專利名稱：甲硫氨酸的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在碳酸鉀存在下通過水解5-(β-甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲在長時間內(nèi)穩(wěn)定制備甲硫氨酸的方法，該方法使得設(shè)備具有優(yōu)異的抗腐蝕性。
背景技術(shù)：
水解5-(β-甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲(下面稱作M-乙內(nèi)酰脲)制備甲硫氨酸的方法通常在堿的存在下以如下方案所述的方式進(jìn)行。
該水解反應(yīng)通常在壓力為大約0.5-1.5MPaG、溫度為大約150-200℃的條件下進(jìn)行。當(dāng)碳酸鉀用作所述堿時，在水解條件下，無論是液相還是蒸汽相，金屬材料都極可能被腐蝕。SUS 304L不銹鋼被腐蝕，據(jù)稱具有更優(yōu)異抗腐蝕性的高級奧氏體鉻鎳不銹鋼的抗腐蝕性對這種環(huán)境而言也是不夠的。
在這種環(huán)境下，鋯在表面上形成穩(wěn)定的氧化鋯膜，顯示出優(yōu)異的抗腐蝕性，但是存在著價格昂貴而且可加工性差的問題。
在這些情況下，已知含有21.0-30.0重量％Cr元素、4.5-11.0重量％Ni元素、2.5-5.0重量％Mo元素和0.05-0.35重量％N元素作為金屬中化學(xué)成分的不銹鋼，對在這種環(huán)境下的設(shè)備材料而言具有優(yōu)異的抗腐蝕性(日本未審專利公開(Kokai)No.11-217370)。

發(fā)明內(nèi)容
當(dāng)為了提高水解速率而要求在更高的溫度下進(jìn)行水解時，對在更高溫度條件下的設(shè)備中所用的金屬材料而言，需要有更高的抗腐蝕性，同樣需要在更高溫度條件下具有優(yōu)異的抗腐蝕性的設(shè)備材料。
本發(fā)明的目標(biāo)是提供在碳酸鉀存在下通過水解5-(β-甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲在長時間內(nèi)穩(wěn)定制備甲硫氨酸的方法，該方法使得設(shè)備具有相當(dāng)好的抗腐蝕性。
本發(fā)明提供了用于制備甲硫氨酸的方法，其包括對于在碳酸鉀的存在下水解5-(β-甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲從而制備甲硫氨酸的步驟，采用下述不銹鋼作為設(shè)備材料，所述不銹鋼含有21.0-30.0重量％Cr元素、2.5-11.0重量％Ni元素和1.0-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比是4.7-14.0。
根據(jù)本發(fā)明的方法，即使M-乙內(nèi)酰脲在碳酸鉀的存在下在高溫下水解，也可以在長時間里穩(wěn)定地制備甲硫氨酸，該方法使得設(shè)備具有相當(dāng)好的抗腐蝕性，因此具有很大的工業(yè)實(shí)用價值。
具體實(shí)施例方式
在本發(fā)明中用于制備甲硫氨酸的反應(yīng)是其中M-乙內(nèi)酰脲在碳酸鉀的存在下水解制備甲硫氨酸的反應(yīng)，通常通過水解獲得鉀鹽形式的甲硫氨酸。所述水解通常在壓力為大約0.5-1.5MPaG、溫度為大約150-200℃的條件下進(jìn)行大約10-120分鐘。在水解中生成的氨和二氧化碳?xì)怏w被回收，并優(yōu)選用于獲得M-乙內(nèi)酰脲的步驟中。
隨后，由水解獲得的溶液通常用二氧化碳?xì)怏w中和，以沉淀出甲硫氨酸。通常，在用二氧化碳加壓的同時實(shí)施所述通過中和進(jìn)行的沉淀，沉淀出的甲硫氨酸經(jīng)過過濾、分離、任選地用水洗滌、然后干燥，以得到產(chǎn)物甲硫氨酸。
在本發(fā)明中，在通過所述反應(yīng)制備甲硫氨酸的情況下，采用下述不銹鋼作為設(shè)備材料該不銹鋼含有21.0-30.0重量％Cr元素、2.5-11.0重量％Ni元素和1.0-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比是4.7-14.0；優(yōu)選這種不銹鋼，它含有21.0-30.0重量％Cr元素、4.5-11.0重量％Ni元素和2.5-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比是4.7-8.2。
所述不銹鋼用作設(shè)備材料包括所述設(shè)備由所述不銹鋼構(gòu)成，或者所述設(shè)備內(nèi)襯有所述不銹鋼，并且也對連接到該設(shè)備的閥和管道等進(jìn)行了配置。
在本發(fā)明中，所述設(shè)備材料優(yōu)選至少用于在上述水解步驟中采用的設(shè)備中。
在所述不銹鋼中，當(dāng)Cr元素的含量太低時，不能保持對水解反應(yīng)的優(yōu)異抗腐蝕性。另一方面，當(dāng)Cr元素含量太大時，所得的不銹鋼有嚴(yán)重的脆性。已知Ni元素的存在會損害水解反應(yīng)系統(tǒng)中不銹鋼的抗腐蝕性。當(dāng)Ni元素的含量落在上述范圍之內(nèi)時，抗腐蝕性不會明顯受損，相反，Ni元素產(chǎn)生了提高機(jī)械性質(zhì)和可加工性的效果。當(dāng)Mo元素的含量落在上述范圍內(nèi)時，它對水解產(chǎn)生了優(yōu)異的抗腐蝕性。當(dāng)Mo元素含量太大時，可加工性受損并因此可能促進(jìn)了西格瑪脆性(sigma brittleness)。
在本發(fā)明所用的不銹鋼中，Cr元素、Ni元素和Mo元素的含量落在上述范圍內(nèi)，而且Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比為4.7-14.0。
當(dāng)該比值太小時，抗腐蝕性沒有得到改善。另一方面，當(dāng)該比值過大時，由于Cr元素含量變得太大因而脆性變得很嚴(yán)重，所以并不優(yōu)選。
本發(fā)明所用的不銹鋼例如包括SUS 329J4L和UNS S32906中的一部分。不能使用所有的SUS 329J4L和UNS S32906，選用滿足上述組成的那些。

