專利名稱：制備十八烷基葡萄糖苷的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種非離子表面活性劑制備的方法，特別涉及一種以葡萄糖和十八醇為原料經(jīng)過(guò)糖液配制、預(yù)熱升溫、縮合反應(yīng)、減壓閃蒸、調(diào)節(jié)PH值、分子蒸餾脫醇、脫色除雜、調(diào)配混合制備十八烷基葡萄糖苷的方法，屬于精細(xì)化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
烷基糖苷簡(jiǎn)稱APG，由可再生資源天然脂肪醇和葡萄糖合成的，是一種性能較全面的新型非離子表面活性劑，具有非常優(yōu)良的生態(tài)學(xué)和毒理學(xué)性質(zhì)以及出眾的物理化學(xué)性質(zhì)和良好的配伍性能，表面張力低，濕潤(rùn)、去污力強(qiáng)，泡沫豐富而細(xì)膩，可與任何類型表面活性劑復(fù)配，協(xié)同效應(yīng)明顯，且無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)刺激，生物降解性優(yōu)于現(xiàn)在任何一類表面活性劑，是國(guó)際公認(rèn)的首選“綠色”功能性表面活性劑。烷基糖苷可作為洗發(fā)香波、沐浴露、洗面奶、 洗衣液、洗手液、餐具洗滌液、蔬菜水果清洗劑等日用化工的主要原料；也用在皂粉、無(wú)磷洗滌劑、無(wú)磷洗衣粉等合成洗滌劑中；亦可作為食品、農(nóng)藥、硅油的乳化分散劑，殺蟲劑、除草劑的增效劑，農(nóng)膜防霧劑、塑料助劑；還可用于醫(yī)藥、生物工程、消防藥劑、紡織助劑、涂料、感光材料、制革、采油、選礦、橡塑，能源等多種領(lǐng)域，具有廣泛的應(yīng)用前景。因此，急切需要開發(fā)一種制備烷基糖苷的工藝方法和關(guān)鍵技術(shù)。十八燒基葡萄糖苷(octadecyl glucopyranoside),分子式為C24H48O6,分子量為432. 64，為白色或淡黃色固體，其軟化點(diǎn)為85°C，分解點(diǎn)為290°C，HLB值為3，溶于水，易溶于堿溶液。十八IKoctadecanol),分子式為C18H38O,分子量為270. 50,熔點(diǎn)為59. 4 59. 8°C，沸點(diǎn)為210. 50C (I. 995kPa)，常溫下為蠟狀白色小葉晶體，有香味，其不溶于水，可與多數(shù)有機(jī)溶劑互溶。十八醇是重要的化工原料，主要用于制造表面活性劑、樹脂、合成橡膠等，是合成香料、化妝品的中間體，也可用于制造消泡劑、浮選劑、軟化劑、稻田保溫劑、水面覆蓋劑、醫(yī)藥軟膏的原料及彩色影片的成色劑。葡萄糖(glucose)，分子式為C6H12O6，分子量為180，為白色晶體，熔點(diǎn)146°C，其易溶于水，味甜，是自然界廣為存在的一種單糖。葡萄糖廣泛用于食品加工和醫(yī)藥化工，還在印染制革工業(yè)中用作還原劑，在制鏡工業(yè)和熱水瓶膽鍍銀工藝中用作還原劑。目前工業(yè)生產(chǎn)十八烷基葡萄糖苷的方法有兩種，一種是“兩步法”，即先以葡萄糖與丁醇在酸催化下發(fā)生糖苷化反應(yīng)生成丁苷，再用十八醇與丁苷發(fā)生轉(zhuǎn)糖苷化反應(yīng)，生成十八烷基葡萄糖苷，兩步法的工藝流程繁雜，而且需要額外加入丁醇，大大增加了反應(yīng)時(shí)間和能量消耗，生產(chǎn)成本高，該種生產(chǎn)方法現(xiàn)已基本淘汰。另一種是“一步法”，即以葡萄糖直接和十八醇進(jìn)行縮合反應(yīng)，然后經(jīng)中和、蒸餾和脫色漂白后得到十八烷基葡萄糖苷，該方法是目前生產(chǎn)十八烷基葡萄糖苷的主流方法。以葡萄糖和十八醇為原料通過(guò)一步法制備十八烷基葡萄糖苷產(chǎn)品存在的主要問(wèn)題是
(I)由于葡萄糖在十八醇中不溶解，形成固-液兩相，所進(jìn)行的縮合反應(yīng)為固-液反應(yīng)，反應(yīng)速度慢，反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，而且葡萄糖也容易結(jié)塊，使葡萄糖不能完全反應(yīng)，反應(yīng)難以進(jìn)行徹底。(2)因?yàn)榭s合反應(yīng)時(shí)間長(zhǎng)，在縮合反應(yīng)系統(tǒng)中同時(shí)存在酸催化劑，容易發(fā)生葡萄糖之間脫水縮合反應(yīng)和葡萄糖脫水，使產(chǎn)物中雜質(zhì)含高，顏色深。(3)目前報(bào)道的一步法制備十八烷基葡萄糖苷的方法均采用無(wú)水葡萄糖微顆粒為原料，制備成本高。(4)過(guò)程操作、控制困難，生產(chǎn)效率低，收率低。(5)脫色采用雙氧水為氧化劑，脫色漂白效果差，脫色穩(wěn)定性差?！?br>
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種制備工藝合理方便、生產(chǎn)成本低、制備過(guò)程安全可靠、反應(yīng)徹底、制備產(chǎn)品質(zhì)量好、收率高的新型制備十八烷基葡萄糖苷的方法。實(shí)現(xiàn)上述目的技術(shù)方案是一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下
(1)糖液配制在攪拌設(shè)備中加入水，加入葡萄糖進(jìn)行溶解，葡萄糖和水的質(zhì)量比為
O.9 I. 5: 1.0;
(2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫80 110°C，然后保溫；
(3)縮合反應(yīng)將上述預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至140 220°C的醇酸混合物料分別通過(guò)高壓泵打入縮合反應(yīng)器中，發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸；
