CN103664708B - 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 - Google Patents
一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103664708B CN103664708B CN201210329935.5A CN201210329935A CN103664708B CN 103664708 B CN103664708 B CN 103664708B CN 201210329935 A CN201210329935 A CN 201210329935A CN 103664708 B CN103664708 B CN 103664708B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- acrylamide
- acid
- methylpro panesulfonic
- acetic acid
- thick product
- 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.)
- Active
Links
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
本发明公开了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及该方法制备的产品，该方法包括以下步骤：（1）将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸进行混合接触并升温至80-105℃，得到固液混合物，其中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品和所述冰醋酸的质量比为1：2-7；（2）将步骤（1）得到的固液混合物与去离子水混合，混合的条件使得固液混合物中的固体在3-12分钟内完全溶解，其中，所述去离子水的用量为使所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品实现上述完全溶解所需的去离子水量的1-2倍；（3）将步骤（2）中得到的溶液降温、冷却结晶并进行固液分离。本发明方法大大提高了精制后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合形成的聚合物的分子量，可满足三次采油用聚合物耐高温耐盐的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及由该精制方法得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸。
背景技术
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸（2-Acrylamide-2-methylpropanesulfonicacid，简称AMPS）是多功能水溶性阴离子单体，其分子结构中具有碳碳双键、羰基和磺酸官能团。磺酸基团使分子有良好的水溶性和良好的耐盐性，并有很好的稳定性，羰基使分子具有良好的吸附性和络合性，碳碳双键可使分子自身或于其他分子均聚和共聚，形成高聚物。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的水溶性聚合物在石油工业中具有重要的用途，可作为油田的絮凝剂和降滤湿剂。随着在油田进行三次采油以及深井、超深井的陆续发现，要求耐高温耐盐程度更高，聚丙烯酰胺在高温、重金属等存在下会降低其粘度，目前正在被以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为聚合单体的多元聚合物所代替。此外，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸还可以应用于水处理剂、化纤、塑料、印染、涂料、气体分离膜、电子工业等领域。
应用于油田三次采油用耐高温耐盐的以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为聚合单体的聚合物要求有较高的分子量，因此对形成聚合物的聚合单体AMPS有较高的要求，目前，多数研究人员致力于研究提高2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的纯度来提高以2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸为聚合单体形成的聚合物的分子量。
目前世界上2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的提纯方法主要是重结晶，使用的溶剂对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸有一定的溶解度，可以使2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸部分或全部溶解，以去除2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸晶体表面或整个晶体中的杂质。US4337215提出了用乙酸-水溶剂在高温下溶解，再缓慢冷却析出结晶，过滤分离的方法。这种方法虽然收率在70%左右，但重结晶后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸质量大为提高。JP5125037公开了一种用水作为溶剂对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行重结晶的方法，由于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸容易在水存在下发生聚合，需要加入0.01-0.5%的阻聚剂，如对苯二酚或对甲氧基苯酚等。
现有的各种提纯方法虽能有效地提高2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的纯度，但仍存在一些弊端。由于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在高温时有水存在的条件下自身极易发生聚合，因此在常规的重结晶提纯过程中，溶剂和溶质逐渐升温溶解以及缓慢降温结晶的过程会造成产品在一定程度上发生自聚，影响了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的质量，由其聚合形成的采油聚合物的分子量较低，无法满足油田三次采油用耐高温耐盐聚合物的要求。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的提纯技术中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸会产生自聚，由该方法提纯后的得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品聚合形成的聚合物的分子量较低的缺陷，提供一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法。
