RU2167145C1 - Method of removing industrial nitrobenzene from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing by- products - Google Patents
Method of removing industrial nitrobenzene from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing by- products Download PDFInfo
- Publication number
- RU2167145C1 RU2167145C1 RU2000122747/04A RU2000122747A RU2167145C1 RU 2167145 C1 RU2167145 C1 RU 2167145C1 RU 2000122747/04 A RU2000122747/04 A RU 2000122747/04A RU 2000122747 A RU2000122747 A RU 2000122747A RU 2167145 C1 RU2167145 C1 RU 2167145C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- column
- sulfur
- nitrobenzene
- separation
- ppm
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к химической технологии, точнее к очистке технического нитробензола (НБ) от трудноотделимых серосодержащих, азот- и кислородсодержащих побочных продуктов, таких как 2-нитротиофен (2-НТФ), о-, п-нитрофенолы (НФ), о-, п- нитротолуолы (НТ), 1,3-динитробензолы (1,3-ДНБ) и других. The invention relates to chemical technology, more specifically to the purification of technical nitrobenzene (NB) from separable sulfur-containing, nitrogen- and oxygen-containing by-products, such as 2-nitrothiophene (2-NTF), o-, p-nitrophenols (NF), o-, p - nitrotoluenes (NT), 1,3-dinitrobenzenes (1,3-DNB) and others.
Производство НБ основано на использовании реакции нитрования бензола смесью азотной и серной кислот (Лебедев Н.Н.- Химия и технология основного органического и нефтехимического синтеза. - Изд. 2-е, пер. М., "Химия", 1975.- 736 с.). NB production is based on the use of benzene nitration reaction with a mixture of nitric and sulfuric acids (NN Lebedev - Chemistry and technology of basic organic and petrochemical synthesis. - 2nd ed., Per. M., "Chemistry", 1975.- 736 p. .).
НБ применяется в качестве сырья в производстве анилина, 1,3-динитробензола, промежуточных продуктов для красителей и других органических продуктов. NB is used as a raw material in the production of aniline, 1,3-dinitrobenzene, intermediate products for dyes and other organic products.
По экономическим соображениям производители НБ в России и странах СНГ используют в качестве сырья в основном коксохимический бензол, значительно более дешевый, чем нефтехимический, но содержащий намного большее число примесных компонентов и с более высокой их концентрацией, таких как тиофены, меркаптаны, соединения пирролового ряда, фенолы, гидроперекиси, простые эфиры, толуол и ряд других (Епу И.И., Ланге А.А. и др. - Кокс и химия, 1961, N 4). For economic reasons, NB manufacturers in Russia and the CIS countries use mainly coke-chemical benzene as feedstock, which is much cheaper than petrochemical, but containing a much larger number of impurity components and with a higher concentration of them, such as thiophenes, mercaptans, pyrrole compounds, phenols, hydroperoxides, ethers, toluene and a number of others (Epu I.I., Lange A.A. et al. - Coke and Chemistry, 1961, No. 4).
Некоторые из указанных примесей легко нитруются вместе с бензолом и образуют соединения, трудноотделимые от НБ. Так, наиболее близкокипящая к бензолу примесь - тиофен -практически полностью нитруется в трудноотделимый от НБ 2- нитротиофен (2-НТФ), фенол - в о-, п- нитрофенолы (НФ), толуол - в о-, п-нитротолуолы (НТ); при нитровании бензола помимо НБ образуется также 1,3-динитробензол (1,3-ДНБ). Поэтому используемый для производства анилина технический НБ, изготовляемый из коксохимического бензола по ТУ-6-36-0204208-101-89, изм. 1, содержит значительное количество органических сернистых и высококипящих побочных азот- и кислородсодержащих компонентов. Some of these impurities are easily nitrated together with benzene and form compounds that are difficult to separate from NB. Thus, the thiophene impurity closest to benzene is almost completely nitrated into 2-nitrothiophene (2-NTF), which is difficult to separate from NB, phenol into o-, p-nitrophenols (NP), toluene - into o-, p-nitrotoluenes (NT ); During nitration of benzene, in addition to NB, 1,3-dinitrobenzene (1,3-DNB) is also formed. Therefore, the technical NB used for the production of aniline, manufactured from coke-chemical benzene according to TU-6-36-0204208-101-89, rev. 1, contains a significant amount of organic sulfur and high boiling point nitrogen and oxygen containing components.
Общее содержание органической серы в техническом НБ достигает 300 ppm (1 ppm равен 0,0001 мас.%), в том числе нитротиофеновой серы (НТФ серы) 50-100 ppm. Содержание 1,3-ДНБ составляет 1500-2000 ppm, НФ - 100-150 ppm, НТ - 150-200 ppm (здесь и далее под термином "содержание серы" в НБ подразумевается концентрация серы в вышеуказанных сероорганических примесях, а также в побочных продуктах, получающихся в процессе нитрования бензола смесью азотной и серной кислот). The total organic sulfur content in technical NB reaches 300 ppm (1 ppm is equal to 0.0001 wt.%), Including nitrothiophene sulfur (NTP sulfur) 50-100 ppm. The content of 1,3-DNB is 1500-2000 ppm, NF - 100-150 ppm, NT - 150-200 ppm (hereinafter, the term "sulfur content" in NB means the sulfur concentration in the above organosulfur impurities, as well as in by-products obtained in the process of nitration of benzene with a mixture of nitric and sulfuric acids).
Вышеуказанные примеси отрицательно влияют на протекание процесса гидрирования НБ в анилин, ухудшают работу катализатора гидрирования, снижают выход и качество получаемого катализата и выделяемого из него товарного анилина: органические соединения, содержащие серу, являются каталитическими ядами для катализаторов, приводят к отравлению последних и особенно низкотемпературных медьсодержащих катализаторов (Заявка 421658 Япония, МКИ5 С 07 С 211/46 В 01 J 27/232, заявл. 15.05.90, опубл. 24.01.92); 1,3-ДНБ в процессе гидрирования превращается в метафенилендиамин - термически нестабильный продукт, способствующий осмолению и закоксовыванию катализатора и, как следствие, снижению его активности, уменьшению продолжительности работы этого контакта в цикле гидрирования НБ, увеличению числа его окислительных регенераций, ухудшению экологической обстановки на установке гидрирования НБ в анилин; НФ при гидрировании практически полностью превращаются в соответствующие аминофенолы - термолабильные вещества, которые также способствуют осмолению катализатора, сокращению продолжительности работы последнего и существенно увеличивают коррозионную активность катализата в колонне ректификации товарного анилина (Пат. США 2891094, 1969).The above impurities adversely affect the process of hydrogenation of NB to aniline, worsen the operation of the hydrogenation catalyst, reduce the yield and quality of the resulting catalyst and the product aniline released from it: organic compounds containing sulfur are catalytic poisons for the catalysts, lead to poisoning of the latter and especially low-temperature copper-containing catalysts (Application 421658 Japan, MKI 5 C 07 C 211/46 B 01 J 27/232, decl. 15.05.90, publ. 24.01.92); 1,3-DNB in the hydrogenation process turns into metaphenylenediamine - a thermally unstable product that promotes the resinification and coking of the catalyst and, as a result, reduces its activity, decreases the duration of this contact in the hydrogenation cycle of NB, increases the number of its oxidative regenerations, and worsens the ecological situation on NB hydrogenation unit in aniline; NF during hydrogenation are almost completely converted into the corresponding aminophenols - thermolabile substances, which also contribute to the resinification of the catalyst, reducing the duration of the latter and significantly increase the corrosivity of the catalysis in the rectification column of commodity aniline (US Pat. U.S. 2891094, 1969).
