CN105712906B - 一种反应精馏法制备高质量分散剂mf的方法 - Google Patents

一种反应精馏法制备高质量分散剂mf的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，包括以下步骤：磺化反应、水解反应、缩合反应、中和后干燥，其中：磺化反应精馏的反应釜中，将等摩尔的硫酸与反应物一起进行反应精馏并发生磺化反应，磺化反应生成的水从塔顶采出，反应物回馏入反应釜继续进行磺化反应，整个过程中由于精馏采出水、磺化生成水达到平衡，釜内温度稳定在130～175℃之间，直至釜内硫酸反应消耗完全；采用本发明的制备方法，工艺简单稳定、能量利用率高，制得的分散剂产品性能稳定、质量好。

Description

一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法
技术领域：
本发明属于化工、纺织、建筑等领域，涉及一种化学助剂的制备方法，具体涉及一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法。
背景技术：
分散剂主要是用于还原染料或者分散染料，用作分散剂或者填充剂，主要用于分散染料、还原染料研磨时的加工剂与分散剂。分散剂可使染料色光鲜艳，色力增高，着色均匀。分散剂还可以与各种分散剂进行复配，来满足各种分散染料和还原染料的商品化要求；还可用作混凝土的早强减水剂；可以用作还原染料研磨时的分散剂和还原染料悬浮体染色法染色时的分散剂；以及橡胶工业乳胶的稳定剂、制革业的助轉剂。
分散剂除了用于还原、分散染料作研磨分散剂和标准化时的填充剂，也可用于色染制造时的扩散剂。
分散剂在印染工业中主要用作还原染料悬浮体乳染，稳色酸法染色和分散，可溶性还原染料的染色。
它的功能是其分子中亲油性萘核与分散染料晶体颗粒相吸引，分散染料吸附在染料晶体颗粒表面，其磺酸则指向溶剂（水），形成染料晶体颗粒周围的能垄，造成带电粒子的相互排斥，使染料晶体在水中均匀地扩散。
将萘、甲基萘、洗油等在浓硫酸中磺化得到相应的磺酸产物；有些则进一步去缩合、中和等步骤制备MF分散剂等。在这些过程中均需要质量分数>90%的浓硫酸，反应是在160℃的高温下进行；另外，磺化过程中生成分子水，使硫酸浓度下降而失去磺化能力，因此在实际反应中，硫酸用量都需要过量20%以上才能保证有机物磺化完全，由此产生大量的稀废酸液，对产品质量带来不利的影响。
发明内容：
针对上述传统的分散剂MF生产废料难处理、工艺过程中氧化、二次磺化等缺陷，本发明提供一种以萘、甲基萘、洗油与硫酸等摩尔比，完全反应的反应精馏技术生产高质量分散剂MF的方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：
一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于，包括以下步骤 ：
（1）磺化：
在带有精馏的反应釜中，将接近等摩尔比的硫酸与反应物一起进行反应精馏，硫酸与反应物进行磺化反应，同时生成水，硫酸浓度下降；磺化反应热用于精馏，将生成的水与硫酸分离采出，提高釜内的硫酸浓度，反应物回馏入反应釜继续进行磺化反应，整个过程中由于精馏采出水、磺化生成水达到平衡，釜内温度稳定在130～175℃之间，直至釜内硫酸反应消耗完全；
所述反应物为萘、甲基萘、洗油的一种；
（2）水解：
磺化反应后，残留的α萘磺酸加水发生水解反应，水解反应时间为 0～0.5h，温度为100～140℃；
（3）缩合：将步骤（2）获得的水解反应产物中，加入多聚甲醛或甲醛溶液和水发生缩合反应；
（4）中和：将步骤（3）缩合反应产物调节pH值至6-8，干燥，即得高质量的分散剂MF。
进一步的设置如下：
步骤（1）中：反应物与硫酸的摩尔比为1:0.99～1.03；磺化反应温度优选为130～165℃，时间为1～10.0h。
在1atm下，质量浓度50%的硫酸沸点约为124℃，质量浓度70%的硫酸沸点为170℃，当釜内温度为130～165℃时，硫酸的浓度为50～68%，该浓度的硫酸即可作为磺化剂将甲基萘磺化为相应的磺酸。
步骤（1）中：磺化反应与精馏脱水过程同时进行，即反应精馏技术，利用磺化反应热将水从塔顶分出，从而保证磺化剂硫酸的反应浓度。
本发明采取的工作原理如下：
