CN105732438B - 一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的制备方法 - Google Patents
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- 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
Abstract
本发明提供一种2‑丙烯酰胺基‑2‑甲基丙磺酸的制备方法，包括连续反应、控制反应釜温度；所述连续反应，进料量控制丙烯腈、发烟硫酸、异丁烯的质量比例为6.65‑8.52:1.75:1。本发明省略90%醋酸重结晶和醋酸回收系统，节约投资达45%；本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，收率为92.0%‑93.8%；在不经过90%醋酸重结晶的情况下，纯度为99.12%‑99.36%；在不经过90%醋酸重结晶的情况下，色度（铂‑钴号）为10‑20；本发明所述方法，原料消耗低，丙烯腈的消耗量为285kg/t；异丁烯的消耗量为282kg/t；发烟硫酸的消耗量为510kg/t。
Description
技术领域
本发明属于新材料、精细化学品领域，具体涉及一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的方法，获得高有效成分的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、发烟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发烟硫酸或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、原料消耗多，且后处理困难；在采用发烟硫酸为磺化剂时，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-甲基丙磺酸的制备方法，以工业级丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸等为原料，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）本发明省略90%醋酸重结晶和醋酸回收系统，节约投资达45%；
（2）本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，收率高；
（3）本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，纯度高；
（4）本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，色度好；
（5）本发明所述方法，原料消耗低；
（6）本发明制备的产品，熔程为185.5-186.5℃；酸值为270.0-273.0 mgKOH/g。
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-甲基丙磺酸的制备方法，其特征在于：包括连续反应、控制反应釜温度。
以下是对上述技术方案的进一步改进：
所述连续反应，进料量控制丙烯腈、发烟硫酸、异丁烯的质量比例为6.65-8.52:1.75:1。
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-4~0℃时，在5分钟内加入发烟硫酸，循环5分钟；在20分钟内继续均匀加入丙烯腈和发烟硫酸。
所述丙烯腈与发烟硫酸的质量比为3.78-4.87:1。
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，与第一阶段加料中丙烯腈的重量比为1:8.84-11.37。
所述方法，还包括第二阶段加料，加入丙烯腈，待温度降到-4~0℃时，5分钟内均匀加入发烟硫酸；所述丙烯腈和发烟硫酸的质量比例为：3.8-5.45:1。
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，与第二阶段加料中丙烯腈的质量比为1:1.39-2。
所述控制反应釜温度，反应温度为30-45℃。
所述异丁烯的质量百分含量为99.5%；所述丙烯腈，质量百分含量为99.5%、水分含量为0.20%-0.25%；所述发烟硫酸，SO3的质量百分含量为3.5%-4.0%。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
（1）本发明省略90%醋酸重结晶和醋酸回收系统，节约投资达45%；
（2）本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，收率为92.0%-93.8%；
（3）本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，纯度为99.12%-99.36%；
（4）本发明制备的产品，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，色度（铂-钴号）为10-20；
（5）本发明所述方法，原料消耗低，丙烯腈的消耗量为285kg/t；异丁烯的消耗量为282kg/t；发烟硫酸的消耗量为510kg/t；现有的间歇法工艺，丙烯腈的消耗量为360kg/t；异丁烯的消耗量为330kg/t；发烟硫酸的消耗量为540kg/t。
（6）本发明制备的产品，熔程为185.5-186.5℃；酸值为270.0-273.0 mgKOH/g。
附图说明
图1为本发明2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸合成工艺流程图。
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-甲基丙磺酸的制备方法
所述制备方法，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混合液缓冲罐2中加入含水0.20%-0.25%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0℃时，在5分钟内加入6.6kg发烟硫酸（SO3含量为3.5%-4.0%），发烟硫酸加入完毕，循环5分钟形成丙烯腈和发烟硫酸的混合液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0.20%-0.25%，丙烯腈约222.6kg和SO3含量为3.5%-4.0%的发烟硫酸约45.7kg；物料加入完毕，用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸系统中的物料全部转入到第一反应釜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，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的反应温度维持在30℃。
（4）第二阶段加料
当异丁烯通气到60分钟时，即完成第一阶段异丁烯通入后，准备混料；往6-混合液缓冲罐中加入含水0.20%-0.25%丙烯腈20kg，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0℃时，5分钟内均匀加入SO3含量为3.5%-4.0%发烟硫酸4.1kg，发烟硫酸加入完毕，继续循环。
（5）通入第二阶段异丁烯
继续通入异丁烯，再通入30分钟，即通入量为11.2kg，异丁烯的通气速率为22.4kg/h。
（6）连续反应