(4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，進(jìn)一步進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步；
(5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至80 90°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為8 10 ;
(6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用；
(7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的液相物料放入分子蒸餾脫醇設(shè)備中進(jìn)行脫醇，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用；
(8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜；
(9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合設(shè)備中，向其中加入清水，配制成十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。進(jìn)一步，第三步縮合反應(yīng)的操作溫度為150°C 220°C。進(jìn)一步，第三步縮合反應(yīng)中的縮合反應(yīng)器為噴射流化學(xué)反應(yīng)器、撞擊流化學(xué)反應(yīng)器、平推流化學(xué)反應(yīng)器、管式化學(xué)反應(yīng)器或靜態(tài)混合器中的任意一種。進(jìn)一步，第三步中所述的催化劑酸為硫酸、鹽酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、烷基萘磺酸中的任一種。
進(jìn)一步，第三步縮合反應(yīng)中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 2 8:
O.01 O. 03。進(jìn)一步，第五步pH值調(diào)節(jié)中所述的無(wú)機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鈉或碳酸鉀中的任一種。進(jìn)一步，第七步分子蒸餾脫醇中，揮發(fā)面操作溫度為140 160°C。進(jìn)一步，第八步脫色除雜的電化學(xué)反應(yīng)器為平板型電化學(xué)反應(yīng)器、或固定床電化學(xué)反應(yīng)器或流化床電化學(xué)反應(yīng)器中的任一種。本發(fā)明的主要反應(yīng)原理為
OHQjH
j ^ssssssssssssmm
/\ I H \Γ y I 達(dá)/V
I I / O H + C j gH 37OH ---· - / O H -Q
OHn'——/_H2° 為
OHOH
本發(fā)明的技術(shù)方案主要在以下方面進(jìn)行了創(chuàng)新(1)采用葡萄糖溶液加入，避開了微顆粒糖的制備；(2)使醇糖進(jìn)行液-液反應(yīng)，有利用于反應(yīng)的進(jìn)行，而且可通過(guò)加入速率和控制反應(yīng)溫度，控制反應(yīng)產(chǎn)物的質(zhì)量；(3)采用電化學(xué)氧化-還原技術(shù)，進(jìn)行深度脫色除雜；(4)采用分子蒸餾技術(shù)回收利用縮合反應(yīng)后未反應(yīng)完的原料十八醇和反應(yīng)副產(chǎn)物，同時(shí)達(dá)到產(chǎn)品除雜的目的；(5)過(guò)程操作安全性、可靠性高。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明需要的主要工藝設(shè)備為攪拌設(shè)備、縮合反應(yīng)器、減壓閃蒸設(shè)備、中和反應(yīng)器、分子蒸餾脫醇設(shè)備、固-液分離設(shè)備、脫色除雜設(shè)備電化學(xué)反應(yīng)器、調(diào)配混合設(shè)備
坐寸ο本發(fā)明采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點(diǎn)是
(I)在十八醇和葡萄糖發(fā)生縮合反應(yīng)的過(guò)程中，充分利用葡萄糖與脂肪醇在酸催化下的反應(yīng)為可逆、吸熱反應(yīng)的特點(diǎn)，以及生成的糖苷既溶于高碳醇又溶于水的特點(diǎn)，葡萄糖與高碳醇的反應(yīng)速度比較快，為吸熱反應(yīng)，但熱效應(yīng)并不太大，可將反應(yīng)中生成的水及時(shí)通過(guò)分子蒸餾除去，以提高反應(yīng)的轉(zhuǎn)化率和速率；將葡萄糖配制成糖液，避免了目前微顆粒糖的制備，并且工藝的過(guò)程控制簡(jiǎn)單；同時(shí)，將縮合反應(yīng)由固-液反應(yīng)變?yōu)橐?液反應(yīng)，有利于改善反應(yīng)速率和反應(yīng)收率，采用液-液高效混合設(shè)備改善了液-液系統(tǒng)的分散性；將糖液和脂肪醇在混合反應(yīng)前進(jìn)行預(yù)熱，為后期的水分蒸餾提供條件，進(jìn)一步改善反應(yīng)的速率。(2)將葡萄糖配成水溶液，糖液加入到醇、酸混合系統(tǒng)中，可保護(hù)糖的自聚，減少糖的副反應(yīng)發(fā)生，而且通過(guò)液體高速流動(dòng)剪切的方法，可提高系統(tǒng)反應(yīng)物的濃度，有利于反應(yīng)的進(jìn)行，以及改進(jìn)反應(yīng)過(guò)程中的傳熱速率。(3)縮合反應(yīng)后的物料處理采用減壓蒸餾技術(shù)，進(jìn)一步脫除縮合反應(yīng)過(guò)程中產(chǎn)生的水分，使反應(yīng)進(jìn)行徹底，同時(shí)，采用閃蒸技術(shù)使得到的反應(yīng)后物料迅速冷卻。(4)將反應(yīng)后物料的pH值調(diào)節(jié)至堿性后，采用固-液分離技術(shù)進(jìn)行除雜，以減少后處理過(guò)程中的雜質(zhì)含量。(5)采用分子蒸餾回收利用縮合反應(yīng)后未反應(yīng)完的原料十八醇和反應(yīng)副產(chǎn)物，同時(shí)達(dá)到產(chǎn)品除雜的目的。
