JP2907582B2 - Glycine purification method - Google Patents

Glycine purification method

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JP2907582B2
JP2907582B2 JP3123384A JP12338491A JP2907582B2 JP 2907582 B2 JP2907582 B2 JP 2907582B2 JP 3123384 A JP3123384 A JP 3123384A JP 12338491 A JP12338491 A JP 12338491A JP 2907582 B2 JP2907582 B2 JP 2907582B2
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進 吉永
裕児 松鵜
寛 加藤
淳彦 日合
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はグリシンの精製方法に関
し、詳しくは、グリシン水溶液から実際上無色のグリシ
ンを得る方法に関する。グリシンは加工食品の食品添加
剤や農薬、医薬の原料として広く使用されている有用な
化合物である。
FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for purifying glycine and, more particularly, to a method for obtaining practically colorless glycine from an aqueous glycine solution. Glycine is a useful compound widely used as a food additive for processed foods, a raw material for agricultural chemicals and pharmaceuticals.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、グリシンの製造方法としては、主
として(1)モノクロル酢酸のアミノ化法、(2)スト
レッカー法、(3)ヒダントイン法等が知られている。
2. Description of the Related Art Hitherto, as a method for producing glycine, (1) amination method of monochloroacetic acid, (2) Strecker method, (3) hydantoin method and the like have been known.

【0003】(1)モノクロル酢酸のアミノ化法は原料
が高価である上に、塩化アンモニウムのようなアンモニ
ウムの鉱酸塩およびイミノジ酢酸、ニトリロトリ酢酸が
生成しこれらとグリシンとの分離が複雑である。
(1) In the amination method of monochloroacetic acid, the raw materials are expensive, and ammonium mineral salts such as ammonium chloride, iminodiacetic acid, and nitrilotriacetic acid are formed, and the separation of these from glycine is complicated. .

【0004】(2)ストレッカー法は青酸、ホルマリン
から合成できるグリコロニトリルとアンモニアを反応さ
せ、さらに水酸化ナトリウム等のアルカリで加水分解し
てグリシンの金属塩をまず製造する方法であり、フリー
のグリシンを直接製造することができない。
(2) The Strecker method is a method in which glycolonitrile, which can be synthesized from hydrocyanic acid and formalin, is reacted with ammonia and then hydrolyzed with an alkali such as sodium hydroxide to produce a metal salt of glycine. Cannot be directly produced.

【0005】このグリシンの金属塩からフリーのグリシ
ンを製造する方法として(a)酸性陽イオン交換樹脂で
グリシンの金属塩をイオン交換する方法あるいは(b)
硫酸等の鉱酸で中和して脱塩する方法が知られている
が、イオン交換樹脂の使用は膨大な樹脂量を必要とし、
一方、鉱酸としてたとえば硫酸を使用した場合、中和塩
である硫酸ナトリウム、副生成物であるイミノジ酢酸等
とグリシンとの分離が複雑となり、また、これらの中和
塩の処理が問題となる。
As a method for producing free glycine from the glycine metal salt, (a) a method of ion-exchanging a glycine metal salt with an acidic cation exchange resin or (b)
Although a method of neutralizing and desalting with a mineral acid such as sulfuric acid is known, the use of an ion exchange resin requires a huge amount of resin,
On the other hand, when, for example, sulfuric acid is used as the mineral acid, separation of glycine from sodium sulfate as a neutralizing salt, iminodiacetic acid as a by-product, and the like becomes complicated, and treatment of these neutralizing salts becomes a problem. .

【0006】(3)ヒダントイン法は青酸とホルムアル
デヒドから合成できるグリコロニトリルとアンモニア、
炭酸ガスを水の存在下に反応させ、ヒダントインを製造
し、その加水分解によりグリシンを製造する方法であ
る。原料として青酸のかわりに青酸ナトリウムや青酸カ
リウムを使用した場合、あるいは、加水分解において水
酸化ナトリウム等のアルカリを使用した場合、ストレッ
カー法と同様にフリーのグリシンを直接製造することが
できず、その結果、中和塩の処理等の問題も有する。
(3) The hydantoin method comprises glycolonitrile and ammonia which can be synthesized from hydrocyanic acid and formaldehyde.
This is a method for producing hydantoin by reacting carbon dioxide gas in the presence of water and producing glycine by hydrolysis. When sodium cyanide or potassium cyanide is used instead of hydrocyanic acid as a raw material, or when an alkali such as sodium hydroxide is used in hydrolysis, free glycine cannot be directly produced as in the case of the Strecker method, As a result, there are also problems such as treatment of neutralized salts.

【0007】このヒダントイン法において、水酸化ナト
リウム等のアルカリを使用しないで直接グリシンを得る
方法(以下、直接ヒダントイン法と言う)は硫酸ナトリ
ウム等の副生を伴わず、公害のない経済的なグリシンの
製造方法である。
In this hydantoin method, a method for directly obtaining glycine without using an alkali such as sodium hydroxide (hereinafter referred to as a direct hydantoin method) does not involve by-products such as sodium sulfate and the like, and has no pollution and economical glycine. It is a manufacturing method.

【0008】このような直接ヒダントイン法として、例
えば、シアン化水素とアルデヒドとアンモニアおよび二
酸化炭素を水溶媒中 100℃以上で加熱する方法(USP3,5
36,726)が挙げられる。
As such a direct hydantoin method, for example, a method of heating hydrogen cyanide, aldehyde, ammonia and carbon dioxide in an aqueous solvent at 100 ° C. or more (USP 3,5)
36,726).

【0009】上記諸方法で得られる粗グリシンの脱色に
は一般に粗グリシンの水溶液をイオン交換樹脂、活性炭
で処理する方法が知られている。メタノールを使用した
晶析やメタノールによる洗浄も脱色には有効である。
For the decolorization of crude glycine obtained by the above-mentioned various methods, a method of treating an aqueous solution of crude glycine with an ion exchange resin or activated carbon is generally known. Crystallization using methanol and washing with methanol are also effective for decolorization.

【0010】ストレッカー法ではフリーのグリシンを得
るためにグリシンの金属塩を通常、硫酸等でグリシンの
晶析に都合の良いpH6〜7程度に中和して脱塩する操
作を行い、中和塩を含有したグリシン水溶液の状態で、
あるいは、中和塩の大部分を分離したグリシン水溶液の
状態で、活性炭、陰イオン交換樹脂等で脱色が行われ
る。
In the Strecker method, in order to obtain free glycine, a metal salt of glycine is usually neutralized with sulfuric acid or the like to about 6 to 7 which is convenient for crystallization of glycine, and desalting is carried out. In the state of glycine aqueous solution containing salt,
Alternatively, decolorization is performed using activated carbon, an anion exchange resin, or the like in the state of an aqueous glycine solution from which most of the neutralized salt has been separated.

