二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法及其制造装置的制作方法

文档序号:3561499阅读:374来源:国知局

专利名称::二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法及其制造装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及生产率高、能够在稳定的制造条件下制造二烷基^&烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的方法及其制造装置。
背景技术
:二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐(以下称为"DAM")是阳离子性聚合物的原料等,作为高分子凝聚剂、纸力增强剂、防静电剂以及土壤改良剂等的制造原料被用于各种用途中。DAM—般如下制造,即,使用7jC作为溶剂,在该溶剂的存在下供给原料,一边除去反应热一边使之反应,从而DAM以7jC溶液形态被制造出来。此外,以往采用间歇式制造DAM(例如,专利文献1和专利文献2等)。然而,用间歇式制造DAM的方法由于在一个反应器中进行制造,因此每次重新制造DAM时都必须加入原料并在反应结束后抽出产品,而且为了使制造条件稳定而需要长时间,因此在生产率上存在问题。此外,由于是间歇式,因此难以使原料在反应液中的浓度、反应热等制造条件稳定,所得产品的品质容易变得不稳定。进而,在水或含有水的>^应溶剂系中,作为原料的丙烯酸酯残留在反应液中时,丙烯酸酯容易水解而生成丙烯酸。如果丙烯酸在DAM产品中作为杂质存在,将聚合得到的高分子作为凝聚剂使用时,有时会引起性能降低,为了解决这样的问题,本发明人等报道了一种生产率高、且产品之间的品质偏差少的高纯度的DAM的制造方法,即,向含有DAM水溶液作为反应溶剂的反应器连续供给二烷基JL&烷基(甲基)丙烯酸酯、季盐化剂(四元化剂)和水,与此同时将上述反应器中的反应液连续地抽出(专利文献3)。然而,虽然该制造方法是优异的方法,但是作为季盐化剂将低沸点的季盐化剂以气体供给时,必须使季盐化剂的供给压力大于反应器内的压力。因此,供给季盐化剂时必须加压,而且反应液有时会倒流到季盐化剂的供给配管中而堵塞配管。进而,直接将液体状的季盐化剂供给反应器时,季盐化剂在反应液中的^t不充分,因此有时反应性降低。本发明人等发现,通过用喷射器供给季盐化剂,反应液不会倒流到季盐化剂的供给配管中,进而季盐化剂向反应液的喷入变得充分,季盐化剂在反应液中的溶解性提高,反应性优异(专利文献4)。专利文献l:特开平4-217649号7>才艮专利文献2:特开平8-268985号7>才艮专利文献3:特开2003-342244号>^才艮专利文献4:特开2004-155669号^>才艮
发明内容如专利文献4所示,采用连续式且用喷射器进行季盐化剂供给的DAM制造方法是优异的方法,但是由于季盐化>^应是发热反应,因此存在随着反应性上升而反应器内的温度控制变难的课题。反应槽的冷却通常用反应槽的套式热交换器进行,但是由于难以使冷却能力(除热量)追随发热量而变化,因此应JL器内的温度会上升。反应器内的温度过度上升时,会产生所生成的DAM发生聚合反应、酯水解等的问题,难以稳定地制造高品质的DAM。因此,期望可靠地进行反应器内的温度控制的方法。此外,还存在除热量缺乏时,为了提高生产量,增M应器或者使用多个反应器之类的问题。也就是说,本发明的目的在于提供一种通过有效地冷却>^应液来控制反应器内的温度上升,即使在使用小型>^应器的情况下也能够以高生产率制造高纯度的DAM的方法。此外,其目的在于提供适于该制造方法的制造装置。本发明人等为了解决上述课题进行了各种研究,结果发现,通过在反应中将一部分反应液从反应器抽出,将其通过热交换器进行冷却,将该冷却的反应液与季盐化剂一起用喷射器供给到反应器内,从而可以有效地进行反应器内的除热,可以以高生产率制造高纯度的DAM。基于该见解进一步进行了研究,结果完成了本发明。即,本发明提供以下的二烷基JL^烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造方法及其制造装置。项1.