CN112724048B - 磺酸盐的制备方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及精细化工技术领域，公开了磺酸盐的制备方法及其应用。该方法包括：将有机物与磺化剂在微通道反应器中混合进行反应；其中，所述有机物为α‑烯烃或含有α‑烯烃的混合物。所得到的磺酸盐质量高、成本低，反应所产生的热量可以及时移走，并且反应易于控制，副反应少，磺酸盐的收率高，可以工业化应用。
Description
技术领域
本发明涉及精细化工技术领域，具体涉及磺酸盐的制备方法及其应用。
背景技术
α-烯烃磺酸盐简称AOS，是一种阴离子表面活性剂。具有洗涤效果好、起泡性好、吸湿性好、与其他表面活性剂复配效果好、与酶的协同效应好等性能特点被广泛应用于家用洗涤剂、工业清洗剂及驱油用表面活性剂等领域。其主要成分是烯基磺酸盐、羟烷基磺酸盐和少量的二磺酸盐的混合物，由于ɑ-烯烃磺酸盐常常作为洗涤用品的基础表面活性剂，需要与其他助剂配伍使用，因此对其产品的稳定性要求很高。
α-烯烃磺酸盐通常由α-烯烃与磺化剂发生磺化反应制得。磺化反应器是磺化反应的核心设备，其设备选型、材质等对磺化产品的稳定性、质量、反应器使用寿命等有较大的影响。磺化应器的发展经历了釜式、泵式、膜式、喷射式、高压湍流管式及超重力反应器等，目前工业应用较多的是膜式磺化反应器。
釜式磺化反应器结构简单、投资少，最早用于磺化反应，但反应效率低、物料停留时间长、副反应多；泵式磺化反应器常用于发烟硫酸作为磺化剂的磺化反应，可以防止局部酸浓度过高、过热、停留时间长而导致的氧化、焦化等过多副反应的产生，但反应过程中产生的无机废硫酸多，不适合用于家用洗涤剂；喷射式磺化反应器具有结构简单、紧凑、开停车方便等优点，但其单次喷射磺化转化率低，循环喷射停留时间长、副反应多，不适合对色泽要求高的产品生产；高压湍流管式磺化反应器适合于高粘度物料的磺化，但易造成原料损失和尾气处理量大；超重力磺化反应器具有设备尺寸小、维护检修方便、微观混合强等优点，但其发展较晚，对于直链烷基苯、α-烯烃等的磺化还处于探索阶段；膜式磺化反应器由升膜和降膜两种形式，目前工业应用较多的是降膜式磺化反应器，包括多管膜式、双管膜式、刮膜式反应器等，具有冷却面积/体积高、传热效果好、反应停留时间短、副产物少等优点，是当前阴离子表面活性剂工业化生产的主体，但该类反应器也存在操作弹性小、工艺条件要求严格、不适合经常开停车、结构复杂、设备加工制造及安装精度要求较高、投资费用大等问题，不适合蜡含量高、不易成膜、易焦化及受热敏感的有机物的磺化。尤其是α-烯烃磺酸盐合成过程中反应放热更加强烈，高碳数的α-烯烃凝点高、粘度大，成膜不均匀，存在结焦、氧化等问题，产品质量容易受到影响。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有技术存在的反应强放热、不易控制、热量难以及时移走、副反应多的问题，提供磺酸盐的制备方法及其应用。
为了实现上述目的，本发明一方面提供一种制备磺酸盐的方法，该方法包括：
将有机物与磺化剂在微通道反应器中混合进行反应；
其中，所述有机物为α-烯烃或含有α-烯烃的混合物。
本发明提供的制备磺酸盐的方法，该方法中，将有机物与磺化剂在微通道反应器中混合后进行反应，有效避免了传统反应器混合不均匀，导致局部过磺化，放热严重，副产物多及反应体系粘度变化大的情况发生，所得到的磺酸盐质量高、成本低，稳定性较强，反应所产生的热量可以及时移走，并且副反应少，磺酸盐的收率高，可以工业化应用。
本发明第二方面提供了采用上述制备方法得到的磺酸盐在洗涤用品中的应用。
本发明将采用上述制备方法得到的磺酸盐能够直接用于现有的洗涤用品配方中，且所得到的产品符合标准GB/T20200-2006。
附图说明
图1是根据本发明一个实施方式的制备磺酸盐的系统的结构示意图。
附图标记说明
1第一储罐、2第二储罐、3第一计量泵、4第二计量泵、5微通道反应器、6延长段、7反应釜和8萃取分离器。
具体实施方式