(6)采用電化學(xué)氧化-還原技術(shù)，進(jìn)行深度脫色除雜，過(guò)程操作安全性、可靠性高。脫色除雜效果非常好。本發(fā)明制備工藝合理，產(chǎn)品純度高，質(zhì)量穩(wěn)定，收率高，同時(shí)也確保了反應(yīng)過(guò)程的安全可靠性大大提高，并為化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的分離精制提供了有利的條件，為過(guò)程連續(xù)化工業(yè)化生產(chǎn)提供了條件，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，制備方便，過(guò)程安全可靠。因此，本發(fā)明制備工藝合理方便，制備過(guò)程安全可靠，生產(chǎn)成本低，反應(yīng)徹底，制備產(chǎn)品質(zhì)量好，收率高。


附圖為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
實(shí)施例一
主要工藝設(shè)備為攪拌設(shè)備、縮合反應(yīng)器、減壓閃蒸設(shè)備、中和反應(yīng)器、分子蒸餾脫醇設(shè)備、脫色除雜設(shè)備、固-液分離設(shè)備、調(diào)配混合設(shè)備等，其中縮合反應(yīng)器為噴射流化學(xué)反應(yīng)器，減壓閃蒸設(shè)備為閃蒸釜，中和反應(yīng)器為釜式攪拌化學(xué)反應(yīng)器，分子蒸餾脫醇設(shè)備為分子蒸餾設(shè)備，脫色除雜設(shè)備為平板型電化學(xué)反應(yīng)器，攪拌設(shè)備為釜式反應(yīng)器，調(diào)配混合設(shè)備為調(diào)配混合釜。如圖所示，一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下
(1)糖液配制將10kg水加入釜式反應(yīng)器中，然后向其中加入葡萄糖10 kg，葡萄糖和水的質(zhì)量比為I. O: 1.0 ；
(2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫至105°C，然后保溫；
(3)縮合反應(yīng)將上一步預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至220°C的醇酸混合物料分別經(jīng)過(guò)濾器除去固體雜質(zhì)，通過(guò)高壓泵打入噴射流化學(xué)反應(yīng)器，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸，催化劑酸為硫酸，進(jìn)行縮合脫水反應(yīng)得到的產(chǎn)物溶于十八醇中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 2: 0.01，縮合反應(yīng)的操作溫度為2201;
(4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入閃蒸釜，通過(guò)減壓閃蒸進(jìn)一步脫除縮合反應(yīng)中生成的水，使糖苷化反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行徹底，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步；
(5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至85°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿氫氧化鈉進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為9 ；
(6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用；
(7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的物料打入分子蒸餾脫醇設(shè)備中，揮發(fā)面溫度為140°C，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用；
(8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜。
(9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合釜中，向其中加入清水，配制成50%的十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。實(shí)施例二
主要工藝設(shè)備為與實(shí)施例一基本相同，不同的是縮合反應(yīng)器為撞擊流化學(xué)反應(yīng)器，脫色除雜設(shè)備為固定床電化學(xué)反應(yīng)器。如圖所示，一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下
(1)糖液配制將10kg水加入釜式反應(yīng)器中，然后向其中加入葡萄糖10 kg，葡萄糖 和水的質(zhì)量比為I. O: 1.0 ；
(2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫至90°C，然后保溫；
