[发明专利]利用纳滤技术回收甘氨酸母液里乌洛托品和甘氨酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于甘氨酸(氨基乙酸)生产行业中资源的回收利用领域。

技术背景

国内传统的甘氨酸生产工艺采用氯乙酸与液氨在乌洛托品存在下进行氨解反应，而后用醇析法分离甘氨酸。这种生产方法中做为催化剂的乌洛托品在反应结束后随废水排掉(生产一吨甘氨酸消耗160-200公斤的乌洛托品)，不但浪费了宝贵的资源，还污染了环境。在醇析分离甘氨酸的同时，有10％---15％的甘氨酸随甲醇和水的混合液流出，同样浪费了宝贵的资源。

纳滤(NF)是近20年来发展起来的一种新型膜分离技术，纳滤膜是拥有纳米微孔的复合荷电膜，基于其筛分原理适合对分子量介于150-1000道尔顿的有机分子进行分离；

基于其电荷效应，适合将单价离子与多价离子及中性物质的分离。

发明内容

本发明提供了一种利用纳滤膜分离回收甘氨酸母液里乌洛托品和甘氨酸的方法。

本发明所指的甘氨酸母液包括以下两种母液：

A：甘氨酸甲醇母液(醇析甘氨酸后剩余的母液)

甘氨酸甲醇母液成分如下：

生产一吨甘氨酸要排放出12立方米左右体积的含有甲醇的母液。醇析甘氨酸后剩余的母液中甲醇的体积占80％左右，水的体积占20％，这里称为甲醇母液。甲醇母液含要5％左右的氯化铵、1.2％左右的乌洛托品、1％左右的甘氨酸；

B：甘氨酸脱醇母液

甘氨酸脱醇母液是指甘氨酸甲醇母液经过精馏塔回收甲醇后剩下的水溶液.

本发明是通过以下方法实现的：

利用纳滤设备，使用的纳滤膜截留的分子量为50--300道尔顿；操作压力1.8-4.0Mpa；操作温度20℃--50℃；通过纳滤膜的分离，甘氨酸母液里的大部分氯化铵透过纳滤膜进入到纳滤透过液里面，大部分乌洛托品和大部分的甘氨酸被截留到截流液里面。截流液里面的乌洛托品和甘氨酸得到回收利用。

一、处理甘氨酸甲醇母液：

步骤一、甘氨酸甲醇母液通过纳滤设备进行浓缩和分离。操作温度20℃--50℃；当纳滤截流液浓缩至初始进料体积的5-10％时，停止浓缩；

另一种处理方法：

甘氨酸甲醇母液通过纳滤设备进行浓缩和分离，当纳滤截流液浓缩至初始进料体积的30％左右时，在纳滤截流液中补加一部分液体溶剂(水、甲醇、或醇水混合液)，补充的液体溶剂的体积为纳滤截流液体积的50％--150％；继续使用纳滤设备浓缩和分离，当截流液的体积为原加入的甲醇母液体积的5％-10％的时候停止浓缩；

步骤二、纳滤截流液经过减压蒸馏回收甲醇，剩下的水溶液含有回收的乌洛托品、甘氨酸、氯化铵。冷确回收氯化铵结晶，剩下的过滤液返回到甘氨酸生产的环节循环使用，过滤液中的乌洛托品和甘氨酸得到回收；

步骤三、纳滤透过液送入精馏塔回收甲醇。脱醇溶液经过双效蒸发浓缩回收副产品氯化铵；

二、处理甘氨酸脱醇母液：

步骤一、甘氨酸脱醇母液通过纳滤设备进行浓缩和分离。操作温度20℃--50℃；当纳滤截流液浓缩至初始进料体积的50％左右时，在纳滤截流液中补加一部分水，补充水的体积为纳滤截流液体积的50％--300％；继续使用纳滤设备浓缩和分离，当截流液的体积为原加入的脱醇母液体积的20％--30％的时候停止浓缩；

步骤二、纳滤截流液首先进行脱色.脱色的方法是使用活性炭加双氧水的催化氧化方法.脱色后的过滤液返回到甘氨酸生产的环节循环使用，过滤液中的乌洛托品和甘氨酸得到回收；

步骤三、纳滤透过液经过双效蒸发浓缩回收副产品氯化铵；

实施例：

取50L甘氨酸甲醇母液，使用纳滤试验设备进行浓缩分离。选择美国科氏公司的SR2(2540)型号，截留分子量为150道尔顿的纳滤膜，操作压力2.0-2.2Mpa；操作温度20--50℃；当纳滤截流液浓缩至15L时，停止浓缩；

在纳滤截流液中补加15L溶剂水，继续使用纳滤设备浓缩和分离，当截流液的体积为5L，操作压力升至3.0Mpa的时候停止浓缩。

浓缩液减压蒸馏回收甲醇，剩下的水溶液含有乌洛托品、甘氨酸、氯化铵。