一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑mf的方法
【專利說明】-種反應(yīng)精溜法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法
[0001 ]
技術(shù)領(lǐng)域： 本發(fā)明屬于化工、紡織、建筑等領(lǐng)域，設(shè)及一種化學(xué)助劑的制備方法，具體設(shè)及一種反 應(yīng)精饋法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法。
[0002]
【背景技術(shù)】： 分散劑主要是用于還原染料或者分散染料，用作分散劑或者填充劑，主要用于分散染 料、還原染料研磨時(shí)的加工劑與分散劑。分散劑可使染料色光鮮艷，色力增高，著色均勻。分 散劑還可W與各種分散劑進(jìn)行復(fù)配，來滿足各種分散染料和還原染料的商品化要求;還可 用作混凝±的早強(qiáng)減水劑;可W用作還原染料研磨時(shí)的分散劑和還原染料懸浮體染色法染 色時(shí)的分散劑；W及橡膠工業(yè)乳膠的穩(wěn)定劑、制革業(yè)的助轉(zhuǎn)劑。
[0003] 分散劑除了用于還原、分散染料作研磨分散劑和標(biāo)準(zhǔn)化時(shí)的填充劑，也可用于色 染制造時(shí)的擴(kuò)散劑。
[0004] 分散劑在印染工業(yè)中主要用作還原染料懸浮體乳染，穩(wěn)色酸法染色和分散，可溶 性還原染料的染色。
[0005] 它的功能是其分子中親油性糞核與分散染料晶體顆粒相吸引，分散染料吸附在染 料晶體顆粒表面，其橫酸則指向溶劑(水），形成染料晶體顆粒周圍的能壟，造成帶電粒子的 相互排斥，使染料晶體在水中均勻地?cái)U(kuò)散。
[0006] 將糞、甲基糞、洗油等在濃硫酸中橫化得到相應(yīng)的橫酸產(chǎn)物;有些則進(jìn)一步去縮 合、中和等步驟制備MF分散劑等。在運(yùn)些過程中均需要質(zhì)量分?jǐn)?shù)>90%的濃硫酸，反應(yīng)是在 160°C的高溫下進(jìn)行;另外，橫化過程中生成分子水，使硫酸濃度下降而失去橫化能力，因此 在實(shí)際反應(yīng)中，硫酸用量都需要過量20%W上才能保證有機(jī)物橫化完全，由此產(chǎn)生大量的稀 廢酸液，對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量帶來不利的影響。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】
： 針對(duì)上述傳統(tǒng)的分散劑MF生產(chǎn)廢料難處理、工藝過程中氧化、二次橫化等缺陷，本發(fā)明 提供一種W糞、甲基糞、洗油與硫酸等摩爾比，完全反應(yīng)的反應(yīng)精饋技術(shù)生產(chǎn)高質(zhì)量分散劑 MF的方法。
[000引為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為： 一種反應(yīng)精饋法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，其特征在于，包括W下步驟： (1) 橫化： 在帶有精饋的反應(yīng)蓋中，將接近等摩爾比的硫酸與反應(yīng)物一起進(jìn)行反應(yīng)精饋，硫酸與 反應(yīng)物進(jìn)行橫化反應(yīng)，同時(shí)生成水，硫酸濃度下降；橫化反應(yīng)熱用于精饋，將生成的水與硫 酸分離采出，提高蓋內(nèi)的硫酸濃度，反應(yīng)物回饋入反應(yīng)蓋繼續(xù)進(jìn)行橫化反應(yīng)，整個(gè)過程中由 于精饋采出水、橫化生成水達(dá)到平衡，蓋內(nèi)溫度穩(wěn)定在130~175°C之間，直至蓋內(nèi)硫酸反應(yīng) 消耗完全； 所述反應(yīng)物為糞、甲基糞、洗油的一種； (2) 水解： 橫化反應(yīng)后，殘留的α糞橫酸加水發(fā)生水解反應(yīng)，水解反應(yīng)時(shí)間為0~0.化，溫度為100 ~140。。 (3) 縮合:將步驟(2)獲得的水解反應(yīng)產(chǎn)物中，加入多聚甲醒或甲醒溶液和水發(fā)生縮合 反應(yīng)； (4) 中和:將步驟(3)縮合反應(yīng)產(chǎn)物調(diào)節(jié)pH值至6-8,干燥，即得高質(zhì)量的分散劑MF。