一种二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造方法,其特征在于,向反应器连续地供给二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、季盐化剂和水的同时,将该反应器中的反应液连续地抽出来制造二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐,其中,从该反应器中抽出一部分反应液,通过热交换器进行冷却,将该冷却的反应液与季盐化剂一起用喷射器供给到该反应器内。项2.如项1所述的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,预先将二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐水溶液加入反应器后,向其中连续供给二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯、季盐化剂和水。项3.如项1或2所述的二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造方法,将反应中的所述反应液的温度维持在3o8or;。项4.如项1~3中任一项所述的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,所述反应器是密闭的反应器,作为季盐化剂使用沸点在25X:以下的季盐化剂,将反应中的所述反应器的内部压力维持在0.10~1MPaG。项5.如项1~4中任一项所述的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯是二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯,季盐化剂是氯代甲烷。项6.如项1~5中任一项所述的二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造方法,将从所述反应器连续地抽出的反应液供给到一个以上的密闭的槽中,接着,阶段性地将该槽内的反应液压力调整为大气压。项7.—种二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造装置,其中,具有反应器(6),具有二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯的供给口(10)、水的供给口(11)、供给季盐化剂的喷射器(1)、反应液的抽出口(13)、抽出一部分反应液的循环泵(7)以及根据需要的搅拌桨(9);流路,用于将利用该循环泵(7)从该反应器(6)抽出的反应液进一步供给该喷射器(l);热交换器(8),在该流路的中途对该抽出的反应液进行冷却。根据本发明的DAM的制造方法,可以有效地进行反应器内的除热。特别是使用喷射器供给季盐化剂时,反应性提高,发热量变大,即使在这种情况下也能够快速除热。因此,反应器内的温度控制变得极其筒便,可以以高生产率制造高纯度的DAM。图1:是喷射器的示意图。图2:是本发明的具有喷射器和外部热交换器的反应装置的示意图。符号说明1:喷射器2:喷嘴部3:抽吸部4:反应液5:季盐化剂6:反应槽7:循环泵8:热交换器9:搅拌机10:Da供给管11:水供给管12:季盐化剂供给管13:反应液抽出口14:套式热交换器具体实施例方式以下,对本发明的实施方式进行详细说明。本发明并不限于这些实施方式,只要不改变本发明的要旨,就可以实施适当变更。应说明的是,在本说明书中,(甲基)丙烯酸酯是表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。1.使用原料在本发明的DAM的制造方法中,使用二烷基M烷基(甲基)丙烯酸酯、季盐化剂和水作为原料。作为二烷基M烷基(甲基)丙烯酸酯(以下称为"Da"),具体可以列举二甲基M乙基(甲基)丙烯酸酯、二乙基4L^乙基(甲基)丙烯酸酯、二丙基M乙基(甲基)丙烯酸酯以及二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯等。作为季盐化剂,只要是能够将Da的JL^季盐化的物质,各种化合物都可以使用。作为季盐化剂,可以是液状也可以是气体状,但是从能够从反应后的反应液中容易地除去未反应的季盐化剂、容易向喷射器供给、在反应液中的分散性优异的观点出发,优选气体状或低沸点的季盐化剂(以下称为"低沸点季盐化剂")。