CN102390820A

CN102390820A - 一种从硝化废酸中回收硝酸的方法

Info

Publication number: CN102390820A
Application number: CN2011102358135A
Authority: CN
Inventors: 王培兰; 邹宁芬; 何育苗
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Nanjing Chemical Industry Group Co Ltd
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Research Institute of Sinopec Nanjing Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2011-08-17
Filing date: 2011-08-17
Publication date: 2012-03-28

Abstract

本发明属于有机化工硝化反应技术领域，涉及一种从硝化废酸中回收硝酸的方法。包括以下步骤：将硝化原料加至硝化废酸中，启动搅拌，升温至反应温度，维持反应至硝化废酸中硝酸完全转化；静置后将有机物与废酸分离；将有机物加至混酸中二次硝化，升温维持至反应完全。本发明的方法是通过回收利用硝化废酸中的硝酸，去除废酸中的氮氧化物，减少设备的腐蚀。同时减少硝化过程硝酸的消耗量，降低生产成本。本发明充分利用硝化废酸中硝酸组份，降低硝化反应中硝酸的用量；本发明将废酸中硝酸回收后再将废酸浓缩，减少了废酸回收过程中产生的氮氧化物对回收设备的腐蚀。

Description

一种从硝化废酸中回收硝酸的方法

技术领域

本发明属于有机化工硝化反应技术领域，涉及一种从硝化废酸中回收硝酸的方法。

背景技术

硝化反应是常用的有机反应，是将有机原料在硫酸、硝酸配制的混酸中升温反应制备有机物的反应。为提高有机物在硝化反应中的转化率，通常混酸中硝酸的摩尔数高于有机物发生完全硝化所需硝酸的理论值。硝化反应完成后，将有机相分离，过量的硝酸残留在硫酸中，即形成硝化废酸。硝化废酸的处理方式一般有两种：一是将硝化废酸用于硫铵生产；二是将硝化废酸脱硝酸后进行浓缩，将其中的硫酸回收利用。第一种方式适用于化肥生产企业；第二种方式更为常用，具体操作是将硝化废酸在负压状态下蒸发浓缩除去水份。该方法要通过热风鼓泡除去硝化废酸中的硝酸，去除硝酸过程中，有氮氧化物及水生成，易对设备造成腐蚀。

发明内容

本发明的目的是提出一种硝化废酸中回收利用硝酸的方法。

本发明的方法是通过回收利用硝化废酸中的硝酸，去除废酸中的氮氧化物，减少设备的腐蚀。同时减少硝化过程硝酸的消耗量，降低生产成本。

本发明方法最主要的特征就是以硝化原料回收硝化废酸中的硝酸。

一般地，本发明方法于包括以下步骤：

a) 将硝化原料加至硝化废酸中，启动搅拌，升温至反应温度，维持反应至硝化废酸中硝酸完全转化；

b) 静置后将有机物与废酸分离；

c) 将有机物加至混酸中二次硝化，升温维持至反应完全。

本发明方法操作如下：（1）将硝化原料加至混酸（内含硫酸、硝酸）中，升温，使有机物发生完全硝化反应，硝化液转移到至分液漏斗中静置后，分离得有机相及硝化废酸；（2）将硝化废酸中转移至硝化反应器中，加入硝化原料，搅拌、升温，使废酸中的硝酸与硝化原料完全反应，静置，分离；（3）分离后将有机相再与混酸反应制备硝化成品。

上述方法中，硝化废酸来自硝化原料与混酸发生硝化反应后分离出有机相余下的废酸，其硝酸与硝化原料比例为理论量的1.1～1.2倍。

回收硝酸需要的硝化原料质量为初始硝化原料质量的35%～100%，以50%为较优条件。

硝化废酸中硝酸余量克分子数为初始硝化原料的10%～20%。

二次硝化硝酸用量为理论量。

混酸是指98%硫酸与65%硝酸按比例配置后的混合溶液，硫酸与硝酸的摩尔比为1：5。

与现有技术相比，本发明方法有以下优点：

（1）本发明充分利用硝化废酸中硝酸组份，降低硝化反应中硝酸的用量；

（2）本发明将废酸中硝酸回收后再将废酸浓缩，减少了废酸回收过程中产生的氮氧化物对回收设备的腐蚀。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明：

实施例1

取硝化废酸300克，加入1,2,3-三氯苯47.3克(与硝化原料投料量相同)，启动搅拌，升温至50℃，维持反应，间隔30分钟静置取样一次至有机物组份不再变化，有机物含量：1,2,3-三氯苯74.56%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯24.05%。将上述反应液静置分层后，有机相重量增加3.8克，将有机相加至混酸（内含98%硫酸290克，65%硝酸194克）中，升温至90℃，维持反应3小时，静置，有机相组份含量1,2,3-三氯苯-4,6-二硝基苯95.86%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯0.11%。

说明：硝化废酸来源下文比较例1，其中硫酸含量86.64%,硝酸含量1.90%,下同。

实施例2

取硝化废酸300克，加入1,2,3-三氯苯23.6克(为硝化原料投料量的50%)，启动搅拌，升温至50℃，维持反应，间隔30分钟静置取样一次至有机物组份不再变化，有机物含量：1,2,3-三氯苯54.67%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯42.55%。将上述反应液静置分层后，有机相重量增加3.8克，将有机相及23.7克1,2,3-三氯苯加至混酸（98%硫酸290克，65%硝酸194克）中，升温至90℃，维持反应3小时，静置，有机相组份含量1,2,3-三氯苯-4,6-二硝基苯97%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯0.05%。

实施例3

取硝化废酸300克，加入1,2,3-三氯苯16.5克(为硝化原料投料量的35%)，启动搅拌，升温至50℃，维持反应，间隔30分钟静置取样一次至有机物组份不再变化，有机物含量：1,2,3-三氯苯32.38%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯62.59%。将上述反应液静置分层后，有机相重量增加3.4克，将有机相及30.8克1,2,3-三氯苯加至混酸（内含98%硫酸290克，65%硝酸194克）中，升温至90℃，维持反应3小时，静置，有机相组份含量1,2,3-三氯苯-4,6-二硝基苯95.87%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯0.35%。

比较例1

在混酸（内含98%硫酸290克，65%硝酸213克）中加入1,2,3-三氯苯47.3克，启动搅拌，升温至90℃，维持反应3小时，静置，分析有机相组份含量1,2,3-三氯苯-4,6-二硝基苯95.43%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯0.06%。

此例说明在适当的投料条件下，1,2,3-三氯苯与混酸反应可以得到转化率、选择性均较高的结果，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯余量小于0.5%（中控指标）。

比较例2

在混酸（内含98%硫酸290克，65%硝酸194克）中加入1,2,3-三氯苯47.3克，启动搅拌，升温至90℃，维持反应3小时，静置，分析有机相组份含量：1,2,3-三氯苯-4,6-二硝基苯92.85%，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯3.27%。

此例说明未与废酸反应的硝化原料与相同摩尔数的硝酸反应时，1,2,3-三氯苯-4-硝基苯余量较高，不能达到中控指标（小于0.5%）。

Claims

1.一种从硝化废酸中回收硝酸的方法，其特征是以硝化原料回收硝化废酸中的硝酸。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于包括以下步骤：

a）将硝化原料加至硝化废酸中，启动搅拌，升温至反应温度，维持反应至硝化废酸中的硝酸完全转化；

b）静置后将有机物与废酸分离；

c）将有机物加至混酸中二次硝化，升温维持至反应完全。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于硝化废酸来自硝化原料与混酸发生硝化反应后分离出有机相余下的废酸，其硝酸与硝化原料比例为理论量的1.1～1.2倍。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于回收硝酸需要的硝化原料质量为初始硝化原料质量的35%～100%。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于回收硝酸需要的硝化原料质量为初始硝化原料质量的50%。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于硝化废酸中硝酸余量克分子数为初始硝化原料的10%～20%。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于二次硝化硝酸用量为理论量。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于混酸是98%硫酸与65%硝酸按比例配置后的混合溶液，硫酸与硝酸的摩尔比为1：5。