專利名稱：用于硝基芳族化合物的洗滌系統(tǒng)的制作方法
用于硝基芳族化合物的洗滌系統(tǒng)
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及一種洗滌硝基芳族產(chǎn)物以移除雜質(zhì)的工藝。在硝基化合物例如單硝基苯或硝基甲苯的工業(yè)生產(chǎn)中，形成大量的酸性有機(jī)副產(chǎn)物。在單硝基苯生產(chǎn)中，主要的副產(chǎn)物物質(zhì)為硝基苯酚(即一種有機(jī)酸)，而在硝基甲苯生產(chǎn)中，主要的副產(chǎn)物物質(zhì)為硝基甲酚。還存在其他較少量的有機(jī)副產(chǎn)物雜質(zhì)。除副產(chǎn)物外， 硝化產(chǎn)物中存在的其他雜質(zhì)有硫酸催化劑和未反應(yīng)的起始反應(yīng)物如苯(在單硝基苯產(chǎn)物中)或甲苯(在硝基甲苯產(chǎn)物中)。粗產(chǎn)物流中存在的有機(jī)酸副產(chǎn)物是特別不希望有的，因?yàn)槠淇赡懿焕赜绊懏a(chǎn)物的后來使用者(即用在其他工藝中，例如硝基苯情況下用在苯胺的生產(chǎn)中)。污染物因此通常通過一系列工藝步驟加以移除。這些工藝步驟已在現(xiàn)有技術(shù)專利中和文獻(xiàn)中述及，例如 Boyd 等的 US 6，288，289 ;Knauf 等的 US 7，326，816 ;Knauf 等的 US 7, 344, 650 ； Hermann 等的 US7, 470, 826 ；K. L. Dunlap, "Nitrobenzene and Nitrotoluenes，，， “Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology,第 15 卷，，，John Wiley&Sons, Inc. , (1981)916-32 ；M. Dugal, "Nitrobenzene and Nitrotoluenes"Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 第 17 卷，，，John Wiley&Sons, Inc. , (2005) on-line ；J.J. McKetta and W. A. Cunningham(Eds. ) , "Encyclopedia of Chemical Processing and Design，，，Marcel Dekker (1990)中 A. A. Guenkel 的“Nitrobenzene and Nitrotoluene"；J. -L. Gustin,"Runaway Reaction Hazards in Processing Organic Nitro Compounds，，, Organic Proc. Res. &Dev. , 2 (1998) 27-33 ；L. F. Albright, "Nitration, Recent Laboratory and Industrial Development，，，ACS Symposium Series 623, American Chemical Society, Washington, D.C.，(1996)234—249 中 H. Hermann 等的“Industrial Nitration of Toluene to Dinitrotoluene"!"Ullmann' s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第 7 版”，Wiley-VCH Verlag GmbH&Co. KGaA, ffeinheim, (2005)中 G. Booth 的 "Nitro Compounds, Aromatic，，。從硝化產(chǎn)物流移除產(chǎn)物雜質(zhì)的典型現(xiàn)有技術(shù)步驟包括水洗、堿洗和中性洗滌步
