[发明专利]处理氯化镁溶液的方法

说明书

本发明涉及处理氯化镁溶液的方法，特别是来自于发酵法生产有机化合物的氯化镁溶液。

WO00/17378描述了一种生产乳酸的方法，其中在发酵过程中制备了乳酸镁溶液。乳酸镁溶液用HCl酸化，得到包括乳酸于氯化镁溶液中的溶液。从溶液中回收乳酸。得到的氯化镁溶液在至少500℃的温度下经热水解步骤处理使氯化镁与水反应得到氧化镁粉末和盐酸。热水解反应所需热量是由燃料燃烧当场提供的。痕量有机物被焚化。

WO2013/025106描述了一种通过包括将羧酸镁盐用HCl酸化以形成酸和氯化镁溶液和通过沉淀将酸从溶液中分离的步骤的过程来生产羧酸的方法。表明氯化镁溶液可以通过热分解处理。

已发现，本领域需要一种处理氯化镁溶液的方法，其适用于处理源自于发酵过程的溶液同时获得高效和高稳定的集成方法。

本发明涉及处理MgCl₂溶液的方法，包括以下步骤：

-将包括5-25wt％MgCl₂和任选有机污染物的水溶液提供给蒸发步骤，使其中的水和可能存在的有机组分蒸发，

-从蒸发步骤中取出MgCl₂浓度为25-35wt％的水溶液，将其提供给预浓缩器，在其中该水溶液于至少300℃温度下与含HCl的气流接触，

-将由预浓缩器得到的MgCl₂浓度为35-45wt％的水溶液提供给热水解反应器，所述反应器的温度至少为300℃，

-从热水解反应器中取出固体形式的MgO，和从热水解反应器中取出含HCl的气流，所述含HCl的气流具有至少300℃的温度，

-将至少300℃温度的含HCl气流提供给预浓缩器，

-从预浓缩器中取出至多150℃温度的含HCl气流。

已发现本发明方法可按此方式集成到发酵过程以获得稳定和高效的方法。

下面将更详细地讨论本发明。

本发明的起始步骤是将包括5-25wt％MgCl₂和任选有机污染物的水溶液提供给蒸发步骤，使其中的水和有机组分蒸发。

包括5-25wt％MgCl₂和任选有机污染物的起始溶液通常源自于通过发酵生产有机化合物的过程。根据氯化镁溶液来源过程的性质，其浓度可在上面指出的宽范围内变动。在一个实施方案中，氯化镁溶液包括10-25wt％MgCl₂或10-20wt％MgCl₂。

起始溶液可包括或不包括有机污染物。实际上，对于所指定来源的起始原料，很大可能起始原料实际上将包含这样的有机污染物，本发明方法的独特特征是可以处理含有机污染物特别是较高挥发性有机污染物的起始原料同时本方法所集成的发酵过程可稳定、高效地操作。有机污染物的性质可在宽范围内变动。起始溶液可包含发酵所生产的有机化合物的残余物。起始溶液还可包含氯化镁溶液与有机化合物分离过程中使用的萃取剂或溶剂的残余物。

在一个实施方案中，氯化镁溶液中挥发性有机化合物浓度(以VTOC表达，总挥发性有机化合物)为至少1000ppm(0.1wt％)。在本说明书上下文中挥发性有机化合物定义为第一蒸发步骤的条件下比水更易挥发的化合物。词语“较高挥发性”是指第一蒸发步骤中被蒸发的挥发性组分的百分比要大于第一蒸发步骤中被蒸发的水的百分比。

根据过程的性质，VTOC可以是例如至少0.2wt％或至少0.5％wt％或甚至1.0wt％。对本发明方法而言最高值不是很严苛，通常是低于5wt％，更常规是低于2.5wt％。

在一个实施方案中，提供给蒸发步骤的起始氯化镁中总有机化合物浓度(以TOC表达，总有机化合物)至少为1000ppm(0.1wt％)。根据过程的性质，有机化合物的浓度可以是例如至少0.2wt％或至少0.5％wt％或甚至1.0wt％。对本发明方法而言最高值不是很严苛，通常是低于5wt％，更常规是低于2.5wt％。

氯化镁溶液还可以含有非挥发性有机化合物，也表达为NVTOC。NVTOC的量可以通过从TOC减去VTOC来计算。优选非挥发性化合物的量(以NVTOC表达)有一定限制，因为氯化镁溶液中有它们存在可能导致总过程的收率损失。在一般情况下，NVTOC小于2wt％，优选小于1wt％，更优选小于0.5wt％。