间二硝基苯生产工艺规程
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苯硝化生产硝基苯工艺过程与防范对策
苯硝化生产硝基苯工艺过程与防范对策摘要本文对硝基苯的生产工艺进行了简要阐述，分析了生产工艺危险性，并列举案例分析，最后针对硝基苯的安全生产，提出了安全预防措施，这对硝基苯的生产能长期、稳定、安全运行具有重要意义。
关键词：硝基苯工艺危险性预防措施引言硝基苯是一种重要的化工原料和中间体，用于生产苯胺、联苯胺、二硝基苯等多种医药和染料行业，也可用作于农药、炸药及橡胶硫化促进剂的原料，其中主要用途是制取苯胺和聚氨酯泡沫塑料，目前，90%以上的硝基苯用于生产苯胺[1-3]。
工业上硝基苯生产工艺过程主要包括苯硝化反应、硝基苯洗涤、硝基苯精馏等单元过程，生产过程中使用了大量易燃易爆、有毒有害、强腐蚀、强氧化的化学危险品。
由于苯硝化反应中副反应生成的杂质（主要是硝基酚盐类）爆炸危险性很高，而且极易积累在精馏塔釜等受热部位，监测和处理不及时就容易发生爆炸，使其生产过程中安全事故具有突发性、灾害性的特点。
因此对苯硝化生产硝基苯工艺过程进行危险性定量分析及对爆炸事故的安全研究，并提出具体的预防措施意义重大。
1 硝基苯生产工艺1.1硝基苯简介硝基苯，有机化合物，又名密斑油、苦杏仁油，无色或微黄色具有苦杏仁味的油状液体[4]。
化学式为C6H5NO2，难溶于水，密度比水大，相对密度1.205，熔点6℃，沸点210~211℃，闪点为87.8℃，爆炸下限为1.8%（93.3℃）。
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。
低毒，半数致死量（大鼠，经口640mg/kg），硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。
实验室制硝基苯由于溶有硝酸分解产生的二氧化氮而有颜色，除杂方式：加氢氧化钠溶液，分液。
1.2硝基苯的应用硝基苯是重要的基本有机化工原料，用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业，经催化加氢或铁粉还原可得苯胺，这是硝基苯的最主要用途，由苯胺进而生产各种有机中间体，广泛应用于合成皮革（MDI）、橡胶、医药、农药、军事及其他工业[5-10]。
对二硝基苯的合成路线
对二硝基苯的合成路线1.引言1.1 概述二硝基苯是一种常见的有机化合物，具有广泛的应用领域，特别是在染料、炸药和药物合成等方面。
本文主要介绍了二硝基苯的合成路线。
二硝基苯的合成方法有多种，可以通过不同的反应途径得到。
其中最常见的方法是通过硝基化反应获得。
硝化反应是一种将有机物中的氢原子替换为硝基基团的反应，采用硝酸和底物进行反应。
本文将重点介绍两种常用的二硝基苯的合成方法。
第一种方法是将苯基聚合物与硝酸反应，在酸催化下发生硝基化反应，得到二硝基苯。
第二种方法是通过对硝基甲苯的还原反应得到二硝基苯。
这两种方法各有优劣，根据具体需求可以选择适合的合成路线。
在本文的后续内容中，将详细介绍这两种合成方法的具体步骤、反应条件和实验操作，以及反应机理的解析。
同时，我们还将对这两种方法进行对比分析，讨论它们的优劣势和适用范围，为读者提供更全面的了解。
通过对二硝基苯的合成方法进行研究和探讨，可以为相关领域的科学研究和工业生产提供重要的参考和指导。
同时，也有助于扩展我们对有机合成反应的认识和理解，提高我们在有机化学领域的研究水平。
文章的后续部分将详细介绍二硝基苯的合成方法，同时总结并展望相关研究的发展方向。
通过本文的阅读，读者将对二硝基苯的合成有更深入的了解，并可以运用这些合成方法开展自己的研究工作。
让我们一起深入探索二硝基苯的合成路线，为有机化学领域的发展做出贡献。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以描述整篇文章的组织结构和各个部分的内容安排。
具体可以按照以下内容编写：文章结构部分：本文将按照以下结构进行论述：引言、正文和结论。
引言部分将首先对二硝基苯的概念进行概述，介绍其重要性和应用领域。
接着，将阐明本文的目的和意义，以及为什么选择这个主题进行研究。
正文部分将分为两个主要部分：二硝基苯的合成方法1和合成方法2。
其中，合成方法1将介绍某一种具体的合成路线，包括所需的原料、反应条件和步骤等。
合成方法2将介绍另一种不同的合成途径，对比分析两种合成方法的优缺点，并提供相关的实验数据和反应机理说明。
硝基苯工艺规程
3、酸性硝基苯的中和、水洗
液碱的配制：液碱由液碱泵打碱到配碱罐循环，同时 打开软水稀释，其加软水量和液碱加料量为2：1，使碱 浓度在10%左右，当配碱罐（V517）液位达80%停止配 碱，再用液碱泵将稀碱送到稀碱高位槽备用。
