[发明专利]一种流动化学在甲苯硝化中的应用

权利要求书

1.一种流动化学在甲苯硝化中的应用。

2.根据权利要求1所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：以甲苯为溶剂，以硝酸为硝化剂，以硫酸为催化剂，在微通道反应器中进行硝化反应。

3.根据权利要求2所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述硝化反应的具体步骤如下：

步骤一、将硝酸和硫酸催化剂混合，得混合液，再将混合液和甲苯分别经高压恒流泵输送至微通道反应器的两个入口；

步骤二、两股液体在微通道反应器中混合接触并发生反应后，从微通道反应器的出口处流出进入收集槽；

步骤三、将收集槽中的溶液静置分层，上层为硫酸、水、稀硝酸的混合物，下层为甲苯的硝化产物；

步骤四、使用分液漏斗分离两相，下层液体经洗涤、中和、干燥后得到甲苯的硝化产物；

步骤五、上层液体经减压蒸馏后除去85％的水和硝酸，剩余的液体干燥除水后，回收利用。

4.根据权利要求2所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述硝酸的制备工艺包括以下步骤：

步骤一、吸入四级空气过滤装置一级空气过滤器的空气经初次除杂后，经氨空冷凝器降温冷凝、经液滴分离器除冷凝水、再输送至四级空气过滤装置的二、三、四级空气过滤器除尘，将除尘后的空气经加压分为一次空气和二次空气；

步骤二、液氨经除杂、除油、蒸发后，与所述步骤一中的一次空气在氨空混合器中混合；

步骤三、氨空混合器中的混合气经氧化炉进行氨氧化反应得到NOx气体；

步骤四、NOx气体经换热降温后，送入冷凝分离器，产生的稀冷凝酸经冷却送至吸收塔中部的塔板上；

步骤五、冷却降温后的NOx气体经氧化氮精分离器进行精分离后，液相送至回收系统，气相送入氧化氮压缩机，再次升压、换热、降温；

步骤六、将精分离、换热后的NOx气体送至吸收塔底部，与塔顶加入的水及中部加入的冷凝酸，进行气液逆向吸收，得到浓度为65-80％的硝酸溶液。

5.根据权利要求4所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述步骤一中的二次空气与一次空气的体积比为8-22％。

6.根据权利要求4所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述步骤四种的吸收塔设有40层塔板。

7.根据权利要求2所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述硫酸的制备工艺包括以下步骤：

步骤一、将固体硫磺熔融，熔融液过滤，送至液硫贮罐内，接着泵送至焚硫炉内燃烧，焚硫炉内压力为3-5MPa，焚烧炉内温度为700-1100℃；

步骤二、将燃烧后烟气压缩，降温至130-160℃，调节压强至7-9Mpa，然后送入吸收系统，得到成品硫酸，并将成品硫酸由干燥塔循环泵出口引出，进行收集存放；

步骤三、从步骤二中的吸收系统排出的尾气由尾气洗净塔的下部入口进入，而氨水自尾气洗净塔的上部入口进行喷淋；

步骤四、将尾气洗净塔排出的废水用浆液泵抽送至生化处理系统进行分离得到氨气和硫酸铵。

8.根据权利要求7所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述步骤一中的焚硫炉内压力为4MPa，焚烧炉内温度为950℃。

9.根据权利要求8所述的一种流动化学在甲苯硝化中的应用，其特征在于：所述步骤二中的烟气压缩后，降温至140-150℃，调节压强至7.3-8.2Mpa。