具体可以列举在大气压下沸点为25匸以下、优选20"c以下、更优选ior:以下的季盐化剂。作为季盐化剂,具体可以列举氯代甲烷、氯代乙烷等卣代烷,以及千基氯等芳基烷基卤化物等。其中,优选卤代烷,更优选烷基的^f、子数为1~5的卣代烷,特别优选氯代甲烷。作为季盐化剂向反应器的供给形式,可以采用各种方式。例如,可以列举作为气体、液体或气液混合物等进行供给。作为本发明中使用的上述水,优选使用尽可能不含金属等的高纯度的水。具体可以列举例如蒸馏水和离子交换水等。2.DAM的制造本发明是向反应器连续地供给Da、季盐化剂和水的同时,将反应器中的反应液连续地抽出来制造DAM的方法,其特征在于,从该反应器抽出一部分反应液,通过热交换器进行冷却,将该冷却的反应液与季盐化剂一起用喷射器供给到该反应器内。在此"反应液,,是指在反应器中含有通过各原料发生反应而生成的DAM的液体。作为实施本发明的DAM的制造方法的制造装置,例如,示例出如图2所示的制造装置,该装置具有反应器(6),具有Da的供给口(10)、水的供给口(11)、供给季盐化剂的喷射器(1)、反应液的抽出口(13)、抽出一部分反应液的循环泵(7)以及根据需要的搅拌桨(9);流路,用于将利用循环泵(7)从该反应器(6)抽出的反应液进一步供给该喷射器(l);热交换器(8),在该流路的中途对该抽出的反应液进行冷却。进而,上述的制造装置也可以具有加工槽、熟化槽。以下,参照图l和图2对本发明的制造方法和制造装置进行详细说明。反应器本发明中使用的反应器的大小、材质以及结构只要能够使各原料反应来制造DAM就没有特别限制。作为反应器,其内面用玻璃或Teflon(注册商标)等进行了涂布和/或加衬而成的反应器由于能够避免金属成分在所得的DAM7JC溶液中溶出、而能够得到高纯度的DAM水溶液,因此优选。而且,作为季盐化剂,使用低沸点季盐化剂时,优选将能够密闭的装置或能够加压的装置作为反应器使用。作为这样的反应器,可以列举例如^Ji釜等。此外,作为反应器,设有套式热交换器的反应器由于容易控制温度而优选(图2)。在本发明中,为了使用喷射器供给季盐化剂,在反应器上设置喷射器。图l示出喷射器的经典例。在图l的(l)所示的喷射器中,(2)是喷嘴部,(3)是抽吸部。喷射器也称为吸气器,如图1所示,可以通过将液体4高速地供给喷嘴部(2),使喷射器内减压,利用该推动力将液体、气体或气液混合物(5)从抽吸部(3)供给到喷射器内部。应"i兌明的是,反应器具有一个以上的喷射器即可,可以根据^^应器的大小、反应量来选择其最佳的个数。在本发明中,用循环泵(7)将反应器内的反应液(4)抽出并供给到喷射器的喷嘴部(2),利用由此产生的推动力将季盐化剂从抽吸部(3)供给到反应液中。通常反应液抽出部设置在反应器的底部,喷射器设置在反应器的上部。喷射器的抽吸部(3)可以设置在反应器外。图2是表示喷射器的导入管前端(反应'l故出部)位于反应液中的例子,但是导入管前端也可以位于^JI液面的上部。优选喷射器的导入管前端位于反应液中的方式,特别优选以导入管前端位于反应器底部与反应液面之间的大致中间位置的方式进^i殳置。在本发明中,反应器内的气液混合只用喷射器就足够了,但是根据需要也可以与4片后行桨叶和圓盘式涡轮等搅拌桨并用。原料供给在本发明中,将一定量的各原料连续地供给到反应器内。因此,与间歇式的反应相比,可以抑制反应热量变大。季盐化剂通过喷射器的抽吸部供给到反应器内。Da和7jc可以依照常法供给。各原料的供给顺序没有特别限定。例如,使用低沸点季盐化剂作为本发明的季盐化剂时,通过喷射器向反应器内供给上述低沸点季盐化剂并将反应器内的压力保持一定,然后连续供给Da和水。进而,使用低沸点季盐化剂作为本发明的季盐化剂时,使用密闭的反应器作为反应器,而且将反应中的反应器内部的压力维持在0.1~1MPaG、优选0.1~0.8MPaG、进一步优选0.1~0.6MPaG。由此,可以佳反应液中的季盐化剂的溶解量增多。在本发明中,优选预先在>^应器中加入DAM水溶液作为反应溶剂,向其中连续供给Da、季盐化剂和水。在无溶剂的状态下^^料反应时,所得的DAM形成结晶状,由于具有吸湿性而附着在反应器的内壁上,除热变得困难。此外,由于DAM形成结晶状而成为无氧状态,因此存在DAM发生聚合的问题。此外,为了解决该问题,还有以水为溶剂的方法,但是在这种情况下,原料Da发生7jC解,存在产物的纯度降低的问题。与此相对,在本发明中,通过使用DAM水溶液作为反应溶剂,可以高效地生产高纯度的DAM,因此优选。