浅析氨基乙酸生产工艺设计.doc

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1、浅析氨基乙酸生产工艺设计［摘要］氨基乙酸又名甘氨酸，它是匚Y构最简单的a・氨基酸，它的用途非常广泛,主要用于农药、医药、食品、饲料以及制取其它氨基酸，合成表面活性剂等。氨基乙酸的生产方法有很多种，主要有氯乙酸氨解法和施特雷克法。在国内，由于技术、原料等原因，大都采用氯乙酸氨解法。？木设计的目的在于对模拟年产1力吨氨基乙酸的厂房工艺进行设计和优化，木设计简要介绍了氨基乙酸的主要用途，国内外的生产情况，研究讲展和未来的发展趋势。结合国内的实际情况，木设计选用了氯乙酸氨解法，采用间歇式的生产方式，初步设计要求年产量1刀吨，参照了许多文献及数据，对整个生产

2、过程做了物料衡算，主要设备进行了热量衡算，并对主体设备氨化合成釜进行了设计，对生产工艺流稈进行了优化，对车间进行了布置和规划。设计经多次修改和调整，得到许多数据和能控制的工艺参数，所得到的产品理论上符合设计要求。［关键词］氨基乙酸；生产工艺；收率；氯乙酸氨解中图分类号:TQ110.6文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)07-0045-011生产基本原理及化学方稈式原理：氯乙酸和氨气在六次甲基四胺的催化作用下，反应生成氨基乙酸和副产物氯化毁。化学方程式：主反应：ClCH2COOH+2NH3—NH2CH2COOH+NH4CI副反应：N

3、H2CH2COOH+C1CH2COOH->NH(CH2COOH)2+HCINH(CH2COOH)2+C1CH2COOH—NH(CH2COOH)3+HCI2原料规格及性质2.1基木原料(1)：氯乙酸(C1CH2COOH)无色晶体，有刺激性气味，易潮解、不燃，有强烈的腐蚀性，能破坏金属、橡胶和软木塞等，溶于水、乙醇、乙醴、苯、二硫化碳和氯仿等有机溶剂，相对密度：1.58g/cm3(20/20aC),其熔点：61〜63"C,沸点为：189C。(2)：六次甲基四胺(CH2)6N4俗名乌洛托品，白色结晶粉末或无色有光泽晶体，儿乎无臭，对皮肤有刺激作用，相对密

4、度1.27g/cm3(25°C),在约263°C升华并部分分解，溶于水、乙醇和氯仿，不溶于乙瞇，燃烧时火焰无色。(3)：甲醉(CH3OH)无色透明易燃易挥发极性液体，有毒，饮后能致盲，密度(D204°C)：0.7915g/cm3,熔点：・97.8"C、沸点：64.65°C，自燃点：470°C,能与水和多数有机溶剂混溶，蒸汽与空气生成爆炸性混合物，爆炸极限(6.0-36.5)%(体积)，燃烧时生成蓝色火焰，用于制造甲醛和农药等，并用作有机物质的萃取和酒精的变性剂等。(4)：氨气(NH3)无色气体，有强烈的刺激性气味，相对密度：0.力lg/cm3,易被

5、液化成无色的液体，沸点：・33.5°C,也易被固化成雪状的固体，熔点：・77.7°C,溶于水、乙醇和乙讎，在高温时会分解成氮和氢，有还原作用。2.2生产工艺流程叙述将氯乙酸、六次甲基四胺固体按工艺配比分别溶解成T艺指标要求含量的溶液，然后备入计量槽。首先向反应釜内投入六次甲基四胺水溶液，加热至一定温度后，开始滴加氯乙酸溶液,并通入氨气反应。反应过程屮控制好反应温度和pH值，待加料结束后保温一段时间，通过vm析、真空抽滤、甲醉醉洗，分离出氨基乙酸，并甩干、烘干、取样化验，包装合格后入库出厂。甲醇醇析，甲醇含量降低，而且含有其他杂质，通过精镭塔、提纯后

6、冋收利用，精催后残液排污至污水池，浓缩结晶出氯化馁副产品2.3工艺指标的确定（1）：反应T序反应过程屮，催化剂加入量、反应温度、pH值的调节以及反应时间长短等因素，对产品质最和收率有•着决定性的影响。①催化剂加入量氯乙酸与液氮是在催化剂乌洛托品的作用下进行反应的。如果催化剂加量不足，会导致反应不充分，影响反应速度,氨基乙酸生成量减少、收率下降；反Z,如加量过大，对提高收率作用不大.却会增加乌洛托品的消耗。根据生产经验，催化剂的加入量与主原料氯乙酸的投料量Z比为10%左右，如果其他因素正常，这样的加入量能够使收率达到90%以上。②反丿应温度该反应为放

7、热反应，反应过程中大量放热。根据化学反应平衡原理，降低温度有利于氨基乙酸的生成。生产屮反应温度应控制在7O"C左右。反应温度过低，则反应速度慢、反应不充分、生产周期长,影响产量，冷却水消耗增加；反应温度过高（如达到95°C以上），会造成反应过于激烈，不利于安全生产，并使副反应增多，致使产品外观发黄，既影响收率乂使产品质量下降。根据经验，反应温度达到10（TC左右，产品收率会降到70%左右。③反应过程屮pH值反应过稈屮pH值应控制在7.0〜7.5。若pH<6.则反应液呈酸性，加之温度较高，会使产品铁含量增加、外观发黄。此外，pH值偏低，会使反应不充分

8、，收率必然下降。若pH值N9,说明氨过量较多，理论上讲有利于充分反应、提高收率，但会造成产品粒了过细，过滤冲洗时损失增加，