PL205525B1 - Sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenu - Google Patents
Sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenuInfo
- Publication number
- PL205525B1 PL205525B1 PL352396A PL35239602A PL205525B1 PL 205525 B1 PL205525 B1 PL 205525B1 PL 352396 A PL352396 A PL 352396A PL 35239602 A PL35239602 A PL 35239602A PL 205525 B1 PL205525 B1 PL 205525B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- sulfuric acid
- nitric acid
- water
- mixing
- nitrochlorobenzene
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 46
- BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N 1-chloro-2-nitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=CC=C1Cl BFCFYVKQTRLZHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 25
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title description 2
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 129
- MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N chlorobenzene Chemical compound ClC1=CC=CC=C1 MVPPADPHJFYWMZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 53
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 39
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 claims description 36
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 30
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 25
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 24
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 17
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 7
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 3
- 229910052715 tantalum Inorganic materials 0.000 claims description 2
- GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N tantalum atom Chemical group [Ta] GUVRBAGPIYLISA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 5
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- RXQNKKRGJJRMKD-UHFFFAOYSA-N 5-bromo-2-methylaniline Chemical compound CC1=CC=C(Br)C=C1N RXQNKKRGJJRMKD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 3
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 3
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 3
- 230000000802 nitrating effect Effects 0.000 description 3
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 3
- ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 4,6-dinitro-o-cresol Chemical group CC1=CC([N+]([O-])=O)=CC([N+]([O-])=O)=C1O ZXVONLUNISGICL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CZGCEKJOLUNIFY-UHFFFAOYSA-N 4-Chloronitrobenzene Chemical compound [O-][N+](=O)C1=CC=C(Cl)C=C1 CZGCEKJOLUNIFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N Sulphur dioxide Chemical compound O=S=O RAHZWNYVWXNFOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 2
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 2
- 238000007865 diluting Methods 0.000 description 2
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 2
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 2
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 241000607479 Yersinia pestis Species 0.000 description 1
- VEFXTGTZJOWDOF-UHFFFAOYSA-N benzene;hydrate Chemical compound O.C1=CC=CC=C1 VEFXTGTZJOWDOF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 239000000975 dye Substances 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000000543 intermediate Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000012429 reaction media Substances 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/08—Preparation of nitro compounds by substitution of hydrogen atoms by nitro groups
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
Opis wynalazku
Niniejszy wynalazek dotyczy ciągłego, adiabatycznego sposobu wytwarzania nitrochlorobenzenu, w którym odpadowy kwas siarkowy wypadający podczas procesu zatęża się i zawraca do reakcji nitrowania.
Nitrochlorobenzeny są ważnymi produktami pośrednimi do wytwarzania barwników, środków farmaceutycznych i środków do zwalczania szkodników. Szczególnie duży popyt istnieje na ortonitrochlorobenzen, stanowiący około 35% produktu powstałego podczas nitrowania chlorobenzenu. Także i dla para-chlorobenzenu istnieje pewne zastosowania techniczne. Dalece niepożądanym produktem jest meta-nitrochlorobenzen, dla którego istnieją tylko ograniczone możliwości technicznego zastosowania.
Nitrochlorobenzeny wytwarza się w technice przez nitrowanie chlorobenzenu. Do nitrowania stosuje się zwykle mieszaninę z kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody. Podczas reakcji wypada odpadowy kwas siarkowy, obciążony zwiększonym udziałem związków organicznych, który należy obrabiać dużym i kosztownym nakładem środków technicznych. Aby uniknąć wypadania kwasu odpadowego, opracowano sposób, który obejmuje zatężanie kwasu siarkowego, przy czym kwas siarkowy uwalnia się w dużym stopniu od wody i związków organicznych, a następnie w obiegu ponownie wprowadza się do reakcji nitrowania. Szczególnie elegancko udaje się zatężanie odpadowego kwasu siarkowego podczas prowadzenia reakcji nitrowania w warunkach adiabatycznych, ponieważ w tym przypadku nie prowadzi się żadnej wymiany ciepła z otoczeniem i wolną energię występującą w procesie można zużywać do zatężania kwasu siarkowego. Ponadto, w przeciwieństwie do sposobu izotermicznego, przebiegającego z odprowadzaniem ciepła, można stosować szlachetne materiały, które w warunkach reakcji wykazują znacznie mniejsze objawy korozji.
