專利名稱：蛋氨酸或蛋氨酸衍生物的連續生產方法
技術領域：
本發明涉及一種優選地是可連續進行的方法，此方法適于大規模工業生產可直接使用的例如可用作食物添加劑的堿金屬或堿土金屬蛋氨酸鹽溶液，或者適于分離適用作食物添加劑的氨基酸或其鹽。此方法特別適于蛋氨酸溶液的生產，蛋氨酸和蛋氨酸鹽水溶液，特別是蛋氨酸鈉鹽水溶液(DE 31 05 009 C)以及例如蛋氨酸羥基類似物(MHA)的代替物已廣泛地用作家禽、豬以及農業經濟動物的飼養中的食物添加劑并主要是用于動物蛋白的產生。特別是考慮到世界人口的不斷增長以及食物供應問題的日益突出，作為動物生長過程中必需氨基酸的一種，蛋氨酸及其各種形式，以及它們更經濟的制備將會變得特別重要。根據需要，此產品優選是以固體或液體形式使用。
商業上可獲得的蛋氨酸鈉溶液的濃度為40%蛋氨酸重量比，與代替物MHA對照，以等摩爾為基準測定，具在生物價值上與固體蛋氨酸等同。適于制備此蛋氨酸鈉溶液的方法主要有下列三種方法;
1.簡單地溶解分離的蛋氨酸。
盡管此方法可制得最純的產品形式，但是因為增添了工序，此方法較制備固體形式更昂貴，因而與蛋酸氨本身的制備相比更不經濟。
2.用NaOH或NaOH/CA(OH)2混合物堿解5-(β-甲硫基乙基)乙內酰脲，為此必需使用約2-3當量的氫氧化物以避免生成不需要的副產物。
當使用CA(OH)2時，過量的皂化劑應可從碳酸鈣的形式除去(DE 3105006 C)，但是必須是作為實際上沒用的廢鹽除去或者轉化成氫氧化物形式，此氫氧化物形式可再次使用，但這需要昂貴的步驟例如煅燒或淬火。相反，當單獨使用氫氧化鈉溶液時，過量的皂化劑必須以生成的碳酸鈉形式除去(DE 31 04 997 A)或者其必須以在用硫酸中和碳酸鈉后形成的硫酸鈉除去(EP 253 740)鹽的生成和除去此鹽的昂貴方法以及在產品的溶液中不需要的殘余的危害物構成了此方法的缺點。
3.蛋氨酸酰胺的堿解。
此方法可以按例如EP 0 228 938中的已知方法用不增加過量的副產物生成的約化學計量的氫氧化物進行。與方法2相比，這里有一個重要的優點。
蛋氨酸酰胺的制備可以按已知的方法通過蛋氨酸腈化物的水解進行，此蛋氨酸腈化物可依次通過由常規起始原料，甲硫基丙醛(MMP)，氫氰酸或氰化銨和直接合成獲得。
由于在堿性腈化物的水解反應優選是通過加入催化活性的羰基化合物，特別是酮進行時不可避免地會引起中性鹽的生成，因而將不能使用酸催化的腈化物的水解方法(Houben-wey Methoden der Organischen chemce，enlarged，supplementary volumes to the 4th edition，1985，vol.E5，PP.535以及其中所引述的文獻)。
純凈地分離出蛋氨酸并隨即如專利EP228 938所述用NAOH將其水解成為NaMet這需要相當大的支出和損耗，此方法是不經濟的。
在同一個專利的其它一些實例中，首先用常規方法在500ml壓力容器中由MMP和HCN制得MMP-氰醇，然后再通過通入濃縮NH3將MMP-氰醇轉變成蛋氨酸腈化物。釋放壓力并由60℃冷卻至10℃后，將此產物(見Houben-weyl)與丙酮和NaOH的水溶液反應，于180℃加入氫氧化鈉溶液后，在所得蛋氨酰胺被水解成蛋氨酸鈉之前，真空除去剩余的氨和丙酮。隨后釋放壓力并真空除去剩余的氨，結果產生除了含有蛋氨酸的蛋氨酸鈉溶液，這溶液仍然含有至少10種不同而又不可忽略濃度的其它的副產物。此實試室方法對于通常每個工廠每年蛋氨酸產量為幾萬噸的大規模工業生產是不適合的。而且，更不用說丙酮剩余物和其再循環的可能或者反應中投入的大量過量的NH3的再循環可能性。除了優先安排產率和選擇性方面所希望的合成路線外，最大可能地回收過量使用的氨和再循環中所需的酮催化劑以及隨后回收氨和酮這兩者是采用經濟方法的前提條件這應該能夠以所需的規模連續進行。
至今還沒有有關均相酮催化的堿氨基腈化物水解的連續方法的報導。很顯然，其原因在于至今還沒有獲得能夠對所得酮、氨、水和可能的副產物的混合物連續進行純化的有效的工業方法。
這個問題的重要性可由下列事實說明，即含有羰基基因的催化活性聚合物樹脂已經開發成為酮替代物(EP 84 470 DD 208 349，其可以通過過濾由反應介質中很容易地除去或者可以將其制成固體墊令基質溶液不斷地流過。
但是，這種初看起來十分吸引人的想法存在下列缺點。首先這種催化劑至今還沒有投放市場并且可以推測要到生產以適于大規模工業生產的量將是十分昂貴的，相反酮則是十分便宜的，另外，所述聚合物樹腈很快會由于在羰基基團上的副反應而中毒并且必須通過昂貴的方法再生。
在各種此類方法中(EP168 282，US 4，677，224)，通過以在隨后的皂化階段中生產的產物溶液由約1M至0.1M用于水解的大量的反稀釋氨基腈化物溶液為代價實現了催化劑壽命的提高。
這對于大規模工業生產也是一個缺點。首先，它需要使用一個裝填了聚合物催化劑的龐大柱子，并且這些柱子必須至少參與兩次，而催化劑的再生問題仍然還沒有徹底解決。其次，約80℃大約90%產物溶液必須被再次冷卻到30℃，這是初始步驟所需的溫度，而且在其經過初始步驟后，此溶液必須再次加熱到原來的皂化溫度。
在此方法中，對于經濟上原因以及現代生態學的需要求兩者來講最佳的反應控制和避免或最小限度地產生廢氣是十分必要的。
因此，問題就在于需要提供一種生產蛋氨酸或其鹽或者蛋氨酸前體如蛋氨酸腈化物或酰氨的方法，此方法直接以已述的基本化學物為基礎并應能夠以巨大的工業規模進行而不需要中間的分離步驟。此方法應該是經濟的并且特別是應可以連續地進行而反應中加入的過量氨和酮應能夠以最可能小的損耗回收并能再次使用。
本發明權利要求書中提出的方法解決了此問題，特別是各種權利要求能夠結合使用同時又保留它們的各自的優點。
此方法，其優選可連續或部分連續地進行但也可以分批進行，其包括總共下列5或6個生主要反應步驟1)由MMP和HCN制得MMP-氰醇(CH)粗品(初始步驟)。
2)由粗MMP-CH和NH3或NH3/水混合物或者由MMP.HCN和NH3或NH3/水的混合物以一步制得MMP-氨基腈化物粗品(初始步驟)。
3)將粗MMP-氨基腈化物(AN)酮催化堿解成蛋氨酸酰胺粗品。
4)任意地用同時部分或全部地脫除酮、NH3以及任意其它的揮發性組分，將由3)獲得的含有蛋氨酸酰胺(Met-AM)的粗產物混合物堿皂化。
5)然后任意在處理由4)獲得的粗品蛋氨酸鹽溶液后，例如，通過后反應，純化或蒸發濃縮成所需的最終濃度。
