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一種不含全氟辛酸的含氟表面活性劑及其制備方法和工藝系統的制作方法_4

文檔序號:8952580閱讀:來源:國知局
光燈為UVL邸燈,照射功率控制在50W,選擇波長為 350皿;全氣締控、氧氣和第S單體的質量比為100 :100 :1。 陽126] (B)在含酷氣端基產物中加入去離子水進行水解,保持水解的持續進行,分離去除 水解產物中的氣體和水后,得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。含酷氣端基產物水 解、分離后,獲得一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物,其中,去離子水與含酷氣端基產物 的質量比控制在1.5:1。 陽127] (C)步驟B中獲得的含氣低聚合物經成鹽配置后,制得含氣表面活性劑成品,成鹽 配置包括: C. 1 :對步驟B制得的一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物進行水洗和油水分離后,獲 得含氣聚酸簇酸半成品; C. 2 :對含氣聚酸簇酸半成品進行精制,包括預熱和脫低的過程,獲得含氣聚酸簇酸成 品,預熱溫度控制在220°C,脫低后含氣聚酸簇酸成品的分子量控制在300 ; C. 3 :對含氣聚酸簇酸成品中和后,制得含氣聚酸表面活性劑成品,中和是在含氣聚酸 簇酸成品中加入堿性無機鹽和去離子水的過程,其中,含氣聚酸簇酸成品、堿性無機鹽、去 離子水的質量比為30 :10 :30,堿性無機鹽可選用鋼鹽和鐘鹽組成的混合物,其中,鋼鹽與 鐘鹽的質量比為1 :1。 陽12引實施例29: 本實施例是用于實施例9的不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的制備方法,該制備方法 為連續化生產過程,包括W下步驟: (A)全氣締控、氧氣和第S單體巧日氯乙烘)組成的混合物料在16°C的溫度和0. 4Mpa 的壓力下連續進料,在紫外光照射下完成光氧化反應,保持混合物料的持續進料和紫外光 的持續照射,經氣液分離回收反應產物中的全氣締控后,得到含酷氣端基產物,其中,混合 物料的進料速度控制在80L/H ;紫外光燈為UVL邸燈,照射功率控制在60W,選擇波長為 400皿;全氣締控、氧氣和第S單體的質量比為1 :1 :1。
[0129] (B)在含酷氣端基產物中加入去離子水進行水解,保持水解的持續進行,分離去除 水解產物中的氣體和水后,得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。含酷氣端基產物水 解、分離后,獲得一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物,其中,去離子水與含酷氣端基產物 的質量比控制在2:1。
[0130] (C)步驟B中獲得的含氣低聚合物經成鹽配置后,制得含氣表面活性劑成品,成鹽 配置包括: C. 1 :對步驟B制得的一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物進行水洗和油水分離后,獲 得含氣聚酸簇酸半成品; C. 2 :對含氣聚酸簇酸半成品進行精制,包括預熱和脫低的過程,獲得含氣聚酸簇酸成 品,預熱溫度控制在200°C,脫低后含氣聚酸簇酸成品的分子量控制在200 ; C. 3 :對含氣聚酸簇酸成品中和后,制得含氣聚酸表面活性劑成品,中和是在含氣聚酸 簇酸成品中加入堿性無機鹽和去離子水的過程,其中,含氣聚酸簇酸成品、堿性無機鹽、去 離子水的質量比為25 :8 :20,堿性無機鹽可選用錠鹽、鋼鹽和鐘鹽組成的混合物,其中,錠 鹽、鋼鹽與鐘鹽的質量比為2 :3 :1。
[0131] 實施例30: 本實施例是用于實施例10的不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的制備方法,該制備方 法為連續化生產過程,包括W下步驟: (A)全氣締控、氧氣和第S單體巧日偏氣乙締)組成的混合物料在10°C的溫度和0. 25Mpa 的壓力下連續進料,在紫外光照射下完成光氧化反應,保持混合物料的持續進料和紫外光 的持續照射,經氣液分離回收反應產物中的全氣締控后,得到含酷氣端基產物,其中,混合 物料的進料速度控制在45L/H ;紫外光燈為UVL邸燈,照射功率控制在85W,選擇波長為 390nm ;全氣締控、氧氣和第=單體的質量比為80 :90 :1。 