苯胺材料

2 生产工艺 2.1 反应原理
硝基苯装置： C6H6 + HNO3
苯胺装置： C6H5NO2+3H2
单元 苯硝化
硝基苯还原
C6H5NO2 + H2O
C6H5NH2+2H2O
催化剂 等温硝化：浓硫酸 绝热硝化：浓硫酸 流化床气相：Cu-SiO2 液相加氢：钯铂Pd-Pt
2.2 生产工艺装置 （由硝基苯装置和苯胺装置构成）
②硝化反应是在封闭系统和压力下进行的，可以避免芳烃的 挥发，有利于环境卫生和降低芳烃的消耗定额；
③硝化时采用过量的苯和高含水量的混酸，有利于提高产品 质量，收率可达99%，成本降低30%。
④由于绝热硝化系统密闭，苯和氧化氮气体排放均经洗涤， 污染物排放较少。
⑤等温硝化容易出现物料返混过硝化，生成二硝基苯。分离出的二硝基 苯、硝基酚残液具有爆炸危险。
苯胺可行性报告
1 概述
苯胺俗称阿尼林油，分子式C6H7N。
1.1 理化性质
物硝理性基质：苯生产工艺概述
颜色、状 气味 态
熔点 沸点
密度
溶解性
无色或浅 具有强烈的 6.3℃ 184℃ 黄色透明 刺激性气味 油状液体
1.0217g ／cm3
苯胺微溶于水，能 与乙醇、乙醚、丙 酮、四氯化碳以及 苯混溶，也可溶于 溶剂汽油
化学性质：
能与盐酸或硫酸反应生成盐酸盐或硫酸盐，也可发生卤化、乙酰化、重氮化 和氧化还原等反应。
1.2 用途
苯胺是重要的有机化工原料之一，广泛应用于聚 氨酯、橡胶助剂、染（颜）料、农药、医药、炸 药、香料、橡胶硫化促进剂、药品、特种纤维等 领域，其中主要是用于制备聚氨酯的原料4,4-二苯 基甲烷二异氰酸酯(MDI)。此外，苯胺还可以用作 溶剂和其它化工原料。
反应部分：对苯进行硝化处理生产硝基苯是在管式 反应器中数秒内进行，硝化混合物之后流入在压力 下操作的硝基苯分层器以避免过量苯的蒸发，使其 继续在粗硝基苯中溶解。采用苯过量的工艺保证使 得全部的硝酸转化成产品。现场生产数据表明反应 后硝酸的浓度非常低。绝热硝化一般也为串联操作， 产率可达到99%。
2.2.2 苯胺装置（
① 硝基苯铁粉还原法 原料易得、投资小
苯胺收率低、劳动强度大、污染严 重、产品质量差
② 苯酚氨化法
技术成熟
投资比硝基苯气相加氢高出30%以 上，且只适用于苯酚资源丰富、价 格合理的国家，而我国苯酚的价格 高于苯胺，故不宜采用。
2.2.1 硝基苯装置 目前国内外苯硝化有三种方法：泵
式硝化法、等温硝化法及绝热硝化法。
泵式硝化
泵式硝化工艺是由瑞典国际化工有限公司（原 泵式硝化：
诺贝尔化工公司）八十年代开发并实现工业化，该 工艺是将苯和预混的混酸加到不锈钢离心泵入口， 经泵的激烈搅动，约1min便完成硝化，反应产物经 冷却进入分离器将硝基苯和废酸分离，该法反应物 浓度低，反应温度上升不超过15℃，有机相在系统 中停留时间极短。
硝化反应器一般为串联操作，物料在反应器中的停留时间约 为 15min ， 产 率 为 96%~98.5% （ 一 般 都 能 达 到 98%~98.5%）。反应完成后，反应产物连续由硝化反应器 进入分离器，分为有机相和酸相，有机相即为粗硝基苯，去 洗涤提纯部分，而酸相即为稀释后的硫酸（组成大约为硫酸 67.9%、水31.8%、有机物0.3%）,去废酸提浓部分。
绝热硝化与等温硝化的比较：
从工艺上看，等温硝化反应与绝热硝化工艺存在 以下区别：苯过量，保证全部硝酸转化成产品， 副产物少。
绝热硝化取消了硝化反应器中的冷却装置，利用 反应热使物料逐渐升温，在压力下完成了硝化反 应。
从过程经济和环保上看，绝热硝化具体有以下特点：
①由于取消冷却装置，利用反应器热量在真空闪蒸提浓器中 提浓废酸，与等温硝化工艺相比，可以节能90%左右；
泵式硝化的优点是：反应速度快，温度低，副产物 少，产率高，硝基苯无需精制，设备小，产量大， 生产安全可靠，但需设废酸浓缩装置。世界上已建 成几套泵式硝化的工业装置。
等温硝化：
等温硝化法主要分三部分：
反应部分
洗涤提等纯温部硝化分：
废酸提浓部分
反应部分：将苯和混酸（混酸的质量组成为硫酸56%、硝酸 25%、水19%）同时进入到釜式硝化反应器中进行硝化反应。 硝化反应器一般为带有强力搅拌的反应釜，内装有冷却蛇管， 以导出反应热，硝化温度控制在50℃~70℃。
洗涤提纯部分：从分离器来的粗硝基苯先用碱水洗涤，任何带 入的硝酸、硫酸、一小部分硝基酚、二硝基酚等杂质都被中和 并溶解在碱水中，之后混和物进入分离器分为有机相和水相， 有机相是已分离了酸性介质但含有小部分苯的硝基苯，水相进 入废水罐中，分离后的有机相再进行水洗。
水洗后的硝基苯再去苯回收塔去分离回收苯，苯和水从苯回收 塔顶馏出进入回收罐，回收罐又分为有机相苯相和水相，分离 出的苯循环回硝化过程，水相进入废水罐。从回收塔底出来的 硝基苯再去硝基苯精馏塔脱除重组分，塔顶出来的即为产品硝 基苯。
废酸提浓部分：从硝化反应过来的废酸温度约为 130℃，浓度约为66%。提浓是由真空提浓塔完成 的，提浓所需的大部分能量是用从反应中带来的包 含在废酸中的显热获得的，（而不是像等温硝化工 艺的废酸提浓所需的能量是由外部供给），提浓后 的酸浓度在68%~70%左右，温度降至91℃以下， 返回到配酸罐中配酸，之后再去硝化。
硝基酚 ＋ 二硝基苯 爆炸
（引爆剂） ＋ （炸药）
绝热硝化采用苯过量，反应器采用列管式反应器，没有像等温硝化
工艺采用的硝化锅所出现的反混现象，所以绝热硝化基本上没有二硝生
成，粗硝基苯中含有的硝基酚会通过洗涤部分洗掉，这样就大大降低了
爆炸的危险性。但是绝热硝化采用稀酸，腐蚀性比较强，对设备的密封
和材质要求比较高。
废酸提浓部分：废酸提浓目前采用真空浓缩法，利 用蒸汽加热浓缩器中的废酸至高温，再真空闪蒸出 大量的水分，经过提浓后，68%左右浓度的废酸一 般可提浓到83%~86%。
绝热硝化：
绝热硝化也分为三部分：反应部分、洗涤提纯部分、 废酸提浓部分。其中的反应部分及废酸提浓部分是 作为一个整体来布置的。同等温硝化方法相比，绝 热硝化的洗涤部分和等温硝化工艺基本上是相同的， 主要差异在反应部分及废酸提浓部分。