JP2010229250A - Method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid - Google Patents

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明彦 平岩
Hiroki Goto
広樹 後藤
Takeyuki Amamiya
丈幸 天宮
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正治 横幕
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid for obtaining a copolymer having a molecular weight higher than a conventional method. <P>SOLUTION: In the method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid by reacting acrylonitrile with sulfuric acid and isobutylene, the acrylonitrile is separated and recovered from a filtrate slurry of crude reaction liquid and reused in the reaction. The content of N-tertiary-butyl acrylamide in acrylonitrile to be added a reaction is controlled to &le;1,000 ppm. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(以下、ATBSと言う)の製造方法に関し、更に詳述すれば、製造原料の1つであるアクリロニトリルを回収再利用する製造方法において、反応に供するアクリロニトリル中のN−ターシャリーブチルアクリルアミドの含有量を1,000ppm以下に制御することを特徴とする、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に関するものである。   The present invention relates to a method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (hereinafter referred to as ATBS), and more specifically, in a production method for recovering and reusing acrylonitrile, which is one of production raw materials. The present invention relates to a method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, characterized in that the content of N-tertiary butyl acrylamide in acrylonitrile to be subjected to is controlled to 1,000 ppm or less.

ATBSは、アクリル繊維の改質剤として、また、アクリルアミド等の水溶性モノマーと共重合させて得られる水溶性ポリマーあるいは吸水性ポリマーは、高分子凝集剤、分散剤、増粘剤および原油の高次回収用に使用される薬剤などの広い分野で使用されている。
ATBSは、アクリロニトリル、硫酸およびイソブチレンを付加反応させることにより製造され、その性状は常態において融点が185℃の白色針状結晶である。
上記付加反応において、アクリロニトリル、硫酸およびイソブチレンの3成分はそれぞれ等モルで反応してATBSが製造されるが、アクリロニトリルは反応媒体の役割もかねて、硫酸およびイソブチレンと比較して大過剰に用いられることが一般的である。
ATBS is a modifier for acrylic fibers, and water-soluble or water-absorbing polymers obtained by copolymerization with water-soluble monomers such as acrylamide are polymer flocculants, dispersants, thickeners, and crude oils. Used in a wide range of fields such as drugs used for subsequent collection.
ATBS is produced by addition reaction of acrylonitrile, sulfuric acid, and isobutylene, and is normally white needle-like crystals having a melting point of 185 ° C.
In the above addition reaction, acrylonitrile, sulfuric acid, and isobutylene are reacted in equimolar amounts to produce ATBS, but acrylonitrile also serves as a reaction medium and should be used in a large excess compared to sulfuric acid and isobutylene. Is common.

なお、ATBSはアクリロニトリルに難溶性であるので、上記反応により得られる反応生成物はアクリロニトリル中にATBSが析出したスラリー状態である。ATBSの製造においては、このスラリーから析出したATBSを濾過して洗浄、乾燥を経て製品になり、一方、濾液スラリーからアクリロニトリルを回収して、回収したアクリロニトリルは付加反応に再使用している。
回収したアクリロニトリルを再使用するに際し、アクリロニトリルの精製方法として、不純物として酸を含有するアクリロニトリル回収液を中和して、生成する中和塩を除去する方法(特許文献1)、アクリロニトリルと、少量の酸およびアクリルアミドと、を含有する混合物を塩基で処理し、形成される塩を除去して、処理された混合物を蒸留する方法(特許文献2)および特定な量の酸素を含有する不活性ガス雰囲気で蒸留する方法(特許文献3)が知られている。
Since ATBS is hardly soluble in acrylonitrile, the reaction product obtained by the above reaction is in a slurry state in which ATBS is precipitated in acrylonitrile. In the production of ATBS, ATBS deposited from this slurry is filtered, washed and dried to become a product. On the other hand, acrylonitrile is recovered from the filtrate slurry, and the recovered acrylonitrile is reused in the addition reaction.
When the recovered acrylonitrile is reused, as a purification method of acrylonitrile, a method of neutralizing an acrylonitrile recovery solution containing an acid as an impurity and removing a generated neutral salt (Patent Document 1), acrylonitrile and a small amount A method of treating a mixture containing acid and acrylamide with a base, removing the salt formed and distilling the treated mixture (Patent Document 2), and an inert gas atmosphere containing a specific amount of oxygen (Patent Document 3) is known.

