CN102329234A - 一种间硝基苯甲醛的生产工艺 - Google Patents

一种间硝基苯甲醛的生产工艺 Download PDF

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Abstract

本发明是一种间硝基苯甲醛的生产工艺，其特征在于，它是以苯甲醛为原料，经硝化、加成、碱析和精制等步骤制得。本发明工艺通过调整硝化条件，使邻位异构体控制在15%以下，利用间硝基苯甲醛与邻位异构体的加成物在一定条件下溶解度的较大差异使绝大部分析邻位异构体得到分离。经试验检测，本发明工艺制得的粗品的色谱纯度达到99.2%，精制后色谱纯度可达99.9%以上,邻位异构体可控制在0.06%以下。

Description

一种间硝基苯甲醛的生产工艺
技术领域
本发明涉及一种制备间硝基苯甲醛的工艺。
背景技术
现在技术中生产间硝基苯甲醛的方法主要是采用苯甲醛硝化后精制的方法，但由于硝化时产生20%以上的邻位异构体，采用常规的精制方法很难达到较高的纯度。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种工艺更业合理、操作安全、可有效提高产品纯度的间硝基苯甲醛的生产工艺。
本发明所要解决的技术问题是通过以下的技术方案来实现的。本发明是一种间硝基苯甲醛的生产工艺，其特点是，其工艺步骤如下：
（1）硝化：将硫酸和硝酸溶液加入硝化反应釜，在保温夹层内通入冷冻盐水降温至－5~0℃，滴加苯甲醛，滴加完毕后保温1~3h，取样色谱分析苯甲醛残留重量小于0.5%，出料入冰水槽，反应生成的间硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛结晶析出；过滤后晶体投入溶解釜，加适量水升温至50～55℃，晶体溶化，静置，底部为含有间硝基苯甲醛和邻硝基苯甲醛的有机层；水层与水析废水一起进入废水处理站进行预处理；原料硫酸、硝酸、苯甲醛的重量比为3.5~4.5∶0.7~0.9∶1；
（2）加成：向加成釜中加入适量的焦亚硫酸钠的水溶液，把硝化得到的有机层放入加成釜中搅拌，温度维持在35～40℃进行反应；反应结束后，降温至0～5℃离心，得加成物；
（3）碱析：将质量浓度为30%液碱加入计量槽，把加成物放入事先加入水的碱析釜内，加温搅拌溶解后，温度维持在30～35℃，滴加液碱中和至pH＝12～14后，结晶析出，离心分离得间硝基苯甲醛粗品；
（4）精制：将适量的甲苯先放入精制脱色釜中，加入间硝基苯甲醛粗品升温至45～55℃，用稀硝酸调至pH＝5~7后加入适量活性炭，脱色压滤后入结晶釜中降温至0℃以下，离心分离，干燥，得间硝基苯甲醛成品。
以上所述的间硝基苯甲醛的生产工艺的步骤（3）中，可以将静置分层得到的水层进入废水处理站进行预处理，然后通过相同的加成、碱析、精制工序提取制得间硝基苯甲醛。
以上所述的间硝基苯甲醛的生产工艺的步骤（4）中，可以将离心产生的主要成分为溶剂甲苯废的液作为甲苯套用4~5次后，采用蒸馏冷凝的回收方法回收。
本发明工艺反应过程中涉及的主要化学反应方程式如下：
硝化反应：
                              H2SO4
苯甲醛+2HNO3                                                   
Figure 2011101730845100002DEST_PATH_IMAGE001
       间硝基苯甲醛+邻硝基苯甲醛
加成反应：
间硝基苯甲醛+邻硝基苯甲醛+Na2S2O5+H2O    
Figure 2011101730845100002DEST_PATH_IMAGE002
   加成盐+NaHSO3
碱析反应：
加成盐+NaOH   
Figure 924188DEST_PATH_IMAGE003
   间硝基苯甲醛+邻硝基苯甲醛+ Na2SO3+ H2O 。
                                                                                           
