专利名称：连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮亮氨酸和水的方法及其设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种化工分离工艺，特别是一种连续多级逆流液液萃取与减压精馏集 成分离α -酮亮氨酸和水的方法，本发明还涉及该方法所使用的设备。
背景技术：
α-酮亮氨酸是重要的医药中间体，是制备α-酮亮氨酸钙的重要原料，α-酮 亮氨酸钙是复方α-酮酸片的重要成分，复方α-酮酸片为生理代谢过程提供必需氨基酸 并尽量减少氨基氮的摄入，酮基或羟氨基酸不引起残存肾单位的高滤过，并可改善肾性高 磷血症和继发性甲状旁腺功能亢进，改善肾性骨营养不良，配合低蛋白饮食，可减少氮的摄 入，同时可避免因蛋白摄入不足及营养不良引起的后果。酮亮氨酸在离体试验中可以增加 蛋白合成，这种酮基类似物引起多核糖体聚合增加，而且酮亮氨酸能刺激氨基转移酶活性。 根据MITCH试验在正常生理状态和尿毒症病人中，酮亮氨酸和亮氨酸均可通过增加蛋白合 成和/或减低蛋白降解而在蛋白质代谢中起重要作用，此外，给予酮基类似物还可部分校 正尿毒症病人的氨基酸构成，而且含硫氨基酸摄入的减少也使得代谢性酸中毒得以纠正， 另外，由于食用补充氨基酸/酮酸的低蛋白饮食能降低尿蛋白的排泄，而有助于血浆白蛋 白升高和维持营养状态各项指标于正常范围。目前α-酮亮氨酸的制备过程包括以下步骤将海因、碱与水混合后加热，然后滴 加异丁醛，回流反应后冷却，滴加强碱液，回流反应后冷却，多次间隙萃取和减压蒸馏得到 80%液体α-酮亮氨酸粗品，再经过薄膜蒸发得到的精品。10% α-酮亮氨酸水溶液在浓 缩和精制过程中，采用多次间歇萃取和间歇减压蒸馏，收率仅为47%，工艺复杂，不便操作； 所用萃取剂用量与α-酮亮氨酸水溶液量之比达到10 1，溶剂消耗量大，能耗高；采用连 续多级逆流液液萃取和减压精馏方法分离α -酮亮氨酸与水，相对来说不仅工艺简单、而 且投资少，与传统间隙萃取和蒸馏方法相比，收率可以提高到93%，萃取剂用量与α-酮亮 氨酸量水溶液之比可以降低为5 1，可节约溶剂回收利用过程的大量能耗。
发明内容
本发明的目的是提供一种新的连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离 α -酮亮氨酸和水的方法，以便有效分离α -酮亮氨酸与水的混合物，使α -酮亮氨酸纯度 达到80%以上，α-酮亮氨酸收率达到93%以上。本发明还提供该方法所使用的设备。完成上述发明任务的技术方案是一种连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分 离α -酮亮氨酸和水的方法，步骤如下首先以萃取剂对含质量比10% α -酮亮氨酸水溶液进行多级逆流液液萃取，萃取 分离后，液液萃取塔底水相(萃余相)送至水处理塔，水处理塔塔顶溶剂循环使用，水处理 塔塔底水送至废水池，液液萃取塔顶(萃取相)为萃取剂和α-酮亮氨酸的混合液，送至 连续减压精馏塔处理，连续减压精馏塔塔底得到质量含量82. 7% α-酮亮氨酸(不计萃取剂)，α -酮亮氨酸得率达到93 %，减压精馏塔塔顶溶剂循环使用。本发明的优化方案的具体步骤是(1)、作为原料的10% α -酮亮氨酸水溶液从萃取塔的上部进入萃取塔，与在原料 下方流入萃取塔的萃取剂逆向接触，与α -酮亮氨酸水溶液进行液液萃取，原料/溶剂的体 积比为5 1 ；(2)、萃取相进入萃取塔上部的萃取相静置段(静置分层段)，停留20分钟以上，然 后送入减压精馏塔；(3)、溶剂和α -酮亮氨酸经减压精馏塔分离；塔底得到82. 7%以上纯度的α -酮 亮氨酸；塔顶馏出的溶剂重复使用。所述的萃取剂(溶剂)选自四氯化碳、三氯化碳、醋酸甲酯或醋酸乙酯或醋酸丁 酯，其中优选醋酸甲酯或醋酸乙酯。减压精馏塔的回流比为2 3，塔板数为31 ；将含α -酮亮氨酸31. 6%的原料提 浓至82. 