本发明的发明人在研究中发现，用醋酸水溶液作为溶剂使用重结晶的方法对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行提纯时，由于醋酸和水作为混合溶剂溶解2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的高温条件，加之水的存在，随着时间的延长，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的自聚程度越高。因此尽量缩短2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与水接触的时间以及与AMPS水溶液处于高温的时间可以显著地降低2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸自聚的发生，由其聚合形成的聚合物的分子量大幅度提高，从而满足油田三次采油用耐高温耐盐聚合物的要求。
因此，本发明的第一方面提供了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法，该方法包括以下步骤：
（1）将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸进行混合接触并升温至80-105℃，得到固液混合物，其中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品和所述冰醋酸的质量比为1：2-7；
（2）将步骤（1）得到的固液混合物与去离子水混合，混合的条件使得固液混合物中的固体在3-12分钟内完全溶解，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液，其中，所述去离子水的用量为使所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品实现上述完全溶解所需的去离子水量的1-2倍；
（3）将步骤（2）中得到的溶液降温、冷却结晶并进行固液分离。
另一方面，本发明提供了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，其中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸由上述方法精制而得。
本发明提供的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的精制方法，在对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸进行重结晶提纯时，通过严格控制加热后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和醋酸的固液混合物与水的接触时间，即通过先加热AMPS和醋酸固液混合物，然后在3-12分钟内用去离子水溶解加热后的AMPS和醋酸的固液混合物，从而减少了AMPS与水混合后处于高温的时间，因此降低了2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸自聚的发生，显著地提高了提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合形成的聚合物的分子量，使聚合物的粘均分子量高达1600万以上，可满足三次采油用聚合物耐高温耐盐的要求。
具体实施方式
根据本发明，本发明提供了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法，该方法包括以下步骤：
（（1）将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸进行混合接触并升温至80-105℃，得到固液混合物，其中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品和所述冰醋酸的质量比为1：2-7；
（2）将步骤（1）得到的固液混合物与去离子水混合，混合的条件使得固液混合物中的固体在3-12分钟内完全溶解，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液，其中，所述去离子水的用量为使所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品实现上述完全溶解所需的去离子水量的1-2倍；
（3）将步骤（2）中得到的溶液降温、冷却结晶并进行固液分离。
根据本发明，为了使步骤（2）得到的溶液尽快离开溶解2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸时所需的高温，从而进一步提高AMPS聚合得到的聚合物的分子量，优选地，步骤（3）中，将步骤（2）得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃。其中，所述将步骤得到的（2）的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃中的时间起点为步骤（2）中固液混合物中的固体完全溶解，时间终点为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液达到40-60℃时。本发明对步骤（3）中，将步骤（2）得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃的方法没有特别要求，可以为常规的将溶液快速降温的方法，例如可以采用冷浴的方法，也可以采用冷空气降温的方法。为了避免2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸在降温过程中发生自聚，且进一步提高冷却结晶后的AMPS的产率，优选地，将步骤得到的（2）的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃的方法为：将步骤（2）得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液中与15-25℃的冰醋酸混合均匀，其中，所述冰醋酸与步骤（2）得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液的质量比为0.5-4.5：1。进一步优选所述冰醋酸与步骤（2）得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液的质量比为2-3：1，所述冰醋酸的温度为17-20℃。
