CN117884061A - 烯丙基季胺盐的合成装置、合成方法以及原料回收方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烯丙基季胺盐的合成装置、合成方法以及原料回收方法，属于化工合成领域。包括氯化铵反应釜，氯化铵反应釜的进料口分别连接有氯丙烯暂存罐、二甲胺暂存罐、液碱暂存罐，后处理反应釜与氯化铵反应釜的出料口相连接，冷凝器与后处理反应釜出气口相连接，酸吸收装置与冷凝器的冷凝液出口相连接，预处理装置与酸吸收装置相连接，氯丙烯回收罐通过管道与预处理装置相连接。本发明通过常压蒸馏和减压蒸馏分离合成烯丙基季胺盐中过量的氯丙烯和提浓水，将尾气中的过量氯丙烯经过酸吸收和多级冷凝技术，收集至氯丙烯回收罐，用于合成DMDAAC；提浓水用于调质二甲胺水溶液浓度，可以有效的降低生产成本，减少资源浪费和废水处理成本。

Description

烯丙基季胺盐的合成装置、合成方法以及原料回收方法

技术领域

本发明属于化工合成领域，尤其是一种烯丙基季胺盐的合成装置、合成方法以及原料回收方法。

背景技术

二甲基二烯丙基氯化铵（简称DMDAAC）是一种强阳离子季铵盐单体，分子结构中存在双键和季胺键，可以自身发生均聚或能与其他单体发生共聚，形成的共聚物和均聚物，用作絮凝剂、固色剂等。其具有正电荷密度高、水溶性好的优点，被广泛应用于造纸、纺织、日用品和医药等领域。

目前，根据其中间产物二甲基烯丙基叔胺是否需要分离、蒸馏、提纯。而将工艺分为一步法和两步法，目前工业上主要使用一步法进行合成DMDAAC。一步法合成工艺为：在搅拌条件下，向二甲胺和液碱的混合液中滴加氯丙烯，在一定温度下反应一段时间，调整pH到特定的区间，经过过滤、蒸馏除易挥发杂质、二次过滤除盐、脱色得到DMDAAC单体水溶液，一步法操作简便。但会生成一些不利于后续聚合的杂质，以及原料剩余量多、资源浪费、三废处理费用大问题。两步法常用于合成高纯度二甲基二烯丙基氯化铵。在强碱条件下，由二甲基和烯丙基氯反应生成二甲基烯丙基胺，生成的二甲基烯丙基胺再经蒸馏分离，溜出的液体经过干燥后，再与烯丙基氯于丙酮等有机溶剂中反应，析出DMDAAC季胺盐晶体。该工艺所制备的单体产物纯度相对较高，参与聚合反应性能好。但其工艺步骤多，过程相对复杂，反应收率低，且过程中消耗大量有机溶剂丙酮，使得工艺生产成本高，回收繁琐，非清洁能源生产，难以实现工业化生产。

无论何种合成二甲基二烯丙基氯化铵的工艺，三种原料的投料比大致为：n(氯丙烯):n(氢氧化钠):n(二甲胺)=2.08-2.15:1:1。过量的氯丙烯会在蒸馏提纯过程中被分离，通过冷凝技术回收，交予下游公司处理，或者通过销毁技术焚烧或吸附。而提浓出的废水进入废水处理池，采用化学药剂+生物法组合处理，以达到排放标准。

