PROCESO PARA LA PRODUCCION DE METIONINA.

Un proceso para la producción de metionina que comprende la etapa de hidrolizar 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína en presencia de un álcali,

en el que la concentración de ácido sulfhídrico es de 5 ppm o menor en una solución usada para la hidrólisis que comprende 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína y el álcali

Proceso para la producción de metionina.

La presente invención se refiere a un proceso para la producción de metionina que comprende hidrolizar 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína, en el que se evita la corrosión de un aparato en las etapas relacionadas con la hidrólisis.

El documento EP 0 780 370 desvela un proceso para la producción de metionina a través de 5-(2-metil-tioetil)-hidantoína producida a partir de 3-metiltio-propionaldehído, ácido cianhídrico, amoniaco y dióxido de carbono.

Un proceso para producir metionina mediante la hidrólisis de 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína (en lo sucesivo en el presente documento denominada "M-hidantoína") se realiza normalmente de acuerdo con el siguiente esquema de reacción en presencia de un álcali tal como carbonato potásico:

En general, las condiciones de reacción para esta reacción de hidrólisis incluyen una presión de 0,5 a 1,5 MPaG y una temperatura de 150 a 200ºC. La resistencia a la corrosión de los materiales metálicos en estas condiciones de hidrólisis y también en condiciones para hacer funcionar aparatos asociados incluyen, por ejemplo, precalentamiento para la hidrólisis y el tratamiento de gases de escape que es extremadamente estricto independientemente de que la hidrólisis transcurra en una fase líquida o una fase de gas. Por lo tanto, para la construcción de los aparatos, desde el punto de vista de que tienen una resistencia superior a la corrosión que los de acero inoxidable SUS304L, se usan acero inoxidable de cromo-níquel austenítico, titanio, zirconio y acero inoxidable doble que contiene del 21,0 al 30,0% en peso de cromo, del 4,5 al 11,0% en peso de níquel, del 2,5 al 5% en peso de molibdeno y del 0,05 al 0,35% en peso de nitrógeno como componentes químicos en el acero (consúltese el documento JP-A-11-217370). Entre ellos, el acero inoxidable descrito en el documento JP-A-11-217370 se usa con frecuencia ya que es menos caro que el titanio y el zirconio y tiene una excelente resistencia a la corrosión incluso a temperatura elevada. Sin embargo, durante o después de la etapa de precalentamiento, la temperatura a veces se eleva hasta 120ºC o más. En tal caso, una solución sometida a la hidrólisis puede inducir la corrosión de los materiales, que puede dar como resultado la corrosión de los materiales metálicos de los aparatos y la coloración de los productos debida a los iones metálicos eluidos de los materiales metálicos por corrosión.

Un propósito de la presente invención es proporcionar un proceso para producir metionina de forma estable durante un largo período de tiempo evitando la corrosión de los aparatos usados para la producción de metionina por la hidrólisis de M-hidantoína a una temperatura elevada.

La presente invención proporciona un proceso para producir metionina que comprende la etapa de hidrolizar 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína en presencia de un álcali, en el que la concentración de ácido sulfhídrico es de 5 ppm o menor en solución usada para hidrólisis que comprende 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína y el álcali.

En una realización preferida de la presente invención, la concentración de ácido sulfhídrico en una solución usada para la hidrólisis que comprende 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína y el álcali se mide y se ajusta a 5 ppm o menor, y después se usa la solución para la hidrólisis.

El método de la presente invención puede producir metionina de manera estable durante un largo período de tiempo por la hidrólisis de M-hidantoína en presencia de un álcali.

En general, la M-hidantoína se prepara haciendo reaccionar metil mercaptano con acroleína para dar 3-metilmercaptopropionaldehído (en lo sucesivo en el presente documento abreviado "MAD"), después sometiendo el MAD a cianohidrinación con ácido cianhídrico para dar 3-metilmercaptopropioncianidrina (en lo sucesivo en el presente documento denominada "MCH") y sometiendo la MCH a hidantoinización usando dióxido de carbono y amoniaco. Las fuentes de dióxido de carbono y amoniaco usadas en la etapa para hidantoinización pueden ser las usadas convencionalmente. Por ejemplo, se usan dióxido de carbono y amoniaco, carbonato de amonio o bicarbonato de amonio en cantidades en exceso con respecto a la MCH, preferentemente de 1 a 4 veces las cantidades de las cantidades estequiométricas. En la preparación de M-hidantoína, las condiciones generales incluyen una temperatura de reacción de 60 a 85ºC y un tiempo de residencia de 3 a 6 horas.