【0011】特公昭54-1686 ではストレッカー法、モノ
クロル酢酸法等で得られるグリシンについて、pH7以
下の粗グリシン水溶液を50℃以下で弱塩基性陰イオン交
換樹脂もしくは中塩基性イオン交換樹脂で処理するグリ
シンの精製方法が開示されている。さらに、脱色に活性
炭を使用した場合は粗グリシンは一見脱色されるが濃縮
のために加熱すると再び着色し、したがって、活性炭を
使用する場合には再結晶を繰り返す必要があるばかりか
活性炭の使用量も多大となることが記載されている。
In Japanese Patent Publication No. 54-1686, glycine obtained by the Strecker method, the monochloroacetic acid method, etc. is treated with a weakly basic anion exchange resin or a medium basic ion exchange resin at 50 ° C. or lower at a pH of 7 or less. A method for purifying glycine is disclosed. Furthermore, when activated carbon is used for decolorization, the crude glycine is decolorized at first glance, but recolors when heated for concentration.Therefore, when activated carbon is used, it is necessary not only to repeat recrystallization, but also to use the amount of activated carbon. It is also described that this will be enormous.

【0012】一方、直接ヒダントイン法で得られた着色
グリシンの脱色方法はUSP3,536,726では反応液をそのま
ま活性炭で処理し、メタノールによる晶析を行ってグリ
シンを取得する方法が、特開昭49-127915 では反応液を
減圧下に濃縮してグリシンの結晶を析出させ、それを活
性炭で脱色し、水−メタノールにより再結晶して白色の
グリシンを取得する方法が開示されている。
On the other hand, US Pat. No. 3,536,726 discloses a method for decolorizing a colored glycine obtained directly by a hydantoin method, in which a glycine is obtained by treating a reaction solution as it is with activated carbon and performing crystallization with methanol. No. 127915 discloses a method in which glycine crystals are precipitated by concentrating the reaction solution under reduced pressure, decolorized with activated carbon, and recrystallized with water-methanol to obtain white glycine.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】特公昭54-1686 に示さ
れるように、グリシンの脱色に活性炭を使用した場合、
その使用量は多く、公知の方法は効率的ではなく不経済
的である。
As shown in JP-B-54-1686, when activated carbon is used for decolorizing glycine,
The amounts used are high and the known methods are not efficient and uneconomical.

【0014】直接ヒダントイン法で得られる反応液も他
法と同様に黄色〜褐色に着色しており、この反応液につ
いて、本発明者らが上述のUSP3,536,726および特開昭49
-127915 の実施例に示された方法を用いた結果、活性炭
の使用量は膨大で工業的には全く実施不可能であること
がわかった。さらに、特公昭54-1686 に記載の方法、す
なわち、塩酸でpH7以下に調製した粗グリシン水溶液
を用い、弱塩基性陰イオン交換樹脂で処理する方法にお
いては、脱色率は60〜70%程度であり、また弱塩基性陰
イオン交換樹脂の寿命も短く、直接ヒダントイン法のグ
リシンの脱色には適用できないこともわかった。
The reaction solution obtained by the direct hydantoin method is also colored yellow to brown as in the other methods, and the reaction solution is described by the present inventors in the above-mentioned US Pat.
As a result of using the method described in Example of -127915, it was found that the amount of activated carbon used was enormous and was not industrially feasible at all. Further, in the method described in JP-B-54-1686, that is, a method in which a crude glycine aqueous solution adjusted to pH 7 or less with hydrochloric acid is used and treated with a weakly basic anion exchange resin, the decolorization rate is about 60 to 70%. In addition, it was found that the service life of the weakly basic anion exchange resin was short, and it was not applicable to the decolorization of glycine by the direct hydantoin method.

【0015】このように公知の方法を工業的に実施しよ
うとしてもその経済性はまだ充分とはいえない。特に、
直接ヒダントイン法により得られた反応液からの効果的
な脱色方法は全く知られていないのが現状である。
[0015] As described above, even if the known method is industrially implemented, the economic efficiency is not yet sufficient. Especially,
At present, there is no known effective method for decolorizing a reaction solution obtained by the direct hydantoin method.

【0016】本発明の目的は着色しているグリシンの、
工業的に経済的な脱色方法を提供することである。
An object of the present invention is to provide a method for producing a colored glycine,
It is to provide an industrially economical decolorization method.

【0017】[0017]

【課題を解決するための手段】本発明者らはグリシンの
脱色方法について鋭意検討した結果、グリシン水溶液の
活性炭による脱色能力はpH6〜7では極端に小さく、
また、pH7以上ではむしろ吸着した着色不純物を脱離
することを見い出した。さらに脱色に使用した活性炭は
アルカリ水溶液で容易に再生が可能である事も見い出し
本発明を完成した。すなわち、本発明は、水の存在下に
グリコロニトリル、炭酸ガスおよびアンモニアを反応さ
せ、次いで得られた反応液から炭酸ガスおよびアンモニ
アの大部分を除去したグリシン含有水溶液を、鉱酸、有
機酸あるいは酸性陽イオン交換樹脂から選ばれる少なく
とも一種以上でpH3.5〜6に調整した後、活性炭で
処理することを特徴とするグリシンの精製方法である。
また、本発明は、上記グリシン含有水溶液を、晶析によ
りグリシンと母液とに一旦分離して、該母液を反応器へ
リサイクルし、該グリシンを再び水溶液としたグリシン
水溶液を、鉱酸、有機酸あるいは酸性陽イオン交換樹脂
から選ばれる少なくとも一種以上でpH3.5〜6に調
整した後、活性炭で処理することを特徴とするグリシン
の精製方法である。
Means for Solving the Problems As a result of intensive studies on the method for decolorizing glycine, the present inventors have found that the decolorizing ability of an aqueous glycine solution with activated carbon is extremely small at pH 6 to 7,
In addition, it was found that at pH 7 or more, the adsorbed colored impurities were rather eliminated. Further, the inventors have found that the activated carbon used for decolorization can be easily regenerated with an aqueous alkali solution, and completed the present invention. That is, the present invention is the presence of water
Reacts glycolonitrile, carbon dioxide and ammonia
And then remove carbon dioxide and ammonia from the resulting reaction solution.
The glycine-containing aqueous solution from which most of the
Less selected from mechanical acid or acidic cation exchange resin
A method for purifying glycine, characterized in that at least one of them is adjusted to pH 3.5 to 6, and then treated with activated carbon.
Further, the present invention provides the glycine-containing aqueous solution by crystallization.
Once separated into glycine and mother liquor, and the mother liquor is transferred to the reactor.
Glycine that has been recycled and the glycine has been converted to an aqueous solution again
Use aqueous solution with mineral acid, organic acid or acidic cation exchange resin
PH 3.5 to 6 with at least one selected from
A method for purifying glycine, characterized in that the glycine is treated with activated carbon after conditioning .

【0018】この発明の方法によれば、従来、工業的に
は適用できないと考えられていた活性炭だけの処理で、
殆ど完全に脱色でき、さらに活性炭の使用量が大幅に軽
減でき、またその再生も容易である。
According to the method of the present invention, it is possible to treat only activated carbon, which was conventionally considered to be inapplicable industrially,
Almost completely decolorization can be achieved, the amount of activated carbon used can be greatly reduced, and regeneration is easy.

