JP2000128854A - Production of acrylamidoalkanesulfonic acid salt - Google Patents

Production of acrylamidoalkanesulfonic acid salt

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JP2000128854A
JP2000128854A JP10319953A JP31995398A JP2000128854A JP 2000128854 A JP2000128854 A JP 2000128854A JP 10319953 A JP10319953 A JP 10319953A JP 31995398 A JP31995398 A JP 31995398A JP 2000128854 A JP2000128854 A JP 2000128854A
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JP
Japan
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acrylonitrile
reaction
acrylamide
sulfuric acid
olefin
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JP10319953A
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Japanese (ja)
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Akihiko Hiraiwa
明彦 平岩
Teruo Yoshida
照雄 吉田
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Toagosei Co Ltd
Original Assignee
Toagosei Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To inexpensively obtain the subject compound of constant polymerizability by directly neutralizing a reaction liquor produced by reaction between acrylonitrile and an olefin in an acidic condition with sulfuric acid to effect raising reaction solvent recovery and cutting wastes including waste liquor sludge. SOLUTION: This compound such as 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salt is obtained by directly neutralizing, with e.g. an aqueous solution of sodium hydroxide or the like, a reaction liquor produced by reaction between acrylonitrile and an olefin (pref. an aliphatic olefin, esp. isobutene) in an acidic condition with sulfuric acid, followed by recovering pref. the acrylonitrile unreacted.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】アクリル酸ナトリウム重合体
やアクリルアミド重合体は抄紙用分散剤や水処理用凝集
剤とし広く用いられているが、本発明は、それら重合体
の特性を改質する共重合性単量体として、同じ様に広く
知られている、アクリルアミドアルカンスルホン酸塩に
関するものであり、特にアクリルアミドアルカンスルホ
ン酸塩を効率よく、安価に製造する方法に関するもので
あり化学品製造技術に属するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION Sodium acrylate polymers and acrylamide polymers are widely used as dispersants for papermaking and coagulants for water treatment, but the present invention relates to copolymers that modify the properties of these polymers. The present invention relates to an acrylamide alkane sulfonate, which is also widely known as an ionic monomer, and particularly relates to a method for efficiently and inexpensively producing acrylamide alkane sulfonate, which belongs to a chemical production technology. Things.

【0002】[0002]

【従来の技術】アクリルアミドアルカンスルホン酸およ
びその塩はそれ自体でも各種用途に使用されているが、
単独重合体または上記した様な共重合体としても各種用
途に使用されている。例えばセメント用混和剤、石油掘
削回収用添加剤等にはアクリルアミドアルカンスルホン
酸塩を構成単量体とする高分子電解質が用いられ、当該
高分子電解質はその他の各種用途にも幅広く利用されて
いる。したがって、アクリルアミドアルカンスルホン酸
およびその塩を安価に、しかも品質(重合性が良く安定
しているもの)の良いものを供給することが強く求めら
れている。一般に、アクリルアミドアルカンスルホン酸
塩、例えばナトリウム塩はアクリルアミドアルカンスル
ホン酸を水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどで、ま
たその他の塩は水酸化アンモニウム、アミンと水または
有機溶媒中で中和する事により製造されている。そし
て、原料となるアクリルアミドアルカンスルホン酸は、
原料と溶媒を兼ねた過剰のアクリロニトリルに、所定量
の硫酸または発煙硫酸およびオレフィンを添加して反応
させ、反応混合物より結晶状で析出・分離することによ
り製造される(特公昭50−30059公報)。
2. Description of the Related Art Acrylamide alkanesulfonic acid and salts thereof are used for various purposes by themselves.
Homopolymers or copolymers as described above are also used for various purposes. For example, a polymer electrolyte containing acrylamide alkane sulfonate as a constituent monomer is used as an admixture for cement, an additive for oil drilling and recovery, and the like, and the polymer electrolyte is widely used for various other uses. . Therefore, there is a strong demand for supplying acrylamidoalkanesulfonic acid and salts thereof at low cost and with good quality (having good polymerizability and stability). In general, acrylamide alkanesulfonic acid salts, for example, sodium salts, are prepared by neutralizing acrylamide alkanesulfonic acid with sodium hydroxide, sodium carbonate, etc., and other salts by neutralizing ammonium hydroxide, amine with water or an organic solvent. ing. And acrylamide alkane sulfonic acid as a raw material is
It is produced by adding a predetermined amount of sulfuric acid or fuming sulfuric acid and an olefin to an excess amount of acrylonitrile, which serves as a raw material and a solvent, and reacting the resulting mixture. .

【0003】しかし、本発明者らが公表特許平2−50
0188号公報に記載された方法などを追試したが、ま
ず未反応の原料アクリロニトリルの回収についていえ
ば、蒸留時のロスなどにより、アクリロニトリルの回収
率が低く、満足のいく結果に至らなかった。さらに、前
述の特公昭50−30059号公報に記載された方法で
得られた生成反応物からグラスフィルターにて濾過回収
し、乾燥後、得られた結晶を水酸化ナトリウムで中和
し、また得られた反応濾液は水酸化ナトリウム水溶液に
て中和し、蒸留にてアクリロニトリル回収してみたが、
この方法では、生成反応物から結晶を分離後乾燥する設
備・操作、結晶を中和する設備・操作、濾液などからア
クリロニトリルを回収する設備・操作が各々別個に必要
となり、設備費、労務費が増加し、経済的に好ましくな
いうえ、アクリロニトリルの回収量も低いものであっ
た。
[0003] However, the inventors of the present invention disclose published patent application 2-50.
Although the method described in Japanese Patent No. 0188 was additionally tested, first of all, regarding the recovery of unreacted raw material acrylonitrile, the recovery rate of acrylonitrile was low due to loss during distillation, and a satisfactory result was not obtained. Further, the reaction product obtained by the method described in the above-mentioned JP-B-50-30059 is recovered by filtration with a glass filter, dried, and then the obtained crystals are neutralized with sodium hydroxide. The obtained reaction filtrate was neutralized with an aqueous sodium hydroxide solution, and acrylonitrile was recovered by distillation.
In this method, equipment and operation for separating and drying the crystals from the reaction product, equipment and operation for neutralizing the crystals, and equipment and operation for recovering acrylonitrile from the filtrate and the like are separately required, and equipment and labor costs are reduced. It was economically unfavorable and the recovery of acrylonitrile was low.

【0004】[0004]

【本発明が解決しようとする課題】本発明者らは、上記
の問題点の存在しない、簡単な設備・操作で、原料アク
リロニトリル回収量を向上するとともに、品質(重合性
が良く安定しているもの)の良いアクリルアミドアルカ
ンスルホン酸塩を効率良く、経済性に優れ安価に製造す
る方法を提供すべく鋭意検討を行ったのである。
DISCLOSURE OF THE INVENTION The present inventors have improved the amount of raw acrylonitrile recovered by simple equipment and operation without the above-mentioned problems, and at the same time, improved the quality (polymerization is good and stable). The enthusiastic study was conducted to provide a method for producing an acrylamide alkane sulfonate with good efficiency, economic efficiency and low cost.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者らは、従来の製
法、即ち、精製して得たアクリルアミドアルカンスルホ
ン酸を中和して、その塩を得るのでなく、アクリロニト
リルとオレフィンを硫酸酸性下に反応させて得た反応液
からアクリルアミドアルカンスルホン酸を分離・精製せ
ず、また未反応の原料や溶媒を分離回収してない反応液
を直接中和することによりアクリルアミドアルカンスル
ホン酸酸を得、その後精製・回収等を行うことにより、
前記課題を解決し得ることを見いだして本発明を完成し
たのである。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention prepared a conventional production method, that is, neutralize acrylamide alkanesulfonic acid obtained by purification to obtain a salt thereof, and convert acrylonitrile and olefin under sulfuric acid. Acrylamide alkane sulfonic acid was obtained by directly neutralizing the reaction solution without separating and purifying the acrylamide alkane sulfonic acid from the reaction solution obtained by reacting the unreacted raw material and solvent, and After that, by performing purification and recovery, etc.,
The inventors have found that the above-mentioned problems can be solved and completed the present invention.