W opisie patentowym USA 4 453 027 zastrzeż ono sposób adiabatycznego nitrowania w celu wytwarzania mono-nitrochlorowcobenzenów. Kwas stosowany do nitrowania zawiera 11,1% wagowych kwasu azotowego, 68,5% kwasu siarkowego i 20,4% wody. Dla wypadającego w tym procesie odpadowego kwasu siarkowego podano temperatury wynoszące po reakcji 100 do 110°C. W przypadku adiabatycznego prowadzenia reakcji, dla wyżej podanego stężenia kwasu azotowego wzrost temperatury podczas reakcji wynosi około 100°C, czyli reakcja musi rozpoczynać się w temperaturze 0 do 10°C i wprowadzane reagenty muszą być dostarczone do reakcji w tej właśnie temperaturze. Odpadowy wypadający kwas siarkowy, przy zastosowaniu 60%-owego kwasu azotowego, musi być więc zatężany do stężenia 84,1% a przy zastosowaniu 98%-owego kwasu azotowego jeszcze do stężenia 77,3%. Jeśli ciepło reakcji będzie wykorzystywane do zatężania, to odpadowy kwas siarkowy schładza się do około 0°C. Taki sposób, technicznie i przemysłowo, nie jest celowy do przeprowadzenia, ponieważ musi się w tym wypadku stosować solanki chłodnicze i specjalną aparaturę.
W opisie patentowym USA Nr 4 021 498 opisano adiabatyczne mono-nitrowanie zwią zków aromatycznych. Podkreślono przy tym, że w celu uzyskania pełnej przemiany, reakcję należy prowadzić przy silnym mieszaniu. Mieszadło potrzebne jest nawet w przypadku reaktora rurowego. Nie ma tam jednak żadnych wskazówek, jak silnie należy prowadzić mieszanie, w celu uzyskania pełnej przemiany. Patent skupił się na adiabatycznym mono-nitrowaniu benzenu, ponieważ wszystkie przykłady tego dotyczą. Nie dano żadnych konkretnych danych odnośnie adiabatycznego mono-nitrowania chlorowcowanych związków aromatycznych w sensie ogólnym, a chlorobenzenu w szczególności.
W opisie EP 779 270 A opisany został sposób wytwarzania zwią zków mono-nitroaromatycznych, w którym stosuje się reaktory z dużą ilością specjalnych wstawek, które tak są umieszczone, że sąsiednie jednostki znajdują się prawie prostopadle do siebie. Niekorzystne dla tego sposobu jest to, że musi się stosować specjalnie ukształtowane reaktory, przy czym zakup takich reaktorów przedstawia sobą kosztowną inwestycję.
W opisie EP 675 104 A opisany został sposób adiabatycznego nitrowania chlorowcobenzenów, w którym reagenty miesza się z dostarczeniem okreś lonej iloś ci energii a mieszanie prowadzi się w temperaturze 60 do 160°C. Stosując te wymienione temperatury można uzyskać konieczne wysokie szybkości reakcji, potrzebne dla adiabatycznego sposobu prowadzenia reakcji. Niekorzystne dla tego sposobu jest jednak to, że uzyskuje się stosunkowo wysokie udziały niepożądanego meta-nitrochlorobenzenu, którego oddzielanie jest pracochłonne i kosztowne.
Powstało więc zapotrzebowanie na sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenu, który będzie prowadzony w warunkach adiabatycznych a równocześnie będzie dostarczał możliwie małego udziału meta-nitrochlorobenzenu.
PL 205 525 B1
Niespodziewanie znaleziono sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenu przez poddanie reakcji chlorobenzenu z kwasem siarkowym, kwasem azotowym i wodą, polegający na tym, że
a) surowce, czyli chlorobenzen, kwas siarkowy, kwas azotowy i wodę wprowadza się równocześnie lub kolejno do reaktora wyposażonego w elementy mieszające i tam miesza tak, że średnia gęstość mocy mieszania w reaktorze wynosi 1,5 - 40 watów/l,
b) zawartość kwasu siarkowego w mieszaninie reakcyjnej podczas mieszania, w przeliczeniu na sumę kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody, wynosi 70 - 80% wagowych,
c) reakcja przebiega w warunkach adiabatycznych,
d) na wyjściu z reaktora prowadzi się rozdzielanie surowego nitrochlorobenzenu od odpadowego kwasu siarkowego i
e) odpadowy kwas siarkowy zatęża się do początkowej zawartości kwasu siarkowego i ponownie zawraca do reakcji nitrowania, przy czym w powyższym sposobie temperatura mieszaniny reakcyjnej przy pierwszym mieszaniu wynosi 10 - 50°C.
