利用氫氰酸混合氣連續(xù)生產(chǎn)d,l-甲硫氨酸鹽的方法及其裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種利用氫氰酸混合氣連續(xù)生產(chǎn)D,L-甲硫氨酸鹽的方法及其裝置。該裝置包括氫氰酸合成塔、酸塔、多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器、靜態(tài)混合反應(yīng)器和水解反應(yīng)器；連續(xù)生產(chǎn)D,L-甲硫氨酸鹽的方法，包括在氫氰酸合成塔和酸塔中制備氫氰酸混合氣Ⅰ和氰酸混合氣Ⅱ，在多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器中制備2-羥基-4-甲硫基丁腈，在靜態(tài)混合反應(yīng)器中制備5-（2-甲硫基乙基）-乙內(nèi)酰脲，以及在水解反應(yīng)器中水解得D,L-甲硫氨酸鹽，還包括焚燒爐、氣提塔等對剩余物的處理和產(chǎn)物的分離等步驟。該裝置及方法可輕松實(shí)現(xiàn)對氫氰酸混合氣和未純化的甲硫基丙醛的利用，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)，并且生產(chǎn)成本低，高效環(huán)保，適合工業(yè)推廣應(yīng)用。
【專利說明】利用氫氰酸混合氣連續(xù)生產(chǎn)D, L-甲硫氨酸鹽的方法及其裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明針對化工領(lǐng)域，涉及一種利用氫氰酸混合氣連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]D，L-蛋氨酸又名甲硫氨酸，是構(gòu)成蛋白質(zhì)的基本單位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸，除了參與動(dòng)物體內(nèi)甲基的轉(zhuǎn)移、磷的代謝和腎上腺素、膽堿、肌酸的合成外，還是合成蛋白質(zhì)和胱氨酸的原料。蛋氨酸廣泛用于醫(yī)藥、食品、飼料和化妝品等領(lǐng)域，其中作為飼料添加劑的用量很大，但是目前我國除了重慶紫光化工的6萬噸蛋氨酸產(chǎn)出外，我國需要的大量蛋氨酸還需從國外進(jìn)口，國內(nèi)的產(chǎn)量不能滿足需求。
[0003]D, L-甲硫氨酸鹽是海因法制備D，L-甲硫氨酸的中間體，D, L-甲硫氨酸鹽的水溶液又稱皂化液。目前關(guān)于海因法制備D，L-甲硫氨酸的文獻(xiàn)報(bào)道比較多，如CN1079095C、CN101602701A、CN1160043A、US5663409、CN102633699A 等，海因法即將 3-甲硫基丙醛、氰化物與二氧化碳和氨的水溶液反應(yīng)制得海因(化學(xué)名稱為5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲)，將海因用堿水解制得D，L-甲硫氨酸鹽，再將D，L-甲硫氨酸鹽用酸中和制得D，L-蛋氨酸。
[0004]雖然國內(nèi)外關(guān)于海因法制備D，L-甲硫氨酸申請了諸多專利，但這些專利主要集中在兩個(gè)方面:第一方面，3-甲硫基丙醛、氰化物與二氧化碳和氨的水溶液三組分反應(yīng)，如專利CN102633699A、US5663409報(bào)道，雖然該工藝方法操作簡單，但是存在容易引起有機(jī)原料的降解、聚合等副反應(yīng)，導(dǎo)致海因副產(chǎn)物較多，從而造成D，L-甲硫氨酸鹽的收率下降，并且該三組分反應(yīng)中為了盡可能減少副產(chǎn)物的生成，3-甲硫基丙醛和氫氰酸要求精餾純化，這必然導(dǎo)致D，L-甲硫氨酸鹽的生產(chǎn)成本增加。第二方面，2-羥基-4-甲硫基丁腈與碳酸氫銨的水溶液二組分反應(yīng)，雖然該工藝大大降低了有機(jī)原料的降解、聚合等副反應(yīng)，操作較簡單，但是為了盡可能減少副產(chǎn)物的生成，就要求2-羥基-4-甲硫基丁腈有較高的純度，進(jìn)一步要求用于制備2-羥基-4-甲硫基丁腈的3-甲硫基丙醛和氫氰酸的高純度，這必然導(dǎo)致D, L-甲硫氨酸鹽的生產(chǎn)成本增加。
[0005]就2-羥基-4-甲硫基丁腈的工業(yè)生產(chǎn)裝`置而言，如果使用高純度的氫氰酸液體，不僅氫氰酸的生產(chǎn)成本較高，而且液體氫氰酸與3-甲硫基丙醛在催化劑作用下反應(yīng)會(huì)放出大量的熱，在反應(yīng)過程中不容易控制，并且有很大的危險(xiǎn)性，連續(xù)化生產(chǎn)比較困難，對設(shè)備的要求較高。因此，往往生產(chǎn)2-羥基-4-甲硫基丁腈采用將氫氰酸液體氣化后通入含有催化劑的3-甲硫基丙醛中，雖然這種方法控制了反應(yīng)的放熱，易于操作，但是這比較難于實(shí)現(xiàn)大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。再者，專利報(bào)道的3-甲硫基丙醛都是精制過的，而精制3-甲硫基丙醛能耗比較大，輕重組分夾帶的3-甲硫基丙醛隨著輕重組分一起焚燒，導(dǎo)致3-甲硫基丙醛損失。氫氰酸混合氣的純化一般將其純化為液體氫氰酸，耗能比較大，而氫氰酸混合氣的生產(chǎn)成本只有液體氫氰酸的一半。另外，就5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲和D，L-甲硫氨酸鹽的生產(chǎn)步驟而言，反應(yīng)過程中充分的攪拌有利于縮短反應(yīng)時(shí)間，提高收率；反應(yīng)后剩余氣體的回收利用，有利于降低生產(chǎn)成本；精確控溫，可盡量減少聚合物等副產(chǎn)物的生成。這些都是改進(jìn)點(diǎn)。
[0006]基于上述原因和現(xiàn)有技術(shù)，仍然需要進(jìn)一步對D，L-甲硫氨酸鹽的生產(chǎn)裝置及方法進(jìn)行改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]有鑒于此，本發(fā)明提供一種利用D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，該方法原料廉價(jià)易得，可以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。
