CN111491917B - 甲硫氨酸的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供可达成氨除去效率的提高的甲硫氨酸的制造方法。本发明的制造方法包括下述除去工序:使3‑甲硫基丙醛及氢氰酸、或使它们反应得到的化合物、与二氧化碳及氨进行反应,从而得到包含5‑(2‑甲硫基乙基)乙内酰脲的液体,然后,将该5‑(2‑甲硫基乙基)乙内酰脲水解而得到包含甲硫氨酸盐的液体,在从挥散塔的上部向该挥散塔供给所述包含甲硫氨酸盐的液体的同时,从该挥散塔的下部向该挥散塔供给汽提气,通过汽提将该液体中包含的氨除去;前述汽提气包含在甲硫氨酸的制造过程中产生的工艺气体。
Description
本专利申请针对日本专利申请第2017-242874号(申请日:2017年12月19日)主张巴黎公约上的优先权,通过参照将其全部内容并入本说明书中。
技术领域
本发明涉及甲硫氨酸的制造方法。
背景技术
甲硫氨酸的制造方法中,准备5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲(以下,有时记为甲硫氨酸乙内酰脲。)。该甲硫氨酸乙内酰脲例如可通过在水中使3-甲硫基丙醛氰醇(以下,有时记为甲硫氨酸氰醇。)与二氧化碳及氨进行反应的方法而得到。该甲硫氨酸乙内酰脲也可通过使3-甲硫基丙醛(以下,有时记为甲硫氨酸醛。)与氢氰酸、二氧化碳及氨进行反应的方法而得到。
该制造方法中,使甲硫氨酸乙内酰脲水解。由此,可得到甲硫氨酸盐。该制造方法中,通过向由该水解反应得到的反应液中吹入二氧化碳,从而将该反应液中和,使甲硫氨酸析出。
在前述的得到甲硫氨酸乙内酰脲的反应中,使用过剩量的氨。因此,在通过水解反应而得到的反应液中,不仅包含甲硫氨酸盐,还包含氨。若在反应液包含氨的状态下使甲硫氨酸析出,则有时需要大量的用于中和的酸;在制品甲硫氨酸中混入铵盐而导致收率、纯度等下降。因此,反应液中包含的氨的量优选尽可能少。
鉴于这样的情况,对从前述的通过水解反应而得到的反应液中除去氨的技术进行了各种研究(例如,专利文献1)。
专利文献1中,作为将前述的反应液中包含的氨除去的技术,对基于使用汽锅(boiler)等准备的蒸气(以下,有时记为加热水蒸气。)的汽提(以下,有时记为蒸汽汽提。)进行了研究。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-206534号公报
发明内容
发明所要解决的课题
通过前述的专利文献1中公开的蒸汽汽提,虽然能将氨从前述的反应液中除去,但要求建立与该蒸汽汽提相比能更高效地除去氨的技术。
本发明是鉴于这样的实际情况而作出的,目的在于提供可达成氨除去效率的提高的甲硫氨酸的制造方法。
用于解决课题的手段
本申请的发明人着眼于在甲硫氨酸的制造方法中包括多个伴随着气体排出的工序的情况,对可达成氨除去效率的提高的技术进行了深入研究,结果发现,通过将汽提中使用的加热水蒸气替换成在甲硫氨酸的制造过程中排出的气体,能实现氨除去效率的提高,从而完成了本发明。即,本发明涉及的甲硫氨酸的制造方法的特征在于,包括下述工序:
·乙内酰脲化工序,通过将3-甲硫基丙醛及氢氰酸与二氧化碳及氨进行反应,或者将使3-甲硫基丙醛及氢氰酸反应而得到的化合物与二氧化碳及氨进行反应,从而得到包含5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲的液体;
·水解工序,将前述5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲水解,从而得到包含甲硫氨酸盐的液体;
·晶析工序,向前述包含甲硫氨酸盐的液体中导入二氧化碳,使甲硫氨酸析出;以及
