專利名稱：由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素制備海因的改進(jìn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素為原料制備海因酸鈉的制備工藝。
背景技術(shù)：
海因，又稱乙內(nèi)酰脲，是重要的化工中間體，用于農(nóng)藥、醫(yī)藥、甜味劑、管感光材料等有機(jī)合成中。20世紀(jì)中后期，日本Mitsui Toatsv Chemicals Ins等公司采用乙醇腈、NH4HCO3和NH3為原料，通過100℃高壓反應(yīng)后經(jīng)濃硫酸反應(yīng)制得海因，其缺點(diǎn)是生產(chǎn)排放的廢水中含腈化物，毒性極大，不易處理，造成對環(huán)境的污染嚴(yán)重，因此已經(jīng)限制生產(chǎn)，有些企業(yè)也因此停產(chǎn)。之后荷蘭帝斯曼公司研究開發(fā)采用甘氨酸、氫氧化鈉和尿素為原料制備海因，為了提高收率，他們采用將離心時的沖洗液返回第一步當(dāng)水使用。但是由于返回沖洗液中不僅含有海因還含有一定量的副產(chǎn)物硫酸鈉，使得下次反應(yīng)液中硫酸鈉也增多，離心分離海因時，硫酸鈉也分離出來成塊狀或片狀，造成離心困難，產(chǎn)品不合格，工業(yè)化中也遇到了困難。我們對該工藝收率低的原因進(jìn)行了深入研究，找到其原因是在閉環(huán)反應(yīng)時用了過量的硫酸，生成的部分海因分子上的N原子顯堿性，容易與過量的硫酸生成弱化學(xué)鍵，造成海因在反應(yīng)液中溶解度增大，使收率降低。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于提供由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素制備海因酸鈉的改進(jìn)工藝，其針對背景技術(shù)的情況將第一步反應(yīng)法放出的NH3送入上次離心后的酸性母液中，將其中和到pH為3，使過量海因沉淀出來，通過過濾、沖洗、加以回收，從而提高了收率。并對反應(yīng)的后期母液進(jìn)行處理，不僅解決了母液排放對環(huán)境的污染問題，還將副產(chǎn)品回收利用提高效益。
本發(fā)明的技術(shù)方案為將摩爾比為1∶1∶1.5～2的甘氨酸、氫氧化鈉和尿素以及約6摩爾的水，各原料取相應(yīng)重量放入搪瓷反應(yīng)釜中，攪拌下加熱到40℃～50℃，在料液完全溶解后，用200～300目尼龍網(wǎng)過濾出不溶物，濾液打入1500L的不銹反應(yīng)釜中，攪拌下保持溫度在95℃～105℃，反應(yīng)8小時，反應(yīng)完畢將反應(yīng)液打入2000L搪瓷釜中，邊用冷水降溫邊滴加適量濃硫酸，并保持溫度在85℃～90℃保溫2.5～3小時，然后降溫結(jié)晶，降溫到25℃，用離心機(jī)離心，并用水沖洗、經(jīng)干燥得產(chǎn)品海因；二、將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和PH值到3，然后母液在靜置槽中靜置4個小時，過濾回收二次沉淀的產(chǎn)品海因，提高收率；三、將上述處理后的母液用氨氣中和到PH值5.6，然后進(jìn)行冷卻使其溫度在5～10℃左右，得上層含(NH4)2SO4母液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物可包裝出售。
本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明工藝將第一步反應(yīng)放出的氨氣中和上次離心后的酸性母液的PH值，使海因和硫酸間弱化學(xué)鍵受到破壞，則母液中的過量海因沉淀出來，然后過濾回收二次沉淀出的產(chǎn)品海因，可以使產(chǎn)品收率提高5％左右。并采取第三步對反應(yīng)的后期母液進(jìn)行處理，將母液用NH3中和到PH值到5.6，冷卻降溫到10℃，使得母液中的硫酸鈉結(jié)晶析出，并作為硫酸鈉水合物出售，剩余硫酸銨水溶液讓農(nóng)民拉走或直接做肥料，這樣不僅解決了母液排放對環(huán)境的污染問題，而且還將原有母液中難以處理的硫酸鈉和硫酸銨副產(chǎn)品回收處理，從而提高效益。