绝热法硝基苯生产工艺

硝基苯生产工艺技术方案硝基苯生产历史：硝基苯自一八三四年家由英国科学家米尔斯琪第一次有苯硝化制取，并于一八五六年在英国实现工业化生产，迄今已有一百近年历史。

作为最早发展起来化学工业原料之一，硝基苯在有机化工原料工业中始终占有重要地位。

硝基苯是生产苯胺老式原料，其产量95%用来做苯胺，还可以作染料中间体、用做溶剂等，五十年代后期随着橡胶橡胶助剂和聚氨基泡沫塑料工业发展和应用，苯胺需求量也越来越大，对其硝基苯需求猛增。

近年来，由于以美国ArCO化学公司一种由硝基苯直接制MDI新工艺推广应用再很大限度上增进了硝基苯生产发展。

当前硝基苯生产办法重要有两种：直接硝化法和绝热硝化法。

1、直接硝化法是将苯用混酸直接硝化生产硝基苯。

该办法又有不同生产工艺路线。

a、锅式间歇式持续硝化工艺b、环式硝化器持续硝化工艺c、锅环混用持续硝化工艺d、泵式持续硝化工艺这四种工艺共用长处是工艺技术成熟，操作易掌握，设备材料较普通，常压低温，重要缺陷是设备腐蚀严重，副产稀硫酸浓缩回收需耗大量能源。

当前各生产厂家以其技术优势和能源优势不同而各自采用适合自己状况不同工艺。

2、绝热硝化法：绝热硝化法是由美国氰胺公司和加拿大工业公司联合开发，并在美国罗比康公司和第一化学公司建成了工业化生产装置。

该法是将过量苯和硝酸与硫酸混合物加至一组反映器中，与135度和0.5Mpa压力下进行持续硝化反映，将反映物与稀硫酸分离，反映产物经中和、水洗和精制得到成品硝基苯，稀硫酸在真空下闪蒸出水后浓缩至70---75%循环使用。

该工艺突出长处在于反映热被稀硫酸吸取，硝化反映器内不需设立复杂冷却系统，节约了浓缩所需大量能耗。

该工艺还不能在国内普遍推广，重要障碍是对设备材料苛刻规定及昂贵工程造价。

国内硝基苯生产技术重要有锅式串联持续生产工艺和环式串联持续生产工艺。

使用锅式串联持续生产工艺厂家重要有南化工业公司等7家，采用环式串联持续生产工艺厂家有烟台合成革厂和河南化工厂两家，而两家工艺和设备又有所部同，砚台合成革厂为两器串联，河南化工厂为三器一锅串联。