根据本发明，尽管本发明将步骤（1）中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸的质量比控制在1：2-7的范围就可实现发明目的，优选地，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品和所述冰醋酸的质量为1：3-5。在此情况下，可进一步提高精制后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合形成的聚合物的分子量。
本发明的发明人在研究中发现：2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸不溶于冰醋酸，而且在无水的情况下AMPS不会发生自聚，因此本发明对步骤（1）的升温的速率没有特别的限定，只要在合理时间内达到步骤（1）中80-105℃要求即可，优选地，将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸进行混合接触后升温至90-100℃。
根据本发明，只要是在3-12分钟内使步骤（1）得到的固液混合物中的固体完全溶解即可实现发明目的，优选情况下，在5-10分钟内使步骤（1）得到的固液混合物中的固体完全溶解。本发明对将步骤（1）得到的固液混合物中的固体完全溶解在去离子水中的方式没有特别要求，一种优选的实施方式的情况下，将步骤（1）得到的固液混合物中的固体完全溶解在去离子水中包括：在搅拌状态下，将去离子水滴加到步骤（1）得到的固液混合物中，控制去离子的滴加速度使得步骤（1）得到的固液混合物在5-10分钟内成为无色透明的溶液。这样可以减少高温下2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与去离子水的接触时间，避免发生自聚。另一种优选的实施方式的情况下，步骤（2）中的将步骤（1）得到的固液混合物中的固体溶解在去离子水中包括：将去离子水喷淋到步骤（1）得到的固液混合物中，控制去离子水的喷淋速度使得步骤（1）得到的固液混合物在5-10分钟内成为无色透明的溶液。这样也可以减少高温下2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与去离子水的接触时间，避免发生自聚。本发明对所述去离子水的用量没有特别要求，优选地，所述去离子水的用量为使所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品在所述溶解条件如温度下实现上述完全溶解所需的去离子水量的1.2-1.5倍。
根据本发明的一种优选实施方式中，该方法还包括在步骤（2）之后，步骤（3）之前将步骤（2）中得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液通过孔径为0.22μm-1.2μm的过滤膜过滤。为了起到更好的过滤作用，优选情况下，所述过滤膜的孔径为0.45μm-1μm。本发明中，过滤膜的孔径可采用泡点法、过滤法测得。本领域的技术人员应当理解的是，所选取的过滤膜的材质必须不容易被AMPS和醋酸腐蚀。现有技术中各种能够具备孔径为0.22μm-1.2μm，且不容易被AMPS和醋酸腐蚀的过滤膜均可以用于本发明。例如，所述的过滤膜为聚醚砜过滤膜，所述聚醚砜过滤膜可以是各种市售的聚醚砜过滤膜，只要孔径符合本发明的要求即可。孔径的大小可以参考商购得到的产品上的粒径标识。在这种实施方式中，所述将步骤得到的（2）的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃中的时间起点仍为步骤（2）中固液混合物中的固体完全溶解，达到40-60℃时为时间终点，包含将步骤（2）得到的溶液用滤膜进行过滤的时间。本领域的技术人员可以知晓的是，将步骤（2）得到的溶液用滤膜进行过滤的时间通常为1-2分钟。
根据本发明，对于步骤（3）冷却结晶的温度只要能使2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸从溶液中结晶析出即可，优选情况下，冷却结晶的温度为0-15℃，时间为1-3小时。本领域技术人员应该想到的是，晶体析出后，还要进行固液分离和干燥等操作，以得到用于聚合的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸产品，固液分离可以采用本领域常规的方式进行固液分离，干燥可在50-100℃下干燥4-8h。
根据本发明，本发明对所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的纯度没有特别要求，优选地，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的纯度为95-98重量%。
另一方面，本发明提供了一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸由上述方法精制而得。
以下结合实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。
在下述实施例和对比例中：
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸纯度的测定方法：使用高效液相色谱进行测定。液相色谱的分析条件为：ZorbaxSAX色谱柱，流动相为0.1mol/LKH2PO4溶液，流速为1.0mL/min，紫外检测器。
聚合物分子量的测定方法：聚合物分子量为粘均分子量，使用乌式粘度计采用一点法进行测定。
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率为提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的量占2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品中2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的量的比值。
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸与丙烯酰胺的聚合方法：将提纯后的3.5g的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和6.5g的丙烯酰胺加入到聚合反应瓶中，加入去离子水溶解，再用氢氧化钠溶液调节pH为7.0，然后依次加入浓度为1重量%的EDTA-2Na水溶液1.0g和浓度为1重量%的尿素水溶液0.5g。将聚合反应瓶放入10℃恒温水浴中，通氮气驱氧30分钟后，再加入浓度为0.1重量%的过硫酸钾水溶液1.0g和浓度为0.1重量%的亚硫酸氢钾水溶液1.0g，于5℃引发聚合，继续通氮气五分钟后停止，聚合反应2小时后，升温至50℃继续反应3小时，得到胶块。取出胶块，切割、造粒、粉碎、过筛得白色聚合物。
