JP2003104958A - メチオニンの製造方法 - Google Patents

メチオニンの製造方法

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JP2003104958A
JP2003104958A JP2001299624A JP2001299624A JP2003104958A JP 2003104958 A JP2003104958 A JP 2003104958A JP 2001299624 A JP2001299624 A JP 2001299624A JP 2001299624 A JP2001299624 A JP 2001299624A JP 2003104958 A JP2003104958 A JP 2003104958A
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methionine
hydantoin
methylmercaptoethyl
copolymer
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JP2001299624A
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Takeomi Koga
武臣 古賀
Yasuhiro Tsuchiya
康浩 土屋
Toshimichi Okubo
俊美知 大久保
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Nippon Soda Co Ltd
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Nippon Soda Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】メチオニンの製造方法におけるメチオニン原料
の製造工程において、耐食性に優れた装置材料を用いた
メチオニンの製造方法を提供する。 【解決手段】3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒ
ド、シアン化水素またはその塩を含む水溶液、アンモニ
ア(あるいはアセトンシアンヒドリン)、及び二酸化炭
素(あるいは炭化水素アンモニウム)を、場合により水
の存在下、5−(2−メチルメルカプトエチル)−ヒダ
ントインを製造する工程、5−(2−メチルメルカプト
エチル)−ヒダントインを加水分解する工程からなるメ
チオニンまたはメチオニンの塩の製造方法において、5
−(2−メチルメルカプトエチル)−ヒダントインを製
造する工程の装置材料に、パーフルオロアルカン骨格の
繰り返し単位を有する共重合体であるフッ素樹脂でライ
ニング処理を施すした材料を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、メチオニンの製造
原料となる5−(2−メチルメルカプトエチル)−ヒダ
ントイン(以下MHDと略す場合もある。)を製造する
工程において使用する装置材料に関する。
【0002】
【従来の技術】メチオニンの原料となる5−(2−メチ
ルメルカプトエチル)−ヒダントインは、通常、3−メ
チルメルカプトプロピオンアルデヒド、シアン化水素又
はその塩を含む水溶液、アンモニア、及び二酸化炭素、
または、3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、
シアン化水素又はその塩を含む水溶液、及び炭酸水素ア
ンモニウム、3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒ
ドシアンヒドリン、炭酸水素アンモニウム、または3−
メチルメルカプトプロピオンアルデヒドシアンヒドリ
ン、アンモニア、二酸化炭素、または前記の成分を製造
できる成分を、混合加熱し得られる。
【0003】この製造工程に於ける反応条件は一般的に
圧力約0〜0.3MPa、温度約70〜110℃が使用
されている。また、資源再利用の観点から、用いるアン
モニア及び二酸化炭素、または炭酸水素アンモニウム
は、次工程であるMHDを加水分解しメチオニンまたは
メチオニン金属塩を得る工程から発生するアンモニア及
び二酸化炭素を回収し、再利用して用いる場合がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記反応条件における
反応槽、特に気相部の金属材料の腐食性が高く、SUS
316Lステンレス鋼製の反応容器を用いたとしても、
激しい腐食を受けるという問題があった。また、チタン
材料は該用途の適用に於いて一応の耐食性を示すものの
