BR112013018303A2

BR112013018303A2 - processo para prevenir precipitação de sais nitroidroxiaromáticos dos produtos brutos nitrados, e, instalação de produção para nitrar compostos aromáticos nitráveis

Info

Publication number: BR112013018303A2
Application number: BR112013018303-9A
Authority: BR
Inventors: Holger Allardt; Andreas Raichle; Reiner Reetz; Johannes Büttner; Michael Zöllinger; Stefanie Haase; Rüdiger FRITZ
Original assignee: Basf Se
Priority date: 2011-01-31
Filing date: 2012-01-30
Publication date: 2020-07-28
Also published as: HUE026178T2; BR112013018303B1; CN103339097A; EP2670729A1; EP2670729B1; WO2012104254A1; CN103339097B

Abstract

PROCESSO PARA PREVENIR PRECIPITAÇÃO DE SAIS NITROIDROXIAROMÁTICOS DOS PRODUTOS BRUTOS NITRADOS, E, INSTALAÇÃO DE PRODUÇÃO PARA NITRAR COMPOSTOS AROMÁTICOS NITRÁVEIS A precipitação de sais de nitroidroxiaromáticos dos produtos brutos nitrados obtidos na nitração de compostos aromáticos depois da depuração alcalina, por exemplo, mononitrotoluenos é prevenida colocando os produtos brutos nitrados em contato com um trocador de íon ácido. Os produtos brutos nitrados são preferencialmente selecionados de uma alimentação em uma coluna de destilação, uma corrente de circulação de produto de fundo de uma coluna de destilação e uma alimentação a um evaporador.

Description

“PROCESSO PARA PREVENIR PRECIPITAÇÃO DE SAIS NITROIDROXIAROMÁTICOS DOS PRODUTOS BRUTOS NITRADOS, E, INSTALAÇÃO DE PRODUÇÃO PARA NITRAR COMPOSTOS AROMÁTICOS NITRÁVEIS” 5 A presente invenção se refere a um processo para prevenir precipitação de sais nitroidroxiaromáticos dos produtos brutos nitrados obtidos na nitração de compostos aromáticos depois da depuração alcalina, e a uma instalação de produção para nitrar compostos aromáticos nitráveis.

A nitração de compostos aromáticos é de grande importância industrial, uma vez que o grupo nitro aromático pode ser convertido facilmente a outros grupos funcionais.

A nitração de compostos aromáticos, desta forma, tem vários usos, por exemplo, na produção de explosivos, na indústria farmacêutica, na produção de polímeros, na produção de corantes e similares.

O reagente de nitração mais simples e industrialmente mais frequentemente usado é mistura de ácido nítrico/ácido sulfúrico (conhecido como “ácido de nitração”) com razões variáveis de dois ácidos.

O ácido sulfúrico concentrado causa a formação do cátion de nitrila realmente ativo e adicionalmente liga a água formada no processo de nitração.

Por exemplo, mononitrotolueno (MNT) é preparado por nitração do tolueno.

O MNT bruto obtido depois da remoção do ácido de nitração também compreende nitrocresóis, ácido nítrico, óxidos de nitrogênio e outros produtos de degradação.

O MNT bruto é livre das impurezas mencionadas anteriormente esfregando com água em vários estágios.

Em um primeiro estágio (depuração ácida), água é usada para depurar todos os ácidos fortes, por exemplo, ácido sulfúrico, ácido nítrico e ácido nitroso ou óxidos de nitrogênio.

Em um segundo estágio de depuração (depuração alcalina), uma solução aquosa de uma base, tais como solução de carbonato de sódio ou hidróxido solução de hidróxido de sódio, é usado para depurar todas as substâncias fracamente ácidas, por exemplo, nitrocresóis, ácido pícrico e ácidos nitrobenzóicos.

Em um último estágio de depuração (neutro), água pode ser usada para remover quantidades adicionais de impurezas.