馬聚ο初始的水洗步驟使用水作為洗滌液并移除無(wú)機(jī)酸如硫酸。所述酸可以以本領(lǐng)域技術(shù)人員可調(diào)節(jié)的選擇性移除以根據(jù)特定設(shè)備的需要調(diào)整所得廢物流(即廢水)和下游苛性堿消耗率。(水洗步驟在本領(lǐng)域中有時(shí)被稱為“酸洗”，因?yàn)槠湟瞥帷Ｔ诒菊f明書中，其被稱為“水洗”，意指用水洗滌產(chǎn)物流以移除無(wú)機(jī)酸。)在其中進(jìn)行該步驟的相應(yīng)設(shè)備在本文中稱為“水洗器”。在水洗步驟后，通過用堿性水溶液洗滌從硝化有機(jī)產(chǎn)物提取有機(jī)副產(chǎn)物。堿通常為但不限于，氫氧化鈉、碳酸鈉或氨。通過該洗滌步驟(本文中稱為“堿洗”)，溶解在有機(jī)產(chǎn)物相中的酸性有機(jī)副產(chǎn)物被堿中和并轉(zhuǎn)化為有機(jī)鹽，該有機(jī)鹽易于轉(zhuǎn)移進(jìn)水洗溶液中。為達(dá)到工業(yè)接受的針對(duì)酸性有機(jī)副產(chǎn)物的產(chǎn)品規(guī)格，通常使用不止一個(gè)堿洗階段。在其中進(jìn)行該洗滌步驟的相應(yīng)設(shè)備在本文中稱為“堿洗器”。
上述洗滌步驟通過將兩種不混溶的流體混合在一起以將目標(biāo)化合物從一相轉(zhuǎn)移到另一相、然后使混合物沉降回兩相以實(shí)現(xiàn)這兩種流體的分離和回收來進(jìn)行。這些可以是單個(gè)或多個(gè)單元，其中多個(gè)單元可以布置為交叉流或更通常地逆流流動(dòng)模式并通常在各個(gè)單元內(nèi)實(shí)施洗滌溶液一定程度的循環(huán)/再循環(huán)。離開堿洗步驟的有機(jī)產(chǎn)物通常攜帶少量提取中所用的堿(例如氫氧化鈉)和少量在堿洗器中形成的鹽(例如硝基苯生產(chǎn)情況下的硝基苯酚鈉)。更具體地，該殘余鹽由離開堿洗步驟的有機(jī)產(chǎn)物中夾帶的小水滴所攜帶，而不是由有機(jī)產(chǎn)物自身所攜帶。如下面所討論的，該夾帶的鹽如果不經(jīng)適當(dāng)移除，則可能給下游設(shè)備運(yùn)行帶來重大挑戰(zhàn)。為最大限度地減小鹽攜帶的影響，在堿洗器下游使用一個(gè)或更多個(gè)“中性洗滌器”(即除鹽洗滌器)。在本說明書中，術(shù)語(yǔ)“中性洗滌”指用水洗滌硝化產(chǎn)物流以移除鹽。水具有基本中性的PH?？梢允褂靡越徊媪鲃?dòng)或逆流流動(dòng)布置而運(yùn)行的多個(gè)單元。來自這些單元的廢水可被引入到上游堿洗步驟中以循環(huán)所回收的堿鹽。移除無(wú)機(jī)酸(即在水洗器中)、有機(jī)酸(即在堿洗器中)和羥基-硝基-芳族化合物(即在中性洗滌器中)后，下一步驟是移除殘余的有機(jī)反應(yīng)物。一些產(chǎn)生硝基芳族化合物的反應(yīng)用過量的有機(jī)反應(yīng)物進(jìn)料進(jìn)行。對(duì)于單硝基苯的實(shí)例，使用過量的苯，其將保留在粗產(chǎn)物流中。因此，離開洗滌生產(chǎn)線的產(chǎn)物通常被直接或間接送往汽提塔或蒸餾塔以回收過量的有機(jī)反應(yīng)物，直到工藝中的此點(diǎn)處，所述有機(jī)反應(yīng)物與硝化產(chǎn)物保持在溶液中。在運(yùn)行(live)的汽提塔中，過量的有機(jī)反應(yīng)物進(jìn)料被汽提并通過塔頂移除，然后冷凝并循環(huán)回工藝反應(yīng)器。硝化產(chǎn)物與在塔中冷凝的任何蒸汽一起離開塔底。在塔內(nèi)，進(jìn)給汽提塔的硝化產(chǎn)物中夾帶的苛性堿或其他鹽被轉(zhuǎn)移到水冷凝物中。在塔外，硝化產(chǎn)物與冷凝物分離并送往下游工藝設(shè)備。在單硝基苯工藝情況下，下游工藝設(shè)備通常為苯胺生產(chǎn)。 