陽132] (B)在含酷氣端基產物中加入去離子水進行水解,保持水解的持續進行,分離去除 水解產物中的氣體和水后,得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。含酷氣端基產物水 解、分離后,獲得一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物,其中,去離子水與含酷氣端基產物 的質量比控制在1. 6 :1。 陽133] (C)步驟B中獲得的含氣低聚合物經成鹽配置后,制得含氣表面活性劑成品,成鹽 配置包括: C. 1 :對步驟B制得的一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物進行水洗和油水分離后,獲 得含氣聚酸簇酸半成品; C. 2 :對含氣聚酸簇酸半成品進行精制,包括預熱和脫低的過程,獲得含氣聚酸簇酸成 品,預熱溫度控制在200°C,脫低后含氣聚酸簇酸成品的分子量控制在260 ; C. 3 :對含氣聚酸簇酸成品中和后,制得含氣聚酸表面活性劑成品,中和是在含氣聚酸 簇酸成品中加入堿性無機鹽和去離子水的過程,其中,含氣聚酸簇酸成品、堿性無機鹽、去 離子水的質量比為12 :8 :27,堿性無機鹽可選用鐘鹽。 陽134] 為適應本發明的工業化生產,下面W幾個典型實施例來舉例說明實施例11~20中制 備方法所設及的工業生產系統。 陽135] 實施例31 : 本實施例是用于是實施例11的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,在 本實施例中,工藝系統包括依次連通的光氧化反應器、水解反應蓋、熱處理反應蓋和中和反 應蓋,光氧化反應器上分別連接有全氣締控儲罐和通氣管,通氣管為向光氧化反應器中通 入混合氣體的水封管,混合氣體由氧氣和第=單體組成,在中和反應蓋上連接有存儲含氣 聚酸表面活性劑的成品儲罐。 陽136]實施例32: 本實施例是用于是實施例12的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統與實施例31的區別在于:本實施例設及的光氧化反應器為內設有石英銷和熱電 偶的不誘鋼設備,所述的石英銷均勻分布在W光氧化反應器中軸線為中屯、的圓周上,并沿 光氧化反應器中軸線由內向外設有兩層,在所述的光氧化反應器上設有排氣口。 陽137]實施例33: 本實施例是用于是實施例13的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統與實施例31的區別在于:本實施例在光氧化反應器上設有回流冷凝管,來自全氣 締控儲罐的全氣締控經回流冷凝管送入光氧化反應器中,回流冷凝管的冷凝溫度為-30°C。 陽13引實施例34: 本實施例是用于是實施例14的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統與實施例31的區別在于:本實施例設及的水解反應蓋為碳鋼襯氣或碳鋼噴涂聚 四氣涂料的反應設備,在水解反應蓋上設有供光氧化反應產物和去離子水加入的液相加料 口、排空口和冷卻夾套,在水解反應蓋內設有攬拌器。 陽139]實施例35: 本實施例是用于是實施例15的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統與實施例31的區別在于:本實施例設及的熱處理反應蓋為碳鋼襯氣或碳鋼聚四 氣乙締噴涂的反應設備,在所述的熱處理反應蓋上設有攬拌器、加熱內盤管、加熱夾套、導 熱油裝置。 陽140]實施例36 : 本實施例是用于實施例16的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該工 藝系統與實施例31的區別在于:本實施例設及的中和反應蓋為不誘鋼反應蓋,在中和反 應蓋上設有供堿性溶液和去離子水加入的加料口和冷卻水夾套,在中和反應蓋內設有攬拌 器。 陽141]實施例37: 本實施例是用于是實施例17的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統流程如下: (A)在-20°C的溫度下,將全氣締控加入光氧化反應器中,向光氧化反應器中通入氧氣 和第=單體巧日氯乙烘)組成的混合氣體,保持紫外光燈照射和通氣時間為化后,關閉紫外 光燈、排氣,經室溫蒸發后回收未反應的全氣締控,制得含酷氣端基產物。在上述過程中, 全氣締控、氧氣和第S單體的質量比為100 :100 :1,光氧化反應器選用內設有石英銷和熱 電偶的不誘鋼設備,石英銷均勻分布在W光氧化反應器中軸線為中屯、的圓周上,并沿光氧 化反應器中軸線由內向外設有兩層,在光氧化反應器上設有排氣口和回流冷凝管,來自全 氣締控儲罐的全氣締控經回流冷凝管送入光氧化反應器中,回流冷凝管的冷凝溫度控制 在-60°C,石英銷內的紫外光照射功率控制在100W,選擇波長為305nm。
