一种烷基烯酮二聚体的制备方法技术

本发明专利技术属有机化学合成技术领域，具体涉及一种烷基烯酮二聚体的制备方法。本发明专利技术提供的烷基烯酮二聚体的制备方法，包括如下步骤：S1、将酰卤滴加到叔胺中，滴加完毕后保温一段时间，然后调节体系的pH值在6.5~7.5之间后，再保温一段时间，得混合物料；S2、向步骤S1所得的混合物料中加水洗涤，洗涤完后分液，将上层料液注入管式离心机中进行离心，得烷基烯酮二聚体。采用本发明专利技术提供的制备方法制得的烷基烯酮二聚体的色度和含水量明显降低，并且提高了烷基烯酮二聚体的有效含量。同时制备方法简单易操作，适合大规模工业化生产。适合大规模工业化生产。

【技术实现步骤摘要】
一种烷基烯酮二聚体的制备方法


[0001]本专利技术属有机化学合成
，具体涉及一种烷基烯酮二聚体的制备方法。

技术介绍

[0002]烷基烯酮二聚体，英文名称Akyl Aetene Dimer，简称AKD，能溶于苯、三氯甲烷等都有机溶剂。AKD是一款反应型纤维中性施胶剂，可以作为造纸助剂使用，它具有和纤维素中的羟基直接反应的活性基，经过反应后达到施胶的目的。
[0003]抄纸向中碱性发展已成必然趋势,AKD作为一种中性施胶剂极大改善了施胶性能，在同类施胶剂中优势明显，具有稳定、无污染的施胶效果，已经广泛用于各种生活用纸、包装纸、高档办公纸、新闻纸等行业，另外，AKD分子中存在的疏水基团使其成为一种优异的抗水剂，在纺织拒水剂、建筑涂料、水煤浆、环保木塑材料、纳米纤维素晶体材料等相关领域的应用也在逐渐加大。
[0004]现有技术中AKD是由脂肪酰氯和叔胺作用制得的，通常用的叔胺是三乙胺，反应式如下：；上述R为饱和或不饱和脂肪族烃基。
[0005]在制备AKD时，叔胺的加入量往往超过理论需要量，有的生产工艺甚至以叔胺作为反应体系的溶剂，这主要是基于两方面考虑：一是反应的实际需要，脂肪酰氯要全部参与反应，此外，脂肪酰氯中往往含有少量的氯化氢，这部分也需要消耗一定量的叔胺；二是生成的叔胺盐酸盐导致反应体系粘度急剧增大，以叔胺做溶剂，可以达到降低系统粘度的目的。但是这样就带来一个问题，反应完毕后，系统中会有残余的叔胺，关于这部分叔胺的后处理，大多采用蒸馏或者加酸生成盐酸盐再水洗的方案。
[0006]例如，中国专利CN1043572C公开了一种三乙胺机作为反应物又作为溶剂的AKD制备方法，反应结束后将过量三乙胺蒸出，然后用稀盐酸洗去AKD中残留的三乙胺及生成的三乙胺盐酸盐，之后再用清水洗涤。由于三乙胺沸点较低，蒸馏过程中不可避免的会造成三乙胺挥发，造成三乙胺的浪费，烷基烯酮二聚体在碱性条件下亦会加速分解。
[0007]中国专利CN1422854A烷基烯酮二聚体生产方法和CN111138385A一种新型以三正丙胺为原料的无溶剂法AKD制备中分别以过量的三乙胺和三正丙胺与脂肪酰氯反应，反应结束后，用大量稀酸洗去未反应的三乙胺及铵盐，静置得到的油相即为AKD产品，虽然该类方法避免了经过蒸馏除去过量的三乙胺这一过程，但需要加入大量的稀酸水溶液与过量的三乙胺反应，该法不仅增加了废酸废水的排放，且生成的三乙胺盐酸盐的处理量明显增加，后续同样需要大量的碱液处理该盐以回用三乙胺，增加了生产成本，同样的，在分水完后，需要真空脱除系统中的残余水分，在酸性条件下，烷基烯酮二聚体会分解，造成产品有效含量下降。
[0008]同时，AKD含有一个活泼的四元环内酯基团，在水环境下，这种基团与酸或碱都会起反应，尤其在高温下反应更为迅速，因此，上述方案不可避免的会带来产品颜色深、有效含量下降的问题。

