年产900吨十二烷基羟丙基磺基甜菜碱生产车间设计(3)
目前，国内应用最多的甜菜碱型两性表面活性剂仍是烷基甜菜碱，而其改性衍生物烷基羟丙基磺基甜菜碱因具有很多优良的性能而越来越受市场的青睐。烷基羟丙基磺基甜菜碱是一类含强碱性N原子的两性表面活性剂，可在较宽pH范围内保持良好的表面活性。疏水基上羟基的存在使之较一般的磺基甜菜碱具有更好的水溶性，因此被广泛应用于日用化工、油田开采等多个领域[4]。
由于磺基甜菜碱分子结构中具有强酸根基团, 所以它是集典型的阴离子性和阳离子性极性基于一身的季按内盐型两性表面活性剂。人们对两性表面活性剂“梭基甜菜碱”的特性已有相当多的了解。如果用磺基基团取代梭酸基团, 得到的化合物就称为“磺基甜菜碱”[5]。十二烷基甜菜碱属两性离子表面活性剂，两性离子表面活性剂，能与各种类型染料、表面活性剂及化妆品原料配伍，对次氯酸钠稳定，不宜在100℃以上长时间加热。它在酸性及碱性条件下均具有优良的稳定性，配伍性良好。对皮肤刺激性低，生物降解性好，具有优良的去污杀菌、柔软性，抗静电性、耐硬水性和防锈性。可用于配制香波、泡沫浴、敏感皮肤制剂、儿童清洁剂等，也可用作纤文、织物柔软剂和抗静电剂、钙皂分散剂、杀
菌消毒洗涤剂及橡胶工业的凝胶乳化剂、兔羊毛缩绒剂、灭火泡沫剂等，亦是农药草甘膦的增效剂。它可和各种表面活性剂复配，达到良好的协同效应，生物降解性好，低毒。磺基甜菜碱的性能测试表明,磺基甜菜碱性能全面,不但具有十二烷基的所有优点,还具有耐高浓度酸、碱、盐等独特的优点, 因此日益受到人们的重视[6], 甜菜碱向磺基化发展成为趋势。磺基甜菜碱作为新型两性表面活性剂, 已被应用于日用化工、油田驱油等领域, 通过开发和推广应用, 在农药、皮革、纺织、乳胶及制备助剂等方面也将得到广泛应用,这将有利于提高我国精细化工行业的助剂水平。磺基甜菜碱性能全面, 具有耐高浓度酸、碱、盐等优良特性, 且化学稳定性好、钙皂分散性强、毒性低,在日用化工及其它行业中的应用前景看好。近年来国外两性表面活性剂的年增长率保持在7% 左右, 增长速率远远大于其它类型的表面活性剂[7]。
1.2 生产综述
目前，国内应用最多的甜菜碱型两性表面活性剂仍是烷基甜菜碱，而其改性衍生物烷基羟丙基磺基甜菜碱因具有很多优良的性能而越来越受市场的青睐。烷基羟丙基磺基甜菜碱是一类含强碱性N原子的两性表面活性剂，可在较宽pH范围内保持良好的表面活性。疏水基上羟基的存在使之较一般的磺基甜菜碱具有更好的水溶性，因此被广泛应用于日用化工、油田开采等多个领域。多年来,国内外对磺基甜菜碱进行了研究与开发,但其类型比较少,所得到的信息与生产方法也较少，因此对这类表面活性剂进行深入而广泛的研究是非常有必要的[8]。
合成十二烷基羟丙基磺基甜菜碱，首先在氮气保护下，将亚硫酸氢钠水溶液从原料罐中打入反应釜，与催化剂混合完全后，将环氧氯丙烷从原料罐中打入反应釜，之后将产物3-氯2-羟基丙磺酸钠通过换热器冷凝，将冷凝后的3-氯2-羟基丙磺酸钠接收至3-氯2-羟基丙磺酸钠中间储罐，将生成的3-氯2-羟基丙磺酸钠和叔胺通入季胺化釜反应，反应完成后收集产品，即得到产品十二烷基羟丙基磺基甜菜碱[9]。
1.3 原料物性
原料经过一系列的变化最终得到所需的产品，需经过诸如化学反应、化学物质的分配、温度变化、压力变化、相变化、物理分离等过程。以适当的方式把这些过程组合起来，便形成了一个完整的工艺流程。换句话说，一个完整的工艺流程实际上也是各个单元操作过程的合理组合。为了更好的确定并实行工艺过程，因此原料的性质是关键的一点，只有确切了解了原料的各种性质包括市场价格等，才能最好的选择出合适且性价比高的原料来更好的完成整个车间的设计，达成一定的要求。
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