CN105601546A - 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法 - Google Patents
一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN105601546A CN105601546A CN201610061747.7A CN201610061747A CN105601546A CN 105601546 A CN105601546 A CN 105601546A CN 201610061747 A CN201610061747 A CN 201610061747A CN 105601546 A CN105601546 A CN 105601546A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acrylonitrile
- acrylamide
- isobutene
- stage
- concentrated sulfuric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 33
- DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 1-(2-methyl-5-propan-2-ylcyclohex-2-en-1-yl)propan-1-one Chemical compound CCC(=O)C1CC(C(C)C)CC=C1C DZSVIVLGBJKQAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 24
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 title abstract 3
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 162
- VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N Isobutene Chemical group CC(C)=C VQTUBCCKSQIDNK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 156
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N sulfuric acid Substances OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 74
- NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N Acrylonitrile Chemical compound C=CC#N NLHHRLWOUZZQLW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 62
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 37
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000010189 synthetic method Methods 0.000 claims description 20
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 16
- 150000008065 acid anhydrides Chemical class 0.000 claims description 3
- HZWXJJCSDBQVLF-UHFFFAOYSA-N acetoxysulfonic acid Chemical compound CC(=O)OS(O)(=O)=O HZWXJJCSDBQVLF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N Acetic acid Chemical compound CC(O)=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 10
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 8
- 238000002844 melting Methods 0.000 abstract description 7
- 230000008018 melting Effects 0.000 abstract description 7
- CLBRCZAHAHECKY-UHFFFAOYSA-N [Co].[Pt] Chemical compound [Co].[Pt] CLBRCZAHAHECKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 29
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 19
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 15
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 10
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 10
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 9
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 5
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 5
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 5
