JP3244636B2 - Method for producing aromatic mononitro compound - Google Patents

Method for producing aromatic mononitro compound

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JP3244636B2 JP33373996A JP33373996A JP3244636B2 JP 3244636 B2 JP3244636 B2 JP 3244636B2 JP 33373996 A JP33373996 A JP 33373996A JP 33373996 A JP33373996 A JP 33373996A JP 3244636 B2 JP3244636 B2 JP 3244636B2
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plate
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は硝酸を含む混酸を用
いて芳香族化合物をニトロ化して芳香族モノニトロ化合
物を製造する方法に関する。詳しくは、特定の構造を有
する反応器内で芳香族モノニトロ化合物を製造する方法
に関する。
The present invention relates to a method for producing an aromatic mononitro compound by nitrating an aromatic compound using a mixed acid containing nitric acid. More specifically, the present invention relates to a method for producing an aromatic mononitro compound in a reactor having a specific structure.

【0002】芳香族モノニトロ化合物は、染料、顔料、
工業薬品の原料、中間体として、また、還元して、芳香
族アミノ化合物にして、ポリアミドやウレタン等の高分
子材料の原料として使用される工業的に有用な化合物で
ある。
[0002] Aromatic mononitro compounds include dyes, pigments,
It is an industrially useful compound used as a raw material or intermediate for industrial chemicals, or reduced to an aromatic amino compound to be used as a raw material for polymer materials such as polyamide and urethane.

【0003】[0003]

【従来の技術】芳香族モノニトロ化合物を製造する方法
は古くからよく知られており、たとえばニトロベンゼン
を例にすれば、工業的には、バッチ法または連続法でベ
ンゼンを硝酸、硫酸および水よりなる混合液(混酸とよ
ばれる)と反応させることにより製造され、通常反応熱
を除去しながら60〜70℃の制御された温度下で行わ
れる。この場合、混酸は20〜30%の高濃度の硝酸を
含んだ状態で使用され、混酸対ベンゼンの比は通常は3
〜4:1である。使用ずみの酸は実質的に硝酸がなくな
っており、一般には70%硫酸の廃液となり、93〜9
5%に濃縮されて再使用される。反応熱の除去に要する
大規模な冷却と温度制御および使用後の廃酸を濃縮して
再使用するために必要な大量の用役がこの方法の問題点
である。
2. Description of the Related Art A method for producing an aromatic mononitro compound has been well known for a long time. For example, when nitrobenzene is used as an example, industrially, benzene is produced from nitric acid, sulfuric acid and water by a batch method or a continuous method. It is produced by reacting with a mixed solution (called a mixed acid), and is usually performed at a controlled temperature of 60 to 70 ° C. while removing heat of reaction. In this case, the mixed acid is used with a high concentration of nitric acid of 20-30%, and the ratio of mixed acid to benzene is usually 3%.
44: 1. The used acid is substantially free of nitric acid, and generally becomes a 70% sulfuric acid waste liquid.
It is concentrated to 5% and reused. The problem with this method is the large scale cooling and temperature control required to remove the heat of reaction and the large amount of utility required to concentrate and reuse the spent acid after use.

【0004】混合熱および反応熱の大部分を散逸させる
ことなく、反応に利用して反応速度を増加させると共
に、高温度の使用済みの酸をフラッシュ蒸発法のような
方法で濃縮することにより有効に利用するいわゆる断熱
プロセスが米国特許2,256,999において提案さ
れている(カストナー法と呼ばれている)。該カストナ
ー法において用いられた混酸は75%の硫酸と63%の
硝酸の混合物であり、混酸中の硝酸濃度は10%以下、
具体的には3%であった。また、反応開始温度は約90
℃で攪拌槽型反応器にベンゼンを滴下する方式でおこな
われている。
Utilizing the reaction to increase the reaction rate without dissipating most of the heat of mixing and heat of reaction, it is effective to concentrate the high temperature spent acid by a method such as flash evaporation. A so-called adiabatic process which is used in US Pat. No. 2,256,999 has been proposed (called the Kastner method). The mixed acid used in the Kastner method is a mixture of 75% sulfuric acid and 63% nitric acid, and the nitric acid concentration in the mixed acid is 10% or less.
Specifically, it was 3%. The reaction initiation temperature is about 90
The method is carried out by dropping benzene into a stirred tank reactor at a temperature of ° C.

【0005】この方法では(1)滞留時間が長い、
(2)反応の制御が難しい、(3)高温度になりやす
い、(4)ジニトロベンゼン等の副反応の生成がおこり
やすい、(5)気相部が存在するため反応が危険なもの
となりやすい、等の問題点があり、そのためにカストナ
ー法が工業的に成功しなかったものとされている。
In this method, (1) the residence time is long,
(2) It is difficult to control the reaction, (3) The temperature is easily raised, (4) The side reaction such as dinitrobenzene is easily generated, and (5) The reaction is likely to be dangerous because of the presence of the gas phase. And the like, and it is said that the Kastner method has not been industrially successful.

【0006】その後、カストナー法を改良した断熱プロ
セスによるニトロベンゼンの製造方法がアレキサンダー
らによって提案された(特公昭61−20534号公報
および特開昭54−32424号公報)。これらの方法
はいずれも1〜8.5%の硝酸、60〜70%の硫酸お
よび25%以上の水という特定の組成の混酸を使用する
ことを反応条件として規定している。このような条件下
で反応させることにより副生成物のジニトロベンゼンを
500ppm以下に抑制できるとされている。また、彼
らはベンゼンを分散させるために「強力な攪拌」が必要
であることを述べており、いずれも攪拌槽型の反応器を
用いている。
Thereafter, a method for producing nitrobenzene by an adiabatic process, which is an improvement of the Kastner method, was proposed by Alexander et al. (Japanese Patent Publication No. 20534/1986 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-32424). Each of these methods specifies the use of a mixed acid having a specific composition of 1 to 8.5% nitric acid, 60 to 70% sulfuric acid and 25% or more water as reaction conditions. By reacting under such conditions, dinitrobenzene as a by-product can be suppressed to 500 ppm or less. They also state that "strong stirring" is required to disperse the benzene, and all use a stirred tank reactor.

【0007】攪拌槽を用いての混合では本質的に気相部
を生成させる。ニトロ化反応のように硝酸が存在する系
で高温下でベンゼン等の有機化合物を含む気相の存在は
爆発等の危険性を有し、好ましくなく、硝酸が存在する
系ではできるだけ気相部を生じさせない装置が要望され
ている。
[0007] Mixing using a stirring vessel essentially produces a gas phase. The presence of a gas phase containing an organic compound such as benzene at high temperatures in a system where nitric acid is present, such as a nitration reaction, has the danger of explosion and is undesirable. There is a need for a device that does not.