[0008]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0009]利用D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置包括氫氰酸合成塔、酸塔、多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器、靜態(tài)混合反應(yīng)器和水解反應(yīng)器；所述氫氰酸合成塔的出氣口通過管道與酸塔的進(jìn)氣口連通，酸塔的出氣口通過管道與多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器連通；所述多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由兩級(jí)以上釜式反應(yīng)器串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過氣流和物流管道連通；所述靜態(tài)混合反應(yīng)器和水解反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置；所述生產(chǎn)包括以下步驟:[0010]A、以甲烷、氨氣和氧氣為原料，采用安氏法合成原理，通過氫氰酸合成塔制備氫氰酸混合氣I;
[0011]B、所述氫氰酸混合氣I通入酸塔進(jìn)行脫氨處理，得氫氰酸混合氣II ；
[0012]C、將甲硫基丙醛和堿從多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器的最后一級(jí)釜式反應(yīng)器通入，再逐級(jí)向其第一級(jí)釜式反應(yīng)器轉(zhuǎn)移；將氫氰酸混合氣II通入第一級(jí)釜式反應(yīng)器中的物料，剩余氣體再逐級(jí)通向最后一級(jí)釜式反應(yīng)器中的物料后排出；所述氫氰酸與甲硫基丙醛在堿的催化作用下反應(yīng)，待第一級(jí)釜式反應(yīng)器中甲硫基丙醛反應(yīng)完全，采出產(chǎn)品即得2-羥基-4-甲硫基丁腈；后一級(jí)釜式反應(yīng)器中的物料轉(zhuǎn)入前一級(jí)釜式反應(yīng)器，最后一級(jí)釜式反應(yīng)器中再通入新的甲硫基丙醛和堿，同時(shí)繼續(xù)氫氰酸混合氣II的通入，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)；
[0013]D、在靜態(tài)混合反應(yīng)器中，所述2-羥基-4-甲硫基丁腈與碳酸氫銨在水介質(zhì)中，或者2-羥基-4-甲硫基丁腈與二氧化碳和氨的水溶液，充分反應(yīng)，得5-(2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲水溶液；
[0014]E、在水解反應(yīng)器中，所述5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲經(jīng)無機(jī)堿在水介質(zhì)中水解得D，L-甲硫氨酸鹽。
[0015]步驟A中，所述的氫氰酸混合氣是指通過安氏法制備的氫氰酸混合氣。安氏法(Andrussow法)是20世紀(jì)50年代完成的工業(yè)生產(chǎn)方法，是生產(chǎn)氫氰酸的主要方法。它采用的主要原料有甲烷、氨氣和氧氣，故又叫甲烷氨氧化法。該法是在常壓、1000°C以上的條件下，將原料混合氣通人由鉬、銠合金催化劑鉬和銠制成的絲網(wǎng)，或由鉬銥合金制成的絲網(wǎng)狀催化劑床，進(jìn)行的氨氧化反應(yīng)，其反應(yīng)式為2CH4+2NH3+302 — 2HCN+6H20。目前，該項(xiàng)技術(shù)已非常成熟，有專門的氫氰酸合成塔用于氫氰酸氣體的制備。
[0016]步驟B中，所述的脫氨處理是指將安氏法制備的氫氰酸混合氣I通入酸中，脫去氨氣的操作。所述的酸為無機(jī)酸，如硫酸、磷酸，起的主要作用是吸收氨氣，特別優(yōu)選質(zhì)量分?jǐn)?shù)為75%~90%的硫酸；75%以上的硫酸不僅能將氨氣吸收掉，而且還將混合氣中夾帶的水分吸收掉。本發(fā)明經(jīng)脫氨處理前后的氫氰酸混合氣均可用于2-羥基-4-甲硫基丁腈的制備，只是經(jīng)脫氨處理后的氫氰酸混合氣II性質(zhì)更優(yōu)。在工業(yè)上，可設(shè)置專門的酸塔用于脫氨處理。
[0017]進(jìn)一步，所述氫氰酸混合氣I優(yōu)選由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分組成:氫氰酸氣體 8.8%±2%，水蒸氣 3.9%±2%，氨氣 1.6%±2%，氫氣 1.1%±2%，氮?dú)?76.0%±2%，氧氣1.5%±2%，一氧化碳5.6%±2%，二氧化碳1.1%±2%，甲燒0.4%±2%。所述氫氰酸混合氣II優(yōu)選由以下質(zhì)量百分?jǐn)?shù)的組分組成:氫氰酸氣體9.4%±2%，氫氣1.6%±2%，氮?dú)?9.4%±2%，氧氣 1.7%±2%，一氧化碳 5.8%±2%，二氧化碳 1.5%±2%，甲烷 0.6%±2%。
[0018]步驟C是在堿催化下的親核加成反應(yīng)。所述甲硫基丙醛為未經(jīng)純化的甲硫基丙醛，即甲硫醇與丙烯醛反應(yīng)得到的經(jīng)過脫甲硫醇的產(chǎn)物；其中含質(zhì)量分?jǐn)?shù)94.5%~96%的甲硫基丙醛、質(zhì)量分?jǐn)?shù)3.5%~5.3%的輕組分和質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.2%~0.5%的重組分；所述輕組分為甲硫醇、甲醇、丙烯醛和水；所述重組分為甲硫基丙醛的二聚物和三聚物。
[0019]步驟C所述起催化作用的堿為有機(jī)堿和/或無機(jī)堿；所述起催化作用的堿的用量為維持反應(yīng)體系的pH為4.0~6.5，優(yōu)選pH為5.0~5.5。所述有機(jī)堿優(yōu)選低分子量的胺化合物，進(jìn)一步優(yōu)選3~20個(gè)碳原子的胺類化合物，該類化合物能夠與甲硫基丙醛任意比混合，有利于加快反應(yīng)速度。所述3~20個(gè)碳原子的胺類化合物包括三乙胺、三異丙醇胺、N，N-二甲基苯胺、咪唑、甲基吡啶、吡啶等，使用其中的一種或多種都可以。所述無機(jī)堿為金屬氫氧化物、金屬氰化物、金屬碳酸鹽和金屬碳酸氫鹽中的一種或多種，或者為氨氣。所述金屬氫氧化物，如氫氧化鈉或者氫氧化鉀；金屬氰化物，如氰化鈉或者氰化鉀；金屬碳酸鹽，如碳酸鈉或者碳酸鉀；金屬碳酸氫鹽，如碳酸氫鈉或者碳酸氫鉀。單獨(dú)一種無機(jī)堿或者混合堿都可以。所述的這些堿中，特別優(yōu)選吡啶，吡啶的用量為甲硫基丙醛質(zhì)量的0.5%~2%。在通入粗氫氰酸混合氣時(shí)，吡啶具有高沸點(diǎn)，不容易被氣流帶走，并且較無機(jī)堿，吡啶能夠與3-甲硫基丙醛完全均相混合；催化劑吡啶加量過多，會(huì)導(dǎo)致堿性過高，3-甲硫基丙醛會(huì)發(fā)生聚合反應(yīng)；催化劑吡啶加量過少，會(huì)導(dǎo)致3-甲硫基丙醛與氫氰酸反應(yīng)慢；在優(yōu)選的條件下，既能保證3-甲硫基丙醛不發(fā)生聚合反應(yīng)，又能保證3-甲硫基丙醛能與氫氰酸充分反應(yīng)。進(jìn)一步，所述起催化作用的堿中還加入酸，形成酸和堿的混合物或緩沖液；所述酸包括無機(jī)酸和有機(jī)酸。酸的加入或緩沖液的形成，可使反應(yīng)體系維持在更加穩(wěn)定的PH值范圍內(nèi)。所述有機(jī)酸為醋酸、甲酸、檸檬酸、苯磺酸、三氟甲磺酸等中的一種；所述無機(jī)酸為硫酸或磷酸。形成的緩沖液如:檸檬酸鈉-氫氧化鈉緩沖液、琥珀酸鈉-氫氧化鈉緩沖液、醋酸-氫氧化鈉緩沖液等，優(yōu)選檸檬酸-氫氧化鈉緩沖液。