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 5
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 4
- 229960000583 acetic acid Drugs 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000003368 amide group Chemical group 0.000 description 2
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 2
- 239000000052 vinegar Substances 0.000 description 2
- 235000021419 vinegar Nutrition 0.000 description 2
- -1 vinegarAcid anhydride Chemical class 0.000 description 2
- SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 2-(2-methoxy-5-methylphenyl)ethanamine Chemical compound COC1=CC=C(C)C=C1CCN SMZOUWXMTYCWNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 2-Propenoic acid Natural products OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910006069 SO3H Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 125000002091 cationic group Chemical group 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000012847 fine chemical Substances 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-N hydroperoxyl Chemical compound O[O] OUUQCZGPVNCOIJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006277 sulfonation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000003460 sulfonic acids Chemical class 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C303/00—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides
- C07C303/02—Preparation of esters or amides of sulfuric acids; Preparation of sulfonic acids or of their esters, halides, anhydrides or amides of sulfonic acids or halides thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明提供一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,包括连续反应;所述连续反应,丙烯腈、浓硫酸、异丁烯、醋酐加入量,质量比例为593-848:156.8:89.6:1。本发明制备的产品,收率高;收率为88.0%-90.5%;本发明制备的产品,纯度高;纯度为99.55%-99.75%;本发明制备的产品,色度(铂-钴号)为5;本发明原料消耗低,丙烯腈的消耗量为320kg/t;异丁烯的消耗量为310kg/t;浓硫酸的消耗量为560kg/t;醋酸的消耗量为60kg/t;本发明制备的产品,熔程为186.5-187.5℃;酸值为270.0-272.0mgKOH/g。
Description
技术领域
本发明属于新材料、精细化学品领域,具体涉及一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法。
背景技术
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸是一种水溶性阴离子单体,2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸是一种白色结晶固体,它的化学结构式CH2=CH-C(O)-NH-C(CH3)2-CH2-SO3H,分子量为207.2。由于它的结构特点,分子中-NH被两个-CH3屏蔽,不能接近外来分子,酰胺基团受到保护,在水溶液中不发生水解反应,酰胺基团中的氢不能形成氢键,而羟基氧的高电荷使它有良好的吸附性。分子中另一个重要的官能团-SO3H具有良好的水溶性,同时-SO3-电荷密度高,水化性强,在负离子-SO3-中两个π键和三个强电负性氧共享一个负电荷,使-SO3-很稳定,对外界阳离子的进攻不敏感,故它有很好的抗盐性。
由于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸结构上的特点,与其他磺酸衍生物相比,它与一些重要烯类单体如:AN(丙烯腈)、AM(丙烯酰胺)、AA(丙烯酸)及其酯等进行共聚时,具有恒比共聚反应的特点,这对提高共聚物的结构均匀性是十分有利的。
