由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法，是向氨基羧酸鹽料液中先加入氧化劑進(jìn)行氧化脫色，再加入活性炭進(jìn)行吸附脫色，將氧化劑氧化脫色與活性炭吸附脫色相結(jié)合，不僅脫色效果好，大大降低了氨基羧酸鹽在脫色過(guò)程中的損失，而且操作簡(jiǎn)單，活性炭用量低，運(yùn)行成本低，生產(chǎn)安全可靠。
【專利說(shuō)明】由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于精細(xì)化工領(lǐng)域，涉及一類化工合成料液的脫色方法。
【背景技術(shù)】
[0002]氨基羧酸鹽化合物可由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得，例如，甘氨酸鈉可由羥基乙腈與氨水反應(yīng)制得氨基乙腈，后者再在無(wú)機(jī)堿作用下發(fā)生堿解反應(yīng)制得。在反應(yīng)過(guò)程中，由于氰基在堿性條件下容易發(fā)生聚合反應(yīng)生成有色雜質(zhì)，因此，需要對(duì)反應(yīng)得到的料液進(jìn)行脫色。脫色方法有很多，如離子交換樹(shù)脂法、大孔吸附樹(shù)脂法、活性炭吸附法、膜脫色法、有機(jī)溶劑萃取法等。其中，有機(jī)溶劑萃取法因上述有色雜質(zhì)的水溶性好，不能很好地從氨基羧酸鹽水溶液中脫除有色雜質(zhì)，脫色效果較差；離子交換樹(shù)脂法、大孔吸附樹(shù)脂法和膜脫色法雖然可以取得較好的脫色效果，但脫色條件比較苛刻，設(shè)備投資較大，且樹(shù)脂和膜的再生會(huì)產(chǎn)生大量廢水，樹(shù)脂和膜的更換也會(huì)產(chǎn)生難以處理的固廢；而活性炭吸附法要想獲得較好的脫色效果需要的活性炭量較大，從而產(chǎn)生大量的活性炭固廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法，操作簡(jiǎn)單，脫色效果好，脫色劑用量低，運(yùn)行成本低，生產(chǎn)安全可靠，而且可以降低氨基羧酸鹽在脫色過(guò)程中的損失。
[0004]經(jīng)研究，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
[0005]由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法，是向料液中先加入氧化劑進(jìn)行氧化脫色，再加入活性炭進(jìn)行吸附脫色。
[0006]氧化劑的作用是使料液中容易被氧化的有色雜質(zhì)氧化而目標(biāo)產(chǎn)物不被氧化,達(dá)到脫色目的?；钚蕴康淖饔弥饕俏搅弦褐胁荒鼙谎趸瘎┭趸挠猩s質(zhì)。
[0007]進(jìn)一步，所述氨基羧酸鹽為甘氨酸鹽、N-甲基甘氨酸鹽、N，N-二甲基甘氨酸鹽、亞氨基二乙酸二鹽、氨三乙酸三鹽或乙二胺四乙酸四鹽。
[0008]優(yōu)選的，所述氧化劑為雙氧水、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鈣、過(guò)硫酸氫鉀、過(guò)氧化鉀、過(guò)氧化叔丁醇、次氯酸、次氯酸鈉、次氯酸鈣、次氯酸鉀或臭氧。
[0009]更優(yōu)選的，所述氧化劑為雙氧水。
[0010]優(yōu)選的，所述雙氧水的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為料液的0.1%~5%，雙氧水脫色溫度控制在60°C~100°C。
[0011]更優(yōu)選的，所述雙氧水的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為料液的0.5%~1.5%，雙氧水脫色溫度控制在80°C~85°C。
[0012]優(yōu)選的，所述活性炭的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為料液的0.05%~2%，活性炭脫色溫度控制在40°C~80°C。
[0013]更優(yōu)選的，所述活性炭的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為料液的0.1%~0.5%，活性炭脫色溫度控制在40°C~60°C。[0014]由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的pH值通常為7~14，在本發(fā)明方法中，氨基羧酸鹽料液的堿性強(qiáng)弱對(duì)脫色無(wú)影響。
[0015]本發(fā)明的有益效果在于:本發(fā)明提供了一種由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法，將氧化劑氧化脫色與活性炭吸附脫色相結(jié)合，不僅脫色效果好，大大降低了氨基羧酸鹽在脫色過(guò)程中的損失，而且操作簡(jiǎn)單，活性炭用量低，運(yùn)行成本低，生產(chǎn)
安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚，本發(fā)明提供如下附圖進(jìn)行說(shuō)明:
[0017]圖1為顏色呈黑褐色的甘氨酸鈉水解料液。[0018]圖2為四種脫色方法的效果對(duì)比，其中編號(hào)2014-03-19A為雙氧水脫色，脫色后溶液顏色呈淺綠色；編號(hào)2014-03-19B為同時(shí)加入雙氧水和活性炭脫色，脫色后溶液顏色呈亮黃色；編號(hào)2014-03-19C為先加入雙氧水后加入活性炭脫色，脫色后溶液顏色呈微黃色；編號(hào)2014-03-19D為活性炭脫色，脫色后溶液顏色呈紅棕色。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)的描述。
[0020]實(shí)施例1
[0021]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為42%的羥基乙腈水溶液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氨水反應(yīng)，得到氨基乙腈的氨水溶液，后者再與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應(yīng)，得到甘氨酸鈉料液。該料液為黑褐色液體(如圖1所示)，其中按質(zhì)量百分比計(jì)含甘氨酸鈉15%~16%，亞氨基二乙酸二鈉(IDA-2Na)l%~2%，氮三乙酸三鈉(NTA_3Na)≤0.5%。
[0022]取上述甘氨酸鈉料液812.8克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入IOml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢?0分鐘(在加入雙氧水10分鐘后，可見(jiàn)料液顏色從黑褐色變?yōu)榧t棕色，之后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，料液顏色逐漸變淺)，再冷卻至60°C，向料液中加入2克活性炭，60°C保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾除去活性炭，濾液顏色呈微黃色(如圖2編號(hào)2014-03-19C所示)，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為812.8克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中甘氨酸鈉、亞氨基二乙酸二鈉和氨三乙酸三鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0023]對(duì)比實(shí)施例1
