一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法与流程

本发明属于化工技术领域，具体涉及一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法。

背景技术：

间硝基苯乙酮是重要的有机合成中间体,在苯肾上腺素、扎来普隆、金属配合物抗癌药的制备和光敏性功能高分子材料的合成中有重要的应用。目前工业上普遍采用发烟硝酸-硫酸体系的硝化反应工艺制备间硝基苯乙酮，该工艺的优点是反应速度快，副反应少，生产能力大，硝酸的使用量接近理论值，硫酸的热容量大能够使反应的温度得到有效的控制。因浓硫酸能够与大多数的有机物互溶从而增加了有机物与硝酸的接触，有利于硝化反应的进行。但该工艺的缺点是在硝化反应过程中会产生大量的含有机物的废酸和含有机物的废水，尤其是废酸对生产设备具有腐蚀性，无法满足持续性发展要求。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明提供一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法。

本发明是通过下述技术方案实现的。

一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法，包括以下步骤：

s1:将苯乙酮硝化反应产生的废酸用苯乙酮常温下进行萃取，分液得到的废酸a;

s2:将废酸a用乙苯常温下进行萃取，分液得到废酸b；

s3:将废酸b在负压、温度170～210℃的条件下进行蒸馏得到废酸c，所述废酸c中硫酸质量浓度92%以上，cod为200～1000mg/l。

本发明中，所述步骤s1中苯乙酮的用量为废酸质量的5%～30%;所述步骤s1中萃取时间为1-2h。

所述步骤s2中乙苯的用量为废酸a质量的5%～30%;所述步骤s2中萃取时间为1-2h。

进一步地，本发明提供的一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法，还包括步骤：

s4:将废酸c回用于苯乙酮硝化反应中。

本发明的有益效果是将间硝基苯乙酮合成产生的废酸经过萃取、蒸馏处理得到废酸中硫酸质量浓度92%以上，可以重复用于硝化反应，实现废酸的循环使用。蒸馏后的废酸测得的cod在200～1000mg/l，对硝化反应的重复没有影响，蒸出水的cod在400～1000mg/l，减小了后期水处理的压力。此外萃取后的苯乙酮和乙苯通过精馏可以还可以重复使用。

附图说明

图1为本发明提供的间硝基苯乙酮合成的反应图；

图2为本发明提供的一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理流程图；

图3为本发明提供的又一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

参阅图1-2，一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法，包括以下步骤：

s1:进行苯乙酮硝化反应，将反应产生的废酸用苯乙酮常温下进行萃取，分液得到的废酸a;

s2:将废酸a用乙苯常温下进行萃取，分液得到废酸b；

s3:将废酸b在负压、温度170～210℃的条件下进行蒸馏得到废酸c，所述废酸c中硫酸质量浓度92%以上，cod为200～1000mg/l。

本发明中，所述步骤s1中苯乙酮的用量为废酸质量的5%～30%;所述步骤s1中萃取时间为1-2h。

所述步骤s2中乙苯的用量为废酸a质量的5%～30%;所述步骤s1中萃取时间为1-2h。

参阅图3，进一步地，本发明提供的一种间硝基苯乙酮合成产生的废酸处理方法，还包括步骤：

s4:将废酸c回用于苯乙酮硝化反应中。

本发明中，苯乙酮的硝化反应制备间硝基苯乙酮的方法通常如下：

（1）混酸的配置：将浓硫酸、发烟硝酸在带有搅拌及冷却装置的混合釜中进行混合，温度控制在0-15℃，制成混酸；所得混酸中，硫酸的体积分数为60%，硝酸的体积分数为40%。

（2）硝化反应：在反应容器中加入浓硫酸，质量是原料苯乙酮的4.0～4.6倍，慢慢滴加原料苯乙酮不断的搅拌，保持温度不超过0℃，滴完后将反应液冷却至-10℃以下按苯乙酮与发烟硝酸的投料物质的量之比为1:1.01～1.05滴加步骤（1）配置的混酸，滴加完成后保温5～30min，得到硝化母液。

（3）后续的处理：将上述步骤（2）的母液缓慢放料至带搅拌的冰水釜中（温度在5℃以下），冰水的质量与浓硫酸的质量比等于2～1:1，待冰溶解后真空过滤得到粗品，粗品用水洗至中性后再用乙醇重结晶（60℃～20℃）后干燥得到产品间硝基苯乙酮，回收硝化废酸。