自硝化分离器分离后的酸性硝基苯溢流至中和锅， 10%液碱从稀碱高位槽底部经流量计流入混合器中，同 时回收软水从软水高位槽（V519）经流量计流入混合器 中与稀碱混合，经混合稀释至3-5%浓度的稀碱流入中和 锅（F506），控制其出口PH在9-10，使酸性硝基苯得以 中和，中和后的硝基苯与废水由溢流管流出，沿切线方 向进入中和分离器（V521）中部，分离后上层废水去废 水捕集器（V534），下层硝基苯去一水洗锅（F507）， 一水洗锅（F507）所用洗水系从二水洗锅（F508）水洗 后回收水，从一水洗锅（F507）中溢流出的硝基苯沿切 线方向进入一水洗分中部，分离后下层粗硝基苯流入二 水洗锅（F508），上层废水去废水捕集器（V534）。
4、产品用途：
硝基苯是重要的有机化工原料之一，用 于生产多种医药和染料中间体，例如用硝 基苯经磺化可生产硝基苯磺酸。也可直接 还原重排生产对氨基酚还可以进一步硝化 制得一系列中间体等。
硝基苯最大用途是用作生产苯胺。
二、原料规格
三、生产原理及主要化学反应
1、苯的硝化 主反应：
反应机理：HONO2++H2SO4→NO2++H2O+HSO4-
冀衡集团蓝天化工有限公司
硝基苯 工艺流程
主讲：冯世华
2011-04-09
主要内容：
产品说明 原料规格 生产原理及主要化学反应 工艺过程的叙述（附流程示意图） 不正常现象及其原因和处理办法 生产操作
间苯规程(间羟基苯甲酸车间工艺操作规程)
1 岗位任务1.1 磺化工序在磺化反应釜中，用苯甲酸与发烟硫酸进行反应制备间羧基苯磺酸。
1.2 盐析工序利用氯碱车间电解工段送来的精制盐水配制密度为1.13的NaCl 溶液。
在盐析反应釜中，利用配制好的盐水与磺化工序制备的间羧基苯磺酸反应制得间羧基苯磺酸钠。
利用离心机将盐析釜析出的间羧基苯磺酸钠甩干装袋后送往碱熔工序。
1.3 碱熔工序在碱熔反应釜中，利用盐析工序制备的间羧基苯磺酸钠固体与片碱反应制备碱熔物。
1.4 过滤工序在脱色釜中，用水溶解碱熔物并降温冷却。
利用板框式过滤机对脱色釜冷却后的碱熔物进行过滤，滤出杂质，滤液送中和工序。
1.5 中和工序在配酸釜中，利用76%的废硫酸配制浓度为50%的稀硫酸。
在中和釜中，用工艺水将过滤工序滤出的滤液密度调至 1.13～1.20，然后利用配制好的稀硫酸与调好的滤液反应制备间羟基苯甲酸。
利用离心机将间羟基苯甲酸甩干送干燥包装工序。
1.6 干燥包装工序将间羟基苯甲酸湿料烘干、粉碎、包装成品。
2 反应原理2.1 磺化+ H2SO4·SO3+ H2SO4SO3H2.2 盐析+NaCl+ HCl ↑SO 3H SO 3Na副反应：H 2SO 4（浓） + NaCl Na 2SO 4 + HCl ↑2.3 碱熔+ NaOH + Na 2SO 3 + H 2OSO 3Na ONa2.4 中和+ H 2SO 4 + Na 2SO 4OH3 工艺流程叙述将苯甲酸与发烟硫酸投入磺化釜中进行反应制得间羧基苯磺酸；之后过料至盐析釜中与在盐水配水槽中配制好的饱和盐水进行反应制得间羧基苯磺酸钠；将制得的间羧基苯磺酸钠打入离心机中甩干、装袋后投入碱熔釜中，与片碱进行反应制得碱熔料；再将碱熔料投入脱色釜中，溶解、降温，在板框式压滤机中过滤，滤液用滤液泵打入中和釜中与在配酸釜中配制好的硫酸进行反应制得粗品间羟基苯甲酸；将粗品放料到离心机中甩干送干燥包装工段进行烘干、粉碎、包装，制得成品间羟基苯甲酸。
硝基苯基本工艺介绍
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。
年产12000吨二硝基苯工艺设计书
年产12000吨二硝基苯工艺设计书1.1设计的目的，意义及要求设计的目的及意义化工课程设计是高等工业学校各专业教学计划的重要组成部分，是学生在毕业前进行的、全面运用所学的专业知识的综合训练，是培养学生综合素质和解决工程实际问题能力的一个重要的实践性教学环节。
该过程是学生在校期间所学知识、理论及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得到激发的过程，是对各专业教学目标、教学过程、教学管理和教学效果的全面检验。
化工课程设计教学环节的教学目的是对学生从事科学研究的基本训练，是在教师指导下，通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探求真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养，培养学生开展科学研究的方法。
使学生了解本学科的发展动态和最新科学技术，检验学生综合运用基础理论、基本知识和基本技能，解决科学与技术领域有关问题的能力，检验科研基本训练的实际效果。
工程设计是工程师工作实践中最富创造性的内容。