特開平5−230007号公報JP-A-5-230007 特公平7−59544号公報Japanese Patent Publication No. 7-59544 特開平7−70036号公報Japanese Patent Laid-Open No. 7-70036

しかしながら、従来の方法で精製したアクリロニトリルを反応に再使用すると、製造されたATBSを用いた共重合体の分子量が高くならないという問題がある。特に、連続的に製造する工業プラントにおいて、このATBSの品質の低下は時間の経過と共に顕著になる傾向にある。
また、近年は、原油の高次回収用途などで、従来よりもさらに高分子量の共重合体が要求されている背景もあり、工業的な製造設備において、高分子量の共重合体が得られるATBSを効率的に製造する方法が望まれている。
However, when acrylonitrile purified by the conventional method is reused in the reaction, there is a problem that the molecular weight of the produced copolymer using ATBS does not increase. In particular, in an industrial plant that continuously manufactures, this deterioration in the quality of ATBS tends to become more prominent over time.
In addition, in recent years, there is a background that higher molecular weight copolymers are required than in the past for applications such as high-order recovery of crude oil, and ATBS from which high molecular weight copolymers can be obtained in industrial production facilities. There is a demand for a method for efficiently producing the above.

本発明者らは、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、回収再使用するアクリロニトリルには、反応の副生成物である下記式(1)で示されるN−ターシャリーブチルアクリルアミド(以下、TBAMと言う)が含まれており、このTBAMの含有量が、最終製品のATBSの重合性に影響を及ぼすことがわかった。したがって、アクリロニトリルを回収再使用するATBSの製造方法において、反応に供する(新品+再使用をあわせて)アクリロニトリル中のTBAMの量をコントロールすることにより、重合性に優れ、高分子量の共重合体を得ることができるATBSを製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。   As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that N-tertiary butyl acrylamide represented by the following formula (1), which is a by-product of the reaction, is acrylonitrile to be recovered and reused (hereinafter, It was found that the content of TBAM affects the polymerizability of the final product ATBS. Therefore, in the method for producing ATBS in which acrylonitrile is recovered and reused, by controlling the amount of TBAM in acrylonitrile to be used for the reaction (new product + reuse), a copolymer having excellent polymerizability and high molecular weight can be obtained. The inventors have found that an ATBS that can be obtained can be manufactured, and have completed the present invention.

すなわち、本発明の第1発明は、アクリロニトリルと硫酸とを混合し、得られる混合液とイソブチレンとを接触させながら、アクリロニトリルと硫酸とイソブチレンとを反応させることにより、2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を製造するに際し、粗反応液の濾液スラリーからアクリロニトリルを分離回収して、反応に再利用する製造方法において、反応に供するアクリロニトリル中の、下記式(1)で示されるN−ターシャリーブチルアクリルアミドの含有量を1,000ppm以下に制御することを特徴とする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である。   That is, according to the first aspect of the present invention, 2-acrylamido-2-methylpropane is prepared by reacting acrylonitrile, sulfuric acid, and isobutylene while mixing acrylonitrile and sulfuric acid and bringing the resulting mixture into contact with isobutylene. In producing sulfonic acid, N-tertiary butyl represented by the following formula (1) in acrylonitrile to be used in the reaction in a production method in which acrylonitrile is separated and recovered from the filtrate slurry of the crude reaction solution and reused in the reaction. It is a method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, wherein the acrylamide content is controlled to 1,000 ppm or less.

Figure 2010229250
Figure 2010229250

本発明の第2発明は、粗反応液の濾液スラリーからアクリロニトリルを分離回収を、3段以上の蒸留装置を用いて行うことを特徴とする第1発明記載の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である。
さらに、本発明の第3発明は、粗反応液の濾液スラリーからアクリロニトリルを分離回収における蒸留操作において、蒸留温度をアクリロニトリルの沸点から2℃以内の範囲で操作することを特徴とする第1発明または第2発明記載の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である。
According to a second aspect of the present invention, 2-acrylamido-2-methylpropanesulfone according to the first aspect is characterized in that acrylonitrile is separated and recovered from the filtrate slurry of the crude reaction liquid using a distillation apparatus having three or more stages. It is a manufacturing method of an acid.
Furthermore, the third invention of the present invention is the first invention characterized in that, in the distillation operation in the separation and recovery of acrylonitrile from the filtrate slurry of the crude reaction solution, the distillation temperature is operated within the range of 2 ° C. or less from the boiling point of acrylonitrile. A method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid according to the second invention.

