一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙(烷)磺酸的制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙(烷)磺酸的制備方法，屬于有機(jī)合成制備領(lǐng)域，步驟為：(1)將丙烯腈加入配液釜，降溫，加發(fā)煙硫酸，得丙烯腈、硫酸混合液；(2)將混合液部分轉(zhuǎn)入恒溫加料罐備用；余量加入反應(yīng)釜，加有機(jī)酸，升溫，通異丁烯，同時(shí)加備用的丙烯腈、硫酸混合液，控制溫度、加料時(shí)間及速度；(3)待異丁烯通完后，保溫?cái)嚢?，降溫，離心或過(guò)濾分離出生成的產(chǎn)品粗結(jié)晶，濾液打入儲(chǔ)罐；(4)將產(chǎn)品粗結(jié)晶與丙烯腈混合攪拌，離心分離，真空干燥，得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙(烷)磺酸產(chǎn)品，濾液打入儲(chǔ)罐；(5)濾液合并與生石灰接觸，蒸餾回收丙烯腈。本發(fā)明產(chǎn)品純度高，聚合活性高，易得到相對(duì)高分子量的聚合物。
【專(zhuān)利說(shuō)明】-種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸制備方法，屬于有機(jī)合成制 備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 2-丙烯醜胺基-2-甲基丙（燒）橫酸（2-Acrylamido_2-Methylpropanesulfon ic Acid，AMPS)是一種多功能的水溶性陰離子單體，極易自聚或與其他烯類(lèi)單體共聚。含 有2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸單體的水溶性高分子材料，由于分子中含有對(duì)鹽不 敏感的-SCV基團(tuán)，賦予了共聚物許多特殊性能。2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的 特殊結(jié)構(gòu)也可用于改善非水溶性高分子材料的綜合性能?？蓮V泛用于化纖、塑料、印染、涂 料、表面活性齊?、抗靜電齊?、水處理劑、陶瓷、照相、洗滌助劑、離子交換樹(shù)脂、氣體分離膜、電 子工業(yè)和油田化學(xué)等領(lǐng)域。高純度2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸用作腈綸纖維合 成的第三單體，可顯著提高纖維的可紡性、染色性、抗靜電性、阻燃性、耐磨性、透明性和白 度等指標(biāo)，使腈綸纖維可用于制備高檔織物、人造毛皮、玩具和裝飾材料。含有2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙（烷）磺酸的共聚物涂層具有抗靜電性、耐磨耐腐蝕等優(yōu)點(diǎn)，用于涂料工業(yè)具 有良好的前景。用于制備高吸水材料，可明顯改善樹(shù)脂吸鹽水的能力。用于合成油田化學(xué) 齊U，可使研制應(yīng)用水平邁上新臺(tái)階。
[0003] 早在1961年，美國(guó)專(zhuān)利2, 983, 712公開(kāi)了丙烯酰胺型磺酸單體的合成方法，該專(zhuān) 利是用丙烯酰氯（CH2 = CH-C0-C1)同脂肪族伯胺（RNH2)和磺酸（R-SO3H)為原料按通常反 應(yīng)合成。1965年的英國(guó)專(zhuān)利995802和1967年的美國(guó)專(zhuān)利3332904也報(bào)導(dǎo)了類(lèi)似的合成方 法。1970年的美國(guó)專(zhuān)利3544597、1971年的德國(guó)專(zhuān)利2105030,1976年的2523616都報(bào)導(dǎo)了 用發(fā)煙硫酸同丙烯腈和異丁烯反應(yīng)制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的方法。1970 年的美國(guó)專(zhuān)利3506707提出用SO 3與醋酸的混合物同溶在醋酸與二氯甲烷中的異丁烯先反 應(yīng)，然后再加入水、丙烯腈及硫酸繼續(xù)反應(yīng)的兩步法制取2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 磺酸的方法。這些專(zhuān)利所報(bào)導(dǎo)的方法均得到高純度的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺 酸單體。日本日東化學(xué)公司改進(jìn)了美國(guó)潤(rùn)滑油公司和1971年德國(guó)專(zhuān)利2, 105, 030的方法， 并分別申請(qǐng)了德國(guó)專(zhuān)利2904444, 2904465及日本專(zhuān)利JP81-53306, 53307,其所述的方法是 將過(guò)量的丙烯腈兼作反應(yīng)溶劑，在氦氣保護(hù)下于低溫下加入發(fā)煙硫酸，在攪拌下通入異丁 烯，使其反應(yīng)，產(chǎn)物2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸從反應(yīng)混合液中析出，得到泥漿狀 產(chǎn)物，然后加入醋酸升溫，蒸出過(guò)量丙烯腈，再加入一定量水，升溫至90°C以上使其溶解，再 放入冷水中，使產(chǎn)物結(jié)晶析出，并用醋酸洗凈，再用60°C熱風(fēng)干燥，即得高純單體。此法雖然 是目前較好的方法，但在合成時(shí)，極易生成黃色副產(chǎn)物，醋酸難以從產(chǎn)物中除掉，發(fā)煙硫酸 和醋酸又具有很強(qiáng)的腐蝕性和揮發(fā)性，很容易污染環(huán)境和腐蝕設(shè)備。
[0004] 我國(guó)從20世紀(jì)80年代末開(kāi)始2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸單體的研究 工作，到20世紀(jì)90年代初形成工業(yè)規(guī)模，本專(zhuān)利發(fā)明人先后于《化工時(shí)刊》1995 (8) :3-9 ; 《化學(xué)世界》1996 (8) :422-423;《陜西化工》1995 (4) :31-34;《精細(xì)石油化工進(jìn)展》2003 (8): 33-35公開(kāi)了不同的合成方法，采用上述方法于1992年建成了 1000噸/年的工業(yè)生產(chǎn)裝 置。CN1072406A、CN101284805A公開(kāi)了 2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的合成與精 制方法，但從保證產(chǎn)品的純度方面，仍然不能滿足需要。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，開(kāi)展了新的2-丙烯 酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸合成方法探索。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中生產(chǎn)2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸時(shí) 易產(chǎn)生副產(chǎn)物或污染環(huán)境和腐蝕設(shè)備，產(chǎn)品純度不能滿足需要而提供一種高純度的2-丙 烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸單體的制備方法。