设计能力不同于理论分析能力、表达能力和动手能力，它是一种如何将思维形式的知识转化为客观上尚未存在而可以实现的物质实体的创造能力，即不仅是认识客观、表现客观而且是创造客观的能力。
因此设计能力的培养对工科学生尤为重要。
具体来讲化工课程设计有如下目的、意义：(1）通过课程设计的训练，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。
(2）在课程设计中着重培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力，结合课题的需要更应注意培养学生独立的获取新知识的能力。
(3）通过化工课程设计加强对学生计算、绘图、实验方法、数据处理、编辑设计文件、使用规范化手册等最基本的工作实践能力的培养。
(4）通过化工课程设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与他人合作的工作作风。
设计的要求化工生产具有连续化、自动化程度高，且生产过程具有易燃、易爆、易腐蚀、能耗大、对环境有污染等特点。
硝基苯的制备
浓硫酸稀释
浓硫酸密度比水大得多，直接加入水会使水浮 在硫酸表面，大量放热而使酸液沸腾，造成事故。 因此，浓硫酸稀释时，常将浓硫酸沿器壁慢慢 注入水中（烧瓶用玻璃棒引流），并不断搅拌，使 稀释产生的热量及时散出。（由图为操作方式） 切不能将顺序颠倒，这样会引发事故。切记 “酸入水，沿器壁，慢慢倒，不断搅”。注酸入水 不断搅拌 稀释好的硫酸应冷却至室温后存放入试剂瓶中。
在100ml锥形瓶中加入146ml浓硝酸把锥形瓶放入冷水浴中在摇动条件下将200ml的浓硫酸慢慢加入浓硝酸中2苯的硝化是一个放热反应在开始加入混酸时硝化反应速度较快每次加入的混酸量宜为0510ml随着混酸的加入硝基苯逐渐生成反应混合物中苯的浓度逐渐降低硝化反应的速度也随之减慢所以在加后一半混酸时每次混酸可加入1520ml
硝化反应过程的主要危险性及安全措施
1．硝化反应的主要危险性 (1)、硝化反应是放热反应，温度越高，硝 化反应的速度越快，放出的热量越多，越极 易造成温度失控而爆炸。 (2)、被硝化的物质大多为易燃物质，有的 兼具毒性，如苯、甲苯、脱脂棉等，使用或 储存不当时，易造成火灾。
(3)、混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性，与 有机物特别是不饱和有机物接触即能引起燃 烧。硝化反应的腐蚀性很强，会导致设备的 强烈腐蚀。混酸在制备时，若温度过高或落 入少量水，会促使硝酸的大量分解，引起突 沸冲料或爆炸。 (4)、硝化产品大都具有火灾、爆炸危险性， 尤其是多硝基化合物和硝酸酯，受热、摩擦、 撞击或接触点火源，极易爆炸或着火。
(4)、硝化过程应严格控制加料速度，控制硝化反 应温度。硝化反应器应有良好的搅拌和冷却装置， 不得中途停水断电及搅拌系统发生故障。硝化器应 安装严格的温度自动调节、报警及自动连锁装置， 当超温或搅拌故障时，能自动报警并停止加料。硝 化器应设有泄爆管和紧急排放系统，一旦温度失控， 紧急排放到安全地点。 (5)、处理硝化产物时，应格外小心，避免摩擦、 撞击、高温、日晒，不能接触明火、酸、碱等。管 道堵塞时，应用蒸气加温疏通，不得用金属棒敲打 或明火加热。 (6)、要注意设备和管道的防腐，确保严密不漏。
硝基苯的生产
绝热硝化法
用绝热硝化法生产硝基苯是将超过理论量10%的苯和预热至90℃的混酸， 连续加到5个串联着的硝化锅中，在0.44MPa压力下反应，物料出口温度为 132~136℃，分离出的废酸进入硫酸浓酸器，直接浓酸至硫酸的质量分数达 68%~70%，可用于配制浓酸，有机相经水洗、碱洗，除去其中的硫酸和酚类 化合物，蒸去未反应的苯，即得硝基苯。
二、生产成本估算及质量产率
（完成者：朱荣荣）
1. 了解原料的价格
苯 3200元/t 纯度99.8%
硝酸1900元/t 纯度98%
硫酸500元/t 纯度98%
烧碱550元/t 纯度48%
讯”
——源自“中国化工市场七日
苯14元/500ml AR(分析纯)
硝酸10元/500ml AR
硫酸10元/500ml AR
通过洗涤器除去。
• 防护措施：
• 呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，佩戴过滤式防毒面具 （半面罩）。紧急事态抢救或撤离时，佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护：戴安全防护眼镜。身体防护：穿透气型防毒服。 手防护：戴橡胶耐油手套。其他防护：工作现场禁止吸烟、 进食和饮水。及时换洗工作服。工作前后不饮酒，用温水 洗澡。注意检测毒物。实行就业前和定期的体检。
640
0.0058
515
0.0018
3.3
