一种获得高纯度高堆积密度蛋氨酸的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于在蛋氨酸盐试剂作为蛋氨酸结晶添加剂存在下D,L‑蛋氨酸进行结晶的方法，该方法是以一定量的蛋氨酸钠或者蛋氨酸钾存在的条件下，蛋氨酸进行重结晶的方法，所述得到的D,L‑蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中蛋氨酸的质量百分含量为4%～28%，蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～7.3%，其中所述的水溶液和/或悬浮液的温度由50℃～110℃直接或者逐步降至10℃～30℃，在降温过程中，在适当的温度条件下加入蛋氨酸量的0.01%～1.0%的晶种，使得D,L‑蛋氨酸作为固体沉淀下来。经过结晶得到的D,L‑蛋氨酸主含量至少为99.2%，堆积密度至少0.65g/cm以上，粒径300～700微米，粒径分布均一。本发明专利技术的方法同样比较适合于其他类似的在水中溶解度不大的物质或产品的结晶。

A method for obtaining high purity and high bulk density methionine

The invention discloses a method for crystallizing D and L methionine in the presence of methionine salt reagent as a crystallization additive of methionine. The method is a method for recrystallizing methionine in the presence of a certain amount of sodium methionine or potassium methionine. The mass percent content of methionine in the obtained D, L methionine aqueous solution and/or suspension solution is 4%-28%, and the methionine content is 4%-28%. The mass percentage content of sodium methionine or potassium methionine is 0.75%-7.3%. The temperature of the water solution and/or suspension mentioned above is directly or gradually reduced from 50 110 to 10 30 C. During the cooling process, the crystal seeds of 0.01%-1.0% methionine amount are added under the appropriate temperature conditions to precipitate D, L methionine as solids. After crystallization, the main content of D, L-methionine is at least 99.2%, the bulk density is at least 0.65 g/cm, the particle size is 300-700 microns, and the particle size distribution is uniform. The method of the invention is also suitable for crystallization of other similar substances or products with low solubility in water.

【技术实现步骤摘要】
一种获得高纯度高堆积密度蛋氨酸的方法
本专利技术属于化工生产
具体的，本专利技术涉及一种用于在蛋氨酸盐试剂作为蛋氨酸结晶添加剂存在下获得高纯度高堆积密度蛋氨酸的方法。
技术介绍
D,L-蛋氨酸又名甲硫氨酸，是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸，除了参与动物体内甲基的转移、磷的代谢和肾上腺素、胆碱、肌酸的合成外，还是合成蛋白质和胱氨酸的原料。蛋氨酸广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域，其中作为饲料添加剂的用量很大。全球蛋氨酸的需求量达到了160万吨/年，中国的蛋氨酸2014年蛋氨酸的需求量超过了13万吨，但是目前我国的蛋氨酸还需要大量地从国外进口，国内的产量不能满足需求。用于制备D,L-蛋氨酸的方法是已知的，其中D,L-蛋氨酸首先以5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲为原料经过氢氧化钠、碳酸钾、氢氧化钾水解，首先获得蛋氨酸钠或者蛋氨酸钾水溶液，再经过硫酸或者二氧化碳酸化得到D,L-蛋氨酸产品。