[发明专利]连续生产硝基苯的方法

说明书

本发明涉及生产硝基苯的方法，其中在吸收塔中用硝基苯洗涤在该过程中产生的且包含苯和（痕量的）硝基苯、可能的低沸点或中沸点组分、可能的不可凝气体和可能的水的废气流，任选地去除氮氧化物后，所述硝基苯包含仅非常少量（最多50ppm）的苯，并借助于液体分布器以每平方米50-200滴点，优选每平方米60-120滴点，的速率分布所述硝基苯，其中获得(i)包含苯和硝基苯、可能的有机低沸点和中沸点组分的且如果硫酸被用作洗涤剂则还包含硫酸的液流和(ii)贫含苯和可能地贫含有机低沸点和中沸点组分的废气。通过根据本发明的方法净化的废气特别适合用于在热排气处理工艺中燃烧。

硝基苯是化学工业的重要的中间产物，其特别被需要用于生产苯胺并因此用于生产亚甲基二苯二异氰酸酯（MDI）和基于其的聚氨酯。

用硝酸来硝化苯以提供粗硝基苯已经是许多出版物和专利申请的主题。现在常用的方法基本上与用硫酸和硝酸（被称为混合酸）的混合物来绝热硝化苯的概念一致。例如，在US 2,256,999中首次要求保护这种方法且在EP 0 436 443 B1、EP 0 771 783 B1和US 6 562 247 B2中的其现代的实施方案中记述了这种方法。涉及绝热反应控制的方法特别是特征在于不采取技术措施将热导入到反应混合物中或从反应混合物中分散热的事实。

也记述了利用混合酸来硝化苯的等温方法，例如在EP 0 156 199 B1中所述的。

硝化苯的方法已知也可在不使用硫酸的情况下进行。例如，在US 2 739 174 或US 3 780 116中记述了这些。

利用硝酸或氮氧化物硝化苯的气相方法在原则上也是可能的，但是用这些方法可获得的产率仍然很低（EP 0 078 247 B1, EP 0 552 130 B1）。

粗硝基苯仍然包含作为杂质的水、苯、硝基酚和二硝基苯和（如果用混合酸硝化）硫酸，所述杂质用适合的处理方法，例如，洗涤和蒸馏阶段，分离出来。在EP 1 816 117 B1中记述了该处理的可能的实施方案，其中所述硝基苯经过酸洗涤阶段、碱洗涤阶段、中性洗涤阶段和最终的蒸馏纯化。

在EP 1 593 654 A1中记述了来自碱洗涤阶段的碱性废水的处理，其中在高温和高压下在热压力分解方法中处理包含芳香族硝基化合物的废水。通过该方法处理的废水可以不用稀释而直接供应给生物污水处理厂。

可以用碱液处理在硝化过程中形成的氮氧化物（NO_x气体）而作为硝酸钠和亚硝酸钠洗出来，如在US 5,313,009中所述。此外，在所述硝化工艺中形成的二氧化碳也作为碳酸钠被约束。

US 5,963,878 公开了一种方法，其中使从硝化系统的策略区域（strategic areas）获得的NO_x气体与空气和水在高温和压力下发生接触，例如，在具有填充床的装置中，其中NO_x气体被水吸收，形成弱硝酸。将所述弱硝酸返回至反应过程。如果在酸性模式下操作气体洗涤塔，则在NO_x气体洗涤塔中二氧化碳不会被吸收。将净化的不含NO_x的废气从所述填充床装置释放到环境中。

所有这些方法的共同点是未提供来自硝化装置的废气的进一步处理。

在WO2012013678A2中，据报道，过去无数的研究旨在改进粗硝基苯的质量并由此增加苯和硝酸的产率。由于这些发展，现代的绝热液相方法已经发展到它们都成功地生产了具有低的次级产品含量的粗硝基苯的程度，即平均仅在100ppm和300ppm之间的二硝基苯和在1500ppm和2500ppm之间的硝基酚，其中苦味酸可占所述硝基酚的10%-50%的比例。

由United States Environmental Protection Agency出版的“Organic Chemical Manufacturing, Volume 7, Selected Processes”记述了净化来自硝化工艺的废气的方法，其中在吸收塔中用硝基苯净化所述废气。没有提供在吸收塔中是怎样分布硝基苯的细节。并且，仅公开了来自硝基苯汽提器的硝基苯可用作洗涤溶液。没有提供该硝基苯的纯度的细节。

DE-OS-29 21 487 公开了通过用液态硝化剂，例如，硝酸和硫酸的混合物，处理仍可能包含氮氧化物和硝酸的废气，从该废气中去除挥发性芳香族化合物的方法。未公开将硝基苯用作洗涤溶液。