本発明の製造方法によれば、アクリロニトリルを回収再使用する工業的な製造装置でも、容易な方法で、収率よく、高分子量の共重合体を得ることができる高純度のATBSを製造することができる。   According to the production method of the present invention, a high-purity ATBS capable of obtaining a high-molecular-weight copolymer in a high yield can be produced by an easy method even in an industrial production apparatus for recovering and reusing acrylonitrile. Can do.

以下、上記ATBSの製造方法について説明する。
下記化学式(2)で示される2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸(ATBS)は、下記反応式(A)に示されるように、原料であるアクリロニトリル(3)と、硫酸(4)と、イソブチレン(5)とを反応させて製造する。反応は、バッチ反応でも連続反応でも行うことが可能であるが、本発明においては、反応に過剰に用いるアクリロニトリルを回収、再利用する連続式反応が採用される。
Hereinafter, a method for manufacturing the ATBS will be described.
As shown in the following reaction formula (A), 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid (ATBS) represented by the following chemical formula (2) is a raw material acrylonitrile (3), sulfuric acid (4), It is produced by reacting with isobutylene (5). The reaction can be carried out by either batch reaction or continuous reaction. In the present invention, a continuous reaction in which acrylonitrile used in excess for the reaction is recovered and reused is employed.

Figure 2010229250
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(反応工程)
アクリロニトリルと、硫酸と、イソブチレンとの反応に際しては、先ず低温(−15〜−10℃程度)下に、アクリロニトリルと硫酸とを混合する。次いで、この混合物を撹拌しながら、混合物にイソブチレンを吹込む。反応が開始すると、反応熱により混合物の温度が上昇するので、混合物を冷却してその温度を40〜60℃に維持することが好ましい。
ATBSは、上記3原料成分の等モル付加反応により生成する。反応液は反応の経過と共に固体結晶のATBSを分散させたスラリーになる。このスラリーを構成する分散媒は、硫酸及びイソブチレンに比べて大過剰に混合した、アクリロニトリルである。
上記3原料成分の混合割合は以下の通りである。硫酸とイソブチレンとは、ほぼ等モルで混合することが好ましい。硫酸又はイソブチレンに対するアクリロニトリルの混合割合は、10〜20倍モルが好ましい。この割合の混合液を反応させることにより、固形分濃度が15〜25質量%のスラリーが得られる。
なお、上記反応において、反応系内に存在する水分は副反応を引き起す原因になるので、好ましくない。上記原料成分はいずれも水分を含まないものを使用することが好ましい。特に硫酸については、濃硫酸と発煙硫酸との混合物を使用することが好ましい。
(Reaction process)
In the reaction of acrylonitrile, sulfuric acid, and isobutylene, acrylonitrile and sulfuric acid are first mixed at a low temperature (about −15 to −10 ° C.). The mixture is then blown with isobutylene while stirring. When the reaction starts, the temperature of the mixture increases due to the heat of reaction. Therefore, it is preferable to cool the mixture and maintain the temperature at 40 to 60 ° C.
ATBS is produced by an equimolar addition reaction of the above three raw material components. As the reaction progresses, the reaction solution becomes a slurry in which solid crystalline ATBS is dispersed. The dispersion medium constituting this slurry is acrylonitrile mixed in a large excess compared with sulfuric acid and isobutylene.
The mixing ratio of the three raw material components is as follows. Sulfuric acid and isobutylene are preferably mixed in approximately equimolar amounts. The mixing ratio of acrylonitrile with respect to sulfuric acid or isobutylene is preferably 10 to 20 times mol. By reacting the mixed liquid at this ratio, a slurry having a solid content concentration of 15 to 25% by mass is obtained.
In the above reaction, moisture present in the reaction system is not preferable because it causes a side reaction. It is preferable to use a raw material component that does not contain moisture. Particularly for sulfuric acid, it is preferable to use a mixture of concentrated sulfuric acid and fuming sulfuric acid.

(固液分離工程)
次に、上記のようにして得られるスラリーから、ATBS粗体を単離する。単離方法は、得られるスラリーから粗体を固液分離するろ過器、遠心分離機、遠心式ろ過器、トレイフィルター、ベルトフィルターなどのあらゆる分離方式をとることができる。固液分離することにより、ATBS粗体を含有する粗体ケーキが得られる。しかしながら、その粗体ケーキは不純物を多く含んでいるので、このままでは高分子量のポリマーの製造用には利用できない。従って、粗体ケーキを精製工程で精製する。
(Solid-liquid separation process)
Next, a crude ATBS is isolated from the slurry obtained as described above. The isolation method can take any separation method such as a filter for solid-liquid separation of a crude product from the resulting slurry, a centrifuge, a centrifugal filter, a tray filter, a belt filter, and the like. By performing solid-liquid separation, a coarse cake containing an ATBS coarse body is obtained. However, since the coarse cake contains a large amount of impurities, it cannot be used for producing a high molecular weight polymer as it is. Therefore, the crude cake is purified in the purification process.

