本發(fā)明屬于有機(jī)化學(xué)合成領(lǐng)域，具體地說，本發(fā)明涉及一種新的制備牛磺酸及聯(lián)產(chǎn)碳酸氫鹽的方法。

背景技術(shù)：
?；撬岬幕瘜W(xué)名稱為2-氨基乙磺酸，結(jié)構(gòu)式為NH2CH2CH2SO3H。?；撬嶙鳛橐环N含硫氨基酸，是人及動(dòng)物的重要營養(yǎng)物質(zhì)，具有重要的生理作用，能促進(jìn)大腦細(xì)胞發(fā)育、提高免疫力、緩解疲勞、調(diào)節(jié)神經(jīng)傳導(dǎo)。牛磺酸還具有重要的藥理作用，具有消炎、解熱、鎮(zhèn)痛、抗病毒之功效。牛磺酸還可應(yīng)用于醫(yī)藥、保健、食品、洗滌劑、熒光增白劑、pH緩沖劑等領(lǐng)域，也可用作生化試劑和其他有機(jī)合成的中間體。?；撬岬闹苽浞椒ㄒ话阌幸韵聝煞N：一種是從自然資源(比如動(dòng)物內(nèi)臟)中提取；另一種為化學(xué)合成方法。從動(dòng)物內(nèi)臟中提取天然牛磺酸由于受到原料來源、成本等的限制，因此天然源牛磺酸的量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足目前的需要，因而，通過化學(xué)方法合成?；撬嵋殉蔀楫?dāng)今發(fā)展的必然趨勢(shì)。?；撬岬幕瘜W(xué)合成方法主要包括乙醇胺法和環(huán)氧乙烷法。乙醇胺法反應(yīng)周期很長，其中磺化反應(yīng)需要30h以上，而且成本偏高，現(xiàn)逐漸被淘汰。環(huán)氧乙烷法原料成本比乙醇胺法低，目前國內(nèi)工業(yè)化已達(dá)到一定規(guī)模，但現(xiàn)有的大生產(chǎn)工藝中，以硫酸調(diào)節(jié)pH值，很容易腐蝕設(shè)備和管道，從而給?；撬岽制分袔氪罅侩s質(zhì)，為?；撬岬暮筇幚硖砑恿死щy。且副產(chǎn)的大量硫酸鹽需要包裝，需要建倉儲(chǔ)設(shè)施，還需要人去管理，增加了牛磺酸的生產(chǎn)成本。目前現(xiàn)有技術(shù)中還有用二氧化硫代替硫酸在牛磺酸生產(chǎn)中調(diào)pH值，二氧化硫的來源，一般需另建生產(chǎn)二氧化硫的裝置或者從硫酸廠購入，而且二氧化硫有很強(qiáng)的令人不愉悅的刺激性氣味，對(duì)人及操作環(huán)境影響很大。綜上所述，現(xiàn)有技術(shù)中合成?；撬岬闹苽浞椒ù嬖谝韵卤锥耍孩偎褂靡簤A和硫酸等高危險(xiǎn)化學(xué)原料，不僅容易腐蝕管道和設(shè)備，同時(shí)人操作時(shí)也容易引發(fā)安全事故，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失；②大量硫酸鈉固廢產(chǎn)生，其中隨著長時(shí)間的積累會(huì)帶走部分?；撬幔斐晌锪蠐p失，同時(shí)硫酸鈉始終會(huì)存在于母液中，其在高溫高壓的合成條件下，極易堵塞冷卻器、加熱器、合成塔和高壓管道，造成生產(chǎn)無法正常進(jìn)行，與此同時(shí)大量的硫酸鹽固廢增加勞動(dòng)強(qiáng)度，且不易處理。③用二氧化硫代替硫酸在?；撬嵘a(chǎn)中調(diào)pH值時(shí)，一般需另建生產(chǎn)二氧化硫的裝置或者從硫酸廠購入，而且二氧化硫有很強(qiáng)的令人不愉悅的刺激性氣味，對(duì)人及操作環(huán)境影響很大。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于，提供一種制備牛磺酸及聯(lián)產(chǎn)碳酸氫鹽的方法。該方法能代替現(xiàn)有的制備?；撬岬姆椒ㄖ幸粤蛩峄蚨趸蛘{(diào)節(jié)pH值的工藝，同時(shí)又能處理鍋爐廢氣，將其中的二氧化碳變廢為寶，聯(lián)產(chǎn)碳酸氫鹽，是一種安全、環(huán)保和節(jié)能的生產(chǎn)?；撬峒奥?lián)產(chǎn)碳酸氫鹽的方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種制備?；撬峒奥?lián)產(chǎn)碳酸氫鹽的方法，所述方法包括在堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽水溶液中，通入二氧化碳?xì)怏w或者加入二氧化碳水溶液進(jìn)行調(diào)節(jié)pH值，得到?；撬岷吞妓釟潲}；反應(yīng)式如下：其中，M為堿金屬或銨。優(yōu)選地，在調(diào)節(jié)pH值時(shí)，所述堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽水溶液為10～80℃。