专利名称：连续化生产低二钠盐的脂肪酸甲酯磺酸钠的系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种连续化生产低二钠盐的脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，属于化工技术领域。
背景技术：
众所周知，脂肪酸甲酯磺酸钠(简称MES)是以天然动植物油脂为原料，经深度加工制得的性能优良的脂肪酸系阴离子表面活性剂。它具有良好的去污性、钙皂分散性、乳化性、增溶性和生物降解性，以及水解稳定性、对硬水不敏感性、低刺激性、低毒性。MES与烷基苯磺酸钠(LAS)、脂肪醇硫酸钠(AS)等有较好的配伍性，并能改善它们的去污力，因而开发应用前景广阔。MES是去污力极强的表面活性剂，在低温、硬水等情况下优于LAS和AS的洗涤性能。在MES系列产品中，以C原子数为16 18的MES去污效果最好。但MES因其生产工艺流程较长，技术难度较大，特别是在二钠盐及色泽的有效控制、装置的安全性等方面仍有待进一步研究探索和改进，因而MES在国际上能真正实现产业化的仍极少。早在二十世纪二十年代就有人进行MES的研究，MES生产技术的研究报导很多， 文献表明在MES生产中目前就关键工段漂白再酯化而言有两种工艺路线酸性漂白和中性 (碱性)漂白工艺路线。由于酸性漂白效果较中性(碱性)漂白好，因此，大多采用脂肪酸甲酯磺化、老化、甲酯磺酸漂白再酯化、中和和干燥等工段制备MES的技术路线即酸性漂白工艺路线。美国剑米索恩公司的专利ZL00133161.2采用较高温度即91°C至110°C的温度范围内进行再酯化、酸漂白的工艺路线。而浙江赞成科技有限公司的专利申请CN1010M354A 中采用低温即40°C至70°C预漂白与产品的二次漂白结合并在漂白和中和后增设了有一定停留时间的大贮罐，用于调整色泽、PH等工艺路线。但前者存在安全隐患(早在九十年代我国成都和大连都曾先后从美国引进MES生产技术和装置，但均因安全等因素未能正常生产)，后者漂白效果差(二钠盐(100% a. m)在5 10%左右)，生产不连续、产品质量不稳定。
发明内容本实用新型的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，可以有效控制MES产品的二钠盐和色泽，安全性高，实现MES的连续化工业生产。按照本实用新型提供的技术方案，一种连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，包括磺化老化系统、漂白再酯化系统和中和闪蒸系统；所述磺化系统包括磺化反应器和老化罐，磺化反应器上部的两个进口分别通过管道与SO3气体罐和脂肪酸酯原料罐连接，磺化反应器下端的出口通过管道与气液分离器的进口连接，气液分离器上端的气体出口通过管道与旋风分离器的进口连接，旋风分离器的出口通过管道与磺酸出料泵的输入端连接，气液
4分离器下端的液体出口通过管道与磺酸出料泵的输入端连接，磺酸出料泵的输出端通过管道与老化罐下端的进口连接，老化罐上端设有第一出口，老化罐上端的侧壁设有第二出口和第三出口，老化罐的第一出口、第二出口、第三出口通过管道与漂白再酯化系统连接；所述漂白再酯化系统包括再酯化回路和再酯化反应器，所述再酯化回路和再酯化反应器的输入端连接，再酯化反应器的输出端与冷却器的进口连接，冷却器的出口与单体贮罐连接，单体贮罐与中和闪蒸系统连接；所述再酯化回路为漂白混合泵、静态混合器、第一再酯化冷却器、第二再酯化冷却器通过管道连接而成的回路，所述漂白混合泵的进口与老化罐的出口、 再酯化剂贮罐、漂白剂贮罐连接，漂白混合泵的出口与静态混合器的输入端连接，静态混合器的输出端与第一再酯化冷却器的进口连接，第一再酯化冷却器的出口与第二再酯化冷却器的进口连接，第二再酯化冷却器的出口与漂白混合泵的进口连接；特征是在所述第二再酯化冷却器出口端的管道上并联连接再酯化管道，在再酯化管道上串联二个以上的再酯化反应器。[0008]所述再酯化反应器的个数为2 5个，所述再酯化反应器在竖直方向依次排列。[0009]所述单体贮罐的出口与磺酸给料泵的输入端连接，磺酸给料泵的输出端与中和闪蒸系统连接。[0010]所述中和闪蒸系统包括进料四通、中和混合泵、中和循环泵、第一中和冷却器、第二中和冷却器和真空闪蒸器，所述进料四通的第一进口与磺酸给料泵的输出端连接，进料四通的第二进口与碱液罐连接，进料四通的第三进口与水罐连接，进料四通的出口与中和混合泵的进口连接，中和混合泵的出口与中和循环泵的进口连接，中和循环泵的出口并联连接第一中和冷却器和第二中和冷却器，第一中和冷却器和第二中和冷却器上端的出口与上料泵的输入端连接，上料泵的输出端与静态混合器的进口连接，静态混合器的出口与加热器的进口连接，加热器的出口与真空闪蒸器上端的进口连接，真空闪蒸器下端的出口与出料泵的输入端连接，出料泵的输出端与成品罐连接。