HUP0100200A2

HUP0100200A2 - Eljárás aromás nitrovegyületek előállítására

Info

Publication number: HUP0100200A2
Application number: HU0100200A
Authority: HU
Inventors: Johannes Dühr; Manfred Kaczorowski; Bernd-Michael König; Hans-Joachim Raatz
Original assignee: Bayer Ag.
Priority date: 1997-11-03
Filing date: 1998-10-21
Publication date: 2001-05-28
Also published as: AU1031599A; NO20002247D0; ID24977A; TW466223B; MXPA00003884A; JP2001521920A; NO20002247L; US6242657B1; CA2308288A1; SK6202000A3; CN1277601A; BR9814108A; EP1028937A1; PL340030A1; HUP0100200A3; IL135402A0; WO1999023061A1; AU741332B2

Abstract

A találmány tárgya eljárás aromás nitrovegyületek előállításáranitrálható aromás vegyületek salétromsavat és adott esetben kénsavatés/vagy foszforsavat (H3PO4) és/vagy vizet tartalmazó nitrálósavvalszobahőmérsékleten vagy emelt hőmérsékleten és állandó keverés melletttörténő reagáltatásával. Az eljárásra jellemző, hogy a reakcióelegyegy vagy több felületaktív anyagot az anionos, kationos, ikerionosvagy nemionos felületaktív anyagok csoportjából tartalmaz 0,5-20 000ppm mennyiségben. Ó

Description

W/ . η KÖZZÉTÉTELI példány 3 β· !·>'::

Eljárás aromás nitrovegyületek előállítására

A találmány tárgya eljárás aromás nitrovegyületek előállítására aromás vegyületek HNO₃-t és adott esetben H₂SO₄-t és/vagy H₃PO₄-t és/vagy vizet tartalmazó nitrálósawal felületaktív anyagok jelenlétében végzett reagáltatása útján.

Különböző nitrovegyületek értékes közbenső termékek műanyagok, színezékek, segédanyagok, farmakonok és egyéb vegyszerek előállításában.

Aromás nitrovegyületek előállítása vonatkozásában gazdag műszaki és tudományos irodalom, szabadalmi irodalom létezik, amely különböző eljárásokat tárgyal, amelyeket izotermikus vagy adiabatikus körülmények között, szakaszos vagy folyamatos üzemvitel mellett, különböző reaktorok alkalmazásával valósítanak meg. Csak kis mennyiségben szükséges termékeket előnyösen szakaszos eljárásokban állítanak elő, míg a tömegesen termelt anyagok, így nitrobenzol, nitrotoluol és nitro-klórbenzol esetén inkább a folyamatos termelést részesítik előnyben. A szakaszos eljárásokhoz reaktorként általában keverőüst alkalmazható, míg a folyamatos termelést például csőreaktorokat alkalmaznak. Nagy mennyiségben előállított termékek esetén számos kísérlet történt a célból, hogy a tetemes reakcióhőt magas hőmérsékletszinten nyerjék vissza, majd más célokra, például hulladéksav betöményítésére használják fel. Új és sikerrel kecsegtető adiabatikus eljárásokat például az EP-A 668 263 és EPA 675 104 ismertet. Bár az említett európai szabadalmi leírások szerinti eljárások a rendelkezésre álló források gazdaságos felhasználásában már magas színvonalat (nagy hozam, az energia nagy részének a visszanyerése) értek el, éppen a nagy tömegben gyártott anyagok esetén még mindig fontos a források hasznosításának további fokozása.

A JP 06/293 709 japán szabadalmi bejelentésben 1-nitro-antrakinon előállításával kapcsolatban említik a di-(2-etil-hexil)-szulfoborostyánkősav-Na-só alkalmazását. Az ott leírt eljárásra a tiszta szerves reakcióközeg (1,2-diklór-etán), valamint nitráló ágensként NO2, illetve N2O4 és SO3 kombinációjának alkalmazása a jellemző. A di-(2-etil-hexil)-szulfoborostyánkősav-Na-só 0,17 g mennyiségben alkalmazzák a 4,1 g kéntrioxidból és 4 g nitrogéndioxidból álló nitráló ágensre számítva. Az 1- és 2-nitro-antrakinon elért hozama nem nagyobb, mint az egyéb példákban di-(2-etilhexil)-szulfoborostyánkősav-Na-só nélkül elért hozam. Ind. Eng. Chem. egyik cikke (34, (1995), 4305) szerint - a határfelületi reakcióknak aromás vegyületek heterogén nitrálásában való szerepéről van szó - megállapítják, hogy a szerves fázishoz adagolt amfifíl szennyeződések a reakciót lelassítják; ezt a hatást - cetil-trimetil-ammónium-bromidot alkalmazva dezaktivátorként - bebizonyították (lásd 4305. oldal bal oszlopa, a 15. ábra alatt). A publikáció szerint 41,41 tömeg% kénsavból, 1 tömeg% salétromsavból és a 100 tömeg%-ig hiányzó részben vízből álló keveréksavat alkalmaztak. A reakciólassítás megfigyelt jelenség ipari megvalósítás esetén a tér-idő-hozam drasztikus csökkenéséhez vezet.