【0006】即ち、本発明は、アクリロニトリルとオレ
フィンを硫酸酸性下に反応させて得た反応液を直接中和
することを特徴とするアクリルアミドアルカンスルホン
酸塩の製造方法に関する発明、アクリロニトリルとオレ
フィンを硫酸酸性下に反応させて得た反応液を直接中和
した後アクリロニトリルを回収することを特徴とするア
クリルアミドアルカンスルホン酸塩の製造方法に関する
発明およびそれらの発明において、アクリルアミドアル
カンスルホン酸塩が2-アクリルアミド-2-メチルプロパ
ンスルホン酸塩であることを特徴とするアクリルアミド
アルカンスルホン酸塩の製造方法に関するものである。
That is, the present invention relates to a process for producing an acrylamide alkane sulfonate, which comprises directly neutralizing a reaction solution obtained by reacting acrylonitrile and an olefin under sulfuric acidity. In the invention relating to a method for producing an acrylamide alkane sulfonate, which comprises directly recovering acrylonitrile after directly neutralizing a reaction solution obtained by reacting under acidic conditions, and in those inventions, the acrylamide alkane sulfonate is 2-acrylamide. The present invention relates to a method for producing acrylamide alkane sulfonate, which is 2-methylpropane sulfonate.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】本発明に用いられる原料のアクリ
ロニトリルは、反応溶媒も兼ねえるものであるが、品質
等に格別な限定はなく、一般に市販されている工業用で
充分目的が達成される。アクリロニトリルと硫酸または
発煙硫酸は等モルで反応が進行するが、反応の進行と共
に生成するアクリルアミドアルカンスルホン酸が析出し
て反応液濃度が増大し、撹拌が困難となる恐れがあるた
め、アクリロニトリルは反応溶媒としても機能させるこ
とが望ましく、そのためにアクリロニトリルは硫酸また
は発煙硫酸1モルに対して4.0モル以上用いることが
望ましい。硫酸もしくは発煙硫酸も一般的な硫酸もしく
は発煙硫酸でよいが、含有される鉄は可能な限り少ない
事が望ましい。鉄が例えば20ppm を越えると得られる
アクリルアミドアルカンスルホン酸が着色する問題を生
じる。オレフィンの種類も得に限定される物でなく、目
的とするアクリルアミドアルカンスルホン酸により選択
され、エチレン、プロペン、ブテン、ペンテン、ヘキセ
ン、スチレン、メチルスチレンなど如何なるオレフィン
でも良いが、好ましくは脂肪族オレフィンであり、特に
好ましくはイソブテンである。オレフィンとしてイソブ
テンを用いた場合の生成物は2-アクリルアミド-2-メチ
ルプロパンスルホン酸である。オレフィンの好ましい添
加割合は、硫酸1モル当たり0.8〜1.2モル、より好
ましくは0.8〜1.0モルである。オレフィンの添加割
合が硫酸1モル当たり0.8モルより少ないとアクリル
アミドアルカンスルホン酸塩が着色することがあり、
1.2モルを越えると副生物が増加する恐れがある。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Acrylonitrile as a raw material used in the present invention can also serve as a reaction solvent, but there is no particular limitation in quality and the like, and the purpose is sufficiently achieved by generally commercially available industrial use. . The reaction between acrylonitrile and sulfuric acid or fuming sulfuric acid proceeds in equimolar amounts.Acrylonitrile reacts with acrylonitrile because the acrylamidoalkanesulfonic acid generated with the progress of the reaction may precipitate, increasing the concentration of the reaction solution and making stirring difficult. It is desirable that the acrylonitrile function also as a solvent, and therefore, it is desirable that acrylonitrile be used in an amount of 4.0 mol or more per 1 mol of sulfuric acid or fuming sulfuric acid. Sulfuric acid or fuming sulfuric acid may be ordinary sulfuric acid or fuming sulfuric acid, but it is desirable that the amount of iron contained is as small as possible. If the amount of iron exceeds, for example, 20 ppm, the resulting acrylamide alkanesulfonic acid will have a problem of discoloration. The type of olefin is not particularly limited, and may be selected depending on the intended acrylamide alkanesulfonic acid, and may be any olefin such as ethylene, propene, butene, pentene, hexene, styrene, and methylstyrene, but is preferably an aliphatic olefin. And particularly preferably isobutene. The product when using isobutene as the olefin is 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. The preferable addition ratio of the olefin is 0.8 to 1.2 mol, more preferably 0.8 to 1.0 mol, per 1 mol of sulfuric acid. When the addition ratio of the olefin is less than 0.8 mol per mol of sulfuric acid, the acrylamide alkane sulfonate may be colored,
If it exceeds 1.2 mol, there is a possibility that by-products increase.

【0008】アクリロニトリル、硫酸または発煙硫酸お
よびオレフィンの反応条件については特に限定されるも
のではないが、例えばアクリロニトリルと硫酸または発
煙硫酸を混合し、次いでオレフィンを添加し反応させる
二段連続反応、および三成分を一度に混合して反応させ
る一段連続反応が挙げられ、好ましい反応温度は−10
〜70℃、より好ましくは30〜50℃である。反応温
度が70℃より高いとオレフィンスルホン化物の副生量
が増大し、生成物が着色する傾向があり、逆に反応温度
が−10℃より低いと硫酸エステルが副生するため、収
率が低下する傾向にある。中和に用いるアルカリは特に
限定されるものではなく、無機、有機如何なるものでも
良く、例えば、無機アルカリには水酸化ナトリウム、水
酸化カリウム、水酸化リチウムなどの水酸化物、炭酸ナ
トリウム、炭酸水素ナトリウムなどの弱酸塩、有機アル
カリには水酸化アンモニウムまたはメチルアミン、トリ
エチルアミンなどのアルキルアミンなどを求める塩に応
じて用いることができる。反応・中和に溶媒を用いる事
が出来、用いられる溶媒としては特に限定されるもので
はなく、水および各種の有機溶媒も用いることができ
る。水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムなどの無機アル
カリで中和する場合、水またはジメチルホルムアミド、
ジメチルスルホキシド、エチレングリコール、メチルア
ルコールなどの極性有機溶剤を用いることが好ましい。
The reaction conditions of acrylonitrile, sulfuric acid or fuming sulfuric acid and an olefin are not particularly limited. For example, a two-step continuous reaction in which acrylonitrile is mixed with sulfuric acid or fuming sulfuric acid, and then an olefin is added and reacted, and A one-step continuous reaction in which the components are mixed at once and reacted is mentioned, and a preferable reaction temperature is -10.
To 70 ° C, more preferably 30 to 50 ° C. If the reaction temperature is higher than 70 ° C., the amount of by-products of the olefin sulfonate increases, and the product tends to be colored. Conversely, if the reaction temperature is lower than −10 ° C., the sulfate ester is by-produced. It tends to decrease. The alkali used for neutralization is not particularly limited, and any inorganic or organic alkali may be used. For example, inorganic alkalis include hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and lithium hydroxide, sodium carbonate, and hydrogen carbonate. A weak acid salt such as sodium and an organic alkali can be used according to a salt for which ammonium hydroxide or an alkylamine such as methylamine or triethylamine is required. A solvent can be used for the reaction and neutralization, and the solvent used is not particularly limited, and water and various organic solvents can also be used. When neutralized with an inorganic alkali such as sodium hydroxide or sodium carbonate, water or dimethylformamide,
It is preferable to use a polar organic solvent such as dimethyl sulfoxide, ethylene glycol, and methyl alcohol.

