專利名稱：氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝，特別涉及一種氯苯絕熱硝 化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗漆除雜工藝，屬于精細化工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
氯苯絕熱硝化制備硝基氯苯過程中，硫酸為催化劑，氯苯和硝酸發(fā)生 硝化反應(yīng)生成硝基氯苯。經(jīng)連續(xù)絕熱硝化反應(yīng)后的物料采用減壓閃蒸技術(shù)， 將反應(yīng)后的物料迅速冷卻，蒸出水和未反應(yīng)的原料氯苯；在減壓閃蒸的同 時將廢酸濃縮，硝化反應(yīng)后的物料經(jīng)液-液分離，水相主要為硫酸水溶液， 供硝化反應(yīng)循環(huán)使用；油相為含有對硝基氯苯、鄰硝基氯苯和間硝基氯苯 混合物等的硝基氯苯粗品，硝基氯苯粗品通常需要經(jīng)水洗、堿洗、水洗等 操作除去混合物中的酸以及酚類化合物雜質(zhì)后才能滿足進一步分離要求， 經(jīng)過進一步分離得到鄰硝基氯苯、間硝基氯苯和對硝基氯苯產(chǎn)品。
傳統(tǒng)的硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝采用一次水進行混合洗滌，不但 一次水消耗量大，而且產(chǎn)生大量的含有機物及硫酸鹽的廢水。
氯苯絕熱硝化過程中產(chǎn)生的廢水中含有多種有毒、有害有機物， 一般 難以生化轉(zhuǎn)化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種分離過程簡單、分離成本低、資源和能量消 耗少的一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗漆除雜工藝。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是 一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品 的洗滌除雜工藝，所述方法步驟如下
(1)第一次混合洗滌在混合洗滌設(shè)備中，將氯苯絕熱硝化反應(yīng)后的
4物料經(jīng)減壓閃蒸、油-水分離得到的硝基氯苯粗品與減壓閃蒸得到的冷凝水 和第二次液-液分離過程中得到的水相物料進行混合洗滌，經(jīng)過混合洗滌物 料進入下一步；
(2) 第一次液-液分離在液-液分離設(shè)備中，將上一步得到的物料進 行液-液分離，經(jīng)液-液分離后得到的水相物料去進一步廢水處理，油相物 料進入下一步；
(3) 第二次混合洗滌在混合洗滌設(shè)備中，將上述液-液分離后得到的 油相物料及第三次液-液分離過程中得到的水相物料加入堿溶液作為中和 劑進行中和反應(yīng)，并同時進行混合洗滌，除去油相物料中的酸以及將物料 中的酚類化合物雜質(zhì)溶入水相中，經(jīng)過混合洗滌物料進入下一步；
(4) 第二次液-液分離在液-液分離設(shè)備中，將上一步得到的物料進 行液-液分離，分離后得到的水相物料作為第一次混合洗滌的洗滌用水進一 步回收使用，油相物料進入下一步；
(5) 第三次混合洗滌在混合洗滌設(shè)備中，將上一步得到的油相物料 進一步與水相物料進行混合洗滌，進一步除去物料中夾帶的雜質(zhì)；
(6) 第三次液-液分離在液-液分離設(shè)備中，將上一步得到的物料進 行液-液分離，水相物料作為第二次混合洗滌用水循環(huán)使用，油相硝基氯苯 混合物去進一步分離精制得到鄰硝基氯苯、間硝基氯苯和對硝基氯苯產(chǎn)品。
進一步，所述的混合洗滌設(shè)備是攪拌釜、管式混合器或靜態(tài)混合器中 的任意一種。
進一步，第二次混合洗滌過程的中和劑為氫氧化鈉或氫氧化鈉與碳酸 氫鈉或氫氧化鈉與碳酸鈉組成的水溶液中任意一種，氫氧化鈉水溶液的質(zhì) 量分數(shù)為1%-3%，碳酸鈉或碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為1%-5%，中和劑的用量為 反應(yīng)中和至pH二8-10。
進一步，混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為10:1-1: 1， 混合洗滌操作溫度為40°C-80°C。
進卞步，所述的液-液分離裝置為沉降式或離心式或高效油-水分離器中的任意一種。