0.0006
8
0.0024
• 工业成本
（2.9×2×640+0.9×2×515+0.3×2×3.3+1.2×2×8）
=4660.18元
硝基苯：
• 急性毒性：LD50：489 mg/kg(大鼠经口)；2100 mg/kg(大 鼠经皮) LC50：无资料亚急性和慢性毒性：刺激性：家兔经眼： 500mg/24小时，轻度刺激。家兔经皮： 500mg/24 小时， 轻度刺激。
硝基苯的制作工艺
应急处理处置方法 • 一、泄漏应急处理 • 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限 制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸 器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。 防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。当硝基苯洒在地 面时，立即用沙土、泥块阻断漏液的温延，配戴好面具、 手套，将漏液或漏物收集在适当的容器内封存，用沙土或 其它惰性材料吸收残液，转移到安全地带。立即仔细收集 被污染土壤，转移到安全地带。当硝基苯倾倒在水面时， 应迅速切断被污染水体的流动，以免污染扩散。中毒人员 立即离开现场，到空气新鲜的地方，脱去被沾染的外衣， 用大量的水冲洗皮肤，漱口，大量饮水，催吐，即送医院。 着火时用大量水和干粉、泡沫、二氧化碳等灭火器灭火。 接触硝基苯的人员严禁饮酒，以免加重加速毒性作用。沿 地面加强通风，以驱赶硝基苯蒸气。
• 副反应：C6H5- NO2+ HONO2 +H2SO4(催化剂 )→C6H4-(NO2)2+ H2O • 药品：苯8.9mL（7.8g，0.1mol），硝酸（d=1.40） 7.3mL(0.11mol),浓硫酸（d=1.84） 10mL(0.18mol),10%碳酸钠溶液，饱和食盐水，无 水氯化钙。
应急处理处置方法
• 二、防护措施 • 呼吸系统防护：可能接触其蒸气时，佩戴过滤式防 毒面具(半面罩)。紧急事态抢救或撤离时，建议佩 戴自给式呼吸器。 • 眼睛防护：戴安全防护眼镜。 • 身体防护：穿透气型防毒服。 • 手防护：戴防苯耐油手套。 • 其它：工作现场禁止吸烟、进食和饮水。及时换洗 工作服。工作前后不饮酒，用温水洗澡。注意检测 毒物。实行就业前和定期的体检。
应急处理处置方法 • 三、急救措施 • 皮肤接触：立即脱去被污染的衣着，用肥皂水和清水彻底 冲洗皮肤。就医。 • 眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 • 吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如 呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就 医。 • 食入：饮足量温水，催吐，就医。 • 灭火方法：消防人员须佩戴防毒面具、穿全身消防服。喷 水冷却容器，可能的话将容器从火场移至空旷处。灭火剂： 雾状水、抗溶性泡沫、二氧化碳、砂土
年产12000吨二硝基苯工艺设计书
年产12000 吨二硝基苯工艺设计书1.1 设计的目的，意义及要求设计的目的及意义化工课程设计是高等工业学校各专业教学计划的重要组成部分，是学生在毕业前进行的、全面运用所学的专业知识的综合训练，是培养学生综合素质和解决工程实际问题能力的一个重要的实践性教学环节。
该过程是学生在校期间所学知识、理论及各种能力的综合应用与升华,是创新潜能得到激发的过程，是对各专业教学目标、教学过程、教学管理和教学效果的全面检验。
化工课程设计教学环节的教学目的是对学生从事科学研究的基本训练，是在教师指导下，通过毕业论文的教学过程，培养学生探求未知、探求真理的科学精神，以及优良的科学品质与科学素养，培养学生开展科学研究的方法。
使学生了解本学科的发展动态和最新科学技术，检验学生综合运用基础理论、基本知识和基本技能，解决科学与技术领域有关问题的能力，检验科研基本训练的实际效果。
工程设计是工程师工作实践中最富创造性的内容。
设计能力不同于理论分析能力、表达能力和动手能力，它是一种如何将思维形式的知识转化为客观上尚未存在而可以实现的物质实体的创造能力，即不仅是认识客观、表现客观而且是创造客观的能力。
因此设计能力的培养对工科学生尤为重要。
具体来讲化工课程设计有如下目的、意义：(1) 通过课程设计的训练，使学生进一步巩固加深所学的基础理论、基本技能和专业知识，使之系统化、综合化。
(2) 在课程设计中着重培养学生独立工作、独立思考并运用已学的知识解决实际工程技术问题的能力，结合课题的需要更应注意培养学生独立的获取新知识的能力。
