颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法技术

本申请属于硫酸酯制备技术领域，特别涉及一种颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法，以水、浓硫酸和乙醇胺为原料，加入媒晶剂，经中和、酯化和筛分工序得到颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体。其中，中和反应种以水打底，后加入浓硫酸和乙醇胺，乙醇胺和浓硫酸的摩尔比为1:1

【技术实现步骤摘要】
颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法


[0001]本申请属于硫酸酯制备
，特别涉及一种颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法。

技术介绍

[0002]乙醇胺硫酸酯(NH2CH2CH2OSO3H)作为一种重要的化工过程中间体，是合成牛磺酸、乙烯亚胺及其他化合物的主要原料，通常由单乙醇胺与硫酸通过酯化反应制得。乙醇胺硫酸酯的反应机理主要包括：
[0003](1)单乙醇胺作为强碱与硫酸反应首先生成硫酸氢羟乙基铵盐：NH2CH2CH2OH+H2SO4→
HOCH2CH2NH
3+
·
HSO4‑
；
[0004](2)硫酸氢羟乙基铵盐分子内脱水发生酯化反应，生成乙醇胺硫酸酯和水：
[0005]第一步反应属于酸碱中和反应，反应易控；第二步分子内脱水酯化反应为可逆反应，水的存在使反应难以继续进行，为了使反应正向移动，需要及时脱除转移反应过程生成的水分。
[0006]目前乙醇胺硫酸酯制备的工艺主要包括包括两类：
[0007]一是直接脱水法，将第一步得到的盐溶液置于反应釜内，在真空条件下将盐溶液直接加热至无水蒸出，得到固体乙醇胺硫酸酯(汪学军.牛磺酸制备工艺的研究.技术开发.1999.6：12
‑
13)；
[0008]二是恒沸带水法，将第一步得到的盐溶液置于反应釜内加入带水剂，常压加热条件下，带水剂与水以恒沸混合物的形式共沸回流，将反应产生的水分去除，带水剂包括36％的甲醛溶液(新合成法制备牛磺酸工艺研究.吉林化工学院学报.2003.9)、甲苯(牛磺酸合成工艺的改进.化工学报.2015.1：171
‑
178)、正丁醇、苯和环己烷等有机物质。
[0009]上述两种脱水方法中，前者的缺点在于需要高温加热，脱水得到的乙醇胺硫酸酯在反应釜底部极易团聚结块，粘在反应釜底部及内壁，难以取出，极易造成搅拌电机过载断电，对搅拌伤害极大甚至造成生产事故。后者的缺点在于使用带水剂恒沸带水过程中，此类带水剂都属于危化品，存在购买运输不易、脱水时间长、回收效果差、毒性大、不易后处理等弊病，在实际应用中极为困难。
[0010]因此，寻求一种简便高效且可使产品呈颗粒状的乙醇胺硫酸酯晶体生长方法是解决上述现有技术弊端的关键。

