一种利用氮氧化物制备硝化混酸的方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113184815A(43)申请公布日2021.07.30(21)申请号202011178602.8(22)申请日2020.10.29(71)申请人江苏方圆芳纶研究院有限公司地址223100江苏省淮安市淮安盐化新材料产业园区台玻大道西侧、郭桥路南侧(72)发明人王农跃吕延文张启俊谢艳沙艳松金懿李斌章冬霞(51)Int.Cl.C01B21/40(2006.01)C01B17/69(2006.01)C07C205/06(2006.01)C07C201/08(2006.01)权利要求书1页说明书5页(54)发明名称一种利用氮氧化物制备硝化混酸的方法(57)摘要本申请涉及硝化技术领域，公开了一种利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，配置质量浓度为60％～78％的硫酸，加入反应釜中，控制反应釜压力为0.1～1MPa，温度为‑15～25℃，通入含二氧化氮气体物流和含氧气体物流，反应后得到硝化混酸。本申请通过一定浓度硫酸吸收氮氧化物，制备所得硝化混酸，无需经过进一步处理，可以直接用于硝化反应，经济效益和环境效益得到了统一。CN113184815ACN113184815A权利要求书1/1页1.一种利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，配置质量浓度为60％～78％的硫酸，加入反应釜中，控制反应釜压力为0.1～1MPa，温度为-15～25℃，通入含二氧化氮气体物流和含氧气体物流，反应后得到硝化混酸。2.根据权利要求1所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，配置质量浓度为65～75％的硫酸。3.根据权利要求1所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，通入的含二氧化氮气体物流中折纯二氧化氮：所述硫酸中水的摩尔比为0.75～2.5:1。4.根据权利要求1所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，通入的含二氧化氮气体物流中折纯二氧化氮：通入的含氧气体物流中折纯氧的摩尔比为1.5～4：1。5.根据权利要求1所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，先通入含二氧化氮气体物流，至反应釜压力稳定后，再通入含氧气体物流。6.根据权利要求4所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，所述含氧气体物流，从反应釜底部进入反应釜内。7.根据权利要求1所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，将配置的硫酸加入反应釜中，通入含二氧化氮气体物流和含氧气体物流，反应分为两个阶段，第一阶段控制反应釜压力为0.1～0.3MPa，温度为10～25℃，并通入反应所需二氧化氮总量的至少7％；然后在压力为0.3～1MPa，温度为-15～10℃下，通入含氧气体物流和剩余量的含二氧化氮气体物流，至压力稳定后，停止反应，得到硝化混酸。8.根据权利要求7所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，第一阶段反应时间为5～10分钟。9.根据权利要求7所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，第一阶段通入反应所需二氧化氮总量的7％～30％。10.根据权利要求1～9任一项所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，所述含二氧化氮气体物流为纯的二氧化氮气体或为二氧化氮气体和一氧化氮气体的混合气体。11.根据权利要求10所述利用氮氧化物制备硝化混酸的方法，其特征在于，所述一氧化氮气体与二氧化氮的体积比为0.5～3:10。2CN113184815A说明书1/5页一种利用氮氧化物制备硝化混酸的方法技术领域[0001]本申请涉及硝化技术领域，具体涉及一种利用氮氧化物制备硝化混酸的方法。背景技术[0002]硝化反应一般是指有机化合物分子中的氢原子直接被硝基取代的反应，目前国内外生产硝基芳烃化合物应用最为普遍的方法是硝-硫混酸硝化法。19世纪30年代，就有学者使用硝化的方法将苯硝化成硝基苯。工业上制取硝基苯是以苯和硝酸为原料，硫酸为催化剂，在一定反应条件下硝化。钝化芳环的硝化反应相对困难，主要依赖于硝-硫混酸硝化，其他的硝化试剂很难得到较好的效果。[0003]传统硝化反应中，配置混酸时，通常需要采用质量浓度90％以上的硫酸，与硝酸进行混合，操作过程中，稍有不注意，就使酸溅出致人灼伤。瞿美林等人(火炸药,1984(01):55-56.)公开了芳烃的硝化，主要工艺过程为：将甲苯(或苯)与硝化酸(由低浓度的硝酸和高浓度的硫酸组成)加入泵的吸入口，通过泵剧烈搅拌，接着流入冷却器，再用分离器分离出硝化物和硝化废酸。[0004]氮氧化物是指一系列由氮元素和氧元素组成的化合物，包括N2O、NO、N2O3、NO2、N2O4、N2O5，通常用分子式NOx来统一表示。大气中NOx主要以NO、NO2的形式存在。氮氧化物是污染大气的有害物质之一，对环境和人体健康带来严重影响，其与碳氢化合物作用可形成光化学烟雾。[000