【0019】この発明に適用される水溶液は直接ヒダン
トイン法で得られた粗グリシンの水溶液であって、さら
にはグリシンが製造過程で溶液として存在する場合にも
適用することができる。水溶液中のグリシン濃度は活性
炭処理時点で2〜45wt%、好ましくは5〜35wt%で
ある。この濃度が5wt%未満だと脱色後のグリシン水溶
液の濃縮の用役費が増大し、また、35wt%を越えると
グリシンが析出してくるため活性炭処理装置は80℃以
上の保温が必要となり、かえって着色の原因となるばか
りか、被処理水溶液のpH調整にイオン交換樹脂を使用
した場合には樹脂の劣化が促進され好ましくない。
The aqueous solution applied to the present invention is directly
The present invention can be applied to an aqueous solution of crude glycine obtained by the Toin method and further to a case where glycine is present as a solution in the production process. The concentration of glycine in the aqueous solution is 2 to 45% by weight, preferably 5 to 35% by weight at the time of the activated carbon treatment. If this concentration is less than 5 wt%, the utility cost of concentrating the aqueous solution of glycine after decolorization increases, and if it exceeds 35 wt%, glycine precipitates, so the activated carbon treatment equipment needs to keep the temperature at 80 ° C or higher, On the contrary, when an ion exchange resin is used for adjusting the pH of the aqueous solution to be treated, deterioration of the resin is promoted, which is not preferable.

【0020】[0020]

【0021】グリシン水溶液をpH3.5〜6に調整す
るには、鉱酸、有機酸あるいは酸性陽イオン交換樹脂か
ら選ばれる少なくとも一種以上を単独でまたは混合物と
してあるいは併用して用いることで行なうことができ
る。たとえば、硫酸、リン酸、塩酸等の鉱酸、またはギ
酸、酢酸、蓚酸等の有機酸を単独でまたは混合物として
添加するか、水溶液を酸性陽イオン交換樹脂で処理する
ことにより行うことができる。さらには、酸性陽イオン
交換樹脂で処理するに際し、上記の鉱酸、有機酸を併用
して処理することもできる。
The pH of the aqueous glycine solution is adjusted to 3.5 to 6 by using at least one selected from mineral acids, organic acids and acidic cation exchange resins, alone or as a mixture or in combination. Can be. For example, it can be carried out by adding a mineral acid such as sulfuric acid, phosphoric acid or hydrochloric acid, or an organic acid such as formic acid, acetic acid or oxalic acid alone or as a mixture, or treating an aqueous solution with an acidic cation exchange resin. Furthermore, when treating with an acidic cation exchange resin, it is also possible to use the above mineral acids and organic acids in combination.

【0022】本発明の方法で用いる酸性陽イオン交換樹
脂は市販品が利用できる。このようなイオン交換樹脂の
例としては、例えば、商品名でアンバーライトIR-116、
IR-252、IRC-84(オルガノ(株))、ダイアイオン SK1
02、SK110 、PK212 、WK10、WK20(三菱化成(株))、
レバチットS100、SP112 、CNP80 (三井東圧ファイン
(株))等が挙げられる。陽イオン交換樹脂はそれ自身
に脱色能力はほとんどないが、本発明で重要なグリシン
水溶液のpHを調整する方法として好ましい。この中で
も強酸性陽イオン交換樹脂を用いるとpHが4〜5と低
く調製でき、次の活性炭での脱色能力が向上し、さらに
は活性炭の寿命をも長くすることができ好ましい。酸性
陽イオン交換樹脂のイオン形は塩型でもよいが、H型が
好ましく用いられる。
As the acidic cation exchange resin used in the method of the present invention, commercially available products can be used. Examples of such ion exchange resins include, for example, Amberlite IR-116 by trade name,
IR-252, IRC-84 (Organo Co., Ltd.), Diaion SK1
02, SK110, PK212, WK10, WK20 (Mitsubishi Chemical Corporation),
Levacit S100, SP112, CNP80 (Mitsui Toatsu Fine Co., Ltd.) and the like. The cation exchange resin itself has little decoloring ability, but is preferred as a method for adjusting the pH of the glycine aqueous solution, which is important in the present invention. Among these, the use of a strongly acidic cation exchange resin is preferable because the pH can be adjusted to a low value of 4 to 5, the decoloring ability with the next activated carbon can be improved, and the life of the activated carbon can be prolonged. The ion form of the acidic cation exchange resin may be a salt form, but H form is preferably used.

【0023】pH調整後のpHの値は低い方が好ましい
が、pH2以下では高価な材質を必要とし、pH2.5
〜3.5未満ではグリシンの水への溶解度が大きくな
り、後の晶析工程に悪影響を及ぼし好ましくない。一
方、pHが6を越えると活性炭による脱色能力は低く、
pH7以上では逆に活性炭に吸着していた着色物質が脱
離する。したがって、調整するpHはpH3.5〜6の
範囲であり、好ましくはpH4〜5.5の範囲、さらに
好ましくはpH4.5〜5.3の範囲である。
It is preferable that the pH value after the pH adjustment is low, but if the pH value is 2 or less, an expensive material is required.
If it is less than 3.5, the solubility of glycine in water increases, which adversely affects the subsequent crystallization step, which is not preferable. On the other hand, when the pH exceeds 6, the decolorizing ability by activated carbon is low,
At a pH of 7 or more, the coloring substance adsorbed on the activated carbon is desorbed. Accordingly, the pH to be adjusted is in the range of pH 3.5 to 6, preferably in the range of pH 4 to 5.5, and more preferably in the range of pH 4.5 to 5.3.

【0024】本発明の方法で使用される活性炭は、その
原料が椰子殻等の植物であっても、石炭、ピッチ等の鉱
物であってもよい。例えば、椰子殻炭系では商品名が白
鷺C(武田薬品)、ツルミコール HC-30(ツルミ)等、
また、石炭系では商品名が CPG、CAL (東洋カルゴ
ン)、A-BAG (呉羽化学)等が挙げられる。この中でも
酸性溶液を通液しても活性炭の微量成分が溶出しないよ
うに酸性処理したCPGのような活性炭が特に好まし
い。
The activated carbon used in the method of the present invention may be made of a plant such as coconut shell or a mineral such as coal or pitch. For example, in the case of coconut shell charcoal, trade names are Shirasagi C (Takeda Pharmaceutical), Tsurumikoru HC-30 (Tsurumi), etc.
For coal-based products, trade names include CPG, CAL (Toyo Calgon), and A-BAG (Kureha Chemical). Among them, activated carbon such as CPG which is acid-treated so that trace components of activated carbon are not eluted even when an acidic solution is passed through is particularly preferable.