【0008】また、断熱反応条件下では反応温度は必然
的に高温になり、高温下に反応物が曝される時間が長い
ほど、望ましくない副生成物が増加するので好ましくな
い。従って、断熱反応プロセスで芳香族モノニトロ化合
物を製造する場合には、できるだけ反応を促進させ、短
時間で反応を完結させることが要求される。
[0008] Under adiabatic reaction conditions, the reaction temperature is necessarily high, and the longer the reaction product is exposed to the high temperature, the more undesirable by-products increase. Therefore, when producing an aromatic mononitro compound by an adiabatic reaction process, it is required to promote the reaction as much as possible and complete the reaction in a short time.

【0009】芳香族モノニトロ化合物の製造法としては
また、混酸またはベンゼンの流れをアトマイジングノズ
ルまたは同様なオリフィスを用いて10ミクロン以下の
微小滴にして一方の流れに乱流ジェット流で吹き込むこ
とにより反応を促進してニトロベンゼンを製造する方法
が提案されている(米国特許4,973,770)。し
かし、この方法においても約3分の滞留時間で反応率は
約55%にしか達しておらず、反応完結には6分以上か
かると推定される。
A method for producing an aromatic mononitro compound also includes forming a stream of a mixed acid or benzene into fine droplets of 10 μm or less using an atomizing nozzle or a similar orifice and blowing the stream into one stream with a turbulent jet stream. A method for producing nitrobenzene by accelerating the reaction has been proposed (US Pat. No. 4,973,770). However, even in this method, the reaction rate reaches only about 55% with a residence time of about 3 minutes, and it is estimated that it takes 6 minutes or more to complete the reaction.

【0010】また、含有する硝酸が完全にニトロニウム
イオンに解離するような特定範囲の混酸(硝酸濃度3%
以下)を用いて管状反応器内でニトロ化する方法が提案
されている(米国特許5,313,009)。
Further, a mixed acid in a specific range (nitric acid concentration: 3%) such that the contained nitric acid is completely dissociated into nitronium ions.
The following method has been proposed for nitrating in a tubular reactor (US Pat. No. 5,313,009).

【0011】また、米国特許4,453,027には特
定組成の混酸を用いる断熱ニトロ化によるハロニトロベ
ンゼンの製造方法が開示されている。
US Pat. No. 4,453,027 discloses a method for producing halonitrobenzene by adiabatic nitration using a mixed acid having a specific composition.

【0012】また、最近、トルエンまたはクロロベンゼ
ンの断熱ニトロ化法に関して、反応参与物を激しく混合
するために攪拌動力として一定範囲の混合エネルギーを
加えることを規定した方法が開示されている(特開平7
−258173号公報、特開平7−278062号公
報)。
[0012] Recently, with respect to the adiabatic nitration method of toluene or chlorobenzene, a method has been disclosed in which a certain range of mixing energy is added as stirring power in order to vigorously mix the reaction participants (Japanese Patent Laid-Open No. 7-1995).
-258173, JP-A-7-278062).

【0013】しかしながら、これらの方法は、反応器の
構成や反応経路が複雑化するという問題を有している。
However, these methods have a problem that the configuration of the reactor and the reaction path are complicated.

【0014】[0014]

【発明が解決しようとする課題】本発明の方法は上述の
ような従来の技術が有する反応速度の低下、反応器の容
積の増大、複雑化、安全性の確保等の問題を解決し、極
めて短時間で副生物の少ない芳香族モノニトロ化合物を
製造する改良された方法を提供するものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The method of the present invention solves the above-mentioned problems of the prior art such as a reduction in the reaction rate, an increase in the volume of the reactor, complexity, and safety. It is an object of the present invention to provide an improved method for producing an aromatic mononitro compound having little by-product in a short time.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明は以下の構成を含
む。 (1) 内部に複数の湾曲した板状部材をその先端縁を
先行する板状部材の後縁端に略直行せしめて順次連続し
て配列してなる導管と板状部材を内包していない中空管
とを組み合わせた反応管を、反応上流側に導管が位置
し、導管と中空管が交互になるように複数組み合わせた
反応器に、硝酸を含む混酸と芳香族化合物を流して反応
させることを特徴とする芳香族モノニトロ化合物の製造
方法。 (2) 前記中空管の長さが、前記導管内に内包される
板状部材数にして40以下である(1)に記載の方法。 (3)湾曲した板状部材の材質がセラミックスである
(1)または(2)に記載の方法。 (4)反応管内の反応温度が160℃以下である(1)
または(2)に記載の方法。 (5)混酸の組成が硝酸を1〜10重量%、水を20〜
40重量%、そして残りが硫酸および/または燐酸であ
る(1)または(2)に記載の方法。 (6)反応管内の流体の線速度が20〜300cm/s
ecである(1)または(2)に記載の方法。 (7)芳香族化合物がベンゼン、トルエン、クロロベン
ゼン、ナフタレン、またはアントラキノンである(1)
または(2)に記載の方法。 (8)反応器より出る反応混合物を酸相と有機相に分離
したのち、酸相をフラッシュ蒸発によって蒸留し、分離
された酸相の濃度を調整しこれを反応器にもどし、さら
に反応させる(1)または(2)に記載の方法。
The present invention includes the following arrangement. (1) A plurality of curved plate-like members having a leading edge substantially perpendicular to a trailing edge of the preceding plate-like member and having a conduit and a plate-like member that are sequentially and continuously arranged are not included. Empty tube
The reaction tube combined with
A method for producing an aromatic mononitro compound, characterized in that a mixed acid containing nitric acid and an aromatic compound are allowed to flow through a reactor in which a plurality of conduits and hollow tubes are alternately combined to cause a reaction. (2) The length of the hollow tube is included in the conduit
The method according to (1), wherein the number of plate members is 40 or less . (3) The method according to (1) or (2), wherein the material of the curved plate-shaped member is ceramics. (4) The reaction temperature in the reaction tube is 160 ° C. or lower (1)
Or the method according to (2). (5) The composition of the mixed acid is 1 to 10% by weight of nitric acid and 20 to
Process according to (1) or (2), wherein 40% by weight and the balance is sulfuric acid and / or phosphoric acid. (6) The linear velocity of the fluid in the reaction tube is 20 to 300 cm / s
The method according to (1) or (2), which is ec. (7) The aromatic compound is benzene, toluene, chlorobenzene, naphthalene, or anthraquinone (1)
Or the method according to (2). (8) After the reaction mixture discharged from the reactor is separated into an acid phase and an organic phase, the acid phase is distilled by flash evaporation, the concentration of the separated acid phase is adjusted, and this is returned to the reactor for further reaction ( The method according to 1) or 2).