在本文中所披露的范围的端点和任何值都不限于该精确的范围或值，这些范围或值应当理解为包含接近这些范围或值的值。对于数值范围来说，各个范围的端点值之间、各个范围的端点值和单独的点值之间，以及单独的点值之间可以彼此组合而得到一个或多个新的数值范围，这些数值范围应被视为在本文中具体公开。
本发明一方面提供一种制备磺酸盐的方法，该方法包括：
将有机物与磺化剂在微通道反应器中混合进行反应；
其中，所述有机物为α-烯烃或含有α-烯烃的混合物。
在本发明的一些实施方式中，所述含有α-烯烃的混合物还可以含有醇，所述α-烯烃和所述醇的重量比优选为5-30：1；更优选为20-30：1。
在本发明的一些实施方式中，含有α-烯烃的混合物还可以含有醛、酸和酯中的至少一种。
本发明的方法适用于处理还含醇、醛、酸和酯中的至少一种的原料，醇、醛、酸和酯中的至少一种不影响反应的进行，但采用该原料能够节省原料成本。
在本发明的一些实施方式中，含有α-烯烃的混合物中所述醛、所述酸和所述酯的重量之和与所述α-烯烃的重量之间的比值优选为1：40-90。
在本发明的一些实施方式中，该方法还包括通过费托合成法得到所述含有α-烯烃的混合物的步骤。具体地，费托合成法得到的α-烯烃、醇、醛、酸和酯的碳原子数是连续的，可以为偶数或奇数，并且将通过费托合成法得到的有机物与磺化剂进行反应，所得到的磺酸盐产品活性物含量高，可直接应用于现有的洗涤剂配方中。
根据本发明的一个优选的实施方式，所述费托合成法的具体步骤为在催化剂作用下将合成气(CO和H2)转化为液态烃及其他产物的过程。其产物特点是正构烃、尤其是α-烯烃含量高，硫、氮、芳烃含量极低，产物碳数分布连续，含有少量的有机含氧化合物，例如醇、醛、酸和酯中的至少一种。
本发明中，α-烯烃为一种纯α-烯烃或多种α-烯烃的混合物，所述α-烯烃还可以通过商购或乙烯齐聚法得到。根据本发明的一个优选的实施方式，所述乙烯齐聚法的具体步骤为以乙烯为原料，在催化剂作用下，经齐聚反应制备α-烯烃的工艺。所得到的α-烯烃纯度高，但仅能合成偶数碳的产物。
在本发明的一些实施方式中，所述α-烯烃的碳原子数优选为11-26。所述醇的碳原子数优选为9-24。所述醛的碳原子数优选为9-24。所述酸的碳原子数优选为9-24。所述酯的碳原子数优选为9-24。
在本发明的一些实施方式中，所述磺化剂优选为液体磺化剂。更优选为发烟硫酸和/或液体三氧化硫。进一步优选地，在所述发烟硫酸中，游离的SO3的重量含量不高于30重量％；将三氧化硫溶于1,2-二氯乙烷形成液体三氧化硫，其中SO3的重量含量不高于30重量％。
在本发明的一些实施方式中，优选地，沿着物料流动方向，所述微通道反应器分为物料混合段、磺化段和延长段，所述物料混合段、所述磺化段和所述延长段的内径比优选为1：1-10：4-10。更优选地，所述混合段的内径为0.5-1mm。
本发明中，有机物和磺化剂在所述混合段进行混合，然后在所述磺化段进行磺化反应。
本发明中，磺化后的产物进入所述延长段进行老化，老化的温度为30-80℃，时间为5-20min。
本发明中，所述物料混合段上设置有2个进口和1-3个出口，混合器内部为含有分散孔道的膜用于两相流体接触混合，磺化段上设置有1-3个进口和1-3个出口，并在所述磺化段的外壁上设置有换热设备，以移走反应产生的热量。
在本发明的一些实施方式中，所述物料混合段、所述磺化段和所述延长段的长度比优选为1：20-100：100-1300。更优选地，所述混合段的长度为2-10mm。
在本发明的一些实施方式中，所述微通道反应器的材质优选选自不锈钢、聚四氟乙烯和含硅材料中的至少一种。更优选地，所述含硅的材料为陶瓷、玻璃、硅和碳化硅中的至少一种。
在本发明的一些实施方式中，所述混合得到的反应物料在所述混合段、所述磺化段和所述延长段的停留时间之比优选为1：1000-4000：6000-120000。更优选地，所述反应物料在所述混合段的停留时间为1-10ms。
在本发明的一些实施方式中，优选地，以α-烯烃计的所述有机物与以三氧化硫计的所述磺化剂的重量比为1-11：1。在本发明的一些实施方式中，所述有机物的进料温度优选为20-55℃。所述磺化剂的进料温度优选为20-55℃。所述反应的温度优选为40-60℃。