(3)縮合反應(yīng)將上一步預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至170°C的醇酸混合物料分別經(jīng)過(guò)濾器除去固體雜質(zhì)，通過(guò)高壓泵打入撞擊流化學(xué)反應(yīng)器，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸，催化劑酸為鹽酸，進(jìn)行縮合脫水反應(yīng)得到的產(chǎn)物溶于十八醇中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 4: 0.02，縮合反應(yīng)的操作溫度為1801;
(4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入閃蒸釜，通過(guò)減壓閃蒸進(jìn)一步脫除縮合反應(yīng)中生成的水，使糖苷化反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行徹底，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步；
(5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至85°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿氫氧化鉀進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為9 ；
(6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用；
(7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的物料打入分子蒸餾脫醇設(shè)備中，揮發(fā)面溫度為150°C，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用；
(8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜。(9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合釜中，向其中加入清水，配制成50%的十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。實(shí)施例三
主要工藝設(shè)備為與實(shí)施例一基本相同，不同的是縮合反應(yīng)器為平推流化學(xué)反應(yīng)器，脫色除雜設(shè)備為流化床電化學(xué)反應(yīng)器。如圖所示，一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下
(1)糖液配制將10kg水加入釜式反應(yīng)器中，然后向其中加入葡萄糖9 kg，葡萄糖和水的質(zhì)量比為O. 9: 1.0 ；
(2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫至100°C，然后保溫；
(3)縮合反應(yīng)將上一步預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至185°C的醇酸混合物料分別經(jīng)過(guò)濾器除去固體雜質(zhì)，通過(guò)高壓泵打入平推流化學(xué)反應(yīng)器，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸，催化劑酸為磷酸，進(jìn)行縮合脫水反應(yīng)得到的產(chǎn)物溶于十八醇中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 5: 0.03，縮合反應(yīng)的操作溫度為2001;
(4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入閃蒸釜，通過(guò)減壓閃蒸進(jìn)一步脫除縮合反應(yīng)中生成的水，使糖苷化反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行徹底，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步；
(5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至80°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿氨水進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為8 ；
(6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用；
(7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的物料打入分子蒸餾脫醇設(shè)備中，揮發(fā)面溫度為155°C，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用； (8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜。(9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合釜中，向其中加入清水，配制成50%的十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。實(shí)施例四
主要工藝設(shè)備為與實(shí)施例一基本相同，不同的是縮合反應(yīng)器為管式化學(xué)反應(yīng)器。如圖所示，一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下
