[发明专利]一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的微反应设备和方法

权利要求书

1.一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的微反应设备，其特征在于：该设备包括进料装置、微反应装置和老化结晶装置，所述进料装置与所述微反应装置连通，所述微反应装置与老化结晶反应装置连通，在所述微反应装置和老化结晶反应装置中，丙烯腈与磺化剂以及异丁烯反应生成反应产物。

2.根据权利要求1所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的微反应设备，其特征在于：所述微反应装置包括依次连接的一级反应器，二级反应器和可能还包括管式反应器设置在第二级反应器与老化结晶反应装置之间；第一级反应器第二级反应器之间有换热器；第二级反应器的出料口与管式反应器进料口连通，管式反应器出料口与老化结晶反应装置连通，所述的老化结晶反应装置为带换热的搅拌釜反应器。

3.根据权利要求2所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的微反应设备，其特征在于：第一级反应器和第二级反应器为微反应器或搅拌反应器；且至少有一级反应器为微反应器。

4.根据权利要求2所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的微反应设备，其特征在于：所述微反应器装置中的微反应器为微分散型反应器，其内含有分散混合模块；优选地，微反应器前设置有换热模块，确保物料混合前达到反应所需温度同时维持反应过程中温度稳定，换热模块整合到微反应器内部，或者独立于微反应器存在。

5.根据权利要求4所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的微反应设备，其特征在于：所述微分散式微反应器，包括分散相模块和连续相模块及介于两模块间的分散介质；其中，分散相模块具有分散相进口；连续相模块具有连续相进口和物料出口。

6.一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的方法，其特征在于采用权利要求1-5任一项所述的微反应设备制备，所述方法包括，

(1)第一输送泵4输送磺化剂、第二输送泵5输送丙烯腈至第一级反应器并进行混合形成第一溶液；

(2)第一溶液通过第一级反应器的出料口进入第二级反应器，同时异丁烯通过管道11进入第二级反应器，第一溶液与异丁烯接触形成第二溶液，并进行磺化及后续的反应；

(3)第二溶液从第二级反应器进入老化结晶装置3中。

7.根据权利要求6所述的制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的方法，其特征在于：所述第二级反应器的为搅拌反应器，异丁烯以鼓泡方式通入，进行批次或连续的磺化和后续反应。

8.根据权利要求6所述的制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的方法，其特征在于：第二级反应器优选的为微反应器，异丁烯以分散相方式进入微反应器，以微米气泡的方式和连续相的丙烯腈-磺化剂混合液进行反应。优选地为微分散型微反应器。

9.根据权利要求6所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的方法，其特征在于：丙烯腈、磺化剂、异丁烯的摩尔比为15-45：1：0.9-1.3。

10.根据权利要求6所述的一种制备2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的方法，其特征在于：所述磺化剂为浓度为95-120重量％的硫酸或发烟硫酸或纯度≥99.5％三氧化硫。