CN108003050B - 一种连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置 - Google Patents
一种连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108003050B CN108003050B CN201711428956.1A CN201711428956A CN108003050B CN 108003050 B CN108003050 B CN 108003050B CN 201711428956 A CN201711428956 A CN 201711428956A CN 108003050 B CN108003050 B CN 108003050B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- amino acid
- reaction
- amidation
- column
- acid salt
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 19
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 72
- 150000001413 amino acids Chemical class 0.000 claims abstract description 66
- 238000007112 amidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 59
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 59
- 230000009435 amidation Effects 0.000 claims abstract description 46
- 230000032683 aging Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 38
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000003513 alkali Substances 0.000 claims abstract description 31
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 31
- 150000001263 acyl chlorides Chemical class 0.000 claims abstract description 28
- 239000000047 product Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000000194 fatty acid Substances 0.000 claims abstract description 13
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 13
- 235000014113 dietary fatty acids Nutrition 0.000 claims abstract description 12
- 229930195729 fatty acid Natural products 0.000 claims abstract description 12
- -1 sodium fatty acid Chemical class 0.000 claims abstract description 9
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 5
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 claims abstract description 4
- 230000002431 foraging effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 235000001014 amino acid Nutrition 0.000 claims description 92
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 21
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 10
- QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N L-alanine Chemical compound C[C@H](N)C(O)=O QNAYBMKLOCPYGJ-REOHCLBHSA-N 0.000 claims description 8
- KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N Lysine Natural products NCCCCC(N)C(O)=O KDXKERNSBIXSRK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 239000004472 Lysine Substances 0.000 claims description 8
- 235000004279 alanine Nutrition 0.000 claims description 8
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 claims description 8
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims description 7
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical compound NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000004475 Arginine Substances 0.000 claims description 5
- ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N arginine Natural products OC(=O)C(N)CCCNC(N)=N ODKSFYDXXFIFQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000011833 salt mixture Substances 0.000 claims description 5
- WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N Glutamic acid Natural products OC(=O)C(N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000004471 Glycine Substances 0.000 claims description 3
- WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N L-glutamic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](N)CCC(O)=O WHUUTDBJXJRKMK-VKHMYHEASA-N 0.000 claims description 3
- 235000013922 glutamic acid Nutrition 0.000 claims description 3
- 239000004220 glutamic acid Substances 0.000 claims description 3
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 3
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 abstract description 8
- 239000011734 sodium Substances 0.000 abstract description 8
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 8
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 7
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- NQGIJDNPUZEBRU-UHFFFAOYSA-N dodecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCC(Cl)=O NQGIJDNPUZEBRU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 6
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 150000004665 fatty acids Chemical class 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 5
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N Tert-Butanol Chemical compound CC(C)(C)O DKGAVHZHDRPRBM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 238000006482 condensation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 description 2
- ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N hexadecanoyl chloride Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCC(Cl)=O ARBOVOVUTSQWSS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 2
- WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N propylamine Chemical compound CCCN WGYKZJWCGVVSQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N Calcium Chemical compound [Ca] OYPRJOBELJOOCE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 102000004882 Lipase Human genes 0.000 description 1
- 108090001060 Lipase Proteins 0.000 description 1
- 239000004367 Lipase Substances 0.000 description 1
- 235000019482 Palm oil Nutrition 0.000 description 1
- 241000282320 Panthera leo Species 0.000 description 1
- 238000003436 Schotten-Baumann reaction Methods 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910000287 alkaline earth metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011938 amidation process Methods 0.000 description 1
- 150000008064 anhydrides Chemical class 0.000 description 1
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 1
- 239000002585 base Substances 0.000 description 1
- 235000013361 beverage Nutrition 0.000 description 1
