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一種連續生產亞甲基二磺酸的方法及亞甲基二磺酸與流程

文檔序號:39426973發(fa)布日期:2024-09-20 22:24閱讀:22來源(yuan):國知局
一種連續生產亞甲基二磺酸的方法及亞甲基二磺酸與流程

本發明涉(she)及有機(ji)合成,具體涉(she)及一種(zhong)連續生產亞甲基二磺(huang)酸(suan)的方法及亞甲基二磺(huang)酸(suan)。


背景技術:

1、亞甲基(ji)二磺(huang)酸,又(you)名甲二磺(huang)酸、(亞)甲(基(ji))二磺(huang)酸、甲基(ji)二磺(huang)酸或(huo)甲烷二磺(huang)酸。英文名稱為(wei)methanedisulfonic?acid(簡(jian)稱mdsa)、methionic?acid或(huo)methanedisulphonicacid;分(fen)子(zi)(zi)式為(wei)ch4o6s2;分(fen)子(zi)(zi)量為(wei)176.17;其(qi)cas為(wei)503-40-2;結構式為(wei):

2、

3、亞甲(jia)基(ji)二磺酸是(shi)最短碳鏈(lian)的烷基(ji)二磺酸,具有多種特殊(shu)理化性質,廣(guang)泛(fan)應用(yong)于電子、表(biao)面處理、醫藥、電池等行業。

4、美(mei)國專利us2006155142中(zhong)以二(er)溴(xiu)甲(jia)烷(wan)和(he)亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鉀為(wei)(wei)原(yuan)(yuan)料,制備甲(jia)基二(er)磺酸(suan)(suan)鉀后,經(jing)過(guo)氯化(hua)鋇(bei)鋇(bei)化(hua),硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)酸(suan)(suan)化(hua)得(de)到甲(jia)基二(er)磺酸(suan)(suan),該合成工藝中(zhong)原(yuan)(yuan)材(cai)料二(er)溴(xiu)甲(jia)烷(wan)與亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鉀比較昂(ang)貴,同(tong)時(shi)副產的(de)硫(liu)(liu)酸(suan)(suan)鋇(bei)固體在后處理過(guo)程中(zhong)抽濾(lv)困難(nan),該反應為(wei)(wei)兩相(xiang)反應,反應時(shi)間(jian)72h,反應時(shi)間(jian)太長(chang),收率只有(you)84.7%。

5、美國(guo)專(zhuan)利(li)us2842589公開了使用(yong)“甲(烷(wan))磺(huang)(huang)酸(suan)與(yu)三氧(yang)化硫”反應制(zhi)備亞甲基(ji)二(er)磺(huang)(huang)磺(huang)(huang)酸(suan),分離純化困難,很難得到符合質量要(yao)求的亞甲基(ji)二(er)磺(huang)(huang)酸(suan)。

6、中國(guo)專利cn104487417a公開了二氯甲烷與(yu)亞(ya)硫酸鈣(gai)(gai)在相(xiang)轉移催化劑聚乙(yi)二醇(chun)-400的作用(yong)下先生成(cheng)(cheng)亞(ya)甲基二磺(huang)酸鈣(gai)(gai),然(ran)后(hou)在稀硫酸的作用(yong)下酸化反(fan)應(ying)生成(cheng)(cheng)亞(ya)甲基二磺(huang)酸與(yu)硫酸鈣(gai)(gai),反(fan)應(ying)總(zong)收率89%,該合成(cheng)(cheng)工藝(yi)為兩相(xiang)反(fan)應(ying),反(fan)應(ying)時間10h,較(jiao)長;同時產生大量(liang)的硫酸鈣(gai)(gai)廢鹽,處(chu)理成(cheng)(cheng)本非常高。