【0009】反応生成物を中和する為に使用するアルカ
リの濃度なども特に限定されるものではなく、一般に使
用されている工業品でよく、例えば最高48重量%の水
酸化ナトリウム水溶液またはそれを希釈して使用する事
ができる。アルカリの使用量はアクリルアミドアルカン
スルホン酸と化学量論的に等量またはそれに近い量であ
る。また、中和後の水層のpHは6〜11、好ましくは
7〜10の範囲である。pHが6より低いと処理操作中
および生成したアクリルアミドアルカンスルホン酸塩溶
液が保存中に重合しやすくなり、11より高いと処理操
作中および生成したアクリルアミドアルカンスルホン酸
塩溶液保存中に加水分解しやすくなり好ましくない。ア
クリルアミドアルカンスルホン酸を含有する反応生成物
の中和方法は特に限定されることは無く、例えば予めア
ルカリ溶液を入れ、攪拌した容器に反応生成物をゆっく
り注ぐ、または逆に攪拌した反応生成物に、アルカリ溶
液をゆっくり注ぐことも可能である。中和温度は好まし
くは5〜60℃である。中和温度が5℃より低いと得ら
れるアクリルアミドアルカンスルホン酸塩の溶解度の関
係から、中和後に反応液がスラリー状になりやすく、ま
た中和時に発生する熱の除去により多くの冷却剤が必要
となり、経済的でない。また60℃より高温になると得
られる塩が重合する恐れがある。
The concentration of the alkali used for neutralizing the reaction product is not particularly limited, and may be a generally used industrial product. For example, a 48% by weight aqueous solution of sodium hydroxide or a Can be used after dilution. The amount of alkali used is stoichiometrically equivalent or close to acrylamidoalkanesulfonic acid. The pH of the aqueous layer after neutralization is in the range of 6 to 11, preferably 7 to 10. When the pH is lower than 6, the acrylamide alkane sulfonate solution produced tends to be polymerized during the storage operation and during storage, and when the pH is higher than 11, it is easily hydrolyzed during the treatment operation and during storage of the generated acrylamide alkane sulfonate solution. It is not preferable. The method of neutralizing the reaction product containing acrylamide alkanesulfonic acid is not particularly limited.For example, an alkali solution is put in advance, and the reaction product is slowly poured into a stirred vessel, or conversely, the reaction product is stirred. It is also possible to pour the alkaline solution slowly. The neutralization temperature is preferably between 5 and 60C. Due to the solubility of acrylamide alkane sulfonate obtained when the neutralization temperature is lower than 5 ° C., the reaction solution tends to be a slurry after neutralization, and more coolant is required to remove heat generated during neutralization. It is not economical. If the temperature is higher than 60 ° C., the obtained salt may be polymerized.

【0010】アクリロニトリルなどの原料・溶剤の除去
温度は100℃以下が好ましい。100℃より高温にな
ると得られる塩が分解したり、重合したりする恐れおよ
び原料・溶剤がアクリロニトリルなどの様に重合性化合
物である場合、重合してしまう恐れがある。特に好まし
くは60℃以下であり、その場合は400torr以下の減
圧下での除去となる。中和操作、溶剤除去操作時の雰囲
気としては、スラリーの溶剤であるアクリロニトリルと
アクリルアミドアルカンスルホン酸またはその塩が溶存
酸素がない状態で放置すると重合し易いため、好ましく
は空気を吹き込む、酸素/窒素混合雰囲気で取り扱う等
の操作をし、またある程度の溶存酸素を維持した方がよ
い。
The temperature for removing the raw materials and the solvent such as acrylonitrile is preferably 100 ° C. or less. If the temperature is higher than 100 ° C., the obtained salt may be decomposed or polymerized, and if the raw material / solvent is a polymerizable compound such as acrylonitrile, it may be polymerized. The temperature is particularly preferably 60 ° C. or lower, in which case the removal is performed under reduced pressure of 400 torr or lower. As the atmosphere during the neutralization operation and the solvent removal operation, acrylonitrile and acrylamide alkanesulfonic acid or a salt thereof, which are solvents of the slurry, are easily polymerized when left in the absence of dissolved oxygen. It is better to perform operations such as handling in a mixed atmosphere, and to maintain a certain amount of dissolved oxygen.

【0011】前記と同様の理由で、中和時および溶剤除
去時に重合防止剤を添加してもよく、使用される重合防
止剤としてはハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノ
ン、ハイドロキノンモノメチルエーテルなどいかなるも
のも使用可能であるが、ハイドロキノンモノメチルエー
テルが好ましい。重合防止剤の好ましい添加量は最終的
なアクリルアミドアルカンスルホン酸塩溶液に対し、5
00ppm以下、特に好ましくは100ppm以下である。5
00ppmを超えると重合抑制効果が強く、得られたアク
リルアミドアルカンスルホン酸塩の重合に時間がかかり
すぎるなどの問題が生じる。
For the same reason as described above, a polymerization inhibitor may be added at the time of neutralization and at the time of solvent removal. As the polymerization inhibitor to be used, any one such as hydroquinone, t-butylhydroquinone and hydroquinone monomethyl ether may be used. Although possible, hydroquinone monomethyl ether is preferred. The preferred amount of the polymerization inhibitor is 5 to the final acrylamide alkane sulfonate solution.
It is at most 00 ppm, particularly preferably at most 100 ppm. 5
If it exceeds 00 ppm, the effect of inhibiting the polymerization is strong, and the resulting acrylamide alkane sulfonate takes too long to polymerize.

【0012】アクリルアミドアルカンスルホン酸塩の中
和時の溶液濃度は20重量%〜60重量%が好ましい。
濃度が20重量%より低くなると単位時間当たりの製造
量に対する容器の容量が大きくなり、設備が大きくなり
好ましくなく、また60重量%より高濃度になると結晶
が析出する可能性があり、充填、運搬など取り扱いが困
難になる。
The solution concentration of the acrylamide alkane sulfonate upon neutralization is preferably 20% by weight to 60% by weight.
If the concentration is lower than 20% by weight, the capacity of the container with respect to the production amount per unit time increases, and the equipment becomes large, which is not preferable. If the concentration is higher than 60% by weight, crystals may be precipitated, Handling becomes difficult.

【0013】[0013]

【作用】反応後、濾過、乾燥により得られたアクリルア
ミドアルカンスルホン酸をアルカリにて中和し、塩とす
る従来方法とは異なり、本発明の、反応後のアクリルア
ミドアルカンスルホン酸を直接アルカリにて中和して塩
とする方法は、簡単な設備・操作で、原料アクリロニト
リル回収量を向上するとともに、品質(重合性が良く安
定しているもの)の良いアクリルアミドアルカンスルホ
ン酸塩を率的に製造し、反応溶媒の回収、再利用率を高
くできるのである。
After the reaction, the acrylamide alkanesulfonic acid obtained by filtration and drying is neutralized with an alkali, and unlike the conventional method of forming a salt, the acrylamide alkanesulfonic acid after the reaction of the present invention is directly converted to an alkali. The method of neutralization to form a salt, with simple equipment and operation, improves the recovery amount of raw material acrylonitrile and efficiently manufactures acrylamide alkane sulfonate with good quality (polymerizable and stable). Thus, the recovery and reuse of the reaction solvent can be increased.

【0014】[0014]

【実施例】以下実施例にて本発明を具体的に説明する。
実施例で示した単位は重量単位である。・参考例1(粗
2−アクリルアミド−2−メチルプロパンスルホン酸の
製造)撹拌機および入口管と出口管を備えたガラス反応
器を2個連結し、下記条件下でアクリロニトリルおよび
発煙硫酸を第1反応器に導入して、アクリロニトリルと
発煙硫酸を混合し、該混合物を第2反応器に導き、第2
反応器にはイソブチレンガスを導入することにより反応
を連続して行った。発煙硫酸1モルに対するアクリロニ
トリルの供給量は10モル、イソブチレンは0.9モル
の割合で供給し反応した。なお、発煙硫酸の濃度は9%
である。また、第1反応器は−5℃〜−15℃に維持
し、滞留時間は10分とし、第2反応器は30℃〜50
℃に維持し、滞留時間は40分とした。
EXAMPLES The present invention will be specifically described below with reference to examples.
The units shown in the examples are weight units. Reference Example 1 (Production of crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid) A stirrer and two glass reactors each having an inlet tube and an outlet tube were connected, and acrylonitrile and fuming sulfuric acid were converted to the first under the following conditions. Introduced into the reactor, acrylonitrile and fuming sulfuric acid were mixed, and the mixture was led to the second reactor,
The reaction was continuously carried out by introducing isobutylene gas into the reactor. Acrylonitrile was supplied at a rate of 10 mol per 1 mol of fuming sulfuric acid, and isobutylene was supplied at a rate of 0.9 mol to react. The concentration of fuming sulfuric acid is 9%
It is. The first reactor is maintained at -5 ° C to -15 ° C, the residence time is 10 minutes, and the second reactor is 30 ° C to 50 ° C.
C. and the residence time was 40 minutes.

【0015】・実施例1 30ppmのハイドロキノンモノメチルエーテルを含有し
た6%水酸化ナトリウム水溶液412gの周囲を氷水に
て冷却し、エアーポンプにて空気をバブリングしつつ攪
拌する中に、参考例1で得られた反応生成物の一部52
8gをゆっくり注ぎ込み、10分間攪拌後、水層のpHを
測定したところ、約7であったため、少量の水酸化ナト
リウムを追加し、pHを8.5にした。バス温約60℃、
減圧度約150torrにてアクリロニトリル/水を留去
し、水溶液494gを得た。液体クロマトグラフィーに
て2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸の濃
度を測定して得られた、仕込みイソブチレンに対する収
率は93%であった。また、留去して得られたアクリロ
ニトリルの回収率は95%であった。上記の方法で得た
粗2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸ナト
リウム44gに相当する水溶液にアクリルアミド123g
を混合し、更に水を加えて単量体濃度を20%に調整し
た。この水溶液を窒素置換後、過硫酸カリウム200pp
m、亜硫酸ナトリウム200ppmを加え、10℃で重合を
開始した。10時間後に共重合体を取り出し、これを1
00℃で4時間真空乾燥後、粉砕した。得られた共重合
体の粉末を水溶液にして、以下の条件で粘度を測定した
ところ、その粘度は120cpであった。 (条件) 粘度計:B型粘度計 ローター回転速度:6rpm 水溶液の濃度:0.1%水溶液 水溶液の温度:25℃
Example 1 412 g of a 6% aqueous sodium hydroxide solution containing 30 ppm of hydroquinone monomethyl ether was cooled with ice water, and stirred while bubbling air with an air pump. Part 52 of the reaction product obtained
8 g was poured slowly, and after stirring for 10 minutes, the pH of the aqueous layer was measured. As a result, the pH was about 7, and a small amount of sodium hydroxide was added to adjust the pH to 8.5. Bath temperature about 60 ℃,
Acrylonitrile / water was distilled off at a reduced pressure of about 150 torr to obtain 494 g of an aqueous solution. The yield based on the charged isobutylene obtained by measuring the concentration of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid by liquid chromatography was 93%. The recovery of acrylonitrile obtained by distillation was 95%. 123 g of acrylamide was added to an aqueous solution corresponding to 44 g of crude sodium 2-acrylamide-2-methylpropanesulfonate obtained by the above method.
Was mixed, and water was further added to adjust the monomer concentration to 20%. After replacing this aqueous solution with nitrogen, potassium persulfate 200pp
m and 200 ppm of sodium sulfite were added to initiate polymerization at 10 ° C. After 10 hours, the copolymer was taken out, and
After vacuum drying at 00 ° C. for 4 hours, it was pulverized. The viscosity of the obtained copolymer powder was measured under the following conditions using an aqueous solution, and the viscosity was 120 cp. (Conditions) Viscometer: B-type viscometer Rotor rotation speed: 6 rpm Concentration of aqueous solution: 0.1% aqueous solution Temperature of aqueous solution: 25 ° C

【0016】・実施例2 参考例1で得られた反応生成物800gにハイドロキノ
ンモノメチルエーテルを35mg溶解し、周囲を氷水にて
冷却し、エアーポンプにて空気をバブリングしつつ攪拌
する中に、17%水酸化ナトリウム水溶液250gをゆ
っくり注ぎ込んだ。10分間攪拌後、水層のpHを測定
したところ、約10であったため、少量の反応スラリー
を追加し、pHを9にした。バス温約50℃、減圧度約
300torrにてアクリロニトリル/水を留去し、水溶液
320gを得た。液体クロマトグラフィーにて2-アクリ
ルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸の濃度を測定し
たところ、仕込みイソブチレンに対する収率は92%で
あった。また、留去して得たアクリロニトリルの回収率
は93%であった。また、上記同様の重合評価を実施し
たところ、その粘度は110cpであった。
Example 2 35 mg of hydroquinone monomethyl ether was dissolved in 800 g of the reaction product obtained in Reference Example 1, cooled around with ice water, and stirred while bubbling air with an air pump. 250 g of a 20% aqueous sodium hydroxide solution was slowly poured. After stirring for 10 minutes, the pH of the aqueous layer was measured and found to be about 10. Therefore, a small amount of the reaction slurry was added to adjust the pH to 9. Acrylonitrile / water was distilled off at a bath temperature of about 50 ° C. and a degree of vacuum of about 300 torr to obtain 320 g of an aqueous solution. When the concentration of 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid was measured by liquid chromatography, the yield based on the charged isobutylene was 92%. The recovery of acrylonitrile obtained by distillation was 93%. Further, when the same polymerization evaluation was performed as described above, the viscosity was 110 cp.

【0017】・実施例3〜6 実施例1、2のアルカリ、中和溶媒を変更し、処理、回
収、重合評価を行った結果を表1にまとめる。
Examples 3 to 6 Table 1 summarizes the results of performing treatment, recovery, and polymerization evaluation by changing the alkali and the neutralizing solvent in Examples 1 and 2.

【0018】・比較例1 参考例1で得られた反応生成物を第2反応器から吸引濾
過、減圧乾燥して、粗2-アクリルアミド-2-メチルプロ
パンスルホン酸を取得した。収率は供給イソブチレンに
対して91%であった。特表平2−500188に従
い、濾別した未反応硫酸、反応不純物を含むアクリロニ
トリルに、酸中和数に相当する水酸化カルシウムおよび
反応生成物ーの3重量%に当たる水を加え、混合、攪拌
した。析出した沈殿を遠心分離機を用い、除去した後、
実施例1と同様に減圧蒸留し、アクリロニトリルを回収
した。アクリロニトリルの回収率は85%であった。ま
た、得られた粗2-アクリルアミド-2-メチルプロパンス
ルホン酸に対し、約1割の重量に当たる硫酸カルシウム
を主成分とするケーキスラッジが発生した。更に、粗2-
アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸結晶40g
をエアーポンプで空気を導入しながら、水60gに溶解
し、16%NaOH水溶液を加えてpH8に調製し、実施
例1と同様に重合評価を行った。その粘度は140cpで
あった。
Comparative Example 1 The reaction product obtained in Reference Example 1 was suction-filtered from the second reactor and dried under reduced pressure to obtain crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. The yield was 91% based on the supplied isobutylene. According to Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-500188, calcium hydroxide equivalent to the acid neutralization number and water equivalent to 3% by weight of the reaction product were added to unreacted sulfuric acid and acrylonitrile containing reaction impurities, which were mixed and stirred. . After removing the deposited precipitate using a centrifuge,
Distillation under reduced pressure was performed in the same manner as in Example 1 to recover acrylonitrile. The recovery of acrylonitrile was 85%. Further, about 10% by weight of the obtained crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid produced cake sludge containing calcium sulfate as a main component. Furthermore, crude 2-
Acrylamide-2-methylpropanesulfonic acid crystal 40 g
Was dissolved in 60 g of water while introducing air with an air pump, and a 16% aqueous NaOH solution was added to adjust the pH to 8. The polymerization was evaluated as in Example 1. Its viscosity was 140 cp.

【0019】・比較例2 比較例1同様に、粗2-アクリルアミド−-2-メチルプロ
パンスルホン酸を取得した。収率は供給イソブチレンに
対して91%であった。特開平5−230007に従
い、濾別した未反応硫酸、反応不純物を含むアクリロニ
トリルに、酸中和数に相当する8重量%のアンモニア水
を加え、混合、攪拌した。静置分離後の上澄みを実施例
1と同様に減圧蒸留し、アクリロニトリルを回収した。
アクリロニトリルの回収率は80%であった。また、得
られた粗2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン
酸に対し、約1割の重量に当たる硫酸アンモニウムを主
成分とする廃水が発生した。中和塩の重合性能は比較例
1と同様に粘度140cpであった。
Comparative Example 2 Similarly to Comparative Example 1, crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid was obtained. The yield was 91% based on the supplied isobutylene. According to JP-A-5-230007, 8% by weight of aqueous ammonia corresponding to the acid neutralization number was added to acrylonitrile containing unreacted sulfuric acid and reactive impurities which were separated by filtration, followed by mixing and stirring. The supernatant after standing separation was distilled under reduced pressure in the same manner as in Example 1 to recover acrylonitrile.
The recovery of acrylonitrile was 80%. Further, about 10% by weight of the obtained crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid generated wastewater containing ammonium sulfate as a main component. The polymerization performance of the neutralized salt was 140 cp as in Comparative Example 1.

