[发明专利]后处理来自硝基苯制备的废水的方法

说明书

技术领域

本发明涉及后处理在洗涤由苯的硝化所得的粗硝基苯的过程中形成的碱性废水的方法，其中：

（i）在排除氧气的情况下在相对于大气压提高的压力下加热该碱性废水，并随后冷却和减压；

（ii）通过用汽提气体汽提来进一步提纯（i）中获得的废水并随后将载有杂质的汽提气体流冷却到10℃至60℃的温度；

（iii）将通过冷却所述载有杂质的汽提气体流在（ii）中获得的液体工业产物分离为水相和有机相，该有机相进一步用于苯胺生产过程。

背景技术

硝基苯是化学工业的一类重要的中间产物，尤其需要硝基苯用于制备苯胺，并因此也用于制备二苯基甲烷系列的二-和多异氰酸酯和基于此的聚氨酯。

用硝酸硝化苯以获得粗硝基苯已经是许多出版物和专利申请的主题。当前常用的方法基本上对应于用硫酸与硝酸的混合物（所谓的混合酸）绝热硝化苯的概念。此类方法最早在US 2,256,999中要求保护，其现代的实施方案描述在例如EP 0 436 443 B1、EP 0 771 783 B1和US 6 562 247 B2中。采用绝热反应方式的方法的特征尤其在于没有采取技术措施向该反应混合物供热或从其中输出热。

还描述了用混合酸硝化苯的等温方法，如例如EP 0 156 199 B1中所述。

不使用硫酸进行的苯的硝化方法也是已知的。这些例如描述在US 2 739 174或US 3 780 116中。

用硝酸或氧化氮硝化苯的气相方法原则上也可行，但是可以由此实现的产率仍然很低（EP 0 078 247 B1、EP 0 552 130 B1）。

所有这些方法具有以下共同特征，即首先形成的反应产物是粗硝基苯，该粗硝基苯包含硝酸和——如果使用混合酸进行硝化的话——硫酸作为杂质、以及二硝基苯和苯的硝化氧化产物，特别是硝化的酚类（硝基酚）作为有机杂质。其还包含由所用的苯中作为杂质所含有的化合物所形成的有机化合物（WO 2008/148608 A1）。此外，该粗硝基苯还包含金属盐，其可以以溶解形式存在于酸残余物中或存在于粗硝基苯中（DE 10 2007 059 513 A1）。

过去，大量研究旨在改进粗硝基苯的品质并因此提高相对于苯和硝酸的产率。由于这些研发，现代的绝热液相法已经进展到了都能成功制备具有低副产物含量的粗硝基苯的程度，也就是说通常仅包含100 ppm至300 ppm的二硝基苯和1500 ppm至2500 ppm的硝基酚，其中苦味酸可以占硝基酚含量的10%至50%。

该粗硝基苯仍含有水、苯和硝基酚以及二硝基苯和——如果用混合酸进行硝化的话——硫酸作为杂质。这些杂质是不合意的，因为在使用硝基苯的后继过程，例如苯胺的制备中，它们会对此产生不利影响。包括洗涤和蒸馏步骤的合适的后处理方法例如描述在US 6,288,289 B1、EP 1 593 654 A1、EP 1 816 117 B1和WO 2011/021057 A1中。

EP 1 816 117 B1描述了在酸洗、用氢氧化钠水溶液碱洗、中性洗涤和最终蒸馏提纯中后处理粗硝基苯。原则上当然还可以使用除了氢氧化钠水溶液之外的碱，例如碳酸钠水溶液或氨水溶液（WO 2011/082 977 A1）或氢氧化钾或氨（DE 60 113 579 T2）。

例如可以通过所谓的“热压力分解”（TDZ）进行来自碱洗的碱性废水的后处理。在以下专利中描述了用于处理包含芳族硝基化合物的废水的TDZ的原则性方法：

EP 0 005 203 B1描述了后处理包含硝基羟基芳族化合物的废水的方法，其中在排除空气和氧气的情况下在50巴至250巴的压力下和在150℃至500℃的温度下处理该废水。

EP 0 503 387 B1已经描述了类似方法，但是，其特征在于通过添加硝酸和在180℃至350℃的温度范围和在40巴至250巴的压力范围内的后继处理来后处理所述碱性废水。但是，这两种方法具有相当大的缺点：

EP 0 005 203 B1没有描述去除有机烃类如苯或硝基苯，其在按照现有技术的绝热硝化过程中产生。按照EP 0 005 203 B1的教导提纯该废水因此并不充分，或者在TDZ中氢氧化钠水溶液的消耗非常高。