進一步，所述的液-液分離的操作溫度為4(TC-80°C。 本發(fā)明的氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝的工作原 理是(1)將氯苯絕熱硝化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的工藝水作為粗硝基氯苯的洗 滌用水， 一方面可以節(jié)省過程的洗滌用水，另一方面也能夠減少過程的廢 水處理量，同時可以充分回收利用廢水中的物料；(2)充分利用硝基氯苯 在水中的溶解度極小的特點，得到的工藝水作為粗產(chǎn)品硝基氯苯的洗滌用 水，將粗產(chǎn)品中夾帶的硫酸和少量有機物進入水相中，利用閃蒸冷凝水中 本身含有一定數(shù)量的氯苯和硝基氯苯，可減少洗滌過程中有機物的損失； (3)第二次混合洗滌中采用1%-3%質(zhì)量分數(shù)的氫氧化鈉水溶液為中和劑中 和硝基氯苯粗品的硫酸，添加卜5%質(zhì)量分數(shù)的碳酸氫鈉或碳酸鈉組成的水 溶液可以進一步控制中和過程。
實現(xiàn)本發(fā)明需要的主要工藝設(shè)備為混合洗滌器和液-液分離器等。 采用上述技術(shù)方案的優(yōu)點是(1)本發(fā)明首先將該工藝水作為硝基氯 苯粗品的洗滌用水， 一方面可以節(jié)省過程的洗滌用水，另一方面也能夠減 少過程的廢水處理量，同時可以充分回收利用廢水中的物料，提高產(chǎn)物收 率，而且為反應(yīng)產(chǎn)物的分離制備提供了非常有利的條件，有利于實現(xiàn)過程 的清潔生產(chǎn)，大幅度降低了生產(chǎn)成本，便于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化；(2)第二 次混合洗滌中采用1%-3%質(zhì)量分數(shù)的氫氧化鈉水溶液為中和劑中和硝基氯 苯粗品的硫酸，添加1%-5%質(zhì)量分數(shù)的碳酸氫鈉或碳酸鈉組成的水溶液可 以進一步控制中和過程；(3)第三次混合洗滌后的水作為第二次混合洗滌 水，第二次混合洗滌后的水和氯苯絕熱硝化反應(yīng)過程中產(chǎn)生的工藝水作為 第一次混合洗滌水，實現(xiàn)洗滌水的循環(huán)使用，第一次混合洗滌后經(jīng)液-液分 離后得到的水相物料去進一步廢水處理，處理廢水量少。本發(fā)明工藝簡單、 操作容易、能量消耗少、副產(chǎn)物可回收利用，這大大節(jié)約了成本，便于工 業(yè)化生產(chǎn)。


圖l為本發(fā)明的工藝流程圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。 實施例一
主要工藝設(shè)備為混合洗滌器和液-液分離器等。
如圖1所示， 一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝， 所述工藝步驟如下
(1) 第一次混合洗滌在靜態(tài)混合洗滌器中，將氯苯絕熱硝化反應(yīng)后 的物料經(jīng)減壓閃蒸、油-水分離得到的硝基氯苯粗品與減壓閃蒸得到的冷凝 水和第二次液-液分離過程中得到的水相物料進行混合洗漆，混合洗滌使用 的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為10:1，混合洗滌操作溫度為80°C，將 硝基氯苯粗品中夾帶的硫酸和少量有機物進入水相中，經(jīng)混合洗滌后的物 料進入下一步；
(2) 第一次液-液分離在沉降式液-液分離器中，液-液分離操作溫度 為80'C，將上一步得到的物料進行液-液分離，經(jīng)液-液分離后得到的水相 物料去進一步廢水處理，油相物料進入下一步；
(3) 第二次混合洗滌在靜態(tài)混合洗滌器中，混合洗滌操作溫度為 8(TC，將液-液分離后得到的油相物料、第三次液-液分離過程中得到的水 相物料、加入堿溶液作為中和劑發(fā)生中和反應(yīng)以及混合洗滌，混合洗滌使 用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為5:1，中和劑為氫氧化鈉，氫氧化 鈉的用量為中和至pH二8-10，除去油相物料中的夾帶的硫酸以及將物料中 的酚類化合物雜質(zhì)，經(jīng)過混合洗滌物料進入下一步；
(4) 第二次液-液分離在沉降式液-液分離器中，混合洗滌操作溫度 為80°C，將上一步得到的物料進行液-液分離，分離后得到的水相物料作 為第一次混合洗滌的洗滌用水進一步回收使用，油相物料進入下一步；
(5) 第三次混合洗滌在靜態(tài)混合洗滌器中，混合洗滌操作溫度為 80°C，將上一步得到的物料進一步與水進行混合洗滌，混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為10:1，進一步充分除去物料中夾帶的少量 有機物雜質(zhì)；
(6)第三次液-液分離在沉降式液-液分離器中，將上一步得到的物 料進行液-液分離，水相物料作為第二次混合洗滌用水循環(huán)使用，油相硝基 氯苯混合物滿足進一步分離精制條件，進一步分離精制得到鄰硝基氯苯、 間硝基氯苯和對硝基氯苯產(chǎn)品。
實施例二
主要工藝設(shè)備為混合洗滌器和液-液分離器等。
