本發(fā)明涉及一種氯化膽堿粉劑及其生產(chǎn)方法，具體涉及一種具有低吸潮性和高流動性且氯化膽堿含量高達60%-65%的二氧化硅型氯化膽堿粉劑及其生產(chǎn)方法，屬于化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

目前，應(yīng)用在飼料市場的氯化膽堿粉劑主要是植物載體型氯化膽堿粉劑和低有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑。

一、植物載體型氯化膽堿粉劑

目前市售的氯化膽堿粉劑多數(shù)為植物載體型，其使用玉米芯、稻殼、豆粕、麥麩等作為賦形劑，然后將賦形劑與氯化膽堿水劑混合，再干燥出所需的氯化膽堿粉劑，氯化膽堿粉劑中有效物質(zhì)氯化膽堿的含量一般為50%、60%、70%。

植物型載體在生物、物理、化學(xué)等方面一直存在危害，急需要一種避免危害的賦形劑。

此外，植物載體型的氯化膽堿粉劑要經(jīng)過160℃左右的高溫干燥，容易出現(xiàn)反復(fù)烘烤的情況，所以極易產(chǎn)生其它危害物質(zhì)，如二噁英等。

二、低有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑

氯化膽堿作為提供膽堿的供體，是促進動物新陳代謝的VB族營養(yǎng)成分?，F(xiàn)市售的二氧化硅型氯化膽堿粉劑，其有效物質(zhì)氯化膽堿的含量是50%，因有效成分氯化膽堿含量較低，所以其主要應(yīng)用在水產(chǎn)和寵物飼料上，而大型家畜飼料中很難應(yīng)用。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種高有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑及其生產(chǎn)方法，該生產(chǎn)方法具有操作簡單、生產(chǎn)成本低、適合大規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)勢，采用該生產(chǎn)方法生產(chǎn)出來的氯化膽堿粉劑不僅具有低危害性、低吸潮性和高流動性，而且氯化膽堿含量高達60%-65%。

為了實現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案：

一種高有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，包括以下步驟：

一、制備高有效含量的氯化膽堿水劑：

（1）將鹽酸與三甲胺在常溫下混合，合成濃度為62wt%-64wt%的三甲胺鹽酸鹽；

（2）向三甲胺鹽酸鹽中通入環(huán)氧乙烷，生成縮合溶液；

（3）將生成的縮合溶液轉(zhuǎn)入四效蒸發(fā)器中，蒸發(fā)得到高有效含量的氯化膽堿水劑；

二、制備高吸附性的球型顆粒白炭黑：

（1）配制濃度為15wt%-18wt%的硅酸鈉溶液；

（2）配制濃度為8wt%的稀硫酸水溶液；

（3）向反應(yīng)罐內(nèi)加入硅酸鈉溶液，反應(yīng)罐內(nèi)溫度達到60℃時，開始加入稀硫酸水溶液進行反應(yīng)，反應(yīng)分5個階段：

第1階段：快速滴加稀硫酸溶液，加酸速度控制在14110kg/h，保持反應(yīng)溫度56℃、攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，持續(xù)滴加直至接近沉淀析出；

第2階段：降低滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在4520kg/h，待析出沉淀后，保持反應(yīng)溫度56℃、攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，使水合二氧化硅結(jié)構(gòu)逐漸長大；

第3階段：以1.2℃/min的速度升溫并提高滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在15000kg/h，保持?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，待反應(yīng)溫度升至82.4℃時，第3階段反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)終點pH控制在8.0；

第4階段：維持第3階段反應(yīng)終點溫度、攪拌速度和滴加稀硫酸溶液的速度，將pH降低至5.0；

第5階段：老化5分鐘，保證pH上升幅度不超過0.5，反應(yīng)結(jié)束；

（4）將反應(yīng)完成后的料漿過濾、洗滌并壓濾成濾餅，濾餅固含量控制在15%，打漿后進行噴霧干燥，干燥熱風(fēng)溫度控制在560℃，得到水分含量≤5%、中位粒徑為160μm、吸油值340mL/100g的球型顆粒白炭黑；

三、混合攪拌：

將步驟一制備得到的氯化膽堿水劑與步驟二制備得到的白炭黑在50℃-60℃下、以50轉(zhuǎn)/秒的速度混合攪拌。

前述的高有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟一中，鹽酸為高純鹽酸，三甲胺的濃度為99.95wt%，二者混合時，鹽酸的流速為33L/min，三甲胺的流速為20L/min。

前述的高有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟一中，生成縮合溶液的過程通過調(diào)節(jié)環(huán)氧乙烷的流速控制PH在8-10之間。

前述的高有效含量的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，在步驟二中，濃度為15-18wt%的硅酸鈉溶液由濃度為25-32wt%的硅酸鈉溶液配制而成，濃度為8wt%的稀硫酸溶液由濃度為90-99wt%的濃硫酸配制而成。

