一种甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法转让专利
申请号 : CN202110062794.4
文献号 : CN112851555B
文献日 : 2022-02-15
发明人 : 赵炯峰 , 金一丰 , 贺丽丹 , 王胜利 , 秦飞
申请人 : 浙江皇马科技股份有限公司 , 浙江绿科安化学有限公司 , 浙江皇马特种表面活性剂研究院有限公司 , 浙江皇马尚宜新材料有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、将亚硫酸钠和甲基烯丙基氯经过两步磺化反应,得到磺化反应液;
S2、所述磺化反应液经过脱水、热过滤或保温离心,除去析出的氯化钠,得到浓缩液;
S3、所述浓缩液经过梯度降温结晶、离心,得到甲基丙烯磺酸钠粗品和结晶母液,结晶母液返回脱水步骤,继续进行脱水操作;
S4、所述甲基丙烯磺酸钠粗品经过洗涤、干燥,得到精制的甲基丙烯磺酸钠;
S1所述的两步磺化反应中的第一步为:在密闭反应釜中加入一定量的亚硫酸钠溶液,氮气置换后,升温至45℃,开始滴加甲基烯丙基氯;依靠反应自身放热,升温至60‑70℃,保温反应后,降温至40℃;
S1所述的两步磺化反应中的第二步为:所述第一步反应结束降温至40℃后,在反应釜中投入亚硫酸钠固体,氮气置换后,搅拌溶解,升温至45℃,开始滴加甲基烯丙基氯,依靠反应自身放热,或者同时辅以导热油加热,升温至60‑70℃,保温反应后,在‑0.95MPa的压力下脱除未反应的甲基烯丙基氯;
S1中所述的第二步反应中,加入的亚硫酸钠固体为第一步生成的磺化反应液总量的
5wt%‑10wt%,滴加的甲基烯丙基氯与投入的亚硫酸钠固体的摩尔比为1.0‑1.1;
S3中所述的梯度降温结晶过程是:先降至76‑78℃,并保持0.5‑1h,后缓慢降至25‑30℃并保持一段时间。
2.根据权利要求1所述的甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法,其特征在于,S1中所述的第一步反应中,所述亚硫酸钠的浓度为20wt%‑25wt%,所述甲基烯丙基氯与亚硫酸钠的摩尔比为0.95‑0.98:1。
3.根据权利要求1所述的甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法,其特征在于,所述S2中,脱水温度为80‑90℃,真空度为‑0.95MPa,脱除的水量占S1两步磺化反应得到的磺化反应液总量的30‑35wt%。
4.根据权利要求1所述的甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法,其特征在于,所述S3中所述的离心步骤中,离心机转速为1500‑2000rpm,离心时间为10‑20分钟。
5.根据权利要求1所述的甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法,其特征在于,S4所述的洗涤的具体操作方法为:在离心得到的甲基烯丙基氯粗品表面,均匀喷洒3‑5次去离子水,每次喷洒的去离子水量为结晶粗品的总量的4‑8wt%,每次喷洒完后,进行离心操作。
6.根据权利要求1所述的甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法,其特征在于,S4中,干燥温度为110‑120℃,干燥时间1‑2h。
说明书 :
一种甲基丙烯磺酸钠的合成和精制方法
技术领域
背景技术
之吸色快,牢度强,颜色鲜艳,并能改善纤维的耐热性和弹性。除此以外,它还可以用作水处
理缓蚀阻垢剂的单体、涂料助剂、造纸助剂中的增干强剂等。
磺酸钠一种具体的生产方法,该方法以甲基烯丙基氯和亚硫酸钠为原料,经过反应、脱水、
结晶、固液分离、洗涤等步骤,得到甲基丙烯磺酸钠。该方法所用亚硫酸钠溶解度较低,导致