[0011]在所述第一中和冷却器、第二中和冷却器的出口端与进料四通的第四进口之间通过管道连接形成回路；所述中和循环泵的出口端和进料四通的第四进口之间通过管道连接形成回路。[0012]在所述出料泵的输出端与静态混合器的进口端之间连接有管道；在所述出料泵的输出端与真空闪蒸器的进料口之间连接有管道。[0013]在所述单体贮罐上安装有甲醇冷却器。[0014]所述第一中和冷却器、第二中和冷却器为立式冷却器。[0015]本实用新型具有以下特点[0016](1)本实用新型所述的系统不存在危险气体的积累，构不成形成爆炸的条件，因此整个系统远离爆炸危险点，即使在高温区装置也十分安全，操作也容易控制；[0017](2)、本实用新型可以防止H2A过快分解，同时又能及时带走反应所产生的热量， 使得漂白再酯化后酸的色泽能达到(5% a.m, Hazen)彡57 ；[0018](3)本实用新型从甲酯磺化、老化、漂白再酯化、中和以及脱甲醇干燥工段，全过程全部为自动化控制，且连续化运行，实现了连续化工业生产。
5[0019]图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本实用新型作进一步说明。如图所示连续化生产低二钠盐的脂肪酸甲酯磺酸钠的系统包括磺化反应器1、 老化罐2、SO3气体罐3、脂肪酸酯原料罐4、气液分离器5、旋风分离器6、磺酸出料泵7、再酯化反应器8、漂白混合泵9、静态混合器10、第一再酯化冷却器11、第二再酯化冷却器12、 再酯化剂贮罐13、漂白剂贮罐14、单体贮罐15、磺酸给料泵16、甲醇冷却器17、进料四通 18、中和混合泵19、中和循环泵20、第一中和冷却器21、第二中和冷却器22、碱液罐23、水罐24、上料泵25、真空闪蒸器沈、静态混合器27、加热器28、出料泵四、成品罐30、第一阀门31、第二阀门32、第三阀门33、第四阀门34、第五阀门35、第六阀门36、第七阀门37、第八阀门38、第九阀门39、第十阀门40、第十一阀门41、第十二阀门42、第十三阀门43、第十四阀门44、第十五阀门45、第十六阀门46、第十七阀门47、第十八阀门48、第十九阀门49、第二十阀门50、第二十一阀门51、第二十二阀门52、第二十三阀门53、冷却器M、第二十四阀门55等。本实用新型包括磺化老化系统、漂白再酯化系统和中和闪蒸系统；所述磺化系统包括磺化反应器1和老化罐2，磺化反应器1上部的两个进口分别通过管道与SO3气体罐3和脂肪酸酯原料罐4连接，磺化反应器1下端的出口通过管道与气液分离器5的进口连接，气液分离器5上端的气体出口通过管道与旋风分离器6的进口连接， 旋风分离器6的出口通过管道与磺酸出料泵7的输入端连接，气液分离器5下端的液体出口通过管道与磺酸出料泵7的输入端连接，磺酸出料泵7的输出端通过管道与老化罐2下端的进口连接，在老化罐2上端设有第一出口，老化罐2上端的侧壁设有第二出口和第三出口，老化罐2的第一出口、第二出口、第三出口通过管道与漂白再酯化系统连接；所述漂白再酯化系统包括再酯化回路和两个以上的再酯化反应器8，所述再酯化回路和再酯化反应器8的输入端连接，再酯化反应器8的输出端与单体贮罐15连接，单体贮罐15与中和闪蒸系统连接；所述再酯化回路为漂白混合泵9、静态混合器10、第一再酯化冷却器11、第二再酯化冷却器12通过管道连接而成的回路，所述漂白混合泵9的进口与老化罐2的出口、再酯化剂贮罐13、漂白剂贮罐14连接，漂白混合泵9的出口与静态混合器10的输入端连接，静态混合器10的输出端与第一再酯化冷却器11的进口连接，第一再酯化冷却器11的出口与第二再酯化冷却器12的进口连接，第二再酯化冷却器12的出口与漂白混合泵9的进口连接；在所述第二再酯化冷却器12出口端的管道上并联连接再酯化管道，在再酯化管道上串联二个以上的再酯化反应器8，再酯化反应器8的个数为2 5个，所述再酯化反应器8在竖直方向依次排列，每个再酯化反应器8之间呈阶梯状步步高的形式排列，最下方的再酯化反应器8的进口与第二再酯化冷却器12的出口连接，出口与上方的再酯化反应器8的进口连接，依此次序排列，最上方的再酯化反应器8的出口与冷却器M的进口连接，冷却器M 的出口与单体贮罐15的进口连接，单体贮罐15的出口与磺酸给料泵16的输入端连接，磺酸给料泵16的输出端与中和闪蒸系统连接；所述中和闪蒸系统包括进料四通18、中和混合泵19、中和循环泵20、第一中和冷却器21、第二中和冷却器22和真空闪蒸器沈，所述进料四通18的第一进口与磺酸给料泵 