阅读说明：本技术 具有硫酸处理的安赛蜜的制备方法 (Preparation method of acesulfame with sulfuric acid treatment ) 是由 汉斯·沃尔夫冈·埃贝茨 于 2018-01-18 设计创作，主要内容包括：本发明总体上涉及一种制备产物的方法,所述产物为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物或其衍生物。本发明还涉及这种方法在制备硫酸二铵中的应用。本发明涉及一种制备产物的方法,所述产物为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物或其衍生物,所述方法包括以下步骤：a.使SO<Sub>3</Sub>与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物在胺的存在下接触,从而获得包含胺和硫酸的第一物流；b.提供包含氨的第二物流；c.提供回路；d.在A点处将所述第二物流引入所述回路,在B点处将所述第一物流引入所述回路,以获得在所述回路中循环的循环流；e.在C点处去除一部分所述循环流以获得第三物流；其中循环比为3至30；根据以下-20公式,所述循环比为紧接在A点之前的循环流的质量流量的值Fc除以在B点处引入所述回路的第一物流的质量流量的值F：循环比＝Fc/F2图130。(The present invention generally relates to a process for preparing a product which is 6-methyl-3, 4-dihydro-1, 2, 3-oxathiazin-4-one 2, 2-dioxide or a derivative thereof. The invention also relates to the use of this process for the preparation of diammonium sulphate. The present invention relates to a process for preparing a product which is 6-methyl-3, 4-dihydro-1, 2, 3-oxathiazin-4-one 2, 2-dioxide or a derivative thereof, comprising the steps of: a. make SO 3 With acetoacetamide-N-sulfonic acid or a derivative thereof in the presence of an amine, thereby obtaining a first stream comprising the amine and sulfuric acid; b. providing a second stream comprising ammonia; c. providing a loop; d. introducing said second stream into said circuit at point a and said first stream into said circuit at point B to obtain a recycle stream that is recycled in said circuit; e. removing a portion of the recycle stream at point C to obtain a third stream; wherein the recycle ratio is from 3 to 30; the circulation ratio is the value of the mass flow of the circulation flow immediately before point A, Fc divided by the introduction of the recirculation at point B, according to the following equation-20Value F of the mass flow of the first stream of the circuit: cycle ratio Fc/F2 fig. 130.)

具有硫酸处理的安赛蜜的制备方法

技术领域

本发明总体上涉及一种制备产物的方法，所述产物为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物或其衍生物。本发明还涉及这种方法在制备硫酸二铵中的应用。

背景技术

安赛蜜及其衍生物作为食品和医学中的甜味剂非常重要。特别令人关注的是无毒盐，其中最值得注意的是钾盐安赛蜜钾。安赛蜜钾通常以商品名

和

销售，并在欧盟指定为E编号E950。鉴于对安赛蜜作为甜味剂的巨大需求，全球每年约有两万公吨，因此迫切需要改进其生产工艺，即使对生产工艺进行微小的改进也可以在经济上和生态上节省大量资金。

安赛蜜生产的早期方法是使用卤素基中间体。Angewandte Chemie 85,No.22(1973),第965至73页，对应于国际版Vol.12,No.11(1973)，第869-76页中提供了许多示例。那里的方法绝大多数是从氯磺酰基或氟磺酰基异氰酸酯开始的。在德国专利公开号2,453,063中给出了另一个示例，其中公开了从氨基磺酰氟开始的方法。

经由乙酰乙酰胺-N-磺酸进行的安赛蜜的制备方法可以提供从更容易获得的原料开始的优点。中国专利申请201310531442中提出了这种方法的一个示例。

欧洲专利文件EP 2 560 919 B2描述了一种制备硫酸二铵的方法。

然而，仍然需要用于制备安赛蜜的改进方法，特别是去除硫酸。

发明内容

总的来说，本发明的目的是至少部分地克服现有技术中产生的缺点。

本发明的目的是提供一种具有降低的能量消耗的安赛蜜或其衍生物的制备方法。

本发明的目的是提供一种安赛蜜或其衍生物的制备方法，其中将废硫酸转化为硫酸二铵具有降低的能量消耗。

本发明的目的是提供一种在两个或更多个方法步骤中具有降低的能量消耗的安赛蜜或其衍生物的制备方法。

本发明的目的是提供一种对环境具有较小影响的安赛蜜或其衍生物的制备方法。

具体实施方式

在整个文件中，水解步骤也称为与H₂O接触的步骤。

6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物也称为安赛蜜，在本文件中使用安赛蜜作为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物的同义词。

