專利名稱：連續(xù)化生產低二鈉鹽的脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種連續(xù)化生產低二鈉鹽的脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，屬于化工技術領域。
背景技術：
眾所周知，脂肪酸甲酯磺酸鈉(簡稱MES)是以天然動植物油脂為原料，經深度加工制得的性能優(yōu)良的脂肪酸系陰離子表面活性劑。它具有良好的去污性、鈣皂分散性、乳化性、增溶性和生物降解性，以及水解穩(wěn)定性、對硬水不敏感性、低刺激性、低毒性。MES與烷基苯磺酸鈉(LAS)、脂肪醇硫酸鈉(AS)等有較好的配伍性，并能改善它們的去污力，因而開發(fā)應用前景廣闊。MES是去污力極強的表面活性劑，在低溫、硬水等情況下優(yōu)于LAS和AS的洗滌性能。在MES系列產品中，以C原子數為16 18的MES去污效果最好。但MES因其生產工藝流程較長，技術難度較大，特別是在二鈉鹽及色澤的有效控制、裝置的安全性等方面仍有待進一步研究探索和改進，因而MES在國際上能真正實現(xiàn)產業(yè)化的仍極少。早在二十世紀二十年代就有人進行MES的研究，MES生產技術的研究報導很多， 文獻表明在MES生產中目前就關鍵工段漂白再酯化而言有兩種工藝路線酸性漂白和中性 (堿性)漂白工藝路線。由于酸性漂白效果較中性(堿性)漂白好，因此，大多采用脂肪酸甲酯磺化、老化、甲酯磺酸漂白再酯化、中和和干燥等工段制備MES的技術路線即酸性漂白工藝路線。美國劍米索恩公司的專利ZL00133161.2采用較高溫度即91°C至110°C的溫度范圍內進行再酯化、酸漂白的工藝路線。而浙江贊成科技有限公司的專利申請CN1010M354A 中采用低溫即40°C至70°C預漂白與產品的二次漂白結合并在漂白和中和后增設了有一定停留時間的大貯罐，用于調整色澤、PH等工藝路線。但前者存在安全隱患(早在九十年代我國成都和大連都曾先后從美國引進MES生產技術和裝置，但均因安全等因素未能正常生產)，后者漂白效果差(二鈉鹽(100% a. m)在5 10%左右)，生產不連續(xù)、產品質量不穩(wěn)定。
發(fā)明內容本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術中存在的不足，提供一種連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，可以有效控制MES產品的二鈉鹽和色澤，安全性高，實現(xiàn)MES的連續(xù)化工業(yè)生產。按照本實用新型提供的技術方案，一種連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，包括磺化老化系統(tǒng)、漂白再酯化系統(tǒng)和中和閃蒸系統(tǒng)；所述磺化系統(tǒng)包括磺化反應器和老化罐，磺化反應器上部的兩個進口分別通過管道與SO3氣體罐和脂肪酸酯原料罐連接，磺化反應器下端的出口通過管道與氣液分離器的進口連接，氣液分離器上端的氣體出口通過管道與旋風分離器的進口連接，旋風分離器的出口通過管道與磺酸出料泵的輸入端連接，氣液
4分離器下端的液體出口通過管道與磺酸出料泵的輸入端連接，磺酸出料泵的輸出端通過管道與老化罐下端的進口連接，老化罐上端設有第一出口，老化罐上端的側壁設有第二出口和第三出口，老化罐的第一出口、第二出口、第三出口通過管道與漂白再酯化系統(tǒng)連接；所述漂白再酯化系統(tǒng)包括再酯化回路和再酯化反應器，所述再酯化回路和再酯化反應器的輸入端連接，再酯化反應器的輸出端與冷卻器的進口連接，冷卻器的出口與單體貯罐連接，單體貯罐與中和閃蒸系統(tǒng)連接；所述再酯化回路為漂白混合泵、靜態(tài)混合器、第一再酯化冷卻器、第二再酯化冷卻器通過管道連接而成的回路，所述漂白混合泵的進口與老化罐的出口、 再酯化劑貯罐、漂白劑貯罐連接，漂白混合泵的出口與靜態(tài)混合器的輸入端連接，靜態(tài)混合器的輸出端與第一再酯化冷卻器的進口連接，第一再酯化冷卻器的出口與第二再酯化冷卻器的進口連接，第二再酯化冷卻器的出口與漂白混合泵的進口連接；特征是在所述第二再酯化冷卻器出口端的管道上并聯(lián)連接再酯化管道，在再酯化管道上串聯(lián)二個以上的再酯化反應器。