在本发明的一些实施方式中，所述方法进一步包括：向反应体系中加入碱，进行中和处理，然后进行水解处理。
在本发明的一些实施方式中，所述碱优选为水溶性碱，更优选选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化镁中的至少一种。
本发明中，对碱的使用量不做限制，只要能够将反应体系中的酸中和至体系为中性即可。
在本发明的一些实施方式中，所述碱以溶液的形式使用，溶液中以氢氧根计的所述碱的质量分数为5-30％；在本发明的一些实施方式中，对所述中和处理的条件没有特别限定，优选地，所述中和处理的温度为50-60℃。
在本发明的一些实施方式中，对所述水解处理的条件没有特别限定，所述水解的温度优选为130-170℃。所述水解的压力优选为0.8-1MPa。所述水解的时间优选为1-2h。
在本发明的一些实施方式中，所述方法还包括对所述水解处理后的水解处理产物进行萃取，以除去未反应的正构烷烃。
在本发明的一些实施方式中，所述萃取所使用的萃取剂为体积比优选为0.5-3：1的异丙醇和水。
在本发明的一些实施方式中，所述萃取剂与所述水解处理产物的体积比优选为1-5：1。
根据本发明一个优选地实施方式，所述磺酸盐的制备采用图1所示的系统进行。具体地，磺化剂储存在第一储罐1中，并通过第一计量泵3通入微通道反应器5中，所述磺化剂的进料温度优选为20-55℃；有机物储存在第二储罐2中，并通过第二计量泵4通入微通道反应器5中，所述有机物的进料温度优选为20-55℃；其中，所述有机物与磺化剂的重量比为1：1.6-8；所述微通道反应器5中的反应温度优选为40-60℃；沿着物料流动方向，所述微通道反应器分为物料混合段、磺化段和延长段6，所述物料混合段上设置有2个进口和1-3个出口，磺化段上设置有1-3个进口和1-3个出口，并在所述磺化段的外壁上设置有换热设备，以移走反应产生的热量。磺化段磺化后的产物进入所述延长段6进行老化，老化的温度为30-80℃，时间为5-20min。老化后的产物进入反应釜7中进行中和处理，所述中和处理的温度为50-60℃，中和完成后，将反应釜压力升至0.8-1MPa，在温度为150-170℃的条件下，水解1-2h，水解完成后，在萃取分离器8中进行萃取分离，以得到磺酸盐。
本发明中，还包括对萃取分离后的固体产物进行干燥的步骤，本发明对干燥的方式没有特别的限制，可以采用自然晾干或在烘干设备中干燥的方式。优选地，所述干燥在干燥设备中进行，所述的干燥条件包括干燥温度优选为80-120℃，干燥时间可以为18-22h。
本发明第二方面提供了采用上述制备方法得到的磺酸盐在洗涤用品中的应用。
以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
磺化剂为不同游离SO3浓度的发烟硫酸或液体三氧化硫溶液，α-烯烃的原料信息如表1所示。
表1
| 性能参数 | 1-十四烯 | 1-十六烯 |
| α-烯烃的重量含量/重量％ | 98 | 50(其余为正十六烷) |
| 密度(20℃)/g/cm<sup>3</sup> | 0.7713 | 0.7851 |
| 闪点/℃ | 117 | 135 |
| 沸点/℃ | 251 | 284 |
| 外观 | 无色 | 无色 |
制备例1
使用浆态床铁基费托合成工艺产的费托油经馏分切割后得到C17-C20组分油，所得到的C17-C20组分油的性能参数如表2所示。
表2
实施例1
如图1所示，将储罐1中的温度为25℃的游离SO3重量含量为12重量％的发烟硫酸和储罐2中温度为25℃的1-十四烯分别通过计量泵3、计量泵4以10mL/min的流量注入到碳化硅微通道反应器5中的物料混合段中，物料混合段的内径为0.7mm，长度为5.2mm，由2个进口，2个出口构成，控制温度为40℃，发烟硫酸和1-十四烯停留时间为6ms，发烟硫酸和1-十四烯在通道内快速混合进入磺化段。磺化段内径为3mm，长度为236mm，由2个进口，1个出口构成，控制温度为50℃，停留时间为10s，物料从磺化反应微通道出来后进入延长段6进行老化。