专利名称：母液回收制备dl—苯丙氨酸和dl—天冬氨酸的方法
技术领域：
本发明涉及一种母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬氨酸 的方法，具体是指用阿斯巴甜回收物料经过消旋制备DL—苯丙氨酸 和DL—天冬氨酸的方法。
背景技术：
阿斯巴甜生产线中的母液主要为接肽母液和酯化母液，传统工艺 中对其母液主要停留在对其中残留的L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸的回 收返用上，母液成分复杂，但基本都是L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸结构 类似物，折合成单体L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸的含量在15—20g/L 之间，对其母液的回收处理工艺主要采用蒸气直接加热浓縮至一定体 积后，添加强酸并加热回流使肽键断裂，脱去甲酰基和酯基，然后蒸 馏浓縮，调整pH值，采用分步结晶的方法分别回收得到L-苯丙氨酸 和L-天冬氨酸。但由于反应过程中长时间的强酸、高温环境，生产 过程复杂，回收得到的产品，技术指标不能满足生产需要；收率偏低， 仅在50%左右；同时能耗巨大，每处理350m3母液需要消耗蒸汽200 吨左右。
发明内容
本发明的目的在于提供了一种母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL —天冬氨酸的方法，本发明的制备方法具有工艺路线短、生产过程简便、能耗小、设备要求低，增加了产品的附加值并产生经济效益，节 能减排，绿色环保的特点。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是
一种母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬氨酸的方法，它是
由下述步骤完成的
(1) 由阿斯巴甜生产线产生的母液主要为接肽母液和酯化母液，
按2—4:1的比例混合后，首先将接肽母液和酯化母液进行膜浓縮， 将其轻液排放入排污系统，重液在催化剂作用下进行消旋反应，然后 通过调节pH值，并在通过降温到0—1(TC来进行结晶，离心分离得 到DL—苯丙氨酸及其分离母液，将分离得到的DL—苯丙氨酸烘干， 得到DL—苯丙氨酸成品；
(2) 将DL—苯丙氨酸的分离母液升温后调节pH值，经过冷却 降温至35'C结晶后离心分离得到DL—天冬氨酸，烘干得到DL—天冬 氨酸成品。
所述的接肽母液中的成分主要为N-甲酰-a -L-天冬酰氨-L-苯丙 氨酸、N-甲酰-P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸和过量未反应的N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐。
所述的酯化母液中的成分主要为a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲 酯盐酸盐、P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐和未完全反应的 N-甲酰-a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸、N-甲酰-13 -L-天冬酰氨-L-苯丙 氨酸。
所述的步骤(1)中的膜浓縮指当物料在温度为10°C，工作压力为15kg/cm2，浓縮倍率为8—12倍下进行膜浓缩，得到浓縮液用30% 盐酸来调节pH值至1 。膜浓縮的中的膜片为美国GE，截流分子量150， 工作压力15—20kg/cm2，过滤面积128 mV组5组，批操作时间 (25000L):浓縮时间3小时，清洗时间0.5小时。
所述的步骤(1)中的消旋反应是指在PH值为1的浓縮液中加入 催化剂进行消旋反应，用蒸汽加热至102—115"C并保温回流6—9小 时，然后通过常压蒸水到116'C，降温到5(TC后加入氢氧化钠溶液进 行中和，调节pH到5. 5—6. 0。
所述的催化剂采用的戊二醛、苯甲醛、苯乙醛、水杨醛中的一种， 用量为其浓縮液体积的0. 02%。
所述的保温回流时间优选为8小时。
所述的步骤(1)中的结晶是在降温至0—1(TC后进行，通过离 心分离得到DL—苯丙氨酸及其DL—苯丙氨酸的母液，将分离得到的 DL—苯丙氨酸在65—7(TC烘干，得到DL—苯丙氨酸成品。
所述的步骤(2)中的DL—苯丙氨酸的母液的pH值调节步骤为 先将母液温度调节至40—5CTC，通过加入30%盐酸来调节pH至2. 8 —2.9。
所述的步骤(2)中的冷却结晶是指先降温到35'C后结晶，离心 分离得到DL—天冬氨酸，65—7(TC烘干得到DL—天冬氨酸成品。
本发明的有益效果为通过膜浓縮的方法，先将母液中的水分、 无机盐类进行浓縮，截流有效成分，减少处理量，然后调整pH值，加 入催化剂，保温回流，使肽键断裂、保护基脱离，并直接将产品消旋成为DL构型，最后通过分步结晶法得到DL-天冬氨酸和DL-苯丙氨酸。 此方法的优点在于通过膜浓縮后，大幅减少了母液处理量，收率得到 提高，能耗降低的同时，排出清液符合污水排放要求，可直接排入污 水管网；DL-天冬氨酸和DL-苯丙氨酸的产品价值高于L-天冬氨酸和L-
苯丙氨酸；不再产生回收物返投现象，保证前道生产的顺畅。而且本 发明的制备方法具有工艺路线短、生产过程简便、能耗小、设备要求 低，增加了产品的附加值并产生经济效益，节能减排，绿色环保的特占。
具体实施例方式
实施例1
由阿斯巴甜生产线产生的母液主要为接肽母液和酯化母液，接肽 母液中的成分主要为N-甲酰-(i -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸、N-甲酰-P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸和过量未反应的N-甲酰-a -L-天冬氨酸 酐。酯化母液中的成分主要为a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯盐酸 盐，P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐和未完全反应的N-甲酰-a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸、N-甲酰-P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸。
首先混合母液(接肽母液与酯化母液混合比例约为3:1) 25000L, 物料温度1(TC，进行膜浓縮，工作压力15kg/cm2，浓縮倍率为10倍 左右(操作期间料温会上升，超过5(TC时需要降温)，得到的重液(浓 縮液)约2500L，清液约22500L直接进入排污系统。
将浓縮液加入到3000L的反应釜，加入30%盐酸至pH=l，加入 0.02%的水杨醛，开启蒸汽加热至102—115'C，并保温回流8小时，随后打开排水阀，常压蒸水至116-C，降温至50'C，加入氢氧化钠溶 液调整pH值5. 5L 0，然后降温至0—1(TC进行结晶，离心分离得 到DL-苯丙氨酸及其分离母液，65—7(TC烘干，可得约375kg DL-苯 丙氨酸成品。
将DL—苯丙氨酸的分离母液加入反应釜中，升温至40—5(TC， 加入3(m盐酸至pH值2.8—2.9，降温至35。C，离心分离得到DL-天 冬氨酸，65—70。C烘干，可得约350kg DL-天冬氨酸成品。
权利要求
1. 一种母液回收制备DL-苯丙氨酸和DL-天冬氨酸的方法，其特征在于它是由下述步骤完成的(1)由阿斯巴甜生产线产生的母液主要为接肽母液和酯化母液，按2-4∶1的比例混合后，首先将接肽母液和酯化母液进行膜浓缩，将其轻液排放入排污系统，重液在催化剂作用下进行消旋反应，然后通过调节pH值，并在通过降温到0-10℃来进行结晶，离心分离得到DL-苯丙氨酸及其分离母液，将分离得到的DL-苯丙氨酸烘干，得到DL-苯丙氨酸成品；(2)将DL-苯丙氨酸的分离母液升温后调节pH值，经过冷却降温至35℃结晶后，离心分离得到DL-天冬氨酸，烘干得到DL-天冬氨酸成品。
2、 如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的接肽母液中的成分主要为N-甲酰-a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸、N-甲酰-P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸和 过量未反应的N-甲酰- a -L-天冬氨酸酐。
3、 如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的酯化母液中的成分主要为a-L-天 冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯盐酸盐、P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯盐 酸盐和未完全反应的N-甲酰-a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸、N-甲酰-e-L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸。
4、 如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步骤(1)中的膜浓縮指当物料在 温度为10°C，工作压力为15kg/cm2，浓縮倍率为8—12倍下进行膜 浓縮，得到浓縮液用30%盐酸来调节pH值至1。
5、 如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步骤(1)中的消旋反应是指在pH 值为1的浓縮液中加入催化剂进行消旋反应，用蒸汽加热至102—115 'C并保温回流6—9小时，然后通过常压蒸水到U6。C，降温到5(TC 后加入氢氧化钠溶液进行中和，调节pH到5. 5—6. 0。
6、 如权利要求5所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的催化剂采用的戊二醛、苯甲醛、苯 乙醛、水杨醛中的一种，用量为其浓縮液体积的0.02%。
7、 如权利要求5所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的保温回流时间优选为8小时。
8、 如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步骤(1)中结晶是在降温至0— l(TC后进行，通过离心分离得到DL—苯丙氨酸及其DL—苯丙氨酸的 母液，将分离得到的DL—苯丙氨酸在65—7(TC烘干，得到DL—苯丙 氨酸成品。
9、 如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步骤(2)中的DL—苯丙氨酸的母 液的pH值调节步骤为先将母液温度调节至40—5(TC，通过加入30%盐酸来调节pH至2. 8—2. 9。
10、如权利要求1所述的母液回收制备DL—苯丙氨酸和DL—天 冬氨酸的方法，其特征在于所述的步骤(2)中的冷却结晶是指先 降温到35'C后结晶，离心分离得到DL—天冬氨酸，65—7(TC烘干得 到DL—天冬氨酸成品。
全文摘要
本发明公开一种母液回收制备DL-苯丙氨酸和DL-天冬氨酸的方法，将接肽母液和酯化母液按一定比例混合后，首先将接肽母液和酯化母液进行膜浓缩，将其轻液排放入排污系统，重液在催化剂作用下进行消旋反应，然后通过调节pH值，并在通过降温到来进行结晶，离心分离得到DL-苯丙氨酸及其分离母液，将分离得到的DL-苯丙氨酸烘干，得到DL-苯丙氨酸成品；将DL-苯丙氨酸的分离母液升温后调节pH值，经过冷却降温结晶后，离心分离得到DL-天冬氨酸，烘干得到DL-天冬氨酸成品。本发明的制备方法具有工艺路线短、生产过程简便、能耗小、设备要求低，增加了产品的附加值并产生经济效益，节能减排，绿色环保的特点。
文档编号C07C229/00GK101284796SQ20081006188
公开日2008年10月15日 申请日期2008年5月30日 优先权日2008年5月30日
发明者孔引飞, 曹士城 申请人:何关昌