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1500L搪瓷釜中加入水595L，甘氨酸394Kg，氫氧化鈉220Kg(96％左右)，尿素473Kg，在攪拌下加熱到40-50℃，在料液完全溶解后用200-300目的尼龍網(wǎng)過濾出不溶物，濾液打入1500L不銹反應(yīng)釜中，攪拌下保持溫度在100℃左右，反應(yīng)8個小時，反應(yīng)完畢將反應(yīng)液打入2000L搪瓷釜中，邊用冷水降溫邊滴加濃硫酸588Kg，并保持溫度在85℃～90℃保溫2.5～3小時，然后降溫結(jié)晶，降溫到25℃，用鍍塑離心機(jī)離心，并用水沖洗、經(jīng)干燥得產(chǎn)品海因373Kg。然后將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和PH值到3，然后母液在靜置槽中靜置4個小時，過濾回收二次沉淀的產(chǎn)品海因12Kg，提高了收率，海因總產(chǎn)品量為385Kg，收率可到73.3％。回收產(chǎn)品后，將上述處理后的母液用氨氣中和到PH值5.6，然后進(jìn)行冷凝到10℃左右，得上層含(NH4)2SO4母液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物可包裝出售。
權(quán)利要求
1.由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素制備海因的改進(jìn)工藝，其改進(jìn)整體的工藝步驟為一、將摩爾比為1∶1∶1.5～2的甘氨酸、氫氧化鈉和尿素以及約6摩爾的水其一般為自來水，各原料取相應(yīng)重量放入反應(yīng)釜中，攪拌下加熱到40℃～50℃，在料液完全溶解后，用200～300目尼龍網(wǎng)過濾出不溶物，濾液打入1500L的不銹反應(yīng)釜中，攪拌下保持溫度在95℃～105℃，反應(yīng)8小時，反應(yīng)完畢后將反應(yīng)液打入2000L搪瓷釜中，邊用冷水降溫邊滴加適量濃硫酸，并保持溫度在85℃～90℃保溫2.5～3小時，降溫結(jié)晶，降溫到25℃，用離心機(jī)離心，并用水沖洗、經(jīng)干燥得產(chǎn)品海因；二、將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和PH值到3，然后母液在靜置槽中靜置4個小時，過濾回收二次沉淀的產(chǎn)品海因；三、將上述處理后的母液用氨氣中和到PH值5.6，然后進(jìn)行冷凝其溫度在5℃～10℃，得上層母液為硫酸銨水溶液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物結(jié)晶可包裝出售。
全文摘要
本發(fā)明涉及由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素為原料制備海因酸鈉的制備工藝。其步驟為將摩爾比為1∶1∶1.5～2的甘氨酸、氫氧化鈉和尿素以及約6摩爾的水取相應(yīng)重量放入反應(yīng)釜中在相應(yīng)條件下得產(chǎn)品海因；將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和pH值到3，然后過濾回收二次沉淀的產(chǎn)品海因；將上述處理后的母液用氨氣中和到pH值5.6，然后進(jìn)行冷凝其溫度得上層母液為硫酸銨水溶液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物結(jié)晶可包裝出售。本發(fā)明過濾回收二次沉淀出的產(chǎn)品海因，可以使產(chǎn)品收率提高5％左右。并對反應(yīng)的后期母液進(jìn)行處理，不僅解決了母液排放對環(huán)境的污染問題，還將副產(chǎn)品回收利用提高效益。
文檔編號C07D233/00GK1958569SQ20061010219
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者高樹桐, 閆玉玲, 張興格, 赫灶火, 楊文田, 李國輝 申請人:河北東華化工總公司