【精品】甘氨酸发展趋势

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1、甘氨酸的生产现状及发展趋势徐泽辉刁春霞黄亚茹常慧（中国石化上海石油化工股份有限公司，200540）摘要：我国是世界上甘氨酸生产国之一，目前中国廿氨酸的生产技术基本都采用已经被国外淘汰的氯乙酸氨解法工艺，虽然经过持续的改进，提高了反应的收率和产品的质量，但与国外技术相比较，仍有生产成本高，产品质量差的劣势，且只能生产工业级甘氨酸。文章分析了国内外甘氨酸的生产现状及市场情况，对制约我国甘氨酸发展的垂要因素进行了讨论，建议重点发展以拜基乙月青为原料的宜接HydantionI艺，生产纯度在99.5%以上的甘

2、氨酸产品，进一步拓展其在食品加工业中的应用。关键词：廿氨酸生产市场甘氨酸是氨基酸系列中结构最为简单，人体非必需的-种氨基酸，在分子中同时具有酸性和碱性官能团，在水溶液中为强电解质，在强极性溶剂中溶解度较大，基本不溶于非极性溶剂，而且具有较高的沸点和熔点，通过水溶液酸碱性的调节可以使甘氨酸呈现不同的分子形态［1］。根据廿氨酸的制备工艺和产品的纯度可分为食品级、医药级、饲料级和工业级四种规格产品。在食品加工中廿氨酸可用作食品的防腐剂，延长其保质期；在含酒精饮料和动植物食品的加工中，则作为调味剂、甜味剂、

3、增香剂、营养增补剂，此外，在甜酱、酱油、醋、果汁屮添加甘氨酸，达到改善食品的风味和增加食品营养的目的。在医药方面，甘氨酸可以合成多种药物，如治疗高血-压药物盐酸地拉普利、抑制胃溃疡用碳酸钙制剂、扑热息通甘氨酸盐、单甘氨酸乙酰水杨酸钙、利血胺注射液、抗巴帕金森氏病药物L-多巴、甲枫霉素等［2］。工业级甘氨酸则主要用于大规模生产除草活性最强的除草剂草甘磷［3］。甘氨酸化学合成工艺主要有氯乙酸氨解法、施特雷克法(Strecker)和海因法(Hydantion)三种。目前国内仍采用在国外已被淘汰的氯乙酸氨解

4、法技术，而国外则采用改进的施特雷克法和海因法技术路线。由于原料和工艺的不同，氯乙酸氨解法具有生产成本高，产品质量差的特点，所生产的甘氨酸大多为工业级，纯度一般在95%左右，严重制约了其下游的应用，而国外厂商大多利用丙烯月青副产氢氧酸和疑基乙月青生产廿氨酸，该法生产成本低，产晶质量好，i般纯度可以达到99%以上。生产技术1.1氯乙酸氨解工艺［4~7］该工艺以氯乙酸与氨水为原料，在乌洛托品催化剂作用下制得。先将催化剂溶解在氨水中，在良好搅拌下滴加氯乙酸，投料结束后，升高温度，保温一段时间，再降温至一定温

5、度时，用乙醇或甲醇重结晶两次，就可以得到纯度为95%左右的甘氨酸。该工艺虽然简单且对设备要求不高，但由于产生大量的无机盐，使得产品的提纯非常困难，只能生产工业级甘氨酸。并产生大量富含氯化鞍和甲醛的废水，所要求的环保处理费用较高。而口作为催化剂的乌洛托品难以循环使用，使生产成本增加。1.2Strecker工艺［7］将甲醛水溶液、氧化钠和氯化讓混合后在低温下进行反应，反应结束后加入醋酸使亚氨基乙丿J青析出，然后溶解在乙醇内，加入硫酸后转化为氨基乙月青硫酸盐，最后加入化学计量的氢氧化锁生成硫酸钦和甘氨酸。

6、该工艺同样存在生产成本高、产品质量差和环境污染严重的缺点。1.3改进的Strecker和HydantionI艺［8,9_为了提高廿氨酸的质量，降低生产成本和减少环境污染，国外开发了以氢氧酸替代氤化钠或氤化钾改进的Strecker工艺，反应以氢氧酸、甲醛、氨和二氧化碳为原料，反应液在管式反应器中进行。在低温下析出甘氨酸，母液循环使用，通过改变反应体系中副产物的浓度，使平衡向冃标产物方向移动，从而达到提高反应收率的冃的。虽然该工艺具有流程短、收率高和不产生污染等诸多优势，但市于氢氧酸的剧毒性和易挥发性，

7、无法长距离运输，装置只能放在其原料装置附近，制约了甘氨酸生产的发展。1.4直接Hydantion丄艺[10,11]Hydantion工艺的发展源于寻找氢氧酸的替代品，以消除甘氨酸生产的地域局限性。拜基乙丿睛是氢氤酸和甲醛的加成产物，其沸点为183°C,在高温下易分解为氢氧酸和甲醛，因此，从生产和化学角度来说，以轻基乙月青为原料来生产甘氨酸，既解决了氢氧酸不易处理的缺陷，乂保持了改进StreckerI艺的优点，该工艺目前正成为国外最受关注的技术路线之一。1.5生物法工艺[12,13]生物法制备甘氨酸工

8、艺目前尚处于技术开发阶段，有些日木公司在该领域较为活跃，申请了许多专利。它以甘氨月青为原料，在微生物酶的作用下，使甘氨月青水溶液进行水解反应，从而转化为甘氨酸，同时伴随产生氨，水解时系统中含有至少一种抑制该微生物酶的有机物。1.6甘氨酸的精制[14,15]rtl氯乙酸氨解法制取的甘氨酸含量在90%〜95%之间，杂质含量为4%〜10%,并带有较深的色泽，如不进行精制处理，无法满足食品及医药级甘氨酸的要求。冃前工业上提纯甘氨酸的方法是利用活性炭吸附脱色后进行重结品。首先将