【0025】本発明の方法における酸性陽イオン交換樹
脂によるpH調整、あるいは活性炭による脱色処理は一
般的に行われている充填塔での通液方法が効率的で好ま
しく用いられる。通液方法としては酸性陽イオン交換樹
脂および活性炭とも同様に、充填長さ/直径が2以上20
以下の範囲で行い、処理速度はSV(液空間速度)で0.
1〜20の範囲である。これらのpH調整温度および活性
炭による脱色温度に制限はないが、酸性陽イオン交換樹
脂による前処理で20〜80℃、活性炭で20〜100 ℃の範囲
が好ましい。
In the method of the present invention, for the pH adjustment with an acidic cation exchange resin or the decolorization treatment with activated carbon, a method of passing a liquid through a packed column, which is generally performed, is preferred because it is efficient. As in the case of the acidic cation exchange resin and activated carbon, the packing length / diameter is 2 or more and 20 or more.
The processing is performed in the following range, and the processing speed is set to SV (liquid space velocity) of 0.1.
It is in the range of 1-20. The pH adjustment temperature and the decolorization temperature with activated carbon are not limited, but the pretreatment with an acidic cation exchange resin is preferably in the range of 20 to 80 ° C, and the activated carbon is preferably in the range of 20 to 100 ° C.

【0026】必要に応じて活性炭処理の後に、あるい
は、酸性処理を行う工程の前に陰イオン交換樹脂を併用
することにより、陰イオンを除去するとともに、活性炭
だけでは除去しきれない極めて微量の着色物質をも除く
ことができ、さらなるグリシンの純度向上が期待でき
る。
If necessary, an anion exchange resin may be used after the activated carbon treatment or before the step of performing the acid treatment to remove anions and to remove an extremely small amount of coloring that cannot be completely removed by the activated carbon alone. Substances can also be removed, and further improvement in glycine purity can be expected.

【0027】本発明で脱色に使用した活性炭は水酸化ナ
トリウムのような汎用のアルカリ水溶液で容易に再生す
ることができることを見い出した。さらに、アルカリ水
溶液に塩化ナトリウム等の鉱酸塩を含有させることによ
りさらにその再生効率が向上することも見い出した。活
性炭の再生は再生する活性炭量の2〜30倍の0.1 〜10当
量の水酸化ナトリウム等のアルカリ水溶液を液空間速度
0.05〜20(1/H)で通液して活性炭に吸着した不純物
を脱離させ、次いで、再生する活性炭量の2〜50倍の水
で洗浄する方法が好ましい。さらには、塩化ナトリウム
や硫酸ナトリウム等の鉱酸塩を含有したアルカリ水溶液
が好ましい。これらの塩の含有量はアルカリ水溶液中に
1〜20wt%の範囲が好ましく、さらに5〜10wt%の範囲
が好ましい。この結果、他のほとんどの製造方法におい
て行われているような再生のために活性炭を抜き出す操
作が不必要となり、活性炭の初期充填量をさらに軽減す
ることができる。活性炭の再生温度は特に制限はなく、
通常は20〜90℃である。
It has been found that the activated carbon used for decolorization in the present invention can be easily regenerated with a general-purpose alkaline aqueous solution such as sodium hydroxide. Furthermore, it has been found that the regeneration efficiency is further improved by adding a mineral salt such as sodium chloride to the alkaline aqueous solution. Activated carbon regeneration is performed by applying an aqueous alkali solution such as 0.1 to 10 equivalents of sodium hydroxide, which is 2 to 30 times the amount of activated carbon to be regenerated, at the liquid space velocity.
It is preferable to remove impurities adsorbed on the activated carbon by passing the solution at 0.05 to 20 (1 / H), and then wash it with 2 to 50 times the amount of activated carbon to be regenerated. Further, an alkaline aqueous solution containing a mineral acid salt such as sodium chloride or sodium sulfate is preferable. The content of these salts is preferably in the range of 1 to 20% by weight, more preferably 5 to 10% by weight in the aqueous alkali solution. As a result, the operation of extracting activated carbon for regeneration as performed in most other production methods becomes unnecessary, and the initial filling amount of activated carbon can be further reduced. The regeneration temperature of activated carbon is not particularly limited,
Usually it is 20-90 ° C.

【0028】本発明の直接ヒダントイン法で得られる反
応液のpH調整を以下に説明する。
The adjustment of the pH of the reaction solution obtained by the direct hydantoin method of the present invention will be described below.

【0029】直接ヒダントイン法とは上述のとおり、水
の存在下、グリコロニトリル、炭酸ガスおよびアンモニ
アを反応させて得られた反応液から炭酸ガスおよびアン
モニアを除去してグリシン含有水溶液を得ることができ
る。
As described above, the direct hydantoin method refers to a method in which carbon dioxide and ammonia are removed from a reaction solution obtained by reacting glycolonitrile, carbon dioxide and ammonia in the presence of water to obtain a glycine-containing aqueous solution. it can.

【0030】ここで使用するグリコロニトリルは青酸と
ホルマリンを原料として製造される方法が最も一般的で
経済的な製造方法であり、ホルマリン源としてパラホル
ムアルデヒドを水に溶解しても使用することができる。
なお、グリコロニトリルの生成反応は速く、たとえば、
青酸をガスの形態でホリマリン水溶液に吹き込んだり、
青酸を液の形態でホルマリン水溶液と混合するだけで容
易にグリコロニトリルが生成する。ここでの反応温度は
0〜80℃、反応時間は2分〜5時間も行えば充分であ
る。また、グリコロニトリルは安定剤として用いられて
いる硫酸やリン酸等を含有していても使用することがで
きる。
The glycolonitrile used here is most commonly and economically manufactured using hydrocyanic acid and formalin as raw materials. Even if paraformaldehyde is dissolved in water as a formalin source, it can be used. it can.
The reaction for producing glycolonitrile is fast, for example,
Injecting prussic acid in gaseous form into an aqueous solution of holymarin,
Glycolonitrile is easily formed simply by mixing hydrocyanic acid in a liquid form with an aqueous formalin solution. The reaction temperature here is
It is sufficient that the reaction is carried out at 0 to 80 ° C. for 2 minutes to 5 hours. Further, glycolonitrile can be used even if it contains sulfuric acid, phosphoric acid or the like used as a stabilizer.

【0031】アンモニアおよび炭酸ガスはこれらそのも
のを使用してもよいが、反応条件下でこれらの化合物
(アンモニアや炭酸ガス)を生成する当業者間で公知の
化合物、たとえば、炭酸アンモニウムや重炭酸アンモニ
ウムを使用してもよい。また、これらを混合して使用し
ても好ましい結果が得られる。
Ammonia and carbon dioxide may be used as they are, but compounds known to those skilled in the art for producing these compounds (ammonia or carbon dioxide) under the reaction conditions, such as ammonium carbonate and ammonium bicarbonate May be used. Further, even when these are mixed and used, preferable results are obtained.

【0032】反応における原料のモル比は、グリコロニ
トリル1モルに対しアンモニアの使用量は1〜12モルで
あり、アンモニアの使用量によって炭酸ガスおよび水の
使用量が決定する。したがって、アンモニア1モルに対
する炭酸ガスおよび水の使用量は各々1/3 〜3モル、3
〜15モルである。
The molar ratio of the starting materials in the reaction is such that the amount of ammonia used is 1 to 12 moles per mole of glycolonitrile, and the amounts of carbon dioxide and water are determined by the amount of ammonia used. Therefore, the amount of carbon dioxide gas and water used per mole of ammonia is 1/3 to 3 moles, respectively.
~ 15 moles.