本發(fā)明的有益之處在于：（1）操作簡便，生產(chǎn)成本低；（2）工藝簡單，特別適合大規(guī)模生產(chǎn)；（3）以水合二氧化硅作為飼料原料，所以生產(chǎn)出來的氯化膽堿粉劑具有低風(fēng)險、低危害的優(yōu)勢；（4）采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的氯化膽堿粉劑具有低吸潮性和高流動性，并且氯化膽堿的含量高達60%-65%。

具體實施方式

以下結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作具體的介紹。

實施例1

以制備1000克氯化膽堿粉劑為例。

第一步：制備高有效含量的氯化膽堿水劑

1、合成三甲胺鹽酸鹽

將1000克鹽酸（高純鹽酸）與521克三甲胺（濃度為99.95wt%）在常溫下混合，合成三甲胺鹽酸鹽。二者混合時，鹽酸的流速為33L/min，三甲胺的流速為20L/min。

經(jīng)檢測，合成的三甲胺鹽酸鹽的濃度為64 wt%。

2、生成縮合溶液

向三甲胺鹽酸鹽中通入環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷的流速為0.5t/h，控制pH在8-10之間，約20h后生成縮合溶液。

3、蒸發(fā)得到水劑

將生成的縮合溶液轉(zhuǎn)入四效蒸發(fā)器中，溫度125℃，壓力0.32MP，流量8000L/h，蒸發(fā)得到氯化膽堿水劑。

經(jīng)檢測，該水劑中氯化膽堿的含量為80.25wt%，總游離氨≤300ppm，重金屬≤0.002%，乙二醇≤0.05%，灰分≤0.2%。

第二步：制備高吸附性的球型顆粒白炭黑

1、將濃度為25wt%的硅酸鈉溶液用水稀釋，得到濃度為15wt%的硅酸鈉溶液。

2、將濃度為93wt%的濃硫酸用水稀釋，得到濃度為8wt%的稀硫酸溶液。

3、向反應(yīng)罐內(nèi)加入濃度為15wt%的硅酸鈉溶液，反應(yīng)罐內(nèi)溫度達到60℃時，開始加入濃度為8wt%的稀硫酸溶液進行反應(yīng)，反應(yīng)分5個階段：

第1階段：快速滴加稀硫酸溶液，加酸速度控制在14110kg/h，保持反應(yīng)溫度56℃、攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，持續(xù)滴加直至接近沉淀析出；

第2階段：降低滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在4520kg/h，待析出沉淀后，保持反應(yīng)溫度56℃、攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，使水合二氧化硅結(jié)構(gòu)逐漸長大，本階段維持時間40分鐘；

第3階段：以1.2℃/min的速度升溫，同時提高滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在15000kg/h，以加快水合二氧化硅沉淀析出和沉淀脫水穩(wěn)定速度，防止水合二氧化硅結(jié)構(gòu)解聚使水合二氧化硅結(jié)構(gòu)降低，保持?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，待反應(yīng)溫度升至82.4℃時（大概需要22min），第3階段反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)終點pH控制在8.0；

第4階段：維持第3階段反應(yīng)終點溫度、攪拌速度和滴加稀硫酸溶液的速度，將pH降低至5.0；

第5階段：老化5分鐘，保證pH上升幅度不超過0.5，反應(yīng)結(jié)束。

4、將反應(yīng)完成后的料漿過濾、洗滌并壓濾成濾餅，濾餅固含量控制在15%，打漿后進行噴霧干燥，干燥熱風(fēng)溫度控制在560℃，得到水分含量3.5%（≤5%）、中位粒徑為160μm、吸油值340mL/100g的球型顆粒白炭黑。

使用白炭黑作為飼料原料，具有低風(fēng)險、低危害等特點。

第三步：混合攪拌

將步驟一制備得到的氯化膽堿水劑與步驟二制備得到的白炭黑在50℃下（最高可升溫至60℃）、以50轉(zhuǎn)/秒的速度混合攪拌。

我們對生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的含量和性能進行了測定。

一、有效含量

經(jīng)檢測，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑中氯化膽堿的含量為63.98%。

二、吸潮性

經(jīng)檢測，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的吸潮速率為0.003。

有效含量為50wt%的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的吸潮速率為0.0029。

有效含量為60wt%的植物載體型氯化膽堿粉劑的吸潮速率為0.013。

三、流動性

經(jīng)檢測，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的分散度為≤45°。

有效含量為50wt%的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的分散度為≤45°。

有效含量為60wt%的植物載體型氯化膽堿粉劑的分散度為≤45°。

四、總游離氨

經(jīng)檢測，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑中總游離氨的含量為86ppm。

有效含量為50wt%的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的總游離氨的含量為72ppm。

有效含量為60wt%的植物載體型氯化膽堿粉劑的總游離氨的含量為183ppm。

實施例2

以制備1000克氯化膽堿粉劑為例。

第一步：制備高有效含量的氯化膽堿水劑

1、合成三甲胺鹽酸鹽

將1000克鹽酸（高純鹽酸）與521克三甲胺（濃度為99.95wt%）在常溫下混合，合成三甲胺鹽酸鹽。二者混合時，鹽酸的流速為33L/min，三甲胺的流速為20L/min。