Observou-se que a extração dos nitroidroxiaromáticos, tais como nitrocresóis, na fase aquosa não é quantitativa.

Uma porção dos 5 nitrocresóis permanece dissolvida nos nitroaromáticos como nitrocresóxidos.

Água dissolvida ou dispersa na fase orgânica melhora este efeito.

A purificação de nitroaromáticos, por exemplo, por destilação ou armazenamento, pode resultar na cristalização dos nitrocresóxidos.

No curso da destilação, os nitrocresóxidos são primeiramente concentrados e então pode cristalizar nas paredes dos vasos e tubulações.

No curso de armazenamento prolongado também, os nitrocresóxidos pode cristalizar.

Uma vez que nitrocresóxidos são compostos instáveis que são explosivos na forma pura, estímulo mecânico ou térmico pode resultar em uma explosão indesejada.

Tais explosões também podem servir como uma ignição inicial e levam à detonação da maioria dos nitroaromáticos em contato com ele.

Problemas similares conforme já descrito anteriormente em conjunto com a nitração de toluenos também pode ocorrer na nitração de outros aromáticos nitráveis com ácido de nitração, por exemplo, na preparação de nitrobenzenos.

Nitrofenóis ou nitrofenóxidos podem ser concentrados no curso de destilação e cristalizam nas paredes do vaso e tubulações.

É um objetivo da invenção especificar um processo para prevenir potencialmente a precipitação prejudicial dos produtos brutos nitrados obtidos na nitração de compostos aromáticos depois da depuração alcalina.

O objetivo é alcançado por um processo para prevenir precipitação de sais nitroidroxiaromáticos dos produtos brutos nitrados obtidos na nitração de compostos aromáticos depois da depuração alcalina, que compreende colocar os produtos brutos nitrados em contato com um trocador de íon ácido.

No contexto da presente invenção, o termo “compostos aromáticos nitráveis” é entendido especialmente como benzeno, tolueno, xilenos, clorobenzeno, diclorobenzenos, mononitrobenzeno, 5 mononitrotoluenos, mononitroclorobenzeno, dinitrotoluenos, etc.

Benzeno e tolueno são preferidos.

A nitração é efetuada de uma maneira conhecida per se.

Ela é realizada preferivelmente em temperaturas de 30 a 100°C, especialmente 30 a 70°C e acima de tudo preferivelmente a 35 a 50°C.

O ácido de nitração usado é um ácido de nitração tipicamente usado na nitração de aromáticos.

O ácido de nitração, uma mistura de ácido sulfúrico e nítrico, geralmente tem um teor de ácido nítrico de 0,5 a 40 % em peso, preferivelmente 25 a 36 % em peso.

A razão molar de compostos aromáticos nitráveis para ácido nítrico é preferivelmente 1:1 a 1:1,3, mais preferivelmente 1:1,02 a 1:1,2. Depois da remoção da fase de ácido de nitração (isto é, da fase aquosa ácida), os produtos brutos nitrados são submetidos à depuração com água.

A depuração pode ser configurada como um processo de extração de estágio único ou múltiplos estágios, que é realizado como uma extração líquido/líquido.

O processo de extração pode compreender, por exemplo, uma extração de corrente cruzada, uma extração contra corrente ou combinações dos mesmos.

Os produtos brutos nitrados são subsequentemente submetidos a uma purificação adicional.

Isto é efetuado por meio de depuração alcalina e opcionalmente subsequente neutra que pode, por sua vez, opcionalmente ser seguido por secagem dos produtos nitrados.

Bases usadas na depuração alcalina são soluções aquosas ou pastas fluidas de hidrogeno(carbonatos) de metal alcalino, hidróxidos de metal alcalino, (hidrogeno)carbonatos de metal alcalino terroso ou hidróxidos de metal alcalino terroso, tais como carbonato de sódio, hidrogenocarbonato de sódio, solução de hidróxido de sódio ou leite de lima.

Soluções aquosas de carbonato de sódio são geralmente preferidas.

