[發(fā)明專利]洗滌二硝基甲苯的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380033646.3
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN104395280B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S·內(nèi)托;R·弗里茨;R·亨佩爾;H·阿拉德特;B·貝克爾;J·萊辛斯基;S·阿倫斯;H·赫爾曼;M·亨德爾;J·珀爾曼
• 申請（專利權(quán)）人: 巴斯夫歐洲公司;約瑟夫·邁斯納兩合公司
• 主分類號: C07C201/16
• 分類號: C07C201/16
• 代理公司: 北京北翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11285
• 代理人: 王媛;鐘守期

本發(fā)明涉及對甲苯硝化過程中獲得的包含二硝基甲苯(DNT)、硝酸、氮氧化物和硫酸的粗制混合物在分離硝化酸之后進行洗滌的方法。

更具體而言，本發(fā)明涉及一種用于洗滌來自甲苯在硫酸和硝酸的混合物中連續(xù)等溫硝化以形成DNT的過程中的含DNT的粗制混合物(以下也稱為粗制DNT)的方法，所述方法使得來自所述洗滌的洗滌水直接或在通過萃取除去溶于所述水中的DNT之后在水處理設(shè)備中進行生物處理且無需其它的物理或化學(xué)預(yù)處理，其中由水處理設(shè)備流出的廢水符合例如在德意志聯(lián)邦共和國的廢水條例，附錄22：化學(xué)工業(yè)中規(guī)定的毒性方面的要求。

在甲苯與混合酸以逆流方式在一個或兩個階段中連續(xù)等溫或絕熱硝化而形成DNT的過程中，在相分離之后總是得到粗制的硝基芳族產(chǎn)物，所述產(chǎn)物在進一步使用之前必須除去其中溶解的雜質(zhì)。除了在硝基芳族產(chǎn)物中以溶解形式或以微乳液形式存在的由硝酸、硫酸和氮氧化物組成的最終的硝化酸之外，粗制的DNT中也包含來自待硝化的芳族化合物發(fā)生次級反應(yīng)的氧化產(chǎn)物，例如單硝基甲酚、二硝基甲酚和三硝基甲酚，或芳族羧酸如單硝基苯甲酸和二硝基苯甲酸(以下稱為硝基苯甲酸或NBA)，及它們的降解產(chǎn)物。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在硝基芳族產(chǎn)物進行直接應(yīng)用、同分異構(gòu)分離或氫化以形成相應(yīng)的胺類之前，通過多階段洗滌以從粗制產(chǎn)物中除去這些雜質(zhì)。

對粗制的芳族硝基產(chǎn)物(例如DNT)進行洗滌以除去硝化混合物中溶解或懸浮的酸、硝基甲酚和其它的酸性雜質(zhì)以及其它可通過洗滌介質(zhì)萃取的雜質(zhì)通常(參見例如：F.Meissner等，Industrial?and?Engineering?Chemistry，第46卷，721(1954)，Ullmannsder?technischen?Chemie，第4版，第17卷，第385-386頁；H.Hermann等，ACS-Symposium?Series?632，238(1996)第241頁；ed.LF?Albright，R.V.C?Carr，R.J.Schmitt，US?6?288?289，EP?1?816?117)包括三個步驟：

1.洗滌以除去溶解和懸浮的礦物酸，例如硫酸、硝酸和氮氧化物(酸性洗滌)；

2.在堿例如碳酸鈉(蘇打水)、碳酸氫鈉、氨水、氫氧化鈉、氫氧化鉀等的存在下(參見US?4?482?769、US?4?597?875、US?6?288?289)洗滌，以除去粗制硝基芳族產(chǎn)物中溶解的弱酸雜質(zhì)(例如硝基甲酚、硝基苯甲酸)和來自硝基甲酚的氧化降解的降解產(chǎn)物或脂族烴或環(huán)狀烴的氧化降解的降解產(chǎn)物(例如草酸)(堿性洗滌)；

3.中性洗滌以除去殘留的痕量的堿并進一步降低產(chǎn)物中以痕量殘留的雜質(zhì)。

為此目的通常使用水作為洗滌介質(zhì)，并且在待洗滌的硝基芳族產(chǎn)物以液體存在的溫度下以液/液洗滌的方式進行。

所述洗滌的目標(biāo)不僅是獲得純凈的產(chǎn)物，而且還應(yīng)得到每公噸產(chǎn)物中盡可能少的廢水，以及廢水中洗出的雜質(zhì)的水平能夠使所述雜質(zhì)進行廉價處理。

因此，從粗制DNT的洗滌中可獲得三種不同的廢水流，即來自酸性洗滌、堿性洗滌及中性洗滌的廢水。

在DNT的情況下，例如當(dāng)施用如EP?0?736?514和EP?1?780?195中記載的方法時，來自酸性洗滌的廢水基本上包含最高達0.5重量％的量的溶解產(chǎn)物(對應(yīng)于其溶解度)和25至40重量％的總酸量的溶于粗產(chǎn)物中的礦物酸例如硫酸、硝酸、和亞硝酸，以及僅僅痕量的酸性較弱的硝基苯酚、硝基甲酚、硝基苯甲酸或其它的有機酸例如草酸(來自硝酸的氧化降解)。所述廢水的TOC出乎意料地高達約8-9000mg/L，并且少于50％的TOC來源于溶于洗滌酸的DNT。

來自堿性洗滌的廢水具有高于9的pH，并且在DNT的情況下，主要包含約500-5000ppm的硝酸鹽、500-5000ppm的亞硝酸鹽和最高達幾百ppm的硫酸鹽、以及最高達1300ppm的溶解產(chǎn)物(對應(yīng)于其溶解度)、溶于粗產(chǎn)物中的酚類硝基化合物總計為最高達800ppm的硝基甲酚、最高達800ppm的硝基苯甲酸和來自在DNT階段硝基甲酚的氧化降解的痕量氰化物(參見US?4?361?712)。來自DNT洗滌的所述堿性洗滌水中的TOC是1500-3200mg/L。僅最高達50％的所述TOC來源于溶于廢水中的硝基甲酚和NBA。剩余物是未知的，并且可能衍生自在DNT階段硝基甲酚的氧化產(chǎn)物。堿性廢水通常具有從深橙色至紅棕色的深顏色。