專利名稱：烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種水處理殺菌劑及其制備方法，特別是工業(yè)循環(huán)水中的水處理殺菌劑及其制備方法。
在地下水、江湖水及土壤中均含有一種硫酸鹽還原菌(Sulfate reducing bacteria簡稱SRB)。這是一種厭氧菌，尤以地下水及土壤中含量較高。SRB能把硫酸鹽還原成為氫硫酸(H2S)，生成的氫硫酸是一種弱酸，對鋼鐵有強烈的腐蝕作用石油開采，多數(shù)是二次采油，有的甚至是三次采油，采油時要先在井中注入大量的水，再把油與水一齊抽出來。這種注水，在我國北方或西北地區(qū)，多數(shù)使用地下水，而且油水抽出后，分出油層后，水要繼續(xù)循環(huán)使用。這樣的注水及循環(huán)用水中含有大量的SRB。在井上井下，對地上和地下的設備及輸送的管道有很強的腐蝕作用。SRB是石油開采業(yè)的大敵。同樣，石化廠，化肥廠，熱電廠等大量使用循環(huán)水的單位也深受SRB的危害，所用的這些水都要先經過殺菌處理。一般殺菌最簡便的方法是通入氯氣至水中或加氯制品，而SRB具有強烈的還原性，而氯及氯制品為氧化劑，因此SRB能使氯失效，自身存活很好。為此，我國目前最常用的殺滅SRB的藥劑為十二烷基二甲基芐基氯化銨(工業(yè)上稱為1227或潔爾滅)，由于1227使用多年，SRB產生了抗藥性。只有加大1227使用劑量，才有效果。如我國國內油田用水中添加的1227藥劑量均為100ppm以上(即用水重的萬分之一以上的用量)。這樣就使使用成本增加，經濟效益低。本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提出一種殺菌效果好經濟效益高的烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨及其制備方法。
本發(fā)明的技術解決方案一種烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨，其特征在于它由亞硫酸乙撐酯和10-20個碳的叔胺經混合、加熱反應制得，其兩種成份的摩爾比為10-20個碳的叔胺亞硫酸乙撐酯為1∶0.8-1.2。
其產品的分子結構通式為 其中R＝8-18。
一種烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨的制備方法，其特征在于先將10-20個碳的叔胺與亞硫酸乙撐酯在反應器內混合，再在50-120℃的溫度條件下加熱反應即得到本發(fā)明產品。
本發(fā)明以10-20個碳的叔胺和亞硫酸乙撐酯為原料，制成全新結構的殺菌劑，殺滅SRB的使用量大大減少，只為1227藥劑的十分之一到五分之一，經濟效益大大提高。
本發(fā)明產品還具有如下優(yōu)點1、殺菌效率高，生產工藝也簡單。
2、有較好的緩蝕作用，可減少水處理時緩蝕水處理劑的用量。
3、與其它水處理劑(緩蝕劑、阻垢劑)等配合使用時，不會產生沉淀。因而配伍性能好。
4、它是一種廣譜殺菌劑，若使用量為0.5-1ppm，可立即殺滅大腸桿菌等，還可使其它厭氧菌殺滅。本品自身毒性極小。1227的LD50為50毫克/公斤(大白鼠)，本品LD50為2500毫克/公斤(大白鼠)，對人與家畜等基本無害。
5、解決了老品1227較難溶于水，要事先把1227先溶于水，配成50％水溶液再包裝運輸，運輸易泄漏而且運輸量增大的問題。它可固態(tài)運輸?shù)绞褂矛F(xiàn)場臨時配制，使用方便，也減少了運輸量。
本發(fā)明工藝過程為1、先制備中間體——亞硫酸乙撐酯原料乙二醇、氯化亞砜(亞硫酰氯) 即得到中間體亞硫酸乙撐酯。
具體方法是先加入乙二醇，滴加等摩爾量的氯化亞砜，先在保溫下滴加，滴加時有大量氯化氫，用水二次或三次吸收，以防大量污染空氣。滴加完畢后逐漸升溫至80℃，待氯化氫不再放出后，再升溫減壓蒸餾，得無色液體即為中間體亞硫酸乙撐酯。殘渣有強烈催淚性棄去。
2、10-20個碳的叔胺再與中間體反應生成本品及同系物。這些同系物，與本品一樣均有相同的殺菌能力。下面以十六叔胺、十二叔胺、十四叔胺為例，其化學反應式分別為 得到十六烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨。 得到十二烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨。 得到十四烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨。
