[发明专利]一种采用脉冲式静态刚柔混合器制备脂肪酸酰胺的方法

说明书

本发明公开了一种采用脉冲式静态刚柔混合器制备脂肪酸酰胺的方法，包括：将脂肪酸及催化剂加入脉冲式静态刚柔混合器中，提前预热；将液氨预热形成气态氨气，打开气流脉冲调节阀，氨气通过气相导管进入脉冲式静态刚柔混合反应器开始升温反应，当酸酯1mg KOH/g时达到反应终点，冷却降温至80℃以下，即可制成成品。本发明采用一种采用脉冲式静态刚柔混合器制备脂肪酸酰胺，通过刚柔分布器设置，结合气流脉冲控制，促使柔性体随气流不断抖动或作多体运动，强化了流体湍动程度，能确保在不外加机械搅拌的情况下，提高反应过程气液混合效率，实现降低反应过程能耗、降低成本和提升产品品质的目的。

技术领域

本发明涉及脂肪酸酰胺的制备领域，具体涉及一种采用脉冲式静态刚柔混合器制备脂肪酸酰胺的方法。

背景技术

脂肪酸酰胺类产品是脂肪酸系列产品合成的重要衍生物之一。脂肪酸酰胺是应用广泛的绿色精细化工品，包括芥酸酰胺、油酸酰胺及硬脂酸酰胺等，在树脂、塑料、油墨、纺织、造纸、涂料、金属加工、橡胶工业、包装材料等行业中都有着广泛的用途和极高的附加值。随着应用领域的不断扩展，市场对脂肪酸酰胺产品的品质要求也不断提高，急需纯度高、色泽浅、杂质少、稳定性好的高端产品。

制备脂肪酸酰胺的化学路线有多种，由于原料、产率、副产物对环境的污染等原因,只有少数几种能用于工业生产。其中，以脂肪酸与氨发生气液反应合成脂肪酰胺的路线为主，包括常压催化法和高压法，因高压法对反应设备要求高，目前国内外普遍采用低压催化法进行生产。采用油酸、芥酸或硬脂酸与氨气在催化剂存在下进行酰化反应，常用的催化剂有硼酸、磷酸等，反应首先生成油酸铵盐，后者在升高温度下脱水生成油酸酰胺，反应式如下：

C_nH_2n-1COOH+NH₃→C_nH_2n-1COONH₄ (1)

C_nH_2n-1COONH₄→C_nH_2n-1CONH₂+H₂O (2)

在传统脂肪酸酰胺的合成工艺中，常采用釜式搅拌反应釜或/和釜式静态鼓泡反应釜进行生产。在常规釜式静态鼓泡间歇反应釜中，由于氨气和脂肪酸气液传质存在较大的液膜阻力，单靠气流扰动很难实现反应的混合的均匀性，反应效率低，若额外增加机械搅拌，虽然有利于气液混合，但混沌混合效果依然有限，且机械搅拌额外增加了装置动力能耗。传统工艺受气液混合效率影响，反应时间延长、反应温度提高，不仅导致了过程能耗高，同时因脂肪酸酰胺长时间处于高温环境，增加了其副产物的发生(脂肪酸酰胺氧化脱水生成腈或脱氨生成脂肪酸)，从而影响产品品质。

发明内容

本发明提供一种采用脉冲式静态刚柔混合器制备脂肪酸酰胺的方法，本发明能确保在不外加机械搅拌的情况下，提高反应过程气液混合效率，实现降低反应过程能耗、降低成本和提升产品品质的目的。

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，提供了一种采用脉冲式静态刚柔混合器制备脂肪酸酰胺的方法，包括以下步骤：

步骤一、将脂肪酸及催化剂加入脉冲式静态刚柔混合器中，并预热至140℃～180℃；

步骤二、将液氨预热至43～50℃，形成气态氨气，打开气流脉冲调节阀，氨气通过气相导管进入脉冲式静态刚柔混合器开始升温反应，达到反应终点后冷却降温至80℃以下，即制成脂肪酸酰胺。

优选的是，所述脉冲式静态刚柔混合器包括：

壳体，其上端设置有进料口和出气口；所述壳体的下端设置有出料口；其中，出气口上设置出气阀；