由于本发明采用的反应精馏技术是将磺化反应与精馏脱水过程有机的结合，因此无需选择浓硫酸，当硫酸浓度达不到磺化反应所需浓度时，通过精馏脱水，水为轻组分，在精馏过程中，从精馏塔顶采出，釜内的硫酸浓度上升，釜内温度上升；当釜内温度上升至为130～175℃，硫酸与反应物发生磺化反应，同时生成水，此时，硫酸浓度下降，这样，整个过程中由于精馏采出水、磺化生成水达到平衡，釜内温度稳定在130～175℃之间，直至釜内硫酸反应消耗完全。
本发明由于采用的反应精馏技术是将磺化反应与精馏脱水过程有机的结合，使磺化反应产生的反应热则用于精馏釜底加热能，从而节省了精馏蒸汽消耗、磺化釜的冷却能耗。
步骤（1）中：精馏过程中，精馏塔顶馏出液中只采出水，上层甲基萘油回馏入反应釜进行磺化反应。
由于反应物（萘、甲基萘、洗油）在各种温度均有较高的蒸汽压，在精馏除水过程中部分反应物也同时汽化进入塔顶。反应物和水一起被冷凝后需用一个油水分离罐，将罐中下部的水采出，而将罐中上部的反应物返回磺化反应釜，进行进一步的磺化反应。
所述的步骤（2）中：水解反应的时间很短为0～0.5h，温度为 100～140℃，即可以不进行水解步骤（当水解反应时间为0时），而直接进行步骤（3）的缩合。
由于磺化反应是一个可逆反应，α萘磺酸的稳定性差，水解速度大于β萘磺酸。低浓度硫酸在精馏提浓过程中，α萘磺酸也同时被水解，因此磺化结束后，α萘磺酸含量低，β萘磺酸含量高。因此与传统生产工艺不同，可以不进行水解反应，或水解反应时间很短，可以在0.5h时间内完成。
本发明的工作原理和有益效果如下：
本发明采用接近摩尔当量硫酸与反应物（0.99～1.03：1）反应，原料利用率高，过量硫酸控制在3%以内，中和碱需用量少，节约成本的同时，使产品中硫酸钠的含量小于5%。
本发明所使用的硫酸可以是浓硫酸、也可以是稀硫酸，与反应物磺化反应的同时利用精馏浓缩，将磺化反应进行彻底，生产高质量的分散剂MF。
以下结合具体实施方式对本发明做进一步说明。
具体实施方式：
实施例1：
向反应瓶中加入150g工业甲基萘（纯度≥95%,1.0mol），180.0g 硫酸（质量浓度：55%,1.01mol），升温到 130℃开始回馏，采出水，继续精馏升温到150～160℃反应 7h，反应结束后，测得酸度为22%。 降温到95℃，加入30.7g多聚甲醛（纯度≥ 99%，1mol以甲醛计）和54.0g水，逐渐升温到100～110℃，保温10h，保温过程中加水控制在合适的粘度下聚合。反应结束后加入液碱调节pH=6～8，干燥，得到MF分散剂。
实施例2：
向反应瓶中加入200g洗油，200.0g 硫酸（质量浓度：45%,1.01mol），升温到130℃开始回馏，采出水，继续精馏升温到150～160℃反应8h，反应结束后，测得酸度为21%；降温到95℃，加入30.7g多聚甲醛（纯度≥99%，1mol 以甲醛计）和54.0g水，逐渐升温到100～110℃，保温10h，保温过程中加水控制在合适的粘度下聚合。反应结束后加入液碱调节 pH=6～8，干燥，得到MF分散剂。
实施例3：
向反应瓶中加入100.0g 硫酸（质量浓度：98%,1.00mol）并滴加100℃的工业甲基萘150g（纯度≥95%,1.0mol），体系自然升温（利用磺化反应热）到 130℃开始并出现回馏，继续滴加甲基萘，补充加热并精馏升温到150～160℃反应 7h，反应结束后，测得酸度为22%。 降温到95℃，加入30.7g多聚甲醛（纯度≥ 99%，1mol以甲醛计）和54.0g水，逐渐升温到100～110℃，保温10h，保温过程中加水控制在合适的粘度下聚合。反应结束后加入液碱调节pH=6～8，干燥，得到分散剂MF。
产品检测：
将本发明实施例1-3制备的分散剂MF，分别进行性能指标检测，如表1所示：
分散剂的硫酸钠含量按GB/T6366-1992中表面活性剂关于无机硫酸盐含量的测定要求进行。
表1：本发明实施例与现有技术的性能对照
序号 产品 Na2SO4含量m% 备注
实施例1 分散剂MF 3.5
实施例2 分散剂MF 2.8
实施例3 分散剂MF 4.1
如表1所示:将本发明制备的分散剂MF，硫酸钠含量均低于5%。
1、硫酸用量少，使用的硫酸浓度低。
本发明采用采用反应精馏技术，使硫酸与反应物在等当量的投料比之下；使反应物萘磺化更彻底，生成的产物质量高，硫酸钠含量低。
2、反应所需能耗低。
本发明采用反应精馏技术，使磺化反应热得到有效利用，减少蒸汽消耗，节约能源。
3、无固废或含酸废水产生。
本发明克服了传统工艺易产生硫酸钙固废和含酸废水的技术缺陷，具有更好的环保性能。

Claims (4)

