專利名稱：蛋氨酸的制備方法
技術領域：
本發明涉及5-(β-甲基巰基乙基)乙內酰脲在碳酸鉀的存在下水解制備蛋氨酸的工序中所使用的裝置材料。
5-(β-甲基巰基乙基)乙內酰脲(以下，稱為M-乙內酰脲)水解制備蛋氨酸的方法，通常在堿存在下按照下式所示進行。
此水解反應的反應條件通常使用壓力約為5～15Kg/cm2·G，溫度約為150～200℃的條件。在碳酸鉀作為堿使用時，要確保水解條件下金屬材料在液相、氣相條件下的耐腐蝕性毫無疑問是極其困難的，可以說是顯著的高腐蝕性條件。例如，在使用SUS304L不銹鋼制的水解反應器時，受到強烈的腐蝕，3mm厚的器皿約使用3個月就穿孔。另外，耐腐蝕性更優越的高級奧氏體系列鉻-鎳不銹鋼在本條件下的耐腐蝕效果也不盡理想。
本申請人發現在此工序中使用不銹鋼作為裝置材料時，其化學成分在Cr的含量為22.0～30.0重量％，Ni的含量為6.0重量％以下時，該裝置材料有優越的耐腐蝕性，并已就此申請專利(日本特許申請公告公報JB-B-56-8029)。該裝置材料，從上述公報中記載的實施例可以看出，以氫氧化鈉作為堿使用時有特別優越的耐腐蝕性，與已知的公知材料相比，尤其在氣相部可發揮優越的耐腐蝕性能，但在使用碳酸鉀作為堿制備蛋氨酸時，其效果未必充分，特別是液相部的耐腐蝕性有待提高。
本發明的目的是提供在碳酸鉀存在下由M-乙內酰脲水解制備蛋氨酸時，對該制備工序的液相部和氣相部的任何一個都有著優越耐腐蝕性的裝置材料。
鑒于上述情況，本發明者們發現了在碳酸鉀存在下由M-乙內酰脲水解制備蛋氨酸時，作為其裝置材料，使用含Cr元素，Ni元素，Mo元素和N元素為各特定含量的不銹鋼時，該裝置材料不僅在氣相部，而且在液相部也顯示了優越的耐腐蝕性，從而完成了本發明。
即，本發明提供了蛋氨酸的制備方法，其特征在于在碳酸鉀存在下使5-(β-甲基巰基乙基)乙內酰脲(M-乙內酰脲)水解制備蛋氨酸時，作為其裝置材料，使用含Cr元素21.0～30.0％,Ni元素4.5～11.0％,Mo元素2.5～5.0％和N元素0.05～0.35％的不銹鋼。
本發明中，M-乙內酰脲在碳酸鉀存在下水解，得到蛋氨酸的鉀鹽形式。水解通常在約5～15KG/cm2·G，溫度約150～200℃的條件下進行約10～120分。可利用回收水解時產生的氨和二氧化碳氣，得到M-乙內酰脲的工藝。
從得到的水解液中回收蛋氨酸的方法沒有特定的限制，例如，通過往該水解液中導入二氧化碳氣邊中和邊使蛋氨酸晶體析出，回收析出的蛋氨酸的方法。該中和析晶可在二氧化碳氣加壓下進行，再有，也可將析出的蛋氨酸過濾，分離，必要可進行水洗，干燥制得蛋氨酸制品。
本發明中，M-乙內酰脲在碳酸鉀存在下水解制備蛋氨酸時，至少在其水解工序中，作為其裝置材料，使用含Cr元素21.0～30.0％,Ni元素4.5～11.0％,Mo元素2.5～5.0％和N元素0.05～0.35％的不銹鋼，但水解裝置可以使用該不銹鋼制成的裝置，也可以使用由該水解裝置內襯該不銹鋼而成的裝置。另外，該水解用裝置所連帶的閥，配管等優選由該不銹鋼構成。
本發明的不銹鋼含有Cr元素21.0～30.0％,Ni元素4.5～11.0％,Mo元素2.5～5.0％和N元素0.05～0.35％。各元素含量的％均為重量％。Cr元素的含量不足21.0％時，該不銹鋼在上述水解反應中不能維持良好的耐腐蝕性，另一方面，當含量超過30.0％時，該不銹鋼的脆性明顯增高。已知Ni元素的存在可使該不銹鋼在該水解反應中的耐腐蝕性降低，但是在本發明的含量范圍內，即在4.5～11.0％的范圍內并未發現該不銹鋼有實質上的耐腐蝕性降低，無論機械性，加工性均有改良的效果。Mo元素為在上述本發明的含量范圍內時，該不銹鋼對該水解發揮了良好的耐腐蝕性。Mo元素含量超過5.0％時，該不銹鋼的加工性惡化，有時促進了其σ脆性。N元素在本發明的含量范圍內時，含量越高改善該不銹鋼的耐腐蝕性的效果越好。N元素的含量超過0.35％時，在不銹鋼合金中的氮化物析出，該不銹鋼的韌性有時會降低。