[0020]步驟C所述物料在各反應(yīng)器中的轉(zhuǎn)移可通過泵進(jìn)行抽吸。進(jìn)一步，步驟C中，所述多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器為四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器，由第一級(jí)釜式反應(yīng)器、第二級(jí)釜式反應(yīng)器、第三級(jí)釜式反應(yīng)器和第四級(jí)釜式反應(yīng)器串聯(lián)組成，具體地，酸塔出氣口與第一級(jí)釜式反應(yīng)器的進(jìn)氣口相通，第二級(jí)釜反應(yīng)器的進(jìn)氣口與第一級(jí)釜式反應(yīng)器的出氣口相通，第三級(jí)釜式反應(yīng)器的進(jìn)氣口與第二級(jí)釜式反應(yīng)器的出氣口相通，第四級(jí)釜式反應(yīng)器的進(jìn)氣口與第三級(jí)釜式反應(yīng)器的出氣口相通?？赏ㄟ^HPLC監(jiān)測甲硫基丙醛的殘余量，以判斷第一級(jí)釜式反應(yīng)器中甲硫基丙醛是否反應(yīng)完全。
[0021]進(jìn)一步，步驟C中，所述四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器的各反應(yīng)器中的壓力保持在0.09~
0.5MPa，所述第一至第三級(jí)`釜式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在30~60°C，第四級(jí)釜式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在-10~30°c。更優(yōu)選，第一級(jí)釜式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在35~40°C，第二級(jí)釜式反應(yīng)器和第三級(jí)釜式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在40~45°C，第四級(jí)釜式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在-10~30°C。第四級(jí)釜式反應(yīng)器的溫度控制在-10~30°C，不僅可吸收未反應(yīng)的氫氰酸，而且還吸收第三級(jí)釜式反應(yīng)器中氣體帶出的3-甲硫基丙醛，這樣從第四級(jí)釜式反應(yīng)器排出的氣體中已無氫氰酸和甲硫基丙醛。過量的氫氰酸和高于常壓的反應(yīng)條件對2-羥基-4-甲硫基丁腈的生成有利。可通過控制氫氰酸混合氣通入四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器的速度，以控制氫氰酸的投料量，一般以250~350L/min的速度通入。
[0022]進(jìn)一步，所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置還包括低溫儲(chǔ)罐，第一級(jí)釜式反應(yīng)器的出料口與低溫儲(chǔ)罐的進(jìn)料口通過管道連通；步驟C中，采出的產(chǎn)品進(jìn)入低溫儲(chǔ)罐中，于O~15°C保存。
[0023]進(jìn)一步，所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置還包括焚燒爐，步驟C中，從最后一級(jí)釜式反應(yīng)器排出的氣體進(jìn)入焚燒爐進(jìn)行焚燒，焚燒的溫度在1200°C以上，焚燒氣體經(jīng)過堿液脫硫后排放。具體地，第四級(jí)釜式反應(yīng)器出氣口與焚燒爐的進(jìn)氣口相通，第四級(jí)釜式反應(yīng)器出氣口的混合氣主要是氮?dú)?、氧氣、二氧化氮、一氧化碳、甲烷、氫氣、甲硫醇、丙烯醛、水蒸氣等。高溫焚燒主要是除掉混合氣中的臭氣，焚燒溫度低?000°C，不能將甲硫醇等完全焚燒。所述的堿液可以是氫氧化鈉水溶液、氫氧化鉀水溶液、碳酸鈉水溶液、碳酸鉀水溶液、氫氧化鈣乳液、氨水等，特別優(yōu)選氨水或者氫氧化鈣乳液。
[0024]步驟C得到2-羥基-4-甲硫基丁腈連同其反應(yīng)液，即2-羥基-4-甲硫基丁腈體系，除主要含有2-羥基-4-甲硫基丁腈外，還含有殘余質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.05%~5% (優(yōu)選調(diào)整為0.1%~1%，調(diào)整方法可為:當(dāng)反應(yīng)結(jié)束后，向反應(yīng)器中通入氮?dú)猓瑢?-羥基-4-甲硫基丁腈中殘留的氫氰酸趕出，控制其含氫氰酸量)的氫氰酸和2%~5%的水，正因?yàn)闅堄鄽淝杷岷退拇嬖冢擉w系(即2-羥基-4-甲硫基丁腈連同反應(yīng)液一起)可長期存放而不分解。另外，2-羥基-4-甲硫基丁腈體系無需進(jìn)行任何分離純化，即可直接用于2-羥基-4-甲硫基丁酸的生產(chǎn)。
[0025]步驟D所述的靜態(tài)混合反應(yīng)器，依靠其特殊結(jié)構(gòu)和反應(yīng)物料的流動(dòng)，使物流時(shí)而左旋，時(shí)而右旋，不斷改變物料在其中的流動(dòng)方向，不但將中心的液流推向周邊，而且將周邊的流體推向中心，從而獲得良好的混合效果，促使2-羥基-4-甲硫基丁腈與碳酸氫銨水溶液(或者與二氧化碳和氨的水溶液)快速、充分的相互反應(yīng)。進(jìn)一步，所述靜態(tài)混合反應(yīng)器由第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器和第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器串聯(lián)組成，步驟D的反應(yīng)物料從第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器進(jìn)料口進(jìn)入，從第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器出料口采出；反應(yīng)時(shí)，第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器中的溫度從40°C梯度升溫至80°C，第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器中的溫度從80°C梯度升溫至120°C，且兩級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器中的壓力均控制在1.0~2.0MPa，優(yōu)選1.5~1.8MPa，總的反應(yīng)停留時(shí)間為20~25分鐘(即流過靜態(tài)混合反應(yīng)器的時(shí)間)。