(1)糖液配制將10kg水加入釜式反應(yīng)器中，然后向其中加入葡萄糖15 kg，葡萄糖和水的質(zhì)量比為I. 5: 1.0 ；
(2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫至110°C，然后保溫；
(3)縮合反應(yīng)將上一步預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至150°C的醇酸混合物料分別經(jīng)過(guò)濾器除去固體雜質(zhì)，通過(guò)高壓泵打入管式化學(xué)反應(yīng)器，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸，催化劑酸為十二烷基苯磺酸，進(jìn)行縮合脫水反應(yīng)得到的產(chǎn)物溶于十八醇中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 7: 0.03，縮合反應(yīng)的操作溫度為1601;
(4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入閃蒸釜，通過(guò)減壓閃蒸進(jìn)一步脫除縮合反應(yīng)中生成的水，使糖苷化反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行徹底，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步；
(5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至90°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿碳酸鈉進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為10 ；
(6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用；
(7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的物料打入分子蒸餾脫醇設(shè)備中，揮發(fā)面溫度為160°C，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用；
(8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜。(9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合釜中，向其中加入清水，配制成50%的十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。實(shí)施例五
主要工藝設(shè)備為與實(shí)施例一基本相同，不同的是縮合反應(yīng)器為靜態(tài)混合器，脫色除雜設(shè)備為固定床電化學(xué)反應(yīng)器。如圖所示，一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下
(1)糖液配制將10kg水加入釜式反應(yīng)器中，然后向其中加入葡萄糖12 kg，葡萄糖和水的質(zhì)量比為I. 2: 1.0 ；
(2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫至80°C，然后保溫；
(3)縮合反應(yīng)將上一步預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至140°C的醇酸混合物料 分別經(jīng)過(guò)濾器除去固體雜質(zhì)，通過(guò)高壓泵打入靜態(tài)混合器，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸，催化劑酸為對(duì)甲苯磺酸，進(jìn)行縮合脫水反應(yīng)得到的產(chǎn)物溶于十八醇中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 8: 0.03，縮合反應(yīng)的操作溫度為1501;
(4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入閃蒸釜，通過(guò)減壓閃蒸進(jìn)一步脫除縮合反應(yīng)中生成的水，使糖苷化反應(yīng)進(jìn)一步進(jìn)行徹底，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步；
(5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至88°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿碳酸鉀進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為9 ；
(6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用；
(7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的物料打入分子蒸餾脫醇設(shè)備中，揮發(fā)面溫度為158°C，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用；
(8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜。(9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合釜中，向其中加入清水，配制成50%的十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。實(shí)施例六