权利要求对实现上述目的中的至少一个做出了贡献。通过以下实施方案对实现上述目的中的至少一个做出贡献，在垂直条之间指示实施方案的编号。

|1|一种制备产物的方法，所述产物为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物或其衍生物，所述方法包括以下步骤：

a.使SO₃与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物在胺的存在下接触，从而获得包含胺和硫酸的第一物流；

b.提供包含氨的第二物流；

c.提供回路；

d.在A点处将所述第二物流引入所述回路，在B点处将所述第一物流引入所述回路，以获得在所述回路中循环的循环流；

e.在C点处去除一部分所述循环流以获得第三物流；

其中循环比为3至30，优选4至20，更优选5至15，更优选6至12，更优选在8至10；根据以下公式，所述循环比为紧接在A点之前的循环流的质量流量的值Fc除以在B点处引入所述回路的第一物流的质量流量的值F1：

循环比＝Fc/F1。

在该实施方案的一方面，所述第一物流满足以下条件中的一个或多个：

i.)硫酸的含量为35至75wt％，优选为45至65wt％，最优选为50至60wt％；

ii.)胺的含量为5至25wt％，优选为8至20wt％，最优选为10至15wt％。

iii.)H₂O的含量为10至60wt％，优选为20至50wt％，最优选为25至40wt％。

iv.)第一物流包含不超过1wt％的二氯甲烷，优选不超过0.5wt％，更优选不超过0.1wt％，更优选不超过0.05wt％。

在该实施方案的一方面，所述第二物流满足以下条件中的一个或多个：

i.)氨的含量为90至100wt％，优选为95至100wt％，最优选为99至100wt％；

ii.)H₂O的含量为0至10wt％，优选为0至5wt％，最优选为0至1wt％。

在该实施方案的一方面，所述第三物流满足以下条件中的一个或多个：

i.)H₂O的含量为10至45wt％，优选为15至35wt％，最优选为20至30wt％；

ii.)硫酸二铵的含量为20至85wt％，优选为25至75wt％，最优选为40至70wt％；

iii.)胺的含量为5至30wt％，优选为10至25wt％，最优选为8至20wt％。

|2|根据实施方案|1|所述的方法，其中所述胺为三乙胺。

|3|根据实施方案|1|或|2|所述的方法，其中所述第三物流在C点处从所述循环流中去除，并且在所述回路中在所述循环流的流动方向上对所述A、B和C点进行排序。

|4|根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述第二物流包含不超过50wt％的H₂O，优选不超过40wt％，更优选不超过30wt％，更优选不超过20wt％，更优选不超过10wt％，更优选不超过5wt％，更优选不超过2wt％，更优选不超过1wt％。最优选地，所述第二物流不含H₂O。

|5|根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述第二物流为液体。

|6|根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述第二物流的压力为0.2至1.5MPa，优选为0.25至1.4MPa，更优选为0.3至1.3MPa。

|7|根据前述实施方案中任一项所述的方法，其还包括以下步骤：

f.分离所述第三物流以获得包含胺的第四物流和包含硫酸二铵的第五物流；

其中所述第四物流包含比第一物流更高wt％的胺；

其中所述第四物流包含比第一物流更低wt％的硫酸二铵。

所述分离步骤f优选为相分离，优选为挥发性相和液体。所述第四物流优选为挥发性相。所述第五物流优选为液体。优选的挥发性相为气体。优选地，所述挥发性相为共沸物。

在该实施方案的一方面，所述第四物流满足以下条件：

i.)胺的含量为60至95wt％，优选为65至90wt％，更优选为70至80wt％。

在该实施方案的一方面，所述第五物流满足以下条件：

i.)硫酸二铵的含量为30至85wt％，优选为35至80wt％，更优选为45至75wt％。

|8|根据实施方案|7|所述的方法，其中在步骤g₁中使所述第五物流与H₂O接触。

|9|根据实施方案|8|所述的方法，其中在步骤g₁中至少部分的H₂O，优选全部的H₂O以气态存在。

|10|根据实施方案|7|-|9|中任一项所述的方法，其中所述第四物流与所述第五物流的质量比为30:70至1:99，更优选为20:80至2:98，更优选为15:85至5:95。