[0026] 進(jìn)一步，所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置還包括氣提塔a。氣提塔a中廢水與水蒸汽直接接觸，使廢水中的揮發(fā)性物質(zhì)按一定比例擴(kuò)散到氣相中，從而達(dá)到從廢水中分離污染物的目的。本發(fā)明的氣提塔a為常壓蒸氣氣提塔a，可將生成的5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲與未消耗完的二氧化碳和氨氣進(jìn)行分離。氣提塔a的進(jìn)料口與第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器的出料口連通，從第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器出料口流出的液體送入氣提塔a分離回收二氧化碳和氨氣，從塔底流出的液體即為5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲水溶液；從塔頂排出的二氧化碳和氨氣可以循環(huán)用于制備5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲。進(jìn)一步，所述第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器出料口流出的液體，經(jīng)過泄壓閥泄壓至0.5~0.SMPa后再送入氣提塔a ；所述的氣提塔a塔內(nèi)通有壓力為0.3~0.SMPa的水蒸氣。水蒸氣壓力太高會(huì)導(dǎo)致氣提塔a塔頂回收的氣體帶水蒸氣現(xiàn)象嚴(yán)重，5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲會(huì)部分損失，降低收率，并且回收的二氧化碳和氨的水溶液的品質(zhì)不佳，影響二氧化碳和氨的回收利用；水蒸氣壓力太低，不能將氨和二氧化碳回收充分。在優(yōu)選的條件下，既能保證二氧化碳和氨的充分回收，又能保證5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲不會(huì)損失。
[0027]進(jìn)一步，步驟D中，所述碳酸氫銨的質(zhì)量百分含量不低于10%，碳酸氫銨與2-氨基-4-甲硫基丁腈的投料摩爾比為1.0~1.2:1 ;或者二氧化碳和氨的水溶液中二氧化碳的質(zhì)量百分含量不低于12%，氨的質(zhì)量百分含量不低于5%，二氧化碳和氨的摩爾比為1:1.5~2.0，二氧化碳與2-羥基-4-甲硫基丁腈的投料摩爾比為1.0~2.0:1。進(jìn)一步，所述2-羥基-4-甲硫基丁腈與碳酸氫銨水溶液或者二氧化碳和氨的水溶液投料時(shí)，同時(shí)用流量計(jì)將二者打入第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器中。
[0028]進(jìn)一步，步驟E中，所述水解反應(yīng)器為三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器，由釜式反應(yīng)器1、釜式反應(yīng)器II和釜式反應(yīng)器III串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過物流管道連通；各反應(yīng)器中的壓力保持在1.0~2.0MPa,所述釜式反應(yīng)器I中的溫度從80°C梯度升溫至100°C，釜式反應(yīng)器II中的溫度從100°C梯度升溫至140°C，釜式反應(yīng)器III中的溫度從140°C梯度升溫至185°C，總的反應(yīng)停留時(shí)間為20~25分鐘。釜式反應(yīng)器III中的溫度優(yōu)選從170°C梯度升溫至180°C，高溫有助于反應(yīng)的快速進(jìn)行，并減少二聚體的生成。
[0029]進(jìn)一步，所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置還包括氣提塔b，氣提塔b的進(jìn)料口與釜式反應(yīng)器III的出料口連通 ；從釜式反應(yīng)器III出料口流出的液體送入氣提塔b分離回收二氧化碳和氨氣，從塔底流出的液體即為D，L-甲硫氨酸鹽水溶液；從塔頂排出的二氧化碳和氨氣可以循環(huán)用于制備5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲。進(jìn)一步，所述釜式反應(yīng)器III出料口流出的液體，經(jīng)過泄壓閥泄壓至0.5~0.SMPa后再送入氣提塔b，所述的氣提塔b塔內(nèi)通有壓力為0.3~0.SMPa的水蒸氣。在優(yōu)選的條件下，既能保證二氧化碳和氨的充分回收，又能保證D，L-甲硫氨酸鹽水溶液不會(huì)損失。
[0030]進(jìn)一步，步驟E中，所述無機(jī)堿為氫氧化鉀、氫氧化鈣、氫氧化鈉等，特別優(yōu)選氫氧化鈉。所述無機(jī)堿為氫氧化鈉時(shí)，優(yōu)選氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~40%，氫氧化鈉與5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲的投料摩爾比為1.0~2.1:1。
[0031]另外，步驟E使用的水解反應(yīng)器的內(nèi)壁和連接件材質(zhì)優(yōu)選鋯或者鋯合金材料，因?yàn)楹喌牟牧蠈?- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲的堿解有利。
[0032]有益技術(shù)效果:該方法采用安氏法制備的氫氰酸混合氣和未經(jīng)純化的甲硫基丙醛，原料無需精餾純化，廉價(jià)易得，提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。通過該方法制備2-羥基-4-甲硫基丁腈，收率可達(dá)99%以上；得到的2-羥基-4-甲硫基丁腈反應(yīng)體系可長期存放，便于用于下游產(chǎn)品的生產(chǎn)。使用連續(xù)化生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的裝置替代現(xiàn)有技術(shù)單一反應(yīng)器進(jìn)行生產(chǎn)，可以輕松實(shí)現(xiàn)梯度升溫、高效混合、充分反應(yīng)，反應(yīng)速度快、副產(chǎn)物少、收率高；采用常壓氣提塔裝置分離回收二氧化碳和氨，不僅可以方便、高效的實(shí)現(xiàn)5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲和D，L-甲硫氨酸鹽的精制，而且達(dá)到二氧化碳和氨回收重復(fù)利用生產(chǎn)5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲，既避免了廢氣的排放，又降低了生產(chǎn)成本。綜上，用該方法及其裝置生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽，工業(yè)化連續(xù)生產(chǎn)程度高，生產(chǎn)成本低，高效環(huán)保，適合工業(yè)推廣應(yīng)用。