W sposobie wedł ug wynalazku, jako surowce, stosuje si ę chlorobenzen, kwas siarkowy, kwas azotowy i wodę, przy czym chlorobenzen można zastąpić nitrochlorobenzenem. Ilość nitrochlorobenzenu w chlorobenzenie wynosi z reguły 0 - 20% wagowych. Wodę można przy tym wprowadzać do reakcji samodzielnie, lub też jako wodę do rozcieńczenia kwasu azotowego i/lub siarkowego. Korzystnie wodę wprowadza się do reakcji, jako wodę do rozcieńczania kwasu azotowego i/lub siarkowego.
Surowce, czyli chlorobenzen, kwas siarkowy, kwas azotowy i wodę wprowadza się w sposobie według wynalazku, do reaktora wyposażonego w elementy mieszające, pojedynczo lub w postaci mieszaniny. Wprowadzanie surowców do reaktora można realizować równocześnie lub kolejno. Zasilanie reaktora można przykładowo prowadzić tak, że chlorobenzen i kwas azotowy oraz ewentualnie wodę doprowadza się równocześnie oddzielnymi strumieniami do zatężonego zawracanego kwasu siarkowego, przy czym kwas azotowy może być rozcieńczony wodą i/lub kwasem siarkowym. Chlorobenzen można także wstępnie zmieszać z wodą i kwasem siarkowym i uzyskaną mieszaninę wprowadzać do reaktora w postaci oddzielnego strumienia. Tam zachodzi mieszanie z kwasem azotowym, który można mieszać z kwasem siarkowym i/lub wodą. Ponadto można wprowadzać do reaktora oddzielnymi strumieniami chlorobenzen i kwas nitrujący, który wytwarza się przez zmieszanie kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody. W korzystnej postaci wykonania sposobu według wynalazku miesza się kwas azotowy i zatężony zawracany kwas siarkowy do postaci kwasu nitrującego i do reaktora wprowadza się kwas nitrujący i chlorobenzen w postaci oddzielnych strumieni. Dla korzystnego przebiegu reakcji ma małe znaczenie, w jakiej kolejności i o jakim składzie, reagenty wprowadzane są do reaktora, jeśli tylko mieszanina reakcyjna, którą uzyskuje się po zmieszaniu reagentów, wykazuje skład według wynalazku a mieszanie zachodzi z intensywnością według wynalazku i w temperaturze według wynalazku.
Zawartość kwasu siarkowego w mieszaninie reakcyjnej do momentu zmieszania, w przeliczeniu na sumę kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody wynosi 56,5 - 84,5% wagowych, korzystnie 67,1 - 80,9% wagowych, szczególnie korzystnie 69,5 - 78,6% wagowych.
Zawartość kwasu azotowego do momentu zmieszania, w przeliczeniu na sumę kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody wynosi 3 - 10% wagowych, korzystnie 4 - 8% wagowych, szczególnie korzystnie 4 - 6% wagowych. Kwas azotowy można wprowadzać w postaci silnie stężonej lub w postaci azeotropowego kwasu azotowego, przykładowo o zawartości 60 - 98% wagowych kwasu azotowego, lecz korzystnie w postaci rozcieńczonego i tańszego kwasu azotowego, wykazującego stężenie około 60 - 70% wagowych.