7、目前亞甲(jia)基(ji)二磺酸(suan)(suan)大(da)多采用間(jian)歇釜式(shi)兩相反應,由于間(jian)歇釜式(shi)反應工藝周期長(chang),連續生(sheng)產(chan)能力弱,反應溫(wen)度不(bu)易控(kong)制,從而導致(zhi)產(chan)品(pin)收(shou)率較(jiao)低,產(chan)品(pin)質(zhi)量不(bu)穩定。此外,有機合(he)成原(yuan)料價格昂(ang)貴,生(sheng)產(chan)亞甲(jia)基(ji)二磺酸(suan)(suan)的成本高。因此,開發一種合(he)成亞甲(jia)基(ji)二磺酸(suan)(suan)的新工藝具(ju)有重(zhong)要意義。


技術實現思路

1、針對上(shang)述技術問題,為了(le)克(ke)服(fu)當前(qian)亞甲基(ji)二(er)磺酸(suan)生(sheng)產(chan)中兩(liang)相反應(ying)時間長、產(chan)品收率低、工藝復雜、產(chan)品質量不穩定(ding)等問題,本發明提供了(le)一(yi)種連續生(sheng)產(chan)亞甲基(ji)二(er)磺酸(suan)的方法(fa)及亞甲基(ji)二(er)磺酸(suan)。

2、本發(fa)明包括以下技(ji)術方案:

3、一種(zhong)連續生產(chan)亞甲基二磺(huang)酸(suan)的方法,包括磺(huang)化反(fan)應和酸(suan)化反(fan)應;

4、所述(shu)磺(huang)化反應包括:

5、s1-1:將亞硫酸(suan)鹽(yan)水溶液、二氯甲烷、醇(chun)類溶劑(ji)混合,通入(ru)氮氣(qi)使二氯甲烷處于液相,與所(suo)述亞硫酸(suan)鹽(yan)水溶液進行(xing)連續(xu)磺化反應;

6、s1-2:將經(jing)過連續磺化反應的(de)磺化液真空濃縮、出料冷(leng)卻;

7、所述酸化(hua)反應包括:

8、s2-1:將硫酸加入第(di)一陽離子(zi)交換(huan)樹(shu)脂塔中,再加入磺化液進(jin)行酸化反應;

9、s2-2:將(jiang)經(jing)酸化(hua)反應的(de)酸化(hua)液真空脫(tuo)水(shui)、濃縮出料(liao),即得。

10、本發明以亞硫酸鹽(yan)和二氯甲烷為起始原料,經連續磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)(hua)和陽離子(zi)交(jiao)換樹脂酸化(hua)(hua)(hua)兩步反應即可得(de)到(dao)亞甲基二磺(huang)(huang)(huang)酸,且磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)(hua)后的中間產(chan)物(wu)亞甲基二磺(huang)(huang)(huang)酸鹽(yan)水溶液(ye)不需分離處理,可直接用于酸化(hua)(hua)(hua)反應,工業過(guo)程簡單,路線短、成本低(di)。

11、具體的,作為本發明的一些實施例,所述磺化反應(ying)包括(kuo)以(yi)下步(bu)驟:

12、s1-1:在亞(ya)硫酸鹽配制(zhi)釜(fu)(fu)中配置亞(ya)硫酸鹽水溶(rong)液,預熱后打入進料混(hun)合器;將二氯甲(jia)烷(wan)(wan)和醇(chun)類溶(rong)劑打入進料混(hun)合器;混(hun)合均勻后泵入連續(xu)磺(huang)(huang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)系統(tong)中,開啟氮(dan)氣減壓(ya)閥調壓(ya),使得二氯甲(jia)烷(wan)(wan)處于液相;所(suo)述亞(ya)硫酸鹽水溶(rong)液、二氯甲(jia)烷(wan)(wan)、醇(chun)類溶(rong)劑的混(hun)合物料依次流經相互(hu)串(chuan)聯的第(di)(di)一磺(huang)(huang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜(fu)(fu)、第(di)(di)二磺(huang)(huang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜(fu)(fu)、第(di)(di)三(san)磺(huang)(huang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying)釜(fu)(fu)進行三(san)級連續(xu)磺(huang)(huang)化(hua)反(fan)(fan)應(ying)(ying)(ying);

