CN111470993A - 一种不结块Beta-丙氨酸制备方法 - Google Patents
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Abstract
一种不结块Beta‑丙氨酸制备方法,S1、制备初始料液;S2、制备中间滤液;S3、制备固液混合料;S4、将所述固液混合料过滤、洗涤、干燥,得到不结块的Beta‑丙氨酸结晶。本发明通过控制料液的初晶点,从而实现了对Beta‑丙氨酸粒度的有效调控,同时也解决了Beta‑丙氨酸产品粒度分布不均匀的问题,制备的Beta‑丙氨酸结晶产品不仅流动性好,而且产品不易吸潮结块,产品质量更稳定,可以满足客户对制备不同剂型产品的需求。
Description
技术领域
本发明属于化工结晶技术领域,特别涉及一种不结块Beta-丙氨酸制备方法。
背景技术
β-丙氨酸(β-丙氨酸,又称Beta-丙氨酸,3-氨基丙酸)是一种多用途有机原料,可用于合成泛酸和泛酸钙、肌肽、帕米膦酸钠、巴柳氮等,在医药、饲料、食品等领域应用广泛。特别是高纯的β-丙氨酸在膳食添加剂方面的广泛应用,国内外市场对于β-丙氨酸的需求持续增长,β-丙氨酸的市场需求迅速扩大,供需矛盾突出,缺口较大。
现有生产的工艺主要是丙烯腈法、丙烯酸法以及以富马酸为原料的生物法,β-丙氨酸通过醇析得到晶体粒度不均匀,产品流动性差,易吸潮,储放易结块,影响产品的使用。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足,提供了一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,具体技术方案如下:
一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
S1、制备初始料液:
将Beta-丙氨酸粗品、水加入到混合罐内,调节混合罐内的液体pH;
Beta-丙氨酸粗品与水在混合罐内混合溶解,得到初始料液;
S2、制备中间滤液:
将硅藻土加入混合罐内,并调节混合罐内的液体温度至40~60℃;
所述初始料液被硅藻土吸附10~50min;
完全排出混合罐内的料液,料液在排出时被过滤,收集过滤后的中间滤液;
S3、制备固液混合料:
将收集到的所述中间滤液转移至结晶釜内,并控制结晶釜内的温度保持在30~40℃;
在搅拌的条件下向所述结晶釜内流加的溶媒,溶媒的重量为初始料液重量的5~10倍;
结晶釜以8~10℃/h的速度降温至-5~5℃;
结晶釜静置结晶,得到固液混合料;
S4、将所述固液混合料过滤、洗涤、干燥,得到不结块的Beta-丙氨酸结晶。
进一步的,在所述S1中,所述混合罐内的混合溶解温度为40~60℃
进一步的,在所述S1中,所述Beta-丙氨酸粗品和水的质量比为1:1.0-3。
进一步的,在所述S1中,调节混合罐内的液体pH具体的为:向混合罐内添加醋酸,调节混合罐内的液体PH为5-8。
进一步的,在所述S2中,所述硅藻土的加入量为所述Beta-丙氨酸粗品质量的1-3%。
进一步的,在所述S3中,所述结晶釜内的搅拌速度为20~100r/min。
进一步的,在所述S3中,所述溶媒为甲醇。
进一步的,在所述S3中,向所述结晶釜内流加溶媒的时间为5-10小时。
进一步的,在所述S3中,所述结晶釜静置结晶时间为1-3小时。
进一步的,在所述S4中,所述固液混合料的干燥的温度为60~85℃、干燥时间为1-5小时。
本发明的有益效果是:通过控制料液的初晶点,从而实现了对Beta-丙氨酸粒度的有效调控,同时也解决了Beta-丙氨酸产品粒度分布不均匀的问题,制备的Beta-丙氨酸结晶产品不仅流动性好,而且产品不易吸潮结块,产品质量更稳定,可以满足客户对制备不同剂型产品的需求。
附图说明
图1示出了本发明的不结块Beta-丙氨酸制备工艺流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
如图1所示,一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,所述制备方法包括以下步骤:
S1、制备初始料液:
将Beta-丙氨酸粗品、水加入到混合罐内,Beta-丙氨酸粗品和水的质量比为1:1.0-3;加入醋酸,调节混合罐内的液体PH为5-8;通过调节料液的pH可控制Beta-丙氨酸在水中的溶解度,调节料液的粘度,从而实现对Beta-丙氨酸初晶点和结晶速度的控制;选用醋酸作为调节剂,结晶过程pH变化不大,结晶的物理化学性质稳定,可避免初级成核现象的发生;