完全ではなく、また高価であり工業的装置材料として利
用し難いとの欠点を有する。本発明は、メチオニンの原
料となるMHDを製造する工程において、耐食性に優れ
た装置材料を見出すことを目的とする。
【0005】本発明者等は、上記課題を解決すべく、鋭
意検討した結果、特定のフッ素樹脂でライニングした材
料がMHDの製造工程の反応条件において優れた耐食性
を示すことを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【0006】すなわち、本発明は(1)3−メチルメル
カプトプロピオンアルデヒド、シアン化水素またはその
塩を含む水溶液、アンモニア、及び二酸化炭素、;3−
メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、シアン化水素
またはその塩を含む水溶液、及び炭酸水素アンモニウ
ム、;3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒドシア
ンヒドリン、炭酸水素アンモニウム、;3−メチルメル
カプトプロピオンアルデヒドシアンヒドリン、アンモニ
ア、二酸化炭素、または前記の成分を製造できる成分
を、場合により水の存在下、5−(2−メチルメルカプ
トエチル)−ヒダントインを製造する工程、5−(2−
メチルメルカプトエチル)−ヒダントインを加水分解す
る工程からなるメチオニンまたはメチオニンの塩の製造
方法において、5−(2−メチルメルカプトエチル)−
ヒダントインを製造する工程の装置材料に、パーフルオ
ロアルカン骨格の繰り返し単位を有する共重合体である
フッ素樹脂でライニング処理を施すした材料を用いるこ
とを特徴とするメチオニン製造方法に関する。また、
(2)パーフルオロアルカン骨格の繰り返し単位を有す
る共重合体であるフッ素樹脂が、パーフルオロアルコキ
シアルカンコポリマー、パーフルオロ(エチレンプロピ
レン)コポリマー、エチレンテトラフルオロエチレンコ
ポリマーからなる群から選ばれる少なくとも1種である
ことを特徴とする(1)に記載のメチオニンの製造方
法、(3)フッ素樹脂ライニングの厚みが100〜10
000μmであることを特徴とする(1)または(2)
に記載のメチオニンの製造方法、(4)5−(2−メチ
ルメルカプトエチル)−ヒダントイン(MHD)を加水
分解する工程において、生成する二酸化炭素及びアンモ
ニアを回収し、MHDを製造する工程において再利用す
ることを特徴とする(1)〜(3)のいずれかに記載の
製造方法に関する。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明のメチオニン製造方法にお
いて、MHDを製造する工程は、3−メチルメルカプト
プロピオンアルデヒド、シアン化水素またはその塩を含
む水溶液、アンモニア、及び二酸化炭素、または、3−
メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、シアン化水素
またはその塩を含む水溶液、及び炭酸水素アンモニウ
ム、または3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒド
シアンヒドリン、炭酸水素アンモニウム、または3−メ
チルメルカプトプロピオンアルデヒドシアンヒドリン、
アンモニア、二酸化炭素、または前記の成分を製造でき
る成分を、場合により水の存在下混合加熱する工程であ
る。各々の成分の混合する方法は、特に限定されない
が、例えば、シアン化水素、炭酸水素アンモニウムの水
溶液に、3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒド混
合加熱する方法、3−メチルメルカプトプロピオンアル
デヒドとシアン化水素溶液、およびアンモニアと二酸化
炭素との水溶液を調製し、これらの溶液を混合加熱する
方法等例示することができる。
【0008】アンモニアおよび二酸化炭素は、MHDの
加水分解工程から回収、再利用するのが好ましい。用い
る各成分の比は、3−メチルメルカプトプロピオンアル
デヒド1モルに対して、シアン化水素を、1.00〜
1.10モル、アンモニア及び二酸化炭素は、1.5〜
2.5モル用いるのが好ましい。
【0009】アンモニアと二酸化炭素の水溶液を用いた
場合、その水溶液は飽和または希薄溶液であってもよ
く、アンモニアの含有量が約5重量%以上であるのが好
ましい。
【0010】反応は、60〜140℃の範囲で行うのが
好ましく、70〜110℃の範囲で行うのがさらに好ま
しい。転化は任意の圧力で行えるが、加圧下で行うのが
好ましく、例えば、0.1〜0.5MPaの範囲で行う
のが好ましい。
【0011】反応は、連続式、または半回分もしくは回
分式いずれの方法でも行うことができる。連続式で行う
