CN112608242A - 一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其包括以下步骤：S1：一甲胺在无水乙醇中与葡萄糖进行缩合，得到息夫氏盐；S2：息夫氏盐中加入催化剂、无水乙醇，通入氢气反应得氢化物，结晶得固体氢化物和母液，分离固体的氢化物，然后融化氢化物并加入乙二胺四乙酸二钠，减压浓缩、甩滤得到葡甲胺粗品；S3：葡甲胺粗品在甲醇中重结晶，得甲醇母液和葡甲胺湿品，甲醇母液减压蒸馏得甲醇回收液；在步骤S2得到的母液中加入硫酸调PH至6‑7，加入硅胶颗粒并持续搅拌混匀，然后过滤出硅胶颗粒，得到滤液，蒸馏得到乙醇回收液。本申请具有提高乙醇回收脱水效果的效果。

Description

一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺

技术领域

本申请涉及葡甲胺生产的领域，尤其是涉及一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺。

背景技术

葡甲胺，又称葡萄糖甲胺或1-去氧-1-甲胺山梨醇，用于造影剂药物泛影葡胺、胆影葡胺的配置，也用作其他药物的辅料或者中间体。

相关技术中，是将葡萄糖在无水乙醇中先与甲胺缩合成息夫氏盐，以氢气为氢源，雷氏镍为催化剂合成葡甲胺，催化氢化制得。

无水乙醇作为溶剂，其需要通过蒸馏，脱去水才能够再次重复使用，脱水效果较差，只能回用较少比例的乙醇。

发明内容

为了提高脱水效果，本申请提供一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺。

本申请提供的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，采用如下的技术方案：

一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，包括以下步骤：

S1：一甲胺在无水乙醇中与葡萄糖进行缩合，得到息夫氏盐；

S2：息夫氏盐中加入催化剂、无水乙醇，通入氢气反应得氢化物，结晶得固体氢化物和母液，分离固体的氢化物，然后融化氢化物并加入乙二胺四乙酸二钠，减压浓缩、甩滤得到葡甲胺粗品；

S3：葡甲胺粗品在甲醇中重结晶，得甲醇母液和葡甲胺湿品，甲醇母液减压蒸馏得甲醇回收液；

在步骤S2得到的母液中加入硫酸调PH至6-7，加入硅胶颗粒并持续搅拌混匀，然后过滤出硅胶颗粒，得到滤液，蒸馏得到乙醇回收液。

通过采用上述技术方案，调节PH，使得母液基本呈中性环境，硅胶颗粒能够将母液中的水分吸收，减少了母液中水分的含量，使得母液中的含水量大大降低，且母液基本不会对硅胶造成伤害，使得硅胶能够重复利用多次，同时硅胶颗粒还能吸附母液中其它的微量的有机物杂质等，有利于提高乙醇回收液的纯度；然后再进行蒸馏，使得回收得到的乙醇回收液的纯度较高，回收率提高，且水的提前除去，能够适当增加蒸馏温度，有利于增加的乙醇回收速率；硅胶颗粒能够重复使用，降低了乙醇回收利用的成本；

整个生产工艺过程中，仅使用无水乙醇和甲醇两种溶剂，乙醇通过上述回收方式，能够高质量回收，而甲醇回收液也能够再利用，使得整个葡甲胺生产工艺过程中，基本实现了零排放，更加环保。

可选的，所述硅胶与母液的质量比为1：（2-4）。

通过采用上述技术方案，该条件下，硅胶能够将母液中的水吸附的较为干净，从而蒸馏是更加快速，耗能更低。

可选的，所述母液中加入硅胶颗粒后，搅拌混匀持续5-20min。

通过采用上述技术方案，所述滤液的蒸馏温度为80-85℃，当液面降至1/5时，蒸馏温度为85-95℃，直到液面波动不大时蒸馏结束。

可选的，所述滤液中加入氧化钙。

通过采用上述技术方案，氧化钙与剩余的少量水反应，从而将滤液中的水分进一步被除去；硅胶颗粒与氧化钙共同前后使用，硅胶颗粒用后可烘干回收再利用，所以大大减少了氧化钙的消耗量，成本降低；且使得氧化钙的用量较少，减少了氧化钙的消耗。