[0009] 進(jìn)一步的設(shè)置如下： 步驟（1)中：反應(yīng)物與硫酸的摩爾比為1:0.99~1.03;橫化反應(yīng)溫度優(yōu)選為130~165 °(：，時(shí)間為1~10.〇}1。
[0010] 在latm下，質(zhì)量濃度50%的硫酸沸點(diǎn)約為124°C，質(zhì)量濃度70%的硫酸沸點(diǎn)為170°C， 當(dāng)蓋內(nèi)溫度為130~165°C時(shí)，硫酸的濃度為50~68%，該濃度的硫酸即可作為橫化劑將甲基 糞橫化為相應(yīng)的橫酸。
[0011] 步驟（1)中：橫化反應(yīng)與精饋脫水過程同時(shí)進(jìn)行，即反應(yīng)精饋技術(shù)，利用橫化反應(yīng) 熱將水從塔頂分出，從而保證橫化劑硫酸的反應(yīng)濃度。
[0012] 本發(fā)明采取的工作原理如下： 由于本發(fā)明采用的反應(yīng)精饋技術(shù)是將橫化反應(yīng)與精饋脫水過程有機(jī)的結(jié)合，因此無需 選擇濃硫酸，當(dāng)硫酸濃度達(dá)不到橫化反應(yīng)所需濃度時(shí)，通過精饋脫水，水為輕組分，在精饋 過程中，從精饋塔頂采出，蓋內(nèi)的硫酸濃度上升，蓋內(nèi)溫度上升；當(dāng)蓋內(nèi)溫度上升至為130~ 175°C，硫酸與反應(yīng)物發(fā)生橫化反應(yīng)，同時(shí)生成水，此時(shí)，硫酸濃度下降，運(yùn)樣，整個(gè)過程中由 于精饋采出水、橫化生成水達(dá)到平衡，蓋內(nèi)溫度穩(wěn)定在130~175°C之間，直至蓋內(nèi)硫酸反應(yīng) 消耗完全。
[0013] 本發(fā)明由于采用的反應(yīng)精饋技術(shù)是將橫化反應(yīng)與精饋脫水過程有機(jī)的結(jié)合，使橫 化反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱則用于精饋蓋底加熱能，從而節(jié)省了精饋蒸汽消耗、橫化蓋的冷卻能 耗。
[0014] 步驟（1)中：精饋過程中，精饋塔頂饋出液中只采出水，上層甲基糞油回饋入反應(yīng) 蓋進(jìn)行橫化反應(yīng)。
[001引由于反應(yīng)物(糞、甲基糞、洗油化各種溫度均有較高的蒸汽壓，在精饋除水過程中 部分反應(yīng)物也同時(shí)汽化進(jìn)入塔頂。反應(yīng)物和水一起被冷凝后需用一個(gè)油水分離罐，將罐中 下部的水采出，而將罐中上部的反應(yīng)物返回橫化反應(yīng)蓋，進(jìn)行進(jìn)一步的橫化反應(yīng)。
[0016] 所述的步驟(2)中：水解反應(yīng)的時(shí)間很短為0~0.化，溫度為100~140°C，即可W 不進(jìn)行水解步驟(當(dāng)水解反應(yīng)時(shí)間為加寸），而直接進(jìn)行步驟(3)的縮合。
[0017] 由于橫化反應(yīng)是一個(gè)可逆反應(yīng)，α糞橫酸的穩(wěn)定性差，水解速度大于β糞橫酸。低濃 度硫酸在精饋提濃過程中，α糞橫酸也同時(shí)被水解，因此橫化結(jié)束后，α糞橫酸含量低，β糞橫 酸含量高。因此與傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝不同，可W不進(jìn)行水解反應(yīng)，或水解反應(yīng)時(shí)間很短，可W在 0.化時(shí)間內(nèi)完成。