經(jīng)檢測，合成的三甲胺鹽酸鹽的濃度為64 wt%。

2、生成縮合溶液

向三甲胺鹽酸鹽中通入環(huán)氧乙烷，環(huán)氧乙烷的流速為8.3kg/min，控制pH在8-10之間，約22h后生成縮合溶液。

3、蒸發(fā)得到水劑

將生成的縮合溶液轉(zhuǎn)入四效蒸發(fā)器中，溫度130℃，壓力0.32MP，流量7000L/h，蒸發(fā)得到氯化膽堿水劑。

經(jīng)檢測，該水劑中氯化膽堿的含量為81.34wt%，總游離氨≤300ppm，重金屬≤0.002%，乙二醇≤0.05%，灰分≤0.2%。

第二步：制備高吸附性的球型顆粒白炭黑

1、將濃度為32wt%的硅酸鈉溶液用水稀釋，得到濃度為18wt%的硅酸鈉溶液。

2、將濃度為93wt%的濃硫酸用水稀釋，得到濃度為8wt%的稀硫酸溶液。

3、向反應(yīng)罐內(nèi)加入濃度為18wt%的硅酸鈉溶液，反應(yīng)罐內(nèi)溫度達到60℃時，開始加入濃度為8wt%的稀硫酸溶液進行反應(yīng)，反應(yīng)分5個階段：

第1階段：快速滴加稀硫酸溶液，加酸速度控制在14110kg/h，保持反應(yīng)溫度56℃、攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，持續(xù)滴加直至接近沉淀析出；

第2階段：降低滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在4520kg/h，待析出沉淀后，保持反應(yīng)溫度56℃、攪拌轉(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，使水合二氧化硅結(jié)構(gòu)逐漸長大，本階段維持時間40分鐘；

第3階段：以1.2℃/min的速度升溫，同時提高滴加稀硫酸溶液的速度，加酸速度控制在15000kg/h，以加快水合二氧化硅沉淀析出和沉淀脫水穩(wěn)定速度，防止水合二氧化硅結(jié)構(gòu)解聚使水合二氧化硅結(jié)構(gòu)降低，保持?jǐn)嚢柁D(zhuǎn)速80轉(zhuǎn)/分，待反應(yīng)溫度升至82.4℃時（大概需要22min），第3階段反應(yīng)結(jié)束，反應(yīng)終點pH控制在8.0；

第4階段：維持第3階段反應(yīng)終點溫度、攪拌速度和滴加稀硫酸溶液的速度，將pH降低至5.0；

第5階段：老化5分鐘，保證pH上升幅度不超過0.5，反應(yīng)結(jié)束。

4、將反應(yīng)完成后的料漿過濾、洗滌并壓濾成濾餅，濾餅固含量控制在15%，打漿后進行噴霧干燥，干燥熱風(fēng)溫度控制在560℃，得到球型顆粒白炭黑。

經(jīng)檢測，該顆粒水分含量3.5%（≤5%）、中位粒徑為160μm、吸油值340mL/100g。

第三步：混合攪拌

將步驟一制備得到的氯化膽堿水劑與步驟二制備得到的白炭黑在溫度60℃下快速混合攪拌，攪拌速度為50轉(zhuǎn)/秒，過篩得到高含量二氧化硅型氯化膽堿粉劑。

我們同樣對生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑的含量和性能進行了測定。測定結(jié)果如下：

1、氯化膽堿的有效含量為60.57%；

2、吸潮速率為0.003；

3、分散度為≤45°；

4、總游離氨的含量為69ppm。

由此可見，采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑具有低吸潮性和高流動性，并且氯化膽堿的含量高達60%-65%。

生產(chǎn)此產(chǎn)品的關(guān)鍵在于：

（1）控制氯化膽堿液體的含量，即縮合液進入四效蒸發(fā)器濃縮的過程。控制好縮合液流量、蒸汽壓力、溫度，使液體含量達到80%以上，才能保證成品的含量和流動性；

（2）控制白炭黑的吸附性和顆粒度。控制好滴加硫酸的速度、溫度和攪拌速度，使其吸油值到達300mL/100g以上，且顆粒度均勻，才能保證成品的低吸潮性和高流動性。

因為我們在生產(chǎn)過程中能夠很好的控制氯化膽堿液體的含量、白炭黑的吸附性和顆粒度，所以采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑不僅可以應(yīng)用到水產(chǎn)、寵物飼料中，更可以應(yīng)用到大型家畜飼料中，可提供充足的有效膽堿量，促進動物的生長和吸收。

采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)出來的二氧化硅型氯化膽堿粉劑，其從根本上解決了目前市場上植物載體型氯化膽堿粉劑的物理、化學(xué)、微生物危害，同時改善了目前二氧化硅型氯化膽堿粉劑有效含量低、流動性差、吸潮快等諸多難題，是一種真正取代植物載體氯化膽堿粉劑的新型產(chǎn)品。

需要說明的是，上述實施例不以任何形式限制本發(fā)明，凡采用等同替換或等效變換的方式所獲得的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。