硝化精细有机合成.pptVIP

混酸与被硝化物的质量比叫做相比，也叫酸油比。例：萘二硝化时的工艺条件是：D.V.S.=3，φ=1.20，酸油比=6.5。计算所采用混酸的组成。例题解析练习：现在萘一硝化时用质量含量98％发烟硝酸和98％浓硫酸来配制混酸，要求硫酸脱水值1.27、硝酸比1.07。试计算1kmol萘一硝化制1-硝基萘时要用多少千克98％发烟硝酸?多少千克98%浓硫酸?并计算所配混酸的质量和组成，以及废酸的质量和组成。例题解析2、配酸工艺**①先加水②启动搅拌装置③缓慢加入计算好的硫酸④缓慢加入计算好的硝酸配酸设备需要有足够的移热冷却、有效的搅拌混合和防腐蚀的能力。连续法：生产能力大，适用于大吨位生产间歇法：生产能力小，适用于多品种、小批量生产三、混酸硝化的影响因素**混酸组成硝化反应是强烈的放热反应。有机物硝化时一般均有最佳的温度条件．改变反应温度不仅会影响生成异构体的相对比例与速度，而且还关系到安全生产问题。对于易硝化和易被氧化的活泼芳烃(如酚、酚醚、乙酰芳胺)可在低温硝化；而对于含有硝基或磺基的芳族化合物，因比较稳定，较难硝化，所以应当在较高温下硝化。3、温度1、硝酸比硝酸比是指硝酸和被硝化物的摩尔比。4、搅拌相比**提高传热：及时移除反应热提高传质：增加反应界面混酸与被硝化物的质量比叫做相比，也叫酸油比。提高相比有利于：被硝化物的溶解和分散；增加反应界面，加快反应；控制反应温度，使反应平稳。6、硝化副反应**硝酸分解氧化：生成硝基酚类多硝化形成黑色络合物（C6H5CH3?2ONOSO3H?3H2SO3）间歇法：具有较大的灵活性和适应性，适用于小批料、多品种的生产。硝化操作方式四、硝化操作方式及硝化反应器连续法：有带搅拌器的罐式反应器、管式反应器、泵式反应器进行连续硝化。具有小设备、大生产、效率高以及便于实现自动控制等优点。**加料顺序如下：制备二硝基物：将被硝化物加入酸和硝化剂中。制备一硝基物液态：反应温度下逐步将硝化剂加入被硝化物或其在硫酸的溶液、分散液。固态：低温下将被硝化物溶解，再在反应温度下加入硝化剂。五、硝化产物的分离**适量叔辛胺分离器目的产物异构体产物过量的废酸硝化粗产品水洗中和硝化精产品分离原理：利用硝化产物与废酸有较大相对密度差而实现连续分离。六、废酸的处理**过量的废酸组成68%～72%硫酸0.2%硝酸0.3%亚硝酰硫酸0.2硝基物蒸发脱硝用氢氧化钠水溶液进行吸收处理蒸发浓缩使硫酸浓度达到92.5%～95%,再用于配制混酸将硝化后的废酸用于下一批的硝化生产中，即实行闭路循环利用。七、硝化异构产物的分离方法**化学法——利用不同异构体在某一反应中的不同化学性质而达到分离的目的。物理法若异构体的熔点、沸点有明显的差别，则常用的分离手段是采用精馏和结晶相配合的方法。例如，氯苯一硝化的产物可采用此法，产物组成和物理性质如表3-11所示。八、生产实例**苯的一硝化制硝基苯方法一：混酸硝化——常压冷却连续硝化法（多锅串联连续硝化工艺）方法二：绝热硝化工艺**国内吉化公司采用苯绝热硝化制各种硝基苯，国内曾报道开发氯苯绝热硝化方法，反应温度为100－110℃，氯苯与硝酸摩尔比为１:１，反应时间2.5ｈ，硝酸转化率99％，对硝基氯苯含量58%左右，但未见工业化报道。绝热硝化是将过量的芳烃与混酸进行绝热反应，硝化后的废酸利用反应热于真空下闪蒸浓缩，返回反应系统再利用。该法尽管反应温度高，但因酸浓度低，故二硝等副产物少，产品质量高，因不需要冷却系统，原材料消耗、投资及成本均比传统方法低。0102013混酸硝化图苯的绝热硝化流程示意图1,2,3,4-硝化器5-酸槽6-闪蒸器7-除沫器8-分离器9-热交换器10-泵**第5章硝化若苯环上已有取代基：注意：苯环活化后，第二个取代基进入第一个取代基的邻、对位；苯环钝化后，第二个取代基进入第一个取代基的间位；本章教学基本内容和要求**1、了解硝化的定义，引入硝基的目的。2、了解硝化剂类型及硝化方法，掌握混酸的解离及水和硫酸含量对NO2+离子浓度的影响。3、了解硝化反应理论：硝化剂的活泼质点；均相反应和非均相硝化反应的动力学；硝化反应历程：掌握混酸硝化和稀硝酸硝化的反应历程。4、影响因素：掌握被硝化物结构、硝化剂、介质、温度、搅拌等对硝化反应的影响及硝化的主要副反应。5、混酸硝化：掌握衡量混酸硝化能力的技术参数，混酸配制的计算和操作；硝化操作及硝化产物的分离、工业实例；了解硝化锅的材料、型式及硝化异构产物的分离