CN114105831A - 连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法和设备 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种连续化生产6‑硝基‑1,2,4‑酸氧体的方法和设备。该方法包括：获取氧体浆料的步骤：氧化浆料包含1,2,4‑酸氧体和硫酸；获取混酸的步骤：混酸包含硫酸和硝酸；获取循环液的步骤：使混酸和氧体浆料在超重力反应装置进行硝化循环反应，得到循环液；获取硝化浆料的步骤：在所述循环液中加入混酸和氧体浆料继续进行硝化循环反应，得到硝化浆料。本发明的方法利用超重力反应器作为生产6‑硝基‑1,2,4‑酸氧体的反应器，加快了传质效果和反应速度，且反应原料硝酸分解量少，物料损失少。进一步地，本发明的方法全程自动化联锁控制，实现6‑硝基‑1,2,4‑酸氧体连续化生产，可以精准地控制工艺参数，保证产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法和设备，属于染料中间体生产领域。
背景技术
6-硝基-1,2,4酸氧体全名为6-硝基-1-重氮-2-萘酚-4-磺酸，又称6-硝体，是制造酸性染料的中间体。6-硝基-1,2,4-酸氧体可用于制取酸性媒介黑染料，如酸性媒介黑T、酸性媒介黑A等。
在现有技术中，6-硝基-1,2,4-酸氧体通常由氧体和硝酸在硫酸催化下反应生成，工业上通常采用将硫酸和硝酸的混合溶液滴加到氧体浆料中进行反应制备得到。但是该方法在生产过程中可能会产生硫酸酸雾、氮氧化物等废气，不仅需要进行尾气处理，而且还会对环境造成极大影响。
发明内容
发明要解决的问题
鉴于现有技术中存在的技术问题，本发明的目的之一在于提供了一种连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法，不仅显著的缩短了反应时间、减少了废气的产生，还保证了产物具有较高的收率。
进一步地，本发明的另一目的还在于提供了一种连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的设备，不仅简化并缩小了反应装置，还使生产更安全，降低了生产成本。
用于解决问题的方案
本发明提供一种连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法，其包括以下步骤：
获取氧体浆料的步骤：所述氧化浆料包含氧体和硫酸；
获取混酸的步骤：所述混酸包含硫酸和硝酸；
获取循环液的步骤：使混酸和氧体浆料在超重力反应装置进行硝化循环反应，得到循环液；
获取硝化浆料的步骤：在所述循环液中加入混酸和氧体浆料继续进行硝化循环反应，得到硝化浆料。
根据本发明所述的方法，其中，所述超重力反应装置具有旋转装置，所述超重力反应装置的转速为500-2800r/min，优选为1000-1500r/min。
根据本发明所述的方法，其中，所述超重力反应装置的反应压力为0-2Mpa，优选为0-0.8Mpa；
所述超重力反应装置的反应温度为0-70℃，优选为0-30℃。
根据本发明所述的方法，其中，获取循环液的步骤和/或所述获取硝化浆料的步骤中，所述混酸和所述氧体浆料在所述超重力反应装置中的平均停留时间为10-180min，优选为30-180min。
根据本发明所述的方法，其中，获取循环液的步骤和/或所述获取硝化浆料的步骤中，所述氧体浆料与所述混酸的进料质量比为(1-5)：1；优选地，所述氧体浆料中，所述1,2,4-酸氧体的质量分数为15％-50％。
根据本发明所述的方法，其中，所述获取硝化浆料的步骤中，所述循环液与所述硝化浆料的质量比为(13-20)：1。
本发明提供一种根据本发明所述的实施所述连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法的装置，其包括：
氧体打浆釜，所述氧体打浆釜用于获取氧体浆料；
配酸装置，所述配酸装置用于获取混酸；
超重力反应装置，所述超重力反应装置用于使所述混酸和所述氧体浆料进行硝化循环反应。
根据本发明所述的装置，其中，所述超重力反应装置包括超重力反应器、硝化物料循环罐以及反应换热器，其中，
所述超重力反应器分别与硝化物料循环罐和反应换热器相连接，并且，