進(jìn)一步優(yōu)選地，在調(diào)節(jié)pH值時(shí)，所述堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽水溶液為30～70℃。優(yōu)選地，所述的調(diào)節(jié)pH值的范圍為6～9。進(jìn)一步優(yōu)選地，優(yōu)選所述的調(diào)節(jié)pH值的范圍為6.5～7.8。優(yōu)選地，所述的堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽的水溶液，其質(zhì)量百分比濃度為25～55％。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述的堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽的水溶液，優(yōu)選其質(zhì)量百分比濃度為35～50％。優(yōu)選地，所述的新的制備?；撬峒奥?lián)產(chǎn)碳酸氫鹽的方法，還包括將所述?；撬徇M(jìn)一步純化的過程。作為本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述方法包括步驟：(a)向容器中加入質(zhì)量百分比濃度35％～50％的堿金屬的氨基乙基磺酸鹽溶液，在10～80℃，攪拌狀態(tài)下，通入二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳的過飽和溶液至pH值為6.5～7.8；(b)將步驟(a)得到的溶液或懸濁液在60～85℃下負(fù)壓濃縮，析出碳酸氫鹽；(c)將步驟(b)析出碳酸氫鹽后的溶液降溫至20～30℃，析出牛磺酸，洗滌并進(jìn)一步純化得到牛磺酸成品。作為本申請(qǐng)的一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方式，所述方法包括步驟：(1)向容器中加入質(zhì)量百分比濃度35％～50％的氨基乙基磺酸銨溶液，攪拌狀態(tài)下，于10～80℃通入二氧化碳?xì)怏w或二氧化碳的過飽和溶液至pH值為6.5～7.8；(2)在30～80℃下，向步驟(1)得到的溶液溶液或懸濁液中通二氧化碳?xì)怏w，通二氧化碳的同時(shí)，有碳酸氫銨分解，氣體吸收，制備碳酸氫銨；(3)將步驟(1)和/或步驟(2)得到的溶液或懸濁液升溫至60～95℃下，碳酸氫銨分解，氣體吸收，制備碳酸氫銨；(4)將步驟(3)中除去碳酸氫銨后得到的溶液升溫至60～85℃，負(fù)壓濃縮，然后降溫至20～30℃，析出牛磺酸，洗滌并進(jìn)一步純化得到?；撬岢善?。所述步驟(2)和(3)中的氣體吸收操作，采用水作為吸收劑。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述洗滌并進(jìn)一步純化得到牛磺酸成品的過程為：在攪拌條件下，將含有少量碳酸氫鹽的牛磺酸粗品加入純化水中，升溫到80～95℃，溶解，配成28％～45％的水溶液；加入適量活性炭進(jìn)行脫色，過濾，壓入結(jié)晶釜，添加適量純的?；撬嶙鳛榫ХN，降溫至10～20℃冷卻析晶，離心，干燥得牛磺酸成品。本發(fā)明中所使用的二氧化碳，常溫下是空氣中常見的化合物，是一種無色無味、不助燃、不可燃的氣體，密度比空氣大，略溶于水，與水反應(yīng)生成碳酸。二氧化碳被認(rèn)為是加劇溫室效應(yīng)的主要來源。同時(shí)，二氧化碳也有著十分廣泛的用途。二氧化碳產(chǎn)品主要是從合成氨制氫氣過程氣、發(fā)酵氣、石灰窯氣、酸中和氣、乙烯氧化副反應(yīng)氣和煙道氣等氣體中提取和回收。在很多工廠都有燃煤鍋爐，隨著國際國內(nèi)環(huán)保管控越來越嚴(yán)，鍋爐廢氣的處理及再利用引起越來越多人的重視。本發(fā)明通過在堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽水溶液中，通入二氧化碳?xì)怏w或者加入含二氧化碳的水溶液調(diào)節(jié)其pH值，得到?；撬岷吞妓釟潲}。因此本發(fā)明能將燃煤鍋爐廢氣中的二氧化碳變廢為寶，用于?；撬岬纳a(chǎn)，解決了?；撬嵘a(chǎn)中用硫酸調(diào)節(jié)pH值時(shí)副產(chǎn)的大量硫酸鹽需要處理的難題，也解決了使用硫酸帶來的危險(xiǎn)性及強(qiáng)腐蝕性的問題。