萘系高效减水剂的缩合反应？生产中有关问题的处理

1、缩合反应
萘磺酸水解后接着降温到90～100℃，滴加甲醛缩合。缩合反应是减水剂生产过程中的重要反应，也是时间较长的一个工序。技术关键是使反应尽可能彻底，得到较长链的缩合物；同时反应时间尽可能短，以便缩短生产周期。影响缩合反应的因素很多，主要有配比、加水量、酸度、反应时间及反应温度。
（1）甲醛用量　
甲醛用量大，利于得到多核分子，提高产品质量，但缩合时间要加长，以使反应完全。由于磺化反应的副反应，萘不会全部磺化为β-萘磺酸，故在密封较好、控制严格的生产条件下，甲醛用量可适当减少。甲醛用量一般与萘的摩尔比为1∶（0.95～1.0）​。具体用量根据试验结果确定。
（2）缩合温度　
缩合温度一般在100～110℃。在有压力时选择较高的温度，温度较高时，反应速率随之加快，可以较快地趋向于平衡；有利于高聚合物的形成。但因缩合反应为逐步反应，如温度过高，反应过快，则有可能发生“爆聚”​，生成大量短链分子，不易获得均一分布的多核分子，所以在稍低温度下，延长恒温时间，有可能得到分布均一的多核产物。
（3）缩合酸度　
硫酸是萘磺酸缩合的催化剂，具有酸度低时反应物料较稀薄等优点，但产品的分散性较差。酸度高有利于缩合反应的进行。但酸度过高，缩合反应不易控制，有时会引起“爆聚”​，一般酸度应控制26%～30%之间。
（4）常压与带压缩合　
因为常压下缩合反应速率慢、时间长，温度不能超过110℃；采用带压缩合，则反应可达较高温度，反应时间较短。
（5）缩合反应时间　
采用常压缩合时，一般反应时间为4～5h，时间过短反应不完全，过长又使生产周期延长，成本增高，产率降低。带压缩合，反应时间为2.0～2.5h。
（6）中和　
缩合物中的磺酸和剩余的硫酸用烧碱、石灰水等物料中和，其可转化为对应的钠盐、铵盐、钾盐、锂盐，钙盐，但常转化为钠盐。过量的硫酸也可转化为钠盐。生产减水剂时常用这两种中和方法。

2、生产中有关问题的处理
（1）磺化终点不到
磺化终点可检验磺化反应是否完全，检验方法：①测酸度；②看磺化物水溶液是否有油状物，如酸度符合要求，又无油状物，则反应是完全的，否者是不完全的。原因有：① 加酸量不足，必须补加酸，再进行磺化；② 反应温度低，必须提高反应温度到160～165℃，延长保温时间；③ 保温时间不够，延长保温时间。
（2）缩合过程中溢锅或喷料
常压缩合时，若升温缓慢，温度不超过100℃，不会发生釜内物料喷溢事故，反之则会发生喷料事故，特别是带压缩合更易发生。发生喷料原因有：① 加甲醛时温度过高，一般控制在90～100℃；② 水解后的酸度过高，一般控制在26%～30%；③ 升温过急，处理方法是立即向反应釜夹套加入冷却水，必要时用冷水浇淋反应釜盖，如果温度和压力仍激烈上升时，则可开启放料阀门立即放出部分物料，否则会造成严重后果；④ 加甲醛速率过快，应缓慢滴加，一般控制在2.5～3.0h。总之，缩合反应激烈，一定要小心谨慎。
（3）防止物料的固化在缩合过程中，会出现物料突然变稠，致使搅拌困难，甚至停止，而使物料固化在反应釜内，需要人工清理，有时还会造成搅拌器和反应釜损坏。避免的方法是：① 水解后酸度不能过高；② 加甲醛速率不能过快，一定要缓慢滴加。如反应过程中发现物料变稠、搅拌困难时，需要加入一定量的热水，将物料稀解。