对于上述DAM水溶液中所含的DAM的种类没有特别限定,通常是与所得DAM种类相同的DAM。此外,对于上述DAM水溶液的浓度没有特别限定,根据需要可以设为各种各样的范围,通常上述DAM水溶液的浓度为50~84重量%,优选75~84重量°/。,更优选78~83重量%。此外,供给原料后反应而得的DAM水溶液的浓度也在上述范围内调整。在本发明中,只要各原料的反应进行,将作为反应溶剂的上述DAM水溶液和各原料加入反应器内的顺序就没有特别限定。具体可以列举例如预先将上述DAM水溶液加入^^应器中,然后连续供给各原料的方法,以及在供给上述原料的同时或者供给上述原料的过程中将DAM水溶液加入反应器内的方法等。作为上述各原料的供给速度,根据各原料的特性、反应器的大小和每单位时间的生产量等适当设定即可。例如,作为Da的供^it度,优选相对于反应器中的反应液的质量为3.0~70质量%/小时,更优选5.035质量%/小时。作为季盐化剂的供给速度,优选相对于反应器中的反应液的质量为1.0~30质量%/小时,更优选2.0~15质量%/小时。作为水的供给速度,优选相对于反应器中的反应液的质量为1.0~30质量%/小时,更优选2.0~15质量%/小时。通过将各原料的供^il度设为上述范围,可以以适当的原料比例进行反应,因而可以以高生产率制造高纯度的DAM,因此优选。进而,作为季盐化剂相对于Da的供给比例,优选在反应液中为几乎等摩尔的比例。此外,Da、季盐化剂和水可以供给到反应液中,也可以供给到反应器中的反应液的上部空间。如上所述,由于季盐化剂通过喷射器而供给到反应液中,因此优选供给到>^应液中。此外,对于Da,为了避免在其供给过程中析出DAC结晶而堵塞导入管,优选使Da导入管的前端位于^JI液的上部空间,由此处供给Da。外部热交换器将各原料连续供给到反应器内、将季盐化剂通过喷射器进行供给时,季盐化反应的反应性有增大的趋势,每单位时间的反应热量也有变大的趋势。然而,在本发明中,通过外部热交换器将一部分反应液冷却并通过喷射器循环供给到反应器内,因此反应热的除热极快速地进行。因此,反应温度的控制变得极其容易。仅使用设有套式热交换器的反应器时,难以进行温度控制,特别是生产量增多时必须进行大量除热,因此还存在增;^应器、或者不得不使用多个>^应器的问题。本发明的特征如下,即具有将用该循环泵(7)从该反应器(6)抽出的反应液供给该喷射器(1)的流路,在该流路的中途对该抽出的反应液进行冷却的热交换器(8)。该流路可以设置一个或两个以上的热交换器。用循环泵从反应器中抽出一部分反应液,接着供给热交换器。作为热交换器,优选不锈钢制、钛制或玻璃衬里制的热交换器,例如,可示例盘管式热交换器、散热片式热交换器以及螺旋式热交换器等。通过热交换器的冷却后的反应液以高压状态直接被供给到喷射器的喷嘴部,在喷嘴部产生用于抽吸季盐化剂的高推动力(图2)。这样,在本发明中,在短时间内将大量的反应液连续地用外部热交换器冷却并使之循环,因此即使在反应热量增大的情况下,除热效率也极高。因此,在本发明中,在将各原料连续地供给反应器内的阶段、反应的阶段,都能够将反应器内保持一定温度。作为此时的温度,优选30~80匸,更优选40~70匸。反应液的抽出在本发明中,在供给各原料的同时,将反应器内的反应液抽出。对于抽出反应液的时机没有特别限定,可以在开始供给各原料的同时抽出,还可以在开始供给各原料后稍过一会儿抽出。此外,反应液的抽出可以连续进行,也可以根据需要间歇地抽出。抽出的反应液的一部分通过循环泵供给到喷射器(1)的喷嘴部(2)。反应液的抽出速度根据目的适当设定即可。作为反应液的抽出速度,优选相对于反应器中的反应液的质量为5.0~130质量%/小时,更优选9.0~65质量o/。/小时。由此,由于以合适的原料比例进4亍>^应,因此可以以高生产率制造高纯度的DAM。加工槽在本发明中,优选将从反应器连续地抽出的反应液供给到一个以上的密闭的加工槽中,接着,使该加工槽内的反应液的压力为大气压。在此,所谓加工槽,是与反应器和/或后述的熟化槽相连接的槽,是指^^应液的压力降低为大气压,根据需要进一步曝气,由此将反应液中存在的季盐化剂等反应后的未反应物、特别是使用低沸点季盐化剂作为季盐化剂时的未反应低沸点季盐化剂除去,以此为目的的槽。例如,使用氯代甲烷作为低沸点季盐化剂时,在反应器内的反应液中溶解有未反应的氯代曱烷。反应液中的未反应的氯代甲烷水解而形成氯化氢,在最终产品的品质上来说不优选。