合成2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸可分为一步法和二步法。一步法是将原料丙烯腈、异丁烯、浓硫酸在适当温度下一起反应,然后分离出产物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸;二步法是在反应溶剂存在下先将异丁烯于低温下用浓硫酸或SO3磺化,得到磺化中间体,然后在硫酸存在下与丙烯腈反应,之后分离出产物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。比较两种方法,一步法较两步法投资少、成本低,工艺及设备简单,反应周期短,后处理过程简单,产品收率、纯度高,为国外制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的主要方法。我们在分析有关文献的基础上,首先采用文献方法进行了大量的实验,发现无论是一步法还是二步法,实施工业生产均存在很多问题,主要表现在产品纯度低、收率低、成本高,且后处理困难;在采用浓硫酸为磺化剂时,如果控制不当,易使反应混合物颜色加深,影响产品色度。
发明内容
为解决现有技术中存在的技术问题,本发明提供一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,以工业级丙烯腈、异丁烯、浓硫酸、添加剂(醋酐、丙烯酰胺)等为原料,连续合成目的产物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸,然后进行分离、洗涤、干燥,再用90%的醋酸重结晶得到高纯度的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。以实现以下发明目的:
(1)本发明制备的产品,收率高;
(2)本发明制备的产品,纯度高;
(3)本发明制备的产品,色度好;
(4)本发明原料消耗低。
为解决上述技术问题,本发明采取的技术方案如下:
一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,包括连续反应。
以下是对上述技术方案的进一步改进:
所述连续反应,丙烯腈、浓硫酸、异丁烯、醋酐加入量,质量比例为593-848:156.8:89.6:1。
所述方法,还包括第一阶段加料,所述第一阶段加料,加入丙烯腈,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入浓硫酸、醋酐,循环5分钟;在20分钟内继续均匀加入丙烯腈、浓硫酸醋酐;所述丙烯腈、浓硫酸、醋酐的质量比例为576-826:152-154:1。
所述方法,还包括通入第一阶段异丁烯;所述通入第一阶段异丁烯,异丁烯的通入量与第一阶段加料中丙烯腈的质量比例为:1:8.82-12.65。
所述方法,还包括第二阶段加料,所述第二阶段加料,加入丙烯腈,温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入浓硫酸、醋酐;所述丙烯腈、浓硫酸、醋酐的加入质量比例为:577.8-822.2:151.85:1。
所述方法,还包括通入第二阶段异丁烯;所述通入第二阶段异丁烯,异丁烯的通入量与第二阶段加料中丙烯腈的质量比例为:1:1.39-1.98。
所述方法,还包括控制第一反应釜的温度,所述控制第一反应釜的温度,反应温度为30-50℃。
一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,包括连续反应;所述连续反应,丙烯腈、浓硫酸、异丁烯、醋酐、丙烯酰胺加入的质量比为:760-765:152-158:85-92:1:0.1;
所述连续反应,丙烯腈、浓硫酸、异丁烯、醋酐、丙烯酰胺加入的质量比,优选为:763.2:156.8:89.6:1:0.1。
所述反应,还包括第一阶段加料和第二阶段加料;所述第一阶段加料,丙烯腈、浓硫酸、醋酐、丙烯酰胺的加入质量比例为740-745:150-155:1:0.1;所述第二阶段加料,丙烯腈、浓硫酸、醋酐、丙烯酰胺的加入质量比例为738-742:149-153:1:0.1;
所述第一阶段加料,丙烯腈、浓硫酸、醋酐、丙烯酰胺的加入质量比例,优选为742.3:152.5:1:0.1;所述第二阶段加料,丙烯腈、浓硫酸、醋酐、丙烯酰胺的加入质量比例,优选为740.7:151.85:1:0.1;
所述异丁烯的质量百分含量为99.5%;所述丙烯腈,水分的质量百分含量为0.1%-0.15%;所述浓硫酸,质量百分含量为99.9%。
与现有技术相比,本发明的有益效果为:
(1)本发明制备的产品,收率高;收率为88.0%-90.5%;
(2)本发明制备的产品,纯度高;纯度为99.55%-99.75%;
(3)本发明制备的产品,色度(铂-钴号)为5;
(4)本发明原料消耗低,丙烯腈的消耗量为320kg/t;异丁烯的消耗量为310kg/t;浓硫酸的消耗量为560kg/t;醋酸的消耗量为60kg/t;
(5)本发明制备的产品,熔程为186.5-187.5℃;酸值为270.0-272.0mgKOH/g。
附图说明
图1为本发明2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法工艺流程图。
图中,1-混合器,2-混合液缓冲罐,3-第一反应釜,4-第二反应釜,5-第三反应釜,6-换热器,7-循环泵。
具体实施方式
以下通过具体实施例说明本发明,但本发明并不仅仅限定于这些实施例。
实施例1一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法
包括以下步骤:
(1)第一阶段加料
往带换热器6、混合器1、循环泵7和带底部及侧部出口的密闭混合液缓冲罐2中加入含水0.10%-0.15%丙烯腈32kg、开启循环泵7和换热器6的冷冻盐水进出口降温,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入6.6kg质量百分含量为99.9%的浓硫酸、43g醋酐,浓硫酸、醋酐加入完毕,循环5分钟形成丙烯腈和浓硫酸的混合液Ⅰ,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门,在20分钟内继续均匀加入含水0.10%-0.15%丙烯腈222.6kg、含量99.9%的浓硫酸45.7kg和0.3kg醋酐;物料加入完毕,用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸***中的物料全部转入到密闭第一反应釜3中。
