CN101560161B - 一种连续生产氯化胆碱水剂的工艺 - Google Patents

一种连续生产氯化胆碱水剂的工艺 Download PDF

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Abstract

一种连续生产氯化胆碱水剂的新工艺,各阶段工艺过程的主线设备与配套设备连接构成自动化连续生产线。将盐酸(1)与三甲胺(2)按1∶3的比例加入石墨反应器(A),混合调整形成盐酸盐(4),经由盐酸盐储罐(B)输入管道反应器(C)进行反应,通过离心泵(C2)抽至冷却器(L)中冷却,再输回盐酸盐储罐(B)中重新打入管道反应器(C)进行循环反应,制成粗胆碱(6),经过粗胆碱储罐(D)输入蒸发器(E),去掉多余水份(8),制成含量为70~75%的氯化胆碱水剂(9)成品,经由缓冲罐(F)输入成品计量储罐(G)。本发明实现了自动化连续生产,降低了成本,制成品质量好,提高生产效率14倍。

Description

一种连续生产氯化胆碱水剂的工艺
技术领域
本发明涉及饲料添加剂,尤其涉及人工合成胆碱。 
背景技术
胆碱是维生素B族中的一种,具有促进肝、肾的脂肪代谢作用,也是机体合成乙酰胆碱的基础,能够影响神经信号传递。胆碱还是动物体内蛋氨酸合成所需甲基的主要来源之一,天然胆碱存在于多种食物和饲料中,但其含量尚不能完全满足家畜、家禽和其他人工养殖动物的生长要求,因此在饲料中需添加合成胆碱提高含量,促进养殖动物的快速生长,防止和减少因饲料缺乏胆碱而导致出现生产缓慢、死亡率高、脂肪肝、产收率低等不良后果。氯化胆碱即是人工合成胆碱的一种,现有氯化胆碱水剂的生产工艺是间歇化生产,先将物料加入到反应釜中进行化学反应,因为反应过程大量放热,所以要同时开启泵和冷却器,用泵将反应釜中的物料抽入冷却器中进行冷却,降温后再输回反应釜中,如此用泵将物料在反应釜和冷却器之间往复循环,一是将物料降温有利于化学反应进行,二是使物料充分混合。这种方式处理-釜物料要在反应釜中反应10个小时以上,实现反应完全后,方能将物料投入下一道生产工序。生产周期长、能源消耗多,生产工序不连续,动力、人工消耗大,制作成本高,生产效率低。 
发明内容
本发明的目的,就是提供一种人工合成胆碱新工艺,实现自动化连续生产,减少人工、动力、材料消耗,降低生产成本,提高生产效率。 
本发明的任务是这样完成的:设计一种连续生产氯化胆碱水剂的新工艺,以盐酸、三甲胺为原料,以环氧乙烷为辅料,在若干主线设备和配套设备组成的生产线上合成制作,生产线设备采用石墨反应器、盐酸盐储罐、管道反应器、粗胆碱储罐、蒸发器、缓冲罐、成品计量储罐为主线设备,与各阶段配套设备用管道相互连接,构成自动化连续生产线,原料辅料经过调整混合阶段、循环反应阶段、蒸发成品阶段各个工艺过程连续进行的化学反应,制成含量为70%~75%的氯化胆碱水剂。调整混合阶段的主线设备为石墨反应器,配套设备为盐酸储罐、三甲胺储罐、转子流量计、盐酸计量罐、三甲胺计量罐、吸收塔,工艺过程为:将盐酸与三甲胺按1∶3的比例分别通过转子流量计加入石墨反应器,进行充分反应,形成盐酸盐,并通过盐酸计量罐、三甲胺计量罐对盐酸盐进行补充、调整,使PH值保持在6~6.5,然后输入盐酸盐储罐进入循环反应阶段。循环反应阶段的主线设备为盐酸盐储罐、管道反应器、粗胆碱储罐,配套设备为环氧乙烷储罐、转子流量计、离心泵、冷却器、缓冲器、吸收塔,工艺过程为:将盐酸盐由盐酸盐储罐输入管道反应器,并通过转子流量计将环氧乙烷储罐中的环氧乙烷输入管道反应器,加入盐酸盐中进行反应,离心泵将反应后的盐酸盐抽至冷却器中冷却,通过缓冲器再输入下一组冷却器中进行冷却,然后输回盐酸盐储罐中重新打入管道反应器进行化学反应,再由离心泵将盐酸盐抽至冷却器,循环进入反应过程,残余气体抽入吸收塔处理,如此反复循环9~11个小时,将盐酸盐制成粗胆碱,检测PH值9~11、三甲胺残留物低于150PPM,输进蒸发器,进入蒸发成品阶段。蒸发成品阶段的主线设备为蒸发器、缓冲罐、成品计量储罐,配套设备为锅炉、蒸汽包、冷却器、集水罐,工艺过程为:将粗胆碱输入蒸发器,由锅炉产生蒸汽,经蒸汽包输向蒸发器加热,蒸发的水份经冷却器进入集水罐,蒸发器中去掉多余水份的粗胆碱制成氯化胆碱水剂,输入缓冲罐中汇集,再输入成品计量储罐。