[0006] 本發(fā)明2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸單體的制備方法，包括以下步驟：
[0007] (1)將丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫，然后在-10?-3°c下加入硫酸原料， 待其加完后，繼續(xù)攪拌〇. 5?2小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；
[0008] (2)將步驟⑴得到的混合液的4/5?9/10量轉(zhuǎn)入-7?-2°c的恒溫加料罐備 用；混合液余量加入反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜中加入有機(jī)酸，并將反應(yīng)釜溫度升至KTC ;待溫度達(dá) 到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入異丁烯，同時(shí)慢慢加入加料罐中備用的丙烯腈、硫酸 混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在15°c?70°C，控制加料時(shí)間在1?2小時(shí)，并控制丙烯腈、 硫酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前5?20分鐘加完；
[0009] (3)待異丁烯通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?. 5?2小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至KTC以下， 離心或過(guò)濾分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸粗結(jié)晶，濾液打入儲(chǔ)罐； [0010] (4)將步驟（3)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸粗結(jié)晶與3?5倍質(zhì) 量的丙烯腈在10?25°c混合攪拌0. 5?1. 5小時(shí)，離心分離，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲 基丙（烷）磺酸在35?50°C下真空干燥，得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸產(chǎn)品，濾 液打入儲(chǔ)罐。
[0011] (5)將步驟⑶和步驟⑷的濾液合并，與占丙烯腈質(zhì)量的1%?5%的生石灰粉 接觸3?6小時(shí)，蒸餾回收丙烯腈。
[0012] 上述制備方法步驟中所述的原料配比是：
[0013] 所述的異丁烯：丙烯腈：硫酸原料=1:5?11:0. 98?1. 10。
[0014] 所述的丙烯腈為工業(yè)品，可以為含水< 1. 0% (重量百分比）的工業(yè)品，優(yōu)選為工 業(yè)品重新蒸餾的丙烯腈，含水在0. 2%?0. 7% (重量百分比）。
[0015] 所述的硫酸原料由20 %?50 %的發(fā)煙硫酸與98 %的硫酸配制而成，所用的硫 酸為鐵< 0.00005% (重量百分比）的精制硫酸，所述的發(fā)煙硫酸游離三氧化硫含量為 3. 5%?14%。
[0016] 所述的有機(jī)酸為丙烯酸、乙酸或丙酸，以丙烯腈為100質(zhì)量份計(jì)，其加量為0. 37? 11. 66 份。
[0017] 所述與丙烯腈接觸的生石灰粉為工業(yè)生石灰粉碎，過(guò)40?60目篩得到。
[0018] 所述有機(jī)酸可以加入丙烯腈硫酸混合液中，也可以加入到反應(yīng)釜中的丙烯腈硫酸 混合液余量中，優(yōu)選的為加入到反應(yīng)釜中的丙烯腈硫酸混合液余量中。
[0019] 所述的異丁烯為工業(yè)品，異丁烯含量大于98. 5%，優(yōu)選的大于99. 5%。
[0020] 所述步驟（4)中丙烯腈的量為2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸粗結(jié)晶質(zhì)量 的3?5倍。
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的合成方法，所述的丙烯腈的回收并無(wú)特殊要求，可以采用本領(lǐng)域人 員熟知的蒸餾或精餾的方法，優(yōu)選的為減壓蒸餾。為了減少濾液回收中丙烯腈的損耗，提高 回收率，蒸餾前可以將濾液按照常規(guī)的方法先與生石灰粉接觸一定時(shí)間，然后過(guò)濾、蒸餾。
[0022] 本發(fā)明是通過(guò)分別加料的方式，由丙烯腈、發(fā)煙硫酸和異丁烯接觸制備得2-丙烯 酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸單體，與傳統(tǒng)的將異丁烯通入丙烯腈硫酸混合液中的方法相 比：（1)可以減少丙烯腈和硫酸在較高溫度下接觸的時(shí)間，減少副反應(yīng)的發(fā)生；（2)由于儲(chǔ) 存于加料罐中的丙烯腈硫酸混合液溫度在_2°C以下，其加入時(shí)有利于控制反應(yīng)溫度，縮短 加料（以異丁烯為準(zhǔn)）的時(shí)間；(3)結(jié)晶產(chǎn)品著色低，產(chǎn)品精制純度高，不需要冰醋酸處理 即可以滿足聚合反應(yīng)的需要；(4)本發(fā)明得到的產(chǎn)品聚合活性高，易得到相對(duì)高分子量的 聚合物。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0023] 圖1為本發(fā)明制備工藝流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024] 下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0025] 實(shí)施例1