可选的，所述氧化钙加入时搅拌至氧化钙不再发生反应后，继续加入氧化钙。

通过采用上述技术方案，氧化钙过量，使水分除去的更加干净。

可选的，所述氧化钙加入完毕后，加入98wt%的浓硫酸，直到PH为6-7。

通过采用上述技术方案，滤液为强碱性，调PH至6-7，乙醇的回收率提高；且氧化钙与水反应得到氢氧化钙，硫酸与氢氧化钙以及滤液中的其他来源的氢氧根反应，之后硫酸中携带的极少量的水能够被多余的氧化钙除去，保证了乙醇回收液的纯度。

可选的，所述氧化钙加入至不再发生反应后，继续加入的氧化钙与浓硫酸的质量比为1：（1.85-2.25）。

通过采用上述技术方案，硅胶颗粒的加入，使得氧化钙的用量减少，从而产生的氢氧化钙减少，使得后期使用硫酸调节PH时，硫酸用于中和氢氧化钙的量减少，硫酸的用量减少，进一步降低成本。

可选的，所述母液中过滤出的硅胶颗粒100-110℃烘干1-2h。

通过采用上述技术方案，硅胶颗粒通过该烘干步骤，硅胶颗粒内含有的水分被蒸发掉，硅胶颗粒能够重复使用而用于对滤液中水分的除去。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

减少了母液中水分的含量，母液中的含水量大大降低，使得回收得到的乙醇回收液的纯度较高；并通过控制硅胶乐力、生石灰的加入、以及硫酸对PH的调节等，使得乙醇回收成本降低，回收率提高；整个葡甲胺生产工艺过程中，基本实现了零排放，更加环保。

具体实施方式

结合以下内容对本申请作进一步详细说明。

葡萄糖，药用级，厂家为西安天正药用辅料有限公司；

一甲胺，厂家为郑州星岛化工科技有限公司；

无水乙醇，药用级，型号YF--841，品牌康源，购自余姚市甬发贸易有限公司；

乙二胺四乙酸二钠，药用级，厂家为陕西正一药用辅料有限公司；

甲醇，药用级，购自河南汇能树脂有限公司。

实施例1

催化剂的制备步骤为：将铝50g在800℃熔融，在2500℃温度下将铑7g、镍40g、铬3g熔融，然后将熔融的铑、镍、铬加入到熔融的铝中，搅拌均匀，冷却，然后采用喷雾法对合金熔融、喷雾、急冷得到铝镍铬铑合金，并筛选粒径为80-100目的铝镍铬铑合金。

之后将25wt%氢氧化钠溶液搅拌并升温到43℃后逐渐加入铝镍铬铑合金粉，铝镍铬铑合金与碱液的质量比为1：5，自然升温至90℃，在该温度保持2.6小时后，放冷至60℃，停止搅拌，用水反复洗涤至PH为7，再以无水乙醇洗涤至料液中乙醇的含量为96％出料。

一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，包括以下步骤：

S1：将一甲胺气体在40℃、且保持0.25MPa的压力通入无水乙醇中，制得一甲胺无水乙醇液，然后边搅拌边投入葡萄糖110Kg，葡萄糖、无水乙醇、一甲胺的重量比为1：3.27：0.38，投毕升温，控制温度47℃使葡萄糖溶解，得到息夫氏盐；