[0018] 本發(fā)明的工作原理和有益效果如下： 本發(fā)明采用接近摩爾當(dāng)量硫酸與反應(yīng)物(0.99~1.03:1)反應(yīng)，原料利用率高，過量硫 酸控制在3%W內(nèi)，中和堿需用量少，節(jié)約成本的同時(shí)，使產(chǎn)品中硫酸鋼的含量小于5%。
[0019] 本發(fā)明所使用的硫酸可W是濃硫酸、也可W是稀硫酸，與反應(yīng)物橫化反應(yīng)的同時(shí) 利用精饋濃縮，將橫化反應(yīng)進(jìn)行徹底，生產(chǎn)高質(zhì)量的分散劑MF。
[0020] W下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0021]
【具體實(shí)施方式】： 實(shí)施例1: 向反應(yīng)瓶中加入150g工業(yè)甲基糞(純度> 95%，1. Omol)，180.0 g硫酸（質(zhì)量濃度:55%， 1.0Imo 1)，升溫到130°C開始回饋，采出水，繼續(xù)精饋升溫到150~160°C反應(yīng)7h，反應(yīng)結(jié)束 后，測得酸度為22%。降溫到95°C，加入30.7g多聚甲醒（純度> 99%，Imol W甲醒計(jì)）和 54.Og水，逐漸升溫到100~11(TC，保溫lOh，保溫過程中加水控制在合適的粘度下聚合。反 應(yīng)結(jié)束后加入液堿調(diào)節(jié)抑=6~8，干燥，得到MF分散劑。
[0022] 實(shí)施例2: 向反應(yīng)瓶中加入200g洗油，200.0g硫酸（質(zhì)量濃度:45%，1.01111〇1)，升溫到130°(：開始 回饋，采出水，繼續(xù)精饋升溫到150~160°C反應(yīng)化，反應(yīng)結(jié)束后，測得酸度為21%;降溫到95 °C，加入30.7g多聚甲醒(純度> 99%，Imol W甲醒計(jì)）和54. Og水，逐漸升溫到100~110°C， 保溫lOh，保溫過程中加水控制在合適的粘度下聚合。反應(yīng)結(jié)束后加入液堿調(diào)節(jié)抑=6~8， 干燥，得到MF分散劑。
[0023] 實(shí)施例3: 向反應(yīng)瓶中加入lOO.Og硫酸（質(zhì)量濃度：98%，1.00111〇1)并滴加100°(：的工業(yè)甲基糞 150旨(純度>95%，1.0111〇1)，體系自然升溫(利用橫化反應(yīng)熱）到130°(：開始并出現(xiàn)回饋，繼 續(xù)滴加甲基糞，補(bǔ)充加熱并精饋升溫到150~160°C反應(yīng)7h，反應(yīng)結(jié)束后，測得酸度為22%。 降溫到95°C，加入30.7g多聚甲醒(純度> 99%，Imol W甲醒計(jì)）和54. Og水，逐漸升溫到100 ~11(TC，保溫lOh，保溫過程中加水控制在合適的粘度下聚合。反應(yīng)結(jié)束后加入液堿調(diào)節(jié)抑 =6~8，干燥，得到分散劑MF。
[0024] 產(chǎn)品檢測： 將本發(fā)明實(shí)施例1-3制備的分散劑MF，分別進(jìn)行性能指標(biāo)檢測，如表1所示： 分散劑的硫酸鋼含量按GB/T6366-1992中表面活性劑關(guān)于無機(jī)硫酸鹽含量的測定要求 進(jìn)行。
[0025] 表1:本發(fā)明實(shí)施例與現(xiàn)有技術(shù)的性能對(duì)照

[0026] 如表1所示:將本發(fā)明制備的分散劑MF，硫酸鋼含量均低于5%。
[0027] 1、硫酸用量少，使用的硫酸濃度低。
[0028] 本發(fā)明采用采用反應(yīng)精饋技術(shù)，使硫酸與反應(yīng)物在等當(dāng)量的投料比之下；使反應(yīng) 物糞橫化更徹底，生成的產(chǎn)物質(zhì)量高，硫酸鋼含量低。
[0029] 2、反應(yīng)所需能耗低。
[0030] 本發(fā)明采用反應(yīng)精饋技術(shù)，使橫化反應(yīng)熱得到有效利用，減少蒸汽消耗，節(jié)約能 源。
[0031] 3、無固廢或含酸廢水產(chǎn)生。