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】本発明において反応管は特殊な形
状を有する導管を含む。この導管について図面を参照し
て説明する。図1に於て、1で示すものは円形断面の中
空管で、混酸と芳香族化合物を反応せしめるミキサー導
管である。導管1の内部には複数の、湾曲した板状部材
2が直列に配されている。図1において、導管1の一部
を切開して内部を示しているが、その内部にはこれら板
状部材2の数個が内蔵されているのが見られる。これら
の板状部材2は任意の数にすることが出来るが、その数
の選択については後述する。これらの板状部材2はそれ
ぞれ巾が導管1の内径にほぼ等しく、長さが巾の数倍程
度の平板材料から作られている。各板状部材2はねじら
れて、その前後端は相互に対しある角度を有している
が、その角度は60度ないし210度の範囲が望まし
い。また、各板状部材2は先行する板状部材2とは逆方
向にねじられ、また隣接する板状部材2の端同士はある
角度をなしており、その角度を90度にするのが望まし
い。各板状部材2のねじり方向を1個毎に逆にする代わ
りに、数個毎にして複数の同方向にねじられた板状部材
2の次に複数の逆方向にねじられた板状部材2を配する
こともできる。したがって、板状部材2は右ねじりのグ
ループと左ねじりのグループが交互に配列されているも
のとし、各グループは1個あるいは数個の板状部材2か
らなるものとする。なお、図2に、図1のミキサー導管
1に内蔵された湾曲板状部材2の数個を取り出して示し
た外観図を示す。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the present invention, a reaction tube includes a conduit having a special shape. This conduit will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a hollow tube having a circular cross section, which is a mixer conduit for reacting a mixed acid and an aromatic compound. Inside the conduit 1, a plurality of curved plate-like members 2 are arranged in series. In FIG. 1, a part of the conduit 1 is cut away to show the inside, and it can be seen that several of these plate-like members 2 are built in the inside. The number of these plate-shaped members 2 can be any number, and the selection of the number will be described later. Each of these plate members 2 is made of a flat plate material having a width substantially equal to the inner diameter of the conduit 1 and a length several times the width. Each plate member 2 is twisted and its front and rear ends have an angle with respect to each other, and the angle is preferably in a range of 60 degrees to 210 degrees. Further, each plate-like member 2 is twisted in the opposite direction to the preceding plate-like member 2, and ends of adjacent plate-like members 2 form an angle, and it is desirable that the angle be 90 degrees. . Instead of reversing the twisting direction of each plate-like member 2 one by one, a plurality of plate-like members 2 twisted in the opposite direction after a plurality of plate-like members 2 twisted in the same direction every several pieces Two can also be arranged. Therefore, the plate-like members 2 are arranged such that right-handed and left-handed groups are alternately arranged, and each group is composed of one or several plate-like members 2. FIG. 2 is an external view showing several curved plate-like members 2 incorporated in the mixer conduit 1 of FIG.

【0017】また、断熱ニトロ化法では高温で硫酸等の
強い酸を取り扱うので、通常の金属材質では耐食性が不
充分であり、上述の板状部材の材質は硫酸等の強い酸に
対して充分な耐食性を有するセラミックスであることが
望まれる。例えば、アルミナ、ジルコニア、ムライト、
炭化珪素等が挙げられる。
Further, in the adiabatic nitration method, since a strong acid such as sulfuric acid is handled at a high temperature, the corrosion resistance is insufficient with a usual metal material, and the material of the above-mentioned plate member is sufficiently resistant to a strong acid such as sulfuric acid. It is desired that the ceramic has excellent corrosion resistance. For example, alumina, zirconia, mullite,
And silicon carbide.

【0018】上述の形状と機能を有する導管としては、
例えば、Perry & Chilton著"Chemical Engineers, Hand
book" McGraw-Hill社出版 6th Edition 19-22にKen
icsstatic mixerの名称で、主として、粘度が高い物質
を混合する機器として紹介されている。日本国内では、
ノリタケカンパニーより「ノリタケスタティックミキサ
ー」として販売されている。この型の混合器内で流体は
分割、反転、および転換の3つの作用をうけて混合され
る。この型の混合器は特に断熱ニトロ化反応に用いた場
合、槽型容器内での攪拌機による混合や他の形式の無駆
動型の混合器、たとえばスルザースタティックミキサー
(Sulzer static mixer, Koch Engineering Co., Inc.
)等に比較して、(1)構造が単純であるためデッド
スペースがなく、圧力損失がすくない、(2)スケール
アップが容易である、(3)メインテナンスが容易であ
る、(4)系の安定化、単純化が容易である、(5)セ
ラミックス等の耐酸性の特殊材料が使用できる、(6)
駆動部がないため騒音、振動がなく、それによる故障が
ない、(7)反応部で実質的に気相部を生じないので安
全である等の多くの利点を有する。
The conduit having the above-described shape and function includes:
For example, "Chemical Engineers, Hand" by Perry & Chilton
book "Ken to McGraw-Hill Publishing 6th Edition 19-22
Under the name of icsstatic mixer, it is mainly introduced as a device that mixes substances with high viscosity. In Japan,
It is sold by Noritake Company as "Noritake Static Mixer". Fluids are mixed in this type of mixer in three ways: splitting, inverting and diversion. This type of mixer, especially when used in adiabatic nitration reactions, can be used for mixing by a stirrer in a tank vessel or other types of non-driven mixers, such as the Sulzer static mixer, Koch Engineering Co. , Inc.
(1) Compared to (1), the structure is simple, there is no dead space and pressure loss is small, (2) Scale-up is easy, (3) Maintenance is easy, (4) (5) It is easy to stabilize and simplify, (5) A special acid-resistant material such as ceramics can be used, (6)
There are many advantages such as no noise and vibration due to the absence of a drive unit and no failure due to it, and (7) safety because there is substantially no gas phase in the reaction unit.

【0019】芳香族化合物と混酸はポンプを使用して2
液同時に導管内へ送液する。芳香族化合物Bと混酸Aの
送液量が著しく異なる場合は、2液を導管内に均一に挿
入することが困難となるので、送液量の少ない方に図1
に記載のような誘導管3を設けるのが好ましい。誘導管
3の出口は導管入口中心の延長線上にあり、誘導管の管
径は導管の管径未満である。誘導管径は小さくなるほど
出口の線速が上がり混合状態の改善に効果があるが、同
時に導管の耐圧も必要となるので、誘導管の管径を2m
m以上にするのが好ましい。断熱ニトロ化反応では送液
量に関係なく誘導管を設けた方が好ましく、図1に示す
ように一般的に芳香族化合物Bの送液ラインに誘導管3
を設ける。
The aromatic compound and the mixed acid are mixed by using a pump.
The liquid is sent into the conduit at the same time. If the amounts of the liquids of the aromatic compound B and the mixed acid A are significantly different, it becomes difficult to uniformly insert the two liquids into the conduit.
It is preferable to provide the guide tube 3 as described in (1). The outlet of the guide tube 3 is on the extension of the center of the conduit inlet, and the tube diameter of the guide tube is smaller than the tube diameter of the conduit. As the diameter of the guide tube decreases, the linear velocity at the outlet increases, which is effective in improving the mixing state. However, since the pressure resistance of the conduit is also required, the diameter of the guide tube is reduced to 2 m.
m or more. In the adiabatic nitration reaction, it is preferable to provide a guide tube irrespective of the amount of liquid to be sent. As shown in FIG.
Is provided.

