烷醇酰胺合成裝置的制作方法

本實用新型涉及烷醇酰胺合成技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種烷醇酰胺合成裝置。

背景技術(shù)：

烷醇酰胺，根據(jù)脂肪酸和醇胺的組成和制法不同，呈現(xiàn)各種不同的外觀，一般為白色至淡黃色的液體或固體。屬非離子活性劑具有較強的起泡和穩(wěn)泡作用，故常用作泡沫促進(jìn)劑和泡沫穩(wěn)定劑，有良好的洗滌力、增溶力和增稠作用。

烷醇酰胺的合成方法主要三種：(1)脂肪酸法；(2)油法；(3)甲酯法。其中脂肪酸法和油法屬于一步法，反應(yīng)副產(chǎn)物多(脂肪酸法容易產(chǎn)生酯或者酰胺酯等副產(chǎn)物，油法會殘留10％左右的甘油)，產(chǎn)品的產(chǎn)率低、含量少。甲酯法屬于二步法，脂肪酸甲酯與單乙醇胺反應(yīng)過程溫度低，轉(zhuǎn)化率高，不易產(chǎn)生副產(chǎn)物等雜質(zhì)。

脂肪酸法，以脂肪羧酸進(jìn)行的酯化反應(yīng)是可逆的，所以必須把反應(yīng)生成的水及時移出去，不然生成的水能把?；獾?。除水法可用共沸蒸餾法或加入化學(xué)脫水劑等。為了使反應(yīng)進(jìn)行徹底，可使用過量的羧酸，也可加入催化劑提高反應(yīng)速度。脂肪酸直接與單乙醇胺反應(yīng)的通式如下：RCOOH+H₂NC₂H₄OH→RCONHC₂H₄OH+H₂O，單乙醇胺除胺基可與脂肪酸反應(yīng)生成烷醇酰胺外，羥基也同時與脂肪酸反應(yīng)生成氨基酯和酰胺酯。酰胺酯在堿性催化劑作用下與過量的單乙醇胺進(jìn)行胺解，可迅速的轉(zhuǎn)變?yōu)橥榇减０?，而氨基酯在同樣條件下轉(zhuǎn)變緩慢。該法工藝簡單，但產(chǎn)品純度低品質(zhì)較差，產(chǎn)物為低活性烷醇酰胺，而且該反應(yīng)需要在較高溫度下進(jìn)行，產(chǎn)品色澤一般較差。

油法，直接使用棕櫚仁油或椰子油與單乙醇胺進(jìn)行反應(yīng)，加入一定的催化劑，由于是油脂直接參與反應(yīng)，過程中會產(chǎn)生較多的甘油，而且反應(yīng)后期并沒有對甘油進(jìn)行分離處理，所以最終產(chǎn)品中的甘油含量在10％左右，產(chǎn)品熔點低，易發(fā)黃，活性物含量低。

甲酯法是比較常用的合成烷醇酰胺的方法，是指先用C8-C18脂肪酸與甲醇(乙醇)進(jìn)行酯化，所制得的脂肪酸甲酯(乙酯)再與單乙醇胺縮合制取烷醇酰胺。酯交換法的最大優(yōu)點是產(chǎn)品純度高(大于90％)，反應(yīng)溫度較低，時間短，但是工藝流程復(fù)雜，成本高，但由于甲醇沸點低，且與空氣混合能形成爆炸性混合物，遇熱源和明火有燃燒爆炸的危險。反應(yīng)方程式如下：

RCOOCH₃+H₂NC₂H₄OH→RCONHC₂H₄OH+CH₃OH，通過對上述反應(yīng)的副產(chǎn)物進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)酰胺單酯、酰胺雙酯在堿性催化劑和單乙醇胺的作用下進(jìn)行胺基分解，迅速轉(zhuǎn)變成烷醇酰胺，可使脂肪醇酰胺含量大大提高，達(dá)到90％-95％。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種烷醇酰胺合成裝置，可以將生成物甲醇分離出甲酯化釜、酰胺化釜，避免因甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)溫度和壓強過高而造成安全事故。

本實用新型所采用的技術(shù)方案是：烷醇酰胺合成裝置，包括甲酯化釜、酰胺化釜，甲酯化釜底部設(shè)置有連通酰胺化釜頂部的甲酯甲酯管，還包括脂肪酸進(jìn)料管，脂肪酸進(jìn)料管與甲酯化釜、酰胺化釜均連通，甲酯管上設(shè)置有甲酯桶，甲酯桶兩端的甲酯甲酯管上均設(shè)置有泵，固體反應(yīng)物儲存罐與甲酯化釜、酰胺化釜連通的管道上并聯(lián)有真空管，固體反應(yīng)物通過真空管吸入甲酯化釜、酰胺化釜，甲酯化釜、酰胺化釜頂部分別連通有分離柱、液體反應(yīng)物儲存罐、固體反應(yīng)物儲存罐，液體反應(yīng)物儲存罐通過計量槽及管道通入甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)，固體反應(yīng)物儲存罐與甲酯化釜、酰胺化釜連通的管道上設(shè)置有真空泵，分離柱內(nèi)設(shè)置有瓷環(huán)，分離柱頂部依次連通有冷凝器、接收罐，由于甲醇的沸點較低，只有64.7℃，通過瓷環(huán)將反應(yīng)生成的甲醇分離出來再送至冷凝器冷卻最后通入接收罐作為下一次的反應(yīng)物，避免了因甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)溫度和壓強過高而造成安全事故，同時使得甲醇重復(fù)利用，節(jié)約成本。