第二阶段异丁烯通入完毕后，开启混合液缓冲罐2的侧部阀门，混合液进入第一反应釜3同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和发烟硫酸，往第一反应釜3通入异丁烯，混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈190.8kg/h（丙烯腈含水0.2%-0.25%）、发烟硫酸（SO3含量3.5%-4.0%）39.2kg/h、第一反应釜3中通入异丁烯的速率为22.4kg/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、洗涤和烘干，制备的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，色度为20、收率为92.0%、熔程：185.6-186.3℃、酸值：273.0mgKOH/g、纯度为99.12%。
实施例2一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法
所述制备方法，包括包括以下步骤：
（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0.20%-0.25%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发烟硫酸、SO3含量为3.5%-4.0%，发烟硫酸加入完毕，循环5分钟形成丙烯腈和发烟硫酸的混合液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0.20%-0.25%丙烯腈约222.6kg和SO3含量3.5%-4.0%的发烟硫酸约45.7kg；物料加入完毕，用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸系统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，异丁烯通入量为22.4kg，异丁烯的通气速率为22.4kg/h。
（3）控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3温度升到20℃时，停热水，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22.4kg时准备混料，往混合液缓冲罐2中加入含水0.2%-0.25%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SO3含量为3.5%-4.0%发烟硫酸4.1kg，发烟硫酸加入完毕，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，通入量为11.2kg。
（6）连续反应
当第二阶段异丁烯通入完毕后，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中加入丙烯腈和发烟硫酸，丙烯腈的加入量为190.8kg/h，发烟硫酸的加入量为39.2kg/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、发烟硫酸39.2kg/h、异丁烯22.4kg/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、洗涤和烘干，收率93.4%、色度20、熔程：185.7-186.4℃、酸值：272.0mgKOH/g、纯度99.26%。
实施例3一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法
所述制备方法，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0.20%-0.25%丙烯腈25kg、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发烟硫酸、SO3含量为3.5%-4.0%，发烟硫酸加入完毕，循环5分钟形成丙烯腈和发烟硫酸的混合液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0.20%-0.25%丙烯腈约173kg和SO3含量3.5%-4.0%的发烟硫酸约45.7kg；物料加入完毕，用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸系统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，异丁烯通入量为22.4kg，异丁烯的通气速率为22.4kg/h；通气时间为60分钟。
（3）控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3温度升到20℃时，停热水，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0.2%-0.25%丙烯腈15.6kg，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SO3含量为3.5%-4.0%发烟硫酸4.1kg，发烟硫酸加入完毕，继续循环。
（5）通入第二阶段异丁烯
继续通入异丁烯，异丁烯通气时间为30分钟，通入量为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中加入丙烯腈和发烟硫酸，丙烯腈的加入量为149kg/h，发烟硫酸的加入量为39.2kg/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4，260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，即通入第二阶段异丁烯结束后，混合液缓冲罐2的进料量恒定在丙烯腈149kg/h、发烟硫酸39.2kg/h、异丁烯的量22.4kg/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、洗涤和烘干，收率92.9%、色度20、熔程：185.5-186.3℃、酸值：272.8mgKOH/g、纯度99.18%。
实施例4一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法
所述制备方法，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0.20%-0.25%丙烯腈120kg、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24.8kg发烟硫酸、SO3含量为3.5%-4.0%，发烟硫酸加入完毕，循环5分钟形成丙烯腈和发烟硫酸的混合液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0.20%-0.25%丙烯腈835kg和SO3含量3.5%-4.0%的发烟硫酸172kg；物料加入完毕，用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸系统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84kg/h，通气时间为60分钟，即异丁烯通入量为84kg。
（3）控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3温度升到20℃时，停热水，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84kg时准备混料，往混合液缓冲罐2中加入含水0.2%-0.25%丙烯腈75kg，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SO3含量为3.5%-4.0%发烟硫酸15.4kg，发烟硫酸加入完毕，继续循环。
（5）通入第二阶段异丁烯
继续向第一反应釜3中通入异丁烯，通气时间为30分钟，通入量为42kg。
