CN101774924B - 高品质对硝基苯酚的生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高品质对硝基苯酚的生产方法，将质量含量为10～55％的对硝基苯酚钠水溶液与盐酸或硫酸在35～50℃下进行酸化反应，反应后反应液进行油水分离，将得到的油层采用60～80℃的热水进行洗涤并分出油层，重复前述洗涤与油层分离的步骤直至油层的pH值达到5～6，然后将油层经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，超滤后所得清液结晶，得到高品质对硝基苯酚。整个工艺流程短，生产能力大，综合成本低，产品收率高，自动化程度高，劳动强度低，本发明具有显著的经济效益和社会效益，为医药工业合成相关药品，为橡胶工业合成相关产品的防老剂，为染料工业合成相关染料及其它领域提供高质量的原料创造了条件。

Description

高品质对硝基苯酚的生产方法

技术领域

本发明属于精细化工产品技术领域，具体涉及一种高品质对硝基苯酚的生产工艺。

背景技术

本品用作农药、医药、染料等精细化学品的中间体。主要用于制作非那西丁、扑热息痛、显影剂米妥尔、硫化草绿GN、硫化还原黑CL和CLB、硫化还原蓝RNX、硫化红棕B3R以及皮革的防霉剂等。

国内外生产对硝基苯酚的方法基本上都是采用以下工艺：以对硝基氯化苯和烧碱为原料，在水解釜中加热至155～160℃，使其自然升温到168℃后保温反应3-4h，保温时压力控制在0.8～0.88MPa之间，温度在166～170℃之间，不得超过175℃，保温结束后放压至0.3～0.4MPa，将料压入酸化锅中。水解反应生成的对硝基苯酚钠压入酸化锅后，开冷却水待温度降至80℃左右时，加入盐酸或硫酸调节PH值至2左右，冷却至28～32℃放料，固料即为对硝基苯酚成品。该工艺制备出的对硝基苯酚品质不高，仅可以做为初级原料使用，而且反应在高温状态下进行，硫酸酸化时产品容易碳化，从而影响产品质量，产品中盐分(特别是氯)的含量以及杂质含量较高，产品含量及纯度偏低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的缺点，提供一种能够制备高品质对硝基苯酚的方法。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

一种高品质对硝基苯酚的生产方法，对硝基苯酚钠配成固含量(wt)为10～55％的对硝基苯酚钠水溶液，与硫酸在35～50℃下进行酸化反应，反应后反应液进行油水分离，将得到的油层采用60～80℃的热水进行洗涤并分出油层，重复前述洗涤与油层分离的步骤直至油层的pH值达到5～6，然后将油层经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，超滤后所得清液结晶，得到高品质对硝基苯酚。

酸化反应的方程式为：

采用盐酸酸化

采用硫酸酸化

对硝基苯酚钠可以直接采用市售的原料，也可以采用其他方法直接制备，如将对硝基氯化苯水解后的物料对硝基苯酚钠分离出来后使用。本发明中使用的水(如做为溶剂的水及洗涤用热水)均需采用纯水。对硝基苯酚钠水溶液的质量浓度优选为10～55％。酸化采用盐酸时难以达到高品质的要求.。硫酸采用稀酸、浓酸或中等浓度的酸均可，硫酸不低于20％，如85％以上或者采用98％的浓硫酸。硫酸缓慢加入反应体系中。

酸化反应的温度优选为40～50℃，具体反应时可采用间歇式进行。酸化反应前硫酸的加入量为使酸化反应的反应液(即对硝基苯酚钠水溶液与酸的混合液)的pH值至1～2。酸化反应后的物料静置后即可进行油水分离，即静置沉降完毕油水分层后，分出上层水分，留下油层。

洗涤油层时优选采用70～80℃的热水，洗涤与分离油层步骤需重复多次，一般3～6次左右。每次洗涤用热水的用量为油层体积的0.5～2倍。

洗涤后的油状物经过陶瓷膜超滤系统，进行超滤，以去除油层中的细微的杂质。陶瓷膜超滤系统中的陶瓷超滤膜的孔径要在50～200nm范围内。超滤后的清液去结晶步骤，按比例所出的浓缩液去污水处理系统。污水可以采用大孔径树脂吸附处理。

超滤后的清液在30℃以下进行结晶，然后进行固液分离，得到的固体即为高品质对硝基苯酚。分离完毕，根据实际情况对料液进行混拌、包装。

本发明将低温酸化与特定温度的热水反复洗涤以及超滤三者联合运用，可以使对硝基苯酚在较低温度下即可制备，而且在协同作用下，无需进行额外的后处理即可直接得到高品质的对硝基苯酚，其湿品含量≥97wt％，色谱含量≥99.9％，吸光率≤0.2％，总硫份≤100mg/kg，总氯≤15mg/kg。

