硝基苯的生产第三组
硝基苯的生产
1. 了解原料的价格 苯 3200元/t 纯度99.8% 硝酸1900元/t 纯度98% 硫酸500元/t 纯度98% 烧碱550元/t 纯度48% ——源自“中国化工市场七日 讯” 苯14元/500ml AR(分析纯) 硝酸10元/500ml AR 硫酸10元/500ml AR 烧碱9元/500g AR ——源自“中国试剂 网”
应急处理处置方法 • 一、泄漏应急处理 • 迅速撤离泄漏污染区人员至安全区，并进行隔离，严格限 制出入。切断火源。建议应急处理人员戴自给正压式呼吸 器，穿防毒服。不要直接接触泄漏物。尽可能切断泄漏源。 防止进入下水道、排洪沟等限制性空间。当硝基苯洒在地 面时，立即用沙土、泥块阻断漏液的温延，配戴好面具、 手套，将漏液或漏物收集在适当的容器内封存，用沙土或 其它惰性材料吸收残液，转移到安全地带。立即仔细收集 被污染土壤，转移到安全地带。当硝基苯倾倒在水面时， 应迅速切断被污染水体的流动，以免污染扩散。中毒人员 立即离开现场，到空气新鲜的地方，脱去被沾染的外衣， 用大量的水冲洗皮肤，漱口，大量饮水，催吐，即送医院。 着火时用大量水和干粉、泡沫、二氧化碳等灭火器灭火。 接触硝基苯的人员严禁饮酒，以免加重加速毒性作用。沿 地面加强通风，以驱赶硝基苯蒸气。
完成者：鲍冬浩
产品用途
作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。用于生产染料、 香料、炸药等有机合成工业。 硝基苯是重要的其本有机中间体。硝基苯用三氧化硫磺 化得间硝苯磺酸。可作为染料中间体温和氧化剂和防染盐S。 硝基苯用氯磺酸磺化得间硝基苯磺酰氯，用作染料、医药等 中间体。硝基苯经氯化得间硝基氯苯，广泛用于染料、农药 的生产，经还原后可得间氯苯胺。用作染料橙色基GC，也是 医药、农药、荧光增白剂、有机颜料等的中间体。硝基苯再 硝化可得间二硝基苯，经还原可得间苯二胺，用作染料中间 体、环氧树脂固化剂、石油添加剂、水泥促凝剂，间二硝基 苯如用硫化钠进行部分还原则得间硝基苯胺。为染料橙色基R， 是偶氮染料和有机颜料等的中间体。
硝基苯生产工艺流程
硝基苯生产工艺流程
硝基苯是一种重要的有机化学原料，广泛应用于医药、染料、香料等行业。
以下是硝基苯的生产工艺流程。
硝基苯的生产主要有硝化和还原两个步骤。
硝化是将苯基化合物硝化成硝基苯的过程。
硝化反应的反应条件有很高的要求，需要进行程控，以保证反应的安全性和高效性。
硝化反应的基本工艺流程如下：
1. 原料准备：将苯和硝酸适量加入反应釜中，同时加入稳定剂，如水和浓硫酸，以防止硝化反应过程中的副反应。
2. 加热反应：将反应釜加热到适当的温度，通常在100-120℃
之间。
硝化反应是一个放热反应，因此需要控制反应的温度以防止过热引起爆炸。
还原是将硝基苯转化为苛性钠还原生成苯胺的过程。
还原反应需要进行在惰性气氛下进行，以防止反应混入空气中的氧气，产生爆炸。
还原反应的基本工艺流程如下：
1. 过程准备：将硝基苯和合适的还原剂（如苛性钠）加入反应釜中。
注意，硝基苯是易燃易爆物质，要注意防火防爆。
2. 惰性气氛保护：将反应釜置于惰性气体氮气保护下，以防止空气中的氧气进入反应。
3. 加热还原：将反应釜中的硝基苯和还原剂加热到适当的温度，通常在180-200℃之间。
还原反应是一个放热反应，需要控制
反应的温度和反应速率。
以上就是硝基苯生产的基本工艺流程。
硝基苯的生产过程中要注意安全，严格控制反应条件，以确保产品质量和生产效率。
同时，也要加强环境保护，有效控制废气和废液的排放，做好工艺过程的能耗优化工作。
硝基苯的制备原理
硝基苯的制备原理
硝基苯是一种重要的有机化工原料，其制备可以通过硝化反应来实现。
具体的原理如下：
1. 硝化反应是一种重要的化学反应，可以将苯环上的氢原子替换为硝基（-NO2）基团。
硝基酸（如浓硝酸）在适当的条件
下与苯发生反应，生成硝基苯。
2. 硝化反应通常需要在酸性条件下进行，常用的催化剂是浓硫酸。
浓硝酸和浓硫酸的混合液中，硝酸自身具有强氧化性，而硫酸可提供酸性环境，并稀释浓硝酸，使其反应更加缓慢和安全。
3. 在反应过程中，苯分子中的一个氢原子首先与硝酸反应，生成硝酸苯。
随后，硝酸苯与互相处于平衡状态的硫酸和硝酸反应，生成硝基苯和水。
具体的反应式为：
C6H6 + HNO3 → C6H5NO3 + H2O
C6H5NO3 + H2SO4 ↔ C6H5NO2 + H2O + H2SO4
4. 反应后，硝基苯可以通过蒸馏、结晶等方法进行分离纯化。
值得注意的是，硝化反应是一种高温、高压、危险性大的反应，操作时需要注意安全，避免发生爆炸或其他意外事故。
在实际工业生产中，还要考虑反应的效率和环境友好性，例如寻找更优的催化剂、反应条件和工艺流程。
硝基苯合成工艺
硝基苯合成工艺性质和用途硝基苯是有机化合物，无色或微黄色具苦杏仁味的油状液体。
难溶于水，密度比水大；易溶于乙醇、乙醚、苯和油。
遇明火、高热会燃烧、爆炸。
与硝酸反应剧烈。
硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。