(3) 通过化工课程设计加强对学生计算、绘图、实验方法、数据处理、编辑设计文件、使用规范化手册等最基本的工作实践能力的培养。
(4) 通过化工课程设计的训练，使学生树立起具有符合国情和生产实际的正确的设计思想和观点；树立起严谨、负责、实事求是、刻苦钻研、勇于探索并具有创新意识及与他人合作的工作作风设计的要求化工生产具有连续化、自动化程度高，且生产过程具有易燃、易爆、易腐蚀、能耗大、对环境有污染等特点。
间二硝基苯生产工艺规程
主反应：+ HNO3 = NO2 +H2O22+HNO3 = 2 +H2O副反应：2+HNO3=O22 +H2O23.3酸性二硝基苯的中和精制，酸性二硝基苯中含有酸（主要为硝酸）和副反应生成的邻、对二硝基苯，用氢氧化钠中和酸性硝基苯中的硝酸，利用亚硫酸钠磺化取代反应，生成不溶于水的邻、对硝基苯磺酸钠，以达到精制的目的。
3.4精制锅的间二硝基苯的水洗。
用水洗去除中和精制后产生的少量的碱和邻、对硝基苯磺酸钠，从而制得高纯度的间二硝基苯。
有关反应如下：NO2 SO3Na+Na2SO4 2 +H2O2NO22 +Na2SO4 NO23Na +NaNO23.5硝化反应的抽取。
用硝基苯萃取硝化废酸中的二硝基苯，同行斯硝基苯同硝化废酸中的剩余硝酸反应生成二硝基苯。
抽取后的废酸送浓酸岗位提炼后循环使用或外售。
硝基苯抽取后成为酸性硝基苯，作为硝化的原料。
有关反应如下：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O四、工艺过程的叙述4.1各种原料的接受4.1.1粗硝基苯从硝基苯车间粗硝基苯储罐由输送泵送到本工段硝基苯计量槽（V102）中。
4.1.2硫酸从废酸回收工段浓缩岗位槽自流到本工段硫酸计量槽（V105）中。
4.1.3 .98%硝酸从硝基苯工段硝酸储罐经泵送至本工段硝酸计量槽（V104）中4.1.4.30%的液碱从硝基苯工段液碱储罐经泵送至本工段液碱计量槽（V106）中。
4.1.5亚硫酸钠经提升机（LS101）送至三楼，供亚硫酸钠配制罐（104AB）使用。
4.2硝基苯的硝化4.2.1硝化开车前的检查和准备1）检查硝化锅各部位是否正常，水压、汽压、电压是否稳定，温度计，真空表，报警装置是否好用。
2）硝化锅的数字显示仪和记录仪，两表温差不能超过2度，并记录好两表的同步温度水温差。
3）领取操作记录表，做好记录。
4.2.2.硝化工序正常停车1）反应达到终点，确认合格，放料完毕后，即可停搅拌，继续通冷却水，直至室温（或<40度）可停冷却水。
【免费下载】实验八 间二硝基苯的合成
使反应温度不超过15～20℃。
当所有硝基苯加完后，继续在55℃下搅拌1小时，随后加温到35℃，以熔化析出的二硝基苯,并在搅拌下倾人125g冰内。
过滤出二硝基苯，用冷水洗涤。
再将其加入50mL水中，加热熔化，并加入纯碱中和石蕊试纸呈碱性。
倾泻去上部水层，再以50mL热水洗涤一次，即得到粗制二硝基苯；4. 精制；将粗制品二硝基苯加入62.5mL水中，加热到80℃，加入0.325g乳化剂（如肥皂，土耳其红油，拉开粉等）．在良好搅拌下，于30分钟内加入2.5g结晶亚硫酸钠，继续在90～95℃搅拌2小时。
当异构体溶解在溶液内时，混合物就变成深棕色。
继续搅拌，冷却至室温，过滤出沉淀。
把沉淀溶化在62.5mL热水中，再搅拌冷却，得到几乎为白色的小结晶间二硝基苯，在90℃以下干燥。
5. 干燥，称重，计算产率；6. 测定熔点。
结果测试：熔点90.7~91.4℃，收率83%~90%。
六、实验报告要求实验之前要求学生写好实验预习报告，做下一个实验之前将上一个实验报告写完上交。
实验报告内容要求：实验目的；实验反应原理及装置图；实验反应式；所用试剂的理化常数、规格和用量；所用仪器；注意事项；实验步骤及现象；结果分析及讨论；转化率、产率的计算；改进意见；思考题解答。
七、思考题1. 影响硝化反应的因素有哪些？2. 写出二硝基苯精制的反应方程式。
3. 为什么间二硝基苯的制备要在强烈反应条件下进行？4. 本实验中，所用的混酸起始组成和终了组成如何计算？2.5g硫磺粉，在石棉网上加热，直至硫磺粉全部溶解。
如有固体杂质，过滤之，得澄清溶液。
2. 间硝基苯胺的制备在装有搅拌器、温度计、球形冷凝管和滴液漏斗的100ml四口烧瓶中，加入6.3g间二硝基苯及50mL水。
加热到微沸，剧烈搅拌使成很细的悬浮液。
然后在不断搅拌下，于20～25分钟内滴加上述多硫化钠溶液，滴加完毕后，继续加热煮沸20分钟。
用下法检验反应终点：用吸管吸取少量反应物，滴在用硫酸铜溶液浸渍过的滤纸上，若生成的硫化铜黑色斑点干20秒内不消失，即已达反应终点。
二硝基甲苯的生产工艺和合成应用
二硝基甲苯的生产工艺和合成应用二硝基甲苯(DNT)是一种主要基础化学品，广泛应用在医药、涂料、染料、橡胶和其他多种有机化工产品的合成制造过程中。
常用来生产二氨基甲苯、聚氨脂、甲苯二异氰酸酯( TDI)等化工产品，也可直接用作军事工业中的火炸药和发射药和用来生产三硝基甲苯(TNT )。
二硝基甲苯的年产量在百万吨以下，并以每年4-8%的增长率迅速增长!”。
二硝基甲苯生成途径有两种，一种是用硝基甲苯作原料在硫酸和硝酸的混合酸中与硝酸一段硝化反应获得二硝基甲苯，另一种方法是用甲苯为原料经过两段硝化反应生成二硝基甲苯。
工业生产中常用到的是两段硝化法，生产过程中通常会产生多种二硝基甲苯异构体。
因为化工生产中通常要用2,4-二硝基甲苯和2,6一二硝基甲苯两种异构体，所以工业生产中在硝化生产后都需要经过分离过程获得目标二硝基甲苯。
二硝基甲苯的典型生产工艺过程当今二硝基甲苯的主要生产工艺是两段硝化法，具体工艺是以甲苯为原材料，在硝硫混酸中反应，由甲苯分两步硝化成二硝基甲苯。
第一步反应是:由甲苯硝化生成一硝基甲苯;第二步是:由一硝基甲苯硝化生成二硝基甲苯。
这种工艺生产的产物主要是2,4-DNT和2,6-DNT，产品中2,4-DNT与2,6-DNT的质量比大概是80比20，俗称叫(80/20 )DNT。
其余四种结构的异构体(2,3-DNT; 2,5-DNT;3,4-DNT; 3,5-DNT)均为需要排除杂质和副产物。
1.1两段硝化法生产二硝基甲苯这种工艺的主要工艺流程为:原料、硝化、预洗、精制、干燥、成品、输送。
1.1.1原料原料工序主要是准备好生产二硝基甲苯所需的原料:甲苯、浓硝酸、稀硝酸、硫酸等原料，保证生产过程中所需要的各种原料及时准确输送到位。
1.1.2硝化硝化工序主要是经过两段硝化反应将甲苯硝化成二硝基甲苯。
一阶段硝化过程是在热水浴环境中按比例配制硫酸和硝酸的混合酸，再缓慢将甲苯加入混合酸液中，加热一段时间后就会反应生成一硝基甲苯，再经过冷凝分离出黄色油状的一硝基甲苯用作二段硝化的原料。
2,6二甲基硝基苯生产工艺
2,6二甲基硝基苯的生产工艺过程向50ml圆底烧瓶中加入4.2g（0.04mol）间二甲苯，搅拌下加入39.2g（0.40mol）98%浓硫酸及少量硫酸汞，加热，控制温度在100—105℃，搅拌1.5小时后冷至室温，得浅红色糊状物。
然后将产物在冰水浴上冷却，充分搅拌下将6g浓硫酸（98%）及3g发烟硝酸（99%）的混合物滴入圆底烧瓶中，滴加完毕，控制温度在30—35℃，继续搅拌20min，得白色糊状物，将其小心移入100ml圆底烧瓶中，冷却下加入50ml水稀释，调ph=4后水蒸气蒸馏至无油状液滴流出。
收集液由分液漏斗分出，水相用乙醚萃取2次，合并有机相，水洗1次，以碳酸氢钠调至中性，再水洗1次，经氯化钙干燥后，减压蒸馏，收集224—225℃（99.2Kpa）馏分，得淡黄色油状物4.7g，即为产品，收率78%。
另一种工艺流程：将间二甲苯投入硝化釜中，冷却至0—5℃，分批加入冷却后的混酸（56.5%硫酸、28%硝酸、15.5%水），第一次保持温度在15—17℃，在3小时内加完；第二次保持温度在17—25℃，在2小时内加完；最后滴加温度为25—30℃，在1小时内完成。
在25—30℃搅拌30min，将上层硝化物分出，用水洗至刚果红试纸显酸性为止，然后减压蒸馏得粗品，再进行蒸馏，收集78—85℃（667Pa）馏分，冷冻结晶，过滤即得2,6二甲基硝基苯，同时副产2,4二甲基硝基苯。
间二甲苯被硝化后，不仅生成2,4和2,6二甲基硝基苯，而且还生成少量的2,5二甲基硝基苯以及二硝基化合物；另外，体系内还有部分未被硝化的间二甲苯和水洗时残存的水分，组分十分复杂。
2,4和2,6二甲基硝基苯的沸点较高，二者的沸点差也较小，这就决定了如采用精馏过程只能在真空条件下进行，并应选择效率高、阻力小的高效填料作为传质元件。
西北大学化工系选用上海化工研究院开发的SW型网孔波纹填料，在直径200mm的填料塔中进行了工业规模的精馏实验。
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主反应：+ HNO3 = NO2 +H2O22+HNO3 = 2 +H2O副反应：2+HNO3=O22 +H2O23.3酸性二硝基苯的中和精制，酸性二硝基苯中含有酸（主要为硝酸）和副反应生成的邻、对二硝基苯，用氢氧化钠中和酸性硝基苯中的硝酸，利用亚硫酸钠磺化取代反应，生成不溶于水的邻、对硝基苯磺酸钠，以达到精制的目的。
3.4精制锅的间二硝基苯的水洗。
用水洗去除中和精制后产生的少量的碱和邻、对硝基苯磺酸钠，从而制得高纯度的间二硝基苯。
有关反应如下：NO2 SO3Na+Na2SO4 2 +H2O2NO22 +Na2SO4 NO23Na +NaNO23.5硝化反应的抽取。
用硝基苯萃取硝化废酸中的二硝基苯，同行斯硝基苯同硝化废酸中的剩余硝酸反应生成二硝基苯。
抽取后的废酸送浓酸岗位提炼后循环使用或外售。
硝基苯抽取后成为酸性硝基苯，作为硝化的原料。
有关反应如下：HNO3+NaOH=NaNO3+H2O四、工艺过程的叙述4.1各种原料的接受4.1.1粗硝基苯从硝基苯车间粗硝基苯储罐由输送泵送到本工段硝基苯计量槽（V102）中。
4.1.2硫酸从废酸回收工段浓缩岗位槽自流到本工段硫酸计量槽（V105）中。
4.1.3 .98%硝酸从硝基苯工段硝酸储罐经泵送至本工段硝酸计量槽（V104）中4.1.4.30%的液碱从硝基苯工段液碱储罐经泵送至本工段液碱计量槽（V106）中。
4.1.5亚硫酸钠经提升机（LS101）送至三楼，供亚硫酸钠配制罐（104AB）使用。
4.2硝基苯的硝化4.2.1硝化开车前的检查和准备1）检查硝化锅各部位是否正常，水压、汽压、电压是否稳定，温度计，真空表，报警装置是否好用。
2）硝化锅的数字显示仪和记录仪，两表温差不能超过2度，并记录好两表的同步温度水温差。
3）领取操作记录表，做好记录。
4.2.2.硝化工序正常停车1）反应达到终点，确认合格，放料完毕后，即可停搅拌，继续通冷却水，直至室温（或<40度）可停冷却水。
2）当全面停下来后，应在现场对整个情况进行核对。
以防止漏停或错停，即此才认为停车完毕，关闭硝化系统的记录仪表。
填写操作记录。
3）如属长时间停车，必须用空压打净蛇管及夹套内的水，以防止冻坏。
4.硝化过程的叙述：酸性硝基苯从萃取锅经酸性苯泵（P102AB）打入酸性硝基苯计量槽（V101AB），向硝化锅（R102AB）中先从硫酸计量槽（V105）加入规定的硫酸，打开硝化锅（R102AB）的搅拌装置，再从硝酸计量槽（V102AB）加入规定量的浓硝酸，同时开硝化锅蛇管及夹套的冷却水，冷却降温，硝酸加完后，冷却到锅温到30度，开始滴加酸性硝基苯计量槽（V101AB）中的酸性硝基苯，调节加料速度，加料时间半小时。
硝化温度不能超过80度，硝基苯加完后，缓慢升温到90度，继续保温35min，取样分析粗间二硝基苯的凝固点，以及废酸中硝酸的含量，合格后，降温至70-72度，在20min内加入精流量计计量的水进行稀释，稀释温度控制在85-90度静止约30min，分离后下层废酸放入抽取锅（R101a、b）中，用硝基苯萃取废酸中的硝酸和间二硝基苯，上层间二硝基苯放入精制釜（R103a、b）中。
4.2.3硝化工序正常停车1）反应达到终点，确认合格，放料完毕后，即可停搅拌，继续通冷却水，直至室温（或<40度）可停冷却水。
2）当全面停下来后，应在现场对整个情况进行核对。
以防止漏停或错停，即此才认为停车完毕，关闭硝化系统的记录仪表。
填写操作记录。
3）如属长时间停车，必须用空压打净蛇管及夹套内的水，以防止冻坏。
4.3精制反应及造粒包装4.3.1精制、造粒、包装开车前的检查和准备1)检查精制锅各部位是否正常，水压、气压、电压是否稳定，温度计，真空表是否良好，计量装置是否准确。
2）准备好包装袋。
3）领取操作记录表，做好记录。
4.3.2精制的工艺叙述：首先向精制釜中加入计量的清水，开启精制釜搅拌升温至70摄氏度，将硝化釜内的粗二硝基苯放入精制釜内，然后从碱计量槽（V106）加入30%的液碱到精制釜中，调整溶液PH值为7时，开始降温至79度以下，向精制釜内，加亚硫酸钠溶液亚硫酸钠的配制在亚硫酸钠配制锅（R104a、b）中加入规定量的水，然后加入亚硫酸钠，配制成11-17%的溶液，供精制使用。
精制釜精致温度控制在68-75度，精致时间90-110min，取样分析间二硝基苯的凝固点，合格后，降温到90度，静置30min分离后，上层废水流入集液罐（V110a、b）中。
升温至95度，保温30min后，加酸调节PH值5-6 ，开喷淋水降温至75度，75度以下用夹套水冷却至60度。
造粒样品分析合格后，物料流入以铺好抽滤布的抽滤槽（V109a、b、c、d)中。
开真空泵（P103a、b），集液罐及各阀门处于正常位置，开始放料，抽净后，用喷淋水洗料1-2次，洗涤合格后，经真空泵抽滤水后分析，分析合格后，进行包装，最终的间二硝基苯成品。
集液罐的废水放入废水池外排。
4.3.3精制、造粒、包装的正常停车1）反应达到终点后，确认和狗，放料完毕后，即可停搅拌。
2）当全面停下来以后，应对整个情况进行核对，以防止漏停和错停，确认后，即可停车完毕。
关闭记录系统，填写记录表。
3）如属长时间停车，必须用空压打净系统，以防止冻坏。
4.4萃取4.4.1萃取开车前的检查和准备1）检查萃取锅各部位是否正常，水压、电压、汽压是否稳定。
温度计是否良好。
2）记录表是否完全。
4.4.2萃取的工艺叙述：硝化锅下层的废酸通过管道流入萃取锅（R101A、B）中，开启搅拌，慢慢从硝基苯计量槽加入其中粗硝基苯，加完后搅拌30min，静置3小时，分离下层废酸去浓缩岗位。
经提浓后循环使用。
上层酸性硝基苯用酸性硝基苯泵（P110a、b）送往酸性硝基苯计量槽，功硝化使用。
4.4.3萃取正常停车1）反应到达终点，确认合格后，放料完毕后，即可停搅拌。
2）当全面停下来以后，应在现场整个情况进行核对，以防止漏停和错停，确认后即可停车完毕，填写操作记录表。
3）如属长时间停车，必须用空压打净系统，以防止冻坏。
4.5工艺流程简图五、不正常现象的原因及处理方法5.1硝化工序5.1.1硝化工序可能发生的不正常现象及处理方法5.1.2紧急情况的处理1）如遇停水、停电，应立即停止加料，继续加水冷却，并及时与负责生产指挥的领导部门联系。
2）用手盘车搅拌，注意锅内温度。
3）如果超过115度，紧急放料与事故池。
4）一旦管路阀门堵塞，用低压蒸汽吹扫，严禁用铁器敲打。
5）操作人员中毒立即撤离现场，送医救治。
6）发生火灾时应立即组织扑救，按事预案进行，并打报警电话119。
7）硝化锅维修时，要彻底洗净内残存物，管线加盲板，电源切断后，方可进行维修。
5.2精制、造粒、包装工序。
5.2.1可能发生的不正常现象5.2.2紧急情况的处理1）如遇停水停电，应立即停止搅拌，并及时与负责指导的有关部门联系。
2）一旦管线堵塞，用低压蒸气吹扫，严禁用铁器敲打。
3）操作人员中毒后，立即脱离现场，送医院观察治疗。
4）发生火灾时立即组织扑救，按时雇员进行，并打报警电话119。
5）设备维修时，要彻底洗净设备内残余物管线加盲板，电源切断后，方可进行维修。
5.3萃取工序5.3.1可能发生的不正常现象5.3.2紧急情况的处理1）如遇停水停电，应立即停止搅拌，并及时与负责指导的有关部门联系。
2）2）一旦管线堵塞，用低压蒸气吹扫，严禁用铁器敲打。
3）操作人员中毒后，立即脱离现场，送医院观察治疗。
4）发生火灾时立即组织扑救，按时雇员进行，并打报警电话119 5）设备维修时，要彻底洗净设备内残余物管线加盲板，电源切断后，方可进行维修。
六、操作条件一览表6.1硝化工序条件a.投硫酸量（L/批）：1680b.投硝酸量（L/批）：634c.投硝基苯量（L/批）：1500e.硝基苯加料速度（L/h）：220f.硝化温度（摄氏度）：30-80g.硝化时间（h）:6h.保温时间（h）:0.5i.保温温度（摄氏度）：90±2j.加稀释水量（L）：480-545k.稀释水温度（摄氏度）：80-95l.预警温度（摄氏度）：100m.报警温度（摄氏度）：1156.2精制工艺条件6.2.1中和工艺条件a.加碱量（L）：545-682b.中和温度（摄氏度）：80c中和时间（min）：30d中和PH值：6-76.2.2精制工艺条件a.加亚硫酸钠量（L）：1910-1977b.加亚硫酸钠的温度（摄氏度）：80c.精制温度（摄氏度）：70-75d.精制时间（min）：90-110e.静止时间（min）：30f.放母液温度（摄氏度）：90-856.2.3造粒工艺条件a.造粒温度（摄氏度）：95-78b.造粒时间（min）：20-30c.放料温度（摄氏度）：≤606.3萃取工艺条件a.加废酸量（L/批）：硝化废酸b.加硝基苯量（L/批）：1500c.加料速度（L/h）：400d.萃取温度（摄氏度）：95-78e.萃取时间（h）：4f.保温时间（h）：0.5g.保温温度（摄氏度）：40±0.5h.静止时间（h）：16.4抽滤a.抽滤时间（min）：60-90b.真空度（mpa）：≤-0.04七、三废排放八、每吨成品的消耗定额8.1原材料8.2动力九、安全生产的基本守则9.1所有与生产有关的人员必选掌握工艺规程，技术安全防火通则，经岗位培训考试合格后，方能上岗工作。
9.2上岗前，按岗位规程穿戴好劳保护具。
9.3原料硝基苯，产品间二硝基苯均属易燃、易爆、有毒物质，操作者班前班后6小时内，严禁饮酒，否则易产生中毒现象。
9.4管道阀门堵塞时，应用低压蒸汽吹扫干净，严禁用钝器敲击堵塞部位。
9.5操作者必须坚持岗位，操作中执行巡回检查制度，由不安全隐患及时处理及时汇报。
9.6发生着火时，必须立即组织扑救，并打火警电话：1199.7工房内严格控制硝基苯浓度5mg/m3，二硝基苯浓度小于1mg/m3。
9.8生产的产品必须及时运到指定地点储存，车间最多存量3吨。
9.9工房内灯具为防爆型灯具，生产时杜绝明火、水、电焊进入工房。
9.10停车检修时，硝化机、硝酸、精制机、硫酸计量槽用15%碱中和，再用大量水冲洗。
9.11保持设备表面无污垢，清洁。
9.12二层以上操作平台必须设有安全通道，保证事故时人员及时撤离现场。
9.13所有电机均为防爆型电极，所有设备有导线接地装置，硝化机放料口接有安全水池。
9.14管线法兰、阀门、有跨接线。
9.15生产区域设有防雷装置，每雨季前检查一次。
9.16对各种仪表，转动设备要定期检测。
9.17硝化和精制车间有通风机送风装置。
包装工房应有排风装置，并且有排风管要定期清理。
9.18设备检修时，需要焊接时一定要把设备清理冲洗干净，运到室外焊接。