文档介绍：一、课题意义甲苯硝化反应是有机合成中一类重要的反应,一硝基甲苯主要用于制造对甲苯***;甲苯二异***酸酯;联甲苯***;对硝基苯甲酸;对硝基甲苯-2-磺酸;2-硝基对甲苯***;3-***-4-硝基甲苯;二硝基甲苯等,也用作染料中间体及农药;医药;塑料和合成纤维助剂的中间体。近年来,硝基甲苯的下游用途不断地被进一步开发,其应用前景十分被看好,导致国际市场硝基甲苯的供应日益紧张。二、国内外的研究目前国内主要硝基甲苯生产企业几乎全部采用等温硝化,也在加大绝热硝化技术的开发与引进,2006年中期投产的天脊集团的硝基甲苯就采用绝热硝化工艺;吉林石化苯***装置硝基苯单元爆炸后迟迟没有复工,主要就是要进行绝热硝化的改造,目前国内浙江常山、南化公司、扬农股份都在加快对硝基甲苯装置的绝热硝化技术的开发与应用。国外主流技术为绝热硝化工艺,绝热硝化工艺是国外20世纪70年代发展起来一种新型硝化技术,该工艺突破了硝化反应必须在低温下恒温操作的传统观念,取消了冷却装置,节省了大量用以移除反应热的冷却水,充分利用混合热和反应热来提高反应速度,因而物料停留时间段,副反应少,并且反应后的稀酸浓缩可以循环使用,因此绝热硝化被认为清洁的有前景的硝化技术。德国PLINKE公司和瑞士BIAZZI公司已联手将他们在各自领域内的经验汇集起来以提供最先进的绝热硝化技术。PLINKE公司是一家高度专业的工程公司,自从1947年以来它就闻名于废酸浓缩工厂。PLINKE公司也是苯绝热硝化的专家,1995年它就在此领域有所建树。PLINKE公司提供工程,技术诀窍,专有和搪玻璃设备并根据需要提供交钥匙工厂。迄今PLINKE公司已成功地在此领域向全世界提供了超过500套装置。BIAZZI公司是一家高度专业的工程公司,自从1936年开始传统地活跃于炸药领域的生产并自1950年跨入芳族硝化工艺。BIAZZI公司迄今共成功地完成了300多个项目,得到世界各地用户的一致赞誉。近年来国内外研究者正在原有硝基甲苯绝热硝化基础上研究完全绝热的硝化新工艺,首先是硝化体系中彻底淘汰浓硫酸,而采用固体催化剂;其次使反应产生的热量在反应体系中完全吸收,该技术利用稀***在固体催化剂中作用下硝化,硝化反应在泡点状态下进行,反应热及其他热量均被反应产生的水和稀***中的水及时汽化而移出,汽化物经冷凝后,水相部分移出,移出的水量与反应产生的水量相当,有机相及过量蒸出的水,仍返回反应体系中以维持反应体系恒定的***浓度,进行连续硝化过程。该绝热过程适用于所有硝化系统的连续式、间歇式过程;因为不使用硫酸,不产生新的磺酸基团,也不产生新的酚类化合物;另外反应产物带走少量固体催化剂,可以进行过滤后循环使用。据报道采用该技术对硝基甲苯进行硝化得到硝化产物质量分数约为邻硝基甲苯40%;%;%;其中邻硝基甲苯比传统的硝化得到邻位比例高出6%,起到了调节异构体比例的作用。不过目前该技术尚处于实验室阶段,而且增加了固体催化剂的应用,导致生产成本的增加,不过该技术不仅清洁环保,而且可以在一定程度上解决困扰硝基甲苯生产界多年的异构体调节难题,值得关注。三、生产工艺硝基甲苯生产主要采用混酸硝化法,共有两种工艺,一是等温硝化;二是绝热硝化。我们选用的工艺是绝热硝化技术,原料供应是***和甲苯,硫酸在内部循环。硫酸在硝化反应化学中是不会被消耗的。但硝基甲