硝基苯生产工艺硝基苯是一种重要的有机化合物，在化工领域有着广泛的应用。

下面咱们就来好好聊聊硝基苯的生产工艺。

咱们先来说说硝基苯生产的原料准备。

这就好比要做一顿美味的大餐，得先把食材准备齐全。

生产硝基苯，主要的原料是苯和硝酸。

这苯呢，得是纯净无杂质的，就像咱们选大米做饭，不能有沙子和小石子。

硝酸也得是浓度合适、质量上乘的，要不然这“菜”可就做不好啦。

接下来就是反应过程啦。

把苯和硝酸放到反应釜里，就像把食材放进锅里煮一样。

不过这个过程可不像煮面条那么简单，得控制好温度、压力还有搅拌速度。

温度太高或者太低，反应都可能进行得不顺利。

比如说有一次，在一个工厂里，因为温度没控制好，反应变得特别剧烈，差点就出了事故。

那场面，可把工人们吓得够呛。

所以啊，这温度控制可太重要了。

然后是分离和提纯。

反应完了得到的混合物里面，除了硝基苯，还有一些杂质。

这时候就得用各种方法把硝基苯给分离出来，并且提纯到足够高的纯度。

这就好像从一堆水果里挑出最好的苹果一样，得有耐心，还得有技巧。

在整个生产过程中，安全措施也是至关重要的。

硝基苯可是有一定危险性的东西，稍微不小心，就可能会造成严重的后果。

我就听说过一个工厂，因为安全措施没做到位，导致硝基苯泄漏，不仅造成了环境污染，还让不少工人身体受到了伤害。

所以啊，每一个环节都得严格遵守安全规定，不能有丝毫的马虎。

再说说设备维护吧。

生产硝基苯的设备就像咱们家里的电器一样，得经常保养和维修。

如果不注意维护，设备出了故障，那生产就得停滞，损失可就大了。

有个工厂因为长期没有对设备进行彻底的检修，结果在生产过程中设备突然坏掉，停产了好几天，损失了不少钱。

最后，产品质量检测也是不能少的。

只有检测合格的硝基苯才能出厂销售。

这就像是咱们考试，只有成绩合格了才能通过。

不合格的硝基苯就得重新加工或者处理掉。

总之，硝基苯的生产工艺是一个复杂而又精细的过程，每一个环节都需要严格把控，才能生产出高质量的硝基苯。

这就和咱们做任何事情一样，只有认真、细心，才能把事情做好。

硝基苯生产工艺流程
硝基苯是一种重要的有机化学原料，广泛应用于医药、染料、香料等行业。

以下是硝基苯的生产工艺流程。

硝基苯的生产主要有硝化和还原两个步骤。

硝化是将苯基化合物硝化成硝基苯的过程。

硝化反应的反应条件有很高的要求，需要进行程控，以保证反应的安全性和高效性。

硝化反应的基本工艺流程如下：
1. 原料准备：将苯和硝酸适量加入反应釜中，同时加入稳定剂，如水和浓硫酸，以防止硝化反应过程中的副反应。

2. 加热反应：将反应釜加热到适当的温度，通常在100-120℃
之间。

硝化反应是一个放热反应，因此需要控制反应的温度以防止过热引起爆炸。

还原是将硝基苯转化为苛性钠还原生成苯胺的过程。

还原反应需要进行在惰性气氛下进行，以防止反应混入空气中的氧气，产生爆炸。

还原反应的基本工艺流程如下：
1. 过程准备：将硝基苯和合适的还原剂（如苛性钠）加入反应釜中。

注意，硝基苯是易燃易爆物质，要注意防火防爆。

2. 惰性气氛保护：将反应釜置于惰性气体氮气保护下，以防止空气中的氧气进入反应。

3. 加热还原：将反应釜中的硝基苯和还原剂加热到适当的温度，通常在180-200℃之间。

还原反应是一个放热反应，需要控制
反应的温度和反应速率。

以上就是硝基苯生产的基本工艺流程。

硝基苯的生产过程中要注意安全，严格控制反应条件，以确保产品质量和生产效率。

同时，也要加强环境保护，有效控制废气和废液的排放，做好工艺过程的能耗优化工作。

绝热硝化装置岗位作业指导书第一章：工艺说明第一节、工艺技术简介原料苯和硝酸在脱水剂硫酸的催化作用下硝化反应生成硝基苯，同时放出大量的反应热：H2SO4C6H6 + HNO3————C6H5NO2 + H2O + 27.0Kcal/mol目前工业化的苯硝化制取硝基苯的方法主要有：1、等温硝化工艺包括传统硝化工艺和泵式硝化工艺两种。