A nitração tipicamente disponibiliza misturas de compostos aromáticos nitrados com diferentes graus de nitração, isto é, misturas de 5 compostos mono-, di- e/ou poliaromáticos nitrados.

Quando os representantes nitrados apresentam regioisomerismo, misturas de regioisômeros são geralmente obtidos.

Em uma modalidade preferida, os produtos brutos nitrados compreendem pelo menos 85 % em peso de mononitrotoluenos.

Uma composição de MNT bruto típica (MNT grau técnico), conforme pode ser preparada por nitração de tolueno e subsequente depuração alcalina, é: 56 a 61 % em peso, frequentemente 58,5 a 59,5 % em peso de o-nitrotolueno (NT), 4,0 a 4,5 % em peso, frequentemente 4,1 a 4,3 % em peso de m-NT, 35 a 38 % em peso, frequentemente 36,0 a 36,5 % em peso de p-NT, 0,3 a 0,8 % em peso, frequentemente 0,4 a 0,7 % em peso de dinitrotolueno (DNT), 0,02 a 0,5 % em peso, frequentemente 0,05 a 0,4 % em peso de água, 0,00001 a 0,2 % em peso de tolueno, 0,0001 a 0,05 % em peso, frequentemente 0,0001 a 0,02 % em peso de diferentes isômeros de mono-, di- e trinitrocresóxidos e 0 a 0,01 % em peso de trinitrotolueno (TNT). Dependendo dos valores de pH nas operações de depuração também é possível que traços de mono-, di- e trinitrocresóis estejam presentes.

Os produtos brutos nitrados são tipicamente separados por destilação de acordo com seu ponto de ebulição.

A separação e purificação são efetuadas geralmente por destilação de estágio único ou múltiplos estágios em colunas de retificação costumeiras.

Apropriadamente, a corrente de 5 alimentação a ser separada é introduzida no lado da coluna em um ponto entre o topo da coluna e fundo da coluna.

Um produto desejado de valor pode de acordo com as posições relativas dos pontos de ebulição dos componentes a ser separados e os requerimentos de pureza, por exemplo, ser obtido como um produto do topo, retirado lateralmente na seção de retificação, retirado lateralmente na seção de esvaziamento ou produto de fundo.

A coluna(s) é/são fornecida(s) com um aquecedor de fundo, que pode ser configurado interna ou preferivelmente externamente com circulação natural ou circulação preferivelmente forçada (por meio de uma bomba). Uma possível separação dos produtos brutos nitrados é descrita daqui em diante usando o exemplo de um MNT bruto.

O MNT bruto pode ser alimentado no lado de uma coluna de o-nitrotolueno, produtos de ebulição inferior sendo removidas do topo desta.

Em um ponto adequado na seção de retificação, o produto o-NT do valor é retirado na forma líquida em uma retirada lateral.

O produto de fundo da coluna de o-nitrotolueno, que compreende uma mistura de p-NT, m-NT e DNT, é introduzido na lateral de uma segunda coluna, em cujo fundo uma mistura de m-NT, p-NT e DNT é obtida.

O produto do topo da segunda coluna compreende uma fração principal de p-NT e m-NT.

Produto do topo condensado é introduzido no lado de uma terceira coluna em que um produto do topo composto de m-NT e p- NT e p-NT puro como o produto de fundo são obtidos.

Depois da remoção destilativa do-NT na coluna de o- nitrotolueno, o resultado é tipicamente um produto de fundo da composição: 0,2 a 1 % em peso de o-NT,

7 a 13 % em peso de m-NT, 86 a 90 % em peso de p-NT, 1 a 2 % em peso de DNT, 0,0002 a 0,5 % em peso, frequentemente 0,001 a 0,03 % em 5 peso de diferentes isômeros de mono-, di- e trinitrocresóxidos e em cada caso 0 a 0,01 % em peso de tolueno, TNT e água.

