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