专利名称：一种对硝基苯甲醛的合成新工艺的制作方法
技术领域：
本发明产品属于化工领域，尤其涉及一种对硝基苯甲醛的合成方法。
背景技术：
对硝基苯甲醛，分子式为C7H5NO3，分子量为151. 12，外观是白色或淡黄色晶体，熔点为106°C _107°C，相对密度I. 496，不溶于水，微溶于乙醚，易溶于乙醇、苯、冰醋酸，对硝基苯甲醛在医药工业上常用于合成胺苯硫脲、甲氧苄胺嘧啶、乙酰胺苯烟腙和硝基苯丁烯酮等，还是重要的医药、染料和农药中间体。本发明以对硝基甲苯为主要原料，(对硝基甲苯分子式为CH3C6H4NO2，分子量137. 1378，外观为黄色斜方立面晶体，相对密度I. 1038，熔点51. 70C，沸点238. 50C，易燃，不溶于水，易溶于乙醇、乙醚和苯，主要用于制造对硝基苯甲醛、对甲苯胺、甲苯二异氰酸酯、联甲苯胺、对硝基苯甲酸、对硝基甲苯-2-磺酸、二硝基甲苯等，也用作染料、农药、医药、塑料和合成纤维助剂的中间体。)以溴素、双氧水、过氧化二碳酸二己酯、碳酸钠、硝酸、固体催化剂、氢氧化钠、盐酸为辅料，通过四道工序来制得对硝基苯甲醛1.溴化工序以对硝基甲苯为原料，于水中与溴素、双氧水、过氧化二碳酸二己酯反应；2.水解工序将溴化工序得到的混和液，用碳酸钠水溶液加热水解，形成对硝基苯甲醇混合液；3.氧化工序将含有硝基苯甲醇的有机相，在固体催化剂的作用下，与硝酸反应生成目标化合物对硝基苯甲醛产品的混合溶液；4.精制工序将前段工序得到的有机相用氢氧化钠、盐酸等水溶液精制，形成固-液混合溶液，经固液分离得到高纯度产品。根据国内公开刊物的报道，对硝基苯甲醛的生产工艺较多，但都不同程度的存在工艺复杂、反应温度高、污染重等缺陷，本发明是对老工艺进行改革后开发的一种全新工艺，其主要特点是1.产品的出率和纯度提高，产品具有较高附加值；2.工业生产设备柔性化，一条生产装置线能够获得多种系列的产品及各种中间体产品；3.新工艺在常压下进行，最高反应温度不超过100°C，安全可靠、反应时间缩短，由于反应温度低将大大降低操作难度，并进一步节约成本；4.废水和废气均回收处理,无污染。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种对硝基苯甲醛生产新工艺，该工艺对现有的原料配方及生产方法都进行了改进，改进后的生产方法具有产品的出率和纯度高；在常压下进行，最高反应温度不超过IOCTC，安全可靠易操作；反应时间缩短，废水和废气均回收处理，无污染，生产周期短等一系列优点。生产该产品使用的原料有对硝基甲苯21% -23%、天然水65% -67%、溴素3%、双氧水7% _8%、过氧化二碳酸二己酯 1% _2 %、含量为10 %碳酸钠水溶液20 %、硝酸20 %、固体催化剂I %、含量为10 %氢氧化钠水溶液15%、盐酸10%。本发明可以通过以下技术方案来实现一种批量生产对硝基苯甲醛的方法，其特征是由以下步骤构成I.溴化工序将占总量21 % -23 %的对硝基甲苯送入反应釜，加入占总量65 % -67 %的天然水，开动搅拌器，转速为25转/分，向反应釜夹层送入蒸汽加热，测量温度并控制温度在70°C _80°C之间、常压，缓慢的将占总量3 %的溴素、7 % -8 %双氧水、I % -2 % 过氧化二碳酸二己酯加入反应釜，反应2小时，生成硝基苄基溴。