发明内容

为了克服上述技术缺陷，本发明提供一种烯丙基季胺盐的合成装置、合成方法以及原料回收方法，以解决背景技术所涉及的问题。

本发明提供一种烯丙基季胺盐的合成装置，包括：

氯化铵反应釜，其进料口分别连接有氯丙烯暂存罐、二甲胺暂存罐、液碱暂存罐；

后处理反应釜，与氯化铵反应釜的出料口相连接；

冷凝器，与所述后处理反应釜出气口相连接；

酸吸收装置，与所述冷凝器的冷凝液出口相连接；所述酸吸收装置内置有填料和酸性液体；

预处理装置，与所述酸吸收装置相连接，将所述酸吸收处理的液体通至预处理装置内；所述预处理装置还连接有碱液暂存罐；

氯丙烯回收罐，通过管道与所述预处理装置相连接，将预处理装置内的上层液导入氯丙烯回收罐。

优选地或可选地，所述冷凝器为多级冷凝器。

优选地或可选地，所述后处理反应釜的釜底还依次连接有分离装置和母液暂存罐。

优选地或可选地，所述多级冷凝器的尾气出口端连接有真空缓冲罐和真空泵；

所述冷凝器的冷凝液出口处还连接有提浓废水回收罐。

优选地或可选地，所述提浓废水回收罐与二甲胺暂存罐相连接；

所述氯丙烯回收罐与所述氯丙烯暂存罐相连接。

本发明还提供一种基于所述的烯丙基季胺盐的合成装置的原料回收方法，包括：

将用于合成烯丙基季胺盐至反应结束的混合液导入后处理反应釜，并进行常压蒸馏，经过冷凝器冷凝，收集冷凝液；

将冷凝液导入酸吸收装置中，与酸吸收装置内置的酸性液体反应生成的有机胺；

将经过酸吸收装置处理的液体通至回收氯丙烯预处理装置中，在碱性和非离子型表面活性剂的条件下，使得氯丙烷脱去氯化氢分子生成气相丙烯；

然后通过萃取将水溶性杂质进一步分离，将上层油相导入氯丙烯储罐。

优选地或可选地，还包括：

在常压蒸馏时，待所述氯丙烯回收罐中的无液体流出，切换至负压蒸馏，经过冷凝器冷凝，收集冷凝液；

将冷凝液导入提浓废水回收罐，当作回用水，用于二甲胺开稀。

本发明还提供一种基于所述的烯丙基季胺盐的合成装置的烯丙基季胺盐合成方法，包括：

当氯丙烯回收罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，将氯丙烯导入氯丙烯暂存罐中；并将提浓废水回收罐内的提浓废水导入二甲胺暂存罐内，开稀二甲胺，得到二甲胺水溶液；

在氯化铵反应釜中投入液碱和二甲胺溶液；控制压力在0-0.2Mpa，温度小于20℃，然后缓慢加入滴加剩余的氯丙烯，利用亲核取代放出热量，合成低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。

优选地或可选地，还包括：

将低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液导入后处理反应釜，并常压蒸馏将二甲基二烯丙基氯化铵水溶液提浓到65-75wt%；

在后处理反应釜加入蒸馏水，将物料稀释至固体含量约为40-50wt %，并常压蒸馏，进行二次提浓到65-75wt%，得到二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。

本发明还提供一种基于所述的烯丙基季胺盐的合成装置的烯丙基季胺盐合成方法，包括：

当氯丙烯回收罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，将氯丙烯导入氯丙烯暂存罐中；并将提浓废水回收罐内的提浓废水导入二甲胺暂存罐内，开稀二甲胺，得到二甲胺水溶液；

将烯丙基氯和二甲胺加入氯化铵反应釜中发生亲核取代反应制备成低浓度二甲基二烯丙基水溶液；取合成样品测胺盐总量，若胺盐含量＞0.50%，加入一定量的液碱，并常压蒸馏，维持在碱性条件下提浓，得到二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。

本发明涉及一种烯丙基季胺盐的合成装置、合成方法以及原料回收方法，相较于现有技术，具有如下有益效果：本发明通过常压蒸馏和减压蒸馏分离合成烯丙基季胺盐中过量的氯丙烯和提浓水，将尾气中的过量氯丙烯经过酸吸收和多级冷凝技术，收集至氯丙烯回收罐，经过预处理，回至氯丙烯暂存罐，用于合成DMDAAC；提浓水用于调质二甲胺水溶液浓度，可以有效的降低生产成本，减少资源浪费和废水处理成本。