場合、反応の滞留時間に応じて反応槽を複数設け、第1
槽に初期原料を仕込み、反応槽間を移動していくことに
より反応を完結させる方法等を例示することができる。
【0012】以上のようにして得られたMHDは水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化
物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム等のアルカリ金属炭
酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム等の存在
下に加水分解してメチオニンのアルカリ金属塩にするこ
とができる。加水分解は、通常、0.3〜1.0MP
a、温度約130〜200℃の条件で行われる。加水分
解時に発生するアンモニア及び炭酸ガスは回収され、M
HD製造工程に回収される。
【0013】次いで加水分解液に硫酸、塩酸、二酸化炭
素等の鉱酸を導入して中和し、メチオニンを晶析させ
る。析出したメチオニンは濾過、分離し、必要により水
洗し、乾燥して製品のメチオニンとする。
【0014】本発明は、上記したMHDを製造する工程
において使用される装置材料として、パーフルオロアル
カン骨格の繰り返し単位を有する共重合体であるフッ素
樹脂でライニング処理を施した材料を用いることを特徴
とし、該フッ素樹脂でライニングされた材料によりMH
D製造工程中の反応装置の全体またはその一部が構成さ
れること、あるいはこれに付属するポンプ、弁、配管、
計装機器等が構成されることを含むものである。
【0015】用いるフッ素樹脂は、パーフルオロアルカ
ン骨格の繰り返し単位を有する共重合体であれば、特に
限定されないが、具体的には、パーフルオロアルコキシ
アルカンコポリマー(PFA)、ポリフルオロ(エチレ
ンプロピレン)コポリマー(FEP)、エチレンテトラ
フルオロエチレンコポリマー(ETFE)、ポリテトラ
フルオロエチレン−パーフルオロジオキソールコポリマ
ー等を例示することができ、これらは、1種単独で、ま
た、2種以上を混合して用いることができる。
【0016】フッ素樹脂の処理方法としては、非圧着ラ
イニング、圧着ライニング共に耐食性を示し、例えば特
に耐久性の要求されるポンプ等には、肉厚の非圧着ライ
ニングを、熱効率が要求される熱交換器、ジャケット付
き反応槽等には、肉薄の圧着ライニングを、など使い分
けが可能である。
【0017】ライニングするフッ素樹脂の厚みは、圧着
ライニングの場合、薄くなると腐食性の液およびガスの
浸透性に対する抵抗力が弱くなり、また、厚みを増す毎
に、熱交換率が悪くなるためMHD製造工程において
は、100μm〜3000μmの範囲が好ましい。
【0018】フッ素樹脂が非圧着ライニングの場合、厚
みは、任意であるが、100μm〜10000μmが好
ましく、特に耐久性の要求される個所については300
0μm〜10000μmであることが望ましい。
【0019】上記フッ素樹脂をライニングする材料は、
反応装置として強度、耐久性を有するものでフッ素樹脂
ライニングが可能であれば、特に限定されず、具体的に
は、鉄板、各種ステンレス鋼板、ニッケル基合金鋼板等
を例示することができる。
【0020】以下、本発明方法を実施例により更に詳細
に説明するが、実施例は一態様にすぎず、これにより本
発明方法が限定されるものではない。
【0021】実施例1 3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒド、シアン化
水素、MHD加水分解工程より回収された炭酸ガス、ア
ンモニアより調整した16重量%の重炭酸アンモニウム
水溶液を、モル比で、1:1.05:2.0の割合で仕
込み、80〜105℃の温度範囲、0.1〜0.3MP
aの加圧下、反応槽中の滞留時間を2時間とし、連続反
応を行った。反応槽の溶液部分と気相部分に厚み100
0μmのPFA圧着ライニングのテストピース、厚み1
000μmのFEP圧着ライニングのテストピース、厚
み1000μmのETFE圧着ライニングのテストピー
スを設置し、40日後にテストピースを取り出し、水洗
浄を行い、表面観察およびライニング剥離状況を確認し
た。結果を表1に示す。
【0022】比較例1 実施例と同様の実施条件で、厚み500μmのポリ(ク
ロロトリフルオロエチレン)(PCTFE)非圧着ライ
ニングテストピースおよび厚み500μmのポリ(テト
ラフルオロエチレン)(PTFE)非圧着ライニングテ
ストピースを設置し、40日後にテストピースを取り出
し、水洗浄を行い、表面観察およびライニング剥離状況
を確認した。結果を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】以上、上述したように、MHDを製造す
