fréttir

Hönnunarkröfur alkýlglýkósíðframleiðsluverksmiðju sem byggir á Fisher nýmyndun fer að miklu leyti eftir tegund kolvetnis sem notað er og keðjulengd alkóhólsins sem notað er. Framleiðsla vatnsleysanlegra alkýlglýkósíða byggt á oktanóli/dekanóli og dódekanóli/tetradekanóli var fyrst kynnt. .Alkýl fjölglýkósíð sem, fyrir tiltekið DP, eru óleysanleg í vatni vegna alkóhólsins sem er notað (fjöldi C atóma í alkýl chian ≥16) er meðhöndlað sérstaklega.
Við skilyrði alkýlpólýglúkósíðmyndunar sem hvatað er af sýru, myndast aukaafurðir eins og fjölglúkósaeter og lituð óhreinindi. Fjölglúkósi er myndlaust efni sem myndast við glýkósýlfjölliðun meðan á nýmyndun stendur. Gerð og styrkur aukahvarfsins fer eftir ferlisbreytum. , eins og hitastig, þrýstingur, viðbragðstími, hvati osfrv.Eitt af vandamálunum sem leyst hefur verið með þróun iðnaðar alkýl fjölglýkósíðaframleiðslu á undanförnum árum er að lágmarka myndun aukaafurða sem tengjast myndun.
Almennt séð hafa stutt keðju alkóhól-undirstaða (C8/10-OH) og lág DP (stór ofskömmtun alkóhóls) alkýlglýkósíða minnstu framleiðsluvandamálin.Í hvarffasa, með aukningu umfram áfengis, minnkar framleiðsla aukaafurða.Það dregur úr hitauppstreymi og fjarlægir umfram alkóhól við myndun hitavarnarefna.
Fisher glýkósíðun má lýsa sem ferli þar sem glúkósa bregst tiltölulega hratt við í fyrsta skrefi og fáliðajafnvægi næst. Þessu skrefi er fylgt eftir með hægu niðurbroti alkýlglýkósíða. Niðurbrotsferlið felur í sér skref eins og afalkýleringu og fjölliðun, sem kl. aukinn styrkur, myndar varmafræðilega stöðugri fjölglúkósa á óafturkræfan hátt. Hvarfblandan sem fer yfir ákjósanlegan hvarftíma kallast ofviðbrögð. Ef hvarfinu er hætt of snemma inniheldur hvarfblandan sem myndast mikið magn af glúkósaleifum.
Tap á virkum efnum alkýlglúkósíðs í hvarfblöndunni hefur gott samband við myndun fjölglúkósa.Ef um er að ræða of mikil hvarf verður hvarfblandan smám saman að fjölfasa aftur með útfellingu fjölglúkósa. Þess vegna hafa vörugæði og afrakstur vörunnar alvarlega áhrif á þegar hvarfið er hætt. Frá og með föstum glúkósa eru alkýlglýkósíðurnar í aukaafurðunum lægra að innihaldi, sem gerir það kleift að sía hina skautu þættina (fjölglúkósa) og kolvetnin sem eftir eru úr hvarfgjarna blöndunni sem hefur aldrei hvarfast að fullu.
Í bjartsýni ferlinu er styrkur eterunarafurðar tiltölulega lágur (fer eftir hvarfhitastigi, tíma, gerð hvata og styrk osfrv.).
Mynd 4 sýnir dæmigerðan gang beins hvarfs dextrósa og fitualkóhóls (C12/14-OH).
Mynd 4. Massajafnvægi glýkósíðunarferlisins
Hitastig og þrýstingur hvarfstærðanna eru nátengdir hver öðrum í fischer glýkunarhvarfinu. Til þess að framleiða alkýl fjölglýkósíð með lágum aukaafurðum þarf að laga þrýsting og hitastig að hvort öðru og hafa strangt eftirlit með þeim.
Alkýl fjölglýkósíð lítið í aukaafurðum af völdum lágs hvarfhita (<100 ℃) í asetalization.Hins vegar hefur lágt hitastig tiltölulega langan viðbragðstíma (fer eftir keðjulengd alkóhólsins) og lítilli sértækri skilvirkni hvarfsins.Tiltölulega hátt hvarfhitastig (~100 ℃, venjulega 110-120 ℃) ​​getur leitt til breytinga á lit kolvetnanna.Með því að fjarlægja efnahvarfsafurðirnar með lægri suðu (vatn í beinni myndun, stuttkeðju alkóhól í transacetalization ferli) úr hvarfblöndunni færist asetalization jafnvægið yfir á vöruhliðina.Ef tiltölulega mikið magn af vatni er framleitt á tímaeiningu, til dæmis með háu hvarfhitastigi, þarf að gera ráðstafanir til að fjarlægja þetta vatn á áhrifaríkan hátt úr hvarfblöndunni.Þetta lágmarkar aukahvörf (sérstaklega myndun pólýdextrósa) sem eiga sér stað í nærveru vatns.Uppgufunarvirkni hvarfstigs fer ekki aðeins eftir þrýstingi heldur einnig uppgufunarsvæði osfrv.Dæmigerður hvarfþrýstingur í afbrigðum transacetalization og beinni myndun er á milli 20 og 100mbar.