|11|根据实施方案|7|-|10|中任一项所述的方法，其中在步骤g₂中降低所述第五物流中的H₂O含量。在该实施方案的一方面，在步骤g2之后，一些H₂O保留在所述第五物流中。在该实施方案的另一方面，将所述第五物流中的H₂O含量降低至基本上没有。

|12|根据实施方案|11|所述的方法，其中所述步骤g2为固化。优选的固化为选自由以下组成的组中的一种或多种：结晶、沉淀和干燥。

|13|根据实施方案|7|-|12|中任一项所述的方法，其中在步骤h中将所述第四物流分离成第六物流和第七物流；

其中所述第七物流包含比所述第六物流更多的H₂O；

其中所述第六物流包含比所述第七物流更多的胺。

|14|根据实施方案|13|所述的方法，其中所述步骤h为蒸馏。

|15|根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中所述循环流被加热或冷却，优选通过热交换器。所述热交换器优选为主动热交换器。从循环流中提取的热量可用于汽提作为第一物流进料到反应中的硫酸。

|16|一种根据前述实施方案中任一项所述的方法在制备硫酸二铵中的应用。

方法

通过一种制备产物的方法，对实现上述目的中的至少一个有贡献，所述产物为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物或其衍生物，所述方法包括以下步骤：

a.使SO₃与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物在胺的存在下接触，从而获得包含胺和硫酸的第一物流；

b.提供包含氨的第二物流；

c.提供回路；

d.在A点处将所述第二物流引入所述回路，在B点处将所述第一物流引入所述回路，以获得在所述回路中循环的循环流；

e.在C点处去除一部分所述循环流以获得第三物流；

接触步骤a和安赛蜜生产

接触步骤a优选产生安赛蜜。

在一个实施方案中，所述接触步骤a可能构成一系列化学反应，如以下化学方程式I所示：

在其他实施方案中，所述方法可包括一系列化学反应，类似于化学方程式I所示。在该实施方案的一方面，采用不同于CH₂Cl₂的溶剂，优选选自以下溶剂部分的一种。在该实施方案的一方面，采用不同于KOH的碱，并且所得的安赛蜜具有相应地不同的阳离子。在该实施方案的一方面，采用不同于三乙胺的胺。在该实施方案的一个方面，采用等摩尔量的SO₃，即参数n被设置为1。在此，式(n-1)等于零并且不使用H₂O。

本发明的方法优选包括闭环反应，其中乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物反应形成环。所述闭环最好由SO₃辅助。

在所述方法的一个实施方案中，作为步骤a的一部分执行与H₂O接触的子步骤。与H₂O接触的子步骤优选用于水解加合物，优选包含SO₃的加合物。

在一个实施方案中，作为步骤a的一部分执行用碱中和的子步骤。并且优选在与H₂O接触的子步骤之后进行一个。

在一个优选的实施方案中，所述接触步骤a可以至少部分地在反应器，优选在管式反应器中进行。在该实施方案的一方面，所述接触步骤a可以在升高的压力或升高的温度或两者下进行。在该实施方案的一方面，所述第一物流作为喷雾离开反应器。

在一个实施方案中，所述接触步骤a在-70至175℃，优选在40至150℃，更优选在60至130℃，最优选在80至120℃的温度下进行。

在一个实施方案中，所述接触步骤a在0.2至2MPa，优选在0.3至1.5MPa，更优选在0.4至1.2MPa，最优选在0.5至1MPa的压力下进行。

在一个实施方案中，步骤a中SO₃与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的摩尔比为1:1至20:1，优选为2:1至17:1，更优选为2.5:1至15:1，最优选为3:1至10:1。

通过使用溶剂，优选使用萃取塔，从硫酸中萃取安赛蜜，从步骤a中的接触产物中获得所述第一物流。在一个实施方案中，使用二氯甲烷(DCM)从硫酸中萃取安赛蜜。在该实施方案的一方面，将所述DCM至少部分除去以获得所述第一物流。