13、s1-2:將(jiang)經過三(san)級連續(xu)磺化反應的(de)磺化液出料至第一旋轉刮膜蒸發器,真空濃縮,冷卻(que)降溫。

14、具體(ti)(ti)的(de),作為本發明的(de)一些實施(shi)例(li),所(suo)述亞(ya)硫酸鹽水(shui)溶(rong)液中(zhong)(zhong)亞(ya)硫酸鹽的(de)質量(liang)分數為10~30wt%;所(suo)述亞(ya)硫酸鹽水(shui)溶(rong)液、二氯(lv)甲烷、醇類(lei)(lei)溶(rong)劑的(de)體(ti)(ti)積比(bi)為2:(0.1~0.5):(0.5~1)。在磺(huang)化反(fan)應過程中(zhong)(zhong),亞(ya)硫酸鹽水(shui)溶(rong)液、二氯(lv)甲烷、醇類(lei)(lei)溶(rong)劑分別借助原料計量(liang)泵確定體(ti)(ti)積流量(liang),保(bao)證(zheng)反(fan)應原料的(de)含量(liang)配比(bi)。

15、本(ben)發(fa)明磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)中(zhong),使用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)醇類與水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)混(hun)合溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)替代傳統僅(jin)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)做(zuo)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji),反應(ying)(ying)為(wei)均相(xiang)(xiang)反應(ying)(ying),避免了傳統兩相(xiang)(xiang)反應(ying)(ying)時(shi)間(jian)長且(qie)反應(ying)(ying)不完全的(de)(de)問題。磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)是親核取代反應(ying)(ying),溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)極性對(dui)反應(ying)(ying)速率(lv)(lv)影(ying)響很大,本(ben)發(fa)明進一步限定亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)與醇類溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)比為(wei)(2~3):1,在此比例下混(hun)合溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)極性最優,磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)收得率(lv)(lv)高,能達到(dao)99%。當只(zhi)(zhi)(zhi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)做(zuo)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)時(shi),磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)收率(lv)(lv)只(zhi)(zhi)(zhi)有80%;當只(zhi)(zhi)(zhi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)醇做(zuo)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)時(shi),磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)收率(lv)(lv)只(zhi)(zhi)(zhi)有40%;由于磺(huang)(huang)(huang)化(hua)(hua)反應(ying)(ying)只(zhi)(zhi)(zhi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)或者只(zhi)(zhi)(zhi)用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)醇做(zuo)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)時(shi),反應(ying)(ying)均為(wei)非(fei)均相(xiang)(xiang)反應(ying)(ying),傳質效果差,反應(ying)(ying)不充(chong)分,導致收率(lv)(lv)低。對(dui)于亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji),也(ye)是借助原料計(ji)量泵確定其體(ti)(ti)積(ji)(ji)流(liu)量;同時(shi)亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)溶(rong)(rong)(rong)(rong)解在水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)中(zhong)造(zao)成的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)變化(hua)(hua)忽略(lve)不計(ji),即亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)中(zhong)所用(yong)(yong)(yong)(yong)(yong)的(de)(de)溶(rong)(rong)(rong)(rong)劑(ji)(ji)(ji)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)與亞(ya)硫(liu)(liu)酸(suan)鹽(yan)水(shui)(shui)(shui)(shui)(shui)溶(rong)(rong)(rong)(rong)液(ye)(ye)的(de)(de)體(ti)(ti)積(ji)(ji)一致。

16、本發(fa)明的磺化反(fan)應(ying)(ying)(ying)中,采用(yong)氮氣額外(wai)施加壓力,使得二氯甲烷處于液(ye)態,與亞硫(liu)酸鹽水溶(rong)液(ye)發(fa)生磺化反(fan)應(ying)(ying)(ying),反(fan)應(ying)(ying)(ying)傳質效率高,反(fan)應(ying)(ying)(ying)速率快。具體的,作為本發(fa)明的一些實施例,開啟氮氣減壓閥調節(jie)壓力至1~2mpa。