6)將氨/酮純化并再循環R＝(CH2)2SCH3到1)和2)從由醛與氫氰酸和氨反應(Strecker合成)或者由最初形成的氰醇和氨(Tieman變化)制得作為α-氨基酸前體步驟的氨基腈化物生成是公知的并有大量的實例進行過研究(Houben-WeylMethoden der Organischen，Chemie第4板，1952，Vol.8，P.274等和P.279等以及第4版的增補版，E5 P.1425等)，若選擇合適的反應條件，兩種反應的產率可以達到＞90%。
在此情況下，Tieman變化具有這樣一個優點，即它能收集氰醇形成反應中相當多的熱量。特別是在連續方法中，它能使隨后形成氨基腈化物的反應溫度，其也是放熱反應，調節得更準確。
MMP-氰醇的形成MMP-氰醇于PH5-9和最高50℃的溫度下可由MMP和液態或氣態氫氰酸自發地生成，但反應優選在PH5.5-7.5和20-30℃的溫度下進行。
如果必要，可加入少量堿將PH保持在所需的標定范圍內。適宜的堿有有機堿如氨基化合物，例如三乙胺或吡啶，以及無機堿如堿金屬或堿土金屬氫氧化物或氰化物，例如NaOH或NaCN，特別適合的是它們的水溶液形式。
反應應當以約等摩爾量進行。應盡可能地避免醛過量，因為它會在隨后的反應步驟中或在最終產物中導致副產物并降解產物。
大量過量的HCN也應當避免，因為氫氰酸必須在合適的步驟除去或者破壞掉，這將需要另外的能量并使反應方法復雜化。現已發現稍微過量的HCN，特別是高達5%是有利的，因為它能夠使MMP的定量轉化以達到實際上≥99.9%的選擇性。
如上所述，由MMP和氣態或液態氫氰酸制備MMP-CH可以分批進行，例如，在一個攪拌的容器中或者特別有利地是連續地在一個管狀或環狀反應器中或者兩者組合的反應器中進行。用伴隨的PH和溫度控制，把反應物徹底混合是優選進行這個步驟的前提。
通過常規分析方法例如HPLC或TLC測定的產率為99.9%。
氨基腈化物的形成將所得粗品MMP-氰醇以同樣方法與氨或氨/水混合物反應可被轉化成粗品MMP-氨基腈化物，作為約等摩爾MMP和HCN混合物或者例如在MMP-CH還沒有完全形成時的氰醇步驟可以得到的粗品MMP-氰醇和MMP/HCN的任意混合物。
早先過去專利公開中主要描述了液NH3與MMP/HCN或MMP-CH的反應，而最近則更強調氨基腈化物形成過程中使用氨水的優越性。
DE-OS1643535描述了使用以MMP為基準4.6-55等當量的NH3過量并且NH3濃度大約50%重量比，于超壓下在可高到最大溫度為60℃的溫度下而優選15-40℃進行的反應。然而，特別是對于一個連續方法，4.5-5.5小時的停留時間就太長了。而且所述的方法伴隨有相當多的副產物產生(DN和DNMA)，這對于連續的大規模生產是不可以接受的，對氨基腈化物酸水解后的蛋氨酸收率以MMP計為97-99%。DE-OS20 06 979描述了一種在基本上相同的條件下進行的方法，但此方法是在連續操作攪拌的容器中進行的，而本發明的要點在于在氨基腈化物粗品的相分離后，部分地再回到所得水相的反應容器中，此水相富集在NH3中并仍含有AN。這也就是說在隨后的酸皂化期間減少了形成的鹽的量。而特別是考慮到所希望的酸皂化，已經形成的產物的部分再循環使得此方法相對不夠經濟。
DE-26 45 544中作為優點描述了使用NH3濃度為24-48.6%重量比，特別是32-42%重量比的氨水，并且NH3相對于所用預先制備的氰醇超過4-7當量，溫度為50-100℃而壓力為1-10巴的方法。盡管生成氨基腈化物的反應可以連續地并在一個管狀反應器中進行而反應時間低于30分鐘，但氨基腈化物的產率，基于反應中加入的MMP-氰醇最好只能有96%。從經濟學和生態學上來講，考慮到未反應的析出物或從中生成的副產物必須經過昂貴的方法分離出并處理掉一個中間體的產率明顯低于100%這對于多步反應是不夠的。這一點特別是對通常為蛋氨酸的大規模生產是不能接受的。
在上述所有的先前的專利文獻中，提到產率都大于90%，但根本不談在平衡中這產生的差額。
現在，根據本發明業已發現氨基腈化物粗品中的主要有機副產物包括在本步中形成的相應取代的亞氨基二腈(DN)(DN＝2，2′-雙-(2-甲硫乙基)亞氨基二乙腈)、由此衍生的二腈單酰胺(DNMA)(DNMA＝2，2′-雙-(2-甲硫乙基)亞氨基二乙腈-單酰胺)和蛋氨酸酰胺。
R為上述定義。
到目前為止在文獻中還不曾公開過的亞氨基二腈化合物DN和DNMA在隨后的步驟中將部分地或全部被水解成相應的亞氨基二酸(DS1＝2，2′-雙-(2-甲硫乙基)亞氨基二乙酸)，此酸為不純成分而在產物中的濃度應當盡可能地小。因此，為了基本上定量地產生氨基腈化物，特別是當考慮到經濟方法的重要方面，最佳地進行氨基腈化物的步驟主要取決于使副產物的產生盡可能地少。
現已發現，如果一次操作NH3/CH或NH3/醛的摩爾比至少為4∶1，特別是5∶1至15∶1，而所用NH3的濃度為＞50%重量比，優選55-85%重量比，特別是NH3/H2O摩爾比大于1.5，溫度大于40℃但為超過80℃，而反應時間為至少5分鐘但不大于60分鐘，通常以參與反應的醛做基準，DN+DNMA的比例可接受地低值占加入反應中的氰醇的≤2mol%，AN產率為≥98mol%。特別是在高溫下或用降低NH3濃度或過量可提高二腈的含量，但也可以用增加停留時間來提高二腈的含量，而較少的水含量增加了所需反應時間。優選地是最終反應應在已有2%理論量的DN+DNMA(以MMP-CH為基準的mol%)形成時終止，因為，不然的話最終產物中DS的比例會變得太高。通常反應在所給出的限定條件下進行，所用方法以便使DN+DNMA的比例保持盡可能地低。此反應步驟的一個優選實例為使用濃度為55-85%重量比，特別是60-80%重量比的5-8當量的NH3，溫度范圍為50-70℃，反應時間為10-50分鐘而壓力為在這些條件下在此系統中確定的壓力。在此范圍內，DN+DNMA的比例甚至可以低到＜1mol%。
在此首次選擇的條件能夠使得連續方法以大于96%的產率進行，此條件對于大規模生產極為重要。潔凈的管狀反應器或環狀和管狀反應器的結合裝置可用于本方法。管狀反應器應當具有環狀反應器多重停留時間，因為這樣能夠使得生成的二腈保持在較低的水平。此外所述的方法還有這樣一個顯著特點，即可以用由隨后再循環步驟回收的氨或氨/水混合物代替新的氨/水。
如此獲得的粗品氨基腈化物/水/氨的混合物可以直接或者在減壓到常壓下或減壓到氨基腈化物步驟反應系統壓力和常壓之間的壓力后用于隨后的水解反應。在此減壓過程中，也許已經從氨基腈化物步驟中回收了過量的NH3部分。
氨基腈化物的水解二蛋氨酸酰胺的形成在專利DE26 37 204和27 53 828中建議在通過酮催化水解相應的氨基腈化物生產氨基酸酰胺時使用脂肪族或環狀脂肪族酮，表明它們在對氨基腈化物水解的適用性上有明顯的差別。
