[发明专利]一种制备高纯度牛磺酸和盐的方法和系统

权利要求书

1.一种制备高纯度牛磺酸和盐的方法，由环氧乙烷和亚硫酸氢盐反应生成羟乙基磺酸盐，其特征在于，羟乙基磺酸盐与氨、金属盐经氨解反应后进行蒸发，得到牛磺酸盐浓缩液，所述浓缩液在离子交换系统内进行离子交换，得到主要成分为牛磺酸的吸附液，吸附液单独收集，从中提取牛磺酸；用酸将被吸附的金属阳离子洗脱下来，洗脱液单独收集，从中提取盐或直接作为盐溶液产品；

在离子交换系统中，用纯化水对所述离子交换系统的吸附单元和洗脱单元分别进行清洗，相应获得的清洗水分别收集；

吸附状态时，所述吸附单元中出口溶液pH为4-10时收集吸附液；洗脱状态时，所述洗脱单元出口的溶液pH为2-8时收集洗脱液；

允许与残留的羟乙基磺酸根阴离子至少等当量的金属阳离子进入所述吸附液中，吸附液中金属阳离子含量为0.05％-2％，保证吸附液出口成分是牛磺酸和羟乙基磺酸盐；

以建立高纯度的牛磺酸母液体系以及高纯度的盐母液体系，并在高纯度的牛磺酸母液体系中提取牛磺酸，在高纯度的盐母液体系中提取盐。

2.如权利要求1所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，以牛磺酸计，进入所述离子交换系统的浓缩液的浓度为10％-35％。

3.如权利要求2所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，所述亚硫酸氢盐为亚硫酸氢钠，亚硫酸氢铵、亚硫酸氢钾或亚硫酸氢锂。

4.如权利要求3所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，所述金属盐为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化锂、碳酸钠、碳酸钾、碳酸锂、硫酸钠、硫酸钾、硫酸锂中的任意一种或者任意两种以上的混合物。

5.如权利要求4所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，所述酸为硫酸、盐酸、磷酸、水溶性羧酸或磺酸。

6.如权利要求5所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，加到离子交换系统内的所述酸的浓度为5％-35％。

7.如权利要求1-6任一所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，所述离子交换系统的吸附剂为离子交换树脂；所述离子交换树脂为具有能够吸附阳离子功能的树脂。

8.如权利要求7所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，所述吸附液的牛磺酸提取过程包括：蒸发浓缩、降温结晶和固液分离，降温结晶和固液分离的温度为5℃-30℃，分离得到的牛磺酸粗品含量大于95％,纯度达到98.5％以上。

9.如权利要求8所述的制备高纯度牛磺酸和盐的方法，其特征在于，所述的洗脱液中提取盐采用蒸发结晶的方式，蒸发结晶温度为60℃-125℃，分离得到的盐粗品含量大于97％，纯度达到98.5％以上。

10.一种制备高纯度牛磺酸和盐的系统，用于环氧乙烷法牛磺酸生产工艺，包括加成反应装置，氨解反应装置、蒸发装置和牛磺酸盐浓缩液收集装置，其特征在于，所述氨解反应装置设有金属盐的入口，所述牛磺酸盐浓缩液收集装置与用于离子交换的离子交换系统相连，所述离子交换系统设有酸入口、吸附液出口和洗脱液出口，所述吸附液出口与牛磺酸提取装置相连，所述洗脱液出口与盐提取装置相连；所述离子交换系统设有纯化水入口、吸附单元清洗水出口和洗脱单元清洗水出口；

在离子交换系统中，用纯化水对所述离子交换系统的吸附单元和洗脱单元分别进行清洗，相应获得的清洗水分别收集；

吸附状态时，所述吸附单元中出口溶液pH为4-10时收集吸附液；洗脱状态时，所述洗脱单元出口的溶液pH为2-8时收集洗脱液；

允许与残留的羟乙基磺酸根阴离子至少等当量的金属阳离子进入所述吸附液中，吸附液中金属阳离子含量为0.05％-2％，保证吸附液出口成分是牛磺酸和羟乙基磺酸盐；

以建立高纯度的牛磺酸母液体系以及高纯度的盐母液体系，并在高纯度的牛磺酸母液体系中提取牛磺酸，在高纯度的盐母液体系中提取盐。

11.如权利要求10所述的制备高纯度牛磺酸和盐的系统，其特征在于，所述吸附单元清洗水出口与所述牛磺酸盐浓缩液收集装置相连，所述洗脱单元清洗水出口与所述盐提取装置相连。