【0020】本発明における芳香族化合物とは、熱硫酸
および熱燐酸の存在下において安定であり、約40〜8
0℃の温度範囲において液化可能であり、且つそのニト
ロ化生成物が熱硫酸水溶液および熱燐酸水溶液の存在下
においてもまた安定である任意の芳香族化合物を指し、
例えば、ベンゼン、トルエン、クロロベンゼン、ナフタ
レン、またはアントラキノンが挙げられる。
The aromatic compound used in the present invention is stable in the presence of hot sulfuric acid and hot phosphoric acid, and is about 40 to 8
Any aromatic compound that can be liquefied in the temperature range of 0 ° C. and whose nitration product is also stable in the presence of hot aqueous sulfuric acid and hot phosphoric acid,
Examples include benzene, toluene, chlorobenzene, naphthalene, or anthraquinone.

【0021】板状部材2を有する導管内で、一定個数の
板状部材2を通過した芳香族化合物の微小化させた液滴
は、もはやそれ以上には微小化されない領域がある。通
常その限界の板状部材の個数は50以下、場合によって
は20ないし30以下である。断熱ニトロ化反応ではそ
の領域でも反応は進行し、反応を完結できる。一度微小
化された直後であれば、一定時間内において板状部材が
存在しない中空パイプ内でも反応の進行が維持できるの
で、一定個数の板状部材を有する導管とグラスライニン
グ製の中空管を交互に組み合わせることも可能である。
導管と中空管を組合せた反応管の方が導管のみの反応管
より、反応を完結させるのに必要な導管の数を減らすこ
とが可能であり、導管のみの装置と大きさをほとんど変
えることなく、圧力損失を低減できる。中空管の長さ
は、板状部材数で40以下、場合によっては20以下に
相当する長さである。
In the conduit having the plate-like member 2, there are areas where the finely divided droplets of the aromatic compound that have passed through a certain number of the plate-like members 2 are no longer further reduced. Usually, the number of plate members at the limit is 50 or less, and in some cases, 20 to 30 or less. In the adiabatic nitration reaction, the reaction proceeds even in that region, and the reaction can be completed. Immediately after being miniaturized once, the reaction progress can be maintained even in a hollow pipe having no plate member within a certain period of time, so a conduit having a certain number of plate members and a hollow tube made of glass lining are required. It is also possible to combine them alternately.
A reaction tube that combines a conduit and a hollow tube can reduce the number of conduits required to complete the reaction, compared to a reaction tube that uses only a conduit, and can be changed in size to a device that uses only a conduit. Pressure loss can be reduced. The length of the hollow tube is a length corresponding to 40 or less, in some cases, 20 or less in terms of the number of plate members.

【0022】本発明の方法は断熱系で実施されるため、
混酸組成および芳香族化合物/硝酸モル比などの原料供
給条件およびそれに基づく反応量によって反応および混
合に基づく発生熱量が定まり、それにより温度上昇量が
定まる。原料供給条件は種々の組合せが可能であるが、
安全性および副生物抑制の見地から系内の温度が160
℃を超える温度に上昇しない条件を選ぶことが好まし
い。通常、混酸中の硝酸は1〜10%、好ましくは1〜
8%であり、それ以外の硫酸または燐酸と水の組成に関
しては、反応系内の温度が160℃以下になるような温
度上昇量の範囲内で、ある程度組成を変えることが出来
る。系内温度を160℃以下に保つためには50〜75
%、好ましくは55〜70%の硫酸または燐酸、および
20〜40%、好ましくは28〜37%の水からなる組
成が好ましい。特にクロロベンゼンのニトロ化の場合に
はP25濃度として74〜80%に濃縮された濃縮燐酸
と硫酸とを使い分けることにより、芳香族ニトロ化合物
の異性体比を制御することも可能である。このような混
酸と化学量論的に過剰の芳香族化合物の流れがスタティ
ックミキサーの中で混合される。反応は通常50〜10
0℃で開始され、130〜150℃に達する。
Since the method of the present invention is performed in an adiabatic system,
The amount of heat generated based on the reaction and mixing is determined by the raw material supply conditions such as the mixed acid composition and the molar ratio of the aromatic compound / nitric acid and the amount of reaction based thereon, and the amount of temperature rise is thereby determined. Various combinations of raw material supply conditions are possible,
160 temperature in the system from the viewpoint of safety and by-product control
It is preferred to choose conditions that do not raise the temperature above ° C. Usually, the amount of nitric acid in the mixed acid is 1 to 10%, preferably 1 to 10%.
The composition of sulfuric acid or phosphoric acid and water other than the above can be changed to some extent within a range of a temperature rise amount such that the temperature in the reaction system becomes 160 ° C. or less. In order to keep the temperature in the system below 160 ° C, 50-75
%, Preferably 55-70% sulfuric acid or phosphoric acid, and 20-40%, preferably 28-37% water. In particular, in the case of nitration of chlorobenzene, it is possible to control the isomer ratio of the aromatic nitro compound by selectively using concentrated phosphoric acid and sulfuric acid which are concentrated to a P 2 O 5 concentration of 74 to 80%. Such mixed acid and the stoichiometric excess of the stream of aromatic compound are mixed in a static mixer. The reaction is usually 50 to 10
It starts at 0 ° C and reaches 130-150 ° C.

【0023】芳香族化合物の供給量は混酸中の硝酸に対
して1モル比以上が好ましい。1モル比未満での実施も
可能であるが、反応後未反応の硝酸が残存するため、安
全上問題がある。従って、芳香族化合物の供給量は通常
硝酸に対し1〜3モル比の範囲で使用される。
The supply amount of the aromatic compound is preferably at least 1 mole ratio to the nitric acid in the mixed acid. Although it is possible to carry out the reaction at a molar ratio of less than 1 mol, there is a safety problem since unreacted nitric acid remains after the reaction. Therefore, the supply amount of the aromatic compound is usually used in the range of 1 to 3 molar ratio with respect to nitric acid.