- 238000006065 biodegradation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- KTUQUZJOVNIKNZ-UHFFFAOYSA-N butan-1-ol;hydrate Chemical compound O.CCCCO KTUQUZJOVNIKNZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006555 catalytic reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000007810 chemical reaction solvent Substances 0.000 description 1
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 208000012839 conversion disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 1
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 238000004043 dyeing Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000000839 emulsion Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 230000002255 enzymatic effect Effects 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 235000019387 fatty acid methyl ester Nutrition 0.000 description 1
- 150000002190 fatty acyls Chemical group 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 235000019634 flavors Nutrition 0.000 description 1
- 238000005188 flotation Methods 0.000 description 1
- 235000013305 food Nutrition 0.000 description 1
- 229910052500 inorganic mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007794 irritation Effects 0.000 description 1
- 235000019421 lipase Nutrition 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011707 mineral Substances 0.000 description 1
- 235000010755 mineral Nutrition 0.000 description 1
- 239000006174 pH buffer Substances 0.000 description 1
- 239000002540 palm oil Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 238000010992 reflux Methods 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000344 soap Substances 0.000 description 1
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 230000009469 supplementation Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000004753 textile Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C231/00—Preparation of carboxylic acid amides
- C07C231/02—Preparation of carboxylic acid amides from carboxylic acids or from esters, anhydrides, or halides thereof by reaction with ammonia or amines
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C277/00—Preparation of guanidine or its derivatives, i.e. compounds containing the group, the singly-bound nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups
- C07C277/08—Preparation of guanidine or its derivatives, i.e. compounds containing the group, the singly-bound nitrogen atoms not being part of nitro or nitroso groups of substituted guanidines
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Detergent Compositions (AREA)
Abstract
本发明属于化工领域。目的是提供一种连续化生产高品质N‑脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置，提高酰氯的转化率，降低脂肪酸钠的含量。技术方案是：一种连续化生产高品质N‑脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：(1)反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料分别进入一混合装置混匀；(2)混匀后的物料，经过换热器降温后，利用一输送泵由底部进入一带有溢流口的酰胺化柱中，在适宜的温度、pH值下进行酰胺化反应；(3)酰胺化后的产物经酰胺化柱溢流口溢出后，一部分作为循环回用物料进入混合装置进行循环反应；另一部分经加热器加热后进入老化器进行老化反应；(4)老化后的反应产物即目标物N‑脂肪酰氨基酸盐。
Description
技术领域
本发明属于日用化工技术领域，具体的说是连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置。
背景技术