[0033]本發(fā)明還提供一種D，L-甲硫氨酸鹽的連續(xù)生產(chǎn)裝置。
[0034]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0035]D, L-甲硫氨酸鹽的連續(xù)生產(chǎn)裝置，包括氫氰酸合成塔、酸塔、四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器、低溫儲(chǔ)罐、焚燒爐、靜態(tài)混合反應(yīng)器、氣提塔a、三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器和氣提塔b ；
[0036]所述氫氰酸合成塔的出氣口通過管道與酸塔的進(jìn)氣口連通；
[0037]所述四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由第一級(jí)釜式反應(yīng)器、第二級(jí)釜式反應(yīng)器、第三級(jí)釜式反應(yīng)器和第四級(jí)釜式反應(yīng)器串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過氣流和物流管道連通；所述第一級(jí)釜式反應(yīng)器的進(jìn)氣口與酸塔的出氣口通過管道連通，且第一級(jí)釜式反應(yīng)器的出料口與低溫儲(chǔ)罐的進(jìn)料口通過管道連通；所述第四級(jí)釜式反應(yīng)器的出氣口與焚燒爐的進(jìn)氣口通過管道連通；
[0038]所述靜態(tài)混合反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器和第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器串聯(lián)組成；所述第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器的進(jìn)料口與低溫儲(chǔ)罐的出料口通過管道連通；所述第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器的出料口與氣提塔a的進(jìn)料口連通；
[0039]所述三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由釜式反應(yīng)器1、釜式反應(yīng)器II和釜式反應(yīng)器III串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過物流管道連通；所述釜式反應(yīng)器I的進(jìn)料口與氣提塔a的出料口通過管道連通；所述釜式反應(yīng)器III的出料口與氣提塔b的進(jìn)料口連通。
[0040]有益技術(shù)效果:該連續(xù)生產(chǎn)裝置各組成部分配置合理，可以實(shí)現(xiàn)D，L-甲硫氨酸鹽工業(yè)化的大規(guī)模連續(xù)化生產(chǎn)。生產(chǎn)中，氫氰酸混合氣和甲硫基丙醛在四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器中反應(yīng)徹底，生產(chǎn)效率高，生產(chǎn)成本低；反應(yīng)剩余的氣體通過焚燒爐焚燒，可避免污染氣體的排放。2-羥基-4-甲硫基丁腈與碳酸氫銨在靜態(tài)混合反應(yīng)器中進(jìn)行，混合充分，反應(yīng)徹底，盡量減少了能耗；未反應(yīng)`完的二氧化碳和氨氣通過氣提塔的分離和回收利用，既避免了廢氣的排放，又降低了生產(chǎn)成本。5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲的水解在三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器中進(jìn)行，可有效控溫，減少二聚體等副產(chǎn)物的生成；反應(yīng)放出的二氧化碳和氨氣通過氣提塔的分離和回收利用，進(jìn)一步降低了生產(chǎn)成本。綜上，該裝置用于D，L_甲硫氨酸鹽的生產(chǎn)，生產(chǎn)成本低，高效環(huán)保，適合工業(yè)推廣應(yīng)用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0041]圖1為利用D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的裝置流程圖(圖中吡啶為催化劑，氫氧化鈉水溶液為水解5-(2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲的無機(jī)堿，2-羥基-4-甲硫基丁腈儲(chǔ)存罐即為低溫儲(chǔ)罐)。
【具體實(shí)施方式】
[0042]以下將參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)描述。優(yōu)選實(shí)施例中未注明具體條件的實(shí)驗(yàn)方法，按照常規(guī)條件進(jìn)行。
[0043]實(shí)施例
[0044]如圖1所示，D，L-甲硫氨酸鹽的連續(xù)生產(chǎn)裝置流程圖，該裝置包括三個(gè)部分，連續(xù)化生產(chǎn)2-羥基-4-甲硫基丁腈(MMP-CN)的裝置、連續(xù)化生產(chǎn)5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲的裝置和5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲水解的裝置。