(2)通入第一阶段异丁烯
第一反应釜3升温,同时通入异丁烯,异丁烯的通气速率为22.4kg/h,通气时间为60分钟,即异丁烯通入量为22.4kg。
(3)控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3反应温度维持在30℃。
(4)第二阶段加料
当异丁烯通入量为22.4kg时准备混料,往混合液缓冲罐2中加入含水0.1%-0.15%丙烯腈20.0kg,开启循环泵7和换热器6冷冻盐水进出口,待混合液缓冲罐2内循环温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入含量为99.9%的浓硫酸4.1kg、醋酐27g,浓硫酸、醋酐加入完毕,继续循环。
(5)通入第二阶段异丁烯
继续通入异丁烯,通气时间为30分钟,通入量为11.2kg,异丁烯的通气速率为22.4kg/h。
(6)连续反应
当第一反应釜3中异丁烯通气到90分钟即总通入量为33.6kg时开启混合液缓冲罐2的侧部阀门。同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和浓硫酸,丙烯腈的加入量为190.8kg/h、浓硫酸的加入量为39.2kg/h、醋酐加入量为0.25kg/h。同时开启第一反应釜3的侧部出料口阀门,反应物料会流入第二反应釜4进行保温反应。当物料进入第二反应釜4,60分钟后开启第二反应釜4的侧部出料口阀门,物料流入第三反应釜5。当物料进入第三反应釜5,60分钟后开启第三反应釜5的侧部出料口阀门,物料流入过滤机进行压滤、洗涤。
从第一反应釜3通入异丁烯开始90分钟后,混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈190.8kg/h、浓硫酸39.2kg/h、异丁烯22.4kg/h、醋酐加入量为0.25kg/h,从第一反应釜3通入异丁烯210分钟后,降温釜会有连续恒定的物料进入过滤机。
经过滤、洗涤、烘干和重结晶后,收率88%、色度5、熔程186.5-187.4℃、酸值:272.0mgKOH/g、纯度99.66%。
实施例2一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法
包括以下步骤:
(1)第一阶段加料
往带换热器6、混合器1、循环泵7和带底部及侧部出口的密闭混合液缓冲罐2中加入含水0.10%-0.15%丙烯腈32kg、开启循环泵7和换热器6的冷冻盐水进出口降温,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入6.6kg质量百分含量为99.9%的浓硫酸、43g醋酐,浓硫酸、醋酐加入完毕,循环5分钟形成丙烯腈和浓硫酸的混合液Ⅰ,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门,在20分钟内继续均匀加入含水0.10%-0.15%丙烯腈222.6kg、含量99.9%的浓硫酸45.7kg和0.3kg醋酐;物料加入完毕,用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸***中的物料全部转入到密闭第一反应釜3中。
(2)通入第一阶段异丁烯
第一反应釜3升温,同时通入异丁烯,异丁烯的通气速率为22.4kg/h;通气时间为60分钟,即通气量为22.4kg。
(3)控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3反应温度维持在45℃。
(4)第二阶段加料
当异丁烯通气到60分钟时即异丁烯通入量为22.4kg时准备混料,往混合液缓冲罐2中加入含水0.1%-0.15%丙烯腈20.0kg,开启循环泵7和换热器6冷冻盐水进出口,待混合液缓冲罐2内循环温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入含量为99.9%的浓硫酸4.1kg、醋酐27g,浓硫酸、醋酐加入完毕,继续循环。
(5)通入第二阶段异丁烯
向第一反应釜3中继续通入异丁烯,通气时间为30分钟,通气速率为22.4kg/h,即通气量为11.2kg。
(6)连续反应
当第一反应釜3中异丁烯通气到90分钟即通入量为33.6kg时,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门。同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和浓硫酸,丙烯腈的加入量为190.8kg/h、浓硫酸的加入量为39.2kg/h、醋酐加入量为0.25kg/h。同时开启第一反应釜3的侧部出料口阀门,反应物料会流入第二反应釜4进行保温反应。当物料进入第二反应釜4,60分钟后开启第二反应釜4的侧部出料口阀门,物料流入第三反应釜5。当物料进入第三反应釜5,60分钟后开启第三反应釜5的侧部出料口阀门,物料流入过滤机进行压滤、洗涤。
从第一反应釜3通入异丁烯开始90分钟后,混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈190.8kg/h、浓硫酸39.2kg/h、异丁烯22.4kg/h、醋酐加入量为0.25kg/h。从第一反应釜3通入异丁烯210分钟后,降温釜会有连续恒定的物料进入过滤机。
经过滤、洗涤、烘干和重结晶后,收率89.3%、色度5、熔程186.6-187.5℃、酸值:270.8mgKOH/g、纯度99.70%。
实施例3一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法
包括以下步骤:
(1)第一阶段加料