作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。
用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。
硝基苯主要合成工艺有传统硝化法、硝酸硝化法、混酸硝化法、绝热硝化法、氮的氧化物硝化法等，下面小七对他们的工艺进行逐一介绍。
1、传统硝化法传统硝化法主要分三部分：反应部分、洗涤提纯部分、废酸提浓部分。
反应部分将苯和混酸同时进入到釜式硝化反应器中进行硝化反应。
硝化反应器一般带有强力搅拌的反应釜，内部装有冷却蛇管，以导出反应热。
硝化反应器一般为串联操作，物料在反应器中停留15分钟。
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，有机相即粗硝基苯，去洗涤提纯部分，而酸相即为稀释后的硫酸，去废酸提存部分。
传统硝化法的优点有硝化能力强，反应速度快，硝化产率高，可使硝化反应平稳进行，产品纯度较高，不易发生氧化等副反应。
但是对于消化设备要求具有足够的冷却面积，必须在硝化锅中装置蛇管耗用大量冷却水冷却，使公用工程费增高，条件不易控制，酸、纯苯及氧化氮对黄精污染严重。
2、硝酸硝化法硝酸硝化法很早就被提出，主要困难是反应生成水会使硝酸浓度下降，从而导致消化速率的下降，因而必须设法保持较高的硝酸浓度。
而且设备必须是不锈钢材质，投资较高，而且要是反应过程中硝酸保持高含量，还需有耐腐蚀精馏装置。
该方法虽然陆续有新研究成果发表，但迄今为止尚未在生产中普遍推广。
3、混酸硝化法混酸硝化工艺过程主要包括混酸配置、硝化、产物分离、产品精制、废酸处理等工序。
混酸硝化法是硝酸硝化法的改良。
显著优点有：消化能力强，反应速度快，硝化产率高；硫酸比容大，能吸收硝化反应中放出的热量，传热效率高，可是硝化反应平稳的进行；产品纯度较高，不易发生氧化等副反应。
硝基苯生产工艺
硝基苯生产工艺硝基苯是一种重要的有机化工原料，广泛应用于染料、医药、化肥、胶粘剂等领域。
下面是关于硝基苯生产工艺的14张PPT的内容介绍，共计1200字以上。
第一张PPT：硝基苯的定义和用途-硝基苯具有苯环上有一个或多个硝基（-NO2）基团的化合物。
-硝基苯广泛应用于染料、医药、化肥、胶粘剂等领域。
第二张PPT：硝基苯的工艺概述-硝基苯的生产可以采用硝化反应、硝基化反应等不同的工艺。
-硝化反应将苯与硝酸反应生成硝基苯。
-硝基化反应将苯与硝基氯化物反应生成硝基苯。
第三张PPT：硝化反应工艺-硝化反应主要用于生产对硝基苯和间硝基苯。
-工艺流程包括硝化反应器、冷却、分离、脱水、精制等过程。
-硝化反应中常用的催化剂有硫酸、硝酸等。
第四张PPT：硝化反应原理-硝化反应通过苯与硝酸反应生成硝基苯。
-反应方程式为：苯+硝酸→硝基苯+水。
第五张PPT：硝化反应过程-反应器中加入硝酸进行反应，反应生成的硝基苯和水会从反应器中排出。
第六张PPT：硝化反应条件控制-硝化反应中，控制反应温度在适宜范围内，常用的温度为40-60℃。
-控制反应的时间，一般为2-4小时。
-控制反应中硝酸的用量，以保证产物的质量和收率。
第七张PPT：硝化反应的安全措施-硝化反应是一种高温高压反应，需要进行严格的安全措施。
-操作时佩戴个人防护装备，保证人身安全。
-装置必须符合安全标准，确保反应过程中没有泄漏或爆炸的风险。
第八张PPT：硝基化反应工艺-硝基化反应常用于生产邻硝基苯和对硝基苯。
-工艺流程包括硝基化反应器、冷却、分离、脱水、精制等过程。
-硝基化反应中常用的试剂有硝基氯化物等。
第九张PPT：硝基化反应原理-硝基化反应通过苯与硝基氯化物反应生成硝基苯。
-反应方程式为：苯+硝基氯化物→硝基苯+氯化氢。
第十张PPT：硝基化反应过程-反应器中加入硝基氯化物进行反应，反应生成的硝基苯和氯化氢会从反应器中排出。
第十一张PPT：硝基化反应条件控制-硝基化反应中，控制反应温度在适宜范围内，常用的温度为-5-5℃。
硝基苯的合成
硝基苯，有机化合物，又名密 斑油、苦杏仁油，无色或微黄色 具苦杏仁味的油状液体。难溶于 水，密度比水大; 易溶于乙醇、 乙醚、苯和油。遇明火、高热会 燃烧、爆炸。与硝酸反应剧烈。 硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝 化而得。作有机合成中间体及用 作生产苯胺的原料。用于生产染 料、香料、炸药等有机合成工业 。
以固体酸催化的气相硝化工艺
苯的气相硝化有两种方法:一是用 氮的氧化物(主要是NO2和N2O4) 作 硝化剂,二是用硝酸作硝化剂。用比硝 酸价格便宜且能循环使用的NO2作硝 化剂, 一般不产生二硝基化合物, 但会 产生大量NO ,故必须在O2 存在下通 过原位氧化重新利用NO。用硝酸作硝 化剂,硝酸能完全反应,没有任何副产 物产生,同时,60 %～70 %(质量分数) 的硝酸在工业上是最经济的。
硝基苯生产方法按硝化种类 可分为硝酸硝化法、氮氧化物硝 化法、混酸法。但是按反应物料 的物理状态来分,则有气相硝化、 气—液相硝化和液相硝化。目前, 工业上应用最多的是以混酸为硝 化剂的液相硝化。
