粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种橡胶促进剂，具体涉及一种粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺。所述工艺步骤如下：(1)将粗品M在10‑30％质量浓度的氨水中溶解，并鼓入空气，分层后分液，取上清液；(2)将上清液、叔丁胺与固体催化剂混合均匀后，温度控制在55‑70℃，通入氧气进行反应，反应压力维持在0.15‑0.4MPa，氧气不消耗后，终止反应；(3)经离心分离、水洗、干燥，即得产品；所述固体催化剂为通过浸渍法负载有硫酸钴的活性炭。本发明专利技术避免了精制M时使用酸碱造成大量含盐废水，与国内普遍采用的次氯酸钠法和双氧水法相比具有明显的质量成本优势，提高了残废粗品M的使用率；无过反应，产品颜色好，生产成本低，产品质量高。

【技术实现步骤摘要】
粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺
本专利技术涉及一种橡胶促进剂，具体涉及一种粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺。
技术介绍
橡胶硫化促进剂NS，别名：N-叔丁基-2-苯并噻唑次磺酰胺；促进剂NS适用于NR、SBR、BR以及其混合体，硫化速度快，硫化胶模量高，在轮胎或橡胶工业制品配方中单用或并用少量的超速促进剂。促进剂NS具有防焦、安全、无毒、硫化快等功能，特别适合于合成橡胶，能提高硫化胶的定伸强度和抗张强度。主要用于制造轮胎、胶鞋、胶管、胶带、电缆和一般工业制品。属于橡胶硫化次磺酰胺类促进剂NS生产
目前，国内外硫化促进剂NS的合成技术主要采用以下两种工艺：次氯酸钠氧化法和双氧水氧化法。1、次氯酸钠氧化法1.1制备次氯酸钠，其反应方程式为：2NaOH+Cl2→NaOCl+NaCl+H2O将一定量的氢氧化钠水溶液加入到次氯酸钠反应釜中，开启冷冻盐水冷却，在5-15℃温度条件下通入氯气进行反应生成次氯酸钠，整个反应过程温度控制在20℃以下，反应临近终点时，检测合格，停止通氯气。1.2合成促进剂NS，其反应方程式为：C7H5NS2+C4H12N+NaOCl→C11H14N2S2+NaCl+H2O将促进剂M、叔丁胺、稀硫酸、水等加入反应器中搅拌，使其成盐；用次氯酸钠作为氧化剂进行反应，降温、抽滤、水洗、过滤、干燥得产品，母液经蒸馏回收叔丁胺。此方法促进剂NS收率低并产生含NaCl废水，不利于清洁环保。2、双氧水氧化法2.1合成促进剂NS，其反应方程式为：C7H5NS2+C4H12N+H2O2→C11H14N2S+2H2O在氧化釜内加入叔丁胺、M-Na盐溶液和水，开启搅拌，在一定条件下生成M叔丁胺盐，冷却到25-30℃时滴加双氧水溶液进行氧化反应生成NS，反应到终点后，停止滴加双氧水，反应结束，冷却降温。2.2该生产工艺优缺点：该生产工艺具有：工艺控制稳定，设备简单，产品分散性好，初熔点达到104℃，与次氯酸钠法相比较，水洗、干燥、过筛工序更易操作。但同时存在以下缺点：2.2.1由于氧化剂采用双氧水，在氧化反应、水洗、M回收工序中产生废水，虽然与次氯酸钠法相比较，废水量减少，但是仍会产生大量废水。2.2.2原材料必须使用工业品M，否则达不到质量要求。2.2.3此方法使用的叔丁胺量大，且促进剂NS的收率不高。
技术实现思路
针对现有技术的不足，本专利技术的目的是提供一种粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺，在原有工艺的基础上避免了在精制M时使用酸碱造成大量含盐废水，与国内普遍采用的次氯酸钠法和双氧水法相比具有明显的质量成本优势，提高了残废粗品M的使用率；叔丁胺消耗量小；无过反应，产品颜色好，生产成本低，产品质量高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺，包括如下步骤：(1)将粗品M在10-30％质量浓度的氨水中溶解，并鼓入空气，分层后分液，取上清液；(2)将上清液、叔丁胺与固体催化剂混合均匀后，温度控制在55-70℃，通入氧气进行反应，反应压力维持在0.15-0.4MPa，氧气不消耗后，终止反应；(3)经离心分离、水洗、干燥，即得产品；所述固体催化剂为通过浸渍法负载有硫酸钴的活性炭。所述固体催化剂的制备方法具体如下：将活性炭在0.05-0.2mol/L的硫酸钴溶液中浸渍2h，再在105-150℃下焙烧2h。其中：所述的粗品M为残废品粗品M或者采用以下方法制备的粗品M，具体步骤如下：将苯胺、二硫化碳、硫磺按照1：1.1-1.5：1-1.15的摩尔比加入密闭容器，反应温度保持在225-265℃，压力保持在8-12MPa以下反应7-10小时，得粗品M。优选地，压力保持在11MPa以下反应8小时。反应温度过低，则反应达不到所需能量，温度过高，则产品变黄不利于销售。反应压力在取值范围之外，影响产品的收率。所述的残废品粗品M是：杂质为焦油树脂含量在77％上的残废品粗品M。