17、本(ben)(ben)發(fa)明采用(yong)連續磺(huang)化反(fan)應(ying),具(ju)體指的是混合(he)物(wu)料通過湍(tuan)動溢流的方式依次流經三(san)臺相(xiang)互串聯的高壓(ya)反(fan)應(ying)釜(fu)(fu),即第一磺(huang)化反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)、第二磺(huang)化反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)和(he)第三(san)磺(huang)化反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)。具(ju)體的,作為(wei)本(ben)(ben)發(fa)明的一些(xie)實施(shi)例,所述(shu)高壓(ya)反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)材(cai)質為(wei)ta2純鈦;所述(shu)高壓(ya)反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)之(zhi)間還設(she)有用(yong)于充入氮氣的平衡管(guan),以保持各(ge)磺(huang)化反(fan)應(ying)釜(fu)(fu)之(zhi)間的壓(ya)力平衡。

18、具體的(de),作(zuo)為本發明的(de)一(yi)些實施例(li),所述三級連(lian)續磺(huang)化(hua)反應(ying)在140~180℃下進行。經過三級連(lian)續磺(huang)化(hua)反應(ying)后,在第三磺(huang)化(hua)反應(ying)釜(fu)中取樣(yang)分析合格后,磺(huang)化(hua)液(ye)經背壓閥出料至(zhi)(zhi)第一(yi)旋轉刮(gua)膜蒸(zheng)發器中,真空濃縮,在-0.085~-0.095mpa下,濃縮至(zhi)(zhi)料溫65~85℃后出料;經換熱器冷卻降溫至(zhi)(zhi)30~35℃后轉入(ru)酸(suan)化(hua)塔(ta)進行酸(suan)化(hua)反應(ying)。

19、具體的(de),作為本發明(ming)的(de)一些實施例,所述亞硫(liu)酸(suan)鹽為亞硫(liu)酸(suan)鈉或(huo)亞硫(liu)酸(suan)鉀,優選為亞硫(liu)酸(suan)鈉;所述醇類溶劑(ji)為甲醇、乙(yi)醇或(huo)異丙醇中(zhong)一種或(huo)多種。

20、具體的,作為本發明的一些實施例(li),所述亞(ya)硫酸鹽水溶液先通過(guo)40~100μm微(wei)孔過(guo)濾器后(hou)(hou)再(zai)送至預熱器預熱至70~90℃后(hou)(hou)打入進(jin)料混合(he)器。

21、具體的,作為本(ben)發明的一些實(shi)施例,所述(shu)磺化反應包括:

22、(1)在亞硫(liu)酸(suan)鹽(yan)配制(zhi)釜中配置10~30wt%的亞硫(liu)酸(suan)鹽(yan)水溶液,通過40~100μm微孔過濾器后經原料計(ji)量泵以2.0m3/h的體(ti)積流(liu)量輸送至預熱器預熱至70~90℃后打入進料混(hun)合器;

23、(2)二(er)氯甲烷(wan)借助原料計(ji)量泵(beng)以0.1~0.5m3/h打(da)入進(jin)料混合(he)器;

24、(3)醇(chun)類(lei)溶劑借助原料計量泵以0.5~1m3/h打入進料混合器;

25、(4)物料(liao)在進料(liao)混合(he)(he)器(qi)內混合(he)(he)均勻后泵入連續磺化(hua)(hua)反應系(xi)統(tong)中,開啟氮氣減壓(ya)閥調節壓(ya)力(li)至1.0~2.0mpa,使得二(er)(er)氯(lv)甲烷(wan)處于液相,混合(he)(he)物料(liao)在140~180℃依(yi)次流(liu)經相互(hu)串聯的第一磺化(hua)(hua)反應釜、第二(er)(er)磺化(hua)(hua)反應釜、第三磺化(hua)(hua)反應釜進行三級連續磺化(hua)(hua)反應;

