[发明专利]由焦化苯连续生产混二硝基苯的装置及方法

说明书

技术领域

    本发明属于焦化苯应用技术领域，更明确地说涉及由焦化苯连续生产混二硝基苯的装置及方法。

背景技术

焦化苯是炼焦企业和煤炭深加工的副产品。由于其含硫量较高（主要以噻吩的形式存在，其含量一般在4000ppm左右），严重限制了其综合应用。如影响苯后续产品加工中所使用的设备和催化剂寿命，同时也影响后续产品的质量。随着石油价格的不断走高，也伴随着煤炭深加工产业的发展，将有越来越多的焦化苯供应市场，对焦化苯的直接应用研究具有重要的意义。

焦化苯中含有以噻吩为主的含硫化合物，这类硫化物对焦化苯后继产品的催化剂有毒害作用，影响催化剂的使用寿命和产品质量，因此，焦化苯不能直接用于硝化，需要做预脱硫处理，防止催化剂中毒，才能保证焦化苯在某些领域的进一步应用。

脱去焦化苯中的噻吩通常有硫酸酸洗、催化加氢、选择氧化、硫酸/硝酸混酸酸洗（zl200710015775.6）等化学方法和萃取精馏、冷冻结晶、吸附分离等物理方法。所有这些方法在焦化苯使用之前都要对焦化苯进行预处理，需要增加新的工艺过程，并产生物质消耗，消耗能量，增加设备投资。

二硝基苯由苯硝化生成硝基苯，硝基苯再进一步硝化成二硝基苯。如果焦化苯不经过预处理，直接用于混二硝基苯的生产，具有很高的经济意义和技术意义。

发明内容

本发明的目的是：提供一种由焦化苯连续生产混二硝基苯的装置及方法，该装置结合苯硝化工艺特点以及噻吩和混酸的反应特性，是一种逆流连续硝化流程，由焦化苯直接生产不含硫的混二硝基苯，节省传统上焦化苯脱硫工艺的能量消耗和物质消耗，安全性好，反应物转化率高，无需预脱硫。

本发明为达到上述目的，通过以下的技术方案来实现：该生产装置由硝化釜、预洗釜、中和釜、洗涤釜逆流串联组成，硝化釜由5-7只组成，预洗釜由1-2只组成，中和釜由2-4只组成，洗涤釜由2-4只组成，每只釜的前面连接油水分离器。

其中，硝化釜、预洗釜、中和釜和洗涤釜的结构相同，硝化釜由上下两部分组成，上封头、上筒体和底板连接构成上部本体，由下筒体、下封头连接构成下部本体，在下部本体内安装换热盘管和导流筒，导流筒内壁设有折流板，搅拌轴通过上封头上的法兰与外部传动装置相连接，在搅拌轴的下端安装推进式搅拌桨，推进式搅拌桨位于导流筒内，上筒体的混合物出口连接油水分离器，混合物出口在釜内没有延伸段，在满足加工要求的前提下，混合物出口尽量靠近底板，上筒体的硝化物进口连接上一级油水分离器，硝化物进口在硝化釜的内部有延伸保证硝化物进入硝化釜的下部，上筒体的混酸进口连接下一级油水分离器，混酸从混酸进口进入硝化釜，混酸进口在硝化釜的内部有延伸保证硝化物进入硝化釜的下部，下封头底端设有放净口。

其中，在搅拌轴上安装提升器，提升器由直筒连接锥体筒构成，锥体筒插入硝化釜下部本体的液体混合物中，提升器的直筒、锥体筒随着搅拌轴一起转动将釜内混合物由下部提升到上部，提升器内设有提升折流板，提升器外安装挡板圆筒。

其中，导流筒的截面积为S1，导流筒和下筒体之间环隙的有效截面积为S2，S2为S1的1-1.5倍。

其中，导流筒的上端比换热盘管的最上层高出5-10cm，导流筒的下端与换热盘管的最下层对齐，导流筒的下端不低于下筒体的下端面。

其中，在导流筒内的搅拌桨的叶轮的直径为导流筒直径的30-70%。

其中，在最后一只洗涤釜前面的各油水分离器的上部接入尾气吸收器，由尾气吸收器吸收由最后一只洗涤釜前面的各油水分离器出来的氧化氮和二硫化碳气体。