【0024】次に反応流体の速度について述べる。最適
反応速度は反応器の大きさや反応条件等により変わるた
め、一概には決められないが、通常内径10〜150m
mの混合器では導管内を通過する線速度は通常20〜3
00cm/sec、好ましくは50〜150cm/se
cである。線速度が20cm/sec未満では反応速度
が低下する傾向がある。また、線速度が300cm/s
ecを越えた条件で行うことは可能であるが、反応が進
行する最適な液滴サイズには限界があり、過剰にエネル
ギーを付加しても、損失するのみであることと、圧力損
失が大きくなり、高耐圧のポンプおよび配管、装置が必
要となること等の、経済面の問題がある。
Next, the speed of the reaction fluid will be described. Since the optimum reaction rate varies depending on the size of the reactor, reaction conditions, and the like, it cannot be unconditionally determined.
m, the linear velocity passing through the conduit is usually 20 to 3
00 cm / sec, preferably 50 to 150 cm / sec
c. If the linear velocity is less than 20 cm / sec, the reaction rate tends to decrease. In addition, the linear velocity is 300 cm / s
Although it is possible to perform the reaction under conditions exceeding ec, there is a limit to the optimal droplet size at which the reaction proceeds, and even if an excessive amount of energy is added, only a loss is caused. Therefore, there are economical problems such as the necessity of high pressure pumps, pipes, and devices.

【0025】流体の反応管内の滞留時間は反応条件によ
り異なるが、通常0.l秒から5分であり、本発明の方
法では、これまでの公知の方法にくらべてはるかに短時
間で反応が完結する。その結果、副生物の生成が抑制さ
れる。
The residence time of the fluid in the reaction tube varies depending on the reaction conditions. From 1 second to 5 minutes, the reaction of the present invention is completed in a much shorter time than the known methods so far. As a result, generation of by-products is suppressed.

【0026】反応管から出た反応混合液は分離器内で有
機相と酸相に分離されるが、分離器内の圧力は有機相、
酸相が共にフラッシュ蒸発しないような圧力に加圧して
おくことが望ましい。この時の圧力は導管入口での圧力
もそれに伴って上昇するので、通常2〜5Kg/cm2
G、好ましくは2〜3Kg/cm2Gで実施される。分
離された酸相は公知の手段、たとえば、反応または混合
によって発生した熱を利用する真空フラッシュ蒸発器を
用いて再濃縮され、必要に応じて再利用される。有機相
は芳香族化合物のニトロ化において通常用いられる手
段、例えば洗浄、蒸留等により含まれる不純物を分離精
製して目的物の芳香族ニトロ化合物を得ることができ
る。
The reaction mixture discharged from the reaction tube is separated into an organic phase and an acid phase in the separator.
It is desirable to pressurize to a pressure such that the acid phases do not flash evaporate together. The pressure at this time is usually 2 to 5 kg / cm 2 because the pressure at the inlet of the conduit also increases accordingly.
G, preferably 2-3 kg / cm 2 G. The separated acid phase is re-concentrated using known means, for example, a vacuum flash evaporator utilizing the heat generated by the reaction or mixing, and is recycled if necessary. The organic phase can be separated and purified from impurities contained therein by a method usually used for nitration of an aromatic compound, for example, washing, distillation, or the like, to obtain a target aromatic nitro compound.

【0027】[0027]

【実施例】以下、実施例により本発明の方法を具体的に
説明する。
EXAMPLES The method of the present invention will be specifically described below with reference to examples.

【0028】実施例1 内部に長方形の板を左または右に180度に捻った形状
のセラミックス製の板状部材を交互に8個有する内径1
2mmのセラミックス製のノリタケスタティックミキサ
ー(型式CSM−12−5)を45本直列につないだも
のを導管として用い、24℃のベンゼン(Bzと略す)
を52kg/hの速度で、硫酸65重量%、硝酸5.2
重量%、水29.8重量%からなる99℃の混酸を57
0kg/hの速度で連続的にポンプで反応器に供給し、
断熱的に反応をおこなった。この条件下では、ベンゼン
/硝酸モル比は1.4、スタティックミキサー内の線速
度は1.05m/sec、スタティックミキサーを通過
する滞留時間は24本目で2.6秒、45本目で4.8
秒になる。反応開始1時間後の定常状態では入口温度は
94℃で出口温度は148℃であった。スタティックミ
キサー24本目と45本目でサンプリングした反応液の
酸相の分析結果から仕込み硝酸に対する硝酸反応率はそ
れぞれ73.0%と99.8%であった。45本目の有
機相の分析結果から生成したニトロベンゼンに対して副
生したジニトロベンゼン(DNBと略す)は300pp
mであり、ジニトロフェノール(DNPと略す)は15
00ppmであり、トリニトロフェノール(TNPと略
す)は200ppmであつた。
Embodiment 1 An inner diameter 1 having eight ceramic plate members alternately formed by twisting a rectangular plate 180 degrees to the left or right inside the plate 1
Using a series of 45 2 mm ceramic Noritake static mixers (model CSM-12-5) connected in series as a conduit, benzene at 24 ° C (abbreviated as Bz)
At a rate of 52 kg / h, sulfuric acid 65% by weight, nitric acid 5.2
99% mixed acid consisting of 29.8% by weight of water and 29.8% by weight of water.
Continuously pumped into the reactor at a rate of 0 kg / h,
The reaction took place adiabatically. Under these conditions, the benzene / nitric acid molar ratio was 1.4, the linear velocity in the static mixer was 1.05 m / sec, the residence time through the static mixer was 2.6 seconds for the 24th mixer, and 4.8 for the 45th mixer.
Seconds. In the steady state one hour after the start of the reaction, the inlet temperature was 94 ° C and the outlet temperature was 148 ° C. From the analysis results of the acid phase of the reaction liquid sampled by the 24th and 45th static mixers, the nitric acid reaction rates with respect to the charged nitric acid were 73.0% and 99.8%, respectively. Dinitrobenzene (abbreviated as DNB) by-produced from nitrobenzene generated from the analysis result of the 45th organic phase was 300 pp
m, and dinitrophenol (abbreviated as DNP) is 15
The amount of trinitrophenol (abbreviated to TNP) was 200 ppm.