实施例1
该实施例用来说明本发明提供的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法。
（1）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的制备
在设有控温装置、搅拌器、温度计和气体进料装置的四口烧瓶中，加入330g丙烯腈，将丙烯腈冷却到-10℃后加入浓度为100重量%的硫酸40g，加料过程中以及完毕后维持温度为-10℃并继续搅拌1小时；然后升温到40℃，通入15g异丁烯进行反应，然后向反应体系中加入浓度为98重量%的硫酸21g并继续通入异丁烯，待向反应体系中加入的异丁烯的总量达到35g后关闭异丁烯阀门，保温1小时后结束反应。将反应液进行真空过滤，得到滤饼和滤液。将滤饼进行真空干燥，温度为110℃，压力为10kPa，得到干燥后的滤饼，即为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品，纯度为96.8重量%。
（2）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制
向四口烧瓶中加入冰醋酸648g和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品162g，边搅拌边升温至95℃，得到固液混合物。保持温度不变，通过滴液漏斗将65g的去离子水均匀加入到冰醋酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的固液混合物中，控制滴加过程不超过10分钟，得到无色的AMPS粗产品醋酸水溶液875g，然后将AMPS粗产品醋酸水溶液通过孔径为0.65μm的聚醚砜滤膜（北京北化黎明膜分离技术有限责任公司生产）进行过滤，然后，将2187g预先冷却至20℃的冰醋酸倒入875g无色的AMPS粗产品醋酸水溶液内，混合均匀后，在10分钟内将温度降至50℃，继续将溶液在30分钟内匀速冷却至8℃，冷却结晶2小时，析出结晶，最后将溶液过滤，分离后的固体在90℃烘箱中干燥6小时，得到提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，测得收率和纯度见表1。
将提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按上述方法与丙烯酰胺聚合，测定得到的聚合物的分子量见表1。
实施例2
该实施例用来说明本发明提供的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法。
（1）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的制备
在设有控温装置、搅拌器、温度计和气体进料装置的四口烧瓶中，加入330g丙烯腈，将丙烯腈冷却到-10℃后加入浓度为103重量%的发烟硫酸40g，加料过程中以及完毕后维持温度为-10℃并继续搅拌1小时；然后升温到40℃，通入15g异丁烯进行反应，然后向反应体系中加入浓度为102重量%的发烟硫酸21g并继续通入异丁烯，待向反应体系中加入的异丁烯的总量达到35g后关闭异丁烯阀门，保温1小时后结束反应。将反应液进行真空过滤，得到滤饼和滤液。将滤饼进行真空干燥，温度为110℃，压力为10kPa，得到干燥后的滤饼，即为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品，纯度为95%。
（2）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制
向四口烧瓶中加入冰醋酸648g和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品130g，边搅拌边升温至100℃，得到固液混合物。保持温度不变，通过滴液漏斗将43g的去离子水均匀加入至冰醋酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的固液混合物中，控制滴加过程不超过5分钟，得到无色的AMPS粗产品醋酸水溶液821g。然后将AMPS粗产品醋酸水溶液通过孔径为0.45μm的聚醚砜滤膜（北京北化黎明膜分离技术有限责任公司生产）进行过滤，然后，将1642g预先冷却至20℃的冰醋酸倒入821g无色的AMPS粗产品醋酸水溶液内，混合均匀后，温度在15分钟内降至40℃，继续将溶液在30分钟内匀速冷却至10℃，冷却结晶1小时，析出结晶，最后将溶液过滤，分离后的固体在90℃烘箱中干燥6小时，得到提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，测得收率和纯度见表1。
将提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按上述方法与丙烯酰胺聚合，测定得到的聚合物的分子量见表1。
实施例3
该实施例用来说明本发明提供的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法。
（1）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的制备
在设有控温装置、搅拌器、温度计和气体进料装置的四口烧瓶中，加入330g丙烯腈，将丙烯腈冷却到-10℃后加入浓度为102重量%的发烟硫酸20g，加料过程中以及完毕后维持温度为-10℃并继续搅拌1小时；然后升温到40℃，通入10g异丁烯进行反应，然后向反应体系中加入浓度为98重量%的硫酸41g并继续通入异丁烯，待向反应体系中加入的异丁烯的总量达到35g后关闭异丁烯阀门，保温1小时后结束反应。将反应液进行真空过滤，得到滤饼和滤液。将滤饼进行真空干燥，温度为110℃，压力为10kPa，得到干燥后的滤饼，即为2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品，纯度为98重量%。
（2）2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制
向四口烧瓶中加入冰醋酸648g和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品216g，边搅拌边升温至90℃。保持温度不变，通过喷淋器将108g的去离子水均匀加入至冰醋酸和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的固液混合物中，控制喷淋过程控制在7分钟内得到972g无色的AMPS粗产品醋酸水溶液。然后将AMPS粗产品醋酸水溶液通过孔径为1μm的聚醚砜滤膜（北京北化黎明膜分离技术有限责任公司生产）进行过滤，然后，将2916g预先冷却至17℃的冰醋酸倒入972g无色的AMPS粗产品醋酸水溶液内，混合均匀，温度在5分钟内降至60℃，继续将溶液在30分钟内匀速冷却至5℃，冷却结晶3小时，析出结晶，最后将溶液过滤，分离后的固体在90℃烘箱中干燥6小时，得到提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，测得收率和纯度见表1。