1.1 传统硝化工艺反应器和冷却装置为一个整体，用冷却水将反应热移出，以维持正常的恒温反应,确保生产安全。

反应中硫酸被生成水稀释，需另设硫酸浓缩装置回收硫酸循环使用。

目前我国工业化的硝基苯装置均为传统硝化工艺，只是在硝化反应器的造型上有所不同。

大多数厂家选用多釜串联硝化，也有厂家采用环式或环式和釜式相结合的串联硝化，如一环三釜、二环二釜等。

传统硝化工艺的优点是技术简单，操作方便，产品质量稳定。

主要缺点是反应温度较高、反应时间长，产品质量低，物料返混严重，易过硝化，硝基苯需精制，分离出的硝基苯残液具有爆炸危险，处理困难，污染环境。

其硝化和硝基苯精制的不安全因素多，必须设置事故电源和事故冷却水，以保证安全生产和停车。

1.2 泵式硝化本方法由瑞典国际化工有限公司于八十年代开发并实现工业化。

国内沧州TDI装置的甲苯硝化即采用该工艺。

其特点是反应器和换热器组成一个回路反应器，大量的硫酸和反应物在泵内强烈混合，反应在几秒种内完成，反应热在列管换热器中由冷却水带出。

泵式硝化的优点是反应速度快，温度低，副产物少，产率高，硝基苯无需精制，设备小，产量大，生产安全可靠，但需另设废酸浓缩装置。

2、绝热硝化七十年代初英国的ICI公司与美国的氰胺公司共同开发了绝热硝化技术，并实现了工业化。

目前世界上已有多套绝热硝化装置。

绝热硝化突破了硝化反应必须在低温下恒温操作的概念，取消了冷却装置，充分利用混合热和反应热使物料升温，通过控制混酸组成以确保反应的安全进行，并利用废酸的显热进行闪蒸，从而大大减少废酸浓缩所需热能，并使之循环利用。

硝基苯装置绝热硝化反应的简史苯的绝热硝化的概念是杜邦在大约50 年前所申请的美国专利文献中提出来的。

当时所述的工艺是一间歇式硝化反应, 即在一个反应罐中, 通过搅拌和使用非常过量的硫酸进行硝化反应, 然后通过一个真空闪蒸浓缩器把剩余未反应的硫酸浓缩。

该工艺的特点是其较低的能耗, 因为硝化反应的反应热被用来浓缩反应后的硫酸溶液, 以及过程本身的安全性。

硫酸既是催化剂, 传热的载体。

随后苯的连续的绝热硝化工艺被提出和开发应用。

NORAM 公司独立完成的工作导致了亲电反应器的开发和应用, 并成功地使得5个世界级规模的生产装置成功地达到了满负荷的运行, 包括在英国Wilton的ICI 聚胺酯装置(现名为Huntsman聚胺酯装置), 然后是最近的德国Uerdingen 的Bayer 公司。

而前者则是目前世界上最大的MNB 生产装置。

该装置的反应器系统证明是硝化反应系列最可靠性能的简化。

并大大增加了该工艺本身的安全特征。

与传统的系统相比, 亲电子反应器的硝化系统提供一个显著的和增加的反应速率, 不仅通过在所选择的工艺条件下进行协调操作, 可以遏制副产品的生产, 而且该系统中没有转动部件, 这样就极大地减少了装置在日后运行中的维修工作量和开支。

