专利名称：甲硫氨酸的制备方法
技术领域：
本发明涉及在碳酸钾存在下通过水解5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲在长时间内稳定制备甲硫氨酸的方法，该方法使得设备具有优异的抗腐蚀性。
背景技术：
水解5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲(下面称作M-乙内酰脲)制备甲硫氨酸的方法通常在碱的存在下以如下方案所述的方式进行。
该水解反应通常在压力为大约0.5-1.5MPaG、温度为大约150-200℃的条件下进行。当碳酸钾用作所述碱时，在水解条件下，无论是液相还是蒸汽相，金属材料都极可能被腐蚀。SUS 304L不锈钢被腐蚀，据称具有更优异抗腐蚀性的高级奥氏体铬镍不锈钢的抗腐蚀性对这种环境而言也是不够的。
在这种环境下，锆在表面上形成稳定的氧化锆膜，显示出优异的抗腐蚀性，但是存在着价格昂贵而且可加工性差的问题。
在这些情况下，已知含有21.0-30.0重量％Cr元素、4.5-11.0重量％Ni元素、2.5-5.0重量％Mo元素和0.05-0.35重量％N元素作为金属中化学成分的不锈钢，对在这种环境下的设备材料而言具有优异的抗腐蚀性(日本未审专利公开(Kokai)No.11-217370)。
发明内容
当为了提高水解速率而要求在更高的温度下进行水解时，对在更高温度条件下的设备中所用的金属材料而言，需要有更高的抗腐蚀性，同样需要在更高温度条件下具有优异的抗腐蚀性的设备材料。
本发明的目标是提供在碳酸钾存在下通过水解5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲在长时间内稳定制备甲硫氨酸的方法，该方法使得设备具有相当好的抗腐蚀性。
本发明提供了用于制备甲硫氨酸的方法，其包括对于在碳酸钾的存在下水解5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲从而制备甲硫氨酸的步骤，采用下述不锈钢作为设备材料，所述不锈钢含有21.0-30.0重量％Cr元素、2.5-11.0重量％Ni元素和1.0-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比是4.7-14.0。
根据本发明的方法，即使M-乙内酰脲在碳酸钾的存在下在高温下水解，也可以在长时间里稳定地制备甲硫氨酸，该方法使得设备具有相当好的抗腐蚀性，因此具有很大的工业实用价值。
具体实施例方式
在本发明中用于制备甲硫氨酸的反应是其中M-乙内酰脲在碳酸钾的存在下水解制备甲硫氨酸的反应，通常通过水解获得钾盐形式的甲硫氨酸。所述水解通常在压力为大约0.5-1.5MPaG、温度为大约150-200℃的条件下进行大约10-120分钟。在水解中生成的氨和二氧化碳气体被回收，并优选用于获得M-乙内酰脲的步骤中。
随后，由水解获得的溶液通常用二氧化碳气体中和，以沉淀出甲硫氨酸。通常，在用二氧化碳加压的同时实施所述通过中和进行的沉淀，沉淀出的甲硫氨酸经过过滤、分离、任选地用水洗涤、然后干燥，以得到产物甲硫氨酸。
在本发明中，在通过所述反应制备甲硫氨酸的情况下，采用下述不锈钢作为设备材料该不锈钢含有21.0-30.0重量％Cr元素、2.5-11.0重量％Ni元素和1.0-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比是4.7-14.0；优选这种不锈钢，它含有21.0-30.0重量％Cr元素、4.5-11.0重量％Ni元素和2.5-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比是4.7-8.2。
所述不锈钢用作设备材料包括所述设备由所述不锈钢构成，或者所述设备内衬有所述不锈钢，并且也对连接到该设备的阀和管道等进行了配置。
在本发明中，所述设备材料优选至少用于在上述水解步骤中采用的设备中。
在所述不锈钢中，当Cr元素的含量太低时，不能保持对水解反应的优异抗腐蚀性。另一方面，当Cr元素含量太大时，所得的不锈钢有严重的脆性。已知Ni元素的存在会损害水解反应系统中不锈钢的抗腐蚀性。当Ni元素的含量落在上述范围之内时，抗腐蚀性不会明显受损，相反，Ni元素产生了提高机械性质和可加工性的效果。当Mo元素的含量落在上述范围内时，它对水解产生了优异的抗腐蚀性。当Mo元素含量太大时，可加工性受损并因此可能促进了西格玛脆性(sigma brittleness)。
