一种反应精馏法制备高质量分散剂mf的方法
【专利说明】-种反应精溜法制备高质量分散剂MF的方法
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技术领域： 本发明属于化工、纺织、建筑等领域，设及一种化学助剂的制备方法，具体设及一种反 应精馈法制备高质量分散剂MF的方法。
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【背景技术】： 分散剂主要是用于还原染料或者分散染料，用作分散剂或者填充剂，主要用于分散染 料、还原染料研磨时的加工剂与分散剂。分散剂可使染料色光鲜艳，色力增高，着色均匀。分 散剂还可W与各种分散剂进行复配，来满足各种分散染料和还原染料的商品化要求;还可 用作混凝±的早强减水剂;可W用作还原染料研磨时的分散剂和还原染料悬浮体染色法染 色时的分散剂；W及橡胶工业乳胶的稳定剂、制革业的助轉剂。
[0003] 分散剂除了用于还原、分散染料作研磨分散剂和标准化时的填充剂，也可用于色 染制造时的扩散剂。
[0004] 分散剂在印染工业中主要用作还原染料悬浮体乳染，稳色酸法染色和分散，可溶 性还原染料的染色。
[0005] 它的功能是其分子中亲油性糞核与分散染料晶体颗粒相吸引，分散染料吸附在染 料晶体颗粒表面，其横酸则指向溶剂(水），形成染料晶体颗粒周围的能垄，造成带电粒子的 相互排斥，使染料晶体在水中均匀地扩散。
[0006] 将糞、甲基糞、洗油等在浓硫酸中横化得到相应的横酸产物;有些则进一步去缩 合、中和等步骤制备MF分散剂等。在运些过程中均需要质量分数>90%的浓硫酸，反应是在 160°C的高溫下进行;另外，横化过程中生成分子水，使硫酸浓度下降而失去横化能力，因此 在实际反应中，硫酸用量都需要过量20%W上才能保证有机物横化完全，由此产生大量的稀 废酸液，对产品质量带来不利的影响。
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【发明内容】
： 针对上述传统的分散剂MF生产废料难处理、工艺过程中氧化、二次横化等缺陷，本发明 提供一种W糞、甲基糞、洗油与硫酸等摩尔比，完全反应的反应精馈技术生产高质量分散剂 MF的方法。
[000引为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为： 一种反应精馈法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于，包括W下步骤： (1) 横化： 在带有精馈的反应蓋中，将接近等摩尔比的硫酸与反应物一起进行反应精馈，硫酸与 反应物进行横化反应，同时生成水，硫酸浓度下降；横化反应热用于精馈，将生成的水与硫 酸分离采出，提高蓋内的硫酸浓度，反应物回馈入反应蓋继续进行横化反应，整个过程中由 于精馈采出水、横化生成水达到平衡，蓋内溫度稳定在130~175°C之间，直至蓋内硫酸反应 消耗完全； 所述反应物为糞、甲基糞、洗油的一种； (2) 水解： 横化反应后，残留的α糞横酸加水发生水解反应，水解反应时间为0~0.化，溫度为100 ~140。。 (3) 缩合:将步骤(2)获得的水解反应产物中，加入多聚甲醒或甲醒溶液和水发生缩合 反应； (4) 中和:将步骤(3)缩合反应产物调节pH值至6-8,干燥，即得高质量的分散剂MF。
[0009] 进一步的设置如下： 步骤（1)中：反应物与硫酸的摩尔比为1:0.99~1.03;横化反应溫度优选为130~165 °(：，时间为1~10.〇}1。
[0010] 在latm下，质量浓度50%的硫酸沸点约为124°C，质量浓度70%的硫酸沸点为170°C， 当蓋内溫度为130~165°C时，硫酸的浓度为50~68%，该浓度的硫酸即可作为横化剂将甲基 糞横化为相应的横酸。
[0011] 步骤（1)中：横化反应与精馈脱水过程同时进行，即反应精馈技术，利用横化反应 热将水从塔顶分出，从而保证横化剂硫酸的反应浓度。
[0012] 本发明采取的工作原理如下： 由于本发明采用的反应精馈技术是将横化反应与精馈脱水过程有机的结合，因此无需 选择浓硫酸，当硫酸浓度达不到横化反应所需浓度时，通过精馈脱水，水为轻组分，在精馈 过程中，从精馈塔顶采出，蓋内的硫酸浓度上升，蓋内溫度上升；当蓋内溫度上升至为130~ 175°C，硫酸与反应物发生横化反应，同时生成水，此时，硫酸浓度下降，运样，整个过程中由 于精馈采出水、横化生成水达到平衡，蓋内溫度稳定在130~175°C之间，直至蓋内硫酸反应 消耗完全。
[0013] 本发明由于采用的反应精馈技术是将横化反应与精馈脱水过程有机的结合，使横 化反应产生的反应热则用于精馈蓋底加热能，从而节省了精馈蒸汽消耗、横化蓋的冷却能 耗。
[0014] 步骤（1)中：精馈过程中，精馈塔顶馈出液中只采出水，上层甲基糞油回馈入反应 蓋进行横化反应。
[001引由于反应物(糞、甲基糞、洗油化各种溫度均有较高的蒸汽压，在精馈除水过程中 部分反应物也同时汽化进入塔顶。反应物和水一起被冷凝后需用一个油水分离罐，将罐中 下部的水采出，而将罐中上部的反应物返回横化反应蓋，进行进一步的横化反应。
[0016] 所述的步骤(2)中：水解反应的时间很短为0~0.化，溫度为100~140°C，即可W 不进行水解步骤(当水解反应时间为加寸），而直接进行步骤(3)的缩合。
[0017] 由于横化反应是一个可逆反应，α糞横酸的稳定性差，水解速度大于β糞横酸。低浓 度硫酸在精馈提浓过程中，α糞横酸也同时被水解，因此横化结束后，α糞横酸含量低，β糞横 酸含量高。因此与传统生产工艺不同，可W不进行水解反应，或水解反应时间很短，可W在 0.化时间内完成。
[0018] 本发明的工作原理和有益效果如下： 本发明采用接近摩尔当量硫酸与反应物(0.99~1.03:1)反应，原料利用率高，过量硫 酸控制在3%W内，中和碱需用量少，节约成本的同时，使产品中硫酸钢的含量小于5%。
[0019] 本发明所使用的硫酸可W是浓硫酸、也可W是稀硫酸，与反应物横化反应的同时 利用精馈浓缩，将横化反应进行彻底，生产高质量的分散剂MF。
[0020] W下结合【具体实施方式】对本发明做进一步说明。
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【具体实施方式】： 实施例1: 向反应瓶中加入150g工业甲基糞(纯度> 95%，1. Omol)，180.0 g硫酸（质量浓度:55%， 1.0Imo 1)，升溫到130°C开始回馈，采出水，继续精馈升溫到150~160°C反应7h，反应结束 后，测得酸度为22%。降溫到95°C，加入30.7g多聚甲醒（纯度> 99%，Imol W甲醒计）和 54.Og水，逐渐升溫到100~11(TC，保溫lOh，保溫过程中加水控制在合适的粘度下聚合。反 应结束后加入液碱调节抑=6~8，干燥，得到MF分散剂。
[0022] 实施例2: 向反应瓶中加入200g洗油，200.0g硫酸（质量浓度:45%，1.01111〇1)，升溫到130°(：开始 回馈，采出水，继续精馈升溫到150~160°C反应化，反应结束后，测得酸度为21%;降溫到95 °C，加入30.7g多聚甲醒(纯度> 99%，Imol W甲醒计）和54. Og水，逐渐升溫到100~110°C， 保溫lOh，保溫过程中加水控制在合适的粘度下聚合。反应结束后加入液碱调节抑=6~8， 干燥，得到MF分散剂。
[0023] 实施例3: 向反应瓶中加入lOO.Og硫酸（质量浓度：98%，1.00111〇1)并滴加100°(：的工业甲基糞 150旨(纯度>95%，1.0111〇1)，体系自然升溫(利用横化反应热）到130°(：开始并出现回馈，继 续滴加甲基糞，补充加热并精馈升溫到150~160°C反应7h，反应结束后，测得酸度为22%。 降溫到95°C，加入30.7g多聚甲醒(纯度> 99%，Imol W甲醒计）和54. Og水，逐渐升溫到100 ~11(TC，保溫lOh，保溫过程中加水控制在合适的粘度下聚合。反应结束后加入液碱调节抑 =6~8，干燥，得到分散剂MF。
[0024] 产品检测： 将本发明实施例1-3制备的分散剂MF，分别进行性能指标检测，如表1所示： 分散剂的硫酸钢含量按GB/T6366-1992中表面活性剂关于无机硫酸盐含量的测定要求 进行。
[0025] 表1:本发明实施例与现有技术的性能对照
[0026] 如表1所示:将本发明制备的分散剂MF，硫酸钢含量均低于5%。
[0027] 1、硫酸用量少，使用的硫酸浓度低。
[0028] 本发明采用采用反应精馈技术，使硫酸与反应物在等当量的投料比之下；使反应 物糞横化更彻底，生成的产物质量高，硫酸钢含量低。
[0029] 2、反应所需能耗低。
[0030] 本发明采用反应精馈技术，使横化反应热得到有效利用，减少蒸汽消耗，节约能 源。
[0031] 3、无固废或含酸废水产生。
[0032] 本发明克服了传统工艺易产生硫酸巧固废和含酸废水的技术缺陷，具有更好的环 保性能。
【主权项】
1. 一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于，包括以下步骤： (1) 磺化： 在带有精馏的反应釜中，将接近等摩尔比的硫酸与反应物一起进行反应精馏，硫酸与 反应物进行磺化反应，同时生成水，硫酸浓度下降；磺化反应热用于精馏，将生成的水与硫 酸分离采出，提高釜内的硫酸浓度，反应物回馏入反应釜继续进行磺化反应，整个过程中由 于精馏采出水、磺化生成水达到平衡，釜内温度稳定在130~175 °C之间，直至釜内硫酸反应 消耗完全； 所述反应物为萘、甲基萘、洗油的一种； (2) 水解： 磺化反应后，残留的α萘磺酸加水发生水解反应，水解反应时间为0~〇.5h，温度为100 ~140。。； (3) 缩合:将步骤(2)获得的水解反应产物中，加入多聚甲醛或甲醛溶液和水发生缩合 反应； (4) 中和:将步骤(3)缩合反应产物调节pH值至6-8，干燥，即得高质量的分散剂MF。2. 根据权利要求1所述的一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于:步 骤（1)中：反应物与硫酸的摩尔比为1:0.99~1.03;磺化反应温度为130~165°C，时间为1~ 10.0h〇3. 根据权利要求1所述的一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于:步 骤(1)中：磺化反应与精馏脱水过程同时进行，即反应精馏技术，将磺化反应热用于分离水， 水从塔顶分出，从而保证磺化剂硫酸的反应浓度。4. 根据权利要求1所述的一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于:步 骤（1)中：精馏过程中，精馏塔顶馏出液中只采出水，上层反应物回馏入反应釜进行磺化反 应。5. 根据权利要求1所述的一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，其特征在于:所 述的步骤(2)中：水解反应的时间为0~0.5h，温度为100~140 °C。
【专利摘要】本发明公开了一种反应精馏法制备高质量分散剂MF的方法，包括以下步骤：磺化反应、水解反应、缩合反应、中和后干燥，其中：磺化反应精馏的反应釜中，将等摩尔的硫酸与反应物一起进行反应精馏并发生磺化反应，磺化反应生成的水从塔顶采出，反应物回馏入反应釜继续进行磺化反应，整个过程中由于精馏采出水、磺化生成水达到平衡，釜内温度稳定在130～175℃之间，直至釜内硫酸反应消耗完全；采用本发明的制备方法，工艺简单稳定、能量利用率高，制得的分散剂产品性能稳定、质量好。
【IPC分类】C07C309/36, C07C303/32, C07C303/44, C07C303/06, C07C303/22
【公开号】CN105712906
【申请号】CN201610183582
【发明人】季根忠, 章思怡, 戚天木, 李俊
【申请人】绍兴文理学院