專利名稱：由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素制備海因的改進工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素為原料制備海因酸鈉的制備工藝。
背景技術：
海因，又稱乙內酰脲，是重要的化工中間體，用于農藥、醫藥、甜味劑、管感光材料等有機合成中。20世紀中后期，日本Mitsui Toatsv Chemicals Ins等公司采用乙醇腈、NH4HCO3和NH3為原料，通過100℃高壓反應后經濃硫酸反應制得海因，其缺點是生產排放的廢水中含腈化物，毒性極大，不易處理，造成對環境的污染嚴重，因此已經限制生產，有些企業也因此停產。之后荷蘭帝斯曼公司研究開發采用甘氨酸、氫氧化鈉和尿素為原料制備海因，為了提高收率，他們采用將離心時的沖洗液返回第一步當水使用。但是由于返回沖洗液中不僅含有海因還含有一定量的副產物硫酸鈉，使得下次反應液中硫酸鈉也增多，離心分離海因時，硫酸鈉也分離出來成塊狀或片狀，造成離心困難，產品不合格，工業化中也遇到了困難。我們對該工藝收率低的原因進行了深入研究，找到其原因是在閉環反應時用了過量的硫酸，生成的部分海因分子上的N原子顯堿性，容易與過量的硫酸生成弱化學鍵，造成海因在反應液中溶解度增大，使收率降低。
發明內容
本發明的目的就在于提供由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素制備海因酸鈉的改進工藝，其針對背景技術的情況將第一步反應法放出的NH3送入上次離心后的酸性母液中，將其中和到pH為3，使過量海因沉淀出來，通過過濾、沖洗、加以回收，從而提高了收率。并對反應的后期母液進行處理，不僅解決了母液排放對環境的污染問題，還將副產品回收利用提高效益。
本發明的技術方案為將摩爾比為1∶1∶1.5～2的甘氨酸、氫氧化鈉和尿素以及約6摩爾的水，各原料取相應重量放入搪瓷反應釜中，攪拌下加熱到40℃～50℃，在料液完全溶解后，用200～300目尼龍網過濾出不溶物，濾液打入1500L的不銹反應釜中，攪拌下保持溫度在95℃～105℃，反應8小時，反應完畢將反應液打入2000L搪瓷釜中，邊用冷水降溫邊滴加適量濃硫酸，并保持溫度在85℃～90℃保溫2.5～3小時，然后降溫結晶，降溫到25℃，用離心機離心，并用水沖洗、經干燥得產品海因；二、將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和PH值到3，然后母液在靜置槽中靜置4個小時，過濾回收二次沉淀的產品海因，提高收率；三、將上述處理后的母液用氨氣中和到PH值5.6，然后進行冷卻使其溫度在5～10℃左右，得上層含(NH4)2SO4母液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物可包裝出售。
本發明的有益效果是本發明工藝將第一步反應放出的氨氣中和上次離心后的酸性母液的PH值，使海因和硫酸間弱化學鍵受到破壞，則母液中的過量海因沉淀出來，然后過濾回收二次沉淀出的產品海因，可以使產品收率提高5％左右。并采取第三步對反應的后期母液進行處理，將母液用NH3中和到PH值到5.6，冷卻降溫到10℃，使得母液中的硫酸鈉結晶析出，并作為硫酸鈉水合物出售，剩余硫酸銨水溶液讓農民拉走或直接做肥料，這樣不僅解決了母液排放對環境的污染問題，而且還將原有母液中難以處理的硫酸鈉和硫酸銨副產品回收處理，從而提高效益。
具體實施例方式
實施例1500L搪瓷釜中加入水595L，甘氨酸394Kg，氫氧化鈉220Kg(96％左右)，尿素473Kg，在攪拌下加熱到40-50℃，在料液完全溶解后用200-300目的尼龍網過濾出不溶物，濾液打入1500L不銹反應釜中，攪拌下保持溫度在100℃左右，反應8個小時，反應完畢將反應液打入2000L搪瓷釜中，邊用冷水降溫邊滴加濃硫酸588Kg，并保持溫度在85℃～90℃保溫2.5～3小時，然后降溫結晶，降溫到25℃，用鍍塑離心機離心，并用水沖洗、經干燥得產品海因373Kg。然后將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和PH值到3，然后母液在靜置槽中靜置4個小時，過濾回收二次沉淀的產品海因12Kg，提高了收率，海因總產品量為385Kg，收率可到73.3％。回收產品后，將上述處理后的母液用氨氣中和到PH值5.6，然后進行冷凝到10℃左右，得上層含(NH4)2SO4母液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物可包裝出售。
權利要求
1.由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素制備海因的改進工藝，其改進整體的工藝步驟為一、將摩爾比為1∶1∶1.5～2的甘氨酸、氫氧化鈉和尿素以及約6摩爾的水其一般為自來水，各原料取相應重量放入反應釜中，攪拌下加熱到40℃～50℃，在料液完全溶解后，用200～300目尼龍網過濾出不溶物，濾液打入1500L的不銹反應釜中，攪拌下保持溫度在95℃～105℃，反應8小時，反應完畢后將反應液打入2000L搪瓷釜中，邊用冷水降溫邊滴加適量濃硫酸，并保持溫度在85℃～90℃保溫2.5～3小時，降溫結晶，降溫到25℃，用離心機離心，并用水沖洗、經干燥得產品海因；二、將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和PH值到3，然后母液在靜置槽中靜置4個小時，過濾回收二次沉淀的產品海因；三、將上述處理后的母液用氨氣中和到PH值5.6，然后進行冷凝其溫度在5℃～10℃，得上層母液為硫酸銨水溶液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物結晶可包裝出售。
全文摘要
本發明涉及由甘氨酸、氫氧化鈉和尿素為原料制備海因酸鈉的制備工藝。其步驟為將摩爾比為1∶1∶1.5～2的甘氨酸、氫氧化鈉和尿素以及約6摩爾的水取相應重量放入反應釜中在相應條件下得產品海因；將上述步驟中排放出的氨氣反加入母液中中和pH值到3，然后過濾回收二次沉淀的產品海因；將上述處理后的母液用氨氣中和到pH值5.6，然后進行冷凝其溫度得上層母液為硫酸銨水溶液可直接拉走作肥料，留在池中的硫酸鈉水合物結晶可包裝出售。本發明過濾回收二次沉淀出的產品海因，可以使產品收率提高5％左右。并對反應的后期母液進行處理，不僅解決了母液排放對環境的污染問題，還將副產品回收利用提高效益。
文檔編號C07D233/00GK1958569SQ20061010219
公開日2007年5月9日 申請日期2006年11月27日 優先權日2006年11月27日
發明者高樹桐, 閆玉玲, 張興格, 赫灶火, 楊文田, 李國輝 申請人:河北東華化工總公司