在一个实施方案中，与溶剂接触的步骤在接触步骤a中进行，并且如果进行了，则优选在与水接触的步骤之后进行。在本文中，优选的溶剂为惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物发生化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物发生化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的优选溶剂为选自由以下组成的组中的一种或多种：卤代脂族烃、脂族亚砜和脂族砜。优选的卤代脂族烃具有至多四个碳原子，优选选自由以下组成的组一种或多种：二氯甲烷、氯仿和1,2-二氯乙烷。优选的脂族亚砜为二甲基亚砜。优选的脂族砜为环丁砜。在一个实施方案中，用于乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的溶剂为选自由以下组成的组中的一种或多种：二氯甲烷和1,2-二氯乙烷，优选二氯甲烷。

在一个实施例中，步骤a包括从硫酸中至少部分除去溶剂的子步骤，优选二氯甲烷。优选通过加热降低硫酸中的溶剂含量，优选二氯甲烷。

步骤a的胺可以为单烷基胺、二烷基胺或三烷基胺，优选三烷基胺。优选的三烷基胺为三甲胺、三乙胺和三丙胺，优选三乙胺。优选的单烷基胺为单甲胺、单乙胺和单丙胺，优选单乙胺。优选的二烷基胺为二甲胺、二乙胺和二丙胺，优选二乙胺。优选的胺为三乙胺。

水解

步骤a可以包括水解子步骤。水解子步骤优选是使步骤a的反应产物与H₂O接触的子步骤。在整个文件中，水解子步骤可称为水解子步骤，也可称为与H₂O接触的子步骤。当步骤a中反应的产物为加合物，优选与SO₃的加合物时，水解子步骤是特别优选的。在进行水解的情况下，优选还进行分离子步骤以除去水解产物，优选除去硫酸。

与H₂O接触的子步骤优选产生包含安赛蜜或其衍生物、硫酸和H₂O的混合物。在与H₂O接触的子步骤中优选选择使用的H₂O的量，使得所得混合物包含的硫酸:H₂O的重量比为1:10至10:1，优选为1:3至5:1，更优选为1:1至3:1。在一个实施方案中，与H₂O接触的子步骤作为连续过程进行。在该实施方案中，通过调整H₂O的流速来设定硫酸与H₂O的比例。

在一个实施方案中，用于水解子步骤的H₂O为气相。在一个实施方案中，用于水解子步骤的H₂O为液相。在一个实施方案中，用于水解子步骤的H₂O包括气相和液相。

反应器

所述接触步骤a优选在反应器中进行。所述反应器优选地被构造并适于承受升高的压力和高温。在一个实施方案中，所述反应器被构造并适于承受接触步骤a所采用的温度。在另一实施方案中，所述反应器被构造并适于承受高达140℃，优选175℃，更优选地高达200℃的温度。在一个实施方案中，所述反应器被构造并适于承受接触步骤a所采用的压力。在另一实施方案中，所述反应器被构造并适于承受高达1.6MPa，优选高达2.5MPa，更优选地高达3.2MPa的压力。

在一个实施方案中，所述反应器为管式反应器，优选为圆柱形管式反应器。在一个实施方案中，所述反应器包括管，优选圆柱形管。管或管式反应器的内部也称为孔。所述管优选地被适于并构造成导致在反应器与反应器外部之间的压降，优选地，压降大于0.05MPa。优选的管适于并构造成引起产物的喷雾。

所述反应器优选包含混合器，优选静态混合器。

接触所述第一和第二物流

所述第一物流和第二物流在回路中接触。所述第一物流包含硫酸，且所述第二物流包含氨。所述接触优选产生硫酸二铵。所述第一物流和第二物流不直接接触，而是各自引入循环流中，在其中它们发生反应。

硫酸和氨之间的反应是放热的。反应热优选用于为原料提供足够的反应温度并用于使第四物流挥发。可以将部分或全部第三物流用作加热介质，以在用过的硫酸作为第一物流进入反应之前汽提。因此，反应热减少了汽提步骤的能量消耗。

所述循环流可以被加热或冷却，特别是用于适应来自第三物流的挥发速率。

步骤f-所述第三物流的分离

在分离步骤f中，将第三物流分离为第四物流和第五物流。所述第四物流优选包含H₂O和胺，优选作为共沸物。所述第四物流优选为挥发性相。优选的挥发性相为气体。优选地，所述挥发性相为共沸物。随后可以将所述第四物流分开以回收胺。所述第五物流优选包含H₂O和硫酸二铵。所述第五物流优选为液体。随后可以用H₂O，优选蒸汽处理所述第五物流。所述第五物流随后可以除去H₂O，优选固化硫酸二铵。