所述硝化物料循环罐与所述反应换热器通过反应循环泵相连接。
根据本发明所述的装置，其中，所述配酸装置包括硫酸计量罐、硝酸计量罐和配酸罐，其中，所述硫酸计量罐通过硫酸计量泵与所述配酸罐相连接；所述硝酸计量罐通过硝酸计量泵与配酸罐相连接。
根据本发明所述的装置，其中，所述配酸罐通过配酸打料泵与所述超重力反应器相连；所述氧体打浆釜通过氧体打料泵与超重力反应器相连接。
发明的效果
本发明的连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法利用超重力反应器作为生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的反应器，加快了传质效果和反应速度，且反应原料硝酸分解量少，物料损失少。
进一步地，本发明方法全程自动化联锁控制，实现6-硝基-1,2,4-酸氧体连续化生产，可以精准地控制工艺参数，保证产品的质量。
进一步地，本发明连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的设备，简化并缩小了反应装置，使生产更安全，也降低了生产成本。
附图说明
图1示出了本发明连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的工艺流程图。
图2示出了本发明连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的配酸系统装置图，其中，
1：硫酸计量罐；2：硫酸计量泵；3：硝酸计量罐；
4：硝酸计量泵；5：配酸罐；6：配酸打料泵。
图3示出了本发明连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的硝化超重力反应系统装置图；其中，
5：配酸罐；6：配酸打料泵；9：氧体打浆釜；
10：氧体打料泵；11：超重力反应器；12：硝化物料循环罐；
13：反应循环泵；14：反应换热器；15：硝化打料泵。
具体实施方式
以下，针对本发明的内容进行详细说明。以下所记载的技术特征的说明基于本发明的代表性的实施方案、具体例子而进行，但本发明不限定于这些实施方案、具体例子。
另外，为了更好地说明本发明，在下文的具体实施方式中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在另外一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、器材和步骤未作详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
需要说明的是：
本说明书中，使用“数值A～数值B”表示的数值范围是指包含端点数值A、B的范围。
如无特殊声明，本发明所使用的单位均为国际标准单位，并且本发明中出现的数值，数值范围，均应当理解为包含了工业生产中所允许的误差。
本说明书中，所提及的“一些具体/优选的实施方案”、“另一些具体/优选的实施方案”、“实施方案”等是指所描述的与该实施方案有关的特定要素(例如，特征、性质和/或特性)包括在此处所述的至少一种实施方案中，并且可存在于其它实施方案中或者可不存在于其它实施方案中。另外，应理解，所述要素可以任何合适的方式组合在各种实施方案中。
<第一方面>
本发明的第一方面提供一种连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法，具体包括以下步骤：
获取氧体浆料的步骤，所述氧化浆料包含1,2,4-酸氧体和硫酸；
获取混酸的步骤，所述混酸包含硫酸和硝酸；
获取循环液的步骤，使混酸和氧体浆料在超重力反应装置进行硝化循环反应，得到循环液；
获取硝化浆料的步骤：在所述循环液中加入混酸和氧体浆料继续进行硝化循环反应，得到硝化浆料，该硝化浆料中包含6-硝基-1,2,4-酸氧体。
本发明中连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法，在超重力反应装置进行硝化循环反应时，氧体浆料可直接采用液态输送，精准地控制浆料的进料速度及其用量；氧体浆料与混酸在超重力装置中进行均质反应，反应效率高，且反应体系无生产尾气产生，无需进行尾气处理即可直接出料，简化了生产工艺；原料得以充分利用，绿色环保。