26、(5)對第(di)三磺化(hua)反(fan)應釜(fu)中磺化(hua)液進行(xing)取樣分(fen)析合格后(hou),磺化(hua)液經背壓(ya)閥出料(liao)至第(di)一旋轉刮(gua)膜(mo)蒸發器,真空濃縮(suo),在-0.085~-0.095mpa下(xia),濃縮(suo)至料(liao)溫65~85℃后(hou)出料(liao),經換熱器冷(leng)卻降溫至30~35℃后(hou)轉入酸(suan)(suan)化(hua)塔進行(xing)酸(suan)(suan)化(hua)反(fan)應。

27、具體的,作為(wei)本發明的一些實施例(li),所述酸化反應包括以(yi)下步驟:

28、s2-1:在硫(liu)酸(suan)配(pei)制釜中配(pei)置稀硫(liu)酸(suan),將所述稀硫(liu)酸(suan)打入第(di)一陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂塔中對鈉型陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂進(jin)行(xing)活化;再添加磺化液至(zhi)第(di)一陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)脂塔中進(jin)行(xing)酸(suan)化反應(ying);

29、s2-2:將經(jing)酸(suan)化反應的(de)酸(suan)化液流(liu)入(ru)至(zhi)第二(er)旋轉刮膜(mo)蒸發器,真(zhen)空脫水、濃(nong)縮,出料,即得。

30、具體的(de),作(zuo)為(wei)本(ben)發明的(de)一些(xie)實施例,稀(xi)硫酸和磺化液的(de)體積(ji)比為(wei)(0.5~2):(0.5~1)。更(geng)具體的(de),稀(xi)硫酸的(de)濃(nong)度為(wei)10~35%;稀(xi)硫酸經硫酸計(ji)量泵以0.5~2.0m3/h打入第一陽離(li)子交換樹脂(zhi)塔,所述磺化液的(de)進料(liao)流量為(wei)0.5~1.0m3/h。

31、具體的,作(zuo)為(wei)本(ben)發明的一些實施例,所述酸化反應包括以下步驟:

32、s2-1:在硫酸(suan)配制(zhi)釜中(zhong)配置稀硫酸(suan),將所述稀硫酸(suan)分(fen)別打入第一陽離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂塔(ta)和(he)第二陽離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂塔(ta)中(zhong)對(dui)鈉型陽離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂進行(xing)活化(hua);再添加磺化(hua)液至(zhi)第一陽離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂塔(ta)或第二陽離子(zi)(zi)交(jiao)換樹脂塔(ta)中(zhong)進行(xing)酸(suan)化(hua)反應;

33、s2-2:將經酸化反(fan)應的酸化液流(liu)入(ru)至(zhi)第二旋轉(zhuan)刮膜蒸發(fa)器,真空脫水、濃縮,出料,即得(de)。

34、具體的,作(zuo)為(wei)本發明的一(yi)些(xie)實(shi)施(shi)例,當在第(di)一(yi)陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)塔進行(xing)(xing)酸(suan)(suan)化(hua)反(fan)應的酸(suan)(suan)化(hua)液中鈉(na)離(li)子(zi)含量不合格時(shi),添加磺化(hua)液至第(di)二陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)塔中進行(xing)(xing)酸(suan)(suan)化(hua)反(fan)應;所述第(di)二陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)塔進行(xing)(xing)酸(suan)(suan)化(hua)反(fan)應前,打入(ru)稀硫酸(suan)(suan)對陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)進行(xing)(xing)活化(hua)。本發明通過(guo)設置第(di)一(yi)陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)塔和第(di)二陽(yang)(yang)離(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)塔,可實(shi)現連續酸(suan)(suan)化(hua)過(guo)程;并采用陽(yang)(yang)離(li)子(zi)樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)酸(suan)(suan)化(hua)工(gong)藝,酸(suan)(suan)化(hua)更徹底。

35、具(ju)體的,作(zuo)為本發明的一些實施例,所述(shu)鈉(na)離子(zi)含量不合格指鈉(na)離子(zi)含量≥2ppm。

36、具體(ti)的(de),作為(wei)本發明(ming)的(de)一(yi)些實施例(li),向未進(jin)(jin)行(xing)(xing)酸化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)第(di)一(yi)陽(yang)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)塔(ta)、第(di)二(er)陽(yang)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)塔(ta)中(zhong)打入(ru)稀硫酸,重復對(dui)所述第(di)一(yi)陽(yang)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)塔(ta)、第(di)二(er)陽(yang)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)塔(ta)進(jin)(jin)行(xing)(xing)活化(hua)(hua)過程。通(tong)過對(dui)未進(jin)(jin)行(xing)(xing)酸化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)陽(yang)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)塔(ta)進(jin)(jin)行(xing)(xing)持續活化(hua)(hua),保(bao)證及時(shi)與進(jin)(jin)行(xing)(xing)酸化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)陽(yang)離(li)(li)子(zi)交(jiao)換(huan)樹脂(zhi)塔(ta)更換(huan),保(bao)證酸化(hua)(hua)反(fan)(fan)應(ying)的(de)連(lian)續性(xing)。

37、本發明通過第一陽(yang)離子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂塔和第二陽(yang)離子交(jiao)換(huan)樹(shu)脂塔的設置(zhi),實現了連續酸化(hua),取代了傳統(tong)的硫酸間歇釜式酸化(hua),生(sheng)產能力大,產品指標穩定,無硫酸鋇或(huo)硫酸鈣等(deng)難溶性金屬鹽(yan)固廢產生(sheng),符合清(qing)潔(jie)生(sheng)產的發展方向。

38、具(ju)體的,作為本發明的一些(xie)實(shi)施例,陽(yang)離(li)(li)子交換樹脂(zhi)(zhi)的活化溫度為30~40℃;所述(shu)第一陽(yang)離(li)(li)子交換樹脂(zhi)(zhi)塔和第二陽(yang)離(li)(li)子交換樹脂(zhi)(zhi)塔的塔高為5m,塔內徑600mm。

39、具體的,作為本(ben)發明的一些(xie)實(shi)施(shi)例,所述酸化反應(ying)包(bao)括:

40、(1)在第(di)一陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)塔和(he)第(di)二(er)(er)陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)塔中(zhong)分(fen)別(bie)裝入(ru)鈉型732苯乙烯陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi),開啟(qi)第(di)一陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)塔和(he)第(di)二(er)(er)陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)塔上的(de)硫(liu)酸進料閥a和(he)b,開啟(qi)第(di)一陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)塔和(he)第(di)二(er)(er)陽(yang)(yang)離子(zi)交換樹(shu)(shu)(shu)脂(zhi)(zhi)(zhi)塔的(de)廢(fei)水排放閥g和(he)h;

41、(2)在硫(liu)酸(suan)配(pei)制釜中配(pei)置稀硫(liu)酸(suan),將所述(shu)稀硫(liu)酸(suan)經硫(liu)酸(suan)計量泵以(yi)0.5~2.0m3/h分別連續打(da)入第(di)(di)一陽離(li)子交換樹脂塔和(he)第(di)(di)二陽離(li)子交換樹脂塔對鈉型陽離(li)子交換樹脂活化5~10h,生成(cheng)的硫(liu)酸(suan)氫(qing)鈉水溶液連續排出(chu)系統(tong);

42、(3)開(kai)(kai)啟第一陽離子交換(huan)樹脂塔(ta)酸化(hua)液出料閥e,經(jing)流(liu)量計(ji)調節磺(huang)化(hua)液進(jin)料閥c的開(kai)(kai)度,磺(huang)化(hua)液在重力作用下(xia)自流(liu)入第一陽離子交換(huan)樹脂塔(ta)中(zhong),在25~35℃下(xia)進(jin)行酸化(hua)反應(ying);