将所述第三物流分离成第四物流和第五物流优选为相分离，优选第四物流为挥发性相，第五物流为液体。优选的挥发性相为气相。优选地，挥发性相为共沸物。

分离步骤f优选在分离器，优选相分离器中进行。分离器(separator)的另一个术语是分离器(splitter)。

步骤g₁-所述第五物流与H₂O接触

可以在步骤g₁中使第五物流与H₂O接触，优选获得硫酸二铵的水溶液。与H₂O接触优选降低第五物流中胺的含量。在步骤g₁中从第五物流中去除的胺可以被引入到第四物流中。

步骤g₂-降低H₂O含量

在步骤g₂中可以处理第五物流以降低其H₂O的含量。步骤g₂优选为固化步骤。降低H₂O的含量，优选固化，优选通过喷雾干燥进行，优选用加热的气体，优选空气。优选的固化为选自以下的一种或多种：结晶、沉淀和干燥。可以使用结晶来降低第五物流中硫酸二铵或H₂O以外的物质的含量。

步骤h-分离胺和H₂O

可以将所述第四物流分离为第六物流和第七物流，其中所述第七物流比第六物流包含更多的H₂O，并且其中所述第六物流比第七物流包含更多的胺。步骤h的分离优选为相分离和蒸馏。所述第六物流的胺含量可在蒸馏设备的底部收集。

SO₃

通过采用SO₃作为起始原料的方法对实现上述目的中的至少一个有贡献。优选以摩尔计至少等于乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的量使用SO₃，优选在步骤a中以SO₃与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的摩尔比为1:1至20:1，优选为2:1至17:1，更优选为2.5:1至15:1，最优选为3:1至10:1。在一个实施方案中，以与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物大约等摩尔的量使用SO₃。在这种情况下，可能存在的SO₃不足以形成加合物。在该实施方案的一方面，不需要与H₂O接触的步骤。在一个实施方案中，采用摩尔过量的SO₃，优选步骤a中，SO₃与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的摩尔比为大于1:1至20:1，优选为2:1至17:1，更优选为2.5:1至15:1，最优选3:1至10:1。

在本发明的一个实施方案中，步骤a中SO₃在第一溶剂中提供。

在另一个实施方案中，步骤a中SO₃作为液体提供。

乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物

乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物用于根据本发明的方法中。乙酰乙酰胺-N-磺酸也以其化学式CH₃COCH₂CONHSO₃H为人所知，术语乙酰乙酰胺-N-磺酸和式CH₃COCH₂CONHSO₃H在本文中可以互换使用。

乙酰乙酰胺-N-磺酸的优选衍生物是盐，优选具有式CH₃COCH₂CONHSO₃ ^-M⁺。优选的M⁺为选自由Na⁺、K⁺、Ca⁺、Li⁺、铵和脂族铵组成的组。在本文中，优选的脂肪族铵为选自由以下组成的组中的一种或多种：单乙基铵、二乙基铵、三乙基铵、甲基铵、二甲基铵和三甲基铵。优选的脂族铵为三乙基铵。

乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物可以在本发明方法的步骤a之前的方法中获得或形成。形成乙酰-乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的优选途径是使酰胺磺酸或其衍生物与乙酰乙酰化剂反应，优选以约等摩尔量。在本文中，酰胺磺酸的优选衍生物是盐，优选具有选自由Na⁺、K⁺、Ca⁺、Li⁺、铵和脂族铵组成的组的阳离子。在本文中，优选的脂肪族铵为选自由以下组成的组中的一种或多种：单乙基铵、二乙基铵、三乙基铵、甲基铵、二甲基铵和三甲基铵。优选的脂族铵为三乙基铵。

优选的乙酰乙酰化剂为双烯酮。

在一个实施方案中，步骤a用于接触的乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物在第二溶剂中提供。

溶剂

一种或多种溶剂可用于本发明的方法中，例如以以下一种或多种作用：作为SO₃的载体，作为乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的载体，作为反应器中的反应介质或用于提供蒸发冷却的介质。

乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的优选溶剂为惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的优选溶剂是选自由以下组成的组中的一种或多种：卤代脂族烃、脂族亚砜和脂族砜。优选的卤代脂族烃具有至多四个碳原子，优选选自由以下组成的组一种或多种：二氯甲烷、氯仿和1,2-二氯乙烷。优选的脂族亚砜为二甲基亚砜。优选的脂族砜为环丁砜。在一个实施方案中，用于乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的溶剂为选自由以下组成的组中的一种或多种：二氯甲烷和1,2-二氯乙烷，优选二氯甲烷。

SO₃的优选溶剂为惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。用于SO₃的优选溶剂可以是无机溶剂或有机溶剂或两者。优选的无机溶剂为SO₂。优选的有机溶剂为选自由以下组成的组中的一种或多种：卤代脂族烃、脂族砜。优选的卤代脂族烃具有至多四个碳原子，优选选自由以下组成的组中的一种或多种：二氯甲烷、氯仿和1,2-二氯乙烷。优选的脂族砜为环丁砜。在一个实施方案中，所述溶剂为SO₂或二氯甲烷或两者。

在本发明方法的一个优选的实施方案中，相同的溶剂用于乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物以及用于SO₃。在本文中，优选的溶剂为卤代脂族烃，最优选二氯甲烷。

在一个实施方案中，步骤a中的接触在反应溶剂的存在下进行。在该实施方案的一方面，所述反应溶剂为化合物。在该实施方案的另一方面，所述反应溶剂为两种或更多种化合物。在该实施方案的一方面，反应溶剂为惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物发生化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。在该实施方案的一方面，所述反应溶剂包含卤代烃。在该实施方案的一方面，所述反应溶剂为卤代烃。在该实施方案的一方面，所述反应溶剂包含二氯甲烷。在该实施方案的一方面，所述反应溶剂为二氯甲烷。

在一个实施方案中，步骤a用于接触的SO₃在第一溶剂中提供。在该实施方式的一方面，所述第一溶剂为化合物。在该实施方案的另一方面，所述第一溶剂为两种或更多种化合物。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂是惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂包括卤代烃。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂为卤代烃。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂包括二氯甲烷。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂为二氯甲烷。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂中SO₃的浓度为0.05至20摩尔，优选为0.1至15摩尔，更优选为0.15至10摩尔，最优选为0.2至6摩尔。

在一个实施方案中，步骤a用于接触的乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物在第二溶剂中提供。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂为化合物。在该实施方案的另一方面，所述第二溶剂为两种或更多种化合物。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂为惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物发生化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂包含卤代烃。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂为卤代烃。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂包括二氯甲烷。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂为二氯甲烷。在该实施方案的一方面，所述第二溶剂中乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物的浓度为0.02至5摩尔，优选为0.03至3摩尔，更优选为0.04至2摩尔，最优选为0.05至1.5摩尔。

在一个实施方案中，根据前述实施方案中任一项所述的方法，其中步骤a用于接触的SO₃在第一溶剂中提供和步骤a用于接触的乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物在第二溶剂中提供，并且所述第一溶剂和第二溶剂相同。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂为化合物。在该实施方案的另一方面，所述第一溶剂为两种或更多种化合物。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂为惰性溶剂。惰性溶剂优选不与乙酰乙酰胺-N-磺酸或其衍生物发生化学反应。惰性溶剂优选不与安赛蜜或其衍生物化学反应。惰性溶剂优选最多与SO₃反应最少，基于SO₃的量，优选在一小时内不消耗超过1wt％的SO₃。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂包含卤代烃。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂为卤代烃。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂包括二氯甲烷。在该实施方案的一方面，所述第一溶剂为二氯甲烷。

产物

本发明的方法优选用于制备6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物或其衍生物。6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物也称为安赛蜜，在本文中使用安赛蜜作为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物的同义词。

本发明的产物可以用作食品成分，优选用作甜味剂。安赛蜜经常被归类为高强度甜味剂。在一个实施方案中，安赛蜜或其衍生物是无毒的。在一个实施方案中，安赛蜜或其衍生物可优选在高温下在酸性介质中水解，优选产生无毒的水解产物。

