[发明专利]一种低杂质的脂肪酰胺丙基叔胺的生产工艺与装置

说明书

本发明涉及一种降低成本，缩短生产周期的低杂质的脂肪酰胺丙基叔胺的生产工艺与装置，气体二甲氨基丙胺和液体脂肪酸进行气‑液两相反应，依次进过加热器、雾化器后变成雾状物，二甲氨基丙胺通过多孔分布器将气体均匀的分布在精馏塔内，甲氨基丙胺气体自下而上的穿过精馏塔，与雾状脂肪酸迅速接触，气液两相连续逆流接触强化了传质过程，极大地促进了酰胺化反应。本发明的物料在精馏塔中依靠单元的特殊结构和流体运动，使流体各自分散、彼此混合，达到良好混合效果，生产周期显著缩短，有利于生产低脂肪酸含量的PKO产品；无二甲氨基丙胺废水排放问题，真正实现了脂肪酰胺丙基叔胺清洁生产、缩短生产周期，降低生产成本等特点。

技术领域

本发明属于表面活性剂领域，涉及脂肪酰胺丙基叔胺的生产，尤其涉及一种降低成本，缩短生产周期的低杂质的脂肪酰胺丙基叔胺的生产工艺与装置。

背景技术

脂肪酰胺丙基叔胺(以下简称PKO)是生产阳离子、两性离子表面活性剂和其它一些精细化学品的重要中间体。PKO的传统生产工艺如下：以脂肪酸与二甲氨基丙胺温度控制在140～180℃进行反应后，通过真空脱除过量二甲氨基丙胺得到产品PKO。在传统PKO反应装置为釜式反应器，反应方式多局限于液液反应，酰胺化反应效果较差，脂肪酸含量高的主要原因：(一)反应温度140～180℃下，脂肪酸(沸点约300℃左右)是以液体存在，二甲氨基丙胺的沸点较低(约135.2℃)，二甲氨基丙胺在气相中的浓度远大于在液相中的浓度，液体脂肪酸和气相的二甲氨基丙胺达不到均质混合效果；(二)为了提高脂肪酸的转化率，促使酰胺化反应向正向进行，因此生产上只能通过加大二甲氨基丙胺和脂肪酸的投料比来提高液液反应效率,过量的二甲氨基丙胺在PKO后期必须真空脱除，这样不仅延长了生产周期，二甲氨基丙胺水溶液的回收造成环保压力。一种低杂质的脂肪酸脂肪酰胺丙基叔胺的生产工艺及装置迫在眉睫，对减少废水的排放、真正实现绿色化生产具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述背景技术的不足，提供一种低杂质的脂肪酰胺丙基叔胺的生产工艺及装置；该工艺不仅能有效解决现有脂肪酰胺丙基叔胺产品中脂肪酸(质量含量≤0.2％)，而且无二甲氨基丙胺废水排放问题，真正实现了脂肪酰胺丙基叔胺清洁生产、缩短生产周期，降低生产成本等特点。

本发明另一方面是为了提供该生产工艺的生产装置。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种低杂质的脂肪酰胺丙基叔胺的生产装置，所述生产装置包括精馏塔、再沸器、塔顶冷凝器、换热器、分配器、收集罐与PKO成品罐；其中，精馏塔、再沸器、塔顶冷凝器、换热器、分配器、收集罐与PKO成品罐通过管道连通构成反应体系，所述再沸器与精馏塔的中段塔连接，所述冷凝器与精馏塔的顶端连接。

作为本发明的一种优选方案，所述换热器数量为两个，一个与精馏塔上部连接，另一个连接精馏塔下部与PKO成品罐。

作为本发明的一种优选方案，所述精馏塔上部设有多孔分布器。

作为本发明的一种优选方案，所述的精馏塔理论塔板数为50～120。

一种低杂质的脂肪酰胺丙基叔胺的生产工艺，采用上述的生产装置的工艺，包括以下步骤：

1)物料二甲氨基丙胺经过再沸器加热为气体，气体二甲氨基丙胺从精馏塔中段塔板上进入塔内，并自下而上的穿过精馏塔的填料；

2)脂肪酸物料经过换热器加热，通过雾化器汽化从精馏塔上部喷入精馏塔,与气体二甲氨基丙胺直接接触进行酰胺化反应，加热器控制适度的温度；

3)酰胺化反应得到的脂肪酰基二甲基叔胺回流到精馏塔底，经过换热器后回到成品罐；副产物水通过塔板填料分离后进入塔顶冷凝器,通过分配器控制回流比进入废水收集罐。