表面活性剂由于具有独特的应用性能，在诸多领域备受关注和应用，然而目前大多数表面活性剂属于石油基来源，由于原材料的不可再生性、低化学安全性和难降解性而备受诟病。
随着工业技术的不断发展，新型表面活性剂相继问世，氨基酸表面活性剂就是其中的一种。由于原料天然可再生，以及其自身具有优良的表面活性、良好的钙皂分散性、优异的抑菌作用、高安全性、低刺激性、易生物降解和良好的环境相容性等优势，氨基酸表面活性剂在日化、食品、饮料、生物制药、矿物浮选、金属清洗剂、纺织印染、农乳等领域得到了较为广泛的研究和应用。国外的制造厂家有美国陶氏公司的Hamposyl系列，瑞士科莱恩公司的Medialan和Hostapon系列，日本味之素的Amisoft系列；国内的厂家有南京中狮、广州天赐、广州百孚润、上海利盛等。
氨基酸表面活性剂的生产有酶促催化法，如Hasmah Bidin等研究了通过脂肪酶RMIM催化棕榈油酯和赖氨酸制备氨基酸表面活性剂；还有脱水缩合法，如Woodbury等研究了高温条件下，脂肪酸与氨基酸碱金属盐可直接生成相应的氨基酸表面活性剂。但由于种种原因，目前氨基酸表面活性剂的工业化生产主要还是间接法——化学合成法，如专利CN104640839B公布了根据Schotten－Baumann缩合法原理，使用N-酰基氨基酸表面活性剂或对应酸酐作为催化剂生产N-酰基氨基酸表面活性剂；专利JP11180938以水-叔丁醇为缩合反应溶剂，形成稳定的水/叔丁醇/活性物三元体系而再次分层，再通过蒸馏提纯得到产品；US20150126776用甘油作为溶剂，碱金属或碱土金属氧化物、碱金属甲氧化物等作为催化剂，合成N-脂肪酰氨基酸盐；专利WO2015026538为了得到色泽更好的产品，用甲醇作溶剂。专利CN102311359A和CN105439882A公布了一种利用脂肪酸甲酯代替脂肪酰氯合成N-脂肪酰基氨基酸类表面活性剂的方法。
在已有的研究和专利文献中，对氨基酸表面活性剂的制备进行了很多的改进和创新，酰氯与氨基酸缩合反应仍是目前主要的工业化生产方式。为了提高反应转化率以及N-脂肪酰基氨基酸类表面活性剂的得率，工艺生产中需要加入甲醇、叔丁醇、甘油等有机溶剂；而加入的有机溶剂虽然经过了后续工艺的脱除，但不可避免的仍有部分残留，给产品的品质、应用造成了一定的影响。
发明内容
本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种工艺简洁，无有机溶剂残留的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置。使用该方法及装置生产的N-脂肪酰氨基酸盐无有机溶剂残留，并且可以有效提高酰氯的转化率，降低脂肪酸钠的含量，提高产品品质。
本发明的技术方案是：
一种连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：
(1)反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料分别进入一混合装置混匀；
(2)混匀后的物料，经过换热器降温后，利用一输送泵由底部进入一带有溢流口的酰胺化柱中，在适宜的温度、pH值下进行酰胺化反应；
(3)酰胺化后的产物经酰胺化柱溢流口溢出后，一部分作为循环回用物料，重新进入混合装置进行循环反应；另一部分经加热器加热后，进入老化器进行老化反应；所述循环回用物料与进入老化器的物料的质量比为2-20:1；
(4)老化后的反应产物即目标物N-脂肪酰氨基酸盐；
所述步骤(1)中氨基酸混合物为氨基酸混合物的水溶液或/和氨基酸盐混合物的水溶液；水溶液的质量浓度为5-50％；优选10-30％。
所述氨基酸混合物为两类氨基酸及其盐类混合物，其中一类包括等电点在7.0以下的氨基酸及其盐类的一种或者多种；另一类包括等电点在9.0以上的氨基酸及其盐类的一种或者多种；两类氨基酸及其盐类混合物的质量比为100:1-20。
所述等电点在7.0以下的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸或谷氨酸；所述等电点在9.0以上的氨基酸为赖氨酸或精氨酸。
所述的反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料的入料流量由酰胺化柱的有效容积决定；一般需要控制物料在酰胺化柱内的平均停留时间为2-24h，优选4-10h；
所述氨基酸混合物与酰氯的入料物质的质量比为1.0～3.0:1；所述液碱流量根据进入酰胺化柱前反应体系的pH值确定；所述进入酰胺化柱前反应体系的pH值为7-12，优选为8-11；所述液碱流量通过在线pH计连锁自动控制，或者为手动调节控制；
所述酰氯为C8-C18的脂肪酸酰氯，优选月桂酰氯、椰油酰氯、棕榈酰氯；所述液碱的质量浓度为5-50％，优选10-32％；
步骤(2)中所述适宜的反应温度为5-50℃，优选10-30℃。
步骤(3)中所述老化温度为20-100℃，优选40-80℃，老化时间为2-24h，优选4-12h。
一种连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的装置，其特征在于：该装置包括利用管道依次连通的混合装置、换热器以及酰胺化柱，然后分为两路，分别接入混合装置的第二入口以及通过加热器连接老化器入口，所述老化器设有产品出口；所述混合装置的第一入口接通相互并联的氨基酸混合物入口、酰氯入口以及液碱入口。
所述酰胺化柱为带搅拌的溢流柱，其入口端位于酰胺化柱底部，出口端位于酰胺化柱上端侧面；
所述混合装置包括静态混合器或剪切泵；
所述老化器为适用于连续反应的柱式反应器，或者为适用于间歇反应的釜式反应器。
与现有技术相比，本发明所述方法具有以下优点：
(1)现有N-脂肪酰胺基酸盐生产工艺中，需要添加有机溶剂，而本发明工艺不需要添加有机溶剂；从而避免了产品中有机溶剂残留的问题。
(2)利用水作为溶剂生产N-脂肪酰氨基酸盐，反应体系需要维持较高的pH，但随着反应的进行，pH急剧降低，不利于酰胺化反应的进行，但副反应酰氯的无效分解却大大增加，产生大量的脂肪酸钠，影响产品品质及性能；本发明工艺采用不同等电点的氨基酸进行复配，得到了具有稳定缓冲pH的反应体系，可保持反应所需的较高pH，同时能有效抑制酰氯的无效分解，极大地减少了脂肪酸钠的生成，较单一体系脂肪酸钠约可减少80％。
(3)利用水法生产N-脂肪酰氨基酸盐，随着反应的进行，氨基酸和酰氯的持续消耗，会导致反应体系pH值的持续下降，常规生产中需要持续补碱维系最佳反应pH值，因此较难实现该工艺的连续化生产。本发明工艺采用不同等电点的氨基酸进行复配，得到具有pH缓冲调节的原料反应体系；同时该反应采用比例回流，酰胺化反应物料与新料充分混合，使酰胺化过程pH得到稳定控制；两者共同作用，可以有效控制连续化反应过程中，pH值始终在最佳的反应pH值内；使连续化生产得以简单顺利实施。
附图说明