[0142] (B) B. 1 :向水解反應蓋中加入去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物,攬拌混 合; B. 2 :控制步驟B. 1制備物料中液相流體的溫度為30°C,繼續向水解反應蓋中加入步驟 A制得的含酷氣端基產物,加入速度為1 L/H,攬拌時間控制在0.化; B. 3 :攬拌停止后,靜止分層,去除上層水后得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。 陽143] 在上述過程中,去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物的質量比為1. 5 :1,水解 反應蓋選用碳鋼襯氣或碳鋼噴涂聚四氣涂料的反應設備,在水解反應蓋上設有供步驟A制 得的含酷氣端基產物和去離子水加入的液相加料口、排空口和冷卻夾套,在水解反應蓋內 設有攬拌器。
[0144] (C)將步驟B制得的含氣低聚合物送入熱處理反應蓋,經除過氧處理后獲得含過 氧基團小于Ig/lOOg的一端帶簇酸及其鹽的含氣油性聚合物,其中,熱處理反應蓋選用碳 鋼襯氣或碳鋼聚四氣乙締噴涂的反應設備,在熱處理反應蓋上設有攬拌器、加熱內盤管、加 熱夾套、導熱油裝置。
[0145] (D)化1 :在中和反應蓋中加入步驟C制得的一端帶簇酸及其鹽的含氣油性聚合物 和去離子水,混合并攬拌; 化2 :向步驟化1制備物料中加入堿金屬氨氧化物水溶液,得到含氣表面活性劑成品, 送入成品儲罐儲存。
[0146] 在上述過程中,中和反應蓋可選用不誘鋼反應蓋,在中和反應蓋上設有供堿性溶 液和去離子水加入的加料口和冷卻水夾套,在中和反應蓋內設有攬拌器。 陽147] 實施例38 : 本實施例是用于是實施例18的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統流程如下: (A)在-25°C的溫度下,將全氣締控加入光氧化反應器中,向光氧化反應器中通入氧氣 和第=單體巧日氯乙締)組成的混合氣體,保持紫外光燈照射和通氣時間為2化后,關閉紫外 光燈、排氣,經室溫蒸發后回收未反應的全氣締控,制得含酷氣端基產物。在上述過程中,全 氣締控、氧氣和第=單體的質量比為1 :1 :1,光氧化反應器選用內設有石英銷和熱電偶的 不誘鋼設備,石英銷均勻分布在W光氧化反應器中軸線為中屯、的圓周上,并沿光氧化反應 器中軸線由內向外設有兩層,在光氧化反應器上設有排氣口和回流冷凝管,來自全氣締控 儲罐的全氣締控經回流冷凝管送入光氧化反應器中,回流冷凝管的冷凝溫度控制在-40°C, 石英銷內的紫外光照射功率控制在lOOOW,選擇波長為420nm。
[0148] (B) B. 1 :向水解反應蓋中加入去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物,攬拌混 合; B. 2 :控制步驟B. 1制備物料中液相流體的溫度為50°C,繼續向水解反應蓋中加入步驟 A制得的含酷氣端基產物,加入速度為100 L/H,攬拌時間控制在化; B. 3 :攬拌停止后,靜止分層,去除上層水后得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。 陽149] 在上述過程中,去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物的質量比為2 :1,水解反 應蓋選用碳鋼襯氣或碳鋼噴涂聚四氣涂料的反應設備,在水解反應蓋上設有供步驟A制得 的含酷氣端基產物和去離子水加入的液相加料口、排空口和冷卻夾套,在水解反應蓋內設 有攬拌器。
[0150] (C)將步驟B制得的含氣低聚合物送入熱處理反應蓋,經除過氧處理后獲得含過 氧基團小于Ig/lOOg的一端帶簇酸及其鹽的含氣油性聚合物,其中,熱處理反應蓋選用碳 鋼襯氣或碳鋼聚四氣乙締噴涂的反應設備,在熱處理反應蓋上設有攬拌器、加熱內盤管、加 熱夾套、導熱油裝置。 陽151] (D)化1 :在中和反應蓋中加入步驟C制得的一端帶簇酸及其鹽的含氣油性聚合物 和去離子水,混合并攬拌; 化2 :向步驟化1制備物料中加入氨水水溶液,得到含氣表面活性劑成品,送入成品儲 罐儲存。
