[发明专利]一种利用膜分离技术处理三乙胺法甘氨酸循环母液的方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种三乙胺法甘氨酸的生产工艺，属于化工生产技术领域。

背景技术：

三乙胺法甘氨酸以氯乙酸和氨为原料(或以氯乙酸铵为原料)，以甲醇(或甲醇水溶液)为溶剂，在催化剂乌洛托品作用下，以三乙胺为缚酸剂，反应直接得到甘氨酸固体产品。利用氧化钙回收缚酸剂三乙胺循环使用，同时得到氯化钙溶液。氯化钙溶液经过处理后，可以生产氯化钙产品。氯化钙溶液也可以与浓硫酸反应，得到硫酸钙沉淀和氯化氢气体(加工其它产品或回收得到纯度高的盐酸)。含有甲醇、乌洛托品和三乙胺盐酸盐的循环母液，在参加循环反应一定的次数后，由于副产物等杂质的增加，颜色变黄，不能再继续参加甘氨酸的合成反应。现有技术的处理方法如下：

首先蒸发浓缩回收母液中的大部分甲醇。然后在剩余的循环母液中加入一定量的水(加入水的体积为剩余母液体积的0.5-3倍)，再加入氢氧化钙(或氧化钙)反应，然后精馏回收溶液里的甲醇和三乙胺。剩下的液体经过浓缩干燥后得到化肥原料产品，用于生产化肥。

以上方法由于需要经过蒸馏回收甲醇，蒸汽消耗比较高。此外回收完三乙胺剩下的液体，含有的氯化钙浓度偏高，加工成的化肥原料产品质量受到氯化钙的影响，肥料的含氮量偏低，影响产品的使用。

还有一种方法，就是向循环母液中通氨，回收其中的三乙胺后再加工成化肥原料。这种方法的缺点是用氨的成本高，并且回收三乙胺的收率低。

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80-1000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技术处理三乙胺法甘氨酸循环母液的方法。利用了纳滤膜分离的截流性能和荷电性，实现了三乙胺盐酸盐、甘氨酸和母液中反应过程中产生的有颜色的副产物的分离。本发明是通过以下具体方案实施的：

步骤一、首先将甘氨酸反应循环母液用甲醇(或者是洗涤甘氨酸产品的甲醇洗涤液)稀释到原来体积的2-6倍。

步骤二、选用纳滤膜截留的分子量为80--300道尔顿的纳滤设备，操作压力1.5-4.0Mpa，操作温度20℃--40℃。

通过纳滤膜的分离，甘氨酸反应循环母液里的大部分三乙胺盐酸盐和甘氨酸、部分乌洛托品透过纳滤膜进入到纳滤透过液里面，绝大部分有颜色的副产物和部分乌洛托品被截留到截流液里面。

步骤三、纳滤透过液返回到甘氨酸合成体系里面循环使用。

步骤四、纳滤截留液采用以下方法处理：

首先蒸馏回收截留液中的甲醇，然后在溶液中加入一定量的水，精馏回收甲醇。

在剩下的水溶液中加入氧化钙，通过蒸馏回收三乙胺。剩下的液体经过干燥得到化肥原料产品。也可以在以上经过回收三乙胺剩下的含有氯化钙的溶液中，加入浓硫酸，得到硫酸钙沉淀。过滤出硫酸钙沉淀的液体经过干燥得到化肥原料产品。

回收完甲醇的水溶液，也可以采用通氨的方法处理。通氨后回收三乙胺，剩下的液体经过干燥后得到化肥原料产品。

纳滤截留液也可以采用以下方法处理：

通过蒸馏回收截留液中的甲醇，剩下的物质直接干燥得到化肥原料产品。

具体实施方式：

取10L甘氨酸甲醇循环母液，加入40L甲醇，使用纳滤实验设备进行浓缩分离。纳滤设备选择美国通用公司的DK--2540型号，截留分子量为100--300道尔顿的纳滤膜，操作压力1.8-2.4Mpa；操作温度20--40℃；当纳滤截流液浓缩至体积8L时，停止浓缩；

42L纳滤透过液返回到甘氨酸反应体系中循环使用；

取4L纳滤截留液，蒸发回收甲醇溶液3.5L，剩下的溶液经过干燥得到化肥原料产品456克。