[实用新型]一种用于提高表面活性剂活性成分的多级酯化反应系统

说明书

本实用新型公开了一种用于提高表面活性剂活性成分的多级酯化反应系统，包括预酯化反应器、酯化循环泵、预酯化剂输送泵、加热器和气体SO₃降膜反应器；所述预酯化反应器上部有预酯化剂和有机原料进口，底部出口和酯化循环泵入口相连；所述酯化循环泵出口连接加热器，并通过加热器和预酯化反应器上部的循环进口相连；所述预酯化反应器下部出口和预酯化剂输送泵进口连接；所述预酯化剂输送泵出口和气体SO₃降膜反应器的侧面有机料进口相连；所述气体SO₃降膜反应器顶部和气体SO₃相连，底部出口去气液分离系统。

技术领域

本实用新型涉及一种用于提高表面活性剂活性成分的多级酯化反应系统。

背景技术

脂肪醇硫酸盐K₁₂、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐AES等阴离子表面活性剂的生产工艺，包含酯化反应（使用脂肪醇以及醇醚类有机原料，气体SO₃作为酯化剂），中和反应（使用中和剂进行中和得到65~75%的高浓度中间单体），干燥脱水，成型，制得颗粒状产品。

化学结构简式：

脂肪醇硫酸盐(K₁₂)：C₁₁H₂₃-CH₂-O-SO₃ –Na；

脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸盐(AES)：C₁₁H₂₃-CH₂-（OC₂H₄）_n-O-SO₃ –Na， n=1~4。可以看出硫酸酯化反应以C-O-S键形式结合。高温、高H⁺浓度，C-O-S易断裂，随时间延长H⁺浓度加速上升，造成物料快速分解。为了得到安全环保方便使用的产品，这类产品生产：第一，加入一定量pH稳定剂如磷酸盐、柠檬酸盐、硼酸盐、NTA、聚丙烯酸盐等，防止生产工艺过程中和、高温干燥和储存时H⁺浓度快速上升；第二，干燥，脱去物料中的水分，没有溶剂电解质无法电离，H⁺无法形成；第三，成型，做成比表面积大的小颗粒物料便于溶解。这些稳定剂加入会使活性物下降，影响产品洗涤、乳化等性能，并在生产过程引起表面活性剂物料性质变化，造成粘度增加、浓度变化、脱水困难、物料不成型等生产问题。

脂肪酸甲酯磺酸盐(MES)生产，包含SO₃磺化、老化、再酯化漂白、中和、干燥、成型等过程。磺化工艺过程需要过量SO₃的加入才能磺化反应彻底，然后加入大量的溶剂如甲醇或乙醇进行再酯化漂白过程，和过量的SO3进行再酯化反应，最后产品中生成甲基硫酸盐或乙基硫酸盐，这些副产物的产生不利于产品的应用，使得产品活性成分下降，产生容易粘结，甚至洗涤剂气味异常。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型公开了一种用于提高表面活性剂活性成分的多级酯化反应系统，包括预酯化反应器、酯化循环泵、预酯化剂输送泵、加热器和气体SO₃降膜反应器；所述预酯化反应器上部有预酯化剂和有机原料进口，底部出口和酯化循环泵入口相连；所述酯化循环泵出口连接加热器，并通过加热器和预酯化反应器上部的循环进口相连；所述预酯化反应器下部出口和预酯化剂输送泵进口连接；所述预酯化剂输送泵出口和气体SO₃降膜反应器的侧面有机料进口相连；所述气体SO₃降膜反应器顶部和气体SO₃相连，底部出口去气液分离系统。

优选地，所述预酯化反应器为旋流预酯化反应器。

所述预酯化反应器中温度为50-120℃，物料停留时间大于30min，循环物料：有机原料重量比=（1-10）：1，有机原料：预酯化剂的摩尔比=（10-50）：1。

本实用新型的有益效果在于：