使用丙酮可以得到最高的反應速度，而丙酮是不太貴的酮并對健康危害最小，因而對于工業目的是較優選的。
當在0.2-2.0當量的丙酮存在下于10-30℃溫度下用稀氫氧化鈉溶液將如上所述制備的氨基腈化物水解時，所得產物混合物主要含有蛋氨酸酰胺，蛋氨酸鈉，咪唑烷二酮(imidazolidinone)化合物IM1和IM2，MMP以及較低濃度的其它組份。
R如上述定義。
盡管咪唑烷二酮也可以通過隨后于升溫下的皂化轉變成蛋氨酸，但所含IM1和MMP會導致最終產率降低并可引起純度問題。根據本發明，通過保持溫度和較低的堿含量可以明顯降低醛反生成(backformation)和IM1的生成，從而可以提高反應全過程的選擇性。專利DE27 53 829中所述的制備α-氨基酸的方法很可能是在現有情況下產生的更差結果。文獻中氨基腈化物皂化所需堿的總量，即基本上為1當量氫氧化物，已經加到粗品氨基腈化物混合物中而皂化反應以一步進行。另外，當溫度升高到40℃以上時，可以發現醛含量值可高到7mol%，然而，當溫度低于30℃時，醛含量可降低到低于2%。如眾所周知的，因氨基腈化物水解的反應速度隨著酮的濃度大大提高(Commeyras等，Tetrahedron 1978，34，2275開始，給出了丙酮和α-丙氨酸腈化物的實例)，此特性也可用于控制所要的反應。但是，從經濟上和對產物的純度來講，特別過量的酮，例如過量幾倍摩爾數是不可取的。現已發現，當在加入中等酮的過量H2O的范圍內并優選地有少量氫氧化物的情況下可以實現在AN水解步驟的高反應速度和因而產生良好的選擇性。總之，最佳范圍如下所限定(以腈化物為基準)。
H2O為15-50當量，優選20-30當量;酮為0.2-2當量，優選0.3-1.0當量;OH-為0.1-1.1當量，優選0.15-0.4當量，特別是0.15-0.3當量;NH3為1-7當量，優選2-5當量，溫度為10-30℃，優選15-28℃而反應時間為10-90分鐘，優選20-60分鐘。此處所述的方法特別是，可以用在隨后的再循環步驟得到的其中含有副產物的酮水溶液，特別是丙酮溶液代替所用的酮和水。
用如上所述的方法，粗品氨基腈化物的水解可以批量進行或者，優選連續地進行，批量的方法是在例如一個攪拌的反應容器中進行。對于連續方法，可以使用單的反應管但優選的是環狀反應器，特別是環狀反應器和反應管的結合裝置。盡管優選地是使用所給方法的系統中所確定的壓力，此步驟的壓力沒有限制并且如上所述根據所用方法可選擇壓力。
氨基酸酰胺的水解二蛋氨酸鹽的形成如此獲得的溶液可直接用于隨后用堿金屬或堿土金屬氫氧化物的皂化反應。為此，應通過加入另外當量的氫氧化物提高在前步水解中已調節的羥基含量，以使所得的羥基含量比率以加入反應中的MMP為基準達到0.95-1.1當量，優選1.0-1.05當量。皂化溫度應至少為85℃，優選不低于90℃但通常大于100℃，特別是110-140℃。一般溫度不超過200℃，酰胺濃度較有利地是10-35%重量比，優選≤30%重量比而特別是≤25%重量比，當皂化溫度為≥160℃時，≤25%重量比的濃度是較優選的。任意地用通過蒸發的反應溶液的伴隨物質濃度，將壓力調節到與所選擇溫度相應的1至幾個巴的系統壓力，反應時間至少為10分鐘但最多90分鐘，在堿金屬氫氧化物情況下優選20-40分鐘而在堿土金屬后氫氧化物情況下高到180分鐘。
本發明方法的特點在于在酰胺皂化期間和/或其后，氨、酮和水于≥85℃溫度下和/或真空下一起被除去。氨優選基本上不含有酮并被轉移到腈化物的合成中(如上述)。本發明的方法可用于其中特別是在低于60℃溫度下，蛋氨酸腈化物在酮的存在下首先皂化成酰胺的所有蛋氨酸的合成。
現已發現，根據本發明根本不必要象例如Ep-B228938對制備的蛋氨酸酰胺溶液施用真空進行和象DE26 37 204C2建議的那樣(低PH)首先分離出存在于粗品蛋氨酸酰胺混合物中的酮。正如本發明發現的，由于酮部分(占反應加入量的2-10%)在任何情況下必然結合成咪唑烷二酮(在丙酮情況下為IM2)并只在皂化步驟釋放出來，出于經濟和生態上的原因在此再回收也是有必要的，本方法選擇了將酰胺皂化期間或其后不含酮和釋放的酮再回收。在酰胺皂化步驟之前優選不除去酮，這樣就免了第二部分含有酮的蒸汽流產生和再還需要附加設備。皂化可以在攪拌的壓力反應器中分批進行，但優選是在例如皂化柱中連續進行。當使用連續法時，其特殊的優點在于與此同時可以除去殘留的NH3，包括反應中形成的NH3以及仍然殘存的酮和皂化溫度下就地產生的蒸汽或加料時任意注入的過熱蒸汽。收集在頂部泄出的混合物并用作再循環的氨和酮。從柱子中排出物，此柱子含有沒有了氨和酮的淺黃色氨基酸鹽溶液，其中根據蒸發程度的不同濃度各不相同，而其中氨基酸含量為10-45%重量比。
由于粗品氨基酸鹽溶液中可能仍含有濃度為幾百個ppm的氨化物殘余物，因而就不得不把它們除去。根據本發明，其可以通過加熱處理進行，優選在大于150℃至優選200℃間和停留時間高達40分鐘，特別是至少10分鐘的情況下直接得到氫基酸鹽溶液。通常，在≥160℃時處理時間為至少15分鐘，在≥180℃時為至少7分鐘，在≥190℃時為至少4分鐘。
雖然由DE-OS33 34 328已經知道殘存的氰化物濃度可以通過提高堿溶液的溫度除去，但是DE-OS33 34 328涉及的是對粗品乙腈中結合的氫氰酸和丙腈的破壞，為此，除了考慮氨基酸反應還必須考慮到溫度和PH值的顯著差別。
以含有40%重量比的氨基酸為基準，如此獲得的溶液只含有＜10ppm氰化物。這個數值明顯地低于許可的限量，熱后處理以成功地在所得10-45%重量比，但優選15-30%重量比的任何濃度的氨基酸中進行。此處理可以在隨后的步驟中，例如在另外的反應管中，或者在適當的皂化期間，例如通過升高皂化柱較低部分的溫度來進行，氰化物的皂化結果導致在產物的溶液中有少量的堿金屬或堿土金屬甲酸鹽，但這并沒有什么問題。因為甲酸鹽，特別是甲酸鈣本身就是飼料添加劑。
如果排出物含有＜40%重量比的氨基酸，則有必要通過蒸發來再濃縮。此蒸發過程優選是在常壓或減壓下和較溫和的條件任意的沸點下，例如利用降膜蒸發器進行。此步所得的蒸汽可以返回到其它步驟的反應中。
也業已發現過濾產品溶液是有利的，優選在活性炭上。這個可有利于在柱上進行，特別是當方法連續的時候。除了除去輕度渾濁和少量付產品外，在此階段還出現顏色進一步變淺。這個步驟通過必要的蒸發于濃縮前和濃縮后進行。用這里所述的方法，以加入該過程中的醛為基準，蛋氨酸總收率至少為95%。以蛋氨酸為基準當皂化連續進行時，在溶液中可以檢測到的非毒性亞氨基二乙酸化合物DS1和DS2(N-(1-羧基-1-甲乙基)蛋氨酸)的總量低于1%重量比。
R定義同上。
產品溶液的品質與已用于飼料添加劑的等同。
氨-酮純化和再循環如果這個方法是經濟的話，這個方法最基本的應能再次使用過量氨，特別能把過量氨送回到氨基腈形成階段。由于NH3在氨基腈皂化過程中又重新形成，在順利的再循環情況下，進行整個過程而不消耗NH3甚至是可能的，因此，最后分析中氨基酸分子上的氮是從氫氰酸衍生而來的。
出于經濟原因盡可能把作催化劑的酮全部再循環，也是必要的。
根據本發明業已發現用于氨基腈形成的氨必須基本上不含酮，因為少量酮會導致氨基腈產量減少及在粗品氨基腈中會顯然地檢測到醛的部分，由此會減少最終產品的產量和降低質量。再循環氨應該優選含小于25毫克當量酮，特別是小于10毫克當量酮，以氰醇和/或醛為基礎。這就意味著汽提的(Stripped)NH3/酮/水的混合物不可能再循環。是否在酰胺皂化之前、期間或之后進行汽提不重要，但酰胺皂化期間或酰胺皂化之后這兩個所提的方法是優選的。事實上，基本上不含酮的氨通過合適的分離方法，首先必須獲得盡可能多的產量，而再循環的酮可同時含有水和NH3。
這個分離通過蒸餾進行。從皂化而來的蒸汽首先收集于吸附階段的水中，生成的溶液然后裝到塔頭和槽之間的蒸餾柱的某個地方，優選在柱的中間區到低區。如果，例如酮是丙酮，為了分離得到基本上不含酮且無水氨，將含5-30%重量比酮和0-5%重量比NH3的水溶液放入柱中;如果使用合適的回流條件，氨可在柱的塔頭部分或全部冷凝并連續流出，而含5-30%重量比酮和0-5%重量比NH3的水溶液是在柱槽中得到并繼續從那里取出，柱的操作溫度的槽溫100-200℃，超壓1-20巴，塔頭溫度從-20到+55℃。
壓力優選超壓5-18巴，特別是超壓9-25巴;槽溫度相應地為140-190℃，或150-180℃。用水稀釋以調節到標定濃度＞50%重量比NH3之后。頭留分的產品可以直接回到氨基腈形式階段。當使用此方法時加入此過程中的大于95%丙酮可以在槽排出管中回收。此溶液可以代替新的丙酮或者直接用于，或者，如果需要，任意選擇如活性炭作吸附劑，蒸餾后再用于氨基腈的水解。在此情況下，如果需要，可取的是首先用水稀釋此溶液，補償少量損失的丙酮，直到所得濃度，此濃度可與粗氨基腈混合物在一起，形成在氨基腈水解階段所要的丙酮和水的標定深度。所要的氫氧化物當量數可以向水解步驟或者通過直接把氫氧化物加到由此生成的酮水溶液中再加入，或者分別導入合適堿金屬氫氧化物溶液或堿土金屬氫氧化物懸浮液。當延長再循環時，比例會增加且主要由各種吡啶化合物組成的付產品的比例，基本上對本發明方法中氨基腈水解的產量沒有付作用。然而，付產量的水平可于可接受的值上保持不變，方法是通過連續排出從壓力蒸餾中所得少量，如1-10%，槽溶液，和用相應量新鮮溶液代替這些少量的排出液。排出料或者除去，或者再綜合加工，特別是排出料可以不含付產品，然后可再使用。
業已表明當操作過程進行某些時間，頭餾分產品也可能含聚積的付產品，當它們返回這個過程時，頭餾分產品可以導致反應中產量減少。為了避免這個情況，在過程的這一階段中，進行另一個純化步驟是有利的。
因此，甲基硫醇CH3SH特別可以聚積在頭餾產品中，并在氨基酸酰胺水介中可以產生為付產品，有各種方法可除去甲基硫醇。一方面，用蒸餾可以除去，在這種情況下，例如，富甲基硫醇的側線餾分可在柱的某個位置除去，另一方面，通過合適的方法，如用堿金屬氫氧化物水溶液可將甲基硫醇從頭餾分產品中洗出去。然后，洗滌母液可以再生及再循環，如通過加熱或化學上氧化排出甲硫醇及通過回收母液到該過程中。用上面所述的方法，從氨中除去付產品對于連續進行該方法，也是有利的方法。
整個方法的敘述;
在上面所述的條件下進行的方法，在工藝上可以再分成十一個階段，列于下面圖表中。這些階段優選是連續進行。但也可以任意選擇批量地或部分連續進行。在氰醇反應器1中，在MMP和HCN之間的反應是堿催化(KAT.)以生成MMP-氰醇，然后在氨基腈反應器之中，與從吸附和混合的11階段中所得到氨水溶液進行反應，其濃度為＞50%重量比。氰醇反應器1和氨基腈反應器2可以合并成一個階段(Single stage)。所得粗蛋氨酸腈/水/氨混合物的壓力或者在壓力減少階段3被降壓，及由此所得的NH3分別由(a)或b))除去，或者粗混合物直接導入隨后的水解階段4而不釋放壓力。在這個階段4中，氨基腈水解的進行，是借助于同時導入的堿金屬氫氧化物水溶液或堿土金屬氫氧化物懸浮液(MOH)和酮水溶液，優選是從蒸餾10中所得槽產品的混合物形式，并任意加入新鮮酮(△＞C＝0)和/或水(△)。所得的酮溶液，任意的NH3和上面提到的水中產品與合適的堿金屬氫氧化物溶液或堿土金屬氫氧化物懸浮液(MOH)在一起導入皂化反應器5中，并在此進行反應。這里產生的堿金屬或堿土金屬蛋氨酸鹽溶液在已經通過熱后處理區6后通過過濾器7，也可與皂化反應器5匯集，所述溶液接著在8階段用蒸發進一步濃縮。換句話說，蒸發階段8a可以安裝在后處理6的下游，在這種情況，過濾器7具有液體物料通過量的速率較低。過濾器使用新的吸付劑(C＝活性炭和/或過濾器輔助劑)和/或任意過濾輔助劑并除去(C-廢料)用過的吸附劑。
從皂化反應器5除去的蒸汽(此蒸汽含氨、酮、水和副產品)是溶解在吸附階段9中如此多的水中，如果需要，與階段3釋放壓力而來的NH3和從蒸發階段8或8a中來的蒸汽混合在一起，以致所得NH3的濃度至少20%重量比，接著，這個溶液轉移到蒸餾階段10。如蒸餾槽所得含酮溶液然后轉移到水解階段4中，如果需要，通過吸附作用和/或過濾器輔助劑，過濾(7a)之后1或者任意地在少量廢料排出之后。作為頭餾分產品所得的NH3轉移到吸附和混合階段11中，任意地與階段3釋放壓力所得NH3部分氣流(b)混在一起，以及如果需要，在除去付產品，特別甲基硫醇之后。在這個吸附和混合階段11中，通過加水調節NH3到所要的濃度，以及如果需要，替代少量損失的NH3(△NH3)。
根據DE-OS 31 05 009通過這個方法所產生的蛋氨酸鹽溶液可以直接有作飼料添加劑的液體蛋氨酸配劑，或者，如果需要，用文獻中已知法，它可以用來分離蛋氨酸或蛋氨酸衍生物。
現在用下面實施例較詳細說明這里所述的方法。
實施例12-羧基-4-甲硫基丁腈(MMP-氰醇)(表位置1)。將250.0kg(2400mol)新蒸餾的3-(甲硫基)-丙醛(MMP)和110ml三乙胺導入在20℃，PH7.0的400升容器中，該容器裝有錨式漿葉攪拌器、PH電極、溫度計、回流冷凝器、定量給料裝置和附加氫氰酸蒸發器。攪拌下，在7小時內，以罐溫度不超過30℃的這樣速度導入66.0kg(2442mol)新蒸的氣相氫氰酸。同時加入130ml三乙胺，保持PH5.5到7.5。根據HPLC分析，MMP轉化100%，MMP-氰醇產量316kg，其中含氰醇99.6%重量比。這個氰醇用于下面實施例。