【0020】・比較例3 参考例1で得られた反応生成液を第2反応器から吸引濾
過、反応液が付着した2-アクリルアミド-2-メチルプロ
パンスルホン酸を得、結晶と等重量のアクリロニトリル
で洗浄後、減圧乾燥して、粗2-アクリルアミド-2-メチ
ルプロパンスルホン酸を取得した。収率は供給イソブチ
レンに対して90%であった。特表平2−500188
に従い、濾別した未反応硫酸、反応不純物を含むアクリ
ロニトリルに、酸中和数に相当する水酸化カルシウムお
よび反応スラリーの3重量%に当たる水を加え、混合、
攪拌した。析出した沈殿を遠心分離機を用い、除去した
後、実施例1と同様に減圧蒸留し、アクリロニトリルを
回収した。アクリロニトリルの回収率は70%であっ
た。また、得られた粗2-アクリルアミド-2-メチルプロ
パンスルホン酸に対し、約1割の重量に当たる硫酸カル
シウムを主成分とするケーキスラッジが発生した。中和
塩の重合性能は実施例1と同様に粘度380cpであっ
た。
Comparative Example 3 The reaction product solution obtained in Reference Example 1 was suction-filtered from the second reactor to obtain 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid to which the reaction solution was attached, and acrylonitrile having the same weight as the crystal was obtained. , And dried under reduced pressure to obtain crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid. The yield was 90% based on the supplied isobutylene. Tokiohei 2-500188
To the unreacted sulfuric acid and acrylonitrile containing reaction impurities, calcium hydroxide corresponding to the acid neutralization number and water equivalent to 3% by weight of the reaction slurry were added, followed by mixing.
Stirred. After removing the deposited precipitate using a centrifugal separator, distillation under reduced pressure was performed in the same manner as in Example 1 to collect acrylonitrile. The recovery of acrylonitrile was 70%. Further, about 10% by weight of the obtained crude 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid produced cake sludge containing calcium sulfate as a main component. The polymerization performance of the neutralized salt was 380 cp as in Example 1.

【0021】・比較例4〜6 比較例1、2のアルカリ、中和溶媒を変更し、処理、回
収、重合評価を行った結果を表2にまとめる。
Comparative Examples 4 to 6 Table 2 summarizes the results of treating, recovering and evaluating polymerization by changing the alkali and the neutralizing solvent in Comparative Examples 1 and 2.

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】[0023]

【表2】 [Table 2]

【0024】[0024]

【発明の効果】本発明によれば、品質(重合性の一定
な)の良いアクリルアミドアルカンスルホン酸塩を安価
に製造する事ができ、かつ、反応溶媒の回収率が上が
り、廃液廃棄スラッジなどの廃棄物を削減する事ができ
るという優れた効果が奏される。
According to the present invention, an acrylamide alkane sulfonate having good quality (constant polymerizability) can be produced at a low cost, the recovery rate of the reaction solvent is increased, and sludge such as waste liquid waste sludge is increased. An excellent effect is achieved in that waste can be reduced.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アクリロニトリルとオレフィンを硫酸酸
性下に反応させて得た反応液を直接中和することを特徴
とするアクリルアミドアルカンスルホン酸塩の製造方
法。
1. A method for producing an acrylamide alkane sulfonate, which comprises directly neutralizing a reaction solution obtained by reacting acrylonitrile and an olefin under sulfuric acidity.
【請求項2】 アクリロニトリルとオレフィンを硫酸酸
性下に反応させて得た反応液を直接中和した後アクリロ
ニトリルを回収することを特徴とするアクリルアミドア
ルカンスルホン酸塩の製造方法。
2. A process for producing an acrylamide alkane sulfonate, which comprises directly neutralizing a reaction solution obtained by reacting acrylonitrile and an olefin under sulfuric acidity and recovering acrylonitrile.
【請求項3】 アクリルアミドアルカンスルホン酸塩が
2-アクリルアミド-2-メチルプロパンスルホン酸塩であ
ることを特徴とする請求項1または請求項2記載のアク
リルアミドアルカンスルホン酸塩の製造方法。
3. The acrylamide alkane sulfonate is
The method for producing acrylamidoalkanesulfonic acid salt according to claim 1 or 2, wherein the method is 2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid salt.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017162545A1 (en) 2016-03-24 2017-09-28 Basf Se Method for producing atbs and copolymers therefrom
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CN113979898A (en) * 2021-12-27 2022-01-28 潍坊金石环保科技有限公司 Preparation method of low acrylonitrile 2-acrylamide-2-methyl propane sulfonate

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CN113979898B (en) * 2021-12-27 2022-04-01 潍坊金石环保科技有限公司 Preparation method of low acrylonitrile 2-acrylamide-2-methyl propane sulfonate

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