获取氧体浆料的步骤
在本发明中，所述氧体为1,2,4-酸氧体，具体地，所述1,2,4-酸氧体的制备方法可以包括以下步骤：
获取亚硝化反应浆料的步骤：使硫酸和乙萘酚浆料进行亚硝化反应，得到亚硝化反应浆料；
获取还原反应浆料的步骤：使亚硝化反应浆料与焦亚硫酸钠进行还原反应，得到还原反应浆料；
获取磺化产物的步骤：使还原反应浆料与硫酸进行磺化反应，得到磺化产物；
获取1,2,4-酸氧体的步骤：将磺化产物与亚硝酸钠混合打浆后，除去固体物质获取液体物质，然后使所述液体物质与硫酸混合并进行反应，得到1,2,4-酸氧体。
对于获取亚硝化反应浆料的步骤，具体地，乙萘酚浆料可以通过将乙萘酚原料进行研磨处理，例如通过磨料泵研磨处理后，与水进行混合得到。具体地，可以在75-95℃的温度下，将研磨后的乙萘酚与水进行混合。
乙萘酚与水混合后，一般而言，乙萘酚会悬浮在水中。在本发明中，乙萘酚与水的质量比可以是1:5-15，例如：1:6-14，1:7-13，1:8-12，1:9-11，1:10等。
进一步，对于亚硝化反应，可以是在超重力反应器中进行。具体地，可以是在超重力反应器在保证循环的情况下，连续向超重力泵入质量比为1：(6-7)的硫酸和乙萘酚浆料，保证进料速度和连续出料速度基本一致，例如：维持在140-160Kg/h，从而使硫酸和乙萘酚浆料反应，得到亚硝化反应浆料。具体地，例如：硫酸和乙萘酚浆料的质量比可以为1:6.2、1:6.5、1:6.6、1:6.8等。
在一些具体的实施方案中，所述亚硝化反应的温度为0-10℃，优选为0-5℃，例如：1℃、2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃等；亚硝化反应的时间为0.5-3小时，优选为1-2小时，例如：0.8小时、1小时、1.2小时、1.5小时、1.8小时、2小时、2.2小时、2.5小时、2.8小时等。
对于获取还原反应浆料的步骤，具体地，将亚硝化反应浆料的pH值调节为4-7，优选5-6后，加入焦亚硫酸钠进行还原反应。具体地，可以采用碱性物质调节亚硝化反应浆料的pH值，具体地，所述碱性物质可以是KOH、NaOH(液碱)等。
具体地，在本发明中，所述还原反应的温度为20-35℃，优选为25-30℃，例如：22℃、24℃、26℃、28℃、30℃、32℃、34℃等；还原反应的时间为0.1-3小时，优选1-2.5小时，例如0.5小时、0.8小时、1小时、1.2小时、1.5小时、1.8小时、2小时、2.2小时、2.5小时、2.8小时等。在还原反应过程中，可以通过超声、搅拌等方式来加速反应的进行。进一步，可以搅拌或超声0.05-1.5小时后再保温0.05-1.5小时的方式，以使得还原反应完全。
对于获取磺化产物的步骤，具体地，使还原反应浆料与硫酸进行磺化反应，得到磺化产物。对于硫酸的浓度，本发明不作特别限定，可以是质量浓度为20-50％，例如质量浓度为22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％等的硫酸进行混合，从而进行磺化反应，待磺化反应完全后，经固液分离，除去液体成分后获得磺化产物，考虑到反应的纯度，可以将磺化产物再进行洗涤处理。
进一步，所述磺化反应的温度为35-55℃，优选为40-50℃，例如：38℃、40℃、42℃、45℃、48℃、50℃、52℃、54℃等等；所述磺化反应的时间为6-9小时，优选为6-8小时，例如：6.2小时、6.5小时、6.8小时、7小时、7.2小时、7.5小时、7.8小时、8小时、8.2小时、8.5小时、8.8小时等。
对于获取1,2,4-酸氧体的步骤，将磺化产物与亚硝酸钠溶液混合打浆后，除去固体物质获取液体物质，然后使所述液体物质与硫酸混合并进行反应，得到1,2,4-酸氧体。
具体地，亚硝酸钠溶液中，亚硝酸钠的质量浓度为10-15％，例如：11％、12％、13％、14％等。进一步，混合打浆的温度为30-40℃，优选为30-35℃，例如：33℃、34℃、36℃、38℃等；混合打浆的时间为1-1.5小时，例如：1.1小时、1.2小时、1.3小时、1.4小时等。对于除去固体物质的方式，本发明不作特别限定，可以是本领域常用的方式，例如：过滤、离心等常用的固液分离方式。