与现有技术相比，本发明技术的优点是：本发明工艺通过调整硝化条件，使邻位异构体控制在15%以下，利用间硝基苯甲醛与邻位异构体的加成物在一定条件下溶解度的较大差异使绝大部分析邻位异构体得到分离。经试验检测，本发明工艺制得的粗品的色谱纯度达到99.2%，精制后色谱纯度可达99.9%以上, 邻位异构体可控制在0.06%以下。
具体实施方式
以下进一步描述本发明的具体技术方案，以便于本领域的技术人员进一步地理解本发明，而不构成对其权利的限制。
实施例1，一种间硝基苯甲醛的生产工艺，其工艺步骤如下：
（1）硝化：将硫酸和硝酸溶液加入硝化反应釜，在保温夹层内通入冷冻盐水降温至－5℃，滴加苯甲醛，滴加完毕后保温1h，取样色谱分析苯甲醛残留重量为0.45%，出料入冰水槽，反应生成的间硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛结晶析出；过滤后晶体投入溶解釜，加适量水升温至50℃，晶体溶化，静置，底部为含有间硝基苯甲醛和邻硝基苯甲醛的有机层；水层与水析废水一起进入废水处理站进行预处理；原料硫酸、硝酸、苯甲醛的重量比为3.5∶0.7∶1；
（2）加成：向加成釜中加入适量的焦亚硫酸钠的水溶液，把硝化得到的有机层放入加成釜中搅拌，温度维持在35℃进行反应；反应结束后，降温至0℃离心，得加成物；
（3）碱析：将质量浓度为30%液碱加入计量槽，把加成物放入事先加入水的碱析釜内，加温搅拌溶解后，温度维持在30℃，滴加液碱中和至pH＝12后，结晶析出，离心分离得间硝基苯甲醛粗品；
（4）精制：将适量的甲苯先放入精制脱色釜中，加入间硝基苯甲醛粗品升温至45℃，用稀硝酸调至pH＝5后加入适量活性炭，脱色压滤后入结晶釜中降温至0℃以下，离心分离，干燥，得间硝基苯甲醛成品；
经计算，本实施例的收率为81%，色谱纯度为99.9%, 邻位异构体的重量含量为0.06%。
实施例2，一种间硝基苯甲醛的生产工艺，其工艺步骤如下：
（1）硝化：将硫酸和硝酸溶液加入硝化反应釜，在保温夹层内通入冷冻盐水降温至0℃，滴加苯甲醛，滴加完毕后保温3h，取样色谱分析苯甲醛残留重量为0.3%，出料入冰水槽，反应生成的间硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛结晶析出；过滤后晶体投入溶解釜，加适量水升温至55℃，晶体溶化，静置，底部为含有间硝基苯甲醛和邻硝基苯甲醛的有机层；水层与水析废水一起进入废水处理站进行预处理；原料硫酸、硝酸、苯甲醛的重量比为4.5∶0.9∶1；
（2）加成：向加成釜中加入适量的焦亚硫酸钠的水溶液，把硝化得到的有机层放入加成釜中搅拌，温度维持在40℃进行反应；反应结束后，降温至5℃离心，得加成物；
（3）碱析：将质量浓度为30%液碱加入计量槽，把加成物放入事先加入水的碱析釜内，加温搅拌溶解后，温度维持在35℃，滴加液碱中和至pH＝14后，结晶析出，离心分离得间硝基苯甲醛粗品；
（4）精制：将适量的甲苯先放入精制脱色釜中，加入间硝基苯甲醛粗品升温至55℃，用稀硝酸调至pH＝7后加入适量活性炭，脱色压滤后入结晶釜中降温至0℃以下，离心分离，干燥，得间硝基苯甲醛成品；
将步骤（4）中离心产生的主要成分为溶剂甲苯废的液作为甲苯套用4~5次后，采用蒸馏冷凝的回收方法回收；
经计算，本实施例的收率为85%，色谱纯度为99.92%, 邻位异构体的重量含量为0.05%。
实施例3，一种间硝基苯甲醛的生产工艺，其工艺步骤如下：
（1）硝化：将硫酸和硝酸溶液加入硝化反应釜，在保温夹层内通入冷冻盐水降温至－2℃，滴加苯甲醛，滴加完毕后保温2h，取样色谱分析苯甲醛残留重量0.4%，出料入冰水槽，反应生成的间硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛结晶析出；过滤后晶体投入溶解釜，加适量水升温至52℃，晶体溶化，静置，底部为含有间硝基苯甲醛和邻硝基苯甲醛的有机层；水层与水析废水一起进入废水处理站进行预处理；原料硫酸、硝酸、苯甲醛的重量比为4.0∶0.8∶1；
（2）加成：向加成釜中加入适量的焦亚硫酸钠的水溶液，把硝化得到的有机层放入加成釜中搅拌，温度维持在38℃进行反应；反应结束后，降温至2℃离心，得加成物；
（3）碱析：将质量浓度为30%液碱加入计量槽，把加成物放入事先加入水的碱析釜内，加温搅拌溶解后，温度维持在30～35℃，滴加液碱中和至pH＝13后，结晶析出，离心分离得间硝基苯甲醛粗品；
（4）精制：将适量的甲苯先放入精制脱色釜中，加入间硝基苯甲醛粗品升温至50℃，用稀硝酸调至pH＝6后加入适量活性炭，脱色压滤后入结晶釜中降温至0℃以下，离心分离，干燥，得间硝基苯甲醛成品；
将步骤（3）中静置分层得到的水层进入废水处理站进行预处理，然后通过相同的加成、碱析、精制工序提取制得间硝基苯甲醛；将步骤（4）中离心产生的主要成分为溶剂甲苯废的液作为甲苯套用4次后，采用蒸馏冷凝的回收方法回收；
经计算，本实施例的收率为86%，色谱纯度为99.95%, 邻位异构体的重量含量为0.04%。

Claims (3)

1.一种间硝基苯甲醛的生产工艺，其特征在于，其工艺步骤如下：
（1）硝化：将硫酸和硝酸溶液加入硝化反应釜，在保温夹层内通入冷冻盐水降温至－5~0℃，滴加苯甲醛，滴加完毕后保温1~3h，取样色谱分析苯甲醛残留重量小于0.5%，出料入冰水槽，反应生成的间硝基苯甲醛、邻硝基苯甲醛结晶析出；过滤后晶体投入溶解釜，加适量水升温至50～55℃，晶体溶化，静置，底部为含有间硝基苯甲醛和邻硝基苯甲醛的有机层；水层与水析废水一起进入废水处理站进行预处理；原料硫酸、硝酸、苯甲醛的重量比为3.5~4.5∶0.7~0.9∶1；
（2）加成：向加成釜中加入适量的焦亚硫酸钠的水溶液，把硝化得到的有机层放入加成釜中搅拌，温度维持在35～40℃进行反应；反应结束后，降温至0～5℃离心，得加成物；
（3）碱析：将质量浓度为30%液碱加入计量槽，把加成物放入事先加入水的碱析釜内，加温搅拌溶解后，温度维持在30～35℃，滴加液碱中和至pH＝12～14后，结晶析出，离心分离得间硝基苯甲醛粗品；
（4）精制：将适量的甲苯先放入精制脱色釜中，加入间硝基苯甲醛粗品升温至45～55℃，用稀硝酸调至pH＝5~7后加入适量活性炭，脱色压滤后入结晶釜中降温至0℃以下，离心分离，干燥，得间硝基苯甲醛成品。
2.根据权利要求1所述的间硝基苯甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（3）中，静置分层得到的水层进入废水处理站进行预处理，然后通过相同的加成、碱析、精制工序提取制得间硝基苯甲醛。
3.根据权利要求1所述的硝基苯甲醛的生产工艺，其特征在于：步骤（4）中，将离心产生的主要成分为溶剂甲苯废的液作为甲苯套用4~5次后，采用蒸馏冷凝的回收方法回收。
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