图1为本发明所述连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂装置的结构示意图。
其中：a为氨基酸混合物入口，b为酰氯入口，c为液碱入口，d为产品出口，1为混合装置，2为换热器，3为输送泵，4为酰胺化柱，5为加热器，6为老化器。
具体实施方式
本发明为复合氨基酸原料反应体系，可有效调节反应过程中所需要的酸碱环境，是一种全新的、适用于工业化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐的制备系统。
一种连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的装置，包括利用管道依次连通的混合装置1、换热器2以及酰胺化柱4，然后分为两路，分别接入混合装置的第二入口以及通过加热器5连接老化器入口，所述老化器设有产品出口；所述混合装置的第一入口接通相互并联的氨基酸混合物入口a、酰氯入口b以及液碱入口c。
所述酰胺化柱为带搅拌的溢流柱，其入口端位于酰胺化柱底部，出口端位于酰胺化柱上端侧面。
所述混合装置包括静态混合器或剪切泵。
所述老化器为适用于连续反应的柱式反应器，或者为适用于间歇反应的釜式反应器。
采用上述装置连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：
(1)反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料分别进入一混合装置混匀；
(2)混匀后的物料，经过换热器降温后，利用一输送泵由底部进入一带有溢流口的酰胺化柱中，在适宜的温度、pH值下进行酰胺化反应；
(3)酰胺化后的产物经酰胺化柱溢流口溢出后，一部分作为循环回用物料，重新进入混合装置进行循环反应；另一部分经加热器加热后，进入老化器进行老化反应；所述循环回用物料与进入老化器的物料的质量比为2-20:1；
(4)老化后的反应产物即目标物N-脂肪酰氨基酸盐；
所述步骤(1)中氨基酸混合物为氨基酸混合物的水溶液或/和氨基酸盐混合物的水溶液；水溶液的质量浓度为5-50％；优选10-30％。
所述氨基酸混合物为两类氨基酸及其盐类混合物，其中一类包括等电点在7.0以下的氨基酸及其盐类的一种或者多种；另一类包括等电点在9.0以上的氨基酸及其盐类的一种或者多种；两类氨基酸及其盐类混合物的质量比为100:1-20。
所述等电点在7.0以下的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸或谷氨酸；所述等电点在9.0以上的氨基酸为赖氨酸或精氨酸。
所述的反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料的入料流量由酰胺化柱的有效容积决定；一般需要控制物料在酰胺化柱内的平均停留时间为2-24h，优选4-10h；
所述氨基酸混合物与酰氯的入料物质的质量比为1.0～3.0:1；所述液碱流量根据进入酰胺化柱前反应体系的pH值确定；所述进入酰胺化柱前反应体系的pH值为7-12，优选为8-11；所述液碱流量通过在线pH计连锁自动控制，或者为手动调节控制；
所述酰氯为C8-C18的脂肪酸酰氯，优选月桂酰氯、椰油酰氯、棕榈酰氯；所述液碱的质量浓度为5-50％，优选10-32％；
步骤(2)中所述适宜的反应温度为5-50℃，优选10-30℃。
步骤(3)中所述老化温度为20-100℃，优选40-80℃，老化时间为2-24h，优选4-12h。
以下结合具体实施例来进一步说明本发明。
实施例1：质量浓度为20％的氨基酸混合物水溶液(其中丙氨酸与赖氨酸的质量比为100：8)、月桂酰氯、质量浓度为20％的液碱分别进入混合装置混合均匀，其中氨基酸混合物水溶液的进料速度108kg/h，月桂酰氯的进料速度为40kg/h，液碱的流量根据pH计读数自动调节，控制pH9.5±0.2；循环反应物料的速度为1000kg/h；经冷却器降温后，利用输送泵输送到酰胺化柱中进行酰胺化反应，控制反应温度20℃，反应物料在酰胺化柱中的停留时间为5h；反应后的产物按200kg/h进入老化釜，控制老化温度为60℃，老化时间为6h；其余反应后的产物作为循环物料进入混合装置继续进行反应。
实施例2：质量浓度为25％的氨基酸混合物水溶液(其中丙氨酸与赖氨酸的质量比为100：10)、椰油酰氯、质量浓度为15％的液碱分别进入混合装置混合均匀，其中氨基酸混合物水溶液的进料速度50kg/h，酰氯的进料速度为36kg/h，液碱的流量根据pH计读数自动调节，控制pH10.0±0.2；循环反应物料的速度为1000kg/h；经冷却器降温后，利用输送泵输送到酰胺化柱中进行酰胺化反应，控制反应温度18℃，反应物料在酰胺化柱中的停留时间为6h；反应后的产物按160kg/h进入老化釜，控制老化温度为70℃，老化时间为4h；其余反应后的产物作为循环物料进入混合装置继续进行反应。
实施例3：质量浓度为15％的氨基酸混合物水溶液(其中丙氨酸与精氨酸的质量比为100：2)、月桂酰氯、质量浓度为32％的液碱分别进入混合装置混合均匀，其中氨基酸混合物水溶液的进料速度152kg/h，酰氯的进料速度为50kg/h，液碱的流量根据pH计读数自动调节，控制pH10.5±0.2；循环反应物料的速度为1000kg/h；经冷却器降温后，利用输送泵输送到酰胺化柱中进行酰胺化反应，控制反应温度15℃，反应物料在酰胺化柱中的停留时间为4h；反应后的产物按250kg/h进入老化釜，控制老化温度为50℃，老化时间为8h；其余反应后的产物作为循环物料进入混合装置器继续进行反应。
实施例4：质量浓度为30％的氨基酸混合物水溶液(其中丙氨酸与精氨酸的质量比为100：1)、椰油酰氯、质量浓度为15％的液碱分别进入混合装置混合均匀，其中氨基酸混合物水溶液的进料速度为48kg/h，酰氯的进料速度为38kg/h，循环反应物料的速度为1000kg/h；液碱的流量根据pH计读数自动调节，控制pH10.0±0.2；经冷却器降温后，利用输送泵输送到酰胺化柱中进行酰胺化反应，控制酰胺化反应温度为18℃；反应物料在酰胺化柱中的停留时间为6h；反应后的产物按150kg/h进入老化釜，控制老化温度为65℃，老化时间为6h；其余反应后的产物作为循环物料进入混合装置继续进行反应。
对比例1：质量浓度为20％的丙氨基酸水溶液、月桂酰氯、质量浓度为20％的液碱分别进入混合装置混合均匀，其中丙氨酸水溶液的进料速度88kg/h，酰氯的进料速度为36kg/h，液碱的流量根据pH计读数自动调节，控制pH10.0±0.2；循环反应物料的速度为1000kg/h；经冷却器降温后，利用输送泵输送到酰胺化柱中进行酰胺化反应，控制反应温度20℃，反应物料在酰胺化柱中的停留时间为5h；反应后的产物按200kg/h进入老化釜，进入控制老化温度为60℃，老化时间为6h；其余反应后的产物作为循环物料进入混合装置继续进行反应。