(固体精製工程)
精製工程の一例として、スラリーを固液分離して得られる粗体ケーキをアクリロニトリルで洗浄する方法がある。アクリロニトリル以外の溶剤を使用しても、同様に精製できる。
洗浄溶剤の使用量は、洗浄されるケーキの固形分質量の0.2〜10倍質量が好ましく、0.5〜3倍質量がより好ましい。
洗浄溶剤としては、アクリロニトリル、アセトニトリル、アセトン、メタノール、エタノール、2−プロパノール、ブタノール、酢酸エチル、酢酸等、又はこれらの混合溶剤が好ましいが、分離精製を考慮して、洗浄溶剤としてアクリロニトリルを用いることが好ましい。
(Solid purification process)
As an example of the purification step, there is a method of washing a crude cake obtained by solid-liquid separation of a slurry with acrylonitrile. Even if a solvent other than acrylonitrile is used, it can be purified in the same manner.
The amount of the cleaning solvent used is preferably 0.2 to 10 times the mass of the solid content of the cake to be cleaned, and more preferably 0.5 to 3 times the mass.
As the washing solvent, acrylonitrile, acetonitrile, acetone, methanol, ethanol, 2-propanol, butanol, ethyl acetate, acetic acid, etc., or a mixed solvent thereof is preferable. Is preferred.

(固体乾燥工程)
加熱、減圧、気流下などのあらゆる方式を用いることができ、ケーキに含浸されているアクリロニトリルなどの溶剤、不純物を除去し、ATBSを得る。
(Solid drying process)
Any system such as heating, decompression, and air flow can be used, and the solvent and impurities such as acrylonitrile impregnated in the cake are removed to obtain ATBS.

(溶剤回収工程)
本発明は、上記固液分離工程において、反応スラリーから粗体を分離した後の濾液から溶剤であるアクリロニトリルを回収し、回収したアクリロニトリルを反応に再利用することに関する。
前記濾液には、アクリロニトリルの他に、硫酸、TBAM、アクリルアミド、イソブチレンスルホン酸、ATBSなどが含まれていて、濾液中の酸性不純物を中和しながら水層側に移行させる。ここでの操作に関しては、公知の方法が採用できる(特許文献1など)。上記アルカリ水溶液の調製に使用するアルカリ化合物に特に限定はないが、好ましくは、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナトリウム等の高い水溶性を有するアルカリ化合物である。アルカリ水溶液におけるアルカリ化合物の好ましい濃度は、通常10〜30質量%でよい。濾液とアルカリ水溶液の好ましい割合は、該濾液100質量部あたりアルカリ1〜10質量部である。また、以下の操作により濾液をアルカリ水溶液で洗浄した後の水溶液は弱アルカリ性(PHで7.5〜8程度)であることが好ましい。
(Solvent recovery process)
The present invention relates to recovering acrylonitrile as a solvent from the filtrate after separating a crude product from a reaction slurry in the solid-liquid separation step, and reusing the recovered acrylonitrile for the reaction.
In addition to acrylonitrile, the filtrate contains sulfuric acid, TBAM, acrylamide, isobutylene sulfonic acid, ATBS, and the like, and is transferred to the aqueous layer side while neutralizing acidic impurities in the filtrate. For the operation here, a known method can be adopted (Patent Document 1, etc.). Although there is no limitation in particular in the alkali compound used for preparation of the said aqueous alkali solution, Preferably, it is an alkaline compound which has high water solubility, such as ammonia, sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium carbonate. The preferable concentration of the alkali compound in the alkaline aqueous solution is usually 10 to 30% by mass. A preferred ratio of the filtrate to the alkaline aqueous solution is 1 to 10 parts by mass of alkali per 100 parts by mass of the filtrate. Moreover, it is preferable that the aqueous solution after wash | cleaning a filtrate with alkaline aqueous solution by the following operation is weakly alkaline (PH is about 7.5-8).