Annar mikilvægur hagræðingarþáttur er þróun sértækra hvata í glýkósíðunarferlinu, sem hindrar td fjölglúkósamyndun og eteringu. Eins og áður hefur komið fram er asetal eða öfugt asetal í myndun Fischer hvatað af sýrum. Í grundvallaratriðum er hvaða sýra sem er með nægan styrkleika. er hentugur í þessum tilgangi, eins og brennisteinssýra, p-tólúen og alkýlbensensúlfónsýra og súlfónsýrurúnsýra. Hvarfhraði fer eftir sýrustigi og styrk sýrunnar í alkóhólinu. Aukahvörf sem einnig geta verið hvötuð af sýrum ( td fjölglúkósamyndun) á sér stað fyrst og fremst í skauta fasa (snefilvatni) hvarfblöndunnar og alkýlkeðjur sem hægt er að minnka með því að nota vatnsfælna sýrur (td alkýlbensensúlfónsýru) leysast fyrst og fremst upp í minna skauta fasa hvarfblöndu.
Eftir hvarfið er sýruhvatinn hlutleystur með viðeigandi basa, svo sem natríumhýdroxíði og magnesíumoxíði. Hlutleysta hvarfblandan er fölgul lausn sem inniheldur 50 til 80 prósent fitualkóhól.Hátt fitualkóhólmagn er vegna mólhlutfalls kolvetna og fitualkóhóls.Þetta hlutfall er stillt til að fá ákveðna DP fyrir iðnaðar alkýl fjölglýkósíð og er venjulega á milli 1:2 og 1:6.
Umfram fitualkóhól er fjarlægt með lofteimingu.Mikilvæg mörk skilyrði eru:
– Afgangsmagn fitualkóhóls í vörunni verður að vera<1% vegna þess að annað
vitur leysni og lykt hafa slæm áhrif.
- Til að lágmarka myndun óæskilegra hitavarnarefna eða mislitandi þátta verður að halda hitaálagi og dvalartíma markvörunnar eins lágum og mögulegt er í samræmi við keðjulengd alkóhólsins.
- Ekkert mónóglýkósíð ætti að fara inn í eimið því eimið er endurunnið í hvarfinu sem hreint fitualkóhól.
Þegar um er að ræða dodecanol/tetradecanol eru þessar kröfur notaðar til að fjarlægja umfram fitualkóhól, sem eru að mestu fullnægjandi með fjölþrepa ditillation.Það er mikilvægt að hafa í huga að eftir því sem innihald fitualkóhóla minnkar eykst seigja verulega.Þetta dregur augljóslega úr hita- og massaflutningi í síðasta eimingarfasa.
Þess vegna eru þunnar eða skammdrægar uppgufunartæki valin.Í þessum uppgufunarvélum veitir vélrænt hreyfanleg filman meiri skilvirkni en uppgufun og styttri dvalartíma vöru, auk gott lofttæmis.Lokaafurðin eftir eimingu er næstum hreint alkýlpólýglýkósíð, sem safnast fyrir sem fast efni með bræðslumark 70 ℃ til 150 ℃.Helstu ferlisþrep alkýlmyndunar eru tekin saman sem mynd 5.
Mynd 5. Einfaldað flæðirit fyrir framleiðslu alkýl fjölglýkósíða byggt á mismunandi kolvetnagjöfum
Það fer eftir framleiðsluferlinu sem notað er, eitt eða tvö alkóhólhringrásarflæði safnast saman við framleiðslu alkýlpólýglýkósíðs;umfram fitualkóhól, en stutt keðjualkóhól er nánast hægt að endurheimta.Þessi alkóhól má endurnýta í síðari viðbrögðum.Þörfin fyrir hreinsun eða hversu oft þarf að framkvæma hreinsunarskref fer eftir óhreinindum sem safnast fyrir í alkóhólinu.Þetta er að miklu leyti háð gæðum fyrri skrefa ferlisins (td hvarf, fjarlægingu áfengis).
Eftir að fitualkóhólið hefur verið fjarlægt er alkýlpólýglýkósíð virka efnið beint uppleyst í vatni þannig að mjög seigfljótandi 50 til 70% alkýlpólýglýkósíðmauk myndast.Í síðari hreinsunarskrefum er þetta deig unnið upp í vöru af viðunandi gæðum í samræmi við frammistöðutengdar kröfur.Þessi hreinsunarþrep geta falið í sér bleikingu vörunnar, aðlögun á eiginleikum vörunnar, svo sem Ph gildi og innihald virks efnis, og örverustöðugleika.Í einkaleyfabókmenntum eru mörg dæmi um afoxandi og oxandi bleikingu og tveggja þrepa ferli oxandi bleikingar og afoxandi stöðugleika.Fyrirhöfnin og þar af leiðandi kostnaðurinn sem fylgir þessum vinnsluþrepum til að fá ákveðna gæðaeiginleika, svo sem lit, fer eftir frammistöðukröfum, á upphafsefnum, DP sem krafist er og gæðum vinnsluþrepanna.
Mynd 6 sýnir iðnaðarframleiðsluferli fyrir langkeðju alkýl fjölglýkósíð (C12/14 APG) með beinni myndun)
Mynd 6. Dæmigert glýkósíðunarferli á iðnaðarmælikvarða fyrir C12 14 APG


Birtingartími: 13. október 2020