将提纯后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸按上述方法与丙烯酰胺聚合，测定得到的聚合物的分子量见表1。
对比例1
按照实施例1的方法提纯2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，滴加去离子水过程用时20分钟，测得精制后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率和纯度以及得到的聚合物的分子量见表1。
对比例2
按照实施例1的方法提纯2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，去离子水和醋酸先配置成溶液，然后和2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品混合一起由室温加热至90℃。测得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率和纯度以及得到的聚合物的分子量见表1。
实施例4
按照实施例1的方法提纯2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，聚醚砜滤膜（北京北化黎明膜分离技术有限责任公司生产）过滤后不再加入20℃的冰醋酸进行混合，AMPS粗产品醋酸水溶液采用空气冷却降温后冷却结晶。然后经固液分离后固体在90℃烘箱中干燥6小时。测得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率和纯度以及得到的聚合物的分子量见表1。
实施例5
采用实施例1相同的方法精制2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，AMPS粗产品醋酸水溶液采用20℃的去离子水冷浴降温。
实施例6
按照实施例1的方法精制2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，滴加去离子水后的溶液不通过聚醚砜滤膜，测得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率和纯度以及得到的聚合物的分子量见表1。
实施例7
按照实施例1的方法精制2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，聚醚砜滤膜的孔径为2.0μm，测得精制后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率和纯度以及得到的聚合物的分子量见表1。
实施例8
按照实施例1的方法精制2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，不同的是，聚醚砜滤膜的孔径为1.0μm，测得精制后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的收率和纯度以及得到的聚合物的分子量见表1。
表1
| 编号 | AMPS收率 | AMPS纯度 | 聚合物分子量 |
| 实施例1 | 74.22 | 99.91 | 2300万 |
| 实施例2 | 73.41 | 99.89 | 2400万 |
| 实施例3 | 73.56 | 99.88 | 2300万 |
| 对比例1 | 70.07 | 99.87 | 1400万 |
| 对比例2 | 73.19 | 99.88 | 1200万 |
| 实施例4 | 70.53 | 99.90 | 1600万 |
| 实施例5 | 70.53 | 99.90 | 1800万 |
| 实施例6 | 72.59 | 99.80 | 1700万 |
| 实施例7 | 72.95 | 99.78 | 1900万 |
| 实施例8 | 72.73 | 99.87 | 2000万 |
将实施例1与对比例1进行比较可以看出，在高温下2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸和去离子水接触的时间越长，越不利于聚合物分子量的提高。
将实施例1与对比例2进行比较可以看出，在将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸混合接触后升温到80-105℃后再加入去离子水溶解2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品，虽然2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的纯度变化不大，但却可以明显提高聚合得到的聚合物的分子量。
将实施例1与实施4进行比较可以看出，将用滤膜过滤后的AMPS粗产品醋酸水溶液与20℃的冰醋酸进行混合，相比将用滤膜过滤后的AMPS粗产品醋酸水溶液采用空气冷却降温的实施例4，可以明显提高聚合得到的聚合物的分子量。
将实施例1与实施例5进行比较可以看出，用20℃的去离子水对经过滤膜过滤后的AMPS粗产品醋酸水溶液冷浴降温制得的AMPS聚合得到的聚合物的分子量明显低于经过滤膜过滤后加入醋酸对AMPS粗产品醋酸水溶液进行降温制得的AMPS聚合得到的聚合物的分子量。
将实施例1与实施例6进行比较可以看出，通过聚醚砜滤膜可以进一步提高AMPS聚合得到的聚合物分子量的提高。
将实施例1与实施例7进行比较可以看出，聚醚砜滤膜孔径的增大，对2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的纯度影响不大，但不利于聚合得到的聚合物分子量的进一步提高。
将实施例1与实施例8进行比较可以看出，将聚醚砜滤膜的孔径从0.65μ减小至1μm，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的纯度变化不大，但聚合得到的聚合物的分子量有所降低。
综上所述，本发明提供的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的提纯方法，可大大提高精制后的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸聚合形成的聚合物的分子量，使聚合物的粘均分子量大于1600万，可满足三次采油用聚合物耐高温耐盐的要求。
Claims (6)
1.一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法，该方法包括以下步骤：
