专利名称：氨基乙酸生产工艺方法
技术领域：
本发明氨基乙酸生产工艺方法生产的氨基乙酸晶体是属于制作除草剂的农药中间体领域。
背景技术：
氨基乙酸生产工艺主要有以下两步骤1、氯化工序氯气通入乙酸的反应釜中，在硫磺催化剂下，升温进行反应，生产成氯乙酸和氯化氢气体。
2、氨化工序将氯乙酸通入氨反应釜中，生成氨基乙酸和氯化铵。
在上述反应中怎样降低氯和氨的消耗，并有足量的氨及时进入与氯乙酸反应，以提高氯乙酸的转化率，就成为工业生产氨基乙酸生产工艺的关键，此外，生产工艺中，如何进行控制温度和调节PH值，也是反应的关键生产工艺。
发明内容
本发明的目的是提供一种氨基乙酸生产工艺方法，通过在全程密闭系统氨化釜中使氨与氯乙酸在乌洛托品催化剂下反应，而氨从氨管末端进入反应釜底部椭球罩上均匀分布的小孔向上窜动，使氯乙酸液体翻腾，而与氨得到及时充分的反应，生成氨基乙酸和氯化铵混合液，将经甲醇醇析萃取后料液，在抽滤槽中用甲醇漂洗，再将湿的氨基乙酸晶体离心甩干后烘干，包装入库。
一种氨基乙酸生产工艺方法，其特征是(1)将氯气通入注有乙酸的氯化釜中，用硫磺作催化剂，反应生成氯乙酸料液和氯化氢气体，比重在1.10前，釜温升至70℃，反应2小时，料液比重由1.10升至1.30时，用冷冻盐水调节釜温在80～95℃，反应17小时，料液比重升至1.33-1.35时，调节釜温在95±2℃，反应2小时，料液比重升至1.353-1.355时，停氯，釜温维持在95±2℃，整个反应中，釜压≤250mmHg，生成的氯乙酸加水稀释至70％浓度，生成的氯化氢气体经冷凝器冷凝，注入吸收塔，生成盐酸；(2)将蒸汽水投入氨化釜内，并投入乌洛托品催化剂至釜内，由釜底椭球罩小孔向釜内通氨，整个为密闭反应系统，待PH值至7.5，再加入氯乙酸液，控制PH值到7，开冷却水，使釜温在55～60℃，然后再控温在70～80℃，反应接近终点，控温在75～80℃，PH值在6.5，反应结束，生成的氨基乙酸混合液比重在25Be，PH值在6.0；(3)对醇析釜夹道升温，将釜内抽真空，吸入氨基乙酸混合液，吸毕，搅拌，恒温30分钟，缓慢注入甲醇液萃取20-30分钟，缓慢开启冷却水降温，甲醇液逐渐加大至醇析釜二分之一后，加大甲醇液量至釜边，待温度降至28℃放料；(4)开启醇析釜放料底阀，将醇析料慢慢放至抽滤槽，打开淡甲醇自流阀，冲洗醇析料，使出料氯根降至≤0.5％；(5)将湿氨基乙酸晶体料铲入离心机脱水，使水含量≤5％，将离心脱水好的氨基乙酸晶体料均衡倒入斗提机中，送入烘干机进行干燥，使水含量≤0.5％；(6)用泵送淡甲醇至蒸馏釜，通过蒸汽升温，使釜温达到≥90℃，调节精馏塔进料和精馏回流量，使塔温在68～72℃，精馏后经冷凝将液态甲醇注入贮槽。
现在对本发明氨基乙酸生产工艺方法的基本流程步骤说明如下第一步氯化反应将乙酸(又称冰醋酸)经计量加入氯化反应釜中，将计量的硫磺作为催化剂通过真空吸进釜中，形成一定配比的料液，然后开蒸汽阀进行升温至70℃，向反应釜中通氯，随温度升高，料液比重由1.10加大到1.36，通氯量也随之增加，反应釜压力控制在150-250mmHg之间，泵送冷冻盐水循环，其反应方程式如下
当氯化液到达终点取样合格时，关闭通氯阀，生成的半成品氯乙酸由反应釜釜底阀门放到计量釜中，加水稀释至70％备用；而生成的氯化氢经冷凝器冷凝，注入石墨吸收塔内成为浓度31％的副产品盐酸出售。
第二步氨化反应首先将计量水通过计量水表加入氨化釜中，再将定量的催化剂六甲基四胺，即乌洛托品(分子式为(CH2)6N4)，溶解于水中，形成一定配比的水溶液，按规定量用泵将氯乙酸从贮槽打入计量槽中，开启液氨阀，使氨气由釜底椭球罩上均布小孔上窜，当溶液PH值达到7.5时，逐渐开启氯乙酸阀，当氨化釜内溶液温度达到50～60℃时，开启冷却水阀，控制反应温度在75～80℃，PH值控制在7.0，在反应终点将PH值调控到6.5-6.0，温度不得超过80℃，反应结束PH值为6.0，温度不超过75℃，关闭所有阀门，测混合液比重(婆美度)，氨化液比重为24-28Be，以25Be左右为佳。氨气通入氨化釜，采用鼓泡混合，代替搅拌浆搅拌混合，达到均匀混合目的，降低了成本。其反应方程式如下.
