專(zhuān)利名稱(chēng)：Clt酸生產(chǎn)廢水為原料合成的高效減水劑及其生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的混凝土減水劑，具體涉及CLT酸生產(chǎn)廢水為主要原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑及其生產(chǎn)エ藝。
背景技術(shù)：
CLT酸，化學(xué)名2-氨基-4-甲基-5-氯苯磺酸，是ー種重要的紅色有機(jī)顔料中間體，可合成塑料大紅、新寶紅36b、金光紅c等色淀有機(jī)顔料。該顏料廣泛應(yīng)用于油漆、涂料、彩色油墨、橡膠和塑料著色等。CLT酸是世界上年消耗量過(guò)萬(wàn)噸的有機(jī)中間體之一。目前國(guó)內(nèi)エ業(yè)上主要采用甲苯磺化路線來(lái)制備CLT酸，主要經(jīng)過(guò)甲苯磺化、氯化、硝化和還原反應(yīng)，該法具有原料來(lái)源豐富易得，エ藝成熟，成本較低等優(yōu)點(diǎn)，但是由于復(fù)雜的定位效應(yīng)造成該路線會(huì)產(chǎn)生大量副產(chǎn)物，最終造成酸析分離后產(chǎn)物中包含有大量CLT酸的同分異構(gòu)體廢水，例如下列化合物
CH3CH3CH3CH3CH3CH3
H2 す'Ao3H ctAo,。丨々S°3H,々S03H
SO3H SO3HNH2NH2NH^Cf
I11在多步反應(yīng)中，硝化反應(yīng)的定位最為復(fù)雜，因此在エ業(yè)廢水中以式(I)化合物3_氨基-5-氯-4-甲基苯磺酸為主。由于廢液中結(jié)構(gòu)復(fù)雜單體分離困難，很難進(jìn)行處理，無(wú)奈之下采用填埋和排放的辦法，大量浪費(fèi)了化工資源又污染了環(huán)境，例如浙江某エ廠每年排放達(dá)40000 45000噸，數(shù)量極為龐大。氨基磺酸系高效減水劑是由單環(huán)芳烴衍生物苯酚類(lèi)化合物、對(duì)氨基苯磺酸和甲醛在一定溫?zé)岷畻l件下經(jīng)羥甲基化和縮聚反應(yīng)合成。氨基磺酸鹽高效減水劑線性結(jié)構(gòu)主鏈上含有大量的磺酸基(一 S03H)、氨基(一 Mg、烴基(一 0H)等親水性官能團(tuán)，其中主導(dǎo)官能團(tuán)是磺酸基(一 so3h)。憎水主鏈由苯基和亞甲基交替鏈接而成，因其分子結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是長(zhǎng)支鏈，短主鏈，其分子的極性很強(qiáng)。這樣符合了減水劑的“空間位阻”和極性“帶電吸附”理論的結(jié)構(gòu)特性，使此類(lèi)化合物能與水泥在發(fā)生水化作用時(shí)具有了分散性，緩釋性，和易性和增強(qiáng)作用等特殊性能。氨基磺酸鹽高效減水劑是二十世紀(jì)八十年代發(fā)展起來(lái)的新的減水劑品種，由于它的減水率高，早期和后期強(qiáng)度都較高，保塑性能也好，而且和其它減水劑的復(fù)配性能較好，和萘系類(lèi)減水劑進(jìn)行復(fù)配使用，提高了萘系減水劑的減水率，而且改善了萘系的保塑性能，它也能和聚羧酸高性能減水劑進(jìn)行復(fù)配使用。所以氨基磺酸鹽高效減水劑正日益受到大家的關(guān)注，研發(fā)和生產(chǎn)エ廠也逐年增產(chǎn)并廣泛應(yīng)用在混凝土泵送劑和復(fù)配剤，這是ー個(gè)極具前景的高效減水劑的品種。但目前因?yàn)樵蟽r(jià)格貴，生產(chǎn)成本高，嚴(yán)重影響了氨基磺酸鹽高效減水劑的推廣應(yīng)用
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為主要原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑及其生產(chǎn)エ藝，用以解決上述CLT酸生產(chǎn)廢水再利用及氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑原料成本過(guò)高的技術(shù)問(wèn)題。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所述的ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為主要原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑，其原料包括CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類(lèi)化合物、醛類(lèi)化合物和助劑，所述CLT酸生產(chǎn)廢水是指采用甲苯磺化路線制備CLT酸，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的苯環(huán)類(lèi)異構(gòu)體混合物的廢水；進(jìn)ー步，所述CLT酸生產(chǎn)廢水固含量20. (Γ30. 0%，PH為5. 0 6. 5，液體密度為