本發(fā)明所用的不銹鋼優(yōu)選包含0.05-0.40重量％的N元素。當(dāng)N元素含量落在上述范圍之內(nèi)時，隨著N元素含量的增加，產(chǎn)生了提高抗腐蝕性的效果。當(dāng)N元素含量過大時，在合金中沉淀出氮化物，因此可能損害韌性。
本發(fā)明所用的不銹鋼可以含有W元素和/或Cu元素。在這種情況下，W元素的含量通常是大約2.50重量％或以下，優(yōu)選大約0.10-2.50重量％。Cu元素含量通常是大約0.80重量％或以下，優(yōu)選大約0.20-0.80重量％。W元素是能有效提高抗腐蝕性同時對該不銹鋼由于沉淀出西格瑪相而變脆進(jìn)行抑制的組分元素。另一方面，Cu元素是能夠有效提高不銹鋼的一般性抗腐蝕性的組分元素。
實(shí)施例現(xiàn)在通過下列實(shí)施例更詳細(xì)地描述本發(fā)明的方法，所述實(shí)施例僅僅用于示例而不是對本發(fā)明方法的限制。
在實(shí)施例中，不銹鋼的化學(xué)組分的各自含量都是通過熒光X射線分光計(jì)測量的。
實(shí)施例1在水解原料水溶液在其中循環(huán)的管道中(壓力0.5-1.5MPaG，溫度170-190℃)，放置表1所示的試樣，并通過使試樣經(jīng)受8760小時來進(jìn)行腐蝕測試，其中所述水解原料水溶液是通過將5-(β-甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲和碳酸鉀混和(乙內(nèi)酰脲濃度為大約9重量％，碳酸鉀濃度為大約10重量％)制備的。化學(xué)組分的幾乎所有余量都由Fe組成。
就腐蝕測試的結(jié)果而言，通過從測量到的腐蝕程度(單位面積單位時間試樣重量的下降)進(jìn)行計(jì)算，得到了腐蝕速率(每年厚度的減少值)。結(jié)果如表1所示。
表1

盡管合金C和合金D在170℃顯示出優(yōu)異的抗腐蝕性，但是在溫度高于170℃的條件下沒有顯示出足夠的抗腐蝕性，而本發(fā)明的合金A和合金B(yǎng)即使在這種條件下也顯示出優(yōu)異的抗腐蝕性。
本發(fā)明要求了基于日本專利申請No.2006-120176(2006年4月25日提交，題目為“Process for Producing Methionine”)和日本專利申請No.2006-333069(2006年12月11日提交，題目為“Process forProducing Methionine”)的巴黎公約優(yōu)先權(quán)。這些申請的內(nèi)容在此通過引用而全文結(jié)合進(jìn)來。
權(quán)利要求
1.一種制備甲硫氨酸的方法，該方法包括對于在碳酸鉀的存在下水解5-(β-甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲從而制備甲硫氨酸的步驟，采用下述不銹鋼作為設(shè)備材料，所述不銹鋼含有21.0-30.0重量％Cr元素、2.5-11.0重量％Ni元素和1.0-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比是4.7-14.0。
2.權(quán)利要求1的制備甲硫氨酸的方法，包括采用下述不銹鋼作為設(shè)備材料所述不銹鋼含有21.0-30.0重量％Cr元素、4.5-11.0重量％Ni元素和2.5-5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比是4.7-8.2。
全文摘要
在本發(fā)明的制備甲硫氨酸的方法中，采用下述不銹鋼作為設(shè)備材料，以在碳酸鉀的存在下執(zhí)行5－(β－甲硫基乙基)乙內(nèi)酰脲的水解步驟，從而制備甲硫氨酸所述不銹鋼含有21.0－30.0重量％Cr元素、2.5－11.0重量％Ni元素和1.0－5.0重量％Mo元素，Cr元素和Mo元素的總含量和Ni元素含量之比是4.7－14.0。
文檔編號C07C319/20GK101062912SQ20071010189
公開日2007年10月31日 申請日期2007年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月25日
發(fā)明者大西浩三 申請人:住友化學(xué)株式會社