之后，将液体物质升温至40-55℃，例如：42℃、45℃、48℃、50℃、52℃等，然后滴加硫酸，待硫酸滴加结束后，经固液分离，得到1,2,4-酸氧体(固体)。对于升温的方式，考虑到安全等因素，可以采用蒸汽升温的方式进行升温。对于硫酸的浓度，本发明不作特别限定，可以是采用质量浓度为20-50％的硫酸进行反应，例如质量浓度为22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％等。考虑到使两者反应完全，可以缓慢的滴加硫酸进行相关反应。
进一步，通过将1,2,4-酸氧体与硫酸混合打浆，从而得到氧体浆料。其中，所使用的硫酸质量分数一般为97％-100％。1,2,4-酸氧体的质量分数一般为75％-90％，例如：78％、80％、82％、85％、88％等。
进一步，在本发明中，所述氧体浆料中硫酸与1,2,4-酸氧体的质量比为(2-5)：1，例如：2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1等。1,2,4-酸氧体与硫酸混合后得到的所述氧体浆料中，1,2,4-酸氧体的质量分数为15％-50％，进一步优选为25-35％，例如：18％、20％、22％、25％、28％、30％、32％、35％、38％、40％、42％、45％、48％等。这是由于在氧体浆料中，若1,2,4-酸氧体含量过低，则会导致生产成本和废酸产生量增加；若1,2,4-酸氧体的含量过高，反应进行不完全，影响产品质量。当硫酸与1,2,4-酸氧体的质量比为(2-5)：1，或者所述氧体浆料中，1,2,4-酸氧体的质量分数为15％-50％时，既能反应完全，且生产成本和废酸产生量较低。
进一步，在制备氧体浆料的过程中，若打浆过程中的温度过低，则会增加冷媒用量，增加成本；若温度过高，则1,2,4-酸氧体易分解，降低产品质量。因此，本发明优选打浆时控制温度为0-35℃，进一步优选为15-25℃，例如：3℃、5℃、8℃、10℃、12℃、15℃、18℃、20℃、22℃、25℃、28℃、30℃、32℃等等。
另外，对于氧体浆料，也可以直接购买氧体后，与硫酸混合得到，例如：九江善水科技股份有限公司生产的1,2,4-酸氧体等。
获取混酸的步骤
本发明通过将硫酸和硝酸混合，从而得到混酸。具体地，硫酸和硝酸通过计量装置按照特定的比例连续地泵入到配酸罐配置得到混酸。
在本发明中，所使用的硝酸和硫酸通常为浓硝酸和浓硫酸。具体而言：所述硝酸的质量分数一般为97％-100％，所述硫酸的质量分数一般为97％-100％。
进一步，在本发明中，所述混酸中所使用的硫酸和硝酸的质量比优选为(1-3)：1。将硫酸和硝酸混合后得到的所述混酸中，硝酸的质量分数为10％-40％，优选为20-35％。这是由于混酸中若硝酸含量过低，则会导致反应进行不完全，影响产品质量；若硝酸含量过高，则会造成产品成本升高。
进一步，制备混酸时的温度一般控制在25-30℃，从而有利于制备混酸。
获取循环液的步骤
本发明的获取循环液的步骤是使混酸和氧体浆料在超重力反应装置进行硝化循环反应，得到循环液。
具体地，在本发明中，所述循环液也可以称为打底浆料，具体地，氧体与硫酸按照特定的比例配置成打底浆料，打底浆料通过超重力反应装置进行循环。
在一些具体的实施方案中，所述氧体浆料与所述混酸的进料质量比为(1-5)：1，优选为(2-5)：1，例如：1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1等。若进料质量比过低，混酸中硝酸过量，增加后期治理成本，降低硝酸的利用率；若进料质量比过高，混酸中硝酸量不够，反应无法充分进行，降低产品收率。
获取硝化浆料的步骤
在存在有循环液，且超重力反应装置在保证循环的情况下，继续加入一定比例的混酸和氧体浆料，过程控制温度0-5℃，例如：0.5℃、1℃、1.5℃、2℃、2.5℃、3℃、3.5℃、4℃、4.5℃等，浆料在整个超重力系统中进行循环硝化反应，最终得到硝化浆料。
具体地，氧体浆料和混酸分别通过计量装置进入超重力反应器反应，反应后自超重力反应器底部流出，再流入硝化物料循环罐，通过循环泵输送至超重力反应器，体系通过换热器降温，从而得到硝化浆料。
进一步，所述获取硝化浆料的步骤中，所述氧体浆料与所述混酸的进料质量比为(1-5)：1，优选为(2-5)：1，例如：1.2:1、1.5:1、1.8:1、2:1、2.2:1、2.5:1、2.8:1、3:1、3.2:1、3.5:1、3.8:1、4:1、4.2:1、4.5:1、4.8:1等。若进料质量比过低，混酸中硝酸过量，增加后期治理成本，降低硝酸的利用率；若进料质量比过高，混酸中硝酸量不够，反应无法充分进行，降低产品收率。
在一些具体的实施方案中，所述超重力反应装置具有旋转装置，所述超重力反应装置的转速为500-2800r/min，优选为1000-1500r/min，例如：800r/min、1000r/min、1200r/min、1500r/min、1800r/min、2000r/min、2200r/min、2500r/min等，从而能够进一步反应完全，得到的硝化浆料中6-硝基-1,2,4-酸氧体的收率更高。如果超重力反应装置的转速过低，浆料无法充分混合，反应效果不佳；如果超重力反应装置的转速过高，对设备的损耗程度大，产品收率并无明显提高。
进一步，本发明中对超重力反应器的具体类型不做特别限定，可以是本领域常用的超重力反应器。例如：超重力旋转填充床、折流式，螺旋通道式、旋转碟片式及定转子式等超重力反应器，优选为超重力旋转填充床。
在一些具体的实施方案中，所述超重力反应装置的反应压力为0-2Mpa，优选为0-0.8Mpa，进一步优选为0.05-0.5Mpa，例如：0.1Mpa、0.2Mpa、0.3Mpa、0.4Mpa、0.6Mpa、0.7Mpa、1Mpa、1.2Mpa、1.5Mpa、1.8Mpa等。当反应压力为0-2Mpa时，反应的安全性高，若反应压力过高，则会导致反应安全性降低。
在一些具体的实施方案中，所述超重力反应装置的反应温度为0-70℃，优选为0-30℃，例如：5℃、10℃、15℃、20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃等等。当反应温度为0-70℃时，反应活性合适，也产品质量高。若反应温度过低，则反应活性降低；若反应温度过高，则原料和产品均易分解，降低产品质量。
在另一些具体的实施方案中，在获取循环液的步骤和/或所述获取硝化浆料的步骤中，即所有硝化循环反应体系中，所述混酸和所述氧体浆料在所述超重力反应装置中的平均停留时间为10-200min，优选为30-180min，例如：30min、50min、80min、100min、120min、150min、180min等。当平均停留时间为120-180min时，反应能够最大化地充分进行，得到的6-硝基-1,2,4-酸氧体收率更高。若停留时间小，反应不完全，产品收率低；若停留时间过长，造成设备等资源的浪费，加大生产成本。
在一些具体的实施方案中，所述硝化循环反应的循环液与硝化浆料的质量比为(13-20):1，例如：14:1、15:1、16:1、17:1、18:1、19:1等。当循环液与硝化浆料的质量比为(13-20):1时，产物的纯度、收率更高。
反应后，对硝化浆料进行固液分离处理，得到6-硝基-1,2,4-酸氧体产物。对于固液分离的方式，本发明不作特别限定，可以是本领域常用的分离方式，例如：离心分离、过滤等方式，固液分离后，得到6-硝基-1,2,4-酸氧体和6-硝基-1,2,4-酸氧体母液水。6-硝基-1,2,4-酸氧体母液水中硫酸含量为28％-30％，为了降低废酸的排放量并实现废酸的资源化利用，这一部分的废酸可以用于前述工艺中的用于获取氧体浆料的步骤或获取循环液的步骤。
在本发明中，混酸配制、氧体打浆过程和6-硝基-1,2,4-酸氧体反应过程均采用了物料外循环移热，可及时有效地移除反应热。另外，上述系统运行时，具体的运行过程包括：氧体与硫酸按照特定的比例配置成浆料，硫酸和硝酸按比例流入配酸罐，得到的混酸与氧体浆料按比例进入超重力反应器反应，产品流入硝化物料循环罐，通过DCS自动系统控制出料，流入下一工序。
<第二方面>
本发明的第二方面提供一种根据本发明第一方面所述的实施所述连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法的装置，包括：
氧体打浆釜9，所述氧体打浆釜用于获取氧体浆料；
配酸装置，所述配酸装置用于获取混酸；
超重力反应装置，所述超重力反应装置用于使所述混酸和所述氧体浆料进行硝化循环反应。
氧体打浆釜
本发明的氧体与硫酸按照特定的比例配置成氧体浆料，在氧体打浆釜中进行打浆，使其混合的更加均匀。
另外，所述氧体浆料在氧体打浆釜9中配制完成，氧体打浆釜9夹套内冷冻水可将反应热移出，可以高效地将反应热移出。所述氧体打浆釜9的温度与外置冷冻水的温度进行自动化联锁，可以控制氧体浆料的温度，进而使浆料可以由打料泵连续采出。
进一步，所述氧体打浆釜9通过氧体打料泵10与超重力反应器11相连接，从而将氧体浆料输送至超重力反应器11进行反应。可以利用管道进行连接，所述管道上设置有氧体打料泵10。
配酸装置
进一步，如图2所示，所述配酸装置包括硫酸计量罐1、硝酸计量罐3和配酸罐5，其中，所述硫酸计量罐1通过硫酸计量泵2与所述配酸罐5相连接；所述硝酸计量罐3通过硝酸计量泵4与配酸罐5相连接。可以利用管道进行连接，所述管道上设置有硫酸计量泵2或硝酸计量泵4。具体地，将原料硫酸和硝酸分别采用硫酸计量罐1、硝酸计量罐3自动控制进料流量，并按照特定流量比例连续流入配酸罐5，配置成特定浓度的混酸。
另外，所述混酸配置在配酸罐5中完成，配酸罐5夹套内冷冻水可高效地将反应热移出。所述配酸罐5的温度与外置冷冻水的温度进行自动化联锁，可以控制混酸的温度。
超重力反应装置
如图3所示，所述超重力反应装置包括超重力反应器11、硝化物料循环罐12以及反应换热器14，其中，
所述超重力反应器11分别与硝化物料循环罐12和反应换热器14相连接，并且，
所述硝化物料循环罐12与所述反应换热器14通过反应循环泵13相连接。可以利用管道进行连接，所述管道上设置有反应循环泵13。
在一些具体的实施方案中，本发明的超重力反应器11可以包括壳体、旋转腔室，旋转腔室通过电机带动旋转，旋转腔室内设置有填料，例如丝网填料等。旋转填料床的超重力作用促使反应物料在多孔介质中流动接触，从而产生巨大剪切力将液体撕裂成纳米级的液膜、液丝或液滴，强化内部微观混合与反应传质作用。
将所述混酸和氧体浆料分别打入超重力反应器反应后流入硝化物料循环罐12，所述硝化物料循环罐12的反应液进入反应换热器14(列管式换热器)，反应换热器14中的冷冻水可将反应热移出。所述循环浆料的温度与冷冻水的温度进行自动化联锁，可以控制反应液温度，反应液继续进入超重力反应器11循环反应，反应完全后的产品连续采出至下一环节。
所述超重力反应器11、硝化物料循环罐和换热器构成反应循环体系，所述超重力反应器11出料至硝化物料循环罐后再通过泵循环回超重力反应器11中继续反应，反应产物在硝化物料循环罐12中达到一定液位后经硝化打料泵15出料稀释过滤得到6-硝基-1,2,4-酸氧体成品。
实施例
下面将结合实施例对本发明的实施方案进行详细描述，但是本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。
本实施例中，产品纯度由液相色谱法分析获取，产品实际摩尔量与理论摩尔量的比值为收率。
实施例中，1,2,4-酸氧体的制备步骤如下：
通过磨料泵研磨乙萘酚，之后将乙萘酚与水按质量比1:10在85℃的温度下进行混合得到乙萘酚浆料后，在超重力反应器在保证循环的情况下，连续向超重力泵入比例为1:6.6的硫酸和乙萘酚浆料，过程控制温度0℃，亚硝化反应的时间为1小时，根据进料速度连续出料，且保证进料速度和连续出料速度基本一致，维持在150Kg/h，得到亚硝化反应浆料。反应浆料用NaOH调pH至5.5后，加入焦亚硫酸钠后温度维持温度27℃，搅拌1小时，保温1小时，得到还原反应浆料。还原反应浆料与30％的硫酸混合后，在温度45℃左右保温8小时，过滤洗涤，得到235g磺化滤饼。将亚硝酸钠加水溶解，得到质量浓度为12.8％的亚硝酸钠溶液，将该亚硝酸钠溶液投入磺化滤饼，温度32℃打浆1小时，过滤除渣，收集滤液。滤液通过蒸汽升温至45℃，缓慢滴加30％硫酸，滴加结束后过滤，得到1,2,4-酸氧体滤饼(质量分数为85％)。
实施例1
本实施例中，以硫酸(质量含量98％)、硝酸(质量含量98％)、1,2,4-酸氧体为原料。
(1)硫酸进料流量为16.5kg/h，硝酸进料流量为8.5kg/h，连续加入到配酸罐，配酸罐温度控制在28℃左右，配置得到的混酸中硝酸的质量分数34.1％。
