CN111087326A - 一种硝酸胍的精制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硝酸胍的精制方法，包括步骤如下：按一定比例将粗品硝酸胍与水混合，加热物料体系至硝酸胍完全溶解，然后通过已预热的柱式过滤器或板式压滤机热过滤除去粗品硝酸胍中无法热溶解的水不溶物及杂质，热过滤后的滤液在搅拌状态下降温结晶，物料体系温度降至20℃左右即可抽滤分离精制硝酸胍及母液，母液可循环套用。通过本发明所得产品硝酸胍各个指标都能符合目前行业精制硝酸胍的标准；且本发明的技术方案简单可行，节能环保，解决了精制过程中硝酸胍被破坏而无法达到高产率及母液循环率低的问题，适于推广与应用。

Description

一种硝酸胍的精制方法

技术领域

本发明属于粗品精制技术领域，涉及一种硝酸胍的精制方法。

背景技术

硝酸胍作为一种重要的医药中间体，主要用于制备硝基胍，是磺胺脒、甲氧苄胺嘧啶、乙胺嘧啶等数十种药物的原料，同时也被用于制造炸药、消毒剂、照相化学品等。基于目前现阶段工艺合成硝酸胍产品的含量纯度都不高，一般在88-94％之间，无法用于硝酸胍的下游产品的合成，其主要产生的副产物有硝酸铵、游离硝酸和水不溶物，故需对粗品硝酸胍进行精制处理，以便满足后续反应原料含量的要求。

目前精制硝酸胍的方法主要工艺为：粗硝酸胍与工艺水按一定比例溶解加热，在加入无机碱，将其把硝酸胍中的不溶性杂质完全溶解后，降温、析出硝酸胍，随后过滤即可得到固体硝酸胍，虽然基于上述工艺能够达到精制硝酸胍的目的，但是由于加入无机碱精制硝酸胍存在以下几点问题：

1.硝酸胍中胍基是一种碱性的，易于水解的化学基团；

2.胍基遇强碱会发生以下分解反应,生成尿素和氨气，同时加热条件会利于反应进行：

3.因强碱迫使水不溶物完全溶解于母液中，故母液中含有较多的杂质或其他不明物质，对于母液的套用次数有极大的影响，故母液的利用率下降，母液更换后会产生较多的液废，增加废水处理成本。

因此，提供一种能够保护产品不被破坏，产率高、能耗少且工艺简单的硝酸胍的精制方法是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是针对现有技术中存在的生产成本、能耗高，产率、纯度低，母液循环套用次数少等问题，而提供一种产率高、含量高且低能耗、母液利用率高，工艺更加简便的硝酸胍精制方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种硝酸胍的精制方法，所述方法具体包括如下步骤：

(1)溶解：将粗品硝酸胍加入已开启搅拌的容器中，随后加入去离子水或循环套用母液，加热搅拌至硝酸胍完全溶解得硝酸胍溶液，备用；

(2)热过滤：将步骤(1)得到的硝酸胍溶液加热过滤，得到滤液和水不溶物；

(3)结晶：将步骤(2)得到的滤液泵入结晶釜中，边搅拌边自然冷却结晶，待温度降至40℃时，向所述结晶釜夹套中通冷却介质直至硝酸胍溶液结晶完全；

(4)分离：将步骤(3)结晶完全的硝酸胍溶液离心、分离，最终得用于循环套用的滤液及精制的固体产品硝酸胍。

需要说明的是，本发明公开搅拌的主要目的是将硝酸胍在搅拌状态下缓慢降温结晶，不仅能够使硝酸胍晶形更好，还能避免得到的湿品在烘干过程中减少结块等问题。并且本发明公开的精制工艺步骤简单、便于操作，以及成本低、所得产物纯度高，适于市面推广与应用。

优选的，上述硝酸胍的精制方法还包括对所述硝酸胍溶液进行升温、保温，且所述升温保温步骤位于所述步骤(1)和所述步骤(2)之间；其中，所述保温温度为75℃-85℃，保温时间为25-35min。

优选的，所述步骤(1)中，粗品硝酸胍与去离子水的质量比为(0.97-1)：2，粗品硝酸胍与循环套用母液的质量比为1：3。

优选的，所述步骤(1)中的容器搅拌速度为100-150r/min，加热搅拌温度为55℃-65℃。

优选的，所述步骤(2)中的热过滤温度为80℃-85℃。

优选的，所述步骤(3)中，结晶釜的搅拌速度为100-150r/min，且所述硝酸胍溶液完全结晶温度为20℃-30℃。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明提供了一种硝酸胍的精制方法，具有如下优异效果：

