一水肌酸的制備方法技術

本發明專利技術公開了一種一水肌酸的制備方法，包括：將pH大于等于12的肌氨酸鈉水溶液進入雙極膜電滲析裝置中，分離去除其中的鈉離子得到pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液和氫氧化鈉水溶液；將pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液置于反應器中，在攪拌以及70～90℃的條件下，加入單氰胺水溶液反應生成一水肌酸，降溫使一水肌酸晶體析出后固液分離，使一水肌酸晶體洗滌、分離、干燥得到一水肌酸；固液分離后的母液以及洗滌一水肌酸晶體后的洗液通入雙極膜電滲析裝置中，得到酸性母液洗液和氫氧化鈉溶液；酸性母液洗液經濃縮后可制成有機肥料，氫氧化鈉水溶液濃縮后回用。本發明專利技術的制備方法在保證較高的收率和純度的情形下，減少原料投入以及廢液產生，其副產品能夠制作成有機肥料。產品能夠制作成有機肥料。

【技術實現步驟摘要】
一水肌酸的制備方法


[0001]本專利技術涉及一種一水肌酸的制備方法，以及這種方法的副產品。

技術介紹

[0002]肌酸是一種運動營養補充劑，可有效的提高肌肉力量，以適應劇烈活動，可提高肌體的耐久力和抗疲勞的功效。一水肌酸是制備肌酸的原料，具體而言，肌酸可由帶著結晶水的一水肌酸經脫水而制得。目前，已有較多文獻報道了一水肌酸的制備方法。
[0003]專利文獻DE19526236A1、CN101434563B披露了一種一水肌酸的制備方法，是以肌氨酸鈉水溶液用鹽酸調節pH值為9
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10后，控制反應溫度60
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90℃下，加入氰胺水溶液，反應生成一水肌酸晶體，在經過固液分離、水洗、干燥，得到一水肌酸，收率分別為73.6％和80.2％。
[0004]專利文獻CN1098251C公開了以肌氨酸鈉水溶液用鹽酸調節pH值9
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10后，控制反應溫度35℃條件下，加入S
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甲基異硫脲硫酸鹽，來制得一水肌酸，收率72％。
[0005]專利文獻CN109758C公開了氯乙酸與甲胺、氫氧化鈉反應制得肌氨酸水溶液，再與氰胺反應制得一水肌酸，收率53.6％。
[0006]專利文獻CN101415672B公開了采用N
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甲基乙醇胺與氫氧化鈉水溶液，在加熱、加壓、催化下，脫氫制得肌氨酸鈉水溶液，并將其用鹽酸調節pH值9
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10后，與氰胺反應制得一水肌酸，收率76.2％。
[0007]上述專利文獻報道的一水肌酸的制備方法，均是使肌氨酸鈉水溶液經由鹽酸來調節pH 值，再與氰胺或相關化學試劑反應，制得一水肌酸，收率53.6
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80.2％。其中，有≥20％參與制備反應的化學試劑，未能轉化成一水肌酸，被聚合或分解而留在母液洗液中，同時留在母液洗液中的，還有用鹽酸去中和肌氨酸鈉而生成的等摩爾的氯化鈉，形成了難以處理的廢液。

技術實現思路

[0008]針對上述技術問題，本專利技術提供一種一水肌酸的制備方法，其在保證較高的收率和純度的前提下，減少原料投入以及廢液產生。
[0009]本專利技術還提供一種有機肥料，其為該制備方法的副產品，由該制備方法的母液洗液水處理形成的有機材料制得有機肥料，是反應副產物回收利用，減少了廢液排放。
[0010]根據本專利技術的第一個方面，一種一水肌酸的制備方法，包括如下步驟：
[0011]A、提供甲氨基乙腈水溶液；
[0012]B、由甲氨基乙腈水溶液和氫氧化鈉水溶液反應制得pH大于等于12的肌氨酸鈉水溶液；
[0013]C、將pH大于等于12的肌氨酸鈉水溶液通入雙極膜電滲析裝置中，分離去除其中的部分鈉離子得到pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液和氫氧化鈉水溶液；
[0014]D、將pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液置于反應器中，在攪拌以及70～90℃的條件下，
加入含有磷酸作穩定劑的單氰胺水溶液反應生成一水肌酸，降溫使一水肌酸晶體析出后固液分離，使一水肌酸晶體洗滌、分離、干燥得到一水肌酸；
[0015]E、固液分離后的母液以及洗滌一水肌酸晶體后的洗液進入雙極膜電滲析裝置中，去除其中的鈉離子，得到酸性母液洗液和氫氧化鈉溶液；
[0016]其中，所述酸性母液洗液經濃縮后可用于制成有機肥料，步驟C和步驟E得到的氫氧化鈉水溶液濃縮后回用于步驟B中。
[0017]優選地，步驟D的具體過程為：將pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液置于反應器中，攪拌下，緩慢滴加溫度在25℃以下的質量分數為25～35％的含有磷酸作穩定劑的單氰胺水溶液，滴加過程中控制反應溫度在70～90℃，滴加完畢后保溫反應，然后降溫至25℃以下，使一水肌酸晶體析出后進行固液分離，將分離出的一水肌酸晶體用純水進行水洗，離心，將一水肌酸晶體減壓干燥得到一水肌酸。
[0018]優選地，將步驟D中固液分離后的母液以及離心分離后的洗液進入雙極膜電滲析裝置中，分離得到鈉離子制成氫氧化鈉水溶液，得到的所述酸性母液洗液水的pH小于3。
[0019]優選地，步驟D中，單氰胺水溶液中單氰胺的質量分數為25～30％，單氰胺水溶液的溫度為15～22℃。
[0020]優選地，步驟D中，單氰胺水溶液于1～2小時內滴加完畢，保溫反應0.5～1.5小時。
[0021]優選地，步驟D中，肌氨酸鈉和單氰胺的摩爾比是1:(1.02～1.05)。更優選地，肌氨酸鈉和單氰胺的摩爾比為1:1.05。
[0022]優選地，步驟B中制得的肌氨酸鈉水溶液中肌氨酸鈉的質量分數為30～40％。
[0023]優選地，步驟B的具體過程如下：將甲氨基乙腈水溶液加入氫氧化鈉水溶液中，攪拌反應，排出的廢氣經硫酸吸收，料液減壓升溫至60～80℃，攪拌0.5～1小時，再升溫至 90～103℃，蒸出氨及部分水，得到肌氨酸鈉水溶液，其中，氨經硫酸吸收，制成硫酸銨，水冷凝后循環使用。
[0024]優選地，步驟A的具體過程如下：向反應器中加入甲胺水溶液，攪拌冷卻到10～15℃，保持在該溫度下滴加含有硫酸穩定劑的羥基乙腈水溶液，縮合反應生成甲氨基乙腈水溶液。
[0025]根據本專利技術的第一個方面，一種由上述的一水肌酸的制備方法制得的有機肥料。
[0026]優選地，所述有機肥料含有碳、氮和氫。
[0027]本專利技術采用以上方案，相比現有技術具有如下優點：
[0028]本專利技術的制備方法中，使用雙極膜電滲析裝置來分離回收鈉離子和調整pH值，回收后的鈉離子制成的氫氧化鈉回用于甲氨基乙腈水解反應中，不使用鹽酸來調節肌氨酸鈉的 pH值，避免形成稠厚且難以處理的含有氯化鈉和有機聚合物廢液；而分離出一水肌酸晶體后的母液以及一水肌酸晶體的清洗液經雙極膜電滲析裝置處理為酸性母液洗液，經濃縮后處理為富含碳氮的有機物可制備為有機肥料，資源充分利用；同時本專利技術制備的一水肌酸的純度和收率均較高，純度可達99.8％，收率以肌氨酸鈉計可達80.6％。
具體實施方式
[0029]下面對本專利技術的較佳實施例進行詳細闡述，以使本專利技術的優點和特征能更易于被本領域的技術人員理解。在此需要說明的是，對于這些實施方式的說明用于幫助理解本發
明，但并不構成對本專利技術的限定。
[0030]實施例的一水肌酸的制備過程包括如下步驟：
[0031](1)向反應器中加入質量分數為40％的甲胺水溶液，攪拌冷卻到10～15℃，并保持此溫度下滴加含有硫酸作為穩定劑的，質量分數為50％的羥基乙腈水溶液，縮合反應生成甲氨基乙腈水溶液。
[0032](2)將步驟(1)所得的甲氨基乙腈水溶液，加入到反應器里已置于的溫度為35～40℃的，質量分數為20～30％的氫氧化鈉水溶液中，攪拌反應，并在70～103℃下，減壓排除水解反應生成的氨及部分水，得到pH 12～13.8的肌氨酸鈉水溶液，反應過程中排出含有氨的氣體，以硫酸吸收。
[0033](3)將步驟(2)取得的pH 12～13.8的肌氨酸鈉水溶液，進入雙極本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
1.一種一水肌酸的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：A、提供甲氨基乙腈水溶液；B、由甲氨基乙腈水溶液和氫氧化鈉水溶液反應制得pH大于等于12的肌氨酸鈉水溶液；C、將pH大于等于12的肌氨酸鈉水溶液進入雙極膜電滲析裝置中，分離去除其中的部分鈉離子得到pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液和氫氧化鈉水溶液；D、將pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液置于反應器中，在攪拌以及70～90℃的條件下，加入含有磷酸作為穩定劑的單氰胺水溶液，反應生成一水肌酸，降溫使一水肌酸晶體析出后固液分離，使一水肌酸晶體洗滌、分離、干燥得到一水肌酸；E、固液分離后的母液以及洗滌一水肌酸晶體后的洗液進入雙極膜電滲析裝置中，去除其中的鈉離子，得到酸性母液洗液和氫氧化鈉溶液；其中，所述酸性母液洗液經濃縮后去制成有機肥料，步驟C和步驟E得到的氫氧化鈉水溶液濃縮后回用于步驟B中。2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟D的具體過程為：將pH為9～10的肌氨酸鈉水溶液置于反應器中，攪拌下，緩慢滴加溫度在25℃以下的質量分數為25～35％的含有磷酸作為穩定劑的單氰胺水溶液，滴加過程中控制反應溫度在70～90℃，滴加完畢后保溫反應，然后降溫至25℃以下，使一水肌酸晶體析出后進行固液分離，將分離出的一水肌酸晶體用純水進行水洗，離心，將一水肌酸晶體減壓干燥得到一水肌酸。3.根據權利要求1或2所述的制備方法，其特征在于，將步...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳德興，陳延全，陳堅，
申請(專利權)人：太倉市新毛滌綸化工有限公司，
類型：發明
國別省市：