專利名稱：一種硝基苯生產(chǎn)工藝中的穩(wěn)定劑及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種防止硝化產(chǎn)物發(fā)生爆炸的穩(wěn)定劑及其用途，特別地涉及一種硝基苯生產(chǎn)工藝中的穩(wěn)定劑及其用途，屬于一種防止硝化產(chǎn)物爆炸的新型穩(wěn)定劑。
背景技術(shù)：
硝基苯是一種用途廣泛的有機(jī)化合物，其可用來制備苯胺和聚氨酯泡沫塑料，在發(fā)展伊始，主要是通過硫酸與硝酸的混合酸間歇硝化法進(jìn)行生產(chǎn)和制備。自上個(gè)世紀(jì)以來，由于對硝化反應(yīng)的大量研究和深入探索，科學(xué)家們開發(fā)出了大量硝化產(chǎn)物制備方法與工藝，例如反應(yīng)釜串聯(lián)式、列管式、環(huán)管式、循環(huán)泵式等連續(xù)硝化方式，在這些方法中，又可分為常壓連續(xù)硝化法和加壓絕熱硝化法。近年來，由于MDI的需求量劇增，導(dǎo)致各地以及世界各國對于苯胺的需求量也隨之大增，制備硝基苯和苯胺的硝化裝置的數(shù)量也隨之增大。而在我國國內(nèi)，由于硝化裝置的技術(shù)門檻較低，與石油煉制裝置相比其生產(chǎn)能力和規(guī)模也偏小，因此一些私營企業(yè)家也大量新建了不少的硝化裝置。而由此帶來的后果就是，由于對硝基苯生產(chǎn)過程中的安全控制機(jī)理、認(rèn)知等等仍未的安全工藝仍未完全了解，因此頻頻導(dǎo)致硝化裝置和各種后處理裝置發(fā)生爆炸，例如精餾塔、預(yù)熱器、再沸器、帶有彎角的管道/管路等等。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國幾乎所有的硝基苯裝置都發(fā)生過或大或小的保障事故，例如硝基苯的精餾塔、精制再沸器
坐寸ο在硝基苯的生產(chǎn)過程中，涉及的主要物質(zhì)有硝酸、硫酸、氫氧化鈉、苯、硝基苯和硝基酚類物質(zhì)，尤其是進(jìn)入精餾系統(tǒng)的粗品硝基苯中主要含有硝基苯、二硝基苯和硝基酚鈉鹽等物質(zhì)，這些物質(zhì)都屬于爆炸危險(xiǎn)品，是導(dǎo)致硝基苯精餾裝置和后處理裝置發(fā)生爆炸的主要物質(zhì)成分，其爆炸的原因在于當(dāng)升高溫度時(shí)，這些物質(zhì)容易發(fā)生熱分解反應(yīng)，從而當(dāng)熱分解反應(yīng)積累一定時(shí)間后，由于熱量的大量釋放和積累，而不可避免地發(fā)生爆炸。而隨著對爆炸原因的深入研究，人們發(fā)現(xiàn)對于爆炸原因的產(chǎn)生，除多硝基苯化合物外，硝基酚化合物如單硝基酚或多硝基酚化合物也是引發(fā)爆炸的重要因素。對于硝基酚而言，其本身是一種化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定的物質(zhì)，但當(dāng)其變成無水鈉鹽時(shí)，其敏感性急劇升高，對于熱或外來的物理撞擊都非常敏感，非常容易發(fā)生爆炸。研究表明，當(dāng)硝基酚鈉鹽脫水并升高溫度至于150°C左右時(shí)，便可發(fā)生爆炸。因此，在硝化過程和或處理過程中，硝基苯化合物的熱分解和硝基酚鹽化合物的脫水兩者的綜合作用疊加，更容易導(dǎo)致爆炸等危險(xiǎn)事故的發(fā)生。對于硝化裝置的爆炸事故預(yù)防和穩(wěn)定化處理，目前人們已經(jīng)進(jìn)行了多種嘗試，例如對于精餾塔底部焦油的定時(shí)清洗、各種工藝參數(shù)的嚴(yán)密監(jiān)控、降低硝基化合物制備過程中硝基酚的生成并及時(shí)排出、定期清洗精餾裝置和后處理裝置等，以及采用了 ICI蒙德法進(jìn)行計(jì)算監(jiān)控，通過這些措施的采用，可在一定程度上降低爆炸的發(fā)生幾率，保障生產(chǎn)的安全進(jìn)行。CN102212011A中 公開了一種防止硝化產(chǎn)物精餾塔爆炸的方法，其通過添加穩(wěn)定劑的方法來防止爆炸，所述穩(wěn)定劑包括膨潤土、聚磷酸、丙烯酸-丙烯酸酯共聚物，通過一定比例將其加入到精餾塔中，可防止危險(xiǎn)成分的生成和積累，有效防止了塔釜爆炸。雖然已經(jīng)開發(fā)了上述穩(wěn)定化方法，但對于新型穩(wěn)定劑，以及可適用于精餾塔及精餾塔之外的硝化后處理裝置的穩(wěn)定劑仍有著迫切的需求，這也是硝化工業(yè)中安全領(lǐng)域的一個(gè)研究課題和重點(diǎn)所在。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決硝化過程中的存在的爆炸危險(xiǎn)，以及開發(fā)適用性更為廣泛的新型穩(wěn)定齊U，本發(fā)明人對此進(jìn)行了深入研究，經(jīng)過大量的創(chuàng)造性勞動(dòng)和深入探索，得以完成本發(fā)明。具體而言，本發(fā)明的第一個(gè)方面涉及一種硝基苯生產(chǎn)工藝過程中的穩(wěn)定劑。具體而言，本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑包括高嶺土、二苯基吲哚、對叔丁基杯[5]芳烴和亞磷酸三壬基苯酯，更具體地，本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑是由高嶺土、二苯基吲哚、對叔丁基杯芳烴和亞磷酸三壬基苯酯所組成。在本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑中，人們早已發(fā)現(xiàn)高嶺土本身可在不飽和聚酯樹脂的合成中起到良好的熱穩(wěn)定作用，并可產(chǎn)生傳質(zhì)屏障，可阻止某些不良副產(chǎn)物的產(chǎn)生；二苯基吲哚本身也是一種非常公知的穩(wěn)定劑；杯芳烴類已經(jīng)發(fā)現(xiàn)可對某些敏感材料產(chǎn)生鈍化作用；亞憐酸二壬基苯酯也是一種副熱穩(wěn)定劑。