附图说明

图1是本发明中合成装置的结构示意图。

附图标记为：110、氯丙烯暂存罐；120、二甲胺暂存罐；130、液碱暂存罐；200、氯化铵反应釜；300、后处理反应釜；410、一级冷凝器；420、二级冷凝器；500、酸吸收装置；600、预处理装置；610、碱液暂存罐；710、氯丙烯回收罐；720、提浓废水回收罐；810、真空缓冲罐；820、真空泵；910、分离装置；920、母液暂存罐。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

发明构思：对于现有的合成二甲基二烯丙基氯化铵工艺中的尾气处理过程中，经过蒸馏提纯工艺分离出的物质主要为氯丙烯、二甲胺、水。但是在回收利用过程中，与尾气处理存在较大的差别，不仅需要在不影响二甲基二烯丙基氯化铵母液的前提下，将氯丙烯、二甲胺、水这几种物质分离，而且回收收集到的原料，有效含量需满足一定指标，才能用于合成二甲基二烯丙基氯化铵水溶液，以期提高下游絮凝剂的品质和应用性能。以氯丙烯回收为例，如果氯丙烯溶液的纯度过低，则会导致合成的二甲基二烯丙基氯化铵的色泽变深、含有较多的副产物，进而使得二甲基二烯丙基氯化铵的下游均聚物的黏度低，影响二甲基二烯丙基氯化铵的产品质量。更重要的是，由于在合成二甲基二烯丙基氯化铵中，氯丙烯原料中的有效成分不断被消耗，导致原料本身所携带的非有效成分（主要为卤代烷烃）不断富集，这进一步加大了对氯丙烯的回收难度。

因此，本发明通过常压蒸馏和减压蒸馏分离过量的氯丙烯和提浓水，尾气中的过量氯丙烯经过酸吸收和多级冷凝技术，收集至氯丙烯回收罐，经过预处理，回收至氯丙烯暂存罐，用于合成DMDAAC；提浓水用于调质二甲胺水溶液浓度。回收氯丙烯预处理依据酸碱中和反应与卤代烷烃E2消除反应，通过酸吸收装置，将挥发出的有机胺吸收；在碱性和非离子型表面活性剂的条件下脱氯丙烷中的一分子氯化氢生成丙烯，丙烯以气相形式脱除，从而将回收氯丙烯中的氯丙烷去除为氯丙烯。通过萃取将水溶性（极性分子）杂质进一步分离。具体路径如下：

。

设备实施例：参阅附图1，一种烯丙基季胺盐的合成装置，包括：氯化铵反应釜200、后处理反应釜300、冷凝器、酸吸收装置500、预处理装置600、氯丙烯回收罐710。

所述氯化铵反应釜200的进料口分别连接有氯丙烯暂存罐110、二甲胺暂存罐120、液碱暂存罐130。所述氯丙烯暂存罐110用于存储氯丙烯原料，所述氯丙烯原料可以为工业化市售产品也可以回收产品，但是需要保证所述氯丙烯原料的有效成分高于95%，优选地，所述氯丙烯原料的有效成分高于98%。所述二甲胺暂存罐120用于存储二甲胺水溶液，所述二甲胺水溶液为二甲胺液化钢瓶组通入水中开稀制得。所述液碱暂存罐130用于暂存高浓度氢氧化钠溶液，本实施例中所述高浓度氢氧化钠溶液的浓度为11.2mol/L。

所述后处理反应釜300与氯化铵反应釜200的出料口相连接，与氯化铵反应釜200的出料口相连接，提供合适的温度和压力调节，实现常压蒸馏和减压蒸馏，以分离过量的氯丙烯和提浓水。其中，负压蒸馏的温度控制在＜70℃，真空值≤-0.090；常压蒸馏的温度控制45-60℃，常压蒸馏2-4h。另外，在所述后处理反应釜300的釜底依次连接有分离装置910和母液暂存罐920。所述分离装置910为离心机，实现对二甲基二烯丙基氯化铵母液的收集。当然对于本领域技术人员而言，后处理反应釜300与氯化铵反应釜200可以为同一套反应装置。

