專利名稱:一種連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及飼料添加劑,尤其涉及人工合成膽堿。
背景技術(shù):
膽堿是維生素B族中的一種,具有促進(jìn)肝、腎的脂肪代謝作用,也是機(jī) 體合成乙酰膽堿的基礎(chǔ),能夠影響神經(jīng)信號(hào)傳遞。膽堿還是動(dòng)物體內(nèi)蛋氨酸 合成所需甲基的主要來源之一,天然膽堿存在于多種食物和詞料中,但其含 量尚不能完全滿足家畜、家禽和其他人工養(yǎng)殖動(dòng)物的生長(zhǎng)要求,因此在飼料 中需添加合成膽堿提高含量,促進(jìn)養(yǎng)殖動(dòng)物的快速生長(zhǎng),防止和減少因飼料 缺乏膽堿而導(dǎo)致出現(xiàn)生產(chǎn)緩慢、死亡率高、脂肪肝、產(chǎn)收率低等不良后果。 氯化膽堿即是人工合成膽堿的一種,現(xiàn)有氯化膽堿水劑的生產(chǎn)工藝是間歇化 生產(chǎn),先將物料加入到反應(yīng)釜中進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),因?yàn)榉磻?yīng)過程大量放熱,所 以要同時(shí)開啟泵和冷卻器,用泵將反應(yīng)釜中的物料抽入冷卻器中進(jìn)行冷卻, 降溫后再輸回反應(yīng)釜中,如此用泵將物料在反應(yīng)釜和冷卻器之間往復(fù)循環(huán), 一焉將物料降溫有利于化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行,二是使物料充分混合。這種方式處理 一釜物料要在反應(yīng)釜中反應(yīng)10個(gè)小時(shí)以上,實(shí)現(xiàn)反應(yīng)完全后,方能將物料投 入下一道生產(chǎn)工序。生產(chǎn)周期長(zhǎng)、能源消耗多,生產(chǎn)工序不連續(xù),動(dòng)力、人 工消耗大,制作成本高,生產(chǎn)效率低。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的,就是提供一種人工合成膽堿新工藝,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生 產(chǎn),減少人工、動(dòng)力、材料消耗,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率。
本發(fā)明的任務(wù)是這樣完成的:設(shè)計(jì)一種連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝, 以鹽酸、三甲胺為原料,以環(huán)氧乙烷為輔料,在若干主線設(shè)備和配套設(shè)備組 成的生產(chǎn)線上合成制作,生產(chǎn)線設(shè)備采用石墨反應(yīng)器、鹽酸鹽儲(chǔ)罐、管道反 應(yīng)器、粗膽堿儲(chǔ)罐、蒸發(fā)器、緩沖罐、成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐為主線設(shè)備,與各階段 配套設(shè)備用管道相互連接,構(gòu)成自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)線,原料輔料經(jīng)過調(diào)整混合階段、循環(huán)反應(yīng)階段、蒸發(fā)成品階段各個(gè)工藝過程連續(xù)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),制
成含量為70% 75%的氯化膽堿水劑。調(diào)整混合階段的主線設(shè)備為石墨反應(yīng)器, 配套設(shè)備為鹽酸儲(chǔ)罐、三甲胺儲(chǔ)罐、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、鹽酸計(jì)量罐、三甲胺計(jì)量
罐、吸收塔,工藝過程為將鹽酸與三甲胺按l: 3的比例分別通過轉(zhuǎn)子流量
計(jì)加入石墨反應(yīng)器,進(jìn)行充分反應(yīng),形成鹽酸鹽,并通過鹽酸計(jì)量罐、三甲
胺計(jì)量罐對(duì)鹽酸鹽進(jìn)行補(bǔ)充、調(diào)整,使PH值保持在6 6.5,然后輸人鹽酸 鹽儲(chǔ)罐進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)階段。循環(huán)反應(yīng)階段的主線設(shè)備為鹽酸鹽儲(chǔ)罐、管道反 應(yīng)器、粗膽堿儲(chǔ)罐,配套設(shè)備為環(huán)氧乙垸儲(chǔ)罐、轉(zhuǎn)子流量計(jì)、離心泵、冷卻
器、緩沖器、吸收塔,工藝過程為將鹽酸鹽由鹽酸鹽儲(chǔ)罐輸入管道反應(yīng)器,