43、(4)來自第一陽離子(zi)交(jiao)換樹脂塔的酸化液自流入第二旋轉刮(gua)膜蒸發器中(zhong)真空脫(tuo)水,在(zai)(zai)高真空下在(zai)(zai)濃縮至料(liao)溫140~160℃后出(chu)料(liao),即得;

44、(5)脫水后的亞甲基二磺酸經出料泵(beng)輸送至轉筒冷(leng)卻切片機切片后稱量、包裝、檢測及入庫(ku),同時(shi)計(ji)算反應(ying)總(zong)收率;

45、(6)采用離(li)(li)(li)子色譜分析第一陽(yang)離(li)(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)塔酸(suan)化液(ye)中(zhong)(zhong)鈉(na)離(li)(li)(li)子含(han)量,不(bu)合(he)格時,將(jiang)磺化液(ye)流入至(zhi)第二陽(yang)離(li)(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)塔中(zhong)(zhong),繼續進行(xing)酸(suan)化反應,對第一、第二陽(yang)離(li)(li)(li)子交(jiao)換(huan)(huan)樹(shu)脂(zhi)塔重復步驟(zou)(2)進行(xing)活化。

46、具體的(de)(de),作為本發(fa)明的(de)(de)一些實施例,所述第二旋轉刮膜蒸發(fa)器的(de)(de)有效(xiao)容積為0.5~3m3,高真(zhen)空(kong)下(xia)的(de)(de)絕(jue)對(dui)壓力為1000~3000pa;亞甲基(ji)二磺酸在冷卻切片機中切片溫度為20~40℃。

47、具體(ti)的,本(ben)發明的亞甲(jia)基二磺酸的合成路線如(ru)下:

48、磺(huang)化反應合成途(tu)徑

49、ch2cl2+2m2so3→ch2(so3m)2+2mcl

50、m=na或k

51、酸化(hua)反應(ying)合(he)成(cheng)途徑

52、

53、本發明還提供(gong)采(cai)用上述(shu)方法(fa)生產的亞甲(jia)基二磺酸。

54、本(ben)發(fa)明的連(lian)(lian)續(xu)生產亞(ya)甲基二磺酸(suan)(suan)的方法,以亞(ya)硫酸(suan)(suan)鹽和二氯甲烷為(wei)起始原料,經(jing)連(lian)(lian)續(xu)磺化(hua)(hua)(hua)和陽離子(zi)交(jiao)換樹脂(zhi)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)兩步反應(ying)即可(ke)得到(dao)亞(ya)甲基二磺酸(suan)(suan),且磺化(hua)(hua)(hua)后的中間產物亞(ya)甲基二磺酸(suan)(suan)鹽水溶液不需分離處理,可(ke)直接用于(yu)酸(suan)(suan)化(hua)(hua)(hua)反應(ying),工業過(guo)程簡單,路線短、成本(ben)低;本(ben)發(fa)明實現了連(lian)(lian)續(xu)生產,減少(shao)了間歇釜式反應(ying)工藝周期(qi)長等不利因素造成的副反應(ying),避(bi)免間歇反應(ying)產能低下、能耗高、存在安全隱患(huan)的問題。

55、本發明的(de)連續(xu)生產亞(ya)(ya)甲基二磺酸的(de)方(fang)法(fa),磺化反(fan)應(ying)使(shi)用醇類(lei)與(yu)水(shui)的(de)混合溶劑代替傳統僅用水(shui)作(zuo)為(wei)溶劑,反(fan)應(ying)為(wei)均相反(fan)應(ying),避免了傳統兩相反(fan)應(ying)時間長(chang)且反(fan)應(ying)不完(wan)全的(de)問題;酸化反(fan)應(ying)采用陽離子樹(shu)脂酸化工藝,酸化更徹底;本發明得(de)到的(de)亞(ya)(ya)甲基二磺酸產品收率達到94%以(yi)上,離子色譜分析(xi)成品含量達到97.8%以(yi)上,能夠實現(xian)大(da)批量生產。

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