大颗粒晶型高堆积密度2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的制备方法技术

本发明专利技术针对化工领域，涉及一种大颗粒晶型高堆积密度2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的制备方法，包括以下步骤：2-羟基-4-甲硫基丁酸、钙化合物和结晶剂在水介质中，pH调节为5～7，温度60～80℃，搅拌充分反应后，冷却结晶，得2-羟基-4-甲硫基丁酸钙晶体，分离得晶体和粗品母液，结晶即为2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品；所述钙化合物为钙盐、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种；所述结晶剂的用量为2-羟基-4-甲硫基丁酸质量的50ppm～3000ppm。该方法生产出来的物料纯度高，脱水容易，烘干快，烘干后的结晶颗粒大，流动性好，堆积密度大，粉尘小，光泽好，更适合在饲料中的应用。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术针对化工领域，涉及一种，包括以下步骤：2-羟基-4-甲硫基丁酸、钙化合物和结晶剂在水介质中，pH调节为5～7，温度60～80℃，搅拌充分反应后，冷却结晶，得2-羟基-4-甲硫基丁酸钙晶体，分离得晶体和粗品母液，结晶即为2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品；所述钙化合物为钙盐、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种；所述结晶剂的用量为2-羟基-4-甲硫基丁酸质量的50ppm～3000ppm。该方法生产出来的物料纯度高，脱水容易，烘干快，烘干后的结晶颗粒大，流动性好，堆积密度大，粉尘小，光泽好，更适合在饲料中的应用。【专利说明】
本专利技术针对化工领域，涉及一种。
技术介绍
2-羟基-4-甲硫基丁酸是一种蛋氨酸羟基类似物，具有毒性小、瘤胃降解率低、促进瘤胃微生物的合成、节约日粮中的蛋白质、提高乳牛的生产性能、提高动物的生产性能和免疫能力、减少氨的排放、污染环境较少、生产工艺简单、价格较低等特点，是动物最经济有效的一种氨基酸源。虽然蛋氨酸羟基类似物具有上述优点，在市场上正在逐渐代替价格昂贵的一些氨基酸，但是它仍存在如下的问题:(I)具有较强的腐蚀性和刺激性气味，储存、运输、使用不方便，必须使用价格昂贵的专用液体加料系统；( 2 )粘性很大，在饲料预混料中不易混合均匀；(3)遇水放出大量的热量，造成饲料在储运过程中发热发酵酸败；酸性很大，pH约为1，易与饲料或者预混饲料中的其他成分发生酸碱反应，对饲料中的营养成分造成破坏。蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物是解决上述问题的一种有效办法，它是将动物生长必须的金属微量元素与蛋氨酸羟基类似物作用生成螯合态的化合物，是一种接近于动物体内天然形态的微量元素补充剂。与无机盐相比，蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物具有良好的化学稳定 性和生化稳定性，是一种理想的高效饲料添加剂，完全克服了蛋氨酸羟基类似物本身理化性质的不足之处。2-羟基-4-甲硫基丁酸钙是蛋氨酸羟基类似物微量金属元素系列螯合物中的一种，是补充蛋氨酸和钙的新型添加剂。目前，市面上销售的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙，多采用2-羟基-4-甲硫基丁酸和钙盐(或者氧化钙或者氢氧化钙)为原料，利用酸碱中和法合成。该方法工艺路线可行，操作条件不苛刻，设备不复杂，并且实验产物纯度高。但是，在实际生产中，合成的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粒度小，滤饼粘腻，脱水难，烘干时间长；生产过程粉尘大，操作不便，能耗大；另外，生产出来的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙黏性大，密度小，流畅性差，难以与饲料充分混合，造成饲料品质不稳定，影响饲喂效果。专利文献CN103224461A公开了一种大颗粒晶型蛋氨酸金属螯合物的制备方法，其中公开了制备方法的具体反应条件，该方法中需要加入蛋氨酸质量10%~20%的结晶剂，结晶获得的蛋氨酸金属螯合物，于140目过筛，140目筛上物仍只有30%~50%，故其制备方法还有待进一步改进。基于上述原因和现有技术，本专利技术对2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的制备方法进行了改进。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的提供一种，该方法生产出来的物料纯度高，脱水容易，烘干快，烘干后的结晶颗粒大，流动性好，堆积密度大，粉尘小，光泽好，更适合在饲料中的应用。