S2：息夫氏盐中加入催化剂、无水乙醇，赶除空气，搅拌升温，温度至45℃时开始通入氢气，控制温度在55℃，通氢压力在0.32Mpa，至不再吸氢，赶除釜内余氢，结晶得固体氢化物和母液，分离固体的氢化物，然后在固体的氢化物中加水融化氢化物，静置73h后，加入乙二胺四乙酸二钠，加热55℃，保温0.85小时后，用砂棒抽滤液体，然后对液体在0.07Mpa真空度条件下减压浓缩至液体为为粘稠胶状物时，加入甲醇搅拌，在4℃条件下冷却结晶、甩滤洗涤得到葡甲胺粗品，对葡甲胺粗品提纯。该步骤中，息夫氏盐、催化剂、氢气、无水乙醇、水质量比为1：0.01：0.08：0.02：0.58，固体氢化物与乙二胺四乙酸二钠、甲醇的质量比为1：0.004：0.33。

赶除空气采用以下步骤：通入氮气，使氮气分别以0.1、0.15、0.2Mpa赶除釜内空气，赶毕，通入氢气分别以0.1、0.15、0.2Mpa赶除釜内氮气。

S3：葡甲胺粗品溶于水，葡甲胺粗品与水的重量比为1：2.21，取样对镍盐进行检测，若为阳性，逐渐加入乙二胺四乙酸二钠，直到镍盐的检测结果为阴性，阴性后静置过夜，然后过滤得滤液；

将滤液在0.07Mpa的真空度下进行减压浓缩，至其为粘稠胶状物时，加入甲醇进行搅拌，葡甲胺粗品与甲醇的重量比为1：2），然后冷却结晶，甩滤洗涤，得甲醇母液和葡甲胺湿品，葡甲胺湿品送入穿流式干燥器内干燥，温度87℃，时间6小时，冷至35℃，出料得到最终的葡甲胺产品。

甲醇母液进一步进行在0.08Mpa的真空度下进行减压浓缩，得到甲醇回收液，甲醇回收液可回用加入减压浓缩后的滤液中。

在步骤S2得到的母液中加入硫酸调PH至6，加入硅胶颗粒，硅胶与母液的质量比为1：4，并持续搅拌混匀5min，然后过滤出硅胶颗粒，得到滤液，滤液中匀速加入氧化钙并不断搅拌，直到氧化钙不再发生反应后，继续加入氧化钙，且继续加入的氧化钙与浓硫酸的质量比为1：2.25，氧化钙加入完毕后，加入98wt%的浓硫酸，直到PH为6，蒸馏得到乙醇回收液。

母液中过滤出的硅胶颗粒110℃烘干1h后可继续对母液进行干燥。

实施例2

与实施例1的不同之处在于：

在步骤S2得到的母液中加入硫酸调PH至7，加入硅胶颗粒，硅胶与母液的质量比为1：2.2，并持续搅拌混匀10min，然后过滤出硅胶颗粒，得到滤液，滤液中匀速加入氧化钙并不断搅拌，直到氧化钙不再发生反应后，继续加入氧化钙，且继续加入的氧化钙与浓硫酸的质量比为1：2，氧化钙加入完毕后，加入98wt%的浓硫酸，直到PH为7，蒸馏得到乙醇回收液。

母液中过滤出的硅胶颗粒105℃烘干1.5h后可继续对母液进行干燥。

实施例3

与实施例1的不同之处在于：

在步骤S2得到的母液中加入硫酸调PH至7，加入硅胶颗粒，硅胶与母液的质量比为1：2，并持续搅拌混匀20min，然后过滤出硅胶颗粒，得到滤液，滤液中匀速加入氧化钙并不断搅拌，直到氧化钙不再发生反应后，继续加入氧化钙，且继续加入的氧化钙与浓硫酸的质量比为1：1.85，氧化钙加入完毕后，加入98wt%的浓硫酸，直到PH为7，蒸馏得到乙醇回收液。