首先，本发明公开提供的一种硝酸胍的精制方法，相较现有技术而言，不仅工艺简单，而且不需要添加氢氧化钠或氨水调节物料pH值，便使得精制产品在加热溶解过程中不会发生胍基分解，从而保护产品不会被破坏，提升精制收率，同时水不溶物及杂质采用热过滤的方式去除，使得母液中的杂质的量或其他物质的量明显降低，母液循环套用率增加，减少了生产成本；

此外，采用本发明技术方案精制的硝酸胍，与文献报道(现有技术)方法相比，不仅产品纯度高而且稳定，得到的硝酸胍的纯度均可达98％以上，最高纯度可达99.5％，而收率在95％以上。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明公开的硝酸胍精制方法流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种工艺简单、纯度高的硝酸胍的精制方法。

为更好地理解本发明，下面通过以下实施例对本发明作进一步具体的阐述，但不可理解为对本发明的限定，对于本领域的技术人员根据上述发明内容所作的一些非本质的改进与调整，也视为落在本发明的保护范围内。

本发明公开了一种硝酸胍的精制方法，所述方法具体包括如下步骤：

(1)溶解：将粗品硝酸胍加入已开启搅拌的容器中，控制搅拌速度在100-150r/min，且防止粗品硝酸胍加料过多发生压死搅拌无法正常进行，随后在搅拌状态下加入去离子水或循环套用母液，加热搅拌至硝酸胍完全溶解得硝酸胍溶液，备用；

(2)热过滤：在硝酸胍为完全溶解的状态下，通过柱式过滤器或板式压滤机将物料体系中无法溶解的水不溶物及杂质过滤掉；

(3)结晶：将步骤(2)过滤后的滤液泵入至带有搅拌的结晶釜中，控制搅拌速度为100-150r/min，物料自然降温结晶，待温度降至40℃时，向所述结晶釜夹套中通冷却介质降温至20℃，直至硝酸胍溶液结晶完全；

(4)分离：将步骤(3)结晶完全的硝酸胍溶液，通过离心机将固液分离后，滤液用于下批循环套用，而固体即为精制的固体产品硝酸胍。

为了进一步优化上述技术方案，还包括对硝酸胍溶液进行升温、保温，且升温、保温步骤位于步骤(1)和步骤(2)之间；其中，保温温度为75℃-85℃，保温时间为25-35min。

为了进一步优化上述技术方案，步骤(1)中，粗品硝酸胍与去离子水的质量比为(0.97-1)：2，粗品硝酸胍与循环套用母液的质量比为1：3。

为了进一步优化上述技术方案，步骤(1)中的容器搅拌速度为100-150r/min，加热搅拌温度为55℃-65℃。

为了进一步优化上述技术方案，步骤(2)中的热过滤温度为80℃-85℃。

为了进一步优化上述技术方案，结晶釜的搅拌速度为100-150r/min，且所述硝酸胍溶液完全结晶温度为20℃-30℃。

下面，将结合具体实施例，对本发明的技术方案进行进一步的说明。

实施例1：

原料粗品硝酸胍的各项指标如下表1：

表1

向带有机械搅拌和温度计的三口烧瓶中加入550g蒸馏水和264.0g硝酸胍，开搅拌和加热溶解；待物料升温至80℃时，并在该温度下保温30min，此时物料为白色浑浊，体系稍有发青，保温结束后，将早已在85℃的水浴中保温的布氏漏斗取出，物料在80℃条件下热过滤去除水不溶物，过滤后滤液倒回至三口烧瓶，继续搅拌缓慢降温结晶，同时测滤液pH值，待温度降至30℃时，抽滤，得滤液及含有部分水分的产品，其中产品再经设置为95℃的烘箱，进行2-3h烘干最终得精制硝酸胍；而母液继续下批循环套用。

称取得到产品为：169.7g，并计算收率为68.8％。

实施例2：

向带有机械搅拌和温度计的三口烧瓶中加入实施例1所得605g母液和223g硝酸胍，开搅拌和加热溶解；待物料升温至80℃时，并在该温度下保温30min，此时物料为白色浑浊，体系稍有发青，保温结束后，将早已在85℃的水浴中保温的布氏漏斗取出，物料在80℃条件下热过滤去除水不溶物，过滤后滤液倒回至三口烧瓶，继续搅拌缓慢降温结晶，同时测滤液pH值，滤液降温结晶，待温度降至25℃以下时，抽滤，得滤液及产品晶体，其中产品晶体经烘箱95℃，进行2-3h烘干最终得精制硝酸胍；而母液继续下批循环套用。

称取得到产品为：201.2g，并计算收率为96.5％。

实施例3：

向带有机械搅拌和温度计的三口烧瓶中加入实施例2所得617g母液和223g硝酸胍，开搅拌和加热溶解；待物料升温至80℃时，并在该温度下保温30min，此时物料为白色浑浊，体系稍有发青，保温结束后，将早已在85℃的水浴中保温的布氏漏斗取出，物料在80℃条件下热过滤去除水不溶物，过滤后滤液倒回至三口烧瓶，继续搅拌缓慢降温结晶，同时测滤液pH值，滤液降温结晶，待温度降至20℃以下时，抽滤，得滤液及产品晶体，其中产品晶体经烘箱95℃，进行2-3h烘干最终得精制硝酸胍；而母液继续下批循环套用。

