[发明专利]一种DL-蛋氨酸的皂化液后处理方法

说明书

本发明涉及蛋氨酸生产领域，具体涉及一种DL‑蛋氨酸的皂化液后处理方法。本发明通过将蛋氨酸在连续生产过程中的杂质富集在硫酸钠母液中，对杂质进行去除，能够使蛋氨酸的连续生产质量稳定，不会因为重复使用结晶母液使得杂质累积，影响蛋氨酸质量的稳定性。同时，能够有效将硫酸钠提纯分离，产生优质的硫酸钠副产物——芒硝。结晶母液可以作为酸化剂进行回收利用，不会产生废液，相应的，生成副产物芒硝也减少结晶母液中的水含量，从而，节省了对硫酸钠母液进行浓缩的时间成本和能源成本。

技术领域

本发明涉及蛋氨酸生产领域，具体涉及一种DL-蛋氨酸的皂化液后处理方法。

背景技术

蛋氨酸又名甲硫氨酸，缩写Met，是生物合成蛋白质的基本单位之一，也是必需氨基酸与限制氨基酸。Met是必须氨基酸中唯一含硫氨基酸，动物摄入少量即可明显促进生长，缩短饲养周期，还可增加蛋奶产量，如果摄入不足，会导致体内对其它氨基酸的利用不足，未被利用的氨基酸通过脱氨基作用转化为能量分子和尿素，增加肝脏、肾脏的负担。蛋氨酸不仅用于饲料行业，还广泛运用于医药、食品和化妆品等领域。中国作为蛋氨酸的主产区和主消费区之一，随着2018至2020年赢创、住友等公司新产能的逐步释放，蛋氨酸行业竞争愈见激烈，改进蛋氨酸制备工艺就显得尤为重要。

现有技术中Met主要制备工艺之一是罗纳-普朗克工艺，该工艺使用氢氰酸或氰化钠制备5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲溶液，然后经钠的碱性化合物水解、脱氨后生成皂化液，对皂化液使用硫酸进行酸化从而分离出蛋氨酸，对含饱和蛋氨酸的硫酸钠母液进行反复高温浓缩，使硫酸钠饱和，从而析出硫酸钠固体，将浓缩残液返回酸化步骤，完成对皂化液的后处理。

该工艺一方面，大量硫酸钠母液经过反复长时间高温浓缩，会导致多种化学反应，从而产生恶臭物质污染环境；

另一方面，处理过程中3-甲硫基丙醛、2-丙烯酸与丙烯醛的中间体及其聚合物、甲酸根、蛋氨酸二肽以及色素等杂质会产生累积，导致析出硫酸钠纯度极差，无法回收利用，并且，浓缩残液中也含有大量杂质，返回酸化步骤后使得蛋氨酸成品质量变差，只能通过定期排放浓缩残液的方法解决问题，不利于环保和经济效益最大化。

公开号CN104693082A公开的技术方案中，为避免反复高温浓缩含蛋氨酸的硫酸钠母液，使用连续色谱分离技术分离硫酸钠母液中的蛋氨酸和硫酸钠，单独对硫酸钠溶液进行高温浓缩结晶获得硫酸钠副产物，但该方案仍然有着以下缺点：

一、色谱分离后的蛋氨酸和硫酸钠溶液浓度被稀释，加大了硫酸钠溶液的浓缩成本；

二、色谱分离装置价格十分高昂，并且对蛋氨酸和硫酸钠分离的效率极低；

三、分离后的硫酸钠溶液并非仅仅含有硫酸钠，还有少量其它杂质，浓缩结晶的方式最终导致硫酸钠副产品纯度差。

公开号CN106432020B公开的技术方案中，向皂化液中通入二氧化碳，得到蛋氨酸和含有蛋氨酸的碳酸氢钾水溶液，对碳酸氢钾水溶液使用了电渗析技术除去碳酸氢钾水溶液中的盐后回收利用，来对皂化液进行处理。但是一方面，该方案使用的电渗析技术有着极高的电耗，成本高昂；另一方面，电渗析技术的蛋氨酸截留率和脱盐率都较低，无法满足工业生产中大量的溶液除盐需求；再有，该方案只能除盐，并不能除去蛋氨酸生产中产生的杂质，回收利用蛋氨酸溶液会造成杂质累积，影响蛋氨酸的质量。

现有技术还有使用离子交换树脂的处理方法，将皂化液分离为蛋氨酸溶液与硫酸钠溶液，蛋氨酸溶液结晶取得产品，硫酸钠溶液高温浓缩取得副产品。

但该方案有如下缺点：

1、蛋氨酸溶解度较低，皂化液必须加入大量水进行稀释，后续浓缩处理时会消耗大量时间和能量；

2、离子交换树脂仅仅只能对硫酸钠进行分离，3-甲硫基丙醛、2-丙烯酸与丙烯醛的中间体及其聚合物、甲酸根、蛋氨酸二肽以及色素等杂质主要还是留在蛋氨酸溶液中，对蛋氨酸结晶后的母液进行浓缩，杂质会累积，从而导致蛋氨酸品质变差；