濾液とアルカリ水溶液との接触は、スタティックミキサー等の管型混合機等により連続的に行うことが好ましい。有機層と水層が混合した液を液液分離して、水層側を除去し有機層側をアクリロニトリル回収の操作に供する。液液分離の操作としては公知の方法が使用でき、たとえばタンク内に液を静置して重力で分離してもよい。更に、前記アルカリ水溶液で洗浄後の有機層側をさらに水洗、液液分離した後、水層側を除去し有機層側をアクリロニトリル回収の操作に供してもよい。
前記有機層側には、アクリロニトリル可溶のTBAM、アクリルアミドなどが含まれているので、蒸留など方法で、アクリロニトリルを分離する必要がある。この分離方法については、従来公知の方法が適用できるが、一般的な分離方法で工業的に広く適用されている、蒸留操作が好ましく適用される。
The contact between the filtrate and the aqueous alkaline solution is preferably carried out continuously with a tube mixer such as a static mixer. The liquid in which the organic layer and the aqueous layer are mixed is subjected to liquid-liquid separation, the aqueous layer side is removed, and the organic layer side is subjected to an acrylonitrile recovery operation. As a liquid-liquid separation operation, a known method can be used. For example, the liquid may be left in a tank and separated by gravity. Furthermore, the organic layer side after washing with the alkaline aqueous solution may be further washed with water and liquid-liquid separated, and then the aqueous layer side may be removed and the organic layer side may be subjected to an acrylonitrile recovery operation.
Since the organic layer side contains acrylonitrile-soluble TBAM, acrylamide, etc., it is necessary to separate acrylonitrile by a method such as distillation. As this separation method, a conventionally known method can be applied, but a distillation operation which is widely applied industrially as a general separation method is preferably applied.

本発明では、蒸留操作において、回収するアクリロニトリルに含まれるTBAMを出来るだけ少なくする必要があるため、3段以上の蒸留装置を用いて行うことが好ましい。2段以下の蒸留装置を用いた場合では、アクリロニトリルに含まれるTBAM量が多くなる恐れがある。   In the present invention, since it is necessary to reduce TBAM contained in acrylonitrile to be recovered as much as possible in the distillation operation, it is preferable to use a distillation apparatus having three or more stages. When a distillation apparatus having two or less stages is used, the amount of TBAM contained in acrylonitrile may increase.

また、上記蒸留操作において、アクリロニトリルに含まれるTBAM量を少なくするためのは、蒸留温度を一定にコントロールすることが好ましく、特に、蒸留圧力条件下におけるアクリロニトリルの沸点から2℃以内の範囲で操作することが好ましい。アクリロニトリルの沸点から2℃を超えて蒸留操作を行うと、回収するアクリロニトリルに含まれるTBAM量が増加する傾向にある。   In the above distillation operation, in order to reduce the amount of TBAM contained in acrylonitrile, it is preferable to control the distillation temperature to be constant, and in particular, the operation is performed within the range of 2 ° C. from the boiling point of acrylonitrile under the distillation pressure condition. It is preferable. When the distillation operation is performed at a temperature exceeding 2 ° C. from the boiling point of acrylonitrile, the amount of TBAM contained in the recovered acrylonitrile tends to increase.

なお、本発明において、反応に供するアクリロニトリルとは、濾液スラリーから回収されるアクリロニトリルと新品のアクリロニトリルの合計を意味している。通常、工業的に使用される新品のアクリロニトリル中にはTBAMは含まれていないので、本発明では、濾液から回収されるアクリロニトリル中のTBAMの量を、出来るだけ少なくすることが重要である。   In the present invention, acrylonitrile to be used for the reaction means the total of acrylonitrile recovered from the filtrate slurry and new acrylonitrile. Normally, new acrylonitrile used industrially does not contain TBAM. Therefore, in the present invention, it is important to reduce the amount of TBAM in acrylonitrile recovered from the filtrate as much as possible.