为实现上述目的，本专利技术的技术方案为:，包括以下步骤:2-羟基-4-甲硫基丁酸、钙化合物和结晶剂在水介质中，pH调节为5~7，温度60~80°C，搅拌充分反应后，冷却结晶，得2-羟基-4-甲硫基丁酸钙晶体，分离得晶体和粗品母液，结晶即为2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品；所述钙化合物为钙盐、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种；所述结晶剂的用量为2-羟基-4-甲硫基丁酸质量的50ppm~3000ppm。上述反应中，由于所加的结晶剂具有表面活性剂的性质，因此，在结晶时，该类结晶剂与水作用，能够形成具有孔径均匀、规则的蜂窝状的模板，当2-羟基-4-甲硫基丁酸与微量金属离子络合，在表面活性剂形成的模板中逐渐形成大小均匀的、外形规则的晶体。当抽滤、洗涤晶体时，表面活性剂形成的模板又可以洗涤掉。优选的结晶剂为柠檬酸、乳酸、乳酸铝和水溶性纤维素醚中的一种或多种。所述水溶性纤维素醚包括甲基纤维素、羟甲基纤维素、羟乙基纤维素、羟丙基纤维素、羟丙基甲基纤维素等，优选羟甲基纤维素和/或羟乙基纤维素。本专利技术经过大量实验证实，在相应的反应条件下，使用极少的结晶剂，即可制备出颗粒大、堆积密度大的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙。这与现有技术中结晶剂的大量使用启示不同，本专利技术克服了该偏见。进一步，所述结晶剂的用量为2-羟基-4-甲硫基丁酸质量的 50ppm ~100ppm。所述钙盐优选氯化钙、醋酸钙、碳酸钙和碳酸氢钙中的一种或多种；其中所述的氢氧化钙，反应时，可使用氢氧化钙的饱和溶液。所述pH的调节可用多种类别的无机碱进行，如氢氧化钠、氢氧化钾等，碱的加入时间不限，维持整个反应体系的pH —直在5~7即可。在2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的制备中，水介质的用量优选将2-羟基-4-甲硫基丁酸稀释至质量分数为35%~60%的量，该浓度的反应液中，既有利于反应的高效进行，又有助于快速的结晶出2-羟基-4-甲硫基丁酸钙晶体。所述2-羟基-4-甲硫基丁酸与钙化合物的投料摩尔比优选2~3:1。进一步，所述制备方法的反应经两个阶段完成:第一阶段:2_羟基-4-甲硫基丁酸和结晶剂在水介质中，搅拌加热至60V~80°C，维持30~60分钟；第二阶段:再向反应体系中加入钙化合物，温度60°C~80°C，搅拌反应2-3小时；反应过程中，维持反应体系pH为5~7。进一步，所述制备方法还包括重结晶步骤:所得的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品在水介质中，加热至60°C~90°C;完全溶解后,加入2-羟基-4-甲硫基丁酸钙质量50ppm~3000ppm的结晶剂；搅拌，慢慢冷却至10°C~30°C，冷却结晶，分离得晶体和重结晶母液；干燥晶体，即得2-羟基-4-甲硫基丁酸钙纯品。在2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的重结晶步骤中，所述水介质的用量优选将2-羟基-4-甲硫基丁酸钙的质量浓度调整为其饱和浓度的70%~90%的量。此时，2-羟基-4-甲硫基丁酸钙在水介质的质量分数约30%~40%左右，在该浓度的溶液中，重结晶出的2-羟基-4-甲硫基丁酸钙晶体品质最好，结晶效率也闻。进一步，2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品的制备中获得的粗品母液，可作为水介质，可循环至下次2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品的制备；2_羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品的重结晶中获得的重结晶母液作为水介，可质循环至下次2-羟基-4-甲硫基丁酸钙粗品的重结晶。这样避免了废液的排放，节约了能源，还提高了产品的总收率。进一步，所述2-羟基-4-甲硫基丁酸的制备包括以下步骤:A、以甲烷、氨气和氧气为原料，采用安氏法合成原理，制备得氢氰酸混合气I ;所述氢氰酸混合气I经脱氨处理得氢氰酸混合气II ；B、所述氢氰酸混合气II与甲硫基丙醛在碱的催化作用下，充分反应得2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系；C、所述2-羟基-4-甲硫基丁腈的反应体系与硫酸作用，水解得到2-羟基-4-甲硫基丁酸的反应液；D、用氨水或氨气中和步骤C制得的2-羟基-4-甲硫基丁酸的反应液，蒸发除去反应液中的水，得剩余物；向剩余物中加入有本文档来自技高网...

【技术保护点】
大颗粒晶型高堆积密度2?羟基?4?甲硫基丁酸钙的制备方法，包括以下步骤：2?羟基?4?甲硫基丁酸、钙化合物和结晶剂在水介质中，pH调节为5～7，温度60～80℃，搅拌充分反应后，冷却结晶，得2?羟基?4?甲硫基丁酸钙晶体，分离得晶体和粗品母液，结晶即为2?羟基?4?甲硫基丁酸钙粗品；所述钙化合物为钙盐、氧化钙和氢氧化钙中的一种或多种；所述结晶剂的用量为2?羟基?4?甲硫基丁酸质量的50ppm～3000ppm。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴传隆，秦岭，杨帆，丁永良，朱丽利，任星宇，陈宏杨，王用贵，李欧，
申请(专利权)人：重庆紫光化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：