【0029】実施例2 板状部材4個を有する内径30mmのセラミックス製の
ノリタケスタティックミキサー(型式CSM−30−
5)を40本直列につないだものを導管として用い、ス
タティックミキサー内の線速度を1.05m/secに
維持するために混酸とBzの送液量を変更する以外は実
施例1と同じ操作を行った。この条件下では、スタティ
ックミキサー(40本)を通過する滞留時間は5.1秒
になる。反応開始1時間後の定常状態では入口温度は9
4℃で出口温度は140℃であった。4本目、5本目、
7本目、40本目でサンプリングした反応液の酸相の分
析結果から仕込み硝酸に対する硝酸反応率はそれぞれ,
31,32,33,90%であった。40本目の有機相
の分析結果から生成したニトロベンゼンに対して副生し
たDNBは260ppmであり、DNPは1400pp
mであり、TNPは150ppmであった。
Example 2 A ceramic Noritake static mixer (model CSM-30-) having an inner diameter of 30 mm and having four plate members.
5) The same operation as in Example 1 except that 40 pipes connected in series were used as a conduit, and the feed rates of the mixed acid and Bz were changed to maintain the linear velocity in the static mixer at 1.05 m / sec. Was done. Under these conditions, the residence time through the 40 static mixers is 5.1 seconds. In the steady state one hour after the start of the reaction, the inlet temperature was 9
At 4 ° C the outlet temperature was 140 ° C. 4th, 5th,
From the analysis results of the acid phase of the reaction solution sampled at the 7th and 40th tubes, the nitric acid reaction rates for
31, 32, 33, 90%. The amount of DNB by-produced from nitrobenzene generated from the analysis result of the 40th organic phase was 260 ppm, and the amount of DNP was 1400 pp.
m and TNP was 150 ppm.

【0030】実施例3 混酸組成を、硫酸65.8重量%、硝酸4.0重量%、
水30.2重量%とし、ベンゼン/硝酸モル比を1.
4、スタティックミキサー内の線速度を1.05m/s
ecに維持するために送液量を混酸3660kg/h、
Bz254kg/hに変更する以外は実施例2と同じ操
作を行った。出口でサンプリングした反応液の酸相の分
析結果から仕込み硝酸に対する硝酸反応率は95%であ
った。有機相の分析結果から生成したニトロベンゼンに
対して副生したDNBは300ppmであり、DNPは
950ppmであり、TNPは70ppmであった。
Example 3 The mixed acid composition was 65.8% by weight of sulfuric acid, 4.0% by weight of nitric acid,
Water was 30.2% by weight, and the benzene / nitric acid molar ratio was 1.
4. The linear velocity in the static mixer is 1.05 m / s
In order to maintain the temperature at ec, the amount of liquid sent was 3660 kg / h of mixed acid,
The same operation as in Example 2 was performed except that Bz was changed to 254 kg / h. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 95%. From the analysis results of the organic phase, by-product DNB was 300 ppm, DNP was 950 ppm, and TNP was 70 ppm with respect to nitrobenzene produced.

【0031】実施例4 スタティックミキサー内の線速度を0.4m/secに
するために、送液量を混酸1400kg/hとBz97
kg/hに変更する以外は実施例3と同じ操作を行っ
た。この条件下では、スタティックミキサー(40本)
を通過する滞留時間は13.2秒となる。出口でサンプ
リングした反応液の酸相の分析結果から仕込み硝酸に対
する硝酸反応率は70%であった。有機相の分析結果か
ら生成したニトロベンゼンに対して副生したDNBは2
60ppmであり、DNPは700ppmであり、TN
Pは50ppmであった。
Example 4 In order to set the linear velocity in the static mixer to 0.4 m / sec, the feed rate was 1400 kg / h of mixed acid and Bz97
The same operation as in Example 3 was performed except that the weight was changed to kg / h. Under these conditions, static mixer (40)
Is 13.2 seconds. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 70%. The amount of DNB by-produced from nitrobenzene generated from the analysis results of the organic phase was 2%.
60 ppm, DNP is 700 ppm, TN
P was 50 ppm.

【0032】実施例5 反応開始温度を120℃とした以外は実施例3と同じ操
作を行った。1時間後の定常状態で出口温度は155℃
であった。出口でサンプリングした反応液の酸相の分析
結果から仕込み硝酸に対する硝酸反応率は99.8%で
あった。有機相の分析結果から生成したニトロベンゼン
に対して副生したDNBは945ppmであり、DNP
は2580ppmであり、TNPは450ppmであっ
た。
Example 5 The same operation as in Example 3 was performed except that the reaction starting temperature was set at 120 ° C. One hour after steady state, outlet temperature is 155 ° C
Met. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 99.8%. The amount of DNB by-produced from nitrobenzene generated from the analysis result of the organic phase was 945 ppm,
Was 2580 ppm and TNP was 450 ppm.

【0033】実施例6 板状部材8個を有する内径12mmのセラミックス製の
ノリタケスタティックミキサー(型式CSM−12−
5)を2本、そのあとにグラスライニング製の内径12
mm、長さ300mmの中空管をつないだ組合せ12組
を直列につないだものを反応管として用い,24℃のB
zを51kg/hの速度で、硫酸65重量%、硝酸5.
2重量%、水29.8重量%からなる99℃の混酸を5
65kg/hの速度で送液した。この条件下では、スタ
ティックミキサーを通過する滞留時間は2.6秒、中空
管を通過する滞留時間は8.8秒になる。出口でサンプ
リングした反応液の酸相の分析結果から仕込み硝酸に対
する硝酸反応率は87%であった。有機相の分析結果か
ら生成したニトロベンゼンに対して副生したDNBは2
70pmであり、DNPは1200ppmであり、TN
Pは100ppmであった。
Example 6 A Noritake static mixer (model CSM-12) made of ceramics having an inner diameter of 12 mm and having eight plate members.
5), followed by a glass lining inner diameter of 12
A series of 12 combinations of hollow tubes of 300 mm length and 300 mm length connected in series was used as a reaction tube.
z at a rate of 51 kg / h, sulfuric acid 65% by weight, nitric acid 5.
5% mixed acid at 99 ° C. consisting of 2% by weight and 29.8% by weight of water
The solution was fed at a rate of 65 kg / h. Under these conditions, the residence time through the static mixer is 2.6 seconds, and the residence time through the hollow tube is 8.8 seconds. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 87%. The amount of DNB by-produced from nitrobenzene generated from the analysis results of the organic phase was 2%.
70 pm, DNP is 1200 ppm, TN
P was 100 ppm.

【0034】実施例7 グラスライニング製の中空管の長さを800mmにする
以外は実施例6と同じ操作を行った。この条件下では、
スタティックミキサーを通過する滞留時間は2.6秒、
中空管を通過する滞留時間は23.4秒になる。出口で
サンプリングした反応液の酸相の分析結果から仕込み硝
酸に対する硝酸反応率は99.6%であった。有機相の
分析結果から生成したニトロベンゼンに対して副生した
DNBは300ppmであり、DNPは1500ppm
であり、TNPは200ppmであった。
Example 7 The same operation as in Example 6 was performed except that the length of the glass-lined hollow tube was 800 mm. Under these conditions,
The residence time through the static mixer is 2.6 seconds,
The residence time through the hollow tube is 23.4 seconds. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 99.6%. The amount of DNB by-produced from nitrobenzene generated from the analysis result of the organic phase was 300 ppm, and the amount of DNP was 1500 ppm.
And the TNP was 200 ppm.

