由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法
【专利摘要】本发明公开了一种由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法，是向氨基羧酸盐料液中先加入氧化剂进行氧化脱色，再加入活性炭进行吸附脱色，将氧化剂氧化脱色与活性炭吸附脱色相结合，不仅脱色效果好，大大降低了氨基羧酸盐在脱色过程中的损失，而且操作简单，活性炭用量低，运行成本低，生产安全可靠。
【专利说明】由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于精细化工领域，涉及一类化工合成料液的脱色方法。
【背景技术】
[0002]氨基羧酸盐化合物可由有机腈化合物经碱解制得，例如，甘氨酸钠可由羟基乙腈与氨水反应制得氨基乙腈，后者再在无机碱作用下发生碱解反应制得。在反应过程中，由于氰基在碱性条件下容易发生聚合反应生成有色杂质，因此，需要对反应得到的料液进行脱色。脱色方法有很多，如离子交换树脂法、大孔吸附树脂法、活性炭吸附法、膜脱色法、有机溶剂萃取法等。其中，有机溶剂萃取法因上述有色杂质的水溶性好，不能很好地从氨基羧酸盐水溶液中脱除有色杂质，脱色效果较差；离子交换树脂法、大孔吸附树脂法和膜脱色法虽然可以取得较好的脱色效果，但脱色条件比较苛刻，设备投资较大，且树脂和膜的再生会产生大量废水，树脂和膜的更换也会产生难以处理的固废；而活性炭吸附法要想获得较好的脱色效果需要的活性炭量较大，从而产生大量的活性炭固废。
【发明内容】
[0003]有鉴于此，本发明的目的在于提供一种由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法，操作简单，脱色效果好，脱色剂用量低，运行成本低，生产安全可靠，而且可以降低氨基羧酸盐在脱色过程中的损失。
[0004]经研究，本发明提供如下技术方案:
[0005]由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法，是向料液中先加入氧化剂进行氧化脱色，再加入活性炭进行吸附脱色。
[0006]氧化剂的作用是使料液中容易被氧化的有色杂质氧化而目标产物不被氧化,达到脱色目的。活性炭的作用主要是吸附料液中不能被氧化剂氧化的有色杂质。
[0007]进一步，所述氨基羧酸盐为甘氨酸盐、N-甲基甘氨酸盐、N，N-二甲基甘氨酸盐、亚氨基二乙酸二盐、氨三乙酸三盐或乙二胺四乙酸四盐。
[0008]优选的，所述氧化剂为双氧水、过氧化钠、过氧化钙、过硫酸氢钾、过氧化钾、过氧化叔丁醇、次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸钾或臭氧。
[0009]更优选的，所述氧化剂为双氧水。
[0010]优选的，所述双氧水的用量按质量百分比计为料液的0.1%~5%，双氧水脱色温度控制在60°C~100°C。
[0011]更优选的，所述双氧水的用量按质量百分比计为料液的0.5%~1.5%，双氧水脱色温度控制在80°C~85°C。
[0012]优选的，所述活性炭的用量按质量百分比计为料液的0.05%~2%，活性炭脱色温度控制在40°C~80°C。
[0013]更优选的，所述活性炭的用量按质量百分比计为料液的0.1%~0.5%，活性炭脱色温度控制在40°C~60°C。[0014]由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的pH值通常为7~14，在本发明方法中，氨基羧酸盐料液的碱性强弱对脱色无影响。
[0015]本发明的有益效果在于:本发明提供了一种由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法，将氧化剂氧化脱色与活性炭吸附脱色相结合，不仅脱色效果好，大大降低了氨基羧酸盐在脱色过程中的损失，而且操作简单，活性炭用量低，运行成本低，生产
安全可靠。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明:
[0017]图1为颜色呈黑褐色的甘氨酸钠水解料液。[0018]图2为四种脱色方法的效果对比，其中编号2014-03-19A为双氧水脱色，脱色后溶液颜色呈浅绿色；编号2014-03-19B为同时加入双氧水和活性炭脱色，脱色后溶液颜色呈亮黄色；编号2014-03-19C为先加入双氧水后加入活性炭脱色，脱色后溶液颜色呈微黄色；编号2014-03-19D为活性炭脱色，脱色后溶液颜色呈红棕色。
【具体实施方式】
[0019]下面将结合附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。
[0020]实施例1