[0032] 本發(fā)明克服了傳統(tǒng)工藝易產(chǎn)生硫酸巧固廢和含酸廢水的技術(shù)缺陷，具有更好的環(huán) 保性能。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 磺化： 在帶有精餾的反應(yīng)釜中，將接近等摩爾比的硫酸與反應(yīng)物一起進(jìn)行反應(yīng)精餾，硫酸與 反應(yīng)物進(jìn)行磺化反應(yīng)，同時(shí)生成水，硫酸濃度下降；磺化反應(yīng)熱用于精餾，將生成的水與硫 酸分離采出，提高釜內(nèi)的硫酸濃度，反應(yīng)物回餾入反應(yīng)釜繼續(xù)進(jìn)行磺化反應(yīng)，整個(gè)過程中由 于精餾采出水、磺化生成水達(dá)到平衡，釜內(nèi)溫度穩(wěn)定在130~175 °C之間，直至釜內(nèi)硫酸反應(yīng) 消耗完全； 所述反應(yīng)物為萘、甲基萘、洗油的一種； (2) 水解： 磺化反應(yīng)后，殘留的α萘磺酸加水發(fā)生水解反應(yīng)，水解反應(yīng)時(shí)間為0~〇.5h，溫度為100 ~140。。； (3) 縮合:將步驟(2)獲得的水解反應(yīng)產(chǎn)物中，加入多聚甲醛或甲醛溶液和水發(fā)生縮合 反應(yīng)； (4) 中和:將步驟(3)縮合反應(yīng)產(chǎn)物調(diào)節(jié)pH值至6-8，干燥，即得高質(zhì)量的分散劑MF。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，其特征在于:步 驟（1)中：反應(yīng)物與硫酸的摩爾比為1:0.99~1.03;磺化反應(yīng)溫度為130~165°C，時(shí)間為1~ 10.0h〇3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，其特征在于:步 驟(1)中：磺化反應(yīng)與精餾脫水過程同時(shí)進(jìn)行，即反應(yīng)精餾技術(shù)，將磺化反應(yīng)熱用于分離水， 水從塔頂分出，從而保證磺化劑硫酸的反應(yīng)濃度。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，其特征在于:步 驟（1)中：精餾過程中，精餾塔頂餾出液中只采出水，上層反應(yīng)物回餾入反應(yīng)釜進(jìn)行磺化反 應(yīng)。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，其特征在于:所 述的步驟(2)中：水解反應(yīng)的時(shí)間為0~0.5h，溫度為100~140 °C。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種反應(yīng)精餾法制備高質(zhì)量分散劑MF的方法，包括以下步驟：磺化反應(yīng)、水解反應(yīng)、縮合反應(yīng)、中和后干燥，其中：磺化反應(yīng)精餾的反應(yīng)釜中，將等摩爾的硫酸與反應(yīng)物一起進(jìn)行反應(yīng)精餾并發(fā)生磺化反應(yīng)，磺化反應(yīng)生成的水從塔頂采出，反應(yīng)物回餾入反應(yīng)釜繼續(xù)進(jìn)行磺化反應(yīng)，整個(gè)過程中由于精餾采出水、磺化生成水達(dá)到平衡，釜內(nèi)溫度穩(wěn)定在130～175℃之間，直至釜內(nèi)硫酸反應(yīng)消耗完全；采用本發(fā)明的制備方法，工藝簡單穩(wěn)定、能量利用率高，制得的分散劑產(chǎn)品性能穩(wěn)定、質(zhì)量好。
【IPC分類】C07C309/36, C07C303/32, C07C303/44, C07C303/06, C07C303/22
【公開號(hào)】CN105712906
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201610183582
【發(fā)明人】季根忠, 章思怡, 戚天木, 李俊
【申請(qǐng)人】紹興文理學(xué)院