[0008]所述再酯化反應器的個數為2 5個，所述再酯化反應器在豎直方向依次排列。[0009]所述單體貯罐的出口與磺酸給料泵的輸入端連接，磺酸給料泵的輸出端與中和閃蒸系統(tǒng)連接。[0010]所述中和閃蒸系統(tǒng)包括進料四通、中和混合泵、中和循環(huán)泵、第一中和冷卻器、第二中和冷卻器和真空閃蒸器，所述進料四通的第一進口與磺酸給料泵的輸出端連接，進料四通的第二進口與堿液罐連接，進料四通的第三進口與水罐連接，進料四通的出口與中和混合泵的進口連接，中和混合泵的出口與中和循環(huán)泵的進口連接，中和循環(huán)泵的出口并聯(lián)連接第一中和冷卻器和第二中和冷卻器，第一中和冷卻器和第二中和冷卻器上端的出口與上料泵的輸入端連接，上料泵的輸出端與靜態(tài)混合器的進口連接，靜態(tài)混合器的出口與加熱器的進口連接，加熱器的出口與真空閃蒸器上端的進口連接，真空閃蒸器下端的出口與出料泵的輸入端連接，出料泵的輸出端與成品罐連接。[0011]在所述第一中和冷卻器、第二中和冷卻器的出口端與進料四通的第四進口之間通過管道連接形成回路；所述中和循環(huán)泵的出口端和進料四通的第四進口之間通過管道連接形成回路。[0012]在所述出料泵的輸出端與靜態(tài)混合器的進口端之間連接有管道；在所述出料泵的輸出端與真空閃蒸器的進料口之間連接有管道。[0013]在所述單體貯罐上安裝有甲醇冷卻器。[0014]所述第一中和冷卻器、第二中和冷卻器為立式冷卻器。[0015]本實用新型具有以下特點[0016](1)本實用新型所述的系統(tǒng)不存在危險氣體的積累，構不成形成爆炸的條件，因此整個系統(tǒng)遠離爆炸危險點，即使在高溫區(qū)裝置也十分安全，操作也容易控制；[0017](2)、本實用新型可以防止H2A過快分解，同時又能及時帶走反應所產生的熱量， 使得漂白再酯化后酸的色澤能達到(5% a.m, Hazen)彡57 ；[0018](3)本實用新型從甲酯磺化、老化、漂白再酯化、中和以及脫甲醇干燥工段，全過程全部為自動化控制，且連續(xù)化運行，實現(xiàn)了連續(xù)化工業(yè)生產。


5[0019]圖1為本實用新型的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合具體附圖對本實用新型作進一步說明。如圖所示連續(xù)化生產低二鈉鹽的脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)包括磺化反應器1、 老化罐2、SO3氣體罐3、脂肪酸酯原料罐4、氣液分離器5、旋風分離器6、磺酸出料泵7、再酯化反應器8、漂白混合泵9、靜態(tài)混合器10、第一再酯化冷卻器11、第二再酯化冷卻器12、 再酯化劑貯罐13、漂白劑貯罐14、單體貯罐15、磺酸給料泵16、甲醇冷卻器17、進料四通 18、中和混合泵19、中和循環(huán)泵20、第一中和冷卻器21、第二中和冷卻器22、堿液罐23、水罐24、上料泵25、真空閃蒸器沈、靜態(tài)混合器27、加熱器28、出料泵四、成品罐30、第一閥門31、第二閥門32、第三閥門33、第四閥門34、第五閥門35、第六閥門36、第七閥門37、第八閥門38、第九閥門39、第十閥門40、第十一閥門41、第十二閥門42、第十三閥門43、第十四閥門44、第十五閥門45、第十六閥門46、第十七閥門47、第十八閥門48、第十九閥門49、第二十閥門50、第二十一閥門51、第二十二閥門52、第二十三閥門53、冷卻器M、第二十四閥門55等。