TW201716371A - 產製肌氨酸鈉之連續式系統 - Google Patents

Abstract

本發明係關於一種產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法，本發明產製肌氨酸鈉之連續式方法係利用高壓裝置進行以下步驟：(a)氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液進行混合(b)氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液之混合液體在高壓下進行胺化反應，以得到胺化反應產物(c)分離胺化反應產物，以得到肌氨酸鈉。本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法係利用氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液在高壓下進行胺化反應，且經由連續式模組及方法，可簡化製程，提高反應效率，縮短反應時間。

Description

產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法

本發明係關於一種產製肌氨酸鈉之系統及方法，詳言之，係關於一種產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法。

肌氨酸是一種天然氨基酸，是膽鹼轉化至甘氨酸的中間產物，普遍存在於生物材料與食物當中，同時也是構成身體組織與肌肉的成分。肌氨酸具有甜味，因此常被運用在香料，食品添加劑，藥物製造當中。另外也被廣泛地應用在製造生物可分解界面活性劑或是牙膏。過去，肌氨酸的製造方法，是由肉類中萃取出肌酸(creatine)，水解反應後得到的產物。直到1862年由Jacob Volhard首度利用甲胺與氯乙酸成功合成出肌氨酸。

中國大陸無錫輕工大學學報第16卷第1期「椰油醯基肌氨酸鈉的合成及分析」文獻中指出：氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液在80℃下在密封環境中攪拌進行反應，以製得肌氨酸鈉。實驗結果顯示，在攪拌進行反應4小時後，能得到最高產率的肌氨酸鈉。然而，該文獻生產肌氨酸鈉的製程時間至少需要4小時以上，且最高產率只有60%左右，且目前甲胺與氯乙酸鈉合成肌氨酸鈉的合成方式，不僅需要長時間的反應過程，更只能批次操作，並無法達到快速且連續式的生產製程，對於工業上大量生產之時間與成本的期待，仍有一大段落差。

因此，有必要提供一種創新且具進步性的產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法，以解決上述問題。

本發明提供一種產製肌氨酸鈉之連續式系統，包括：一氯乙酸鈉儲存槽、一甲胺儲存槽、一氣體儲存槽、一混合器、一管式反應器、一背壓閥、一氣液分離槽，及一回收槽。該氯乙酸鈉儲存槽用以儲存氯乙酸鈉水溶液。該甲胺儲存槽，用以儲存甲胺水溶液。該氣體儲存槽，用以儲存高壓氣體，加壓推動甲胺水溶液。該混合器，用以混合氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液。該管式反應器，用以接收氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液之混合液體，進行胺化反應，以得到胺化反應產物。該背壓閥，用以調整產本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統之壓力。該氣液分離槽，用以分離胺化反應產物，以得到肌氨酸鈉。該回收槽，用以回收反應後之甲胺。

本發明另提供一種產製肌氨酸鈉之連續式方法，包括以下步驟：(a)氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液進行混合；(b)氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液之混合液體在高壓下進行胺化反應，以得到胺化反應產物；(c)分離胺化反應產物，以得到肌氨酸鈉。

本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法係利用氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液在高壓下進行胺化反應，且經由連續式模組及方法，可簡化製程，提高反應效率，縮短反應時間。

10‧‧‧本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統

11‧‧‧氯乙酸鈉儲存槽

12‧‧‧甲胺儲存槽

13‧‧‧氣體儲存槽

14‧‧‧混合器

15‧‧‧管式反應器

16‧‧‧背壓閥

17‧‧‧氣液分離槽

171‧‧‧溫度控制器

18‧‧‧回收槽

19‧‧‧第一冷凝器

20‧‧‧第二冷凝器

21‧‧‧第一液態泵

22‧‧‧第二液態泵

圖1顯示本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統之示意圖。

參考圖1，其顯示本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統之示意圖。以下利用圖1說明本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法。本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統10包括：一氯乙酸鈉儲存槽11、一甲胺儲存槽12、一氣體儲存槽13、一混合器14、一管式反應器15、一背壓閥16、一氣液分離槽17，及一回收槽18。該氯乙酸鈉儲存槽11，用以儲存氯乙酸鈉水溶液。該甲胺儲存槽12，用以儲存甲胺水溶液。該氣體儲存槽13，用以儲存高壓氣體，加壓推動甲胺水溶液，在本實施例中，該氣體儲存槽13之內容物係選自氮氣或氦氣中之一種。

本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統10，另包括一第一液態泵21，設置於該氯乙酸鈉儲存槽11與該混合器14之間，用以加壓推動氯乙酸鈉水溶液。一第二液態泵22，設置於該甲胺儲存槽12與該混合器14之間，用以加壓推動甲胺水溶液。一第一冷凝器19，設置於該甲胺儲存槽12與該第二液態泵22之間，用以降低甲胺水溶液溫度，防止甲胺揮發成氣體，在本實施例中，該第一冷凝器19溫度為-20~10℃。

氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液加壓導入該混合器14中，混合成氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液之混合液體。該背壓閥16，用以調整本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統10之壓力。該管式反應器15，用以接收氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液之混合液體，在高壓下進行胺化反應，以得到胺化反應產物，在本實施例中，該管式反應器15係維持於1.1~300大氣壓力及20~200℃溫度操作條件，進行胺化反應，本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統10，反應時間短，反應效率更高。胺化反應產物包括：肌氨酸鈉、氯化甲胺、水及未反應之甲胺，胺化反應產物進入該氣液分離槽17。

該氣液分離槽17，另包括一溫度控制器171，用以將胺化反應產物溶液中之液相甲胺加熱蒸發成氣相之甲胺，在本實施例中，該溫度控制器171溫度為0~98℃。該氣液分離槽17用以分離胺化反應產物，以得到肌氨酸鈉。在本實施例中，該氣液分離槽17分離胺化反應產物為液相之肌氨酸鈉、氯化甲胺、水至槽底，及氣相之甲胺至槽頂。本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統10，另包括一第二冷凝器20，設置於該氣液分離槽17與該回收槽18之間，用以將氣相之甲胺冷凝為液態導入該回收槽18回收使用，在本實施例中，該第二冷凝器20溫度為-20~10℃。

本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統及方法利用高壓裝置將氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液在高壓下進行胺化反應，且經由連續式模組及方法，可簡化製程，提高反應效率，縮短反應時間。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神與範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

10‧‧‧本發明產製肌氨酸鈉之連續式系統

11‧‧‧氯乙酸鈉儲存槽

12‧‧‧甲胺儲存槽

13‧‧‧氣體儲存槽

14‧‧‧混合器

15‧‧‧管式反應器

16‧‧‧背壓閥

17‧‧‧氣液分離槽

171‧‧‧溫度控制器

18‧‧‧回收槽

19‧‧‧第一冷凝器

20‧‧‧第二冷凝器

21‧‧‧第一液態泵

22‧‧‧第二液態泵

Claims (10)

1. 一種產製肌氨酸鈉之連續式系統，包括：一氯乙酸鈉儲存槽，用以儲存氯乙酸鈉水溶液；一甲胺儲存槽，用以儲存甲胺水溶液；一氣體儲存槽，用以儲存高壓氣體，該氣體係選自氮氣或氦氣其中之一種；一混合器，用以混合氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液；一背壓閥，用以調整系統之壓力；一管式反應器，用以接收氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液之混合液體，進行胺化反應，以得到胺化反應產物；一氣液分離槽，用以分離胺化反應之產物，以得到肌氨酸鈉；及一回收槽，用以回收反應後之甲胺。
2. 依據權利範圍第1項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式系統，另包括一第一液態泵，設置於氯乙酸鈉儲存槽和混合器之間，用以加壓推動氯乙酸鈉水溶液；一第二液態泵，設置於甲胺儲存槽與混合器之間，用以加壓推動甲胺水溶液。
3. 依據權利範圍第2項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式系統，另包括一第一冷凝器，設置於甲胺儲存槽與一第二液態泵之間，用以降低甲胺水溶液溫度，防止甲胺揮發成氣體，該第一冷凝器溫度為-20~10℃。
4. 依據權利範圍第1項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式系統，其中該管式反應器係維持於1.1~300大氣壓力及20~200℃溫度範圍操作條件進行胺化反應。
5. 依據權利範圍第1項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式系統，其中該氣液分離槽另包括一溫度控制器，用以將胺化反應產物溶液中之液相甲胺加熱蒸發成氣相之甲胺，該溫度控制器溫度為0~98℃。該氣液分離槽用以分 離胺化反應產物為液相之肌氨酸鈉、氯化甲胺、水，及氣相之甲胺。
6. 依據權利範圍第1項及第5項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式系統，其中另包括一第二冷凝器，設置於該氣液分離槽與該回收槽之間，用以將氣相之甲胺冷凝為液態導入該回收槽，該第二冷凝器溫度為-20~10℃。
7. 一種產製肌氨酸鈉之連續式方法，包括以下步驟：(a)氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶液進行混合。(b)氯乙酸鈉水溶液與甲胺水溶之混合液體在高壓下進行胺化反應，以得到胺化反應產物。(c)分離胺化反應產物，以得到肌氨酸鈉。
8. 依據權利範圍第7項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式方法，其中在步驟(b)中，係維持於1.1~300大氣壓力及20~200℃溫度範圍操作條件進行胺化反應。
9. 依據權利範圍第7項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式方法，其中在步驟(c)中，分離胺化反應產物為液相之肌氨酸鈉、氯化甲胺、水及氣相之甲胺。
10. 依據權利範圍第7項所請求之產製肌氨酸鈉之連續式方法，其中在步驟(c)後，另包括一冷凝步驟，用以將氣相之甲胺冷凝回收。