[发明专利]一种连续精制戊二胺的装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于提纯技术领域，具体涉及一种连续精制戊二胺的装置和方法。

背景技术

1，5-戊二胺是一种广泛存在于生物体中，具有多种生物活性的生物多胺，广泛应用于农业、医疗和工业产品中，特别是用于合成生物基聚酰胺(尼龙)产品，其衍生物在材料、涂料等化工领域也极具应用价值。在上述应用领域中，原料1，5-戊二胺的产品质量(包括产品纯度、产品色泽、含水量)对后续产品的生产过程与产品质量影响巨大。现有报道的生物法合成1，5-戊二胺的方法主要采用直接发酵法或者全细胞催化赖氨酸脱羧法，这些方法生产出的1，5-戊二胺母液中含有大量的杂质(其中包含大量的有机质、无机盐固体等)，无法套用现成的成套分离设备，对获得高纯度的1，5-戊二胺带来巨大的挑战，严重影响了1，5-戊二胺在相关领域的应用。

目前关于戊二胺精制的相关研究报道为数不多：1、CN101981202A采用丁醇等有机溶剂多次萃取后蒸发溶剂获得1，5-戊二胺产品。此类方法在操作过程中不可避免的会产生溶剂挥发造成污染，同时需要进行溶剂回收增加了成本。2、CN200980121108采用膜处理得到1，5-戊二胺的碳酸盐溶液，再通过加热分解的方式获得1，5-戊二胺。该方法仅适用于1，5-戊二胺碳酸盐，同时裂解过程温度高、时间长且不易完全分解，得到的戊二胺品质不稳定。3、CN101970393A采用加碱同时纳滤的方式提高戊二胺的回收率。该方法仅适用于纯的戊二胺水溶液，发酵液或转化液中存在大量的有机质与无机盐固体，高浓度情况下极易造成纳滤膜的堵塞，影响膜的使用寿命。4、CN105777555A采用高沸点溶剂与1，5-戊二胺水溶液混合加热，得到气化的戊二胺与水的混合蒸汽，再进行精馏获得1，5-戊二胺。该方法同样存在需要回收高沸点溶剂的问题，同时在加热过程中由于高沸点溶剂的存在，气化所需要消耗的能量势必大幅提高。5、CN104974046A采用多釜串联的方式分段精馏的以先后除去体系中的水、低沸点溶剂、高沸点溶剂与无机盐固体，从而获得戊二胺产品。该方法中无机盐固体等难溶物会在精馏塔底析出，蒸发过程彻底会导致塔底盐结块，影响传热、不易清洗且腐蚀设备；蒸发过程不彻底又会导致产品收率下降。6、CN107043330A采用加入难溶性碱的方式释放游离戊二胺，生成难溶性的盐，降低体系中的可溶性盐含量，减小精馏工艺难度。该方法仅适用于体系中存在大量硫酸根离子或碳酸根离子的情况，具有一定的局限性。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续精制戊二胺的装置，该装置能够克服现有技术中存在的高盐浓度腐蚀设备、高沸溶剂影响成本以及部分方法存在的局限性问题。

本发明的另一个目的是提供一种连续精制戊二胺的方法。

为实现发明目的，本发明采用的技术方案如下：

一种连续精制戊二胺的装置，包括原料池、气化釜、精馏塔、冷却釜、连续固液分离器；所述的原料池的出料口与气化釜的进料口相连，气化釜的气体出口与精馏塔的进料口相连，所述的气化釜的出料口与冷却釜的进料口相连、冷却釜的出料口与连续固液分离器的进料口相连。

所述的原料池用于存放戊二胺原料液；气化釜用于料液加热产生戊二胺与水的共沸气体；精馏塔用于分离戊二胺与水；冷却釜用于对部分气化后的残余的料液进行彻底冷却以析出盐晶体；连续固液分离器用于连续分离结晶出的无机盐固体与戊二胺水溶液。

还包括换热器，原料池的出料口与换热器的低温侧进料口相连，换热器的高温侧出料口于气化釜的进料口相连，气化釜的出料口与换热器的高温侧进料口相连，换热器的低温侧出料口与冷却釜的进料口相连。换热器用于在气化后的残余料液与戊二胺原料液之间进行热量交换，一方面加热戊二胺原料液，另一方面给残余料液降温。

所述的换热器为列管式换热器、板式换热器中的一种或两种的组合。

包括干燥装置，干燥装置的进料口与所述连续固液分离器的固体出口相连，用于干燥从所述连续固液分离器中排出的无机盐固体。

所述的干燥装置为热风干燥设备、真空回转干燥设备、微波干燥设备、带式穿流干燥设备中的一种或多种的组合。

包括除水装置，除水装置的进料口与所述精馏塔的出料口相连，用于去除从所述精馏塔塔底中排出的戊二胺中残留的水。

所述的除水装置为膜设备、分子筛、超重力设备中的任意一种。