一种一水肌酸生产系统及生产方法与流程

本发明涉及化工，尤其涉及一种一水肌酸生产系统及生产方法。

背景技术：

1、一水肌酸，又称为n-甲基胍基乙酸、肌肉素、甲胍基醋酸、肌氨肌酸，是一种医药原料及保健品添加剂。它可抑制肌肉疲劳因素的产生，减轻疲劳与紧张，恢复体能，可加速人体蛋白质合成，使肌肉更结实，增强肌肉弹性，降低胆固醇、血脂、血糖水平，改善中老年人肌肉萎缩症，延缓衰老，也是被研究应用最广泛、风靡时间最长的肌酸产品。一水肌酸多用于食品添加剂、化妆品表面活性剂、饲料添加剂、饮料添加剂、医药原料及保健品添加剂，也可直接制成胶囊、片剂口服，更被广泛应用于营养强化剂。目前主流工艺是：一步反应为羟基乙腈、一甲胺缩合反应生成甲基胺乙腈，反应收率92％左右；二步反应甲基胺乙腈、氢氧化钠水解反应生产肌氨酸钠；三步肌氨酸钠与单氰胺合成反应生产肌酸，反应收率72％左右。

2、现有技术中，申请号200810136586.9的中国发明专利公开了一种肌酸一水物的制备方法，包括：首先采用盐酸调节肌氨酸钠的水溶液ph为9至10，加热溶液至60℃至90℃，然后缓慢加入温度在20℃以下的氰氨水溶液，在加氰氨水溶液的过程中，不断用盐酸来调整反应液的ph在9至10之间，待氰氨水溶液加完后，在温度60℃至90℃下反应生成所述的肌酸一水物。本方案中过滤、洗涤后的过滤液和洗涤液中可能含有未完全反应的肌氨酸钠和部分一水肌酸，未经利用，会造成原材料的浪费，增加生产成本。

技术实现思路

1、基于此，本申请提供一种一水肌酸生产系统及生产方法，以解决现有技术中原材料浪费，增加生产成本的技术问题。

2、本申请解决上述技术问题的技术方案如下：

3、一种一水肌酸生产方法，包括以下步骤：

4、s10.将ph值为9至10的肌氨酸钠水溶液和单氰胺水溶液混合反应，生成一水肌酸水溶液，并将所述一水肌酸水溶液降温、固液分离、洗涤、干燥得到一水肌酸成品和母液；

5、s20.将所述母液通过双极膜电渗析技术分离出去其中的钠离子，得到酸性母液和第一氢氧化钠水溶液；

6、s30.将所述酸性母液通过高分子过滤膜技术过滤，得到第一副产物和循环母液；

7、s40.将所述循环母液回用所述s10步骤中。

8、优选地，上述一水肌酸生产方法，在所述s10步骤中，ph值为9至10的所述肌氨酸钠水溶液通过如下步骤制备：

9、将甲氨基乙腈水溶液和原料氢氧化钠水溶液混合反应，得到粗品肌氨酸钠水溶液；

10、将所述粗品肌氨酸钠水溶液通过双极膜电渗析技术分离出去其中的钠离子，得到ph值为9至10的半成品肌氨酸钠水溶液和第二氢氧化钠水溶液；

11、将ph值为9至10的所述半成品肌氨酸钠水溶液通过高分子过滤膜技术过滤，得到第二副产物和ph值为9至10的所述肌氨酸钠水溶液。

12、优选地，上述一水肌酸生产方法，还包括以下步骤：将所述第一氢氧化钠水溶液和所述第二氢氧化钠水溶液回用于所述原料氢氧化钠水溶液。

13、优选地，上述一水肌酸生产方法，还包括以下步骤：将所述第一副产物和所述第二副产物制成有机肥料。

14、一种一水肌酸生产系统，应用上述一水肌酸生产方法，所述一水肌酸生产系统包括：

15、一水肌酸反应釜；

16、一水肌酸分离装置，所述一水肌酸反应釜的出口与所述一水肌酸分离装置的进口相连，所述一水肌酸分离装置设置有成品出口和母液出料管；

17、第一双极膜电渗析装置，所述母液出料管与所述第一双极膜电渗析装置的进口相连，所述第一双极膜电渗析装置设置有酸性母液管和第一氢氧化钠回收管；

18、第一高分子膜过滤装置，所述酸性母液管与所述第一高分子膜过滤装置的进口相连，所述第一高分子膜过滤装置设置有循环料出料管和第一副产出料管；所述循环料出料管与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

19、优选地，上述一水肌酸生产系统，还包括肌氨酸钠反应釜，所述肌氨酸钠反应釜的出口与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