·分离工序,将前述晶析工序中得到的甲硫氨酸的浆料固液分离成该甲硫氨酸的沉渣和母液,
并且,所述制造方法包括:
·除去工序,在从挥散塔(diffusion tower)的上部向该挥散塔供给前述水解工序中得到的包含甲硫氨酸盐的液体的同时,从该挥散塔的下部向该挥散塔供给汽提气,通过汽提将该液体中包含的氨除去,
前述汽提气包含在甲硫氨酸的制造过程中产生的工艺气体。
该甲硫氨酸的制造方法中,使用包含在甲硫氨酸的制造过程中产生的工艺气体的汽提气,将氨从水解工序中得到的包含甲硫氨酸盐的液体(以下,有时记为水解反应液。)中除去。对于使用该汽提气的汽提而言,与以往的仅使用加热水蒸气的汽提相比,氨的除去效率提高。另外,由于该工艺气体为甲硫氨酸的制造过程中必然产生的气体,因此,通过使用该工艺气体,可削减加热水蒸气的使用量。该制造方法能实现氨除去效率的提高,而且,能削减加热水蒸气的使用量。
优选的是,该制造方法的特征在于,包括下述工序:
·鼓泡工序,向前述包含5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲的液体中吹入非活性气体;和
·浓缩工序,将前述母液浓缩,
前述汽提气包含选自由在前述鼓泡工序中产生的工艺气体、在前述浓缩工序中产生的工艺气体、及在前述水解工序中产生的工艺气体组成的组中的至少一种工艺气体。上述构成对稳定确保工艺气体有贡献。通过该制造方法,能在汽提中稳定地使用工艺气体,因此,能实现氨的除去效率的提高。从稳定地确保工艺气体、实现氨的除去效率的提高的观点考虑,前述汽提气更优选包含在前述浓缩工序中产生的工艺气体。
发明的效果
如通过以上的说明所明确的那样,本发明的制造方法中,可达成氨除去效率的提高。而且,该制造方法能削减加热水蒸气的使用量。
附图说明
[图1]图1为示出了在本发明的一个实施方式涉及的甲硫氨酸的制造方法中使用的设备的一部分的概略图。
具体实施方式
以下,适当参考附图,基于优选的实施方式详细地说明本发明。需要说明的是,本说明书中,除了为说明本发明而需要的部分之外,关于以往已知的部分的内容,省略详细的说明。
[甲硫氨酸的制造方法]
本发明的一个实施方式涉及的甲硫氨酸的制造方法中,以甲硫氨酸醛为起始原料,得到甲硫氨酸。该制造方法包括乙内酰脲化工序、水解工序、晶析工序、分离工序、鼓泡工序、浓缩工序及除去工序。甲硫氨酸醛例如可通过使甲硫醇及丙烯醛进行反应而得到。
[乙内酰脲化工序]
乙内酰脲化工序中,在反应槽内,在水的存在下,使甲硫氨酸醛及氢氰酸、或使这些成分反应而得到的化合物、例如甲硫氨酸氰醇、与二氧化碳及氨进行反应,由此得到包含甲硫氨酸乙内酰脲的液体。具体而言,作为得到包含甲硫氨酸乙内酰脲的液体(以下,有时记为乙内酰脲液。)的方法,可举出:使甲硫氨酸醛、氢氰酸、二氧化碳及氨反应的方法、以及使甲硫氨酸氰醇、二氧化碳及氨反应的方法。需要说明的是,本发明中,二氧化碳也可以以碳酸离子及/或碳酸氢离子的形式存在。氨也可以以铵离子的形式存在。
由甲硫氨酸氰醇得到甲硫氨酸乙内酰脲的反应例如可通过在溶解有二氧化碳及氨的水中混合甲硫氨酸氰醇并进行加热来进行。反应温度通常为50~90℃。反应时间通常为0.5~6小时。
由甲硫氨酸氰醇得到甲硫氨酸乙内酰脲的反应中,水的使用量通常为甲硫氨酸氰醇的量的3~4重量倍。
相对于甲硫氨酸氰醇1摩尔而言,二氧化碳的使用量通常为1~5摩尔,优选为1.5~3摩尔。
相对于甲硫氨酸氰醇1摩尔而言,氨的使用量通常为大于2摩尔的过剩量,优选为3~5摩尔。
在使用碳酸铵代替二氧化碳及氨的情况下,碳酸铵的使用量通常为甲硫氨酸氰醇的量的0.7~3重量倍、优选0.9~2重量倍。
乙内酰脲液的甲硫氨酸乙内酰脲浓度通常为1~50质量%,优选为10~20质量%。本发明中,甲硫氨酸乙内酰脲浓度可利用液相色谱法来测定。
