Совершенствование процесса получения гидантоина в синтезе метионина | Статья в журнале «Молодой ученый»

Библиографическое описание:

Робинович М. Д., Латышова С. Е., Шибитова Н. В. Совершенствование процесса получения гидантоина в синтезе метионина // Молодой ученый. — 2019. — №4. — С. 96-99. — URL https://moluch.ru/archive/242/55891/ (дата обращения: 24.02.2019).



Актуальность производства гидантоина обусловлена тем, что он является важным промежуточным звеном в синтезе метионина. Метионин — аминокислота, используемая в качестве кормовой добавки в рационе питания сельскохозяйственных животных и птиц. За счет наличия в метионине метильной группы, участвующей в процессе переметилирования, данная аминокислота способствует уменьшенью отложения в печени нейтральных жиров [1].

Метионат натрия получают путем гидролиза гидантоина, гидантоин в свою очередь синтезируют по методу Бухерера путем воздействия метилтиопропионового альдегида на цианистый натрий в водном растворе аммиака и углекислого газа [1, 2].

Ниже описана схема получения гидантоина по методу Бухерера:

Согласно механизму этой реакции, предложенному Бухерером [2, 3], последовательно образуются циангидрин (I), — аминонитрил (II) и продукт его карбоксилирования (III):

1234344.png

  1. реакция1.png
  2. реакция 2.png
  3. Для образования циангидрина требуется температура 40–50.реакция 3.png

Последний продукт циклизуется и перегруппировывается в гидантоин:

44.png

В ходе реакции образуется гидрокарбонат натрия, который раскладывается по следующей реакции:

2NaHCO3 Na2CO3 + CO2 + H2O

Для получения метионата натрия гидантоин направляют на стадию гидролиза, где его обрабатывают водным раствором едкого натра при температуре 175–185 с последующим разложением гидрокарбоната натрия.

Общее уравнение гидролиза гидантоина:

noname01.png

В ходе анализа технологической схемы синтеза гидантоина, были выявлены недостатки на стадии выделения продукта. Стадия выделения представляет собой колонну стриппинга: колонна с шестнадцатью перфорированными тарелками и увеличением объема в верхней части. С помощью колонны стриппинга осуществляется отдувка избытка аммиака и углекислого газа.

В результате проведения анализа патентно-технической литературы было найдено несколько решений по усовершенствованию колонны стриппинга. В большей части из них предлагалось заменить перфорированные тарелки на ситчатые. Как например патент RU 2542265 описывает конструкцию ситчатых тарелок, состоящих из двух скрепленных между собой полотен. Как показали проведенные расчеты, данное проектное решение незначительно увеличивает степень отдувки аммиака и углекислого газа.

В патенте RU 2438748 была описана конструкция ситчатых тарелок с переливным устройством. Установка описываемого переливного устройства позволит увеличить рабочую площадь тарелок на 24 %. За счет увеличения рабочей площади тарелок нам удастся повысить концентрацию гидантоина в конечном растворе с 15 до 16,5 %.

Литература:

  1. Постоянный технологический регламент производства гидантоина / АО «Волжский Оргсинтез»
  2. Серрей А. Справочник по органическим реакциям. Именные реакции в органической химии. Перевод с английского под ред. и доп. докт. хим. наук Н. С. Вульфсона. Перевод с английского: М. Н. Ефимова, О. Н. Камышан и Э. М. Бамдас. М.: ГХИ, 1962. — 300 с.
  3. К. В. Вацуро, Г. Л. Мищенко Именные реакции в органической химии. М., «Химия», 1976.
Основные термины (генерируются автоматически): углекислый газ, рабочая площадь тарелок, III.


Похожие статьи

Разработка технологии получения защитной маски, обладающей...

Диоксид углерода (углекислый газ, двуокись углерода, СО2) в нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Углекислый газ бесцветный, не имеет запаха, но имеет слегка кисловатый вкус [1…3].

Перспективы применения углекислого газа в холодильных машинах

Применение экологически чистых хладагентов в холодильных машинах вместо озоноразрушающих является актуальной задачей. К таким веществам относится углекислый газ. The use of environmentally-friendly refrigerants in refrigerators instead of ozone is an urgent task.

Теплотехнический метод расчета гелиотеплиц с использованием...

10–12 % углекислого газа от малой котельной, работающей на природном газе Шуртанского месторождения, где используются одновременно охлажденные дымовые газы и тепло для обогрева теплицы с целью обеспечения прохождения нормального фотосинтеза.