實施例2(位置1)，用類似實施例1的條件，在裝有錨式漿葉攪拌器、PH電極、溫度計、回流冷凝器、定量給料裝置和含液體HCN附加儲料容器的250升罐中，在4小時內，將133.9kg(1285mol)MMP和400ml(＝0.29kg)三乙胺與35.8kg(1324mol)液體氫氰酸反應。MMP-氰醇產量170.0kg，其中含氰醇99.2%重量。
實施例32-氨基-4-甲硫基丁酸腈(D，L-蛋氨酸腈)(位置2)在44℃，將51.0g(2.40mol)80%氨水導入250ml不銹鋼高壓釜中，該高壓釜裝有攪拌測壓計、內濕度計、進料管、泵、儲料容器和熱浴。然后，在2分鐘內，用泵加入51.5g(0.391mol)MMP-氰醇中。邊攪拌，邊升至57℃;壓力13巴超壓。在相同溫度，將反應混合物繼續攪拌20分鐘，然后在冰浴中冷卻，減壓到常壓，HPLC分析反應混合物，表明99.1%理論量的蛋氨酸腈。0.0%理論量的蛋氨酸酰胺(AM).0.8%理論量的二腈(DN)和0.0%二腈單酰胺(DNMA)。
實施例4(位置2).如實施例3的設備在50℃，將68.0g(2.40mol)的60%氨水導入到高壓釜中。然后在2分鐘內邊攪拌用泵加入53.6g(0.407mol)MMP-氰醇，溫度升到58℃。壓力是7巴超壓，在相同溫度，將反應混合物繼續攪拌10分鐘，然后在冰浴上冷卻，降至常壓，HPLC分析反應混合物表明99.0%理論量蛋氨酸腈、0.0%理論量的AM、0.9%理論量二腈(DN)和0.0%理論量DNMA。
實施例5(對照)用類似實施例3的方法，將102.0g(2.40mol)40%氨水與55.2g(0.419mol)MMP-氰醇反應。HPL(分析表明98.0%理論量蛋氨酸腈、0.3%理論量的蛋氨酸酰胺、1.4%理論量的DN和0.3%理論量的二腈單酰氨。
實施例6(對照)用類似實施例3的方法，將122.4g(1.80mol)25%氨水與41.1g(0.312mol)MMP-氰醇反應。HPLC表示95.8%理論量的蛋氨酸腈，1.6%理論量的蛋氨酸酰胺，1.6%理論量的DN和1.0%理論量的DNMA。
實施例7(對照)(位置2沒有位置1)。在實施例3所述的設備中，在42℃，將122.4g(1.80mol)25%氨水導入到高壓釜中。然后在4分鐘內邊攪拌用泵注入8.5g(0.314mol)HCN的31.7g(0.304mol)MMP的溶液，溫度升至53℃。壓力1巴超壓，在相同溫度，反應混合物繼續攪拌10分鐘，然后在冰浴中冷卻，降至一般壓力。HPLC分析反應混合物，表明91.9%理論量蛋氨酸腈、1.8%理論量蛋氨酸酰胺、1.7%理論量的DN和1.2%理論量的DNMA。
實施例8(位置2沒有位置1).用類似實施例7的方法，在32℃，將51.0g(1.80mol)60%氨水導入高壓釜中。在0.7分鐘之內，邊攪拌用泵注入8.5g(0.314mol)HCN的32.2g(0.309mol)MMP溶液，溫度升到54℃。壓力5巴超壓，在相同溫度下，反應混合物繼續攪拌10分鐘，然后在冰浴中冷卻，降至常壓，HPLC分析反應混合物表明97.6%理論量蛋氨酸腈、0%理論量蛋氨酸酰胺。1.5%理論量DN，0.5%DNMA、0.2%理論量MMP和0.2%理論量CH。
實施例9(位置2)。在31℃，將68.0g(2.40mol)60%氨水導入到裝有攪拌，測壓計、內溫度計、進料管、樣品移動裝置、泵、儲料容器和熱浴的250ml不銹鋼高壓釜中。然后，在2分鐘內，邊攪拌用泵注入52.9g(0.402mol)MMP-氰醇，溫度升至39℃。在40℃，反應混合物繼續攪拌60分鐘。取出樣品，分別在10和60分鐘后進行HPLC分析。得到如下收率蛋氨酸腈 MMP MMP-CH DN10分鐘后: 63.5 2.4 34.0 0.1%理論量
60分鐘后: 97.4 0.6 0.4 1.6%理論量.
實施例10(對照)(位置2)在68℃，用類似實物例3的方法，將116.3g(2.60mol)38%氨水導入高壓釜中。然后，在1.6分鐘內，邊攪拌用泵注入54.3g(0.412mol)MMP-氰醇，溫度升到80℃，壓力5巴超壓，在相同溫度，將反應混合物繼續攪拌10分鐘。然后，在冰浴中冷卻，降至常壓，HPLC分析反應在混合物，表明93.0%理論量蛋氨酸腈、0.45%理論量蛋氨酸酰胺、1.35%理論量的MMP、4.60%理論量的ND和0.55%理論量的DNMA。
實施例11(對照)(位置2)用類似實施例3的方法，在44℃，將68.0g(2.40mol)60%氨水和4.7g(0.08mol)丙酮導入到高壓釜中。然后在2分鐘內，邊攪拌用泵注入53.7g(0.408mol)MMP-氰醇，溫度升到56℃，壓力6巴超壓，在相同溫度，將反應混合物繼續攪拌10分鐘，然后在冰浴中冷卻，降至常壓，HPLC分析反應混合物，表明91.6%理論量蛋氨酸腈和8.4%理論量的MMP。
實施例12(位置2)。用連續法。將予熱到40℃的每小時2.55kg(89.8mol)60%氨水和每小時1.923kg(14.60mol)MMP-氰醇在同時導入到混合在先的熱反應管中，該加熱管備有內溫度測量設備、樣品移動裝置和帶儲料容器的附加MMP-CH進料管和帶儲料容器的NH3進料管和插入溫度交換器。在反應管入口處，把反應溫度調節到55℃。管出口末端溫度為56℃，壓力7.8巴超壓，仃留時間17.3分鐘，HPLC分析管出口處取出的樣品，表明97.2%理論量蛋氨酸腈、0.3%理論量蛋氨酸酰胺，0.5%理論量MMP和1.8%理論量DN。
實施例13(位置2).用類似實施例12的方法，仃留時間21.8分鐘，將2.45kg(86.3mol)每小時60%氨水與2.371kg(18.0mol)每小時MMP-氰醇進行反應。HPLC分析表明95.2%理論量蛋氨酸腈、0.0%理論量蛋氨酸酰胺，1.7%理論量DN0.7%理論量的MMP-CH和0.4%理論量MMP.
實施例14(位置2)。用類似于實施例12的方法，將每小時2.07kg(92.2mol)80%予熱到53℃的氨水和每小時1.917kg(14.56mol)MMP-氰醇同時導入。反應溫度在管入口調到57℃，管出口溫度到56℃。壓力14.4巴超壓，仃留時間24.5分鐘。HPLC分析管出口移出的樣品，表明98.2%理論量蛋氨酸腈、0.0%理論蛋氨酸酰胺、1.3%理論量DN和0.4%理論量MMP.