乙内酰脲化工序中,通常使用过剩量的氨。因此,在乙内酰脲液中,残留有未反应的氨。该乙内酰脲液包含氨。该乙内酰脲液的氨浓度通常为2~7质量%,优选为3~6质量%。相对于甲硫氨酸乙内酰脲1摩尔而言,乙内酰脲液中包含的氨的量通常为1~4摩尔,优选为2~3摩尔。本发明中,氨浓度可利用气相色谱法来测定。用于测定氨浓度的分析条件如下所述。
(气相色谱法分析条件)
柱填充剂:HayeSep C 80/100目
柱:长度为2m
载气流量:氦80mL/min
检测器:热导率型检测器(TCD)
乙内酰脲液通常除了氨以外还包含二氧化碳。该乙内酰脲液的二氧化碳浓度通常为2~7质量%。二氧化碳浓度可利用气相色谱法来测定。
在得到甲硫氨酸乙内酰脲的反应(以下,有时记为乙内酰脲化反应。)中,作为分解产物,产生甲硫醇。因此,乙内酰脲液有时包含微量的甲硫醇。乙内酰脲液包含甲硫醇时,该乙内酰脲液中包含的甲硫醇的浓度通常为0.001质量%以上且1质量%以下。
[水解工序]
水解工序中,在氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸氢钾等碱化合物的存在下使乙内酰脲化工序中得到的甲硫氨酸乙内酰脲水解。由此,可得到包含甲硫氨酸盐的液体(以下,有时记为水解反应液。)。该水解工序中,压力通常在约0.5~1.0MPaG的范围内设定。温度通常在150~200℃的范围内设定。水解反应液包含氨,该水解反应液的氨浓度通常为0.2~1质量%。需要说明的是,该氨浓度可通过前述的气相色谱法来测定。
水解工序中,在反应槽内,将乙内酰脲液加热。由于乙内酰脲液包含水,因此,通过该加热,蒸气从乙内酰脲液中馏出。换言之,该水解反应中,产生以蒸气为主成分的气体。由于通过甲硫氨酸乙内酰脲的水解而产生氨及二氧化碳,因此,该气体中除了蒸气以外还包含氨及二氧化碳。
[晶析工序]
晶析工序中,向水解工序中得到的水解反应液中导入二氧化碳。由此,甲硫氨酸析出,可得到甲硫氨酸的浆料。晶析工序中,晶析温度通常为0~50℃,优选为10~30℃。晶析时间以直至二氧化碳在反应液中饱和、甲硫氨酸充分析出为止的时间为基准,通常为30分钟~24小时。
[分离工序]
分离工序中,例如,利用离心分离机等固液分离机,将晶析工序中得到的甲硫氨酸的浆料固液分离成作为固体成分的甲硫氨酸的沉渣(cake)、与作为液体成分的母液。该制造方法中,通常,利用水洗水对该分离工序中得到的甲硫氨酸的沉渣进行洗涤并进行纯化后,将该沉渣干燥,由此,可得到作为制品的甲硫氨酸粉体。
[鼓泡工序]
该制造方法中,优选在水解工序之前进行鼓泡工序。该鼓泡工序中,向乙内酰脲化工序中得到的乙内酰脲液中吹入非活性气体。如上所述,乙内酰脲液中通常包含氨及二氧化碳。因此,通过向乙内酰脲液中吹入非活性气体,从而能使氨及二氧化碳从该乙内酰脲液中挥散。由此,在该鼓泡工序中,排出非活性气体、氨及二氧化碳。需要说明的是,如上所述,乙内酰脲液有时包含微量的甲硫醇。这种情况下,通过非活性气体的吹入,该甲硫醇也从该乙内酰脲液挥散,因此,在该鼓泡工序中,甲硫醇也被排出。
作为在该鼓泡工序中吹入的非活性气体,可举出氮气、空气等。相对于乙内酰脲液1000kg而言,每1小时的非活性气体的吹入量通常为5~200kg,优选为10~100kg,进一步优选为20~60kg。
该鼓泡工序中,从能将非活性气体以小气泡形式分散于乙内酰脲液中的观点考虑,非活性气体的吹入优选使用喷洒器等进行。
吹入非活性气体时的乙内酰脲液的温度通常为30~70℃,优选为40~60℃。该乙内酰脲液的pH为9~14。非活性气体的吹入时间通常为200~1200分钟,优选为400~800分钟。
[浓缩工序]