Перспективный способ мойки двигателей перед ремонтом

Механическое воздействие ледяных частиц углекислоты на поверхность загрязнения приводит к его полному разрушению. При ударе гранулы углекислоты о поверхность возникает эффект сублимации (частица переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу).

Автоматизированная система управления процессом абсорбции...

Процесс абсорбции углекислого газа идентичен абсорбции аммиака. Он осуществляется при непрерывной подаче аммиачной воды в верхнюю часть колонны (поз.12) и непрерывной циркуляции аммиачной воды из ёмкости на обе части колонны (поз12). Аммиачная вода с обеих...

Технология осушки газа с диэтиленгликолем | Статья в журнале...

В статье рассмотрена технология подготовки газа на газоконденсатном месторождении с использованием турбодетандерного агрегата, при этом выбор технологической схемы осушки и очистки газа от кислых компонентов...

Защита от коррозии, вызванной углекислым газом

Углекислый газ (CO2) — естественный компонент атмосферного воздуха, содержание его в атмосфере составляет около 0,04 %.

В обоих случаях коррозия обусловлена наличием минерализованной водной фазы и растворенной в ней углекислоты, поэтому рассмотрим...

Исследование процесса переработки газа с целью улучшения...

Также в составе сжиженного газа присутствуют углекислый газ и азот, массовая доля которых составляет СО2 –0,04–0,06 % и N2–0,34–0,38 %.

УППБС-3 (3-я очередь). Рабочая документация.

Комплексная оценка массообменных и энергетических...

Даны результаты расчетов энергетического коэффициента тарелок различных конструкций.

Комплексная оценка массообменных и энергетических характеристик барботажных тарелок.

где - коэффициент массоотдачи в газовой фазе, м/с; - площадь поперечного сечения колонны...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Разработка технологии получения защитной маски, обладающей...

Диоксид углерода (углекислый газ, двуокись углерода, СО2) в нормальных условиях находится в газообразном состоянии. Углекислый газ бесцветный, не имеет запаха, но имеет слегка кисловатый вкус [1…3].

Перспективы применения углекислого газа в холодильных машинах

Применение экологически чистых хладагентов в холодильных машинах вместо озоноразрушающих является актуальной задачей. К таким веществам относится углекислый газ. The use of environmentally-friendly refrigerants in refrigerators instead of ozone is an urgent task.

Теплотехнический метод расчета гелиотеплиц с использованием...

10–12 % углекислого газа от малой котельной, работающей на природном газе Шуртанского месторождения, где используются одновременно охлажденные дымовые газы и тепло для обогрева теплицы с целью обеспечения прохождения нормального фотосинтеза.

Перспективный способ мойки двигателей перед ремонтом

Механическое воздействие ледяных частиц углекислоты на поверхность загрязнения приводит к его полному разрушению. При ударе гранулы углекислоты о поверхность возникает эффект сублимации (частица переходит из твердого состояния в газообразное, минуя жидкую фазу).

Автоматизированная система управления процессом абсорбции...

Процесс абсорбции углекислого газа идентичен абсорбции аммиака. Он осуществляется при непрерывной подаче аммиачной воды в верхнюю часть колонны (поз.12) и непрерывной циркуляции аммиачной воды из ёмкости на обе части колонны (поз12). Аммиачная вода с обеих...

Технология осушки газа с диэтиленгликолем | Статья в журнале...

В статье рассмотрена технология подготовки газа на газоконденсатном месторождении с использованием турбодетандерного агрегата, при этом выбор технологической схемы осушки и очистки газа от кислых компонентов...

Защита от коррозии, вызванной углекислым газом

Углекислый газ (CO2) — естественный компонент атмосферного воздуха, содержание его в атмосфере составляет около 0,04 %.

В обоих случаях коррозия обусловлена наличием минерализованной водной фазы и растворенной в ней углекислоты, поэтому рассмотрим...

Исследование процесса переработки газа с целью улучшения...

Также в составе сжиженного газа присутствуют углекислый газ и азот, массовая доля которых составляет СО2 –0,04–0,06 % и N2–0,34–0,38 %.

УППБС-3 (3-я очередь). Рабочая документация.

Комплексная оценка массообменных и энергетических...

Даны результаты расчетов энергетического коэффициента тарелок различных конструкций.

Комплексная оценка массообменных и энергетических характеристик барботажных тарелок.

где - коэффициент массоотдачи в газовой фазе, м/с; - площадь поперечного сечения колонны...

Задать вопрос