W sposobie według wynalazku wszystkie reagenty miesza się w taki sposób, żeby średnia gęstość mocy mieszania w reaktorze wynosiła 1,5 - 40 watów/l, korzystnie 1,5 - 30 watów/l. Do mieszania można stosować elementy mieszające znane w technice, takie przykładowo, jak mieszalniki statyczne, pompy, dysze, mieszadła lub ich kombinację. Oznaczenie gęstości mocy mieszania, wyrażane w watach na litr, w reaktorze pracującym w sposób ciągły, prowadzi się w sposób następujący:
gęstość mocy mieszania = moc P/objętość V [W/l]
P = natężenie przepł ywu reagentów [m3/s] x dynamiczny spadek ciś nienia APdyn[N/m2]
APdyn - łączny spadek ciśnienia AP^em - statyczny spadek ciśnienia APstat.
Ponieważ średnia gęstość mocy mieszania oddziałuje na każdy litr mieszaniny reakcyjnej i ta mieszanina reakcyjna najpierw znajduje się w reaktorze, jako objętość V do wyliczenia średniej gęstości mocy mieszania, stosuje się objętość reaktora, w którym prowadzi się reakcję.
PL 205 525 B1
Temperatura mieszaniny reakcyjnej podczas pierwszego zmieszania wynosi 10 - 50°C, korzystnie 20 - 50°C, a szczególnie korzystnie 30 - 45°C. Od temperatury mieszaniny reakcyjnej podczas mieszania i od przerobu zależna jest temperatura końcowa, która ogólnie nie przekracza 130°C, a korzystnie leż y poniż ej 100°C.
Reakcja powinna przebiegać korzystnie bez mieszania wstecznego, co można uzyskać przykładowo przez dyspergowanie mieszaniny reakcyjnej. Realizuje się to korzystnie przez wstawki lub elementy znajdujące się w tym celu w reaktorze, takie przykładowo, jak blachy perforowane, blachy ze szczelinami, blachy oporowe, rozbijacze strumienia, płyty kierujące, mieszadła statyczne lub mieszadła.
Jako reaktory pracujące w sposób ciągły w sposobie według wynalazku, należy przykładowo wymienić: reaktory rurowe, korzystnie z wstawkami do dyspergowania, takimi przykładowo, jak blachy perforowane, blachy ze szczelinami, blachy oporowe, rozbijacze strumienia, płyty kierujące, mieszadła statyczne lub mieszadła i podobne, silnie mieszane zbiorniki w ustawieniu kaskadowym, reaktory cyrkulacyjne, zawierające wyżej wymienione wstawki, kombinacje wyżej wymienionych aparatów, dalsze podobnie działające reaktory, takie jak reaktory komorowe z mieszadłami w każdej komorze. W korzystnym sposobie według wynalazku stosuje się reaktory rurowe z wstawkami. Wstawkami są korzystnie blachy perforowane. Wszystkie wstawki stanowią przedzielenia w całej aparaturze, które służą do równomiernego dyspergowania i daleko idącego przeszkadzania mieszaniu wstępnemu.
Po intensywnym zmieszaniu, po każdym dyspergowaniu i po przepływie przez określoną długość reaktora obserwuje się koalescencję zdyspergowanych kropel, które to zjawisko można cofnąć przez ponowne dyspergowanie. Ilość przebiegów dyspergujących wynosi korzystnie 2 - 50, korzystnie 3 - 30, szczególnie korzystnie 4 - 20. Ś rednia gę stość mocy mieszania w zakresie 1,5 - 40 watów/l, według wynalazku oddziałująca na każdy litr mieszaniny reakcyjnej podczas mieszania reagentów, wprowadzana jest korzystnie do przezwyciężenia strat ciśnienia, występujących przy przebiegach dyspergujących.
W sposobie według wynalazku, zgodnie ze wzorem reakcji, chlorobenzen reaguje z kwasem azotowym do nitrochlorobenzenu i wody. Do reakcji są więc wprowadzane chlorobenzen i kwas azotowy, a odprowadzane nitrochlorobenzen i woda, podczas gdy opisana wodna mieszanina kwasu siarkowego stanowi ośrodek reakcji. Ponieważ podczas technicznej realizacji korzystnie stosuje się rozcieńczone kwasy azotowe, obok wody reakcyjnej musi się dodatkowo odprowadzać także wodę rozcieńczającą kwas azotowy.
W sposobie według wynalazku na wyjś ciu z reaktora zachodzi rozdzielanie surowego nitrochlorobenzenu od odpadowego kwasu siarkowego. Rozdzielanie można prowadzić w aparaturze znanej fachowcom lub za pomocą środków technicznych znanych fachowcom.