在本发明所用的不锈钢中，Cr元素、Ni元素和Mo元素的含量落在上述范围内，而且Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比为4.7-14.0。
当该比值太小时，抗腐蚀性没有得到改善。另一方面，当该比值过大时，由于Cr元素含量变得太大因而脆性变得很严重，所以并不优选。
本发明所用的不锈钢例如包括SUS 329J4L和UNS S32906中的一部分。不能使用所有的SUS 329J4L和UNS S32906，选用满足上述组成的那些。
本发明所用的不锈钢优选包含0.05-0.40重量％的N元素。当N元素含量落在上述范围之内时，随着N元素含量的增加，产生了提高抗腐蚀性的效果。当N元素含量过大时，在合金中沉淀出氮化物，因此可能损害韧性。
本发明所用的不锈钢可以含有W元素和/或Cu元素。在这种情况下，W元素的含量通常是大约2.50重量％或以下，优选大约0.10-2.50重量％。Cu元素含量通常是大约0.80重量％或以下，优选大约0.20-0.80重量％。W元素是能有效提高抗腐蚀性同时对该不锈钢由于沉淀出西格玛相而变脆进行抑制的组分元素。另一方面，Cu元素是能够有效提高不锈钢的一般性抗腐蚀性的组分元素。
实施例现在通过下列实施例更详细地描述本发明的方法，所述实施例仅仅用于示例而不是对本发明方法的限制。
在实施例中，不锈钢的化学组分的各自含量都是通过荧光X射线分光计测量的。
实施例1在水解原料水溶液在其中循环的管道中(压力0.5-1.5MPaG，温度170-190℃)，放置表1所示的试样，并通过使试样经受8760小时来进行腐蚀测试，其中所述水解原料水溶液是通过将5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲和碳酸钾混和(乙内酰脲浓度为大约9重量％，碳酸钾浓度为大约10重量％)制备的。化学组分的几乎所有余量都由Fe组成。
就腐蚀测试的结果而言，通过从测量到的腐蚀程度(单位面积单位时间试样重量的下降)进行计算，得到了腐蚀速率(每年厚度的减少值)。结果如表1所示。
表1
尽管合金C和合金D在170℃显示出优异的抗腐蚀性，但是在温度高于170℃的条件下没有显示出足够的抗腐蚀性，而本发明的合金A和合金B即使在这种条件下也显示出优异的抗腐蚀性。
本发明要求了基于日本专利申请No.2006-120176(2006年4月25日提交，题目为“Process for Producing Methionine”)和日本专利申请No.2006-333069(2006年12月11日提交，题目为“Process forProducing Methionine”)的巴黎公约优先权。这些申请的内容在此通过引用而全文结合进来。
权利要求
1.一种制备甲硫氨酸的方法，该方法包括对于在碳酸钾的存在下水解5-(β-甲硫基乙基)乙内酰脲从而制备甲硫氨酸的步骤，采用下述不锈钢作为设备材料，所述不锈钢含有21.0-30.0重量％Cr元素、2.5-11.0重量％Ni元素和1.0-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比是4.7-14.0。
2.权利要求1的制备甲硫氨酸的方法，包括采用下述不锈钢作为设备材料所述不锈钢含有21.0-30.0重量％Cr元素、4.5-11.0重量％Ni元素和2.5-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比是4.7-8.2。
全文摘要
在本发明的制备甲硫氨酸的方法中，采用下述不锈钢作为设备材料，以在碳酸钾的存在下执行5－(β－甲硫基乙基)乙内酰脲的水解步骤，从而制备甲硫氨酸所述不锈钢含有21.0－30.0重量％Cr元素、2.5－11.0重量％Ni元素和1.0－5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的总含量和Ni元素含量之比是4.7－14.0。
文档编号C07C319/20GK101062912SQ20071010189
公开日2007年10月31日 申请日期2007年4月25日 优先权日2006年4月25日
发明者大西浩三 申请人:住友化学株式会社