因此,必须将未反应的氯代甲烷除去,但是直接将反应液的压力回复到大气压时,氯代甲烷一下子就挥散,此时反应液中的溶解氧也随之挥散,反应液变为低氧状态,因此有时反应液中的DAM会聚合。另一方面,使用加工槽时,可以使抽出的反应液压力阶段性地降低,能够解决上述问题。反应液向加工槽的供给可以连续地供给也可以间歇地供给,但是连续供给时,可以稳定地制造DAM,因此优选。作为加工槽的数量,至少为一个即可,但是从除去^^应后的未Jl应物、特别是使用低沸点季盐化剂作为季盐化剂时的未反应季盐化剂的观点出发,优选槽的数量多。加工槽的数量通常是l个以上,优选2个以上,进一步优选3个以上。此外,加工槽的大小、材质和结构可以根据使用原料和DAM的生产量等目的进行适当选择。具体可以使用与在上述反应器中例示的相同的情况。此外,对于加工槽的内部压力没有特别限定,优选M应器内的压力以下的压力,更优选大气压~0.7MPaG,进一步优选大气压。通过设为所述范围,可以防止反应液中的DAM的聚合,因此优选。此外,在本发明中,可以向输送到加工槽的反应液中喷入至少含有氧的气体。由此,可以向加工槽中的反应液供给氧而防止DAM聚合,并能够除去反应后的未反应物、特别是使用低沸点季盐化剂作为季盐化剂时的未反应低沸点季盐化剂,因此优选。作为上述气体,只要至少含有氧,对其种类就没有特别限定,通常使用空气。如上所述,在反应器中为了抑制Da的水解,优选在高浓度下使DAM反应,但是作为最终产品,为了使粘度降低而容易处理,为了防止在冬季的结晶化,优选将DAM设为60~80质量%。在这种情况下,优选在加工槽中添加水来达到最终产品浓度。熟化槽在本发明中,优选将从反应器连续地抽出的反应液进一步供给一个以上的密闭的熟化槽中。所谓熟化槽,是与反应器和加工槽相连接的槽,是指用于进行如下操作的槽,即,^^应率提高到高于从反应器抽出的反应液中的DAM反应率的(熟化)操作。通常以反应器、熟化槽和加工槽的顺序连接。具体地说,例如,可以将熟化槽内的压力维持在比>^应器内压力低的压力,进而使熟化槽内的温度为反应器内的温度以下的温度,^^应熟化。使用熟化槽时,即使在根据反应器中的反应条件等无法充分进行>^应的情况下,在熟化槽中仍可以佳^^应充分进行,可以抑制未反应的各原料在产品中残存的情况,因此优选。应说明的是,《^应液向熟化槽的供给可以连续地供给也可以间歇地供给,但是连续供给时,可以稳定地制造DAM,因此优选。对于熟化槽内的压力和温度没有特别限定。熟化槽内的压力通常是比反应器内压力低的压力,使用熟化槽时,在熟化槽中也可以设为大气压。作为压力,优选大气压~0.8MPaG,更优选大气压~0.6MPaG。此外,熟化槽内的温度通常为>^应器内的温度以下的温度即可,优选30~60*€。进而,优选将熟化槽内的压力保持在一定压力,熟化槽内的温度也优选保持为一定。此外,在本发明中,优选向熟化槽供给反应液,将上述反应液熟化之后,进一步向加工槽供给^^应液。由此,除了获得熟化槽的效果外,还获得加工槽的效果即防止反应液中的DAM聚合,并且能够除去反应后的未反应物、特别是使用低沸点季盐化剂作为季盐化剂时的未反应低沸点季盐化剂,因此优选。这种情况下,优选反应器、熟化槽和加工槽内的压力阶段性地降低。由此,可以防止由于反应液中溶解的季盐化剂一下子就挥散,此时反应液中的溶解氧也随之挥散,从而反应液变为低氧状态所引起的DAM聚合。作为此时的上述各槽内的压力,设为反应器、熟化槽和加工槽内优选的压力范围即可。应说明的是,在熟化槽中设为大气压时,在加工槽中仅进行曝气和水的添加即可。在本发明中,熟化槽的数量至少为一个即可,但是从提高生产率的观点出发,优选槽的数量多。熟化槽的数量通常是l个以上,优选2个以上,进一步优选3个以上。连接2个以上的熟化槽时,优选阶段性地降低压力。具体地说,连接2个熟化槽时,优选第一个熟化槽为0.05~0.8MPaG,第二个熟化槽为大气压~0.5MPaG。另外,熟化槽的大小、材质和结构可以根据使用原料和DAM的生产量等目的进行适当选择。具体可以使用与在反应器中例示的相同的情况。本发明的滞留时间([反应液质量/[反应液抽出速度(质量/时间))可以根据反应条件、加工槽、熟化槽的数量等设为各种各样的范围。通常,具有加工槽的双槽连续工艺的情况,上述滞留时间通常在4小时以上,优选4.5小时以上,进一步优选5小时以上。此外,具有熟化槽和加工槽的三槽连续工艺的情况,上述滞留时间通常在1小时以上,优选1.5小时以上,进一步优选2小时以上,更优选2~15小时。将上述滞留时间"没定在该范围时,可以降低源于上述原料的丙烯酸残留量,因此优选。此外,4艮据本发明得到的DAM中的源于上述原料的丙烯酸残留量通常在1500ppm以下,优选1200ppm以下,进一步优选1000ppm以下。实施例以下,通过实施例详细地说明本发明。应说明的是,单纯的"%,,记载意味着"质量%"。使用图2所示的反应装置,进行二甲基氨基乙基丙烯酸酯的氯代甲烷加成物(以下称为"DAC")的制造。作为反应槽(6),使用在内部具有搅拌机(9)、附带套式热交换器(14)、并且对内部壁面进行了玻璃衬里的101!13的槽型反应器。作为反应槽(6),使用进一步具有喷射器(1)、作为外部热交换器的盘管式热交换器(8)(总传热系数(U)x传热面积(A)=5972kcal/hr*X:)以7)的反应槽。通过泵(未图示)使由盐水冷却的20"C的水在盘管式热交换器中循环。将DAC的79。/。水溶液8000kg加入反应槽(6),密闭并加热到50t:。接着,一边用上述反应槽(6)的搅拌机(9)搅拌DAC水溶液,一边使循环泵(7)启动,通过盘管式热交换器(8)将DAC水溶液供给喷射器(1)的喷嘴部,开始循环。以反应槽(6)的内部压力为0.28MPaG的方式,经由喷射器(1)的抽吸部(3)将氯代曱烷(以下简记为"MC")从供给管(12)供给到密闭的反应槽(6)中。MC以274kg/小时的供给速度连续供给,且仅供给因反应而消耗的量,使得反应槽(6)的内部压力为0.28MPaG。然后,通过供给管(10)以730kg/小时的供给速度向反应槽(6)连续供给二曱基氨基乙基丙烯酸酯(以下称为"DA,,),同时通过供给管(11)以263kg/小时的供给速度向反应槽(6)连续供给水。使用套式热交换器(14)和盘管式热交换器(8),使冷却7jC循环,使得反应温度为50X:。所得的DAC水溶液的DAC浓度为80%,从配管(13)连续地抽出。连续地抽出的DAC水溶液供给到熟化槽(未图示)中,并减压到O.lMPaG使之熟化,进而将熟化后的反应液供给加工槽(未图示)并形成大气压,添加水使得DAC浓度为79%。其结果是,可以在反应温度为50X:下、以1250kg/小时的比率稳定地连续制造79。/。DAC水溶液。[实施例2除了将实施例1中的DA、MC和水的供给速度分别设为876kg/小时、329kg/小时和316kg/小时以外,其余用与实施例1相同的方法进行DAC的制造。其结果是,虽然冷却水用循环泵的能力充分,但是可以在反应温度为51t:下、以1500kg/小时的比率稳定地连续制造79。/。DAC水溶液。15[比较例1除了在实施例1中使用没有盘管式热交换器的反应装置,将DA、MC和水的供给iUL分别设为526kg/小时、197kg/小时和l卯kg/小时,并仅使用套式热交换器(14),使冷却水循环而使得反应温度达到50*C以外,其余用与实施例1相同的方法进行DAC的制造。其结果是,虽然以卯0kg/小时的比率开始79%DAC水溶液的连续制造,但是在制造中途超过目的反应温度而达到54"C,进而反应温度的上升不停止,冷却不足,无法进行温度控制,因此中止运转。[比较例2由于在比较例1中发生反应液的温度上升,因此降低生产能力来尝试DAC的连续制造。除了在比较例1中将DA、MC和水的供给速度分别设为394kg/小时、148kg/小时和142kg/小时以外,用与比较例1相同的方法进行DAC的制造。其结果是,虽然冷却水用循环泵的能力充分,但是可以在反应温度为51"C下、以675kg/小时的比率稳定地连续制造79。/。DAC水溶液。但是,只能以实施例的大致一半的制造能力稳定地连续制造。上述实施例和比较例的结果示于表1。[表l<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table>套式热交换器容量总传熟系数(U)x传热面积(A)=3,450kcal,/hr'*C外部热殳换器容量总传热系数抑x传热面积(A)=5,372keal/hr't:在使用外部热交换器的本发明的制造方法中,能够充分地除去反应热,具有高生产率。另一方面,仅使用套式热交换器的比较例1和2,首先在比较例1中,在比实施例少的DAC水溶液生产量(卯0kg/hr)的条件下,即使使用与实施例相同的反应容器连续供给氯代曱烷,也无法充分除去反应热,温度控制变难。即使不使用外部热交换器地使生产能力勉强提高,也无法进行温度控制,从而导致危险。此外,在比较例2中,以实施例的大约一半的生产量675kg/hr开始,能够进行温度控制。因此,为了确保与实施例相同的生产量,必须使反应器增大或者使用2台反应器。以及216706kcal/hr的除热,与此相比,在比较例1和2中,只能够进行实施例的大约一半的103500kcal/hr以及96600kcal/hr的除热。产业上的可利用性本发明的DAM制造方法,由于能够有效地冷却反应液来控制反应器内的温度上升,因此可以以高生产率制造高纯度的DAM。权利要求1、一种二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,其特征在于,向反应器连续地供给二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、季盐化剂和水的同时,将该反应器中的反应液连续地抽出来制造二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐,其中,从该反应器中抽出一部分反应液,通过热交换器进行冷却,将该冷却的反应液与季盐化剂一起用喷射器供给到该反应器内。2、如权利要求1所述的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,预先将二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐水溶液加入反应器后,向其中连续供给二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、季盐化剂和水。3、如权利要求1或2所述的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,将反应中的所述反应液的温度维持在30~80"C。4、如权利要求1~3中任一项所述的二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造方法,所述反应器是密闭的反应器,作为季盐化剂使用沸点在25x:以下的季盐化剂,将反应中的所述反应器的内部压力维持在0.10~1MPaG。5、如权利要求1~4中任一项所述的二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造方法,二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯是二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯,季盐化剂是氯代甲烷。6、如权利要求1~5中任一项所述的二烷基氨基烷基(曱基)丙烯酸酯季盐的制造方法,将从所述反应器连续地抽出的反应液供给到一个以上的密闭的槽中,接着,阶段性地将该槽内的反应液压力调整为大气压。7、一种二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐的制造装置,具有反应器(6),具有二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯的供给口(10)、水的供给口(11)、供给季盐化剂的喷射器(1)、反应液的抽出口(13)、抽出一部分反应液的循环泵(7)以及根据需要的搅拌桨(9),流路,用于将利用该循环泵(7)从该反应器(6)抽出的反应液进一步供给该喷射器(1),热交换器(8),在该流路的中途对该抽出的反应液进行冷却。全文摘要本发明提供一种通过有效地冷却反应液来控制反应器内的温度上升,从而以高生产率制造高纯度的DAM的方法,以及适合于该制造方法的制造装置。本发明涉及一种制造方法,其特征在于,在向反应器连续地供给二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯、季盐化剂和水的同时,将该反应器中的反应液连续地抽出来制造二烷基氨基烷基(甲基)丙烯酸酯季盐,其中,从该反应器中抽出一部分反应液,通过热交换器进行冷却,将该冷却的反应液与季盐化剂一起用喷射器供给到该反应器内。文档编号C07C213/08GK101516827SQ20078003558公开日2009年8月26日申请日期2007年9月25日优先权日2006年9月27日发明者后藤寿一,山本新树,广濑邦彦,青山武嗣申请人:Mt奥科高分子株式会社
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