【0033】反応温度は、低い方がグリシンの収率は向
上するが反応速度が遅くなる。しかし、反応温度が高い
と反応速度は早くなるが、反応液の着色が著しくなるた
め、通常 100〜200 ℃、好ましくは 140〜 180℃、更に
好ましくは 150〜170 ℃である。また、反応時間は通常
30分〜20時間、好ましくは 1〜10時間である。
The lower the reaction temperature, the higher the glycine yield, but the lower the reaction rate. However, when the reaction temperature is high, the reaction rate is high, but the coloration of the reaction solution is remarkable, so that the reaction temperature is usually 100 to 200 ° C, preferably 140 to 180 ° C, more preferably 150 to 170 ° C. The reaction time is usually
It is 30 minutes to 20 hours, preferably 1 to 10 hours.

【0034】反応圧力は、特に制限はなく、反応中に発
生する圧力以上で反応を行うことも、また、反応中に発
生するアンモニア、炭酸ガスあるいは水の蒸気等を適宜
抜き出しても反応を行うことができる。
The reaction pressure is not particularly limited, and the reaction may be performed at a pressure higher than the pressure generated during the reaction, or the reaction may be performed by appropriately extracting ammonia, carbon dioxide, water vapor or the like generated during the reaction. be able to.

【0035】これらの条件で行われる反応の終了後のグ
リシンを含有する反応液中には原料のグリコロニトリル
は実質的に残存していないが、グリシンの他にヒダント
イン酸、グリシルグリシン、ヒダントイン酸アミド、ト
リグリシン、ヒダントイン、2,5-ジケトピペラジン等の
副生成物が含有されている。これらの反応液を濃縮し、
後述の晶析法等によりグリシンを分離する。具体的には
反応液を50〜200 ℃程度、10mmHg〜30kg/cm2程度でフラ
ッシュおよび/または加熱して水を気化させ反応液を濃
縮する。この時、通常、アンモニアおよび炭酸ガスも気
化して反応液と分離される。なお、空気あるいは窒素等
の不活性ガスを50〜 200℃程度、10mmHg〜30kg/cm2程度
で吹き込み、炭酸ガスおよびアンモニアをストリッピン
グする方法で反応液と分離してもよい。反応液の濃縮は
10秒〜20時間、好ましくは 1分〜10時間程度行われる。
After the completion of the reaction performed under these conditions, the raw material glycolonitrile does not substantially remain in the reaction solution containing glycine, but in addition to glycine, hydantoic acid, glycylglycine, hydantoin, etc. It contains by-products such as acid amide, triglycine, hydantoin, and 2,5-diketopiperazine. Concentrate these reactions,
Glycine is separated by a crystallization method described later or the like. Specifically, the reaction solution is flashed and / or heated at about 50 to 200 ° C. and about 10 mmHg to 30 kg / cm 2 to evaporate water and concentrate the reaction solution. At this time, usually, ammonia and carbon dioxide are also vaporized and separated from the reaction solution. Incidentally, an inert gas such as air or nitrogen may be blown at about 50 to 200 ° C. and about 10 mmHg to 30 kg / cm 2 , and separated from the reaction solution by stripping carbon dioxide gas and ammonia. Concentration of the reaction solution
It is carried out for 10 seconds to 20 hours, preferably for about 1 minute to 10 hours.

【0036】本工程において重要なことは炭酸ガスおよ
びアンモニアの反応液からの分離を十分行うことであ
る。炭酸ガスおよびアンモニアの分離が不十分である
と、濃縮液を晶析してグリシンを分離する工程において
これらが炭酸アンモニウムとして析出してグリシン結晶
に付着する。この結果、着色した母液のグリシン結晶へ
の付着量は高純度のグリシン結晶の場合よりも多くな
る。この結果、多量のリンス水を必要とするだけでな
く、pH調整に鉱酸を使用した場合には鉱酸のアンモニ
ウム塩が増加し、また、酸性処理に酸性陽イオン交換樹
脂を使用した場合にはその寿命が短くなり好ましくな
い。したがって、濃縮液中の炭酸ガスおよびアンモニア
の残存濃度は炭酸アンモニウムに換算して10wt%以下に
なるようにすることが好ましい。この濃縮液をそのまま
pH調整して活性炭処理してもよいが、以下に示すよう
にグリシンを分離して水に溶解したグリシン水溶液を使
用する方が好ましい。
What is important in this step is to sufficiently separate carbon dioxide gas and ammonia from the reaction solution. If the separation of carbon dioxide and ammonia is insufficient, in the step of crystallizing the concentrated solution to separate glycine, these precipitate as ammonium carbonate and adhere to the glycine crystals. As a result, the amount of the colored mother liquor adhered to the glycine crystals is larger than that of the high-purity glycine crystals. As a result, not only a large amount of rinsing water is required, but also when a mineral acid is used for pH adjustment, the ammonium salt of the mineral acid increases, and when an acidic cation exchange resin is used for the acid treatment, Is unfavorable because its life is shortened. Therefore, it is preferable that the residual concentrations of carbon dioxide gas and ammonia in the concentrated liquid be 10 wt% or less in terms of ammonium carbonate. This concentrated liquid may be subjected to activated carbon treatment by adjusting the pH as it is, but it is preferable to use an aqueous glycine solution in which glycine is separated and dissolved in water as shown below.

【0037】この場合の濃縮液を、例えば、0 〜80℃程
度に冷却してグリシン結晶を析出させる。この濃縮液か
らグリシンを析出させる方法は当業者間で公知の方法で
行われ、例えば、冷却晶析法、蒸発晶析法、真空晶析法
等の晶析法が工業的に好ましく使用される。メタノール
等の粗溶媒を濃縮液に添加して晶析することも可能であ
る。
The concentrated liquid in this case is cooled to, for example, about 0 to 80 ° C. to precipitate glycine crystals. The method of precipitating glycine from this concentrated solution is performed by a method known to those skilled in the art. For example, a crystallization method such as a cooling crystallization method, an evaporation crystallization method, or a vacuum crystallization method is preferably used industrially. . It is also possible to add a crude solvent such as methanol to the concentrated solution for crystallization.

【0038】このような晶析法により得られたスラリー
は、次いで、汎用の分離器を使用してグリシン結晶と母
液とに固液分離され、母液は反応器にもどされる。母液
を循環することにより、母液中の炭酸アンモニウムが有
効に再利用できるだけでなく、グリシン収率を大幅に向
上させることができる。この時の晶析率は40wt%以上が
好ましい。この晶析率が40wt%に満たないと反応器が大
きくなるだけでなく晶析に伴う濃縮コストが増し経済的
でない。しかし、晶析率40wt%以上においても純度95wt
%以上のグリシンが得られる。
The slurry obtained by such a crystallization method is then subjected to solid-liquid separation into glycine crystals and a mother liquor using a general-purpose separator, and the mother liquor is returned to the reactor. By circulating the mother liquor, not only the ammonium carbonate in the mother liquor can be effectively reused, but also the glycine yield can be greatly improved. The crystallization ratio at this time is preferably 40% by weight or more. If the crystallization rate is less than 40% by weight, not only is the reactor bulky, but also the crystallization cost is increased, which is not economical. However, even if the crystallization rate is 40 wt% or more, the purity is 95 wt%.
% Glycine is obtained.