即在乌洛托品的催化作用下，使氯乙酸与氨反应生成氨基乙酸与氯化胺混合液，反应时，放热，故用冷却水控制反应温度。
氯化和氨化反应系统为全程密闭系统，可以减少反应系统中组分外逸，不致造成人身伤害，有利于降低消耗，提高原料转化率，通入系统的氨绝大部分和氯化液反应而被吸收，少部分不能及时反应而逸至反应釜内液面上方，随着反应进行，液面上方氨气会越来越多，压强越来越大，按化学平衡移动原理，促使氯乙酸和氨都被充分利用，大大提高了氯化液转移率，从而降低了消耗。
第三步醇析操作打开真空阀，将醇析釜抽成一定的真空，打开吸料阀，将氨基乙酸与氯化铵的混合氨化液吸入到醇析釜内，关闭真空阀，吸料阀，启动搅拌浆，将料在醇析釜恒温半小时，恒温后缓慢加一定量的甲醇进行萃取，约20-30分钟，加完甲醇后，醇析半小时，在醇析釜中总共约2小时，待温度降至28℃可放料。
第四步抽滤洗料开启醇析釜放料底阀，将醇析好的液料放入抽滤槽中，通过中控分析，用甲醇漂洗醇析料，去除氯化物，控制好最后的出料氯根含量≤0.5％，在抽滤槽中的塑料滤板下放置滤布，醇析好的液料倒在滤板上自行过滤，经滤布流下去的是甲醇和氯化铵液体，滤布上的是氨基乙酸白色晶体。
第五步离心和烘干将抽滤洗料好的氨基乙酸湿晶体铲入离心机，甩干出料，离心后物料氯根含量≤0.5％，水份含量≤5％，倒入干燥机中干燥烘干，过筛计量包装成25千克/每袋，码堆入库。氨基乙酸含量≥97.5％。
第六步精馏回收甲醇将抽滤槽中经滤布流下的甲醇和氯化铵液体用泵送至蒸馏釜，用蒸汽经过釜内盘管夹道升温，使淡甲醇变成甲醇蒸汽进入精馏塔，精馏后经冷凝器冷凝降温变成浓度为95％液态甲醇，进入甲醇贮槽，当蒸馏釜内温度升至106℃时，打开底阀进行排污至氯化铵料液池。
本发明氨基乙酸生产工艺方法优点如下1、本氨基乙酸生产系统为全程密闭系统，可减少反应系统中组分外逸。
2、氨气由釜底椭球罩上均匀分布小孔通入氨化釜，与氯化液形成鼓泡混合，混合均匀，无需搅拌浆搅拌，降低电耗成本。
3、经醇析、抽滤洗料、离心分离后的氨基乙酸含量≥97.5％。
具体实施例方式第一步氯化反应投料量配比、反应时间和釜温、釜压在3000升氯化釜中用泵经软管注入乙酸2700公斤，催化剂硫磺60公斤通过真空吸进氯化釜中，形成一定配比的料液，将99.6％(W/W)纯度的液氯，经70℃左右水浴，加温汽化，料液比重在1.10前，每小时通过流量计通氯量20-30公斤，开蒸汽阀使釜温升温至70℃，反应2小时，当料液比重由1.10升至1.30时，每小时加氯气80-100公斤，用冷冻盐水调节釜温在80～95℃，反应17小时；当料液比重升至1.33-1.35时，每小时通氯量减至45～25公斤，调节釜温在95±2℃，反应2小时；当料液比重升至1.353-1.355，停氯，釜温维持在95±2℃。采用冷冻盐水循环对氯化釜控温，盐水压力稳定在0.25Mpa，盐水温度在-15℃±3℃；整个反应过程中，氯化釜压力≤250mmHg，液氯利用率≥99％。将氯化釜中反应生成的氯乙酸由釜底阀门放至计量釜中，在计量釜中加水稀释至70％的浓度；生成的氯化氢气体经冷凝器冷凝注入吸收塔，用水通过石墨吸收器吸收氯化氢成盐酸，当循环盐酸比重达到1.15-1.16时打入成品贮槽。
第二步氨化反应1、通过计量水表将125公斤蒸汽水投入500升氨化釜内。
2、从反应釜的进料孔投入22公斤乌洛托品，形成一定配比的水溶液。
3、将氯乙酸料液用泵送到12米以上高的15立方米高位计量贮槽，由高位计量贮槽用泵将氯乙酸料液送至23个小计量槽，小计量槽内液位平玻璃液位上的标志。
4、开启氨阀，向氨化釜通比重为24-28Be(婆美度)的氨化液，待PH值到7.5。