【0035】実施例8 24℃のクロロベンゼンを144kg/hの速度で、燐
酸(P25)70重量%、硝酸5.2重量%、水24.
8重量%からなる99℃の混酸を517kg/hの速度
で連続的にポンプで反応管に供給する以外は実施例1と
同じ操作を行った。この条件下では、クロロベンゼン/
硝酸モル比は3、スタティックミキサー内の線速度は
1.0m/sec、スタティックミキサーを通過する滞
留時間は4.8秒になる。反応開始1時間後の定常状態
では入口温度は94℃で出口温度は135℃であった。
出口でサンプリングした反応液の酸相の分析結果から仕
込み硝酸に対する硝酸反応率は99%でパラニトロクロ
ロベンゼンとオルソニトロクロロベンゼンの異性体比
(P/O比と略す)は1.15であった。有機相の分析
結果から生成したニトロクロロベンゼンに対して副生し
たジニトロクロロベンゼン(DNCBと略す)は100
0ppmであり、クロロフェノール(CPと略す)は4
00ppmであった。
Example 8 70% by weight of phosphoric acid (P 2 O 5 ), 5.2% by weight of nitric acid, and 24.times. Of chlorobenzene at 24 ° C. at a rate of 144 kg / h.
The same operation as in Example 1 was performed, except that a mixed acid of 8% by weight at 99 ° C. was continuously supplied to the reaction tube by a pump at a rate of 517 kg / h. Under these conditions, chlorobenzene /
The nitric acid molar ratio is 3, the linear velocity in the static mixer is 1.0 m / sec, and the residence time through the static mixer is 4.8 seconds. In the steady state one hour after the start of the reaction, the inlet temperature was 94 ° C and the outlet temperature was 135 ° C.
From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 99%, and the isomer ratio (abbreviated as P / O ratio) of paranitrochlorobenzene and orthonitrochlorobenzene was 1.15. Dinitrochlorobenzene (abbreviated as DNCB) by-produced from nitrochlorobenzene generated from the analysis result of the organic phase was 100%.
0 ppm, and chlorophenol (abbreviated as CP) is 4 ppm.
It was 00 ppm.

【0036】実施例9 混酸の組成を硫酸62重量%、硝酸5.2重量%、水3
2.8重量%とする以外は実施例8と同じ操作を行っ
た。この条件下では、出口でサンプリングした反応液の
酸相の分析結果から仕込み硝酸に対する硝酸反応率は5
0%で、P/O比は1.66であった。有機相の分析結
果から生成したニトロクロロベンゼンに対して副生した
DNCBは600ppmであり、CPは240ppmで
あった。
Example 9 The composition of the mixed acid was as follows: sulfuric acid 62% by weight, nitric acid 5.2% by weight, water 3
The same operation as in Example 8 was performed except that the amount was changed to 2.8% by weight. Under this condition, the rate of nitric acid reaction with respect to the charged nitric acid was 5 based on the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet.
At 0%, the P / O ratio was 1.66. DNCB produced as a by-product of nitrochlorobenzene generated from the analysis result of the organic phase was 600 ppm, and CP was 240 ppm.

【0037】実施例10 20℃のトルエンを62kg/hの速度で、燐酸(P2
5)70重量%、硝酸4.5重量%、水25.5重量
%からなる90℃の混酸を560kg/hの速度で連続
的にポンプで反応管に供給する以外は実施例1と同じ操
作を行った。この条件下では、トルエン/硝酸モル比は
1.68、スタティックミキサー内の線速度は1.04
m/sec、スタティックミキサー(45本目)を通過
する滞留時間は4.8秒になる。反応開始1時間後の定
常状態では入口温度は82℃で出口温度は130℃であ
った。出口でサンプリングした反応液の酸相の分析結果
から仕込み硝酸に対する硝酸反応率は99%であった。
モノニトロトルエンに対して副生したDNT(ジニトロ
トルエン)類は950ppmであり、ニトロクレゾール
類は540ppmであった。また、モノニトロトルエン
の異性体比率は、オルソニトロトルエン:55.3(相
対比率)、メタニトロトルエン:4.8%(相対比
率)、パラニトロトルエン:39.9%(相対比率)で
あった。
Example 10 Toluic acid (P 2) was added to toluene at 20 ° C. at a rate of 62 kg / h.
O 5 ) The same as in Example 1 except that a mixed acid of 70% by weight, 4.5% by weight of nitric acid, and 25.5% by weight of water at 90 ° C. was continuously supplied to the reaction tube by a pump at a rate of 560 kg / h. The operation was performed. Under these conditions, the molar ratio of toluene / nitric acid was 1.68, and the linear velocity in the static mixer was 1.04.
m / sec, the residence time passing through the static mixer (the 45th mixer) is 4.8 seconds. In the steady state one hour after the start of the reaction, the inlet temperature was 82 ° C and the outlet temperature was 130 ° C. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution sampled at the outlet, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 99%.
DNT (dinitrotoluene) by-produced with respect to mononitrotoluene was 950 ppm, and nitrocresol was 540 ppm. The isomer ratio of mononitrotoluene was orthonitrotoluene: 55.3 (relative ratio), metanitrotoluene: 4.8% (relative ratio), and paranitrotoluene: 39.9% (relative ratio).

【0038】比較例1 500mlのオートクレーブに硫酸63.5重量%、硝
酸5.2重量%、水31.3重量%の混酸268gを仕
込み99℃に昇温後、窒素で15℃のベンゼン22.4
gをオートクレーブ内に圧入し、系内圧力(ゲージ圧)
を3×105パスカルにした後、回転数600rpmで
300秒反応させた。この条件下では、ベンゼン/硝酸
モル比は1.3でオートクレ−ブの温度は140℃に到
達した。反応液の酸相の分析結果から仕込み硝酸に対す
る硝酸反応率は99%であった。有機相の分析結果から
生成したニトロベンゼンに対して副生したDNBは38
0ppmであり、DNPは1500ppmであり、TN
Pは1000ppmであった。
Comparative Example 1 A 500 ml autoclave was charged with 268 g of a mixed acid of 63.5% by weight of sulfuric acid, 5.2% by weight of nitric acid, and 31.3% by weight of water, and heated to 99 ° C., followed by benzene at 15 ° C. with nitrogen. 4
g into the autoclave and the system pressure (gauge pressure)
Was adjusted to 3 × 10 5 Pascal, and reacted at a rotation speed of 600 rpm for 300 seconds. Under these conditions, the benzene / nitric acid molar ratio was 1.3 and the temperature of the autoclave reached 140 ° C. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 99%. The amount of DNB by-produced from nitrobenzene generated from the analysis of the organic phase was 38.
0 ppm, DNP is 1500 ppm, TN
P was 1000 ppm.