16的输出端连接，进料四通18的第二进口与碱液罐23连接，进料四通18的第三进口与水罐对连接，进料四通18的出口与中和混合泵19的进口连接，中和混合泵19的出口与中和循环泵20的进口连接，中和循环泵20的出口并联连接第一中和冷却器21和第二中和冷却器22，第一中和冷却器21和第二中和冷却器22上端的出口与上料泵25的输入端连接，上料泵25的输出端与静态混合器27的进口连接，静态混合器27的出口与加热器观的进口连接，加热器观的出口与真空闪蒸器沈上端的进口连接，真空闪蒸器沈下端的出口与出料泵四的输入端连接，出料泵四的输出端与成品罐30连接；[0027]在所述第一中和冷却器21、第二中和冷却器22的出口端与进料四通18的第四进口之间通过管道连接形成回路；所述中和循环泵20的出口端和进料四通18的第四进口之间通过管道连接形成回路，并在此管道上设有第二十三阀门53 ；[0028]在所述出料泵四的输出端与静态混合器27的进口端之间连接有管道，并在此管道上设有第二十二阀门52 ；在所述出料泵四的输出端与真空闪蒸器沈的进料口之间连接有管道，并在此管道上设第二十一阀门51 ；[0029]在所述单体贮罐15上安装有甲醇冷却器17 ；[0030]在所述SO3气体罐3和磺化反应器1的进口端之间设有第一阀门31 ；[0031]在所述旋风分离器6的出口端设有第二阀门32 ；[0032]在所述磺酸出料泵7的输入端设有第三阀门33，在所述磺酸出料泵7的输出端设有第四阀门34；[0033]在所述老化罐2的第一出口、第二出口、第三出口处分别设有第五阀门35、第六阀门36、第七阀门37 ；[0034]在所述第一再酯化冷却器11的进口端设有第八阀门38，在第一再酯化冷却器11 的出口端设有第九阀门39;[0035]在所述第二再酯化冷却器12的出口端设有第十阀门40 ；[0036]在所述再酯化反应器8的进口端设有第十一阀门41 ；[0037]在所述冷却器M和单体贮罐15的进口之间设有第十二阀门42 ；[0038]在所述单体贮罐15的出口端设有第十三阀门43 ；[0039]在所述碱液罐23的进料四通18的第二进口端之间设有第十四阀门44，在所述水罐M和进料四通18的第三进口端之间设有第十五阀门45 ；[0040]在所述中和循环泵20的出口端设有第十六阀门46 ；[0041]在所述第一中和冷却器21的进口端设有第十七阀门47，在第一中和冷却器21的出口端设有第二十阀门50，在所述第二中和冷却器22的进口端设有第十八阀门48，在第二中和冷却器22的出口端设有第二十四阀门55 ；[0042]在所述上料泵25的输入端设有第十九阀门49 ；[0043]所述第一中和冷却器21、第二中和冷却器22为立式冷却器。[0044]本实用新型的工作过程S03气体和脂肪酸酯原料送入磺化反应器1，反应物进入气液分离器5和旋风分离器6，反应物送入老化罐2中，得到的反应物进入再酯化回路中，再酯化回路中的反应物进入多个依次竖直排列的再酯化反应器8中，再酯化反应器8的排布形式不会有气相存在，消除了爆炸形成的条件，避免了气体的积聚，同时竖直排列形成一定的液柱压力能使漂白再酯化在较高的高温区进行，使漂白和再酯化效果大为增强，二钠盐的含量大幅度下降，同时也大大提高了生产装置的安全性、可操作性和可控性；由漂白再酯化系统出来的反应物进入中和冷却器和真空闪蒸器。
权利要求1.一种连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，包括磺化老化系统、漂白再酯化系统和中和闪蒸系统；所述磺化系统包括磺化反应器(1)和老化罐(2)，磺化反应器(1)上部的两个进口分别通过管道与SO3气体罐(3)和脂肪酸酯原料罐(4)连接，磺化反应器(1)下端的出口通过管道与气液分离器(5)的进口连接，气液分离器(5)上端的气体出口通过管道与旋风分离器(6)的进口连接，旋风分离器(6)的出口通过管道与磺酸出料泵(7)的输入端连接，气液分离器(5)下端的液体出口通过管道与磺酸出料泵(7)的输入端连接，磺酸出料泵(7)的输出端通过管道与老化罐(2)下端的进口连接，老化罐(2)上端设有第一出口，老化罐(2)上端的侧壁设有第二出口和第三出口，老化罐(2)的第一出口、第二出口、第三出口通过管道与漂白再酯化系统连接；所述漂白再酯化系统包括再酯化回路和再酯化反应器(8)，所述再酯化回路和再酯化反应器(8)的输入端连接，再酯化反应器(8)的输出端与冷却器(54)的进口连接，冷却器(M)的出口与单体贮罐(15 )连接，单体贮罐(15 )与中和闪蒸系统连接；所述再酯化回路为漂白混合泵(9)、静态混合器(10)、第一再酯化冷却器 (11)、第二再酯化冷却器(12)通过管道连接而成的回路，所述漂白混合泵(9)的进口与老化罐(2)的出口、再酯化剂贮罐(13)、漂白剂贮罐(14)连接，漂白混合泵(9)的出口与静态混合器(10)的输入端连接，静态混合器(10)的输出端与第一再酯化冷却器(11)的进口连接，第一再酯化冷却器(11)的出口与第二再酯化冷却器(12)的进口连接，第二再酯化冷却器(12)的出口与漂白混合泵(9)的进口连接；其特征是在所述第二再酯化冷却器(12)出口端的管道上并联连接再酯化管道，在再酯化管道上串联二个以上的再酯化反应器(8)。
2.如权利要求1所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是所述再酯化反应器(8)的个数为2 5个，所述再酯化反应器(8)在竖直方向依次排列。
3.如权利要求1所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是所述单体贮罐(15)的出口与磺酸给料泵(16)的输入端连接，磺酸给料泵(16)的输出端与中和闪蒸系统连接。
4.如权利要求1所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是所述中和闪蒸系统包括进料四通(18)、中和混合泵(19)、中和循环泵(20)、第一中和冷却器(21)、第二中和冷却器(22)和真空闪蒸器(26)，所述进料四通(18)的第一进口与磺酸给料泵(16)的输出端连接，进料四通(18)的第二进口与碱液罐(23)连接，进料四通(18)的第三进口与水罐(24)连接，进料四通(18)的出口与中和混合泵(19)的进口连接，中和混合泵(19)的出口与中和循环泵(20)的进口连接，中和循环泵(20)的出口并联连接第一中和冷却器(21)和第二中和冷却器(22)，第一中和冷却器(21)和第二中和冷却器(22)上端的出口与上料泵 (25 )的输入端连接，上料泵(25 )的输出端与静态混合器(27 )的进口连接，静态混合器(27 ) 的出口与加热器(28)的进口连接，加热器(28)的出口与真空闪蒸器(26)上端的进口连接， 真空闪蒸器(26)下端的出口与出料泵(29)的输入端连接，出料泵(29)的输出端与成品罐 (30)连接。
5.如权利要求4所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是在所述第一中和冷却器(21)、第二中和冷却器(22)的出口端与进料四通(18)的第四进口之间通过管道连接形成回路；所述中和循环泵(20)的出口端和进料四通(18)的第四进口之间通过管道连接形成回路。
6.如权利要求4所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是在所述出料泵(29)的输出端与静态混合器(27)的进口端之间连接有管道；在所述出料泵(29)的输出端与真空闪蒸器(26)的进料口之间连接有管道。
7.如权利要求1所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是在所述单体贮罐(15)上安装有甲醇冷却器(17)。
8.如权利要求4所述的连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，其特征是所述第一中和冷却器(21)、第二中和冷却器(22)为立式冷却器。
专利摘要本实用新型涉及一种连续化生产脂肪酸甲酯磺酸钠的系统，包括磺化老化系统、漂白再酯化系统和中和闪蒸系统；磺化系统包括磺化反应器和老化罐，老化罐的第一出口、第二出口、第三出口通过管道与漂白再酯化系统连接；漂白再酯化系统包括再酯化回路和再酯化反应器，所述再酯化回路和再酯化反应器的输入端连接，再酯化反应器的输出端与单体贮罐连接，单体贮罐与中和闪蒸系统连接；所述再酯化回路为漂白混合泵、静态混合器、第一再酯化冷却器、第二再酯化冷却器通过管道连接而成的回路；特征是在第二再酯化冷却器出口端的管道上并联连接二个以上的再酯化反应器。本实用新型不存在危险气体的积累，构不成形成爆炸的条件，即使在高温区装置也十分安全。
文档编号C07C309/62GK202246489SQ20112037065
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月29日 优先权日2011年9月29日
发明者毛锦生, 金叶 申请人:无锡青苹果工程勘察设计院