Tak więc, rozdzielanie można realizować przykładowo przez zastosowanie rozdzielaczy/separatorów statycznych. Tak uzyskany kwas siarkowy jest w dużym stopniu wolny od kwasu azotowego i zawiera przeważający udział kwasu siarkowego i wody, zawierając ewentualnie niewielki udział zanieczyszczeń organicznych i/lub kwasu nitrozylosiarkowego. Stężenie kwasu siarkowego w odpadowym kwasie siarkowym wynosi według wynalazku 70 - 85% wagowych, korzystnie 72 - 80% wagowych, szczególnie korzystnie 76 - 79% wagowych.
Do ponownego zastosowania, jako surowca, odpadowy kwas siarkowy zatęża się według wynalazku do początkowej zawartości kwasu siarkowego i zawraca do reakcji nitrowania. Podczas zatężania odciąga się destylacyjnie wodę (wodę reakcyjną i ewentualnie wodę do rozcieńczania). W tym celu w korzystny sposób wykorzystuje się ciepł o reakcji przeję te przez odpadowy kwas siarkowy.
Zatężanie prowadzi się korzystnie w wyparce, która pracuje korzystnie pod ciśnieniem 60 - 200 mbarów, szczególnie korzystnie 60 - 180 mbarów, a najkorzystniej 80 - 150 mbarów. Temperatura odpadowego kwasu siarkowego na wyjściu z wyparki wynosi przy tym korzystnie 100 - 200°C, szczególnie korzystnie 130 - 190°C, a najkorzystniej 145 - 165°C. Temperaturę odpływającego, zatężonego odpadowego kwasu siarkowego wykorzystuje się korzystnie w tym celu, aby w wymienniku przeciwprądowym ogrzać odpadowy kwas siarkowy płynący do wyparki.
Zatężanie prowadzi się korzystnie sposobem jednoetapowym, przy czym korzystnie stosuje się dostępną w handlu wyparkę kaskadową z wiązką rur tantalowych, w której idąc od wejścia, w każdej kaskadzie zwiększa się stężenie kwasu siarkowego w taki sposób, że w pierwszej kaskadzie istnieje kwas siarkowy o stosunkowo niewielkim stężeniu. Korzyść z niskiego stężenia w pierwszej kaskadzie z jednej strony polega na tym, ż e temperatura wrzenia jest jeszcze niska a zatem występuje duż a napędzająca różnica temperatur dla wymiany ciepła (mniejsza wyparka), a z drugiej strony, że przy niższych stężeniach kwasu, istniejący ewentualnie w odpadowym kwasie siarkowym kwas nitrozyloPL 205 525 B1 siarkowy pochodzący z reakcji daje się lepiej usunąć. A więc przez zastosowanie kaskadowej wyparki w sposobie według wynalazku unika się zwykle prowadzonego oddmuchiwania kwasu nitrozylosiarkowego za pomocą dwutlenku siarki, czyli dodatkowego etapu obróbki. W celu zapobiegnięcia osadzaniu się związków organicznych, zwłaszcza nitrochlorobenzenu, w skraplaczu, skraplacz w korzystnej postaci wykonania zrasza się w sposób ciągły chlorobenzenem. Odpływającą fazę organiczną, złożoną z chlorobenzenu i nitrochlorobenzenu, można zastosować ponownie jako surowiec w sposobie według wynalazku.