往带换热器6、混合器1、循环泵7和带底部及侧部出口的密闭混合液缓冲罐2中加入含水0.10%-0.15%丙烯腈320kg、开启循环泵7和换热器6的冷冻盐水进出口降温,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入66kg质量百分含量为99.9%的浓硫酸、430g醋酐、43g丙烯酰胺,浓硫酸、醋酐加入完毕,循环5分钟形成丙烯腈和浓硫酸的混合液Ⅰ,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门,在20分钟内继续均匀加入含水0.10%-0.15%丙烯腈2226kg、含量99.9%的浓硫酸457kg、3kg醋酐和0.3kg丙烯酰胺;物料加入完毕,用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸***中的物料全部转入到密闭第一反应釜3中。
(2)通入第一阶段异丁烯
第一反应釜3升温,同时通入异丁烯,异丁烯的通气速率为224kg/h;通气时间为60分钟,即通气量为224kg。
(3)控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3反应温度维持在40℃。
(4)第二阶段加料
当异丁烯通入量为224kg时准备混料,往混合液缓冲罐2中加入含水0.1%-0.15%丙烯腈200kg,开启循环泵7和换热器6冷冻盐水进出口,待混合液缓冲罐2内循环温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入含量为99.9%的浓硫酸41kg、醋酐270g、丙烯酰胺27g,浓硫酸、醋酐加入完毕,继续循环。
(5)通入第二阶段异丁烯
向第一反应釜3中继续通入异丁烯,通气时间为30分钟,通气速率为224kg/h;即通气量为112kg。
(6)连续反应
当第一反应釜3中异丁烯通气到90分钟即总通入量为336kg时开启混合液缓冲罐2的侧部阀门。同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和浓硫酸,丙烯腈的加入量为1908kg/h、浓硫酸的加入量为392kg/h、醋酐加入量为2.5kg/h、丙烯酰胺0.25kg/h。同时开启第一反应釜3的侧部出料口阀门,反应物料会流入第二反应釜4进行保温反应。当物料进入第二反应釜4,60分钟后开启第二反应釜4的侧部出料口阀门,物料流入第三反应釜5。当物料进入第三反应釜5,60分钟后开启第三反应釜5的侧部出料口阀门,物料流入过滤机进行压滤、洗涤。从第一反应釜3通入异丁烯开始90分钟后,混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈1908kg/h、浓硫酸392kg/h、异丁烯224kg/h、醋酐加入量为2.5kg/h、丙烯酰胺加入量为0.25kg/h。从第一反应釜3通入异丁烯210分钟后,降温釜会有连续恒定的物料进入过滤机。
经过滤、洗涤、烘干和重结晶后,收率90.5%、色度5、熔程186.7-187.5℃、酸值:270.0mgKOH/g、纯度99.74%。
实施例4一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法
包括以下步骤:
(1)第一阶段加料
往带换热器6、混合器1、循环泵7和带底部及侧部出口的密闭混合液缓冲罐2中加入含水0.10%-0.15%丙烯腈250kg、开启循环泵7和换热器6的冷冻盐水进出口降温,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入66kg质量百分含量为99.9%的浓硫酸、430g醋酐,浓硫酸、醋酐加入完毕,循环5分钟形成丙烯腈和浓硫酸的混合液Ⅰ,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门,在20分钟内继续均匀加入含水0.10%-0.15%丙烯腈1730kg、含量99.9%的浓硫酸457kg和3kg醋酐;物料加入完毕,用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸***中的物料全部转入到密闭第一反应釜3中。
(2)通入第一阶段异丁烯
第一反应釜3升温,同时通入异丁烯,异丁烯的通气速率为224kg/h;通气时间为60分钟,即通气量为224kg。
(3)控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3反应温度维持在40℃。
(4)第二阶段加料
当异丁烯通气到60分钟时即异丁烯通入量为224kg时准备混料,往混合液缓冲罐2中加入含水0.1%-0.15%丙烯腈156kg,开启循环泵7和换热器6冷冻盐水进出口,待混合液缓冲罐2内循环温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入含量为99.9%的浓硫酸41kg、醋酐270g,浓硫酸、醋酐加入完毕,继续循环。
(5)通入第二阶段异丁烯
向第一反应釜3中继续通入异丁烯,通气速率为224kg/h,通入时间为30分钟,即通气量为112kg。
(6)连续反应
当第一反应釜3中异丁烯通气到90分钟即总通入量为336kg时,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门。同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和浓硫酸,丙烯腈的加入量为1484kg/h、浓硫酸的加入量为392kg/h、醋酐加入量为2.5kg/h。同时开启第一反应釜3的侧部出料口阀门,反应物料会流入第二反应釜4进行保温反应。当物料进入第二反应釜4,60分钟后开启第二反应釜4的侧部出料口阀门,物料流入第三反应釜5。当物料进入第三反应釜5,60分钟后开启第三反应釜5的侧部出料口阀门,物料流入过滤机进行压滤、洗涤。从第一反应釜3通入异丁烯开始90分钟后,混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈1484kg/h、浓硫酸392kg/h、异丁烯224kg/h、醋酐加入量为2.5kg/h。从第一反应釜3通入异丁烯210分钟后,降温釜会有连续恒定的物料进入过滤机。
经过滤、洗涤、烘干和重结晶后,收率88%、色度5、熔程186.5-187.4℃、酸值:271.0mgKOH/g、纯度99.56%。
