[发明专利]一种甘氨酸联产氯化铵的清洁生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种甘氨酸的清洁生产工艺，生产甘氨酸的同时可以联产氯化铵产品，也可以联产三乙胺盐酸盐产品，属于化工生产技术领域。

背景技术

甘氨酸是草甘膦、甘氨酸乙酯盐酸盐等产品的重要原料，也可以精制成食品级甘氨酸使用。国内传统的氯乙酸法甘氨酸生产工艺如下：在通有冷却水的反应釜里加入催化剂乌洛托品含量25％左右的水溶液，同时滴加70％左右含量的氯乙酸水溶液并通入液氨，在PH值7左右、反应温度80℃左右的条件下进行氨解反应。反应结束后得到的含有甘氨酸和氯化铵的氨解反应液用甲醇醇析的方法分离得到甘氨酸产品。生产一吨甘氨酸要产生出12--13立方米左右的含有甲醇的母液，甲醇母液中含5％左右的氯化铵、1％左右的乌洛托品、0.8％左右的甘氨酸。生产一吨甘氨酸需要消耗5吨左右的蒸汽用于回收甲醇，同时生产一吨甘氨酸需要消耗150公斤左右的乌洛托品不能回收利用。生产一吨甘氨酸还要消耗60-100公斤的甲醇。甲醇母液经过精馏回收甲醇后，得到脱醇废水。脱醇废水经过蒸发浓缩后得到副产品氯化铵用于生产化肥使用。而回收副产品氯化铵后剩余的含有大量乌洛托品、甘氨酸等有机物的黑色废水非常难处理，不但污染了环境，还浪费了宝贵的资源。

专利US5155264和CN1080632以氯乙酸、氨为原料，在催化剂及有机胺存在下，可以分离出甘氨酸，但母液里面的催化剂和有机胺没有重复利用的有效方案。专利CN101270061以氯乙酸、氨为原料，在乌洛托品和有机胺存在下可以分离出来甘氨酸，但需要消耗大量的醇钠或醇钾，成本高，没有工业生产的价值。专利CN102030669以氯乙酸和氨为原料，在催化剂作用下，以有机胺为缚酸剂，能够实现甘氨酸与氯化铵的分离。但该工艺比较复杂，反应终点也比较难控制。同时生产过程中还是有少量的甘氨酸与氯化铵的混晶产生，还需要进一步的分离。

发明内容

本发明提供了一种甘氨酸的清洁生产工艺，生产甘氨酸的同时可以联产氯化铵产品。生产甘氨酸的同时，也可以联产三乙胺盐酸盐产品。

本发明是通过以下方法实现的：

一、利用氯乙酸铵为原料制取甘氨酸：

在生产甘氨酸的反应器(反应器上方装有冷凝器，有溶剂冷凝回流装置及溶剂回收装置)里加入溶剂甲醇(溶剂可以是纯甲醇溶液，也可以是含量90％以上的醇水混合溶液)和催化剂(乌洛托品或多聚甲醛)后，加入固体氯乙酸铵(氯乙酸铵可以由氯乙酸生产工艺中的氯化反应液与氨反应直接制取、也可以由氯乙酸固体和氨在溶剂(甲醇、或水)中反应制取)。升温至60℃开始添加三乙胺，维持反应温度在60℃-70℃之间，一个半小时内添加三乙胺完毕。反应、保温共计两个半小时，至pH值为7.5。氯乙酸铵与三乙胺的摩尔比为1-1.1∶1。溶剂甲醇的量是氯乙酸铵重量的2-8倍。催化剂乌洛托品加入的量是氯乙酸铵重量的八分之一至三分之一之间。

保温反应结束后，反应液在30℃-60℃温度条件下过滤出甘氨酸晶体和过滤液。甘氨酸晶体经过甲醇洗涤、过滤、干燥后得到甘氨酸产品。过滤液降温冷冻后(降温至-30℃--0℃)，过滤得到三乙胺盐酸盐固体，同时过滤出来的含有乌洛托品的反应液，在补加少量乌洛托品后(乌洛托品补加的量为原来添加乌洛托品量的六分之一至十分之一)循环使用生产甘氨酸。

二、利用氯乙酸为原料制取甘氨酸：

在生产甘氨酸的反应器(反应器上方装有冷凝器，有溶剂冷凝回流装置及溶剂回收装置)里加入溶剂甲醇(溶剂可以是纯甲醇溶液，也可以是含量90％以上的醇水混合溶液)、和催化剂(乌洛托品或多聚甲醛)后，在10℃--30℃的条件下，滴加氯乙酸甲醇溶液的同时，通氨反应，控制通氨的量，当溶液中的氯乙酸完全转化成氯乙酸铵后，停止通氨。升温至60℃开始添加三乙胺，维持反应温度在60℃-70℃之间，一个半小时内添加三乙胺完毕。反应、保温共计两个半小时，至pH值为7.5。氯乙酸铵与三乙胺的摩尔比为1-1.1∶1。溶剂甲醇的量是氯乙酸重量的2-8倍。催化剂乌洛托品加入的量是氯乙酸重量的八分之一至三分之一之间。

保温反应结束后，反应液在30℃-60℃温度条件下过滤出甘氨酸晶体和过滤液。甘氨酸晶体经过甲醇洗涤、过滤、干燥后得到甘氨酸产品。过滤液降温冷冻后(降温至-30℃--0℃)，过滤得到三乙胺盐酸盐固体，同时过滤出来的含有乌洛托品的反应液，在补加少量乌洛托品后(乌洛托品补加的量为原来添加乌洛托品量的六分之一至十分之一)循环使用生产甘氨酸。

三、三乙胺盐酸盐固体按照以下方案回收处理：