專利名稱：染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及關(guān)于芳香烴和/或雜環(huán)化合物制造染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn) 方法。
背景技術(shù)：
國內(nèi)于1973年開始已經(jīng)用芳香族化合物和(或)雜環(huán)化合物制造染料分散劑和 混凝土減水劑，其工藝是將芳香族化合物和(或)雜環(huán)化合物經(jīng)磺化、水解、縮合、中和、過 濾、干燥等工序得到染料分散劑和混凝土減水劑。其中磺化反應(yīng)是芳香族和(或)雜環(huán)化 合物和濃硫酸反應(yīng)，生成磺化物和水，根據(jù)磺化機(jī)理當(dāng)磺化生成水達(dá)到H值后，磺化反應(yīng)停 止。為了使磺化充分，往往磺化需要過量的硫酸，同時(shí)在磺化過程中產(chǎn)生比較多的二氧化硫 廢氣，對環(huán)境造成污染。由于硫酸過量，在中和時(shí)不但需要?dú)溲趸c，還需要?dú)溲趸}作為 中和劑。氫氧化鈉主要中和生產(chǎn)芳香族化合物和(或)雜環(huán)化合物磺酸部分，氫氧化鈣中 和過剩的硫酸部分，生成硫酸鈣，其量很大，再經(jīng)過濾棄去濾渣，不但浪費(fèi)資源，對環(huán)境也造 成污染。中國專利CN1522995和CN1081451磺化工藝中，采用減少硫酸用量，選擇適當(dāng)沸點(diǎn) 的惰性溶劑方法進(jìn)行磺化使溶劑與生成的水形成共沸物，將水帶出反應(yīng)體系外來到達(dá)磺化 完全的目的，最后中和只用氫氧化鈉，免去氫氧化鈣中和過濾工序。但此法需大量的惰性溶 劑，雖然可以回收再利用，但仍然有一定的損耗，對環(huán)境或多或少造成一定的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于提供染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，采用真 空狀態(tài)下磺化，將磺化過程中生成的水及時(shí)帶出體系外使磺化反應(yīng)完全，其優(yōu)點(diǎn)不需要加 入過量的硫酸，基本硫酸用量與產(chǎn)芳香族化合物和(或)雜環(huán)化合物1 1-0.7 1，中和 只需要?dú)溲趸c。得到的分散劑和減水劑中硫酸鈉含量低于7%，同時(shí)幾乎不含鈣鎂離子， 各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到要求。本發(fā)明是通過下述技術(shù)方案解決上述技術(shù)問題的染料分散劑和混凝土減水劑生 產(chǎn)的磺化工藝，將芳香烴和/或雜環(huán)化合物與濃硫酸混合進(jìn)行磺化反應(yīng)，在磺化反應(yīng)過程 中進(jìn)行抽真空移出反應(yīng)生成的水，然后將磺化料與甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，再進(jìn)行中和反應(yīng)，合 成出染料分散劑和/或混凝土減水劑。作為優(yōu)選，所述抽真空的真空度控制在0. OlMpa-O. 09Mpa。作為優(yōu)選，所述芳香烴化合物為萘或甲基萘或二甲基萘或其任意兩種或兩種以上 的混合物。作為優(yōu)選，所述雜環(huán)化合物為苊或芴或氧芴或其任意兩種或兩種以上的混合物。作為優(yōu)選，所述芳香族和/或雜環(huán)化合物與硫酸克分子比為1 1-0.7 1之間。作為優(yōu)選，所述磺化反應(yīng)溫度在110°C _150°C。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是在一定真空度條件下進(jìn)行磺化反應(yīng)，使生成的水完全排除反應(yīng)體
3系之外，確保磺化順利進(jìn)行。改變了以往采用過量硫酸達(dá)到充分磺化的目的。然后再與甲 醛縮合，再中和等工序。改變了以往產(chǎn)用氫氧化鈉和石灰兩種堿進(jìn)行中和，只采用氫氧化鈉 中和省去過濾，且硫酸納含量在5-7左右，縮短生產(chǎn)工藝，提高生產(chǎn)效益。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1稱取甲基萘142克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開 動(dòng)攪拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加98克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到 150°C同時(shí)開始抽真空達(dá)到0.06Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié) 束。停止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺 化可重新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。 滴畢，升溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘 干，稱取得量213克。實(shí)施例2稱取萘128克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪 拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加90克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到160°C 同時(shí)開始抽真空達(dá)到0.06Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停 止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺化可重 新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。滴畢，升 溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘干，稱取 得量219克。實(shí)施例3稱取芴166克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪 拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加90克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到140°C 同時(shí)開始抽真空達(dá)到0.085Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停 止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺化可重 新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。滴畢，升 溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘干，稱取 得量245克。實(shí)施例4稱取苊154克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪 拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加90克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到140°C 同時(shí)開始抽真空達(dá)到O.OSMpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停 止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺化可重 新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。滴畢，升 溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘干，稱取 得量243克。實(shí)施例5稱取苯并氧芴168克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，
4開動(dòng)攪拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加90克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫 到140°C同時(shí)開始抽真空達(dá)到0. 09Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng) 結(jié)束。停止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次 磺化可重新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。 滴畢，升溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘 干，稱取得量250克。實(shí)施例6稱取芴苊氧芴以1 1 1共162克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500 毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°c開始滴加90克98%的硫酸。 滴加完畢，在升溫到140°C同時(shí)開始抽真空達(dá)到0. OSMpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保 溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和 油層。油層下次磺化可重新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制 溫度不超過90°C。滴畢，升溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液 堿中和。中和料烘干，稱取得量243克。實(shí)施例7稱洗油142克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪 拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加98克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到135°C 同時(shí)開始抽真空達(dá)到0.06Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停 止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺化可重 新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。滴畢，升 溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘干，稱取 得量221克。實(shí)施例8稱洗油142克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪 拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加90克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到135°C 同時(shí)開始抽真空達(dá)到0.06Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停 止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺化可重 新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。滴畢，升 溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘干，稱取 得量216. 2克。實(shí)施例9稱洗油142克放入裝有攪拌器、溫度計(jì)、冷凝管的500毫升的四口燒瓶中，開動(dòng)攪 拌，加熱爐加熱。當(dāng)溫度升到110°C開始滴加80克98%的硫酸。滴加完畢，在升溫到135°C 同時(shí)開始抽真空達(dá)到0.06Mpa.時(shí)，并保溫，有水和油流出。當(dāng)保溫3小時(shí)后，反應(yīng)結(jié)束。停 止真空，冷卻到120°C，加水水解測酸度。收集并分離流出水層和油層。油層下次磺化可重 新利用。當(dāng)磺化料冷卻到80°C時(shí)開始滴加37%甲醛60克，控制溫度不超過90°C。滴畢，升 溫到100-105°C進(jìn)行縮合反應(yīng)。保持6小時(shí)結(jié)束。加入32%液堿中和。中和料烘干，稱取 得量220克。上述實(shí)施例具體參數(shù)參閱表1表 1
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經(jīng)測試結(jié)果如下表作為分散劑測試結(jié)果 作為減水劑測試結(jié)果 標(biāo)準(zhǔn)和檢驗(yàn)方法分散劑是按行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)HG/T2499-2006。減水劑是按GB/T8077-2000。結(jié)果按上述工藝合成的產(chǎn)品性能符合要求。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與 修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，將芳香烴和/或雜環(huán)化合物與濃硫酸混合進(jìn)行磺化反應(yīng)，其特征在于，在磺化反應(yīng)過程中進(jìn)行抽真空移出反應(yīng)生成的水，然后將磺化料與甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，再進(jìn)行中和反應(yīng)，合成出染料分散劑或混凝土減水劑。
2.如權(quán)利要求1所述的染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，其特征在于，所 述抽真空的真空度控制在0. OlMpa-O. 09Mpa。
3.如權(quán)利要求1所述的染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，其特征在于，所 述芳香烴化合物為萘或甲基萘或二甲基萘或其任意兩種或兩種以上的混合物。
4.如權(quán)利要求1所述的染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，其特征在于，所 述雜環(huán)化合物為苊或芴或氧芴或其任意兩種或兩種以上的混合物。
5.如權(quán)利要求1所述的染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，其特征在于，所 述芳香族和/或雜環(huán)化合物與硫酸克分子比為1 1-0.7 1之間。
6.如權(quán)利要求1所述的染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，其特征在于，所 述磺化反應(yīng)溫度在110°C -150°c。
全文摘要
本發(fā)明涉及關(guān)于芳香烴和/或雜環(huán)化合物制造染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)方法。染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，將芳香烴和/或雜環(huán)化合物與濃硫酸混合進(jìn)行磺化反應(yīng)，在磺化反應(yīng)過程中進(jìn)行抽真空移出反應(yīng)生成的水，然后將磺化料與甲醛進(jìn)行縮合反應(yīng)，再進(jìn)行中和反應(yīng)，合成出染料分散劑和/或混凝土減水劑。本發(fā)明提供的染料分散劑和混凝土減水劑生產(chǎn)的磺化工藝，采用真空狀態(tài)下磺化，將磺化過程中生成的水及時(shí)帶出體系外使磺化反應(yīng)完全，其優(yōu)點(diǎn)不需要加入過量的硫酸，基本硫酸用量與產(chǎn)芳香族化合物和(或)雜環(huán)化合物1∶1-0.7∶1，中和只需要?dú)溲趸c。得到的分散劑和減水劑中硫酸鈉含量低于7％，同時(shí)幾乎不含鈣鎂離子，各項(xiàng)性能指標(biāo)均達(dá)到要求。
文檔編號(hào)C04B103/30GK101898926SQ20091009890
公開日2010年12月1日 申請日期2009年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月25日
發(fā)明者丁繼英, 宋永良, 張勇, 楊慧芬, 王家豐, 邱學(xué)妹 申請人:浙江五龍化工股份有限公司