苯胺的生产解析
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目前只有拜尔在西维吉尼亚洲的新马丁斯维勒的装 置采用此工艺
(2)硝基苯催化加氢法
催化剂
C6H5 NO2 3H 2
C6H5 NH 2 2H 2O
硝基苯在铜催化剂的作用下加氢还原成苯胺, 再经过减压蒸 馏即可获得成品苯胺, 其中加氢方式采用硫化床气相加氢。反 应工序为催化剂升温活化、 硝基苯还原、 苯胺水蒸馏等工序。
1350 1600
氯化铵
96%
40
以硝基苯计苯胺收率:95%。硝基苯:4100元/吨,铁粉2500元/吨,氯化铵: 1100元/吨。
苯酚氨 化法
苯酚 氨
1029 222
以苯酚计苯胺收率:90-95%,苯酚:1000元/吨,氨:200元/吨。
各方法的质量产率、原料消 耗、生产成本比较及估算
查资料得到: 硝基苯:4100元/吨 铁粉:2500元/吨 醋酸:1150元/吨 氯化钠:200元/吨 氢氧化钠:600元/吨 乙醚:4500元/吨 苯酚:1000元/吨 氨:200元/吨
苯胺简介
中文名:苯胺
别名:阿尼林油
英文名:Aniline
化学式:C6H7N
CAS号:62-53-3 摩尔质量:93.13
S外M观IL:ES无:色N液C1体=C•分C=子C结C构=C1
密度:1.0217 g/ml 熔点:-6.2℃
沸点:184.4℃
临界点:临界温度(℃):425.6,
临界压力(MPa):5.30
苯胺 危险性概述 健康危害:本品主要引起Βιβλιοθήκη Baidu铁血红蛋白血症、溶血性贫血性
肝、肾损害。易经皮肤吸收。 急性中毒:患者口唇、指端、耳廓紫绀,有头痛、头晕、恶
心、呕吐、手指发麻、精神恍惚等;重度中毒时,皮肤、 粘膜严重青紫,呼吸困难,抽搐,甚至昏迷,休克。出现 溶血性黄疸、中毒性肝炎及肾损害。可有化学性膀胱炎。 眼接触引起结膜角膜炎。 慢性中毒:患者有神经衰弱综合征表现,伴有轻度紫绀、贫 血和肝、脾肿大。皮肤接触可引起湿疹。 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。
混合,进入装有
系催化剂的固定床管
式反应器S内iO2, A在l2O4300—480℃,0.98—2.94兆帕条件
下反应生成苯胺和水。自反应器出来的气体反应物,
经冷凝进入氨回收蒸馏塔回收氨气,并循环使用。
冷凝的含水苯胺经干燥脱水、蒸馏制得产品苯胺。
在蒸馏塔下部馏出苯胺-苯酚共沸物,供循环使用。
塔底物含有二苯胺,可通过间歇蒸馏回收。以苯酚
毒理学资料
急性毒性:LD50:442 mg/kg(大鼠经口);820 mg/kg(兔经皮) LC50:665mg/m3,7小时(小鼠吸入)亚急性和慢性毒性: 刺激性:家兔经眼:20mg/24 小时,中度刺激。家兔经 皮:500mg/24小时,中度刺激。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用肥皂水和水彻底冲洗 皮肤。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水 或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离 现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输 氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足 量温水,催吐。就医。
计苯胺收率为90-95%,每吨苯胺消耗苯酚1029公斤,
氨222公斤。
工艺特点:
苯酚法则有工艺简单、催化剂寿命长,并可根据需 要在同一装置中联产苯胺和二苯胺等优点。
我国全部采用该法生产
其他方法
德国BASF公司则采用流化床气相加氢工艺,所用催化 剂为Cu/SiO2。将气化的硝基苯和氢(摩尔比1:10)于 270摄氏度和0.34~0.37Mpa压力,在流态化催化剂作用下 进行加氢,苯胺收率99%以上。 液相加氢法的优点是反应温度较低,副反应物少,催化剂 负荷高,寿命长,设备生产能力大,但反应压力较高,且 需增加产物与催化剂分离操作,设备费用及操作维修费用 较气相法高。
工艺特点:
加氢法通常是苯胺装置需与硝基苯装置配套,而硝基苯生产 过程中存在NOx的污染和废硫酸浓缩过程能耗高、设备腐蚀 和三废多等问题