本實用新型包括磺化老化系統(tǒng)、漂白再酯化系統(tǒng)和中和閃蒸系統(tǒng)；所述磺化系統(tǒng)包括磺化反應器1和老化罐2，磺化反應器1上部的兩個進口分別通過管道與SO3氣體罐3和脂肪酸酯原料罐4連接，磺化反應器1下端的出口通過管道與氣液分離器5的進口連接，氣液分離器5上端的氣體出口通過管道與旋風分離器6的進口連接， 旋風分離器6的出口通過管道與磺酸出料泵7的輸入端連接，氣液分離器5下端的液體出口通過管道與磺酸出料泵7的輸入端連接，磺酸出料泵7的輸出端通過管道與老化罐2下端的進口連接，在老化罐2上端設有第一出口，老化罐2上端的側壁設有第二出口和第三出口，老化罐2的第一出口、第二出口、第三出口通過管道與漂白再酯化系統(tǒng)連接；所述漂白再酯化系統(tǒng)包括再酯化回路和兩個以上的再酯化反應器8，所述再酯化回路和再酯化反應器8的輸入端連接，再酯化反應器8的輸出端與單體貯罐15連接，單體貯罐15與中和閃蒸系統(tǒng)連接；所述再酯化回路為漂白混合泵9、靜態(tài)混合器10、第一再酯化冷卻器11、第二再酯化冷卻器12通過管道連接而成的回路，所述漂白混合泵9的進口與老化罐2的出口、再酯化劑貯罐13、漂白劑貯罐14連接，漂白混合泵9的出口與靜態(tài)混合器10的輸入端連接，靜態(tài)混合器10的輸出端與第一再酯化冷卻器11的進口連接，第一再酯化冷卻器11的出口與第二再酯化冷卻器12的進口連接，第二再酯化冷卻器12的出口與漂白混合泵9的進口連接；在所述第二再酯化冷卻器12出口端的管道上并聯(lián)連接再酯化管道，在再酯化管道上串聯(lián)二個以上的再酯化反應器8，再酯化反應器8的個數為2 5個，所述再酯化反應器8在豎直方向依次排列，每個再酯化反應器8之間呈階梯狀步步高的形式排列，最下方的再酯化反應器8的進口與第二再酯化冷卻器12的出口連接，出口與上方的再酯化反應器8的進口連接，依此次序排列，最上方的再酯化反應器8的出口與冷卻器M的進口連接，冷卻器M 的出口與單體貯罐15的進口連接，單體貯罐15的出口與磺酸給料泵16的輸入端連接，磺酸給料泵16的輸出端與中和閃蒸系統(tǒng)連接；所述中和閃蒸系統(tǒng)包括進料四通18、中和混合泵19、中和循環(huán)泵20、第一中和冷卻器21、第二中和冷卻器22和真空閃蒸器沈，所述進料四通18的第一進口與磺酸給料泵 16的輸出端連接，進料四通18的第二進口與堿液罐23連接，進料四通18的第三進口與水罐對連接，進料四通18的出口與中和混合泵19的進口連接，中和混合泵19的出口與中和循環(huán)泵20的進口連接，中和循環(huán)泵20的出口并聯(lián)連接第一中和冷卻器21和第二中和冷卻器22，第一中和冷卻器21和第二中和冷卻器22上端的出口與上料泵25的輸入端連接，上料泵25的輸出端與靜態(tài)混合器27的進口連接，靜態(tài)混合器27的出口與加熱器觀的進口連接，加熱器觀的出口與真空閃蒸器沈上端的進口連接，真空閃蒸器沈下端的出口與出料泵四的輸入端連接，出料泵四的輸出端與成品罐30連接；[0027]在所述第一中和冷卻器21、第二中和冷卻器22的出口端與進料四通18的第四進口之間通過管道連接形成回路；所述中和循環(huán)泵20的出口端和進料四通18的第四進口之間通過管道連接形成回路，并在此管道上設有第二十三閥門53 ；[0028]在所述出料泵四的輸出端與靜態(tài)混合器27的進口端之間連接有管道，并在此管道上設有第二十二閥門52 ；在所述出料泵四的輸出端與真空閃蒸器沈的進料口之間連接有管道，并在此管道上設第二十一閥門51 ；[0029]在所述單體貯罐15上安裝有甲醇冷卻器17 ；[0030]在所述SO3氣體罐3和磺化反應器1的進口端之間設有第一閥門31 ；[0031]在所述旋風分離器6的出口端設有第二閥門32 ；[0032]在所述磺酸出料泵7的輸入端設有第三閥門33，在所述磺酸出料泵7的輸出端設有第四閥門34；[0033]在所述老化罐2的第一出口、第二出口、第三出口處分別設有第五閥門35、第六閥門36、第七閥門37 ；[0034]在所述第一再酯化冷卻器11的進口端設有第八閥門38，在第一再酯化冷卻器11 的出口端設有第九閥門39;[0035]在所述第二再酯化冷卻器12的出口端設有第十閥門40 ；[0036]在所述再酯化反應器8的進口端設有第十一閥門41 ；[0037]在所述冷卻器M和單體貯罐15的進口之間設有第十二閥門42 ；[0038]在所述單體貯罐15的出口端設有第十三閥門43 ；[0039]在所述堿液罐23的進料四通18的第二進口端之間設有第十四閥門44，在所述水罐M和進料四通18的第三進口端之間設有第十五閥門45 ；[0040]在所述中和循環(huán)泵20的出口端設有第十六閥門46 ；[0041]在所述第一中和冷卻器21的進口端設有第十七閥門47，在第一中和冷卻器21的出口端設有第二十閥門50，在所述第二中和冷卻器22的進口端設有第十八閥門48，在第二中和冷卻器22的出口端設有第二十四閥門55 ；[0042]在所述上料泵25的輸入端設有第十九閥門49 ；[0043]所述第一中和冷卻器21、第二中和冷卻器22為立式冷卻器。[0044]本實用新型的工作過程S03氣體和脂肪酸酯原料送入磺化反應器1，反應物進入氣液分離器5和旋風分離器6，反應物送入老化罐2中，得到的反應物進入再酯化回路中，再酯化回路中的反應物進入多個依次豎直排列的再酯化反應器8中，再酯化反應器8的排布形式不會有氣相存在，消除了爆炸形成的條件，避免了氣體的積聚，同時豎直排列形成一定的液柱壓力能使漂白再酯化在較高的高溫區(qū)進行，使漂白和再酯化效果大為增強，二鈉鹽的含量大幅度下降，同時也大大提高了生產裝置的安全性、可操作性和可控性；由漂白再酯化系統(tǒng)出來的反應物進入中和冷卻器和真空閃蒸器。
權利要求1.一種連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，包括磺化老化系統(tǒng)、漂白再酯化系統(tǒng)和中和閃蒸系統(tǒng)；所述磺化系統(tǒng)包括磺化反應器(1)和老化罐(2)，磺化反應器(1)上部的兩個進口分別通過管道與SO3氣體罐(3)和脂肪酸酯原料罐(4)連接，磺化反應器(1)下端的出口通過管道與氣液分離器(5)的進口連接，氣液分離器(5)上端的氣體出口通過管道與旋風分離器(6)的進口連接，旋風分離器(6)的出口通過管道與磺酸出料泵(7)的輸入端連接，氣液分離器(5)下端的液體出口通過管道與磺酸出料泵(7)的輸入端連接，磺酸出料泵(7)的輸出端通過管道與老化罐(2)下端的進口連接，老化罐(2)上端設有第一出口，老化罐(2)上端的側壁設有第二出口和第三出口，老化罐(2)的第一出口、第二出口、第三出口通過管道與漂白再酯化系統(tǒng)連接；所述漂白再酯化系統(tǒng)包括再酯化回路和再酯化反應器(8)，所述再酯化回路和再酯化反應器(8)的輸入端連接，再酯化反應器(8)的輸出端與冷卻器(54)的進口連接，冷卻器(M)的出口與單體貯罐(15 )連接，單體貯罐(15 )與中和閃蒸系統(tǒng)連接；所述再酯化回路為漂白混合泵(9)、靜態(tài)混合器(10)、第一再酯化冷卻器 (11)、第二再酯化冷卻器(12)通過管道連接而成的回路，所述漂白混合泵(9)的進口與老化罐(2)的出口、再酯化劑貯罐(13)、漂白劑貯罐(14)連接，漂白混合泵(9)的出口與靜態(tài)混合器(10)的輸入端連接，靜態(tài)混合器(10)的輸出端與第一再酯化冷卻器(11)的進口連接，第一再酯化冷卻器(11)的出口與第二再酯化冷卻器(12)的進口連接，第二再酯化冷卻器(12)的出口與漂白混合泵(9)的進口連接；其特征是在所述第二再酯化冷卻器(12)出口端的管道上并聯(lián)連接再酯化管道，在再酯化管道上串聯(lián)二個以上的再酯化反應器(8)。
2.如權利要求1所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是所述再酯化反應器(8)的個數為2 5個，所述再酯化反應器(8)在豎直方向依次排列。