Después, la M-hidantoína se hidroliza después en presencia de un álcali tal como hidróxido de metales alcalinos (por ejemplo, hidróxido sódico o hidróxido potásico), un carbonato de metales alcalinos (por ejemplo, carbonato sódico o carbonato potásico) o un hidrogenocarbonato de metales alcalinos (por ejemplo, hidrogenocarbonato sódico o hidrogenocarbonato potásico) para formar una sal de metales alcalinos de metionina. La hidrólisis se realiza normalmente a una presión de 0,5 a 1,5 MPaG a una temperatura de 150 a 200ºC durante 10 a 20 minutos. El amoniaco y el dióxido de carbono liberados durante la hidrólisis pueden recuperarse y reciclarse en el proceso para preparar M-hidantoína.

Después, el líquido obtenido de la hidrólisis se neutraliza mediante la adición de un ácido o una sustancia ácida tal como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico o dióxido de carbono al líquido para cristalizar la metionina. La metionina precipitada se filtra, se separa, se lava opcionalmente con agua y se seca para obtener metionina en forma de un producto final.

Durante el transcurso de la presente invención, las etapas relacionadas con la hidrólisis se realizan a una concentración de ácido sulfhídrico de 5 ppm o menor en la solución que comprende M-hidantoína y el álcali para que se sometan a la hidrólisis.

Un método para retirar el ácido sulfhídrico de la solución no está específicamente limitado, y el ácido sulfhídrico puede retirarse mediante un método convencional tal como destilación y rectificación. Como alternativa, puede usarse el siguiente método para retirar el ácido sulfhídrico.

En un proceso de este tipo para producir metionina, se presume que el ácido sulfhídrico puede derivarse normalmente de la etapa para la producción de MAD. Se obtiene MAD por reacción de metil mercaptano y acroleína, y puede obtenerse MAD que contiene ácido sulfhídrico a una baja concentración o sustancialmente nada de ácido sulfhídrico usando la cantidad en exceso de acroleína con respecto al metil mercaptano. Por lo tanto, en la presente invención, la solución de M-hidantoína que contiene ácido sulfhídrico a una baja concentración, que se someterá a hidrólisis, puede prepararse generalmente usando MAD que contiene ácido sulfhídrico a una baja concentración, o puede prepararse preferentemente usando MAD que sustancialmente no contiene ácido sulfhídrico obtenido mediante el aumento de la cantidad de acroleína con respecto al metil mercaptano en el proceso para la preparación de MAD, aunque aumente el coste de producción total. Como alternativa, cuando la concentración de ácido sulfhídrico en MAD es alta, es posible añadir una sustancia que pueda retirar el ácido sulfhídrico (por ejemplo, acroleína, etc.) a MAD para disminuir la concentración de ácido sulfhídrico. Por supuesto, cuando está presente ácido sulfhídrico en al álcali que se usa junto con M-hidantoína, el ácido sulfhídrico puede retirarse del álcali, o puede usarse un álcali alternativo que sustancialmente no contiene ácido sulfhídrico, para que la concentración de ácido sulfhídrico en la solución que va a someterse a hidrólisis se ajuste a 5 ppm o menor.

El proceso de la presente invención comprende preferentemente una etapa para medir la concentración de ácido sulfhídrico en la solución usada para hidrólisis que contiene M-hidantoína y el álcali y ajustar la concentración de ácido sulfhídrico en la solución a 5 ppm o menor. La concentración de ácido sulfhídrico en la solución usada para hidrólisis que contiene M-hidantoína y el álcali puede calcularse midiendo por separado las concentraciones de ácido sulfhídrico en la M-hidantoína y en el álcali y éstas se suman. Además, como un método para ajustar la concentración de ácido sulfhídrico en la solución a 5 ppm o menor, como se ha descrito anteriormente, las concentraciones de ácido sulfhídrico en M-hidantoína y el álcali se ajustan por separado a 5 ppm o menor y después la M-hidantoína...

1. Un proceso para la producción de metionina que comprende la etapa de hidrolizar 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína en presencia de un álcali, en el que la concentración de ácido sulfhídrico es de 5 ppm o menor en una solución usada para la hidrólisis que comprende 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína y el álcali.

2. El proceso de acuerdo con la reivindicación 1, que comprende además una etapa de medición de la concentración de ácido sulfhídrico en la solución usada para la hidrólisis que comprende 5-(ß-metilmercaptoetil)hidantoína y el álcali y que ajusta la concentración de ácido sulfhídrico en la solución a 5 ppm o menor, antes del uso de la solución para hidrólisis.