以下、実施例および比較例により、本発明を具体的に説明する。
(ATBSの製造)
混合撹拌装置を備えた2基の反応器を連結し、次に示す反応条件下で、第一段目の反応器にアクリロニトリルおよび発煙硫酸を導入して、アクリロニトリルと硫酸の混合工程を行い、第一段目の反応器の混合物を第二段目の反応器に導き、第二段目の反応器にはイソブチレンガスを導入し、反応を連続して行った。原料仕込み比は、発煙硫酸1モルに対し、下記表1に示す種々の濃度のTBAMを含有するアクリロニトリルを10モル、イソブチレンを0.95モルの割合で供給した。なお、発煙硫酸の濃度は3%である。また、第一段目の反応器は−5〜−15℃、第二段目の反応器は40〜60℃に維持した。
第二段目の反応器から流出した反応スラリーを濾過、得られたATBS粗体ケーキをアクリロニトリルで洗浄、加熱乾燥後、ATBSを得た。
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples.
(Manufacture of ATBS)
Two reactors equipped with a mixing stirrer were connected, and under the reaction conditions shown below, acrylonitrile and fuming sulfuric acid were introduced into the first-stage reactor, and a mixing step of acrylonitrile and sulfuric acid was performed. The mixture in the first-stage reactor was introduced into the second-stage reactor, and isobutylene gas was introduced into the second-stage reactor to carry out the reaction continuously. The raw material charge ratio was such that 10 mol of acrylonitrile and 0.95 mol of isobutylene containing various concentrations of TBAM shown in Table 1 below were supplied per 1 mol of fuming sulfuric acid. The concentration of fuming sulfuric acid is 3%. The first-stage reactor was maintained at -5 to -15 ° C, and the second-stage reactor was maintained at 40 to 60 ° C.
The reaction slurry flowing out from the second-stage reactor was filtered, and the resulting ATBS crude cake was washed with acrylonitrile and dried by heating to obtain ATBS.

(重合性能評価)
各実施例および比較例に示すATBSの重合性能評価は、以下の手順で行った。先ず、ATBS40gを水60gに溶解し、48質量%のNaOH水溶液を添加してpHを8に調整した。これに水を加えて35質量%濃度に調整した。40質量%のアクリルアミド水溶液55.6gを加え、更に水5.2gを加えて、モノマーの合計濃度を35質量%にした。このモノマー水溶液に窒素を吹込むと共に、液温を30℃に調整した。その後、このモノマー水溶液に過硫酸アンモニウム0.7g、亜硫酸ナトリウム0.7g、銅イオンを10質量ppm含む塩化銅水溶液0.6g、ジアゾ系ラジカル重合開始剤としてV−50(商品名 和光純薬工業株式会社製)の10質量%水溶液0.7gを加えた。2時間後に反応を終了して共重合ポリマーを取出した。
この共重合ポリマー1.15gを水393gに溶解した後、食塩23.4gを添加し、粘度測定用試料液(共重合ポリマー濃度0.25質量%)を得た。粘度測定は以下の条件で行った。
粘度計:ブルックフィールド社製デジタル粘度計、ローター回転速度:60rpm、
測定温度:25℃
(Evaluation of polymerization performance)
The polymerization performance evaluation of ATBS shown in each example and comparative example was performed according to the following procedure. First, 40 g of ATBS was dissolved in 60 g of water, and a 48 mass% NaOH aqueous solution was added to adjust the pH to 8. Water was added thereto to adjust the concentration to 35% by mass. 55.6 g of 40 mass% acrylamide aqueous solution was added, and 5.2 g of water was further added to make the total concentration of monomers 35 mass%. Nitrogen was blown into the aqueous monomer solution, and the liquid temperature was adjusted to 30 ° C. Thereafter, 0.7 g of ammonium persulfate, 0.7 g of sodium sulfite and 0.6 g of an aqueous solution of copper chloride containing 10 mass ppm of copper ions in this monomer aqueous solution, V-50 (trade name of Wako Pure Chemical Industries, Ltd. as a diazo radical polymerization initiator) 0.7 g of a 10% by weight aqueous solution (made by company) was added. After 2 hours, the reaction was terminated and the copolymer was taken out.
After 1.15 g of this copolymer was dissolved in 393 g of water, 23.4 g of sodium chloride was added to obtain a sample solution for viscosity measurement (copolymer concentration 0.25% by mass). Viscosity measurement was performed under the following conditions.
Viscometer: Brookfield digital viscometer, rotor rotation speed: 60 rpm,
Measurement temperature: 25 ° C

実施例1
反応スラリーを濾過した後の濾液をアルカリ水溶液で洗浄し、液液分離によって十分に水層を除去し、更に水洗、水層を分離、除去し、有機層を得た。その有機層からアクリロニトリルの蒸留回収を3段の蒸留装置を用いて行い、最終の蒸留精製設備の蒸留温度の振れ巾を4℃以内に維持して得られたTBAM800ppmを含有する回収アクリロニトリルを用いて、前記ATBSの製造条件に従い、ATBSを得た。得られたATBSを前記重合性能評価法にて、共重合体の粘度測定を行い、重合性能を評価したところ、3.10mPa・sと高重合性能を有することがわかった。
Example 1
The filtrate after filtering the reaction slurry was washed with an alkaline aqueous solution, the aqueous layer was sufficiently removed by liquid-liquid separation, and further washed with water and the aqueous layer was separated and removed to obtain an organic layer. From the organic layer, acrylonitrile is recovered by distillation using a three-stage distillation apparatus, and the recovered acrylonitrile containing 800 ppm of TBAM obtained by maintaining the fluctuation width of the distillation temperature of the final distillation purification equipment within 4 ° C is used. According to the ATBS production conditions, ATBS was obtained. The obtained ATBS was measured for the viscosity of the copolymer by the polymerization performance evaluation method, and the polymerization performance was evaluated. As a result, it was found to have a high polymerization performance of 3.10 mPa · s.