以固体酸催化的液相硝化工艺
苯硝化反应的实质是硝离子NO+2 对苯环的亲电进攻反应,陈皓等利用固 体酸的催化作用,选择质量分数为65 %的硝酸为硝化剂,进行了苯ห้องสมุดไป่ตู้基化反 应的研究[4 ] 。以改进型MFI 拓扑结 构的沸石分子筛、氢型β沸石等为催 化剂,采用液相硝化工艺,研究了催化 剂类型、用量,硝酸/ 苯比,反应温度、 时间对苯硝化合成硝基苯的影响。指 出采用M2 +1 MFI1结构沸石为催化剂, 在常压、80～100 ℃、反应时间3h 、 硝酸/ 苯(体积比) 1. 5～3. 5 的条件下, 合成硝基苯的单程收率大于95 %。
工艺流程示意见图2
绝热硝化法具有以下优点:反 应在较高温度下进行,反应速度快, 由于采用过量苯,硝酸几乎全部转 化,且副产物少(二硝基苯的质量 分数< 500 ×10 - 6) ,与上述混酸 硝化法相比,该法混酸中含水量高, 酸含量低,因此,较为安全。不需 要冷却系统,可利用反应热浓缩废 酸,具有操作费用低、能耗低、设 备密闭、废水少、污染少等优点。 是目前较先进的硝基苯生产工艺 路线。
制硝基苯的化学实验步骤
制硝基苯的化学实验步骤
制硝基苯是一种重要的有机化合物，可以用于制备染料、医药和炸药等。
下面是制备硝基苯的化学实验步骤：
实验材料：
浓硫酸。
浓硝酸。
苯。
实验步骤：
1. 在实验室通风橱中，戴上防护眼镜和手套。
2. 在一个干燥的试剂瓶中，加入等量的浓硫酸和浓硝酸。
这两种酸都是腐蚀性很强的化学品，所以在操作时要非常小心。
3. 将试剂瓶中的混合液搅拌均匀，使其成为硝化混合酸。
4. 将苯加入到硝化混合酸中。
在加入苯的过程中要缓慢并且小心，以防止溅出或者产生剧烈的反应。
5. 加入苯后，用漏斗将混合物转移到另一个干燥的试剂瓶中。
6. 将试剂瓶放置在冰水浴中，用以控制反应的温度。
7. 反应进行一段时间后，将产生的混合物进行分离，通常使用
水或碱性溶液来中和硝化混合酸。
8. 最后，将产生的硝基苯进行提纯和干燥，即可得到制备好的
硝基苯。
需要注意的是，制备硝基苯的实验需要在实验室通风橱中进行，并且要严格遵守化学品的安全操作规程。
在操作过程中，要小心防
止化学品的溅出和蒸气的吸入，以确保实验的安全性和准确性。
硝基苯生产工艺流程
硝基苯生产工艺流程
硝基苯是一种重要的化工原料，广泛应用于染料、医药、农药、炸药等行业。
下面是硝基苯的生产工艺流程。
首先，硝基苯的生产工艺可以通过苯与硝酸反应而得到。
具体步骤如下：
1. 原料准备：将苯和硝酸进行准备。
苯是一种无色液体，可通过炼油过程得到。
硝酸则是通过硝石与浓硫酸的反应制得。
2. 反应器准备：将反应器进行清洗和烘干，确保无杂质存在。
3. 反应操作：将苯和硝酸分别加入到反应器中，控制温度和时间。
一般情况下，反应温度在50~60℃之间，反应时间为1~2
小时。
4. 分离硝基苯：将反应后的混合物进行冷却，然后用水进行冲洗，以便去除反应余温酸。
随后，用碱洗涤分离硝基苯。
5. 脱色：硝基苯经过分离后，有时会带有一定的色素，需要进行脱色处理。
一般使用活性炭吸附脱色法。
6. 真空蒸馏：脱色后的硝基苯进一步进行蒸馏，以获得纯净的硝基苯。
通过控制真空度和温度进行分离。
7. 中间水回收：在蒸馏过程中产生大量的中间水，可以通过回收利用，提高产物的综合利用率，降低环境污染。
8. 包装储存：最后，将生产出来的硝基苯进行包装，并储存在防潮、防爆、防火的仓库中，以确保产品质量和安全。
总而言之，硝基苯的生产工艺流程是将苯和硝酸进行反应并分离得到硝基苯。
整个流程需要严格控制反应温度和时间，以及进行脱色、蒸馏和中间水回收等辅助操作。
通过科学的生产工艺控制和合理的设备选择，可以提高硝基苯的产量和质量，同时降低生产成本和环境污染。
第三组 —硝基苯的合成
工业成本
（3200×640+1900×515+500×3.3+550×8） /1000=3032.5
三、生产方法的原料的安全性、对人体造成的危害、毒性相关 数据、急救方式、需使用的防护措施以及三废处理方法
硝基苯：
急性毒性：LD50：489 mg/kg(大鼠经口)；2100 mg/kg(大鼠经皮) LC50：无资料亚急性和慢性毒性：刺激性：家兔经眼：500mg/24 小时，轻度刺激。家兔经皮： 500mg/24 小时，轻度刺激。 危害性： 健康危害：主要引起高铁血红蛋白血症。可引起溶血及肝损害。急 性中毒：有头痛、头晕、乏力、皮肤粘膜紫绀、手指麻木等症状； 严重时可出现胸闷、呼吸困难、心悸，甚至心律紊乱、昏迷、抽搐、 呼吸麻痹。有时中毒后出现溶血性贫血、黄疸、中毒性肝炎。慢性 中毒：可有神经衰弱综合征；慢性溶血时，可出现贫血、黄疸；还 可引起中毒性肝炎。 环境危害：对环境有危害，对水体可造成污染。 燃爆危险：本品可燃，有毒。
传统混酸硝化法的优缺点比较
优点：
硝化能力强，反应速度快，硝化产率高、可使硝化反应平稳地 进行，产品纯度较高，不易发生氧化等副反应。
缺点：