本发明的有益效果：

(1)、本发明生产的高品质对硝基苯酚含量由现在的92％提高到97％以上，干品色谱含量能达到99.9％以上。本发明生产的高品质对硝基苯酚收率提高到96％以上。

(2)、本发明属间隙釜式酸化反应，所以流程简洁，设备投资省，利用率高，过程无物料排放、外溢及泄漏，最大限度的降低了物料消耗，减少了跑冒滴漏。

(3)、通过对新老工艺的比较，新工艺产生的废水经过大孔径树脂吸附后，易于生化、好氧，废水处理运行质态优于其他工艺，实现了清洁生产，能为减排工作做出很大的贡献。

(4)、本发明与原工艺相比，采用强制洗涤和分水，使得油状物中的盐分及其他杂质最大限度的得以去除；同时新方法中各阶段反应温度均在低温下反应，没有副反应，不产生副产品，品质得到了保证。

(5)、新工艺与传统工艺相比，具有良好的经济和社会效益，新生产方法全部采用DCS及PLC控制，确保了安全生产，同时减轻了工人的劳动强度，而且使得整个现场环境整洁，提升了产品的内在竞争力和外在形象。

(6)、整个工艺流程短，生产能力大，综合成本低，产品收率高，自动化程度高，劳动强度低，本发明具有显著的经济效益和社会效益，为医药工业合成相关药品，为橡胶工业合成相关产品的防老剂，为染料工业合成相关染料及其它领域提供高质量的原料创造了条件。

附图说明

图1是超滤结构示意图。

具体实施方式

实施例1

采用对硝基苯酚钠水溶液在酸化釜内，间隙批式酸化反应，再在酸化釜内进行多次油水分离，后经过超滤系统超滤后去结晶，再经自动离心机固液分离，分离后的固体物料再经混拌后去包装、待售。

由对硝基氯化苯水解工序提供的合格的水解液压至对硝基苯酚钠结晶釜中，结晶釜夹套中通冷却水冷却降温。待温度降至28-32℃之间时，经自动离心机进行固液分离，所得的对硝基苯酚钠直接进入打浆釜，用纯水在常温状态下打浆，打浆液固含量控制在10-55％左右，充分打浆后利用泵输入酸化釜中，升温至35℃以上时，向酸化釜中缓慢加入硫酸至反应体系pH值至1-2，沉降一段时间，待油水充分分层后，将水分分去，同时向釜内加入同等量的70-80℃热的纯水洗涤，除去水层，多次重复上面的操作至油相pH值至5～6。然后再将油层经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，以去除油层中的细微的杂质。超滤所得的清液去结晶釜结晶，结晶釜夹套通冷却水降温，待温度降至28-32℃之间时，经自动离心机进行固液分离，到得高品质对硝基苯酚，收率96％以上。所得产品经混拌机充分混拌后，包装、待售。

所得高品质对氨基苯酚指标：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					≥97％	≥99.9％	≤0.2％	≤100mg/kg	≤15mg/kg

实施例2：

取500ml质量含量为45％的对硝基苯酚钠水溶液置于1000ml的烧杯中，在温度为40℃左右下，向其内滴加98％的浓硫酸，同时开动搅拌。待pH值到2左右时，停止加酸，进行反应。静置分层，分去上方的水相，然后补充同等量的80℃左右热水，同时开启搅拌洗涤，再分出水相，多次重复以上的操作至油相pH值至5～7。然后将油相经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，清液去1000ml的烧杯中结晶，烧杯置于装有冷却水的容器中，并不断的加入新鲜的冷却水，同时移走热的冷却水。含杂质的浓液去大孔径树脂吸附出有用的物质后去污水处理。清液待温度降至28-32℃时，进行固液分离，到得高品质对硝基苯酚，收率97％。所得产品分析指标如下：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					≥98％	≥99.9％	≤0.2％	≤100mg/kg	≤15mg/kg

实施例3：

取500ml质量含量为50％的对硝基苯酚钠水溶液置于1000ml的烧杯中，将温度调至80℃左右，向其内滴加90％的浓硫酸，同时开动搅拌。待pH值到2左右时，停止加酸，进行反应。静置分层，分去上方的水相，然后补充同等量的80℃左右热水，同时开启搅拌洗涤，再分出水相，多次重复以上的操作至油相pH值至5～7。然后将油相经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，清液去1000ml的烧杯中结晶，烧杯置于装有冷却水的容器中，并不断的加入新鲜的冷却水，同时移走热的冷却水。含杂质的浓液去大孔径树脂吸附出有用的物质后去污水处理。清液待温度降至28-32℃时，进行固液分离，到得高品质对硝基苯酚，收率96％。所得产品分析指标如下：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					≥97％	≥99.9％	≤0.2％	≤100mg/kg	≤15mg/kg

