2―丙烯酰胺基―2―甲基丙磺酸合成岗位工艺分析.doc

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2—丙烯酰胺基一2—甲基丙磺酸合成岗位工艺分析
【摘要】主要论述了 2-丙烯酰胺基 -2-甲基丙磺酸 （AMPS） 的生产合成工艺，并对合成岗位操作中可能出现的问题进行 了研究和探讨，提出了相应的解决方案。
【关键词】AMPS,生产工艺，丙烯腈，异丁烯
1 前言
2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸简称 AMPS,分子式 C7H13NO4S为白色结晶固体，是一种丙烯酰胺系阴离子单 体，也是一种带有磺酸基团的乙烯基单体，它具有染色亲和 性、导电性和对二价阳离子很好的耐受力。目前， AMPS在
国内诸多领域得到广泛的应用,尤其是在水处理剂生产行业, 已成为众厂家新技术产品的原料；该产品聚合物在油田三采 领域亦倍受关注,是提高三次采油产量必不可缺的原料之一； 在腈纶生产行业国外已普遍应用。
AMPS合成主要以丙烯腈、异丁烯、发烟硫酸为原料， 将发烟硫酸加到丙烯腈和异丁烯混合物中直接反应得到成 品。
2AMPS的生产
生产方法概述
目前主要的合成 AMPS的方法有一步法和二步法两种。
一步法。 2-丙烯酰胺基 -2-甲基丙磺酸单体是强酸性
而且具有较强的吸湿性，主要是在丙烯腈既作溶剂又作反应 物料的前提下，与异丁烯和发烟硫酸一起反应制得 2-丙烯酰
胺基 -2-甲基丙磺酸。反应式如下：
CH2=CHCN+ CH2=( CH3) 2+H2SO4 (S03) —
CH2=CH-CO-NH-C( CH3) 2CH2SO3H (2— 1)
二步法 在反应溶剂丙烯腈存在下，首先将异丁烯磺化得到中间 体，然后在发烟硫酸存在下与丙烯腈反应或者在丙烯腈和发 烟硫酸的混合物中添加异丁烯而制得，反应式如下：
磺化：CH2=C( CH3) 2+H2SO4— CH2=C( CH3) -CH3SO3H
(2 — 2)
水解：CH2=C( CH3) -CH2SO3H+CH2=CHC忖
CH2=CH-CO-NH-C( CH3) 2CH2SO3H ( 2—3)
本研究是将过量的丙烯腈既作溶剂又作反应物料，以加 快传质传热，减少副反应副产物的生成。在低温下加入硫酸 及稳定剂，在搅拌下通入异丁烯使其一起反应，产物从混合 物之中析出，干燥后加入溶剂及稳定剂后升温使其溶解，再 冷却使产物重新结晶析出，干燥后得高纯度单体。
生产工艺 首先，三大原料(丙烯腈、硫酸、异丁烯)进行反应， 然后进行离心分离，经干燥后生成粗品，离心出的滤液进行 回收（丙烯腈回收） 。再将粗品放入接料釜，加入醋酸进行 溶解，然后转入精制釜进行重结晶，完成后进行离心，干燥 后生成成品进行包装，离心出的滤液进行回收。生产工艺流 程图如下图所示：
3 合成单元的工艺流程 合成单元主要包括：原料从储罐转到中间罐、从中间罐 转入到反应釜、设定参数进行反应、反应结束后恒温、降温 五个部分。
工艺流程图。工艺流程图下如图所示： 腈罐中的丙烯腈按一定比例转入装置区丙烯腈罐，开泵 对丙烯腈罐中的丙烯腈进行循环。打开异丁烯罐至装置异丁 烯气相平衡线阀门，打开异丁烯贮罐至泵入口阀、出口阀， 启动泵，将异丁烯按要求打至装置异丁烯罐中，异丁烯输送 完毕，停