[0026] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比I :7 :1. 0的比例，將371份含水0. 5% 的丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫至在-l〇°C，然后在-KTC下加入96份質(zhì)量分?jǐn)?shù) 8. 75 %的發(fā)煙硫酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將4/5量的 混合液轉(zhuǎn)至入恒溫加料罐備用；將1/5量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入9. 275乙酸， 并將反應(yīng)釜溫升至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同 時(shí)慢慢加入加料罐中備用的丙烯腈、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度20°C，控制加料時(shí) 間2小時(shí)，并控制丙烯腈、硫酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前20分鐘加完；待異丁烯 通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢瑭? 5小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至10°C，離心分離出生成的2-丙烯酰胺 基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶；濾液打入儲(chǔ)罐；
[0027] (2)將上述得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與3倍量的丙烯腈在 KTC混合攪拌1. 5小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 (烷）磺酸結(jié)晶在40°C下真空干燥，得到186. 9克產(chǎn)品。
[0028] 實(shí)施例2
[0029] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比I :5 :1. 0的比例，將265份含水0· 5% 的丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫至-KTC，然后在-8°c下加入97份質(zhì)量分?jǐn)?shù)6. 1 % 的發(fā)煙硫酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌〇. 5小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將4/5量的混合液 轉(zhuǎn)至入恒溫加料罐備用；將1/5量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入5. 3份丙酸，并將釜溫 升至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同時(shí)慢慢加入加 料罐中備用的丙稀臆、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在40 C，控制加料時(shí)間在2小時(shí)， 并控制丙烯腈、硫酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前5分鐘加完。等異丁烯通完后，繼 續(xù)保溫?cái)嚢?小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至8°C，過(guò)濾分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 (燒）橫酸結(jié)晶；濾液打入儲(chǔ)罐；
[0030] (2)將上述得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與5倍量的丙烯腈 在20°C混合攪拌1小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 (烷）磺酸結(jié)晶在35°C下真空干燥，得到181. 4克產(chǎn)品。
[0031] 實(shí)施例3
[0032] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比I :11 :1.02的比例，將583份丙烯腈加 入配液釜，通冷凍鹽水降溫至在-10,然后在-6°C下加入97份質(zhì)量分?jǐn)?shù)13. 65%的發(fā)煙硫 酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將9/10量的混合液轉(zhuǎn)至入恒 溫加料罐備用；將1/10量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入2. 915份丙烯酸，并將釜溫升 至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同時(shí)慢慢加入丙烯 腈、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在25°C，控制加料時(shí)間在2小時(shí)，并控制丙烯腈、硫酸 混合液加入速度，使其比異丁烯提前10分鐘加完。等異丁烯通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?. 5小 時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至TC，離心分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶； 濾液打入儲(chǔ)罐；
[0033] (2)將得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與4倍量的丙烯腈在25°C 混合攪拌0.5小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 磺酸結(jié)晶在40°C下真空干燥，得到178. 7克產(chǎn)品。
[0034] 實(shí)施例4