[0045]第一部分，連續(xù)化生產(chǎn)2-羥基-4-甲硫基丁腈(MMP-CN)的裝置包括氫氰酸合成塔1、酸塔2、四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器3、低溫儲(chǔ)罐4 (2-羥基-4-甲硫基丁腈儲(chǔ)存罐)和焚燒爐5。所述氫氰酸合成塔I生成的氫氰酸混合氣I從酸塔2底部的進(jìn)氣口進(jìn)入酸塔2，從酸塔2塔頂出來的為氫氰酸混合氣II，酸塔2塔頂?shù)某鰵饪谂c第一級(jí)釜式反應(yīng)器301底部的進(jìn)氣口相通，第二級(jí)釜式反應(yīng)器302底部的進(jìn)氣口與第一級(jí)釜式反應(yīng)器301頂部的出氣口相通，第三級(jí)釜式反應(yīng)器303底部的進(jìn)氣口與第二級(jí)釜式反應(yīng)器302頂部的出氣口相通，第四級(jí)釜式反應(yīng)器304底部的進(jìn)氣口與第三級(jí)釜式反應(yīng)器303頂部的出氣口相通，焚燒爐5底部的進(jìn)氣口與第四級(jí)釜式反應(yīng)器304頂部的出氣口相通，焚燒爐5頂部出來的氣體經(jīng)過脫硫處理可以直接排放。從第一級(jí)釜式反應(yīng)器301底部采出的2-羥基-4-甲硫基丁腈經(jīng)過中控分析合格后再用轉(zhuǎn)料泵轉(zhuǎn)入低溫儲(chǔ)罐4中，密閉保存。
[0046]第二部分，連續(xù)化生產(chǎn)5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲的裝置包括兩級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器6和氣提塔a7。第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器601的進(jìn)料口與低溫儲(chǔ)罐4的出料口通過管道連通；將生產(chǎn)得到的2-羥基-4-甲硫基丁腈用計(jì)量泵直接與碳酸氫銨或者二氧化碳和氨的水溶液同時(shí)通入第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器601中，第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器602的進(jìn)料口與第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器601的出料口相通，氣提塔a7的進(jìn)料口與第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器602的出料口相連，第二級(jí)靜態(tài)混合器602出料口至氣提塔a7進(jìn)料口的通路上還設(shè)置有泄壓閥，氣提塔a7的塔頂還設(shè)置有氣液分離器。氣提塔a7對從第二級(jí)靜態(tài)混合器602出料口的液體進(jìn)行分離，從塔底流出的液體即為5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲水溶液，從塔頂排除的即為二氧化碳和氨氣的混合氣，混合氣可循環(huán)用于制備5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲。
[0047]第三部分，5- (2-甲 硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲水解的裝置包括三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器8和氣提塔b9。所述三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器8設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由釜式反應(yīng)器
I801、釜式反應(yīng)器II 802和釜式反應(yīng)器III803串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過物流管道連通。其中，將氣提塔a7分離得到的5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲以及無機(jī)堿用計(jì)量泵打入釜式反應(yīng)器I 801，釜式反應(yīng)器I 801的出料口與釜式反應(yīng)器II 802的進(jìn)料口連通，釜式反應(yīng)器II 802的出料口與釜式反應(yīng)器III 803的進(jìn)料口連通，釜式反應(yīng)器III 803的出料口與氣提塔b9的進(jìn)料口連通。釜式反應(yīng)器III 803出料口至氣提塔b9的進(jìn)料口的通路上還設(shè)置有泄壓閥，氣提塔b9的塔頂還設(shè)置有氣液分離器。從釜式反應(yīng)器III803出料口流出的液體送入常壓水蒸氣氣提塔b9分離回收二氧化碳和氨，從塔底流出的液體即為D，L-甲硫氨酸鹽水溶液，從塔頂排除的混合氣二氧化碳和氨氣可以循環(huán)用于制備5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲，三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器8的內(nèi)壁和連接件材質(zhì)均為鋯合金材料。
[0048]本發(fā)明的具體實(shí)施方案及條件如下:
[0049]I) 2-羥基-4-甲硫基丁腈的生產(chǎn)
[0050]按照安氏法合成氫氰酸要求，向氫氰酸合成塔I送入原料，反應(yīng)得氫氰酸混合氣
I。對從氫氰酸合成塔I出來的氫氰酸混合氣I進(jìn)行檢測，氫氰酸混合氣I的組成為:氫氰酸氣體8.87%，水蒸氣3.88%，氨氣1.64%，氫氣1.13%，氮?dú)?6.01%,氧氣1.48%，一氧化碳
5.67%，二氧化碳1.13%，甲烷0.39%。氫氰酸混合氣I經(jīng)過75%的硫酸塔吸收混合氣中的氨氣及水蒸氣后，控制酸塔內(nèi)的溫度不超過45°C，得到的氫氰酸混合氣II的組成為:氫氰酸氣體9.35%，氫氣1.57%，氮?dú)?9.44%，氧氣1.71%，一氧化碳5.79%，二氧化碳1.50%,甲烷
0.64%。將氫氰酸混合氣II依次通入四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器的各反應(yīng)器中，釜式反應(yīng)器中先裝有含催化劑的未精制3-甲硫基丙醛(催化劑類別及量具體見表1)。第一級(jí)釜式反應(yīng)器301內(nèi)的溫度控制在38°C，第二級(jí)釜式反應(yīng)器302內(nèi)的溫度控制在40°C，第三級(jí)釜式反應(yīng)器303內(nèi)的溫度控制在40°C，第四級(jí)釜式反應(yīng)器304內(nèi)的溫度控制在(TC ;各反應(yīng)器均在加壓下反應(yīng)(具體壓力見表1);第四級(jí)釜式反應(yīng)器控制在低溫主要的目的是充分吸收未反應(yīng)的氫氰酸和從第三級(jí)釜式反應(yīng)器帶過來的有機(jī)化合物，主要是輕組分和3-甲硫基丙醛，減少物料隨著混合氣進(jìn)入焚燒爐焚燒而造成的反應(yīng)物料的損失。對第一級(jí)釜式反應(yīng)器301中3-甲硫基丙醛的殘余量進(jìn)行中控分析(HPLC)，當(dāng)?shù)谝桓椒磻?yīng)器中3-甲硫基丙醛未殘留，采出2-羥基-4-甲硫基丁腈儲(chǔ)存在密閉的低溫儲(chǔ)罐4中，分析氫氰酸的含量，儲(chǔ)存罐內(nèi)溫度控制在O~5°C。第二級(jí)釜式反應(yīng)器302中物料經(jīng)過泵轉(zhuǎn)移至第一釜式反應(yīng)器301中，第三級(jí)釜式反應(yīng)器303中物料經(jīng)過泵轉(zhuǎn)移至第二級(jí)釜式反應(yīng)器302中，第四級(jí)釜式反應(yīng)器304中物料經(jīng)過泵轉(zhuǎn)移至第三級(jí)釜式反應(yīng)器303中，新的3-甲硫基丙醛和催化劑用計(jì)量泵打入第四級(jí)釜式反應(yīng)器304中，依次這樣連續(xù)進(jìn)行。從第四級(jí)釜式反應(yīng)器304的出氣口與焚燒爐5的進(jìn)氣口相通，對尾氣進(jìn)行焚燒，焚燒的溫度為1200°C，焚燒爐出來的氣體經(jīng)過氫氧化鈣乳液脫硫處理可以直接排放。 [0051]用等量的3-甲硫基丙醛按上述條件及操作重復(fù)進(jìn)行22次實(shí)驗(yàn)，區(qū)別在于反應(yīng)的催化劑和壓力不同，實(shí)驗(yàn)條件及結(jié)果具體見表1。