【0039】該グリシン結晶を水溶液としたときのpH
は、反応液の濃縮割合を調節することによりある程度制
御することができるものの通常の濃縮操作だけではpH
8〜9の範囲でしか得られない。
PH when the glycine crystal is converted to an aqueous solution
Can be controlled to some extent by adjusting the concentration ratio of the reaction solution, but pH can be controlled by ordinary concentration operation alone.
It can only be obtained in the range of 8-9.

【0040】遠心分離器等でグリシンを分離するに際
し、グリシン結晶に対して15〜35wt%の水で洗浄あるい
はグリシンを含有した水で洗浄することはグリシン純度
を向上させるとともにグリシン結晶に付着したアンモニ
アがさらに除去される。しかし、得られたグリシン結晶
を水で溶解した溶液のpHは未だ6.5 〜7.5 程度であ
る。
When glycine is separated by a centrifugal separator or the like, washing the glycine crystal with water of 15 to 35% by weight or washing with glycine-containing water improves the glycine purity and increases the ammonia attached to the glycine crystal. Is further removed. However, the pH of the solution obtained by dissolving the obtained glycine crystals in water is still about 6.5 to 7.5.

【0041】このグリシン水溶液をそのまま活性炭で処
理すると完全には脱色できず、さらには活性炭の寿命を
短くし、工業的には使用できない。これらの水溶液は前
述のような操作でpHを6以下、即ちpH3.5〜6の
範囲に調整する。pH3.5〜の範囲に調整したグリ
シン水溶液は次の活性炭処理でほぼ完全に脱色され、そ
の色戻りはほとんど認められず、活性炭の寿命も大幅に
延長される。
If this glycine aqueous solution is directly treated with activated carbon, it cannot be completely decolorized, and the life of the activated carbon is shortened, so that it cannot be used industrially. These aqueous solutions have a pH of 6 or less , that is , a pH of 3.5 to 6 by the operation described above .
Adjust to a range . The aqueous glycine solution adjusted to the pH of 3.5 to 6 is almost completely decolorized in the subsequent activated carbon treatment, the color return is hardly recognized, and the life of the activated carbon is greatly extended.

【0042】前述の濃縮液からグリシンを析出分離し、
その母液を反応器に循環させ、析出したグリシンを水に
溶解して脱色する場合のpH調整おいては、母液への蓄
積ああるいはグリシン結晶への混入など考慮して、中で
も酸性陽イオン交換樹脂を使用することが望ましい。酸
性陽イオン交換樹脂には脱色能力は殆どないが、pHを
4〜 5.5に調整でき活性炭処理後のグリシン晶析には最
適である。
Glycine is separated and separated from the above-mentioned concentrated solution,
When the mother liquor is circulated through the reactor and the glycine thus precipitated is dissolved in water and decolorized, pH adjustment should be made in consideration of accumulation in the mother liquor or contamination of the glycine crystals with acidic cation exchange resin. It is desirable to use The acidic cation exchange resin has almost no decoloring ability, but its pH can be adjusted to 4-5.5, which is optimal for glycine crystallization after activated carbon treatment.

【0043】[0043]

【実施例】以下、本発明を実施例により詳細に説明す
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail with reference to embodiments.

【0044】実施例1 1時間あたり、グリコロニトリル115g(2.01 mol)、アン
モニア206g(12.1 mol)、炭酸ガス267g(6.1 mol)を含有
する水溶液2220gを内容積が10リットルの管型反応器へ
供給し、反応温度 150℃、反応圧力は32kg/cm2-G で行
った。
Example 1 An 2202 g aqueous solution containing 115 g (2.01 mol) of glycolonitrile, 206 g (12.1 mol) of ammonia, and 267 g (6.1 mol) of carbon dioxide gas per hour was placed in a 10 liter tubular reactor. The reaction was carried out at a reaction temperature of 150 ° C. and a reaction pressure of 32 kg / cm 2 -G.

【0045】原料組成はH2O/NH3/CO2/グリコロニトリル
=45/6/3/1モル比であり、平均滞留時間は5時間に相当
する。定常になった時に反応液を連続的に常圧下 100℃
で濃縮し、水、アンモニアおよび炭酸ガスを合計1830g
除去して5℃で晶析を行った。1時間あたり5℃の純水
16gを用いてリンスしながら、グリシン0.89 mol(純度
98.2wt%)を分離した。残った母液を分析した結果、グ
リコロニトリルに換算して合計で0.97mol のヒダントイ
ン酸、グリシルグリシン、ヒダントイン酸アミド、2,5-
ジケトピペラジン、ヒダントイン、トリグリシンおよび
グリシンが検出された。このように初期供給用の母液を
調製した。
The raw material composition was H 2 O / NH 3 / CO 2 / glyconitrile = 45/6/3/1 molar ratio, and the average residence time was 5 hours. When it becomes steady, the reaction solution is continuously kept at normal pressure at 100 ℃
, Water, ammonia and carbon dioxide gas totaling 1830g
After removal, crystallization was performed at 5 ° C. 5 ° C pure water per hour
While rinsing with 16 g, glycine 0.89 mol (purity
98.2 wt%). As a result of analysis of the remaining mother liquor, a total of 0.97 mol of hydantoic acid, glycylglycine, hydantoic acid amide, 2,5-
Diketopiperazine, hydantoin, triglycine and glycine were detected. Thus, a mother liquor for initial supply was prepared.

【0046】次いで、グリコロニトリルに換算した場合
の供給組成が同じになるようにこの母液と50wt%グリコ
ロニトリル水溶液および炭酸アンモニウム水溶液を反応
器へ供給した。すなわち、1時間あたり、この母液とグ
リコロニトリル59g(1.04mol) および炭酸アンモニウム
として6.1molを含む水溶液2220gを反応器へ供給し、得
られた反応液は濃縮器を用い 100℃で連続的に濃縮し、
水、アンモニアおよび炭酸ガスを合計1916g除去して5
℃で晶析し、リンスしながら1時間あたりグリシン68g
(純度98.6%)を分離した。この量はグリシン収率とし
て86%に相当する。この濃縮工程においてアンモニアお
よび炭酸ガスは実質的に殆ど除かれる。
Next, this mother liquor, a 50 wt% aqueous solution of glycolonitrile and an aqueous solution of ammonium carbonate were supplied to a reactor so that the supply composition in terms of glycolonitrile was the same. That is, per hour, the mother liquor, 22 g of an aqueous solution containing 59 g (1.04 mol) of glycolonitrile and 6.1 mol of ammonium carbonate are supplied to a reactor, and the obtained reaction solution is continuously used at 100 ° C. using a concentrator. Concentrate,
Remove water, ammonia and carbon dioxide gas in total of 1916 g
Crystallize at ℃ and rinse with glycine 68g per hour
(98.6% purity). This amount corresponds to a glycine yield of 86%. In this concentration step, ammonia and carbon dioxide gas are substantially removed.