目前只有美国阿里斯特克化学公司和日本三井石油化学公司 采用此工艺
(3)酚氨化法
先将C苯6 H酚5气OH化,然N后H与3 过量SiO的2氨Al2(O3 摩尔C比6 H为51N:2H0)2
苯酚氨化法:
原料消耗:苯酚:1029公斤/吨
氨:222公斤/吨
成本:1.029*1000+0.222*200=1253.4元
质量产率:1/(1.029+0.222)=79.9%
各方法的生产原料和产物的安全性、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 理方法。
个体防护
监测方法:盐酸萘乙二胺比色法;溶剂解吸-气相色谱法
硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产,将反应物料投 入还原锅中,在盐酸介质和约100℃温度下,硝基苯 用铁粉还原生成苯胺和氧化铁,产品经蒸馏得粗苯 胺,再经精馏得成品,所得苯胺收率为95%~98%, 铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。
工艺特点:
该法是最早的苯胺工业生产方法,其污染环境,设 备腐蚀严重,操作维护费用高,难以连续化生产, 苯胺回收率低,现已基本淘汰。
流化床与固定床气相加氢法相比,前者的优点在于改善传 热状况,避免局部过热,减少副反应,延长催化剂寿命, 缺点操作较复杂,且催化剂磨损大,操作和维修费用较高。 目前国外苯胺生产公司多采用固定床气相加氢法。
生产成本比 较
合成方法 原料名称 规格
消耗定额 公斤/吨
硝基苯
硝基苯铁粉 还原法
铁粉
97.3% 工业品
溶解度(水):3.6 g/100 mL, 20 °C cP (25 °C)
黏度:3.71
警示术语:R:23/24/25-40-41-43-48/23/24/25-6850
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℃
苯胺的生产方法
(1)
硝基苯铁粉还原法:
原料消耗:硝基苯:1350公斤/吨
铁粉:1600公斤/吨
成本:1.35*4100+1.6*2500=9535元
质量产率:1/(1.35+1.6)=33.3%
硝基苯催化加氢:
原料消耗:硝基苯:1350公斤/吨
成本:1.35*4100=5535元
质量产率:1/1.35=74%
(2)硝基苯催化加氢法
催化剂
C6H5 NO2 3H 2
C6H5 NH 2 2H 2O
硝基苯在铜催化剂的作用下加氢还原成苯胺, 再经过减压蒸 馏即可获得成品苯胺, 其中加氢方式采用硫化床气相加氢。反 应工序为催化剂升温活化、 硝基苯还原、 苯胺水蒸馏等工序。
1350 1600
氯化铵
96%
40
以硝基苯计苯胺收率:95%。硝基苯:4100元/吨,铁粉2500元/吨,氯化铵: 1100元/吨。
苯酚氨 化法
苯酚 氨
1029 222
以苯酚计苯胺收率:90-95%,苯酚:1000元/吨,氨:200元/吨。
各方法的质量产率、原料消 耗、生产成本比较及估算
查资料得到: 硝基苯:4100元/吨 铁粉:2500元/吨 醋酸:1150元/吨 氯化钠:200元/吨 氢氧化钠:600元/吨 乙醚:4500元/吨 苯酚:1000元/吨 氨:200元/吨
苯胺简介
中文名:苯胺
别名:阿尼林油
英文名:Aniline
化学式:C6H7N
CAS号:62-53-3 摩尔质量:93.13
S外M观IL:ES无:色N液C1体=C•分C=子C结C构=C1
密度:1.0217 g/ml 熔点:-6.2℃
沸点:184.4℃
临界点:临界温度(℃):425.6,
临界压力(MPa):5.30
苯胺 危险性概述 健康危害:本品主要引起Βιβλιοθήκη Baidu铁血红蛋白血症、溶血性贫血性
肝、肾损害。易经皮肤吸收。 急性中毒:患者口唇、指端、耳廓紫绀,有头痛、头晕、恶
心、呕吐、手指发麻、精神恍惚等;重度中毒时,皮肤、 粘膜严重青紫,呼吸困难,抽搐,甚至昏迷,休克。出现 溶血性黄疸、中毒性肝炎及肾损害。可有化学性膀胱炎。 眼接触引起结膜角膜炎。 慢性中毒:患者有神经衰弱综合征表现,伴有轻度紫绀、贫 血和肝、脾肿大。皮肤接触可引起湿疹。 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。
混合,进入装有
系催化剂的固定床管
式反应器S内iO2, A在l2O4300—480℃,0.98—2.94兆帕条件
下反应生成苯胺和水。自反应器出来的气体反应物,
经冷凝进入氨回收蒸馏塔回收氨气,并循环使用。
冷凝的含水苯胺经干燥脱水、蒸馏制得产品苯胺。
在蒸馏塔下部馏出苯胺-苯酚共沸物,供循环使用。
塔底物含有二苯胺,可通过间歇蒸馏回收。以苯酚
毒理学资料
急性毒性:LD50:442 mg/kg(大鼠经口);820 mg/kg(兔经皮) LC50:665mg/m3,7小时(小鼠吸入)亚急性和慢性毒性: 刺激性:家兔经眼:20mg/24 小时,中度刺激。家兔经 皮:500mg/24小时,中度刺激。
急救措施
皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用肥皂水和水彻底冲洗 皮肤。就医。眼睛接触:立即提起眼睑,用大量流动清水 或生理盐水彻底冲洗至少15分钟。就医。吸入:迅速脱离 现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难,给输 氧。如呼吸停止,立即进行人工呼吸。就医。食入:饮足 量温水,催吐。就医。
计苯胺收率为90-95%,每吨苯胺消耗苯酚1029公斤,
氨222公斤。
工艺特点:
苯酚法则有工艺简单、催化剂寿命长,并可根据需 要在同一装置中联产苯胺和二苯胺等优点。
我国全部采用该法生产
其他方法
德国BASF公司则采用流化床气相加氢工艺,所用催化 剂为Cu/SiO2。将气化的硝基苯和氢(摩尔比1:10)于 270摄氏度和0.34~0.37Mpa压力,在流态化催化剂作用下 进行加氢,苯胺收率99%以上。 液相加氢法的优点是反应温度较低,副反应物少,催化剂 负荷高,寿命长,设备生产能力大,但反应压力较高,且 需增加产物与催化剂分离操作,设备费用及操作维修费用 较气相法高。
工艺特点:
加氢法通常是苯胺装置需与硝基苯装置配套,而硝基苯生产 过程中存在NOx的污染和废硫酸浓缩过程能耗高、设备腐蚀 和三废多等问题
目前只有美国阿里斯特克化学公司和日本三井石油化学公司 采用此工艺
(3)酚氨化法
先将C苯6 H酚5气OH化,然N后H与3 过量SiO的2氨Al2(O3 摩尔C比6 H为51N:2H0)2
苯酚氨化法:
原料消耗:苯酚:1029公斤/吨
氨:222公斤/吨
成本:1.029*1000+0.222*200=1253.4元
质量产率:1/(1.029+0.222)=79.9%
各方法的生产原料和产物的安全性、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 理方法。
个体防护
监测方法:盐酸萘乙二胺比色法;溶剂解吸-气相色谱法
硝基苯铁粉还原法采用间歇式生产,将反应物料投 入还原锅中,在盐酸介质和约100℃温度下,硝基苯 用铁粉还原生成苯胺和氧化铁,产品经蒸馏得粗苯 胺,再经精馏得成品,所得苯胺收率为95%~98%, 铁粉质量的好坏直接影响苯胺的产率。
工艺特点:
该法是最早的苯胺工业生产方法,其污染环境,设 备腐蚀严重,操作维护费用高,难以连续化生产, 苯胺回收率低,现已基本淘汰。
流化床与固定床气相加氢法相比,前者的优点在于改善传 热状况,避免局部过热,减少副反应,延长催化剂寿命, 缺点操作较复杂,且催化剂磨损大,操作和维修费用较高。 目前国外苯胺生产公司多采用固定床气相加氢法。
生产成本比 较
合成方法 原料名称 规格
消耗定额 公斤/吨
硝基苯
硝基苯铁粉 还原法
铁粉
97.3% 工业品
溶解度(水):3.6 g/100 mL, 20 °C cP (25 °C)
黏度:3.71
警示术语:R:23/24/25-40-41-43-48/23/24/25-6850
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℃
苯胺的生产方法
(1)
硝基苯铁粉还原法:
原料消耗:硝基苯:1350公斤/吨
铁粉:1600公斤/吨
成本:1.35*4100+1.6*2500=9535元
质量产率:1/(1.35+1.6)=33.3%
硝基苯催化加氢:
原料消耗:硝基苯:1350公斤/吨
成本:1.35*4100=5535元
质量产率:1/1.35=74%