安赛蜜通常以盐的形式制备或有用地使用。在一个实施方案中，产物是安赛蜜的盐。安赛蜜的优选盐包括安赛蜜和阳离子的共轭碱。在本文中，优选的阳离子为选自由以下组成的组中的一种或多种：Na⁺、K⁺、Ca⁺和阿斯巴甜，优选K⁺。在一个实施方案中，优选的阳离子选自由Na⁺、K⁺和Ca⁺组成的组，优选为K⁺。在另一个实施方案中，所述阳离子为阿斯巴甜。该盐优选通过从安赛蜜或其衍生物的氮原子中除去酸性氢而形成。本发明的产物可以用作食品成分。在一个实施方案中，安赛蜜盐是无毒的。在一个实施方案中，安赛蜜盐可优选在高温下在酸性介质中水解，优选产生无毒的水解产物。

乙磺酰胺可以以加合物形式制备，既可以作为最终产品，也可以作为中间体。在一个实施方案中，产物是包含安赛蜜或其衍生物的加合物。优选的加合物与电子受体形成，也称为路易斯酸。在该实施方案的一方面，优选的加合物与SO₃形成。在该实施方案的一方面，产物为6-甲基-3,4-二氢1,2,3-恶噻嗪-4-酮2,2-二氧化物与SO₃的加合物，也称为安赛蜜:SO₃加合物。安赛蜜:SO₃加合物可包含1个或多个SO₃实体。在一方面，安赛蜜:SO₃加合物可包含1、2、3、4、5、6、7或8个SO₃实体。在一方面，安赛蜜:SO₃加合物可包含1至8个SO₃实体，优选1至7个，更优选1至6个，还更优选1至5个。本发明的产物可用作食品成分。在一个实施方案中，所述加合物是无毒的。在一个实施方案中，可将加合物水解以获得无毒的水解产物。

所述产物可以是混合物，优选具有一种或多种选自由以下组成的组的成分：安赛蜜、安赛蜜加合物和安赛蜜的任何其他衍生物。在一个实施方案中，所述产物包含具有不同加合度的化合物。在该实施方案的一方面，所述产物包含安赛蜜和一种或多种安赛蜜加合物，所述加合物优选与SO₃一起存在。

测试方法

以下测试方法用于本文件中公开的特征。在没有测试方法的情况下，适用于在本申请的最早提交日期之前最新发布的待测特征的ISO测试方法。在没有测量条件的情况下，温度为298.15K(25℃，77°F)，绝对压力为100kPa(14.504psi，0.986atm)。

化学物种和浓度的检测

-根据“美国药典和国家处方”出版的“Monace D Acesulfame-K USP-NF”中所述的过程，通过HPLC和UV光谱的组合测定安赛蜜的含量。使用本文件最早提交的日期或优先权日期之前最新出版的专著版本。

-乙酰乙酰胺-N-磺酸盐的含量是根据工艺输入物流的含量计算的。

-SO₃的含量通过蒸馏确定。

-通过气相色谱法和卡尔·费舍尔滴定法确定溶剂含量。

安赛蜜的产量是基于氨基磺酸的输入含量计算的。

反应器温度

基于反应器压力，根据An-toine方程式计算反应器中的温度，如下所示：

log₁₀ p＝A–B/(C+T)

其中p是以bar(10⁵Pa)为单位的反应器压力，T是以K为单位的反应器温度，并且三个常数具有以下值：

A＝3.97323，B＝1016.865，C＝-56.623

反应器压力和外部压力

使用压阻式压力变送器Rosemount^TM 3051 Coplanar^TM测量压力。

pH值

使用Rosemount^TM 385型pH/ORP传感器测量pH。

流量

使用Rosemount^TM 8732型电磁流量计系统测量流量。

附图概要

现在参考附图进一步阐明本发明。附图和附图说明是示例性的，并且不应被视为限制本发明的范围。附图和说明集中在与本发明有关的过程的特征上，并且不意图是已经建立的过程的全面说明。技术人员知道实施超出本发明范围的方法的一部分所需的技术细节，例如蒸馏、相分离和干燥的标准方法。

