一种月桂酰基甲基牛磺酸钠的制备方法与流程

本发明涉及一种表面活性剂的制备方法。具体为一种连续化生产月桂酰基甲基牛磺酸钠的方法，属于表面活性剂制造
技术领域：
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背景技术：
：脂肪酰基甲基牛磺酸钠是比较典型的长链酰基氨基酸型表面活性剂，其与阴、阳及非离子表面活性剂有良好的配伍性，具有优越的水溶性、抗硬水性和生物降解性，是一类温和、低毒、安全而有效的阴离子表面活性剂，目前该类表面活性剂工业上主要采用肖顿-鲍曼缩合法制备，即采用脂肪酰氯N-甲基牛磺酸钠在碱性条件下缩合而成。曾平，陈岚，谢维跃，等.椰油酰基甲基牛磺酸钠的合成与性能[J]，日用品化学，《日用化学品科学》，2009，32(6)：34-37，以椰油酰氯、N-甲基牛磺酸钠为原料，以水为溶剂，在碱性条件下进行反应得到30％椰油酰基甲基牛磺酸钠水溶液。美国专利US6828452公布了一种改进的双滴加设备，通过在反应釜上外接的一个制冷交换设备进行物料循环及热交换，起到降低物料温度和分散脂肪酰氯的效果，适合制备多种脂肪酰氯与氨基酸缩合制备表面活性剂的生产工艺。同时中国专利CN103242206A也公布了一种制备脂肪酰基-N-甲基牛磺酸钠表面活性剂的生产工艺，其也是采用双滴加，并改进了酰氯的滴加方式，同时将单锅操作改为双锅操作，通过改进将转化率提高到≥98.7％，同时生产效率提高了50％以上。以上技术主要研究的方向是改进反应的转化率，得到杂质较少的产物，但是都是间歇式操作，不能实现生产的连续化进行，生产能力低下，尤其是对于大批量生产时，很难满足。技术实现要素：为了解决上述问题，本发明的目的在于提供了一种月桂酰基甲基牛磺酸钠的连续化生产方法。本发明工艺合理，操作简单，可以在保证高转化率的同时，实现连续化生产，扩大生产能力，降低生产成本，尤其是在不增加设备和人力的情况下，满足大批量生产需求，从而节约生产成本。为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案，(1)将N-甲基牛磺酸钠溶液、液碱和酰氯分别抽入各自高位槽中，氮气置换后，通入氮气0.02～0.05MPa进行氮封，待用；(2)检查合成反应釜1清洗干净，温度≤40℃，打开搅拌；(3)同时开始滴加酰氯、液碱和N-甲基牛磺酸钠溶液，通过流量调节装置控制三者之间的滴加速度，通过冷却循环水和蒸汽控制滴加过程的温度；(4)随着滴加反应的进行，合成反应釜1中物料到达溢流口，并通过溢流口流入反应釜2中，开启反应釜2的搅拌；(5)控制反应釜2中体系pH在7.0～9.0，温度50～85℃；(6)检测，放料。所述N-甲基牛磺酸钠溶液、液碱和酰氯的滴加口在合成反应釜1的底部，距离反应釜底部的距离≤10cm。所述酰氯和液碱的滴加口为圆盘式微孔分布器，圆盘直径≥25cm，圆盘上微孔的的个数≥10个/cm2。所述流量调节装置可以为孔板式、变径式流量计或者其他流量计。所述N-甲基牛磺酸钠溶液、液碱和酰氯的滴加速度控制在n(酰氯)/n(N-甲基牛磺酸钠溶液)＝1.0∶1.0～1.5、过程pH在9～11，温度≤75℃。所述合成反应釜1上的溢流口可以设置1～5，位置可以在合成反应釜1容积的底部、1/3、1/2、2/3、4/5处。所述溢流管的直径可以为DN25～DN80。所述反应釜2顶部所处的位置需要低于反应釜1的底部0～10cm。本发明与现有技术相比，具有以下突出优点和积极效果：本发明工艺合理，设备简易，操作简单，产品质量容易控制，并且可以在保证高转化率的同时，实现生产的连续化进行，从而达到扩大生产能力，降低生产成本。尤其是在不增加设备和人力的情况下，满足大批量生产需求，从而节约生产成本。附图说明图1是本发明结构示意图；图中，1、酰氯高位槽，2、甲基牛磺酸钠高位槽，3、液碱高位槽反应釜，4、物料泵组，5、原料区，6、氮气罐区，7、合成反应釜1，8、溢流管，9、反应釜2(老化釜1)，10、反应釜2(老化釜2)，11、物料泵，12、圆盘式微孔分布器。图2是圆盘式微孔分布器结构示意图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步描述，但不应以此限制本发明的保护范围。实施例1(1)将2400kg的N-甲基牛磺酸钠溶液(40％)、680kg液碱(32％)和600kg月桂酰氯分别打入各自高位槽中，氮气置换后，通入氮气0.02～0.05MPa进行氮封，待用。本段用时2～3小时。(2)检查合成反应釜1清洗干净，温度≤40℃，打开搅拌60RPM；(3)同时开始滴加酰氯、液碱和N-甲基牛磺酸钠溶液，通过孔板式流量计控制三者加入速度在5kg/min、6kg/min、20kg/min，通过冷却循环水和蒸汽控制滴加过程的温度在40～60℃。本段用时2～3小时。(4)随着滴加反应的进行，合成反应釜1中物料到达溢流口，并通过溢流口流入反应釜2中，开启反应釜2的搅拌在20～60RPM，通过蒸汽控制温度在60～85℃；本段用时2～3小时。(5)通过反应釜2上盐酸和液碱高位槽，调节体系pH在7.5～8.5；本段用时2～3小时。(6)检测，放料。得到N-甲基月桂酰基牛磺酸钠成品。本段用时2～3小时。本发明与现有间歇式生产工艺相比较，在同等生产35吨物料的情况下，最高可以提高80％以上的生产效率。由此可以得到本发明可以在不提高设备和人力投入的情况下，大大提高生产能力，提高生产效率，降低生产成本。具体对比见下表。用时人力工时＝用时*人力单批生产投入(3.68吨)10～152～320～45单锅生产投入(35吨)100～1502～3200～450双锅生产投入(35吨)50～753～4150～300本发明生产投入(35吨)25～302～350～90当前第1页1 2 3