通过强大的试验装置和工业规模装置的工作, NORAM 还掌握了一些关键的, 能够控制异相系统中硝化速率的工艺参数。

这导致了对硝化反应的化学和所涉及的反应动力学过程都有了一个崭新的和先进的理解。

关于亲电子反应器系统和在新的工艺条件下的使用, 在美国和欧洲都申请了专利保护。

MNB 工艺说明概述该装置包括了NORAM 的专利设备亲电子反应器和工艺系统,以及硫酸闪蒸器(SAFE) 和产品净化系统的专有设计。

亲电子反应器的具体设计又加强了工艺过程的内在安全特性。

此反应器和其柱塞流特征, 与传统搅拌式反应器相比, 提供了一个非常快的反应速率。

新近的对反应器设计的改进和该善, 特别是对喷射冲击部件的安放, 更是进一步增加了反应的动力。

硝基苯合成工艺性质和用途硝基苯是有机化合物，无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。

难溶于水，密度比水大；易溶于乙醇、乙醚、苯和油。

遇明火、高热会燃烧、爆炸。

与硝酸反应剧烈。

硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。

作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。

用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。

硝基苯主要合成工艺有传统硝化法、硝酸硝化法、混酸硝化法、绝热硝化法、氮的氧化物硝化法等，下面小七对他们的工艺进行逐一介绍。

1、传统硝化法传统硝化法主要分三部分：反应部分、洗涤提纯部分、废酸提浓部分。

反应部分将苯和混酸同时进入到釜式硝化反应器中进行硝化反应。

硝化反应器一般带有强力搅拌的反应釜，内部装有冷却蛇管，以导出反应热。

硝化反应器一般为串联操作，物料在反应器中停留15分钟。

反应完成后，反应产物连续由硝化反应器进入分离器，分为有机相和酸相，有机相即粗硝基苯，去洗涤提纯部分，而酸相即为稀释后的硫酸，去废酸提存部分。

传统硝化法的优点有硝化能力强，反应速度快，硝化产率高，可使硝化反应平稳进行，产品纯度较高，不易发生氧化等副反应。

但是对于消化设备要求具有足够的冷却面积，必须在硝化锅中装置蛇管耗用大量冷却水冷却，使公用工程费增高，条件不易控制，酸、纯苯及氧化氮对黄精污染严重。

2、硝酸硝化法硝酸硝化法很早就被提出，主要困难是反应生成水会使硝酸浓度下降，从而导致消化速率的下降，因而必须设法保持较高的硝酸浓度。

而且设备必须是不锈钢材质，投资较高，而且要是反应过程中硝酸保持高含量，还需有耐腐蚀精馏装置。

该方法虽然陆续有新研究成果发表，但迄今为止尚未在生产中普遍推广。

3、混酸硝化法混酸硝化工艺过程主要包括混酸配置、硝化、产物分离、产品精制、废酸处理等工序。

混酸硝化法是硝酸硝化法的改良。

显著优点有：消化能力强，反应速度快，硝化产率高；硫酸比容大，能吸收硝化反应中放出的热量，传热效率高，可是硝化反应平稳的进行；产品纯度较高，不易发生氧化等副反应。

石油苯绝热硝化生产硝基苯工艺过程描述石油苯绝热硝化生产硝基苯工艺过程描述一、总则生产单硝基苯(MNB)主要是实现下例反应：Benzene苯Nitric Acid硝酸Nitrobenzene硝基苯Water 水绝热法反应器的应用，原则上是实现了将反映过程中产生的热量，不是用冷却器去冷却掉，而是直接在反应系统内用于浓缩废酸。

要满足极高的要求，重要的是使用合适的硝酸及硫酸的浓度，并可调整混合酸与苯的配比，以避免由于反应时释放热量过高，超出需要的范围。

为了避免将系统中的苯，被部分地蒸发掉，硝基苯的形成必须使用硫酸及硝酸-58-60%，并在一定的压力下，一定的温度范围内形成。

在分离器中将MNB分离出来后，对于反应时所形成的水分及由硝酸带入的水分，会在真空条件下，从废酸中被闪蒸出去，这样硫酸就被浓缩了，可在系统中继续用来进行硝化。

所有这些过程，包括硝化，分离出MNB，闪蒸水分，浓缩硫酸并再利用，都发生在同一个硝化回路内。

在控制系统中，对苯的硝化的限制及控制，通过特殊的计量装置对硝酸及苯的进量进行流量控制，并使用特殊设计的混合装置，进入硫酸中，使反应物料得到充分的混合，以保障得到所要求的产品质量。

为了能利用热量来蒸发水分，必须有载体的存在，这个载体能吸收反应的热能，并在一个允许的及可控的范围内，以保证生产线能安全得运行。

所以，很明显，就是利用了反应的混合液本身，而它的量必须选择在正好能达到这样的目的，即既作为热载体，又作为受热及传热媒体。

为了避免在反应中及消化反应后硝酸的损失，苯是过量的，以保证实现最大地硝酸的转换。

将硝化成的硝化芳烃分离出来后，在硫酸溶液中的水份可以用真空进行蒸发。

硝化混合物，需进行分离，将MNB分离出来，分离出来的粗MNB将被送入洗涤单元。

而废酸进入静态分离器，静态分离器连接着闪蒸单元，进一步将水分与硫酸分开，从而得到浓硫酸，返回系统，参加反应。

对于绝热硝化回路中剩余酸/废酸的温度和压力的选择，及闪蒸水分的真空度的选择，必须恰到好处地使得系统里的硫酸可被重复利用。