中国专利CN104926701A公开了一种蛋氨酸的纯化工艺，采用大孔吸附树脂分离蛋氨酸和副产盐类物质，蛋氨酸被吸附在大孔吸附树脂上然后用解吸剂解吸树脂回收蛋氨酸，副产盐类物质在吸附过程中不被大孔吸附树脂吸附进入吸附流出液中，主要包括以下步骤：1)树脂吸附：蛋氨酸溶液自上而下通过大孔吸附树脂层，当树脂柱流出液中含蛋氨酸含量大于等于进口含量的10％(w/w)时，停止树脂吸附；树脂吸附流出液作为副产盐类物质；2)树脂解吸：步骤1)中完成了吸附的树脂，用解吸剂自上而下通过，解吸树脂，并收集解吸液；3)后续工艺过程：解吸液按照现有工艺流程后续处理。经过吸附、解吸工艺，可得到纯度≥99％的蛋氨酸产品，副产盐类物质中蛋氨酸含量≤0.03％，树脂提取蛋氨酸收率≥98％。中国专利CN104177280A公开了一种蛋氨酸生产工艺，步骤1：将蛋氨酸结晶母液通过填充有钠型或者钾型色谱树脂的连续色谱分离系统分离，得蛋氨酸溶液和无机盐溶液；步骤2：将蛋氨酸溶液采用反渗透系统浓缩得蛋氨酸反渗透浓缩液，将得到的蛋氨酸反渗透浓缩液返回结晶工序；该工艺简单、分离效果好，蛋氨酸纯度高、浓缩成本低。中国专利CN105764886A公开了一种在氨存在下，蛋氨酸结晶的方法，其工艺流程图如图1所示。众所周知，蛋氨酸在水中的溶解度如表1所示。表1蛋氨酸溶解度但是无论上述何种方式，得到的蛋氨酸水溶液中蛋氨酸的质量百分含量都只有不到7%，这必然导致蛋氨酸母液的循环量比较大，蛋氨酸的单次取出率比较低，单次取出率只有不到70%，因此，导致大量的蛋氨酸母液循环，为了使其蛋氨酸能够溶解更多于水中，需要在较高的温度下进行，导致蛋氨酸生产的能耗较高；再者，蛋氨酸蛋氨酸生产过程中，总是或多或少面临着蛋氨酸的重结晶，即将蛋氨酸溶解于热水中，形成饱和的蛋氨酸水溶液，然后通过降温的方式，使其蛋氨中需要使用酸沉淀出来，以便达到获得高纯度、高堆积密度的蛋氨酸产品。因此，为了使其蛋氨酸在水中的溶解度增大，通常的操作方法是升高温度，但是，蛋氨酸长期在高温的条件下，会出现少量的分解，产生恶臭的二甲基二硫醚，使其操作车间有大量的臭味，操作环境差。蛋氨酸由于使用纯水作为溶剂进行重结晶，蛋氨酸自身的溶解度限制了其在水溶液中的浓度，因此，蛋氨酸在重结晶过程使用大量的水及其大体积的设备，这必然影响生产效率。虽然在蛋氨酸结晶时候加入氨可以加大蛋氨酸的溶解度（参见来自JP2004-254690的溶解度曲线），但是，在氨的存在下，对结晶存在环境要求比较高，氨的泄漏导致结晶车间有大量的氨味，影响员工的身体健康，并且在加热溶解蛋氨酸时候为了保证蛋氨酸溶解度大，需要防止溶液中氨挥发，因此需要在压力容器中进行，后续又需要把氨汽提或者减压蒸发等方式减少溶液中的氨，这必然导致其操作复杂，能耗较高，氨的损失导致蛋氨酸的成本增加。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种用于在蛋氨酸盐试剂作为蛋氨酸结晶添加剂存在下，蛋氨酸进行结晶的方法，尤其适用于蛋氨酸重结晶方法的优化。为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种用于在蛋氨酸盐试剂作为蛋氨酸结晶添加剂存在下D,L-蛋氨酸进行结晶的方法，向蛋氨酸盐的水溶液中加入D,L-蛋氨酸，配制成D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液，所述的蛋氨酸盐为蛋氨酸钠或蛋氨酸钾，所述得到的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L-蛋氨酸的质量百分含量为4%～28%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～7.3%，其中所述的水溶液和/或悬浮液的温度由50℃～110℃直接或者逐步降至10℃～30℃，在降温过程中加入D,L-蛋氨酸质量百分比含量为0.01%～1.0%的晶种，使得D,L-蛋氨酸作为固体沉淀下来。进一步，所述得到的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L-蛋氨酸的质量百分含量为10%～20%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～5.0%，所述的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液的温度为70℃～100℃。进一步，所述得到的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L-蛋氨酸的质量百分含量为10%～18%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～3.0%，所述的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液的温度为70℃～95℃。进一步，D,L-蛋氨酸以纯蛋氨酸和/或粗蛋氨酸的形式使用，所述的纯蛋氨酸和/或粗蛋氨酸来自蛋氨酸生产的任意过程，且含有水分质量百分含量为0.1%～25%，蛋氨酸的质量百分含量至少为75%。