CN112592285A - 一种氨基乙酸连续氨化生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种氨基乙酸连续氨化生产方法，包括氯乙酸工段、氨基乙酸工段和氯化铵工段，其中，经由所述氯乙酸工段得到的纯净的氯乙酸送到氨基乙酸工段，在乌洛托品的催化作用下氯乙酸与氨反应，生成氨基乙酸，通过所述氯化铵工段对氨化过程中的甲醇母液进行回收重复利用，并得到氯化铵产品；本发明具有减少蒸汽、提高产品质量、节能降耗的优点。

Description

一种氨基乙酸连续氨化生产方法
技术领域
本发明属于化工原料生产领域，具体涉及一种氨基乙酸连续氨化生产方法。
背景技术
氨基乙酸是应用于化工、医药、农药、有机合成和生物化学等研究领域重要的化工产品，目前，氨基乙酸的生产主要采用氯乙酸氨解法，以氯乙酸为原料，在催化剂作用下，经氨解反应，在一定温度下，经甲醇萃取、分离、烘干而制得，生产中产生的含大量甲醇的母液，通过精馏回收含量为90%~92%的甲醇重复利用，同时产生副产品氯化铵，现有的采用氯乙酸生产氨基乙酸工艺中，存在蒸汽多、原料能耗大、产品质量低等问题。
所以，为解决上述问题，开发一种氨基乙酸连续氨化生产方法很有必要。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种氨基乙酸连续氨化生产方法，减少蒸汽，提高产品质量，节能降耗。
本发明的目的是这样实现的：一种氨基乙酸连续氨化生产方法，包括氯乙酸工段、氨基乙酸工段和氯化铵工段。
其中，（1）所述氯乙酸工段包括：①醋酸、醋酐及氯乙酰在氯化反应器内于90-140℃、0.15MPa条件下与管道送来的液氯反应，反应物在冷凝器内冷却；②氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、醋酸及醋酐冷凝为液体进入加氢反应器；③将前述步骤①中冷凝出的液体进入加氢反应器中，与来自电解的氢气在载有钯的硅胶催化剂上将二氯乙酸、三氯乙酸还原为氯乙酸，床层温度为120-150℃；④得到的粗产品于真空蒸馏塔内蒸出蒸馏液，在真空蒸馏塔塔底下得到纯净的氯乙酸，塔顶馏出醋酸循环使用，纯净的氯乙酸送到氨基乙酸工段。
（2）所述氨基乙酸工段包括：①将一定量的固体氯乙酸及一定量的固体乌洛托品加入溶解釜，用输送泵计量加入一定量的反应循环液将氯乙酸溶解，初始反应时用一定量的甲醇溶解，将溶解也用泵输送到反应釜中；②液氨由罐区的液氨储罐经汽化装置转化成氨气，经流量计控制一定量慢慢进入反应釜中，使反应PH值保持在7左右，反应温度保持在60-90℃，在乌洛托品的催化作用下氯乙酸与氨反应，生成氨基乙酸；③料液经降温后用离心机固液分离，液体流入反应循环液储存池循环使用；离心分离出的固体加入二次溶解釜，与来自甲醇精馏工段的热水一起利用蒸汽升温溶解后用泵输送至萃取釜中，一定量的甲醇由甲醇罐区经泵输送至萃取釜，在一定搅拌强度和温度下，使氨基乙酸析出结晶，并靠位差放入离心机中，经离心后，液体由离心机下部进入大母液池待用，湿固体物料经干燥后得到工业氨基乙酸产品。
（3）所述氯化铵工段包括：①将氨基乙酸工段中得到的母液输送至甲醇精馏处进行精馏处理，经精馏后回收含量为90%-92%的甲醇重复利用，同时得到副产品氯化铵；②将氯化铵溶液经浓缩后进入结晶釜降温结晶，结晶后经离心机分离出氯化铵产品及氯化铵溶液，氯化铵产品入库待售；③离心机分离得到的氯化铵溶液经输送泵再次进入浓缩系统重复进行蒸发浓缩。
所述氯乙酸工段中醋酸和醋酐通过卸车泵和卸车鹤管将槽运的醋酸和醋酐卸车储存于罐区中，由加料泵向氯化反应器加入醋酸和醋酐。
所述氯乙酸工段中氯化副产物氯化氢送入现氯甲烷合成装置中生成氯甲烷，过量的氯化氢进入到盐酸吸收装置气处理除害系统，用碱液吸收为10%次氯酸钠后高空排放。
所述氯乙酸工段中气相的氯化氢经过四级吸收为31%盐酸。