Dependendo dos valores de pH nas operações de depuração, também é possível que traços de mono-, di- e trinitrocresóis estejam presentes.

Depois da remoção destilativa de uma corrente de produto rica em m-NT e p-NT na coluna de MNT, o resultado é tipicamente um produto de fundo da composição: 0,0001 a 0,1 % em peso de o-NT, 2 a 4 % em peso de m-NT, 82 a 87 % em peso de p-NT, 10 a 13 % em peso de DNT, 0,001 a 10 % em peso, frequentemente 0,005 a 1 % em peso, normalmente 0,01 a 0,05 % em peso de diferentes isômeros de mono-, di- e trinitrocresóxidos e em cada caso 0 a 0,01 % em peso de tolueno, TNT e água.

De acordo com a invenção, os produtos brutos nitrados são colocados em contato com um trocador de íon ácido.

A corrente envolvida é preferivelmente uma de produtos brutos nitrados selecionados de uma corrente de alimentação a uma coluna de destilação, uma corrente de circulação de produto de fundo de uma coluna de destilação e uma corrente de alimentação a um vaporizador.

O arranjo da unidade de trocador de íon no sistema de circulação de produto de fundo não é crítico; a unidade de trocador de íon pode ser disposta entre fundo da coluna e bomba, entre bomba e aquecedor ou entre aquecedor e entrada de circulação.

Antes do tratamento inventivo com um trocador de íon ácido, 5 os produtos brutos nitrados compreendem geralmente 0,0001 a 0,05 % em peso, normalmente 0,0001 a 0,02 % em peso de sais nitroidroxiaromáticos.

O tratamento inventivo converte sais nitroidroxiaromáticos que permaneceram nos produtos brutos nitrados na extração líquido/líquido na forma ácida, que apresenta solubilidade suficiente nos produtos brutos nitrados e não cristaliza no curso de destilação e/ou armazenamento.

O sucesso do tratamento inventivo pode ser monitorado ou checado determinando o teor de íons de metal alcalino ou metal alcalino terroso nas correntes tratadas.

O teor de íons de metal alcalino e metal alcalino terroso nos produtos brutos tratados deve ser menor que 0,1 mg/L.

Alternativamente, determinação espectroscópica do teor de sais nitroidroxiaromáticos é possível.

Por exemplo, medições espectroscópicas de VIS podem ser realizadas em uma faixa de comprimento de onda de 400 a 600 nm (o comprimento de onda de absorção máxima de sódio 2,6-dinitro-p-cresóxido é, por exemplo, 464 nm). A medição pode ser realizada, por exemplo, como uma medição comparativa à montante e a jusante da unidade de trocador de íon ou a jusante da unidade de trocador de íon depois da calibração para os sais nitroidroxiaromáticos.

O trocador iônico usado de acordo com a invenção é um trocador catiônico na forma ácida.

Trocadores catiônicos usados incluem, em princípio, todos os materiais de troca iônica, por exemplo, resinas de troca iônica orgânica ou trocadores iônicos inorgânicos, que têm grupos ácidos, geralmente grupos sulfo.

Frequentemente, estes são polímeros orgânicos particulados, moderadamente ou altamente reticulados, frequentemente com base em poliestireno, que têm inúmeros grupos ácidos na superfície das partículas do polímero.

A concentração média dos grupos ácidos é tipicamente na faixa de 1 a 15 meq/kg de resina de troca iônica.

O tamanho de partícula média das partículas de trocador iônico é tipicamente na faixa de 0,1 a 4 mm e tamanhos 5 de partículas maiores ou ainda menores podem ser adequados de acordo com as dimensões do arranjo do trocador iônico.

As partículas do polímero podem, por exemplo, ser na forma de gel ou ter uma estrutura macroporosa.

Tais trocadores iônicos são conhecidos e são abastecidos comercialmente, por exemplo, com os nomes comerciais Lewatit® K ou Lewatit® S da LANXESS, por exemplo, Lewatit® K 2629; Amberjet®, Amberlyst® ou Amberlite® da Rohm & Haas, por exemplo, Amberlyst® 35 seco; Dowex® da Dow Chemicals, por exemplo, Dowex® UPCOR® Mono C- 600; Diaion® da Mitsubishi Chemical Corp., por exemplo, Diaion® SK1B; e também Zorbax® 300 SCX (trocador catiônico com base na sílica) da Agilent Technologies Deutschland GmbH.

O contato com o trocador iônico pode ser efetuado de qualquer maneira possível.

É possível distribuir um trocador iônico nos produtos brutos nitrados e então removê-lo, por exemplo, por decantação ou filtração.

Preferivelmente, os produtos brutos nitrados são passados através de um leito de um trocador de íon ácido.

O trocador iônico está presente em um leito fixo disposto em uma coluna através da qual a corrente é passada.

A coluna é preferivelmente disposta verticalmente e a corrente escoa através na direção da gravidade ou contra a gravidade.

A extensão do leito fixo em direção do fluxo é preferivelmente 2 a 15 vezes o diâmetro (mais longo) do leito fixo.

Também é possível usar várias colunas conectadas em série.

A vazão específica SV, isto é, a razão da vazão média V (vazão de volume) com o qual os produtos brutos nitrados são passados através do arranjo do trocador iônico para o volume total do trocador iônico no arranjo do trocador iônico (volume do leito BV) é de menor importância e é tipicamente na faixa de 0,1 a 5 h-1. A temperatura na qual o tratamento é efetuado é acima da temperatura de fusão dos produtos nitrados, tipicamente na faixa de 0 a 5 150°C, preferivelmente na faixa de 20 a 120°C.

Depois de um período de operação, o trocador iônico é saturado.

O trocador iônico pode ser regenerado passando um ácido sobre ele, preferivelmente ácido sulfúrico.

Depois da regeneração, rinsagem com água ou água amoniacal é apropriada.

Isto é preferivelmente realizado em um sistema integrado ácido/água residual com uma instalação de nitração.

A presente invenção ainda fornece uma instalação de produção para nitrar compostos aromáticos nitráveis, em que a instalação de produção compreende as seguintes unidades: a) um unidade de nitração para nitrar compostos aromáticos nitráveis, b) disposto a jusante na linha de produção da unidade de nitração, uma unidade para realizar uma depuração ácida por meio de extração, c) disposto a jusante na linha de produção da unidade para realizar a depuração ácida, uma unidade para realizar depuração alcalina, d) disposto a jusante na linha de produção da unidade para realizar a depuração alcalina, uma unidade para realizar depuração neutra, e) disposto a jusante na linha de produção da unidade para realizar a depuração neutra, uma unidade de destilação compreendendo uma ou mais colunas de destilação, e f) na alimentação a pelo menos uma coluna de destilação e/ou pelo menos um sistema de circulação de produto de fundo de uma coluna de destilação, pelo menos uma unidade de trocador de íon para colocar produtos brutos nitrados em contato com um trocador de íon ácido.

A invenção é ilustrada em detalhe pelos desenhos anexos e os exemplos que se seguem.

A Figura 1 mostra uma instalação adequada para realizar o processo de acordo com a invenção na separação de isômero do 5 mononitrotolueno.

A Figura 2 mostra um arranjo para tratamento em lotes de um produto bruto nitrado com um trocador de íon ácido.

A Figura 3 mostra um arranjo para um tratamento contínuo de um produto bruto nitrado com duas unidades de trocador de íon paralelas.

Com relação á figura 1, o MNT bruto depurado com uma temperatura de cerca de 65°C é alimentado por meio de uma bomba (não mostrado) na coluna 1 abaixo do meio.

Na coluna 1, uma separação destilativa é efetuada em uma pressão de topo de 0,02 mPa e uma temperatura de fundo de 187-189°C.

O sistema de vácuo 27 gera o vácuo de destilação requerido.