用二氧化碳?xì)怏w或者二氧化碳的水溶液來調(diào)節(jié)堿金屬或銨的氨基乙基磺酸鹽水溶液的pH值，得到牛磺酸與碳酸氫鹽，大大降低了生產(chǎn)成本，簡化了生產(chǎn)過程和工藝，減少了設(shè)備、倉儲(chǔ)等固定投資。也沒有使用二氧化硫調(diào)節(jié)pH值需另建產(chǎn)生二氧化硫的裝置及二氧化硫的強(qiáng)刺激性等問題。本發(fā)明使用的二氧化碳系變廢為寶，價(jià)格便宜，不僅解決了環(huán)保問題，還能聯(lián)產(chǎn)非常有用的碳酸氫鹽。本發(fā)明提供的?；撬嵘a(chǎn)新方法還具有工藝綠色環(huán)保、操作方便、低能耗、收率較高、易工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的具體說明，實(shí)施例不應(yīng)對(duì)本發(fā)明權(quán)利范圍構(gòu)成限制。實(shí)施例中所用到的?；撬徕c(鉀)鹽、銨鹽等按照中國專利公開文本CN103613517A中提供的方法制備，其原理如下：?；撬徕c鹽按照專利公開文本CN103613517A中提供的方法或者環(huán)氧乙烷法制備。本發(fā)明中實(shí)施例1～3涉及氨基乙基磺酸鹽的合成；實(shí)施例4～6涉及?；撬岬暮铣伞?shí)施例12-硝基乙醇的合成開啟攪拌，在室溫下，向1000L反應(yīng)釜中加入硝基甲烷(550Kg，9Kmol，486L)、乙醇200L，多聚甲醛(90Kg，2.81Kmol)、加入碳酸鉀(1.5Kg，10.9mol)，繼續(xù)攪拌4h，然后升溫回流3h。減壓蒸餾回收未反應(yīng)的硝基甲烷及溶劑乙醇，得到971.1Kg淡黃色油狀物，收率96％，不經(jīng)提純，直接進(jìn)行下一步反應(yīng)。實(shí)施例2氨基乙基磺酸銨的合成方法在-10℃下，向3000L反應(yīng)釜中加入10％氨水1200L,通入二氧化硫氣體至pH值為5.8，然后加入實(shí)施例1得到的含有2-硝基乙醇的淡黃色油狀物，攪拌15h，加入Ni180g，通入氫氣，待反應(yīng)完畢，分離水層和催化劑Ni，得到氨基乙基磺酸銨的水溶液。實(shí)施例3氨基乙基磺酸鈉的合成方法將亞硫酸氫鈉溶液加入羥化罐，啟動(dòng)循環(huán)泵，加入液堿調(diào)節(jié)反應(yīng)液pH，加熱升溫至70℃，以一定流速加入環(huán)氧乙烷，反應(yīng)完畢，降溫至20℃，加入一定液堿，將定量的羥化液加入氨吸收罐，進(jìn)行吸收，吸收一定時(shí)間停止吸收，啟動(dòng)高壓泵，將氨吸收液經(jīng)加熱器到合成塔。合成塔中高溫高壓，物料經(jīng)減壓閥進(jìn)入閃蒸器。得到氨基乙基磺酸鈉。實(shí)施例4～6按照表1的配比及條件進(jìn)行。其中，實(shí)施例4中向2000mL的圓底燒瓶中加入質(zhì)量百分比濃度35％的氨基乙基磺酸鈉溶液1000mL，開啟機(jī)械攪拌，加熱到70℃，開始緩緩?fù)ㄈ攵趸細(xì)怏w至pH值為7.8，升溫至60-85℃，負(fù)壓濃縮，析出碳酸氫鈉177克，降溫至25℃，析出?；撬?70克，抽濾，濾餅用少量冷的純化水洗滌并用活性炭脫色、過濾、結(jié)晶、離心、干燥得到?；撬岢善?43克，純度99.5％。實(shí)施例5、6與實(shí)施例4的操作方法一致，原料配比和條件見表1。表1實(shí)施例7同實(shí)施例4的操作條件，不同之處在于原料換成質(zhì)量百分比濃度為50％的氨基乙基磺酸銨溶液和二氧化碳的過飽和溶液，在30℃調(diào)節(jié)pH值至7.8，升溫到60℃，待碳酸氫銨分解逸出完畢，負(fù)壓濃縮，降溫到20℃抽濾，濾餅用少量冷的純化水洗滌，得到?；撬岽制?81克，純度93.5％，并進(jìn)一步純化得到牛磺酸成品347克，純度99.3％。逸出的二氧化碳、氨氣混合氣進(jìn)行吸收、冷卻、分離、干燥，得到碳酸氫銨207克。實(shí)施例8～9同實(shí)施例7的操作，不同之處在于原料和條件，具體見表2。表2以上所述，僅是本申請(qǐng)的幾個(gè)實(shí)施例，并非對(duì)本申請(qǐng)做任何形式的限制，雖然本申請(qǐng)以較佳實(shí)施例揭示如上，然而并非用以限制本申請(qǐng)，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本申請(qǐng)技術(shù)方案的范圍內(nèi)，利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許的變動(dòng)或修飾均等同于等效實(shí)施案例，均屬于技術(shù)方案范圍內(nèi)。