对比例1：

取500ml质量含量为50％的对硝基苯酚钠水溶液置于1000ml的烧杯中，将温度保持在80℃左右，向其内滴加98％的浓硫酸，同时开动搅拌。待PH值到2左右时，停止加酸。然后将烧杯置于装有冷却水的容器中，并不断的加入新鲜的冷却水，同时移走热的冷却水。待温度降至28-32℃时，进行固液分离。固液分离之前，料液上方漂浮着一层黑色物质，即高温酸化时产生的碳化物。

所得产品分析指标如下：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					93.6％	98.5％	0.8％	≤200mg/kg	≤80mg/kg

对比例2：

取500ml质量含量为50％的对硝基苯酚钠水溶液置于1000ml的烧杯中，将温度保持在80℃左右，向其内滴加98％的浓硫酸，同时开动搅拌。待PH值到2左右时，停止加酸。静置分层，分去上方的水相，然后补充同等量的80℃热水，同时开启搅拌，多次重复以上的操作。然后将烧杯置于装有冷却水的容器中，并不断的加入新鲜的冷却水，同时移走热的冷却水。待温度降至28-32℃时，进行固液分离。所得产品的质量较差。可见高温反应对产品的质量有较大影响。

所得产品分析指标如下：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					92.8％	98.4％	0.8％	≤180mg/kg	≤60mg/kg

对比例3：

取500ml质量含量为50％的对硝基苯酚钠水溶液置于1000ml的烧杯中，将温度降至80℃左右，向其内滴加31％的盐酸，同时开动搅拌。待PH值到2左右时，停止加酸。然后将烧杯置于装有冷却水的容器中，并不断的加入新鲜的冷却水，同时移走热的冷却水。待温度降至28-32℃时，进行固液分离。

所得产品分析指标如下：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					92.5％	98.5％	0.9％	≤200mg/kg	≤80mg/kg

对比例4：

取500ml质量含量为50％的对硝基苯酚钠水溶液置于1000ml的烧杯中，将温度降至80℃左右，向其内滴加31％的盐酸，同时开动搅拌。待PH值到2左右时，停止加酸。静置分层，分去上方的水相，然后补充同等量的常温水，同时开启搅拌，多次重复以上的操作。然后将油层经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，然后将含清液的烧杯置于装有冷却水的容器中，并不断的加入新鲜的冷却水，同时移走热的冷却水。待温度降至28-32℃时，进行固液分离。

所得产品的质量基本上与未洗涤的工艺方式生产的产品质量没有明显的区别。

所得产品分析指标如下：

湿品含量	干基色谱含量	吸光率	总硫份	总氯
					93.1％	98.6％	0.7％	≤175mg/kg	≤55mg/kg

Claims (7)

1.一种对硝基苯酚的生产方法，其特征在于将质量含量为10～55%的对硝基苯酚钠水溶液与硫酸在35～50℃下进行酸化反应，反应后反应液进行油水分离，将得到的油层采用60～80℃的热水进行洗涤并分出油层，重复前述洗涤与油层分离的步骤直至油层的pH值达到5～6，然后将油层经过陶瓷膜超滤系统进行超滤，超滤后所得清液结晶，得到高品质对硝基苯酚；所述高品质对硝基苯酚的湿品含量≥97%，色谱含量≥99.9%，吸光率≤0.2%，总硫份≤100mg/kg，总氯≤15mg/kg。

2.根据权利要求1所述的对硝基苯酚的生产方法，其特征在于酸化反应温度为40～50℃。

3.根据权利要求1所述的对硝基苯酚的生产方法，其特征在于硫酸的加入量为使间歇酸化反应的反应液的pH值控制在1～2之间。

4.根据权利要求1所述的对硝基苯酚的生产方法，其特征在于所述酸化反应采用间歇酸化反应。

5.根据权利要求1所述的对硝基苯酚的生产方法，其特征在于洗涤用热水的温度为70～80℃。

6.根据权利要求1所述的对硝基苯酚的生产方法，其特征在于陶瓷膜超滤系统的陶瓷超滤膜的孔径为50～200nm。

7.根据权利要求1所述的对硝基苯酚的生产方法，其特征在于超滤后所得清液在30℃以下进行结晶。

Images