称取得到产品为：203.7g，并计算收率为97.7％。

实施例4：

向带有机械搅拌和温度计的三口烧瓶中加入实施例3所得619g母液和223g硝酸胍，开搅拌和加热溶解；待物料升温至80℃时，并在该温度下保温30min，此时物料为白色浑浊，体系稍有发青，保温结束后，将早已在85℃的水浴中保温的布氏漏斗取出，物料在80℃条件下热过滤去除水不溶物，过滤后滤液倒回至三口烧瓶，继续搅拌缓慢降温结晶，同时测滤液pH值，滤液降温结晶，待温度降至20℃以下时，抽滤，得滤液及产品晶体，其中产品晶体经烘箱95℃，进行2-3h烘干最终得精制硝酸胍；而母液继续下批循环套用。

称取得到产品为：200.4g，并计算收率为96.1％。

实施例5：

向带有机械搅拌和温度计的三口烧瓶中加入实施例4所得611g母液和223g硝酸胍，开搅拌和加热溶解；待物料升温至80℃时，并在该温度下保温30min，此时物料为白色浑浊，体系稍有发青，保温结束后，将早已在85℃的水浴中保温的布氏漏斗取出，物料在83℃条件下热过滤去除水不溶物，过滤后滤液倒回至三口烧瓶，继续搅拌缓慢降温结晶，同时测滤液pH值，滤液降温结晶，待温度降至20℃以下时，抽滤，得滤液及产品晶体，其中产品晶体经烘箱95℃，进行2-3h烘干最终得精制硝酸胍；而母液继续下批循环套用。

称取得到产品为：204.3，并计算收率为98.0％。

实施例6：

向带有机械搅拌和温度计的三口烧瓶中加入套用第20次母液所得633g母液和223g硝酸胍，开搅拌和加热溶解；待物料升温至80℃时，并在该温度下保温30min，此时物料为白色浑浊，体系稍有发青，保温结束后，将早已在85℃的水浴中保温的布氏漏斗取出，物料在85℃条件下热过滤去除水不溶物，过滤后滤液倒回至三口烧瓶，继续搅拌缓慢降温结晶，同时测滤液pH值，滤液降温结晶，待温度降至20℃以下时，抽滤，得滤液及产品晶体，其中产品晶体经烘箱95℃，进行2-3h烘干最终得精制硝酸胍；而母液继续下批循环套用。

称取得到产品为：203.3g，并计算收率为97.5％。

将上述实施例的6组产品混合均匀后，用四分法取样200g进行检测，其中粗品硝酸胍和精制硝酸胍测定结果，如下表2所示：

表2

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是母液循环套用所精制硝酸胍对收率及含量的影响，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (6)

1.一种硝酸胍的精制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：

(1)溶解：将粗品硝酸胍加入已开启搅拌的容器中，随后加入去离子水或循环套用母液，加热搅拌至硝酸胍完全溶解得硝酸胍溶液，备用；

(2)热过滤：将步骤(1)得到的硝酸胍溶液加热过滤，得到滤液和水不溶物；

(3)结晶：将步骤(2)得到的滤液泵入结晶釜中，边搅拌边自然冷却结晶，待温度降至40℃时，向所述结晶釜夹套中通冷却介质直至硝酸胍溶液结晶完全；

(4)分离：将步骤(3)结晶完全的硝酸胍溶液离心、分离，最终得用于循环套用的滤液及精制的固体产品硝酸胍。

2.根据权利要求1所述的一种硝酸胍的精制方法，其特征在于，还包括对所述硝酸胍溶液进行升温、保温，且所述升温、保温步骤位于所述步骤(1)和所述步骤(2)之间；其中，所述保温温度为75℃-85℃，保温时间为25-35min。

3.根据权利要求1所述的一种硝酸胍的精制方法，其特征在于，所述步骤(1)中，粗品硝酸胍与去离子水的质量比为(0.97-1)：2，粗品硝酸胍与循环套用母液的质量比为1：3。

4.根据权利要求3所述的一种硝酸胍的精制方法，其特征在于，所述步骤(1)中的容器搅拌速度为100-150r/min，加热搅拌温度为55℃-65℃。

5.根据权利要求1所述的一种硝酸胍的精制方法，其特征在于，所述步骤(2)中的热过滤温度为80℃-85℃。

6.根据权利要求1所述的一种硝酸胍的精制方法，其特征在于，所述步骤(3)中，结晶釜的搅拌速度为100-150r/min，且所述硝酸胍溶液完全结晶温度为20℃-30℃。

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