5、开启氯化酸阀，逐渐加入，并控制PH值到7。
6、开启冷却水阀门，使氨化釜内液体温度在55-60℃，PH值在7.0。
7、不断巡查反应温度和PH值，控制温度在70-80℃，PH值在7.0。
8、反应接近终点时，关小氯乙酸阀和氨阀，并不断测试，使其温度控制在75-80℃，PH值在6.5。
9、反应结束时，关闭所有氨阀门，氯乙酸阀门和冷却水阀门，测试氨化混合液比重在25Be左右为佳，反应终点PH值调控到6.0。
10、将上述在乌托洛品的催化作用下，由氯乙酸液与氨液反应生成的氨基乙酸晶体混合液在氨化釜下面，通过负压吸出氨基乙酸混合液至醇析釜。
在氨化操作过程中，在氨阀和氯乙酸阀两个阀门中，尽量调控其中一个阀，来调节氨化釜内PH值，以使反应平稳。
第三步醇析操作1、先打开蒸汽夹道排空阀，对3000升醇析釜夹道升温，以免吸料后温差大，产生结壁，升温结束，关闭阀门。
2、开启真空泵，打开真空阀，当醇析釜抽到一定的真空，打开吸料阀，吸入500升氨基乙酸和氯化铵氨化(混合)液。
3、上述氨化液被吸完后，关闭真空阀、吸料阀，启动搅拌浆，将料液在醇析釜恒温30分钟，搅拌机搅拌25-30转/每分钟，恒温在28℃。
4、恒温后缓慢开启甲醇阀，加浓度为93-94％的甲醇液进行萃取，甲醇大约加20-30分钟。
5、缓慢开启冷却水阀降温，因冷却水阀开启过大则易产生结壁。
6、甲醇液逐渐加大至醇析釜二分之一后，可加大甲醇液量至醇析釜边。
7、加完总量2000升甲醇后醇析30分钟；整个醇析过程约2小时。
8、待温度降至28℃可放料。
9、停车后，关闭冷却水阀，打开排空水阀。
10、通知放料，打开排水阀，放料阀立即放料。
11、放完料后，关闭所有阀门，停搅拌浆。
第四步抽滤洗料操作1、检查本系统阀门管道，抽滤槽是否泄漏，抽滤布是否完好。
2、开启醇析釜放料底阀，将醇析好的物料慢慢放至抽滤槽中，同时打开淡甲醇自流阀，注意抽滤槽中的液位，防止外溢。
3、排尽醇析釜夹道内冷却水，化验放料氯根含量在5-8％，测量放料甲醇浓度在66-68％。
4、放料结束后，关闭放料底阀和夹道排水阀，当甲醇自流结束后，关闭甲醇自流阀。
5、开泵将洗料甲醇送至高位槽，开启洗料甲醇，用甲醇冲洗醇析料，根据放料氯根数，控制洗料次数和甲醇用量，通过甲醇洗料，使出料氯根降至≤0.5％。
6、将生产合格的湿的氨基乙酸晶体供离心机离心脱水。
第五步离心和烘干操作1、用车将湿氨基乙酸晶体料送至离心房，铲入离心机。
2、开离心机脱水10一15分钟，离心机转速500转/分钟。
3、待离心机停稳后，取样测试氯根含量≤0.5％，若不合格，还需漂洗；水份含量≤5％。
4、开启烘干机，同时开引风机，振动筛，开蒸汽阀门，把通风口温度控制在140℃以下，机风温度控制在80℃左右。
5、将离心好的氨基乙酸晶体料均衡倒入斗提机中，送入烘干机进行干燥。
6、将经过振动过筛的成品氨基乙酸晶体取样测试，氯根含量≤0.5％，水份≤0.5％。
7、过筛合格的成品按25千克标准包装，码堆入库。
第六步精馏回收甲醇操作1、开蒸汽阀，将蒸汽压力调节到0.15Mpa。
2、用泵送淡甲醇液至蒸馏釜，待釜内有一定液位时，缓慢调大蒸汽阀门，使蒸汽气压从0.15Mpa调至0.4Mpa，经釜内盘管夹道升温，釜温达到≥90℃。
3、使淡甲醇液变成甲醇蒸汽进入精馏塔，调节精馏塔进料和精馏回流量，保证塔温度在68-72℃，精馏后经冷凝器冷凝，变成液态甲醇，进入甲醇贮槽。
4、当蒸馏釜温度升到106℃，排放废液至氯化铵池。
权利要求
