CN1462741A - 一种甲代烯丙基磺酸钠生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于脂肪族磺酸盐技术领域，尤其涉及甲代烯丙基磺酸钠的生产方法，以甲基丙烯氯和亚硫酸钠为原料，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)为反应助剂，工艺步骤为原料溶液处理、合成磺化反应、反应物浓缩、热过滤、冷却结晶、3～4次循环洗涤、结晶精制和成品干燥。本发明工艺一次投料，不要活性炭吸附脱色，洗涤液分级循环返回，与现有工艺相比工艺步骤更简单，生产过程缩短1/4，运行成本降低20％，生产过程中不产生废弃物，有利于环保。

Description

一种甲代烯丙基磺酸钠生产方法

                            技术领域

本发明属于脂肪族磺酸盐技术领域，尤其涉及甲代烯丙基磺酸钠的生产方法。

                            背景技术

甲代烯丙基磺酸钠(SMAS)是不饱和磺酸与烯属不饱和化合物丙烯腈的共聚，它与基础染料一起可给出聚合物很好的染色性能。甲代烯内基磺酸钠的制备方法已有多种，美国专利US3453320和US3755430指导了甲基丙烯氯与亚硫酸钠为原料生产甲基丙烯磺酸钠方法，和从含有氯化钠分子混合物中萃取甲基丙烯磺酸钠的方法。

中国专利ZL97106970.0公开了一种以甲代烯丙基氯和无水亚硫酸钠为原料，活性炭吸附和母液循环制取甲代烯丙基磺酸钠生产工艺。该生产工艺的具体技术要点包括：甲烯丙基氯连续滴加至亚硫酸钠水溶液中；反应液用无定型锯末活性碳吸附脱色除去铁离子；蒸发脱水；热过滤，除去析出的氯化钠；母液及洗涤液循环返回吸附釜。该生产工艺不需要用有机溶剂萃取，母液洗涤液循环。但该专利技术存在两个致命的技术缺点：一是生产工艺过程过长；由于甲烯丙基氯与亚硫酸钠的反应是放热反应，为了避免产生“飞温”现象，采用连续滴加的投料方式，每釜反应加料时间长达3小时，加料完毕再搅拌反应3小时。显然这种投料方式使反应历程过长，装置的生产能力受到制约；二是有较多废弃物产生，污染环境。该生产工艺为了保证甲代烯丙基磺酸钠外观白色，采用无定型锯末活性炭吸附脱色。活性炭的加入不仅增加了生产成本，延长加工工艺过程。重要的是，对废弃的活性炭采用焚烧，将产生大量一氧化炭和二氧化碳气体，造成大气污染。

因此，缩短生产工艺，提高生产能力，降低生产成本是改进完善甲代烯丙基磺酸钠生产工艺的一项重要任务。

                         发明内容

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种甲代烯丙基磺酸钠的生产方法，以甲基丙烯氯和亚硫酸钠为原料，其特征是以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)为反应助剂，具体工艺步骤如下：

1.亚硫酸钠水溶液和乙二胺四乙酸二钠溶液先后加入到搪玻璃反应釜，与反应釜内甲基丙烯氯进行磺化反应，反应温度控制在60℃～70℃，反应时间2.5小时～3.5小时；

2.反应磺化液抽入浓缩釜，升温搅拌、减压蒸发脱水，脱水温度80℃～95℃，PH值6.5～7.5；

3.浓缩液用300～400目过滤袋在90℃～100℃温度下热过滤，除去氯化钠；

4.热过滤滤液在结晶釜冷却至温度≤35℃以下，结晶时间约100～120分钟，结晶析出甲代烯丙基磺酸钠粗品。

5.对粗结晶固液物料进行固液分离，分离液用泵送贮槽返回浓缩釜，结晶物投入洗涤釜，加定量的循环母液搅拌洗涤；对洗涤后的反应液进行经固液分离，结晶物送入第二次洗涤釜，分离液返回到第一次洗涤釜，依次类推，洗涤3～4次，最后一次洗涤后进行重结晶；