如上所述,该制造方法中,通过将甲硫氨酸的浆料固液分离,从而以液体成分的形式得到母液。该母液中通常溶解有甲硫氨酸及碳酸氢钾。甲硫氨酸的制造中,甲硫氨酸及碳酸氢钾为昂贵成分。因此,在浓缩工序中,为了将甲硫氨酸及碳酸氢钾回收,对母液进行加热,使该母液中包含的水等成分蒸发,由此,将母液浓缩。该浓缩工序中,母液的加热温度通常为100~140℃。
如上所述,该浓缩工序中,通过母液的浓缩,该母液中包含的水等成分蒸发。换言之,该浓缩工序中,产生以蒸气为主成分的气体。由于在晶析工序中吹入二氧化碳,因此,母液中包含二氧化碳。因此,通过母液的浓缩而产生的气体包含二氧化碳。在该母液中残留有氨的情况下,通过该母液的浓缩而产生的气体中包含氨。
[工艺气体]
本发明中,在甲硫氨酸的制造过程中产生的气体、换言之通过该甲硫氨酸的制造方法中包括的各工序中的反应或处理而产生的气体被称为工艺气体。
鼓泡工序中,通过向乙内酰脲液中吹入非活性气体这样的处理,产生以非活性气体为主成分的气体、详细而言为包含非活性气体、氨及二氧化碳的气体。乙内酰脲液包含微量的甲硫醇的情况下,该鼓泡工序中产生包含非活性气体、氨、二氧化碳及甲硫醇的气体。该制造方法中,通过向乙内酰脲液中吹入非活性气体这样的处理而产生的气体为工艺气体,特别地,可被称为鼓泡工艺气体。
水解工序中,通过甲硫氨酸乙内酰脲的水解反应,产生以蒸气为主成分的气体、详细而言为包含蒸气、氨及二氧化碳的气体。该制造方法中,通过甲硫氨酸乙内酰脲的水解反应而产生的气体为工艺气体,特别地,可被称为水解工艺气体。
浓缩工序中,通过将母液浓缩这样的处理,产生以蒸气为主成分的气体、详细而言为包含蒸气及二氧化碳的气体。在母液中残留有氨的情况下,该浓缩工序中产生包含蒸气、二氧化碳及氨的气体。该制造方法中,通过将母液浓缩这样的处理而产生的气体为工艺气体,特别地,可被称为浓缩工艺气体。
[除去工序]
前述的水解反应液中通常包含氨。因此,为了高效地进行甲硫氨酸的析出,从该水解反应液中除去氨。该制造方法中,为了从水解反应液中除去氨,对该水解反应液进行汽提。
图1中,示出了本发明的一个实施方式涉及的甲硫氨酸的制造方法中使用的设备2的一部分。该制造方法中,水解反应液的汽提使用该设备2进行。该设备2具备挥散塔4、排气冷凝器6及贮存槽8。挥散塔4与排气冷凝器6通过使气体流动的气体管10连接。排气冷凝器6与贮存槽8通过使液体流动的液体管12连接。该设备2中,作为挥散塔4,使用了填充塔。该设备2中,作为该挥散塔4,可使用板式塔。
该制造方法中,水解反应液通过液体管12被供给至挥散塔4的上部。
水解反应液向该挥散塔4的供给量通常在10~100t/h的范围内适当设定。被供给至挥散塔4的水解反应液通过与底部连接的液体管12被排出。从挥散塔4排出的水解反应液被供给至用于进行晶析工序的反应槽(未图示)。
该挥散塔4以下述方式构成:通过水解反应液的供给量和其排出量的调节,从而一定量的水解反应液滞留在挥散塔4的底部。本发明中,滞留在挥散塔4底部的水解反应液的部分被称为液相部,该液相部的上侧部分被称为气相部。即,在挥散塔4的下部,形成由水解反应液形成的液相部、和气相部。该挥散塔4中,以液相部与气相部的边界(未图示)、即液面在一定的位置形成的方式,调节水解反应液的供给量和其排出量。
汽提使用气体进行。为了该汽提而使用的气体被称为汽提气SG。
该制造方法中,汽提气SG通过气体管10被供给至挥散塔4的下部。该挥散塔4中,汽提气SG分别供给至液相部及气相部。汽提气SG在挥散塔4的内部从下部向上部移动。汽提气SG从挥散塔4的顶部排出。
该制造方法中,在向挥散塔4的上部供给水解反应液的同时,从下部吹入汽提气SG,通过汽提将氨从水解反应液除去。