[0052]表1利用連續(xù)生產(chǎn)裝置連續(xù)生產(chǎn)2-羥基-4-甲硫基丁腈的條件及結(jié)果
[0053]
【權(quán)利要求】
1.利用D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置包括氫氰酸合成塔(I)、酸塔(2)、多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器、靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)和水解反應(yīng)器；所述氫氰酸合成塔(I)的出氣口通過管道與酸塔(2)的進(jìn)氣口連通，酸塔(2)的出氣口通過管道與多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器連通；所述多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由兩級(jí)以上釜式反應(yīng)器串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過氣流和物流管道連通；所述靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)和水解反應(yīng)器設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置；所述生產(chǎn)包括以下步驟: A、以甲烷、氨氣和氧氣為原料，采用安氏法合成原理，通過氫氰酸合成塔(I)制備氫氰酸混合氣I; B、所述氫氰酸混合氣I通入酸塔(2)進(jìn)行脫氨處理，得氫氰酸混合氣II； C、將甲硫基丙醛和堿從多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器的最后一級(jí)釜式反應(yīng)器通入，再逐級(jí)向其第一級(jí)釜式反應(yīng)器轉(zhuǎn)移；將氫氰酸混合氣II通入第一級(jí)釜式反應(yīng)器中的物料，剩余氣體再逐級(jí)通向最后一級(jí)釜式反應(yīng)器中的物料后排出；所述氫氰酸與甲硫基丙醛在堿的催化作用下反應(yīng)，待第一級(jí)釜式反應(yīng)器中甲硫基丙醛反應(yīng)完全，采出產(chǎn)品即得2-羥基-4-甲硫基丁腈；后一級(jí)釜式反應(yīng)器中的物料轉(zhuǎn)入前一級(jí)釜式反應(yīng)器，最后一級(jí)釜式反應(yīng)器中再通入新的甲硫基丙醛和堿，同時(shí)繼續(xù)氫氰酸混合氣II的通入，實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)； D、在靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)中，所述2-羥基-4-甲硫基丁腈與碳酸氫銨在水介質(zhì)中，或者2-羥基-4-甲硫基丁腈與二氧化碳和氨的水溶液，充分反應(yīng)，得5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲水溶液； E、在水解反應(yīng)器中，所述5-(2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲經(jīng)無機(jī)堿在水介質(zhì)中水解得D, L-甲硫氨酸鹽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:步驟C中，所述多級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器為四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器(3)，由第一級(jí)釜式反應(yīng)器(301)、第二級(jí)釜式反應(yīng)器(302)、第三級(jí)釜式反應(yīng)器(303)和第四級(jí)釜式反應(yīng)器(304)串聯(lián)組成，各反應(yīng)器中的壓力保持在0.09~0.5MPa，所述第一至第三級(jí)釜式反應(yīng)器的反應(yīng)溫度控制在30~60°C，第四級(jí)釜式反應(yīng)器(304)的反應(yīng)溫度控制在-10~30°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:所述靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)由第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(601)和第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)串聯(lián)組成，步驟D的反應(yīng)物料從第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(601)進(jìn)料口進(jìn)入，從第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)出料口采出；反應(yīng)時(shí)，第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(601)中的溫度從40°C梯度升溫至80°C，第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)中的溫度從80°C梯度升溫至120°C，且兩級(jí)串聯(lián)反應(yīng)器中的壓力均控制在1.0~2.0MPa,總的反應(yīng)停留時(shí)間為20~25分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置還包括氣提塔a (7)，氣提塔a (7)的進(jìn)料口與第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)的出料口連通；從第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)出料口流出的液體送入氣提塔a (7)分離回收二氧化碳和氨氣，從塔底流出的液體即為5- (2-甲硫基乙基)_乙內(nèi)酰脲水溶液；從塔頂排出的二氧化碳和氨氣可以循環(huán)用于制備5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:步驟D中，所述碳酸氫銨的質(zhì)量百分含量不低于10%，碳酸氫銨與2-氨基-4-甲硫基丁腈的投料摩爾比為1.0~1.2:1 ;或者二氧化碳和氨的水溶液中二氧化碳的質(zhì)量百分含量不低于12%，氨的質(zhì)量百分含量不低于5%，二氧化碳和氨的摩爾比為1: 1.5~2.0，二氧化碳與2-羥基-4-甲硫基丁腈的投料摩爾比為1.0~2.0:1。