进一步，所述晶种为蛋氨酸晶体、纤维素和柠檬酸中一种或者多种，所述晶种粒径在250～650微米，优选晶种为蛋氨酸晶体或纤维素。进一步，所述的D,L-蛋氨酸结晶分为两个阶段进行，其中，在第一结晶阶段中，将蛋氨酸钠或者蛋氨酸钾水溶液加热至85℃～100℃，然后加入D,L-蛋氨酸固体进行加热溶解，将所得饱和混合物的温度恒定维持在85℃～100℃；在第二结晶阶段中，将第一结晶阶段得到的饱和混合物降温至70℃～95℃得D,L-蛋氨酸饱和溶液，在上述饱和溶液中加入D,L-蛋氨酸质量百分比含量为0.01%～1.0%的晶种，然后直接或者逐步降温至10℃～30℃，使得D,L-蛋氨酸作为固体沉淀下来。进一步，所述的D,L-蛋氨酸饱和溶液在加入晶种后，保温搅拌30～60min，然后以0.5℃～1.5℃/min的降温速度降温至10℃～30℃。进一步，沉淀的D,L-蛋氨酸与母液分离并进行干燥，将所述的结晶母液返回至D,L-蛋氨酸结晶阶段。另一方面，本专利技术提供了一种D,L-蛋氨酸，其由上述所述方法制得，所述的经过结晶得到的D,L-蛋氨酸的主含量至少为99.2%，堆积密度至少0.65g/cm以上，粒径300～700微米。本专利技术的有益效果在于：本专利技术提供的高纯度高堆积密度的蛋氨酸结晶方法，不仅仅解决了蛋氨酸结晶的单次取出率低的问题，而且解决了蛋氨酸的溶解度低，蛋氨酸结晶母液循环量大的问题；本专利技术方法操作简单，蛋氨酸结晶母液可以循环套用，具有清洁、节能等特点，通过该方法得到的蛋氨酸产品具有纯度高、堆积密度大、粒径均一等优点。本专利技术的方法同样比较适合于其他类似的在水中溶解度不大的物质或产品的结晶。附图说明图1为中国专利CN105764886A公开的蛋氨酸结晶方法的工艺流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于在蛋氨酸盐试剂作为蛋氨酸结晶添加剂存在下D,L‑蛋氨酸进行结晶的方法，其特征在于，向蛋氨酸盐的水溶液中加入D,L‑蛋氨酸，配制成D,L‑蛋氨酸水溶液和/或悬浮液，所述的蛋氨酸盐为蛋氨酸钠或蛋氨酸钾，所述得到的D,L‑蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L‑蛋氨酸的质量百分含量为4%～28%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～7.3%，其中所述的水溶液和/或悬浮液的温度由50℃～110℃直接或者逐步降至10℃～30℃，在降温过程中加入 D,L‑蛋氨酸质量百分比含量为0.01%～1.0%的晶种，使得D,L‑蛋氨酸作为固体沉淀下来。

【技术特征摘要】
1.一种用于在蛋氨酸盐试剂作为蛋氨酸结晶添加剂存在下D,L-蛋氨酸进行结晶的方法，其特征在于，向蛋氨酸盐的水溶液中加入D,L-蛋氨酸，配制成D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液，所述的蛋氨酸盐为蛋氨酸钠或蛋氨酸钾，所述得到的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L-蛋氨酸的质量百分含量为4%～28%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～7.3%，其中所述的水溶液和/或悬浮液的温度由50℃～110℃直接或者逐步降至10℃～30℃，在降温过程中加入D,L-蛋氨酸质量百分比含量为0.01%～1.0%的晶种，使得D,L-蛋氨酸作为固体沉淀下来。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L-蛋氨酸的质量百分含量为10%～20%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～5.0%，所述的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液的温度为70℃～100℃。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述得到的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液中D,L-蛋氨酸的质量百分含量为10%～18%、蛋氨酸钠或蛋氨酸钾的质量百分含量为0.75%～3.0%，所述的D,L-蛋氨酸水溶液和/或悬浮液的温度为70℃～95℃。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，D,L-蛋氨酸以纯蛋氨酸和/或粗蛋氨酸的形式使用，所述的纯蛋氨酸和/或粗蛋氨酸来自蛋氨酸生产的任意过程，且含有水分质量百分含量为0.1%～...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴传隆，张剑，廖常福，张英杰，屈晓磊，秦岭，张静，杨佩佩，张建成，唐玉平，周蕾，
申请(专利权)人：宁夏紫光天化蛋氨酸有限责任公司，
类型：发明
国别省市：宁夏,64