JP3620256B2 - メチオニンの製造法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、５−（β−メチルメルカプトエチル）ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解してメチオニンを製造する工程に於いて使用する装置材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
５−（β−メチルメルカプトエチル）ヒダントイン（以後、Ｍ−ヒダントインと称する）を加水分解してメチオニンを得る方法は通常アルカリの存在下で次式に示される如く行われる。
【０００３】

【０００４】
この加水分解反応に於ける反応条件は一般的に圧力約５〜１５Ｋｇ／ｃｍ^２ Ｇ、温度約１５０〜２００℃が使用されている。この加水分解条件における金属材料の耐蝕性は、液相、気相を問わず極めて厳しく、ＳＵＳ３０４Ｌステンレス鋼製の加水分解反応器では、激しい腐食を受け、３ｍｍ厚さの目皿は約３ケ月で貫通する程である。また、より耐蝕性に優れているといわれる高級なオーステナイト系クロム・ニッケルステンレス鋼を用いても、本環境に対しての耐蝕性効果は期待できない。また、チタン材料は該用途の適用に於いて一応の耐蝕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。
【０００５】
本出願人らはかかる工程に於ける装置材料としてステンレス鋼を用いる場合、該金属中の化学成分としてＣｒを２２．０〜３０．０重量％含有し、Ｎｉが６．０重量％以下の場合には、優れた耐蝕性を有することを見出し、先に出願した（特公昭５６−８０２９号公報）。該装置材料は実施例からも判るようにＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０、１８％Ｃｒ鋼、ハステロイＣ等に比較し、優れた耐蝕性が得られるものであるが、長期使用に於いて業界の要望を十分満足する耐蝕性を有するものではなく、特に液相部に比較し気相部の耐蝕性に劣るため、装置材料として液相、気相の双方に於いて、より優れた耐蝕性を有する材料の出現が期待される。
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、Ｍ−ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解してメチオニンを製造するに際し、該製造工程の液相部及び／又は気相部のいずれにおいても耐蝕性に優れた装置材料を見出すにある。
かかる事情下に鑑み、本発明者等はＭ−ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下で加水分解してメチオニンを製造する場合に、装置材料として使用するステンレス鋼として、Ｃｒ元素を合金元素として存在せしめることは勿論のこと、意外にもＮｉ元素を特定量以上存在せしめ、かつＭｏ元素およびＮ元素を特定量存在せしめる場合には、気相のみならず液相に於いても優れた耐蝕性を示す装置材料となることを見出し、本発明を完成するに至った。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち、本発明方法は５−（β−メチルメルカプトエチル）ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解してメチオニンを製造する工程の装置材料として、Ｃｒ：２１．０〜３０．０％、Ｎｉ：４．５〜１１．０％、Ｍｏ：２．５〜５．０％、Ｎ：０．０５〜０．３５％を含有するステンレス鋼を使用することを特徴とするメチオニンの製造法を提供するにある。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明に於いてはＭ−ヒダントイン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、就中水酸化ナトリウム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。加水分解は、通常、約５〜１５Ｋｇ／ｃｍ^２ Ｇ、温度約１５０〜２００℃で、約１０〜１２０分行われる。加水分解時に発生するアンモニア及び炭酸ガスはヒダントイン化工程に回収される。
【０００９】
次いで加水分解液に硫酸、塩酸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。
【００１０】
