ES2961558T3 - Método y sistema para eliminar impurezas del licor madre de taurina y recuperación del licor madre de taurina - Google Patents

Método y sistema para eliminar impurezas del licor madre de taurina y recuperación del licor madre de taurina Download PDF

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ES2961558T3 ES20153984T ES20153984T ES2961558T3 ES 2961558 T3 ES2961558 T3 ES 2961558T3 ES 20153984 T ES20153984 T ES 20153984T ES 20153984 T ES20153984 T ES 20153984T ES 2961558 T3 ES2961558 T3 ES 2961558T3
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Abstract

Esta invención divulga un método y un sistema para eliminar impurezas del licor madre de taurina y recuperación del licor madre de taurina, que se utiliza para el proceso de producción del proceso de óxido de etileno, y el tratamiento del último licor madre de taurina, (a) el el último licor madre de taurina se intercambia de iones a través de una resina de intercambio aniónico; luego se eluye la resina de intercambio aniónico y se regenera con solución alcalina, y se recoge el licor del material de salida; (b) el licor del material de salida recolectado se somete a un tratamiento de mezcla de amoníaco, y el licor madre se genera después de eliminar la impureza y la separación del sólido y el licor; (c) el licor madre generado entra en la etapa de hidrólisis de amoníaco. Después de que el último licor madre de taurina de esta invención sea tratado con la resina de intercambio aniónico, se pueden eliminar más impurezas en el último licor madre, y la sal se elimina adicionalmente mediante un tratamiento de mezcla de amoníaco para generar un licor madre de taurina pura, logrando así la recuperación de las aguas madres y mejorando el rendimiento del producto. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Método y sistema para eliminar impurezas del licor madre de taurina y recuperación del licor madre de taurinaCampo de la invención
La presente invención se refiere a un método de producción para sintetizar químicamente taurina, en particular a un licor madre producido durante la producción de taurina mediante el método del óxido de etileno, a un método para eliminar impurezas y reciclar el licor madre, y a un sistema de producción del mismo.
Antecedentes de la invención
El nombre químico de taurina, que es ácido 2-aminoetanosulfónico, es el aminoácido libre que contiene azufre más abundante en las células del cuerpo. La línea del proceso de síntesis química de la taurina incluye principalmente un método de óxido de etileno y un método de etanolamina. Entre ellos, el proceso del óxido de etileno incluye tres etapas: (1) Utilizando óxido de etileno como material de partida, la reacción de adición de óxido de etileno y bisulfito de sodio para generar isetionato de sodio;
Reacción principal:
CH2CH2O+NaHSOs--+HOCH2CH2SOsNa
HOCH2CH2SO2Na+NH3->H2NCH2CH2SO2Na+H2O
2H2NCH2CH2SO2Na+ H<2>SO<4>->2 H2NCH2CH2SO3H+Na2SOA
Reacción secundaria de adición:
CH2CH2O+H2O->HOCH2CH2OH
(2) Amonólisis de isetionato de sodio para generar taurina de sodio;
Reacciones secundarias de la hidrólisis de amoníaco:
2HOCH2CH2SO3Na+NH3^HN(CH2CH2SO3Na)2+ 2H<2>O
3HOCH2CH2SO3Na+ NH<3>^N (CH2CH2SO3Na)3+ 3H<2>O
(3) La taurina se genera por acidificación, tal como ácido clorhídrico, se neutraliza preferentemente con ácido sulfúrico para generar taurina y sales inorgánicas.
En las reacciones de síntesis y adición anteriores se producen inevitablemente subproductos, incluyendo etilenglicol, polímeros de etilenglicol y similares. La reacción de amonólisis es una reacción reversible, aproximadamente más del 20 % del isetionato de sodio entrará en el siguiente proceso con el sistema de producción, después de que la solución de amoníaco se neutralice con ácido sulfúrico, el licor madre se separa y se concentra 1-3 veces, y luego se genera el último licor madre. Las impurezas en el último licor madre incluyen principalmente taurina, isetionato de sodio, sulfato de sodio, iminodisulfonato de sodio, etilenglicol y polietilenglicol, e iones metálicos traza, que son emisiones altamente contaminantes. Cuando el método de producción existente adopta la circulación del licor madre, se producirá un aumento acumulativo de subproductos, cuando el subproducto alcanza un umbral, sólo puede solucionarse descargando parte del licor madre, pero genera residuos y contaminación.
Las patentes chinas CN101508657, CN10158658, CN10158659 y CN101486669 describen un método para neutralizar taurina sódica mediante ácido sulfúrico para generar taurina y sulfato de sodio. Después del enfriamiento, la taurina cruda se puede generar fácilmente filtrando la suspensión cristalina. Sin embargo, el licor madre residual todavía contiene taurina, sulfato y otras impurezas orgánicas.
Sobre el uso del licor madre, "Research on Taurine Ammonolysis Process", publicado en el Número 5, Volumen 44 de Shandong Chemical Industry, 2015, Autores: Liu Fuming, Xie Limin), especifica con detalle el proceso de reacción de la taurina, y las otras impurezas orgánicas en la reacción, tal como etilenglicol y polietilenglicol, y analiza el efecto de la aplicación de aguas madre sobre el rendimiento. Cuanto mayor sea el contenido de licor madre en el sistema de reacción, mayor será el rendimiento del producto. En el proceso de producción actual, la cantidad de licor madre no puede aumentar infinitamente, a medida que aumenta el contenido de licor madre, los subproductos en el sistema de reacción aumentan en gran medida, y la producción del último licor madre en el proceso de producción solo puede cumplir con el conjunto máximo de dosificación del 9,0 % (v/v). Teniendo en cuenta los costes de producción generales y la calidad del rendimiento, lo más apropiado es elegir el contenido de licor madre del 6,3 %-8,3 % (v/v). Por consiguiente, la eliminación de impurezas en el licor madre es un requisito previo para aumentar la aplicación del licor madre, de lo contrario el aumento en la cantidad de aplicación causará más subproductos en producción y la producción será más inestable.
La patente china CN107056659A y la patente europea EP 3415497 A1 describe un método para neutralizar taurina de sodio mediante el intercambio iónico para generar taurina, y luego reciclar el licor madre para aumentar aún más el rendimiento. La ruta del proceso evita principalmente la generación de sulfato, recicla átomos de sodio en el mismo, y ahorra en gran medida materias primas, tales como ácido sulfúrico e hidróxido de sodio, en donde el licor madre extraído regresa a la reacción de amonólisis como materia prima. Sin embargo, el proceso no evita la aparición de reacciones secundarias, tales como adición y síntesis, y el licor madre todavía necesita ser sometido a un tratamiento de eliminación de impurezas.
Con respecto al tratamiento de eliminación de impurezas del licor madre, la patente china CN105732440 divulga un método para producir taurina mediante la recuperación completa del licor madre, que elimina principalmente las impurezas por neutralización en la segunda fase para obtener taurina en bruto, y el licor madre se somete a filtración a presión y catálisis para eliminar aún más el ácido sulfúrico, después de esto, el sodio se reutiliza en la sección de síntesis. Entre ellos, el efecto de eliminación del etilenglicol y otros polímeros orgánicos en la segunda fase de neutralización y eliminación de impurezas es limitado.
Resumiendo, aunque el proceso actual de preparación de taurina es relativamente maduro, todavía existen muchas deficiencias en la separación y purificación de la taurina y en el reciclaje del licor madre y se necesita urgentemente una solución eficaz.
Sumario de la invención
El fin de la presente invención es proporcionar un proceso de eliminación y recuperación de impurezas y un dispositivo de producción, que puede eliminar eficazmente las impurezas en el último licor madre de taurina y reciclarlas, para aplicar el último licor madre a la sección de síntesis y reducir la contaminación ambiental causada por la descarga de licor madre para mejorar el rendimiento del producto.
A través de muchas investigaciones y experimentos, los inventores han descubierto inesperadamente un método para eliminar y recuperar licor madre de taurina, que puede recuperar todo el licor madre en el proceso de óxido de etileno existente para preparar ácido sulfúrico después de eliminar las impurezas.
La solución técnica de la presente invención para resolver dichos problemas técnicos es la siguiente: un método para eliminar impurezas y recuperar licor madre de taurina, que se aplica al proceso de producción de taurina del método del óxido de etileno, para procesar el último licor madre de taurina y el último licor madre de taurina se refiere al licor madre de taurina que ha sido concentrado y separado al menos una vez. Incluye los siguientes procesos:
(a) el último licor madre de taurina se somete a intercambio iónico a través de una resina de intercambio aniónico y los componentes eficaces se adsorben en la resina de intercambio aniónico; luego se eluye la resina de intercambio aniónico y se regenera con solución alcalina, y se recoge el licor de salida;
(b) se realiza un tratamiento de mezcla de amoníaco en el licor del material de salida recogido en la etapa (a) y se realiza una separación del licor sólido para generar el licor madre después de eliminar las impurezas;
(c) el licor madre generado en la etapa (b) entra en la etapa de amonólisis.
