[發明專利]用于連續生產二硝基甲苯的方法中的廢氣凈化

有效

• 申請號: 201580053881.6
• 申請日: 2015-09-29
• 公開（公告）號: CN107106961B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: T.克瑙夫;J.明尼希;W.洛倫茨;B.佩內曼
• 申請（專利權）人: 科思創德國股份有限公司
• 主分類號: B01D53/00
• 分類號: B01D53/00;C07C201/08;C07C205/06
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉維升;萬雪松

本發明涉及一種生產二硝基甲苯的方法，包含以下步驟：a)用硝酸和硫酸的混合物將甲苯硝化，隨后分離硝化過程中形成的含硫酸的水相，其中獲得粗的二硝基甲苯，b)用中性和/或堿性水洗液洗滌粗的二硝基甲苯，其中在分離最后一次洗滌中使用的洗液之后，獲得預純化的二硝基甲苯，其除了二硝基甲苯外還至少包含水，和c)從預純化二硝基甲苯中分離水，d)收集來自步驟a)、b)和/或c)的廢水，e)任選用甲苯萃取來自步驟d)的收集廢水，和將由此獲得的有機相再循環進入步驟a)中，f)在甲苯汽提器中從來自步驟d)的收集廢水中，或如果進行任選的步驟e)，從來自步驟e)的萃取廢水中去除甲苯，由此獲得含甲苯的廢氣流，g)將來自步驟a)、b)、c)、d)、e)或f)的至少一個廢氣流送入廢氣冷凝器中，并且在該廢氣冷凝器中去除該至少一個廢氣流中存在的甲苯，其中該方法包含進一步的步驟：h)將在步驟g)中甲苯冷凝出之后產生的廢氣流送入至熱廢空氣純化，其中向要送入廢氣冷凝器的廢氣流中或要離開廢氣冷凝器的廢氣流中加入氮氣，其中廢氣流中的氮氣濃度優選調節為至少0.1 vol%，特別優選調節為至少0.5 vol%。

本發明涉及一種生產二硝基甲苯的方法，包含以下步驟：

a)用硝酸和硫酸的混合物將甲苯硝化，隨后分離硝化過程中形成的含硫酸水相，獲得粗的二硝基甲苯，

b)用中性和/或堿性水洗液洗滌粗的二硝基甲苯，其中在分離最后一次洗滌中使用的洗液之后，獲得預純化的二硝基甲苯，其除了二硝基甲苯外還至少包含水，以及

c)從預純化的二硝基甲苯中分離水，

d)收集來自步驟a)、b)和/或c)的廢水，

e)任選用甲苯萃取來自步驟d)的收集廢水，和將由此獲得的有機相再循環進入步驟a)中，

f)在甲苯汽提器中從來自步驟d)的收集廢水中，或如果進行任選的步驟e)，從來自步驟e)的萃取廢水中去除甲苯，由此獲得含甲苯的廢氣流，

g)將來自步驟a)、b)、c)、d)、e)或f)的至少一個廢氣流送入廢氣冷凝器中，并且在該廢氣冷凝器中去除該至少一個廢氣流中存在的甲苯，

其中該方法包含進一步的步驟：

h)將在步驟g)中甲苯冷凝出之后產生的廢氣流送入至熱廢空氣純化，其中向要送入廢氣冷凝器的廢氣流中或要離開廢氣冷凝器的廢氣流中加入氮氣，其中廢氣流中的氮氣濃度優選調節為至少0.1 vol%，特別優選調節為至少0.5 vol%。

二硝基甲苯(DNT)為生產甲苯二異氰酸酯（TDI）的中間體，甲苯二異氰酸酯是生產聚氨酯的重要前體且以工業規模大量生產。

通過用硝化酸(硝酸和硫酸的混合物)硝化甲苯生產二硝基甲苯已是許多出版物和專利申請的主題(Ullmanns Enzyklopedie der technischen Chemie，第4版，17卷，391頁及其后面頁，1979，Verlag Chemie Weinheim/New York)。如H. Hermann，J. Gebauer，P.Konieczny，ACS-Symposium中的“Industrial Nitration of Toluene toDinitrotoluene”，序列623，234-249，1996，主編L.F.Albright，R.V.C Carr，R.J. Schmitt中所述的，在作為催化劑的硫酸存在下，用硝酸主要以等溫方式在兩步中連續進行工業生產，使得

a)通過相分離將二硝化作用(一硝基甲苯-MNT-硝化為DNT)中獲得的反應混合物分離，并且再濃縮由此獲得的含硝酸的廢酸，然后與甲苯混合并送入至一硝基化(甲苯硝化為MNT)，和

b)在反應完成后，來自一硝基化的反應混合物在分離步驟中再分離為包含一硝基甲苯的有機相和主要包含硫酸的水相(廢酸)，和

c)將b)中獲得的含一硝基甲苯的有機相送至二硝化，并且一硝基甲苯在那里在硫酸存在下與硝酸反應，生產二硝基甲苯。