[0152] 在上述過程中,中和反應蓋可選用不誘鋼反應蓋,在中和反應蓋上設有供堿性溶 液和去離子水加入的加料口和冷卻水夾套,在中和反應蓋內設有攬拌器。 陽153] 實施例39 : 本實施例是用于是實施例19的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統流程如下: (A)在-23°C的溫度下,將全氣締控加入光氧化反應器中,向光氧化反應器中通入氧 氣和第=單體巧日偏氣乙締)組成的混合氣體,保持紫外光燈照射和通氣時間為1化后,關 閉紫外光燈、排氣,經室溫蒸發后回收未反應的全氣締控,制得含酷氣端基產物。在上述過 程中,全氣締控、氧氣和第S單體的質量比為50 :80 :1,光氧化反應器選用內設有石英銷和 熱電偶的不誘鋼設備,石英銷均勻分布在W光氧化反應器中軸線為中屯、的圓周上,并沿光 氧化反應器中軸線由內向外設有兩層,在光氧化反應器上設有排氣口和回流冷凝管,來自 全氣締控儲罐的全氣締控經回流冷凝管送入光氧化反應器中,回流冷凝管的冷凝溫度控制 在-55°C,石英銷內的紫外光照射功率控制在800W,選擇波長為380nm。
[0154] (B) B. 1 :向水解反應蓋中加入去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物,攬拌混 合; B. 2 :控制步驟B. 1制備物料中液相流體的溫度為40°C,繼續向水解反應蓋中加入步驟 A制得的含酷氣端基產物,加入速度為55L/H,攬拌時間控制在3.化; B. 3 :攬拌停止后,靜止分層,去除上層水后得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。 [0K5] 在上述過程中,去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物的質量比為1. 6 :1,水解 反應蓋選用碳鋼襯氣或碳鋼噴涂聚四氣涂料的反應設備,在水解反應蓋上設有供步驟A制 得的含酷氣端基產物和去離子水加入的液相加料口、排空口和冷卻夾套,在水解反應蓋內 設有攬拌器。
[0156] (C)將步驟B制得的含氣低聚合物送入熱處理反應蓋,經除過氧處理后獲得含過 氧基團小于Ig/lOOg的一端帶簇酸及其鹽的含氣油性聚合物,其中,熱處理反應蓋選用碳 鋼襯氣或碳鋼聚四氣乙締噴涂的反應設備,在熱處理反應蓋上設有攬拌器、加熱內盤管、加 熱夾套、導熱油裝置。 陽157] (D)化1 :在中和反應蓋中加入步驟C制得的一端帶簇酸及其鹽的含氣油性聚合物 和去離子水,混合并攬拌; 化2 :向步驟化1制備物料中加入氨水水溶液,得到含氣表面活性劑成品,送入成品儲 罐儲存。
[0158] 在上述過程中,中和反應蓋可選用不誘鋼反應蓋,在中和反應蓋上設有供堿性溶 液和去離子水加入的加料口和冷卻水夾套,在中和反應蓋內設有攬拌器。 陽159] 實施例40 : 本實施例是用于是實施例20的制備不含全氣辛酸的含氣表面活性劑的工藝系統,該 工藝系統流程如下: (A)在-22°C的溫度下,將全氣締控加入光氧化反應器中,向光氧化反應器中通入氧 氣和第=單體巧日氯乙烘)組成的混合氣體,保持紫外光燈照射和通氣時間為1化后,關閉 紫外光燈、排氣,經室溫蒸發后回收未反應的全氣締控,制得含酷氣端基產物。在上述過程 中,全氣締控、氧氣和第S單體的質量比為30 :60 :1,光氧化反應器選用內設有石英銷和熱 電偶的不誘鋼設備,石英銷均勻分布在W光氧化反應器中軸線為中屯、的圓周上,并沿光氧 化反應器中軸線由內向外設有兩層,在光氧化反應器上設有排氣口和回流冷凝管,來自全 氣締控儲罐的全氣締控經回流冷凝管送入光氧化反應器中,回流冷凝管的冷凝溫度控制 在-35°C,石英銷內的紫外光照射功率控制在700W,選擇波長為320nm。
[0160] (B) B. 1 :向水解反應蓋中加入去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物,攬拌混 合; B. 2 :控制步驟B. 1制備物料中液相流體的溫度為40°C,繼續向水解反應蓋中加入步驟 A制得的含酷氣端基產物,加入速度為70L/H,攬拌時間控制在4.化; B. 3 :攬拌停止后,靜止分層,去除上層水后得到一端帶簇酸酸性基團的含氣低聚合物。 陽161] 在上述過程中,去離子水和步驟A制得的含酷氣端基產物的質量比為1.8 :1,水解 反應蓋選用碳鋼襯氣或碳鋼噴
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