对比例2：质量浓度为20％的赖氨基酸水溶液、椰油酰氯、质量浓度为32％的液碱分别进入混合装置混匀，其中赖氨酸水溶液的进料速度76kg/h，酰氯的进料速度为30kg/h，液碱的流量根据pH计读数自动调节，控制pH10.5±0.2；循环反应物料的速度为1000kg/h；经冷却器降温后，利用输送泵输送到酰胺化柱中进行酰胺化反应，控制反应温度20℃，反应物料在酰胺化柱中的停留时间为6h；反应后的产物按150kg/h进入老化釜，进入控制老化温度为60℃，老化时间为8h；其余反应后的产物作为循环物料进入混合装置继续进行反应。
表1 产品测试数据对比
| 指标 | 外观 | 色泽，Hazen | 脂肪酸钠，％ |
| 实施例1 | 澄清透明 | 10 | 0.9 |
| 实施例2 | 澄清透明 | 12 | 1.1 |
| 实施例3 | 澄清透明 | 13 | 1.1 |
| 实施例4 | 澄清透明 | 10 | 0.8 |
| 对比例1 | 澄清透明 | 30 | 5.4 |
| 对比例2 | 澄清透明 | 28 | 5.8 |
表2 酰胺化前后pH值变化
| 指标 | 柱前pH | 柱后pH |
| 实施例1 | 9.7 | 9.4 |
| 实施例2 | 10.1 | 9.7 |
| 实施例3 | 10.6 | 10.1 |
| 实施例4 | 10.1 | 9.6 |
| 对比例1 | 10.2 | 8.1 |
| 对比例2 | 10.5 | 8.3 |
从测试数据可知：4个实施例的色泽显著优于对比例，4个实施例的脂肪酸钠含量则明显少于对比例。获得了令人满意的效果。
Claims (7)
1.一种连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：
（1）反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料分别进入一混合装置混匀；
（2）混匀后的物料，经过换热器降温后，进入一带有溢流口的酰胺化柱中，在适宜的温度、pH值下进行酰胺化反应；
（3）酰胺化后的产物经酰胺化柱溢流口溢出后，一部分作为循环回用物料，重新进入混合装置进行循环反应；另一部分经加热器加热后，进入老化器进行老化反应；所述循环回用物料与进入老化器的物料的质量比为2-20:1；
（4）老化后的反应产物即目标物N-脂肪酰氨基酸盐；
所述步骤（1）中的氨基酸混合物为氨基酸混合物的水溶液或/和氨基酸盐混合物的水溶液；水溶液质量浓度为5-50%；
所述氨基酸混合物为两类氨基酸及其盐类混合物，其中第一类选自等电点在7.0以下的氨基酸及其盐类的一种或者多种；第二类选自等电点在9.0以上的氨基酸及其盐类的一种或者多种；第一类与第二类的质量比为100:1-20；
所述等电点在7.0以下的氨基酸为甘氨酸、丙氨酸或谷氨酸；所述等电点在9.0以上的氨基酸为赖氨酸或精氨酸。
2.根据权利要求1所述的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料的入料流量由酰胺化柱的有效容积决定；控制物料在酰胺化柱内的平均停留时间为2-24h。
3.根据权利要求2所述的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述氨基酸混合物与酰氯的入料物质的质量比为1.0~3.0:1；所述液碱流量根据进入酰胺化柱前反应体系的pH值确定；所述进入酰胺化柱前反应体系的pH值为7-12；所述液碱流量通过在线pH计连锁自动控制，或者为手动调节控制。
4.根据权利要求3所述的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述酰氯为C8-C18的脂肪酸酰氯；所述液碱的质量浓度为5-50%。
5.根据权利要求4所述的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：步骤（2）中所述适宜的反应温度为5-50℃。
6.根据权利要求5所述的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：步骤（3）中所述老化温度为20-100℃，老化时间为2-24h。
7.根据权利要求6所述的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，其特征在于：所述混合装置包括静态混合器或剪切泵；所述老化器为适用于连续反应的柱式反应器，或者为适用于间歇反应的釜式反应器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711428956.1A CN108003050B (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 一种连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711428956.1A CN108003050B (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 一种连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108003050A CN108003050A (zh) | 2018-05-08 |
| CN108003050B true CN108003050B (zh) | 2024-03-08 |
Family
ID=62061180
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711428956.1A Active CN108003050B (zh) | 2017-12-26 | 2017-12-26 | 一种连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108003050B (zh) |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110563596B (zh) * | 2019-09-16 | 2022-07-26 | 山东泰和水处理科技股份有限公司 | 一种二羧甲基氨基酸盐的制备方法 |
| CN110981747B (zh) * | 2019-12-27 | 2024-02-20 | 赞宇科技集团股份有限公司 | 一种高品质甜菜碱表面活性剂的生产工艺与装置 |
| CN112251473B (zh) * | 2020-10-21 | 2022-07-22 | 南京先进生物材料与过程装备研究院有限公司 | 一种利用微反应器制备Nε-赖氨酸基表面活性剂的方法 |