(2)将硫酸和氧体在20℃的混度下混合打浆，配制得到氧体质量分数为33.5％的氧体浆料。
(3)向超重力反应器中加入一定量的混酸(加入混酸的量可以实现循环即可)，再按照氧体浆料与混酸的质量比约为4.7:1加入质量分数为33.5％的氧体浆料，混合后在超重力系统中进行循环，待循环浆料中1,2,4-酸氧体的纯度小于2％后，再向超重力反应器中按照比例加入氧体浆料和混酸，氧体浆料和混酸的进料质量比为4.7:1，通过循环泵在整个系统中循环，直至1,2,4-酸氧体纯度小于2％。
(4)氧体浆料进料流量为100kg/h，混酸进料流量为25kg/h，连续进入超重力反应器，超重力反应装置的转速约为1300r/min，超重力反应体系的压力控制在0.1MPa左右，超重力反应器出料流入硝化物料循环罐，整个反应循环体系的温度控制在5℃，循环液与所述硝化浆料的进料质量比控制在20:1，反应物料在反应循环体系内的平均停留时间为60min。
连续反应3h后，从超重力反应器底部流出已经反应好的浆料，通过硝化打料泵进入稀释釜，加冰水进行稀释，稀释完毕后进行过滤，收集滤饼得到产品。对产品质量及对应原料消耗进行分析，最终得到6-硝基-1,2,4-酸氧体产品110.1kg，纯度93.3％，折算收率92.8％。
实施例2
本实施例中，以浓硫酸(质量含量98％)、硝酸(质量含量98％)、1,2,4-酸氧体为原料。
(1)硫酸进料流量为49.51kg/h，硝酸进料流量为26.04kg/h，连续加入到配酸罐，配酸罐温度控制在28℃左右，配置得到的混酸中硝酸的质量分数34.5％。
(2)将硫酸和氧体在20℃的混度下混合打浆，配制得到1,2,4-酸氧体质量分数为34.2％的氧体浆料。
(3)向超重力反应器中加入一定量的混酸(加入混酸的量可以实现循环即可)，再按照氧体浆料与混酸的质量比约为4.7:1加入质量分数为34.2％的氧体浆料，混合后在超重力系统中进行循环，待循环浆料中1,2,4-酸氧体纯度小于2％后，分别向超重力反应器中按照比例加入氧体浆料和混酸，进料质量比为4.7:1，通过循环泵在整个系统中循环，直至1,2,4-酸氧体纯度小于2％。
(4)氧体浆料进料流量为300.80kg/h，混酸进料流量为75.31kg/h，连续进入超重力反应器，超重力反应装置的转速约为1300r/min，超重力反应体系的压力控制在0.1MPa左右，超重力反应器出料流入硝化物料循环罐，循环液与所述硝化浆料的进料质量比控制在15:1，整个反应循环体系的温度控制在5℃，反应物料在反应循环体系内的平均停留时间为90min。
连续反应3h后，从硝化物料循环罐底部流出已经反应好的浆料，通过硝化打料泵进入稀释釜，加冰水进行稀释，稀释完毕后进行过滤，收集滤饼得到产品。对产品质量及对应原料消耗进行分析，最终得到6-硝基-1,2,4-酸氧体产品336.5kg，纯度94.1％，折算收率92.5％。
实施例3
本实施例中，以硫酸(质量含量98％)、硝酸(质量含量98％)、1,2,4-酸氧体为原料。
(1)硫酸进料流量为43.3kg/h，硝酸进料流量为20.1kg/h，连续加入到配酸罐，配酸罐温度控制在28℃左右，配置得到的混酸中硝酸的质量分数31.7％。
(2)将硫酸和氧体在20℃的混度下混合打浆，配制得到1,2,4-酸氧体质量分数为33.2％的氧体浆料。
(3)向超重力反应器中加入一定量的混酸(加入混酸的量可以实现循环即可)，再按照氧体浆料与混酸的质量比约为4.7:1加入质量分数为33.2％中配置好的氧体浆料，混合后在超重力系统中进行循环，待循环浆料中1,2,4-酸氧体纯度小于2％后，分别向超重力反应器中按照比例加入氧体浆料和混酸，进料质量比为4.7:1，通过循环泵在整个系统中循环，直至1,2,4-酸氧体纯度小于2％。
(4)氧体浆料进料流量为239.5kg/h，混酸进料流量63.4kg/h，连续进入超重力反应器，超重力反应装置的转速约为1300r/min，超重力反应体系的压力控制在0.15MPa左右，超重力反应器出料流入硝化物料循环罐，循环液与所述硝化浆料的进料质量比控制在20:1，整个反应循环体系的温度控制在5℃，反应物料在反应循环体系内的平均停留时间为120min。
