專利名稱：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萬噸的有機(jī)中間體之一。目前國內(nèi)エ業(yè)上主要采用甲苯磺化路線來制備CLT酸，主要經(jīng)過甲苯磺化、氯化、硝化和還原反應(yīng)，該法具有原料來源豐富易得，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)芳烴衍生物苯酚類化合物、對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，使此類化合物能與水泥在發(fā)生水化作用時具有了分散性，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，這是ー個極具前景的高效減水劑的品種。但目前因?yàn)樵蟽r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高效減水劑原料成本過高的技術(shù)問題。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高效減水劑，其原料包括CLT酸生產(chǎn)廢水、苯酚類化合物、醛類化合物和助劑，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)過程中產(chǎn)生的苯環(huán)類異構(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，所述苯酚類化合物為一元酚或多元酚，具體是苯酚、對氨基苯酚、鄰氨基 苯酚、對硝基苯酚和鄰硝基苯酚的ー種或ー種以上；需要指出的是，苯酚類化合物還可以是苯酚生產(chǎn)過程中產(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、對甲苯磺酸鈉、對甲苯磺酸鈉、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)時間在2 3. 5小時；2)分批加入醛類化合物后，控制溫度85 120°C反應(yīng)，再加入助劑，保溫反應(yīng)f 3小時；和3 )檢測反應(yīng)進(jìn)度，待凈漿流動度穩(wěn)定時冷卻。所述凈漿流動度是指混凝土高效減水劑的國標(biāo)檢測項(xiàng)目，一般認(rèn)為ー個小時前、后凈漿流動度基本無變化即表示穩(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；苯酚類化合物6(Tl00份；溶劑20 50份；醛類化合物 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份的對氨基苯磺酸鈉；進(jìn)ー步，所述醛類化合物分批加入；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)一歩延長塑性保留時間，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中的方法來改性脂肪族高效減水劑，降低成本的同時而不影響產(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，單ー個エ廠按本技術(shù)方案生廣的聞效減水劑廣品，利用原料價值可達(dá)6600萬，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)品的競爭カ。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) 人員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定的范圍。實(shí)施例IIDCLT酸生產(chǎn)廢水在40°C過濾除去部分雜質(zhì)，蒸水濃縮含固量至25%，PH為6. 5，液體密度為L 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，滴加時間I I. 5小時，保持在65 70°C ；14)加料結(jié)束，將溫度升至90 95°C，保溫2小時時加入尿素4g ；15)繼續(xù)保溫2小時，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，時間為I I. 5小時，溫度保持65 70°C ；24)加料結(jié)束，溫度升至88 95°C，保溫2h后加入對甲苯磺酸5g ；25 )繼續(xù)保溫2小時，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，控制滴加時間為I. 5小時，溫度控制為65 68°C，當(dāng)甲醛滴加三分之ニ時，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；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、苯酚類化合物、醛類化合物和助劑，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)過程中產(chǎn)生的苯環(huán)類異構(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高效減水齊IJ，其特征在于所述苯酚類化合物是苯酚、對氨基苯酚、鄰氨基苯酚、對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高效減水齊U，其特征在于所述醛類化合物是甲醛、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高效減水齊U，其特征在于所述助劑是丙酮、對甲苯磺酸鈉、對甲苯磺酸鈉、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)時間在2 3. 5小時； 2)分批加入醛類化合物后，控制溫度85 120°C反應(yīng)，再加入助劑，保溫反應(yīng)廣3小時；和 3)檢測反應(yīng)進(jìn)度，待凈漿流動度穩(wěn)定時冷卻。
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 苯酚類化合物: 60-100份 溶劑20 50份和酸類化合物: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高效減水劑的生產(chǎn)エ藝，其特征在于所述醛類化合物分批加入。
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、苯酚類化合物、醛類化合物和助劑。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)過程中經(jīng)酸析分離工序后產(chǎn)生的苯環(huán)類異構(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、苯酚類化合物和溶劑混合物加熱溶解，調(diào)PH值；加入醛類化合物及助劑后，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)品的競爭力。
文檔編號C04B24/22GK102731011SQ20121019478
公開日2012年10月17日 申請日期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, 蔣國寶, 馬犖方 申請人:上海固佳化工科技有限公司