本発明に於いては、Ｍ−ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解してメチオニンを製造する工程に於いて、少なくとも加水分解に使用される装置材料として、Ｃｒ：２１．０〜３０．０％、Ｎｉ：４．５〜１１．０％、Ｍｏ：２．５〜５．０％、Ｎ：０．０５〜０．３５％をを含有するステンレス鋼を使用することを特徴とするものであり、該ステンレス鋼によって加水分解用装置が構成されること、或いは装置が内張りされること、さらにはこれに付属する弁、配管等が構成されることを含むものである。
【００１１】
本ステンレス鋼に於いて、含有されるＣｒ元素の量が２１．０％（重量比）未満の場合には、加水分解反応に対し良好な耐蝕性を維持することができず、他方３０．０重量％を越える場合には脆性が著しくなる。Ｎｉ元素は本加水分解反応系に於いては耐蝕性を減退させることがわかっているが、本発明の範囲、即ち
４．５〜１１．０％の範囲内に於いては実質的な耐蝕性の減退は見られず、むしろ機械的性質、加工性の改良効果を有する。Ｍｏ元素を上記範囲で存在せしめる場合には本加水分解系に対して良好な耐蝕性を発揮する。但し、５．０％を越える場合には加工性を害し、シグマ脆性を促進する場合がある。また、Ｎ元素は上記範囲に於いてＮ元素の増加とともに耐蝕性の改善効果がある。しかしながら０．３５％を越えると合金中に窒化物が析出し靱性が低下する場合がある。
【００１２】
また本発明に於いて適用するステンレス鋼は上記範囲のＣｒ、Ｎｉ、ＭｏおよびＮ元素の他にＷ元素および／またはＣｕ元素を添加存在せしめてもよい。この場合、Ｗ元素は約２．５０重量％以下、普通には約０．１０〜２．５０重量％、Ｃｕ元素は約０．８０重量％以下、普通には約０．２０〜０．８０重量％の範囲で使用される。Ｗ元素はシグマ相の析出による脆化を抑制しつつ、耐蝕性を向上させる非常に有効な成分元素である。他方、Ｃｕ元素は一般的な耐蝕性を向上させる有効な成分元素である。
【００１３】
尚、本発明に規定しない他の元素の存在は、本発明の効果であるＭ−ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解するに際して、該工程に用いる装置材料の耐蝕性を著しく害するものでない限り制限するものではない。
【００１４】
本発明に於いて適用し得るステンレス鋼としては、上記した化学成分を有するものであれば特に制限されないが、市販のステンレス鋼として、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ，ＳＣＳ１０，ＵＮＳ Ｓ３９２７４およびＵＮＳ Ｓ３２７５０等が上記成分に合致するものであり、これらの使用が経済的である。
【００１５】
【発明の効果】
以上、詳述した如く本発明は、Ｍ−ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解してメチオニンを製造する工程に於いて、特に腐食性の著しい加水分解反応装置に使用し得る装置材料として、特定の化学成分を含有するステンレス鋼が該反応の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頗る大である。
【００１６】
【実施例】
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。
尚、実施例に於いてステンレス鋼の化学成分はけい光Ｘ線分析装置により測定した値である。
【００１７】
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ヒドリンを炭酸ガスとアンモニアでヒダントイン化して得られた５−（β−メチルメルカプトエチル）ヒダントインに水酸化ナトリウムを混合した加水分解供給液（同ヒダントイン濃度約９％含有）１ｋｇ／時間をオートクレーブの上部より供給し、圧力９ｋｇ／ｃｍ^２ ・ｇ、温度１８０℃に保持しながらメチオニン塩生成反応を行わせた。この際メチオニンソーダを含む反応生成物を下部から導出するとともに頂部から発生ガスを抜き出した。この反応系内の気相部および液相部に表１に示した試験片（１のＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌは本発明例、２のＳＵＳ３２９Ｊ１は比較例用材料である）を挿入し、７２時間保持して、腐食試験を実施した。その結果を表１に示す。
【００１８】
【表１】

Claims (1)

1. ５−（β−メチルメルカプトエチル）ヒダントインをアルカリ金属水酸化物の存在下に加水分解してメチオニンを製造する工程の装置材料として、Ｃｒ：２１．０〜３０．０％、Ｎｉ：４．５〜１１．０％、Ｍｏ：２．５〜５．０％、Ｎ：０．０５〜０．３５％を含有するステンレス鋼を使用することを特徴とするメチオニンの製造法。