る工程に於いて、特に腐食性の著しい反応装置に使用し
得る装置材料として、パーフルオロアルカン骨格の繰り
返し単位を有する共重合体であるフッ素樹脂でライニン
グ処理を施すした材料が液相及び気相の何れに於いても
優れた耐蝕性を有することを見出し、これを装置材料と
して使用することにより、メチオニン製造プロセスを長
期間、安定して操業を可能となし得たもので、その産業
上の利用価値は大きいといえる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大久保 俊美知 新潟県中頸城郡中郷村大字藤沢950日本曹 達株式会社二本木工場生産技術研究所内 Fターム(参考) 4H006 AA01 AC46 AC52 BB31 BD34 BD52 BD60 BD81 BE06 BE14 BE41 TA04 TB52

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒ
    ド、シアン化水素またはその塩を含む水溶液、アンモニ
    ア、及び二酸化炭素、;3−メチルメルカプトプロピオ
    ンアルデヒド、シアン化水素またはその塩を含む水溶
    液、及び炭酸水素アンモニウム、;3−メチルメルカプ
    トプロピオンアルデヒドシアンヒドリン、炭酸水素アン
    モニウム、;3−メチルメルカプトプロピオンアルデヒ
    ドシアンヒドリン、アンモニア、二酸化炭素、または前
    記の成分を製造できる成分を、場合により水の存在下、
    5−(2−メチルメルカプトエチル)−ヒダントインを
    製造する工程、5−(2−メチルメルカプトエチル)−
    ヒダントインを加水分解する工程からなるメチオニンま
    たはメチオニンの塩の製造方法において、5−(2−メ
    チルメルカプトエチル)−ヒダントインを製造する工程
    の装置材料に、パーフルオロアルカン骨格の繰り返し単
    位を有する共重合体であるフッ素樹脂でライニング処理
    を施した材料を用いることを特徴とするメチオニンの製
    造方法。
  2. 【請求項2】パーフルオロアルカン骨格の繰り返し単位
    を有する共重合体であるフッ素樹脂が、パーフルオロア
    ルコキシアルカンコポリマー、パーフルオロ(エチレン
    プロピレン)コポリマー、エチレンテトラフルオロエチ
    レンコポリマーからなる群から選ばれる少なくとも1種
    であることを特徴とする請求項1に記載のメチオニンの
    製造方法。
  3. 【請求項3】フッ素樹脂ライニングの厚みが100〜1
    0000μmであることを特徴とする請求項1または2
    に記載のメチオニンの製造方法。
  4. 【請求項4】5−(2−メチルメルカプトエチル)−ヒ
    ダントインを加水分解する工程において、生成する二酸
    化炭素及びアンモニアを回収し、5−(2−メチルメル
    カプトエチル)−ヒダントインを製造する工程において
    再利用することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに
    記載の製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2186796A1 (en) 2008-11-07 2010-05-19 Sumitomo Chemical Company, Limited Process for producing methionine
EP3617142A4 (en) * 2017-04-27 2020-12-23 Sumitomo Chemical Company Limited RECOVERED CARBON DIOXIDE PURIFICATION METHOD AND METHIONINE MANUFACTURING METHOD INCLUDING A RECOVERED CARBON DIOXIDE PURIFICATION STEP

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US11577190B2 (en) 2017-04-27 2023-02-14 Sumitomo Chemical Company, Limited Recovered-carbon-dioxide purifying method and methionine manufacturing method including recovered-carbon-dioxide purifying step

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