产生大量待浓缩的废硫酸和含硝基苯的废水，以及对于硝化设 备要求具有足够的冷却面积。必需在硝化锅中装置蛇管，耗用 大量冷却水冷却，使公用工程费增高。必须保持一定的硫酸含 量，过低会迅速降低硝化反应速度，过高会生成二硝基苯等副 产物。条件不易控制，由于反应对硫酸含量的限制，对硫酸的 需求量很大，酸、纯苯及氧化氮对环境污染较严重。
《精细有机合成化学与工艺学》TQ2/29
产品质量指标
指标名称 外观 优级品 浅黄色透明液体 一级品
干品凝固点/℃
硝基苯生产工艺课件
• 名称
•
中文名ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ：硝基苯
•
中文别名：密斑油
•
英文别名： Nitrobenzene，Essence of mirbane
• 化学式
•
C6H5NO2
• 相对分子质量
•
123.11
• 性状
•
无色或浅黄色油状液体。见光后颜色变深。有苦杏仁
气味。有吸湿性。能随水蒸气挥发。易溶于乙醇、苯、乙
醚和油类。溶于约500份水。相对
硝基苯生产工艺
硝基苯 硝基苯，有机化合物，又名密斑油、苦杏 仁油，无色或微黄色具苦杏仁味旳油状液 体。难溶于水，密度比水大; 易溶于乙醇、 乙醚、苯和油。遇明火、高热会燃烧、爆 炸。与硝酸反应剧烈。硝基苯由苯经硝酸 和硫酸混合硝化而得。作有机合成中间体 及用作生产苯胺旳原料。用于生产染料、
香料、炸药等有机合成工业。
微量分析测定硝基(液体)旳原则品。有机合成。
目前，我国广泛采用旳是釜式串联工艺。其简要流程见图1-2
绝热硝化工艺与老式工艺旳比较
• 密度(d154)1.205。熔点6℃。沸点210～211℃。折光率 1.5529。闪点(闭杯)88℃。低毒，半数致死量(大鼠，经 口)640mg/kg。
• 储存
•
密封阴凉避光保存。
• 用途
•
测定分子量旳溶剂。测定矿物旳折射指数。检定硫化
物、硝酸盐。气相色谱固定液(最高使用温度150℃，溶剂
为甲醇)，分离分析烃类及有机和无机金属化合物。有机
硝基苯的制备
以苯为原料，用混酸做硝化剂制备硝基苯的反应方程式如下：
药品：苯17.8mL，浓硝酸14.6mL，浓硫酸20.0mL，10%碳酸钠 溶液，饱和食盐水，无水氯化钙pH试纸。
苯的性质
01
无色液体，有特殊气味，熔点5.5℃，沸点80.1℃ ，易挥发，易 燃，比水轻，不溶于水，是重要的有机溶剂。
02
对人的神经系统、造血系统有伤害，可导致白血病。
被硝化的物质大多为 易燃物质，有的兼具 毒性，如苯、甲苯、 脱脂棉等，使用或储 存不当时，易造成火 灾。
01
混酸具有强烈的氧化性和腐蚀性， 与有机物特别是不饱和有机物接 触即能引起燃烧。硝化反应的腐 蚀性很强，会导致设备的强烈腐 蚀。混酸在制备时，若温度过高 或落入少量水，会促使硝酸的大 量分解，引起突沸冲料或爆炸。
02
在工业上可用于制化肥、农药、炸药、 染料、盐类等。
危险性：加热时分解，产生有毒烟雾；强 氧化剂，与可燃物和还原性物质发生激烈 反应，爆炸。强酸性，与碱发生激烈反应， 腐蚀大多数金属（铝及其合金除外），生 成氮氧化物，与许多常用有机物发生非常 激烈反应，引起火灾和爆炸危险。
蒸气对眼睛、呼吸道等的粘膜和皮肤有强烈刺激 性。蒸气浓度高时可引起肺水肿。对牙齿具有腐 蚀性。皮肤沾上可引起灼伤，腐蚀而留下疤痕， 浓硝酸腐蚀可达到相当深部。如进入咽部，对口 腔以下的消化道可产生强烈的腐蚀性烧伤，严重 时发生休克致死。人在低于30mg/m左右时未 见明显损害。吸入可引起肺炎。
硝基苯（nitrobenzene）是芳香族硝基化合物，又名 密斑油，苦杏仁油，为黄绿色晶体或黄色油状液体，有 杏仁气味，易燃，遇明火高热燃烧爆炸，能溶于乙醇、 乙醚和苯，微溶于水。密度1.19867(20℃)，凝固点 5.70℃，沸点210.85℃。硝基苯是重要的精细化工原 料，可用于生产多种医药和染料的中间体，如用于制备 二硝基苯、苯胺、间氨基苯磺酸等，还可做有机溶剂、 有机反应的弱氧化剂等
任务1.1硝基苯的生产-第三组
三、原料、产品的理化常数指标
泄漏处理 泄漏物处理必须戴好防毒面具与手套，污染地面洒上碳酸钠，用 水冲洗，经稀释的污水放入废水系统。 接触机会 硫酸和氯磺酸工业;有机化合物磺化;炸药制造;化肥、染料、粘 结剂、人造丝制造;电镀、蚀刻;实验室试剂、食品添加剂。 侵入途径 可经呼吸道、消化道及皮肤迅速吸收。 毒理学简介 大鼠经口LD50: 2140 mg/kg;吸入LC50: 510 mg/m3/2H。小鼠吸 入LC50: 320 mg/m3/2H。 硫酸液体对皮肤、粘膜有刺激和腐蚀作用。雾对粘膜的刺激作用 较二氧化硫为强，主要使组织脱水，蛋白质凝固，可造成局部坏 死。对呼吸道的毒作用部位因吸入浓度和雾滴大小而不同。
废酸提浓部分:废酸提浓目前一般采用真空浓缩法,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88%～93%。
一、合成路线的选择、生产方法
传统硝化工艺示意图
一、合成路线的选择、生产方法
2.绝热硝化法 将超过理论量5%-10%的苯和预热到约为90摄氏度的混酸