Preferentemente, durante dicho tratamiento de mezcla de amoníaco, se añade licor de amoníaco o gas de amoníaco a dicho licor de material de salida, y la relación masa-volumen de amoníaco es de 15 g/100 ml o más.
Preferentemente, la resina de intercambio aniónico son resinas de intercambio aniónico alcalinas.
Preferentemente, antes de la etapa (a), la realización de un tratamiento de decoloración y la eliminación de impurezas del último licor madre de taurina con carbón activado, comprende:
el carbón activado se añade al último licor madre de taurina en condiciones de reducción de temperatura, y el último licor madre eliminado de impurezas se genera después de la separación del licor sólido; ajustar la solución a ácida o neutra.
Es preferible ajustar el valor de pH de dicha última solución de licor madre de taurina después del tratamiento con carbón activado con ácido sulfúrico u otro ácido licoroso a 2,5-7,0; más preferentemente, dicho ácido licoroso no se utilizará para ajustar el valor del pH, pero antes de la separación del licor-sólido o después de la separación, el valor del pH del último licor madre de solución de taurina se ajusta mediante una resina de intercambio catiónico y el valor del pH se ajusta a 3,0-6,0, preferentemente 3,0-3,5.
Preferentemente, la dicha condición de disminución de la temperatura significa que la temperatura del sistema de producción es inferior a la temperatura del proceso anterior, y la temperatura de procesamiento del sistema se controla entre 15-25 °C; más preferentemente 18-22 °C;
Con base en dicho concepto de la invención, aplicar dicho método para eliminar la impureza y recuperar el licor madre al proceso de producción de óxido de etileno y taurina, que incluye las siguientes etapas:
S1: el óxido de etileno reacciona con una solución de bisulfito de sodio para generar isetionato de sodio;
S2: mezclar el isetionato de sodio generado en S1, el licor madre tratado y agua con amoníaco para generar la solución de reacción y luego el amoníaco se absorbe hasta una cierta concentración, realizar una reacción de amoniólisis bajo la acción de un catalizador y evaporar para generar una solución de taurina sódica;
S3: la solución de taurina sódica generada en S2 se prepara hasta una cierta concentración y luego se trata con resina de intercambio catiónico ácida para generar licor de taurina, que luego se concentra y cristaliza para generar la taurina cruda y el licor madre; o añadiendo ácido sulfúrico para alcanzar el valor de pH de 7,0-8,5 para generar licor de cristal de taurina, después del enfriamiento y la cristalización, se generan taurina cruda y licor madre;
S4: después de que el licor madre recogido en S3 se concentren y cristalicen varias veces, la taurina se separa y se extrae a través de equipos de filtración como la placa y el marco, y se concentra para generar el último licor madre de taurina;
S5: el último licor madre de taurina recogido en S4 se enfría a 15-25 °C, luego se añade una cierta cantidad de carbón activado y ácido sulfúrico para ajustar el valor del pH a 2,5-7,0, y el licor madre se separan a través de equipos de filtración como la placa y el marco y el filtro microporoso; como opción, en lugar de añadir dicho ácido sulfúrico para ajustar el valor del pH, el tratamiento de reducción de ácido se realiza mediante la resina de intercambio catiónico ácida antes o después de la separación del licor sólido;
S6: el licor madre recogido por S5 pasa a través de la resina de intercambio aniónico alcalina y la resina de intercambio aniónico se intercambia con taurina, isetionato de sodio, etc., y los ingredientes efectivos se absorben en la resina, y hay el licor con más impurezas en la salida de recolección, que necesita procesamiento posterior; después de la recogida hasta cierto punto, la resina se regenera con una solución alcalina para separar las impurezas de los ingredientes eficaces, y el licor del material de salida se recoge como licor madre de taurina después de eliminar las impurezas;
S7: pasar el licor madre de taurina recogido en S6 a licor de amoníaco o gas de amoníaco en condiciones de enfriamiento hasta que la relación masa-volumen del contenido de amoníaco sea superior a 15g/100ml, se precipitará una gran cantidad de sulfato y las otras impurezas, y luego se puede usar un filtro de hojas o se puede filtrar en la placa y el marco cerrados para generar el licor madre transparente, el licor madre generado puede devolverse a la etapa S2 y usarse en la etapa de hidrólisis de amoníaco.
Cabe señalar que, entre ellos, el isetionato de sodio producido por S1 se puede concentrar, cristalizar y secar para generar el sólido correspondiente, o después de que se complete la reacción directa, el licor mixto generado por la reacción se mezcla directamente con el agua amoniacal de S2 para generar el sólido correspondiente. La solución de reacción tiene una concentración de amoníaco de 20-28 % en peso (porcentaje en peso) en la solución de reacción después de la absorción de amoníaco.
En concreto, la concentración de la solución de bisulfito de sodio en S1 es 9-36 % en peso y la relación entre la cantidad de bisulfito de sodio y la cantidad de sustancia de óxido de etileno es 1:0,95-1.
En concreto, el catalizador en S2 es uno cualquiera o la mezcla de dos o más cualesquiera de hidróxido de sodio, hidróxido de potasio, hidróxido de litio, carbonato de sodio, carbonato de potasio y carbonato de litio, y la temperatura de la reacción de amonólisis es de 150-290 °C y la presión es de 10-25 MPa.
En concreto, cuando el tratamiento en columna de resina de intercambio catiónico ácido se utiliza para tratar taurina sódica en S3, la concentración de la solución de taurina sódica es del 15 %-35 %, preferentemente del 18 %-20 %. En S3, cuando se utiliza ácido sulfúri
del 25 %-40 %, preferentemente del 32 %-38 %.
La taurina en bruto en S3 se tiene que disolver añadiendo agua, carbono activado, etc., y luego se decolora, se filtra, se enfría, se cristaliza y se seca después de la centrifugación para generar el producto de taurina terminado. El licor madre refinado después de la centrifugación se puede reutilizar para preparar la solución de taurina sódica o enviar al ganado ácido sulfónico crudo como ingrediente decolorante.
En concreto, el licor madre en S4 se concentra y cristaliza varias veces y se concentra una o dos veces para generar respectivamente el producto bruto dos o tres veces. El último licor madre de la taurina generada puede ser el licor madre secundario o el tercer licor madre. En S3, cuando se utiliza el tratamiento con columna de resina de intercambio catiónico ácido para tratar la taurina sódica, el último licor madre de taurina es preferentemente el segundo licor madre; cuando S3 se utiliza en el tratamiento de taurina sódica, el último licor madre de taurina es, preferentemente, los terceros licores madre.
Con base a dicho método de eliminación de impurezas y recuperación, la presente invención proporciona un conjunto de sistema de eliminación de impurezas y recuperación para procesar el último licor madre de taurina en el proceso de óxido de etileno del proceso de producción de taurina, incluyendo el dispositivo de adsorción de resina aniónica y el dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco conectados sucesivamente para adsorber los componentes efectivos. El puerto de alimentación de dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica está conectado a la salida del último licor madre de taurina, y el último licor madre de taurina se genera en la etapa anterior. Dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica está provisto de una columna de resina de intercambio aniónico. Dicho dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco incluye un tanque de reacción de mezcla de amoníaco provisto de un recorrido de circulación y un dispositivo de filtrado sellado.
Preferentemente, el dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado está dispuesto entre dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica y el puerto de descarga del último licor madre de taurina. Dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado incluye un tanque de decoloración y un dispositivo de filtración.
Preferentemente, el extremo delantero o el extremo trasero de dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado está conectado al dispositivo de adsorción de resina catiónica, y dicho dispositivo de adsorción de resina catiónica se usa para reducir el valor de pH del último licor madre de taurina.
Preferentemente, cuando dicho extremo posterior del dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado está conectado a un dispositivo de adsorción de resina catiónica, dicho dispositivo de adsorción de resina catiónica incluye un tanque de materia prima y una columna de resina de intercambio catiónico, y dicho tanque de materia prima y dicha salida del dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado están conectados. Dicha columna de resina de intercambio catiónico y dicha columna de resina de intercambio aniónico están conectadas.
Preferentemente, dicha columna de resina de intercambio aniónico controla la adición de licor alcalino a través de una válvula de alimentación de regeneración y absorbe los aniones en dicha columna de resina de intercambio aniónico, y los aniones absorbidos se eluyen y se recogen en un tanque receptor de licor madre a través de una manera de regeneración; la salida de dicho tanque receptor de licor madre está conectada al puerto de alimentación de dicho dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco.
Preferentemente, el dicho tanque de reacción de mezcla de amoniaco está equipado con una entrada de amoniaco, una entrada de alimentación y una salida de descarga, y la salida de dicho tanque de reacción de mezcla de amoníaco está conectada a la entrada de alimentación de dicho dispositivo de filtrado sellado a través de una bomba, y se proporciona una válvula de descarga de transferencia con dicha bomba para descargar el material claro filtrado.