[0024]取實(shí)施例1的甘氨酸鈉料液808.7克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入IOml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢鐸小時(shí)，料液顏色變?yōu)闇\綠色(如圖2編號(hào)2014-03-19A所示)，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為808.7克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中甘氨酸鈉、亞氨基二乙酸二鈉和氨三乙酸三鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0025]對(duì)比實(shí)施例2
[0026]取實(shí)施例1的甘氨酸鈉料液812.8克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入IOml雙氧水和2克活性炭(有大量氣泡出現(xiàn))，80°C保溫?cái)嚢鐸小時(shí)，再冷卻至60°C，抽濾除去活性炭，濾液顏色呈亮黃色(如圖2編號(hào)2014-03-198所示)，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為812.8克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中甘氨酸鈉、亞氨基二乙酸二鈉和氨三乙酸三鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0027]對(duì)比實(shí)施例3
[0028]取實(shí)施例1的甘氨酸鈉料液810克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入35克活性炭，80°C保溫?cái)嚢鐸小時(shí)，再冷卻至60°C，抽濾除去活性炭，濾液顏色呈紅棕色(如圖2編號(hào)2014-03-19D所示)，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為810克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中甘氨酸鈉、亞
氨基二乙酸二鈉和氨三乙酸三鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0029]從對(duì)比實(shí)施例1可以看出，在沒(méi)有使用活性炭的情況下，單用雙氧水具有較好的脫色效果；從對(duì)比實(shí)施例4可以看出，在沒(méi)有使用雙氧水的情況下，單用活性炭的脫色效果差，且活性炭的用量大；從對(duì)比實(shí)施例2和實(shí)施例1可以看出，雙氧水氧化脫色與活性炭吸附脫色相結(jié)合的脫色效果優(yōu)于單用雙氧水或活性炭脫色，其中，先加入雙氧水脫色、后加入活性炭脫色的脫色效果又優(yōu)于雙氧水和活性炭一起加入進(jìn)行脫色。由于有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的PH值通常在7~14之間，為堿性環(huán)境，因此，上述結(jié)果說(shuō)明在堿性條件下，雙氧水與活性炭具有協(xié)同脫色作用。
[0030]實(shí)施例2
[0031]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的羥基乙腈水溶液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33%的甲胺水溶液反應(yīng)，得到N-甲基氨基乙腈的水溶液，后者再與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應(yīng)，得到N-甲基甘氨酸鈉料液。該料液為黑褐色液體，其中按質(zhì)量百分比計(jì)含N-甲基甘氨酸鈉 18%。 [0032]取上述N-甲基甘氨酸鈉料液812.8克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入8ml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢?0分鐘(在加入雙氧水10分鐘后，可見(jiàn)料液顏色從黑褐色變?yōu)榧t棕色，之后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，料液顏色逐漸變淺)，再冷卻至60°C，加入1.8克活性炭，60°C保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾除去活性炭，濾液顏色呈微黃色，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為812.8克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中N-甲基甘氨酸鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0033]實(shí)施例3
[0034]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的羥基乙腈水溶液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為33%的二甲胺水溶液反應(yīng)，得到N，N-二甲基氨基乙腈的水溶液，后者再與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的氫氧化鈉水溶液發(fā)生水解反應(yīng)，得到N，N-二甲基甘氨酸鈉料液。該料液為黑褐色液體，其中按質(zhì)量百分比計(jì)含N, N-二甲基甘氨酸鈉20%。
[0035]取上述N，N- 二甲基甘氨酸鈉料液812.8克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入IOml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢?0分鐘(在加入雙氧水10分鐘后,可見(jiàn)料液顏色從黑褐色變?yōu)榧t棕色，之后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，料液顏色逐漸變淺)，再冷卻至60°C，加入1.8克活性炭，60°C保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾除去活性炭，濾液為無(wú)色透明液體，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為812.8克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中N，N- 二甲基甘氨酸鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0036]實(shí)施例4