实施例5一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法
包括以下步骤:
(1)第一阶段加料
往带换热器6、混合器1、循环泵7和带底部及侧部出口的密闭混合液缓冲罐2中加入含水0.10%-0.15%丙烯腈355kg、开启循环泵7和换热器6的冷冻盐水进出口降温,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入66kg质量百分含量为99.9%的浓硫酸、430g醋酐,浓硫酸、醋酐加入完毕,循环5分钟形成丙烯腈和浓硫酸的混合液Ⅰ,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门,在20分钟内继续均匀加入含水0.10%-0.15%丙烯腈2473kg、含量99.9%的浓硫酸457kg和3kg醋酐;物料加入完毕,用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸***中的物料全部转入到密闭第一反应釜3中。
(2)通入第一阶段异丁烯
第一反应釜3升温,同时通入异丁烯,异丁烯的通气速率为224kg/h;通气时间为60分钟,即通入量为224kg。
(3)控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3反应温度维持在30℃。
(4)第二阶段加料
当异丁烯通气到60分钟时即异丁烯通入量为224kg时准备混料,往混合液缓冲罐2中加入含水0.1%-0.15%丙烯腈222kg,开启循环泵7和换热器6冷冻盐水进出口,待混合液缓冲罐2内循环温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入含量为99.9%的浓硫酸41kg、醋酐270g,浓硫酸、醋酐加入完毕,继续循环。
(5)通入第二阶段异丁烯
向第一反应釜3中继续通入异丁烯,通气时间为30分钟,通气速率为224kg/h,即通气量为112kg。
(6)连续反应
当第一反应釜3中异丁烯通气到90分钟即通入量为336kg时,开启混合液缓冲罐2的侧部阀门。同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和浓硫酸,丙烯腈的加入量为2120kg/h、浓硫酸的加入量为392kg/h、醋酐加入量为2.5kg/h。同时开启第一反应釜3的侧部出料口阀门,反应物料会流入第二反应釜4进行保温反应。当物料进入第二反应釜4,60分钟后开启第二反应釜4的侧部出料口阀门,物料流入第三反应釜5。当物料进入第三反应釜5,60分钟后开启第三反应釜5的侧部出料口阀门,物料流入过滤机进行压滤、洗涤。从第一反应釜3通入异丁烯开始90分钟后,混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈2120kg/h、浓硫酸392kg/h、异丁烯224kg/h、醋酐加入量为2.5kg/h。从第一反应釜3通入异丁烯210分钟后,降温釜会有连续恒定的物料进入过滤机。
经过滤、洗涤、烘干和重结晶后,收率88%、色度5、熔程186.6-187.5℃、酸值:271.2mgKOH/g、纯度99.66%。
表1、本发明制备的产品指标
表2、本发明工艺(连续法)与现有工艺(间歇法)的原料消耗对比情况
表3、本发明工艺(连续法)与现有工艺(间歇法)制备的产品质量统计表
工业生产情况
1原料和设备
(1)原料异丁烯、浓硫酸、丙烯腈、醋酐等,工业品;
(2)主要设备(表4)
表4本发明使用的主要设备一览表
除非特殊说明,本发明所述比例,均为质量比例,所述百分比,均为质量百分比。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:包括连续反应。
2.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:
所述连续反应,丙烯腈、浓硫酸、异丁烯、醋酐加入量,质量比例为593-848:156.8:89.6:1。
3.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述方法,还包括第一阶段加料,所述第一阶段加料,加入丙烯腈,待温度小于-2℃时,在5分钟内加入浓硫酸、醋酐,循环5分钟;在20分钟内继续均匀加入丙烯腈、浓硫酸醋酐;所述丙烯腈、浓硫酸、醋酐的质量比例为576-826:152-154:1。
4.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述方法,还包括通入第一阶段异丁烯;所述通入第一阶段异丁烯,异丁烯的通入量与第一阶段加料中丙烯腈的质量比例为:1:8.82-12.65。
5.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述方法,还包括第二阶段加料,所述第二阶段加料,加入丙烯腈,温度降到-2℃时,5分钟内均匀加入浓硫酸、醋酐;所述丙烯腈、浓硫酸、醋酐的加入质量比例为:577.8-822.2:151.85:1。
6.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述方法,还包括通入第二阶段异丁烯;所述通入第二阶段异丁烯,异丁烯的通入量与第二阶段加料中丙烯腈的质量比例为:1:1.39-1.98。
7.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述方法,还包括控制第一反应釜的温度,所述控制第一反应釜的温度,反应温度为30-50℃。
8.一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:包括连续反应;所述连续反应,丙烯腈、浓硫酸、异丁烯、醋酐、丙烯酰胺加入的质量比为:760-765:152-158:85-92:1:0.1。
9.根据权利要求8所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述反应,还包括第一阶段加料和第二阶段加料;所述第一阶段加料,丙烯腈、浓硫酸、醋酐、丙烯酰胺的加入质量比例为740-745:150-155:1:0.1;所述第二阶段加料,丙烯腈、浓硫酸、醋酐、丙烯酰胺的加入质量比例为738-742:149-153:1:0.1。
