[发明专利]利用氢氰酸混合气连续生产5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的方法及其装置

说明书

技术领域

本发明针对化工领域，涉及一种利用氢氰酸混合气连续生产5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的方法及其装置。

背景技术

D,L-蛋氨酸又名甲硫氨酸，是构成蛋白质的基本单位之一，是必需氨基酸中唯一含有硫的氨基酸，除了参与动物体内甲基的转移、磷的代谢和肾上腺素、胆碱、肌酸的合成外，还是合成蛋白质和胱氨酸的原料。蛋氨酸广泛用于医药、食品、饲料和化妆品等领域，其中作为饲料添加剂的用量很大，但是目前我国除了重庆紫光化工的6万吨蛋氨酸产出外，我国需要的大量蛋氨酸还需从国外进口，国内的产量不能满足需求。5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲又名5-[2-(甲硫基)乙基]海因，广泛用于医药化工，即是制备D,L-蛋氨酸、L-蛋氨酸等重要的中间体。

在理论上，5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的制备是已知的，一般说来，起始物可以分为三类：

1）甲硫基丙醛、氢氰酸、二氧化碳和氨（或者碳酸氢铵）；

2）甲硫基丙醛、氰化钠或氰化钾、二氧化碳和氨（或者碳酸氢铵）；

3）2-羟基-4-甲硫基丁腈与二氧化碳和氨（或者碳酸氢铵）。

具体如，The Chemistry of the Hydantoins.Chem.Rev.46(1950)422-425描述了用相应的醛或者酮与碱金属氰化物和碳酸铵反应制备取代的乙内酰脲，反应可使用化学计算比的量在80℃和0.3MPa条件下进行，也可使用过量的氨在常压下升温至60℃进行。另外一种制备5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的方法，将甲硫基丙醛溶于含氨、二氧化碳和氢氰酸或者其盐的水溶液中，再将该反应混合物加热至100℃，在常压下反应，得到5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲水溶液。日本专利JP48-005763中，用甲硫基丙醛与氢氰酸或者其盐和碳酸氢铵在氨存在下，于80℃下反应1.5小时，制得5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲水溶液，产率98.5%。SU740770中也公开了甲硫基丙醛、氰化钠和碳酸氢铵在水中制得5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲水溶液。

然而，在这些文献的报道中，无论采取哪种方式合成5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲，都需要较纯的氢氰酸或其盐类，生产成本高，局限了其在工业上的应用。另外，上述制备方法获得的都是5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的溶液，其中不仅含有5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲，还含有甲硫基丙醛的聚合物、碳酸钠、以及未反应的碳酸铵等，要得到高收率的5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲则需要进一步纯化，上述文献中，也未见高效的纯化处理操作。

就2-羟基-4-甲硫基丁腈的工业生产装置而言，如果使用高纯度的氢氰酸液体，不仅氢氰酸的生产成本较高，而且液体氢氰酸与3-甲硫基丙醛在催化剂作用下反应会放出大量的热，在反应过程中不容易控制，并且有很大的危险性，连续化生产比较困难，对设备的要求较高。因此，往往生产2-羟基-4-甲硫基丁腈采用将氢氰酸液体气化后通入含有催化剂的3-甲硫基丙醛中，虽然这种方法控制了反应的放热，易于操作，但是这比较难于实现大规模连续化生产。再者，专利报道的3-甲硫基丙醛都是精制过的，而精制3-甲硫基丙醛能耗比较大，轻重组分夹带的3-甲硫基丙醛随着轻重组分一起焚烧，导致3-甲硫基丙醛损失。氢氰酸混合气的纯化一般将其纯化为液体氢氰酸，耗能比较大，而氢氰酸混合气的生产成本只有液体氢氰酸的一半。另外，就5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的生产步骤而言，反应过程中充分的搅拌有利于缩短反应时间，提高收率；反应后剩余气体的回收利用，有利于降低生产成本。这些都是改进点。

基于上述原因和现有技术，仍然需要进一步对5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的生产装置及方法进行改进。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种利用5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲生产装置连续生产5-（2-甲硫基乙基）-乙内酰脲的方法，该方法原料廉价易得，原料反应充分，工业化连续生产程度高。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：