2.水解工序将溴化工序得到的混和液，泵入第二反应釜，在常压下将温度升高至90°C，搅拌，转速为35转/分，加入占总量为20 %的含量为10 %的碳酸钠水溶液，反应 I小时，形成硝基苯甲醇混合液，反应经有机相(不溶于水的)和水相(溶于水的)液液分离，含有硝基苯甲醇的有机相被输送到下一工序，溶剂经蒸馏回收利用；水相为溴化钠和少量碳酸钠碱性水溶液进入碱储罐综合利用；产生的少量二氧化碳进入碱液吸收池吸收。3.氧化工序将含有硝基苯甲醇的有机相泵入第三反应釜，搅拌，转速为30转/ 分,常压下将温度升高到80 V -90 V之间，加入占总量为20 %的硝酸及占总量为I %的固体催化剂后反应I. 5小时，生成目标化合物邻硝基苯甲醛产品的混合溶液，将有机相输入第四反应釜；水相为低浓度废硝酸的酸性溶液，进入酸储罐综合利用，少量的二氧化氮进入碱液吸收池。4.精制工序调第四反应釜内为常压、常温，搅拌，转速为25转/分，先向第四反应釜中的有机相中加入占总量为15%的含量为10%的氢氧化钠水溶液、O. 5小时后再加入占总量为10%的盐酸水溶液，形成固-液混合溶液，放料，经固液分离装置分离后得到的固相为对硝基苯甲醛，真空干燥包装得到成品。5.液相经油水分离器，分离出少量的有机副产物，主要为有机物分解物醇类等； 水相为少量对硝基苯甲酸钠、氯化钠等碱性水溶液，进入储罐综合利用，无气相组分排放。本发明的有益效果是I. 一条生产装置线除能生产对硝基苯甲醛外，还能生产多种系列产品及多种中间体产品。2.最高反应温度不超过10(TC，所有反应均在常压下进行，安全可靠易操作。3.零排放，无污染，产品质量好。
具体实施例方式下面结合具体的实施例，进一步详细描述本发明。实施例I将占总量21 %的对硝基甲苯送入反应釜，加入占总量67%的天然水，开动搅拌器，转速为25转/分，向反应釜夹层送入蒸汽加热，测量温度并控制温度在70°C -80°C之间、常压，缓慢的将占总量3%的溴素、7%双氧水、2%过氧化二碳酸二己酯加入反应釜，反应2小时，生成硝基苄基溴。将溴化工序得到的混和液，泵入第二反应釜，在常压下将温度升高至90°C，搅拌，转速为35转/分，加入占总量为20%的含量为10%的碳酸钠水溶液，反应I小时，形成硝基苯甲醇混合液，反应经有机相(不溶于水的)和水相(溶于水的)液液分离，含有硝基苯甲醇的有机相被输送到下一工序，溶剂经蒸馏回收利用；水相为溴化钠和少量碳酸钠碱性水溶液，进入碱储罐综合利用，产生的少量二氧化碳进入碱液吸收池吸收。 将含有硝基苯甲醇的有机相泵入第三反应釜，搅拌，转速为30转/分，常压下将温度升高到 80°C，加入占总量为20%的硝酸及占总量为I %的固体催化剂后反应I. 5小时，生成目标化合物邻硝基苯甲醛产品的混合溶液，将有机相输入第四反应釜；水相为低浓度废硝酸的酸性溶液，进入酸储罐综合利用，少量的二氧化氮进入碱液吸收池。调第四反应釜内为常压、 常温，搅拌，转速为25转/分，先向第四反应釜中的有机相中加入占总量为15 %的含量为 10%的氢氧化钠水溶液、O. 5小时后再加入占总量为10%的盐酸水溶液，形成固-液混合溶液，放料，经固液分离装置分离后得到的固相为对硝基苯甲醛，真空干燥包装得到成品。液相经油水分离器，分离出少量的有机副产物，主要为有机物分解物醇类等；水相为少量对硝基苯甲酸钠、氯化钠等碱性水溶液，进入储罐综合利用，无气相组分排放。