実施例2〜5
表1に示す最終の蒸留精製設備の蒸留温度の振れ巾の条件で、3段の蒸留装置を用いたアクリロニトリル蒸留および回収で得られた、種々の濃度のTBAMを含有する回収アクリロニトリルを再使用し、実施例1と同様にATBSを製造し、得られたATBSを前記重合性能評価法にて、共重合体の粘度測定を行い、重合性能を評価した。粘度の値は表1に示すとおりであった。
Examples 2-5
The recovered acrylonitrile containing various concentrations of TBAM obtained by acrylonitrile distillation and recovery using a three-stage distillation apparatus was reused under the conditions of the fluctuation temperature of the distillation temperature of the final distillation purification equipment shown in Table 1. Then, ATBS was produced in the same manner as in Example 1, and the viscosity of the copolymer was measured for the obtained ATBS by the above-described polymerization performance evaluation method to evaluate the polymerization performance. The viscosity values were as shown in Table 1.

比較例1
2段の蒸留装置を用いて、最終の蒸留精製設備の蒸留温度の振れ巾を7℃以内に維持し、アクリロニトリル蒸留回収を行なって得られたTBAM3000ppmを含有する回収アクリロニトリルを用い、実施例1と同様なATBSの製造条件に従い、ATBSを得た。得られたATBSを前記、重合性能評価法にて共重合体の粘度測定を行い、重合性能を評価したところ、2.70mPa・sと低めの重合性能であった。
Comparative Example 1
Using the recovered acrylonitrile containing 3000 ppm TBAM obtained by carrying out distillation recovery of acrylonitrile while maintaining the fluctuation width of the distillation temperature of the final distillation purification equipment within 7 ° C. using a two-stage distillation apparatus, Example 1 and ATBS was obtained according to the same ATBS production conditions. The obtained ATBS was measured for the viscosity of the copolymer by the above-described polymerization performance evaluation method, and the polymerization performance was evaluated. The polymerization performance was as low as 2.70 mPa · s.

比較例2
2段の蒸留装置を用いて、最終の蒸留精製設備の蒸留温度の振れ巾を6℃以内に維持し、アクリロニトリル蒸留回収を行なって得られたTBAM1500ppmを含有する回収アクリロニトリルを用い、実施例1と同様なATBSの製造条件に従い、ATBSを得た。得られたATBSを前記、重合性能評価法にて共重合体の粘度測定を行い、重合性能を評価したところ、2.85mPa・sと低めの重合性能であった。
Comparative Example 2
Using the recovered acrylonitrile containing 1500 ppm of TBAM obtained by carrying out distillation recovery of acrylonitrile while maintaining the fluctuation width of the distillation temperature of the final distillation purification equipment within 6 ° C. using a two-stage distillation apparatus, Example 1 and ATBS was obtained according to the same ATBS production conditions. The obtained ATBS was measured for the viscosity of the copolymer by the above-described polymerization performance evaluation method, and the polymerization performance was evaluated. As a result, the polymerization performance was as low as 2.85 mPa · s.

参考例
TBAMを含まない新品のアクリロニトリルを用い、前記ATBSの製造条件に従い、ATBSを得た。得られたATBSを前記、重合性能評価法にて、共重合体の粘度測定を行い、重合性能を評価したところ、3.20mPa・sと高重合性能であった。しかしながら、原料アクリロニトリルを精製、回収、繰返し再使用していないことにより、原料アクリロニトリルの購入費用、ろ液などの処分費用がかさむとともに、環境負荷の増大という意味でも良くない。
Reference Example Using a new acrylonitrile not containing TBAM, ATBS was obtained in accordance with the ATBS production conditions. The obtained ATBS was measured for the viscosity of the copolymer by the above-described polymerization performance evaluation method, and the polymerization performance was evaluated. As a result, the polymerization performance was as high as 3.20 mPa · s. However, since the raw material acrylonitrile is not purified, recovered, and repeatedly reused, the purchase cost of the raw material acrylonitrile and the disposal cost of the filtrate are increased, and it does not mean that the environmental load is increased.