如上所述,从挥散塔4排出的水解反应液被供给至用于进行晶析工序的反应槽(未图示)中。该制造方法中,从挥散塔4排出的水解反应液的氨浓度低于被供给至该挥散塔4的水解反应液的氨浓度。即,向用于进行晶析的反应槽中,供给除去了氨的水解反应液。
该制造方法中,从挥散塔4的顶部排出的汽提气SG的氨浓度高于向该挥散塔4的下部供给的汽提气SG的氨浓度。即,该制造方法中,从水解反应液中回收了氨的汽提气SG从挥散塔4的顶部排出。该制造方法中,从挥散塔4的顶部排出的汽提气SG被供给至排气冷凝器6。该排气冷凝器6中,回收了氨的汽提气SG被冷凝冷却,作为氨水向贮存槽8供给。该贮存槽8中,氨水可用于制备用于乙内酰脲化反应的碳酸铵水溶液。需要说明的是,未在排气冷凝器6中冷凝的氨等作为排气被供给至氨洗涤塔(未图示),在该洗涤塔中,从排气中回收氨。
挥散塔4的精馏部14中的水解反应液的滞留时间影响氨除去效率及处理量。该制造方法中,从提高氨除去效率和确保处理量的观点考虑,以挥散塔4的精馏部14中的水解反应液的滞留时间成为通常10~120秒的范围、优选20秒以上、且100秒以下、进一步优选70秒以下的方式供给水解反应液。
对于精馏部14中的水解反应液的滞留时间而言,在填充塔的情况下,可由填充物的空隙率及填充容积假设概略值,在板式塔的情况下,可由塔板的结构等假设概略值,更准确而言,在汽提达到稳定状态后,停止水解反应液及汽提气SG的供给,将由于从精馏部14流下的水解反应液而增加的塔底的液量作为滞留液量,由该滞留液量和供给量求出。滞留时间可通过测量滞留液量而求出。
该制造方法中,以将从挥散塔4的顶部排出的汽提气SG冷却而得到的馏出液的量、即来自挥散塔4的馏出量恒定的方式,调节水解反应液及/或汽提气SG的供给量,从而进行汽提。
供给量的调节可通过测量馏出量来进行,通常,以挥散塔4的上部的温度恒定的方式进行该供给量的调节。
该制造方法中,从氨除去效率与进行除去所需要的能量的均衡性考虑,来自挥散塔4的馏出量通常为水解反应液向挥散塔4的供给量的2~10质量%,优选为3~7质量%。
[汽提气SG]
如上所述,该制造方法中,在水解工序中,产生水解工艺气体。鼓泡工序中,产生鼓泡工艺气体。进而,浓缩工序中,产生浓缩工艺气体。该制造方法中,水解工艺气体、鼓泡工艺气体及浓缩工艺气体为在甲硫氨酸的制造过程中产生的工艺气体,可作为前述的汽提气SG使用。如图1所示,工艺气体被供给至挥散塔4的下部。需要说明的是,该制造方法中,工艺气体的温度通常为100~150℃。工艺气体的压力通常为0~0.3MPaG。
如图1所示,该设备2以能将加热水蒸气作为汽提气SG供给至挥散塔4的下部的方式构成。该制造方法中,对于汽提气SG而言,除了前述的工艺气体以外还可包含加热水蒸气。这种情况下,该加热水蒸气的温度通常为100~180℃。加热水蒸气的压力通常为0~0.7MPaG。
该甲硫氨酸的制造方法中,使用包含在甲硫氨酸的制造过程中产生的工艺气体的汽提气SG,从水解反应液中除去氨。对于使用该汽提气SG的汽提而言,与以往的仅使用加热水蒸气的汽提相比,氨的除去效率提高。另外,该工艺气体为在甲硫氨酸的制造过程中必然产生的气体,因此,通过该工艺气体的使用,可削减加热水蒸气的使用量。该制造方法不仅能实现氨除去效率的提高,而且能削减加热水蒸气的使用量。
该制造方法中,汽提气SG优选包含选自由鼓泡工艺气体、浓缩工艺气体、及水解工艺气体组成的组中的至少一种工艺气体。所述构成对稳定确保工艺气体有贡献。对于该制造方法而言,由于能在汽提中稳定地使用工艺气体,因此,能实现氨的除去效率的提高。从稳定地确保工艺气体、实现氨的除去效率的提高的观点考虑,汽提气SG更优选包含浓缩工艺气体。
该制造方法中,仅使用工艺气体时作为汽提气SG的供给量不充分的情况下,该汽提气SG可包含加热水蒸气。这种情况下,从氨除去效率的观点考虑,工艺气体的量相对于汽提气SG总量的比率通常为10质量%以上,优选为15质量%以上,更优选为20质量%以上,进一步优选为25质量%以上。