Produtos de ebulição inferior retiradas por meio do topo são parcialmente condensados por meio de um resfriador de ar 2. Uma porção do condensado passa por meio de um vaso intermediário 3 e uma bomba 4 como refluxo de volta ao topo da coluna 1. Os componentes não condensados são retirados por meio da linha 5 e incinerados.

Abaixo do topo da coluna 1, o produto o-NT de valor é retirado com uma temperatura de cerca de 162°C por meio de uma saída lateral e da bomba 6, resfriada a cerca de 60°C no trocador de calor 7 e bombeado em um vaso de armazenamento de o-NT (não mostrado). Uma bomba de circulação de produto de fundo 8 transporta o produto de fundo da coluna 1, que consiste essencialmente em uma mistura de p-NT, m-NT e DNT, fora do fundo da coluna 1 por meio de um evaporador de película 9; a entrada de energia dele é efetuada por meio de vapor de 2,2 mPa resfriado.

O produto de fundo é descarregado em controle quantitativo como uma subcorrente da pressão lateral da bomba 8 por meio da linha 10 da coluna 11. O produto de fundo é alimentado na coluna 11 acima do meio da coluna 11. A destilação é efetuada em uma pressão do topo de 0,0013 mPa e a uma temperatura de fundo de 116-119°C.

No fundo da 5 coluna 11, uma mistura de m-NT, p-NT e DNT é obtida.

O calor é introduzido por meio do sistema de circulação de uma bomba de circulação de produto de fundo 12 e um evaporador de película 13 (fluxo de entrada do topo não mostrado no diagrama) que é operado com vapor de 0,00035 mPa resfriado.

A taxa de retirada do fundo por meio da linha 14 em um vaso de descarga (não mostrado) é em controle de nível.

Isto estabelece um teor de DNT de cerca de 10-13 %. O produto do topo da coluna 11 compreendendo a maioria de p-NT e m-NT é condensado em um trocador de calor 15 com água quente.

Os componentes não condensáveis são retirados por meio da linha 16 e incinerados.

Uma porção do condensado escoa de volta para o topo da coluna 11. A maioria é retirada por meio de bomba 17 e alimentada na coluna 18. A remoção do produto do topo em uma taxa monitorada da coluna 11 na coluna 18 regula a temperatura na região do topo da coluna 11. Na coluna 18, o produto do topo descarregado da coluna 11 é alimentado em uma taxa controlada abaixo do terço superior.

A separação destilativa é efetuada em uma pressão do topo de 0,025 mPa.

A temperatura de fundo é cerca de 187-190°C.

O nível no fundo da coluna 18 é regulado retirando uma subcorrente do produto pNT na pressão lateral da bomba de circulação de produto de fundo 19. Usando esta bomba, a maior corrente é aquecida com vapor de 1,95 mPa resfriado por meio de um evaporador de película 20 e usado para aquecer o fundo da coluna 18. O produto p-NT de valor é removido por meio da linha 2. O produto do topo, que consiste essencialmente em uma mistura de m-NT e p-NT, é condensado em um resfriador de ar 21; uma subcorrente é reciclada por meio de um vaso intermediário 22 e uma bomba 23 no topo da coluna 18. Os componentes não condensáveis são retirados por meio da linha 24 e incinerados.

A mistura de isômeros descarregada por meio da linha 25 pode, por exemplo, ser separada ainda por cristalização ou usada como uma mistura de isômeros, 5 opcionalmente junto com o produto de fundo da coluna 11, para a preparação de DNT.

Pelo menos em uma das posições designadas IEU na figura 1 de acordo com a invenção, uma unidade de troca de íon é fornecida, de maneira a colocar a corrente particular em contato com um trocador de íon ácido.

Com referência à figura 3, uma corrente de MNT bruto é passada através de um ponto de análise de VIS 103, que determina um valor de referência para o teor de nitrocresóxido.

