[发明专利]一种提高脂肪酸酰胺化物合成反应装料系数的方法

说明书

本发明公开了一种提高脂肪酸酰胺化物合成反应装料系数的方法，以脂肪酸与有机胺为反应物，在反应器中混合，并加入硅氧烷类表面活性剂；进行酰胺化反应。本发明在不改变原生产配方和反应条件的情况下，将装料系数从原来的0.6～0.8提升至0.85～0.9，提高了脂肪酸酰胺化物合成反应的单釜产量，实现了提高生产效率、降低生产成本的目的。

技术领域

本发明涉及一种提高脂肪酸酰胺化物合成反应装料系数的方法，属于石油行业化学助剂领域。

背景技术

脂肪酸作为一种天然存在的可再生资源，来源广泛，各种植物的种子、动物的组织和器官中都存在一定数量的脂肪酸。以天然脂肪酸作为表面活性剂疏水基团的来源，从肥皂算起已有几千年的历史。脂肪酸加工产品的使用符合可持续发展策略，以脂肪酸为原料合成的表面活性剂应用广泛，易生物降解、对人体和环境安全，尤其在石油勘探开发领域，以天然脂肪酸为主要原材料的表面活性剂产品备受青睐。以脂肪酸为主要原材料与有机胺在催化条件下反应得到一种脂肪酸的酰胺化物，该脂肪酸酰胺化物可作为油基钻井液的乳化剂，对以柴油(白油、α-长链烯烃、长链脂)为基础油相的油基钻井液体系有良好的乳化效果。

脂肪酸和有机胺的酰胺化反应通常使用减压蒸馏等方式来提高生产效率，但是由于酰胺化反应过程中会伴随有气泡产生，减压蒸馏会使反应物料的液面高度上涨，影响合成生产工艺的装料系数，甚至影响生产安全。因此，为了保证生产安全，一般会采取降低反应工艺装料系数的方法或放弃使用减压蒸馏工艺，严重阻碍了脂肪酸酰胺化反应工业生产提高生产效率的进程。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，天然脂肪酸在酰胺化反应生产中装料系数较低，单釜产能不高，反应过程不安全等。

本发明的技术方案是，提供一种提高脂肪酸酰胺化物合成反应装料系数的方法，以脂肪酸与有机胺为反应物，在反应器中混合，并加入硅氧烷类表面活性剂进行酰胺化反应。

需要说明的是，本发明中的脂肪酸当然也包括脂肪酸的酸酐，以进行酰胺化反应。

优选地，所述反应器的装料系数为0.85～0.9。在理论上，本发明的装填系数还可以提高，但是为保证一定的安全余量，可以将填料系数确定在0.85～0.9。

优选地，所述酰胺化反应的温度为0～240℃。优选50-200℃，更优选为100-200℃，最优选为120-180摄氏度，如150℃，160℃,170℃。

优选地，所述酰胺化反应可采用减压蒸馏的方式进行，真空度为-0.04～-0.08MPa。

优选地，所述硅氧烷类表面活性剂为聚二甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷或甲基乙氧基硅油中的一种或几种组合。

优选地，硅氧烷类表面活性剂添加量为反应物总质量的0.05％以上，当加量低于0.05％效果较差，而高于0.5％之后虽然可以进一步提高装料系数但已无明显优势。因此硅氧烷类表面活性剂添加量为反应物总质量的0.05％～0.5％；更优选为0.1％～0.4％。

优选地，所述有机胺为C1～C30的烷基胺。优选地，所述烷基胺为N-椰油基-1,3-丙撑二胺、N-牛脂基-1，3-丙撑二胺或二苯基甲烷二胺中的一种或几种。

优选地，所述脂肪酸为C8～C20的饱和或不饱和脂肪酸。

优选地，所述脂肪酸为妥尔油脂肪酸、油酸或亚油酸中的一种或几种。

优选地，所述反应器为桨叶搅拌的间歇式反应器。

脂肪酸酰胺化反应在桨叶搅拌的间歇式反应釜中的装料系数一般为0.7左右，如果配合减压蒸馏工艺装料系数为0.6～0.8。本发明可以将装料系数从原来的0.6～0.8提升至0.85～0.9。