【0047】このグリシン結晶(純度98.6%)を70℃の
水で溶解し、20wt%のグリシン水溶液(pH7.3 ) を調
製して脱色用に使用した。このグリシン水溶液の色度は
ハーゼン色(APHA)で表示すると162 であった。
The glycine crystals (purity 98.6%) were dissolved in water at 70 ° C. to prepare a 20 wt% glycine aqueous solution (pH 7.3), which was used for decolorization. The chromaticity of this glycine aqueous solution was 162 when expressed in Hazen color (APHA).

【0048】通常の方法で前処理したH型の弱酸性陽イ
オン交換樹脂(レバチットCNP80 )300 mlおよび活性炭
(CPG) 100mlをそれぞれ直径3.5 cm、2.5 cmの管型塔へ
充填し、グリシン水溶液を25℃、 200ml/H の速度で50
kg通液した結果、酸性陽イオン交換樹脂塔出口のpHは
5.5、APHAは148 であり、活性炭塔出口のAPHAは2〜2.
5 であった。また、この時のグリシン回収率は99.8%で
あった。この結果を表1に示す。さらに、得られた脱色
液を濃縮してもほとんど着色は増加せず、冷却して得ら
れたグリシン結晶(純度99.3wt%)1gを10gの水に溶解
して吸光度(10mmセル)を調べた結果、370nm 、430nm
のどちらの波長においても吸光度は0.000 〜0.005 であ
り、これはAPHAで0〜3に相当する。なお、市販のグリ
シンを同様の方法で測定した結果、APHAは3〜6の範囲
であった。
[0048] 300 ml of H-type weakly acidic cation exchange resin (Levatit CNP80) and 100 ml of activated carbon (CPG) pretreated in a usual manner were charged into tubular columns having diameters of 3.5 cm and 2.5 cm, respectively. 50 ℃ at 25 ℃, 200ml / H
kg, the pH at the outlet of the acidic cation exchange resin tower is
5.5, APHA is 148, APHA at the outlet of activated carbon tower is 2-2.
It was five. At this time, the glycine recovery rate was 99.8%. Table 1 shows the results. Further, even if the obtained decolorized solution was concentrated, the coloration hardly increased, and 1 g of glycine crystals (purity: 99.3 wt%) obtained by cooling was dissolved in 10 g of water, and the absorbance (10 mm cell) was examined. Result, 370nm, 430nm
The absorbance at both wavelengths is 0.000 to 0.005, which corresponds to 0 to 3 for APHA. In addition, as a result of measuring commercially available glycine by the same method, APHA was in the range of 3 to 6.

【0049】実施例2 弱酸性陽イオン交換樹脂のかわりに、強酸性陽イオン交
換樹脂(レバチットSP112 )を用い、また活性炭を白鷺
Cに変えた他は実施例1と同様の方法で脱色試験を行っ
た。この結果、酸性陽イオン交換樹脂塔出口のpHは4.
5 、APHAは139 であり、活性炭塔出口のAPHAは50Kgまで
の値で1.8 であった。また、この時のグリシン回収率は
99.2%であった。この結果を表1に示す。
Example 2 A decolorization test was carried out in the same manner as in Example 1 except that a strongly acidic cation exchange resin (Levatit SP112) was used instead of the weakly acidic cation exchange resin, and that the activated carbon was changed to Shirasagi C. went. As a result, the pH at the outlet of the acidic cation exchange resin tower was 4.
5, APHA was 139, and APHA at the outlet of the activated carbon tower was 1.8 up to a value of 50 kg. The glycine recovery rate at this time is
99.2%. Table 1 shows the results.

【0050】実施例3 弱酸性陽イオン交換樹脂を使用せずにリン酸でグリシン
水溶液をpH5.0 に調整し、実施例1と同様の方法で脱
色試験を行った。この結果、10kg通液した時点での活性
炭塔出口のAPHAは0.6であった。この時のグリシン回収
率は99.4%であった。
Example 3 A decolorization test was carried out in the same manner as in Example 1 except that the aqueous glycine solution was adjusted to pH 5.0 with phosphoric acid without using a weakly acidic cation exchange resin. As a result, the APHA at the outlet of the activated carbon tower at the time of passing 10 kg of the liquid was 0.6. The glycine recovery at this time was 99.4%.

【0051】比較例1 実施例1において得られた20wt%グリシン水溶液(pH
7.3 、APHA162 )を酸性陽イオン交換樹脂で前処理する
ことなくそのまま活性炭(CPG )処理したこと以外は実
施例1と同様の方法で脱色試験を行った。グリシン水溶
液を10kg通液した時の活性炭塔出口のAPHAは14であっ
た。この脱色したグリシン水溶液から晶析して得たグリ
シン結晶のAPHAは6〜10であった。さらに、合計で50kg
通液したが、活性炭出口の色度はさらに増加した。この
結果を表1に示す。
Comparative Example 1 The 20 wt% glycine aqueous solution obtained in Example 1 (pH
7.3, APHA162) was subjected to a decolorization test in the same manner as in Example 1 except that it was treated with activated carbon (CPG) without pretreatment with an acidic cation exchange resin. When 10 kg of the glycine aqueous solution was passed, the APHA at the outlet of the activated carbon tower was 14. The glycine crystals obtained by crystallization from the decolorized aqueous glycine solution had an APHA of 6 to 10. In addition, 50kg in total
After passing the liquid, the chromaticity at the outlet of the activated carbon further increased. Table 1 shows the results.

【0052】比較例2 実施例1において、リンスすることなくグリシン結晶を
取得し、これを60℃の水で溶解して20wt%グリシン水溶
液(pH8.1 、APHA193 )を調製し、脱色用のグリシン
水溶液とした。この原料を使用し、また、酸性陽イオン
交換樹脂で前処理することなくそのまま活性炭(CPG )
処理したこと以外は実施例1と同様の方法で行った。グ
リシン水溶液を10kg通液した時、活性炭塔出口のAPHAは
20であった。この結果を表1に示す。
Comparative Example 2 In Example 1, glycine crystals were obtained without rinsing, and dissolved in water at 60 ° C. to prepare a 20 wt% glycine aqueous solution (pH 8.1, APHA193). An aqueous solution was used. Activated carbon (CPG) using this raw material without pretreatment with acidic cation exchange resin
Except having performed the process, it carried out by the method similar to Example 1. When 10 kg of glycine aqueous solution is passed, APHA at the outlet of the activated carbon tower is
It was 20. Table 1 shows the results.

【0053】[0053]

【表1】 [Table 1]

【0054】実施例4 1時間あたり、グリコロニトリル115g(2.01 mol)、アン
モニア206g(12.1 mol)、炭酸ガス267g(6.1 mol)を含有
する水溶液2220gを内容積が10リットルの管型反応器へ
供給し、反応温度 150℃、反応圧力は32kg/cm2-G で行
った。
Example 4 2220 g of an aqueous solution containing 115 g (2.01 mol) of glycolonitrile, 206 g (12.1 mol) of ammonia, and 267 g (6.1 mol) of carbon dioxide gas per hour was fed into a 10-liter tubular reactor. The reaction was carried out at a reaction temperature of 150 ° C. and a reaction pressure of 32 kg / cm 2 -G.