1.一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）磺化：
在带有精馏的反应釜中，将接近等摩尔比的稀硫酸与反应物一起进行反应精馏，硫酸与反应物进行磺化反应，同时生成水，硫酸浓度下降；磺化反应热用于精馏，将生成的水与硫酸分离采出，提高釜内的硫酸浓度，反应物回馏入反应釜继续进行磺化反应，整个过程中由于精馏采出水、磺化生成水达到平衡，釜内温度稳定在130～175℃之间，直至釜内硫酸反应消耗完全；
步骤（1）中：反应物与硫酸的摩尔比为1:0.99～1.03；磺化反应温度为130～165℃，时间为1～10.0h，所述反应物为萘、甲基萘、洗油的一种；
磺化反应与精馏脱水过程同时进行，即反应精馏技术，将磺化反应热用于分离水，水从塔顶分出，从而保证磺化剂硫酸的反应浓度；
（2）水解：
磺化反应后，残留的α萘磺酸加水发生水解反应，水解反应时间为 0～0.5h，温度为100～140℃；
（3）缩合：将步骤（2）获得的水解反应产物中，加入多聚甲醛或甲醛溶液和水发生缩合反应；
（4）中和：将步骤（3）缩合反应产物调节pH值至6-8，干燥，即得高质量的分散剂MF。
2.根据权利要求1所述的一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于：步骤（1）中：精馏过程中，精馏塔顶馏出液中只采出水，上层反应物回馏入反应釜进行磺化反应。
3.根据权利要求1所述的一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于：所述的步骤（2）中：水解反应的时间为0～0.5h，温度为 100～140℃。
4. 一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于：向反应瓶中加入200g洗油，200.0g 质量浓度45%的硫酸，升温到130℃开始回馏，采出水，继续精馏升温到150～160℃反应8h，反应结束后，测得酸度为21%；降温到95℃，加入30.7g、纯度≥99%的多聚甲醛和54.0g水，逐渐升温到100～110℃，保温10h，保温过程中加水控制在合适的粘度下聚合；反应结束后加入液碱调节 pH=6～8，干燥，得到MF分散剂。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107602429B (zh) * 2017-08-03 2020-05-15 绍兴齐英膜科技有限公司 一种采用膜技术改进mf生产工艺的方法
CN108948787B (zh) * 2018-08-30 2020-08-28 浙江嘉成化工有限公司 染料分散剂及其制备方法
CN109096153B (zh) * 2018-09-18 2021-01-12 江苏精禾界面科技有限公司 一种连续流制备萘系磺酸钠甲醛缩合物的新方法
CN110256303A (zh) * 2019-07-05 2019-09-20 浙江闰土研究院有限公司 分散剂mf及其制备方法
CN115181224B (zh) * 2022-08-03 2023-07-25 山东诺尔生物科技有限公司 一种改性聚丙烯酰胺钻井液包被剂及其制备方法

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0229890A1 (de) * 1985-10-26 1987-07-29 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Acyloxibenzolsulfonsäuren und deren Salzen
CN101143841A (zh) * 2007-10-08 2008-03-19 镇江市丹徒区天龙化工有限公司 一种4-氨基甲苯-3-磺酸的生产方法
CN101880247A (zh) * 2010-05-31 2010-11-10 杭州吉华江东化工有限公司 一种萘系磺酸甲醛缩合物的生产方法
CN101898926A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 浙江五龙化工股份有限公司 染料分散剂和混凝土减水剂生产的磺化工艺
CN102746196A (zh) * 2012-07-17 2012-10-24 浙江闰土股份有限公司 染料分散剂mf生产的磺化工艺
CN104096509A (zh) * 2013-04-02 2014-10-15 浙江金塔生物科技有限公司 分散剂mf的生产工艺
CN104557537A (zh) * 2014-12-04 2015-04-29 江门谦信化工发展有限公司 一种塔内反应精馏生产丙烯酸丁酯的方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0229890A1 (de) * 1985-10-26 1987-07-29 Hoechst Aktiengesellschaft Verfahren zur Herstellung von Acyloxibenzolsulfonsäuren und deren Salzen
CN101143841A (zh) * 2007-10-08 2008-03-19 镇江市丹徒区天龙化工有限公司 一种4-氨基甲苯-3-磺酸的生产方法
CN101898926A (zh) * 2009-05-25 2010-12-01 浙江五龙化工股份有限公司 染料分散剂和混凝土减水剂生产的磺化工艺
CN101880247A (zh) * 2010-05-31 2010-11-10 杭州吉华江东化工有限公司 一种萘系磺酸甲醛缩合物的生产方法
CN102746196A (zh) * 2012-07-17 2012-10-24 浙江闰土股份有限公司 染料分散剂mf生产的磺化工艺
CN104096509A (zh) * 2013-04-02 2014-10-15 浙江金塔生物科技有限公司 分散剂mf的生产工艺
CN104557537A (zh) * 2014-12-04 2015-04-29 江门谦信化工发展有限公司 一种塔内反应精馏生产丙烯酸丁酯的方法

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