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:步驟E中，所述水解反應(yīng)器為三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器(8)，由釜式反應(yīng)器I (801)、釜式反應(yīng)器II (802)和釜式反應(yīng)器111(803)串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過物流管道連通；各反應(yīng)器中的壓力保持在1.0~2.0MPa，所述釜式反應(yīng)器I (801)中的溫度從801:梯度升溫至100°C，釜式反應(yīng)器II (802)中的溫度從100°C梯度升溫至1401:，釜式反應(yīng)器111(803)中的溫度從140°C梯度升溫至185°C，總的反應(yīng)停留時(shí)間為20~25分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:所述D，L-甲硫氨酸鹽生產(chǎn)裝置還包括氣提塔b (9)，氣提塔6 (9)的進(jìn)料口與釜式反應(yīng)器III(803)的出料口連通；從釜式反應(yīng)器111(803)出料口流出的液體送入氣提塔b (9)分離回收二氧化碳和氨氣，從塔底流出的液體即為D, L-甲硫氨酸鹽水溶液；從塔頂排出的二氧化碳和氨氣可以循環(huán)用于制備5- (2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲。
8.根據(jù)權(quán)利要求4或7所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:所述第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)或釜式反應(yīng)器111(803)出料口流出的液體，經(jīng)過泄壓閥泄壓至0.5~0.8MPa后再送入其對應(yīng)的氣提塔，所述對應(yīng)的氣提塔塔內(nèi)通有壓力為0.3~0.8MPa的水蒸氣。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)D，L-甲硫氨酸鹽的方法，其特征在于:步驟E中，所述無機(jī)堿為氫氧化鈉時(shí)，所述氫氧化鈉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20%~40%,氫氧化鈉與5-(2-甲硫基乙基)-乙內(nèi)酰脲的投料摩爾比為1.0~2.1:1。
10.D, L-甲硫氨酸鹽的連續(xù)生產(chǎn)裝置，其特征在于:包括氫氰酸合成塔(I)、酸塔(2)、四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器(3)、低溫儲(chǔ)罐`(4)、焚燒爐(5)、靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)、氣提塔a (7)、三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器(8)和氣提塔b (9)； 所述氫氰酸合成塔(I)的出氣口通過管道與酸塔(2)的進(jìn)氣口連通； 所述四級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器(3)設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由第一級(jí)釜式反應(yīng)器(301)、第二級(jí)釜式反應(yīng)器(302)、第三級(jí)釜式反應(yīng)器(303)和第四級(jí)釜式反應(yīng)器(304)串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過氣流和物流管道連通；所述第一級(jí)釜式反應(yīng)器(301)的進(jìn)氣口與酸塔(2)的出氣口通過管道連通，且第一級(jí)釜式反應(yīng)器(301)的出料口與低溫儲(chǔ)罐(4)的進(jìn)料口通過管道連通；所述第四級(jí)釜式反應(yīng)器(304)的出氣口與焚燒爐(5)的進(jìn)氣口通過管道連通； 所述靜態(tài)混合反應(yīng)器(6)設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(601)和第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602 )串聯(lián)組成；所述第一級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(601)的進(jìn)料口與低溫儲(chǔ)罐(4)的出料口通過管道連通；所述第二級(jí)靜態(tài)混合反應(yīng)器(602)的出料口與氣提塔a (7)的進(jìn)料口連通； 所述三級(jí)串聯(lián)釜式反應(yīng)器(8)設(shè)有壓力及溫度調(diào)節(jié)輔助裝置，由釜式反應(yīng)器I (801)、釜式反應(yīng)器II (802)和釜式反應(yīng)器III (803)串聯(lián)組成，相鄰反應(yīng)器間通過物流管道連通；所述釜式反應(yīng)器I (801)的進(jìn)料口與氣提塔a (7)的出料口通過管道連通；所述釜式反應(yīng)器111(803)的出料口與氣提塔b (9)的進(jìn)料口連通。
【文檔編號(hào)】C07C319/20GK103724242SQ201310722404
【公開日】2014年4月16日 申請日期:2013年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月28日
【發(fā)明者】吳傳隆, 王用貴, 朱麗利, 秦嶺, 朱曉莉, 楊帆 申請人:重慶紫光化工股份有限公司