[发明专利]一种糖苷类表面活性剂混合物、生产工艺及生产装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种新型糖苷类表面活性剂混合物、生产工艺及生产装置。

背景技术

烷基糖苷及烷基醇醚糖苷是由天然脂肪醇或醇醚和葡萄糖在一定的条件下失去一分子水而成的含有单苷、二苷、多苷的混合物，是安全无毒、刺激性低、不会导致人的皮肤产生接触性皮炎、生物降解快而完全的非离子表面活性剂。但由于中碳链单苷的水溶性较差、泡沫中等而限制了其某些应用范围，通过对其改性研究可在保持烷基糖苷的优点前提下，使缺点得到改善。

由于烷基多苷是多羟基化合物，因此可以与许多化学基团反应，生成新的衍生物，如烷基多苷酯、烷基多苷硫酸酯、磺基琥珀酸酯、烷基多苷季铵盐等。目前烷基多苷硫酸酯多采用氯磺酸、氨基磺酸、SO₃等对烷基多苷进行磺化生成，但由于烷基多苷的熔点在100℃以上，因此磺化反应需要在有机溶剂中进行，反应结束后再将溶剂蒸出加以利用，这给工业生产带来了很多困难。

目前，烷基糖苷的生产工艺采用过量脂肪醇与葡萄糖反应，反应后粗产品含有大量脂肪醇，需采用两级蒸醇装置将过量脂肪醇除去，能耗较大，且反应后产品颜色较深，不能满足使用需求，需进一步进行双氧水漂白工序。

发明内容

本发明的目的是克服现有工艺的不足，提供一种新型糖苷类表面活性剂混合物、生产工艺及装置；所述产品品质得以提升；所述工艺应无需设置脱醇工序，有效降低产品能耗，且工艺流程简单，生产效率高；所述装置应配置方便、投资成本不高。

本发明的技术方案是：

一种新型糖苷类表面活性剂混合物，其成分及相应质量百分比如下：

阴离子硫酸酯盐类表面活性剂20～80％，

烷基糖苷类表面活性剂0.1～40％，

硫酸盐0.1～5％，

其余为水；

所述阴离子硫酸酯盐类表面活性剂中包含20～50％的烷基糖苷硫酸酯盐和50～80％的脂肪醇硫酸酯盐。

一种新型糖苷类表面活性剂混合物的生产工艺，包括以下步骤：

1)糖苷化反应：脂肪醇、葡萄糖及催化剂按比例投入糖苷化反应系统，在105～120℃的反应温度，5-20kPa的真空条件下进行糖苷化反应，反应结束后经过过滤器除去未反应的葡萄糖及副产物多糖，得糖苷化反应后产物；

所述脂肪醇、葡萄糖的投料摩尔比控制在3～5:1；所述催化剂为浓硫酸、对甲苯磺酸中的一种，催化剂用量为总投料质量的0-1％；

2)磺化反应：糖苷化反应后产物输送至磺化反应器进行磺化，磺化反应温度为60-80℃，磺化物料中和值100-130mgNaOH/g；

3)磺化后酸酯经中和调整后，得到目标产物——糖苷类表面活性剂混合物。

所述脂肪醇为C6-C18脂肪醇及其混合物，优选C8-C16脂肪醇及其混合物；所述葡萄糖为淀粉、糖浆、无水葡萄糖及一水葡萄糖中的至少一种，优选无水葡萄糖。

所述糖苷化反应为连续生产工艺、间歇化生产工艺，优选连续生产工艺；

所述糖苷化反应的间歇化生产工艺采用釜式反应器，所述釜式反应器中的反应时间为4-6小时；

所述糖苷化反应的连续化生产工艺，包括以下步骤：

1)脂肪醇与糖苷化反应后产物经换热器升温后，与葡萄糖、催化剂进入一固液粉碎装置进行均质；

2)均质后物料经加热器升温后，进入一带搅拌装置的糖苷化反应釜进行反应，通过反应釜下的输送泵出料，控制平均停留时间为4～6小时；

3)输送泵输出的物料经步骤1)所述换热器降温后，经过滤器除去未反应的葡萄糖及副产物多糖，进入下步磺化反应。

一种新型糖苷类表面活性剂混合物的生产装置，其特征在于该装置包括通过管道依次相连的糖苷化反应装置、过滤器、磺化反应系统、中和调整系统以及产品出口，糖苷化反应装置上分别设置有脂肪醇入料口、葡萄糖入料口以及催化剂入口。

所述糖苷化反应装置可为一带加热、搅拌、真空系统及输出泵的釜式反应器，或者为一套连续糖苷化反应装置；

所述连续糖苷化反应装置包括通过管道依次相通的脂肪醇入料口、换热器吸热管、固液粉碎机、加热器、糖苷化反应釜、输送泵、换热器放热管以及烷基糖苷混合物出口，所述固液粉碎机固相入口设置有葡萄糖入料口及催化剂入口；脂肪醇经由换热器吸热管升温后进入固液粉碎机，糖苷化反应釜物料经由输送泵经换热器放热管降温后，由烷基糖苷混合物出口输出。

所述磺化反应系统为常规的降膜式气相磺化反应器；

本发明与现有工艺相比，具有以下优点：