[发明专利]一种连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置

说明书

本发明属于化工领域。目的是提供一种连续化生产高品质N‑脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置，提高酰氯的转化率，降低脂肪酸钠的含量。技术方案是：一种连续化生产高品质N‑脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：(1)反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料分别进入一混合装置混匀；(2)混匀后的物料，经过换热器降温后，利用一输送泵由底部进入一带有溢流口的酰胺化柱中，在适宜的温度、pH值下进行酰胺化反应；(3)酰胺化后的产物经酰胺化柱溢流口溢出后，一部分作为循环回用物料进入混合装置进行循环反应；另一部分经加热器加热后进入老化器进行老化反应；(4)老化后的反应产物即目标物N‑脂肪酰氨基酸盐。

技术领域

本发明属于日用化工技术领域，具体的说是连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置。

背景技术

表面活性剂由于具有独特的应用性能，在诸多领域备受关注和应用，然而目前大多数表面活性剂属于石油基来源，由于原材料的不可再生性、低化学安全性和难降解性而备受诟病。

随着工业技术的不断发展，新型表面活性剂相继问世，氨基酸表面活性剂就是其中的一种。由于原料天然可再生，以及其自身具有优良的表面活性、良好的钙皂分散性、优异的抑菌作用、高安全性、低刺激性、易生物降解和良好的环境相容性等优势，氨基酸表面活性剂在日化、食品、饮料、生物制药、矿物浮选、金属清洗剂、纺织印染、农乳等领域得到了较为广泛的研究和应用。国外的制造厂家有美国陶氏公司的Hamposyl系列，瑞士科莱恩公司的Medialan和Hostapon系列，日本味之素的Amisoft系列；国内的厂家有南京中狮、广州天赐、广州百孚润、上海利盛等。

氨基酸表面活性剂的生产有酶促催化法，如Hasmah Bidin等研究了通过脂肪酶RMIM催化棕榈油酯和赖氨酸制备氨基酸表面活性剂；还有脱水缩合法，如Woodbury等研究了高温条件下，脂肪酸与氨基酸碱金属盐可直接生成相应的氨基酸表面活性剂。但由于种种原因，目前氨基酸表面活性剂的工业化生产主要还是间接法——化学合成法，如专利CN104640839B公布了根据Schotten－Baumann缩合法原理，使用N-酰基氨基酸表面活性剂或对应酸酐作为催化剂生产N-酰基氨基酸表面活性剂；专利JP11180938以水-叔丁醇为缩合反应溶剂，形成稳定的水/叔丁醇/活性物三元体系而再次分层，再通过蒸馏提纯得到产品；US20150126776用甘油作为溶剂，碱金属或碱土金属氧化物、碱金属甲氧化物等作为催化剂，合成N-脂肪酰氨基酸盐；专利WO2015026538为了得到色泽更好的产品，用甲醇作溶剂。专利CN102311359A和CN105439882A公布了一种利用脂肪酸甲酯代替脂肪酰氯合成N-脂肪酰基氨基酸类表面活性剂的方法。

在已有的研究和专利文献中，对氨基酸表面活性剂的制备进行了很多的改进和创新，酰氯与氨基酸缩合反应仍是目前主要的工业化生产方式。为了提高反应转化率以及N-脂肪酰基氨基酸类表面活性剂的得率，工艺生产中需要加入甲醇、叔丁醇、甘油等有机溶剂；而加入的有机溶剂虽然经过了后续工艺的脱除，但不可避免的仍有部分残留，给产品的品质、应用造成了一定的影响。

发明内容

本发明的目的是克服上述技术的不足，提供一种工艺简洁，无有机溶剂残留的连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺及装置。使用该方法及装置生产的N-脂肪酰氨基酸盐无有机溶剂残留，并且可以有效提高酰氯的转化率，降低脂肪酸钠的含量，提高产品品质。

本发明的技术方案是：

一种连续化生产高品质N-脂肪酰氨基酸盐表面活性剂的工艺，包括以下步骤：

(1)反应物料氨基酸混合物、酰氯、液碱和循环回用物料分别进入一混合装置混匀；

(2)混匀后的物料，经过换热器降温后，利用一输送泵由底部进入一带有溢流口的酰胺化柱中，在适宜的温度、pH值下进行酰胺化反应；