具體方法是先加入叔胺，再逐漸加入中間體亞硫酸乙撐酯，攪拌滴加中間體完畢后，升溫至97℃，得粘度較高的稠液。冷卻至70℃左右，即可放出本品及同系物。冷卻后即為粘度很大的固狀物。
本發(fā)明中，10-20個碳的叔胺與亞硫酸乙撐酯的最佳配比為1∶1。其產品的分子結構通式中烷基R的數(shù)目最佳為12-16。在制備方法中，其加熱反應的溫度最佳為90-100℃。
實施例1、制備中間體亞硫酸乙撐酯(以1mol中間體為例)取75克乙二醇(1mol)，置于三頸瓶中，從滴液漏斗中滴加140克(1mol)氯化亞砜，用導管導出反應中放出的氯化氫。室溫下滴加完畢后，水浴升溫，待氯化氫不再放出時，再加熱并減壓蒸餾。得到約108克1mol的亞硫酸乙撐酯無色透明液體。
2、制十六烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨在三頸瓶中先加入269克(1mol)十六烷基二甲基胺(工業(yè)上簡稱十六叔胺)，由滴液漏斗中加入108克(1mol)亞硫酸乙撐酯，水浴加熱至97℃攪拌，成粘稠液后倒出，即為本發(fā)明產品。
3、制十二烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨在三頸瓶中先加入213克(1mol)十二烷基二甲基胺(工業(yè)上簡稱十二叔胺)，由滴液漏斗中加入108克(1mol)亞硫酸乙撐酯，水浴加熱至97℃攪拌，成粘稠液后倒出，即為本發(fā)明產品。
4、制十四烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨在三頸瓶中先加入241克(1mol)十四烷基二甲基胺(工業(yè)上簡稱十四叔胺)，由滴液漏斗中加入108克(1mol)亞硫酸乙撐酯，水浴加熱至97℃攪拌，成粘稠液后倒出，即為本發(fā)明產品。
本發(fā)明在反應過程中還可加入適量溶劑，使反應更均勻和徹底。
權利要求
1.一種烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨，其特征在于它由亞硫酸乙撐酯和10-20個碳的叔胺經混合、加熱反應制得，其兩種成份的摩爾比為10-20個碳的叔胺亞硫酸乙撐酯為1∶0.8--1.2。其產品的分子結構通式為 其中R＝8-18。
2.按權利要求1所述的烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨，其特征在于10-20個碳的叔胺與亞硫酸乙撐酯的最佳配比為1∶1。
3.按權利要求1所述的烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨，其特征在于它的分子結構通式中的烷基R的數(shù)目最佳為12-16。
4.一種烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨的制備方法，其特征在于先將10-20個碳的叔胺與亞硫酸乙撐酯在反應器內混合，再在50-120℃的溫度條件下加熱反應即得到本發(fā)明產品。
5.按權利要求4所述的烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨的制備方法，其特征在于其加熱反應的溫度最佳為90-100℃
6.按權利要求4所述的烷基二甲基-2-(亞硫酸)乙基銨的制備方法，其特征在于可在反應過程中加入適量溶劑，使反應更均勻和徹底。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種工業(yè)循環(huán)水中的水處理殺菌劑及其制備方法，它由亞硫酸乙撐酯和10-20個碳的叔胺經混合、加熱反應制得，其兩種成分的摩爾比為10-20個碳的叔胺∶亞硫酸乙撐酯為1∶0.8-1.2。其產品的分子結構通式為上式。
文檔編號C07C301/00GK1130176SQ95112809
公開日1996年9月4日 申請日期1995年12月15日 優(yōu)先權日1995年12月15日
發(fā)明者馬家驤, 關建寧, 褚兵 申請人:南京化工大學