[0021]将质量分数为42%的羟基乙腈水溶液与质量分数为25%的氨水反应，得到氨基乙腈的氨水溶液，后者再与质量分数为50%的氢氧化钠水溶液发生水解反应，得到甘氨酸钠料液。该料液为黑褐色液体(如图1所示)，其中按质量百分比计含甘氨酸钠15%~16%，亚氨基二乙酸二钠(IDA-2Na)l%~2%，氮三乙酸三钠(NTA_3Na)≤0.5%。
[0022]取上述甘氨酸钠料液812.8克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入IOml双氧水，80°C保温搅拌30分钟(在加入双氧水10分钟后，可见料液颜色从黑褐色变为红棕色，之后随着时间延长，料液颜色逐渐变浅)，再冷却至60°C，向料液中加入2克活性炭，60°C保温搅拌30分钟，抽滤除去活性炭，滤液颜色呈微黄色(如图2编号2014-03-19C所示)，补加水至总质量为812.8克，检测发现脱色前后料液中甘氨酸钠、亚氨基二乙酸二钠和氨三乙酸三钠的含量未见明显变化。
[0023]对比实施例1
[0024]取实施例1的甘氨酸钠料液808.7克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入IOml双氧水，80°C保温搅拌I小时，料液颜色变为浅绿色(如图2编号2014-03-19A所示)，补加水至总质量为808.7克，检测发现脱色前后料液中甘氨酸钠、亚氨基二乙酸二钠和氨三乙酸三钠的含量未见明显变化。
[0025]对比实施例2
[0026]取实施例1的甘氨酸钠料液812.8克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入IOml双氧水和2克活性炭(有大量气泡出现)，80°C保温搅拌I小时，再冷却至60°C，抽滤除去活性炭，滤液颜色呈亮黄色(如图2编号2014-03-198所示)，补加水至总质量为812.8克，检测发现脱色前后料液中甘氨酸钠、亚氨基二乙酸二钠和氨三乙酸三钠的含量未见明显变化。
[0027]对比实施例3
[0028]取实施例1的甘氨酸钠料液810克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入35克活性炭，80°C保温搅拌I小时，再冷却至60°C，抽滤除去活性炭，滤液颜色呈红棕色(如图2编号2014-03-19D所示)，补加水至总质量为810克，检测发现脱色前后料液中甘氨酸钠、亚
氨基二乙酸二钠和氨三乙酸三钠的含量未见明显变化。
[0029]从对比实施例1可以看出，在没有使用活性炭的情况下，单用双氧水具有较好的脱色效果；从对比实施例4可以看出，在没有使用双氧水的情况下，单用活性炭的脱色效果差，且活性炭的用量大；从对比实施例2和实施例1可以看出，双氧水氧化脱色与活性炭吸附脱色相结合的脱色效果优于单用双氧水或活性炭脱色，其中，先加入双氧水脱色、后加入活性炭脱色的脱色效果又优于双氧水和活性炭一起加入进行脱色。由于有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的PH值通常在7~14之间，为碱性环境，因此，上述结果说明在碱性条件下，双氧水与活性炭具有协同脱色作用。
[0030]实施例2
[0031]将质量分数为40%的羟基乙腈水溶液与质量分数为33%的甲胺水溶液反应，得到N-甲基氨基乙腈的水溶液，后者再与质量分数为50%的氢氧化钠水溶液发生水解反应，得到N-甲基甘氨酸钠料液。该料液为黑褐色液体，其中按质量百分比计含N-甲基甘氨酸钠 18%。 [0032]取上述N-甲基甘氨酸钠料液812.8克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入8ml双氧水，80°C保温搅拌30分钟(在加入双氧水10分钟后，可见料液颜色从黑褐色变为红棕色，之后随着时间延长，料液颜色逐渐变浅)，再冷却至60°C，加入1.8克活性炭，60°C保温搅拌30分钟，抽滤除去活性炭，滤液颜色呈微黄色，补加水至总质量为812.8克，检测发现脱色前后料液中N-甲基甘氨酸钠的含量未见明显变化。
[0033]实施例3
[0034]将质量分数为40%的羟基乙腈水溶液与质量分数为33%的二甲胺水溶液反应，得到N，N-二甲基氨基乙腈的水溶液，后者再与质量分数为50%的氢氧化钠水溶液发生水解反应，得到N，N-二甲基甘氨酸钠料液。该料液为黑褐色液体，其中按质量百分比计含N, N-二甲基甘氨酸钠20%。
[0035]取上述N，N- 二甲基甘氨酸钠料液812.8克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入IOml双氧水，80°C保温搅拌30分钟(在加入双氧水10分钟后,可见料液颜色从黑褐色变为红棕色，之后随着时间延长，料液颜色逐渐变浅)，再冷却至60°C，加入1.8克活性炭，60°C保温搅拌30分钟，抽滤除去活性炭，滤液为无色透明液体，补加水至总质量为812.8克，检测发现脱色前后料液中N，N- 二甲基甘氨酸钠的含量未见明显变化。
[0036]实施例4
[0037]将质量分数为40%的羟基乙腈水溶液与质量分数为26.5%的氨水反应，得到亚氨基二乙腈的氨水溶液，后者再与质量分数为25%的氢氧化钠水溶液进行水解反应,得到亚氨基二乙酸二钠料液。该料液为黄棕色液体，其中按质量百分比计含亚氨基二乙酸二钠20%。
[0038]取上述亚氨基二乙酸二钠料液812.8克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入IOml双氧水，80°C保温搅拌30分钟(在加入双氧水10分钟后，可见料液颜色从黄棕色变为黄色，之后随着时间延长，料液颜色逐渐变浅)，再冷却至60°C，加入1.5克活性炭，60°C保温搅拌30分钟，抽滤除去活性炭，滤液为无色透明液体，补加水至总质量为812.8克，检测发现脱色前后料液中亚氨基二乙酸二钠的含量未见明显变化。
[0039]实施例5
[0040]将质量分数为50%的羟基乙腈水溶液逐渐滴加到质量分数为10%的氨水与质量分数为32%的氢氧化钠水溶液的混合液中，在加热条件下进行水解反应，得到氨三乙酸三钠料液。该料液为红棕色液体，其中按质量百分比计含氨三乙酸三钠17%。
[0041]取上述氨三乙酸三钠料液850克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入5ml双氧水，80°C保温搅拌30分钟(在加入双氧水10分钟后,可见料液颜色从红棕色变为黄色，之后随着时间延长，料液颜色逐渐变浅)，再冷却至60°C，加入2.0克活性炭，60°C保温搅拌30分钟，抽滤除去活性炭，滤液为无色透明液体，补加水至总质量为850克，检测发现脱色后料液中氨三乙酸三钠的含量减少至14%，亚氨基二乙酸二钠的含量为1.7%。
[0042]实施例6
[0043]将质量分数为35%的羟基乙腈水溶液逐渐滴加至乙二胺与质量分数为30%的氢氧化钠水溶液的混合液中，在加热条件下进行水解反应，得到乙二胺四乙酸四钠料液。该料液为黄棕色液体，其中按质量百分比计含乙二胺四乙酸四钠27.66%。
[0044]取上述乙二胺四乙酸四钠料液850克，加热至80°C，在搅拌条件下一次性加入8ml双氧水，80°C保温搅拌3 0分钟(在加入双氧水10分钟后，可见料液颜色从黄棕色变为黄色，之后随着时间延长，料液颜色逐渐变浅)，再冷却至60°C，加入1.5克活性炭，60°C保温搅拌30分钟，抽滤除去活性炭，滤液为无色透明液体，补加水至总质量为850克，检测发现脱色前后料液中乙二胺四乙酸四钠的含量未见明显变化。
[0045]最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
【权利要求】
1.由有机腈化合物经碱解制得的氨基羧酸盐料液的脱色方法，其特征在于，向氨基羧酸盐料液中先加入氧化剂进行氧化脱色，再加入活性炭进行吸附脱色。
2.如权利要求1所述的脱色方法，其特征在于，所述氨基羧酸盐为甘氨酸盐、N-甲基甘氨酸盐、N, N- 二甲基甘氨酸盐、亚氨基二乙酸二盐、氨三乙酸三盐或乙二胺四乙酸四盐。
3.如权利要求1所述的脱色方法，其特征在于，所述氧化剂为双氧水、过氧化钠、过氧化钙、过硫酸氢钾、过氧化钾、过氧化叔丁醇、次氯酸、次氯酸钠、次氯酸钙、次氯酸钾或臭氧。
4.如权利要求3所述的脱色方法，其特征在于，所述氧化剂为双氧水。
5.如权利要求4所述的脱色方法，其特征在于，所述双氧水的用量按质量百分比计为氨基羧酸盐料液的0.1%~5%，双氧水脱色温度控制在60V~100°C。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述双氧水的用量按质量百分比计为氨基羧酸盐料液的0.5%~1.5%，双氧水脱色温度控制在80°C~85°C。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性炭的用量按质量百分比计为氨基羧酸盐料液的0.05%~2%，活性炭脱色温度控制在40°C~80°C。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述活性炭的用量按质量百分比计为氨基羧酸盐料液的0.1%~0.5%，活性炭脱色温度控制在40°C~60°C。
【文档编号】C07C229/08GK103980136SQ201410234018
【公开日】2014年8月13日 申请日期:2014年5月29日 优先权日:2014年5月29日
【发明者】吴传隆, 郑道敏, 秦岭, 朱丽利, 姚如杰, 杨帆, 王用贵, 李欧 申请人:重庆紫光化工股份有限公司