实际生产中,生产线设备不停地运行,盐酸与三甲胺持续不断地打入石墨反应器中,进行充分反应,随时通过三甲胺计量罐和盐酸计量罐进行补充、微调,检测PH值达到6~6.5,将盐酸盐打入盐酸盐储罐,然后加入管道反应器进行化学反应,并用离心泵将盐酸盐抽出冷却,进行往复循环,充分反应10个小时左右,观察在线检测仪,PH值达到10时取样化验,三甲胺残留量150PPM以下时,将生成的粗胆碱打入粗胆碱储罐汇集,再进入蒸发器,蒸掉多余水份,使液体中胆碱含量达到70~75%,再经缓冲罐进入成品计量储罐。残余气体排入吸收塔,反应后再打回粗胆碱储罐。全部生产过程在常压下进行。 
按照上述设计方案试验、实施,证明本发明的工艺路线合理,生产设备匹配、协调,成功实现了自动化连续生产,节省了人工、原料、能源,保证了制成品质量,降低了生产成本,提高了生产效率,较好地达到了预定目的。 
附图说明
附图为本发明的工艺流程示意图。 
图中:I-调整混合阶段,II-循环反应阶段,III-蒸发成品阶段,A-石墨反应器,B-盐酸盐储罐,C-管道反应器,D-粗胆碱储罐,E-蒸发器,F-缓冲罐,G-成品计量储罐;A1-盐酸储罐,A2-三甲胺储罐,A3-盐酸计量罐,A4-三甲胺计量罐,Z-转子流量计,T-吸收塔,C1-环氧乙烷储罐,C2-离心泵,C3-缓冲器,L-冷却器,E1-锅炉,E2-蒸汽包,E3-集水罐;1-盐酸,2-三甲胺,3-残余气体,4-盐酸盐,5-环氧乙烷,6-粗胆碱,7-蒸汽,8-水份,9-氯化胆碱水剂。 
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施方式作进一步说明。 
本发明以石墨反应器A、盐酸盐储罐B、管道反应器C、粗胆碱储罐D、蒸发器E、缓冲罐F、成品计量储罐G作为主线设备,与配套设备一起用管道互相连接,形成连续的调整混合阶段I、循环反应阶段II、蒸发成品阶段III的各个工艺过程,构成了自动化连续生产线。调整混合阶段I的工艺过程是:将盐酸储罐A1中的盐酸1和三甲胺储罐A2中的三甲胺2按1∶3的比例分别通过转子流量计Z加入石墨反应器A中,进行充分反应,形成盐酸盐4,并通过盐酸计量罐A3、三甲胺计量罐A4向盐酸盐4补充微量盐酸1和三甲胺2,将PH值调整到6~6.5,然后将盐酸盐4由石墨反应器A加入盐酸盐储罐B中,进入循环反应阶段II。循环反应阶段II的工艺过程是:将盐酸盐储罐B中的盐酸盐4加入管道反应器C中进行反应,并通过转子流量计Z将环氧乙烷储罐C1中的环氧乙烷5加入管道反应器C中,与盐酸盐4一同反应。反应过程中用离心泵C2将盐酸盐4抽入冷却器L进行冷却,放入缓冲器C3中汇集,然后经下一组冷却器L冷却,再回到盐酸盐储罐B中,重新输入管道反 应器C中进行反应,进入下一轮循环,如此连续往复循环10个小时,残余气体3排入吸收塔T,反应后再输回粗胆碱储罐D。观察在线检测仪,检测PH值在10左右时取样化验,三甲胺2的残留量低于150PPM以下时,将生成的粗胆碱6输入粗胆碱储罐D汇集,然后输入蒸发器E中进入蒸发成品阶段III。蒸发成品阶段III的工艺过程是:锅炉E1产生加热蒸汽7,通过蒸汽包E2对蒸发器E进行加热,将粗胆碱6中的多余水份8蒸发,输到冷却器L中冷却,再输到集水罐E3中汇集、回收。蒸发器E中的粗胆碱6将多余水份8蒸发掉之后,胆碱含量达到70~75%,即制成氯化胆碱水剂9成品,先输入缓冲器F中汇集,再输入成品计量储罐G中储存备用。整个生产过程在常压下进行。 
本发明实现了自动化连续生产,从生产线的首端到末端,生产运行连续畅通,各个工艺阶段的设备匹配,生产节拍协调,一头源源不断地投入原料、辅料,另一头源源不断地产出制成品,形成了自动化良性循环。采用本发明,每吨成品消耗三甲胺2(99%)为296.5公斤,盐酸1(31%)为584公斤,环氧乙烷5(98%)为225.5公斤,成品中的胆碱含量为70~75%,PH值为6.5~8.0,灰分含量≤0.2%。与原有间歇式生产工艺相比,本发明的盐酸1节约20公斤/吨,三甲胺2节约23.5公斤/吨,环氧乙烷5节约10.2公斤/吨。操作方便安全,生产效率提高。同样一个循环生产周期,原有间歇生产工艺产出制成品4吨,本发明产出制成品60吨,增加56吨,生产效率提高14倍。 