| CN113444014A (zh) * | 2021-06-28 | 2021-09-28 | 江苏金桥油脂科技有限公司 | 一种连续生产n-酰基氨基酸表面活性剂的系统和方法 |
| CN114394911A (zh) * | 2021-12-28 | 2022-04-26 | 赞宇科技集团股份有限公司 | 一种月桂酰基谷氨酸钠表面活性剂的制备方法 |
| CN114713152A (zh) * | 2022-04-01 | 2022-07-08 | 岳阳科罗德联合化学工业有限公司 | 一种连续流生产无盐氨基酸表面活性剂的生产系统及制备方法 |
| CN115286528A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-11-04 | 赞宇科技集团股份有限公司 | 一种脂肪酰胺丙基叔胺的连续化生产装置及生产工艺 |
| CN115160189B (zh) * | 2022-08-11 | 2023-06-16 | 广州天赐高新材料股份有限公司 | 一种n-酰基甲基牛磺酸钠的连续化制备方法 |
| CN115504898A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-23 | 山东万盛新材料有限公司 | 一种n-酰基酸性氨基酸碱金属盐水溶液的制备方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216724A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | Ｎ−長鎖アシルアミノ酸型界面活性剤の製造方法および該活性剤を含有する液体洗浄剤組成物 |
| CN102126984A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-07-20 | 上海奥利实业有限公司 | N-长链酰基氨基酸盐的缩合生产工艺和专用设备 |
| CN103435509A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-11 | 南京华狮化工有限公司 | 一种n-酰基酸性氨基酸或其盐的制备方法及其应用 |
| CN207793119U (zh) * | 2017-12-26 | 2018-08-31 | 赞宇科技集团股份有限公司 | 连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的装置 |
-
2017
- 2017-12-26 CN CN201711428956.1A patent/CN108003050B/zh active Active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61216724A (ja) * | 1985-03-22 | 1986-09-26 | Kawaken Fine Chem Co Ltd | Ｎ−長鎖アシルアミノ酸型界面活性剤の製造方法および該活性剤を含有する液体洗浄剤組成物 |
| CN102126984A (zh) * | 2010-12-30 | 2011-07-20 | 上海奥利实业有限公司 | N-长链酰基氨基酸盐的缩合生产工艺和专用设备 |
| CN103435509A (zh) * | 2013-08-21 | 2013-12-11 | 南京华狮化工有限公司 | 一种n-酰基酸性氨基酸或其盐的制备方法及其应用 |
| CN207793119U (zh) * | 2017-12-26 | 2018-08-31 | 赞宇科技集团股份有限公司 | 连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN108003050A (zh) | 2018-05-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN108003050B (zh) | 一种连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置 | |
| CN103435509B (zh) | 一种n-酰基酸性氨基酸或其盐的制备方法及其应用 | |
| CN110272341A (zh) | 一种长链二元酸的提纯方法 | |
| CN104479257A (zh) | 尿嘧啶类化合物作为透明聚乙烯制品的有机热稳定剂的应用 | |
| CN103073459A (zh) | 月桂醇聚氧乙烯醚(7)异辛基磺基琥珀酸混合双酯钠的制备方法 | |
| CN207793119U (zh) | 连续化生产高品质n-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的装置 | |
| CN100424066C (zh) | 丙二酸酯的制备方法 | |
| CN102633699B (zh) | Dl-甲硫氨酸的制备方法 | |
| CN110981747B (zh) | 一种高品质甜菜碱表面活性剂的生产工艺与装置 | |
| CN108558688A (zh) | 一种利用β-氨基丙腈制备β-氨基丙酸的方法 | |
| CN105061523A (zh) | 基于微波辐射合成烷基糖苷的方法 | |
| CN205634920U (zh) | 一种利用酸性蚀刻液和碱性蚀刻液制备氧氯化铜的装置 | |
| CN101735035B (zh) | 二聚酸或者二聚酸甲酯制备方法 | |
| CN108623488A (zh) | 一种氨甲苯酸的合成方法 | |
| CN105130814B (zh) | 一种甲基磺酸催化制备癸二酸二乙酯的方法 | |
| CN103342654B (zh) | 腈基水解为酰胺基的新方法 | |
| CN104177178B (zh) | 一种豆油脱嗅馏出物生产的防结块剂及其生产方法及应用 | |
| CN101249399A (zh) | 一种α-烷基甜菜碱两性表面活性剂的制备方法 | |
| CN106518704A (zh) | 一种水杨酰胺的制备方法 | |
| CN111004142A (zh) | 一种表面活性剂的合成方法 | |
| CN102126964A (zh) | 无溶剂季铵化制备高含量α-烷基甜菜碱的方法 | |
| CN104829479A (zh) | 一种甘氨酸铜螯合技术 | |
| CN100336795C (zh) | 叔丁醇尿素法合成叔丁胺新工艺 | |
| CN109879786A (zh) | 一种氰醇法连续快速合成蛋氨酸的工艺 | |
| CN111138286A (zh) | 包括长链二元酸的混合物的处理方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |