[发明专利]一种利用氯苯和硝化废酸生产亚硝酰硫酸的方法

说明书

本发明涉及一种利用氯苯和硝化废酸生产亚硝酰硫酸的方法。其包括如下步骤：(1)硝化反应：将硫酸和硝酸配制成硝化混酸A，然后使所述硝化混酸A、萃取液和氯苯进入硝化反应器进行硝化反应，使得到的反应液进入油水分离器进行分离，得到硝基氯苯和硝化废酸；(2)多级萃取：使所述硝化废酸进入萃取装置进行多级萃取，得到所述萃取液和萃取废酸，所述萃取液用作步骤(1)的萃取液；(3)酰化反应：将所述萃取废酸与硫酸和硝酸配制成酰化混酸B，使所述酰化混酸B和二氧化硫进入酰化反应器进行酰化反应，得到亚硝酰硫酸。该方法能够提高硝化反应的收率、保证亚硝酰硫酸的质量、节省酰化反应的原料和解决硝化废酸在工业上难处理的问题。

技术领域

本发明属于精细化工生产领域，具体涉及一种利用氯苯和硝化废酸生产亚硝酰硫酸的方法。

背景技术

在氯苯硝化反应中为了提高氯苯的转化率，通常使硝酸过量。硝化反应完成后，将反应液进行油水分离，得到硝基氯苯和硝化废酸，过量的硝酸残留在硝化废酸中。硝化废酸含有高浓度的硫酸和低浓度的硝酸，工业上通常采用浓缩装置将硫酸浓度提高到93％以上，再返回到硝化系统中进行硝化反应。这导致，一方面硝化废酸的腐蚀性强，因此浓缩装置的核心设备材质需要选用钽材，造价昂贵；另一方面，硫酸浓缩消耗大量蒸汽和电，能耗巨大。

亚硝酰硫酸是一种重要的重氮化反应原料。重氮化反应是指重氮组分和重氮化试剂之间相互作用，最终反应产生重氮盐的过程，其中前者通常为芳香族伯胺，后者通常为亚硝酸。但是亚硝酸很容易分解，因此重氮化反应过程通常采用亚硝酸钠与盐酸(或硫酸)在溶液中反应生成亚硝酸，亚硝酸立即与重氮组分发生反应的操作方式。然而，该过程在重氮化及后续生产过程中会产生盐，不仅增加处理成本，还易造成环境污染。

与亚硝酸钠相比，亚硝酰硫酸是一种拥有更高活性的重氮化原料，不仅可以用于常规重氮化反应过程，而且可与一些低活性氨基进行重氮化反应。另外，采用亚硝酰硫酸作为重氮化组分，物料流动性更好，在重氮化及后续处理过程中不会产生盐，便于后续工序中稀硫酸的资源化处理。

公开号为CN105923615A的中国专利申请文献公开了一种硝化废酸回收制备亚硝酰硫酸的生产工艺，其中将硝化废酸和萃取剂在萃取塔混合均匀，分离得到的萃取相经精馏后回收溶剂，将分离得到的萃余相输送至反应塔中，并向反应塔加入硝酸和二氧化硫，在反应塔中进行反应后液体颜色变成蓝色时反应终止，即得到亚硝酰硫酸。一方面，该专利申请文献利用的萃取剂需要精馏回收，而萃取相中含有苯环硝基物，导致精馏回收溶剂的过程存在较大的安全风险。另一方面，向萃余相中加入硝酸和二氧化硫，得到的亚硝酰硫酸的颜色为蓝色，而亚硝酰硫酸行业标准HG/T4673-2014中要求，工业用亚硝酰硫酸为无色或淡黄色、淡绿色的液体。这说明该专利申请文献提供的工艺萃取操作不够彻底，导致有杂质带入到萃余相，影响了亚硝酰硫酸的质量。

发明内容

发明要解决的问题

本发明的目的在于提供了一种利用氯苯和硝化废酸生产亚硝酰硫酸的方法，该方法能够提高硝化反应的收率、保证亚硝酰硫酸的质量、节省酰化反应的原料和解决硝化废酸在工业上难处理的问题。

用于解决问题的方案

[1]、一种利用氯苯和硝化废酸生产亚硝酰硫酸的方法，其包括如下步骤：

(1)硝化反应：将硫酸和硝酸配制成硝化混酸A，然后使所述硝化混酸A、萃取液和氯苯进入硝化反应器进行硝化反应，使得到的反应液进入油水分离器进行分离，得到硝基氯苯和硝化废酸；

(2)多级萃取：使所述硝化废酸进入萃取装置进行多级萃取，得到所述萃取液和萃取废酸，所述萃取液用作步骤(1)的萃取液；

(3)酰化反应：将所述萃取废酸与硫酸和硝酸配制成酰化混酸B，使所述酰化混酸B和二氧化硫进入酰化反应器进行酰化反应，得到亚硝酰硫酸。