2.毒理学资料 LD50: 3306mg/kg(大鼠经口)；48mg/kg(小鼠经皮) LC50: 10000ppm 7小时（大鼠吸入）
三、原料、产品的理化常数指标
中毒症状 短期接触 苯对中枢神经系统产生麻痹作用，引起急性中毒。重者会出 现头痛、恶心、呕吐、神志模糊、知觉丧失、昏迷、抽搐等，严 重者会因为中枢系统麻痹而死亡。少量苯也能使人产生睡意、头 昏、心率加快、头痛、颤抖、意识混乱、神志不清等现象。摄入 含苯过多的食物会导致呕吐、胃痛、头昏、失眠、抽搐、心率加 快等症状，甚至死亡。吸入20000ppm的苯蒸气5-10分钟会有 致命危险。 长期接触 长期接触苯会对血液造成极大伤害，引起慢性中毒。引起神 经衰弱综合症。苯可以损害骨髓，使红血球、白细胞、血小板数 量减少，并使染色体畸变，从而导致白血病，甚至出现再生障碍 性贫血。苯可以导致大量出血，从而抑制免疫系统的功用，使疾 病有机可乘。有研究报告指出，苯在体内的潜伏期可长达12-15 年。
项目一 硝基苯的合成
3、原料和产物的安全性，对人体造成的危害，原料及产物 的毒性相关数据，急救方式及防护措施，三废及处理方法， 原料的安全性及防护措施。
1.苯 健康危害 由于苯的挥发性大，暴露于空气中很容易扩散。人和动物吸入或 皮肤接触大量苯进入体内，会引起急性和慢性苯中毒。有研究报告表 明，引起苯中毒的部分原因是由于在体内苯生成了苯酚。 特别注意： （1）长期吸入会侵害人的神经系统，急性中毒会产生神经痉挛甚至昏 迷、死亡。 （2）在白血病患者中，有很大一部分有苯及其有机制品接触历史。 毒理学资料 LD50: 3306mg/kg(大鼠经口)；48mg/kg(小鼠经皮) LC50: 10000ppm 7小时（大鼠吸入）
闪蒸出的气体用循环冷却水进行间接冷却，未被冷凝下来的含有痕量苯、 硝基苯和氮氧化物的气体，由真空系统吸出送入废气处理单元；被冷凝下来的 液体流至分离器，在此有机相与水相分离；含有硝基苯、苯的有机相送至洗涤 设备与粗硝基苯待进一步处理，含有痕量酸和有机物的水相粗硝基苯的洗涤。 洗涤 粗硝基苯与浓缩工序来的水相进行三级中和逆流洗涤，除去其中的二硝 基苯和硝基苯酚，经过三级洗涤后硝基苯再用清水洗涤至中性，中性硝基苯 送至下一工序进行精制，两股洗涤废水经汽提脱除硝基苯、热解处理后送往 污水处理装置，汽提分离出的有机相返回洗涤工序 精制 中性粗硝基苯经预热器预热后送入精馏塔，塔内物料由再沸器加热后从 塔顶蒸出苯和水，经冷凝器冷凝后流入苯水分离器分离，上层苯流入苯储罐， 下层水去捕集器经废水塔处理后排放。塔底出来的精制硝基苯经与进塔的粗 硝基苯换热、循环冷却水冷却后收集于贮槽中。
冷却后，将反应混合物倒入分液漏斗中。静置分层，分出酸层，倒 入指定回收瓶内。粗硝基苯先用等体积的冷水洗涤，再用10%碳酸 钠溶液洗涤，直到洗涤液不显酸性。最后用水洗至中性。分离出粗 硝基苯，放在干燥的小锥形瓶中，加入无水氯化钙干燥，间歇振荡 锥形瓶。 把澄清透明的硝基苯倒入30ml蒸馏烧瓶中，连接空气冷 凝管。在石棉网上加热蒸馏，收集204～210℃的馏分。为了避免残 留在烧瓶中的二硝基苯在高温下分解而引起爆炸，注意切勿将产物 蒸干。 反应特点：混酸硝化反应温度较高，硝化能力强，反应速度快，硝 化产率高产物纯度高，不易发生副反应。但会产生大量废酸和含硝 基苯的废水，条件不易控制，对环静污染严重。
苯胺的生产-第三组
二 产品的用途
苯胺是染料工业中最重要的中间体之一，在染料工业中可用于制造酸性墨水蓝G、 酸性媒介BS、酸性嫩黄、直接橙S、直接桃红、靛蓝、分散黄棕、阳离子桃红FG和 活性艳红X-SB等；在有机颜料方面有用于制造金光红、金光红g、大红粉、酚菁红、 油溶黑等。在印染工业中用于染料苯胺黑。
苯胺是橡胶助剂的重要原料，用于制造防老剂甲、防老剂丁、防老剂RD及防老剂 4010、促进剂M、808、D及CA等；
理 化
界压力(MPa)：5.30 • 溶解度（水）：3.6 g/100 mL， 20 °C 黏度：3.71
cP (25 °C)
常
• 警示术语：R：23/24/25-40-41-43-48/23/24/25-68-50
数 指
• 安全术语：S：1/2-26-27-36/37/39-45-46-61-63 • 主要危害：有毒 闪点：70℃
乙醚的分析测试
气相色谱法：在含量测定的气相色谱柱中，样品与合格的乙醚保留时间相同。
苯胺的分析测试
色谱测定法 仪器：带氢火焰离子鉴定器的色相谱仪。
乙酸的分析测试
酸碱滴定法：将10ml无二氧化碳的水注入具塞锥形瓶中，称量，加2.5mI样 品，再称量两次称量均需精确至0.0001g。加40ml二氧化碳的水及2滴10g/L 酚酞指示液，用氢氧化钠标准滴定溶[c(NaOH)=0.5mol/L) 滴定至溶液呈粉 红色，并保持30S。 仪器:滴定管、移液管
燃爆危险：本品可燃，有毒
废弃物性质：废弃处置方法：用焚烧法处置。焚烧炉排出的氮氧化物通过洗涤器除去。 乙醚 健康危害：本品的主要作用为全身麻醉。急性大量接触，早期出现兴奋，继而嗜睡、呕 吐、面色苍白、脉缓、体温下降和呼吸不规则，而有生命危险。 废弃处置方法：加入碳酸氢钠溶液，中和稀释后，用水冲入废水系统。