实施例2将占总量22 %的对硝基甲苯送入反应釜，加入占总量66 %的天然水，开动搅拌器，转速为25转/分，向反应釜夹层送入蒸汽加热，测量温度并控制温度在70°C -80°C之间、常压，缓慢的将占总量3%的溴素、7. 5%双氧水、I. 5%过氧化二碳酸二己酯加入反应釜，反应2小时，生成硝基苄基溴。将溴化工序得到的混和液，泵入第二反应釜，在常压下将温度升高至90°C，搅拌，转速为35转/分，加入占总量为20%的含量为10%的碳酸钠水溶液，反应I小时，形成硝基苯甲醇混合液，反应经有机相(不溶于水的)和水相(溶于水的) 液液分离，含有硝基苯甲醇的有机相被输送到下一工序，溶剂经蒸馏回收利用；水相为溴化钠和少量碳酸钠碱性水溶液，进入碱储罐综合利用，产生的少量二氧化碳进入碱液吸收池吸收。将含有硝基苯甲醇的有机相泵入第三反应釜，搅拌，转速为30转/分，常压下将温度升高到85°C，加入占总量为20%的硝酸及占总量为I %的固体催化剂后反应I. 5小时，生成目标化合物邻硝基苯甲醛产品的混合溶液，将有机相输入第四反应釜；水相为低浓度废硝酸的酸性溶液，进入酸储罐综合利用，少量的二氧化氮进入碱液吸收池。调第四反应釜内为常压、常温，搅拌，转速为25转/分，先向第四反应釜中的有机相中加入占总量为15%的含量为10%的氢氧化钠水溶液、O. 5小时后再加入占总量为10%的盐酸水溶液,形成固-液混合溶液，放料，经固液分离装置分离后得到的固相为对硝基苯甲醛，真空干燥包装得到成品。液相经油水分离器，分离出少量的有机副产物，主要为有机物分解物醇类等；水相为少量对硝基苯甲酸钠、氯化钠等碱性水溶液，进入储罐综合利用，无气相组分排放。实施例3 将占总量23 %的对硝基甲苯送入反应釜，加入占总量65 %的天然水，开动搅拌器，转速为25转/分，向反应釜夹层送入蒸汽加热，测量温度并控制温度在70°C -80°C之间、常压，缓慢的将占总量3%的溴素、8%双氧水、I %过氧化二碳酸二己酯加入反应釜，反应2小时，生成硝基苄基溴。将溴化工序得到的混和液，泵入第二反应釜，在常压下将温度升高至90°C，搅拌，转速为35转/分，加入占总量为20%的含量为10%的碳酸钠水溶液，反应I小时，形成硝基苯甲醇混合液，反应经有机相(不溶于水的)和水相(溶于水的)液液分离，含有硝基苯甲醇的有机相被输送到下一工序，溶剂经蒸馏回收利用；水相为溴化钠和少量碳酸钠碱性水溶液，进入碱储罐综合利用，产生的少量二氧化碳进入碱液吸收池吸收。 将含有硝基苯甲醇的有机相泵入第三反应釜，搅拌，转速为30转/分，常压下将温度升高到 90°C，加入占总量为20 %的硝酸及占总量为I %的固体催化剂后反应1. 5小时，生成目标化合物邻硝基苯甲醛产品的混合溶液，将有机相输入第四反应釜；水相为低浓度废硝酸的酸性溶液，进入酸储罐综合利用，少量的二氧化氮进入碱液吸收池。调第四反应釜内为常压、 常温，搅拌，转速为25转/分，先向第四反应釜中的有机相中加入占总量为15%的含量为 10%的氢氧化钠水溶液、O. 5小时后再加入占总量为10%的盐酸水溶液，形成固-液混合溶
5液，放料，经固液分离装置分离后得到的固相为对硝基苯甲醛，真空干燥包装得到成品。液相经油水分离器，分离出少量的有机副产物，主要为有机物分解物醇类等；水相为少量对硝基苯甲酸钠、氯化钠等碱性水溶液，进入储罐综合利用，无气相组分排放。