图1是示出根据本发明的方法中的材料流动的示意图。

图2是示出本发明步骤的示意性工艺流程图。

图3是示出硫酸二铵生产中水含量对能量效率的影响的图。

图4是示出循环比对硫酸和硫酸铵转化率以及泵参数的影响的图。

附图说明

图1是示出根据本发明的方法中的材料流动的示意图。包含三乙胺、硫酸和水以及其他痕量成分的安赛蜜制备方法产生的第一物流102和液氨的第二物流101被引入回路中以获得循环流，第一物流在回路中的B点处和第二物流在回路中的A点处。循环流在热交换器103中被冷却或加热，并在回路中的C点处传递到相分离器104。在相分离器104中，一部分循环流称为第三物流被分离成包含硫酸二铵和H₂O的液态第五物流和包含三乙胺和H₂O的气态第四物流。第五物流的一部分循环到循环流中，在这种情况下为第一物流的8至15倍。离开回路的第五物流的一部分继续与蒸汽105接触以获得硫酸二铵水溶液，其进行进一步的处理106，并将蒸汽部分与第四物流合并。第五物流的进一步处理包括固化以获得固体硫酸二铵。将第四物流与添加的蒸汽组分一起蒸馏107到三乙胺108中，其可再用于安赛蜜的制备中，并将水馏分109循环回到第一物流102中。

图2是示出本发明步骤的示意性工艺流程图。在步骤a 201使SO₃和乙酰乙酰胺-N-磺酸接触以形成安赛蜜。该步骤产生包含H₂O、三乙胺和硫酸的第一物流。在步骤b 202提供液氨的第二物流。在步骤c 203提供回路。在步骤d 204，将所述第一和第二流引入回路以获得循环流。在步骤e 205从循环中去除第三物流。在分离步骤f中，可以将第三物流分离成包含三乙胺和H₂O的挥发性第四物流和包含H₂O和硫酸二铵的液体第五物流。随后可以在步骤g₁ 206中使第五物流与蒸汽形式的H₂O接触，并在步骤g₂ 207中将所得的硫酸二铵固化。第四物流可以在步骤h 208中蒸馏以分离成三乙胺相和H₂O相。纯化的三乙胺在塔底离开蒸馏塔。

图3进一步阐明了硫酸二铵(DASA)溶液(流向固化106)中的水含量的影响。干燥的功率需求受含水量的影响。在一个小时的过程中测量了功耗。

图4示出了改变循环比对硫酸按比例转化为硫酸二铵以及雷诺数和泵的能量消耗的影响。在一个小时的过程中测量了参数。

实施例

现在借助实施例进一步阐明本发明。这些实施例仅用于说明目的，不应认为是对本发明范围的限制。

一般过程

根据图1建立了过程。产生安赛蜜的接触步骤a按如下进行。乙酰乙酰胺-N-磺酸的供应源为以1.5摩尔的浓度溶解在二氯甲烷中的乙酰乙酰胺-N-磺酸的三乙基铵盐(DKA)。SO₃的供应源为以5摩尔的浓度溶解在二氯甲烷中的SO₃(DCM/SO₃)。将两种供应源以DKA:DCM/SO₃为1:1.2的体积流量比提供给反应器。向水解床提供H₂O流，将其调节为使得水解产物中硫酸:H₂O的重量比保持在3:1至1:1的范围内。使用过量的二氯甲烷萃取接触和水解反应的硫酸和三乙胺产物，得到第一物流，其在水中包含43至55wt％的硫酸和10至12wt％的三乙胺。将纯液化的氨或氨溶液用作第二物流。将第一物流的输入的10倍循环到循环流。

实施例1至7

在实施例1至4中，在水解步骤中改变H₂O的量，得到表1所示的第一物流中的浓度。在这些实施例中，第二物流中的氨浓度为100wt％(液态氨)。在实施例5至7中，第一物流与实施例1中的相同。这里改变第二物流中的氨浓度，首先在20℃下水中的最大可溶性含量为36wt％(实施例5)，其次是市售值25wt％(实施例6)，再次是21wt％(实施例7)。

表1：

硫酸二铵喷雾干燥所需功率的结果示于表2中，并显示在图3中。在一个小时的过程中测量了功耗。

表2：能源效率

实施例8

重复实施例1的过程，不同之处在于，循环比如表3所示。转化的硫酸的比例、雷诺数和泵功率需求也示于表3中。结果显示在图4。在一个小时的过程中测量了参数。

表3

引用列表

101 第二物流

102 第一物流

103 冷却器

104 相分离器

105 蒸汽

106 结晶

107 蒸馏

108 三乙胺相

109 H₂O相

201 步骤a

202 步骤b

203 步骤c

204 步骤d

205 步骤e

206 步骤g₁

207 步骤g₂

208 步骤h