CN108947845A - 一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法，包括如下步骤：a）以硝酸与硫酸的混合酸为硝化剂；b）将上述硝化剂通入硝化反应器中，同时加入对硝基氯化苯，在75~85℃的温度下进行硝化反应得到反应混合物一，其中对硝基氯化苯与硝酸的质量摩尔比为1：1.03~1.05；c）调节温度至70‑80℃，将上述反应混合物一通过静置分层分离有机相与废酸，将废酸回收；d）在上述分离出的有机相中加入少量甲醇，混合反应得到反应混合物二；e）将反应混合物二泵入水解槽配水后，加入氢氧化钠水溶液进行中和、水解。本发明节省了大量的人力物力，缩短了生产时间，大大提高了生产效率。

Description

一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法
技术领域
本发明属于化工生产技术领域，具体涉及一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法。
背景技术
2,4—二硝基苯酚钠是硫化黑生产的中间产物。目前硫化黑生产是以2,4—二硝基氯化苯为原料，经氢氧化钠水解生成2,4—二硝基苯酚钠水溶液，与硫化钠和硫磺反应生成的多硫化钠水溶液，经还原、缩合、聚合而成。
其中，2,4—二硝基酚钠溶液的生成反应式为：
该过程氢氧化钠溶液过量0.1～0.3％，因此，2,4二硝基氯苯能够全部反应完。
其中，原料2,4—二硝基氯化苯的生产是以氯化苯（或硝基氯化苯）经硫酸和硝酸混合成的硝硫混酸硝化、分离（有机相与废硫酸）、水洗、碱洗而成。反应方程式如下：
其中，反应生成的2,4—二硝基氯化苯经过分离后其有机相中成分除了包括94-96%的2,4—二硝基氯化苯，2-3%的2,6—二硝基氯化苯，0.5-1%的硝基氯化苯外，还包括少量的硫酸和硝酸。为了不影响后续硫化工艺，需要去除该部分少量的硝酸。
如图1所示，目前去除硝酸采用的工艺为：2,4—二硝基氯化苯经过分离后的有机相放入预热到70℃左右的水洗锅中，保温搅拌15分钟，即停止搅拌静止15分钟，将上层废水放掉。如此反复用70℃的热水清洗2-3次，然后用70℃的热水加纯碱清洗一次，再用同样的方法用70℃的热水清洗2次。直至用刚果红试纸测试废水不变色为止，否则必须继续洗涤，直至二硝基氯化苯PH为5-6方为合格。
上述水洗和碱洗的过程花费了大量的人力物力，延长了生产时间，增加了大量用水量，大大降低了硫化黑的生产效率，且碱洗过程增加了污染物的排放，增加了环境污染。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法。
本发明的技术方案为：一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）以硝酸与硫酸的混合酸为硝化剂，硝化剂中硫酸与硝酸的质量摩尔比为1.3~1.4:1；
b）将上述硝化剂通入硝化反应器中，同时加入对硝基氯化苯，在75~85℃的温度下进行硝化反应得到反应混合物一，其中对硝基氯化苯与硝酸的质量摩尔比为1：1.03~1.05；其中反应混合物一为成分包括：2,4—二硝基氯化苯、2，6—二硝基氯化苯 、硝基氯化苯、硫酸和硝酸。
反应方程式如下：
c）调节其温度至70-80℃，将上述反应混合物一通过静置分层分离有机相与废酸，废酸中包括硫酸和少量的硝酸，将所述废酸回收；分离后其有机相中成分为：
2,4—二硝基氯化苯 94-96%
2,6—二硝基氯化苯 2-3%
硝基氯化苯 0.5-1%
硫酸 微量
硝酸 微量
d）在上述分离出的有机相中加入少量甲醇，混合反应得到反应混合物二，其中甲醇的添加量为反应混合物二质量的0.04~0.08%；反应方程式如下：
其中，反应混合物二的成分包括：2,4—二硝基氯化苯 、少量2,6—二硝基氯化苯、少量硝基氯化苯、微量硫酸和微量甲醇 。
e）将反应混合物二泵入水解槽配水后，搅拌升温至85℃~95℃，均匀加入氢氧化钠水溶液进行中和、水解，利用余热使物料温度升高至98℃，再保温反应60分钟。反应混合物二中的反应2,4—二硝基氯化苯水解制得所需的2,4—二硝基苯酚钠。
反应方程式如下：
进一步的，将所述步骤c）中回收的废酸回收后用于与对硝基氯化苯先进行部分硝化，硝化后的混合物经过静置分层后分离出废硫酸，然后将剩余混合物与硝化剂进行完全硝化。
进一步的，分离出废硫酸再次回收用于硝化剂的制备。
进一步的，所述氢氧化钠的添加量与反应混合物二的质量摩尔比为1.01~1.02:1。
本发明的有益效果是：将生产过程中2,4—二硝基氯化苯合成、分离后的有机相中残留的少量硝酸与少量甲醇反应去除，代替了原先的水洗和碱洗，减少了水耗，避免了有机酚的排放对环境的污染；节省了大量的人力物力，缩短了生产时间，大大提高了生产效率；且整个生产过程保证硝化完全，对废酸实现了合理的回收循环利用，降低了生产成本。
附图说明
图1为现有技术流程示意图。
图2为本发明生产流程示意图。
图3为本发明优化生产流程示意图。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明的内容作进一步的阐述，但实施例仅是本发明的较佳实施方式，故凡依本发明专利申请范围所述的特征及原理所做的等效变化，均包括于本发明专利申请范围内。
实施例一
如图2所示，对硝基氯化苯与硝化剂反应硝化成2,4—二硝基氯化苯后，调节其温度至70-80℃，与废酸分离，往2,4—二硝基氯化苯加入其重量0.06%的甲醇放入水解反应釜中，加2.5倍的水，搅拌升温至85℃，开始均匀加入380g/l氢氧化钠水溶液进行中和、水解，由于二硝基氯化苯水解是一种放热反应，在此过程中物料温度逐渐升高，此时调节夹套水温，使物料温度控制在85-95℃之间，控制氢氧化钠水溶液滴加在100-150分钟之间，最终余碱量控制在0.1-0.3%之间。加完后利用余热使物料温度升高至98℃，再保温反应60分钟。水解物PH控制在8-9之间。
实施例二
如图3所示，由于硝化过程中分离的废酸中包括硫酸和少量硝酸，将生产过程中产生的废硫酸和废硝酸回收后，将对硝基氯化苯与废酸中的少量硝酸先进行硝化反应，少量对硝基氯化苯先被硝化成2，4—二硝基氯化苯，得到的反应混合物经过静置、分层后将废硫酸分离，剩余对硝基氯化苯、少量2，4—二硝基氯化苯的混合物分离流入硝化锅进行硝化反应将对硝基氯化苯硝化完全；上述分离出的废硫酸可以回收配置硝化剂重新利用。由此，整个生产系统实现对硝酸及硫酸的持续回收利用。
由此可见，与其他方法相比，本发明提供的2,4—二硝基苯酚钠的生产系统及其生产方法操作简单，成本低，生产过程中2,4—二硝基氯化苯合成后不用水洗，减少了水耗；不用碱洗，避免了有机酚的排放对环境的污染；节省了大量的人力物力，缩短了生产时间，大大提高了生产效率；且整个生产过程保证硝化完全，对废酸实现了合理的回收循环利用，进一步降低了生产成本。
实际生产中，整个生产周期缩短了3小时，成本降低了1000元/吨。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法，其特征在于，包括如下步骤：
a）以硝酸与硫酸的混合酸为硝化剂，硝化剂中硫酸与硝酸的质量摩尔比为1.3~1.4:1；
b）将上述硝化剂通入硝化反应器中，同时加入对硝基氯化苯，在75~85℃的温度下进行硝化反应得到反应混合物一，其中对硝基氯化苯与硝酸的质量摩尔比为1：1.03~1.05，；
c）调节温度至70~80℃，将上述反应混合物一通过静置分层分离有机相与废酸，将废酸回收；
d）在上述分离出的有机相中加入少量甲醇，混合反应得到反应混合物二，其中甲醇的添加量为反应混合物二质量的0.04~0.08%；
e）将反应混合物二泵入水解槽配水后，搅拌升温至85℃~95℃，均匀加入氢氧化钠水溶液进行中和、水解，利用余热使物料温度升高至98℃，再保温反应60分钟。
2.根据权利要求1所述的一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法，其特征在于：将所述步骤c）中回收的废酸回收后用于与对硝基氯化苯先进行部分硝化，硝化后的混合物经过静置分层后分离出废硫酸，然后将剩余混合物与硝化剂进行完全硝化。
3.根据权利要求2所述的一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法，其特征在于：将分离出的废硫酸再次回收用于硝化剂的制备。
4.根据权利要求1所述的一种2,4—二硝基苯酚钠的生产方法，其特征在于：所述氢氧化钠的添加量与反应混合物二的质量摩尔比为1.01~1.03:1。
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