生产效率不高。同时,洗涤过程在洗涤釜中进行,作为湿含量较低的固体物料,在反应釜中
转移困难,且洗涤所用的溶剂为甲醇‑水溶液,该溶液在安全性方面存在较大的问题。公开
号为CN 101805275A,专利名称为“一种甲代烯丙基磺酸钠的合成方法”的中国专利公开了
以焦亚硫酸钠和甲基烯丙基氯为原料,合成甲基丙烯磺酸钠的方法,该方法用溶解度更高
的焦亚硫酸钠代替亚硫酸钠进行反应,得到产品。但是焦亚硫酸钠在使用过程中易发生氧
化反应,导致反应液颜色加深,影响最终产品的质量。公开号为CN 1172800A,专利名称为
“甲基丙烯磺酸钠生产工艺及设备”的中国专利公开了以亚硫酸钠和甲基烯丙基氯为原料
生产甲基丙烯磺酸钠的工艺流程,并采用离心水洗等工艺解决了固体物料在洗涤过程中转
移存在的问题。但是,该工艺中洗涤所用的水量较多,大量洗涤水返回脱水过程,导致能耗
增加,生产效率降低。公开号为CN1462741A,专利名称为“一种甲代烯丙基磺酸钠生产方法”
的中国专利公开以亚硫酸钠和甲基烯丙基氯为原料合成甲基丙烯磺酸钠的方法,该方法以
EDTA为助剂,降低了产品中铁离子的含量。但是,工艺中同样存在固体物料在反应釜中转移
困难的问题。
物料夹带多,影响产品质量和批次间的稳定性。
发明内容
得到高品质的甲基丙烯磺酸钠,整个工艺生产效率高、操作简单、产品批次间稳定性好。
热,升温至60‑70℃,保温反应3h后,降温至40℃。这是由于:反应温度过低,反应速度慢,降
低生产效率;反应温度过高,易导致副反应,降低产品收率。进一步优选的,反应温度为63‑
66℃。
23wt%‑24wt%。甲基烯丙基氯与亚硫酸钠的摩尔比为0.90‑1.1,进一步优选的,甲基烯丙
基氯与亚硫酸钠的摩尔比为0.95‑0.98。甲基烯丙基氯滴加时间为1h。
基烯丙基氯。依靠反应自身放热和导热油加热,升温至60‑70℃,保温反应2h后,在‑
0.095MPa的压力下脱除未反应的甲基烯丙基氯。
亚硫酸钠的加入量为第一步反应液总量的5wt%‑10wt%。甲基烯丙基氯与亚硫酸钠的摩尔
比为1.0‑1.1,甲基烯丙基氯的滴加时间为0.5h。
30wt%‑35wt%。脱水后的反应液经过热过滤除去析出的氯化钠后,进入降温结晶过程。
10‑20分钟。
3wt%‑10wt%,每次喷洒的去离子水量为结晶粗品总量的4wt%‑8wt%。再优选的,每次喷
洒的去离子水量为结晶粗品总量的5wt%‑6wt%。所述离心过程中,离心机转速为1500‑
2000rpm,离心时间为10‑20分钟。离心后的产品经干燥,得到成品。
匀,不会形成“包裹”的现象,提高了产品生产的质量和批次间的稳定性;
具体实施方式:
热,升温至60‑70℃,保温反应3h;反应结束后降温至40℃,投入88g固体亚硫酸钠,搅拌溶解
后升温至45℃,滴加甲基烯丙基氯共65g,整个滴加过程持续0.5h,依靠反应自身放热和导
热油加热,升温至60‑70℃,保温反应2h后,在‑0.95MPa的压力下脱除未反应的甲基烯丙基
氯,得到磺化反应液。整个反应过程以亚硫酸钠计算,转化率>99%。
离心时间为10分钟,得到甲基丙烯磺酸钠粗品。
的甲基丙烯磺酸钠。
热,升温至60‑70℃,保温反应3h;反应结束后降温至40℃,投入171g固体亚硫酸钠,搅拌溶
解后升温至45℃,滴加甲基烯丙基氯共127g,整个滴加过程持续0.5h,依靠反应自身放热和
导热油加热,升温至60‑70℃,保温反应2h后,在‑0.95MPa的压力下脱除未反应的甲基烯丙
基氯,得到磺化反应液。整个反应过程以亚硫酸钠计算,转化率>98.7%。
离心时间为10分钟,得到甲基丙烯磺酸钠粗品。
产品经干燥,得到295g精制的甲基丙烯磺酸钠。
热,升温至60‑70℃,保温反应3h;反应结束后在‑0.95MPa的压力下脱除未反应的甲基烯丙
基氯,得到磺化反应液。整个反应过程以亚硫酸钠计算,转化率>98.8%。
烯磺酸钠粗品。
的甲基丙烯磺酸钠。