Figure 2010229250
Figure 2010229250

本発明のATBSの製造方法によれば、工業的に容易な方法で、重合性を阻害する不純物の少ないATBSを得ることができる。該ATBSを使用した共重合体は、従来よりも極めて高分子量の共重合体を得ることができるので、原油の高次回収用途などで、従来よりもさらに高分子量の共重合体が要求されている分野でも使用することが可能である。
According to the method for producing ATBS of the present invention, ATBS with few impurities that inhibit the polymerizability can be obtained by an industrially easy method. Since the copolymer using the ATBS can obtain a copolymer having a very high molecular weight than before, a copolymer having a higher molecular weight than conventional ones is required for high-order recovery of crude oil. It can also be used in certain fields.

Claims (3)

アクリロニトリルと硫酸とを混合し、得られる混合液とイソブチレンとを接触させながら、アクリロニトリルと硫酸とイソブチレンとを反応させることにより2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸を製造するに際し、粗反応液の濾液スラリーからアクリロニトリルを分離回収して、反応に再利用する製造方法において、反応に供するアクリロニトリル中の、下記式(1)で示されるN−ターシャリーブチルアクリルアミドの含有量を1,000ppm以下に制御することを特徴とする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。
Figure 2010229250
In producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid by mixing acrylonitrile and sulfuric acid and reacting acrylonitrile, sulfuric acid and isobutylene while bringing the resulting mixture into contact with isobutylene, In the production method in which acrylonitrile is separated and recovered from the filtrate slurry and reused in the reaction, the content of N-tertiary butylacrylamide represented by the following formula (1) in the acrylonitrile to be subjected to the reaction is controlled to 1,000 ppm or less. A process for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid, which comprises:
Figure 2010229250
粗反応液の濾液スラリーからのアクリロニトリルの分離回収を、3段以上の蒸留装置を用いて行うことを特徴とする請求項1記載の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。 The method for producing 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid according to claim 1, wherein the acrylonitrile is separated and recovered from the filtrate slurry of the crude reaction liquid using a distillation apparatus having three or more stages. 粗反応液の濾液スラリーからアクリロニトリルを分離回収における蒸留操作において、蒸留温度をアクリロニトリルの沸点から2℃以内の範囲で操作することを特徴とする請求項1または請求項2記載の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。

The 2-acrylamido-2 according to claim 1 or 2, wherein in the distillation operation in the separation and recovery of acrylonitrile from the filtrate slurry of the crude reaction liquid, the distillation temperature is controlled within the range of 2 ° C from the boiling point of acrylonitrile. -Method for producing methylpropanesulfonic acid.

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104926697A (en) * 2015-06-01 2015-09-23 合肥艾普拉斯环保科技有限公司 Combined production method
CN105481713A (en) * 2014-09-16 2016-04-13 中国石油化工股份有限公司 Method and apparatus for recovering N-t-butyl acrylamide
CN105481714A (en) * 2014-09-16 2016-04-13 中国石油化工股份有限公司 Method for comprehensive utilization of 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid production process waste residue
WO2017162545A1 (en) 2016-03-24 2017-09-28 Basf Se Method for producing atbs and copolymers therefrom

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02500188A (en) * 1987-07-30 1990-01-25 ザ ルブリゾル コーポレーション Method for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from waste streams in the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
JP2002255919A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 Toagosei Co Ltd Method for recovering acrylonitrile
JP2005289842A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Hodogaya Chem Co Ltd Method for purifying electronic article material

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02500188A (en) * 1987-07-30 1990-01-25 ザ ルブリゾル コーポレーション Method for recovering and purifying unreacted acrylonitrile from waste streams in the production of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid
JP2002255919A (en) * 2001-02-28 2002-09-11 Toagosei Co Ltd Method for recovering acrylonitrile
JP2005289842A (en) * 2004-03-31 2005-10-20 Hodogaya Chem Co Ltd Method for purifying electronic article material

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105481713A (en) * 2014-09-16 2016-04-13 中国石油化工股份有限公司 Method and apparatus for recovering N-t-butyl acrylamide
CN105481714A (en) * 2014-09-16 2016-04-13 中国石油化工股份有限公司 Method for comprehensive utilization of 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid production process waste residue
CN104926697A (en) * 2015-06-01 2015-09-23 合肥艾普拉斯环保科技有限公司 Combined production method
WO2017162545A1 (en) 2016-03-24 2017-09-28 Basf Se Method for producing atbs and copolymers therefrom

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