连续反应3h后，从超重力反应器底部流出已经反应好的浆料，通过硝化打料泵进入稀释釜，加冰水进行稀释，稀释完毕后进行过滤，收集滤饼得到产品。对产品质量及对应原料消耗进行分析，最终得到6-硝基-1,2,4-酸氧体产品258.8kg，纯度93.6％，折算收率92.0％。
对比例1
本对比例中，以硫酸(质量含量98％)、硝酸(质量含量98％)、质量分数为85％的1,2,4-酸氧体为原料。
在配酸罐中加入723.9kg硫酸，温度控制在25℃，加入165.3kg硝酸配成混酸，混酸中硝酸质量分数控制为34％；向间歇反应釜中通入1500kg硫酸，慢慢加入765kg含量为85％的1,2,4-酸氧体，温度控制在25℃，再次降温至5℃，向釜内滴加配置好的混酸，反应温度控制在5℃，滴加时间为3h，滴加完毕继续保温1h，反应釜底部流出已经反应好的浆料，通过硝化打料泵进入稀释釜，加冰水进行稀释，稀释完毕后进行过滤，收集滤饼得到产品。对产品质量及对应原料消耗进行分析，最终得到6-硝基-1,2,4-酸氧体产品602.3kg，纯度88.7％，折算收率78.5％。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法，其特征在于，包括以下步骤：
获取氧体浆料的步骤：所述氧化浆料包含1,2,4-酸氧体和硫酸；
获取混酸的步骤：所述混酸包含硫酸和硝酸；
获取循环液的步骤：使混酸和氧体浆料在超重力反应装置进行硝化循环反应，得到循环液；
获取硝化浆料的步骤：在所述循环液中加入混酸和氧体浆料继续进行硝化循环反应，得到硝化浆料。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超重力反应装置具有旋转装置，所述超重力反应装置的转速为500-2800r/min，优选为1000-1500r/min。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述超重力反应装置的反应压力为0-2Mpa，优选为0-0.8Mpa；
所述超重力反应装置的反应温度为0-70℃，优选为0-30℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，获取循环液的步骤和/或所述获取硝化浆料的步骤中，所述混酸和所述氧体浆料在所述超重力反应装置中的平均停留时间为10-180min，优选为30-180min。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，获取循环液的步骤和/或所述获取硝化浆料的步骤中，所述氧体浆料与所述混酸的进料质量比为(1-5)：1；优选地，所述氧体浆料中，所述1,2,4-酸氧体的质量分数为15％-50％。
6.根据权利要求1-5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取硝化浆料的步骤中，所述循环液与所述硝化浆料的质量比为(13-20)：1。
7.一种根据权利要求1-6任一项所述的实施所述连续化生产6-硝基-1,2,4-酸氧体的方法的装置，其特征在于，包括：
氧体打浆釜，所述氧体打浆釜用于获取氧体浆料；
配酸装置，所述配酸装置用于获取混酸；
超重力反应装置，所述超重力反应装置用于使所述混酸和所述氧体浆料进行硝化循环反应。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述超重力反应装置包括超重力反应器、硝化物料循环罐以及反应换热器，其中，
所述超重力反应器分别与硝化物料循环罐和反应换热器相连接，并且，
所述硝化物料循环罐与所述反应换热器通过反应循环泵相连接。
9.根据权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述配酸装置包括硫酸计量罐、硝酸计量罐和配酸罐，其中，所述硫酸计量罐通过硫酸计量泵与所述配酸罐相连接；所述硝酸计量罐通过硝酸计量泵与配酸罐相连接。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述配酸罐通过配酸打料泵与所述超重力反应器相连；所述氧体打浆釜通过氧体打料泵与超重力反应器相连接。
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