Claims (4)

1.一种连续生产氯化胆碱水剂的工艺,以盐酸(1)、三甲胺(2)为原料,以环氧乙烷(5)为辅料,在若干主线设备和配套设备组成的生产线上合成制作,其特征在于采用石墨反应器(A)、盐酸盐储罐(B)、管道反应器(C)、粗胆碱储罐(D)、蒸发器(E)、缓冲罐(F)、成品计量储罐(G)为主线设备,与各阶段配套设备用管道相互连接,构成自动化连续生产线,原料辅料经过调整混合阶段(I)、循环反应阶段(II)、蒸发成品阶段(III)各个工艺过程连续进行的化学反应,制成含量为70%~75%的氯化胆碱水剂(9)。
2.按照权利要求1所述的连续生产氯化胆碱水剂的工艺,其特征在于所说的调整混合阶段(I)的主线设备为石墨反应器(A),配套设备为盐酸储罐(A1)、三甲胺储罐(A2)、转子流量计(Z)、盐酸计量罐(A3)、三甲胺计量罐(A4)、吸收塔(T),工艺过程为:将盐酸(1)与三甲胺(2)按1∶3的比例分别通过转子流量计(Z)加入石墨反应器(A),进行充分反应,形成盐酸盐(4),并通过盐酸计量罐(A3)、三甲胺计量罐(A4)对盐酸盐(4)进行补充、调整,使PH值保持在6~6.5,然后输入盐酸盐储罐(B)进入循环反应阶段(II)。
3.按照权利要求1所述的连续生产氯化胆碱水剂的工艺,其特征在于所说的循环反应阶段(II)的主线设备为盐酸盐储罐(B)、管道反应器(C)、粗胆碱储罐(D),配套设备为环氧乙烷储罐(C1)、转子流量计(Z)、离心泵(C2)、冷却器(L)、缓冲器(C3)、吸收塔(T),工艺过程为:将盐酸盐(4)由盐酸盐储罐(B)输入管道反应器(C),并通过转子流量计(Z)将环氧乙烷储罐(C1)中的环氧乙烷(5)输入管道反应器(C),加入盐酸盐(4)中进行反应,离心泵(C2)将反应后的盐酸盐(4)抽至冷却器(L)中冷却,通过缓冲器(C3)再输入下一组冷却器(L)中进行冷却,然后输回盐酸盐储罐(B)中重新打入管道反应器(C)进行化学反应,再由离心泵(C2)将盐酸盐(4)抽至冷却器(L),循环进入反应过程,残余气体(3)抽入吸收塔(T)处理,如此反复循环9~11个小时,将盐酸盐(4)制成粗胆碱(6),检测PH值9~11、三甲胺(2)残留物低于150PPM,输进蒸发器(E),进入蒸发成品阶段(III)。
4.按照权利要求1所述的连续生产氯化胆碱水剂的工艺,其特征在于所说的蒸发成品阶段(III)的主线设备为蒸发器(E)、缓冲罐(F)、成品计量储罐(G),配套设备为锅炉(E1)、蒸汽包(E2)、冷却器(L)、集水罐(E3),工艺过程为:将粗胆碱(6)输入蒸发器(E),由锅炉(E1)产生蒸汽(7),经蒸汽包(E2)输向蒸发器(E)加热,蒸发的水份(8)经冷却器(L)进入集水罐(E3),蒸发器(E)中去掉多余水份(8)的粗胆碱(6)制成氯化胆碱水剂(9),输入缓冲罐(F)中汇集,再输入成品计量储罐(G)。
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