并通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)將環(huán)氧乙烷儲(chǔ)罐中的環(huán)氧乙垸輸入管道反應(yīng)器,加入鹽酸 鹽中進(jìn)行反應(yīng),離心泵將反應(yīng)后的鹽酸鹽抽至冷卻器中冷卻,通過緩沖器再 輸入下一組冷卻器中進(jìn)行冷卻,然后輸回鹽酸鹽儲(chǔ)罐中重新打入管道反應(yīng)器 進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),再由離心泵將鹽酸鹽抽至冷卻器,循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)過程,殘余
氣體抽入吸收塔處理,如此反復(fù)循環(huán)9 11個(gè)小時(shí),將鹽酸鹽制成粗膽堿, 檢測(cè)PH值9 11、三甲胺殘留物低于150PPM,輸進(jìn)蒸發(fā)器,進(jìn)入蒸發(fā)成品階 段。蒸發(fā)成品階段的主線設(shè)備為蒸發(fā)器、緩沖罐、成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐,配套設(shè)備
為鍋爐、蒸汽包、冷卻器、集水罐,工藝過程為將粗膽堿輸入蒸發(fā)器,由
鍋爐產(chǎn)生蒸汽,經(jīng)蒸汽包輸向蒸發(fā)器加熱,蒸發(fā)的水份經(jīng)冷卻器進(jìn)入集水罐, 蒸發(fā)器中去掉多余水份的粗膽堿制成氯化膽堿水劑,輸入緩沖罐中匯集,再 輸入成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐。實(shí)際生產(chǎn)中,生產(chǎn)線設(shè)備不停地運(yùn)行,鹽酸與三甲胺持 續(xù)不斷地打入石墨反應(yīng)器中,進(jìn)行充分反應(yīng),隨時(shí)通過三甲胺計(jì)量罐和鹽酸
計(jì)量罐進(jìn)行補(bǔ)充、微調(diào),檢測(cè)PH值達(dá)到6 6.5,將鹽酸鹽打入鹽酸鹽儲(chǔ)罐, 然后加入管道反應(yīng)器進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),并用離心泵將鹽酸鹽抽出冷卻,進(jìn)行往 復(fù)循環(huán),充分反應(yīng)10個(gè)小時(shí)左右,觀察在線檢測(cè)儀,PH值達(dá)到10時(shí)取樣 化驗(yàn),三甲胺殘留量150PPM以下時(shí),將生成的粗膽堿打入粗膽堿儲(chǔ)罐匯集, 再進(jìn)入蒸發(fā)器,蒸掉多余水份,使液體中膽堿含量達(dá)到70 75%,再經(jīng)緩沖 罐進(jìn)入成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐。殘余氣體排入吸收塔,反應(yīng)后再打回粗膽堿儲(chǔ)罐。全 部生產(chǎn)過程在常壓下進(jìn)行。按照上述設(shè)計(jì)方案試驗(yàn)、實(shí)施,證明本發(fā)明的工藝路線合理,生產(chǎn)設(shè)備 匹配、協(xié)調(diào),成功實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn),節(jié)省了人工、原料、能源,保證 了制成品質(zhì)量,降低了生產(chǎn)成本,提高了生產(chǎn)效率,較好地達(dá)到了預(yù)定目的。
附圖為本發(fā)明的工藝流程示意圖。
圖中I一調(diào)整混合階段,II—循環(huán)反應(yīng)階段,III一蒸發(fā)成品階段,A—
石墨反應(yīng)器,B—鹽酸鹽儲(chǔ)罐,C一管道反應(yīng)器,D"粗膽堿儲(chǔ)罐,E—蒸發(fā)器, F—緩沖罐,G—成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐;Al—鹽酸儲(chǔ)罐,A2—三甲胺儲(chǔ)罐,A3—鹽酸 計(jì)量罐,A4—三甲胺計(jì)量罐,Z—轉(zhuǎn)子流量計(jì),T一吸收塔,Cl一環(huán)氧乙垸儲(chǔ) 罐,C2—離心泵,C3—緩沖器,L—冷卻器,El—鍋爐,E2—蒸汽包,E3—集 水罐;l一鹽酸,2—三甲胺,3—?dú)堄鄽怏w,4一鹽酸鹽,5—環(huán)氧乙烷,6— 粗膽堿,7—蒸汽,8—水份,9—氯化膽堿水劑。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施方式作進(jìn)一步說明。