【0055】原料組成はH2O/NH3/CO2/グリコロニトリル
=45/6/3/1モル比であり、平均滞留時間は5時間に相当
する。定常になった時に反応液(APHA720 、グリシン濃
度5wt%)を実施例1と同様に、通常の方法で前処理し
たH型の強酸性陽イオン交換樹脂(アンバーライト200C
T )1000mlおよび活性炭(CPG) 100mlをそれぞれ直径3.
5 cm、2.5cm の管型塔へ充填し、グリシンを含有した反
応液を25℃、 200ml/H の速度で10kg通液した時点での
活性炭塔出口のAPHAは3.6 であった。さらに、得られた
脱色液を濃縮・晶析して得られたグリシン結晶(純度9
8.6wt%)1gを10gの水に溶解したグリシン水溶液のAPH
Aは3であり、満足すべき品質であった。
The raw material composition was H 2 O / NH 3 / CO 2 / glyconitrile = 45/6/3/1 molar ratio, and the average residence time was 5 hours. When the reaction became steady, the reaction solution (APHA720, glycine concentration 5 wt%) was pretreated by the usual method in the same manner as in Example 1 to obtain an H-type strongly acidic cation exchange resin (Amberlite 200C).
T) 1000 ml and activated carbon (CPG) 100 ml each with a diameter of 3.
The APHA at the outlet of the activated carbon tower at the time when 10 kg of a reaction solution containing glycine was charged into a 5 cm or 2.5 cm tubular column at 25 ° C. and at a rate of 200 ml / H was 3.6. Further, the resulting decolorized solution is concentrated and crystallized to obtain glycine crystals (purity 9
APH of glycine aqueous solution in which 1 g is dissolved in 10 g of water
A was 3, which was satisfactory quality.

【0056】実施例5 酸性陽イオン交換樹脂を使用しないで酢酸でpH4.7 に
調整した以外は実施例4と同様の方法で脱色試験を行っ
た。グリシンを含有した反応液を10kg通液した時点の脱
色水を濃縮・晶析で得たグリシン結晶のAPHAは3であ
り、満足すべき品質であった。
Example 5 A decolorization test was carried out in the same manner as in Example 4 except that the pH was adjusted to 4.7 with acetic acid without using an acidic cation exchange resin. The APHA of the glycine crystals obtained by concentrating and crystallizing the decolorized water at the time when 10 kg of the reaction solution containing glycine was passed was 3, which was satisfactory quality.

【0057】比較例3 酸性陽イオン交換樹脂で反応液のpHを調整しなかった
以外は実施例4と同様の方法で脱色試験を行った。反応
液を5 kg通液した時、活性炭塔出口のAPHAは既に52であ
った。さらに、メタノールを添加してグリシンを析出さ
せたが、グリシン結晶のAPHAは12であり、満足すべき品
質は得られなかった。
Comparative Example 3 A decolorization test was performed in the same manner as in Example 4 except that the pH of the reaction solution was not adjusted with an acidic cation exchange resin. When 5 kg of the reaction solution was passed, the APHA at the outlet of the activated carbon tower was already 52. Furthermore, glycine was precipitated by adding methanol, but the APHA of the glycine crystal was 12, and satisfactory quality was not obtained.

【0058】比較例4 酸性陽イオン交換樹脂および活性炭を使用しないで弱塩
基性陰イオン交換樹脂(アンバーライトIRA−93、
300 ml)を使用した以外は実施例1と同様の方法脱色試
験を行った。グリシン水溶液を10kg通液した結果、陰イ
オン交換樹脂塔出口のAPHAは23であった。この脱色液を
濃縮・晶析して得られたグリシン結晶1gを10gの水に
溶解したグリシン水溶液のAPHAは9であり、満足すべき
品質は得られなかった。
Comparative Example 4 A weakly basic anion exchange resin (Amberlite IRA-93, without using an acidic cation exchange resin and activated carbon)
A decolorization test was performed in the same manner as in Example 1 except that 300 ml) was used. As a result of passing 10 kg of the glycine aqueous solution, APHA at the outlet of the anion exchange resin tower was 23. APHA of an aqueous glycine solution obtained by dissolving 1 g of glycine crystals obtained by concentrating and crystallizing the decolorized solution in 10 g of water was 9, and satisfactory quality was not obtained.

【0059】[0059]

【発明の効果】グリシン水溶液を酸性域に、特にpH
3.5〜の範囲に調製することで、活性炭処理だけで
ほぼ完全に脱色できるだけでなく、活性炭そのものの寿
命が飛躍的に向上した。このように、本発明の方法は直
接ヒダントイン法グリシン製造を工業的に有利な方法に
まで向上させたものである。
EFFECT OF THE INVENTION The aqueous glycine solution is placed in an acidic region,
By adjusting to a range of 3.5 to 6, not only can the color be almost completely decolorized only by the activated carbon treatment, but also the life of the activated carbon itself is dramatically improved. As described above, the method of the present invention improves the production of glycine by the direct hydantoin method to an industrially advantageous method.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 日合 淳彦 大阪府高石市高砂1丁目6番地三井東圧 化学株式会社内 審査官 唐木 以知良 (56)参考文献 特開 昭53−31616(JP,A) 特開 昭52−118421(JP,A) 特開 昭47−12719(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C07C 229/08 C07C 227/40 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Atsuhiko Higashi 1-6-6 Takasago, Takaishi City, Osaka Pref. Inspector, Mitsui Toatsu Chemical Co., Ltd. Examiner, Toshiro Karaki (56) References JP-A-53-31616 A) JP-A-52-118421 (JP, A) JP-A-47-12719 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) C07C 229/08 C07C 227/40

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 水の存在下にグリコロニトリル、炭酸ガ
スおよびアンモニアを反応させ、次いで得られた反応液
から炭酸ガスおよびアンモニアの大部分を除去したグリ
シン含有水溶液を、鉱酸、有機酸あるいは酸性陽イオン
交換樹脂から選ばれる少なくとも一種以上でpH3.5
〜6に調整した後、活性炭で処理することを特徴とする
グリシンの精製方法。
1. Glycolonitrile and carbon dioxide in the presence of water
And ammonia, and then the resulting reaction solution
From which most of the carbon dioxide and ammonia have been removed
Synthesizing aqueous solution with mineral acid, organic acid or acidic cation
At least one selected from exchange resins and a pH of 3.5
A method for purifying glycine, which is adjusted to ~ 6 and then treated with activated carbon.
【請求項2】 請求項1記載のグリシン含有水溶液を、
晶析によりグリシンと母液とに一旦分離して、該母液を
反応器へリサイクルし、該グリシンを再び水溶液とした
グリシン水溶液を、鉱酸、有機酸あるいは酸性陽イオン
交換樹脂から選ばれる少なくとも一種以上でpH3.5
〜6に調整した後、活性炭で処理することを特徴とする
グリシンの精製方法。
2. The glycine-containing aqueous solution according to claim 1,
Once separated into glycine and mother liquor by crystallization,
Recycled to the reactor, and the glycine was converted to an aqueous solution again
Glycine aqueous solution with mineral acid, organic acid or acidic cation
At least one selected from exchange resins and a pH of 3.5
A method for purifying glycine, which is adjusted to ~ 6 and then treated with activated carbon.
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