权利要求
1.一种对硝基苯甲醛的合成新工艺，其特征是以对硝基甲苯21% -23 %、天然水 65% -67%、溴素3%、双氧水7% -8%、过氧化二碳酸二己酯1% _2%、含量为10%碳酸钠水溶液20 %、硝酸20%、固体催化剂I %、含量为10%氢氧化钠水溶液15%、盐酸10%为原料，通过以下步骤来得到成品。
2.根据权利要求I所述的一种对硝基苯甲醛的合成新工艺，其第一步的特征是溴化工序将占总量21% -23%的对硝基甲苯送入反应釜，加入占总量65% -67%的天然水，开动搅拌器，转速为25转/分，向反应釜夹层送入蒸汽加热，测量温度并控制温度在 70 0C _80°C之间、常压，缓慢的将占总量3%的溴素、7% -8%双氧水、I % -2%过氧化二碳酸二己酯加入反应釜，反应2小时，生成硝基苄基溴。
3.根据权利要求I所述的一种对硝基苯甲醛的合成新工艺，其第二步的特征是水解工序将溴化工序得到的混和液，泵入第二反应釜，在常压下将温度升高至90°C，搅拌，转速为35转/分，加入占总量为20%的含量为10%的碳酸钠水溶液，反应I小时，形成硝基苯甲醇混合液，反应经有机相(不溶于水的)和水相(溶于水的)液液分离，含有硝基苯甲醇的有机相被输送到下一工序，溶剂经蒸馏回收利用；水相为溴化钠和少量碳酸钠碱性水溶液，进入碱储罐综合利用，产生的少量二氧化碳进入碱液吸收池吸收。
4.根据权利要求I所述的一种对硝基苯甲醛的合成新工艺，其第三步的特征是氧化工序将含有硝基苯甲醇的有机相泵入第三反应釜，搅拌，转速为30转/分，常压下将温度升高到80 V -90 V之间，加入占总量为20 %的硝酸及占总量为I %的固体催化剂后反应1. 5 小时，生成目标化合物邻硝基苯甲醛产品的混合溶液，将有机相输入第四反应釜；水相为低浓度废硝酸的酸性溶液，进入酸储罐综合利用，少量的二氧化氮进入碱液吸收池。
5.根据权利要求I所述的一种对硝基苯甲醛的合成新工艺，其第四步的特征是精制工序调第四反应釜内为常压、常温，搅拌，转速为25转/分，先向第四反应釜得到的有机相中加入占总量为15%的含量为10%的氢氧化钠水溶液、O. 5小时后再加入占总量为10%的盐酸水溶液，形成固-液混合溶液，放料，经固液分离装置分离后得到的固相为对硝基苯甲醛，真空干燥包装得到成品。
全文摘要
本发明公开了一种对硝基苯甲醛的合成新工艺，该产品属于化工领域。对硝基苯甲醛，外观是白色或淡黄色晶体，是重要的医药、染料和农药中间体，医药工业上常用于合成胺苯硫脲、甲氧苄胺嘧啶、乙酰胺苯烟腙和硝基苯丁烯酮等。本发明以对硝基甲苯为主要原料，以溴素、双氧水、过氧化二碳酸二己酯、碳酸钠、硝酸、固体催化剂、氢氧化钠、盐酸为辅料，通过四道工序1.溴化工序；2.水解工序；3.氧化工序；4.精制工序来制得对硝基苯甲醛，该工艺的主要优点是产品的出率和纯度高；能够获得多种系列的产品及各种中间体产品；反应在常压低温下进行，安全可靠；废水和废气均回收处理，无污染。
文档编号C07C205/44GK102603534SQ20111002308
公开日2012年7月25日 申请日期2011年1月18日 优先权日2011年1月18日
发明者张争鸣, 陈天云 申请人:张争鸣, 陈天云