一种胍基乙酸的生产系统及其制备工艺技术方案

本申请公开了一种胍基乙酸的生产系统及其制备工艺。一方面，本申请提供了一种胍基乙酸的生产系统，胍基乙酸生产系统包括依次连通的：研磨装置、分散装置、连续反应器、恒温反应装置、奥斯陆结晶器以及离心机，研磨装置与所述离心机连通，形成母液循环通道；胍基乙酸生产系统还包括集料装置，所述连续反应器首端连通有两个含有螺杆泵的管道，两个含有螺杆泵的管道分别与分散装置、集料装置相连接，并进行连续不间断投料；所述连续反应器中含有冷凝装置和换热器。另一方面，本申请还提供了一种胍基乙酸合成反应连续进行的工艺方法，该工艺方法能够有效缩短胍基乙酸的生产周期，并提高胍基乙酸的生产效率。基乙酸的生产效率。基乙酸的生产效率。

【技术实现步骤摘要】
一种胍基乙酸的生产系统及其制备工艺


[0001]本申请涉及胍基乙酸制备的
，尤其是涉及一种胍基乙酸的生产系统以及一种胍基乙酸的制备工艺。

技术介绍

[0002]胍基乙酸（Guanidineacetic acid，GAA）是甘氨酸在人体内代谢的中间产物，甘氨酸的氨基在代谢过程中氨基被胍基取代而形成。胍基乙酸属于氨基酸及其衍生物，作为一种新型的功能性促进剂，是一种非违禁药，无毒害，使用安全的物品。胍基乙酸被广泛用作饲料添加剂、有机物合成中间体，近年来，胍基乙酸作为添加剂的诸多优越性已被饲料行业规范认可并受到普及应用。胍基乙酸是肌酸的合成前体，肌酸对于动物肌肉生长发育和体能能量代谢有着重要作用，随着胍基乙酸功能的开发和应用，将有更大的应用空间，如：在动物日粮中添加胍基乙酸对于提高动物生长性能具有重要的应用价值。
[0003]在1841年首先描述了通过将氨腈添加到甘氨酸中来制备GAA (M .Strecker ,compt.rend .1861 ,52,1212)。作为反应介质，使用弱苛性氨水溶液。目前，胍基乙酸的制备方法主要有硫脲—甘氨酸法、甘氨酸—单氰胺法和盐酸胍—氯乙酸法三种途径。早期主要采用硫脲甘氨酸路线，采用溴乙烷加成，使活性位偏移，再与甘氨酸反应，制得胍基乙酸，该制备工艺后处理中因含有硫醇等有机混合物，后处理较为复杂，且所制得的胍基乙酸产品主要用于农药等的制备。
[0004]公布号为CN113651726A中记载到胍基乙酸的制备方法，包括以下步骤：1)将反应用的碱分成两部分，第一部分的碱在反应开始前加入；甘氨酸与水混合后，调整合适的PH值；2)第二部分的碱与单氰胺分别同步缓慢加入反应体系中； 3)单氰胺和碱加完后调节PH值；4)离心分离、干燥即得胍基乙酸产品。
[0005]刊名为《乙醛醋酸化工》2018年第11期中“胍基乙酸的制备与应用前景”中记载到胍基乙酸的盐酸胍—氯乙酸法，包括以下步骤：先将盐酸胍水溶液与氢氧化钠水溶液按一定体积流量比分别同时泵入微结构混合器中，混合均匀后，经反应得到游离胍反应液；再将游离胍反应液与氯乙酸水溶液按一定体积流量比分别同时泵入另一微结构混合器中，混合均匀后，经反应得到胍基乙酸反应液；反应结束后，将胍基乙酸反应液降温、结晶、过滤、收集滤渣、干燥得到胍基乙酸。
[0006]通过以上三种方法，可以发现，目前，胍基乙酸的合成反应过程生产周期较长，生产效率也较低，又无法满足胍基乙酸的生产需要。因此，急需要开发一种生产周期短，生产效率高的胍基乙酸的工艺流程，以应对这种新型的功能性促进剂的大量生产的需要。

