CN109336783A - 一种制备硝氯液的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种制备硝氯液的方法，以二氯甲烷为萃取剂，采用倾析器进行萃取，可有效提高萃取分离效率，降低萃取剂与工艺水的用量，所获得的硝氯液纯度好，可直接用于下步反应，所获得废硫酸的浓度相对水析法高，可直用于制备硫酸亚铁等工艺中。

Description

一种制备硝氯液的方法

技术领域

本发明涉及化工生产技术领域，具体涉及一种制备硝氯液的方法。

背景技术

众所周知，2-氰基-4-硝基苯胺是一种很重要的分散染料中间体，然而，由于2-氰基-4-硝基苯胺传统的合成工艺步骤复杂，副产物多，收率低，纯度低，无法满足本领域对2-氰基-4-硝基苯胺年产量的要求，也无法达到日益严格的质量要求和环保要求。2-氰基-4-硝基苯胺生产中硝化物2-氰基-4-硝基氯化苯生成后，要从含有少量硝酸的硫酸中分离出来。传统的工艺是利用硝化物在水中和浓硫酸中的溶解度不同，把含硝化物的硫酸加入水中析去(简称水析)，然后滤出稀酸得硝化物，再把硝化物洗涤除杂至近中性，然后溶解在选定的有机溶剂中，再进行后段氨解反应得产品2-氰基-4-硝基苯胺。此工艺的缺点是：加水量不足硝化物析出不完全，加大量的水生成大量的稀硫酸，硝化物析出后用水洗涤产生大量的更低浓度的稀硫酸。硝化物必须多次洗涤才能近中性，接近中性的硝化物用有机溶剂溶解，所以整个工艺操作复杂，产生的稀硫酸难于处理。

中国专利CN10585952A公开了一种获得硝氯液的方法，并具体公开了如下内容：利用萃取工艺从硝化废酸中萃取出2-氰基-4-硝基氯化苯，再利用氨解反应得产品2-氰基-4-硝基苯胺。本发明实现硝化物与硝化废酸的分离，操作简单，克服了传统工艺产生大量废酸的缺点，没有多次洗涤硝化物的操作，没有硝化物析出后重新溶解的操作，含硝化物的有机液用水搅拌洗涤可以除去有机相中含有的少量硫酸和能溶于水的有机杂质，硝化液纯度较高，但其使用大量的氯化苯作为原料，但氯化苯毒性大，爆炸物与空气混合遇热,明火可爆可燃性危险特性遇明火、高温、氧化剂易燃，燃烧产生有毒氯化物烟雾，不利于工业化生产，环保压力大。

因此，探寻一种工艺简单且产品收率高、产品质量稳定的硝氯液的制备工艺，是本领域技术人员急需解决的技术问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的发明目的就在于提供一种2-氰基-4-硝基苯胺生产中制备硝氯液的方法，其克服了传统工艺产生大量废酸和废溶剂的缺点，没有多次洗涤硝化物的操作，不使用大量的剧毒有机溶剂。

本发明的技术方案为：一种制备硝氯液的方法，其特征在于包括如下步骤：

a)在2-氰基-4-硝基苯胺生产中，用浓硫酸、浓硝酸硝化邻氯苯腈，生成2-氰基-4-硝基氯化苯的硝化工艺后，缓慢放料至加好工艺用水的水析釜中，室温下搅拌3～5小时；

b）将水析釜物料由倾析器外管入口进入螺杆分配器狭槽内，并以与萃取剂相反的流动方向通过萃取区进入锥形末端，作为废硫酸溶液从倾析器中排出，萃取剂由内管入口进入分配器,并以与水析釜物料相反的流动方向通过萃取区到达装有可变控制碟片的往形转鼓末端进入分离转鼓室内,并借助多孔碟片作为萃取液留下，借助向心泵的压力排出获得硝氯液。

优选地，步骤a)中所述工艺用水与硝化产物的投料比为0.2～0.5:1。

优选地，步骤b)中的萃取剂采用二氯甲烷。

优选地，步骤b)中的萃取剂与水析釜物料的加入比例为0.3～0.5:1。

优选地，步骤b）中所述倾析器为westfalia公司CA226-290型逆流萃取倾析器。所述倾析器转股转速优选为4000～4500rpm，螺杆与转鼓的转速差为40～50rpm。

逆流萃取倾析器时具有圆锥形转股的高速度离心萃取分离机，它由圆柱-圆锥形转鼓及螺旋输送器、差速驱动装置、进料系统、润滑系统及底座组成，在螺旋转子柱的两端分别设计配置有调节环和分离盘，以调节轻重相界面，并在轻相出口处配有向心泵，在泵的压力作用下，将清液排出，进料系统上设有中心套管式复合进料口，式轻重二相均有中心进入，骑在中心管和外套管出口端分别配置了轻相分离器和重相布料孔，其位置是可调的，通过二者位置可把转鼓柱端分为重相澄清区、逆流萃取区和轻相澄清区。

在倾析器工作时，转鼓与螺旋输送器在摆线针形星宙轮的带动下，以一定的差转速同时告诉旋转，形成一个大于重力场数倍的离心力场，料液从重相进料管进入转鼓的逆流萃取区后受到离心场的作用，在此与中心管进入的轻相相接触，迅速完成相之间的物质转移和相分离，萃取残液借助于螺旋转子缓慢推向转鼓锥端，并连续排出转鼓，而萃取液则由转鼓端经调解环进图向心泵室，借助向心泵的压力排出。

本发明的有益效果为：

1、采用倾析器作为进行萃取，可有效提高萃取分离效率，降低萃取剂的用量，所获得的硝氯液纯度好，可直接用于下步反应。

2、采用低毒性不易燃的二氯甲烷代替氯化苯等高毒性、易燃易爆的有机试剂作为萃取剂，更加利于工业化生产。

3、工艺用水量少，所获得废硫酸的浓度相对水析法高，可直用于制备硫酸亚铁等工艺中。

4、通过萃取工艺省去了传统水析工艺反复洗涤的繁琐操作，缩短生产周期、提高产能。

具体实施方式

下面将结合实施例进一步说明本发明的实质性内容，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领加入域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

【实施例1】

a)在水析釜中加入300公斤工艺用水，开启搅拌，缓慢放入1000公斤硝化好的硝化产物，室温下搅拌5小时；

b）将1300公斤水析釜物料由CA226型倾析器的外管入口进入螺杆分配器狭槽内，并以与萃取剂相反的流动方向通过萃取区进入锥形末端，作为废硫酸溶液从倾析器中排出，将400公斤二氯甲烷由内管入口进入分配器,并以与水析釜物料相反的流动方向通过萃取区到达装有可变控制碟片的往形转鼓末端进入分离转鼓室内,并借助多孔碟片作为萃取液留下，借助向心泵的压力排出获得硝氯液。

检测结果：水相酸浓度70.5％，不含2-氰基-4-硝基氯化苯；油相不含酸，2-氰基-4-硝基氯化苯含量74.2％。

【实施例2】

a)在水析釜中加入400公斤工艺用水，开启搅拌，缓慢放入1000公斤硝化好的硝化产物，室温下搅拌5小时；

b）将1400公斤水析釜物料由CA290型倾析器的外管入口进入螺杆分配器狭槽内，并以与萃取剂相反的流动方向通过萃取区进入锥形末端，作为废硫酸溶液从倾析器中排出，将450公斤二氯甲烷由内管入口进入分配器,并以与水析釜物料相反的流动方向通过萃取区到达装有可变控制碟片的往形转鼓末端进入分离转鼓室内,并借助多孔碟片作为萃取液留下，借助向心泵的压力排出获得硝氯液。

检测结果：水相酸浓度68.5％，不含2-氰基-4-硝基氯化苯；油相不含酸，2-氰基-4-硝基氯化苯含量72.6％。

【实施例3】

a)在水析釜中加入200公斤工艺用水，开启搅拌，缓慢放入1000公斤硝化好的硝化产物，室温下搅拌5小时；

b）将1200公斤水析釜物料由CA226型倾析器的外管入口进入螺杆分配器狭槽内，并以与萃取剂相反的流动方向通过萃取区进入锥形末端，作为废硫酸溶液从倾析器中排出，将400公斤二氯甲烷由内管入口进入分配器,并以与水析釜物料相反的流动方向通过萃取区到达装有可变控制碟片的往形转鼓末端进入分离转鼓室内,并借助多孔碟片作为萃取液留下，借助向心泵的压力排出获得硝氯液。

检测结果：水相酸浓度74.5％，不含2-氰基-4-硝基氯化苯；油相不含酸，2-氰基-4-硝基氯化苯含量74.5％。

【对比例1】

在水析釜中加入300公斤工艺用水，开启搅拌，缓慢放入1000公斤硝化好的硝化产物，控制温度在30-35℃。放完料后加入450公斤二氯甲烷，搅拌半小时后静置半小时，无法全部分离，获得油相、水相和乳浊液。

【对比例2】

在水析釜中加入4000公斤工艺用水，开启搅拌，缓慢放入硝化好的硝化产物，控制温度在30-35℃。放完料后加入3000公斤二氯甲烷，搅拌半小时后静置半小时，通过分离，油相得到2-氰基-4-硝基氯化苯的氯化苯溶液，水相得到浓度稀释的硫酸。

检测结果：水相酸浓度50.5％，含2-氰基-4-硝基氯化苯3.83%；油相含酸2.38%，2-氰基-4-硝基氯化苯含量48.2％。

上述说明已经充分揭露了本发明的具体实施方式。需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (5)

1.一种制备硝氯液的方法，其特征在于包括如下步骤：

a)在2-氰基-4-硝基苯胺生产中，用浓硫酸、浓硝酸硝化邻氯苯腈，生成2-氰基-4-硝基氯化苯的硝化工艺后，缓慢放料至加好工艺用水的水析釜中，室温下搅拌3～5小时；

b）将水析釜物料由倾析器外管入口进入螺杆分配器狭槽内，并以与萃取剂相反的流动方向通过萃取区进入锥形末端，作为废硫酸溶液从倾析器中排出，萃取剂由内管入口进入分配器,并以与水析釜物料相反的流动方向通过萃取区到达装有可变控制碟片的往形转鼓末端进入分离转鼓室内,并借助多孔碟片作为萃取液留下，借助向心泵的压力排出获得硝氯液。

2.根据权利要求1所述的制备硝氯液的方法，其特征在于：步骤a)中所述工艺用水与硝化产物的投料比为0.2～0.5:1。

3.根据权利要求1所述的制备硝氯液的方法，其特征在于：步骤b)中的萃取剂采用二氯甲烷。

4.根据权利要求1-3任一项所述的制备硝氯液的方法，其特征在于：步骤b)中的萃取剂与水析釜物料的加入比例为0.3～0.5:1。

5.根据权利要求4所述的制备硝氯液的方法，其特征在于：步骤b）中所述倾析器为westfalia公司CA226-290型逆流萃取倾析器，所述倾析器转股转速优选为4000～4500rpm，螺杆与转鼓的转速差为40～50rpm。