CN204058305U - 伯脂肪酸酰胺的工业化合成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了本实用新型由循环泵、釜体、文丘里喷射混合器、加热器、分离器、冷凝器、转子流量计和数显金属管浮子流量计组成，文丘里喷射混合器强化了气液固三相之间的传质过程，并可形成两种物料均匀循环，一种是液相物料的循环，另一种是文丘里喷射混合器驱动的气相（氨气）物料循环，从而减少了氨气的排放，并省去了氨气压缩机（冰机）等回收处理装置，能够使吸入的氨气非常精细地在液相物料中均匀分布，达到非常高的瞬间传质效果，实现了原料的输入和产物的输出连续化。本实用新型可替代传统的带搅拌反应釜，实现高效能、高品质、少排放和连续化生产。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种伯脂肪酸酰胺的生产装置，尤其是涉及一种伯脂肪酸酰胺的工业化合成装置。
背景技术
伯脂肪酸酰胺（RCONH2）是脂肪酸的重要衍生物，以及十分重要的精细化学品，容易在物质的表面形成单分子膜，具有爽滑、润滑、防粘、分散、脱模、耐划、耐磨、防湿、防流变、防腐蚀、气泡抑制和抗静电等功效，应用领域不断扩大，是一类十分适合我国开发发展的生物基精细化学品。
合成伯脂肪酸酰胺的工艺路线虽然有多种，在国内外优先选用的方法为：脂肪酸与氨进行酰胺化反应合成，其工艺路线简单，原料容易获得，关键是合成装置的高效能、高品质、少排放，以及连续化装置的开发应用，目前国内缺乏经济实用和针对性强的工业化合成装置。
专利CN101050190A设计开发了一种环流反应器，虽然气液固接触优于传统的带搅拌反应釜，但结构较复杂，放大为工业化合成装置有难度，下部的空化喷嘴容易堵塞，上部的气液固分离器难以满足大型装置要求。
专利CN1405148A，主要涉及有机酰胺制备的一种催化剂，对合成装置未涉及。
专利CN102596895A，主要涉及一种支化饱和伯脂肪酸酰胺的合成方法和产品用途，未涉及合成装置。
专利CN101289413A，主要对氨气回收与循环使用作了详细叙述，但对氨化反应器组成和结构没有涉及。
发明内容
本实用新型的目的在于提供了一种效能高、产品品质好、排放少、能连续化生产的伯脂肪酸酰胺的工业化合成装置，
本实用新型的目的是这样实现的：
一种伯脂肪酸酰胺的工业化合成装置，特征是：由循环泵、釜体、文丘里喷射混合器、加热器、分离器、冷凝器、转子流量计和数显金属管浮子流量计组成，脂肪酸原料和催化剂输入管的出口依次与原料输入阀、数显金属管浮子流量计、流量调节阀串联后，从釜体侧壁上部进入釜腔中接原料进口喷射管，新鲜氨气输入管的出口依次与氨气输入阀、转子流量计和流量调节阀串联后从釜体顶部进入到釜腔内底部的氨气出口喷射管，在釜体底部的侧边设有与成品罐连接的成品出料口，通过成品出料口可以连续均匀地输出反应合格的产物：伯脂肪酸酰胺；在釜体的顶端安装有文丘里喷射混合器，文丘里喷射混合器的喷嘴在釜腔内，釜体底部中间的循环物料出口与循环泵的进口连接，循环泵的出口与加热器底部的进口连接，加热器顶部的出口与露出于釜体顶端外的文丘里喷射混合器的进料口顶端的液相进口连接，形成液相循环，文丘里喷射混合器的进料口侧壁的气相进口与冷凝器顶部的出口连接，形成气相循环；釜体顶部侧边的反应尾气出口与分离器顶部的反应尾气进口连接，使得反应过程中多余的氨气由反应尾气出口进入分离器，分离器顶部的出口与冷凝器底部的进口连接；在分离器底部的排污口安装有带排污阀的排污管。
加热器为列管式换热器，在中间的管腔内运输物料，在管腔外壁的管壳间循环有导热油热载体。
在釜体的侧壁装有取样阀且用于分析产物是否合格的取样口。
釜体内的反应压力为0.4--0.6MPa，反应温度170-210℃。
所述脂肪酸为油酸、芥酸、硬脂酸、山嵛酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、12-羟基硬脂酸、蓖麻油油酸或异硬脂酸中的一种。
所述伯脂肪酸酰胺为油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、花生酸酰胺、12-羟基硬脂酸酰胺、蓖麻油油酸酰胺或异硬脂酸酰胺中的一种。
本实用新型由循环泵、釜体、文丘里喷射混合器、加热器、分离器、冷凝器、转子流量计和数显金属管浮子流量计组成，工作时首先脂肪酸与氨在一定条件下在釜体内反应生成铵盐，然后脱水生成相应的酰胺，脱出的游离水（水蒸汽）从尾气中带出，并通过冷凝器和分离器冷却分离，从分离器底部的排污口定期排出回收。文丘里喷射混合器强化了气液固三相之间的传质过程，并可形成两种物料均匀循环，一种是液相物料的循环，另一种是文丘里喷射混合器驱动的气相（氨气）物料循环，从而减少了氨气的排放，并省去了氨气压缩机（冰机）等回收处理装置，能够使吸入的氨气非常精细地在液相物料中均匀分布，达到非常高的瞬间传质效果，实现了原料的输入和产物的输出连续化。