技术实现思路

[0009]为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供一种烷基烯酮二聚体的制备方法。采用本专利技术提供的制备方法制得的烷基烯酮二聚体的色度和含水量明显降低，并且提高了烷基烯酮二聚体的有效含量。
[0010]本专利技术的技术方案是：一种烷基烯酮二聚体的制备方法，包括如下步骤：S1、将酰卤滴加到叔胺中，滴加完毕后保温一段时间，使反应更加完全，然后调节体系的pH值在6.5~7.5之间后，再保温一段时间，得混合物料；S2、向步骤S1所得的混合物料中加水洗涤，洗涤完后分液，将上层料液注入管式离心机中进行离心，得烷基烯酮二聚体。
[0011]进一步地，所述步骤S1中叔胺和酰卤初始加入的摩尔比为1.0~1.5:1。
[0012]更进一步地，所述步骤S1中叔胺和酰卤初始加入的摩尔比为1.05~1.10:1。
[0013]进一步地，所述调节体系pH值的过程为：用pH计检测体系中的pH，此时若pH值小于6.5，则需要补加叔胺，若pH值大于7.5，则需要补加酰卤，最终使体系的pH值在6.5~7.5之间。
[0014]进一步地，所述步骤S2中上层料液进入管式离心机时流速满足下式（I）：
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（I）；其中，V0为上层料液进料流速，单位为L/秒；R为管式离心机转鼓内径，单位为m；L为管式离心机转鼓高度，单位为m；rpm为管式离心机转速，单位为r/min；PH0为管式离心机入口处料液pH值；ρ为烷基烯酮二聚体的密度，kg/m
³
。
[0015]进一步地，所述管式离心机的转速为5000~17000 r/min。
[0016]进一步地，所述步骤S2上层料液在管式离心机的离心过程中，需同时通入氮气，所述的氮气的流速满足下式（II）：V1=V0（PH
02
‑
PH
12
）
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（II）；其中，V1为氮气流速，单位为L/秒；PH1为管式离心机出口处料液pH值。
[0017]最终根据本专利技术设计的公式得到的料液进入管式离心机的流速为2.90~3.60 L/秒，氮气流速为25~40 L/秒。
[0018]更进一步地，所述步骤S2中管式离心机的氮气尾气经过装有浓度为30%硫酸溶液的缓冲罐，以回收氮气中的三乙胺。
[0019]现有技术中，对制备完成的烷基烯酮二聚体的常规除水方法为减压蒸馏除水，一
般是在60~80℃、真空
‑
0.098 Mpa下进行，水洗除叔胺盐酸盐后，体系中含有水分，此时无论是酸性还是碱性，烷基烯酮二聚体减压除水都会造成烷基烯酮二聚体的颜色加深、含量下降。针对这一问题，本专利技术将步骤S2洗涤后的得到上层料液采用管式离心机进行离心脱水，同时在离心过程中通入氮气，并且通过对管式离心机中的工作参数设置以及采用本专利技术中提供的上层料液进入管式离心机时流速的计算公式（式（I））和管式离心机中的氮气流速的计算公式（式（II））计算得到，采用特定的管式离心机中的进料流速和氮气流速，进行离心处理，有效避免了制得的烷基烯酮二聚体的颜色加深，得到的成品为乳白色蜡状固体，并且烷基烯酮二聚体的有效含量得到明显提升。同时本专利技术提供的制备方法处理速度快，避免了真空泵等设备的使用，降低了能耗。进一步地，所述步骤骤S1中酰卤用下述式（III）表示：RCH2COX
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（III）；其中，R选自碳原子数6～30的直链或支链的饱和或不饱和脂肪族烃基，X选自卤素。
[0020]更进一步地，所述酰卤中R为碳原子数6～20的直链或支链的饱和或不饱和脂肪族烃基；X为氟、氯、溴或碘的至少一个。
[0021]更进一步地，X为氯。
[0022]进一步地，所述酰氯为脂肪酰氯，具体为十六烷酰氯、十八烷酰氯、椰油酰氯、油酰氯、山嵛酸酰氯中的一种或两种的组合。
[0023]所述的十六烷酰氯的CAS号为：112
‑
67
‑
4；十八烷酰氯的CAS号为：112
‑...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种烷基烯酮二聚体的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：S1、将酰卤滴加到叔胺中，滴加完毕后保温一段时间，然后调节体系的pH值在6.5~7.5之间后，再保温一段时间，得混合物料；S2、向步骤S1所得的混合物料中加水洗涤，洗涤完后分液，将上层料液注入管式离心机中进行离心，得烷基烯酮二聚体。2.根据权利要求1所述的烷基烯酮二聚体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中上层料液进入管式离心机时流速满足下式（I）：
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（I）；其中，V0为上层料液进料流速，单位为L/秒；R为管式离心机转鼓内径，单位为m；L为管式离心机转鼓高度，单位为m；rpm为管式离心机转速，单位为r/min；PH0为管式离心机入口处料液pH值；ρ为烷基烯酮二聚体的密度，kg/m
³
。3.根据权利要求1所述的烷基烯酮二聚体的制备方法，其特征在于，所述步骤S2上层料液在管式离心机的离心过程中，需同时通入氮气，所述的氮气的流速满足下式（II）：V1=V0（PH
02
‑
PH
12
）
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（II）；其中，V1为氮气流速，单位为L/秒；PH1为管式离心机出口处料液pH值。4.根据权利要求1所述的烷基烯酮二聚体的制备方法，其特征在于，所述步骤S1中酰卤...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔红建，夏有辉，朱巧根，杜宁宁，刘露，张瑞，
申请(专利权)人：山东天安化工股份有限公司，
类型：发明
国别省市：