本發(fā)明以石墨反應(yīng)器A、鹽酸鹽儲(chǔ)罐B、管道反應(yīng)器C、粗膽堿儲(chǔ)罐D(zhuǎn)、 蒸發(fā)器E、緩沖罐F、成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐G作為主線設(shè)備,與配套設(shè)備一起用管道 互相連接,形成連續(xù)的調(diào)整混合階段I、循環(huán)反應(yīng)階段II、蒸發(fā)成品階段III 的各個(gè)工藝過程,構(gòu)成了自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)線。調(diào)整混合階段I的工藝過程是 將鹽酸儲(chǔ)罐Al中的鹽酸1和蘭甲胺儲(chǔ)罐A2中的三甲胺2按1:3的比例分別 通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)Z加入石墨反應(yīng)器A中,進(jìn)行充分反應(yīng),形成鹽酸鹽4,并通 過鹽酸計(jì)量罐A3、三甲胺計(jì)量罐A4向鹽酸鹽4補(bǔ)充微量鹽酸1和三甲胺2, 將PH值調(diào)整到6 6. 5,然后將鹽酸鹽4由石墨反應(yīng)器A加入鹽酸鹽儲(chǔ)罐B 中,進(jìn)入循環(huán)反應(yīng)階段II。循環(huán)反應(yīng)階段II的工藝過程是將鹽酸鹽儲(chǔ)罐B 中的鹽酸鹽4加入管道反應(yīng)器C中進(jìn)行反應(yīng),并通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)Z將環(huán)氧乙 垸儲(chǔ)罐C1中的環(huán)氧乙烷5加入管道反應(yīng)器C中,與鹽酸鹽4一同反應(yīng)。反應(yīng) 過程中用離心泵C2將鹽酸鹽4抽入冷卻器L進(jìn)行冷卻,放入緩沖器C3中匯 集,然后經(jīng)下一組冷卻器L冷卻,再回到鹽酸鹽儲(chǔ)罐B中,重新輸入管道反應(yīng)器c中進(jìn)行反應(yīng),進(jìn)入下一輪循環(huán),如此連續(xù)往復(fù)循環(huán)io個(gè)小時(shí),殘余氣 體3排入吸收塔t,反應(yīng)后再輸回粗膽堿儲(chǔ)罐d。觀察在線檢測(cè)儀,檢測(cè)ra 值在10左右時(shí)取樣化驗(yàn),三甲胺2的殘留量低于150ppm以下時(shí),將生成的
粗膽堿6輸入粗膽堿儲(chǔ)罐d匯集,然后輸入蒸發(fā)器e中進(jìn)入蒸發(fā)成品階段m。
蒸發(fā)成品階段m的工藝過程是鍋爐e1產(chǎn)生加熱蒸汽7,通過蒸汽包e2對(duì) 蒸發(fā)器e進(jìn)行加熱,將粗膽堿6中的多余水份8蒸發(fā),輸?shù)嚼鋮s器l中冷卻, 再輸?shù)郊辝3中匯集、回收。蒸發(fā)器e中的粗膽堿6將多余水份8蒸發(fā)掉 之后,膽堿含量達(dá)到70 75%,即制成氯化膽堿水劑9成品,先輸入緩沖器f 中匯集,再輸入成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐g中儲(chǔ)存?zhèn)溆谩U麄€(gè)生產(chǎn)過程在常壓下進(jìn)行。
本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn),從生產(chǎn)線的首端到末端,生產(chǎn)運(yùn)行連續(xù) 暢通,各個(gè)工藝階段的設(shè)備匹配,生產(chǎn)節(jié)拍協(xié)調(diào), 一頭源源不斷地投入原料、 輔料,另一頭源源不斷地產(chǎn)出制成品,形成了自動(dòng)化良性循環(huán)。采用本發(fā)明, 每噸成品消耗三甲胺2 (99%)為296. 5公斤,鹽酸1 (31%)為584公斤,環(huán) 氧乙烷5(98%)為225. 5公斤,成品中的膽堿含量為70 75%, ph值為6. 5 8.0,灰分含量《0.2%。與原有間歇式生產(chǎn)工藝相比,本發(fā)明的鹽酸1節(jié)約 20公斤/噸,三甲胺2節(jié)約23.5公斤/噸,環(huán)氧乙烷5節(jié)約10.2公斤/噸。
操作方便安全,生產(chǎn)效率提高。同樣一個(gè)循環(huán)生產(chǎn)周期,原有間歇生產(chǎn)工藝 產(chǎn)出制成品4噸,本發(fā)明產(chǎn)出制成品60噸,增加56噸,生產(chǎn)效率提高,14 倍。
權(quán)利要求
1、一種連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝,以鹽酸(1)、三甲胺(2)為原料,以環(huán)氧乙烷(5)為輔料,在若干主線設(shè)備和配套設(shè)備組成的生產(chǎn)線上合成制作,其特征在于采用石墨反應(yīng)器(A)、鹽酸鹽儲(chǔ)罐(B)、管道反應(yīng)器(C)、粗膽堿儲(chǔ)罐(D)、蒸發(fā)器(E)、緩沖罐(F)、成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐(G)為主線設(shè)備,與各階段配套設(shè)備用管道相互連接,構(gòu)成自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)線,原料輔料經(jīng)過調(diào)整混合階段(I)、循環(huán)反應(yīng)階段(II)、蒸發(fā)成品階段(III)各個(gè)工藝過程連續(xù)進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng),制成含量為70%~75%的氯化膽堿水劑(9)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝,其特征在于 