【0039】比較例2 クロロベンゼン70gをオートクレーブ内で昇温し、燐
酸(P25)70重量%、硝酸5.2重量%、水24.
8重量%の混酸250gを圧入する以外は比較例1と同
じ操作を行った。この条件下では、クロロベンゼン/硝
酸モル比は3でオートクレーブの温度は138℃に到達
した。反応液の酸相の分析結果から仕込み硝酸に対する
硝酸反応率は99%であった。有機相の分析結果から生
成したニトロクロロベンゼンに対して副生したDNCB
は2400ppmであり、CPは1000ppmであっ
た。
Comparative Example 2 70 g of chlorobenzene was heated in an autoclave, and 70% by weight of phosphoric acid (P 2 O 5 ), 5.2% by weight of nitric acid, and 24.
The same operation as in Comparative Example 1 was performed except that 250 g of an 8% by weight mixed acid was injected. Under these conditions, the chlorobenzene / nitric acid molar ratio was 3, and the temperature of the autoclave reached 138 ° C. From the analysis result of the acid phase of the reaction solution, the nitric acid reaction rate with respect to the charged nitric acid was 99%. DNCB by-produced from nitrochlorobenzene generated from the analysis of the organic phase
Was 2400 ppm and CP was 1000 ppm.

【0040】[0040]

【発明の効果】本発明の方法によれば、従来の方法にく
らべ、簡単な装置で、極めて高い反応速度で、安全に、
断熱的に芳香族化合物をニトロ化でき、副生物が少ない
高品質の芳香族モノニトロ化合物を製造することができ
る。
According to the method of the present invention, compared with the conventional method, a simple apparatus, extremely high reaction speed, and safe
The aromatic compound can be nitrated adiabatically, and a high-quality aromatic mononitro compound with few by-products can be produced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明で使用される連続反応装置の一例を示す
説明図で、ミキサー導管の内部を示すためにその1部が
切開されている。
FIG. 1 is an explanatory view showing an example of a continuous reaction apparatus used in the present invention, and a part of the apparatus is cut away to show the inside of a mixer conduit.

【図2】図1のミキサー導管に内蔵された湾曲板状部材
の数個を取り出して示した外観図である。
FIG. 2 is an external view showing several curved plate-like members incorporated in the mixer conduit of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 導管 2 湾曲板状部材 3 誘導管 A 混酸 B 芳香族化合物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Conduit 2 Curved plate member 3 Guide tube A Mixed acid B Aromatic compound

フロントページの続き (72)発明者 大垣 弘毅 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井東 圧化学株式会社内 (72)発明者 松野 博明 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井東 圧化学株式会社内 (72)発明者 山口 貴史 福岡県大牟田市浅牟田町30番地 三井東 圧化学株式会社内 (56)参考文献 特開 平7−258173(JP,A) 特開 平7−278062(JP,A) 特開 平5−123566(JP,A) 化学装置、1994年5月号、第74−78頁 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C07C 205/06 C07C 201/08 Continuing on the front page (72) Inventor Hiroki Ogaki 30 Asamuta-cho, Omuta-shi, Fukuoka Prefecture, Mitsui-Higashi Pressure Chemical Co., Ltd. (72) Inventor Takafumi Yamaguchi 30 Asamuta-cho, Omuta-shi, Fukuoka Prefecture Mitsui East Pressure Chemical Co., Ltd. (56) References JP-A-7-258173 (JP, A) JP-A-7-278062 (JP, A) JP-A-5-123566 (JP, A) Chemical apparatus, May 1994, pp. 74-78 (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C07C 205/06 C07C 201/08

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 内部に複数の湾曲した板状部材をその先
端縁を先行する板状部材の後縁端に略直行せしめて順次
連続して配列してなる導管と板状部材を内包していない
中空管とを組み合わせた反応管を、反応上流側に導管が
位置し、導管と中空管が交互になるように複数組み合わ
せた反応器に、硝酸を含む混酸と芳香族化合物を流して
反応させることを特徴とする芳香族モノニトロ化合物の
製造方法。
1. A have included a plurality of curved plate-like member a conduit and a plate-like member formed by sequentially continuously arranged brought substantially perpendicular to the edge after the plate-like member which precedes the leading edge to the inside Absent
A reaction tube combined with a hollow tube has a conduit upstream of the reaction.
Position, multiple combinations so that the conduit and hollow tube alternate
A method for producing an aromatic mononitro compound, characterized in that a mixed acid containing nitric acid and an aromatic compound are caused to flow through a reactor that has been reacted.
【請求項2】 前記中空管の長さが、前記導管内に内包
される板状部材数にして40以下である請求項1に記載
の方法。
2. The method of claim 1 , wherein the length of said hollow tube is within said conduit.
The method according to claim 1, wherein the number of plate members to be formed is 40 or less .
【請求項3】 湾曲した板状部材の材質がセラミックス
である請求項1または2に記載の方法。
3. The method according to claim 1, wherein the material of the curved plate member is ceramics.
【請求項4】 反応器内の反応温度が160℃以下であ
る請求項1または2に記載の方法。
4. The method according to claim 1, wherein the reaction temperature in the reactor is 160 ° C. or lower.
【請求項5】 混酸の組成が硝酸1〜10重量%、水2
0〜40重量%、残りが硫酸および/または燐酸である
請求項1または2に記載の方法。
5. A mixed acid composition comprising 1 to 10% by weight of nitric acid and 2
3. The process according to claim 1, wherein 0 to 40% by weight, the balance being sulfuric acid and / or phosphoric acid.
【請求項6】 反応器内における流体の線速度が20〜
300cm/secである請求項1または2に記載の方
法。
6. The linear velocity of the fluid in the reactor is 20 to
The method according to claim 1 or 2, wherein the pressure is 300 cm / sec.
【請求項7】 芳香族化合物がベンゼン、トルエン、ク
ロロベンゼン、ナフタレン、またはアントラキノンであ
る請求項1または2に記載の方法。
7. The method according to claim 1, wherein the aromatic compound is benzene, toluene, chlorobenzene, naphthalene, or anthraquinone.
【請求項8】 反応器より出る反応混合物を酸相と有機
相に分離したのち、酸相をフラッシュ蒸発によって蒸留
し、分離された酸相の濃度を調整し、これを反応器にも
どしてさらに反応させる請求項1または2に記載の方
法。
8. The reaction mixture discharged from the reactor is separated into an acid phase and an organic phase, and then the acid phase is distilled by flash evaporation to adjust the concentration of the separated acid phase. The method according to claim 1 or 2, wherein the reaction is carried out.
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化学装置、1994年5月号、第74−78頁

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