本实用新型可替代传统的带搅拌反应釜，实现高效能、高品质、少排放和连续化生产，适用于油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、花生酸酰胺、12-羟基硬脂酸酰胺、蓖麻油油酸酰胺和异硬脂酸酰胺的工业化合成。
本实用新型具有效能高、产品品质好、排放少、能连续化生产、经济实用、制造成本低的优点。
附图说明
图1是本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
一种伯脂肪酸酰胺的工业化合成装置，由循环泵1、釜体2、文丘里喷射混合器3、加热器4、分离器5、冷凝器6、转子流量计7和数显金属管浮子流量计8组成，脂肪酸原料和催化剂输入管9出口依次与原料输入阀10显金属管浮子流量计8、流量调节阀11串联后，从釜体2侧壁上部进入釜腔13中接进口喷射管12，氨气输入管14的出口依次与氨气输入阀15、转子流量计7、流量调节阀16串联后从釜体2的顶部进入到釜腔13内底部的氨气出口喷射管17，在釜体2底部的侧边设有带出口阀19且与成品罐连接的成品出料口18，通过成品出料口18可以连续均匀地输出反应合格的产物：伯脂肪酸酰胺；在釜体2的顶端安装有文丘里喷射混合器3，文丘里喷射混合器3的喷嘴20在釜腔13内，釜体2底部中间的循环物料出口与循环泵1的进口连接，循环泵1的出口与加热器4底部的进口连接，加热器4顶部的出口与露出于釜体2顶端外的文丘里喷射混合器3的进料口21顶端的液相进口连接，形成液相循环，文丘里喷射混合器3的进料口21侧壁的气相进口与冷凝器6顶部的出口连接，形成气相循环，在冷凝器6的侧壁通有起冷却作用的冷水；釜体2顶部侧边的反应尾气出口与分离器5顶部的反应尾气进口连接，使得反应过程中多余的氨气由反应尾气出口进入分离器5，分离器5顶部的出口与冷凝器6底部的进口连接；在分离器5底部的排污口安装有带排污阀22的排污管23。
加热器4为列管式换热器，在中间的管腔内运输物料，在管腔外壁的管壳间循环有导热油热载体。
在釜体2的侧壁装有带取样阀22且用于分析产物是否合格的取样口。
釜体2内的反应压力为0.4--0.6MPa，反应温度170-210℃。
所述脂肪酸为油酸、芥酸、硬脂酸、山嵛酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、12-羟基硬脂酸、蓖麻油油酸或异硬脂酸中的一种。
所述伯脂肪酸酰胺为油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、花生酸酰胺、12-羟基硬脂酸酰胺、蓖麻油油酸酰胺或异硬脂酸酰胺中的一种。
Claims (6)
1.一种伯脂肪酸酰胺的工业化合成装置，其特征在于：由循环泵、釜体、文丘里喷射混合器、加热器、分离器、冷凝器、转子流量计和数显金属管浮子流量计组成，脂肪酸原料和催化剂输入管的出口依次与原料输入阀、数显金属管浮子流量计、流量调节阀串联后，从釜体侧壁上部进入釜腔中接原料进口喷射管，新鲜氨气输入管的出口依次与氨气输入阀、转子流量计和流量调节阀串联后从釜体顶部进入到釜腔内底部的氨气出口喷射管，在釜体底部的侧边设有与成品罐连接的成品出料口，通过成品出料口可以连续均匀地输出反应合格的产物：伯脂肪酸酰胺；在釜体的顶端安装有文丘里喷射混合器，文丘里喷射混合器的喷嘴在釜腔内，在釜体底部中间的循环物料出口与循环泵的进口连接，循环泵的出口与加热器底部的进口连接，加热器顶部的出口与露出于釜体顶端外的文丘里喷射混合器的进料口顶端的液相进口连接，形成液相循环，文丘里喷射混合器的进料口侧壁的气相进口与冷凝器顶部的出口连接，形成气相循环；釜体顶部侧边的反应尾气出口与分离器顶部的反应尾气进口连接，使得反应过程中多余的氨气由反应尾气出口进入分离器，分离器顶部的出口与冷凝器底部的进口连接；在分离器底部的排污口安装有带排污阀的排污管。
2.根据权利要求1所述的工业化合成装置，其特征在于：加热器为列管式换热器，在中间的管腔内输送物料，在管腔外壁的管壳间循环有导热油热载体。
3.根据权利要求1所述的工业化合成装置，其特征在于：在釜体的侧壁设有取样阀且用于分析产物是否合格的取样口。
4.根据权利要求1所述的工业化合成装置，其特征在于：釜体内的反应压力为0.4--0.6MPa，反应温度170-210℃。
5.根据权利要求1所述的工业化合成装置，其特征在于：所述脂肪酸为油酸、芥酸、硬脂酸、山嵛酸、月桂酸、棕榈酸、花生酸、12-羟基硬脂酸、蓖麻油油酸或异硬脂酸中的一种。
6.根据权利要求1所述的工业化合成装置，其特征在于：所述伯脂肪酸酰胺为油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、月桂酸酰胺、棕榈酸酰胺、花生酸酰胺、12-羟基硬脂酸酰胺、蓖麻油油酸酰胺或异硬脂酸酰胺中的一种。
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