CN101343228A - 联产法生产硝基苯及混二硝基苯工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种硝基苯及混二硝基苯的生产工艺。所说的混二硝基苯包括邻二硝基苯、间二硝基苯和对二硝基苯三种同分异构体的混合物。其特征是以苯为原料，经混酸(硝酸和硫酸的混合物)连续硝化联产硝基苯及混二硝基苯。该工艺过程主要操作参数：反应温度控制在40～100℃；硝酸与苯的投料比例控制在1.15～2.05∶1；废酸浓度控制在70～90％；反应停留时间控制在0.5～4小时；产物硝基苯与混二硝基苯产出比例控制在0.05～10∶1。由于本发明是联产法生产硝基苯及混二硝基苯工艺，使得本发明有以下几个优点：1)酸油分离容易进行，降低了生产中的操作难度，同时也减少了混二硝基苯的损失。2)硝酸的用量减少，降低了原材料的消耗。3)三硝基物产生的概率大大降低，使生产更安全。4)联产生成物直接用于还原生产苯胺及混苯二胺，可避免直接目前生产苯胺过程中的硝基苯精馏所存在的风险。

Description

联产法生产硝基苯及混二硝基苯工艺

技术领域

本发明涉及一种硝基苯及混二硝基苯的生产工艺。所说的混二硝基苯是邻二硝基苯、间二硝基苯和对二硝基苯三种同分异构体的混合物。具体地说是以苯为原料，经混酸(硝酸和硫酸的混合物)连续硝化联产硝基苯及混二硝基苯的生产工艺。

背景技术

硝基苯是一种重要的化工原料，可用作炸药、医药、染料等中间体。硝基苯最主要的用途是生产苯胺，苯胺的下游产品有极大的市场需求。通用的硝基苯工业生产方法始于1934年，是硝酸-硫酸混酸法，即苯与硝酸-硫酸的混合物在强烈搅拌下，反应生成硝基苯。该过程具有较高的效益。

混二硝基苯是邻二硝基苯、间二硝基苯和对二硝基苯三种同分异构体的混合物，其中主要以间二硝基苯为主。混二硝基苯主要用作染料、颜料及有机合成中间体。随着我国染料工业的发展，间二硝基苯的消费呈现逐渐上升的趋势。目前，工业上生产混二硝基苯的方法是，直接采用苯与硝酸-硫酸混酸逆流、连续硝化、连续分离和DCS自动控制工艺，同时生产出三种二硝基苯同分异构体，这种方法同国内常用的方法相比，有废酸等排放量小、产品收率高、产品品质好等优点。

目前，单纯的生产硝基苯或混二硝基苯的生产工艺虽然具有效益较高、废酸等排放量小、产品收率高、产品品质好等优点，但也还存在着一些问题：1)由于混二硝基苯在酸中的溶解度较大，使得酸油分离过程难度加大，同时混二硝基苯的损失也相应增加。2)在混二硝基苯生产过程中要使硝化尽可能进行完全，那么二硝化过程中硝基苯与硝酸的投料比例应达到1∶1.06，这样硝酸的消耗量较高，增加了硝酸的回收费用和环境污染，不符合节能降耗和环保的清洁生产产业政策。3)在混二硝基苯生产过程中容易产生三硝基物，不利于安全生产。4)单纯地生产硝基苯，产品必需经过精馏进行提纯，在提纯过程危险性很大，不利于安全生产。

发明目的

本发明的目的在于提供一种新的硝基苯及混二硝基苯生产工艺，以解决目前现有生产工艺中还存在一些不利于生产的因素，使酸油分离过程简单化，降低操作难度，减少混二硝基苯的损失；降低硝酸的消耗量；控制硝化过程，从根本上杜绝三硝基物的生成，实现从源头上消除苯硝化工艺的不安全因素，增加生产的安全性。