6、然后对甲代烯丙基磺酸钠结晶成品进行干燥、包装。

所述的甲代烯丙基磺酸钠生产方法，甲基丙烯氯与亚硫酸钠配比为1.05～1.15∶1摩尔(mol)，络合剂乙二胺四乙酸二钠(EDTA)适量。

所述的甲代烯丙基磺酸钠生产方法，特征是亚硫酸钠水溶液经氢氧化钠(NaOH)调节至碱性，静止5～7小时，然后对水溶液进行300～400目滤布过滤，滤除氢氧化铁等沉淀物；

所述的甲代烯丙基磺酸钠生产方法，特征是在磺化反应过程中，反应温度升至45℃时，开启循环水泵对反应釜进行夹套冷却；

所述的甲代烯丙基磺胺酸钠生产方法，特征是对热过滤滤液冷却结晶物循环洗涤和分离3～4次，再重结晶。

本发明工艺的主要特点：

1.以乙二胺四乙酸二钠作反应助剂，能与反应液中的金属离子如铁离子络合，固形络合物在热过滤中被滤除，因此，不需要另设脱色工序。

2.原料采用一次性投入方式，在合成反应中采用机械搅拌，循环水夹套冷却，有效控制了反应温度，缩短了加料时间；

3.粗结晶固液分离后，分离液循环返回到浓缩釜，洗涤液循环返回到前一洗涤釜，这种分别分级循环返回的方法，可减少滤液循环返回的能源消耗。

本发明的甲代烯丙基磺酸钠生产工艺步骤为原料溶液处理、合成磺化反应、反应物浓缩、热过滤、冷却结晶、循环洗涤、结晶精制和成品干燥。

本发明的SMAS生产方法的主要参数：

1.甲基丙烯氯、亚硫酸钠配料比为1.05～1.15∶1摩尔(mol)；

2.乙二胺四乙酸二钠(EDTA)加入适量；

3.磺化反应温度60～70℃，最佳65℃±2℃；

4.反应时间2.5～3.5小时；PH6.5-7.5；

5.浓缩脱水温度80℃～95℃；

6.浓缩液PH值6.5～7.5；

7.热过滤温度90℃～100℃；

8.冷却结晶温度≤35℃。

本发明工艺与现有技术相比工艺步骤更简单，生产过程缩短1/4，运行成本降低20％，生产过程中不产生废弃物，有利于环保。

本发明方法生产的SMAS产品各项质量指标达到和超过标准，具有很好的技术经济效益和环境效益。

SMAS质量指标：

1	外观	白色片状结晶
			2	水溶液	透明
3	氯化物含量(wt％)	≤0.03
			4	铁含量(ppm)	≤0.5
5	亚硫酸盐(wt％)	≤0.02
			6	水份(％)	≤0.5
7	纯度(％)	≥99.5

                     具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：

实施例1

无水亚硫酸钠4400公斤，用脱离子水溶解，氢氧化钠调节PH值8.5-9.5，静止6小时，用350目滤布抽滤，滤除沉淀物。

亚硫酸钠水溶液泵送入高位槽；3000mol搪玻璃反应釜中，先投入甲基丙烯氯509公斤，把含量23％的亚硫酸钠溶液2904公斤由高位槽用泵加入反应釜；同时，加入300ml 5％含量的乙二胺四乙酸二钠(EDTA)溶液；

机械搅拌反应，反应釜温度升到45℃时，开启循环水冷却泵；控制反应温度在65℃±2℃，持续反应3.5小时。

反应结束后，反应产物放入贮槽，从贮槽泵送反应液约1200公斤至浓缩釜，同时加入约1500公斤的循环母液，氢氧化钠调节PH值为6.5～7.0，搅拌，负压下浓缩蒸发，气液分离，除去水蒸气；浓缩液温度控制在85℃±2℃，浓缩6小时。浓缩蒸发过程中，可脱水1000公斤左右。