延长段6的内径为3mm，长度为2123mm，由一个进口，1个出口构成，控制老化反应温度为30℃，停留时间为5min，老化产物从延长段6出来后进入高压反应釜7，向其中加入质量分数5％的NaOH溶液，在温度60℃条件搅拌反应，待反应液呈中性时停止加碱，将反应釜7的温度升至150℃，调节反应釜压力为0.8MPa，搅拌水解反应2h。将水解产物加入梨形分液漏斗(萃取分离器8)中，向其中加入体积比为1：1的异丙醇-水混合溶剂进行萃取，其中，萃取剂与水解产物的体积比为1：1，待混合液分层后，将下层磺酸盐的水溶液放出收集，重复三次萃取步骤，合并下层放出液体，然后将其置于120℃的鼓风干燥箱中干燥18h，烘干溶液中的水分，得到淡黄色粉末磺酸盐。
实施例2
如图1所示，将储罐1中的温度为30℃的游离SO3重量含量为5.4重量％的发烟硫酸和储罐2中温度为30℃的1-十六烯与十六烷混合物(1-十六烯重量含量为50重量％)分别通过计量泵3、计量泵4以15mL/min的流量注入到不锈钢微通道反应器5中的物料混合段中，物料混合段的内径为0.8mm，长度为8mm，由2个进口，1个出口构成，控制温度为40℃，发烟硫酸停和1-十六烯停留时间为8ms，发烟硫酸和1-十六烯在通道内快速混合进入磺化段。磺化段的内径为5mm,，长度为255mm，由1个进口，1个出口构成，控制温度为50℃，停留时间为30s，物料从磺化反应微通道出来后进入延长段6进行老化。延长段6的内径为5mm，长度为5094mm，由1个进口，1个出口构成，控制老化反应温度为45℃，停留时间为10min，老化产物从延长段6出来后进入高压反应釜7，向其中加入质量分数20％的NaOH溶液，在温度55℃条件搅拌反应，待反应液呈中性时停止加碱，将反应釜7的温度升至170℃，调节反应釜压力为0.9MPa，搅拌水解反应1.5h。将水解产物加入梨形分液漏斗中，向其中加入体积比为0.5：1的异丙醇-水混合溶剂进行萃取，其中，萃取剂与水解产物的体积比为3：1，待混合液分层后，将下层磺酸盐的水溶液放出收集，重复三次萃取步骤，合并下层放出液体，然后将其置于80℃的鼓风干燥箱中干燥22h，烘干溶液中的水分，得到淡黄色粉末磺酸盐。
实施例3
如图1所示，将储罐1中的温度为40℃的游离SO3重量含量为4.3重量％的发烟硫酸和储罐2中温度为40℃的C17-C20组分油分别通过计量泵3、计量泵4以5mL/min的流量注入到玻璃微通道反应器5中的物料混合段中，物料混合段的内径为0.5mm，长度为6.4mm，由2个进口，3个出口构成，控制温度为40℃，发烟硫酸和C17-C20组分油停留时间为5ms，发烟硫酸和C17-C20组分油在通道内快速混合进入磺化段。磺化段的内径为2mm,，长度为265mm，由3个进口，1个出口构成，控制温度为50℃停留时间为10s，物料从磺化反应微通道出来后进入延长段6进行老化。延长段6的内径为4mm，长度为7962mm，由一个进口，1个出口构成，控制老化反应温度为80℃，停留时间为10min，老化产物从延长段6出来后进入高压反应釜7，向其中加入质量分数30％的NaOH溶液，在温度50℃条件搅拌反应，待反应液呈中性时停止加碱，将反应釜温度升至170℃，调节反应釜压力为1MPa，搅拌水解反应1h。将水解产物加入梨形分液漏斗中，向其中加入体积比为3：1的异丙醇-水混合溶剂进行萃取，其中，萃取剂与水解产物的体积比为5：1，待混合液分层后，将下层α-烯烃磺酸盐的水溶液放出收集，重复三次萃取步骤，合并下层放出液体，然后将其置于90℃的鼓风干燥箱中干燥20h，烘干溶液中的水分，得到淡黄色粉末磺酸盐。
实施例4
按照实施例1的方法进行磺化反应，所不同的是，混合段的长度为3mm；磺化段长度为216mm；延长段长度为4560mm。
对比例1
按照实施例1的方法进行磺化反应，所不同的是，采用膜式磺化反应器，条件为反应温度50℃，1-十四烯与气相三氧化硫重量比为1.88：1，水解温度为150℃，水解时间为3h。
测试例1