Исследования, проведенные заявителями, показали, что при парофазном гидрировании технического НБ, синтезированного из коксохимического бензола и содержащего 300 ppm серы, медьсодержащий катализатор НТК-4 при температуре в слое 260oC теряет активность в пять раз быстрее, чем при содержании серы в НБ 1 ppm.Studies conducted by the applicants showed that when vapor-phase hydrogenation of a technical NB synthesized from coke-chemical benzene and containing 300 ppm sulfur, the NTK-4 copper-containing catalyst at a temperature in the layer of 260 o C loses activity five times faster than when the sulfur content in NB 1 ppm
В связи с этим, по рекомендациям иностранных фирм производителей анилина, для нормальной и продолжительной (6000-8000 ч) работы низкотемпературных медьсодержащих катализаторов в процессе гидрирования НБ содержание серы в составе сероорганических соединений, поступающих на стадию гидрирования в составе НБ, не должно превышать 1 ppm, концентрация НФ, НТ, 1,3-ДНБ, каждая в отдельности, не более 50 ppm (Авт. свид. ЧССР 179851, опубл. 15.07.79; пат. Швейцарии 683918, опубл. 24.01.95). In this regard, according to the recommendations of foreign companies producing aniline, for normal and long-term (6000-8000 h) operation of low-temperature copper-containing catalysts during the hydrogenation of NBs, the sulfur content in the organosulfur compounds entering the hydrogenation stage in NBs should not exceed 1 ppm , the concentration of NF, NT, 1,3-DNB, individually, no more than 50 ppm (Auth. certificate. Czechoslovakia 179851, publ. 15.07.79; Pat. Switzerland 683918, publ. 24.01.95).
Необходимо отметить, что высокотемпературные никелевые катализаторы гидрирования НБ в анилин, которые используются на всех отечественных установках, в меньшей степени подвержены отравлению сероорганическими примесями. Тем не менее, в CША и странах Западной Европы они практически полностью заменены на низкотемпературные контакты. Высокотемпературные катализаторы имеют более низкую активность и селективность и, кроме того, быстро закоксовываются при высоких температурах и требуют частой регенерации (через 70-100 ч). It should be noted that high-temperature nickel catalysts for the hydrogenation of NB to aniline, which are used in all domestic plants, are less prone to poisoning with organosulfur impurities. However, in the United States and Western Europe, they are almost completely replaced by low-temperature contacts. High temperature catalysts have lower activity and selectivity and, in addition, quickly coke at high temperatures and require frequent regeneration (after 70-100 hours).
Известен способ очистки технического НБ от примесей НФ обработкой его аммиачной водой. (Беркман Б.Е. -Промышленный синтез ароматических нитросоединений и аминов. -М., Химия, 1964, 344 с.). A known method of purification of technical NB from impurities NF processing it with ammonia water. (Berkman B.E. - Industrial synthesis of aromatic nitro compounds and amines. - M., Chemistry, 1964, 344 p.).
При обработке НБ аммиачной водой аммонийные соли нитрофенолов выпадают в осадок, который отделяют и утилизируют. Обработкой осадка слабым раствором кислоты из промывных вод выделяют НФ. When the NB is treated with ammonia water, the ammonium salts of nitrophenols precipitate, which is separated and disposed of. By treating the precipitate with a weak acid solution, NF is isolated from the washings.
Недостатком способа является большой объем сточных вод, которые требуют утилизации, низкая степень извлечения НФ из технического НБ, а также неприменяемость его для очистки НБ от примесей 2-НТФ, 1,3-ДНБ, НТ (см. пример 15). The disadvantage of this method is the large volume of wastewater that requires disposal, a low degree of extraction of NF from the technical ND, as well as its inapplicability for cleaning ND from impurities 2-NTF, 1,3-DNB, NT (see example 15).
Заявителями выявлены два источника, посвященных технологии нитрования ароматических углеводородов, в которых очистку промытого водой технического НБ от смол осуществляют вакуумной дистилляцией (R.E. Kirk, D.F. Othmer. Encyclopedia of chemical Technology, New-York, 1952, заявка Японии 1. 287 063, опубл. 17.11.89.). The applicants identified two sources on the technology of nitration of aromatic hydrocarbons in which the water-washed technical NB was cleaned of resins by vacuum distillation (RE Kirk, DF Othmer. Encyclopedia of chemical Technology, New-York, 1952, Japanese application 1. 287 063, publ. 11.17.89.).
В этих источниках не указываются примеси, присутствующие в техническом НБ, их концентрация в очищенном НБ, тип используемой дистилляции (перегонка, однократное испарение, ректификация), не даны режимные параметры разделения, материальный баланс. These sources do not indicate the impurities present in the technical NB, their concentration in the purified NB, the type of distillation used (distillation, single evaporation, rectification), the separation parameters and the material balance are not given.
Анализ литературных источников по получению и использованию НБ показывает, что вышеуказанные требования к чистоте НБ достигаются либо использованием в качестве сырья нитрования нефтехимического бензола, не содержащего примеси тиофенов и фенолов, либо гидроочисткой коксохимического бензола перед его нитрованием (Гейтс Б., Кетцер Дж., Шуйт И. - Химия каталитических процессов. -М.: Мир, 1981, 551 с.). An analysis of the literature on the production and use of ND shows that the above requirements for ND purity are achieved either by using petrochemical benzene without thiophene and phenol impurities as a raw material or by hydrotreating coke benzene before nitration (Gates B., Ketzer J., Shuyt I. - Chemistry of catalytic processes.-M .: Mir, 1981, 551 p.).
Наиболее трудноотделимой и вредной для дальнейшего гидрирования НБ примесью является 2-НТФ. Технические требования на содержание этой примеси в очищенном НБ значительно жестче, чем для других примесей. Как показали наши исследования, решение проблемы очистки технического НБ от 2-НТФ позволяет в рамках того же самого приема решить задачу очистки его от НФ, НТ, 1,3-ДНБ. The most difficult and detrimental impurity for further hydrogenation of NBs is 2-NTF. Technical requirements for the content of this impurity in a purified NB are much more stringent than for other impurities. As our studies have shown, solving the problem of cleaning technical NB from 2-NTF allows, within the same technique, to solve the problem of cleaning it from NF, NT, 1,3-DNB.
Известен способ гидрооблагораживания смеси ароматических углеводородов С6-C8 с высоким содержанием тиофенов, непредельных соединений, фенолов (Исследование и применение гидрогенизованных процессов в нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности. - М., ЦНИИ-ТЭНефтехим, 1988, 340 с. ).A known method of hydrofining a mixture of aromatic hydrocarbons With 6 -C 8 with a high content of thiophenes, unsaturated compounds, phenols (Research and application of hydrogenated processes in the oil refining and petrochemical industries. - M., TsNII-TENeftekhim, 1988, 340 S.).
Согласно способу смесь ароматических углеводородов C6-C8 с содержанием серы 450 ppm, фенолов 160 ppm, бромным числом 35 г Br2/100 г подвергают двухступенчатому гидрированию. На первой ступени гидрирование проводят с использованием алюмопалладиевого катализатора при 150oC, 20 ат, объемной скорости 5 ч-1, подаче водорода 150 м3/м3; на второй ступени на алюмокобальтмолибденовом катализаторе при 50 ат, 360oC, объемной скорости 2 ч-1, подаче водорода (с рециркуляцией) 600 нм3/м3.According to the method a mixture of aromatic hydrocarbons C 6 -C 8 with a sulfur content of 450 ppm, phenols 160 ppm, bromine number 35 g Br 2/100 g was subjected to two-stage hydrogenation. In the first stage, hydrogenation is carried out using an aluminum-palladium catalyst at 150 o C, 20 at, a space velocity of 5 h -1 , a flow of hydrogen of 150 m 3 / m 3 ; in the second stage on an alumina-cobalt-molybdenum catalyst at 50 at, 360 o C, a space velocity of 2 h -1 , a hydrogen supply (with recirculation) of 600 nm 3 / m 3 .
В результате проведения процесса выделяют смесь ароматических углеводородов C6-C8 с содержанием серы, фенолов и прочих примесей менее 1 ppm, бромным числом 0,1 г Br2/100 г.As a result of the process is isolated mixture of aromatic hydrocarbons C 6 -C 8 with sulfur, phenols and other impurities less than 1 ppm, a bromine number of 0.1 g Br 2/100 g
Недостатком рассматриваемого способа являются значительные капитальные вложения, необходимые для его реализации (два реактора под давлением до 50 ат, температуре до 400oC со вспомогательным оборудованием), а также сложности технологического характера, малый срок службы катализатора, особенно на первой ступени гидрирования.The disadvantage of this method is the significant capital investments necessary for its implementation (two reactors under pressure up to 50 atm, temperature up to 400 o C with auxiliary equipment), as well as technological difficulties, short catalyst life, especially in the first stage of hydrogenation.
Известны способы очистки бензола от примесей тиофена экстрактивной ректификацией (Мирошниченко А. А. , Дубровская Д.П.- Кокс и химия, 1975, N 10; Rock Chem. Ind. Techn., 1956, 28, 489). Known methods for purifying benzene from thiophene impurities by extractive distillation (Miroshnichenko A.A., Dubrovskaya D.P. - Coke and Chemistry, 1975, N 10; Rock Chem. Ind. Techn., 1956, 28, 489).
В качестве экстрактивного разделяющего агента в этих способах используют бутиленгликоль, анилин, хинолин, N- метилпирролидон. Butylene glycol, aniline, quinoline, N-methylpyrrolidone are used as the extractive separating agent in these methods.
Согласно способам бензол с примесью тиофена подают в среднюю часть колонны экстрактивной ректификации эффективностью 40-45 т.т., на 5-ю т.т. от верха колонны подают один из вышеуказанных экстрактивных агентов в соотношении экстрактивный агент: смесь 3-5: 1. Процесс ректификации проводят при флегмовом числе 5-10. According to the methods, benzene with an admixture of thiophene is fed into the middle part of the extractive distillation column with an efficiency of 40-45 tp, at the 5th tp from the top of the column serves one of the above extractive agents in the ratio of extractive agent: mixture 3-5: 1. The rectification process is carried out at a reflux ratio of 5-10.
В качестве дистиллята колонны экстрактивной ректификации выделяют тиофен с некоторым количеством бензола, а в качестве кубового продукта - смесь бензола с разделяющим агентом. Целевой бензол отделяют от экстрагента простой ректификацией с подачей в куб колонны водяного пара. Thiophene with a certain amount of benzene is isolated as a distillate of the extractive distillation column, and a mixture of benzene with a separating agent is isolated as a bottoms product. The desired benzene is separated from the extractant by simple distillation with the supply of water vapor into the cube.
Недостатком рассматриваемого способа является невысокая его эффективность при очистке коксохимического бензола от примесей близкокипящих к бензолу сероорганических и кислородсодержащих соединений даже при использовании ректификационной колонны с большим числом теоретических тарелок и высоком соотношении экстрактивный агент: сырье. Так, при экстрактивной ректификации типичного образца коксохимического бензола, содержащего 260 ppm серы, с использованием в качестве экстрактивного агента N-метилпирролидона в соотношении к бензолу 5:1 на колонне экстрактивной ректификации эффективностью 45 т. т. , работающей при флегмовом числе 10, и отпарной колонне эффективностью 30 т.т., работающей при флегмовом числе 2, был выделен бензол с содержанием серы 12 ppm (см. пример 16). Бензол с содержанием серы 1 ppm ни при одном из режимов по технологии способа выделить не представилось возможным. The disadvantage of this method is its low efficiency in the purification of coke oven benzene from impurities of organosulfur and oxygen-containing compounds boiling close to benzene even when using a distillation column with a large number of theoretical plates and a high ratio of extractive agent: raw materials. Thus, during extractive distillation of a typical sample of coke-chemical benzene containing 260 ppm sulfur, using N-methylpyrrolidone as an extractive agent in a ratio of 5: 1 to benzene on an extractive distillation column with an efficiency of 45 tons, operating at reflux number 10, and stripping a column with an efficiency of 30 tons, operating at a reflux ratio of 2, benzene with a sulfur content of 12 ppm was isolated (see Example 16). It was not possible to isolate benzene with a sulfur content of 1 ppm in any of the modes according to the technology of the method.
Недостатком указанных способов является также высокая термолабильность предлагаемых разделяющих агентов, их гигроскопичность, что приводит к загрязнению целевого бензола продуктами разложения. Кроме того, указанные агенты являются коррозионными и требуют для оборудования дорогостоящих сталей. The disadvantage of these methods is also the high thermal stability of the proposed separating agents, their hygroscopicity, which leads to contamination of the target benzene with decomposition products. In addition, these agents are corrosive and require expensive steels for equipment.
Заявителями не выявлены литературные источники, в которых предлагаются методы выделения НБ с концентрацией серы менее 1 ppm, НФ, НТ и 1,3-ДНБ менее 50 ppm из технического НБ, содержащего примеси 2-НТФ, НФ, НТ, 1,3-ДНБ. The applicants did not identify any literature that proposed methods for the isolation of NB with a sulfur concentration of less than 1 ppm, NF, NT and 1,3-DNB less than 50 ppm from a technical NB containing impurities 2-NTF, NF, NT, 1,3-DNB .
Цель настоящего изобретения - повышение чистоты НБ, выделяемого из технического НБ, содержащего указанные примеси. The purpose of the present invention is to increase the purity of NB, allocated from technical NB containing these impurities.
Физико-химические исследования системы НБ-2-НТФ, проведенные заявителями, показали существенную зависимость относительной летучести в этой смеси компонентов от остаточного давления в ректификационной колонне (относительная летучесть - основная величина, указывающая на сложность разделения компонентов при ректификации). Physicochemical studies of the NB-2-NTF system, carried out by the applicants, showed a significant dependence of the relative volatility in this mixture of components on the residual pressure in the distillation column (relative volatility is the main value indicating the complexity of the separation of components during distillation).
Пилотные испытания по ректификации технического НБ, содержащего 280-320 ppm серы, показали, что для выделения очищенного НБ с содержанием серы менее 1 ppm остаточное давление вверху ректификационной колонны должно находиться в диапазоне 20-80 мм рт. ст., разность давления между кубом и верхом колонны - в диапазоне 10-160 мм рт. ст., причем расход теплоносителя в кипятильник колонны и хладагента в дефлегматор должны быть таковыми, чтобы обеспечивать разность температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны в диапазоне 5-40oC.Pilot tests for rectification of a technical NB containing 280-320 ppm of sulfur showed that for the separation of purified NB with a sulfur content of less than 1 ppm, the residual pressure at the top of the distillation column should be in the range of 20-80 mm RT. Art., the pressure difference between the cube and the top of the column is in the range of 10-160 mm RT. Art., and the flow rate of the coolant in the boiler of the column and refrigerant in the reflux condenser must be such as to provide a temperature difference between the cube and the 7th t. from the bottom of the column in the range of 5-40 o C.
При несоблюдении хотя бы одного диапазона вышеуказанных параметров выделить целевой НБ с концентрацией серы 1 ppm не представляется возможным даже на колонне высокой эффективности - 40 т.т., работающей при большом флегмовом числе -4. Напротив, при соблюдении указанных диапазонов остаточного давления, разности давления и температуры на колонне эффективностью 30 т. т., работающей с флегмовым числом 2, возможно выделить очищенный НБ с содержанием серы менее 1 ppm, из технического НБ, содержащего 320 ppm серы (см. примеры). If at least one range of the above parameters is not observed, it is not possible to isolate the target NB with a sulfur concentration of 1 ppm even on a high-efficiency column - 40 tp, operating at a high reflux ratio of -4. On the contrary, subject to the indicated ranges of residual pressure, pressure difference and temperature on a column with an efficiency of 30 tons, working with a reflux ratio of 2, it is possible to isolate purified NB with a sulfur content of less than 1 ppm from a technical NB containing 320 ppm of sulfur (see examples).
Такое своеобразное физико-химическое поведение системы при разделении ее ректификацией указывает на ее принадлежность к достаточно редкому классу систем с резковыраженной зависимостью коэффициента активности одного из компонентов, в данном случае 2-НТФ, от величины остаточного давления, что, в свою очередь, приводит к повышению относительной летучести НБ по отношению к 2-НТФ и облегчает его ректификационную очистку. This kind of physicochemical behavior of the system when separated by distillation indicates that it belongs to a rather rare class of systems with a pronounced dependence of the activity coefficient of one of the components, in this case 2-NTP, on the value of the residual pressure, which, in turn, leads to an increase relative volatility of NB in relation to 2-NTF and facilitates its distillation purification.
В настоящее время в литературе не описаны теоретические алгоритмы, позволяющие выявлять такие системы по свойствам их компонентов и тем более предсказывать диапазоны остаточного давления, в которых имеет место значительное увеличение относительной летучести одного компонента по отношению к другому. Заявляемые диапазоны были установлены нами в результате опытных пробегов на пилотных ректификационных установках. At present, the theoretical algorithms that make it possible to identify such systems by the properties of their components and, moreover, to predict ranges of residual pressure in which there is a significant increase in the relative volatility of one component with respect to another, are not described in the literature. The claimed ranges were established by us as a result of pilot runs on pilot distillation plants.
Как показали наши исследования, оптимальным техническим решением, обеспечивающим при указанных диапазонах заявляемых параметров максимальную степень очистки технического НБ, выход очищенного продукта, минимальные энергозатраты на разделение, является использование для этой цели в качестве контактных устройств ректификационной колонны вакуумной регулярной насадки из металлического листа или специально профилированной сетки в виде Z-образных гофр с удельной поверхностью при остаточном давлении 20-80 мм рт. ст., равной 250-500 м2/м3, и углом наклона гофр к вертикали 30-45o.As our studies have shown, the optimal technical solution, which ensures the maximum degree of purification of the technical waste product, the yield of the purified product, and the minimum energy consumption for separation, is the use of a vacuum regular packing made of metal sheet or specially profiled as contact devices for this purpose in rectification columns; mesh in the form of Z-shaped corrugations with a specific surface at a residual pressure of 20-80 mm RT. Art., equal to 250-500 m 2 / m 3 , and the angle of inclination of the corrugations to the vertical 30-45 o .
Применение в качестве контактных устройств массообменных тарелок и насыпных нерегулярных насадок при соблюдении указанных диапазонов заявляемых параметров также позволяет выделять очищенный НБ с концентрацией НТФ серы 1 ppm, однако с меньшим выходом и большими энергозатратами, чем при использовании вышеуказанной регулярной насадки (см. примеры). The use of mass transfer plates and bulk irregular nozzles as contact devices, subject to the indicated ranges of the claimed parameters, also makes it possible to isolate purified NB with a concentration of NTF sulfur of 1 ppm, but with a lower yield and higher energy consumption than using the above regular nozzle (see examples).
Таким образом, существенными отличительными признаками предлагаемого изобретения являются: проведение процесса очистки технического НБ, содержащего примеси 2-НТФ, НФ, НТ, 1,3-ДНБ и другие, ректификацией в вакуумной колонне при остаточном давлении вверху колонны 20-80 мм рт. ст., разности давления между кубом и верхом колонны 10-160 мм рт. ст., разности температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны 5-40oC, с выделением целевого НБ по верху колонны.Thus, the salient features of the present invention are: the process of cleaning technical NB containing impurities 2-NTF, NF, NT, 1,3-DNB and others, distillation in a vacuum column with a residual pressure at the top of the column 20-80 mm RT. Art., the pressure difference between the cube and the top of the column 10-160 mm RT. Art., the temperature difference between the cube and the 7th vol. from the bottom of the column 5-40 o C, with the allocation of the target NB at the top of the column.
Способ иллюстрируется примерами. The method is illustrated by examples.
Пример 1 (средние значения заявляемых параметров)
Технический НБ, полученный нитрованием образца коксохимического бензола, состава, мас. %: НБ - 99,235 бензол - 0,220; вода - 0,230; НТ -0,007; НФ - 0,015; 1,3-ДНБ - 0,140; 2-НТФ - 0,032; нерасшифрованные ВПП -0,121 с общим содержанием серы 320 ppm, в том числе НТФ серы 80 ppm с расходом 1000 кг/ч направляют в питание ректификационной колонны эффективностью 30 т.т., оснащенной вакуумной регулярной насадкой из металлического листа с удельной поверхностью 280 м2/м3, высотой Z-образных гофр 8 мм, углом наклона их к вертикали 45oC. Процесс выделения очищенного НБ проводят при остаточном давлении вверху колонны 50 мм рт. ст., в низу 92 мм рт. ст., температуре верха 116oC, низа 133oC, разности давления между кубом и верхом колонны 42 мм рт. ст. и разности температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны 12oC.Example 1 (average values of the claimed parameters)
Technical NB obtained by nitration of a sample of coke-chemical benzene, composition, wt. %: NB - 99.235 benzene - 0.220; water - 0.230; NT -0.007; NF - 0.015; 1,3-DNB - 0.140; 2-NTF - 0.032; Unencrypted runways -0.121 with a total sulfur content of 320 ppm, including NTF sulfur 80 ppm with a flow rate of 1000 kg / h, are fed to the distillation column with an efficiency of 30 tons, equipped with a regular vacuum nozzle of a metal sheet with a specific surface area of 280 m 2 / m 3 , a height of Z-shaped corrugations of 8 mm, their angle of inclination to the vertical 45 o C. The process of separation of purified NB is carried out at a residual pressure at the top of the column 50 mm RT. Art., bottom 92 mm RT. Art., top temperature 116 o C, bottom 133 o C, the pressure difference between the cube and the top of the column 42 mm RT. Art. and the temperature difference between the cube and the 7th vol. from the bottom of the column 12 o C.
Пары с верха колонны поступают в дефлегматор, откуда конденсат направляют в емкость-сепаратор. Vapors from the top of the column enter the reflux condenser, from where the condensate is sent to a separator tank.
Газовую фазу из емкости-сепаратора состава, мас.%: бензол - 46,3; вода - 52,9; НБ - 0,8 с расходом 5 кг/ч направляют в ловушку, охлаждаемую рассолом с температурой 0oC, где после конденсации бензол отслаивают от воды и возвращают в реактор нитрования.The gas phase from the tank-separator composition, wt.%: Benzene - 46.3; water - 52.9; NB - 0.8 with a flow rate of 5 kg / h is sent to a trap cooled by brine with a temperature of 0 o C, where after condensation, benzene is peeled off from water and returned to the nitration reactor.
Жидкую фазу из сепаратора с расходом 2940 кг/ч и температурой 70oC делят на два потока: поток флегмы с расходом 1960 кг/ч, возвращаемый в верхнюю часть колонны, и дистиллята - очищенного НБ с расходом 980 кг/ч (флегмовое число равно 2).The liquid phase from the separator with a flow rate of 2940 kg / h and a temperature of 70 o C is divided into two streams: a reflux stream with a flow rate of 1960 kg / h, returned to the top of the column, and distillate - purified NB with a flow rate of 980 kg / h (reflux number is 2).
Очищенный НБ имеет концентрацию 99,54 мас.%, содержание примесей в нем, ppm: серы - 0,46; НФ - 34; НТ - 16; 1,3-ДНБ - отсутствие, выход от потенциального содержания в техническом НБ равен 98,0 мас.%. Purified NB has a concentration of 99.54 wt.%, The content of impurities in it, ppm: sulfur - 0.46; NF - 34; NT - 16; 1,3-DNB - absence, the yield from the potential content in the technical NB is 98.0 wt.%.
Выделенный продукт отвечает наиболее жестким требованиям западных фирм на НБ, используемый в качестве сырья гидрирования в анилин на низкотемпературных медьсодержащих катализаторах. The selected product meets the most stringent requirements of Western firms for NB, used as a hydrogenation feed in aniline on low-temperature copper-containing catalysts.
По низу колонны выделяют кубовый остаток с расходом 15 кг/ч состава, мас. %: НБ - 85,63; НФ- 0,18; НТ- 0,34; 1,3-ДНБ - 7,0; 2-НТФ - 0,79; нерасшифрованные примеси - 6,06. At the bottom of the column, bottoms are recovered with a flow rate of 15 kg / h of composition, wt. %: NB - 85.63; NF 0.18; NT 0.34; 1,3-DNB - 7.0; 2-NTF - 0.79; undecrypted impurities - 6.06.
Указанный кубовый остаток может быть использован в качестве сырья в производстве ускорителя вулканизации. The specified bottom residue can be used as raw material in the production of a vulcanization accelerator.
Пример 2 (нижнее значение остаточного давления в верху колонны)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что остаточное давление вверху вакуумной колонны соответствует нижней заявляемой границе разделения - 20 мм рт. ст.Example 2 (lower value of the residual pressure at the top of the column)
Technical NB composition, as shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the residual pressure at the top of the vacuum column corresponds to the lower claimed separation boundary - 20 mm RT. Art.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,37 мас.% и содержанием, ррт: серы - 0,91; НФ - 43; НТ - 36; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 94,1 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a concentration of the main substance of 99.37 wt.% And a content of, ppm: sulfur - 0.91; NF - 43; NT - 36; 1,3-DNB — the absence of 94.1 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 3 (верхнее значение остаточного давления вверху колонны)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что остаточное давление вверху вакуумной колонны соответствует верхней заявляемой границе разделения - 80 мм рт. ст.Example 3 (upper value of the residual pressure at the top of the column)
Technical NB composition, as shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the residual pressure at the top of the vacuum column corresponds to the upper claimed separation boundary - 80 mm RT. Art.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,28 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,97; НФ - 49; НТ - 41; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 91,3 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a concentration of the main substance of 99.28 wt.% And content, ppm: sulfur - 0.97; NF - 49; NT - 41; 1,3-DNB — the absence of 91.3 wt.% With a yield from the potential content in a technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 4 (нижнее значение разности давления между кубом и верхом колонны)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разность давления между кубом и верхом колонны соответствует нижней заявляемой границе разделения - 10 мм рт. ст.Example 4 (lower value of the pressure difference between the cube and the top of the column)
Technical NB of the composition shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the pressure difference between the cube and the top of the column corresponds to the lower declared separation boundary - 10 mm RT. Art.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,30 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,88; НФ - 47; НТ - 28; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 95,5 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.30 wt.% And a content, ppm: sulfur - 0.88; NF - 47; NT - 28; 1,3-DNB - the absence of 95.5 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 5 (верхнее значение разности давления между кубом и верхом колонны)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разность давления между кубом и верхом колонны соответствует верхней заявляемой границе разделения - 160 мм рт. ст.Example 5 (the upper value of the pressure difference between the cube and the top of the column)
Technical NB of the composition shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the pressure difference between the cube and the top of the column corresponds to the upper declared separation boundary - 160 mm RT. Art.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,08 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,99; НФ - 49; НТ - 46; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 87,3 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.08 wt.% And a content, ppm: sulfur - 0.99; NF - 49; NT - 46; 1,3-DNB — the absence of 87.3 wt.% With a yield from the potential content in a technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 6 (нижнее значение разности температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разность температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны соответствует нижней заявляемой границе разделения - 5oC.Example 6 (the lower value of the temperature difference between the cube and the 7th t.t. from the bottom of the column)
Technical NB of the composition shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the temperature difference between the cube and the 7th so from the bottom of the column corresponds to the lower claimed separation boundary - 5 o C.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,24 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,97; НФ - 45; НТ - 40; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 93,3 мас.%. As a result of separation along the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.24 wt.% And a content, ppm: sulfur - 0.97; NF - 45; NT - 40; 1,3-DNB — the absence of 93.3 wt.% With a yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 7 (верхнее значение разности температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что разность температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны соответствует верхней заявляемой границе разделения - 40oC.Example 7 (the upper value of the temperature difference between the cube and the 7th t.t. from the bottom of the column)
Technical NB of the composition shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the temperature difference between the cube and the 7th so from the bottom of the column corresponds to the upper claimed separation boundary - 40 o C.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,13 мас.% и содержанием, ppm: серы - 1,0; НФ - 48; НТ - 42; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 89,5 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.13 wt.% And a content, ppm: sulfur - 1.0; NF - 48; NT - 42; 1,3-DNB — the absence of 89.5 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 8 (нижнее значение удельной поверхности регулярной насадки)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что удельная поверхность регулярной насадки соответствует нижней заявляемой границе разделения - 250 м2/м3.Example 8 (lower value of the specific surface area of the regular nozzle)
Technical NB composition, as shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the specific surface of the regular packing corresponds to the lower declared separation boundary - 250 m 2 / m 3 .
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,42 мас.% и содержанием, ррт: серы - 0,55; НФ - 38; НТ - 21; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 95,8 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a concentration of the main substance of 99.42 wt.% And a content of, ppm: sulfur - 0.55; NF - 38; NT - 21; 1,3-DNB - the absence of 95.8 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 9 (верхнее значение удельной поверхности регулярной насадки)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что удельная поверхность регулярной насадки соответствует верхней заявляемой границе разделения - 500 м2/м3.Example 9 (the upper value of the specific surface area of the regular nozzle)
Technical NB of the composition shown in example 1, is subjected to separation similarly to example 1 with the difference that the specific surface of the regular packing corresponds to the upper declared separation boundary - 500 m 2 / m 3 .
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,68 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,28; НФ - 26; НТ - 0,12; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 98,3 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.68 wt.% And a content, ppm: sulfur - 0.28; NF - 26; NT - 0.12; 1,3-DNB - the absence of 98.3 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 10 (нижнее значение угла наклона гофр регулярной насадки к вертикали)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что угол наклона гофр регулярной насадки к вертикали соответствует нижней заявляемой границе разделения - 30o.Example 10 (lower value of the angle of inclination of the corrugations of the regular nozzle to the vertical)
Technical NB composition, shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the angle of inclination of the corrugations of the regular nozzle to the vertical corresponds to the lower claimed separation boundary - 30 o .
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,57 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,35; НФ - 29; НТ - 0,14; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 97,1 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.57 wt.% And a content, ppm: sulfur - 0.35; NF - 29; NT - 0.14; 1,3-DNB — the absence of 97.1 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 11 (верхнее значение угла наклона гофр регулярной насадки к вертикали)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что угол наклона гофр регулярной насадки к вертикали соответствует верхней заявляемой границе разделения - 45o.Example 11 (the upper value of the angle of inclination of the corrugations of the regular nozzle to the vertical)
Technical NB composition, as shown in example 1, is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the angle of inclination of the corrugations of the regular nozzle to the vertical corresponds to the upper claimed separation boundary - 45 o .
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,33 мас.% и содержанием, ppm: серы - 0,89; НФ - 45; НТ - 38; 1,3-ДНБ - отсутствие с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 93,8 мас.%. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.33 wt.% And a content, ppm: sulfur - 0.89; NF - 45; NT - 38; 1,3-DNB - the absence of 93.8 wt.% With the yield from the potential content in the technical NB.
Выделенный НБ отвечает вышеуказанным техническим требованиям. Dedicated NB meets the above technical requirements.
Пример 12 (использование в качестве контактных устройств клапанных тарелок)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что процесс проводят в вакуумной ректификационной колонне, оснащенной 48-ю клапанными тарелками с межтарелочным расстоянием 500 мм. Остаточное давление вверху колонны 50 мм рт. ст., разность давления между кубом колонны и верхом 158 мм рт. ст., разность температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны 38oC.Example 12 (use as contact devices valve plates)
Technical NB of the composition shown in example 1 is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the process is carried out in a vacuum distillation column equipped with 48 valve plates with a distance between the plates of 500 mm. The residual pressure at the top of the column is 50 mm RT. Art., the pressure difference between the cube of the column and the top of 158 mm RT. Art., the temperature difference between the cube and the 7th vol. from the bottom of the column 38 o C.
При этих параметрах эффективность колонны, определенная по стандартной смеси хлорбензол-этилбензол, 25 т.т., флегмовое число 2,7. With these parameters, the efficiency of the column, determined by the standard mixture of chlorobenzene-ethylbenzene, 25 t.t., reflux number 2.7.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,26 мас.% с содержанием примесей, ppm: серы - 0,99; НФ - 48; НТ - 41; 1,3-ДНБ - отсутствие, выход очищенного НБ от потенциала 82,8 мас. %, т.е. качество и выход очищенного НБ ниже, чем при ректификации в колонне с регулярной насадкой, однако удовлетворяют вышеуказанным техническим требованиям
Расход тепла на разделение на 25 % выше, чем при ректификации в колонне с регулярной насадкой.As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.26 wt.% With an impurity content, ppm: sulfur - 0.99; NF - 48; NT - 41; 1,3-DNB - absence, the yield of purified NB from the potential of 82.8 wt. %, i.e. the quality and yield of purified NB is lower than during rectification in a column with a regular packing, however, they satisfy the above technical requirements
The heat consumption for separation is 25% higher than with rectification in a column with a regular packing.
Пример 13 (использование в качестве контактных устройств нерегулярной насадки)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что процесс проводят в вакуумной ректификационной колонне, заполненной нерегулярной насыпной насадкой - керамическими кольцами Рашига 25х25х3.Example 13 (use of irregular nozzles as contact devices)
The technical NB of the composition shown in Example 1 is subjected to separation similarly to Example 1, with the difference that the process is carried out in a vacuum distillation column filled with an irregular bulk nozzle — 25 × 25 × 3 Rashig ceramic rings.
Остаточное давление вверху колонны 50 мм рт. ст., разность давления между кубом и верхом колонны 123 мм рт. ст., разность температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны 34oC.The residual pressure at the top of the column is 50 mm RT. Art., the pressure difference between the cube and the top of the column 123 mm RT. Art., the temperature difference between the cube and the 7th vol. from the bottom of the column 34 o C.
При этих параметрах эффективность колонны, определенная по стандартной смеси хлорбензол-этилбензол, 22 т.т., флегмовое число 3,0. With these parameters, the efficiency of the column, determined by the standard mixture of chlorobenzene-ethylbenzene, 22 t.t., reflux ratio 3.0.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 99,14 мас.% с содержанием примесей, ppm: серы -1,0; НФ - 47; НТ - 44; 1,3-ДНБ - отсутствие, с выходом от потенциального содержания в техническом НБ 80,3 мас.%, т.е. качество и выход очищенного НБ ниже, чем при ректификации в колонне с регулярной насадкой, однако удовлетворяют вышеуказанным техническим требованиям. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a basic substance concentration of 99.14 wt.% With an impurity content, ppm: sulfur -1.0; NF - 47; NT - 44; 1,3-DNB — absence, with a yield of 80.3 wt.% From the potential content in a technical NB, i.e. the quality and yield of purified NB is lower than during rectification in a column with a regular packing, however, they satisfy the above technical requirements.
Расход тепла на разделение на 36% выше, чем при ректификации в колонне с регулярной насадкой. The heat consumption for separation is 36% higher than with rectification in a column with a regular packing.
Пример 14 (сравнительный)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, подвергают разделению аналогично примеру 1 с тем отличием, что процесс проводят в вакуумной ректификационной колонне, имеющей 80 ситчатых тарелок с межтарелочным расстояниям 500 мм. Разделение проводят при остаточном давлении вверху колонны 350 мм рт. ст., разности давления между кубом колонны и верхом 245 мм рт. ст., разности температур между кубом и 7-й т.т. от низа колонны 52oC.Example 14 (comparative)
The technical NB of the composition shown in example 1 is subjected to separation analogously to example 1 with the difference that the process is carried out in a vacuum distillation column having 80 sieve plates with inter-plate spacings of 500 mm. The separation is carried out at a residual pressure at the top of the column 350 mm RT. Art., the pressure difference between the cube of the column and the top of 245 mm RT. Art., the temperature difference between the cube and the 7th vol. from the bottom of the column 52 o C.
При этих параметрах эффективность колонны, определенная по стандартной смеси хлорбензол-этилбензол, 40 т.т., флегмовое число 4. With these parameters, the efficiency of the column, determined by the standard mixture of chlorobenzene-ethylbenzene, 40 tp, reflux number 4.
В результате разделения по верху колонны выделяют очищенный НБ с концентрацией основного вещества 98,35 мас.% с содержанием примесей, ppm: серы -4,58; НФ - 77; НТ - 46; 1,3-ДНБ - 2,0, выход очищенного НБ от потенциала 76,8 мас. %, т.е. выделенный НБ по показателям содержание серы и НФ не отвечает вышеуказанным техническим требованиям, что объясняется тем, что значения параметров остаточного давления вверху колонны, разности давлений и температуры между средним сечением и верхом колонны находятся вне заявляемых диапазонов. As a result of separation at the top of the column, purified NB is isolated with a concentration of the main substance of 98.35 wt.% With an impurity content, ppm: sulfur -4.58; NF - 77; NT - 46; 1,3-DNB - 2.0, the yield of purified NB from the potential of 76.8 wt. %, i.e. the NB selected by indicators of the sulfur and NF content does not meet the above technical requirements, which is explained by the fact that the values of the parameters of the residual pressure at the top of the column, the pressure difference and temperature between the middle section and the top of the column are outside the declared ranges.
Пример 15 (по известному способу)
Технический НБ состава, приведенного в примере 1, обрабатывают аммиачной водой (25%-й раствор аммиака) в массовом соотношении аммиачная вода: НБ 10: 1.Example 15 (by a known method)
Technical NB composition, shown in example 1, is treated with ammonia water (25% solution of ammonia) in a mass ratio of ammonia water: NB 10: 1.