A válvula de três trajetos 104 é ajustada de maneira tal que a corrente de MNT bruto seja conduzida por meio da linha 105 na coluna de troca de íon 101 e escoa através dela do fundo para cima.

As válvulas de três trajetos 106 e 107 são ajustadas de maneira tal que a corrente de MNT tratada seja conduzida através do ponto de análise de VIS 108 na coluna de destilação 109. Comparação da medição encontrada no ponto de análise 108 com o valor de referência para o teor de nitrocresóxido pode ser usada para checar o sucesso do tratamento do trocador iônico.

Assim que o trocador iônico na coluna 101 é esgotado, as válvulas de três trajetos 104 e 107 são trocadas e a corrente de MNT bruto agora escoa por meio da válvula de três trajetos 104 na coluna de troca de íon 102, escoa através dele do fundo para cima e escoa através das válvulas de três trajetos 111 e 107 para o ponto de análise VIS 108 e a coluna de destilação 109. Coluna 101 pode então ser regenerada conduzindo em ácido sulfúrico por meio da válvula de três trajetos 113. Ácido sulfúrico gasto pode ser descarregado por meio da linha 114, válvula de três trajetos 115 e linha 116. Depois que a regeneração terminou, ácido sulfúrico é deslocado na coluna 101 por MNT bruto, que é conduzido por meio da linha 105; a fase mista MNT/ácido sulfúrico é removida por meio da válvula de três trajetos 106, 117 e linha 118. De uma maneira similar é possível regenerar a coluna de troca de íon 102, conduzindo ácido sulfúrico através da válvula de três trajetos 113 para a coluna 102 e 5 descarregando-a por meio da válvula de três trajetos 115 e linha 116. Depois que a regeneração acabou, ácido sulfúrico em coluna 102 é deslocado por MNT bruto, que é conduzido em por meio da linha 110; a fase mista MNT/ácido sulfúrico é removida por meio das válvulas de três trajetos 111, 117 e linha 118. Exemplos Exemplo 1: Em um frasco de três pescoços de 1000 mL inertizado com nitrogênio, 0,1 % em peso de Amberlyst® 35 seco (trocador de íon ácido da Rohm & Haas) foi adicionado a 500 g de MNT (0,01 % em peso de o-NT, 2,7 % em peso de m-NT, 85,8 % em peso de p-NT, 11.5 % em peso de DNT, 0,023 % em peso de diferentes isômeros de mono-, di- e trinitrocresóxidos e em cada caso < 0,01 % em peso de tolueno, TNT e água) agitando ao mesmo tempo e a mistura foi agitada a 120°C a pressão ambiente.

De maneira a ser capaz de monitorar a troca de íon, amostras foram retiradas em intervalos de 10 min e analisadas para o teor de sódio com a ajuda de ICP-AES.

Análise não mostrou nenhum traço detectável de sódio depois de 40 min.

No curso deste, a mistura MNT mudou a cor de vermelho intenso para amarelado e claro.

Depois da filtração, MNT sem Na foi obtido.

Exemplo 2: O procedimento foi exatamente como no exemplo 1, exceto que 1 % em peso de trocador iônico foi usado.

Logo após os 20 min, nenhum sódio foi mais detectável.

Exemplo 3: O procedimento foi exatamente como no exemplo 1, exceto que 5 % em peso de trocador iônico foi usado.

Logo após os 10 min, nenhum sódio foi mais detectável.

Exemplo 4: O procedimento foi exatamente como no exemplo 1, exceto 5 que DNT com um nitrocresóxido teor de 300 ppm foi usado.

Depois de 40 min, nenhum sódio foi mais detectável.

Exemplo 5: Um arranjo conforme mostrado na figura 2 foi usado.

Amberlyst® 35 seco (capacidade ≥ 5 eq.

H+/kg) foi introduzido em um tubo de vidro 3 com um diâmetro interno de 5 cm e um comprimento de 80 cm a uma altura de preenchimento de 55 cm e as contas da resina de troca iônica foram fixadas com duas fritas.

