专利名称：甘氨酸的制备工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及化工领域，特别涉及以羟基乙腈和氨水为原料制备甘氨酸的工艺。
背景技术：
甘氨酸是一种重要的精细化工产品，广泛应用于医药、食品、化工、农药等领域。甘氨酸的制备工艺有多种，中国专利CN1962611B公开了一种羟基乙腈法制备甘氨酸的工艺， 包括如下步骤1)将羟基乙腈、氨水混合，反应料液的摩尔比为羟基乙腈氨=1:2 10，控制反应温度在2(T60°C之间，反应时间为0. 5、小时，得到氨基乙腈的氨水溶液；2)向步骤1) 得到的氨化液中直接加入无机碱，反应物料的摩尔比为氨基乙腈无机碱=1:0. 7 3.0，反应温度控制不超过100°C，反应广8小时，得到含甘氨酸盐的碱解液；3)将步骤2)得到的碱解液脱氨后用无机酸中和，无机酸的用量为中和无机碱的用量，反应时采用的摩尔比为甘氨酸盐无机酸=1:0. 7^3. 0，得到中和液；4)将步骤3)得到的中和液加入活性炭脱色，脱色液经过浓缩分步结晶和重结晶得到甘氨酸和无机盐。上述制备工艺反应条件温和，容易控制，且后处理简单，但其存在如下问题步骤1)中反应时间较长0. 5小时)，易导致原料分解、氨基乙腈热解聚合及副产物生成；步骤2)中无机碱氢氧化钠溶液的浓度较低(3 ), 碱解温度较低(4(T60°C )，碱解速率较慢，易导致有色杂质生成，从而增加脱色难度和脱色剂用量，此外，碱解液体积大，也使后续浓缩时间延长、能耗增大；步骤4)中没有公开母液的循环利用方式，废弃母液处理量较大，产物收率较低，生产成本较高。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于对羟基乙腈法制备甘氨酸的工艺进行改进，以缩短氨化反应时间，减少原料分解、氨基乙腈热解聚合及副产物生成；加快碱解反应速率，减少有色杂质生成；建立母液循环利用方式，减少废弃母液处理量，提高产物收率，降低生产成本。经反复研究，本发明提供如下技术方案 甘氨酸的制备工艺，包括下述步骤
a.氨化将羟基乙腈和氨水按照羟基乙腈与氨的摩尔比为1:3飞混合于管式反应器中，在温度为5(T10(TC、压力为0. 5^2. OMPa的条件下反应圹10分钟，获得氨基乙腈反应液；
b.碱解在碱解反应器中按照氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1.05 1.3:1预先加入质量百分浓度为3(Γ50%的氢氧化钠溶液，从管式反应器出口流出的氨基乙腈反应液直接进入碱解反应器，在温度为6(T90°C、压力为-0. 0Γ-0. 09MPa的条件下反应2、小时，同时回收反应体系中存在的氨，获得甘氨酸钠反应液；
c.排氨、酸化将甘氨酸钠反应液进行排氨处理，排氨后的反应液用硫酸中和至 PH5飞，获得甘氨酸反应液；
d.脱色将甘氨酸反应液用活性炭脱色，获得甘氨酸脱色液；e.浓缩除盐、结晶将甘氨酸脱色液浓缩至甘氨酸质量百分浓度为25 35%，硫酸钠析出，固液分离，分别获得硫酸钠固体和甘氨酸溶液；再将所得甘氨酸溶液搅拌降温至 20^350C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液Ia ；
f.重结晶将甘氨酸粗品重结晶，即得甘氨酸产品。优选的，步骤e中，将所得硫酸钠固体用水洗涤，洗涤液与母液Ia合并为母液Ib， 将母液Λ在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶；如此循环套用，至母液Λ中亚氨基二乙酸的质量百分浓度积累超过8%时终止套用，将母液Λ进行连续两次浓缩除盐、结晶处理
I.将母液Λ浓缩至甘氨酸质量百分浓度为25 26%，硫酸钠析出，固液分离，所得固体硫酸钠用水洗涤，洗涤液备用；所得液体搅拌降温至2(T35°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa ；将洗涤液与母液IIa合并为母液IIb ；
II.将母液nb浓缩至甘氨酸质量百分浓度为2516%，硫酸钠析出，固液分离，所得固体硫酸钠用水洗涤，洗涤液备用；所得液体搅拌降温至2(T35°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液IIIa ；将洗涤液与母液IIIa合并为母液inb。母液Inb的处理方式可以考虑如下两种一种是作为废液，直接焚烧处理；另一种是从母液inb中提取出亚氨基二乙酸，剩余溶液再返回浓缩除盐、结晶步骤去继续提取甘氨酸。上述两种处理方式的确定需要从技术上和工业生产成本上进行综合考虑。更优选的，步骤e是将所得甘氨酸溶液搅拌降温至25l8°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液la。步骤I和II是将所得液体搅拌降温至25 28°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa或Ilia。优选的，步骤f中，将甘氨酸粗品用水重结晶，固液分离，分别获得甘氨酸产品和重结晶母液，所得重结晶母液作为下一批甘氨酸粗品的重结晶溶剂循环套用，至甘氨酸产品纯度低于合格标准时终止套用，将重结晶母液在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶。优选的，步骤a是将羟基乙腈和氨水按照羟基乙腈与氨的摩尔比为1:3飞混合于管式反应器中，在温度为6(T95°C、压力为0. 7^1. 3MPa的条件下反应4、分钟，获得氨基乙腈反应液。更优选的，步骤a是将羟基乙腈和氨水按照羟基乙腈与氨的摩尔比为1:4混合于管式反应器中，在温度为83°C、压力为1. 3MPa的条件下反应6分钟，获得氨基乙腈反应液。优选的，步骤b是在碱解反应器中按照氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为 1. Γ1. 2:1预先加入质量百分浓度为4(Γ50%的氢氧化钠溶液，在温度为7(T90°C、压力为-0. 02^-0. 5MPa的条件下反应2 3小时，同时回收反应体系中存在的氨，获得甘氨酸钠反应液。更优选的，步骤b是在碱解反应器中按照氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1. 1:1预先加入质量百分浓度为50%的氢氧化钠溶液，在温度为80°C、压力为-0. 02MPa的条件下反应3小时，同时回收反应体系中存在的氨，获得甘氨酸钠反应液。本发明的有益效果在于
①本发明以管式反应器作为羟基乙腈与氨水的氨化反应器，并在此基础上对氨化工艺参数进行了优化反应温度为5(T10(TC、反应压力为0. 5^2. OMPa、反应时间为TlO分钟；与中国专利CN1962611B公开的氨化工艺参数反应温度为2(T60°C、常压、反应时间为0. 5、小时相比，本发明的氨化工艺提高了反应温度和反应压力，使反应时间至少缩短了 3 倍，这意味着在相同时间下的氨化生产能力至少提高了 3倍，同时，由于缩短了反应时间， 也就相应减少了原料分解、氨基乙腈热解聚合及副产物的生成，提高了氨基乙腈的收率。②本发明选择价廉易得的氢氧化钠作为碱解试剂，并在此基础上对碱解工艺及参数进行了优化将氢氧化钠配成质量百分浓度为50%的溶液提前加入碱解反应器中， 再用碱解反应器直接在氨化液出口收集氨化液，使进入碱解反应器的氨化液立即在温度为6(T90°C、压力为-0. 02^-0. 09MPa的条件下进行水解反应，时间2、小时；与中国专利 CN1962611B公开的碱解工艺及参数向氨化液中加入3 的氢氧化钠溶液，温度4(T60°C反应4飞小时相比，本发明的碱解工艺是边收集氨化液边碱解，尽量减少氨化液的存留时间， 使不稳定的氨基乙腈尽快转化为稳定的甘氨酸钠；同时，本发明提高了碱液浓度和碱解温度，并在水解反应的同时减压回收反应体系中存在的氨(包括步骤a中加入的过量氨及碱解过程中生成的氨)，使碱解反应平衡右移，碱解更完全，碱解速率加快，从而提高甘氨酸钠的收率，减少有色杂质生成，减少脱色难度和脱色剂用量(以甘氨酸理论产量计，本发明方法的活性炭用量可由改进前的20%缩小至5%)，降低生产成本，减少环境污染；此外，本发明将碱液浓度从3 提高到50%，所得碱解液的体积较改进前工艺大大缩小，可以大幅度缩短后续浓缩工序的浓缩时间，降低浓缩能耗。③中国专利CN1962611B中没有公开浓缩除盐、结晶后的母液套用方法以及甘氨酸重结晶母液的套用方法，本发明经过反复研究建立了上述母液的套用方法。其中，浓缩除盐、结晶后的母液套用方法是将上一批生产得到的母液Ia在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶，至母液Ia中副产物亚氨基二乙酸的量积累超过8%时终止套用(亚氨基二乙酸超过8%，会使结晶得到的甘氨酸粗品纯度急剧下降，进而影响甘氨酸的重结晶，导致甘氨酸产品纯度不合格)，进行连续两次浓缩除盐、结晶处理，收集析出的硫酸钠固体和甘氨酸粗品，以尽量减少甘氨酸的损失，提高甘氨酸产品收率，减少废弃母液处理量，降低环境污染。发明人在研究之初，也曾尝试将母液Ia连续循环，以及将含亚氨基二乙酸8%左右的循环母液连续侧线采出的套用方法，但结果发现，该处理方式易造成脱色液中甘氨酸的含量始终处于与亚氨基二乙酸分离的临界状态而难以获得合格的甘氨酸粗品，甚至使生产无法连续进行。最终，发明人建立了本发明所述的浓缩除盐、结晶后的母液套用方法，成功解决了上述问题。甘氨酸重结晶母液的套用方法是将上一批甘氨酸粗品重结晶后的母液作为下一批甘氨酸粗品的重结晶溶剂进行循环套用，至所得甘氨酸产品纯度低于合格标准(如98%)时终止套用，将重结晶母液在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶，该方法同样可以减少甘氨酸的损失，提高甘氨酸产品的收率，减少废弃母液处理量，降低环境污染。
图1为本发明甘氨酸制备工艺的流程示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。本发明工艺的优选流程示意图如图1所示。实施例1
第一批生产具体包括以下步骤
a.氨化将羟基乙腈228.06g和质量百分浓度为23%的氨水1175g混合(羟基乙腈与氨的摩尔比为1:4)，泵入管式反应器中，在温度为83°C，压力为1. 3MPa的条件下进行氨化反应，通过控制流速调节反应时间为6分钟，获得氨基乙腈反应液；
b.碱解在碱解反应器中预先加入质量百分浓度为50%的氢氧化钠溶液351.82g (氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1. 1:1)，用碱解反应器在管式反应器的出口收集氨基乙腈反应液，进入碱解反应器中的氨基乙腈反应液立即在温度为80°C、压力为-0. 02MPa的条件下进行碱解反应，碱解反应的同时回收反应体系中存在的氨(包括步骤a中加入的过量氨及碱解过程中生成的氨)，待氨基乙腈反应液全部收集完毕后，继续在上述反应条件下反应3 小时，获得甘氨酸钠反应液；
c.排氨、酸化将甘氨酸钠反应液在温度为75°C、压力为-0.09MPa的条件下进行排氨处理，当反应液中的游离氨含量低于0. 5%时，向反应液中缓慢滴加硫酸，调节反应液pH至 5. 5，期间控制反应液温度不超过100°C，获得甘氨酸反应液；
d.脱色向甘氨酸反应液中加入活性炭40g，90°C脱色30分钟，抽滤，获得甘氨酸脱色
液；
e.浓缩除盐、结晶将甘氨酸脱色液加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心，分别获得硫酸钠固体和甘氨酸溶液；所得甘氨酸溶液搅拌降温至26°C (甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液Ia ；所得硫酸钠固体加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C加热搅拌30分钟，离心，分别获得硫酸钠固体和洗涤液；将洗涤液与母液Ia合并为母液rt，备用；
f.重结晶将甘氨酸粗品加入等量水，加热至98°C使充分溶解，再降温至^TC,搅拌结晶1小时析出甘氨酸，离心，分别获得甘氨酸产品和重结晶母液；所得甘氨酸产品于102°C 干燥；所得重结晶母液备用。第二批及以后批次生产步骤e是将甘氨酸脱色液与上一批生产得到的母液Λ混合，进行浓缩除盐、结晶；如此循环套用，至第/7批(/ 为正整数)生产得到的母液中副产物亚氨基二乙酸的质量百分浓度积累超过8%时终止上述套用，将母液Λ按照下述步骤进行连续两次浓缩除盐、结晶处理
I.将母液让加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心， 分别获得固体硫酸钠和液体，所得固体硫酸钠加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C 加热搅拌30分钟，离心，分别获得固体硫酸钠和洗涤液；所得液体搅拌降温至甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa ；将洗涤液与母液IIa合并为母液IIb ；
II.将母液nb加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心， 分别获得固体硫酸钠和液体，所得固体硫酸钠加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C 加热搅拌30分钟，离心，分别获得固体硫酸钠和洗涤液；所得液体搅拌降温至甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液IIIa ；将洗涤液与母液IIIa合并为母液Illb，作为废液进行焚烧处理。
步骤f是向甘氨酸粗品中加入上一批生产得到的重结晶母液，加热使甘氨酸充分溶解后进行重结晶；如此循环套用，至第《批( 为正整数)生产得到的甘氨酸产品纯度低于合格标准(98%)时终止上述套用，将重结晶母液在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶。采用本实施例工艺循环生产六次，共获得甘氨酸产品1771. 67g，以羟基乙腈计平均折百收率为97. 0%。实施例2
第一批生产具体包括以下步骤
a.氨化将羟基乙腈228.06g和质量百分浓度为23%的氨水881. 3g混合(羟基乙腈与氨的摩尔比为1:3)，泵入管式反应器中，在温度为50°C，压力为2. OMPa的条件下进行氨化反应，通过控制流速调节反应时间为4分钟，获得氨基乙腈反应液；
b.碱解在碱解反应器中预先加入质量百分浓度为50%的氢氧化钠溶液416g(氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1.3:1)，用碱解反应器在管式反应器的出口收集氨基乙腈反应液，进入碱解反应器中的氨基乙腈反应液立即在温度为60°C、压力为-0. 09MPa的条件下进行碱解反应，碱解反应的同时回收反应体系中存在的氨(包括步骤a中加入的过量氨及碱解过程中生成的氨)，待氨基乙腈反应液全部收集完毕后，继续在上述反应条件下反应4小时，获得甘氨酸钠反应液；
c.排氨、酸化将甘氨酸钠反应液在温度为80°C、压力为-0.09MPa的条件下进行排氨处理，当反应液中的游离氨含量低于0. 5%时，向反应液中缓慢滴加硫酸，调节反应液pH至 6. 0，期间控制反应液温度不超过100°C，获得甘氨酸反应液；
d.脱色向甘氨酸反应液中加入活性炭40g，90°C脱色30分钟，抽滤，获得甘氨酸脱色
液；
e.浓缩除盐、结晶将甘氨酸脱色液加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心，分别获得硫酸钠固体和甘氨酸溶液；所得甘氨酸溶液搅拌降温至20°C (甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液Ia ；所得硫酸钠固体加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C加热搅拌30分钟，离心，分别获得硫酸钠固体和洗涤液；将洗涤液与母液Ia合并为母液rt，备用；
f.重结晶将甘氨酸粗品加入等量水，加热至98°C使充分溶解，再降温至20°C，搅拌结晶2小时析出甘氨酸，离心，分别获得甘氨酸产品和重结晶母液；所得甘氨酸产品于102°C 干燥；所得重结晶母液备用。第二批及以后批次生产步骤e是将甘氨酸脱色液与上一批生产得到的母液Λ混合，进行浓缩除盐、结晶；如此循环套用，至第/7批(/ 为正整数)生产得到的母液中副产物亚氨基二乙酸的质量百分浓度积累超过8%时终止上述套用，将母液Λ按照下述步骤进行连续两次浓缩除盐、结晶处理
I.将母液让加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心， 分别获得固体硫酸钠和液体，所得固体硫酸钠加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C 加热搅拌30分钟，离心，分别获得固体硫酸钠和洗涤液；所得液体搅拌降温至20°C(甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa ；将洗涤液与母液IIa合并为母液IIb ；
II.将母液nb加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心，
8分别获得固体硫酸钠和液体，所得固体硫酸钠加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C 加热搅拌30分钟，离心，分别获得固体硫酸钠和洗涤液；所得液体搅拌降温至20°C(甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液IIIa ；将洗涤液与母液IIIa合并为母液Illb，作为废液进行焚烧处理。步骤f是向甘氨酸粗品中加入上一批生产得到的重结晶母液，加热使甘氨酸充分溶解后进行重结晶；如此循环套用，至第《批( 为正整数)生产得到的甘氨酸产品纯度低于合格标准(98%)时终止上述套用，将重结晶母液在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶。采用本实施例工艺循环生产六次，共获得甘氨酸产品1723. 93g，以羟基乙腈计平均折百收率为94. 3%。实施例3
第一批生产具体包括以下步骤
a.氨化将羟基乙腈228.06g和质量百分浓度为23%的氨水1762. 5g混合(羟基乙腈与氨的摩尔比为1:6)，泵入管式反应器中，在温度为100°C，压力为0. 的条件下进行氨化反应，通过控制流速调节反应时间为10分钟，获得氨基乙腈反应液；
b.碱解在碱解反应器中预先加入质量百分浓度为50%的氢氧化钠溶液384g(氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1.2:1)，用碱解反应器在管式反应器的出口收集氨基乙腈反应液，进入碱解反应器中的氨基乙腈反应液立即在温度为90°C、压力为-0. 06MPa的条件下进行碱解反应，碱解反应的同时回收反应体系中存在的氨(包括步骤a中加入的过量氨及碱解过程中生成的氨)，待氨基乙腈反应液全部收集完毕后，继续在上述反应条件下反应2小时，获得甘氨酸钠反应液；
c.排氨、酸化将甘氨酸钠反应液在温度为70°C、压力为-0.OSMPa的条件下进行排氨处理，当反应液中的游离氨含量低于0. 5%时，向反应液中缓慢滴加硫酸，调节反应液pH至 5. 0，期间控制反应液温度不超过100°C，获得甘氨酸反应液；
d.脱色向甘氨酸反应液中加入活性炭20g，90°C脱色30分钟，抽滤，获得甘氨酸脱色
液；
e.浓缩除盐、结晶将甘氨酸脱色液加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25%(硫酸钠析出)，趁热离心，分别获得硫酸钠固体和甘氨酸溶液；所得甘氨酸溶液搅拌降温至35°C (甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液Ia ；所得硫酸钠固体加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C加热搅拌30分钟，离心，分别获得硫酸钠固体和洗涤液；将洗涤液与母液Ia合并为母液rt，备用；
f.重结晶将甘氨酸粗品加入等量水，加热至98°C使充分溶解，再降温至35°C，搅拌结晶1.5小时析出甘氨酸，离心，分别获得甘氨酸产品和重结晶母液；所得甘氨酸产品于 102°C干燥；所得重结晶母液备用。第二批及以后批次生产步骤e是将甘氨酸脱色液与上一批生产得到的母液Λ混合，进行浓缩除盐、结晶；如此循环套用，至第/7批(/ 为正整数)生产得到的母液中副产物亚氨基二乙酸的质量百分浓度积累超过8%时终止上述套用，将母液Λ按照下述步骤进行连续两次浓缩除盐、结晶处理
I.将母液让加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26% (硫酸钠析出)，趁热离心，分别获得固体硫酸钠和液体，所得固体硫酸钠加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C 加热搅拌30分钟，离心，分别获得固体硫酸钠和洗涤液；所得液体搅拌降温至35°C(甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa ；将洗涤液与母液IIa合并为母液IIb ；
II.将母液nb加热浓缩至甘氨酸的质量百分浓度为25 26%(硫酸钠析出)，趁热离心， 分别获得固体硫酸钠和液体，所得固体硫酸钠加入相当于硫酸钠重量45%的水洗涤，50°C 加热搅拌30分钟，离心，分别获得固体硫酸钠和洗涤液；所得液体搅拌降温至35°C(甘氨酸析出)，离心，分别获得甘氨酸粗品和母液IIIa ；将洗涤液与母液IIIa合并为母液inb，作为废液进行焚烧处理。步骤f是向甘氨酸粗品中加入上一批生产得到的重结晶母液，加热使甘氨酸充分溶解后进行重结晶；如此循环套用，至第《批( 为正整数)生产得到的甘氨酸产品纯度低于合格标准(98%)时终止上述套用，将重结晶母液在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶。采用本实施例工艺循环生产六次，共获得甘氨酸产品1753. 44g，以羟基乙腈计平均折百收率为95. 7%。
权利要求
1.甘氨酸的制备工艺，其特征在于，包括下述步骤a.氨化将羟基乙腈和氨水按照羟基乙腈与氨的摩尔比为1:3飞混合于管式反应器中，在温度为5(T10(TC、压力为0. 5^2. OMPa的条件下反应圹10分钟，获得氨基乙腈反应液；b.碱解在碱解反应器中按照氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1.05 1.3:1预先加入质量百分浓度为3(Γ50%的氢氧化钠溶液，从管式反应器出口流出的氨基乙腈反应液直接进入碱解反应器，在温度为6(T90°C、压力为-0. 0Γ-0. 09MPa的条件下反应2、小时，同时回收反应体系中存在的氨，获得甘氨酸钠反应液；c.排氨、酸化将甘氨酸钠反应液进行排氨处理，排氨后的反应液用硫酸中和至 PH5飞，获得甘氨酸反应液；d.脱色将甘氨酸反应液用活性炭脱色，获得甘氨酸脱色液；e.浓缩除盐、结晶将甘氨酸脱色液浓缩至甘氨酸质量百分浓度为25 26%，硫酸钠析出，固液分离，分别获得硫酸钠固体和甘氨酸溶液；再将所得甘氨酸溶液搅拌降温至 20^350C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液Ia ；f.重结晶将甘氨酸粗品重结晶，即得甘氨酸产品。
2.根据权利要求1所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤e中，将所得硫酸钠固体用水洗涤，洗涤液与母液Ia合并为母液rt，将母液Λ在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶；如此循环套用，至母液Λ中亚氨基二乙酸的质量百分浓度积累超过8%时终止套用，将母液Λ进行连续两次浓缩除盐、结晶处理I.将母液Λ浓缩至甘氨酸质量百分浓度为2516%，硫酸钠析出，固液分离，所得固体硫酸钠用水洗涤，洗涤液备用；所得液体搅拌降温至2(T35°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa ；将洗涤液与母液IIa合并为母液IIb ；II.将母液IIb浓缩至甘氨酸质量百分浓度为2516%，硫酸钠析出，固液分离，所得固体硫酸钠用水洗涤，洗涤液备用；所得液体搅拌降温至2(T35°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液IIIa ；将洗涤液与母液IIIa合并为母液inb。
3.根据权利要求1所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤f中，将甘氨酸粗品用水重结晶，固液分离，分别获得甘氨酸产品和重结晶母液，所得重结晶母液作为下一批甘氨酸粗品的重结晶溶剂循环套用，至甘氨酸产品纯度低于合格标准时终止套用，将重结晶母液在下一批生产时与甘氨酸脱色液混合，进行浓缩除盐、结晶。
4.根据权利要求1至3任一项所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤a是将羟基乙腈和氨水按照羟基乙腈与氨的摩尔比为1:3飞混合于管式反应器中，在温度为6(T95°C、 压力为0. 7 1. 3MPa的条件下反应4、分钟，获得氨基乙腈反应液。
5.根据权利要求4所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤a是将羟基乙腈和氨水按照羟基乙腈与氨的摩尔比为1:4混合于管式反应器中，在温度为83°C、压力为1. 3MPa的条件下反应6分钟，获得氨基乙腈反应液。
6.根据权利要求1至3任一项所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤b是在碱解反应器中按照氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1. Γ1. 2:1预先加入质量百分浓度为 40^50%的氢氧化钠溶液，在温度为7(T90°C、压力为-0. 02 -0. 5MPa的条件下反应2 3小时，同时回收反应体系中存在的氨，获得甘氨酸钠反应液。
7.根据权利要求6所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤b是在碱解反应器中按照氢氧化钠与羟基乙腈的摩尔比为1. 1:1预先加入质量百分浓度为50%的氢氧化钠溶液， 在温度为80°C、压力为-0. 02MPa的条件下反应3小时，同时回收反应体系中存在的氨，获得甘氨酸钠反应液。
8.根据权利要求1至3任一项所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤e是将所得甘氨酸溶液搅拌降温至25 28°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液la。
9.根据权利要求2所述的甘氨酸的制备工艺，其特征在于，步骤I和II是将所得液体搅拌降温至25 28°C，甘氨酸析出，固液分离，分别获得甘氨酸粗品和母液IIa或Ilia。
全文摘要
本发明公开了甘氨酸的制备工艺，包括氨化、碱解、排氨酸化、脱色、浓缩除盐结晶、重结晶步骤，其中氨化是将羟基乙腈和氨水混合于管式反应器中，50~100℃、0.5~2.0MPa反应4~10分钟；碱解是在碱解反应器中预先加入30~50%氢氧化钠溶液，用其在氨化液出口收集氨化液，60~90℃、-0.01~-0.09MPa反应，同时回收体系中的氨；本发明以管式反应器作为氨化反应器，提高了反应温度和压力，缩短了反应时间，减少了原料分解、氨基乙腈热解聚合及副产物生成；边收集氨化液边碱解，同时提高碱液浓度和碱解温度，并减压回收体系中的氨，使碱解反应更完全，速率更快，减少了有色杂质生成；还建立了母液循环利用方式，减少了废弃母液处理量，提高了产物收率，降低了生产成本。
文档编号C07C229/08GK102432478SQ20111035189
公开日2012年5月2日 申请日期2011年11月9日 优先权日2011年11月9日
发明者刘丹, 朱丽利, 李俊峰, 李文艳, 王友仁, 秦岭, 陈修毅, 龙晓钦 申请人:重庆紫光化工股份有限公司