7%0本发明的技术关键在于采用多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α -酮亮氨 酸和水，在萃取过程中选择了一种溶剂( 易溶于α-酮亮氨酸而难溶于水，使萃取剂和原 料α-酮亮氨酸水溶液逆向接触，通过机械搅拌使萃取剂和α -酮亮氨酸水溶液充分接触 进行传质，静置分层后达到α-酮亮氨酸与水分离的目的。萃取相经减压精馏塔精馏，得 82%以上的α-酮亮氨酸，减压精馏塔底溶剂( 循环使用。从溶解性来考虑，α-酮亮氨 酸是含有一个酮基的氨基酸化合物，它具有选择性和溶解能力，由表1可见各类溶剂对于 α-酮亮氨酸水溶液的分配系数，其中酯的分配系数高于卤代烃，其中醋酸甲酯和醋酸乙酯 对α-酮亮氨酸水的分离效果较好，结合溶剂回收难易等因素，确定以醋酸甲酯为α-酮亮 氨酸水溶液萃取分离的萃取剂较为合适。在不同溶剂比条件下，分配系数测定结果见图3， 图3结果表明，原料溶剂比(质量比)为4 5 1时，分离效果最佳。液液萃取分离结果 见表2。表1 α -酮亮氨酸和水在各类萃取剂中的分配系数
萃取剂三氯甲烷四氯甲烷乙酸甲酯乙酸乙酯乙酸丁酯分配系 数K9.19.910.310.910.8 表2液液萃取分离结果
权利要求
1.一种连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮亮氨酸和水的方法首先以 萃取剂对含10% α -酮亮氨酸水溶液进行多级逆流液液萃取，萃取分离后，液液萃取塔底水 相送至水处理塔，水处理塔塔顶溶剂循环使用，水处理塔塔底水送至废水池，液液萃取塔顶 萃取相为萃取剂和α -酮亮氨酸的混合液，送至连续减压精馏塔处理，连续减压精馏塔塔 底得到质量含量82. 7% α -酮亮氨酸，α -酮亮氨酸得率达到93%，减压精馏塔塔顶溶剂循环 使用。
2.按照权利要求1所述的连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮亮氨酸和 水的方法，其特征在于，所述的萃取剂选自四氯化碳、三氯化碳、醋酸甲酯、醋酸乙酯或醋 酸丁酯。
3.按照权利要求1所述的连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮亮氨酸和 水的方法，其特征在于，具体步骤为作为原料的α -酮亮氨酸水溶液进入萃取塔，与在原料下方流入萃取塔的萃取剂逆向 接触，对α-酮亮氨酸水溶液进行液液萃取，原料/溶剂的体积比为4-5 1 ；上述经浓缩的31. 6% α-酮亮氨酸与醋酸甲酯混合液送入减压精馏塔，该减压精馏塔 的回流比为2 3，塔板数为31 ；将含α -酮亮氨酸31. 6%的原料提浓至82. 7% ；萃取相进入萃取塔上部的萃取相静置段，停留20分钟以上，然后送入减压精馏塔；溶剂和α-酮亮氨酸经减压精馏塔分离；得到82. 7%以上纯度的α-酮亮氨酸，馏出的 溶剂重复使用。
4.按照权利要求1或2或3所述的连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮 亮氨酸和水的方法，其特征在于所述的萃取剂采用醋酸甲酯。
5.按照权利要求4所述的连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮亮氨酸和 水的方法，其特征在于萃取段的实际板数为4块。
全文摘要
连续多级逆流液液萃取与减压精馏集成分离α-酮亮氨酸和水的方法及其设备首先以萃取剂对含10%α-酮亮氨酸水溶液进行多级逆流液液萃取，萃取分离后，液液萃取塔底水相送至水处理塔，水处理塔塔顶溶剂循环使用，水处理塔塔底水送至废水池，液液萃取塔顶萃取相为萃取剂和α-酮亮氨酸的混合液，送至连续减压精馏塔处理，连续减压精馏塔塔底得到质量含量82.7%α-酮亮氨酸，α-酮亮氨酸得率达到93%，减压精馏塔塔顶溶剂循环使用。本发明能有效分离α-酮亮氨酸和水，分离后α-酮亮氨酸纯度达82.7%以上，α-酮亮氨酸收率达93.1%。萃取相溶剂经减压精馏塔处理后循环使用。萃取过程均在常温下进行，生产过程能耗低。
文档编号B01D11/04GK102079714SQ20111000180
公开日2011年6月1日 申请日期2011年1月6日 优先权日2011年1月6日
发明者陶月宝, 顾正桂 申请人:南京白敬宇制药有限责任公司