所述冷凝器与所述后处理反应釜300出气口相连接；所述冷凝器为多级冷凝器，本实施例中所述冷凝器包括依次连接的一级冷凝器410和二级冷凝器420。其中，一级冷凝和二级冷凝的介质为循环水和-15℃的乙二醇，这样可以使得氯丙烯、二甲胺、氯甲烷降温液化，减少尾气排放量。

所述酸吸收装置500与所述冷凝器的冷凝液出口相连接；所述酸吸收装置500内置有一定量填料和一定体积酸性液体，通过胺碱中和吸收冷凝液体中的二甲胺，经过酸吸收反应过程中生成的有机胺（仲胺和叔胺），例如二甲基烯丙基胺、二甲胺。

所述预处理装置600与所述酸吸收装置500相连接，将所述酸吸收处理的液体通至预处理装置600内；所述预处理装置600还连接有碱液暂存罐610，用于存放稀碱液。预处理装置600内的温度为0-50℃，并将预定量的稀碱液导入预处理装置600内，在碱性和非离子型表面活性剂（烷基酚环氧乙烷缩合物/长链脂肪醇环氧乙烷缩合物）的条件下，使得氯丙烷脱去氯化氢分子生成丙烯，丙烯不溶于水，以气体的形式脱去。另外，在所述预处理装置600上还设置有分层试镜，通过分层试镜观察预处理装置600内液体的分层情况，通过萃取分层，反应液形成两层，上层为有机相，所述有机相包括烯丙基氯，下层为水相，所述水相包括碱液、少量氯化钠、有机胺；下层水相回收至碱液暂存罐610，后回到预处理装置600中，上层回收至氯丙烯回收罐710。

所述氯丙烯回收罐710通过管道与所述预处理装置600相连接，适于将预处理装置600内的上层液导入氯丙烯回收罐710。针对氯丙烯回收罐710中的氯丙烯进行测试，样品的纯度可以达到98.0%，满足合成DMDAAC的纯度和活性要求。当回收氯丙烯储罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，即可导入氯丙烯暂存罐110中，重复利用。

所述多级冷凝器的尾气出口端连接有真空缓冲罐810和真空泵820。所述冷凝器的冷凝液出口处还连接有提浓废水回收罐720，所述提浓废水回收罐720与二甲胺暂存罐120相连接。待常压蒸馏观察到至氯丙烯回收罐710中的进料试镜无液体流出，切换至负压蒸馏提浓水，提浓废水转移至废水暂存罐子，当作回用水，用于二甲胺开稀。

对于本领域技术人员而言，可以理解的是，所述氯化铵反应釜200、后处理反应釜300、预处理装置600内还设置有加热和/或降温的控温隔套、搅拌装置等基础功能性设备，用于提供基础的反应条件，在此不做具体介绍。同理，所述各个反应釜、罐之间通过管路连接，并在管路上设置有泵、阀等控制单元，实现物料之间的流转和截止，在此也不做具体介绍。

下面结合方法实施例，对本发明作进一步说明，所述的实施例的示例旨在解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

方法实施例1：本方法实施例基于上述设备实施例，具体地，所述烯丙基季胺盐合成方法包括如下步骤：

步骤1、调整氯化铵反应釜的温度到0-10℃，一次投加1100mL浓度为11.2mol/L的氢氧化钠溶液，干基为12.32mol的40%二甲胺溶液，其中40%的二甲胺为二甲胺液化钢瓶组通入水中制得。控制氯化铵反应釜压力在0-0.2Mpa，在温度小于20℃的调节下滴加963kg氯丙烯，随后滴加剩余的963kg氯丙烯，滴加完毕后升温至35℃，利用亲核取代放出热量，完成季胺化，反应过程中分层逐渐减弱，无明显分层结束反应。

步骤2、反应结束后，将反应液转移至后处理反应釜，将反应液升至50℃，常压蒸馏2-4h，一级冷凝器和二级冷凝器的介质分别为循环水和-15℃的乙二醇，通过一级冷凝器和二级冷凝器将过量的氯丙烯，酸吸收装置中装有一定量填料和一定体积酸性液体（36%盐酸），经过酸吸收反应过程中生成的有机胺（仲胺和叔胺）；经过酸吸收处理的液体通至回收氯丙烯预处理装置中，预处理装置夹套温度为0-10℃，预处理装置内有20%氢氧化钠溶液和非离子表面活性剂（烷基酚环氧乙烷缩合物），其中非离子表面活性剂用量为4%（以回收氯丙烯中1-氯丙烷质量计算）。通过分层试镜分层萃取，下层液相收集至碱液暂存罐，后回至预处理装置中，上层至氯丙烯回收罐。取回收后的氯丙烯进行测试，样品的纯度为98.3%。待常压蒸馏观察到至氯丙烯回收罐中的进料试镜无液体流出，切换至负压蒸馏提浓，负压蒸馏的温度控制在＜70℃，真空值≤-0.090。提浓废水转移至废水暂存罐子，当作回用水，用于二甲胺开稀，经检测，提浓水中游离胺的含量为0.14-0.57%。

步骤3、当回收氯丙烯储罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，使用纯度为98.3%的氯丙烯回收液，并将提浓废水回收罐内的提浓废水导入二甲胺暂存罐内，开稀二甲胺，得到40%二甲胺水溶液；按照步骤1和步骤2合成低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。合成的DMDAAC-60水溶液，经检测聚合运动黏度为675cP，外观为淡黄色液体,色泽为15 APHA。

方法实施例2：本方法实施例基于上述设备实施例，具体地，所述烯丙基季胺盐合成方法包括如下步骤：

步骤1、调整氯化铵反应釜的温度到0-10℃，一次投加1100mL浓度为11.2mol/L的氢氧化钠溶液，干基为12.32mol的40%二甲胺溶液，其中40%的二甲胺为二甲胺液化钢瓶组通入水中制得。控制氯化铵反应釜压力在0-0.2Mpa，在温度小于20℃的调节下滴加963kg氯丙烯，随后滴加剩余的963kg氯丙烯，滴加完毕后升温至35℃，利用亲核取代放出热量，完成季胺化，反应过程中分层逐渐减弱，无明显分层结束反应。

步骤2、反应结束后，将反应液转移至后处理反应釜，将反应液升至50℃，常压蒸馏2-4h，一级冷凝器和二级冷凝器的介质分别为循环水和-15℃的乙二醇，通过一级冷凝器和二级冷凝器将过量的氯丙烯，酸吸收装置中装有一定量填料和一定体积酸性液体（36%盐酸），经过酸吸收反应过程中生成的有机胺（仲胺和叔胺）；经过酸吸收处理的液体通至回收氯丙烯预处理装置中，预处理装置夹套温度为0-10℃，预处理装置内有20%氢氧化钠溶液和非离子表面活性剂（ 烷基酚环氧乙烷缩合物），其中非离子表面活性剂用量为4%（以回收氯丙烯中1-氯丙烷质量计算）。通过分层试镜分层萃取，下层液相收集至碱液暂存罐，后回至预处理装置中，上层至氯丙烯回收罐。取回收后的氯丙烯进行测试，样品的纯度为98.3%。待常压蒸馏观察到至氯丙烯回收罐中的进料试镜无液体流出，切换至负压蒸馏提浓，负压蒸馏的温度控制在＜70℃，真空值≤-0.090。提浓废水转移至废水暂存罐子，当作回用水，用于二甲胺开稀，经检测，提浓水中游离胺的含量为0.14-0.57%。

步骤3、当回收氯丙烯储罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，使用纯度为98.3%的氯丙烯，亲核取代制备成低浓度二甲基二烯丙基水溶液。取合成样品测胺盐总量，若胺盐含量＞0.50%，加入一定量的液碱，维持在弱碱性提浓，达到终点后，过滤、脱色、调质。合成的DMDAAC-60水溶液，聚合运动黏度为939cP，外观为淡黄色液体，色泽为20 APHA。

方法实施例3：本方法实施例基于上述设备实施例，具体地，所述烯丙基季胺盐合成方法包括如下步骤：

步骤1、调整氯化铵反应釜的温度到0-10℃，一次投加1100mL浓度为11.2mol/L的氢氧化钠溶液，干基为12.32mol的40%二甲胺溶液，其中40%的二甲胺为二甲胺液化钢瓶组通入水中制得。控制氯化铵反应釜压力在0-0.2Mpa，在温度小于20℃的调节下滴加963kg氯丙烯，随后滴加剩余的963kg氯丙烯，滴加完毕后升温至35℃，利用亲核取代放出热量，完成季胺化，反应过程中分层逐渐减弱，无明显分层结束反应。

步骤2、反应结束后，将反应液转移至后处理反应釜，将反应液升至50℃，常压蒸馏2-4h，一级冷凝器和二级冷凝器的介质分别为循环水和-15℃的乙二醇，通过一级冷凝器和二级冷凝器将过量的氯丙烯，酸吸收装置中装有一定量填料和一定体积酸性液体（36%盐酸），经过酸吸收反应过程中生成的有机胺（仲胺和叔胺）；经过酸吸收处理的液体通至回收氯丙烯预处理装置中，预处理装置夹套温度为0-10℃，预处理装置内有20%氢氧化钠溶液和非离子表面活性剂（烷基酚环氧乙烷缩合物），其中非离子表面活性剂用量为4%（以回收氯丙烯中1-氯丙烷质量计算）。通过分层试镜分层萃取，下层液相收集至碱液暂存罐，后回至预处理装置中，上层至氯丙烯回收罐。取回收后的氯丙烯进行测试，样品的纯度为98.3%。待常压蒸馏观察到至氯丙烯回收罐中的进料试镜无液体流出，切换至负压蒸馏提浓，负压蒸馏的温度控制在＜70℃，真空值≤-0.090。提浓废水转移至废水暂存罐子，当作回用水，用于二甲胺开稀，经检测，提浓水中游离胺的含量为0.14-0.57%。

当回收氯丙烯储罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，使用纯度为98.3%的氯丙烯，按照步骤1和步骤2合成低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液，当将物料提浓到65-75wt%后，加入一定量的蒸馏水，将物料稀释至固体含量约为40-50 wt %，进行二次提浓，提浓至固含65-75wt%，过滤、脱色、调质。合成的DMDAAC-60水溶液，聚合运动黏度为1230Cp,外观为淡黄色液体, 色泽为20 APHA。

方法对比例1：本方法对比例为标准的一步合成工艺，具体地，所述烯丙基季胺盐合成方法包括如下步骤：

步骤1、调整氯化铵反应釜的温度到0-10℃，一次投加1100mL浓度为11.2mol/L的氢氧化钠溶液，干基为12.32mol的40%二甲胺溶液，其中40%的二甲胺为二甲胺液化钢瓶组通入水中制得。控制氯化铵反应釜压力在0-0.2Mpa，在温度小于20℃的调节下滴加963kg氯丙烯（纯度为99.5%的工业品），随后滴加剩余的963kg氯丙烯，滴加完毕后升温至35℃，利用亲核取代放出热量，完成季胺化，反应过程中分层逐渐减弱，无明显分层结束反应。合成的DMDAAC-60水溶液，聚合运动黏度为1389cP，外观为淡黄色液体, 色泽为15 APHA。

方法对比例2：本方法对比例基于上述设备实施例，具体地，所述烯丙基季胺盐合成方法包括如下步骤：

步骤1、在一个带有搅拌的和冷却到0-10℃的反应器中一次投加1100mL浓度为11.2mol/L的氢氧化钠溶液，干基为12.32mol的40%二甲胺溶液，其中40%的二甲胺为二甲胺液化钢瓶组通入水中制得。控制压力在0-0.2Mpa，温度小于20℃滴加963kg氯丙烯，随后快速滴加剩余的963kg氯丙烯，滴加完毕后升温至35℃，利用亲核取代放出热量，完成季胺化，反应过程中分层逐渐减弱，无明显分层结束反应。

步骤2、反应结束后，将反应液升至50℃常压蒸馏2-4h,通过一级冷凝和二级冷凝将过量的氯丙烯，经酸吸收装置和预处理装置转移至氯丙烯回收罐中。一级冷凝和二级冷凝的介质为循环水和-15℃的乙二醇，酸吸收装置中装有一定量填料和一定体积酸性液体（30%的硫酸），经过酸吸收反应过程中生成的有机胺（仲胺和叔胺）；经过酸吸收处理的液体通至回收氯丙烯预处理装置中（预处理装置夹套温度为0-10℃），预处理装置内有10-30%氢氧化钠溶液和非离子表面活性剂（ 烷基酚环氧乙烷缩合物/长链脂肪醇环氧乙烷缩合物），其中非离子表面活性剂用量为4%（以回收氯丙烯中1-氯丙烷质量计算）。通过分层试镜分层萃取，下层至碱液，后回至预处理装置中，上层至氯丙烯回收罐。取回收后的氯丙烯测试，样品的纯度为98.3%。待常压蒸馏观察到至氯丙烯回收罐中的进料试镜无液体流出，切换至负压提浓，负压蒸馏的温度控制在＜70℃，真空值≤-0.090。提浓废水转移至废水暂存罐子，当作回用水，用于二甲胺开稀。提浓水中游离胺的含量为0.14-0.57%。

步骤3、未经预处理纯度为89.65%的回收氯丙烯，按照步骤1和步骤2合一步法合成成低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。合成的DMDAAC-60水溶液，聚合运动黏度为468cP，外观为黄中带绿液体, 色泽为40APHA。

说明：聚合运动黏度为DMDAAC-60合成均聚物，使用Brookfield DV-Ⅱ粘度计，在S62转子下的测量值。聚合的方式为水溶液聚合，使用过氧化物类作为引发剂，聚合运动黏度低于500cP，活性低；聚合运动黏度在500-900活性偏低，900-1200cp为活性中等， 1200-1500cp为活性中高，＞1500cP为活性偏高。

讨论：方法实施例1至方法实施例3中通过常压蒸馏和减压蒸馏分离合成烯丙基季胺盐中过量的氯丙烯和提浓水，将尾气中的过量氯丙烯经过酸吸收和多级冷凝技术，收集得到氯丙烯的有效含量高于95%，且经过预处理，回至氯丙烯暂存罐，合成DMDAAC的色泽、粘度（活性）均符合相关标准，尤其是，方法实施例2、3合成DMDAAC的色泽、粘度（活性）基本上可以到方法对比例1（标准化工原料）DMDAAC的均符合相关标准。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (10)

1.一种烯丙基季胺盐的合成装置，其特征在于，包括：

氯化铵反应釜，其进料口分别连接有氯丙烯暂存罐、二甲胺暂存罐、液碱暂存罐；

后处理反应釜，与氯化铵反应釜的出料口相连接；

冷凝器，与所述后处理反应釜出气口相连接；

酸吸收装置，与所述冷凝器的冷凝液出口相连接；所述酸吸收装置内置有填料和酸性液体；

预处理装置，与所述酸吸收装置相连接，将所述酸吸收处理的液体通至预处理装置内；所述预处理装置还连接有碱液暂存罐；

氯丙烯回收罐，通过管道与所述预处理装置相连接，将预处理装置内的上层液导入氯丙烯回收罐。

2.根据权利要求1所述的烯丙基季胺盐的合成装置，其特征在于，所述冷凝器为多级冷凝器。

3.根据权利要求1所述的烯丙基季胺盐的合成装置，其特征在于，所述后处理反应釜的釜底还依次连接有分离装置和母液暂存罐。

4.根据权利要求1所述的烯丙基季胺盐的合成装置，其特征在于，所述多级冷凝器的尾气出口端连接有真空缓冲罐和真空泵；

所述冷凝器的冷凝液出口处还连接有提浓废水回收罐。

5.根据权利要求4所述的烯丙基季胺盐的合成装置，其特征在于，所述提浓废水回收罐与二甲胺暂存罐相连接；

所述氯丙烯回收罐与所述氯丙烯暂存罐相连接。

6.一种基于权利要求1至5任一项所述的烯丙基季胺盐的合成装置的原料回收方法，其特征在于，包括：

将用于合成烯丙基季胺盐至反应结束的混合液导入后处理反应釜，并进行常压蒸馏，经过冷凝器冷凝，收集冷凝液；

将冷凝液导入酸吸收装置中，与酸吸收装置内置的酸性液体反应中和未参与反应的挥发性有机胺；将经过酸吸收装置处理的液体通至回收氯丙烯预处理装置中，在碱性和非离子型表面活性剂的条件下，使得氯丙烷脱去氯化氢分子生成气相丙烯；

然后通过萃取将水溶性杂质进一步分离，将上层油相导入氯丙烯储罐。

7.根据权利要求6所述的原料回收方法，其特征在于，还包括：

在常压蒸馏时，待所述氯丙烯回收罐中的无液体流出，切换至负压蒸馏，经过冷凝器冷凝，收集冷凝液；

将冷凝液导入提浓废水回收罐，当作回用水，用于二甲胺开稀。

8.一种基于权利要求1至5任一项所述的烯丙基季胺盐的合成装置的烯丙基季胺盐合成方法，其特征在于，包括：

当氯丙烯回收罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，将氯丙烯导入氯丙烯暂存罐中；并将提浓废水回收罐内的提浓废水导入二甲胺暂存罐内，开稀二甲胺，得到二甲胺水溶液；

在氯化铵反应釜中投入液碱和二甲胺溶液；控制压力在0-0.2Mpa，温度小于20℃，然后缓慢加入滴加的氯丙烯，利用亲核取代放出热量，合成低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。

9.根据权利要求8所述的烯丙基季胺盐合成方法，其特征在于，还包括：

将低浓度二甲基二烯丙基氯化铵水溶液导入后处理反应釜，并常压蒸馏将二甲基二烯丙基氯化铵水溶液提浓到65-75wt%；

在后处理反应釜加入蒸馏水，将物料稀释至固体含量约为40-50wt %，并常压蒸馏，进行二次提浓到65-75wt%，得到二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。

10.一种基于权利要求1至5任一项所述的烯丙基季胺盐的合成装置的烯丙基季胺盐合成方法，其特征在于，包括：

当氯丙烯回收罐中氯丙烯满足一次投料的当量时，将氯丙烯导入氯丙烯暂存罐中；并将提浓废水回收罐内的提浓废水导入二甲胺暂存罐内，开稀二甲胺，得到二甲胺水溶液；

将烯丙基氯和二甲胺加入氯化铵反应釜中发生亲核取代反应制备成低浓度二甲基二烯丙基水溶液；取合成样品测胺盐总量，若胺盐含量＞0.50%，加入一定量的液碱，并常压蒸馏，维持在碱性条件下提浓，得到二甲基二烯丙基氯化铵水溶液。