[0037]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為40%的羥基乙腈水溶液與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為26.5%的氨水反應(yīng)，得到亞氨基二乙腈的氨水溶液，后者再與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氫氧化鈉水溶液進(jìn)行水解反應(yīng),得到亞氨基二乙酸二鈉料液。該料液為黃棕色液體，其中按質(zhì)量百分比計(jì)含亞氨基二乙酸二鈉20%。
[0038]取上述亞氨基二乙酸二鈉料液812.8克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入IOml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢?0分鐘(在加入雙氧水10分鐘后，可見(jiàn)料液顏色從黃棕色變?yōu)辄S色，之后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，料液顏色逐漸變淺)，再冷卻至60°C，加入1.5克活性炭，60°C保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾除去活性炭，濾液為無(wú)色透明液體，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為812.8克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中亞氨基二乙酸二鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0039]實(shí)施例5
[0040]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為50%的羥基乙腈水溶液逐漸滴加到質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%的氨水與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為32%的氫氧化鈉水溶液的混合液中，在加熱條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，得到氨三乙酸三鈉料液。該料液為紅棕色液體，其中按質(zhì)量百分比計(jì)含氨三乙酸三鈉17%。
[0041]取上述氨三乙酸三鈉料液850克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入5ml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢?0分鐘(在加入雙氧水10分鐘后,可見(jiàn)料液顏色從紅棕色變?yōu)辄S色，之后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，料液顏色逐漸變淺)，再冷卻至60°C，加入2.0克活性炭，60°C保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾除去活性炭，濾液為無(wú)色透明液體，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為850克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色后料液中氨三乙酸三鈉的含量減少至14%，亞氨基二乙酸二鈉的含量為1.7%。
[0042]實(shí)施例6
[0043]將質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的羥基乙腈水溶液逐漸滴加至乙二胺與質(zhì)量分?jǐn)?shù)為30%的氫氧化鈉水溶液的混合液中，在加熱條件下進(jìn)行水解反應(yīng)，得到乙二胺四乙酸四鈉料液。該料液為黃棕色液體，其中按質(zhì)量百分比計(jì)含乙二胺四乙酸四鈉27.66%。
[0044]取上述乙二胺四乙酸四鈉料液850克，加熱至80°C，在攪拌條件下一次性加入8ml雙氧水，80°C保溫?cái)嚢? 0分鐘(在加入雙氧水10分鐘后，可見(jiàn)料液顏色從黃棕色變?yōu)辄S色，之后隨著時(shí)間延長(zhǎng)，料液顏色逐漸變淺)，再冷卻至60°C，加入1.5克活性炭，60°C保溫?cái)嚢?0分鐘，抽濾除去活性炭，濾液為無(wú)色透明液體，補(bǔ)加水至總質(zhì)量為850克，檢測(cè)發(fā)現(xiàn)脫色前后料液中乙二胺四乙酸四鈉的含量未見(jiàn)明顯變化。
[0045]最后說(shuō)明的是，以上優(yōu)選實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管通過(guò)上述優(yōu)選實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，而不偏離本發(fā)明權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。
【權(quán)利要求】
1.由有機(jī)腈化合物經(jīng)堿解制得的氨基羧酸鹽料液的脫色方法，其特征在于，向氨基羧酸鹽料液中先加入氧化劑進(jìn)行氧化脫色，再加入活性炭進(jìn)行吸附脫色。
2.如權(quán)利要求1所述的脫色方法，其特征在于，所述氨基羧酸鹽為甘氨酸鹽、N-甲基甘氨酸鹽、N, N- 二甲基甘氨酸鹽、亞氨基二乙酸二鹽、氨三乙酸三鹽或乙二胺四乙酸四鹽。
3.如權(quán)利要求1所述的脫色方法，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水、過(guò)氧化鈉、過(guò)氧化鈣、過(guò)硫酸氫鉀、過(guò)氧化鉀、過(guò)氧化叔丁醇、次氯酸、次氯酸鈉、次氯酸鈣、次氯酸鉀或臭氧。
4.如權(quán)利要求3所述的脫色方法，其特征在于，所述氧化劑為雙氧水。
5.如權(quán)利要求4所述的脫色方法，其特征在于，所述雙氧水的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為氨基羧酸鹽料液的0.1%~5%，雙氧水脫色溫度控制在60V~100°C。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述雙氧水的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為氨基羧酸鹽料液的0.5%~1.5%，雙氧水脫色溫度控制在80°C~85°C。
7.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述活性炭的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為氨基羧酸鹽料液的0.05%~2%，活性炭脫色溫度控制在40°C~80°C。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述活性炭的用量按質(zhì)量百分比計(jì)為氨基羧酸鹽料液的0.1%~0.5%，活性炭脫色溫度控制在40°C~60°C。
【文檔編號(hào)】C07C229/08GK103980136SQ201410234018
【公開(kāi)日】2014年8月13日 申請(qǐng)日期:2014年5月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月29日
【發(fā)明者】吳傳隆, 鄭道敏, 秦嶺, 朱麗利, 姚如杰, 楊帆, 王用貴, 李歐 申請(qǐng)人:重慶紫光化工股份有限公司