发明内容

为了实现以上目的，本发明提供了联产法生产硝基苯及混二硝基苯工艺。

该工艺过程主要操作参数是：1)反应温度控制在40～100℃；2)硝酸与苯的投料比例控制在1.15～2.05∶1；3)废酸浓度控制在70～90％；4)反应停留时间控制在0.5～4小时；5)产物硝基苯与混二硝基苯产出比例控制在0.05～10∶1。

本发明提供的联产法生产硝基苯及混二硝基苯工艺，其特征是产物不是单纯的硝基苯或混二硝基苯，而是硝基苯和混二硝基苯的混和物，只是根据生产的需要调节硝基苯和混二硝基苯的产出比例。正是由于采用硝基苯及混二硝基苯联产的方法，才能实现解决目前单纯生产硝基苯或混二硝基苯工艺中存在的缺陷。

1)由于硝基苯的存在，使酸油分离易于进行，同时减少了混二硝基苯在酸中的损失。

第一，由于硝基苯的存在，增加了酸相和油相的密度差，有利于分离的进行。

酸相和油相密度对照表

名称	密度
		硝基苯	1.21
混二硝基苯	1.57
		硝基苯和混二硝基苯的混合物	＜1.57
88％的硫酸	1.76～1.81

第二，硝基苯在酸中的溶解度很小，而混二硝基苯在酸中的溶解度较大，但由于硝基苯的存在，促使混二硝基苯在酸中的溶解度降低，酸油容易分层，同时也减少混二硝基苯在酸中损失。

2)降低硝酸的消耗量。如果单纯地生产混二硝基苯，为使硝化反应尽可能进行完全，那么二硝化过程中硝基苯与硝酸的投料比例应达到1∶1.06，如果采用联产法，在生产过程中就没有必要把硝化进行到底，将苯最大限度地转变成二硝基苯，因此可能降低硝酸的消耗量。

3)大大降低三硝基物的产生概率，增加了生产的安全性。由于是联产法，产物中总是存在一部分硝基苯，控制了三硝基物的产生，实现从源头上消除苯硝化工艺的不安全因素，增加生产的安全性。

4)采用联产法生产的产物直接用于还原成苯胺或混苯二胺，可避免直接目前生产苯胺过程中的硝基苯精馏所存在的风险。因为硝基物一旦被还原成胺后，胺的分离过程中风险大大降低。

Claims (10)

1、联产法生产硝基苯及混二硝基苯工艺，其特征是：1)该工艺是以苯为原料，经混酸(硝酸和硫酸的混合物)连续逆流硝化生产硝基苯及混二硝基苯；2)该工艺采用的是联产法生产硝基苯及混二硝基苯，即采用这种工艺产出的产品不是单一的硝基苯或混二硝基苯，而是硝基苯和混二硝基苯的混合物，产物中硝基苯∶混二硝基苯＝0.05～10∶1；3)该工艺过程主要操作参数：硝化反应温度控制在40～100℃；硝酸与苯的投料比例控制在1.15～2.05∶1；废酸浓度控制在70～90％；反应停留时间控制在0.5～4小时；产物硝基苯与混二硝基苯产出比例控制在0.05～10∶1。

2、根据权利1要求的方法，其特征是以苯为原料。

3、根据权利1要求的方法，其特征是以硝酸和硫酸的混合物做硝化剂。

4、根据权利1要求的方法，其特征是连续逆流硝化。

5、根据权利1要求的方法，其特征是采用的是联产法生产硝基苯及混二硝基苯，即以该工艺产出的产品不是单一的硝基苯或混二硝基苯，而是硝基苯和混二硝基苯的混合物。

6、根据权利5要求的方法，其特征是产物中硝基苯∶混二硝基苯＝0.05～10∶1。

7、根据权利1要求的方法，其特征是硝化反应温度控制在40～100℃。

8、根据权利1要求的方法，其特征是硝酸与苯的投料比例控制在1.15～2.05∶1。

9、根据权利1要求的方法，其特征是废酸的浓度控制在70～90％。

10、根据权利1要求的方法，其特征是反应停留时间控制在0.5～4小时。