技术实现思路

[0007]为了解决上述至少一种技术问题，开发一种生产周期短，生产效率高，的胍基乙酸的工艺流程，本申请提供一种胍基乙酸的生产系统及其制备工艺。
[0008]一方面，本申请提供的一种胍基乙酸的生产系统，所述胍基乙酸生产系统包括依
次连通的：研磨装置、分散装置、连续反应器、恒温反应装置、奥斯陆结晶器以及离心机，所述研磨装置与所述离心机连通，形成母液循环通道；所述胍基乙酸生产系统还包括集料装置，所述连续反应器首端连通有两个含有螺杆泵的管道，所述两个含有螺杆泵的管道分别与所述分散装置、所述集料装置相连接，并进行连续不间断投料；所述连续反应器中含有冷凝装置和换热器。
[0009]通过采用上述技术方案，能够实现胍基乙酸合成反应连续进行，各装置之间通过管道连通，PLC控制伺服电机的转动数来控制输送的液体体积，并以螺杆泵来设定不同物料的不同输送速度，能够保证连续合成反应顺利进行，最后通过离心机获得产品，并将分离出的母液取一定量输送至前步骤，从而达到母液的循环，以减少一次水的投入。
[0010]可选的，所述一种胍基乙酸的生产系统，所述恒温反应装置至少有三台，且设置为并联或串联连接中的一种。
[0011]通过采用上述技术方案，能够使得甘氨酸、单氰胺与催化剂在合适的温度下，在连续进料、出料的过程中，提升反应效率，能够有效降低反应原料的损失及浪费，提高了产品的产率，并消除了对环境的不利影响，具有一定的经济价值。
[0012]可选的，所述一种胍基乙酸的生产系统，还包括除杂装置，所述除杂装置的两端分别通过管道与所述离心机、所述研磨装置连接。
[0013]可选的，所述的一种胍基乙酸的生产系统，所述除杂装置至少设置有两台，且为并联连接。
[0014]通过采用上述技术方案，能够将离心机中产生的冲洗水进行除杂，并将除杂后的冲洗水循环至前步骤使用，有利于节约水资源，降低生产成本，保证反应连续不间断的进行。
[0015]可选的，所述的一种胍基乙酸的生产系统，还包括PLC控制装置；所述PLC控制装置用于控制螺杆泵的伺服电机的转动数，以及控制各管道上阀门的开合。
[0016]通过采用上述技术方案，能够保证胍基乙酸合成反应连续进行，有利于提升反应效率。
[0017]第二方面，本申请提供了一种胍基乙酸的制备工艺。该工艺方法包括以下步骤：S1、将甘氨酸连续投料，并与母液、冲洗水不间断混合，混匀后形成悬浊液；S2、将步骤S1中的悬浊液与单氰胺、催化剂，以固定比例连续投料，送至连续反应器内混合反应；S3、反应后连续输出的反应液经恒温处理后，浓缩结晶，得到含有胍基乙酸晶体和母液的浓缩液；S4、将步骤S3中产生的母液和胍基乙酸晶体固液分离，母液循环至前步骤重复利用，胍基乙酸晶体纯化处理；S5、将步骤S4中纯化处理后的胍基乙酸晶体冲洗、干燥，得到最终成品胍基乙酸，并连续输出储存；多余冲洗水则循环至前步骤重复利用。
[0018]可选的，所述的一种胍基乙酸的制备工艺，所述甘氨酸经过预处理，所述预处理过程为，对甘氨酸进行粉碎处理，所述粉碎后的甘氨酸粒度不小于100目。
[0019]通过采用上述技术方案，粒度较小的甘氨酸与母液、冲洗水形成悬浊液状态，经分散装置分散后，能够使得甘氨酸颗粒均匀地分布在悬浊液内，增大了原料反应物的接触面
积，有利于提高悬浊液与单氰胺、催化剂间反应的速率，能够保证后续反应进行相对完全。
[0020]可选的，所述的一种胍基乙酸的制备工艺，所述催化剂选自钾或钠的氢氧化物或碳酸盐中的一种或多种组合。
[0021]可选的，所述的一种胍基乙酸的制备工艺，所述悬浊液、单氰氨、催化剂的固定配比为100:100:3。
[0022]可选的，所述的一种胍基乙酸的制备工艺，所述恒温处理的温度设置为85
±
5℃。
[0023]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：1. 本申请采用上述胍基乙酸的生产系统，能够实现胍基乙酸合成反应连续进行，各装置之间通过管道连通，PLC控制伺服电机的转动数来控制输送的液体体积，并以螺杆泵来设定不同物料的不同输送速度，能够保证连续合成反应顺利进行，最后通过离心机获得产品，并将分离出的母液取一定量输送至前步骤，从而达到母液的循环，以减少一次水的投入。
[0024]2. 本申请选用单氰胺作为生产原料，单氰胺不稳定，容易随反应本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种胍基乙酸的生产系统，其特征在于，所述胍基乙酸生产系统包括依次连通的：研磨装置（1）、分散装置（2）、连续反应器（3）、恒温反应装置（4）、奥斯陆结晶器（5）以及离心机（6），所述研磨装置（1）与所述离心机（6）连通，形成母液循环通道；所述胍基乙酸生产系统还包括集料装置（7），所述连续反应器（3）首端连通有两个含有螺杆泵（8）的管道，两个含有螺杆泵（8）的管道分别与所述分散装置（2）、所述集料装置（7）相连接，并进行连续不间断投料；所述连续反应器（3）中含有冷凝装置（31）和换热器（32）。2.根据权利要求1所述的一种胍基乙酸的生产系统，其特征在于，所述恒温反应装置（4）至少有三台，串联或并联设置。3.根据权利要求1所述的一种胍基乙酸的生产系统，其特征在于，还包括除杂装置（10），所述除杂装置（10）的两端分别通过管道与所述离心机（6）、所述研磨装置（1）连接。4.根据权利要求3所述的一种胍基乙酸的生产系统，其特征在于，所述除杂装置（10）至少设置有两台，且为并联连接。5.根据权利要求1所述的一种胍基乙酸的生产系统，其特征在于，所述胍基乙酸的生产系统还包括PLC控制装置；所述PLC控制装置用于控制螺杆泵（8）的伺服电机的转动数，以及控制各管道上阀门的开合。6.一...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹立军，刘伟国，田耀耀，蒋青荣，杨立彬，杨竹青，
申请(专利权)人：固安君德同创生物工程有限公司，
类型：发明
国别省市：