母液中过滤出的硅胶颗粒100℃烘干2h后可继续对母液进行干燥。

实施例4

与实施例2的不同之处在于：过滤出硅胶颗粒后得到的滤液中未加入氧化钙，直接加入浓硫酸进行PH调节。

实施例5

与实施例2的不同之处在于：在滤液中，氧化钙加入完毕后，未加入硫酸进行PH的调节。

实施例6

与实施例2的不同之处在于：继续加入的氧化钙与浓硫酸的质量比为1：1.5。

对比例1

与实施例2的不同之处在于：未加入硅胶颗粒。

对比例2

与实施例2的不同之处在于：加入硅胶颗粒前，未进行PH的调节。

性能检测

根据GB/T 9722-2006《气相色谱法通则》对母液、实施例1-6、以及对比例1-2得到的乙醇回收液中乙醇的质量分数（%）进行检测，质量分数越大，纯度越高，记录乙醇回收液中乙醇的质量分数，计算并记录乙醇收率，收率=（乙醇回收液中乙醇的质量分数×乙醇回收液的体积）/（母液中乙醇的质量分数×母液的体积）；

检测结果见表1。

表1 性能检测结果

	质量分数/%	收率/%
			实施例1	89.5	78.3
实施例2	91.2	80.6
			实施例3	90.0	77.8
实施例4	85.4	81.1
			实施例5	91.0	80.4
实施例6	91.0	79.6
			对比例1	82.3	74.8
对比例2	78.5	79.8

根据表1可以看出，实施例1-6得到的乙醇回收液中乙醇的质量分数和乙醇的收率均高于对比例1，所以本申请对母液中乙醇回收的工艺更优。

实施例1-6得到的乙醇回收液的质量分数和收率均高于对比例2，是因为对比例2加入硅胶颗粒前未调节PH，硅胶在呈碱性的母液中也能受损，对水以及其它杂质的吸附减弱，影响了乙醇回收液中乙醇的质量分数和乙醇的收率。

实施例1-3中，实施例2的收率和纯度（质量分数）最高，所以实施例2的对母液中乙醇回收的工艺条件更优。

实施例2、4中，实施例4未加入氧化钙，使得母液中仍会有少量水，且之后硫酸加入也会引入少量水，所以实施例4的乙醇回收液的中乙醇的质量分数降低，但收率微微增加。

实施例2、5中，实施例5加入氧化钙后，未进行PH调节，使得母液的PH可能偏碱性，乙醇回收液中乙醇的质量分数基本没有变化，但乙醇的收率稍有降低。

实施例2、6中，实施例6中氧化钙的加入过量，实施例6的乙醇回收液中乙醇的质量分数和乙醇的收率均稍有降低，所以在本申请的氧化钙加入限定更优。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：

S1：一甲胺在无水乙醇中与葡萄糖进行缩合，得到息夫氏盐；

S2：息夫氏盐中加入催化剂、无水乙醇，通入氢气反应得氢化物，结晶得固体氢化物和母液，分离固体的氢化物，然后融化氢化物并加入乙二胺四乙酸二钠，减压浓缩、甩滤得到葡甲胺粗品；

S3：葡甲胺粗品在甲醇中重结晶，得甲醇母液和葡甲胺湿品，甲醇母液减压蒸馏得甲醇回收液；

在步骤S2得到的母液中加入硫酸调PH至6-7，加入硅胶颗粒并持续搅拌混匀，然后过滤出硅胶颗粒，得到滤液，蒸馏得到乙醇回收液。

2.根据权利要求1所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述硅胶与母液的质量比为1：（2-4）。

3.根据权利要求1所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述母液中加入硅胶颗粒后，搅拌混匀持续5-20min。

4.根据权利要求1所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述滤液中加入氧化钙。

5.根据权利要求4所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述氧化钙加入时搅拌至氧化钙不再发生反应后，继续加入氧化钙。

6.根据权利要求4所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述氧化钙加入完毕后，加入98wt%的浓硫酸，直到PH为6-7。

7.根据权利要求4所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述氧化钙加入至不再发生反应后，继续加入的氧化钙与浓硫酸的质量比为1：（1.85-2.25）。

8.根据权利要求1所述的一种溶剂回用的葡甲胺生产工艺，其特征在于：所述母液中过滤出的硅胶颗粒100-110℃烘干1-2h。