[發(fā)明專利]一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的連續(xù)合成裝置和工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011247040.8
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112354508A
• 公開（公告）日: 2021-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄭萬強(qiáng);景肅;謝呈鵬;國鳳玲;趙勝國;張琪;張勝艷;姚慧玲
• 申請（專利權(quán)）人: 山東巴瑞生物醫(yī)藥科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: B01J19/24
• 分類號: B01J19/24;B01F13/10;B01F11/00;B01F3/22;C07C303/06;C07C303/44;C07C309/15
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 王志坤

本發(fā)明涉及醫(yī)藥化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2?丙烯酰胺基?2?甲基丙磺酸的連續(xù)合成裝置和工藝。首先提供了一種管式反應(yīng)器，包括：管狀容器，法蘭，連續(xù)進(jìn)料設(shè)備，加熱器，冷卻器，振蕩發(fā)生機(jī)構(gòu)，護(hù)套層、U形連接器和出料接收容器；所述管狀容器的管壁在360°環(huán)向的三個(gè)方向向內(nèi)凹陷，形成截面為等腰三角形擋板。AMPS的連續(xù)合成裝置包括上述管式反應(yīng)器，連續(xù)合成工藝包括：丙烯腈、發(fā)煙硫酸分別泵入混合器進(jìn)行混合后進(jìn)入管式反應(yīng)器，并通入氣體異丁烯，反應(yīng)溫度控制在40～60℃，震蕩頻率為50?60HZ；在管式反應(yīng)器內(nèi)停留1～2.5h后出料；經(jīng)過過濾、洗滌、干燥后得到產(chǎn)品。可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)流生產(chǎn)；并且收率高，污染少，工藝步驟簡單，成本較低，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及醫(yī)藥化工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的連續(xù)合成裝置和工藝。

背景技術(shù)

公開該背景技術(shù)部分的信息僅僅旨在增加對本發(fā)明的總體背景的理解，而不必然被視為承認(rèn)或以任何形式暗示該信息構(gòu)成已經(jīng)成為本領(lǐng)域一般技術(shù)人員所公知的現(xiàn)有技術(shù)。

2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸AMPS是一種現(xiàn)代最新工業(yè)化的磺酸系含烯基的強(qiáng)酸型水溶性陰離子單體，它極易自聚或與其它烯基單體共聚，它的聚合物都是優(yōu)秀功能高分子材料，具有增粘、分散、絮凝、固色和電解特性。

目前生產(chǎn)AMPS的工藝路線主要有：

1、二步法，此法是先將異丁烯加到醋酸-氯甲烷體系，再將混合物加入三氧化硫醋酸溶液,形成乙酰硫酸，之后再與異丁烯反應(yīng)，生成甲代丙烯基磺酸,最后與丙烯腈反應(yīng)生成AMPS。

2、一步法，此方法是低溫下，將異丁烯溶解于丙烯腈中，滴加發(fā)煙硫酸，然后將反應(yīng)混合物升溫至室溫繼續(xù)反應(yīng)2小時(shí)，隨后將反應(yīng)液分離，得白色結(jié)晶產(chǎn)品。

3、常溫分步法，目前國內(nèi)外普遍采用是的常溫合成法，即在室溫或在冷卻下，將發(fā)煙硫酸加入到兼作原料和溶劑的過量丙烯腈中，然后向反應(yīng)物中通入異丁烯，升溫至40℃～50℃,反應(yīng)一定時(shí)間，冷卻至室溫，得白色結(jié)晶。

4、叔丁醇路線，用叔丁醇及其衍生物為原料合成AMPS，反應(yīng)在與上述類似的體系中進(jìn)行，用含65％三氧化硫的發(fā)煙硫酸，反應(yīng)溫度較高。

其中一步法為目前較為完善及常用合成路線，但該反應(yīng)國內(nèi)均采用釜式間歇工藝，反應(yīng)時(shí)間長，開放式操作易接觸危險(xiǎn)化學(xué)物，能耗不穩(wěn)定，并且反應(yīng)原料包含強(qiáng)酸，易造成設(shè)備腐蝕。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供了一步法制備2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的連續(xù)流合成裝置和方法，將丙烯腈、異丁烯和發(fā)煙硫酸在一定溫度下發(fā)生反應(yīng)得到AMPS產(chǎn)品，不使用其他溶劑、助劑，且可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)流生產(chǎn)；并且收率高，污染少，工藝步驟簡單，成本較低，有利于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)。

具體地，本發(fā)明的技術(shù)方案如下所述：

在本發(fā)明的第一方面，提供一種管式反應(yīng)器，包括：管狀容器，法蘭，連續(xù)進(jìn)料設(shè)備，振蕩發(fā)生機(jī)構(gòu)和U形連接器；

所述連續(xù)進(jìn)料設(shè)備通過管道連接到所述管狀容器上；所述振蕩發(fā)生機(jī)構(gòu)位于連續(xù)進(jìn)料設(shè)備與管狀容器之間的管道上；

所述U形連接器連接各個(gè)管狀容器，所述法蘭位于管狀容器和U形連接器之間；

所述管狀容器的管壁在360°環(huán)向的三個(gè)方向向內(nèi)凹陷，形成截面為等腰三角形的等腰三角形擋板；

所述等腰三角形擋板以等距的方式分隔開，各個(gè)等腰三角形擋板平行設(shè)置。

在本發(fā)明的第二方面，提供一種2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的連續(xù)合成裝置，包括第一方面所述的管式反應(yīng)器，以及混合器、過濾洗滌干燥一體機(jī)、丙烯腈進(jìn)料裝置、發(fā)煙硫酸進(jìn)料裝置和異丙烯進(jìn)料裝置；