硝基苯的实验室制备
硝基苯的实验室制备（本次实验原料以及产品都有较大危险性，务必认真按照说明去做）一．实验目的学会制备混合酸和除去粗产品中酸的方法，熟练温度掌握和蒸馏操作。
（及锻炼心理素质）二．实验原理硝基苯（bp，210.85℃），难溶于水，易溶于乙醇、乙醚、苯和油。
遇明火、高热会燃烧、爆炸。
与硝酸反应剧烈。
硝基苯由苯经硝酸和硫酸混合硝化而得。
作有机合成中间体及用作生产苯胺的原料。
用于生产染料、香料、炸药等有机合成工业。
混酸主反应： C6H6 + HONO2 + H2SO4 ====== C6H6- NO2 + H2O混酸副反应： C6H6-NO2+ HONO2 +H2SO4 ======C6H6-(NO2)2+ H2O三．仪器与药品仪器：三颈烧瓶（250ml），搅拌器，恒压滴液漏洞，球形冷凝管，烧杯，加热套，温度计（100℃，250℃），蒸馏烧瓶（50ml），分液漏斗药品：苯，浓硝酸，浓硫酸，10％碳酸钠溶液，无水氯化钙四．实验步骤1.混酸的制备在100ml锥形瓶中倒入14.6ml浓硝酸，在冷水浴中慢慢滴加20ml浓硫酸，混匀。
2.组装装置如图3.硝基苯的制取将17.8ml苯放入250ml三颈烧瓶中，将混酸34.6ml放入恒压滴液漏洞中，冷凝管通水，搅拌器开启，缓慢滴入混酸，冷水浴使反应维持在40-50℃。
滴加完毕后，水浴加热，维持温度在55-65℃50min。
硝基苯为黄色油状物，如果回流液中，黄色油状物消失，而转变成乳白色油珠，表示反应已完全。
反应结束后，转移液体至分液漏斗，将酸层与有机层（上层）分离，用等体积冷水洗涤粗产物2次，再用10％碳酸钠溶液洗涤2-3次除去剩余酸（可用ph试纸检测）。
再用等体积蒸馏水洗一次。
然后加入无水氯化钙干燥产物。
将粗产物转移至50ml烧瓶中使用250℃温度计及空气冷凝管进行蒸馏，收集205-210℃馏分，至产物稍有剩余时停止蒸馏。
称量，并计算硝基苯产率。
五．注意事项1.苯的硝化是放热反应，开酸滴入不可过快，随着苯被消耗可以逐渐加快滴加速率。
三硝基苯的合成
三硝基苯的合成三硝基苯是一种有机化合物，化学式为C6H3N3O6。
它是一种黄色晶体，具有较强的炸药性能。
三硝基苯的合成方法有多种，下面将介绍其中的一种合成方法。
三硝基苯的合成方法之一是通过硝化反应来实现的。
硝化反应是指将有机化合物与硝酸或硝酸银等强硝化剂发生反应，生成硝化产物的过程。
需要准备好所需的原料和试剂。
合成三硝基苯的原料主要是苯，而硝化反应所需的强硝化剂一般为浓硝酸。
接下来，进行硝化反应。
首先将苯与浓硝酸混合，在适当的温度和搅拌条件下进行反应。
在反应过程中，硝酸中的硝基离子会与苯中的氢原子发生取代反应，生成硝基苯。
然后，将得到的硝基苯进行进一步反应，将其中的一个氢原子取代为亚硝基（NO2）。
这一步反应可以通过加入亚硝酸钠等亚硝化剂来完成。
对得到的亚硝基苯进行氧化反应，将其中的亚硝基转化为硝基，从而得到三硝基苯。
这一步反应可以通过加入过氧化氢等氧化剂来实现。
通过以上几个步骤，就可以合成出三硝基苯。
合成反应的过程需要注意控制温度、反应时间和反应物的配比，以保证反应的高效进行和产物的纯度。
三硝基苯是一种重要的化学品，在军事和工业领域有广泛的应用。
它可以作为炸药的原料，具有较高的爆炸能力和稳定性。
此外，三硝基苯还可以用于有机合成反应中的试剂和催化剂，具有重要的研究价值和应用前景。
三硝基苯是一种具有重要应用价值的有机化合物。
通过硝化反应和其他辅助反应，可以有效地合成出三硝基苯。
合成过程需要注意反应条件和反应物的选择，以确保产物的纯度和产率。
三硝基苯在军事和工业领域有广泛的应用，具有重要的研究价值和实际意义。
三苯工艺流程
三苯工艺流程
《三苯工艺流程》
三苯是一种重要的有机化合物，在化工生产中应用广泛。
其工艺流程通常包括苯的硝化、硝基苯的还原和异硝基苯的偶联反应。
以下是三苯的工艺流程简要介绍：
1. 苯的硝化：
苯的硝化是三苯工艺中的第一步，它是将苯转化为硝基苯的过程。
在此过程中，硫酸和浓硝酸被用作硝化剂，将苯中的氢原子被硝基所取代，生成硝基苯。
硝化反应是在酸性条件下进行的，所以需要对溶液的pH值进行严密控制，以确保反应效率
和产物纯度。
2. 硝基苯的还原：
硝基苯的还原是三苯工艺的第二步，它是将硝基苯转化为氨基苯的过程。
通常使用亚硫酸钠或铁粉等还原剂，将硝基还原成胺基。
这个过程需要控制温度和反应物比例，以确保还原反应的高效率和产物质量。
3. 异硝基苯的偶联反应：
异硝基苯是硝基苯还原后的产物，它是三苯工艺的最后一步。
在此反应中，异硝基苯与硝基苯之间发生偶联反应，生成三苯。
这个反应通常在碱性条件下进行，需要控制反应温度和时间，以确保产物的高收率和纯度。
在三苯的工艺流程中，各个步骤的条件和参数都需要严格控制，
以确保反应顺利进行并得到高质量的产物。
同时，工艺流程中的安全性和环保性也是需要考虑的重要因素。
通过不断优化工艺流程，可以提高生产效率，降低成本，同时减少废弃物的产生，为环境保护做出贡献。