3.如權利要求1所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是所述單體貯罐(15)的出口與磺酸給料泵(16)的輸入端連接，磺酸給料泵(16)的輸出端與中和閃蒸系統(tǒng)連接。
4.如權利要求1所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是所述中和閃蒸系統(tǒng)包括進料四通(18)、中和混合泵(19)、中和循環(huán)泵(20)、第一中和冷卻器(21)、第二中和冷卻器(22)和真空閃蒸器(26)，所述進料四通(18)的第一進口與磺酸給料泵(16)的輸出端連接，進料四通(18)的第二進口與堿液罐(23)連接，進料四通(18)的第三進口與水罐(24)連接，進料四通(18)的出口與中和混合泵(19)的進口連接，中和混合泵(19)的出口與中和循環(huán)泵(20)的進口連接，中和循環(huán)泵(20)的出口并聯(lián)連接第一中和冷卻器(21)和第二中和冷卻器(22)，第一中和冷卻器(21)和第二中和冷卻器(22)上端的出口與上料泵 (25 )的輸入端連接，上料泵(25 )的輸出端與靜態(tài)混合器(27 )的進口連接，靜態(tài)混合器(27 ) 的出口與加熱器(28)的進口連接，加熱器(28)的出口與真空閃蒸器(26)上端的進口連接， 真空閃蒸器(26)下端的出口與出料泵(29)的輸入端連接，出料泵(29)的輸出端與成品罐 (30)連接。
5.如權利要求4所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是在所述第一中和冷卻器(21)、第二中和冷卻器(22)的出口端與進料四通(18)的第四進口之間通過管道連接形成回路；所述中和循環(huán)泵(20)的出口端和進料四通(18)的第四進口之間通過管道連接形成回路。
6.如權利要求4所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是在所述出料泵(29)的輸出端與靜態(tài)混合器(27)的進口端之間連接有管道；在所述出料泵(29)的輸出端與真空閃蒸器(26)的進料口之間連接有管道。
7.如權利要求1所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是在所述單體貯罐(15)上安裝有甲醇冷卻器(17)。
8.如權利要求4所述的連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，其特征是所述第一中和冷卻器(21)、第二中和冷卻器(22)為立式冷卻器。
專利摘要本實用新型涉及一種連續(xù)化生產脂肪酸甲酯磺酸鈉的系統(tǒng)，包括磺化老化系統(tǒng)、漂白再酯化系統(tǒng)和中和閃蒸系統(tǒng)；磺化系統(tǒng)包括磺化反應器和老化罐，老化罐的第一出口、第二出口、第三出口通過管道與漂白再酯化系統(tǒng)連接；漂白再酯化系統(tǒng)包括再酯化回路和再酯化反應器，所述再酯化回路和再酯化反應器的輸入端連接，再酯化反應器的輸出端與單體貯罐連接，單體貯罐與中和閃蒸系統(tǒng)連接；所述再酯化回路為漂白混合泵、靜態(tài)混合器、第一再酯化冷卻器、第二再酯化冷卻器通過管道連接而成的回路；特征是在第二再酯化冷卻器出口端的管道上并聯(lián)連接二個以上的再酯化反應器。本實用新型不存在危險氣體的積累，構不成形成爆炸的條件，即使在高溫區(qū)裝置也十分安全。
文檔編號C07C309/62GK202246489SQ20112037065
公開日2012年5月30日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權日2011年9月29日
發(fā)明者毛錦生, 金葉 申請人:無錫青蘋果工程勘察設計院