Beta-丙氨酸粗品与水在混合罐内混合溶解,溶解温度为40~60℃,得到初始料液;将Beta-丙氨酸粗品和水以1:1.0-3的比例在40-60℃下混合溶解可以使Beta-丙氨酸溶解的更充分,保证Beta-丙氨酸的收率;
S2、制备中间滤液:
将硅藻土加入混合罐内,硅藻土的加入量为所述Beta-丙氨酸粗品质量的1-3%,调节混合罐内的液体温度至40~60℃;在保证最佳的吸附效果的前提下尽量减少硅藻土的用量,可以减少后续过滤时间,提高生产效率;
所述初始料液被硅藻土吸附10~50min;
完全排出混合罐内的料液,料液在排出时被过滤,收集过滤后的中间滤液;
S3、制备固液混合料:
将收集到的所述中间滤液转移至结晶釜内,并控制结晶釜内的温度保持在30~40℃;
在搅拌的条件下向所述结晶釜内流加的溶媒,搅拌速度为20~100r/min,溶媒为甲醇,流加溶媒的时间为5-10小时,溶媒的重量为初始料液重量的5~10倍;甲醇是很好的过饱和溶液的制备剂,其形成晶核所需的能量较大,能增加过饱和度,基本不会出现分层、乳化现象,从而产生良好的晶体,选用甲醇做溶媒可以降低产品Beta-丙氨酸所带水分,提高产品的稳定性,提高产品的收率;通过控制滴加速度,使溶媒的加入时间为5-10小时,可使制备Beta-丙氨酸产品的平均粒径在溶媒加入时间5-10小时范围内波动时不会发生明显的差异,且使产品质量更稳定;
结晶釜以8~10℃/h的速度降温至-5~5℃;
结晶釜静置结晶,结晶时间为1-3小时,得到固液混合料;
S4、将所述固液混合料过滤、洗涤、干燥,干燥的温度为60~85℃、干燥时间为1-5小时,得到不结块的Beta-丙氨酸结晶。
本发明所提供的制备方法具有以下效果:通过控制料液的初晶点,从而实现了对Beta-丙氨酸粒度的有效调控,同时也解决了Beta-丙氨酸产品粒度分布不均匀的问题,制备的Beta-丙氨酸结晶产品不仅流动性好,而且产品不易吸潮结块,产品质量更稳定,可以满足客户对制备不同剂型产品的需求。
以下示例性的采用对比试验验证上述技术效果:
本发明实施例1
本发明实施例提供的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,所述方法具体包括以下步骤:
S1、将50kgBeta-丙氨酸粗品和100L水在50℃混合溶解,用醋酸调节pH为5.0,得初始料液;
S2、将500g硅藻土加入所述初始料液中,在50℃吸附50min,过板框过滤机过滤,得滤液;
S3、将所述滤液置于结晶釜内,控温30℃,然后在30r/min搅拌的条件下向所述结晶釜内流加200L甲醇,流加时间控制为5小时,然后以8℃/h的速度降温至-5℃,静置结1小时,得固液混合料;
S4、将所述固液混合料采用三合一抽滤机30℃抽滤1小时,洗涤溶剂为20L甲醇,80℃干燥5小时,得Beta-丙氨酸结晶产品。
对制得的产品进行质量分析,得到如下数据:产品收率89.5%,松密度0.50g/m1,粒径在250-280μm的颗粒可达到90%。
本发明实施例2
本发明实施例提供的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,所述方法具体包括以下步骤:
S1、将50kgBeta-丙氨酸粗品和75L水在50℃混合溶解,用醋酸调节pH为7.0,得初始料液;
S2、将500g硅藻土加入所述初始料液中,在50℃吸附50min,过板框过滤机过滤,得滤液;
S3、将所述滤液置于结晶釜内,控温40℃,然后在60r/min搅拌的条件下向所述结晶釜内流加200L甲醇,流加时间控制为8小时,然后以10℃/h的速度降温至-0℃,静置结3小时,得固液混合料;
S4、将所述固液混合料采用三合一抽滤机30℃抽滤1小时,洗涤溶剂为20L甲醇,80℃干燥5小时,得Beta-丙氨酸结晶产品,
对制得的产品进行质量分析,得到如下数据:产品收率96.5%,松密度0.56g/m1,粒径在250-280μm的颗粒可达到95%。
本发明实施例3
本发明实施例提供的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,所述方法具体包括以下步骤:
S1、将50kgBeta-丙氨酸粗品和75L水在50℃混合溶解,调节pH为8.0,得初始料液;
S2、将500g硅藻土加入所述初始料液中,在50℃吸附50min,过板框过滤机过滤,得滤液;
S3、将所述滤液置于结晶釜内,控温40℃,然后在60r/min搅拌的条件下向所述结晶釜内流加200L甲醇,流加时间控制为8小时,然后以10℃/h的速度降温至-0℃,静置结3小时,得固液混合料;
S4、将所述固液混合料采用三合一抽滤机30℃抽滤1小时,洗涤溶剂为20L甲醇,80℃干燥5小时,得Beta-丙氨酸结晶产品,
对制得的产品进行质量分析,得到如下数据:产品收率96.5%,松密度0.65g/m1,粒径在250-280μm的颗粒可达到98%。
在干燥的高压釜中依次加入丙烯腈;二苯胺;叔丁醇,搅拌5min,加入液氨,控制温度100-109℃,压力约1MPa,保温搅拌4h。
背景技术中的实施例:丙烯腈法
S1、在干燥的高压釜中依次加入丙烯腈;二苯胺;叔丁醇,搅拌5min,加入液氨,控制温度100-109℃,压力约1MPa,保温搅拌4h。
S2、冷至10℃以下,压力降为常压时停止搅拌。于65-70℃/(8.0-14.7kPa),减压回收叔丁醇,得粗品β-氨基丙腈,粗品再减压蒸馏,收集66-105℃/(1.33-4.0kPa)馏分,得β-氨基丙腈。碱解操作在反应罐进行,先投入液碱,控制温度90-95℃-搅拌下缓缓滴加β-氨基丙腈,加毕,保温1h。
S3、减压蒸发半小时驱除反应液内的氨,加适量水,滴加盐酸至pH7-7.2。过滤,除去少量不溶杂质。滤液减压浓缩至有大量固体析出,趁热出料,冷至10℃以下,过滤,真空干燥,得β-丙氨酸;
对制得的产品进行质量分析,得到如下数据:产品收率80.5%,松密度0.40g/m1,粒径在250-280μm的颗粒达到78%,晶体粒度不均匀、流动性差,易吸潮,储放易结块。
综上所述,当控制其他参数在本发明所选的范围内时,通过调控pH在5-8的范围内时,可将Beta-丙氨酸的松密度在0.50-0.65g/m1之间进行调控,且Beta-丙氨酸颗粒的粒径大部分分布在100-110um,随着溶液pH升高Beta-丙氨酸颗粒的粒径越大,松密度也越大,250-280μm占比也越高,可以满足客户对制备不同松密度的需求。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:所述制备方法包括以下步骤:
S1、制备初始料液:
将Beta-丙氨酸粗品、水加入到混合罐内,调节混合罐内的液体pH;
Beta-丙氨酸粗品与水在混合罐内混合溶解,得到初始料液;
S2、制备中间滤液:
将硅藻土加入混合罐内,并调节混合罐内的液体温度至40~60℃;
所述初始料液被硅藻土吸附10~50min;
完全排出混合罐内的料液,料液在排出时被过滤,收集过滤后的中间滤液;
S3、制备固液混合料:
将收集到的所述中间滤液转移至结晶釜内,并控制结晶釜内的温度保持在30~40℃;
在搅拌的条件下向所述结晶釜内流加的溶媒,溶媒的重量为初始料液重量的5~10倍;
结晶釜以8~10℃/h的速度降温至-5~5℃;
结晶釜静置结晶,得到固液混合料;
S4、将所述固液混合料过滤、洗涤、干燥,得到不结块的Beta-丙氨酸结晶。
2.根据权利要求1所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S1中,所述混合罐内的混合溶解温度为40~60℃。
3.根据权利要求2所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S1中,所述Beta-丙氨酸粗品和水的质量比为1:1.0-3。
4.根据权利要求3所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S1中,调节混合罐内的液体pH具体的为:向混合罐内添加醋酸,调节混合罐内的液体PH为5-8。
5.根据权利要求1所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S2中,所述硅藻土的加入量为所述Beta-丙氨酸粗品质量的1-3%。
6.根据权利要求1所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S3中,所述结晶釜内的搅拌速度为20~100r/min。
7.根据权利要求6所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S3中,所述溶媒为甲醇。
8.根据权利要求7所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S3中,向所述结晶釜内流加溶媒的时间为5-10小时。
9.根据权利要求8所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S3中,所述结晶釜静置结晶时间为1-3小时。
10.根据权利要求1所述的一种不结块Beta-丙氨酸制备方法,其特征在于:在所述S4中,所述固液混合料的干燥的温度为60~85℃、干燥时间为1-5小时。
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