(1)将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸进行混合接触并升温至80-105℃，得到固液混合物，其中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品和所述冰醋酸的质量比为1：2-7；
(2)将步骤(1)得到的固液混合物与去离子水混合，混合的条件使得固液混合物中的固体在3-12分钟内完全溶解，得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液，其中，所述去离子水的用量为使所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品实现上述完全溶解所需的去离子水量的1-2倍；
(3)将步骤(2)中得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液降温、冷却结晶并进行固液分离；
步骤(3)中，将步骤(2)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃；且将步骤(2)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液在5-15分钟内降温至40-60℃的方法为：将步骤(2)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液与15-25℃的冰醋酸混合均匀，其中，所述冰醋酸与步骤(2)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液的质量比为0.5-4.5：1；
其中，该方法还包括在步骤(2)之后，步骤(3)之前将步骤(2)中得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液通过孔径为0.22μm-1.2μm的过滤膜过滤；
其中，所述冷却结晶的温度为0-15℃，时间为1-3小时。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冰醋酸与步骤(2)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品醋酸水溶液的质量比为2-3：1，所述冰醋酸的温度为17-20℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品和所述冰醋酸的质量比为1：3-5；将2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品与冰醋酸进行混合接触并升温至90-100℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中所述固液混合物中的固体在5-10分钟内完全溶解；所述去离子水的用量为使所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品实现上述完全溶解所需的去离子水量的1.2-1.5倍。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述过滤膜的孔径为0.45μm-1.0μm。
6.根据权利要求1-4中任意一项所述的方法，其中，所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的纯度为95-98重量％。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210329935.5A CN103664708B (zh) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210329935.5A CN103664708B (zh) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103664708A CN103664708A (zh) | 2014-03-26 |
| CN103664708B true CN103664708B (zh) | 2016-05-25 |
Family
ID=50303596
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210329935.5A Active CN103664708B (zh) | 2012-09-07 | 2012-09-07 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103664708B (zh) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106748909B (zh) * | 2015-11-20 | 2018-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 用于2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸重结晶的溶剂组合物及其应用 |
| CN106748910B (zh) * | 2015-11-20 | 2018-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的重结晶方法和制备方法 |
| FR3064004B1 (fr) * | 2017-03-20 | 2019-03-29 | S.P.C.M. Sa | Forme cristalline hydratee de l'acide 2-acrylamido-2-methylpropane sulfonique |
| CN107129447B (zh) * | 2017-05-10 | 2022-03-15 | 潍坊金石环保科技有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的精制方法 |
Citations (5)
| 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 |
| US4337215A (en) * | 1978-02-09 | 1982-06-29 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for purifying 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid |
| RO102641A2 (ro) * | 1988-06-13 | 1991-09-24 | Institutul De Chimie Macromoleculara "Petru Poni", Iasi, Ro | Procedeu de purificare a monomerului acid 2-acrilamido-2-metilpropan-1-sulfonic |
