專利名稱：母液回收制備dl—苯丙氨酸和dl—天冬氨酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬氨酸 的方法，具體是指用阿斯巴甜回收物料經(jīng)過消旋制備DL—苯丙氨酸 和DL—天冬氨酸的方法。
背景技術(shù)：
阿斯巴甜生產(chǎn)線中的母液主要為接肽母液和酯化母液，傳統(tǒng)工藝 中對其母液主要停留在對其中殘留的L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸的回 收返用上，母液成分復(fù)雜，但基本都是L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸結(jié)構(gòu) 類似物，折合成單體L-天冬氨酸和L-苯丙氨酸的含量在15—20g/L 之間，對其母液的回收處理工藝主要采用蒸氣直接加熱濃縮至一定體 積后，添加強(qiáng)酸并加熱回流使肽鍵斷裂，脫去甲?；王セ?，然后蒸 餾濃縮，調(diào)整pH值，采用分步結(jié)晶的方法分別回收得到L-苯丙氨酸 和L-天冬氨酸。但由于反應(yīng)過程中長時(shí)間的強(qiáng)酸、高溫環(huán)境，生產(chǎn) 過程復(fù)雜，回收得到的產(chǎn)品，技術(shù)指標(biāo)不能滿足生產(chǎn)需要；收率偏低， 僅在50%左右；同時(shí)能耗巨大，每處理350m3母液需要消耗蒸汽200 噸左右。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL —天冬氨酸的方法，本發(fā)明的制備方法具有工藝路線短、生產(chǎn)過程簡便、能耗小、設(shè)備要求低，增加了產(chǎn)品的附加值并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，節(jié) 能減排，綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是
一種母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬氨酸的方法，它是
由下述步驟完成的
(1) 由阿斯巴甜生產(chǎn)線產(chǎn)生的母液主要為接肽母液和酯化母液，
按2—4:1的比例混合后，首先將接肽母液和酯化母液進(jìn)行膜濃縮， 將其輕液排放入排污系統(tǒng)，重液在催化劑作用下進(jìn)行消旋反應(yīng)，然后 通過調(diào)節(jié)pH值，并在通過降溫到0—1(TC來進(jìn)行結(jié)晶，離心分離得 到DL—苯丙氨酸及其分離母液，將分離得到的DL—苯丙氨酸烘干， 得到DL—苯丙氨酸成品；
(2) 將DL—苯丙氨酸的分離母液升溫后調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)過冷卻 降溫至35'C結(jié)晶后離心分離得到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為N-甲酰-a -L-天冬酰氨-L-苯丙 氨酸、N-甲酰-P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸和過量未反應(yīng)的N-甲酰-a -L-天冬氨酸酐。
所述的酯化母液中的成分主要為a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲 酯鹽酸鹽、P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和未完全反應(yīng)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。
所述的步驟(1)中的膜濃縮指當(dāng)物料在溫度為10°C，工作壓力為15kg/cm2，濃縮倍率為8—12倍下進(jìn)行膜濃縮，得到濃縮液用30% 鹽酸來調(diào)節(jié)pH值至1 。膜濃縮的中的膜片為美國GE，截流分子量150， 工作壓力15—20kg/cm2，過濾面積128 mV組5組，批操作時(shí)間 (25000L):濃縮時(shí)間3小時(shí)，清洗時(shí)間0.5小時(shí)。
所述的步驟(1)中的消旋反應(yīng)是指在PH值為1的濃縮液中加入 催化劑進(jìn)行消旋反應(yīng)，用蒸汽加熱至102—115"C并保溫回流6—9小 時(shí)，然后通過常壓蒸水到116'C，降溫到5(TC后加入氫氧化鈉溶液進(jìn) 行中和，調(diào)節(jié)pH到5. 5—6. 0。
所述的催化劑采用的戊二醛、苯甲醛、苯乙醛、水楊醛中的一種， 用量為其濃縮液體積的0. 02%。
所述的保溫回流時(shí)間優(yōu)選為8小時(shí)。
所述的步驟(1)中的結(jié)晶是在降溫至0—1(TC后進(jìn)行，通過離 心分離得到DL—苯丙氨酸及其DL—苯丙氨酸的母液，將分離得到的 DL—苯丙氨酸在65—7(TC烘干，得到DL—苯丙氨酸成品。
所述的步驟(2)中的DL—苯丙氨酸的母液的pH值調(diào)節(jié)步驟為 先將母液溫度調(diào)節(jié)至40—5CTC，通過加入30%鹽酸來調(diào)節(jié)pH至2. 8 —2.9。
所述的步驟(2)中的冷卻結(jié)晶是指先降溫到35'C后結(jié)晶，離心 分離得到DL—天冬氨酸，65—7(TC烘干得到DL—天冬氨酸成品。
本發(fā)明的有益效果為通過膜濃縮的方法，先將母液中的水分、 無機(jī)鹽類進(jìn)行濃縮，截流有效成分，減少處理量，然后調(diào)整pH值，加 入催化劑，保溫回流，使肽鍵斷裂、保護(hù)基脫離，并直接將產(chǎn)品消旋成為DL構(gòu)型，最后通過分步結(jié)晶法得到DL-天冬氨酸和DL-苯丙氨酸。 此方法的優(yōu)點(diǎn)在于通過膜濃縮后，大幅減少了母液處理量，收率得到 提高，能耗降低的同時(shí)，排出清液符合污水排放要求，可直接排入污 水管網(wǎng)；DL-天冬氨酸和DL-苯丙氨酸的產(chǎn)品價(jià)值高于L-天冬氨酸和L-
苯丙氨酸；不再產(chǎn)生回收物返投現(xiàn)象，保證前道生產(chǎn)的順暢。而且本 發(fā)明的制備方法具有工藝路線短、生產(chǎn)過程簡便、能耗小、設(shè)備要求 低，增加了產(chǎn)品的附加值并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能減排，綠色環(huán)保的特占。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1
由阿斯巴甜生產(chǎn)線產(chǎn)生的母液主要為接肽母液和酯化母液，接肽 母液中的成分主要為N-甲酰-(i -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸、N-甲酰-P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸和過量未反應(yīng)的N-甲酰-a -L-天冬氨酸 酐。酯化母液中的成分主要為a -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸 鹽，P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽和未完全反應(yīng)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(接肽母液與酯化母液混合比例約為3:1) 25000L, 物料溫度1(TC，進(jìn)行膜濃縮，工作壓力15kg/cm2，濃縮倍率為10倍 左右(操作期間料溫會(huì)上升，超過5(TC時(shí)需要降溫)，得到的重液(濃 縮液)約2500L，清液約22500L直接進(jìn)入排污系統(tǒng)。
將濃縮液加入到3000L的反應(yīng)釜，加入30%鹽酸至pH=l，加入 0.02%的水楊醛，開啟蒸汽加熱至102—115'C，并保溫回流8小時(shí)，隨后打開排水閥，常壓蒸水至116-C，降溫至50'C，加入氫氧化鈉溶 液調(diào)整pH值5. 5L 0，然后降溫至0—1(TC進(jìn)行結(jié)晶，離心分離得 到DL-苯丙氨酸及其分離母液，65—7(TC烘干，可得約375kg DL-苯 丙氨酸成品。
將DL—苯丙氨酸的分離母液加入反應(yīng)釜中，升溫至40—5(TC， 加入3(m鹽酸至pH值2.8—2.9，降溫至35。C，離心分離得到DL-天 冬氨酸，65—70。C烘干，可得約350kg DL-天冬氨酸成品。
權(quán)利要求
1. 一種母液回收制備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驟完成的(1)由阿斯巴甜生產(chǎn)線產(chǎn)生的母液主要為接肽母液和酯化母液，按2-4∶1的比例混合后，首先將接肽母液和酯化母液進(jìn)行膜濃縮，將其輕液排放入排污系統(tǒng)，重液在催化劑作用下進(jìn)行消旋反應(yīng)，然后通過調(diào)節(jié)pH值，并在通過降溫到0-10℃來進(jìn)行結(jié)晶，離心分離得到DL-苯丙氨酸及其分離母液，將分離得到的DL-苯丙氨酸烘干，得到DL-苯丙氨酸成品；(2)將DL-苯丙氨酸的分離母液升溫后調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)過冷卻降溫至35℃結(jié)晶后，離心分離得到DL-天冬氨酸，烘干得到DL-天冬氨酸成品。
2、 如權(quán)利要求1所述的母液回收制備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為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 過量未反應(yīng)的N-甲酰- a -L-天冬氨酸酐。
3、 如權(quán)利要求1所述的母液回收制備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為a-L-天 冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯鹽酸鹽、P -L-天冬酰氨-L-苯丙氨酸甲酯鹽 酸鹽和未完全反應(yīng)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、 如權(quán)利要求1所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步驟(1)中的膜濃縮指當(dāng)物料在 溫度為10°C，工作壓力為15kg/cm2，濃縮倍率為8—12倍下進(jìn)行膜 濃縮，得到濃縮液用30%鹽酸來調(diào)節(jié)pH值至1。
5、 如權(quán)利要求1所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步驟(1)中的消旋反應(yīng)是指在pH 值為1的濃縮液中加入催化劑進(jìn)行消旋反應(yīng)，用蒸汽加熱至102—115 'C并保溫回流6—9小時(shí)，然后通過常壓蒸水到U6。C，降溫到5(TC 后加入氫氧化鈉溶液進(jìn)行中和，調(diào)節(jié)pH到5. 5—6. 0。
6、 如權(quán)利要求5所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的催化劑采用的戊二醛、苯甲醛、苯 乙醛、水楊醛中的一種，用量為其濃縮液體積的0.02%。
7、 如權(quán)利要求5所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的保溫回流時(shí)間優(yōu)選為8小時(shí)。
8、 如權(quán)利要求1所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步驟(1)中結(jié)晶是在降溫至0— l(TC后進(jìn)行，通過離心分離得到DL—苯丙氨酸及其DL—苯丙氨酸的 母液，將分離得到的DL—苯丙氨酸在65—7(TC烘干，得到DL—苯丙 氨酸成品。
9、 如權(quán)利要求1所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天冬 氨酸的方法，其特征在于所述的步驟(2)中的DL—苯丙氨酸的母 液的pH值調(diào)節(jié)步驟為先將母液溫度調(diào)節(jié)至40—5(TC，通過加入30%鹽酸來調(diào)節(jié)pH至2. 8—2. 9。
10、如權(quán)利要求1所述的母液回收制備DL—苯丙氨酸和DL—天 冬氨酸的方法，其特征在于所述的步驟(2)中的冷卻結(jié)晶是指先 降溫到35'C后結(jié)晶，離心分離得到DL—天冬氨酸，65—7(TC烘干得 到DL—天冬氨酸成品。
全文摘要
本發(fā)明公開一種母液回收制備DL-苯丙氨酸和DL-天冬氨酸的方法，將接肽母液和酯化母液按一定比例混合后，首先將接肽母液和酯化母液進(jìn)行膜濃縮，將其輕液排放入排污系統(tǒng)，重液在催化劑作用下進(jìn)行消旋反應(yīng)，然后通過調(diào)節(jié)pH值，并在通過降溫到來進(jìn)行結(jié)晶，離心分離得到DL-苯丙氨酸及其分離母液，將分離得到的DL-苯丙氨酸烘干，得到DL-苯丙氨酸成品；將DL-苯丙氨酸的分離母液升溫后調(diào)節(jié)pH值，經(jīng)過冷卻降溫結(jié)晶后，離心分離得到DL-天冬氨酸，烘干得到DL-天冬氨酸成品。本發(fā)明的制備方法具有工藝路線短、生產(chǎn)過程簡便、能耗小、設(shè)備要求低，增加了產(chǎn)品的附加值并產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能減排，綠色環(huán)保的特點(diǎn)。
文檔編號C07C229/00GK101284796SQ20081006188
公開日2008年10月15日 申請日期2008年5月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月30日
發(fā)明者孔引飛, 曹士城 申請人:何關(guān)昌