可以理解的，将处理过的废酸回用于苯乙酮硝化反应中，对各步骤可以进行适当的调整。

下面结合具体实施例进一步详细说明本发明。

实施例1

在500ml装有机械搅拌、温度计的烧杯中加入69.6g，具体是将浓度为92.61%的浓硫酸78.80g与浓度为98%的浓硫酸17.80g混合后，移取的15ml用作配混酸的硫酸27g；开启搅拌，在保持温度不超过-7℃的条件下慢慢的滴加苯乙酮15g，使反应温度控制在-10℃以下缓慢滴加混酸硝化试剂，具体为10ml发烟硝酸与15ml前述移取混合的浓硫酸的混合物，控制滴加的速度，滴加完成后保温10分钟，反应完成后将反应液倒入盛有100g冰水混合物的烧杯中，保持快速搅拌，待冰完全融化了真空抽滤，固体尽量压干，用冷水洗涤间硝基苯乙酮至中性并抽滤烘干得到间硝基苯乙酮16.50g，硝化废酸242g。

用废酸质量20%的苯乙酮进行常温萃取2小时，分液得到废酸a，再用废酸a质量20%的乙苯常温进行一次萃取1小时，分液得到废酸b240g。真空蒸馏装置中加入废酸b240g在-0.098mpa压力下温度设定在210℃蒸馏直至无液体流出，停止蒸馏，得到废酸c85.42g，分析硫酸浓度在93.05%，cod为767mg/l，蒸出水cod为889mg/l。

将废酸c回用于苯乙酮硝化反应中。

实施例2

在500ml装有机械搅拌、温度计的烧杯中加入69.6g，具体是将浓度为92.30%的浓硫酸78.56g与浓度为98%的浓硫酸18.04g混合后，移取的15ml用作配混酸的硫酸27g；开启搅拌，在保持温度不超过-7℃的条件下慢慢的滴加苯乙酮15g，使反应温度控制在-10℃以下缓慢滴加混酸硝化试剂，具体为10ml发烟硝酸与15ml前述移取混合的浓硫酸的混合物，控制滴加的速度，滴加完成后保温10分钟，反应完成后将反应液倒入盛有100g冰水混合物的烧杯中，保持快速搅拌，待冰完全融化了真空抽滤，固体尽量压干，用冷水洗涤间硝基苯乙酮至中性并抽滤烘干得到间硝基苯乙酮16.15g，硝化废酸225.56g。

用废酸质量30%的苯乙酮进行常温萃取1小时，分液得到废酸a；再用废酸a质量25%的乙苯常温进行一次萃取2小时，分液得到废酸b223.41g。真空蒸馏装置中加入废酸b223.41g在-0.098mpa压力下温度设定在200℃蒸馏直至无液体流出，停止蒸馏，得到废酸c85.79g，分析硫酸浓度在92.28%，cod为232mg/l，蒸出水cod为965mg/l。

将废酸c回用于苯乙酮硝化反应中。

实施例3

在500ml装有机械搅拌、温度计的烧杯中加入69.6g，具体是将浓度为92.96%的浓硫酸79.25g与浓度为98%的浓硫酸17.35g混合后，移取的15ml用作配混酸的硫酸27g；开启搅拌，在保持温度不超过-7℃的条件下慢慢的滴加苯乙酮15g，使反应温度控制在-10℃以下缓慢滴加混酸硝化试剂，具体为10ml发烟硝酸与15ml前述移取混合的浓硫酸的混合物，控制滴加的速度，滴加完成后保温10分钟，反应完成后将反应液倒入盛有100g冰水混合物的烧杯中，保持快速搅拌，待冰完全融化了真空抽滤，固体尽量压干，用冷水洗涤间硝基苯乙酮至中性并抽滤烘干得到间硝基苯乙酮16.16g，硝化废酸252.95g。

用废酸质量15%的苯乙酮进行常温萃取1小时，分液得到废酸a，再用废酸a质量20%的乙苯常温进行一次萃取2小时，分液得到废酸b248.36g。

真空蒸馏装置中加入废酸b248.36g在-0.098mpa压力下温度设定在200℃蒸馏直至无液体流出，停止蒸馏，得到废酸c85.49g，分析硫酸浓度在92.61%，cod为431mg/l，蒸出水cod为436mg/l。

将废酸c回用于苯乙酮硝化反应中。

由上述实施例可以看出经过萃取，蒸馏处理的废酸，得到含质量分数92%以上的硫酸的废酸液，处理后的废酸可以重复用于之前的硝化反应，实现废酸的重复使用。此外蒸馏后的废酸测得的cod在200～1000mg/l，对硝化反应的重复没有影响，蒸出水的cod在400～1000mg/l，减小了后期水处理的压力。本发明提供简单的过程使得硝化产生的废酸进行重复使用，以减少环保压力和资源的浪费。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。