如圖1所示， 一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝，
所述工藝步驟如下
(1) 第一次混合洗滌在釜式攪拌混合洗滌設(shè)備中，混合洗滌操作溫
度為40°C，將氯苯絕熱硝化反應(yīng)后的物料經(jīng)減壓閃蒸、油-水分離得到的
硝基氯苯粗品與減壓閃蒸得到的冷凝水和第二次液-液分離過程中得到的 水相物料進行混合洗滌，混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比
為1:1，將硝基氯苯粗品中夾帶的硫酸和少量有機物進入水相中，經(jīng)混合 洗滌后的物料進入下一步；
(2) 第一次液-液分離在離心式液-液分離器中，液-液分離操作溫度 為4(TC，將上一步得到的物料進行液-液分離，經(jīng)液-液分離后得到的水相 物料去進一步廢水處理，油相物料進入下一步；
(3) 第二次混合洗滌在釜式攪拌混合洗漆設(shè)備中，混合洗滌操作溫 度為40。C，將液-液分離后得到的油相物料、第三次液-液分離過程中得到 的水相物料、加入堿溶液作為中和劑發(fā)生中和反應(yīng)以及混合洗滌，中和劑 為質(zhì)量分數(shù)為2%的氫氧化鈉與5%的碳酸氫鈉的混合物，中和劑的用量為中 和至pH二8-10。混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為5:1，除 去油相物料中的夾帶的硫酸以及將物料中的酚類化合物雜質(zhì)，經(jīng)過混合洗 滌物料進入下一步；
(4) 第二次液-液分離在離心式液-液分離器中，液-液分離操作溫度為40°C，將上一步得到的物料進行液-液分離，分離后得到的水相物料作
為第一次混合洗滌的洗滌用水進一步回收使用，油相物料進入下一步；
(5) 第三次混合洗滌在釜式攪拌混合洗滌設(shè)備中，混合洗滌操作溫 度為4(TC，混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為10:1，將上 一步得到的物料進一步與水進行混合洗滌，進一步充分除去物料中夾帶的 少量有機物；
(6) 第三次液-液分離在離心式液-液分離器中，將上一步得到的物 料進行液-液分離，液-液分離的操作溫度為6(TC，水相物料作為第二次混 合洗滌用水循環(huán)使用，油相硝基氯苯混合物滿足進一步分離精制條件，進 一步分離精制得到鄰硝基氯苯、間硝基氯苯和對硝基氯苯產(chǎn)品。
實施例三
主要工藝設(shè)備為混合洗滌器和液-液分離器等
如圖1所示， 一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝， 所述工藝步驟如下
(1) 第一次混合洗漆在管式混合洗滌器中，混合洗滌操作溫度為
60°C，將氯苯絕熱硝化反應(yīng)后的物料經(jīng)減壓閃蒸、油-水分離得到的硝基氯
苯粗品與減壓閃蒸得到的冷凝水和第二次液-液分離過程中得到的水相物
料進行混合洗滌，混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為1:1， 將硝基氯苯粗品中夾帶的硫酸和少量有機物進入水相中，經(jīng)混合洗滌后的 物料進入下一步；
(2) 第一次液-液分離在高效油-水分離器中，將上一步得到的物料 進行液-液分離，經(jīng)液-液分離后得到的水相物料去進一步廢水處理，油相 物料進入下一步；
(3) 第二次混合洗滌在管式混合洗滌器中，混合洗滌操作溫度為 60°C,將液-液分離后得到的油相物料、第三次液-液分離過程中得到的水 相物料、加入堿溶液作為中和劑發(fā)生中和反應(yīng)以及混合洗滌，中和劑為質(zhì) 量分數(shù)為1%的氫氧化鈉與5%的碳酸鈉的混合物，中和劑的用量為中和至pH二8-10，混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比為5:1除去油相 物料中的夾帶的硫酸以及將物料中的酚類化合物雜質(zhì)溶入水相中，經(jīng)過混 合洗滌物料進入下一步；
(4) 第二次液-液分離在高效油-水分離器中，液-液分離操作溫度為 60°C，將上一步得到的物料進行液-液分離，分離后得到的水相物料作為第 一次混合洗滌的洗滌用水進一步回收使用，油相物料進入下一步；
(5) 第三次混合洗滌在管式混合洗滌器中，混合洗滌操作溫度為 60°C，將上一步得到的物料進一步與水進行混合洗滌，混合洗滌使用的洗 滌水與硝基氯苯粗品的體積比為10:1，進一步充分除去物料中夾帶的少量 有機物；
(6) 第三次液-液分離在高效油-水分離器中，液-液分離操作溫度為
6CTC，將上一步得到的物料進行液-液分離，水相物料作為第二次混合洗滌
用水循環(huán)使用，油相硝基氯苯混合物滿足進一步分離精制條件，進一步分 離精制得到鄰硝基氯苯、間硝基氯苯和對硝基氯苯產(chǎn)品。