（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126kg时开启混合液缓冲罐2的侧部出口阀门。同时继续往混合液缓冲罐2中加入丙烯腈和发烟硫酸，丙烯腈的加入量为715.5kg/h，发烟硫酸的加入量为147kg/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715.5kg/h、发烟硫酸147kg/h、异丁烯的量84kg/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、洗涤和烘干，收率93.8%、色度20、熔程：185.7-186.5℃、酸值：271.0mgKOH/g、纯度99.36%。
实施例5一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法
所述制备方法，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0.20%-0.25%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-4℃时，在5分钟内加入66kg发烟硫酸（SO3含量为3.5%-4.0%），发烟硫酸加入完毕，循环5分钟形成丙烯腈和发烟硫酸的混合液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0.20%-0.25%丙烯腈约2226kg和SO3含量3.5%-4.0%的发烟硫酸约457kg；物料加入完毕，用氮气把换热器6和混合液缓冲罐2等混酸系统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；通入量为224kg；通气时间为60分钟。
（3）控制第一反应釜3的温度
第一反应釜3温度升到20℃时，停热水，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0.2%-0.25%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-4℃时，5分钟内均匀加入SO3含量为3.5%-4.0%发烟硫酸41kg，发烟硫酸加入完毕，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，即通入量为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中加入丙烯腈和发烟硫酸，丙烯腈的加入量为1908kg/h，硫发烟硫酸的加入量为392kg/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、发烟硫酸392kg/h、异丁烯的量224kg/h。从反应釜B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、洗涤和烘干，收率93.6%、色度20、熔程：185.6-186.4℃、酸值：272.0mgKOH/g、纯度99.32%。
本发明所述异丁烯的质量百分含量为99.5%；所述丙烯腈，质量百分含量为99.5%、水分含量为0.20%-0.25%。
表1、本发明制备的产品（粗合成品）的指标
表2、本发明工艺方法（连续法）和现有技术（间歇法）粗合成品原料消耗情况
表3、本发明工艺（连续法）与现有工艺（间歇法）粗合成品质量统计表
工业生产情况
1原料和设备
(1)原料异丁烯、浓硫酸、丙烯腈等，工业品。
(2)主要设备(表4)
表4本发明主要设备一览表
本发明制备的产品为粗合成品，由于本发明工艺没有90%醋酸重结晶和醋酸回收系统，节约投资约45%。
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 (2)
1.一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法，其特征在于：包括连续反应、控制反应釜温度；
所述连续反应，进料量控制丙烯腈、发烟硫酸、异丁烯的质量比例为6.65-8.52:1.75:1；
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-4~0℃时，在5分钟内加入发烟硫酸，循环5分钟；在20分钟内继续均匀加入丙烯腈和发烟硫酸；
所述丙烯腈与发烟硫酸的质量比为3.78-4.87:1；
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，与第一阶段加料中丙烯腈的重量比为1:8.84-11.37；
所述方法，还包括第二阶段加料，加入丙烯腈，待温度降到-4~0℃时，5分钟内均匀加入发烟硫酸；所述丙烯腈和发烟硫酸的质量比例为：3.8-5.45:1；
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，与第二阶段加料中丙烯腈的质量比为1:1.39-2；
所述控制反应釜温度，反应温度为30-45℃；
所述丙烯腈的消耗量为285kg/t；
所述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸，在不经过90%醋酸重结晶的情况下，色度（铂-钴号）为10-20，收率为92.0%-93.8%；纯度为99.12%-99.36%。
2.根据权利要求1所述的一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的制备方法，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，质量百分含量为99.5%、水分含量为0.20%-0.25%；所述发烟硫酸，SO3的质量百分含量为3.5%-4.0%。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448347B1 (en) * | 1998-12-11 | 2002-09-10 | The Lubrizol Corporation | Continuous production of 2-acrylamido-2-methylpropane-sulfonic acid in a small reactor integrated with acrylic polymer fiber production |
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|---|---|---|---|---|
| JPH07103087B2 (ja) * | 1989-10-31 | 1995-11-08 | 東亞合成株式会社 | ２―アクリルアミド―２―メチルプロパンスルホン酸の製造方法 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6448347B1 (en) * | 1998-12-11 | 2002-09-10 | The Lubrizol Corporation | Continuous production of 2-acrylamido-2-methylpropane-sulfonic acid in a small reactor integrated with acrylic polymer fiber production |
| 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 |
| CN202322675U (zh) * | 2011-12-07 | 2012-07-11 | 黑龙江省科学院石油化学研究院 | 2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸连续合成反应装置 |
| CN103664709A (zh) * | 2012-09-07 | 2014-03-26 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的生产方法 |
| CN104211622A (zh) * | 2013-06-03 | 2014-12-17 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的连续生产方法 |
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