Preferentemente, dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica incluye un tanque de materia prima, una bomba de materia prima, una columna de resina de intercambio aniónico y un tanque receptor que están conectados secuencialmente, en donde el tanque de materia prima y el tanque receptor son ambos dispositivos de presión atmosférica.
Preferentemente, dicha columna de resina de intercambio aniónico es una columna de resina de intercambio aniónico alcalina.
Preferentemente, dicho dispositivo de filtrado sellado es un filtro de hojas o un filtro de placa y marco sellado.
Preferentemente, el dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado comprende un tanque de decoloración, un dispositivo de filtración primaria, un tanque de tránsito, un dispositivo de filtración secundario y un tanque de almacenamiento receptor que están conectados en secuencia. Dicho tanque de decoloración está provisto de un mecanismo de reducción de temperatura, y dicho dispositivo de filtración secundaria es un filtro de precisión.
Preferentemente, el mecanismo de reducción de temperatura es una capa de condensación de circulación de agua dispuesta fuera del tanque decolorante, y las válvulas de entrada y salida de agua de refrigeración controlan la entrada y salida del agua condensada.
Preferentemente, dicho dispositivo de filtrado primario es un filtro de placas y marco o un filtro microporoso.
En comparación con la tecnología actual, la presente invención tiene las siguientes ventajas y efectos beneficiosos:
1. El método y sistema utilizados en la presente invención, después de tratar el último licor madre de taurina con una resina de intercambio aniónico, puede eliminar más impurezas en el licor madre de taurina y eliminar aún más la sal mediante un tratamiento de mezcla de amoníaco para generar el licor madre de taurina pura, logrando así el aumento del reciclaje del licor madre y aumentando el rendimiento del producto.
2. El dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado utilizado en la presente invención, en condiciones de enfriamiento, utiliza carbón activado para adsorber una cierta cantidad de impurezas como etilenglicol, iones metálicos y una pequeña cantidad de materia orgánica, de modo que las impurezas en el licor madre de taurina se eliminan más a fondo.
3. El sistema de eliminación y recuperación de impurezas de la presente invención adopta un diseño optimizado y utiliza el dispositivo de eliminación de impurezas para eliminar diversas impurezas contenidas en el último licor madre de manera específica, que es eficiente y minucioso, simple en su funcionamiento y de bajo coste de operación.
Breve descripción de los dibujos
Para explicar más claramente la solución técnica de la Realización de la presente invención, los dibujos utilizados en la descripción de las Realizaciones se presentan brevemente uno por uno, obviamente, los dibujos en la siguiente descripción son algunas realizaciones de la presente invención, los técnicos habituados en este campo técnico pueden generar otros dibujos basados en estos dibujos sin pagar trabajo creativo.
La Figura 1 es el diagrama de flujo del proceso de eliminación de impurezas y reciclaje del licor madre en la Realización 1 de la presente invención.
La Figura 2 es el diagrama de flujo del proceso del licor madre para eliminar impurezas y recuperar la Realización 2 de la presente invención.
La Figura 3 es el diagrama esquemático del sistema de recuperación y eliminación de impurezas del licor madre en la Realización 1 de la presente invención.
La Figura 4 es el diagrama esquemático del sistema de recuperación y eliminación de impurezas del licor madre en la Realización 2 de la presente invención.
La Figura 5 es el diagrama esquemático del sistema de recuperación y eliminación de impurezas del licor madre en la Realización 3 de la presente invención.
La Figura 6 es el diagrama esquemático del sistema de recuperación y eliminación de impurezas del licor madre en la Realización 4 de la presente invención.
La Figura 7 es el diagrama de flujo del proceso de óxido de etileno del proceso de producción de taurina (proceso de intercambio catiónico) proporcionado por la presente invención.
La Figura 8 es el diagrama de flujo del proceso de óxido de etileno del proceso de producción de taurina (proceso de neutralización del ácido sulfúrico) proporcionado por la presente invención.
Descripción detallada
El siguiente contenido describe el contenido específico de la presente invención en detalle con los dibujos adjuntos y las realizaciones específicas, los ejemplos dados sólo se utilizan para explicar la presente invención y no pretenden limitar el alcance de la presente invención.
Como se muestra en la figura 1, la presente invención proporciona un método para eliminar impurezas del licor madre de taurina, que se aplica al proceso de óxido de etileno para preparar taurina y hacer pasar el último licor madre de taurina obtenido por concentración múltiple y cristalización en el proceso de producción a través de una resina de intercambio aniónico para realizar el intercambio iónico; luego se usa la solución alcalina para eluir y regenerar la resina de intercambio aniónico para recoger el licor del material de salida; el licor del material de salida recogido se somete a un tratamiento de mezcla de amoníaco y a una separación por filtración del licor sólido para generar el licor madre en el que se han eliminado las impurezas; el licor madre entra en la etapa de amonólisis, que se añade como materia prima.
Como se muestra en la figura 2, la presente invención proporciona un método preferido para eliminar impurezas y recuperar licor madre de taurina, se añade una etapa al proceso de dicha Realización, es decir, la decoloración del carbón activado y la eliminación de impurezas. Este proceso es preferentemente la primera etapa para eliminar impurezas, es decir, bajar la temperatura del último licor madre de taurina al principio, y luego decolorar y eliminar las impurezas mediante carbón activado, filtración y separación de licor sólido, y luego se realiza el proceso de adsorción de resina aniónica para eliminar aún más las impurezas, después de la filtración, el tratamiento de mezcla de amoníaco elimina el sulfato en el licor madre y se completa el proceso de eliminación de impurezas del licor madre y se devolverá al proceso de hidrólisis de amoníaco para unirse al ciclo de producción.
Como se muestra en la figura 3, la presente invención proporciona un licor madre de taurina que elimina impurezas y un sistema de recuperación, utilizando el método de eliminación de impurezas y recuperación que se muestra en la Figura 1, que incluye un dispositivo de adsorción de resina aniónica y un dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco conectados secuencialmente.
Entre ellos, el puerto de alimentación 617 del dispositivo de adsorción de aniones está conectado a la salida del último licor madre de taurina generado en la etapa anterior. El dispositivo de adsorción de resina aniónica incluye un tanque de materia prima 61, columna de resina de intercambio aniónico 62 y tanque receptor 63, la bomba de materia prima 616 está conectada entre el tanque de materia prima 61 y la columna de resina de intercambio aniónico 62, y tanto el tanque de materia prima 61 como el tanque receptor 63 son equipos de presión atmosférica.
Encima del tanque de materia prima 61 está provisto de un puerto de alimentación de licor madre 617 y un puerto de escape 618, y una válvula de descarga 64 se proporciona debajo; la bomba de materia prima 616 está provista de una válvula de alimentación 65, la válvula de retención de descarga 66 y la válvula de descarga 67; encima de la columna de la resina de intercambio aniónico, la válvula de alimentación de licor madre 68, la válvula de lavado con agua 69 y la válvula de alimentación de regeneración 610 están dispuestas en paralelo, el líquido en las tres válvulas se controla para que entre en la columna de resina de intercambio aniónico 62 mediante una válvula de alimentación total 611, y la columna de resina de intercambio aniónico 62 está provista de una válvula de descarga general 612, que controla la válvula de descarga de regeneración 613, la válvula de descarga de agua de lavado 614 y la válvula de descarga de material 615 dispuestas en paralelo, el puerto de entrada 624 encima del tanque receptor 63 se conecta con la tubería de la válvula de descarga de regeneración 613, y la válvula de descarga 620 se proporciona en la parte inferior, que está conectada a la válvula de entrada 621 de la bomba de tránsito 622, la bomba de tránsito 622 está provista de una válvula de salida de tránsito 623, y el puerto de escape 619 está provisto por encima del tanque receptor 63. La columna de resina de intercambio aniónico 62 controla la adición del licor alcalino a través de la válvula de alimentación de regeneración 610, y el anión adsorbido en la columna de resina de intercambio aniónico 62 se eluye de manera regenerativa y se recoge en el tanque receptor de licor madre 63; el material descargado del tanque receptor del licor madre 63 se controla y transfiere al puerto de alimentación del dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco mediante la válvula de salida de la bomba de transferencia 623 de la bomba de transferencia. Además de dichas válvulas de tubería, el dispositivo también está provisto de algunas válvulas y componentes de conexión necesarios para el equipo de producción, que son medios técnicos comunes en el campo y no se repetirán aquí.
El dispositivo de adsorción de resina aniónica puede eliminar la mayoría de las impurezas del último licor madre y el proceso de operación es simple. Durante el funcionamiento, el último material de licor madre se añade al tanque de materia prima 61 a través del puerto de alimentación del tanque de materia prima 617, y se abre la válvula de descarga del tanque de materia prima 64, la válvula de alimentación de bomba de materia prima 65, la válvula de descarga de bomba de materia prima 67 y la válvula de alimentación de materia prima de columna de resina de intercambio aniónico 68, la válvula de alimentación de columna de resina de intercambio aniónico 611, la válvula de descarga de columna de resina de intercambio aniónico 612, la válvula de descarga de material de columna de resina de intercambio aniónico 615, iniciar la bomba de alimentación de materia prima de la columna de resina 616 y esperar a que el material se descargue desde la válvula de descarga de material 615 de la columna de resina de intercambio aniónico, observar el valor de pH en la salida y se detecta el contenido del material de salida, cuando la adsorción está saturada, detener la bomba de alimentación de materia prima de columna de resina 616, cerrar la válvula 68 de alimentación de materia prima de la columna de resina de intercambio aniónico y la válvula 615 de descarga de material de la columna de resina de intercambio aniónico. Abrir la válvula de descarga de agua de lavado de la columna de resina de intercambio aniónico 614 y la válvula de lavado de agua de la columna de resina de intercambio aniónico 69, después de limpiar durante el tiempo preestablecido, cerrar la válvula 614 de descarga de agua de lavado de la columna de resina de intercambio aniónico y la válvula 69 de lavado de agua de la columna de resina de intercambio aniónico; abrir la válvula de descarga de regeneración de la columna de resina aniónica 613 y la válvula de alimentación de regeneración de la columna de resina de intercambio aniónico 610, la resina se regenera con álcali y los componentes eficaces del licor madre adsorbidos en la columna de resina se eluyen al mismo tiempo, y el licor madre eluido se envía al tanque receptor 63; el puerto de escape del dispositivo de presión atmosférica está en estado normal abierto.
El dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco incluye un tanque de reacción de mezcla de amoníaco 71, una bomba 73 y un filtro de hojas 72 conectados secuencialmente, el filtro de hojas 72 también puede sustituirse por un filtro de placa y marco sellado. Encima del tanque de reacción de mezcla de amoniaco 71, colocar el absorbente de amoníaco 74, la válvula de entrada de amoníaco 75, la válvula de alimentación 76, la válvula del tanque de retorno de licor claro 79, la válvula de vaciado 710, la válvula de seguridad 77 y la válvula de control de válvula de seguridad delantera 78, en la parte inferior del tanque de reacción de mezcla de amoníaco, colocar la válvula de descarga 711, que está conectada a la válvula de alimentación de la bomba 712, el otro extremo de la bomba 73 está provisto de una válvula de descarga de la bomba 713 y una válvula de descarga de tránsito 718, la dirección de salida de la válvula de descarga de la bomba 713 está conectada al absorbente de amoníaco 74 a través de la válvula de retorno de la paleta de entrada 714 y conectada al filtro de hojas 72 a través de la válvula de entrada de la máquina de cuchillas 715, el filtro de hojas está provisto de una válvula de rebose 716 y una válvula de descarga 717; y la válvula de descarga 717 está conectada a la válvula 79 del tanque de retorno de licor claro. De forma similar, algunas válvulas y componentes de conexión necesarios para el equipo de producción también se proporcionan en el dispositivo, que son medios técnicos comunes en el campo y no se repetirán aquí.
El dicho dispositivo de mezcla de amoniaco y desalinización puede eliminar las sales y las impurezas en el licor madre, y el proceso de funcionamiento es simple. Método de funcionamiento: abrir la válvula de control frontal 78 de la válvula de seguridad, abrir la válvula de vaciado 710, abrir la válvula de alimentación 76 para añadir licor madre al tanque de reacción de mezcla de amoníaco 71 y cerrar la válvula de alimentación 76 después de la alimentación. Abrir la válvula de descarga 711 en la parte inferior, la válvula de alimentación de bomba 712 y la válvula de retorno de paleta de entrada 714, poner en marcha la bomba 73, abrir la válvula de descarga de bomba 713, abrir la válvula de entrada de amoníaco 75 después de la estabilización, cerrar la válvula de vaciado 710 y absorber el amoníaco hasta que el contenido de amoníaco sea superior al 15 % (relación masa-volumen, 15 g/100 ml), luego detener la absorción y cerrar la válvula de entrada de amoníaco 75; abrir la válvula de rebose del filtro de hojas 716, la válvula del tanque de retorno de licor claro 79, la válvula de entrada de la máquina de cuchillas 715, después de llenar el filtro de hojas 72, abrir la válvula de descarga del filtro de hojas 717 y cerrar la válvula de rebose del filtro de hojas 716 al mismo tiempo. Durante este ciclo, se tomaron muestras para observar el estado de los materiales en el tanque de reacción de mezcla de amoníaco 71 hasta que el filtrado quedó claro. Después de que el filtrado esté claro, abrir la válvula de descarga de tránsito 718 para transferir el material al proceso de reacción de amonólisis.
Para dicho método de recuperación y eliminación de impurezas del licor madre de taurina mostrado en la Figura 2 de la presente invención, el diagrama de conexión del equipo de proceso correspondiente se muestra en la figura 4. En comparación con dicho sistema de eliminación de impurezas y recuperación, al sistema se le añade un conjunto de dispositivos de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado delante del dispositivo de adsorción de resina aniónica. Es decir, el último licor madre de la taurina generada en la etapa anterior primero se decolora y se eliminan las impurezas con carbón activado, y luego se envía al dispositivo de adsorción de resina aniónica para el tratamiento de adsorción. En concreto, el dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado incluye el tanque de decoloración 51, la bomba de filtro de placa y marco 52, el filtro de placa y marco 53, el tanque de relevo 54, la bomba de filtro de precisión 55, el filtro de precisión 56 y el tanque receptor 57, y la bomba de transferencia 534 que están conectados secuencialmente. En comparación con el filtro de placa y marco 53, el diámetro de los poros del filtro fino 56 es más pequeño y puede filtrar pequeñas partículas de impurezas. Entre ellos, el tanque decolorante 51, el tanque de transferencia 54 y el tanque receptor de almacenamiento 57 son todos equipos a presión atmosférica.
Se proporciona una capa de condensación de circulación de agua en el exterior del tanque de decoloración 51 para reducir la temperatura en el tanque del tanque de decoloración 51, la capa intermedia está provista de la válvula de entrada de agua de enfriamiento 58 y la válvula de salida de agua de enfriamiento 59, el tanque de decoloración 51 está provisto de un mecanismo de agitación 530, el puerto de alimentación de licor madre 510 y el puerto de escape 511 se proporcionan en la parte superior mientras que la válvula de descarga 512 se proporciona en la parte inferior, que están conectados a la bomba de filtro de placa y marco 52 a través de la bomba de filtro de placa y marco y la válvula de alimentación 513, la bomba de filtro de placa y marco 52 está provista de una válvula de descarga 514 y una válvula de retorno 515; la entrada y salida del filtro de placa y marco 53 están provistas de una válvula de alimentación 516 y una válvula de descarga 517 respectivamente, y están conectadas al tanque de tránsito 54 a través de la válvula de alimentación del tanque de tránsito 518, encima del tanque de tránsito 54, colocar el puerto de descarga 536, el puerto de escape 519 y el mecanismo de agitación 531; y la válvula de descarga 520 en la parte inferior está conectada a la válvula de alimentación de la bomba de filtro de precisión 521, y la salida de la bomba de filtro de precisión 55 está conectada a la válvula de descarga 522, que está conectada a la válvula de retorno de la bomba de filtro de precisión 523 y a la válvula de alimentación del filtro de precisión 525 respectivamente, por encima del filtro de precisión 56, colocar la válvula de agua de limpieza de entrada 524, la válvula de salida de agua de limpieza 527 y la válvula de escape 526, la válvula de descarga 528 de salida del filtro de precisión está conectada a la entrada del tanque receptor 57, el tanque receptor 57 está provisto de un puerto de escape 529, y su válvula de descarga 532 está conectada a la válvula de entrada 533 de la bomba de tránsito 534, y la válvula de salida 535 de la bomba de tránsito 534 está conectada al tanque de materia prima 61 en el dispositivo de adsorción de resina aniónica. Las válvulas y los componentes de conexión necesarios para otros equipos de producción son campos técnicos comunes en la técnica y no se repetirán en el presente documento. Preferentemente se proporciona un puerto de alimentación para agregar ácido licoroso en el tanque de decoloración para añadir ácido licoroso, tal como ácido sulfúrico, reduciendo así el valor de pH de la solución en el tanque, lo que es más propicio para el posterior tratamiento de eliminación de impurezas.
Después de añadir el dispositivo, la eficiencia de filtración y la capacidad de procesamiento pueden mejorarse mediante la filtración en dos fases. Método de funcionamiento: El carbón activado se agrega desde el puerto de alimentación de licor madre 510, o se puede añadir desde otras aberturas, que no se limita en el presente documento, la válvula de descarga 512 del tanque de decoloración del filtro de placa y marco está cerrada, y el material se añade al tanque 51 de decoloración a través del puerto 510 de alimentación del tanque de decoloración, abrir la válvula de salida de agua de refrigeración 59 y la válvula de entrada de agua de refrigeración 58 y pasar el agua de refrigeración para reducir la temperatura, al mismo tiempo, operar el mecanismo de agitación del tanque decolorante 530 para enfriar a la temperatura prescrita, y luego cerrar la válvula de entrada de agua de enfriamiento 58 y la válvula de salida de agua de enfriamiento 59. Abrir la válvula de descarga del tanque de decoloración 512, la válvula de alimentación de bomba de filtro de placa y marco 513, la válvula de alimentación de placa y marco 516, la válvula de descarga de placa y marco 517 y la válvula de alimentación del tanque de tránsito 518, cerrar la válvula de descarga del tanque de tránsito 520 y poner en marcha la bomba de filtro de placa y marco 52, y luego ajustar la presión de la placa y el marco a través de la válvula de retorno de la bomba de filtro de placa y marco 515, el carbón activado y los materiales entran en el filtro de placa y marco 53 juntos, después, el carbón activado queda atrapado en el filtro 53, abrir la placa y el marco, el carbón activado que ha adsorbido impurezas puede desecharse. Después de que el material del tanque de tránsito 54 alcance un cierto volumen, abrir la válvula de descarga de tanque de tránsito 520, la válvula de alimentación de bomba de filtro de precisión 521, la válvula de retorno de bomba de filtro de precisión 523, la válvula de alimentación de filtro de precisión 525, la válvula de escape de filtro de precisión 526 y la válvula de descarga de filtro de precisión 528, iniciar la bomba de filtro de precisión 55, abrir la válvula de descarga de la bomba de filtro de precisión 522, y después de que se descargue la válvula de escape del filtro de precisión 526, cerrar la válvula de escape del filtro de precisión 526, después, la presión de alimentación del filtro de precisión 56 se ajusta mediante la válvula de retorno de bomba de filtro de precisión 523, el material recogido por el tanque receptor 57 se envía a la estación de procesamiento posterior, es decir, se envía al tanque de materia prima 61 del dispositivo de adsorción de resina aniónica, después de ser procesado por la columna 62 de resina de intercambio aniónico, enviarlo al tanque de reacción de mezcla de amoníaco 71 para un tratamiento de mezcla de amoníaco para eliminar aún más los sulfatos y otras impurezas.
Como se muestra en la figura 5, la presente invención optimiza aún más el sistema de eliminación de impurezas y recuperación, en lugar de añadir ácido licoroso al tanque de decoloración para reducir el valor del pH, el último licor madre de la taurina generada en la etapa anterior pasará por un tratamiento de reducción de ácido con ácido sólido para reducir el ácido en primer lugar, el dispositivo de tratamiento es un conjunto de dispositivos de adsorción de resina de intercambio catiónico ácido, el dispositivo de adsorción de resina de intercambio catiónico ácido se conecta al puerto de descarga del último licor madre de taurina en la etapa anterior.
Como se muestra en la figura, el dispositivo de adsorción de resina catiónica incluye un tanque de materia prima 81, columna de resina de intercambio catiónico 82 y tanque receptor 83, una bomba de materia prima 816 está conectada entre el tanque de materia prima 81 y la columna de resina de intercambio catiónico 82, entre ellos, el tanque de materia prima 81 y el tanque receptor 83 son equipos a presión atmosférica.
Por encima del tanque de materia prima 81, colocar un puerto de alimentación de licor madre 817 y un puerto de escape 818; debajo del tanque de materia prima 81, colocar la válvula de descarga 84; la bomba de materia prima está provista de una válvula de alimentación 85, la válvula de retención de descarga 86 y la válvula de descarga 87; encima de la columna de resina de intercambio catiónico 82, hay una válvula de alimentación de licor madre 88, una válvula de lavado de agua 89 y una válvula de alimentación de regeneración 810, el licor en las tres válvulas es controlado por la válvula de alimentación total 811 y entra en la columna de resina de intercambio catiónico 82, también se proporciona una columna de resina de intercambio catiónico 82 y se proporcionan una válvula de descarga general 812, una válvula de descarga de material 813, una válvula de descarga de agua de lavado 814 y una válvula de descarga de regeneración 815 para la columna de resina de intercambio catiónico 82, y están controladas por la válvula de descarga general 812, y están dispuestas en paralelo. La entrada 824 encima del tanque receptor se conecta con la tubería de la válvula de descarga de material 813, la válvula de descarga 820 está colocada debajo y está conectada a la válvula de entrada 821 de la bomba de tránsito 822, la bomba de tránsito está provista de una válvula de salida de tránsito 823, el puerto de escape 819 está dispuesto encima del tanque receptor 83. La columna de resina de intercambio catiónico 82 controla la adición del licor ácido a través de la válvula de alimentación de regeneración 810, y los iones metálicos y similares adsorbidos en la columna de resina de intercambio catiónico 82 se eluyen y eliminan de manera regenerativa. Se controla que el material se transfiera a la entrada de alimentación del carbón activado 510 que elimina las impurezas del dispositivo a través de la válvula de tránsito 823 de la bomba de tránsito. Además de las válvulas de tubería descritas anteriormente, el dispositivo también está provisto de algunas válvulas y componentes de conexión necesarios para el equipo de producción, que son medios técnicos comunes en este campo, y no se repetirán en el presente documento.
El dispositivo de adsorción de resina catiónica puede eliminar impurezas como iones metálicos en el licor madre y puede reducir el pH del licor madre sin introducir otros aniones o impurezas, y el proceso de operación es simple. Añadir el último licor madre de taurina producido en la etapa anterior al tanque de materia prima 81 a través del puerto de alimentación del tanque de materia prima 817, y abrir la válvula de descarga del tanque de materia prima 84, la válvula de alimentación de bomba de materia prima 85, la válvula de descarga de la bomba de materia prima 87 y la válvula de alimentación de materia prima de la columna de resina catiónica 88, la válvula de alimentación de la columna de resina catiónica 811, la válvula de descarga de columna de resina catiónica 812, la válvula de descarga de material de columna de resina catiónica 813, iniciar la bomba de alimentación de materia prima de la columna de resina 816 y esperar a que el material se descargue desde la válvula de descarga de material de la columna de resina catiónica 813 al tanque receptor 83 y observar el valor de pH en la salida y detectar el contenido del material en la salida, cuando el pH en la salida o el pH en el tanque receptor 83 cumplen el requisito, la bomba de alimentación de materia prima de la columna de resina 816 se detiene y cerrar la válvula de alimentación de materia prima de la columna de resina catiónica 88 y la válvula de descarga de material de la columna de resina catiónica 813; abrir la válvula de descarga de agua de la columna de resina catiónica 814 y la válvula de lavado de agua de la columna de resina catiónica 89, y después de limpiar durante un tiempo prescrito, cerrar la válvula de descarga de agua de lavado de columna de resina catiónica 814 y la válvula de lavado de agua de columna de resina catiónica 89; abrir la válvula de descarga de regeneración de la columna de resina catiónica 815 y la válvula de alimentación de regeneración de la columna de resina catiónica 810 y regenerar la columna de resina catiónica con ácido, se eluyen los iones metálicos y otras impurezas adsorbidas en el licor madres de la columna de resina de intercambio catiónico, la válvula de descarga regenerada 815 de la columna de resina atiónica conducirá el tratamiento posterior. El licor madre procesado en el tanque receptor 83 se transfiere al tanque decolorante 51 mediante la bomba de tránsito 822.
Como se muestra en la figura 6, la presente invención optimiza los procesos y equipos en dichas realizaciones. El sistema de eliminación y recuperación de impurezas está compuesto por un dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado, el dispositivo de adsorción de resina de intercambio catiónico, el dispositivo de adsorción de resina de intercambio aniónico, el dispositivo de desalinización con mezcla de amoníaco. Entre ellos, el dispositivo de adsorción de resina de intercambio catiónico y el dispositivo de adsorción de resina de intercambio aniónico comparten un tanque de materia prima y un tanque receptor. El valor del pH del último licor madre de taurina después del tratamiento se reduce mediante ácido sólido. Este proceso implica dos reacciones químicas, una es la reacción entre resina ácida y catión en solución, y la otra es la reacción entre ácido y resina básica. Después de la reacción gradual, se recogen los materiales requeridos y se lleva a cabo la separación para lograr una separación completa.
En concreto, el tanque de materia prima del dispositivo 81 de adsorción de resina de intercambio catiónico está conectado al tanque receptor de almacenamiento del dispositivo 57 de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado. La bomba de materia prima 816 está conectada entre el tanque de materia prima 81 y la columna de resina de intercambio catiónico 82, la columna de resina de intercambio catiónico 82 y la columna de resina de intercambio aniónico 62 están conectadas, y la columna de resina de intercambio aniónico 62 está conectada al tanque receptor 63, el tanque receptor 63 está controlado para ser alimentado al puerto de alimentación del dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco a través de la válvula de salida de tránsito 623 de la bomba de transferencia 622.
Entre ellos, encima del tanque de materia prima 81 se proporciona un puerto de alimentación de licor madre 817 y un puerto de escape 818, y una válvula de descarga 84 se proporciona debajo; la bomba de materia prima está provista de una válvula de alimentación 85, la válvula de retención de descarga 86 y la válvula de descarga 87; encima de la columna de resina de intercambio catiónico 82, colocar la válvula de alimentación de licor madre 88, una válvula de lavado de agua 89 y una válvula de alimentación de regeneración 810, el licor en estas tres válvulas es controlado por la válvula de alimentación general 811 para entrar en la columna de resina de intercambio catiónico 82, la columna de resina de intercambio catiónico 82 está provista de una válvula de descarga general 812, una válvula de descarga de material de control 813, una válvula de descarga de agua de lavado 814 y una válvula de descarga de regeneración 815, la válvula de descarga de material 813, la válvula de descarga de agua de lavado 814 y la válvula de descarga de regeneración 815 están dispuestas en paralelo, el puerto de alimentación encima de la columna de resina de intercambio aniónico se conecta con la tubería de la válvula de descarga de material 813 y está controlado por la válvula de alimentación de licor madre 68, la válvula de lavado con agua 69 y la válvula de alimentación de regeneración 610 también están situadas encima de la columna de resina de intercambio aniónico, el licor en las tres válvulas es controlado por la válvula de alimentación general 611 para entrar en la columna de resina de intercambio aniónico 62, la columna de resina de intercambio aniónico 62 está provista de una válvula de descarga general 612, que controla la válvula de descarga de regeneración 613, la válvula de descarga de agua de lavado 614 y la válvula de descarga de material 615, la válvula de descarga de regeneración 613, la válvula de descarga de agua de lavado 614 y la válvula de descarga de material 615 están dispuestas en paralelo. La entrada 624 encima del tanque receptor 63 se conecta con la tubería de la válvula de descarga de regeneración 613, la válvula de descarga 620 está dispuesta debajo del tanque receptor 63 y está conectada a la válvula de entrada 621 de la bomba de tránsito 622, y la bomba de tránsito está provista de una válvula de salida de transferencia 623. La columna de resina de intercambio aniónico 62 controla la adición de licor alcalino a través de la válvula de alimentación de regeneración 610, y el anión adsorbido en la columna de resina de intercambio aniónico 62 se eluye de manera regenerativa y luego se recoge en el tanque receptor de licor madre 63; el material de descarga del tanque receptor de licor madre 63 se controla para que se transfiera al puerto de alimentación del dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco a través de la válvula de salida de la bomba de tránsito 623 de la bomba de transferencia.
Como se muestra en la Figura 7 y en la Figura 8, la presente invención proporciona dos procesos para producir taurina mediante el proceso de óxido de etileno y se aplican dicho método y dispositivo para eliminar impurezas. La diferencia entre ambos métodos radica en los diferentes procesos postamoniólisis, uno utiliza el proceso de resina catiónica, sobre este proceso, la otra patente de invención china del solicitante CN107056659 tiene un registro detallado, el otro método utiliza un proceso de neutralización con ácido sulfúrico. En las siguientes realizaciones, cada etapa en el método de recuperación y eliminación de impurezas del licor madre de taurina proporcionado por la presente invención se descompone, y cada realización es una etapa o parte de una etapa en el método. Los dos procesos que se muestran en la Figura 7 y la Figura 8 se combinan a continuación para ilustrar el proceso de producción de taurina.
S1. El óxido de etileno se hace reaccionar con una solución de bisulfito de sodio para generar isetionato de sodio; en esta etapa, se generan impurezas tales como etilenglicol y polietilenglicol.
52. La solución de reacción se obtiene mezclando isetionato de sodio obtenido de S1, licor madre después del tratamiento de eliminación de impurezas y agua con amoniaco, absorber amoníaco hasta una cierta concentración y la amonólisis se lleva a cabo bajo la acción del catalizador, una vez completada la reacción, se realiza un proceso de evaporación instantánea para eliminar el exceso de gas amoniaco de la solución de reacción que se reciclará como materia prima para la reacción de amonólisis y luego se evapora para generar una solución de taurina sódica; los subproductos de etilenglicol en la solución de isetionato de sodio producida en la etapa S1 se convierten en impurezas orgánicas, tales como alcoholes poliéter. Debido a que la reacción de amonólisis es reversible, según la teoría del equilibrio químico, la presencia de ditaurato de sodio y tritaurato de sodio puede lograr el fin que consiste en mejorar la tasa de conversión de las materias primas. Reciclar el licor madre después del tratamiento de eliminación de impurezas puede lograr el propósito de aumentar la aplicación de licor y reducir la reacción secundaria y además lograr el propósito de estabilizar aún más la producción y mejorar el rendimiento.
53. La solución de taurina sódica generada en S2 se prepara hasta una determinada concentración, el licor de taurina como materia prima se puede generar pasándolo a través de una columna de resina de intercambio catiónico ácido, y la taurina cruda y el licor madre se pueden generar mediante concentración y cristalización, la temperatura de separación es de aproximadamente 15-25 °C; o utilizando el proceso de neutralización con ácido sulfúrico, añadiendo ácido sulfúrico hasta que el valor de pH sea 7,0-8,5, para generar licor cristalino de taurina. Después del enfriamiento y cristalización, se generarán taurina cruda y licor madre, y la temperatura de separación será de aproximadamente 32-35 °C.
54. El licor madre recolectado en S3 se concentra y cristaliza aún más, y la taurina se separa y se extrae a través de equipos como placa y marco, y luego se genera el último licor madre de taurina concentrada.
55. En primer lugar, el último licor madre de taurina recogido en S4 se enfría a 15-25 °C para generar el mejor efecto de cristalización y precipitar las impurezas. Después, se añade una cierta cantidad de carbón activado, filtrar las impurezas sólidas a través de equipos tales como un marco de placa y un filtro microporoso para generar el licor madre después de eliminar las impurezas; en esta etapa, el valor de pH de la solución debe ajustarse para que sea ácido o neutro, se pueden utilizar dos métodos, un método es añadir ácido licor, tal como ácido sulfúrico, para ajustar el valor de pH de la solución a 2,5-7,0, otra forma es tratar el último licor madre de taurina con una resina de intercambio catiónico ácida para ajustar el valor del pH a 3,0-6,0.
56. Pasar el licor madre recogido por S5 a través de la columna de resina de intercambio aniónico alcalino, el licor del material en el punto de recogida contiene muchas impurezas y necesita un tratamiento posterior; después de recolectar hasta cierto punto, la solución alcalina, tal como licor alcalino, se utiliza para regenerar la columna de resina, el licor material en el punto de recogida es el licor madre que contiene taurina y que se descontamina minuciosamente. El valor del pH de la solución se controla de modo que la mayor parte de la taurina en la solución exista en forma de anión, según el principio de adsorción de resina aniónica, la resina se intercambia con el anión taurina y adsorbe el anión taurina en la resina, al mismo tiempo, el isetionato de sodio, el ditaurato de sodio y el tritaurato de sodio en el licor madre también existen en forma de anión, también pueden intercambiarse con la resina y son adsorbidos en la resina. Las impurezas orgánicas, tales como etilenglicol y alcohol de poliéter, no se intercambian con la resina y no pueden ser absorbidas por la resina, la taurina y el isetionato de sodio adsorbidos en la resina se eluyen a través de una solución alcalina para generar licor madre de ácido sulfúrico puro de ganado vacuno, para lograr la separación de ingredientes e impurezas eficaces, para cumplir con el fin de eliminar las impurezas del licor madre.
57. Pasar el licor madre que contiene taurina completamente descontaminado recogido en S6 al licor de amoníaco en condiciones de enfriamiento y hasta que el contenido de amoníaco sea superior al 15%, se precipitará una gran cantidad de sulfato y otras impurezas, posteriormente, se filtra un licor madre claro mediante un filtro de hojas o un marco de placa cerrado, y el licor madre generado se puede utilizar en la etapa de hidrólisis de amoníaco (Etapa S2). Dicho dispositivo de filtrado debe cumplir con los requisitos de protección ambiental y debe estar sellado para evitar fugas de amoníaco.
El principio del proceso de la resina de intercambio catiónico en la etapa S5 se explica a continuación:
La resina de intercambio catiónico ácida en la etapa S5 puede considerarse como un ácido sólido. Las reacciones químicas que ocurren con las resinas de intercambio catiónico son las siguientes (los cationes solo están representados por Na+, y los ácidos de regeneración solo están representados por H2SO4):
RH Na+ — RNa H+ (1)
2RNa H2SO4 —— 2RH Na2SO4 (2)
Entre ellos, RH indica que la resina de intercambio catiónico ácida está en un estado de hidrógeno (es decir, un estado en el que se completa la regeneración) y RNa indica que la resina de intercambio catiónico ácida está en un estado de absorción de sodio (es decir, un estado después de estar saturado ). El principio de la resina de intercambio catiónico regenerada es que los cationes en la solución tienen afinidad con los grupos opuestos a la electricidad de la resina, entonces los cationes en la solución permanecen en la resina y los iones de hidrógeno disociados en la resina se liberan a la solución y se combinan con los aniones en la solución, la solución de reacción se puede intercambiar completamente con la resina catiónica para lograr el propósito de reducir el valor del pH de la solución, cuando la adsorción es hasta cierto punto, el valor de pH de la solución alcanza el más bajo. Después de saturar la resina de intercambio catiónico, necesita ser más ácido (es decir, la acidez de H2SO4 en la Fórmula química (2) es más fuerte que el de RH). La solución de regeneración intercambia nuevamente los cationes que quedan en la resina para generar R<h>. Al mismo tiempo, la regeneración Na2SO4 se separará como una solución. De esta manera, RH puede generar H+ de nuevo, es decir, puede seguir siendo utilizado por la Fórmula química (1).
Para ilustrar los efectos técnicos de la presente invención, los siguientes ejemplos se utilizan para la explicación. A menos que se especifique de otro modo, las materias primas utilizadas en los siguientes ejemplos son todos los productos inmediatos; a menos que se especifique de otro modo, los métodos utilizados son métodos convencionales; a menos que se especifique de otro modo, el contenido del material se refiere a porcentajes de masa-volumen.
Realización 1
El contenido que se muestra en este ejemplo es un método para procesar una columna de resina de intercambio aniónico en la etapa S6: Al comienzo del pretratamiento, la resina de intercambio aniónico se carga en la columna de intercambio mediante el método húmedo y el caudal es de 1,8-2,2 BV/h (cualquier valor) en la dirección de avance con 2BV, solución de hidróxido de sodio al 4 % (porcentaje en masa, lo mismo a continuación). Pasar la resina en la columna de intercambio y luego usar agua desionizada para lavar la acidez hasta un valor de pH = 9 aproximadamente. Al empaquetar la columna, añadir la resina primero al cilindro de medición por método húmedo, la capa superior de la resina garantiza una capa de agua de aproximadamente 5-10 cm, golpear ligeramente el cilindro graduado para hacer que la resina sea densa y luego transferirla a la columna de intercambio mediante el método húmedo, se debe dejar una capa de agua de 5 a 10 cm en la parte superior de la capa de resina y no deben quedar burbujas de aire en la capa de resina. Durante el proceso de regeneración, no hay ninguna etapa de carga de columnas, pero se añade agua directamente para drenar el material de la columna de resina, y luego se pasa 2BV, una solución acuosa de hidróxido de sodio al 4 % a través de la resina en la columna de intercambio en dirección de avance a un caudal de 2 BV/h, y similares, después de cargar 1 BV, se recoge el eluato de regeneración, después, usando agua desionizada, lavar la acidez a un valor de pH = 9 aproximadamente, la regeneración se completa, el agua de lavado se puede mezclar con el eluyente regenerado, y el eluido regenerado y el eluido mezclado con el agua de lavado se pueden usar como aguas madre que contienen taurina para reprocesamiento posterior y reutilización en la reacción de amonólisis.
Realización 2
El contenido mostrado en esta realización es que el licor madre de taurina generado después del tratamiento de eliminación de impurezas del último licor madre de taurina según la etapa S5 y la etapa S6:
(1) Tratamiento con licor madre taurina: Tomar 1000 ml de licor madre taurina, el porcentaje de volumen másico es del 10 % (basado en taurina, 100 ml de solución contienen 10 g de taurina), bajar la temperatura a 15-25 °C, añadir 1 g de carbón activado, añadir ácido sulfúrico, ajustar el pH a 3-3,5 y filtrar por succión para generar 950 ml de licor madre.
(2) Tomar 500 ml del licor madre anterior y páselo a través de la columna de resina a un caudal de 0,25-2,5 BV/h (cualquier valor), inicialmente, el agua llega a la salida de la capa de resina y es posible que no se recoja (puede determinar si la solución del material sale detectando el pH y la solución del material fluye cuando cambia el pH), después de que salga el licor material, comenzar a medir y recolectar, y tomar muestras cada 0,08-0,15 BV (cualquier valor) para detectar el valor de pH, cuando el índice de licor del material de salida es básicamente el mismo que el índice de entrada de licor (es decir, el pH está cerca), dejar de alimentar; después, usar agua desionizada para lavar el licor de material para recuperación en dirección hacia adelante a un caudal de 2 BV/h nuevamente; después de que los materiales sean expulsados, se pasar 2BV, solución de hidróxido de sodio al 4 % hacia adelante a través de la capa de resina a un caudal de 2 BV/h, y el volumen total del material recogido es de aproximadamente 820 ml, los componentes principales son taurina e isetionato de sodio, el contenido de taurina es del 6 % y el contenido de isetionato de sodio es del 7,3 %.
Los datos de ensayo son los siguientes:
Realización 3
El licor madre tratado en la Realización 2 se somete a un tratamiento de mezcla con amoniaco, como la etapa S7, y se recicla.
Tratamiento de mezcla de amoniaco para recuperación de licor madre: El licor madre recogido en la Realización 2 se pasa a través de amoníaco hasta que su contenido de amoníaco alcanza el 15 % -20 % y se filtra para generar la solución transparente y clara.
Preparación de taurina de sodio: el hidróxido de sodio existe como catalizador y la reacción de amonólisis se realiza en la solución de isetionato de sodio (producida por la empresa), el licor madre tratado con mezcla de amoníaco y gas amoníaco, a 220-280 °C y 10-15 MPa, la reacción de amonólisis se realiza durante 1 hora, una vez completada la reacción, la solución generada después de eliminar el gas amoníaco mediante evaporación instantánea es la solución de taurina sódica.
Después de los ensayos, el licor madre tratado está sustancialmente libre de sulfato.
Realización 4
El licor madre antes de tratar en la Realización 2 se somete a un tratamiento de mezcla con amoniaco, como la etapa S7, y se recicla.
Tratamiento de mezcla de amoniaco para recuperación de licor madre: La materia prima (es decir, el licor madre antes del tratamiento) recogida en la Realización 2 se pasa a través de amoníaco hasta que su contenido de amoníaco alcanza el 15 % -20 % y se filtra para generar la solución transparente y clara.
Preparación de taurina de sodio: el hidróxido de sodio existe como catalizador y la reacción de amonólisis se realiza en la solución de isetionato de sodio (producida por la empresa), el licor madre se trató con mezcla de amoníaco y gas amoníaco. A 220-280 °C y 10-15 MPa, la reacción de amonólisis se realiza durante 1 hora, una vez completada la reacción, la solución generada después de eliminar el gas amoníaco mediante evaporación instantánea es la solución de taurina sódica.
Realización 5
Se seleccionaron dos grupos de realizaciones y realizaciones comparativas correspondientes para mostrar las condiciones de la reacción de amonólisis y la posterior extracción del contenido de taurina cruda en diversas condiciones de reutilización de licor madre;
En los siguientes ejemplos, se utilizan 1,5 moles de isetionato de sodio y la solución de taurina de sodio se prepara según los métodos de la Realización 3 y la Realización 4, la solución de taurina sódica generada se trata con resina de intercambio catiónico para generar una solución de taurina, y luego la solución de taurina se concentra y se enfría para cristalizar para generar un producto de taurina crudo, y se mide el contenido de taurina.
Calcular el rendimiento de acuerdo con la siguiente fórmula:
�� En eso, el rendimiento de la reacción de amonólisis = la masa de taurina pura: (Masa de isetionato de sodio: 148 x 125) x 100 %.
Este ejemplo comparativo muestra que en el proceso de amonólisis, el contenido de taurina en el producto de taurina en bruto puede alcanzar el 92 % o más cuando se utiliza para la producción el último licor madre de taurina tratado en la etapa S5 y la etapa S6.
Comparando el Experimento 1 y el Experimento 2 en la Realización 5, el aumento en la aplicación del licor madre antes del tratamiento aumentará el rendimiento de la reacción de amonólisis; pero al mismo tiempo, el contenido crudo disminuirá, lo que eventualmente afectará a la calidad del producto terminado, lo que significa que el licor madre sin tratar sólo puede aplicarse hasta cierto punto, y es por eso que la cantidad de licor madre en la ruta del proceso de óxido de alquileno no puede continuar aumentando.
Al comparar el Experimento 1 y el Experimento 3, el Experimento 2 y el Experimento 4 en la Realización 5, la cantidad de licor madre antes y después del tratamiento es la misma (la misma masa de puro), el rendimiento de la reacción de amonólisis aumenta significativamente y el contenido de productos crudos aumenta significativamente, esto demuestra plenamente que las impurezas del licor madre se eliminan más a fondo después del tratamiento, lo que hace que las reacciones secundarias en las condiciones de la reacción de amonólisis se reduzcan en gran medida y la calidad del producto mejore en gran medida.
Al comparar exhaustivamente los Experimentos 1,2, 3 y 4 en la Realización 5, el efecto del licor madre después de eliminar el tratamiento de impurezas para mejorar el rendimiento y el contenido del producto crudo es muy obvio, al mismo tiempo, la aplicación del licor madre después del tratamiento puede obviamente aumentar la dosis de uso.
Realización 6
El contenido mostrado en esta realización es que el licor madre de taurina generado después del tratamiento de eliminación de impurezas del último licor madre de taurina según la etapa S5 y la etapa S6;
(1) Tratamiento con licor madre taurina: Tomar 1000 ml de licor madre taurina, en el que el porcentaje de volumen másico es del 10 % (basado en taurina, 100 ml de solución contienen 10 g de taurina). Bajar la temperatura a 15 25 °C, luego añadir 1 g de carbón activado, ajustar el pH de la solución a 3-3,5 mediante el método de tratamiento con resina de intercambio catiónico y luego concentrar y reducir el licor madre a 950 ml.
(2) Tomar 500 ml del licor madre anterior y páselos a través de la columna de resina de intercambio aniónico en dirección hacia adelante a un caudal de 0,25-2,5 BV/h (cualquier valor), la humedad inicial en la salida proviene de la capa de resina, que no es necesario recoger. (Se puede juzgar si el licor del material fluye detectando el valor de pH, cuando el valor del pH cambia, indica que el licor material sale), después de que salga el licor material, comenzar a medir y recolectar, y tomar muestras cada 0,08-0,15 BV (cualquier valor) para detectar el valor de pH, cuando el índice de material en la salida es básicamente el mismo que el índice de entrada de licor (es decir, los valores de pH son cercanos), dejar de alimentar; a continuación, usar agua desionizada para limpiar y recuperar el licor del material en dirección hacia adelante a un caudal de 2 BV/h; esperar hasta que se agote el material y luego usar 2BV, la solución de hidróxido de sodio al 4 % pasa a través de la capa de resina en dirección hacia adelante a un caudal de 2 BV/h, el volumen total de los materiales recolectados es de aproximadamente 820 ml, los componentes principales son taurina e isetionato de sodio, el contenido de taurina es del 6,3 % y el contenido de isetionato de sodio es del 7,5 %.
Los datos de ensayo son los siguientes:
Comparación de la Realización 2 y la Realización 6
Antes del tratamiento: Taurina: 1000 * 10 % = 100 g;
Isetionato de sodio: 1000 * 12 % = 120 g;
Después del tratamiento de la Realización 2: taurina 950/500 * 820 * 6 % = 93,48 g
Isetionato de sodio: 950/500 * 820 * 7,3 % = 113,73 g;
Tasa de recuperación de taurina = 93,48/100 * 100 % = 93,48 %
Tasa de recuperación de isetionato de sodio = 113,73/120 * 100 % = 94,78 %
Después del tratamiento de la Realización 6: taurina 950/500 * 820 * 6,3 % = 98,15 g
Isetionato de sodio: 950/500 * 820 * 7,5 % = 116,85 g;
Tasa de recuperación de taurina = 98,15/100 * 100 % = 98,15 %
Tasa de recuperación de isetionato de sodio = 116,85/120 * 100 % = 97,38 %
A través de experimentos se descubre que la tasa de recuperación es mayor con el tratamiento con resina catiónica que con el tratamiento con ácido sulfúrico y el color de la solución es más claro.

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Método para eliminar impurezas del licor madre de taurina y recuperación del licor madre de taurina, que se utiliza para el proceso de producción de taurina en el proceso de óxido de etileno para tratar el último licor madre de taurina, que comprende las siguientes etapas:
(a) el último licor madre de taurina se somete a intercambio iónico a través de una resina de intercambio aniónico y los componentes eficaces se adsorben en la resina de intercambio aniónico; luego se eluye la resina de intercambio aniónico y se regenera con solución alcalina, y se recoge el licor de salida;
(b) se realiza un tratamiento de mezcla de amoníaco en el licor del material de salida recogido en la etapa (a) y se realiza una separación del licor sólido para generar el licor madre después de eliminar las impurezas;
(c) el licor madre generado en la etapa (b) entra en la etapa de amonólisis.
2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde durante el dicho tratamiento de mezcla de amoniaco, se añade licor de amoníaco o gas de amoníaco a dicho licor de material de salida, y la relación masa-volumen de amoníaco es de 15 g/100 ml o más.
3. El método de acuerdo con la reivindicación 2, en donde dicha resina de intercambio aniónico es una resina de intercambio aniónico alcalina.
4. El método de acuerdo con la reivindicación 3, en donde antes de la etapa (a), la realización de un tratamiento de decoloración y la eliminación de impurezas del último licor madre de taurina con carbón activado, que comprende: el carbón activado se añade al último licor madre de taurina en condiciones de reducción de temperatura, y el último licor madre eliminado de impurezas se genera después de la separación del licor sólido; ajustar la solución a ácida o neutra.
5. El método de acuerdo con la reivindicación 4, en donde el pH de la solución se ajusta según el ácido licoroso o la resina de intercambio catiónico.
6. El método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde la condición de disminución de la temperatura significa que la temperatura del sistema de producción es inferior a la temperatura del proceso anterior y la temperatura de procesamiento del sistema se controla entre 15-25 °C.
7. Un proceso de producción de taurina con óxido de etileno, que incluye las siguientes etapas:
S1: el óxido de etileno reacciona con una solución de bisulfito de sodio para generar isetionato de sodio;
S2: el isetionato de sodio generado a partir de S1 y el licor madre recuperadas después de eliminar las impurezas se someten a una reacción de amonólisis y se concentran por evaporación para generar una solución de taurina de sodio;
S3: la solución de taurina sódica generada en S2 se trata con resina de intercambio catiónico ácida para generar licor de taurina, que luego se concentra y cristaliza para generar la taurina cruda y el licor madre; o el licor de cristalización de taurina se genera mediante neutralización con ácido sulfúrico, la taurina cruda y el licor madre se generan después del enfriamiento y la cristalización;
S4: concentrar y cristalizar el licor madre recolectado en S3 varias veces, separar y extraer taurina y concentrar para generar el último licor madre de taurina;
en donde, cualquiera de los métodos para eliminar impurezas del licor madre de taurina de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6 se usa para eliminar impurezas del último licor madre en S4, y el licor madre después de eliminar las impurezas y recuperarse se envía a la etapa de reacción de amonólisis de S2.
8. Un sistema para eliminar impurezas y recuperar licor madre de taurina para tratar el último licor madre de taurina en el proceso de óxido de etileno del proceso de producción de taurina, en donde comprende consecutivamente un dispositivo de adsorción de resina aniónica para adsorber ingredientes eficaces, el dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco, el puerto de alimentación de dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica está conectado a la salida del último licor madre de taurina generado en la etapa anterior, dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica está provisto de una columna de resina de intercambio aniónico, dicho dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco incluye un tanque de reacción de mezcla de amoníaco provisto de un recorrido de circulación y un dispositivo de filtrado sellado.
9. El sistema de eliminación de impurezas de acuerdo con la reivindicación 8, en donde se proporciona un dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado entre dicho dispositivo de adsorción de resina aniónica y la salida del último licor madre de taurina, dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado incluye un tanque decolorante y un dispositivo de filtración.
10. El sistema de eliminación de impurezas de acuerdo con la reivindicación 9, en donde un dispositivo de adsorción de resina catiónica está conectado al extremo frontal o al extremo posterior de dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado y dicho dispositivo de adsorción de resina catiónica se usa para reducir el valor de pH del último licor madre de taurina.
11. El sistema de eliminación de impurezas de acuerdo con la reivindicación 10, en donde cuando el dispositivo de adsorción de resina catiónica está conectado al extremo posterior de dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado, dicho dispositivo de adsorción de resina catiónica comprende un tanque de materia prima y una columna de resina de intercambio catiónico, dicho tanque de materia prima está conectado al puerto de descarga de dicho dispositivo de decoloración y eliminación de impurezas con carbón activado, y dicha columna de resina de intercambio catiónico está conectada a dicha columna de resina de intercambio aniónico.
12. El sistema de eliminación de impurezas de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en donde dicha columna de resina de intercambio aniónico controla la adición de licor alcalino a través de una válvula de alimentación de regeneración y absorbe los aniones en dicha columna de resina de intercambio aniónico, y los aniones absorbidos se eluyen y se recogen en un tanque receptor de licor madre a través de una manera de regeneración; la salida de dicho tanque receptor de licor madre está conectada al puerto de alimentación de dicho dispositivo de mezcla y desalinización de amoníaco.
13. El sistema de eliminación de impurezas de acuerdo con la reivindicación 12, en donde el dicho tanque de reacción de mezcla de amoniaco está provisto de una entrada de amoniaco, una entrada de alimentación y una salida de descarga, y la salida de descarga de dicho tanque de reacción de mezcla de amoníaco está conectada al puerto de alimentación de dicho dispositivo de filtrado sellado a través de una bomba, y dicha bomba está provista de una válvula de descarga de transferencia para descargar el material transparente filtrado.
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