[发明专利]一种连续硝化制备2,5-二氯硝基苯的清洁化生产方法

说明书

本发明涉及一种连续硝化制备2,5‑二氯硝基苯的清洁化生产方法，该清洁化生产方法包括如下步骤：步骤1：硝化连续化；步骤2：碱洗水洗脱轻；步骤3：废酸循环利用；步骤4：改性钙铝水滑石循环利用。本发明的优点在于：本发明采用三级釜（环）式连续化，与通用连续化反应方式相似，工艺流程简单，根据计算相同设备有效容积是间歇方式的2‑3倍，产能大，设备投资小，另外采用连续化方式，能够显著降低操作人员的劳动强度；此外，在碱洗之前加入改性钙铝水滑石，吸收浓硫酸中的水分，避免浓硫酸变成稀硫酸丧失催化作用，保证整个硝化反应过程中的催化效果，进而能够大大提高反应速率，缩短反应时间。

技术领域

本发明属于2，5-二氯硝基苯的合成领域，特别涉及一种连续硝化制备2,5-二氯硝基苯的清洁化生产方法。

背景技术

2 ,5-二氯硝基苯是重要的化工中间体，主要用于生产2 ,5-二氯苯胺、大红色基GG、红色基3GL、红色基RL和三氯新(2 ,4 ,4-三氯-2-羟基二苯醚)等，此外，还可作为氮肥增效剂

用以提高水稻产量。

目前工业化生产2 ,5-二氯硝基苯均采用间歇生产工艺，以硫酸作底酸，加入对二氯苯，然后滴加硝酸、硫酸配制的混酸硝化，中和、洗涤、脱水得2 ,5-二氯硝基苯产品。间歇生产工艺存在生产能力低、劳动强度大、工作环境差、原料消耗高、生产成本高、三废处理量大等系列问题。采用连续化工艺，结合自动化控制手段，可以有效解决上述问题。中国专利申请201310601213 .5公开了一种酸套用连续化硝化制备2 ,5-二氯硝基苯的方法，该方法保留了混酸配制工序，混酸和对二氯苯同时进入三级釜式连续化反应器部分连续化，将硝化反应结束分层后产生的大量废酸全部萃取浓缩，然后套用于下批次的混酸硝化，此方法废酸处理量大，增加了废酸处理成本。此外，传统工艺中，油相酸相界面会出现乳化层，专利CN104649910A虽通过控制硫酸脱水值及反应温度，只产生少量乳化层，但乳化现象并未得到根本控制。

针对上述现象，专利CN 106083596 B公开开了一种连续硝化制备2 ,5-二氯硝基苯的方法，包括以下步骤：采用三级釜式连续化反应，硫酸、硝酸和萃取釜中的对二氯苯同时加入第一级硝化釜中进行硝化反应，硝化液通过各硝化釜自带的提升器依次进入下一级硝化釜中反应，在第三级硝化釜完成反应后，分离油

相和酸相，油相经中和、水洗和脱水得到2 ,5-二氯硝基苯，酸相中的部分废酸内循环回第一级硝化釜，剩余废酸进入萃取釜，经对二氯苯萃取后分离得到酸性对二氯苯和萃取废酸，萃取废酸经浓缩成浓缩硫酸和酸性对二氯苯进入第一级硝化釜中循环套用；该工艺简化2 ,5-二氯硝基苯制备的连续化工艺，最大程度地减少乳化层的产生，提高原料的利用率，降低废酸处理成本，但该反应过程中，由于连续硝化反应，浓硫酸易变成稀硫酸，会丧失催化作用，进而会大大降低整个反应的反应速率，加长反应时间。

因此，研发一种能够大大提高反应速率，缩短反应时间的连续硝化制备2,5-二氯硝基苯的清洁化生产方法是非常有必要的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够大大提高反应速率，缩短反应时间的连续硝化制备2,5-二氯硝基苯的清洁化生产方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种连续硝化制备2,5-二氯硝基苯的清洁化生产方法，其创新点在于：所述清洁化生产方法包括如下步骤：

步骤1：硝化连续化：将对二氯苯、改性钙铝水滑石、91～95wt％硫酸和98wt％浓硝酸同时滴加至连续化反应器，采用三级硝化反应釜连续化反应，控制整个硝化反应温度为60～70℃，停留时间2～4h，硝化反应完成后，分离得到硝化油层和硝化废酸，其中，浓硝酸与对二氯苯的重量比为1～1.2:1，浓硫酸与浓硝酸的摩尔比为1.1～1.3:1，改性钙铝水滑石与浓硫酸的重量比为1～2:20；