所述的粗品M与10-30％质量浓度的氨水的质量比为1：3-6。所述的粗品M在10-30％质量浓度的氨水中溶解的温度为40-55℃。所述的鼓入空气的时间为0.5-1小时。所述的上清液与叔丁胺的摩尔比为1：2-4，比例过低影响产品收率及纯度，过高影响后续回收环节。所述的上清液的摩尔量以粗品M进行估算，购买粗品M时一般会注明其含量，据此进行计算。优选地，本专利技术所述的粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺，具体包括如下步骤：粗品M在10-30％质量浓度的氨水中溶解反应生成硫醇离子化合物RS-，往容器中鼓入空气，此时反应RS-和树脂出现界面现象且氨水浓度变低，分液，取上清液，焦油树脂作为固废处理；随着鼓风带出的氨气进入氨吸收塔。将上清液、固体催化剂、叔丁胺加入到氧化釜中，开启搅拌，温度控制在55-70℃之间，搅拌均匀后通入氧气，压力维持在0.15-0.4MPa，氧气不消耗后，反应终止。经离心分离、水洗、干燥即得产品。滤液循环利用，水洗液送入叔丁胺回收装置，回收溶剂和叔丁胺。以上反应温度和反应压力需要严格控制，反应温度过低则反应达不到所需能量，温度过高则产品变黄不利于销售；反应压力在取值范围之外，影响产品的收率。与现有的技术相比，本专利技术的有益效果如下：1、本专利技术简化了传统粗M精制工序，删除了M回收工序，整个过程简单，易控制操作，所使用的辅助材料品种少，溶剂和叔丁胺回收循环利用，回收率99％，产品收率96％以上，产品纯度97％以上，初熔点达105.8-106.5℃。具有生产成本低，产品质量高的优点。2、本专利技术在原有的工艺上减免了在精制M时使用酸碱造成大量含盐废水。与国内普遍采用的次氯酸钠法和双氧水法相比，具有明显的质量成本优势，提高了残废粗品M的使用率；无过反应、进而改善产品颜色等优势。附图说明图1为本专利技术的工艺流程图。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术作进一步阐述，但本专利技术并不限于以下实施例。所述方法如无特别说明，均为常规方法。所述原材料如无特别说明均能从公开商业途径而得。实施例中采用的固体催化剂为通过浸渍法负载有硫酸钴的活性炭。实施例1将苯胺、二硫化碳、硫磺按照1：1.2：1的比例加入密闭容器，在265℃、控制压力11MPa以下缩合反应8小时，得到含量93％的粗品促进剂M；将粗品促进剂M、10％质量浓度的氨水以1：4的比例(质量比)在45℃条件下进行搅拌，鼓入空气，待上层RS-变为透明液体后，停止搅拌沉淀并出现界面现象(鼓入空气的时间为0.5小时)，分液，下层沉淀作为固废处理，取上层清液使用；插入固体催化剂后将上层清液、叔丁胺以1：3.6的比例(摩尔比)搅拌均匀；密闭容器后通入氧气，控制氧气压力维持在0.4MPa，待氧气不消耗后反应终止。经离心分离、水洗、干燥即得产品。经化验得知产品收率97.3％，初熔点106.5℃，产品纯度99.6％。产品质量均达到国家标准。其中，所述固体催化剂的制备方法具体如下：将活性炭在0.2mol/L的硫酸钴溶液中浸渍2h，再在150℃下焙烧2h。实施例2将含量为77％的残废品粗品M(杂质为焦油树脂)、20％质量浓度的氨水以1：5.5的比例(质量比)在55℃条件下进行搅拌，鼓入空气，待上层RS-变为透明液体后停止搅拌沉淀并出现界面现象(鼓入空气的时间为1小时)，分液，下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺，其特征在于：包括如下步骤：(1)将粗品M在10‑30％质量浓度的氨水中溶解，并鼓入空气，分层后分液，取上清液；(2)将上清液、叔丁胺与固体催化剂混合均匀后，温度控制在55‑70℃，通入氧气进行反应，反应压力维持在0.15‑0.4MPa，氧气不消耗后，终止反应；(3)经离心分离、水洗、干燥，即得产品；所述固体催化剂为通过浸渍法负载有硫酸钴的活性炭。

【技术特征摘要】
1.一种粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺，其特征在于：包括如下步骤：(1)将粗品M在10-30％质量浓度的氨水中溶解，并鼓入空气，分层后分液，取上清液；(2)将上清液、叔丁胺与固体催化剂混合均匀后，温度控制在55-70℃，通入氧气进行反应，反应压力维持在0.15-0.4MPa，氧气不消耗后，终止反应；(3)经离心分离、水洗、干燥，即得产品；所述固体催化剂为通过浸渍法负载有硫酸钴的活性炭。2.根据权利要求1所述的粗品M氧气氧化法生产促进剂NS清洁工艺，其特征在于：所述的粗品M为残废品粗品M或者采用以下方法制备的粗品M，具体步骤如下：将苯胺、二硫化碳、硫磺按照1：1.1-1.5：1-1.15的摩尔比加入密闭容器，反应温度保持在225-265℃，压力保持在8-12MPa以下...

【专利技术属性】
技术研发人员：姬拓，
申请(专利权)人：淄博拓研化学科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37