I.14(Γ · 190g/cm3 ；進(jìn)ー步，所述苯酚類(lèi)化合物為一元酚或多元酚，具體是苯酚、對(duì)氨基苯酚、鄰氨基 苯酚、對(duì)硝基苯酚和鄰硝基苯酚的ー種或ー種以上；需要指出的是，苯酚類(lèi)化合物還可以是苯酚生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生而分離出的副產(chǎn)品，從而能夠降低成本；進(jìn)ー步，所述醛類(lèi)化合物是甲醛、こ醛、糠醛和三聚甲醛的ー種或ー種以上；進(jìn)ー步，所述助劑是丙酮、對(duì)甲苯磺酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉、水楊酸、苯甲酸、尿素和烯丙基磺酸鈉等的ー種或ー種以上，用以提高產(chǎn)品性能；進(jìn)一歩，所述原料還包括對(duì)氨基苯磺酸鈉，用于改善產(chǎn)品性能。本發(fā)明所述的ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為主要原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其包括以下步驟I) CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類(lèi)化合物和溶劑混合加熱至5(T85°C完全溶解，調(diào)PH為
9.5^10. 5，控制反應(yīng)時(shí)間在2 3. 5小時(shí)；2)分批加入醛類(lèi)化合物后，控制溫度85 120°C反應(yīng)，再加入助劑，保溫反應(yīng)f 3小時(shí)；和3 )檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度，待凈漿流動(dòng)度穩(wěn)定時(shí)冷卻。所述凈漿流動(dòng)度是指混凝土高效減水劑的國(guó)標(biāo)檢測(cè)項(xiàng)目，一般認(rèn)為ー個(gè)小時(shí)前、后凈漿流動(dòng)度基本無(wú)變化即表示穩(wěn)定。進(jìn)ー步，所述各組分重量配比如下CLT酸生產(chǎn)廢水300 400份；苯酚類(lèi)化合物6(Tl00份；溶劑20 50份；醛類(lèi)化合物 10(Γ150份；和助劑I 40份；進(jìn)ー步，所述溶劑是水、甲醇或こ醇；進(jìn)ー步，所述步驟I)中還加入30 50份的對(duì)氨基苯磺酸鈉；進(jìn)ー步，所述醛類(lèi)化合物分批加入；進(jìn)ー步，所述CLT酸生產(chǎn)廢水在使用前進(jìn)行了預(yù)處理，所述預(yù)處理包括在4(T45°C過(guò)濾掉部分雜質(zhì)，去除式(II)化合物2-氨基-3-氯-4-甲基苯磺酸，和/或濃縮部分水。需要指出的是所述以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑可根據(jù)具體情況，進(jìn)ー步進(jìn)行改性加工，制備出一系列高效減水劑，比如調(diào)整母液濃度適應(yīng)場(chǎng)合需要，加入少量引氣劑改進(jìn)泌水現(xiàn)象，加入少量保水劑更進(jìn)一歩延長(zhǎng)塑性保留時(shí)間，加入早強(qiáng)劑可以進(jìn)ー步提高早強(qiáng)強(qiáng)度，也可以替代目前的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑作為其他減水劑的改性劑，比如參考CN1704371A中的方法來(lái)改性脂肪族高效減水劑，降低成本的同時(shí)而不影響產(chǎn)品性能。