所說的調(diào)整混合階段(I)的主線設(shè)備為石墨反應(yīng)器(A),配套設(shè)備為鹽酸儲(chǔ) 罐(Al)、三甲胺儲(chǔ)罐(A2)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(Z)、鹽酸計(jì)量罐(A3)、三甲胺計(jì) 量罐(A4)、吸收塔(T),工藝過程為將鹽酸(1)與三甲胺(2)按1: 3 的比例分別通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)(Z)加入石墨反應(yīng)器(A),進(jìn)行充分反應(yīng),形成 鹽酸鹽(4),并通過鹽酸計(jì)量罐(A3)、三甲胺計(jì)量罐(A4)對(duì)鹽酸鹽(4) 進(jìn)行補(bǔ)充、調(diào)整,使PH值保持在6 6.5,然后輸入鹽酸鹽儲(chǔ)罐(B)進(jìn)入循 環(huán)反應(yīng)階段(11)。
3、 按照權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝,其特征在于 所說的循環(huán)反應(yīng)階段(II )的主線設(shè)備為鹽酸鹽儲(chǔ)罐(B)、管道反應(yīng)器(C)、 粗膽堿儲(chǔ)罐(D),配套設(shè)備為環(huán)氧乙烷儲(chǔ)罐(Cl)、轉(zhuǎn)子流量計(jì)(Z)、離心泵(C2)、冷卻器(L)、緩沖器(C3)、吸收塔(T),工藝過程為將鹽酸鹽(4) 由鹽酸鹽儲(chǔ)罐(B)輸入管道反應(yīng)器(C),并通過轉(zhuǎn)子流量計(jì)(Z)將環(huán)氧乙垸 儲(chǔ)罐(Cl)中的環(huán)氧乙烷(5)輸入管道反應(yīng)器(C),加入鹽酸鹽(4)中進(jìn) 行反應(yīng),離心泵(C2)將反應(yīng)后的鹽酸鹽(4)抽至冷卻器(L)中冷卻,通 過緩沖器(C3)再輸入下一組冷卻器(L)中進(jìn)行冷卻,然后輸回鹽酸鹽儲(chǔ)罐 (B)中重新打入管道反應(yīng)器(C)進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),再由離心泵(C2)將鹽酸鹽 (4)抽至冷卻器(L),循環(huán)進(jìn)入反應(yīng)過程,殘余氣體(3)抽入吸收塔(T) 處理,如此反復(fù)循環(huán)9 11個(gè)小時(shí),將鹽酸鹽(4)制成粗膽堿(6),檢測(cè) PH值9 11、三甲胺(2)殘留物低于150PPM,輸進(jìn)蒸發(fā)器(E),進(jìn)入蒸發(fā)成品階段(m)。
4、按照權(quán)利要求1所述的連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝,其特征在于 所說的蒸發(fā)成品階段(III)的主線設(shè)備為蒸發(fā)器(E)、緩沖罐(F)、成品計(jì) 量?jī)?chǔ)罐(G),配套設(shè)備為鍋爐(El)、蒸汽包(E2)、冷卻器(L)、集水罐(E3), 工藝過程為將粗膽堿(6)輸入蒸發(fā)器(E),由鍋爐(El)產(chǎn)生蒸汽(7), 經(jīng)蒸汽包(E2)輸向蒸發(fā)器(E)加熱,蒸發(fā)的水份(8)經(jīng)冷卻器(L)進(jìn)入 集水罐(E3),蒸發(fā)器(E)中去掉多余水份(8)的粗膽堿(6)制成氯化膽 堿水劑(9),輸入緩沖罐(F)中匯集,再輸入成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐(G)。
全文摘要
一種連續(xù)生產(chǎn)氯化膽堿水劑的新工藝,各階段工藝過程的主線設(shè)備與配套設(shè)備連接構(gòu)成自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)線。將鹽酸(1)與三甲胺(2)按1∶3的比例加入石墨反應(yīng)器(A),混合調(diào)整形成鹽酸鹽(4),經(jīng)由鹽酸鹽儲(chǔ)罐(B)輸入管道反應(yīng)器(C)進(jìn)行反應(yīng),通過離心泵(C2)抽至冷卻器(L)中冷卻,再輸回鹽酸鹽儲(chǔ)罐(B)中重新打入管道反應(yīng)器(C)進(jìn)行循環(huán)反應(yīng),制成粗膽堿(6),經(jīng)過粗膽堿儲(chǔ)罐(D)輸入蒸發(fā)器(E),去掉多余水份(8),制成含量為70~75%的氯化膽堿水劑(9)成品,經(jīng)由緩沖罐(F)輸入成品計(jì)量?jī)?chǔ)罐(G)。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn),降低了成本,制成品質(zhì)量好,提高生產(chǎn)效率14倍。
文檔編號(hào)A61P1/16GK101560161SQ20091002060
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月10日
發(fā)明者曹俊山, 楊成功, 王淑華, 王玉紅, 郝秀利 申請(qǐng)人:山東奧克特化工有限公司