Subsequentemente, MNT a 100°C foi bombeado de um vaso de reservatório 1 por meio de uma bomba 2 através do trocador iônico abaixo em um vaso de coleta 4. O rendimento da bomba foi 10 kg/h e a concentração de partida de sódio à montante do trocador iônico foi 25 ppm e nenhum sódio foi mais detectável a jusante do trocador iônico.

Desta maneira, 100 kg de MNT foram tratados continuamente.

Exemplo 6: O procedimento foi exatamente como no exemplo 5. Depois do tratamento de 100 kg de MNT, o tubo 3 foi carregado com 2 litros de ácido sulfúrico 2 N do vaso 5 e preenchido completamente.

No estado isolado, o trocador iônico é regenerado a 80°C por 20 min.

Daí em diante, o tubo 3 é esvaziado em um vaso de coleta 6 e evacuado a 100°C.

Depois que o trocador iônico foi seco, como no exemplo 5, MNT a 100°C foi novamente bombeado através das contas do trocador iônico com a ajuda de uma bomba.

O rendimento da bomba foi 10 kg/h e a concentração de partida de sódio à montante do trocador iônico foi 25 ppm; nenhum sódio foi mais detectável a jusante do trocador iônico.

Desta maneira, 100 kg de MNT foram tratados continuamente.

Exemplo 7: O procedimento foi exatamente como no exemplo 5, exceto que DNT com um teor de nitrocresóxido de 300 ppm foi usado e a temperatura foi limitada a 80°C.

Desta maneira, 100 kg de DNT foram tratados continuamente.

Nenhum sódio foi mais detectável em 100 kg de DNT a jusante do trocador iônico.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Processo para prevenir precipitação de sais nitroidroxiaromáticos dos produtos brutos nitrados obtidos na nitração de compostos aromáticos depois da depuração alcalina, caracterizado pelo fato 5 de que compreende colocar os produtos brutos nitrados em contato com um trocador de íon ácido.

2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os produtos brutos nitrados são passados através de um leito do trocador de íon ácido.

3. Processo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que os produtos brutos nitrados são selecionados de uma corrente de alimentação para uma coluna de destilação, uma corrente de circulação de produto de fundo de uma coluna de destilação e uma corrente de alimentação para um vaporizador.

4. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o contato com o trocador de íon ácido é efetuado a uma temperatura de 0 a 150°C.

5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os produtos brutos nitrados compreendem não mais que 0,5 % em peso de água.

6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os produtos brutos nitrados compreendem sais de sódio nitroidroxiaromáticos.

7. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os produtos brutos nitrados compreendem 0,0001 a 0,05 % em peso de sais nitroidroxiaromáticos.

8. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que os produtos brutos nitrados compreendem pelo menos 85 % em peso de mononitrotoluenos.

9. Processo de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que os sais nitroidroxiaromáticos são selecionados de mononitrocresóxidos, dinitrocresóxidos, trinitrocresóxidos e misturas dos mesmos. 5

10. Instalação de produção para nitrar compostos aromáticos nitráveis, caracterizada pelo fato de que compreende: a) uma unidade de nitração para nitrar compostos aromáticos nitráveis, b) disposto a jusante na linha de produção da unidade de nitração, uma unidade para realizar uma depuração ácida por meio de extração, c) disposto a jusante na linha de produção da unidade para realizar a depuração ácida, uma unidade para realizar depuração alcalina, d) disposto a jusante na linha de produção da unidade para realizar a depuração alcalina, uma unidade para realizar depuração neutra, e) disposto a jusante na linha de produção da unidade para realizar a depuração neutra, um unidade de destilação compreendendo uma ou mais colunas de destilação, e f) na alimentação a pelo menos uma coluna de destilação e/ou pelo menos um sistema de circulação de produto de fundo de uma coluna de destilação, pelo menos uma unidade de trocador de íon para contato dos produtos brutos nitrados com um trocador de íon ácido.