| CN101066940A (zh) * | 2007-06-06 | 2007-11-07 | 厦门长天企业有限公司 | 2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸的制备方法 |
| CN101284805A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-15 | 魏光波 | 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产方法 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3412158B2 (ja) * | 1991-11-05 | 2003-06-03 | ダイヤニトリックス株式会社 | ２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸重合体の製造方法 |
-
2012
- 2012-09-07 CN CN201210329935.5A patent/CN103664708B/zh active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4337215A (en) * | 1978-02-09 | 1982-06-29 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for purifying 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid |
| US4219498A (en) * | 1978-06-12 | 1980-08-26 | Nitto Chemical Industry Co., Ltd. | Process for preparing highly pure-2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid |
| RO102641A2 (ro) * | 1988-06-13 | 1991-09-24 | Institutul De Chimie Macromoleculara "Petru Poni", Iasi, Ro | Procedeu de purificare a monomerului acid 2-acrilamido-2-metilpropan-1-sulfonic |
| CN101066940A (zh) * | 2007-06-06 | 2007-11-07 | 厦门长天企业有限公司 | 2－丙烯酰胺基－2－甲基丙磺酸的制备方法 |
| CN101284805A (zh) * | 2008-05-23 | 2008-10-15 | 魏光波 | 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103664708A (zh) | 2014-03-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103664708B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 | |
| CN102952044B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的合成方法 | |
| CN109305933B (zh) | 一种制备n-烷基-4-硝基邻苯二甲酰亚胺的方法 | |
| CN104372445A (zh) | 一种共聚序列分布均匀的聚丙烯腈碳纤维的制备方法 | |
| CN109678727A (zh) | 一种微通道硝化反应合成2-乙基-5-硝基苯胺的方法 | |
| CN104230763B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产方法 | |
| CN102952045A (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 | |
| CN108929243B (zh) | 一种含不对称荧光团结构的二胺单体及其制备方法和应用 | |
| CN114315655A (zh) | 一种吸电子基团的不饱和烷烃的磺化方法 | |
| CN101805275A (zh) | 一种甲代烯丙基磺酸钠的合成方法 | |
| CN110857280B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸盐的制备方法 | |
| CN106748770B (zh) | 一种联苯乙酸的简便制备方法 | |
| CN101182301B (zh) | 一种制备2-氨基-8-萘酚-6-磺酸的方法 | |
| CN102952051A (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸及其精制方法 | |
| CN103130688B (zh) | 一种2‑丙烯酰胺基烷基磺酸的制备方法 | |
| CN107129447B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的精制方法 | |
| CN105440727A (zh) | 一种带酯基偶氮分散染料的制备方法 | |
| CN107129446A (zh) | 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 | |
| CN103011665A (zh) | 脂肪族减水剂与萘系减水剂化学复配工艺 | |
| CN104211622B (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的连续生产方法 | |
| CN104649940A (zh) | 一种丙烯酰胺类单体及其制备方法和应用 | |
| CN102952047A (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 | |
| CN102746432B (zh) | 用于丙烯腈原液聚合的引发剂及其制备方法 | |
| CN102952048A (zh) | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸粗产品的精制方法及其产品 | |
| CN110938026B (zh) | 单体化合物及其制备方法、共聚物及其制备方法和应用 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |