專利名稱：管式苯硝化制取硝基苯生產裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種化工產品生產裝置，具體涉及的是苯硝化制取硝基苯的生產裝置。
背景技術：
目前，硝基苯的生產方法有傳統(tǒng)恒溫釜式硝化法和絕熱釜式硝化法兩種。
傳統(tǒng)恒溫釜式硝化法是在冷卻的條件下取出反應熱，在60～70℃的溫度下完成的硝化反應。恒溫硝化所用的硝化反應裝置為3～4臺串聯使用的攪拌混合硝化釜。苯硝化是一種強放熱反應。硝化釜的混合方式為機械攪拌混合，混合效果不佳，易出現釜內物料局部過熱現象，且物料在反應釜內的停留時間不均，易出現副產物和末硝化物。傳統(tǒng)恒溫釜式硝化技術成熟，但技術水平不高，生產效率低，且不安全因素多。
絕熱硝化在反應過程中不取出反應熱，利用反應熱提高溫度，增大反應速率。絕熱硝化反應速度快，副產物少，可提高產品的質量和產量。就工藝而言，絕熱硝化工藝有明顯的先進性，但絕熱硝化所用的硝化反應器，仍是多臺串聯的機械攪拌混合硝化釜。釜內物料混合不均局部過熱，物料在釜內停留時間不均等現象仍未得到解決。

發(fā)明內容本實用新型的目的是提供一種投資少、占地面積小，生產效率高、生產過程安全的苯硝化制取硝基苯的生產裝置。該裝置也可用于其它硝基化合物生產中。
本實用新型采用的技術方案是管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，至少包括一段硝化反應管及混酸與苯入口管、硝化混合物出口管和硝化混合物分離器。
采用多段硝化反應管時，相鄰兩段硝化反應管之間采用對接或通過聯接管聯接。
在硝化反應管內裝有對物料產生切割、扭曲、置換、變形、分散、合并作用的內設構件，內設構件可是化工填料或混合元件。硝化反應管也可為空管。
上述硝化反應管外設有夾套，可通入換熱介質，同硝化反應管內的物料進行熱量交換。
上述硝化反應管，可垂直布置、水平布置或傾斜布置，也可垂直、水平、傾斜組合布置。
上述硝化反應管內徑為10～1000mm。
上述硝化反應管的長度為每段100～6000mm。
管式苯硝化制取硝基苯生產方法的技術要點是①硝化混酸與苯經入口管線進入硝化反應管；②混酸和苯在硝化反應管內流動，在硝化反應管內設構件的作用下，被迫產生混合，實現傳質、傳熱，完成硝化反應；③硝化反應生成的硝基苯和硝化廢酸由硝化混合物出口流出去硝化混合物分離器；④經硝化混合物分離器分離出硝化廢酸后得硝基苯。
上述硝化混酸的組成為硝酸(3～46％)，硫酸(46～72％)，水(5～39％)。
上述硝化反應管內的反應溫度為(50～145)℃。
上述硝化反應管內的操作壓力為(0～0.55)MPa。
本實用新型具有如下優(yōu)點1.用本實用新型所述的管式苯硝化制取硝基苯裝置可代替國內外普遍采用的多臺攪拌混合硝化釜串聯使用生產硝基苯，使硝基苯制造實現管道化生產。
2.裝置占地面積小，易于布置，設備投資少，同釜式硝化相比，可明顯節(jié)省設備投資。
3.硝化反應管內無運動構件，不易出現故障，可增加生產有效時間。
4.裝置全封閉、無泄漏、可減少環(huán)境污染，改善生產條件。
5.裝置操作彈性大，可在較寬的產量范圍內穩(wěn)定操作。
6.裝置結構簡單，易于操作。
7.采用該裝置生產硝基苯，可節(jié)省原料消耗和能量消耗。


圖1是垂直設置的管式苯硝化制取硝基苯生產裝置示意圖。
圖2是水平設置的苯硝化制取硝基苯生產裝置示意圖。
(五)具體實施例實施例一管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，包括混酸6與苯7入口管1、14段硝化反應管2、13段聯接管3、硝化混合物出口管4和硝化混合物分離器5。上述硝化反應管2內設化工填料或混合元件。每段硝化混合管的直徑為150mm，長度為6000mm。
具體安裝方式混酸與苯入口管1與硝化反應管2的入口聯接，硝化反應管2由聯接管3連通，硝化反應管2的出口與硝化混合物出口管4相聯，硝化混合物出口管的另一端與硝化混合物分離器5相聯。硝化反應管2垂直布置。
實施例二管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，包括混酸6與苯7入口管1、24段硝化反應管2、23段聯接管3、硝化混合物出口管線4和硝化混合物分離器5。每段硝化反應管的直徑為300mm，長度為4000mm。
具體安裝方式具體安裝方式與實施例一相同。
實施例三實施例三與實施例一基本相同，不同之處在于硝化反應管2水平設置。
實施例四實施例四與實施例一基本相同，不同之處在于硝化反應管2為空管。
實施例五管式苯硝化制取硝基苯生產方法，包括混酸組成為硝酸8％、硫酸69％、水23％，混酸6和苯7經混酸與苯入口管線1進入硝化反應管2內邊流動、邊混合、邊反應；硝化反應管2內的反應溫度為(80～100)℃，反應壓力為(0.2～0.5)MPa，物料在硝化反應管內的停留時間為10min；出硝化反應管2的硝化混合物經硝化物出口管4進入硝化混合物分離器5，分離出硝化廢酸8得硝基苯9。
實施例六實施例六與實施例五基本相同，不同之處在于混酸6組成為硝酸6％、硫酸64％、水30％，硝化反應管2內的反應溫度為(90～136)℃，反應壓力為(0.2～0.55)MPa，物料在硝化反應管內的停留時間為12min。
實施例七實施例七與實施例五基本相同，不同之處在于混酸6組成為硝酸45％、硫酸47％、水8％，硝化反應管2內的反應溫度為(60～75)℃，反應壓力為0.1MPa，物料在硝化反應管2內的停留時間為30min。
權利要求1.管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，包括混酸(6)和苯(7)入口管(1)、硝化反應管(2)、硝化混合物出口管(4)、硝化混合物分離器(5)，其特征在于混酸和苯入口管(1)與硝化混合物出口管(4)間至少設置一段內部設有對在管內流動的物料起混合作用的化工填料或混合元件的硝化反應管(2)，混酸和苯入口管(1)與硝化反應管(2)入口端相聯，硝化反應管(2)出口端與硝化混合物出口管(4)相連，硝化混合物出口管(4)與硝化混合物分離器(5)相聯；混酸與苯入口管(1)和硝化混合物出口管(4)間設置多段硝化反應管(2)時，硝化反應管(2)間可采用對接聯通或使用連接管(3)聯通。
2.根據權利要求1所述的管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，其特征在于硝化反應管(2)的直徑為10～1000mm，一段硝化反應管(2)的長度為100～6000mm。
3.根據權利要求1所述的管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，其特征在于硝化反應管(2)可為空管。
4.根據權利要求1所述的管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，其特征在于硝化反應管(2)外側設置夾套。
5.根據權利要求1所述的管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，其特征在于硝化反應管(2)可垂直設置、水平設置或傾斜設置，也可垂直、水平、傾斜組合設置。
專利摘要管式苯硝化制取硝基苯生產裝置，包括混酸與苯入口管、硝化反應管、硝化混合物出口管、硝化混合物分離器；其特征在于混酸和苯入口管與硝化混合物出口管間至少設置一段內部設有對在管內流動的物料起混合作用的化工填料或混合元件的硝化反應管，混酸和苯入口管與硝化反應管入口端相聯，硝化反應管出口端與硝化混合物出口管相連，硝化混合物出口管與硝化混合物分離器相聯；設置多段硝化反應管時，硝化反應管間可采用對接聯通或使用連接管聯通。本實用新型優(yōu)點為使硝基苯制造實現管道化生產，裝置占地面積小，易于布置，設備投資少；硝化反應管內無運動構件，不易出現故障，可增加生產有效時間；裝置全封閉、無泄漏、可減少環(huán)境污染；裝置操作彈性大；裝置結構簡單，易于操作。
文檔編號C07C201/08GK2784412SQ20042005562
公開日2006年5月31日 申請日期2004年12月13日 優(yōu)先權日2004年12月13日
發(fā)明者吳劍華, 郭瓦力, 王文江, 龔斌 申請人:沈陽化工學院