另外，本發明的不銹鋼中，除含有上述范圍的Cr,Ni,Mo和N之外，還可含有W元素和/或Cu元素。此時，W元素的含量通常為2.50重量％以下，優選約0.10～2.50重量％的范圍，Cu元素的含量通常在0.80重量％以下，優選約0.20～0.80重量％的范圍。W元素可抑制由σ相析出引起的不銹鋼的脆化，是提高不銹鋼耐腐蝕性非常有效的成分元素。另一方面，Cu元素是提高不銹鋼的通常的耐腐蝕性的有效成分元素。
另外，本發明的不銹鋼作為在碳酸鉀存在下M-乙內酰脲水解裝置材料時，不僅該耐腐蝕性沒有受到明顯的損害，而且有本發明沒有規定的其他元素存在也不受影響。
作為本發明適用的不銹鋼，只要符合上述的化學成分即可，對此并無特殊限制，作為市售的不銹鋼，可列舉的例如有SUS329J4L,SCS10,UNSS39274和UNSS32750等與上述成分一致。使用這些市售品在經濟上有利。
如上所述，本發明發現了在碳酸鉀存在下M-乙內酰脲水解制備蛋氨酸的工序中，作為特殊的耐腐蝕性的水解反應裝置所使用的裝置材料，含有特定量的特定化學成分的不銹鋼在該反應中，其液相部和其氣相部任何一個均有著優越的耐腐蝕性，通過使用這種裝置材料，使該蛋氨酸制備工藝長期，穩定的操作成為可能，其產業上的利用價值非常大。
以下，用實施例更詳細地說明本發明，但是本發明的實施方案并不限于這些實施例，不能據此限定本發明的方法。
再有，實施例中的不銹鋼的化學成分是用熒光X射線分析裝置測定的。
實施例13-甲基巰基丙醛氰醇經二氧化碳氣和氨生成的碳酸銨進行乙內酰脲化后得到5-(β-甲基巰基乙基)乙內酰脲，從高壓釜的上部往其中連續供給(供給速度1kg/Hr)混合有碳酸鉀的水解料液(該乙內酰脲濃度約為9重量％，碳酸鉀的濃度約為10重量％)，保持壓力9Kg/cm2·g，溫度170℃的條件進行蛋氨酸鹽的生成反應。此時，在將含有蛋氨酸鉀鹽的反應生成物從下部導出的同時，從頂部將生成的氣體放出。于此反應體系中的氣相部和液相部中，插入具有表1所示化學組成的試驗片，保持該狀態72小時，進行試驗片的腐蝕試驗。腐蝕試驗的結果通過測定腐蝕速度(每單位時間，單位面積的試驗片的重量減少量)來獲得。結果如表2所示。
權利要求
1．蛋氨酸的制備方法，其特征在于5-(β-甲基巰基乙基)乙內酰脲在碳酸鉀的存在下水解制備蛋氨酸時，作為其裝置材料使用含有Cr元素21.0～30.0％,Ni元素4.5～11.0％,Mo元素2.5～5.0％,N元素0.05～0.35％的不銹鋼。
2．權利要求1記載的蛋氨酸的制備方法，其特征在于所述不銹鋼是選自SUS329J4L,SCS10,UNSS39274和UNSS32750的不銹鋼。
全文摘要
在5－(β－甲基巰基乙基)乙內酰脲在碳酸鉀的存在下水解制備蛋氨酸時,作為其裝置材料使用含有Cr元素21.0～30.0%,Ni元素4.5～11.0%,Mo元素2.5～5.0%,N元素0.05～0.35%的不銹鋼,裝置材料在氣相部和液相部中,其耐腐蝕性增強。
文檔編號C07C319/20GK1222508SQ98122639
公開日1999年7月14日 申請日期1998年11月24日 優先權日1997年11月26日
發明者藤田和夫, 德增善久, 福田雅充 申請人:住友化學工業株式會社