[0035] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比1 :7 :0· 98的比例，將371份含水0· 5% 的丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫至在-10,然后在-5°c下加入94份質(zhì)量分?jǐn)?shù)8. 75% 的發(fā)煙硫酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌1小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將4/5量的混合液轉(zhuǎn) 至入恒溫加料罐備用；將1/5量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入0. 37份丙烯酸，并將釜溫 升至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同時(shí)慢慢加入丙 烯腈、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在35°C，控制加料時(shí)間在1小時(shí)，并控制丙烯腈、硫 酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前15分鐘加完。等異丁烯通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?. 5小 時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至5°C，過(guò)濾分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶； 濾液打入儲(chǔ)罐；
[0036] (2)將得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與4倍量的丙烯腈在KTC 混合攪拌1.5小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 磺酸結(jié)晶在40°C下真空干燥，得到184. 7克產(chǎn)品。
[0037] 實(shí)施例5
[0038] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比I :11 :1. 1的比例，將583份含水 0. 56%的丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫至在-10,然后在-7°C下加入104. 5份質(zhì)量分 數(shù)14%的發(fā)煙硫酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將8/10量的 混合液轉(zhuǎn)至入恒溫加料罐備用；將1/5量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入11. 66份乙酸， 并將釜溫升至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同時(shí)慢 慢加入丙烯腈、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在70°C，控制加料時(shí)間在1. 5小時(shí)，并控 制丙烯腈、硫酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前15分鐘加完。等異丁烯通完后，繼續(xù) 保溫?cái)嚢?. 5小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至2°C，過(guò)濾分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 (燒）橫酸結(jié)晶；濾液打入儲(chǔ)罐；
[0039] (2)將得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與4倍量的丙烯腈在20°C 混合攪拌1.5小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 磺酸結(jié)晶在45°C下真空干燥，得到190. 9克產(chǎn)品。
[0040] 實(shí)施例6
[0041] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比1 :7 :0. 987比例，將371份含水0. 2% 的丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫至在-10,然后在-3°C下加入96份質(zhì)量分?jǐn)?shù)3. 5 %的 發(fā)煙硫酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌〇. 5小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將8/10量的混合液轉(zhuǎn) 至入恒溫加料罐備用；將1/5量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入9. 275份丙烯酸，并將釜 溫升至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同時(shí)慢慢加入 丙烯腈、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在45°C，控制加料時(shí)間在1. 5小時(shí)，并控制丙烯 腈、硫酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前15分鐘加完。等異丁烯通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?1. 5小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至2°C以下，過(guò)濾分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 橫Ife結(jié)晶；濾液打入儲(chǔ)罐；
[0042] (2)將得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與3倍量的丙烯腈在25°C 混合攪拌1小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 磺酸結(jié)晶在50°C下真空干燥，得到180. 8克產(chǎn)品。
[0043] 實(shí)施例7
[0044] (1)按照異丁烯、丙烯腈和硫酸原料摩爾比I :7 :1. 01的比例，將371份含水0· 7% 的丙烯腈加入配液釜，通冷凍鹽水降溫至在-10,然后在-10?-5°c下加入96份質(zhì)量分?jǐn)?shù) 12%的發(fā)煙硫酸，待其加完后，繼續(xù)攪拌2小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液；將8/10量的混合 液轉(zhuǎn)至入恒溫加料罐備用；將1/5量的混合液加入反應(yīng)釜，向釜中加入0. 37份丙酸，并將釜 溫升至KTC ;待溫度達(dá)到后，通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入56份異丁烯，同時(shí)慢慢加入 丙烯腈、硫酸混合液，加入中控制反應(yīng)溫度在30°C，控制加料時(shí)間在1. 5小時(shí)，并控制丙烯 腈、硫酸混合液加入速度，使其比異丁烯提前15分鐘加完。等異丁烯通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?1小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至1°C以下，離心分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺 酸結(jié)晶；濾液打入儲(chǔ)罐；
