[发明专利]一种制备N-甲基牛磺酸钠的智能反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种制备N‑甲基牛磺酸钠的智能反应系统及方法，包括：胺化反应釜、从所述胺化反应釜出来的胺化反应产物通过管式反应器反应后进入第一气液分离罐，所述胺化反应釜的侧壁设置有原料进口，所述原料进口设置有用于分散破碎物料成微气泡的微界面发生器，所述微界面发生器的侧壁设置有甲胺进口，所述甲胺进口连接汽化器以用于将甲胺汽化。本发明的制备N‑甲基牛磺酸钠的智能反应系统通过在胺化反应釜的原料进口位置设置微界面反应器，解决了现有技术中由于甲胺和羟乙基磺酸钠在反应釜内部无法得到充分混合，导致系统反应效率低下的问题。

技术领域

本发明涉及制备N-甲基牛磺酸钠的技术领域，具体而言，涉及一种制备N-甲基牛磺酸钠的智能反应系统及方法。

背景技术

N-甲基牛磺酸钠可以用作日用化学品以及制药中间体。在日用化学品领域，可以用于合成椰油酰-N-甲基牛磺酸钠、聚丙烯酰基二甲基牛磺酸钠、聚二甲基硅氧烷PEG-7乙酰甲基牛磺酸钠、丙烯酸羟乙酯/丙烯酰二甲基牛磺酸钠共聚物等多种高附加值产品，这些产品由于具有温和的特性，一般被用作温和型表面活性剂。随着人们对个人护理方面的需求日益提升，温和型表面活性剂的市场呈现出快速增长的趋势，N-甲基牛磺酸钠系列表面活性剂的重要性也日渐凸显。

在甲基牛磺酸钠系列的温和型表面活性剂中，N-甲基牛磺酸钠的合成是其中最关键的反应。目前，工业上合成N-甲基牛磺酸钠的主要方法是还原胺化法，利用此法进行工业生产时，所需温度为230℃-280℃，所需压力为10MPa-20MPa，工业成本、设备成本及损耗巨大，具有压力高，温度高，转化率低等众多弊端；另外，由于该工艺自动化程度低，监管工作量大，处理过程中需要大量操作人员现场操作来完成整个过程，操作复杂、操作人员的劳动强度大，同时涉及到的人工添加催化剂，不但给操作人员带来了不便，而且危险性极高。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种制备N-甲基牛磺酸钠的智能反应系统，该智能反应系统通过在胺化反应釜的原料进口设置了微界面发生器后，一方面可以将物料分散破碎成微气泡，从而增加气相和液相之间的相界面积，使得传质空间充分满足，增加了气体在液相中的停留时间，降低了能耗，提高了反应效率；另一方面，同时降低了胺化反应釜内部的操作温度以及压力，提高了整个反应系统的安全性和稳定性，同时通过智能控制系统实现全自动化控制，提高了工作效率，降低了工人劳动强度，提高了企业的自动化生产和管理水平。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述智能反应系统制备N-甲基牛磺酸钠的方法，该方法有利于减少能耗，达到比现有工艺更佳的反应效果。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种制备N-甲基牛磺酸钠的智能反应系统，包括：胺化反应釜、从所述胺化反应釜出来的胺化反应产物通过管式反应器反应后进入第一气液分离罐，所述胺化反应釜的侧壁设置有原料进口，所述原料进口设置有用于分散破碎物料成微气泡的微界面发生器，所述微界面发生器的侧壁设置有甲胺进口，所述甲胺进口连接汽化器以用于将甲胺汽化；

所述第一气液分离罐的底部设置有第一液相出口，所述第一液相出口连接有第一换热器以用于将液相产物进行液化，液化后的产物进入第二气液分离罐中进一步分离；所述第二气液分离罐的底部设置有第二液相出口以用于对产品进行收集；

所述第二气液分离罐的顶部设置有第二气相出口，所述第二气相出口连接第二换热器继续进行液化，所述第二换热器顶部设置有换热器出口，所述换热器出口和中间罐连接以用于将液化后的甲胺和水进行收集，所述中间罐连接精馏塔以用于将甲胺从水中分离，所述精馏塔的侧部设置有甲胺出口，所述甲胺出口和所述甲胺进口连接以用于甲胺的回收利用。