所述氯乙酸工段、氨基乙酸工段和氯化铵工段中设置有自动化仪表来控制反应工艺过程，同时设置有有毒气体报警、可燃气体报警装置。
由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
（1）采用连续法氯乙酸生产技术，自动化程度高，氯乙酸产品质量优、得率高，生产废水少且易被生物降解达到环保要求，生产规模大单套装置可年生产5万吨氯乙酸，规模效益明显；
（2）通过设置有加氢转化部分，采用专有的把碳催化剂，催化效率高，反应温度和压力与传统的加氢工艺相比均大幅降低，反应副产物二氯乙酸等的含量大大降低，在提高工艺本质安全度的前提下，产品品质亦得到提升；
（3）氯化铵工段工艺采用蒸发浓缩氯化铵工艺，通过两套设备连续作业及低温负压工艺加密闭作业，使氯化铵的纯度和色泽都达到最好，氯化铵浓缩回收水重复使用在工艺系统中无需再通过污水系统处理，实现节能降耗的目的。
附图说明
图1是本发明的工艺流程框图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图1，对本发明的技术方案做进一步具体的说明。
一种氨基乙酸连续氨化生产方法，包括氯乙酸工段工艺、氨基乙酸工段工艺和氯化铵工段工艺。
其中，所述氯乙酸工段包括：①醋酸、醋酐及氯乙酰在氯化反应器内于90-140℃、0.15MPa条件下与管道送来的液氯反应，反应物在冷凝器内冷却；②氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、醋酸及醋酐冷凝为液体进入加氢反应器；③将前述步骤①中冷凝出的液体进入加氢反应器中，与来自电解的氢气在载有钯的硅胶催化剂上将二氯乙酸、三氯乙酸还原为氯乙酸，床层温度为120-150℃；④得到的粗产品于真空蒸馏塔内蒸出蒸馏液，在真空蒸馏塔塔底下得到纯净的氯乙酸，塔顶馏出醋酸循环使用，纯净的氯乙酸送到氨基乙酸工段。
其中，所述醋酸和醋酐通过卸车泵和卸车鹤管将槽运的醋酸和醋酐卸车储存于罐区中，由加料泵向氯化反应器加入醋酸和醋酐，所述氯乙酸工段中氯化副产物氯化氢送入现氯甲烷合成装置中生成氯甲烷，过量的氯化氢进入到盐酸吸收装置气处理除害系统，用碱液吸收为10%次氯酸钠后高空排放，所述氯乙酸工段中气相的氯化氢经过四级吸收为31%盐酸。
其中，氯乙酸工段工艺中的反应方程式包括：
氯化主反应：一氯乙酸：CH3COCl + CH3COOH→CH2ClCOOH+HCl；
二氯乙酸：CH2ClCOOH+Cl2→CHCl2COOH+HCl；
三氯乙酸：CHCl2COOH+Cl2→CCl3COOH+HCl；
氯化副反应：
氯乙酰：CHCl2COOH+ CH3COOH→CH2ClCOOH+CH3COCl；
CCl3COOH+ CH3COOH→CHCl2COOH+CH3COCl；
加氢反应：CHCl2COOH+H2→CH2ClCOOH+HCl；
CCl3COOH+H2→CH2ClCOOH+2HCl。
其中，所述氨基乙酸工段包括：
①将一定量的固体氯乙酸及一定量的固体乌洛托品加入溶解釜，用输送泵计量加入一定量的反应循环液将氯乙酸溶解，初始反应时用一定量的甲醇溶解，将溶解也用泵输送到反应釜中；②液氨由罐区的液氨储罐经汽化装置转化成氨气，经流量计控制一定量慢慢进入反应釜中，使反应PH值保持在7左右，反应温度保持在60-90℃，在乌洛托品的催化作用下氯乙酸与氨反应，生成氨基乙酸；③料液经降温后用离心机固液分离，液体流入反应循环液储存池循环使用；离心分离出的固体加入二次溶解釜，与来自甲醇精馏工段的热水一起利用蒸汽升温溶解后用泵输送至萃取釜中，一定量的甲醇由甲醇罐区经泵输送至萃取釜，在一定搅拌强度和温度下，使氨基乙酸析出结晶，并靠位差放入离心机中，经离心后，液体由离心机下部进入大母液池待用，湿固体物料经干燥后得到工业氨基乙酸产品。
其中，对湿固体烘干干燥时产生的甲醇、氨、风尘、水等可以通过尾气吸收和污水处理装置进行吸收处理。
其中，所述氨基乙酸工段中的主要反应方程式包括：
CH2CLCOOH+2NH3→CH2NH2COOH+NH4CL。
其中，所述氯化铵工段包括：①母液输送至甲醇精馏处进行精馏处理，经精馏后回收含量为90%-92%的甲醇重复利用，同时得到副产品氯化铵；②将氯化铵溶液经浓缩后进入结晶釜降温结晶，结晶后经离心机分离出氯化铵产品及氯化铵溶液，氯化铵产品入库待售；③离心机分离得到的氯化铵溶液经输送泵再次进入浓缩系统重复进行蒸发浓缩。
所述甲醇精馏用精馏塔采用低温负压工艺，降低蒸汽消耗同时达到工艺要求。
所述氯乙酸工段、氨基乙酸工段和氯化铵工段中设置有自动化仪表来控制反应工艺过程，同时设置有有毒气体报警、可燃气体报警装置。
最后应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解，依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种氨基乙酸连续氨化生产方法，其特征在于：包括氯乙酸工段、氨基乙酸工段和氯化铵工段；其中，（1）所述氯乙酸工段包括：①醋酸、醋酐及氯乙酰在氯化反应器内于90-140℃、0.15MPa条件下与管道送来的液氯反应，反应物在冷凝器内冷却；②氯乙酸、二氯乙酸、三氯乙酸、醋酸及醋酐冷凝为液体进入加氢反应器；③将前述步骤①中冷凝出的液体进入加氢反应器中，与来自电解的氢气在载有钯的硅胶催化剂上将二氯乙酸、三氯乙酸还原为氯乙酸，床层温度为120-150℃；④得到的粗产品于真空蒸馏塔内蒸出蒸馏液，在真空蒸馏塔塔底下得到纯净的氯乙酸，塔顶馏出醋酸循环使用，纯净的氯乙酸送到氨基乙酸工段；（2）所述氨基乙酸工段包括：①将一定量的固体氯乙酸及一定量的固体乌洛托品加入溶解釜，用输送泵计量加入一定量的反应循环液将氯乙酸溶解，初始反应时用一定量的甲醇溶解，将溶解也用泵输送到反应釜中；②液氨由罐区的液氨储罐经汽化装置转化成氨气，经流量计控制一定量慢慢进入反应釜中，使反应PH值保持在7左右，反应温度保持在60-90℃，在乌洛托品的催化作用下氯乙酸与氨反应，生成氨基乙酸；③料液经降温后用离心机固液分离，液体流入反应循环液储存池循环使用；离心分离出的固体加入二次溶解釜，与来自甲醇精馏工段的热水一起利用蒸汽升温溶解后用泵输送至萃取釜中，一定量的甲醇由甲醇罐区经泵输送至萃取釜，在一定搅拌强度和温度下，使氨基乙酸析出结晶，并靠位差放入离心机中，经离心后，液体由离心机下部进入大母液池待用，湿固体物料经干燥后得到工业氨基乙酸产品；（3）所述氯化铵工段包括：①将氨基乙酸工段中得到的母液输送至甲醇精馏处进行精馏处理，经精馏后回收含量为90%-92%的甲醇重复利用，同时得到副产品氯化铵；②将氯化铵溶液经浓缩后进入结晶釜降温结晶，结晶后经离心机分离出氯化铵产品及氯化铵溶液，氯化铵产品入库待售；③离心机分离得到的氯化铵溶液经输送泵再次进入浓缩系统重复进行蒸发浓缩。
2.根据权利要求1所述的一种氨基乙酸连续氨化生产方法，其特征在于：所述氯乙酸工段中醋酸和醋酐通过卸车泵和卸车鹤管将槽运的醋酸和醋酐卸车储存于罐区中，由加料泵向氯化反应器加入醋酸和醋酐。
3.根据权利要求1所述的一种氨基乙酸连续氨化生产方法，其特征在于：所述氯乙酸工段中氯化副产物氯化氢送入现氯甲烷合成装置中生成氯甲烷，过量的氯化氢进入到盐酸吸收装置气处理除害系统，用碱液吸收为10%次氯酸钠后高空排放。
4.根据权利要求1所述的一种氨基乙酸连续氨化生产方法，其特征在于：所述氯乙酸工段中气相的氯化氢经过四级吸收为31%盐酸。
5.根据权利要求1所述的一种氨基乙酸连续氨化生产方法，其特征在于：所述氯乙酸工段、氨基乙酸工段和氯化铵工段中设置有自动化仪表来控制反应工艺过程，同时设置有有毒气体报警、可燃气体报警装置。
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