[0045] (2)將得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶與4倍量的丙烯腈在25°C 混合攪拌1小時(shí)，離心分離，合并濾液回收丙烯腈，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷） 磺酸結(jié)晶在48°C下真空干燥，得到187. 1克產(chǎn)品。
[0046] 對(duì)比例
[0047] 原料配比及方法同實(shí)施例1，只是將丙烯腈、硫酸混合液先全部加入反應(yīng)釜，然后 直接通異丁烯，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸結(jié)晶在45?60°C下真空干燥， 得到183. 7克產(chǎn)品。
[0048] 上述2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的純度、鐵離子含量、色號(hào)測(cè)定按照文 獻(xiàn)方法（鉆井液化學(xué)品設(shè)計(jì)與新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，陜西西安：西北大學(xué)出版社，2006:70-73.)。
[0049] 本發(fā)明中，2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的收率是根據(jù)異丁烯的用量及 2_丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的質(zhì)量計(jì)算得到。
[0050] 本發(fā)明的產(chǎn)品質(zhì)量通過(guò)其與丙烯酰胺的聚合物黏度來(lái)考察，方法是：將8. 6克氫 氧化鈉溶于185毫升水中，然后慢慢加入45克2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸，待其 加完后加入55克丙烯酰胺，待丙烯酰胺溶解后，用氫氧化鈉溶液將體系的pH調(diào)至8?9， 通氮5?10分鐘，加入0. 075克過(guò)硫酸銨和0. 075克亞硫酸氫鈉，然后在40?50°C下反 應(yīng)12小時(shí)，得到粘彈性產(chǎn)物，烘干粉碎得到聚合物樣品。將得到的聚合物樣品配成質(zhì)量分 數(shù)1 %的水溶液，用fann35流速旋轉(zhuǎn)粘度計(jì)測(cè)定表觀粘度。
[0051] 表1實(shí)施例和對(duì)比例性能參數(shù)比較表

【權(quán)利要求】
1. 一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其特征是：包括如下步驟： ⑴將丙烯腈加入配液荃，通冷凍鹽水降溫，然后在-10?_3°C下加入硫酸原料，待其 加完后，繼續(xù)攪拌〇. 5?2小時(shí)，得到丙烯腈、硫酸混合液； (2) 將步驟（1)得到的混合液的4/5?9/10量轉(zhuǎn)入-7?-2°C的恒溫加料罐備用；混 合液余量加入反應(yīng)釜，向反應(yīng)釜中加入有機(jī)酸，并將反應(yīng)釜溫度升至KTC ;待溫度達(dá)到后， 通過(guò)異丁烯導(dǎo)管向反應(yīng)釜中通入異丁烯，同時(shí)慢慢加入加料罐中備用的丙烯腈、硫酸混合 液，加入中控制反應(yīng)溫度在15°C?70°C，控制加料時(shí)間在1?2小時(shí)，并控制丙烯腈、硫酸 混合液加入速度，使其比異丁烯提前5?20分鐘加完； (3) 待異丁烯通完后，繼續(xù)保溫?cái)嚢?. 5?2小時(shí)，將反應(yīng)產(chǎn)物降溫至KTC以下，離心 或過(guò)濾分離出生成的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸粗結(jié)晶，濾液打入儲(chǔ)罐； (4) 將步驟（3)得到的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸粗結(jié)晶與3?5倍質(zhì)量的 丙烯腈在10?25°C混合攪拌0. 5?1. 5小時(shí)，離心分離，將得到2-丙烯酰胺基-2-甲基丙 (烷）磺酸在35?50°C下真空干燥，得2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸產(chǎn)品，濾液打 入儲(chǔ)罐。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其特征 是：將權(quán)利要求1中步驟⑶和步驟⑷所得的濾液合并，與占丙烯腈質(zhì)量的1%?5%的 生石灰粉接觸3?6小時(shí)，蒸餾回收丙烯腈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其特征 是：所述異丁烯、丙烯腈和硫酸摩爾比為1:5?11:0. 98?1. 10。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其特 征是，所述的丙烯腈含水〇. 2%?0. 7%。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其 特征是，所述的硫酸原料由20%?50%的發(fā)煙硫酸與98%的硫酸配制而成，所用的硫酸為 鐵< 0.00005% (重量百分比）的精制硫酸，所述的發(fā)煙硫酸游離三氧化硫含量為3. 5%? 14%。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其特征是， 所述的有機(jī)酸為丙烯酸、乙酸或丙酸，以丙烯腈為100質(zhì)量份計(jì)，其添加量為〇. 37?11. 66 份。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的2-丙烯酰胺基-2-甲基丙（烷）磺酸的制備方法，其特征 是，所述與丙烯腈接觸的生石灰粉為工業(yè)生石灰粉碎，過(guò)40?60目篩得到。
【文檔編號(hào)】C07C309/15GK104311455SQ201410247148
【公開(kāi)日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年6月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月5日
【發(fā)明者】王中華 申請(qǐng)人:中國(guó)石油化工集團(tuán)公司, 中石化中原石油工程有限公司鉆井工程技術(shù)研究院