В результате промывки получен очищенный НБ чистотой 99,11 мас.% и содержанием, ppm: серы - 223; НФ - 47; НТ - 58; 1,3-ДНБ - 856. As a result of washing, a purified NB was obtained with a purity of 99.11 wt.% And a content, ppm: sulfur - 223; NF - 47; NT - 58; 1,3-DNB - 856.
Из указанного состава очищенного НБ следует, что рекомендуемый в способе прием непригоден для очистки технического НБ от примесей 2-НТФ, НТ, 1,3-ДНБ - концентрация этих примесей меняется незначительно. From the specified composition of the purified NB, it is recommended that the method recommended by the method is unsuitable for purification of technical NB from impurities 2-NTF, NT, 1,3-DNB — the concentration of these impurities does not change significantly.
Пример 16 (очистка коксохимического бензола экстрактивной ректификацией с N-метилпирролидоном)
Образец коксохимического бензола с содержанием серы 260 ppm подают в среднюю часть ректификационной колонны эффективностью 45 т.т. с расходом 1000 кг/ч. В верхнюю часть колонны (на 5 т.т. от верха) подают экстрактивный агент (95 мас. % N- метилпирролидона, 5 мас.% воды) в массовом соотношении экстрактивный агент: сырье, равном 5: 1. Процесс разделения проводят при флегмовом числе 10, атмосферном давлении, температуре верха 82-83oC, куба 142-145oC. По верху колонны в качестве дистиллята выделяют бензольно-тиофеновую фракцию с расходом 92 кг/ч и содержанием серы 2970 ppm, по низу колонны выделяют экстрактивный агент в смеси с очищенным бензолом. Этот продукт направляют на 3-ю от верха тарелку отпарной колонны эффективностью 30 т.т., работающей при флегмовом числе 2, в куб колонны подают острый пар. По верху колонны выделяют гетероазеотроп бензола и воды, по низу - экстрактивный агент. Бензол после отслаивания от воды направляют на нитрование.Example 16 (purification of coke-chemical benzene by extractive distillation with N-methylpyrrolidone)
A sample of coke-chemical benzene with a sulfur content of 260 ppm is fed into the middle part of a distillation column with an efficiency of 45 tons. with a flow rate of 1000 kg / h. An extractive agent (95 wt.% N-methylpyrrolidone, 5 wt.% Water) is fed to the top of the column (5 tons from the top) in a mass ratio of extractive agent: raw material of 5: 1. The separation process is carried out under reflux number 10, atmospheric pressure, top temperature 82-83 o C, cube 142-145 o C. At the top of the column, a benzene-thiophene fraction with a flow rate of 92 kg / h and a sulfur content of 2970 ppm is isolated as a distillate, an extractive agent is isolated at the bottom of the column mixed with purified benzene. This product is sent to the 3rd from the top plate stripper with an efficiency of 30 tons, operating at reflux number 2, sharp steam is fed into the cube of the column. A benzene and water heterozeotrope is isolated at the top of the column, and an extractive agent at the bottom. Benzene after peeling from water is sent to nitration.
В результате получают НБ с содержанием, ppm: серы - 12; НФ - 84; НТ - 59, прочие примеси - 68. The result is NB with the content, ppm: sulfur - 12; NF - 84; NT - 59, other impurities - 68.
Таким образом, получают продукт, не отвечающий западным стандартам на сырьевой НБ для гидрирования в анилин на низкотемпературных катализаторах. Thus, a product is obtained that does not meet Western standards for raw NB for hydrogenation to aniline on low-temperature catalysts.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122747/04A RU2167145C1 (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Method of removing industrial nitrobenzene from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing by- products |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2000122747/04A RU2167145C1 (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Method of removing industrial nitrobenzene from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing by- products |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2167145C1 true RU2167145C1 (en) | 2001-05-20 |
Family
ID=20239673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2000122747/04A RU2167145C1 (en) | 2000-09-01 | 2000-09-01 | Method of removing industrial nitrobenzene from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing by- products |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2167145C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012013678A2 (en) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Bayer Materialscience Ag | Method for continuously producing nitrobenzene |
-
2000
- 2000-09-01 RU RU2000122747/04A patent/RU2167145C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012013678A2 (en) | 2010-07-30 | 2012-02-02 | Bayer Materialscience Ag | Method for continuously producing nitrobenzene |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101024615B (en) | Process for preparing aniline | |
| CN107106961B (en) | Waste gas purification in a process for the continuous production of dinitrotoluene | |
| US4414103A (en) | Selective removal and recovery of ammonia and hydrogen sulfide | |
| CN105198711A (en) | Coked crude phenol refining device and method | |
| EP2222605B1 (en) | Process for purification of an aqueous phase containing polyaromatics | |
| AU593622B2 (en) | Process for reducing fouling in higher olefin plants | |
| KR20150033702A (en) | Method for producing nitrobenzene by adiabatic nitriding | |
| CN101514136B (en) | Method for preparing high purity toluene from coking crude benzene | |
| US9233910B2 (en) | Process for purifying aniline from gas phase hydrogenations | |
| US4009217A (en) | Process for production and dehydrogenation of ethylbenzene | |
| RU2167145C1 (en) | Method of removing industrial nitrobenzene from sulfur-, nitrogen- and oxygen-containing by- products | |
| KR20140139025A (en) | Process for the purification of aniline from gas phase hydrogenations | |
| US20150329389A1 (en) | Method for reducing organic impurities in waste water | |
| KR102176381B1 (en) | Method for reprocessing wastewater from nitrobenzene production | |
| RU2541016C2 (en) | Black oil delayed coking method and unit | |
| KR101070006B1 (en) | Method for producing aromatic amines which reduces amount of waste water and is cost-efficient | |
| RU2773400C1 (en) | Method for deep purification of benzene from thiophene | |
| RU2164907C1 (en) | Method of purifying benzene | |
| KR20000053661A (en) | Process for removing hydroxyacetone from hydroxyacetone-containing phenol | |
| US20220348533A1 (en) | Method for the purification of aniline | |
| RU2141473C1 (en) | Method of isolation of aniline from nitrobenzene hydrogenation product | |
| US4424115A (en) | Selective removal and recovery of ammonia and hydrogen sulfide | |
| CN108997077B (en) | Composite solvent and method for extracting, rectifying and separating aromatic hydrocarbon from hydrocarbon mixture | |
| RU2263108C1 (en) | Method for extraction of acrylonitrile, methacrylonitrile or hydrogen cyanide | |
| RU2255957C1 (en) | Method of removing o-xylene concentrate, benzene, toluene, and high-octane gasoline component with improved environmental characteristics from gasoline and benzene-toluene reforming catalysate |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040902 |