2,5-二氯硝基苯生产中洗涤工艺的改进

徐国想 王苏广 伏广龙 李树安 于建民

(江苏省海洋资源开发研究院，江苏 连云港 222005；*连云港泰盛化工有限公司，江苏 连云港 222525)

2,5-二氯硝基苯是重要的化工中间体，主要用于生产冰染染料，是大红色基GG、红色基3GL、红色基RL等的中间体[1]。还可作为氮肥增效剂用以提高水稻产量。 2,5-二氯硝基苯又是制备三氯新(2,4,4-三氯-2-羟基二苯醚)的原料，广泛应用在日用化学品、医疗卫生消毒剂中。

2,5-二氯硝基苯传统生产工艺包括硝化、预洗、中和、水洗等工序。为降低液碱消耗，反应后的酸性硝化物在中和之前加水预洗，加水预洗虽然降低了碱耗，但相应增加了废酸量，同时废酸中的硝酸没有得到有效回收，增加了硝酸消耗，工艺急需改进[2]。本文针对洗涤工艺存在的问题提出改进方案并加以实施，取得令人满意的效果。改进后的洗涤工艺不仅减少了废酸、废水量，而且降低了硫酸、硝酸和液碱的消耗，降低了生产成本。

1 传统洗涤工艺

1.1 流程简述(见图1)

对二氯苯、硫酸、硝酸由泵经流量计按比例连续进料，进行三釜串联式连续硝化反应，反应温度为65±5℃，在3#硝化机内硝化液实现连续分离，得到废酸和酸性硝化物，下层废酸经萃取、浓缩后循环套用，上层酸性硝化物经热水预洗、液碱中和、热水洗涤得到合格的2,5-二氯硝基苯产品。

图1 传统洗涤工艺流程Fig 1 Traditional washing process flowchart

1.2 消耗定额(见表1)

表1 传统生产工艺消耗定额Table 1 Consumption quota of traditional production technology

1.3 问题分析

酸性硝化物携带的酸分两部分：溶解酸及游离酸。溶解酸和硝化物互溶，只能通过加水预洗稀释再中和的方式处理，而游离酸则可以通过沉降分层的方法分离并去除。根据生产经验，一硝化物在酸中的溶解度是很小的，酸性硝化物携带的酸主要为游离酸。为此进行验证试验，试验方法：从预洗分离器进口随机取1 000 g酸性硝化物，静置分层，10 min后发现确实有分层现象，上层为酸性硝化物，下层为游离废酸，经定量分析，其组成数据见表2。

表2 酸性硝化物组成数据表Table 2 Data sheet of acid nitrating content

表2数据说明酸性硝化物中携带的酸仍以游离酸为主，该游离酸可以通过沉降方式再分离。目前通过加水预洗的方式虽能去除大部分酸，降低了中和工序的液碱消耗，但增加了废酸量，同时废酸中的硝酸没有得到充分回收，增加了硝酸消耗。借鉴苯、甲苯、氯苯等硝化生产经验，并经过缜密的分析计算，决定取消预洗工艺，将预洗分离器改为酸性硝化物再分离器。

2 改进后的洗涤工艺

2.1 流程简述(见图2)

硝化反应同前。3#硝化机内分层后的下层废酸经萃取、浓缩后循环套用，上层酸性硝化物进入再分离器，再分离后的废酸进入1#硝化机，硝化物通过液碱中和、热水洗涤得到合格的2,5-二氯硝基苯产品。

图2 改进后的洗涤工艺流程Fig 2 Improved washing process flowchart

2.2 消耗定额

改进后的洗涤工艺投入运行后生产稳定，产品质量没有受到影响，但硫酸、硝酸、液碱消耗明显下降(见表3)。

表3 生产工艺改进后的消耗定额Table 3 Consumption quota of improved production technology

3 结果讨论

(1)废水量迅速下降，从原来的3 t废水/t产品下降到目前的1.2 t废水/t产品；

(2)原料对二氯苯消耗没有变化，硫酸、硝酸消耗分别下降9、13 kg/t；

(3)改进后液碱消耗降幅明显，从改进前39 kg/t产品下降到6.5 kg/t产品；

(4)洗涤效果良好，洗涤工艺改进后产品质量没有受到影响，符合企业标准。

4 结 语

按年产5 000 t 2,5-二氯硝基苯计算，洗涤工艺改进后，废水处理费用降低90万元/a，硫酸成本降低1.8万元/a，硝酸成本降低11.7万元/a，工业液碱成本降低4.875万元/a，累计降低成本108.375万元/a。改进后的洗涤工艺经济效益显著，社会效益良好，洗涤工艺改进取得了圆满成功。