对实施例和对比例中α-烯烃的转化率进行测定，具体测试方法为气相色谱分析法，采用的测试仪器为岛津公司GC-2014型气相色谱分析仪色谱柱型号为Agilent PONA非极性色谱柱，参数为50×0.2mm×0.2μm，在压力95kPa条件下以2℃/min升温速率从50℃升至300℃保持30min即可将烷烯烃等混合物分开，以计算烯烃转化率。所得测试结果见表3。
测试例2
对实施例和对比例中磺酸盐的活性物含量进行测定，具体测试方法按照国标GB/T5173-1995方法进行测定。
测试例3
将实施例和对比例得到的磺酸盐产品按照GB/T20200-2006进行测试，结果表明，实施例和对比例得到的磺酸盐均符合标准GB/T20200-2006的规定。
测试例4
对实施例和对比例中磺酸盐中硫酸钠的重量含量进行测试，具体测试方法按照国标GB/T 6362-2012方法进行测定。测试结果如表3所示。
表3
通过表3的结果可以看出，实施例1-4的有机物中α-烯烃转化率均高于99重量％，磺酸盐纯度较高，活性物含量较高，对比例1采用传统磺化方法，所得到的α-烯烃转化率较低，磺酸盐纯度较低，活性物含量较低，说明采用本发明中的方法副反应较少，得到的磺酸盐产品的稳定性较强。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于此。在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，包括各个技术特征以任何其它的合适方式进行组合，这些简单变型和组合同样应当视为本发明所公开的内容，均属于本发明的保护范围。
Claims (16)
1.一种制备磺酸盐的方法，其特征在于，该方法包括：
将有机物与磺化剂在微通道反应器中混合进行反应；
其中，所述有机物为α -烯烃或含有α -烯烃的混合物；沿着物料流动方向，所述微通道反应器分为物料混合段、磺化段和延长段；所述混合段的内径为0.5-1mm，长度为2-10mm；所述物料混合段、所述磺化段和所述延长段的内径比为1：1-10：4-10，长度比为1：20-100：100-1300；
其中，所述α -烯烃的碳原子数为11-26；所述磺化剂为发烟硫酸；所述反应的温度为40-60℃。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述含有α -烯烃的混合物还含有醇，所述α -烯烃和所述醇的重量比为5-30：1；
和/或，所述含有α -烯烃的混合物还含有醛、酸和酯中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述α -烯烃和所述醇的重量比为20-30：1；
和/或，含有α -烯烃的混合物中所述醛、所述酸和所述酯的重量之和与所述α -烯烃的重量之间的比值为1：40-90。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括通过费托合成法得到所述含有α -烯烃的混合物的步骤。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，所述醇的碳原子数为9-24；
和/或，所述醛的碳原子数为9-24；
和/或，所述酸的碳原子数为9-24；
和/或，所述酯的碳原子数为9-24。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述发烟硫酸中，游离的SO3的重量含量不高于30重量%。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述微通道反应器的材质选自不锈钢、聚四氟乙烯和含硅材料中的至少一种。
8.根据权利要求7中所述的方法，其中，所述含硅的材料为陶瓷、玻璃、硅和碳化硅中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述混合得到的反应物料在所述混合段、所述磺化段和所述延长段的停留时间之比为1：1000-4000：6000-120000。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述混合得到的反应物料在所述混合段的停留时间为1-10ms。
11.根据权利要求1-10中任意一项所述的方法，其中，以α -烯烃计的所述有机物与以三氧化硫计的所述磺化剂的重量比为1-11：1；
和/或，所述有机物的进料温度为20-55℃；
和/或，所述磺化剂的进料温度为20-55℃。
12.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：向反应体系中加入碱进行中和处理，然后进行水解处理。
13.根据权利要求12所述的方法，其中，所述碱为水溶性碱；
和/或，所述碱以溶液的形式使用，溶液中以氢氧根计的所述碱的质量分数为5-30%；
和/或，所述中和处理的温度为50-60℃；
和/或，所述水解的温度为130-170℃，压力为0.8-1MPa，时间为1-2h。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，所述碱选自氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化镁中的至少一种。
15.根据权利要求12所述的方法，其中，所述方法还包括对所述水解处理后的水解处理产物进行萃取；
和/或，所述萃取所使用的萃取剂为体积比为0.5-3：1的异丙醇和水；
和/或，所述萃取剂与所述水解处理产物的体积比为1-5：1。
16.权利要求1-15中任意一项所述的方法在制备洗涤用品中的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009055584A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Chevron Oronite Company Llc | Isomerized alpha olefin sulfonate and method of making the same |
| CN101445472A (zh) * | 2008-12-28 | 2009-06-03 | 嘉兴赞宇科技有限公司 | 一种粉状α-烯基磺酸盐的制备方法 |
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Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009055584A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Chevron Oronite Company Llc | Isomerized alpha olefin sulfonate and method of making the same |
| CN101445472A (zh) * | 2008-12-28 | 2009-06-03 | 嘉兴赞宇科技有限公司 | 一种粉状α-烯基磺酸盐的制备方法 |
| CN101508660A (zh) * | 2009-03-31 | 2009-08-19 | 南京工业大学 | 一种α-磺酸脂肪酸酯的制备方法 |
| CN103338852A (zh) * | 2010-10-18 | 2013-10-02 | 万罗赛斯公司 | 微通道处理器 |
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Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| α-烯烃磺酸盐在液体洗涤剂中的应用;邵瑾等;《日用化学品科学》;20120925(第09期);第23页第2.2节 * |
| α-烯烃磺酸盐的新生产工艺研究;乔瑞平;《中国学位论文全文数据库》;20121219;第36页最后一段 * |
| 煤基α-烯烃磺酸钠的制备及性能研究;袁华等;《中国洗涤用品工业》;20201125;第50页第1.1-1.2节 * |
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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