如图1所示,用于本发明的一个实施方式涉及的甲硫氨酸的制造方法的设备2中,汽提气SG被供给至挥散塔4的下部。尤其是,该设备2中,向在挥散塔4的下部构成的液相部及气相部分别供给汽提气SG。该制造方法中,由于不仅向气相部供给汽提气SG,而且也向液相部供给汽提气SG,因此,与仅向气相部或液相部供给汽提气SG的情况相比,能有效地进行水解反应液的汽提。该制造方法能实现氨除去效率的提高。
该制造方法中,优选向在挥散塔4的下部构成的液相部及气相部分别供给汽提气SG。由此,能实现氨除去效率的提高。从该观点考虑,该制造方法中,更优选的是,使用工艺气体及加热水蒸气作为汽提气SG,向液相部供给加热水蒸气,向气相部供给单独的工艺气体、或工艺气体及加热水蒸气这两者。这种情况下,向液相部供给的加热水蒸气的量相对于汽提气SG总量的比率优选为10质量%以上且30质量%以下。尤其是,在该制造方法中,从提高氨除去效率的观点考虑,相对于向气相部供给的汽提气SG总量而言的工艺气体的量的比率优选为10质量%以上。
该制造方法中,进一步优选的是,使用工艺气体及加热水蒸气作为汽提气SG,向液相部供给加热水蒸气,向气相部供给工艺气体及加热水蒸气这两者。由此,能实现氨除去效率的进一步提高。如上文所述,该制造方法中,从挥散塔4的上部向该挥散塔4供给水解反应液。从氨除去效率的更进一步的提高的观点考虑,工艺气体向气相部的供给量优选为水解反应液向挥散塔上部的供给量的1质量%以上且10质量%以下。加热水蒸气向该气相部的供给量优选为水解反应液的供给量的0.5质量%以上且5质量%以下。加热水蒸气向液相部的供给量优选为水解反应液的供给量的0.5质量%以上且5质量%以下。
如通过以上的说明所明确的那样,本发明的制造方法中,可达成氨除去效率的提高。而且,该制造方法能削减加热水蒸气的使用量。
实施例
以下,通过实施例等进一步详细地说明本发明,但本发明不仅限于所述实施例。
实施例1
[甲硫氨酸的制造]
在常温及常压下使甲硫氨酸醛及氢氰酸反应,合成甲硫氨酸氰醇。在水中、于75℃使该甲硫氨酸氰醇与碳酸铵进行2.5小时反应,得到包含15质量%甲硫氨酸乙内酰脲、3.6质量%氨的乙内酰脲液。
向该乙内酰脲液中吹入氮气作为非活性气体。
从高压釜的上部连续地供给向进行了氮气吹入的乙内酰脲液中混合包含碳酸钾、碳酸氢钾及氢氧化钾的碱性钾化合物而得到的液体(钾浓度:约7.5重量%)(供给速度为700g/小时),一边保持为1.0MPaG的压力、180℃的温度,一边进行水解反应,得到包含甲硫氨酸盐的液体(以下,水解反应液)。
对水解反应液进行汽提。需要说明的是,汽提在配置了填充塔(填充物=CASCADEMINI-RING)作为挥散塔的、具有图1所示的结构的设备中实施。
接下来,在0.35MPaG、20℃的条件下向进行了汽提的水解反应液中导入二氧化碳。由此,使甲硫氨酸析出,得到甲硫氨酸的浆料。
对于甲硫氨酸的浆料,使用离心过滤机(KOKUSAN Co.Ltd.H-112)进行固液分离。具体而言,使甲硫氨酸的浆料600g以600g/分钟流入至以1700/分钟进行旋转的离心过滤机中,使粗制甲硫氨酸贴附于滤布上。接下来,使转速成为3800/分钟,进行2分钟脱水。由此,将甲硫氨酸的浆料固液分离,得到甲硫氨酸的沉渣和母液。需要说明的是,对于甲硫氨酸的沉渣,测定甲硫氨酸纯度,结果为49.0g(基于HPLC测定的换算)。
向甲硫氨酸的沉渣吹喷洗涤水而进行洗涤,进行纯化后,在微减压下,于85~105℃的温度下进行干燥,由此,得到作为制品的甲硫氨酸粉体(纯度=99.6%,收率=97%)。对于母液而言,导入至浓缩器中,在0.2MPaG的加压下,于115℃进行加热,接下来于140℃进行加热,进行浓缩。虽然未详细说明,但对于通过该浓缩而得到的浓缩液,也进行晶析及固液分离,将浓缩液中包含的甲硫氨酸回收。
在该母液的浓缩工序中,作为工艺气体,生成以蒸气为主成分的浓缩工艺气体。
实施例1中,针对水解反应液的汽提按照以下方式进行。首先,向挥散塔的上部供给水解反应液。向挥散塔的下部供给汽提气。向挥散塔的下部的气相部供给作为汽提气的工艺气体及加热水蒸气,向液相部供给作为汽提气的加热水蒸气。工艺气体向气相部的供给量被设定为水解反应液向挥散塔上部的供给量的1.5质量%。加热水蒸气向该气相部的供给量被设定为该水解反应液的供给量的3.0质量%。加热水蒸气向液相部的供给量被设定为该水解反应液的供给量的1.5质量%。需要说明的是,作为工艺气体,使用了在浓缩工序中产生的浓缩工艺气体。
比较例1
在实施例1的方法中,仅使用加热水蒸气作为汽提气,进行水解反应液的汽提。在该比较例1中,向挥散塔的上部供给水解反应液。在挥散塔的下部,向气相部及液相部分别供给加热水蒸气。加热水蒸气向气相部的供给量被设定为水解反应液向挥散塔上部的供给量的4.6质量%。
加热水蒸气向液相部的供给量被设定为水解反应液向挥散塔上部的供给量的1.6质量%。
[氨除去效率]
测量即将导入至挥散塔之前的水解反应液的氨浓度、和刚从挥散塔排出后的水解反应液的氨浓度。其结果为:
实施例1…即将导入之前的氨浓度=8040ppm
刚排出后的氨浓度=390ppm
氨除去率=95.1%
比较例1…即将导入之前的氨浓度=7040ppm
刚排出后的氨浓度=1200ppm
氨除去率=83.0%
实施例1中,氨除去率高于比较例1的氨除去率。实施例1的方法的氨的除去效率优异。由该结果表明,使用了工艺气体作为汽提气的本发明的优越性显著。即,表明了通过本发明的制造方法能达成氨除去效率的提高。
产业上的可利用性
通过以上说明的甲硫氨酸的制造方法,可提供能达成氨除去效率的提高的技术。
附图标记说明
2···设备
4···挥散塔
6···排气冷凝器
8···贮存槽
10···气体管
12···液体管
14···精馏部
Claims (2)
1.甲硫氨酸的制造方法,其特征在于,包括下述工序:
乙内酰脲化工序,通过将3-甲硫基丙醛及氢氰酸与二氧化碳及氨进行反应,或者将使3-甲硫基丙醛及氢氰酸反应而得到的化合物与二氧化碳及氨进行反应,从而得到包含5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲的液体;
水解工序,将所述5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲水解,从而得到包含甲硫氨酸盐的液体;
晶析工序,向所述包含甲硫氨酸盐的液体中导入二氧化碳,使甲硫氨酸析出;以及
分离工序,将所述晶析工序中得到的甲硫氨酸的浆料固液分离成该甲硫氨酸的沉渣和母液,
并且,所述制造方法包括:
除去工序,在从挥散塔的上部向该挥散塔供给所述水解工序中得到的包含甲硫氨酸盐的液体的同时,从该挥散塔的下部向该挥散塔供给汽提气,通过汽提将该液体中包含的氨除去;
鼓泡工序,向所述包含5-(2-甲硫基乙基)乙内酰脲的液体中吹入非活性气体;以及
浓缩工序,将所述母液浓缩,
所述汽提气包含在所述浓缩工序中产生的工艺气体。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
所述汽提气还包含选自由在所述鼓泡工序中产生的工艺气体、及在所述水解工序中产生的工艺气体组成的组中的至少一种工艺气体。
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