本发明涉及一种巯基乙酸的生产方法，具体涉及一种高产率巯基乙酸的生产方法。
背景技术：
巯基乙酸，简称TGA，又名硫代乙醇酸，其分子中同时含有巯基和羧酸基两个基团，是一种重要的化工原料和化学中间体，被广泛应用于化工、轻工、制药、石油开采和选矿等行业。随着精细化工的发展，其应用领域正在不断扩大，需求量也在快速增加。但是由于国内生产技术相对落后，生产能力较小，特别是高品质的巯基乙酸主要依赖进口。巯基乙酸的工业生产主要是由含硫的亲核试剂与氯乙酸盐反应制得，根据亲核试剂的不同可分为硫脲法、硫氢化钠法、硫代硫酸钠法、多硫化钠法、三硫代碳酸钠法、烷基磺原酸盐法等。硫氢化钠法生产巯基乙酸特别是常压法生产巯基乙酸，具有工艺简单、原料易得，生产成本低等优点，是目前工业上普遍采用的方法。然而巯基乙酸因含有-SH键，在生产过程中易发生氧化反应生成二硫代二乙酸，从而导致产率低，这也是制约国内巯基乙酸生产企业的技术瓶颈。因此如何防止巯基乙酸氧化是提高巯基乙酸产率，降低巯基乙酸生产成本的技术关键，张展等采用自制的锌汞齐还原柱对巯基乙酸合成液进行了还原，将二硫代二乙酸还原为巯基乙酸，美国专利(US:2594030-1952-4-22)也是采用还原法处理巯基乙酸氧化产物，罗艳辉采用自制电解槽对巯基乙酸氧化产物进行了还原研究，这些实验结果表明还原法虽可提高巯基乙酸的产率，但增加了成本，而且带来了锌盐，电解液等的处理困难，因此如何阻止二硫代二乙酸的生成是提高巯基乙酸产率的最佳途径。
技术实现要素：
本发明的目的是解决上述技术问题，提供一种高产率巯基乙酸的生产方法，本发明还原法提高巯基乙酸产率，将巯基乙酸氧化产物消灭在萌芽状态，提高巯基乙酸的产率，减少巯基乙酸氧化产物带来的处理压力，降低生产成本。
本发明高产率巯基乙酸的生产方法，将200-300份合成液、3-9份的还原剂和10-50份水进行合成反应，其中，以上原料均以质量份数计。
所述的合成液为氯乙酸钠与硫氢化钠的混合物。
氯乙酸钠与硫氢化钠的物质的量比为1:1.1-1.3。
所述还原剂为亚硫酸钠、硼氢化钠、抗坏血酸或硫代硫酸钠中的一种、两种或两种以上任意比例的混合物。
所述的高产率巯基乙酸的生产方法，包括步骤：
(1)将还原剂和水配制成溶液；
(2)步骤(1)所得溶液与合成液进行合成反应；
(3)反应完毕后进行酸化得巯基乙酸水溶液；
(4)巯基乙酸水溶液经过萃取、蒸馏分离出巯基乙酸成品。
所述步骤(1)中还原剂溶液的浓度为15％-20％；所述步骤(2)中还原剂用量为合成液质量的1.0％-4.5％；所述步骤(3)中酸化所用的酸为28.0％-30.0％的盐酸。
所述步骤(2)中合成反应的温度为65℃-75℃，反应的时间为15-20min。
酸化后溶液的pH值为1-1.5。
所述步骤(4)中，萃取方式为逆流萃取。
萃取剂为异丙醚。
所述步骤(4)中异丙醚与巯基乙酸水溶液体积比为1:1。
步骤(4)萃取后的萃余相中巯基乙酸残余量＜0.2％。
合成反应在常压下进行。
所述的合成液为硫氢化钠和氯乙酸钠按一定比例的混合物，在反应过程中易发生副反应生成含有二硫键的二硫撑二乙酸。
所述步骤(4)中采用常压和减压蒸馏。
本发明在合成过程中加入还原剂，将巯基乙酸氧化产物二硫撑二乙酸及时还原为巯基乙酸，起到抑制巯基乙酸氧化反应的作用，明显提高巯基乙酸的产率。
本发明在巯基乙酸合成过程中加入还原剂，降低副反应的发生，减少副产物的生成量，减轻后处理的负担，是绿色环保的合成方法。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明还原法提高巯基乙酸产率的方法，解决了上述问题，将巯基乙酸氧化产物消灭在萌芽状态，明显提高了巯基乙酸的产率，减少巯基乙酸氧化产物带来的处理压力，降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的说明，但本发明的内容不仅限于本实施例中所涉及的内容。
实施例1
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：200份合成液、9份亚硫酸钠、40份水。
其中，合成液是氯乙酸钠和硫氢化钠按摩尔比为1:1.1组成的混合液，
氯乙酸钠的质量浓度为50％，硫氢化钠的质量浓度为27％。
生产方法包括以下步骤：
(1)将9.0份亚硫酸钠加入到40份水中搅拌溶解；
(2)将步骤(1)所得溶液与200份合成液一起加入反应器；
(3)在68℃下反应16min，然后降温至45℃；
(4)用30.0％盐酸酸化至pH值为1.1，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
实施例2
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：220份合成液、4.0份硼氢化钠、23.0份水
其中，合成液是氯乙酸钠和硫氢化钠按摩尔比1:1.2组成的混合液，氯乙酸钠的质量浓度为50％，硫氢化钠的质量浓度为27％。
生产方法包括以下步骤：
(1)将4.0份的硼氢化钠加入到23.0份水中搅拌溶解；
处理方法包括以下步骤：
(2)将步骤(1)所得溶液与220份合成液一起加入反应器；
(3)在70℃下反应17min，然后降温至45℃；
(4)用29.0％盐酸酸化至pH值为1.1，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
实施例3
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：250份釜底残液、2.0份抗坏血酸+3.0份亚硫酸钠、30.0份水。
其中，合成液是氯乙酸钠和硫氢化钠按摩尔比为1:1.3组成的混合液，氯乙酸钠质量浓度为50％，硫氢化钠的质量浓度为27％。
处理方法包括以下步骤：
(1)将2.0份抗坏血酸+3.0份亚硫酸钠加入到23.0份水中搅拌溶解；
(2)将步骤(1)所得溶液与250份合成液一起加入反应器；
(3)在72℃下反应15min，然后降温至45℃；
(4)用29.0％盐酸酸化至pH值为1.3，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
实施例4
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：300份合成液、6.0份硫代硫酸钠+2.0份亚硫酸钠、45.0份水。
其中，合成液是氯乙酸钠和硫氢化钠按摩尔比为1:1.25组成的混合液，氯乙酸钠的质量浓度为50％，硫氢化钠的质量浓度为27％。
处理方法包括以下步骤：
(1)将6.0份硫代硫酸钠+2.0份亚硫酸钠加入到45.0份水中搅拌溶解；
(2)将步骤(1)所得溶液与300份合成液一起加入反应器；
(3)在75℃下反应15min，然后降温至45℃；
(4)用29.0％盐酸酸化至pH值为1.5，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
实施例5
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：200份合成液、7.0份抗坏血酸、46.0份水。
其中，合成液是氯乙酸钠和硫氢化钠按摩尔比为1:1.15组成的混合液，氯乙酸钠的质量浓度为48％，硫氢化钠的质量浓度为28％。
处理方法包括以下步骤：
(1)将7.0份抗坏血酸加入到46.0份水中搅拌溶解；
(2)将步骤(1)所得溶液与200份合成液一起加入反应器；
(3)在65℃下反应20min，然后降温至45℃；
(4)用30％的盐酸酸化至pH值至1.3，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
实施例6
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：300份合成液、7.0份硫代硫酸钠、25.0份的水，进行还原反应。
其中，合成液是硫氢化钠和氯乙酸钠按摩尔比为1.2:1组成的混合液，氯乙酸钠的质量浓度为45％，硫氢化钠的质量浓度为30％。
处理方法包括以下步骤：
(1)将7.0份硫代硫酸钠7加入到25.0份水中搅拌溶解；
(2)将步骤(1)所得溶液与300份合成液一起加入反应器；
(3)在69℃下反应18min，然后降温至45℃；
(4)用28％的盐酸酸化至pH值至1.4，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
实施例7
硫氢化钠法高产率巯基乙酸的生产方法，由如下质量份数的合成液和还原剂反应而成：280份合成液、2.0份硼氢化钠+3.0份抗坏血酸+2.0份的硫代硫酸钠、50.0份水。
其中，合成液是硫氢化钠和氯乙酸钠按摩尔比为1.3:1组成的混合液，氯乙酸钠的质量浓度为40％，硫氢化钠的质量浓度为25％。
处理方法包括以下步骤：
(1)将2.0份硼氢化钠+3.0份抗坏血酸+2.0份的硫代硫酸钠加入到50.0份水中搅拌溶解；
(2)将步骤(1)所得溶液与280份合成液一起加入反应器；
(3)在73℃下反应18min，然后降温至45℃；
(4)用28％的盐酸酸化至pH值至1.5，得巯基乙酸水溶液；
(5)用异丙醚进行萃取，然后常压分离出异丙醚，减压蒸馏收集巯基乙酸产品。
七个实施例所得巯基乙酸水溶液，滴定分析巯基乙酸含量，计算巯基乙酸的产率，结果见表1。
表1实施例1-7合成的中巯基乙酸产率
由表1可以看出，实施例2、实施例6的巯基乙酸产率较高，达到了93％以上。