Przykłady P r z y k ł a d 1
Do reaktora rurowego wprowadza się w sposób ciągły 186 kg/h 81%-owego kwasu siarkowego,
13,3 kg/h 70,6%-owego kwasu azotowego i 19,7 kg/h chlorobenzenu, zawierającego około 7 - 8% nitrochlorobenzenu. Średnia gęstość mocy mieszania wynosi 6,2 waty/l. Temperatura podczas mieszania wynosi 40°C. Po około 180 sekundach mieszanina reakcyjna osiąga koniec reaktora a temperatura na wyjściu z reaktora wynosi 92 - 94°C. Mieszaninę reakcyjną ogrzewa się do około 120°C, przy czym w rozdzielaczu statycznym w ciągu 90 sekund uzyskuje się rozdzielenie faz. Odpadowy kwas siarkowy zatęża się do początkowego stężenia kwasu siarkowego i ponownie zawraca się do reakcji nitrowania. Skraplacz służący do kondensacji wody zrasza się chlorobenzenem, w celu zapobieżenia osadzaniu nitrochlorobenzenu, rozpuszczonego ewentualnie w odpadowym kwasie siarkowym. Fazę surowego nitrochlorobenzenu poddaje się analizie metodą chromatografii gazowej i wykazuje ona następujący skład:
chlorobenzen: 8,97% orto-nitrochlorobenzen: 34,14% meta-nitrochlorobenzen: 0,87% para-nitrochlorobenzen: 55,83% związki dinitrowe: 0,19%
P r z y k ł a d 2 (nie według wynalazku)
Do reaktora rurowego wprowadza się w sposób ciągły 186 kg/h 75%-owego kwasu siarkowego, 9,6 kg/h 65%-owego kwasu azotowego i 12,3 kg/h chlorobenzenu, zawierającego około 7% nitrochlorobenzenu. Średnia gęstość mocy mieszania wynosi 6,2 waty/l. Temperatura podczas mieszania wynosi około 110°C. Po około 180 sekundach mieszanina reakcyjna osiąga koniec reaktora a temperatura na wyjściu z reaktora wynosi 140°C. Rozdzielenie faz prowadzi się w rozdzielaczu statycznym. Odpadowy kwas siarkowy zatęża się do początkowego stężenia kwasu siarkowego i ponownie zawraca się do reakcji nitrowania. Skraplacz służący do kondensacji wody zrasza się chlorobenzenem, w celu zapobieżenia osadzaniu nitrochlorobenzenu, ewentualnie rozpuszczonego w odpadowym kwasie siarkowym. Fazę surowego nitrochlorobenzenu poddaje się analizie metodą chromatografii gazowej i wykazuje ona następujący skład:
chlorobenzen: 2,70% orto-nitrochlorobenzen: 37,61% meta-nitrochlorobenzen: 1,56% para-nitrochlorobenzen: 57,83% związki dinitrowe: 0,26%.
Claims (10)
1. Sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenu przez reakcję chlorobenzenu z kwasem siarkowym, kwasem azotowym i wodą, polegający na tym, że
a) surowce obejmujące chlorobenzen, kwas siarkowy, kwas azotowy i wodę wprowadza się równocześnie lub kolejno do reaktora wyposażonego w elementy mieszające i tam miesza tak, że średnia gęstość mocy mieszania w reaktorze wynosi 1,5 - 40 watów/l,
b) zawartość kwasu siarkowego w mieszaninie reakcyjnej podczas mieszania wynosi 70 - 80% wagowych, w przeliczeniu na sumę kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody,
c) reakcja przebiega w warunkach adiabatycznych,
d) na wyjściu z reaktora prowadzi się oddzielanie surowego nitrochlorobenzenu od odpadowego kwasu siarkowego i
PL 205 525 B1
e) odpadowy kwas siarkowy zatęża się do początkowej zawartości kwasu siarkowego i ponownie zawraca do reakcji nitrowania, znamienny tym, że temperatura mieszaniny reakcyjnej przy pierwszym mieszaniu wynosi 10 - 50°C.
2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że zawartość kwasu azotowego w mieszaninie reakcyjnej podczas mieszania wynosi 3 - 10% wagowych, w przeliczeniu na sumę kwasu siarkowego, kwasu azotowego i wody.
3. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że kwas azotowy wprowadza się w postaci kwasu azotowego o stężeniu 60 - 70%.
4. Sposób wedł ug zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ż e stosuje się chlorobenzen w iloś ci 1 - 1,3 równoważników na równoważnik kwasu azotowego.
5. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że średnia gęstość mocy mieszania wynosi 1,5 - 30 watów/l.
6. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że temperatura mieszaniny reakcyjnej podczas pierwszego mieszania wynosi 20 - 50°C.
7. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zatężanie odpadowego kwasu siarkowego prowadzi się w wyparce.
8. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że zatężanie odpadowego kwasu siarkowego prowadzi się w wyparce pod ciśnieniem 60 - 200 mbarów.
9. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że temperatura odpadowego kwasu siarkowego na wyjściu z wyparki wynosi 100 - 200°C.
10. Sposób według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że wyparką jest wyparka kaskadowa z wią zką rur tantalowych.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10108979A DE10108979C1 (de) | 2001-02-23 | 2001-02-23 | Kontinuierliches adiabatisches Verfahren zur Herstellung von Nitrochlorbenzol |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL205525B1 true PL205525B1 (pl) | 2010-04-30 |
Family
ID=7675382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL352396A PL205525B1 (pl) | 2001-02-23 | 2002-02-21 | Sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenu |
Country Status (13)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6586645B2 (pl) |
| EP (1) | EP1234814B1 (pl) |
| JP (1) | JP4257891B2 (pl) |
| KR (1) | KR100777517B1 (pl) |
| CN (1) | CN1219746C (pl) |
| AT (1) | ATE265416T1 (pl) |
| BR (1) | BR0200464A (pl) |
| CA (1) | CA2372767A1 (pl) |
| CZ (1) | CZ299615B6 (pl) |
| DE (2) | DE10108979C1 (pl) |
| HK (1) | HK1049828B (pl) |
| PL (1) | PL205525B1 (pl) |
| RU (1) | RU2301221C2 (pl) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10205855A1 (de) * | 2002-02-13 | 2003-08-21 | Bayer Ag | Kontinuierliches adiabatisches Verfahren zur Nitrierung von Chlorbenzol |
| CN100368377C (zh) * | 2006-06-19 | 2008-02-13 | 常州市佳森化工有限公司 | 用氯苯生产邻硝基苯甲醚、对硝基苯甲醚和间硝基氯苯的工艺 |
| DE102008048713A1 (de) * | 2008-09-24 | 2010-03-25 | Bayer Materialscience Ag | Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Nitrobenzol |
| CN101602561B (zh) * | 2009-07-07 | 2011-08-17 | 扬州大学 | 氯苯绝热硝化物料分离过程中废水的综合利用和处理工艺 |
| CN101607910B (zh) * | 2009-07-07 | 2012-10-17 | 扬州大学 | 氯苯绝热硝化过程中产生的氮氧化物的脱除工艺 |
| CN102070457B (zh) * | 2011-02-15 | 2013-07-17 | 连云港地浦化工有限公司 | 一种连续制备二硝基氯苯的方法 |
| HUE027624T2 (hu) | 2011-02-17 | 2016-11-28 | Noram Int Ltd | Nem-aromás szennyezések eltávolítása nitrálási eljárásból |
| CN102093223A (zh) * | 2011-03-03 | 2011-06-15 | 安徽省怀远县虹桥化工有限公司 | 一种改进后2,4-二硝基氯苯的生产工艺 |
| KR101906168B1 (ko) * | 2012-09-06 | 2018-10-10 | 코오롱인더스트리 주식회사 | 파라페닐렌디아민의 제조방법 |
| CN104478731B (zh) * | 2014-12-31 | 2016-04-13 | 浙江永太科技股份有限公司 | 一种利用微通道反应器合成2,4-二氯-3-氟硝基苯的方法 |
| DE102018217955B4 (de) * | 2018-10-19 | 2020-06-04 | Plinke Gmbh | Verfahren zur Aufarbeitung von Mischsäure und Abwasser aus der Nitrierung von Aromaten sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| CN113045427A (zh) * | 2021-03-19 | 2021-06-29 | 宁夏华御化工有限公司 | 能够降低废水中硝酸盐含量的硝基氯苯制备方法及系统 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19808748A1 (de) * | 1997-11-03 | 1999-05-06 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung aromatischer Nitroverbindungen |
| US4021498A (en) * | 1975-12-09 | 1977-05-03 | American Cyanamid Company | Adiabatic process for nitration of nitratable aromatic compounds |
| US4453027A (en) * | 1982-12-10 | 1984-06-05 | Monsanto Company | Adiabatic process for the nitration of halobenzenes |
| DE3409717C2 (de) * | 1984-03-16 | 1994-03-31 | Bayer Ag | Verfahren zur Herstellung von Nitrobenzol |
| DE4411064A1 (de) | 1994-03-30 | 1995-10-05 | Bayer Ag | Verfahren zur adiabatischen Herstellung von Mononitrohalogenbenzolen |
| US5763687A (en) * | 1995-12-15 | 1998-06-09 | Mitsui Chemicals, Inc. | Preparation process for aromatic mononitro compounds |
| HUP0100200A3 (en) * | 1997-11-03 | 2002-03-28 | Bayer Ag | Method for producing aromatic nitro compounds |
-
2001
- 2001-02-23 DE DE10108979A patent/DE10108979C1/de not_active Expired - Fee Related
-
2002
- 2002-02-11 AT AT02002074T patent/ATE265416T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-02-11 DE DE50200376T patent/DE50200376D1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-11 EP EP02002074A patent/EP1234814B1/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-02-19 JP JP2002041539A patent/JP4257891B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-19 US US10/078,655 patent/US6586645B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2002-02-20 KR KR1020020008986A patent/KR100777517B1/ko not_active IP Right Cessation
- 2002-02-21 CZ CZ20020648A patent/CZ299615B6/cs not_active IP Right Cessation
- 2002-02-21 CA CA002372767A patent/CA2372767A1/en not_active Abandoned
- 2002-02-21 BR BR0200464-0A patent/BR0200464A/pt not_active Application Discontinuation
- 2002-02-21 PL PL352396A patent/PL205525B1/pl not_active IP Right Cessation
- 2002-02-22 RU RU2002104565/04A patent/RU2301221C2/ru not_active IP Right Cessation
- 2002-02-25 CN CNB021051674A patent/CN1219746C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2003
- 2003-03-17 HK HK03101943.3A patent/HK1049828B/zh not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| HK1049828A1 (en) | 2003-05-30 |
| CZ2002648A3 (cs) | 2002-10-16 |
| DE50200376D1 (de) | 2004-06-03 |
| DE10108979C1 (de) | 2002-05-08 |
| CA2372767A1 (en) | 2002-08-23 |
| ATE265416T1 (de) | 2004-05-15 |
| KR100777517B1 (ko) | 2007-11-20 |
| JP4257891B2 (ja) | 2009-04-22 |
| JP2002255904A (ja) | 2002-09-11 |
| EP1234814A1 (de) | 2002-08-28 |
| HK1049828B (zh) | 2006-05-12 |
| CN1371902A (zh) | 2002-10-02 |
| BR0200464A (pt) | 2002-10-29 |
| EP1234814B1 (de) | 2004-04-28 |
| CN1219746C (zh) | 2005-09-21 |
| CZ299615B6 (cs) | 2008-09-24 |
| US6586645B2 (en) | 2003-07-01 |
| US20020161269A1 (en) | 2002-10-31 |
| RU2301221C2 (ru) | 2007-06-20 |
| KR20020069122A (ko) | 2002-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7763759B2 (en) | Continuous process for the manufacture of nitrobenzene | |
| US5616818A (en) | Process for the polynitration of aromatic compounds | |
| US7495136B2 (en) | Process for the production of dinitrotoluene | |
| PL205525B1 (pl) | Sposób ciągłego wytwarzania nitrochlorobenzenu | |
| CA3052335C (en) | Process and plant for the adiabatic nitration of aromatic compounds | |
| CA2142257C (en) | Process for the adiabatic preparation of mononitrotoluenes | |
| JPH07278062A (ja) | モノニトロハロゲノベンゼン類の断熱的製造法 | |
| AU741332B2 (en) | Method for producing aromatic nitro compounds | |
| US20220169592A1 (en) | Process for the continuous production of nitrobenzene | |
| CZ20013995A3 (cs) | Způsob kontinuální isotermní výroby mononitrotoluenů | |
| US6794549B2 (en) | Continuous adiabatic process for nitrating chlorobenzene | |
| PL205526B1 (pl) | Ciągły sposób wytwarzania mononitrotoluenu | |
| JPH0211539A (ja) | ニトロパラフィンのアルドール縮合 | |
| US20220162151A1 (en) | Process and device for producing nitrobenzene | |
| JPH09235253A (ja) | 芳香族モノニトロ化合物の製造方法 | |
| JPS6360731B2 (pl) | ||
| WO2023223192A1 (en) | A system and process of preparation of mono-nitro benzo trifluoride (nbtf) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Decisions on the lapse of the protection rights |
Effective date: 20120221 |