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实验仪器
实验原理
硝基苯制备的基础试验采用混酸滴加的进料方式，取适量的浓硫酸和浓 硝酸混合 生成硝酞阳离子NOZ+，然后用针管缓慢滴加到反应器中的苯里面，控 制反应温度，等 反应完全结束是测量反应的转化率。同时来探讨不同的加料方式对反应 的影响。 用量筒量取规定体积的浓硫酸和浓硝酸，因硝酸中有37%的水，浓硫酸 的稀释热 很大，在混合过程会有很大的放热量，所以在混合时一定要特别注意小 心。混合时将 浓硫酸缓慢倒入盛有硝酸的烧杯中，并用玻璃棒不断搅拌，使散热快速， 整个过程要 持续几分钟的时间。如果在恒温冷却槽和搅拌条件下进行的话，混酸制 备过程所需要 的时间会缩短很多。在工业流程中，因为硝酸和硫酸的用量都很大，混 合过程中的放 热量也是实验室的烧瓶实验无法比拟的，所以在以后的工业设计中，硝 酸和硫酸混合 装置中一定要加入搅拌和冷却换热设备，缩短生产周期。如果条件允许 这部分热量可 以用来预热原料苯或者回收做其他用途，以缩小生产成本。
色谱分析参考条件 色谱柱温度：60℃保持4min，以20℃/min 升温至220℃，保持3min；检测器温度：250℃； 汽化室温度：230℃；载气流量：1ml/min；空气 流量：400ml/min；尾吹气流量：20ml/min；进样 方式：不分流进样，进样后0.5min分流，分流比为 30：1；进样量1.0μl。 标准曲线的绘制： 取硝基苯标准溶液（120μg/ml）取标准系列 溶液1.0μl 注射到气相色谱仪进样口，绘制标准色 谱图。 测定： 用微量注射器取1.0μl 试样注入气相色谱仪 中，在与标准曲线相同的色谱条件下进行测定。
浓硫酸
危险
LC50： 510mg/m3， 2小时(大鼠 吸入)；亚 急性和慢性 毒性 刺激性：家 兔经眼： 1380μg ， 重度刺激
浓硝酸
危险
食入：用水 漱口，给饮 牛奶或蛋清 。就医。
三 废 处 理 方 法
1.采用fenton- 铁碳微电解- 水解酸化 -UASB-缺氧- 接触氧化工艺进行二级处 理。
2.从界区内工艺容器及工艺设备 中排出的所有气体都被收集到一 个排气密封罐内,而后去苯洗涤 系统,在苯洗涤系统中,工厂各种 来源中的苯气体被MNB 吸收,然 后再送去处理回收MNB 和苯。从 水洗器排放的污水是含有微量 MNB、苯、硝基酚、二硝基酚、 三硝基酚、草酸、硫酸钠等杂质 的高浓度污水,使用臭氧法对其 进行处理(见图3) ,投资少,运行 费用低。处理后废水实际测定 MNB含量相,它的运行状态和国内 萃取工艺上常用的混合澄清器相 似,但混合澄清器靠位差或泵作 为动力,占地面积大,动力消耗高。 在水洗过程中, 本工艺使用浓度 为25 %的NaOH水溶液。25 %NaOH 水溶液因其冰点低,可以减少保 温投资;体积用量小,产生的废水 量就少,动力消耗也低。本水洗 器水平布置,四级串联,有机相从 一端进,水相从另一端进,在每个 水洗槽内有一个搅拌器,该搅拌 器起泵的作用,使安装在混合室 内的导管产生一个压差,使液体 从一容器流向另一容器。从一个 室流向另一室的过程中,控制pH 值为9 ,粗MNB 中的所有酚、酸 等都被除去
洗涤硝基苯时，特别是用氢氧化钠溶液洗涤时， 不可过分用力摇荡，否则使产品乳化而难以分层。 若遇此情况，可加入固体氯化钙或氯化钠饱和， 或加数滴酒精，静置片刻，即可分层。 高沸点的蒸汽易在蒸馏头部位冷凝而无法蒸馏出 来，因此应在蒸馏头周围加石棉保温，以使蒸馏 顺利进行。另外，因残留在烧瓶中的二硝基苯在 高温时易发生剧烈分解，故蒸馏时不可蒸干或使 蒸馏温度超过214℃。 无机盐之类的杂质最后被洗掉了，少量残留通过 蒸馏也被去除。
混酸法
原料 规格 当前市场试 每克成品使 每克成品使 剂价格 用原料的用 用原料的单 /500g 量（g) 价(元/g）
苯 浓硫酸 浓硝酸 苛性钠
化学纯，含量 约78.11% 化学纯，含量 约98.3% 化学纯，含量 约65% 化学纯，含量 约40.01
2.9 0.3 0.9 1.2
640 3.3 515 8
苯
化学纯，含量 约78.11% 化学纯，含量 约98.3% 化学纯，含量 约65% 化学纯，含量 约40.01
2.9
650
0.0058
浓硫酸
浓硝酸
0.3
0.9
550
390
0.0006
0.0018
苛性钠
1.2
8
0.0024
则生产1t硝基苯的成本为: 0.65×3200+0.55×2200+0.39×2700=4342元/吨 质量产率： 1/（0.65+0.55）×100%=83.3%
毒性数据
LC50： 31900mg/m3 ，7小时(大 鼠吸入)亚急 性和慢性毒 性
急救方式
防护措施
苯
危险
食入：饮足 佩戴自吸过 量温水，催 滤式防毒面 吐。就医。 具（半面罩 ）。
食入：用水 漱口，给饮 牛奶或蛋清 。就医。 佩戴自吸过 滤式防毒面 具（全面罩 ）或空气呼 吸器 佩戴自吸过 滤式防毒面 具（全面罩 ）或空气呼
混 酸 硝 化 法
绝 热 硝 化 法