本發(fā)明中將工藝水作為硝基氯苯粗品的洗滌用水， 一方面可以節(jié)省過 程的洗滌用水量，另一方面也能減少過程的廢水處理量，同時可以充分回 收利用過程的物料，循環(huán)利用廢水，廢水的處理量大大降低，是一種清潔 生產(chǎn)工藝。
除上述各實施例，本發(fā)明的實施方案還有很多，凡采用等同或等效替 換的技術(shù)方案，均在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
在混合洗滌和液-液分離過程中，當(dāng)操作溫度在4crc-8crc之間時，油
相中會有部分對硝基氯苯結(jié)晶析出，這種情況下本發(fā)明的工藝方案同樣適 用。
權(quán)利要求
1、一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝，其特征在于所述方法步驟如下(1)第一次混合洗滌在混合洗滌設(shè)備中，將氯苯絕熱硝化反應(yīng)后的物料經(jīng)減壓閃蒸、油-水分離得到的硝基氯苯粗品與減壓閃蒸得到的冷凝水和第二次液-液分離過程中得到的水相物料進行混合洗滌，經(jīng)混合洗滌后的物料進入下一步；(2)第一次液-液分離在液-液分離設(shè)備中，將上一步得到的物料進行液-液分離，經(jīng)液-液分離后得到的水相物料去進一步廢水處理，油相物料進入下一步；(3)第二次混合洗滌在混合洗滌設(shè)備中，將上述液-液分離后得到的油相物料及第三次液-液分離過程中得到的水相物料加入堿溶液作為中和劑進行中和反應(yīng)，并同時進行混合洗滌，除去油相物料中夾帶的硫酸，并將物料中的酚類化合物雜質(zhì)溶入水相中，經(jīng)過混合洗滌的物料進入下一步；(4)第二次液-液分離在液-液分離設(shè)備中，將上一步得到的物料進行液-液分離，分離后得到的水相物料作為第一次混合洗滌的洗滌用水進一步回收使用，油相物料進入下一步；(5)第三次混合洗滌在混合洗滌設(shè)備中，將上一步得到的油相物料與水進行混合洗滌，進一步除去物料中夾帶的雜質(zhì)；(6)第三次液-液分離在液-液分離設(shè)備中，將上一步得到的物料進行液-液分離，水相物料作為第二次混合洗滌用水循環(huán)使用，油相硝基氯苯混合物去進一步分離精制得到鄰硝基氯苯、間硝基氯苯和對硝基氯苯產(chǎn)品。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗 滌除雜工藝，其特征在于所述的混合洗滌設(shè)備是攪拌釜、管式混合器或靜 態(tài)混合器中的任意一種。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗 滌除雜工藝，其特征在于第二次混合洗滌過程的中和劑為氫氧化鈉或氫氧 化鈉與碳酸氫鈉或氫氧化鈉與碳酸鈉組成的水溶液中任意一種，氫氧化鈉水溶液的質(zhì)量分數(shù)為1%~3%，碳酸鈉或碳酸氫鈉的質(zhì)量分數(shù)為1% 5%，中和劑 的用量為反應(yīng)中和至pH=8-10。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗 滌除雜工藝，其特征在于混合洗滌使用的洗滌水與硝基氯苯粗品的體積比 為10:1-1:1，混合洗滌操作溫度為40。C-80°C。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗 滌除雜工藝，其特征在于所述的液-液分離裝置為沉降式或離心式或高效 油-水分離器中的任意一種。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗 滌除雜工藝，其特征在于所述的液-液分離的操作溫度為4(TC-8(rC。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種氯苯絕熱硝化反應(yīng)后硝基氯苯粗品的洗滌除雜工藝，其步驟是(1)硝基氯苯粗品與減壓閃蒸得到的冷凝水和第二次液-液分離得到的水相物料進行混合洗滌；(2)水相物料去廢水處理，油相物料進入下一步；(3)油相物料、第三次液-液分離得到的水相物料以及中和劑混合洗滌；(4)水相物料作為第一次混合洗滌水，油相物料進入下一步；(5)油相物料與水混合洗滌；(6)水相物料作為第二次混合洗滌水，油相物料去分離精制。本發(fā)明工藝簡單、操作容易、能量消耗少、節(jié)省洗滌用水量，減少廢水量，副產(chǎn)物可回收利用，節(jié)約成本，便于實現(xiàn)大規(guī)模工業(yè)化。
文檔編號C07C201/00GK101607911SQ200910182290
公開日2009年12月23日 申請日期2009年7月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月7日
發(fā)明者姚干兵, 張小興, 張淮浩, 王雅瓊, 許文林, 陳小芹 申請人:揚州大學(xué)