實施例15D、L-蛋氨酸酰胺溶液(位置2，3和4)。在45℃，將50.0g(1.76mol)60%氨水導入到裝有攪拌、測壓計、內溫度計、進料管、泵、儲料容器和熱浴的250ml不銹鋼高壓釜中。在1.5分鐘內，邊攪拌用泵注入37.25g(0.283mol)MMP-氰醇，溫度升到54℃。壓力7巴超壓，在相同溫度，將反應混合物繼續攪拌10分鐘，然后用伴隨物冷卻，將壓釋放到常壓。
將2.5g(0.063mol)NaOH和8.8g(0.152mol)丙酮的110g(6.11mol)水的溶液，用泵注入混合物中。溫度15℃，同時用水冷卻混合物，溫度升到27℃。在25℃，將反應混合物繼續攪拌30分鐘。并且馬上進行分析，清亮淺黃色溶液(201.1g)具有如下組分19.93%重量比蛋氨酸酰胺 95.6%理論量0.38%重量比蛋氨酸 1.80%理論量0.06%重量比IM1 0.35%理論量0.46%重量比IM2 1.70%理論量0.05%重量比MMP 0.35%理論量實施例16(位置2，3和4)。用類似實施例15的方法，在45℃，將51.0g(1.80mol)60%氨水導入到高壓釜中。然后，在1.5分鐘內，邊攪拌用泵注入42.0g(0.319mol)MMP-氰醇，溫度升到54℃，壓力7巴超壓，在相同溫度下，將反應混合物繼續攪拌10分鐘，用伴隨物冷卻，將壓力釋放到常壓。
將12.0g(0.31mol)NaOH和8.8g(0.152mol)丙酮的113g(6.27mol)水的溶液用泵注入到混合物中，溫度15℃，溫度升高到27℃，在25℃，反應混合物繼續攪30分鐘，立即分析，混渾淺黃色溶液(208.3g)具有如下組分18.8%重量比蛋氨酸酰胺 82.8%理論量2.8%重量比蛋氨酸 12.2%理論量0.0%重量比IM10%理論量0.77%重量比IM22.7%理論量0.17%重量比MMP 1.1%理論量實施例17與儲料容器相連的MMP-CH進料管和經熱交換器與吸附及混合階段(位置11)相連的氨進料管，通過混合路徑接到裝有內溫測量裝置的可加熱流動管上。流動管通過自動壓力單向閥接到攪拌的減壓容器(位置3)上，減壓容器氣體空間通過管子與吸附階段(位置9)相連接，而減壓容器的下出料通過泵導至水解階段(位置4)。水解階段可以恒溫控制。水解階段由帶循環泵環形反應器和向下液流流動管組成。環形反應器在其輸入末端通過進料管和泵接到丙酮/NaOH水溶液的儲料容器上，而流動管通過壓力控制裝置接到接受器上。吸附階段(位置9)是NH3吸附系統，該吸附系統，是由與循環泵和驟冷器及安裝的泡罩(蒸餾)塔在一起的槽容器組成。
柱的頭餾分通過輸送管和泵，從新鮮水罐中供應。槽排出管道到接受器。
每小時導入流動管(位置2)的平均量是從位置11予熱到40℃的1.925g(14.61mol)MMP-氰醇和2.55kg(89.8mol)60%氨。這兩個物質的量是有規律的流動。反應溫度調節為管入口為55℃，管出口為56℃，壓力7.8巴超壓，仃留時間23分鐘。減壓容器(位置3)的壓力是1.2巴超壓，溫度35℃。在減壓容器中的粗氨基腈量通過恒量供給到水解階段(位置4)的方式保持常量。
在水解階段(位置4)環形反應器中，除了壓力釋放階段(位置3)的粗氨基腈混合物外，從儲料容器中用泵注入含7.25%重量比(0.464kg，7.99mol)再循環丙酮.2.0%重量比(0.128kg，3.2mol)NaOH和3.3%重量比NH3(0.211kg，12.4mol)的每小時6.40kg水溶液，環形反應器的溫度是27℃，反應管26℃，總仃留時間是50分鐘。
NH3吸附(位置9)的溫度，維持22℃，壓力1.2巴超壓。在水解階段(位置4)排料管中，可以得到平均每小時具有如下組分的10.58kg淺黃色產品水溶液。
19.19%重量比蛋氨酸酰胺 93.8%理論量0.31%重量比蛋氨酸 1.5%理論量0.38%重量比IM2 1.5%理論量0.26%重量比MMP 1.8%理論量實施例18D，L-蛋氨酸鈉溶液(位置2，3，4，5，和6)。帶泵的進料管和儲料容器與裝有攪拌、測壓器、內溫計和熱浴的250ml不銹鋼高壓釜連接。
將38.3g(1.8mol)80%氨水導到在42℃高壓釜中，然后，在1.5分鐘內邊攪拌用泵注入37.80g(0.287mol)MMP-氰醇，在56℃繼續攪拌反應混合物20分鐘，然后將11巴超壓降至常壓，在相同時間內冷卻。回收14.4g(0.84mol)NH3。用伴隨物冷卻的2.5g(0.063mol)NaoH和8.8g(0.152mol)丙酮的122g(6.77mol)水的溶液用泵注入到該混合物中，混合物溫度20℃，將反應溫度升到25℃，在相同溫度下，繼續攪拌又35分鐘。然后用泵注入18.6g(0.232mol)50%氫氧化鈉溶液，在常壓和100-105℃，將反應混合物攪拌30分鐘，在160℃和15巴超壓繼續攪拌30分鐘，過濾所得黃色溶液常壓蒸發濃縮，所得到具有下面組分的102.3g黃色溶液。
40.15%重量比蛋氨酸 95.9%理論量微量DS10.42%重量比DS20.64%理論量＜10ppm氰化物實施例19用類似實施例18的方法，在44℃，將51.0g(1.8mol)60%氨水導入高壓釜中，然后，在1.5分鐘內，邊攪拌下，用泵注入38.5g(0.292mol)MMP-氰醇，在55℃，攪拌反應混合物又11分鐘，用伴隨物冷卻下將6巴超壓降到常壓。回收12.3gNH3。將2.5g(0.063mol)NaOH和8.8g(0.152mol)丙酮的115g水的溶液用伴隨物冷卻方法用泵注到該混合物，該混合物溫度20℃，將溫度升到25℃。在相同溫度，繼續攪拌又32分鐘，然后，用泵注入18.6g(0.233mol)50%氫氧化鈉溶液，在160℃和21巴超壓，繼續攪拌45分鐘。過濾和常壓蒸發濃縮所得淺黃色溶液。冷至室溫后，得到具有如下組分的100.8g黃色溶液41.7%重量比蛋氨酸 96.5%理論量＜0.04%重量比DS1 ＜0.01%理論量0.42%重量比DS20.6%理論量＜10ppm氰化物實施例20用類似實施例19的方法，從50.0g(1.76mol)60%氨，39.3g(0.298mol)MMP-氰醇、2.5g(0.063mol)NaOH和3.6g(0.062mol)丙酮的79.6g(4.42mol)水的溶液，及18.8g(0.235mol)50%氫氧化鈉溶液，制備蛋氨酸鈉溶液，得到具有如下組分的淺褐色101.8g溶液。
41.2%重量比蛋氨酸 94.3%理論量0.20%重量比DS1 0.5%理論量0.66%重量比DS2 1.0%理論量實施例21(對照)用類似于實施例18的方法，在50℃，將122.2g(1.80mol)25%氨水導入到高壓釜中，然后在1.5分鐘內，邊攪拌下，用泵注入39.4g(0.299mol)MMP-氰醇。在55℃和2巴超壓，繼續攪拌反應混合物10分鐘，然后再冷卻。用泵將6.2g(0.062mol)40%氫氧化鈉溶液和3.6g(0.062mol)丙酮注入到溫度為20℃的沒有壓力的混合物中，反應溫度升到36℃。在33℃攪拌混合物60分鐘，然后用泵注入19.1g(0.239mol)50%氫氧化鈉溶液，在160℃和21巴超壓，繼續攪拌45分鐘，所得溶液過濾并常壓蒸發濃縮，冷至室溫后，得到具有下面組分的104.2g紅棕色溶液39.65%重量比蛋氨酸 92.6%理論值0.59%重量比DS1 1.5%理論值0.56%重量比DS2 0.8%理論值實施例22與儲料容器相連接的MMP-CH進料管和通過熱交換器與吸附和混合階段(位置11)相連接的氨進料管，是通過上游混合路徑接到裝有內溫測量裝置(位置2)的可加熱流動管上。流動管(位置2)直接與水解階段(位置4)連接，水解階段是恒溫控制階段由帶循環泵的環形反應器，緊接的流動管所組成。環形反應器在其入口末端通過進料管和泵與裝有丙酮/NaOH溶液儲料容器相連接，而在其出口末端通過流動管和壓力調節裝置接到皂化反應器(位置5)上。皂化反應器由泡罩蒸餾塔組成，泡罩蒸餾塔最主要的擋板通過進料管和泵與裝有氫氧化鈉溶液的儲料容器相連接，而柱的塔頭通過壓力制動裝置連到吸附階段(位置9)上。槽部分是由循環蒸發器組成。皂化反應器的水平控制槽排出管通過中間容器和泵連到后處理區(位置6)。后處理區是由予熱器和其停留時間路徑下流組成，后處理區通過恒溫控制管和壓力制動裝置直接連到過濾器(位置7)上。過濾器是精制過濾器，過濾器排出物流到蒸發濃縮的階段(位置8)。這個蒸發濃縮階段是蒸發系統，蒸發系統是由降膜式蒸發器，下游冷凝器和產品收集容器組成。吸附階段(位置9)用作吸附NH3，吸附階段是由帶循環泵的槽容器、驟冷器和安裝的泡罩蒸餾塔組成。從新鮮水容器通過進料管和泵輸送到柱頭，此管中載有從皂化柱(位置5)的柱頭中來的蒸汽而蒸發階段(位置8)的冷凝管通到驟冷器。及吸附階段(位置9)槽排料管通過泵接到蒸餾廠(位置10)，蒸餾廠是作為從輸入混合物中連續分離NH3的壓力蒸餾系統，它被設計成泡罩蒸餾塔，吸附階段(位置9)的輸入口與柱中間相連。
槽部分由循環蒸發器組成，循環蒸發器備有一個水平控制的，可冷卻的排出管，并通過這個排出管與接受器接在一起，這個接受容器依次接到丙酮/NaOH水溶液儲料容器上。
塔頭部分由連有吸收器的冷凝器組成，接受器通過流動控制接到吸附和混合階段(位置11)，混合階段是由備有供料液態氨和新鮮水的壓力穩定攪拌罐組成。
在控制流動下，將從位置11，予熱到60℃每小時平均1.774kg(13.47mol)MMP-氰醇和每小時2.55kg(89.8mol)60%氨水導到流動管中，反應溫度在管入口調節為55℃，在管出口為50℃，壓力7.8巴超壓，停留時間23分鐘。將含7.25%重量比(7.50mol)丙酮和2.0%重量比(3.00mol)NaOH的以每小時6.0kg水溶液，從儲料容器用泵注到環形反應器(位置4)。環形反應器溫度是29℃，反應管溫度25℃，總停留時間50分鐘。每小時0.86kg(10.75mol)50%氫氧化鈉水溶液用泵注入皂化反應器內(位置5)。槽溫132℃，拄塔頭118℃壓力1.7巴超壓，總停留時間26分鐘。
蒸發吸附溫度(位置9)保持19-22℃，通過冷卻和泵每小時注入平均1升水的方式使壓力在0.3-1.0巴超壓，以每小時5.5-6.5升溶液從蒸發吸附階段進到壓力蒸餾柱中。槽溫度161-163℃，塔頭溫度28-29℃，壓力10巴超壓，回流比0.5-0.6，含11-12%重量比丙酮和2.0-2.7%重量比NH3的以每小時平均4.0kg水溶液，收集在槽排出管的接受器內，將水，丙酮和氫氧化鈉溶液加到這個溶液中，直到總濃度等于上面提到標定濃度，然后，將所得溶液導入水解階段(位置4)的儲料容器中。以每小時2.5升將從蒸餾柱塔頭的接受器而來的冷凝氨與以每小時1升新鮮水在一起導入位置11。通過不時地通入少量新鮮NH3和新鮮水是較好的。后反應器溫度(位置6)是180℃，壓力12巴超壓，停留時間20分鐘。釋放壓力到一般壓力和冷到90-95℃之后，過濾溶液(位置7)，然后在降膜蒸發器(位置8)135°-140℃/0.5巴中濃縮。從蒸發階段(位置8)排出管得到具有如下組分的平均每小時4.69kg黃色蛋氨酸鈉水溶液。
40.7%重量比蛋氨酸 95.0%理論量0.15%重量比DS1 0.4%理論量
0.18%重量比DS2 0.3%理論量6.74%重量比鈉＜5ppm氰化物實施例23方法與實施例22相同，只是在流動管(位置2)和水解階段之間插入降壓階段(位置3)。
降壓階段(位置3)是攪拌降壓容器，而降壓容器氣相空間接到吸附階段(位置9)上，而下出料通過泵接到水解階段(位置4)。
過濾器(位置7)是由裝有二個連續流過的活性碳過濾柱所組成，流體流動從低向上，以致從第二個柱的排出進入蒸發階段(位置8)。
把予熱到40℃(從位置11)的平均1.931kg(14.66mol)MMP-氰醇和2.61kg(92.0mol)60%氨導入流動管(位置2)中，每一個控制流動下。調節反應溫度管入口為55℃，管出口為56℃，壓力7.8巴超壓，停留時間23分。在減壓階段(位置3)，在30℃，把反應混合物降到0.9-1.2巴超壓，并用泵注入環形反應器(位置4)中，與此同時，從儲料容器將含7.25%重量比(7.5mol)丙酮和2.0%重量比(3.0mol)NaOH的水溶液6.0kg用泵注入。環形反應器溫度26℃，反應管溫度25℃，整個停留時間50分鐘。
將每小時0.92kg(11.50mol)50%氫氧化鈉溶液用泵注入到皂化反應器(位置5)中，槽溫度135℃，柱塔頭122℃，壓力1.7巴超壓，總停留時間26分鐘。
蒸發吸附階段(位置9)的溫度維持21-27℃，和壓力為0.9-1.2巴超壓，是通過冷卻和用泵以平均1.8升水的方式進行的。以每小時5.5-6.5升溶液從位置9導到壓力蒸汽柱中。槽溫度160-161℃，塔頭28-29℃，壓力10巴超壓，回流比調至0.5-0.6。將10-12%重量比丙酮和2.0-3.0%重量比NH3的平均4.0kg水溶液收集到每小時槽排出物的接受器中，把水、丙酮和氫氧化鈉溶液加到這個溶液中，直到總濃度等于上面提到的標定濃度，而所得溶液然后導入到水解階段(位置4)的儲料容器中。將蒸餾柱塔頭部分的接受器中的每小時2.5升冷凝氨與每小時1升新鮮水在一起導入到位置11中。通過適當不時添加少量新鮮NH3和新鮮水是較好的。后反應器(位置6)的溫度180℃，壓力12巴超壓，停留時間20分鐘。釋放壓力到常壓和冷卻到80℃之后，在這個溫度于總共13kg活性炭(位置7)上通過該溶液，然后，在135-140℃/0.5巴降膜式蒸餾塔中濃縮(位置8)。在位置8的排出管中，得到具有下面組分的平均每小時4.945kg淺黃色蛋氨酸鈉溶液。
42.16%重量比蛋氨酸 95.3%理論量0.18%重量比DS1 0.4%理論量0.20%重量比DS2 0.3%理論量6.74%重量比鈉＜2ppm氰化物實施例24用類似于實施例23的方法，在控制流動下，將平均每小時1.978kg(15.02mol)MMP-氰醇和2.01kg(94.4mol)80%氨予熱到40℃(從位置11)導入到流動管(位置2)中。管子入口反應溫度調到58℃，管出口溫度56℃，壓力14.2巴超壓，停留時間24.6分鐘。在降壓階段(位置3)于30℃，把反應混合物降到0.9-1.0巴超壓，并用泵注入環形反應器(位置4)。同時，從儲料容器注入含6.55%重量比(7.56mol)丙酮和1.8%重量比(3.02mol)NaOH的每小時6.7kg水溶液。環形反應器溫度26℃，反應管溫度25℃，總停留時間50分鐘。
將每小時0.96kg(11.98mol)50%氫氧化鈉溶液用泵注入到皂化反應器(位置5)中。槽溫133℃，柱的塔頭118℃，壓力1.7巴超壓，總停留時間26分鐘。
通過冷卻和用泵以平均每小時2.4升水柱入蒸發吸附階段(位置9)的方式，此階段的溫度維持在19-22℃，壓力0.9-1.0巴超壓，將位置9的每小時5.5-6.5升溶液導到壓力蒸餾柱中。槽溫159-161℃，塔頭溫28-29℃，壓力10巴超壓，調節回流比0.4-0.5，含10-12%重量比丙酮和2.0-3.0%重量比NH3的平均每小時4.0kg水溶液收集到槽排出的接受器中，將水、丙酮、氫氧化鈉溶液加到這個水溶液中，直到所得總濃度等于上面所提標定濃度，然后，把所得溶液導到水解階段(位置4)的儲料容器中。將每小時2.5升蒸餾柱塔頭部分的接受器中的冷凝氨與每小時0.4升新鮮水在一起導入到位置11中。通過適當不時地添加少量新鮮NH3和新鮮水是較好的。后反應器(位置6)的溫度是180℃，壓力12巴超壓，停留時間20分鐘，釋放壓力到常壓和冷至80℃之后，在這個溫度于總共13kg活性炭(位置9)上通過溶液，然后在135-140℃/0.5巴于降膜式蒸餾塔(位置8)上濃縮。在位置8的排出管中，可以得到具有如下組分的平均每小時4.87kg淺黃色蛋氨酸鈉。
44.25%重量比蛋氨酸 96.2%理論量0.14%重量比DS1 0.3%理論量0.18%重量比DS2 0.2%理論量7.08%重量比鈉＜5ppm氰化物實施例25蛋氨酸鈣溶液(位置5)。將13.1(0.170mol)Ca(OH)2(96%)加到攪拌著的50.0g(0.330mol)蛋氨酸酰胺(97.8%)的223.2g水中，反應混合物加熱到130℃之后，在這個溫度和2巴超壓下攪拌120分鐘。反應混合物降至常壓，同時冷卻，得到含17.06%重量比蛋氨酸，99.2%理論量和0.08%重量比蛋氨酸酰胺，0.5%理論量的286.2g淺黃色過濾物。
權利要求
1.一種在酮存在下通過將蛋氨酸腈化物水解成蛋氨酸酰胺，隨后用堿皂化生產蛋氨酸或一種蛋氨酸鹽的方法，其特征在于在酰胺的皂化期間和/或其后于≥85℃溫度下和/或通過真空將氨、酮和水一起除去。
2.根據權利要求1的方法，其特征在于蛋氨酸腈化物可以通過甲硫基丙醛(MMP)與氫氰酸和氨反應或者通過相應的氰酮(CH)與氨反應或者通過MMP/氫氰酸和相應的氰醇的混合物與氨反應獲得。
3.根據權利要求1或2的方法，其特征在于酮從氨中分離出。
4.根據權利要求3的方法，其特征在于將基本上不含酮的氨轉移到按照權利要求2的腈化合物合成中。
5.一種通過甲硫基丙醛(MMP)與氫氰酸和氨反應或者相應的氰醇(CH)與氨反應或者MMP、CH、氫氰酸和氨的混合物反應形成蛋氨酸腈化物，隨后在酮存在下將此腈化物水解成酰胺，隨后任意地將酰胺皂化，分離出氨并且將后者至少部分地回復到腈化物的合成步驟來生產蛋氨酸酰胺;蛋氨酸或一種蛋氨酸鹽的方法，其特征在于回復以前的氨基本上不含有酮。
6.根據權利要求5的方法，其特征在于引入到腈化物合成步驟中再循環的氨以氰醇和/或醛為基準含有不超過25meg的酮。
7.一種在堿存在下通過水解蛋氨酸腈化物或蛋氨酸酰胺生產蛋氨酸或蛋氨酸鹽的方法，其特征在于若皂化溫度為160℃或更高，酰胺的起始濃度應保持在≤25%重量比。
8.根據權利要求7的方法，其特征在于皂化溫度不超過200℃。
9.一種由氨/酮/水混合物，特別是在氨基酸酰胺或氨基酸腈化物皂化反應之后或其間分離出的混合物中分離氨的方法，其特征在于將混合物置于塔頭與槽之間的一根柱子中，其中柱子超壓保持在1-20巴之間，槽溫度保持在100-200℃，而酮、水和任意少量的氨由槽中被排出。
10.根據權利要求9的方法，其特征在于可存在于氨中的甲硫醇可以通過蒸餾除去或被洗滌掉。
11.根據權利要求9或10的方法，其特征在于所用壓為5-18巴，特別是為9-15巴，而溫度為140-190℃，特別是150-180℃。
12.根據權利要求8-10其中之一的方法，其特征在于混合物被放置到柱子的中部或下半部。
13.一種通過甲硫基丙醛(MMP)與氫氰酸和氨反應和/或MMP-氰醇與氨反應生成蛋氨酸腈化物并任意地水解此腈化物來生產，特別是連續生產蛋氨酸腈化物，蛋氨酸酰胺，蛋氨酸或一種蛋氨酸鹽的方法，其特征在于加入反應中的氨和氰醇或者氨和MMP的摩爾比至少為4∶1，其中所用氨的濃度為50%以上重量比，反應溫度為40℃至80℃，而反應時間從5分鐘至60分鐘。
14.根據權利要求13的方法，其特征在于最遲在2%理論量的2，2′-雙-(2-甲硫乙基)亞氨基二乙腈和/或2，2′-雙-(2-甲硫乙基)亞氨基二乙腈-酰胺已經生成時，終止反應。
15.一種在酮存在下通過將蛋氨酸腈化物水解成蛋氨酸酰胺，隨后任意地用堿皂化來生產蛋氨酸酰胺，蛋氨酸或一種蛋氨酸鹽的方法，其特征在于腈化物的水解反應在15-50eq.H2O，0.2-2eq.酮、0.1-1.1eq氫氧化物和1-7eq.NH3(每一個都以腈化物為基準)的存在下進行，而溫度為10-30℃，反應時間從10分鐘至90分鐘。
16.一種通過適合的醛與氫氰酸和氨反應或者通過相應的醛與氫氰酸反應隨后將氨與氨基酸的腈化物反應，將氨基酸的腈化物水解成氨基酸的酰胺并隨后用堿皂化來生產氨基酸或其鹽的方法，其特征在于將皂化溶液加熱到大于150℃的溫度至多加熱40分鐘直到溶液中所含腈化物以40%重量比的氨基酸溶液為基準，被減少到低于10ppm。
17.根據權利要求16的方法，其特征在于在≥160℃加熱進行至少15分鐘。
全文摘要
本發明涉及連續生產蛋氨酸或其衍生物的方法，該方法適于大規模工業生產，該方法的詳細描述見說明書。
文檔編號C07C319/20GK1103066SQ93120388
公開日1995年5月31日 申請日期1993年10月20日 優先權日1992年10月20日
發明者H·A·哈斯伯格, K·胡希瑪徹, S·若坦伯格, H·比奇, H·威蓋爾 申請人:底古薩股份公司