需要在压力下 密闭操作。设 备投资高，闪 蒸设备要求用 特殊材质担， 国内目前还没 有进行绝热硝 化法的工业化 。
原料价格： 苯3200元/吨 纯度99.8% 硝酸1900元/吨 纯度98% 硫酸500/吨 纯度98% 烧碱550元/吨 纯度48% —源自化工市场七日讯
实验步骤：
1.在100ml锥形瓶中，加入18ml浓硫酸，在冷却和摇荡下慢慢加 入20ml浓硫酸制成混合酸备用 2.在250ml四口瓶中，分别装置搅拌器，温度计（水银球深入液 面下）及Y形管，Y形管的上口分别安装地滴液漏斗和回流冷凝 管，冷凝管上端连一玻璃弯管，并用橡皮管连接通入水槽，在瓶 内放置18ml（0.20mol，15.8g）苯，开动搅拌器，从滴液漏斗逐 渐加入制好的冷水冷却，滴加完毕后将四口瓶在50℃左右的热水 中继续搅拌60min。 3.待反应物冷却到室温后，倒入盛有100ml水的烧杯中，充分搅 拌后让其静置，待硝基苯沉降后尽可能到出酸液（倒入废液缸） 粗产品转入分液漏斗，依次用等体积的水，5%氢氧化钠溶液， 水洗涤后，用无水氯化钙干燥 4.将干燥后的硝基苯倾倒入蒸馏瓶，接空气冷凝管，加热蒸馏， 收集一定量的馏分。
列出各生产方法的原料的安全性、对人体可能造成的危害、毒性的相关数据、急 救方式、需使用的防护措施以及三废处理人体危 害
长期接触苯 对造血系统 有损害，引 起慢性中毒
对皮肤、粘 膜等组织有 强烈的刺激 和腐蚀作用 。 其蒸气有刺 激作用，引 起眼和上呼 吸道刺激症
精细有机合成技术
项目一：硝基苯的生产 第三组 项目经理：崔静 成员:王伟 瞿宏凯 施奇 云
工业上硝基苯常用的生产方法 完成者（施奇云）
生产 方法
反应原理
芳香族硝基化合物一般由芳香族化合物直接 硝化制得，最常用的硝化剂是浓硝酸与浓硫 酸混合液，常称混酸。在硝化反应中，因被 硝化物结构的不同所需的混酸浓度和反应温 度也各不相同，硝化反应是不可逆反应，混 酸中浓硫酸的作用不仅在于脱水，更重要的 是有利于NO2+离子的生成，增加NO2+离子 的浓度，加快反应速度，进而提高硝化能力 。硝化反应是强放热反应，进行硝化反应时 ，必须严格控制升温和加料速度，同时进行 充分的搅拌。 用绝热硝化法生产硝基苯是将超过理论量 10%的苯和预热至90“C的混酸，连续加到5 个串联着的硝化锅中，在0.44MPa压力下反 应，物料出口温度为132一136“C，分离出的 废酸进入硫酸浓缩器，直接浓缩至硫酸的质 量分数达68%一70%，可用于配制混酸，有 机相经水洗、碱洗，除去其中的硫酸和酚类 化合物，蒸去未反应的苯即得硝基苯。
2.原料与产品的理化性能常数
实验操作草案（崔进）
混酸硝化法 原理： Ar + HONO2 +H2SO4 ® Ar- NO2 + H2O （主） Ar- NO2+ HONO2 +H2SO4 ® Ar-(NO2)2+ H2O （副） 药品：苯、硝酸、硫酸、碳酸钠、无水氯化钙 在50ml圆底烧瓶上装配一个二口连接管，正口配一温 度计，其水银球离瓶底约5mm，侧口装配一回流冷凝管。也 可以用一个二口烧瓶，正口装配回流冷凝管，侧口装一温度 计，其水银球离瓶底约5mm。在烧瓶中加入苯。通过冷凝管 上口，将已冷却的混酸分多次加入苯中。每加一次后，必须 充分振荡烧瓶，使苯与混酸充分接触，待反应物的温度不再 上升而趋于下降时，才继续加混酸。反应物的温度应保持在 40～50℃之间，若超过50℃，可用冷水浴冷却烧瓶。加料 完毕后，把烧瓶放在水浴上加热，约于10min内把水浴加热 到60℃(反应混合物的温度为60～65℃)并保持30min，间歇 地振荡烧瓶。
0.0058 0.0006 0.0018 0.0024
则生产1t硝基苯的成本为： 0.64×3200+0.515×2200+0.0033×2700=3189.9元/吨 质量产率： 1/（0.64+0.515）×100%=86.6%
绝热法
原料 规格 当前市场试 每克成品使 每克成品使 剂价格 用原料的用 用原料的单 /500g 量（g) 价(元/g）
采用混酸硝化法 硝化能力强，反应速度快，硝化产率高；硫 酸比热容大，能吸收硝化反应中放出的热量 ，传热效率高，可使硝化反应平稳地进行； 产品纯度较高，不易发生氧化等副反应，在 国内技术较成熟
产品的用途、理化性能常数以及所用原料的理化性能 常数（主要完成者瞿宏凯
）
1.产品的用途
用途：硝基苯是重要的基本有机化工原料,是医药、染料的重要中间体。它主 要是用来制备苯胺、联苯胺、偶氮苯。也是良好的高沸点溶剂和缓和的有机 氧化剂,在工业上有广泛的用途。 硝基苯用三氧化硫磺化得间硝苯磺酸。可作为染料中间体温和氧化剂和防 染盐S。硝基苯用氯磺酸磺化得间硝基苯磺酰氯，用作染料、医药等中间体。 硝基苯经氯化得间硝基氯苯，广泛用于染料、农药的生产，经还原后可得间 氯苯胺。用作染料橙色基GC，也是医药、农药、荧光增白剂、有机颜料等的 中间体。硝基苯再硝化可得间二硝基苯，经还原可得间苯二胺，用作染料中 间体、环氧树脂固化剂、石油添加剂、水泥促凝剂，间二硝基苯如用硫化钠 进行部分还原则得间硝基苯胺。为染料橙色基R，是偶氮染料和有机颜料等的 中间体。