20、优选地，上述一水肌酸生产系统，还包括第二双极膜电渗析装置，所述肌氨酸钠反应釜的出口与所述第二双极膜电渗析装置的进口相连，所述第二双极膜电渗析装置设置有第二氢氧化钠回收管、第一产物出料管，所述第二氢氧化钠回收管与所述肌氨酸钠反应釜的进口相连，所述第一产物出料管与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

21、优选地，上述一水肌酸生产系统，还包括第二高分子膜过滤装置，所述第一产物出料管与所述第二高分子膜过滤装置的进口相连，所述第二高分子膜过滤装置设置有第二副产出料管、第二产物出料管，所述第二产物出料管与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

22、优选地，上述一水肌酸生产系统，还包括肥料生产系统，所述第一副产出料管和第二副产出料管均与所述肥料生产系统相连。

23、优选地，上述一水肌酸生产系统，所述第一氢氧化钠回收管与所述肌氨酸钠反应釜的进口相连。

24、与现有技术相比，本发明至少具有以下优点：

25、本申请提供的一水肌酸生产方法，将ph值为9至10的肌氨酸钠水溶液和单氰胺水溶液反应合成的一水肌酸水溶液，经过双极膜电渗析，膜过滤液碱(第一氢氧化钠水溶液)可以重复利用生产肌氨酸钠，减少废液排放，提高经济效益；过滤后的酸性母液经过高分子膜过滤，可提高母液中低分子有机物的含量，降低酸性中副产物的含量，得到循环母液(一水肌酸高质量母液)，并且将循环母液进行重复利用，用于一水肌酸的合成，可以提高原料的利用率，减少浪费，节约成本；同时过滤得到的副产物氮量较高达到15％至30％，可以用来做有机氮肥，对副产物再利用，减少废液排放，提高经济效益。

26、本申请的一水肌酸生产系统包括一水肌酸反应釜、一水肌酸分离装置、第一双极膜电渗析装置和第一高分子膜过滤装置，一水肌酸分离装置设置有母液出料管，母液出料管与第一双极膜电渗析装置的进口相连，第一双极膜电渗析装置设置有酸性母液管，酸性母液管与第一高分子膜过滤装置的进口相连，第一高分子膜过滤装置设置有循环料出料管。经过第一高分子膜过滤装置过滤的副产物含氮量较高达到15％至30％，通过第一副产出料管输送至肥料生产系统生产有机氮肥，对副产物再利用，减少废液排放，提高经济效益。酸性母液中的有机物的含量较低，降低酸性中副产物的含量，得到循环母液(一水肌酸高质量母液)通过循环料出料管输送至一水肌酸反应釜继续参与反应，可提高过滤液中甲氨基乙腈和肌氨酸钠以及部分一水肌酸的利用率，从而节约原材料。同时，第二高分子膜过滤装置设置有第二副产出料管，经过第二高分子膜过滤装置过滤的副产物通过第二副产出料管输送至肥料生产系统生产有机氮肥，对副产物再利用，减少废液排放，提高经济效益。

1.一种一水肌酸生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一水肌酸生产方法，其特征在于，在所述s10步骤中，ph值为9至10的所述肌氨酸钠水溶液通过如下步骤制备：

3.根据权利要求2所述的一水肌酸生产方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述第一氢氧化钠水溶液和所述第二氢氧化钠水溶液回用于所述原料氢氧化钠水溶液。

4.根据权利要求2所述的一水肌酸生产方法，其特征在于，还包括以下步骤：将所述第一副产物和所述第二副产物制成有机肥料。

5.一种一水肌酸生产系统，其特征在于，应用如权利要求1至4中任一项所述的一水肌酸生产方法，所述一水肌酸生产系统包括：

6.根据权利要求5所述的一水肌酸生产系统，其特征在于，还包括肌氨酸钠反应釜，所述肌氨酸钠反应釜的出口与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

7.根据权利要求6所述的一水肌酸生产系统，其特征在于，还包括第二双极膜电渗析装置，所述肌氨酸钠反应釜的出口与所述第二双极膜电渗析装置的进口相连，所述第二双极膜电渗析装置设置有第二氢氧化钠回收管、第一产物出料管，所述第二氢氧化钠回收管与所述肌氨酸钠反应釜的进口相连，所述第一产物出料管与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

8.根据权利要求7所述的一水肌酸生产系统，其特征在于，还包括第二高分子膜过滤装置，所述第一产物出料管与所述第二高分子膜过滤装置的进口相连，所述第二高分子膜过滤装置设置有第二副产出料管、第二产物出料管，所述第二产物出料管与所述一水肌酸反应釜的进口相连。

9.根据权利要求8所述的一水肌酸生产系统，其特征在于，还包括肥料生产系统，所述第一副产出料管和第二副产出料管均与所述肥料生产系统相连。

10.根据权利要求6所述的一水肌酸生产系统，其特征在于，所述第一氢氧化钠回收管与所述肌氨酸钠反应釜的进口相连。