10.根据权利要求2-9任一项所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法,其特征在于:所述异丁烯的质量百分含量为99.5%;所述丙烯腈,水分的质量百分含量为0.1%-0.15%;所述浓硫酸,质量百分含量为99.9%。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610061747.7A CN105601546B (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的合成方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610061747.7A CN105601546B (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的合成方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN105601546A true CN105601546A (zh) | 2016-05-25 |
CN105601546B CN105601546B (zh) | 2017-10-24 |
Family
ID=55981975
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610061747.7A Expired - Fee Related CN105601546B (zh) | 2016-01-29 | 2016-01-29 | 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的合成方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN105601546B (zh) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107129446A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-09-05 | 潍坊金石环保科技有限公司 | 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸合成过程中降低硫酸根离子的工艺 |
CN108518362A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-11 | 兖矿鲁南化工有限公司 | 一种防止输送高温、低沸点介质的泵发生汽蚀的***及方法 |
RU2809071C2 (ru) * | 2020-09-18 | 2023-12-06 | СНФ Груп | Способ очистки акриламидо-2-метил-2-пропансульфоновой кислоты |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4219498A (en) * | 1978-06-12 | 1980-08-26 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for preparing highly pure-2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid |
JPH0474159A (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-09 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | 2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 |
CN1072406A (zh) * | 1991-11-21 | 1993-05-26 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 丙烯酰胺烷基磺酸的合成 |
CN102351744A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-02-15 | 潍坊泉鑫化工有限公司 | 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸连续法合成工艺 |
CN102952052A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法 |
CN104230764A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-24 | 巨野县中海化工有限公司 | 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的制备方法 |
-
2016
- 2016-01-29 CN CN201610061747.7A patent/CN105601546B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4219498A (en) * | 1978-06-12 | 1980-08-26 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for preparing highly pure-2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid |
JPH0474159A (ja) * | 1990-07-12 | 1992-03-09 | Toagosei Chem Ind Co Ltd | 2―アクリルアミド―2―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 |