反应液经浓缩蒸发后，升温至90℃，对浓缩液进行热过滤，采用350目滤袋将析出的氯化钠和含铁络合物滤除，滤液用真空泵送入结晶釜。

浓缩液在结晶釜内缓慢搅拌下冷却结晶，结晶液温度控制在35℃～30℃，结晶时间约120分钟。

结晶釜内的混合物经离心分离后，分离液泵送母液贮槽后，定量返回浓缩釜，粗结晶物约850公斤投入一次洗涤釜，进行洗涤搅拌30分钟，对洗涤物料离心分离；约500公斤分离液返回浓缩贮槽，得一次半成品约800公斤，投入二次洗涤釜，搅拌30分钟，对物料离心分离，约500公斤二次分离液返回一次作为一次洗涤液；三次分离液返回二次，四次分离液返回三次。

经三次洗涤后所得结晶成品约700公斤，然后投入第四次洗涤釜，加脱离子水约350公斤洗涤，升温至80℃±2℃；然后将循环液冷却结晶，进行离心机分离，结晶物送至烘箱干燥，干燥得成品430公斤，冷却后包装。

实施例2

反应釜内投入甲基丙烯氯550公斤，23％亚硫酸亚铁酸钠溶液2904公斤，5％含量EDTA350毫升，搪玻璃反应釜搅拌，夹套冷却；磺化反应时间3小时，在95℃时热过滤，滤液浓缩温度90℃±2℃，蒸发时间6.5小时，结晶时间100分钟，结晶物料经三次循环洗涤和重结晶，固液分离，所得的成品用烘房干燥。

其它工艺条件与步骤与实施例1相同。

Claims (5)

1.一种甲代烯丙基磺酸钠的生产方法，以甲基丙烯氯和亚硫酸钠为原料，其特征是以乙二胺四乙酸二钠(EDTA)为反应助剂，具体工艺步骤如下：

(1).亚硫酸钠水溶液和乙二胺四乙酸二钠溶液先后加入到搪玻璃反应釜，与反应釜内甲基丙烯氯进行磺化反应，反应温度控制在60℃～70℃，反应时间2.5小时～3.5小时；

(2).反应磺化液抽入浓缩釜，升温搅拌、减压蒸发脱水，脱水温度80℃～95℃，PH值6.5～7.5；

(3).浓缩液用300～400目滤袋在90℃～100℃温度下热过滤；

(4).热过滤滤液在结晶釜冷却至结晶，结晶时间100～120分钟，结晶析出甲代烯丙基磺酸钠；

(5).对结晶固液物料进行固液分离，分离液用泵送返回浓缩釜，结晶物投入洗涤釜，加循环母液搅拌洗涤；对洗涤后的物料经固液分离，结晶物送入第二次洗涤釜，分离液返回到第一次洗涤釜，依次洗涤3～4次，最后一次洗涤后重结晶；

(6).对甲代烯丙基磺酸钠结晶成品进行干燥、包装。

2.根据权利要求1所述的甲代烯丙基磺酸钠生产方法，甲基丙烯氯与亚硫酸钠配比为1.05～1.15∶1摩尔(mol)，乙二胺四乙酸二钠(EDTA)适量。

3.根据权利要求1和2所述的甲代烯丙基磺酸钠生产方法，特征是亚硫酸钠水溶液经氢氧化钠调节，静止5～7小时，对水溶液进行300～400目滤布过滤。

4.根据权利要求1和2所述的甲代烯丙基磺酸钠生产方法，特征是在磺化反应中，反应温度升至45℃时，开启循环水泵进行夹套冷却。

5.根据权利要求1和2所述的甲代烯丙基磺胺酸钠生产方法，特征是对结晶物进行3～4次循环洗涤，重结晶。