混合一氯丙烯磺酸钠及生产方法、用途的制作方法

专利名称：混合一氯丙烯磺酸钠及生产方法、用途的制作方法技术领域：本发明涉及一种化工产品混合一氯丙烯磺酸钠及其制备方法和用途。油田用降失水剂、泥浆处理剂、助剂，如SK系列油田用降失水剂、XY—28、XY—27、JG—88系列降失水剂等，其生产均需一种纯丙烯磺酸钠的主要原料，该产品是用丙烯高温氯化，再精制成纯氯丙烯，然后磺化合成。由于工艺复杂，设备腐蚀严重，其成本价格都较高，现市场售价在3～4万元/吨。生产氯丙烯的工艺中，如齐鲁石化氯碱厂、岳阳石化公司产氯丙烯中有大量副产物生成，其中含有二氯丙烯、二氯丙烷、氯丙烯、微粒机械杂质，含氯的盐类、水粉等，氯丙烯含量较少，有的厂家的工艺生产中甚至氯丙烯存在微量。二氯丙烯的含量不同的生产厂家，其含量各异，大多在20～70％之间，含有5种异构体，以齐鲁石化氯碱厂为例，副产物中含有40～47％的二氯丙烯，其中1，3—二氯丙烯的顺、反异构体约占25％，3，3—二氯丙烯、2，3—二氯丙烯约占20％，以及少量1，1—二氯丙烯。二氯丙烷也占有相当的比重，但由于二氯丙烯、二氯丙烷沸点差距小，难以将它们分离，或者说需较大的投资，较高的技术要求才能做到，所以这些副产物往往作为“三废”焚烧或丢弃。我们经过大量反复试验证明，利用这些“三废”原料，对其进行必要的处理，通过较简单的工艺步骤与其它化工原料可以合成纯丙烯磺酸钠的替代产品，从而变废为宝，降低成本。本发明的目的是提供一种化工产品混合一氯丙烯磺酸钠及生产方法，它可以替代丙烯磺酸钠，用于油田降失水剂、泥浆处理剂、助剂的生产中。混合一氯丙烯磺酸钠，C3H4ClSO3Na，有如下五种异构体(1)CH3-CH＝C-ClSO3Na该产品可以作为油田用降失水剂、泥浆处理剂、助剂的主要原料替代丙烯磺酸钠，使用方法，使用性能均同丙烯磺酸钠，使用量以提供同量SO3Na计算。作为该用途，混合一氯丙烯磺酸钠只要能达到30％以上的重量含量即可应用，纯度越高，用量越少，最终产品质量越高。混合一氯丙烯磺酸钠中各种异构体间的量多少对其使用无差异。作为该产品的生产工艺，下面提供一种以工业副产物或工业废物为原料的合成工艺。工艺流程如下(1)、对含有二氯丙烯、二氯丙烷的工业副产物进行提纯、精制，回收二氯丙烯、二氯丙烷的混合物。前已所述，氯丙烯生产中有大量副产物生成(只要二氯丙烯的量达到20％即可应用)，这些副产物由于含有较多的杂质，使其呈现较深的颜色，若不去除，最终产品的质量将难以达到较高的水平。处理方法，先采用蒸汽蒸馏法，控制蒸馏釜内温度80～85℃，釜顶产物为二氯丙烯(如存在氯丙烯，还应包括氯丙烯)、二氯丙烷、水的共沸物，共沸物经冷凝器冷凝，在分相器中分离，除去水份，得到较纯的二氯丙烯(和尚存的氯丙烯)、二氯丙烷的混合物，简称D—D混剂，其中的二氯丙烯是含有多种异构体。由于不同的生产厂家、生产工艺的副产物中二氯丙烯(或者包括其它少量烯烃)的量不一样，需对D—D混剂中的各组份进行分析确定其组成。(2)、混合一氯丙烯磺酸钠的合成在反应釜内先用水溶解Na2SO3，由于Na2SO3在30～40℃内溶解度大，因此可以在这个温度下使Na2SO3全部溶解，后加入D—D混剂，在50～85℃温度下进行磺化合成反应，较佳温度为70～82℃。配料是以二氯丙烯(如含有氯丙烯或其它少量烯烃，以烯烃的量计算)与Na2SO3的摩尔比为1∶1～1.05为宜。(3)、将磺化产物进行真空蒸馏，真空度为600～710mmHg，蒸馏温度70～90℃，蒸去二氯乙烷与水及未反应的二氯丙烯等的共沸物，其余物料(混合一氯丙烯磺酸钠的混合物)经过离心热过滤(80℃)，除去NaCl滤饼，滤液进行结晶、离心脱水得到本发明所述产品。通过该工艺，产物进行真空蒸馏后，可以达到混合一氯丙烯磺酸钠的含量在30％以上，其中的未反应的Na2SO3的量较少，不经过脱盐(NaCl)，脱水也可应用于工业化生产中，作为本发明所述之用途，NaCl的含量不影响其使用性能，其量多少，主要取决于脱盐效果，可以加以控制，NaCl、H2O都可以采取更深一步的工艺使之被脱掉，以提高产品的纯度。前刚已所述，作为本发明的用途，通过实践证明产品达到如下一种要求，即可达到较好的使用性能外观白色或微黄色固体。理化指标有如下两种一种是混合一氯丙烯磺酸钠的重量百分含量为40～50％，NaCl≤15％，水份≤35％，Na2SO3≤5.0％，余量为其它未去除的杂质。另一种是混合一氯丙烯磺酸钠50～56％，NaCl≤12％，水份≤30％，Na2SO3≤3.0％，余量为其它未除净的杂质。本发明的优点1、混合一氯丙烯磺酸钠，并作为纯丙烯磺酸钠的替代产品应用于油田降失水剂、泥浆处理剂、助剂等的生产中，其生产原料是化工生过程中需焚烧或丢弃的废料，价格低廉，变废为宝，节约了能源，及避免了环境污染。2、产品的价格(折合到含量为100％)只是丙烯磺酸钠的1/3～1/4，用于开发油田化工产品，可使成本显著降低。3、在生产过程中，分离出来的二氯丙烷同样是一种比较重要的化工产品，可广泛用于涂料的稀释剂。4、能够工业化生产，生产工艺简单，周期短，操作方便，解决了二氯丙烷同二氯丙烯难分离的问题，不但得到了分离，而且使二氯丙烯得到更深入的应用，经试生产表明，各项技术参数符合规模化生产，产品符合使用要求。实施例1(1)对沈阳氯丙烯生产厂出副产物及济南氯丙烯生产厂出副产物进行蒸馏、冷凝分离得到的D—D混剂分析组成如下(Wt％)二氯丙烯 二氯丙烷氯丙烯其它沈阳物料47.58 50.96 0.87 0.59济南物料31.33 55.95 10.372.35(2)以济南物料得到的D—D混剂为原料Na2SO3含量为90％90％的Na2SO3390Kg加入1328Kg的水溶解，由于D—D混剂中含有二氯丙烯和氯丙烯两种烯烃，都能与Na2SO3反应形成所需产品，所以按二氯丙烯与氯丙烯之和与Na2SO3的摩尔比为1∶1计，需加D—D混剂量663.09Kg。磺化反应温度70～80℃，反应时间2小时，磺化产物真空蒸馏，真空度为600～700mmHg，温度为70～90℃，后经脱盐、脱水。测得Na2SO3的反应转化率大于＞90％，固体产品(混合一氯丙烯磺酸钠)的收率＞40％，在17天之内的收率在42.6％～53.9％之间，平均为47.92％。取某一日的的分析结果，混合一氯丙烯磺酸钠51.8％、水份29.1％、NaCl10.7％、Na2SO32.1％，余量为其它杂质。实施例2同实施例1一样的D—D混剂，以与Na2SO3摩尔比为1∶1.05计，磺化反应温度81～85℃，反应时间95分钟，磺化产物真空蒸馏，真空度为700～710mmHg，釜液温度70～90℃，测得Na2SO3转化率为86.76％，混合一氯丙烯磺酸钠含量为39.92％。权利要求1.混合一氯丙烯磺酸钠，其分子式为C3H4ClSO3Na，有如下五种异构体2.根据权利要求1所述混合一氯丙烯磺酸钠的用途作为生产油田用降失水剂、泥浆处理剂、助剂的原料替代丙烯磺酸钠。3.根据权利要求2所述的混合一氯丙烯磺酸钠的用途，特征在于混合一氯丙烯磺酸钠的含量在30％以上，其余主要组份为NaCl、H2O。4.根据权利要求3所述的混合一氯丙烯磺酸钠的用途，特征在于混合烯烃磺酸钠为40～50％，NaCl≤15％，水份≤35％，Na2SO3≤5.0％，余量为其它杂质。5.根据权利要求3所述的混合一氯丙烯磺酸钠的用途，特征在于混合烯烃磺酸钠为50～56％，NaCl≤12％，水份≤30％，Na2SO3≤3.0％，余量为其它杂质。6.一种生产权利要求1或2所述用途的混合一氯丙烯磺酸钠的方法，特征在于包括如下步骤(1)、以含有二氯丙烯、二氯丙烷的工业副产物或废物作为原料，进行提纯，回收以二氯丙烯、二氯丙烷为主的混合物，简称D—D混剂；(2)、D—D混剂与Na2SO3进行磺化反应，合成混合一氯丙烯磺酸钠，反应温度为50～85℃。(3)、磺化产物真空蒸馏，脱掉水与二氯丙烷等的共沸物得到混合一氯丙烯磺酸钠的混合物；(4)、混合一氯丙烯磺酸钠的混合物经脱盐、脱水，提高其纯度；7.根据权利要求6所述的方法，特征在于进行磺化反应时烯烃与Na2SO3的摩尔比为1∶1～1.05。8.根据权利要求6所述的方法，特征在于所述磺化产物真空蒸馏，控制真空度为600～710mmgHg，温度70～90℃。9.根据权利要求6所述的方法，特征在于混合一氯丙烯磺酸钠的混合物经过离心过滤脱盐、结晶离心脱水。10.根据权利要求6所述的方法，特征在于原料副产物或废物提纯回收D—D混剂，是先通过在80～85℃下进行蒸汽蒸馏，得到二氯丙烯、二氯丙烷、水的共沸物，共沸物经冷凝，分离水份而得。全文摘要本发明涉及一种混合一氯丙烯磺酸钠的化工产品，可以替代纯丙烯磺酸钠用于油田降失水剂、泥浆处理剂、助剂中的生产中。该产品可以利用含二氯丙烯、二氯丙烷的工业副产物或工业废物为原料，通过处理与Na文档编号C07C309/20GK1124732SQ94114228公开日1996年6月19日 申请日期1994年12月17日 优先权日1994年12月17日发明者孙宁刚 申请人:孙宁刚