CN1072406A (zh) * | 1991-11-21 | 1993-05-26 | 中国科学院长春应用化学研究所 | 丙烯酰胺烷基磺酸的合成 |
CN102351744A (zh) * | 2011-08-25 | 2012-02-15 | 潍坊泉鑫化工有限公司 | 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸连续法合成工艺 |
CN102952052A (zh) * | 2011-08-30 | 2013-03-06 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法 |
CN104230764A (zh) * | 2014-09-03 | 2014-12-24 | 巨野县中海化工有限公司 | 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸的制备方法 |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
黄婕等: ""2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸单体的合成方法的改进"", 《重庆环境科学》 * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107129446A (zh) * | 2017-05-10 | 2017-09-05 | 潍坊金石环保科技有限公司 | 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸合成过程中降低硫酸根离子的工艺 |
CN107129446B (zh) * | 2017-05-10 | 2022-02-18 | 潍坊金石环保科技有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸合成过程中降低硫酸根离子的工艺 |
CN108518362A (zh) * | 2018-03-28 | 2018-09-11 | 兖矿鲁南化工有限公司 | 一种防止输送高温、低沸点介质的泵发生汽蚀的***及方法 |
RU2809071C2 (ru) * | 2020-09-18 | 2023-12-06 | СНФ Груп | Способ очистки акриламидо-2-метил-2-пропансульфоновой кислоты |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN105601546B (zh) | 2017-10-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107337618B (zh) | 一种同时提高盐酸二甲双胍纯度及收率的生产方法 | |
CN105601546A (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法 | |
CN103922973A (zh) | 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法 | |
CN111004126A (zh) | 一种对硝基苯酚钠盐的制备方法 | |
CN1951902A (zh) | 一种乳酸低聚物的制备工艺 | |
CN113083253A (zh) | 一种提取维生素b12用弱酸阳树脂及其合成方法 | |
CN105732438B (zh) | 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的制备方法 | |
CN101955233A (zh) | 生产一水硫酸亚铁的方法 | |
CN108623442B (zh) | 一种四氯苯醌制备中降低二噁英的方法 | |
CN104086430A (zh) | 一种1-氨基蒽醌的合成方法 | |
WO2016119594A1 (zh) | 磷酸铁锂溶剂热制备设备 | |
CN103979503B (zh) | 一种制备碲酸的方法 | |
CN114195685B (zh) | 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的纯化方法 | |
CN108912019A (zh) | 一种从d,l-苏式-对甲砜基苯丝氨酸乙酯母液中回收铜盐及乙醇的方法 | |
CN104086462A (zh) | 一种三单体生产废水中提取间苯二甲酸-5-磺酸钠方法 | |
CN109912423B (zh) | 一种3,5-二硝基-4-甲基苯甲酸的绿色合成工艺 | |
CN107383418A (zh) | 一种新型抗紫外线塑料添加剂及其制备方法 | |
CN107827821B (zh) | 一种吡唑酮系列产品连续流清洁生产工艺 | |
CN102718681A (zh) | 一种发黄的二苯甲酮腙的提纯方法 | |
CN106554031A (zh) | 一种氢氧化镁阻燃剂的制备方法及氢氧化镁阻燃剂 | |
CN112939032A (zh) | 硝酸法制备硝酸钾的方法 | |
CN101475665A (zh) | 一种高性能碳纤维用聚丙烯腈的制备方法 | |
CN103396530B (zh) | 对甲基苯酚-双环戊二烯异丁基化树脂抗氧剂的合成方法 | |
CN108003070A (zh) | 一种h酸生产中磺化的方法 | |
CN111423348B (zh) | 一种异维a酸及其制备方法和应用 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
GR01 | Patent grant | ||
GR01 | Patent grant | ||
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20171024 |
|
CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |