[发明专利]生产硝基苯的方法和系统

权利要求书

1.生产硝基苯的方法，该方法包括：

形成纳米乳液，该纳米乳液包含分散在浓硝酸和浓硫酸的混合物中的含苯粒子，其中所述粒子具有小于1微米的平均直径；

使所述纳米乳液经历反应条件，该反应条件包括在约203kPa至约6080kPa范围内的压力和在约20℃至约230℃范围内的温度，由此所述苯的至少一部分被硝化形成硝基苯。

2.根据权利要求1的方法，其中所述压力小于约600kPa并且温度小于约200℃。

3.根据权利要求1的方法，其中所述纳米乳液包含平均直径小于400纳米的硝基苯粒子。

4.根据权利要求1的方法，其中所述纳米乳液包含平均直径不大于100纳米的硝基苯粒子。

5.根据权利要求1的方法，其中形成所述纳米乳液包括使所述苯、硝酸和硫酸经历在至少22.9m/sec的尖端速度下的高剪切混合。

6.根据权利要求5的方法，其中所述尖端速度为至少40m/sec。

7.根据权利要求5的方法，其中所述高剪切混合在所述尖端处产生至少约1034MPa的局部压力。

8.根据权利要求1的方法，其中形成所述纳米乳液包括使所述苯、硝酸和硫酸经历大于约20,000s^-1的剪切速率。

9.根据权利要求1的方法，其中形成所述纳米乳液包括至少1000W/m³的能量消耗。

10.根据权利要求5的方法，其中所述硝化反应发生的速度是其中苯、硝酸和硫酸不经历所述高剪切混合的类似方法的速度的至少5倍。

11.根据权利要求1的方法，其包括将所述纳米乳液从高剪切混合装置传递进入反应容器。

12.根据权利要求11的方法，其以连续方式进行操作。

13.根据权利要求12的方法，其以间歇方式进行操作。

14.生产硝基苯的系统，该系统包含：

至少一个被配置用于产生纳米乳液的高剪切混合装置，该纳米乳液包含分散在浓硝酸和浓硫酸的混合物中的含苯粒子，其中所述粒子具有小于1微米的平均直径；

泵，被配置用于将包含浓硝酸和浓硫酸的混合物的加压液体物流递送至所述高剪切混合装置；和

容器，被配置用于从所述高剪切混合器接收所述纳米乳液。

15.根据权利要求14的系统，其中所述高剪切混合装置被配置为产生纳米乳液，该纳米乳液包含分散在浓硝酸和浓硫酸的混合物中的含苯粒子，其中所述粒子具有小于400纳米的平均直径。

16.根据权利要求14的系统，其中所述高剪切混合装置包含转子尖端，并且所述装置被配置用于在至少22.9m/sec的尖端速度下在至少300L/h的流速下操作。

17.根据权利要求14的系统，其中所述高剪切混合装置被配置为提供大于1000W/m³的能量消耗。