主要工藝設(shè)備為與實(shí)施例一基本相同，不同的是脫色除雜設(shè)備為流化床電化學(xué)反應(yīng)器。如圖所示，一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟與實(shí)施例一基本相同，不同的是第三步縮合反應(yīng)中的催化劑酸為烷基萘磺酸。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明的各項(xiàng)數(shù)值可以在本發(fā)明所述的最佳數(shù)值范圍內(nèi)任意選取。除上述各實(shí)施例，本發(fā)明的實(shí)施方案還有很多，無(wú)法窮舉，凡采用等同或等效替換的技術(shù)方案，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，其特征在于所述方法步驟如下 (1)糖液配制在攪拌設(shè)備中加入水，加入葡萄糖進(jìn)行溶解，葡萄糖和水的質(zhì)量比為O. 9 I. 5: 1.0; (2)預(yù)熱升溫將上一步得到的糖液物料進(jìn)行加熱升溫80 110°C，然后保溫； (3)縮合反應(yīng)將上述預(yù)熱升溫好的糖液和經(jīng)預(yù)熱升溫至140 220°C的醇酸混合物料分別通過(guò)高壓泵打入縮合反應(yīng)器中，發(fā)生脫水縮合反應(yīng)，醇酸混合物料為十八醇和催化劑酸； (4)減壓閃蒸上一步得到的物料直接進(jìn)入減壓閃蒸設(shè)備中，進(jìn)一步進(jìn)行糖苷化反應(yīng)，氣相產(chǎn)物經(jīng)冷凝回收再利用，液態(tài)產(chǎn)物溶于十八醇中形成均相溶液進(jìn)入下一步； (5)調(diào)節(jié)pH值將上一步得到的物料降溫至80 90°C，向其中加入無(wú)機(jī)堿進(jìn)行中和處理，調(diào)節(jié)pH值為8 10 ; (6)固-液分離將上一步得到的物料經(jīng)固-液分離，液相進(jìn)入下一步，固相進(jìn)行處理后作為第一步配置糖液的原料使用； (7)分子蒸餾脫醇將上一步得到的液相物料放入分子蒸餾脫醇設(shè)備中進(jìn)行脫醇，蒸出十八醇，得到糖苷粗品，進(jìn)入下一步進(jìn)行后處理，十八醇直接返回作為第三步的原料使用； (8)脫色除雜將上一步得到的物料放入電化學(xué)反應(yīng)器中進(jìn)行電化學(xué)氧化-還原脫色除雜； (9)調(diào)配混合將上一步得到的物料放入調(diào)配混合設(shè)備中，向其中加入清水，配制成十八烷基葡萄糖苷水溶液成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步縮合反應(yīng)的操作溫度為150°C 220°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步縮合反應(yīng)中的縮合反應(yīng)器為噴射流化學(xué)反應(yīng)器、撞擊流化學(xué)反應(yīng)器、平推流化學(xué)反應(yīng)器、管式化學(xué)反應(yīng)器或靜態(tài)混合器中的任意一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步中所述的催化劑酸為硫酸、鹽酸、磷酸、十二烷基苯磺酸、對(duì)甲苯磺酸、烷基萘磺酸中的任一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第三步縮合反應(yīng)中，葡萄糖十八醇催化劑酸的質(zhì)量比為I: 2 8: O. 01 O. 03。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第五步pH值調(diào)節(jié)中所述的無(wú)機(jī)堿為氫氧化鈉、氫氧化鉀、氨水、碳酸鈉或碳酸鉀中的任一種。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第七步分子蒸餾脫醇中，揮發(fā)面操作溫度為140 160°C。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述制備十八烷基葡萄糖苷的方法，其特征在于第八步脫色除雜的電化學(xué)反應(yīng)器為平板型電化學(xué)反應(yīng)器、或固定床電化學(xué)反應(yīng)器或流化床電化學(xué)反應(yīng)器中的任一種。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制備十八烷基葡萄糖苷的方法，是以十八醇和葡萄糖為原料制備十八烷基葡萄糖苷水溶液的方法，所述方法步驟如下(1)糖液配制；(2)預(yù)熱升溫；(3)縮合反應(yīng)(4)減壓閃蒸；(5)調(diào)節(jié)pH值；(6)固-液分離；(7)分子蒸餾脫醇；(8)脫色除雜；(9)調(diào)配混合；經(jīng)以上步驟得到產(chǎn)品十八烷基葡萄糖苷水溶液。本發(fā)明的好處是制備工藝合理，反應(yīng)時(shí)間短，生產(chǎn)成本低，質(zhì)量穩(wěn)定，收率高，同時(shí)反應(yīng)過(guò)程安全可靠，并為化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)物的分離精制提供了有利的條件，為過(guò)程工業(yè)化提供了條件，本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，制備方便快捷。
文檔編號(hào)C07H1/06GK102786556SQ20111013039
公開日2012年11月21日 申請(qǐng)日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月19日
發(fā)明者于子洲, 姚干兵, 姜海峰, 董曉紅, 許文林 申請(qǐng)人:揚(yáng)州晨化科技集團(tuán)有限公司