本發(fā)明的技術(shù)方案是以CLT酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的苯環(huán)類(lèi)異構(gòu)體混合物的廢水作為氨基磺酸鹽高效減水劑的生產(chǎn)原料，一方面再生利用了エ業(yè)廢料，單ー個(gè)エ廠按本技術(shù)方案生廣的聞效減水劑廣品，利用原料價(jià)值可達(dá)6600萬(wàn)，另一方面，氣基橫酸鹽聞效減水劑的原料成本降低約30%，大大提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)カ。由此生產(chǎn)エ藝制備的氨基磺酸鹽高效減水劑經(jīng)混凝土應(yīng)用試驗(yàn)可配制栗送劑并和與蔡系聞效減水劑復(fù)配，大幅度提聞蔡系聞效減水劑性能，它的減水率可達(dá)22 24%。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)ー步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù) 人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求書(shū)所限定的范圍。實(shí)施例IIDCLT酸生產(chǎn)廢水在40°C過(guò)濾除去部分雜質(zhì)，蒸水濃縮含固量至25%，PH為6. 5，液體密度為L(zhǎng) 170g/cm3 ；12)步驟11)中產(chǎn)物300g加入到IOOOml四ロ燒瓶中，加熱升溫至60 65°C，カロ入對(duì)氨基苯磺酸鈉30g攪拌溶解10分鐘,一次性加入已熔化好的苯酹60g,攪拌10分鐘,用32%Na0H調(diào)整PH為10，繼續(xù)攪拌10分鐘；13)滴加甲醛120g，滴加時(shí)間I I. 5小時(shí)，保持在65 70°C ；14)加料結(jié)束，將溫度升至90 95°C，保溫2小時(shí)時(shí)加入尿素4g ；15)繼續(xù)保溫2小時(shí)，反應(yīng)結(jié)束，冷卻至45°C，用32%Na0H調(diào)整PH為10。實(shí)施例221) CLT酸生產(chǎn)廢水在45°C過(guò)濾除去部分雜質(zhì)，未經(jīng)蒸水濃縮含固量為23. 5%，PH為6.0，液體密度為I. 140g/cm3 ；22)步驟21)中產(chǎn)物400g加入1000ml四ロ燒瓶，加熱60 65°C，加入對(duì)氨基苯磺酸鈉40g，攪拌溶解10分鐘，一次性加入未熔化的苯酚85g，攪拌10分鐘溶解，并用32%Na0H調(diào)整PHlO ；23)分二次滴加甲醛140g，時(shí)間為I I. 5小時(shí)，溫度保持65 70°C ；24)加料結(jié)束，溫度升至88 95°C，保溫2h后加入對(duì)甲苯磺酸5g ；25 )繼續(xù)保溫2小時(shí)，冷卻至45 °C，用32%Na0H調(diào)整PH為9. 5。實(shí)施例331)未預(yù)處理的CLT酸生產(chǎn)廢水含固量為26. 5%，PH為5. O,液體密度為I. 190g/cm3 ；32)取樣350g加入1000ml四ロ燒瓶，加熱升溫至60 65°C，一次性加入對(duì)氨基苯磺酸鈉45g,攪拌溶解約10分鐘，一次性加入未經(jīng)溶化的苯酹90g,攪拌10分鐘后，用32%NaOH調(diào)整PH9. 5，繼續(xù)攪拌10分鐘；33)滴加甲醛140g，控制滴加時(shí)間為I. 5小時(shí)，溫度控制為65 68°C，當(dāng)甲醛滴加三分之ニ時(shí)，加入丙酮10g，滴加甲醛結(jié)束后，升溫至93 95°C，保溫3. 5小時(shí)；34)反應(yīng)結(jié)束后冷卻至50°C，緩慢滴加NaOH調(diào)PH9. 5 10。實(shí)施例4勻質(zhì)性和摻實(shí)施例f3氨基磺酸鹽高效減水劑的混凝土性能
權(quán)利要求
1.ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑，其特征在于所述減水劑的生產(chǎn)原料包括CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類(lèi)化合物、醛類(lèi)化合物和助劑，所述CLT酸生產(chǎn)廢水是指采用甲苯磺化路線制備CLT酸，生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的苯環(huán)類(lèi)異構(gòu)體混合物的廢水。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑，其特征在于所述CLT酸生產(chǎn)廢水固含量20. (T30. 0%，PH為5. 0飛.5，液體密度為I.140 I. 190g/cm3。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水齊IJ，其特征在于所述苯酚類(lèi)化合物是苯酚、對(duì)氨基苯酚、鄰氨基苯酚、對(duì)硝基苯酚和鄰硝基苯酹的ー種或ー種以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水齊U，其特征在于所述醛類(lèi)化合物是甲醛、こ醛、糠醛和三聚甲醛的ー種或ー種以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水齊U，其特征在于所述助劑是丙酮、對(duì)甲苯磺酸鈉、對(duì)甲苯磺酸鈉、水楊酸、苯甲酸、尿素和烯丙基磺酸鈉等的ー種或ー種以上。
6.權(quán)利要求f5任一所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其特征在于包括以下步驟 1)CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類(lèi)化合物和溶劑混合加熱至5(T85°C完全溶解，調(diào)PH為9.5^10. 5，控制反應(yīng)時(shí)間在2 3. 5小時(shí)； 2)分批加入醛類(lèi)化合物后，控制溫度85 120°C反應(yīng)，再加入助劑，保溫反應(yīng)廣3小時(shí)；和 3)檢測(cè)反應(yīng)進(jìn)度，待凈漿流動(dòng)度穩(wěn)定時(shí)冷卻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其特征在于組分重量配比如下 CLT酸生產(chǎn)廢水 300-400份 苯酚類(lèi)化合物: 60-100份 溶劑20 50份和酸類(lèi)化合物:100 150份助劑I 40份。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述步驟I)中還加入30 50份的對(duì)氨基苯磺酸鈉。
9.根據(jù)權(quán)利要求61任一所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述醛類(lèi)化合物分批加入。
10.根據(jù)權(quán)利要求61所述ー種以CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的氨基磺酸鹽類(lèi)高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述溶劑是水、甲醇或こ醇。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種CLT酸生產(chǎn)廢水為原料合成的高效減水劑及其生產(chǎn)工藝。所述高效減水劑的原料包括CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類(lèi)化合物、醛類(lèi)化合物和助劑。所述CLT酸生產(chǎn)廢水是指采用甲苯磺化路線制備CLT酸，生產(chǎn)過(guò)程中經(jīng)酸析分離工序后產(chǎn)生的苯環(huán)類(lèi)異構(gòu)體混合物的廢水。所述高效減水劑的生產(chǎn)工藝包括將CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類(lèi)化合物和溶劑混合物加熱溶解，調(diào)PH值；加入醛類(lèi)化合物及助劑后，保溫反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束后冷卻。本發(fā)明提供的技術(shù)方案以CLT酸生產(chǎn)中產(chǎn)生的苯環(huán)類(lèi)異構(gòu)體混合物的廢水作為氨基磺酸鹽高效減水劑的生產(chǎn)原料，一方面再生利用了工業(yè)廢料，另一方面，氨基磺酸鹽高效減水劑的原料成本降低約30%，大大提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。
文檔編號(hào)C04B24/22GK102731011SQ20121019478
公開(kāi)日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月13日
發(fā)明者吳文田, 張勤, 楊蕓, 蔣國(guó)寶, 馬犖方 申請(qǐng)人:上海固佳化工科技有限公司