進(jìn)一步地，所述瓷環(huán)的高度占分離柱高度的2/3以上，保證分離甲醇的效果。

進(jìn)一步地，液體反應(yīng)物儲存罐與計量槽之間的管道上設(shè)置有泵，計量槽通入甲酯化釜、酰胺化釜的管道上設(shè)置有流量閥，便于控制通入甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)的甲醇的量。

進(jìn)一步地，甲酯化釜、酰胺化釜甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)設(shè)置有攪拌槳，使得反應(yīng)物混合更均勻，從而提高反應(yīng)效率。

進(jìn)一步地，脂肪酸進(jìn)料管與甲酯化釜、酰胺化釜連通的管道上分別設(shè)置有流量閥，便于控制通入甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)的脂肪酸的量。

進(jìn)一步地，還包括刮片裝置，所述刮片裝置包括送料管、滾筒、輸送帶、機架，滾筒下方設(shè)置有儲料框，滾筒下方伸入儲料框內(nèi)，送料管的一端與酰胺化釜連通，另一端與儲料框連通，滾筒內(nèi)設(shè)置有冷卻層，機架上連接有與滾筒外周接觸的出料槽，該出料槽向輸送帶的方向傾斜，與滾筒接觸的一端設(shè)置有與滾筒的長度一致的刮刀，出料槽的出口設(shè)置有輸送帶甲酯化釜、酰胺化釜，從送料管送至儲料框的烷醇酰胺為液體狀態(tài)，滾筒滾動時與儲料框中的液態(tài)烷醇酰胺接觸，對其進(jìn)行冷卻成固態(tài)并將其黏在滾筒上，刮刀再將滾筒上的固態(tài)烷醇酰胺刮下落入出料槽，出料槽將刮下來的烷醇酰胺送至輸送帶進(jìn)行包裝。

本實用新型的有益效果是：

(1)通過在甲酯化釜、酰胺化釜頂部設(shè)置分離柱，分離柱將反應(yīng)生成的甲醇分離出來再送至計量槽內(nèi)最后通入反應(yīng)釜為作為下一次的反應(yīng)物，避免了因甲酯化釜、酰胺化釜內(nèi)溫度和壓強過高而造成安全事故，同時使得甲醇重復(fù)利用，節(jié)約成本。

(2)將合成后的液態(tài)烷醇酰胺冷卻成固態(tài)后再包裝，滿足客戶的需求，且易于運輸。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本實用新型的刮片裝置的正視圖。

圖3是本實用新型的刮片裝置的右視圖。

圖中標(biāo)記為：1-甲酯化釜，2-酰胺化釜，3-甲酯管，4-分離柱，5-液體反應(yīng)物儲存罐，6-固體反應(yīng)物儲存罐，7-泵，8-冷凝器，9-接收罐，10-泵，11-流量閥，12-攪拌槳，13-送料管，14-滾筒，15-輸送帶，16-機架，17-儲料框，18-出料槽，19-刮刀,20-錐形分離罐，21-真空管，22-刮片裝置，23-計量槽，24-分離柱，25-液體反應(yīng)物儲存罐，26-固體反應(yīng)物儲存罐，27-泵，28-冷凝器，29-接收罐，30-泵，31-流量閥，32-攪拌槳，33-計量槽，34-真空管，35-脂肪酸進(jìn)料管。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)一步說明。

如圖1、圖2、圖3，本實用新型的烷醇酰胺合成裝置，先將脂肪酸通入甲酯化釜1，液體反應(yīng)儲存罐5內(nèi)的甲醇由泵10送至計量槽23進(jìn)行計量后通入甲酯化釜1內(nèi)，再將固體反應(yīng)物儲存罐6內(nèi)的催化劑通過真空管21抽入甲酯化釜1內(nèi)，甲酯化釜1內(nèi)的甲醇與脂肪酸在攪拌槳12的攪拌作用下，混合均勻，在催化劑的作用下進(jìn)行合成反應(yīng)并生成甲酯，所制得的甲酯經(jīng)過甲酯管3、錐形分離罐20送入酰胺化釜2內(nèi)，液體反應(yīng)儲存罐25內(nèi)的單乙醇胺由泵30送至計量槽33進(jìn)行計量后通入酰胺化釜2內(nèi)，再將固體反應(yīng)物儲存罐26內(nèi)的催化劑通過真空管34抽入酰胺化釜2內(nèi)，酰胺化釜2內(nèi)合成的液態(tài)烷醇酰胺通過送料管13通入儲料框17，滾筒14滾動時與儲料框17中的液態(tài)烷醇酰胺接觸，對其進(jìn)行冷卻成固態(tài)并將其黏在滾筒14上，刮刀19將滾筒14上的固態(tài)烷醇酰胺刮下落入出料槽18，出料槽18將刮下來的烷醇酰胺送至輸送帶15進(jìn)行包裝，而合成反應(yīng)完成后，甲酯化釜1、酰胺化釜2中殘留的甲醇通過分離柱24分離出來，再通入冷凝器28冷卻最后送入接收罐29，再通過抽真空的方式將甲醇分離出來并儲存，作為下一次合成反應(yīng)的反應(yīng)物。