技术实现思路

[0011]针对上述现有技术存在的不足，提供一种颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法。通过添加一定量的媒晶剂和晶种浆料，可以有效地使媒晶剂吸附在晶体表面，改变晶体的生长速率，实现乙醇胺硫酸酯晶体的可控生长，有效防止成团结块，得到质量稳定的白色乙醇胺硫酸酯颗粒。
[0012]本申请提出了一种颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法，以水、浓硫酸和乙醇胺为原料，加入媒晶剂，经中和、酯化和筛分工序得到颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体，具体步骤包括：步骤一：中和反应，先向中和釜内加入水打底，后加入浓硫酸和乙醇胺，常压下发生酸碱中和反应，乙醇胺和浓硫酸的摩尔比为1:1
‑
1.4，常压反应，反应温度为10℃
‑
40℃，获得质量分数60％
‑
80％的乙醇胺硫酸盐溶液；步骤二：酯化反应，将步骤一得到的乙醇胺硫酸盐溶液转入酯化釜，后添加媒晶剂和固含量20％
‑
60％的乙醇胺硫酸酯晶种浆料，然后开启搅拌，打开真空系统随后进行加热，温度为85℃
‑
120℃，时间为0.5h
‑
2.5h，反应母液经离心过滤得到乙醇胺硫酸酯晶体。
[0013]特别的，所述制备方法还包括步骤三：筛分，将步骤二得到乙醇胺硫酸酯晶体烘干，筛分粒径大于200目的乙醇胺硫酸酯，将粒径小于200目的乙醇胺硫酸酯晶体溶于步骤二离心母液中形成含乙醇胺硫酸酯的晶种浆料，并回用于步骤二的酯化反应。
[0014]特别的，所述步骤一的乙醇胺和浓硫酸的摩尔比为1:1
‑
1.06。
[0015]特别的，所述步骤二的媒晶剂选自硫酸钠、六偏磷酸钠、三聚磷酸钠、丁二酸、己二酸中的一种或数种。
[0016]特别的，所述媒晶剂加入量为乙醇胺硫酸盐溶液质量的0.2％～2.5％。
[0017]特别的，所述步骤三的酯化真空加热时间为1h
‑
1.5h。
[0018]特别的，所述步骤三的酯化真空加热温度为100℃
‑
110℃。
[0019]特别的，所述步骤三中乙醇胺硫酸酯晶种浆料的制作方法为将筛分后粒径小于200目的乙醇胺硫酸酯加入离心母液中，升温溶解部分细晶，升温溶解细小晶体的温度不高于60℃。
[0020]特别的，所述步骤二乙醇胺硫酸酯晶种浆料与乙醇胺硫酸盐溶液的质量比为1:20
‑
60。
[0021]特别的，所述乙醇胺硫酸酯晶种浆料中固体晶种粒径为30μm
‑
70μm。
[0022]上述技术方案具有如下优点或有益效果：1、本申请在酯化过程中，通过添加媒晶剂和晶种浆料，能够得到95％以上粒径大于200目的乙醇胺硫酸酯成品，粒径均匀，产量高。2、在酯化过程中通过对酯化温度的控制，使乙醇胺硫酸酯晶体生长过程更为稳定，得到的乙醇胺硫酸酯颗粒具有粒径分布均匀，纯度高的优点。3、筛分过程中离心母液通过溶解晶种，进行回用，从而减少废水排放量，有利于工业生产，对环境保护具有较大意义。
附图说明
[0023]为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0024]图1为根据实施例2制备得到的乙醇胺硫酸酯晶体光学图。
具体实施方式
[0025]下面详细描述实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释专利技术构思。
[0026]本申请的乙醇胺硫酸酯的反应机理为：(1)单乙醇胺作为强碱与硫酸反应首先生
成硫酸氢羟乙基铵盐：NH2CH2CH2OH+H2SO4→
HOCH2CH2NH
3+
·
HSO4‑
；(2)硫酸氢羟乙基铵盐分子内脱水发生酯化反应，生成乙醇胺硫酸酯和水：
[0027]实施例1
[0028]颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法，包括如下步骤：
[0029](1)将水53.00g加入烧瓶中，加入98％浓硫酸81.15g及乙醇胺50.00g(纯度99％)常压下发生中和反应，控制中和温度为10℃，生成质量分数70％的乙醇胺硫酸盐溶液。
[0030](2)随后将(1)中得到的乙醇胺硫酸盐溶液中加入0.37g媒晶剂六偏磷酸钠与9.2g固含量为30％的晶种浆液，晶种浆液中含有粒径在30μm
‑
70μm的固体颗粒乙醇胺硫酸酯。加料完毕后全程开启搅拌，随后开启真空并进行加热1.5h，加热温度为110℃，酯化反应完成后离心过滤，得到乙醇胺硫酸酯颗粒。
[0031](3)将步本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法，其特征在于:以水、浓硫酸和乙醇胺为原料，加入媒晶剂，经中和、酯化和筛分工序得到颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体，具体步骤包括：步骤一：中和反应，先向中和釜内加入水打底，后加入浓硫酸和乙醇胺，常压下发生酸碱中和反应，乙醇胺和浓硫酸的摩尔比为1:1
‑
1.4，常压反应，反应温度为10℃
‑
40℃，获得质量分数60%
‑
80%的乙醇胺硫酸盐溶液；步骤二：酯化反应，将步骤一得到的乙醇胺硫酸盐溶液转入酯化釜，后添加媒晶剂和固含量20%
‑
60%的乙醇胺硫酸酯晶种浆料，然后开启搅拌，打开真空系统随后进行加热，温度为85℃
‑
120℃，时间为0.5h
‑
2.5h，反应母液经离心过滤得到乙醇胺硫酸酯晶体。2.根据权利要求1所述的颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法，其特征在于：所述制备方法还包括步骤三：筛分，将步骤二得到乙醇胺硫酸酯晶体烘干，筛分粒径大于200目的乙醇胺硫酸酯，将粒径小于200目的乙醇胺硫酸酯晶体溶于步骤二离心母液中形成含乙醇胺硫酸酯的晶种浆料，并回用于步骤二的酯化反应。3.根据权利要求1所述的颗粒状乙醇胺硫酸酯晶体的制备方法，其特征在于：所述步骤一的乙醇胺和浓硫酸的摩尔比为1:1

【专利技术属性】
技术研发人员：吴相浩，杨栋栋，刘小波，魏洪涛，郭王欢，王茂林，殷飞，魏一帆，
申请(专利权)人：浙江金科日化原料有限公司，
类型：发明
国别省市：