1.2苯胺的生产解析
(3)酚氨化法
先将苯酚气化,然后与过量的氨(摩尔比为1:20) 混合,进入装有 系催化剂的固定床管 SiO2 Al2O3 式反应器内,在400—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 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。
废弃处置
废弃处置方法:处置前应参阅国家和地方有关法规。中和、
稀释后,排入废水系统。
醋酸
危险性概述 健康危害:吸入本品蒸气对鼻、喉和呼吸道有刺激性。对
眼有强烈刺激作用。皮肤接触,轻者出现红斑,重者引起 化学灼伤。误服浓乙酸,口腔和消化道可产生糜烂,重者 可因休克而致死。慢性影响:眼睑水肿、结膜充血、慢性 咽炎和支气管炎。长期反复接触,可致皮肤干燥、脱脂和 皮炎。 本品易燃,具腐蚀性、强刺激性,可致人体灼伤。 毒理学资料 急性毒性:LD50:3530 mg/kg(大鼠经口);1060 mg/kg(兔经皮) LC50:13791mg/m3,1小时(小鼠吸入)
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。
急救措施 : 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用肥皂水和清水彻底冲
洗皮肤。就医。 眼睛接触:提起眼睑,用流动清水或生理 盐水冲洗。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。 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。 防护措施: 呼吸系统防护:可能接触其蒸气时,佩戴过滤式防毒面具 (半面罩)。紧急事态抢救或撤离时,佩戴自给式呼吸器。 眼睛防护:戴安全防护眼镜。身体防护:穿透气型防毒服。 手防护:戴橡胶耐油手套。其他防护:工作现场禁止吸烟、 进食和饮水。及时换洗工作服。工作前后不饮酒,用温水 洗澡。注意检测毒物。实行就业前和定期的体检。
生产成本比 较
合成方法 原料名称 规格 硝基苯 硝基苯铁粉 还原法 铁粉 97.3% 工业品
消耗定额 公斤/吨
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。
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:
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。
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
工程控制:严加密闭,提供充分的局部排风。尽可能机械化、 自动化。提供安全淋浴和洗眼设备。呼吸系统防护:可能 接触其蒸气时,佩戴过滤式防毒面具(半面罩)。紧急事 态抢救或撤离时,佩戴空气呼吸器。眼睛防护:戴安全防 护眼镜。身体防护:穿防毒物渗透工作服。手防护:戴橡 胶耐油手套。其他防护:工作现场禁止吸烟、进食和饮水。 及时换洗工作服。工作前后不饮酒,用温水洗澡。注意检 测毒物。实行就业前和定期的体检。 废弃处置 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。
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
硝基苯铁粉还原法: 原料消耗:硝基苯:1350公斤/吨
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。
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。
我国全部采用该法生产
C6 H5OH NH3 C6 H5 NH 2
SiO2 Al2O3
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。
毒理学资料 急性毒性:LD50:1215 mg/kg(大鼠经口)
LC50:221190mg/m3,2小时(大鼠吸入)亚急性和慢性毒性: 刺激性:家兔经眼: 100mg,中度刺激。家兔经皮开放性 刺激试验: 360mg,轻度刺激。 急救措施
皮肤接触:脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗。眼睛
苯胺的制备
第二组:徐晓龙、陈灿、朱建云、蒋超洁
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 SMILES:NC1=CC=CC=C1 •分子结构 摩尔质量:93.13 外观:无色液体 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 溶解度(水):3.6 g/100 mL, 20 °C 黏度:3.71 cP (25 °C) 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。 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
C6 H 5 NO2 3H 2 催化剂 C6 H 5 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。 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
氢氧化钙 危险性: 健康危害:本品有强烈刺激和腐蚀性。粉尘刺激眼和呼吸 道,腐蚀鼻中隔;皮肤和眼直接接触可引起灼伤;误服可 造成消化道灼伤,粘膜糜烂、出血和休克。 环境危害:对 水体可造成污染。燃爆危险:本品不燃,具强腐蚀性、强 刺激性,可致人体灼伤。 毒理学 刺激性:家兔经眼:1%重度刺激。家兔经皮:50mg/24 小时,重度刺激。 急救措施 皮肤接触:立即脱去污染的衣着,用大量流动清水冲洗至 少15分钟。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
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%
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。
苯胺 危险性概述 健康危害:本品主要引起高铁血红蛋白血症、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。