氨基乙酸生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)有機(jī)化工產(chǎn)品生產(chǎn)論文-在線瀏覽
2025-08-06 18:24本頁面
【正文】 兩種工藝：(1)水相或醇相中以烏洛托品，氯乙酸、氨水(氨氣或液氨均可)為原料合成；(2)水相中以碳酸銨或氨基甲酸胺、氯乙酸、氨水為原料合成。由于水相合成氨基乙酸中烏洛托品消耗較大，且烏洛托品價格較高，無法回收，故成本較高，而以醇溶液代替水溶液則會大大降低烏洛托品的消耗量，從而降低生產(chǎn)成本，因此，目前國內(nèi)普遍采用醇相法合成氨基乙酸，反應(yīng)方程式如下。 施特雷克法(cstercker法) 施特雷克法的反應(yīng)過程是，以甲醛、氰化鈉，氯化銨為原料反應(yīng)，在硫酸存在下醇解，然后與氫氧化鋇一起加水分解而得氨基乙酸產(chǎn)品，主要化學(xué)反應(yīng)如下:6HCHO+3NaCN+3NH4Cl→(CH2=NCH2CN)+3NaCl+6H2O將產(chǎn)物過濾，在硫酸存在下加乙醇分解，得到氨基乙腈硫酸鹽。(NH2CH2COO)2Ba+H2S04→2NH2CH2COOH+BaS04此工藝路線較長，原料NaCN為劇毒物，反應(yīng)的脫鹽操作較復(fù)雜，操作條件比較苛刻，其優(yōu)點(diǎn)是易于精制，成本低，適用于大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)。該工藝由于反應(yīng)步驟少，因此工藝過程縮短，操作步驟簡化，設(shè)備投資減少，生產(chǎn)成本大大降低，無三廢處理，易于放大生產(chǎn)，所得氨基乙酸產(chǎn)品質(zhì)量明顯優(yōu)于氯乙酸法所得的產(chǎn)品。美國、日本、歐洲長期以來堅(jiān)持開發(fā)生物合成氨基乙酸的研究，以前由于存在酶的活性低，合成氨基乙酸的微生物菌需求量大，氨基乙酸的產(chǎn)率低等因素，使生物合成法的工業(yè)化受到限制。 本產(chǎn)品所選線路及可行性分析本設(shè)計(jì)模擬生產(chǎn)10000噸的氨基乙酸，考慮到產(chǎn)量較大，且其他生產(chǎn)工藝只在實(shí)驗(yàn)階段，或在國內(nèi)技術(shù)不成熟，還未應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)中，所以選擇第一條工藝路線，即氯乙酸氨解法，氯乙酸氨解法的優(yōu)點(diǎn)是原料易得，合成工藝簡單，對設(shè)備要求不高，易操作，基本無公害?；瘜W(xué)方程式： 主反應(yīng)：ClCH2COOH + 2NH3 → NH2CH2COOH + NH4Cl副反應(yīng)：NH2CH2COOH + ClCH2COOH → NH(CH2COOH)2 + HCl NH(CH2COOH)2 + ClCH2COOH → NH(CH2COOH)3 + HCl 原料規(guī)格及性質(zhì) 基本原料（1）： 氯乙酸(ClCH2COOH)無色晶體，有刺激性氣味，易潮解、不燃，有強(qiáng)烈的腐蝕性，能破壞金屬、橡膠和軟木塞等，溶于水、乙醇、乙醚、苯、二硫化碳和氯仿等有機(jī)溶劑，相對密度：（20/20℃），其熔點(diǎn)： 61～63℃，沸點(diǎn)為：189℃。（3）： 甲醇(CH3OH)無色透明易燃易揮發(fā)極性液體，有毒，飲后能致盲，密度(D204℃)：，熔點(diǎn)：℃、沸點(diǎn)：℃，自燃點(diǎn)：470℃，能與水和多數(shù)有機(jī)溶劑混溶，蒸汽與空氣生成爆炸性混合物，爆炸極限(～)%(體積)，燃燒時生成藍(lán)色火焰，用于制造甲醛和農(nóng)藥等，并用作有機(jī)物質(zhì)的萃取和酒精的變性劑等。 生產(chǎn)工藝流程敘述及工藝流程方框圖工藝流程方框圖氯乙酸烏洛托品溶解氨氣合成醇析離心醇洗烘干包裝產(chǎn)品精餾回收甲醇副產(chǎn)物氯化銨圖21 工藝流程方框圖將氯乙酸、六次甲基四胺固體按工藝配比分別溶解成工藝指標(biāo)要求含量的溶液，然后備入計(jì)量槽。反應(yīng)過程中控制好反應(yīng)溫度和pH值，待加料結(jié)束后保溫一段時間，通過甲醇醇析、真空抽濾、甲醇醇洗，分離出氨基乙酸，并甩干、烘干、取樣化驗(yàn)，包裝合格后入庫出廠。 生產(chǎn)工藝特點(diǎn)除甲醇精餾是半間歇生產(chǎn)外，其他生產(chǎn)工序都是分批投料、間歇生產(chǎn)，生產(chǎn)周期為8小時，每天可生產(chǎn)3批。因此，生產(chǎn)中各工序工藝指標(biāo)的控制、操作過程關(guān)鍵因素的掌握，對產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定，特別是產(chǎn)品收率的提高，有著十分重要的影響。① 催化劑加入量氯乙酸與液氨是在催化劑烏洛托品的作用下進(jìn)行反應(yīng)的。根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，催化劑的加入量與主原料氯乙酸的投料量之比為10%左右，如果其他因素正常，這樣的加入量能夠使收率達(dá)到90％以上。根據(jù)化學(xué)反應(yīng)平衡原理，降低溫度有利于氨基乙酸的生成。反應(yīng)溫度過低，則反應(yīng)速度慢、反應(yīng)不充分、生產(chǎn)周期長，影響產(chǎn)量，冷卻水消耗增加；反應(yīng)溫度過高(如達(dá)到95℃以上)，會造成反應(yīng)過于激烈，不利于安全生產(chǎn)，并使副反應(yīng)增多，致使產(chǎn)品外觀發(fā)黃，既影響收率又使產(chǎn)品質(zhì)量下降。③ 反應(yīng)過程中pH值～。此外，pH值偏低，會使反應(yīng)不充分，收率必然下降。同時，氨過量太多
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