CN1106382C - 蛋氨酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
在5-(β-甲基巯基乙基)乙内酰脲在碳酸钾的存在下水解制备蛋氨酸时，作为其装置材料使用含有Cr元素21.0～30.0%，Ni元素4.5～11.0%，Mo元素2.5～5.0%，N元素0.05～0.35%的不锈钢，装置材料在气相部和液相部中，其耐腐蚀性增强。
Description
本发明涉及5-(β-甲基巯基乙基)乙内酰脲在碳酸钾的存在下水解制备蛋氨酸的工序中所使用的装置材料。
5-(β-甲基巯基乙基)乙内酰脲(以下，称为M-乙内酰脲)水解制备蛋氨酸的方法，通常在碱存在下按照下式所示进行。
此水解反应的反应条件通常使用压力约为5～15Kg/cm2·G，温度约为150～200℃的条件。在碳酸钾作为碱使用时，要确保水解条件下金属材料在液相、气相条件下的耐腐蚀性毫无疑问是极其困难的，可以说是显著的高腐蚀性条件。例如，在使用SUS304L不锈钢制的水解反应器时，受到强烈的腐蚀，3mm厚的器皿约使用3个月就穿孔。另外，耐腐蚀性更优越的高级奥氏体系列铬-镍不锈钢在本条件下的耐腐蚀效果也不尽理想。
本申请人发现在此工序中使用不锈钢作为装置材料时，其化学成分在Cr的含量为22.0～30.0重量％，Ni的含量为6.0重量％以下时，该装置材料有优越的耐腐蚀性，并已就此申请专利(日本特许申请公告公报JB-B-56-8029)。该装置材料，从上述公报中记载的实施例可以看出，以氢氧化钠作为碱使用时有特别优越的耐腐蚀性，与已知的公知材料相比，尤其在气相部可发挥优越的耐腐蚀性能，但在使用碳酸钾作为碱制备蛋氨酸时，其效果未必充分，特别是液相部的耐腐蚀性有待提高。
本发明的目的是提供在碳酸钾存在下由M-乙内酰脲水解制备蛋氨酸时，对该制备工序的液相部和气相部的任何一个都有着优越耐腐蚀性的装置材料。
鉴于上述情况，本发明者们发现了在碳酸钾存在下由M-乙内酰脲水解制备蛋氨酸时，作为其装置材料，使用含Cr元素，Ni元素，Mo元素和N元素为各特定含量的不锈钢时，该装置材料不仅在气相部，而且在液相部也显示了优越的耐腐蚀性，从而完成了本发明。
即，本发明提供了蛋氨酸的制备方法，其特征在于在碳酸钾存在下使5-(β-甲基巯基乙基)乙内酰脲(M-乙内酰脲)水解制备蛋氨酸时，作为其装置材料，使用含Cr元素21.0～30.0％，Ni元素4.5～11.0％，Mo元素2.5～5.0％和N元素0.05～0.35％的不锈钢。
本发明中，M-乙内酰脲在碳酸钾存在下水解，得到蛋氨酸的钾盐形式。水解通常在约5～15KG/cm2·G，温度约150～2000℃的条件下进行约10～120分。可利用回收水解时产生的氨和二氧化碳气，得到M-乙内酰脲的工艺。
从得到的水解液中回收蛋氨酸的方法没有特定的限制，例如，通过往该水解液中导入二氧化碳气边中和边使蛋氨酸晶体析出，回收析出的蛋氨酸的方法。该中和析晶可在二氧化碳气加压下进行，再有，也可将析出的蛋氨酸过滤，分离，必要可进行水洗，干燥制得蛋氨酸制品。
本发明中，M-乙内酰脲在碳酸钾存在下水解制备蛋氨酸时，至少在其水解工序中，作为其装置材料，使用含Cr元素21.0～30.0％，Ni元素4.5～11.0％，Mo元素2.5～5.0％和N元素0.05～0.35％的不锈钢，但水解装置可以使用该不锈钢制成的装置，也可以使用由该水解装置内衬该不锈钢而成的装置。另外，该水解用装置所连带的阀，配管等优选由该不锈钢构成。
本发明的不锈钢含有Cr元素21.0～30.0％，Ni元素4.5～11.0％，Mo元素2.5～5.0％和N元素0.05～0.35％。各元素含量的％均为重量％。Cr元素的含量不足21.0％时，该不锈钢在上述水解反应中不能维持良好的耐腐蚀性，另一方面，当含量超过30.0％时，该不锈钢的脆性明显增高。已知Ni元素的存在可使该不锈钢在该水解反应中的耐腐蚀性降低，但是在本发明的含量范围内，即在4.5～11.0％的范围内并未发现该不锈钢有实质上的耐腐蚀性降低，无论机械性，加工性均有改良的效果。Mo元素为在上述本发明的含量范围内时，该不锈钢对该水解发挥了良好的耐腐蚀性。Mo元素含量超过5.0％时，该不锈钢的加工性恶化，有时促进了其σ脆性。N元素在本发明的含量范围内时，含量越高改善该不锈钢的耐腐蚀性的效果越好。N元素的含量超过0.35％时，在不锈钢合金中的氮化物析出，该不锈钢的韧性有时会降低。
另外，本发明的不锈钢中，除含有上述范围的Cr，Ni，Mo和N之外，还可含有W元素和/或Cu元素。此时，W元素的含量通常为2.50重量％以下，优选约0.10～2.50重量％的范围，Cu元素的含量通常在0.80重量％以下，优选约0.20～0.80重量％的范围。W元素可抑制由σ相析出引起的不锈钢的脆化，是提高不锈钢耐腐蚀性非常有效的成分元素。另一方面，Cu元素是提高不锈钢的通常的耐腐蚀性的有效成分元素。
另外，本发明的不锈钢作为在碳酸钾存在下M-乙内酰脲水解装置材料时，不仅该耐腐蚀性没有受到明显的损害，而且有本发明没有规定的其他元素存在也不受影响。
作为本发明适用的不锈钢，只要符合上述的化学成分即可，对此并无特殊限制，作为市售的不锈钢，可列举的例如有SUS329J4L，SCS10，UNSS39274和UNSS32750等与上述成分一致。使用这些市售品在经济上有利。
如上所述，本发明发现了在碳酸钾存在下M-乙内酰脲水解制备蛋氨酸的工序中，作为特殊的耐腐蚀性的水解反应装置所使用的装置材料，含有特定量的特定化学成分的不锈钢在该反应中，其液相部和其气相部任何一个均有着优越的耐腐蚀性，通过使用这种装置材料，使该蛋氨酸制备工艺长期，稳定的操作成为可能，其产业上的利用价值非常大。
以下，用实施例更详细地说明本发明，但是本发明的实施方案并不限于这些实施例，不能据此限定本发明的方法。
再有，实施例中的不锈钢的化学成分是用荧光X射线分析装置测定的。
实施例1
3-甲基巯基丙醛氰醇经二氧化碳气和氨生成的碳酸铵进行乙内酰脲化后得到5-(β-甲基巯基乙基)乙内酰脲，从高压釜的上部往其中连续供给(供给速度1kg/Hr)混合有碳酸钾的水解料液(该乙内酰脲浓度约为9重量％，碳酸钾的浓度约为10重量％)，保持压力9Kg/cm2·g，温度170℃的条件进行蛋氨酸盐的生成反应。此时，在将含有蛋氨酸钾盐的反应生成物从下部导出的同时，从顶部将生成的气体放出。于此反应体系中的气相部和液相部中，插入具有表1所示化学组成的试验片，保持该状态72小时，进行试验片的腐蚀试验。腐蚀试验的结果通过测定腐蚀速度(每单位时间，单位面积的试验片的重量减少量)来获得。结果如表2所示。
表1(-表示不足记载的有效数字)
| 试验片 | 化学成分(％) | ||||||
| Cr | Ni | N | Cu | W | Mo | ||
| 实施例 | SUS329J4L | 25.09 | 7.32 | 0.16 | 0.52 | 0.31 | 3.18 |
| SCS10 | 25.20 | 7.23 | 0.14 | 0.49 | 0.29 | 3.21 | |
| UNS S39274 | 24.60 | 6.75 | 0.26 | 0.50 | 2.03 | 3.12 | |
| UNS S32750 | 24.73 | 6.65 | 0.26 | 0.08 | - | 3.78 | |
| 比较例 | SUS329J1 | 23.92 | 5.52 | - | - | - | 1.61 |
| SCS11 | 24.52 | 6.27 | - | - | - | 2.29 | |
表2
| 试验片 | 腐蚀速度(g/m2·hr) | ||
| 气相部 | 液相部 | ||
| 实施例 | SUS329J4L | 0.01 | 0.02 |
| SCS10 | 未测定 | 0.02 | |
| UNS S32974 | 未测定 | 0.02 | |
| UNS S32750 | 未测定 | 0.01 | |
| 比较例 | SUS329J1 | 0.96 | 3.42 |
| SCS11 | 未测定 | 4.82 | |
Claims (2)
1.蛋氨酸的制备方法，其特征在于5-(β-甲基巯基乙基)乙内酰脲在碳酸钾的存在下水解制备蛋氨酸时，作为其装置材料使用含有Cr元素21.0～30.0％，Ni元素4.5～11.0％，Mo元素2.5～5.0％，N元素0.05～0.35％的不锈钢。
2.权利要求1记载的蛋氨酸的制备方法，其特征在于所述不锈钢是选自SUS329J4L，SCS10，UNSS39274和UNSS32750的不锈钢。
Applications Claiming Priority (3)
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| JP32431497 | 1997-11-26 | ||
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