1.一种氨基乙酸生产工艺方法，其特征是(1)将氯气通入注有乙酸的氯化釜中，用硫磺作催化剂，反应生成氯乙酸料液和氯化氢气体，比重在1.10前，釜温升至70℃，反应2小时，料液比重由1.10升至1.30时，用冷冻盐水调节釜温在80～95℃，反应17小时，料液比重升至1.33-1.35时，调节釜温在95±2℃，反应2小时，料液比重升至1.353-1.355时，停氯，釜温维持在95±2℃，整个反应中，釜压≤250mmHg，生成的氯乙酸加水稀释至70％浓度，生成的氯化氢气体经冷凝器冷凝，注入吸收塔，生成盐酸；(2)将蒸汽水投入氨化釜内，并投入乌洛托品催化剂至釜内，由釜底椭球罩小孔向釜内通氨，整个为密闭反应系统，待PH值至7.5，再加入氯乙酸液，控制PH值到7，开冷却水，使釜温在55～60℃，然后再控温在70～80℃，反应接近终点，控温在75～80℃，PH值在6.5，反应结束，生成的氨基乙酸混合液比重在25Be，PH值在6.0；(3)对醇析釜夹道升温，将釜内抽真空，吸入氨基乙酸混合液，吸毕，搅拌，恒温30分钟，缓慢注入甲醇液萃取20-30分钟，缓慢开启冷却水降温，甲醇液逐渐加大至醇析釜二分之一后，加大甲醇液量至釜边，待温度降至28℃放料；(4)开启醇析釜放料底阀，将醇析料慢慢放至抽滤槽，打开淡甲醇自流阀，冲洗醇析料，使出料氯根降至≤0.5％；(5)将湿氨基乙酸晶体料铲入离心机脱水，使水含量≤5％，将离心脱水好的氨基乙酸晶体料均衡倒入斗提机中，送入烘干机进行干燥，使水含量≤0.5％；(6)用泵送淡甲醇至蒸馏釜，通过蒸汽升温，使釜温达到≥90℃，调节精馏塔进料和精馏回流量，使塔温在68～72℃，精馏后经冷凝将液态甲醇注入贮槽。
2.根据权利要求1所述的氨基乙酸生产工艺方法，其特征是氯化釜中加入的氯气是将99.6％纯度的液氯，经70℃左右水浴加温汽化而成。
3.根据权利要求1所述的氨基乙酸生产工艺方法，其特征是采用冷冻盐水对氯化釜控温，盐水压力稳定在0.25Mpa，盐水温度在-15℃±3℃。
4.根据权利要求1所述的氨基乙酸生产工艺方法，其特征是氨化操作中，尽量调控氨阀和氯乙酸阀两个阀门中的一个阀来调节氨化釜内PH值。
5.根据权利要求1所述的氨基乙酸生产工艺方法，其特征是对醇析釜进行萃取所加的甲醇液浓度为93-94％。
6.根据权利要求1所述的氨基乙酸生产工艺方法，其特征是用洗料甲醇冲洗醇析料，根据放料氯根数，控制洗料次数和甲醇用量，使出料氯根降至≤0.5％。
全文摘要
本发明氨基乙酸生产工艺方法生产的氨基乙酸晶体是属于制作除草剂的农药中间体领域。其生产工艺方法主要是将氯气通入注有乙酸的氯化釜中，用硫磺作催化剂，反应生成氯乙酸料液和氯化氢气体，釜温由70℃升至停氯时维持在95±2℃，整个反应釜压≤250mmHg；在投入蒸汽水的氨化釜中投入乌洛托品催化剂，由釜底椭球罩小孔向釜内通氨，整个反应为密闭反应系统，待pH值到7.5，再加入氯乙酸液，控制pH值到7，开冷却水，使釜温控制在55～60℃，反应接近终点，控温在75～80℃，pH值在6.5，反应结束时生成的氨基乙酸液pH值在6.0；在醇析釜中吸入氨基乙酸混合液，缓慢注入甲醇萃取20－30分钟，直至加甲醇至釜边，待温度降至28℃放料；将醇析料慢放至抽滤槽，经淡甲醇冲洗后，出料氯根降至≤0.5％；再经离心机脱水，烘干机干燥，得含水量≤0.5、氨基乙酸含量≥97.5％的晶体成品。其优点是系统全程密闭，减少组分外逸；采用鼓泡混合均匀，节电，成品含量高。
文档编号C07C229/08GK1803763SQ200610037870
公开日2006年7月19日 申请日期2006年1月19日 优先权日2006年1月19日
发明者刘荣富 申请人:刘荣富