但對于這四種物質(zhì)的結(jié)合，以及各自的這四種物質(zhì)，所有的現(xiàn)有技術(shù)均未有將其或它們用于防止硝化裝置爆炸的任何公開報(bào)道，而本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，當(dāng)這四種物質(zhì)結(jié)合使用時(shí)，可有效地防止硝基苯生 產(chǎn)中的硝化裝置和各種后處理裝置中易爆炸的多硝基化合物和/或硝基酚類化合物的積累，從而防止了爆炸的發(fā)生。在本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑中，以質(zhì)量百分比計(jì)，高嶺土為30-70%、二苯基吲哚為10-30%、對叔丁基杯[5]芳烴為5-20%和亞磷酸三壬基苯酯為10-25%。在本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑中，以質(zhì)量百分比計(jì)，高嶺土為30-70%，非限定性地例如可為 35-65%、40-60%、45-55%，也可為如下的具體點(diǎn)值:30%、40%、50%、60% 或 70%。在本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑中，以質(zhì)量百分比計(jì)，二苯基吲哚為10-30%，非限定性地例如可為15-25%，也可為如下的具體點(diǎn)值:10%、15%、20%、25%或30%。在本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑中，對叔丁基杯[5]芳烴的結(jié)構(gòu)式如下所示:
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以質(zhì)量百分比計(jì)，其含量為5-20%，非限定性地例如可為10-15%，也可為如下的具體點(diǎn)值:5%、10%、15% 或 20%。在本發(fā)明的所述穩(wěn)定劑中，所述亞磷酸三壬基苯酯的結(jié)構(gòu)式如下:
權(quán)利要求
1.一種硝基苯生產(chǎn)工藝過程中的穩(wěn)定劑，其特征在于:所述穩(wěn)定劑由高嶺土、二苯基吲哚、對叔丁基杯[5]芳烴和亞磷酸三壬基苯酯所組成。
2.如權(quán)利要求1所述的穩(wěn)定劑，其特征在于:質(zhì)量百分比計(jì)，高嶺土為30-70%、二苯基吲哚為10-30%、對叔丁基杯[5]芳烴為5-20%和亞磷酸三壬基苯酯為10-25%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的穩(wěn)定劑，其特征在于:以質(zhì)量百分比計(jì)，高嶺土為40-60%，二苯基吲哚為15-25%，對叔丁基杯[5]芳烴為10-15%，亞磷酸三壬基苯酯為15_20%。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的合成方法，其特征在于:高嶺土的粒度為100-1000目。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的合成方法，其特征在于:二苯基吲哚的粒度為100-300目。
6.如權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的合成方法，其特征在于:對叔丁基杯[5]芳烴的粒度為 100-300 目。
7.如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的合成方法,其特征在于:所述穩(wěn)定劑的加入量相對于所處理的硝基苯，以質(zhì)量百分比計(jì)，其加入量為硝基苯的1_5%。
8.如權(quán)利要求1-7任一項(xiàng)所述穩(wěn)定劑的制備方法，其特征在于:將高嶺土、二苯基吲哚和對叔丁基杯[5]芳烴進(jìn)行預(yù)粉碎，然后進(jìn)行攪拌，直至攪拌混合均勻；將得到的均勻混合物加入到亞磷酸三壬基苯酯中，通過混合物進(jìn)行良好攪拌，直至得到均勻的混合物。
9.如權(quán)利要求1-7任一 項(xiàng)所述 穩(wěn)定劑在硝基苯工藝中用來防止爆炸的用途。
10.如權(quán)利要求9的所述用途，其特征在于:所述穩(wěn)定劑是用來在硝基苯的精餾塔中防止爆炸。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在硝基苯生產(chǎn)過程中用來提高穩(wěn)定性的穩(wěn)定劑及其防止硝化裝置發(fā)生爆炸的用途，所述穩(wěn)定劑包括高嶺土、二苯基吲哚、對叔丁基杯[5]芳烴和亞磷酸三壬基苯酯，該穩(wěn)定劑能夠有效防止各種硝化裝置中的多硝基化合物，尤其是硝基酚類化合物的大量生成和積聚，從而可有效地防止這些多硝基化合物和酚類化合物因?yàn)榉e聚而導(dǎo)致的爆炸，可實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的平穩(wěn)進(jìn)行和安全操作，是一種新型的硝基苯生產(chǎn)工藝中的穩(wěn)定劑。
文檔編號C07C201/16GK103214374SQ201310160410
公開日2013年7月24日 申請日期2013年5月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月5日
發(fā)明者竺葉洪 申請人:竺葉洪