25/12/2019

Производство нитробензола

Описание технологии
25/12/2019
Производство нитробензола
Описание технологии
Нитробензол — важный химический полупродукт. Более 95% нитробензола используется в производстве анилина, который, в свою очередь, применяется при получении изоцианатов для пенополиуретанов, пластиков и красителей. Относительная простота нитрования ароматических соединений позволила разнообразить возможности промышленного применения производных нитробензола.

Процесс

Рассматриваемый здесь процесс (рис. 1) похож на адиабатический процесс нитрования бензола NORAM и состоит из трех основных частей: нитрования бензола, очистки продуктов и выбросов.
Рисунок 1. На схеме представлен процесс производства нитробензола адиабатическим азотированием
1
Реактор идеального вытеснения
2
Сепаратор
3
Концентратор серной кислоты
4
Вакуумный декантер
5
Отмывочный реактор
6
Отпарная колонна для потока
7
Отпарная колонна для бензола
8
Бензол-водяной декантер
9
Нитробензол-водный декантер
10
Скруббер
11
Реактор с насадкой
12
Охлаждающая колонна
13
Паровой котел

1. Нитрование бензола

Бензол предварительно нагревают и подают в нитратор (реактор идеального вытеснения). Азотную кислоту (65%мас. водный раствор) также предварительно нагревают и перед подачей в реактор смешивают с рециркулированной (повторно концентрированной) чистой серной кислотой. В нитраторе бензол вступает в реакцию с азотной кислотой, образуя нитробензол. Процесс происходит с избытком бензола от стехиометрического для обеспечения полной переработки азотной кислоты в нитраторе. Продукт реакции направляется в декантер, в котором неочищенный нитробензол отделяется от отработанной серной кислоты. Отработанная серная кислота, извлеченная из сепаратора, концентрируется под вакуумом.

2. Очистка

Вода, удаленная из отработанной кислоты, направляется в вакуумный декантер. Органический конденсат вместе с неочищенным нитробензолом из декантера направляется на трехступенчатую промывку, в процессе которой удаляется большая часть примесей. Вода, образующаяся на этапе промывки, обрабатывается водным конденсатом из декантера в колонне и сбрасывается в виде отходов.

Содержимое, полученное на этапе промывки, направляется в отпарную колонну для извлечения избыточного бензола, находящегося до этого момента в растворе с нитробензолом. Бензол отделяется от воды и рециркулируется. Наконец, нитробензольный продукт отделяют от воды и направляют на анилиновую установку.

3. Очищение выбросов

Выбросы, образующиеся на предыдущих этапах, после объединения направляются в скруббер. В скруббере используется поток нитробензола для извлечения бензола, присутствующего в газовом потоке. Осадок рециркулируют на промывку, в то время как основной поток направляется в реактор с насадкой для удаления оксидов азота, образуя разбавленный раствор азотной кислоты, который направляется обратно в нитратор.

Процесс производства

Нитробензол выпускается в промышленных масштабах путем прямого нитрования бензола с использованием смеси азотной и серной кислот. Установка по производству нитробензола также может быть вертикально интегрирована с установкой по производству азотной кислоты. В этом случае основным сырьем являются бензол и аммиак, который превращается в азотную кислоту путем окисления, а затем используется для нитрования бензола. Процессы производства нитробензола представлены на рисунке 2.
Рисунок 2. Процессы производства нитробензола

Экономические показатели

В первом квартале 2016 года сумма эксплуатационных расходов (включая сырье, коммунальные услуги, постоянные затраты и амортизационные отчисления) оценивалась около $600 за тонну произведенного нитробензола. Анализ проводился на заводе, построенном в США, с возможностью производить 530 000 тонн нитробензола в год.
Перевод статьи «Technology Profile.Nitrobenzene Production Ву lntratec Solutions».
Источник: Chemical Engineering, февраль 2020 г.
Вы можете задать любой интересующий вас вопрос, заполнив форму обратной связи, или по телефонам в разделе «Контакты».

Будем рады сотрудничеству!
Если материал оказался для вас полезным - поддержите проект и поделитесь записью!
Другие материалы:
Мы публикуем интересные новости о реальном секторе экономике и отвечаем на вопросы, возникающие у производственников. Подпишитесь и первым узнавайте об обновлениях:
Еще новости