離開所述設(shè)備的產(chǎn)物單硝基苯通常攜帶少量夾帶的水冷凝物，所述水冷凝物含有汽提塔進(jìn)料中存在的一些氫氧化鈉或鹽。該氫氧化鈉或鹽最終終止于下游苯胺工藝反應(yīng)器中并懷疑其不利地影響其催化劑的活性。也可使用蒸餾塔代替汽提塔來從硝化產(chǎn)物移除過量的有機(jī)反應(yīng)物進(jìn)料。與汽提的主要運(yùn)行差別在于，在蒸餾塔中，熱經(jīng)由再沸器間接引入。因此，塔中不形成水冷凝物而獲得“干燥”的硝化產(chǎn)物。最終產(chǎn)物中無(wú)水，因而到達(dá)塔的有機(jī)產(chǎn)物進(jìn)料夾帶的溶于水的鹽沉淀出來，導(dǎo)致塔或下游設(shè)備的堵塞。該沉淀物中的一部分一路隨硝化產(chǎn)物被攜帶進(jìn)入下游工藝中。因此，確保在汽提或蒸餾步驟前從硝化產(chǎn)物中移除鹽是非常重要的，這強(qiáng)調(diào)了中性(除鹽)洗滌步驟的適當(dāng)運(yùn)行的重要性。在一些硝化中，如果需要非常純的產(chǎn)物，則此適當(dāng)運(yùn)行變得至關(guān)重要，因?yàn)榇藭r(shí)的工藝通常包括在苯回收塔下游的進(jìn)一步的蒸餾步驟。這包括在比用以移除過量反應(yīng)物的塔更高的溫度下運(yùn)行的第二蒸餾塔，在此，重組分將被蒸餾出來。在這樣的情況下，未移除的殘余鹽可能在塔內(nèi)導(dǎo)致具有危害結(jié)果的化學(xué)不穩(wěn)定性。通常，適當(dāng)設(shè)計(jì)的中性洗滌器在從硝化產(chǎn)物移除夾帶鹽方面非常有效。但中性洗滌器也是操作上敏感的。這種敏感性表現(xiàn)為洗滌操作中兩相(即水和硝化產(chǎn)物)形成一個(gè)不能適當(dāng)沉降成兩相的相對(duì)乳化相的趨勢(shì)。產(chǎn)生的效果是，過量的水可以被攜帶進(jìn)下游單元操作中，這可能導(dǎo)致生產(chǎn)停產(chǎn)。如果洗滌器/分離器上的運(yùn)行允許偏離設(shè)計(jì)條件(例如流量、混合強(qiáng)度、溫度等)，則可能發(fā)生這種單個(gè)乳化相的形成。當(dāng)例如通過使用逆流流動(dòng)模式的超過一個(gè)中性洗滌器或在單個(gè)中性洗滌器中使用更大流量的水而使得中性洗滌器獲得更潔凈的產(chǎn)物時(shí)，其也傾向于更頻繁地發(fā)生。為實(shí)現(xiàn)顯著的鹽提取，需要后兩個(gè)條件中的任一個(gè)，但沒有昂貴的分離增強(qiáng)設(shè)備如電泳或聚結(jié)器，其通常是不現(xiàn)實(shí)的。即便當(dāng)兩種流體(即水和硝化產(chǎn)物)在中性洗滌器內(nèi)發(fā)生良好的分離時(shí)，無(wú)論通過例如聚結(jié)器增強(qiáng)與否，離開的產(chǎn)物仍將夾帶顯著量的水，這從硝化產(chǎn)物的渾濁或乳狀外觀可見。此外觀是由于水在產(chǎn)物中以“膠態(tài)”穩(wěn)定形式存在所致。如上所述，正是夾帶的水?dāng)y帶著離開中性洗滌階段的硝化產(chǎn)物中所夾帶的大部分鹽。在中性洗滌器的典型運(yùn)行條件下，產(chǎn)物中此“膠態(tài)”水滴濃度不能容易地被降低。此實(shí)地觀察結(jié)果(即最小可達(dá)水夾帶的存在)已在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中得到證實(shí)。該夾帶的膠態(tài)水通常占離開中性洗滌器的硝化產(chǎn)物的約1重量％，并含洗滌步驟中所用的水中溶解的鹽的殘余部分。后一問題導(dǎo)致設(shè)計(jì)和運(yùn)行制約，例如提供額外的設(shè)備容量安裝以在硝化產(chǎn)物中達(dá)到所需的鹽含量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種從包含硝基芳族產(chǎn)物的產(chǎn)物流中移除雜質(zhì)的方法。所述方法包括用酸性水溶液洗滌產(chǎn)物的步驟。所述步驟可在水洗和堿洗的下游進(jìn)行，以從硝基芳族產(chǎn)物中移除堿和鹽。根據(jù)一些實(shí)施方案，所述方法包括在洗滌步驟下游通過汽提或蒸餾移除殘余有機(jī)反應(yīng)物。來自汽提或蒸餾的酸可被再循環(huán)以用在用酸性水溶液洗滌的步驟中。本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)施本發(fā)明的方法的設(shè)備。所述設(shè)備包括在水洗器和堿洗器下游的酸性除鹽洗滌器。通過下面對(duì)特定實(shí)施方案的描述和附圖，本發(fā)明的這些及其他特征將變得明了。


圖1為用于洗滌硝化產(chǎn)物的現(xiàn)有技術(shù)體系的工藝的示意圖。圖2為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其使用汽提塔。圖3為本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案的示意圖，其使用蒸餾塔。圖4為本發(fā)明的另一實(shí)施方案的示意圖，其使用汽提塔且無(wú)堿洗。圖5為本發(fā)明的另一實(shí)施方案的示意圖，其使用蒸餾塔且無(wú)堿洗。發(fā)明詳述在下面的描述和附圖中，相應(yīng)和相似的元件由相同的附圖標(biāo)記來指代。本發(fā)明的工藝最好通過與典型的現(xiàn)有技術(shù)洗滌工藝相比較來理解。如圖1中所示并如上面更詳細(xì)地說明的，現(xiàn)有技術(shù)工藝基本如下。水洗器W自上游硝化器(未示出)接收硝化產(chǎn)物流(料流1 。水(料流14)被進(jìn)給到水洗器W。將無(wú)機(jī)酸的水溶液(料流16) 從水洗器移除，經(jīng)洗滌的產(chǎn)物(料流1 被進(jìn)給到堿洗器A。堿洗溶液(料流2 被進(jìn)給到堿洗器A中。有機(jī)酸的鹽的水溶液(料流24)被移除，經(jīng)洗滌的產(chǎn)物(料流26)被進(jìn)給到中性洗滌器N。水(料流30)被進(jìn)給到中性洗滌器N中。廢物流32被移除，經(jīng)洗滌的產(chǎn)物流34被進(jìn)給到蒸餾塔或汽提塔S/D。蒸汽或熱(料流3 分別被進(jìn)給到汽提塔或蒸餾塔的底部。殘余的有機(jī)反應(yīng)物和水(料流38)從蒸餾塔或汽提塔S/D的頂部移除并進(jìn)給到澄清器DE，在澄清器DE中，有機(jī)反應(yīng)物與水分離開。反應(yīng)物(料流4 被進(jìn)給回硝化器，水(料流44)被移除。經(jīng)清洗的硝化產(chǎn)物(料流46)從蒸餾塔或汽提塔S/D移出。當(dāng)設(shè)備具有汽提塔時(shí)，硝化產(chǎn)物流46被進(jìn)給到附加的澄清器DE2以移除冷凝水(料流50)，從而產(chǎn)生最終的潔凈產(chǎn)物(料流52)。在本發(fā)明中，使用酸性水溶液來洗滌產(chǎn)物流以移除堿和鹽。該洗滌代替現(xiàn)有技術(shù)工藝的中性洗滌步驟在水洗和堿洗步驟之后并在移除殘余有機(jī)反應(yīng)物的步驟之前進(jìn)行 (或在一些實(shí)施方案中，除現(xiàn)有技術(shù)工藝的中性洗滌步驟外還進(jìn)行該洗滌)。本發(fā)明人已確定，向中性洗滌器加少量酸會(huì)顯著改善其性能(注意，加入的酸主要溶解在水相中而不是硝化產(chǎn)物中)。硝化產(chǎn)物中的殘余鹽被更有效的移除，且洗滌器對(duì)相乳液的形成表現(xiàn)出更高的抵抗性。此外，本發(fā)明人已確定，夾帶的膠態(tài)水的含量將大大減少，膠態(tài)水是硝化產(chǎn)物中鹽的主要載體?，F(xiàn)在看圖2，其示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其中洗滌階段后是汽提，而用酸性水溶液洗滌硝化產(chǎn)物流的步驟在水洗器W和堿洗器A的下游于酸性除鹽洗滌器ASR中進(jìn)行。酸性除鹽洗滌器上游的設(shè)備與如上所述圖1的現(xiàn)有技術(shù)工藝中的中性洗滌器N的上游的設(shè)備相同，硝化產(chǎn)物流12先經(jīng)水洗、然后經(jīng)堿洗，然后在酸性除鹽洗滌器ASR中經(jīng)酸性水溶液洗滌。在結(jié)構(gòu)上，酸性除鹽洗滌器與現(xiàn)有技術(shù)中性洗滌器N相同，但進(jìn)給到其中的洗滌流體為酸性水溶液(料流36)而不是基本中性的水。來自殘余堿的中和的鹽溶液(料流 33)被從中移除。該料流可被循環(huán)到堿洗。酸性除鹽洗滌器可以是單個(gè)單元或多個(gè)單元，其中多個(gè)單元可以以交叉流動(dòng)、并流流動(dòng)或逆流流動(dòng)的布置來運(yùn)行。酸洗后，硝化產(chǎn)物(料流40)被進(jìn)給到汽提塔S。取決于其揮發(fā)性(即其相對(duì)于硝化產(chǎn)物而言蒸發(fā)的容易性)，痕量的所加酸將出現(xiàn)在與冷凝的回收有機(jī)反應(yīng)物一起出現(xiàn)在汽提塔頂部的水相(料流38)中和/或與潔凈的產(chǎn)物一起出現(xiàn)在汽提塔底部的水相(料流46)中。含一些所加酸的這些水流(來自澄清器DE的料流M和來自附加的澄清器DE2 的料流56)可被再循環(huán)回酸性除鹽洗滌器ASR以減少補(bǔ)充酸的需要。雖然此方法確實(shí)涉及潔凈產(chǎn)物與少量酸的接觸，但這大體被硝化產(chǎn)物中較少的夾帶水?dāng)y帶所補(bǔ)償。最終洗滌步驟(即除鹽階段)的運(yùn)行性能和可靠性也得到顯著改善，使得設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)更穩(wěn)定并減少提供額外設(shè)備容量的需要。圖3示出了本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其中洗滌階段之后是蒸餾塔D而不是汽提塔。 殘余的有機(jī)反應(yīng)物和水(料流38)從蒸餾塔頂部移除并進(jìn)給到澄清器DE。澄清器中移除的水和酸被進(jìn)給回酸性除鹽洗滌器(料流54)。在圖2的實(shí)施方案中，如果所用的酸選擇為揮發(fā)性酸(即比硝化有機(jī)產(chǎn)物更易于蒸發(fā)的酸)，則一大部分酸終止于汽提塔頂部處。當(dāng)洗滌階段后是蒸餾時(shí)，如在圖3的實(shí)施方案中，則所有揮發(fā)性酸終止于塔頂處。在后一情況下，必須使用揮發(fā)性酸，或者酸與離開塔的硝化產(chǎn)物一起終止。原因在于，與運(yùn)轉(zhuǎn)的汽提塔不同，在蒸餾塔中沒有水離開塔底。在選擇用于本發(fā)明中的揮發(fā)性酸時(shí)，優(yōu)選的酸為硝酸，因?yàn)槠湟汛嬖谟谙趸O(shè)備中。但本發(fā)明不限于可使用的酸的類型。當(dāng)使用運(yùn)轉(zhuǎn)的汽提塔從硝化產(chǎn)物移除過量的反應(yīng)物時(shí)，所加的酸不必是揮發(fā)性酸。因此，可使用酸如硫酸。如果使用揮發(fā)性酸，則這類酸還可包括甲酸、草酸和亞硝酸。酸性除鹽洗滌階段中使用足夠的酸以保持PH低于6、或者低于 5。當(dāng)如圖3中虛線所示再循環(huán)在蒸餾塔D的頂部處回收的揮發(fā)性酸(料流54)時(shí)，
7提供額外益處。在運(yùn)行過程中，酸性除鹽洗滌器可在低至2-3的pH值下運(yùn)行，而補(bǔ)充的酸遠(yuǎn)少于可能預(yù)期的。猜測(cè)存在額外的意外酸源，認(rèn)為這歸因于經(jīng)洗滌的單硝基苯中痕量的溶解NO。這樣的溶解NO在蒸餾塔中汽提出并與氧反應(yīng)產(chǎn)生N02。NO2被自產(chǎn)物汽提出的水吸收并在蒸餾塔冷凝器中冷凝，在蒸餾塔冷凝器中，其與水反應(yīng)形成硝酸和亞硝酸。再循環(huán)從圖2中汽提塔頂部處收集的水(料流54)預(yù)計(jì)可獲得類似的益處。因此，雖然預(yù)見使用許多酸源可用于實(shí)施本發(fā)明的用酸性水溶液洗滌的步驟，但優(yōu)選的源為自有機(jī)反應(yīng)物回收蒸餾塔或汽提塔頂部回收的酸溶液。通常，逆流洗滌器的洗滌效率受到前移的硝化產(chǎn)物中水溶液的夾帶率的顯著影響。取決于水溶液摻和率(addition rate)，硝化產(chǎn)物中即使0.5%重量的游離水相夾帶率也可使達(dá)到典型的目標(biāo)鹽攜帶規(guī)格所需的洗滌階段數(shù)翻倍。因此，使用酸性除鹽洗滌階段使進(jìn)給到汽提塔或蒸餾塔的硝化產(chǎn)物中的最小穩(wěn)定水夾帶量減少至約0. 04重量％的發(fā)現(xiàn)可提供顯著的益處。例如，其可減少洗滌器/分離器的數(shù)量，從而在新的硝化裝置中提供基建投資的節(jié)省。如上所述，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)已表明，在接近中性的pH下運(yùn)行的中性洗滌器傾向于乳化， 即便在較小的裝置擾動(dòng)下也是如此。因此，具有在低PH下運(yùn)行的酸性除鹽洗滌器的本發(fā)明方法還在很大程度上減少使用中性洗滌器所經(jīng)歷的形成乳液的可能性。這通過減少意外的設(shè)備停機(jī)而提供運(yùn)行成本優(yōu)勢(shì)，并且對(duì)于新的硝化裝置來說，其可減少提供額外的設(shè)備容
量的需要。用酸性水溶液洗滌的好處不限于其中上游洗滌系統(tǒng)包括水洗器、然后是堿洗器的應(yīng)用。其還適用于其中上游洗滌系統(tǒng)僅包括堿洗器而無(wú)前面水洗器的情況。其還適用于其中中性洗滌器與這些組合中的任一個(gè)一起使用的情況。圖4和5示意了本發(fā)明的其他實(shí)施方案，其中上游洗滌系統(tǒng)包括一個(gè)或更多個(gè)水洗器W而不包括堿洗器。這里，用酸性水溶液(料流36)洗滌產(chǎn)物(料流18)的步驟從硝化產(chǎn)物移除親水酸如硫酸或草酸。離開酸性洗滌器AW的酸性溶液(料流58)可被再循環(huán)回水洗器W(料流60)。圖4示出了其中在酸洗后使用汽提塔S的布置，而圖5示出了其中使用蒸餾塔D的布置。自汽提塔或蒸餾塔移除的酸被再循環(huán)回酸性洗滌器。所用的酸和pH 與上面針對(duì)圖2和3的實(shí)施方案所描述的那些相同。
實(shí)施例在單硝基苯生產(chǎn)設(shè)施中使用硝酸測(cè)試根據(jù)圖3的實(shí)施方案的發(fā)明。該設(shè)施使用蒸餾塔來回收產(chǎn)物中溶解的苯。在蒸餾塔中從單硝基苯產(chǎn)物中汽提出的任何水和揮發(fā)性酸冷凝、與回收的苯分離開并再循環(huán)回酸性除鹽洗滌器。發(fā)現(xiàn)離開酸性除鹽洗滌器的單硝基苯中夾帶的膠態(tài)水的含量顯著降低，從無(wú)酸加入的典型中性洗滌器中的重量降至低于 0. 04%重量。在超過五個(gè)月的運(yùn)行過程中，洗滌系統(tǒng)在酸性除鹽洗滌器中未經(jīng)歷乳化擾動(dòng)。雖然針對(duì)不同的實(shí)施方案描述了本發(fā)明，但本發(fā)明非意在局限于這些實(shí)施方案。 本發(fā)明的范圍內(nèi)的各種改變對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說將是顯而易見的。本發(fā)明的范圍由附隨的權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種從包含硝基芳族產(chǎn)物的產(chǎn)物流中移除雜質(zhì)的方法，所述方法包括用酸性水溶液洗滌所述硝基芳族產(chǎn)物的步驟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述雜質(zhì)為堿和鹽。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述洗滌步驟在水洗和堿洗的下游進(jìn)行。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述洗滌步驟在水洗、堿洗和中性洗滌的下游進(jìn)行。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中所述洗滌步驟在堿洗的下游進(jìn)行。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述洗滌步驟在水洗的下游進(jìn)行，所述雜質(zhì)包括親水酸。
7.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述硝基芳族產(chǎn)物為單硝基苯、硝基甲苯和二硝基甲苯中之一。
8.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述硝基芳族產(chǎn)物為單硝基苯。
9.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中在所述洗滌步驟之后進(jìn)行通過選自汽提和蒸餾之一來移除殘余有機(jī)反應(yīng)物的步驟。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中所述酸性水溶液包含在所述汽提或蒸餾中所用的條件下為揮發(fā)性的酸。
11.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述酸性水溶液包含硝酸或亞硝酸。
12.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述洗滌步驟在6以下的pH下進(jìn)行。
13.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述洗滌步驟在5以下的pH下進(jìn)行。
14.根據(jù)權(quán)利要求1-11中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述洗滌步驟在2-5的pH下進(jìn)行。
15.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其中自汽提塔或蒸餾塔頂部冷凝的液體包含硝酸或亞硝酸。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，其中包含硝酸或亞硝酸的所述冷凝液體被用在所述洗滌步驟中。
17.根據(jù)任何前述權(quán)利要求所述的方法，其中所述洗滌步驟在單一階段中完成。
18.根據(jù)權(quán)利要求1-16中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述洗滌步驟在多個(gè)階段中完成，所述階段具有為交叉流、逆流和并流中之一的流動(dòng)模式。
19.根據(jù)權(quán)利要求1-4中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述水洗或所述堿洗或二者在多個(gè)階段中完成，所述階段具有為交叉流、逆流和并流中之一的流動(dòng)模式。
20.一種純化包含硝基芳族產(chǎn)物的產(chǎn)物流的方法，所述方法包括步驟(a)水洗所述產(chǎn)物流以移除無(wú)機(jī)酸；(b)堿洗來自步驟(a)的產(chǎn)物流以移除有機(jī)副產(chǎn)物；(c)用酸性水溶液洗滌來自步驟(b)的產(chǎn)物流；和(d)在來自步驟(c)的產(chǎn)物流中移除殘余的有機(jī)反應(yīng)物。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中步驟(d)包括汽提，并且所述方法還包括在步驟 (c)中使用來自步驟(d)的酸的步驟。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其中步驟(d)包括蒸餾，并且所述方法還包括在步驟(c)中使用來自步驟(d)的酸的步驟。
23.根據(jù)權(quán)利要求20-22中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述酸性水溶液包含硝酸。
24.根據(jù)權(quán)利要求20-23中的任一項(xiàng)所述的方法，其中所述硝基芳族產(chǎn)物為單硝基苯、 硝基甲苯和二硝基甲苯中之一。
25.一種用于從包含硝基芳族產(chǎn)物的產(chǎn)物流中移除雜質(zhì)的設(shè)備，其中所述設(shè)備具有水洗器和堿洗器，所述設(shè)備的特征在于所述設(shè)備包括在所述堿洗器下游的酸性除鹽洗滌器。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括在所述酸性除鹽洗滌器下游的汽提塔和用以從所述汽提塔向所述酸性除鹽洗滌器輸送酸性水溶液的裝置。
27.根據(jù)權(quán)利要求25所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括在所述酸性除鹽洗滌器下游的蒸餾塔和用以從所述蒸餾塔向所述酸性除鹽洗滌器輸送酸性水溶液的裝置。
28.根據(jù)權(quán)利要求沈或27所述的設(shè)備，其中所述酸性水溶液包含硝酸。
29.根據(jù)權(quán)利要求25-28中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述硝基芳族產(chǎn)物為單硝基苯、 硝基甲苯和二硝基甲苯中之一。
30.一種用于從包含硝基芳族產(chǎn)物的產(chǎn)物流中移除雜質(zhì)的設(shè)備，其中所述設(shè)備具有水洗器，所述設(shè)備的特征在于所述設(shè)備包括在所述水洗器下游的酸性洗滌器。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括在所述酸性洗滌器下游的汽提塔和用以從所述汽提塔向所述酸性洗滌器輸送酸性水溶液的裝置。
32.根據(jù)權(quán)利要求30所述的設(shè)備，其中所述設(shè)備包括在所述酸性洗滌器下游的蒸餾塔和用以從所述蒸餾塔向所述酸性洗滌器輸送酸性水溶液的裝置。
33.根據(jù)權(quán)利要求30-32中的任一項(xiàng)所述的設(shè)備，其中所述雜質(zhì)包括親水酸。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種在水洗以移除無(wú)機(jī)酸和堿洗以移除有機(jī)酸的鹽的下游從硝基芳族產(chǎn)物移除堿和鹽的方法，所述方法包括在通過汽提或蒸餾移除過量的有機(jī)反應(yīng)物的步驟之前用酸性水溶液洗滌產(chǎn)物流。自汽提塔或蒸餾塔移除的酸被再循環(huán)回以用于酸洗中。酸洗代替現(xiàn)有技術(shù)的中性洗滌步驟進(jìn)行。其移除殘余的鹽并降低硝基芳族產(chǎn)物中夾帶的膠態(tài)水的含量。
文檔編號(hào)C02F1/02GK102471092SQ200980160977
公開日2012年5月23日 申請(qǐng)日期2009年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月18日
發(fā)明者塞爾吉奧·貝雷塔 申請(qǐng)人:諾拉姆國(guó)際公司