Meglepő módon azt találtuk, hogy az Ind. Chem. Rés. hivatkozott cikkében foglaltakkal ellentétben a lejebb leírt találmány szerinti reakciókörülmények között felületaktív anyagok alkalmazása a reakciósebességet és a hozamot határozattan emeli. Ezek a meglepő eredmények az alábbi előnyökkel járnak: a reakcióelegy keveréséhez kisebb a berendezésigény, a nitráló eljárás beruházási költsége csökken. Főleg az olcsó, tisztítószerként tömegtermeléssel előállított felületaktív anyagok alkalmazhatók. A felületaktív anyagok ppm-tartományban kerülnek alkalmazásra. Tulajdonságaikkal széles tatományt felölelő felületaktív anyagok alkalmazhatók, ugyanakkor a reakciókörülmények is széles tartományon belül változtathatók.

A találmány tárgya tehát eljárás aromás nitrovegyületek előállítására nitrálható aromás vegyületek salétromsavat és adott esetben kénsavat és/vagy foszforsavat (H3PO4) és/vagy vizet tartalmazó nitrálósawal szobahőmérsékleten vagy emelt hőmérsékleten és állandó keverés mellett történő reagáltatásával, mely eljárásra jel lemző, hogy a reakcióelegy egy vagy több felületaktív anyagot az anionos, kationos, ikerionos vagy nemionos felületaktív anyagok csoportjából tartalmaz 0,5-20 000 ppm mennyiségben.

A találmány szerinti eljárás szempontjából alkalmas felületaktív anyagok az anionos, kationos, ikerionos vagy nemionos felületaktív anyagok csoportjához tartoznak. Anionos felületaktív anyagok például: ligninszulfonsavak, formaldehid aromáson kötött szulfonsav-csoportokat tartalmazó kondenzációs termékei, fehérjék kondenzációs termékei, alkánszulfonátok, alkilarilszulfonátok és alkilszulfatok. Kationos felületaktív anyagként a kvatemer ammóniumsókat nevezzük meg. Ikerionos felületaktív anyagok például a betainok es szulfobetainok. Nemionos felületaktív anyagok például olyan poliéterek, amelyek mozgékony H-atomot tartalmazó vegyületek etilénoxiddal, propilénoxiddal vagy butilénoxiddal vagy azok elegyével végzett alkoxilezésével keletkeznek. Az ilyen, mozgékony H-atomot tartalmazó vegyületek például alkoholok, alkilfenolok, fenolok, alkilaminok, karbonsavak és karbonsavamidok. Az ilyen tenzidek, szerkezetük és előállításuk a szakterületen dolgozó szakember számára ismeretesek.

A találmány szerinti eljárás szempontjából a fent említett felületaktív anyagok közül előnyösek az anionos vagy kationos felületaktív anyagok, különösen előnyösek az anionos felületaktív anyagok csoportjához tartozó vegyületek. A legelőnyösebbek a 10-22 szénatomos alkánszulfonátok vagy alkilszulfatok.

Alkalmazhatunk egy vagy több felületaktív anyagot. A felületaktív anyagok mennyisége a reakcióelegyben, például a reaktor bevezető pontján 0,5-20 000 ppm, előnyösen 1-2000 ppm, különösen előnyösen 1-200 ppm, a legelőnyösebben 5-150 ppm.

Az említett csoportokhoz tartozó felületaktív anyagok stabilitásuktól függetlenül alkalmasak a találmány szerinti eljárásban. Például az alábbi esetek adódhatnak:

a felületaktív anyag vagy az ilyenek elegye stabil és marad a salétromsavban szegénnyé vált hulladéksavban; ennek betöményítése és újrahasznosítása után a felületaktív anyag is újból alkalmazható a találmány szerinti eljárásban.

a felületaktív anyag vagy az ilyenek elegye a találmány szerinti eljárás körülményei között stabil, de migrál az aromás nitrovegyület szerves fázisába, majd a különböző mosó- és egyéb kezelési műveletek során kikerül a találmány szerinti eljárásból és ezért, például a reaktor belépési pontjánál, újból kell adagolni a felületaktív anyagot.

a felületaktív anyag vagy az ilyenek elegye a találmány szerinti eljárás körülményei között nem teljesen stabil; a nitráló reakció során hat a találmány értelmében, de bomlásának megfelelő mértékben újra kell adagolni azt.

A felületaktív anyagokat különböző módon vihetjük be a reakcióelegybe: például a felületaktív anyagot a nitrálni kívánt aromás vegyület áramába és/vagy a nitrálósav áramába adagolhatjuk. A felületaktív anyagot külön anyagáramként is adagolhatjuk a reakcióelegybe, például a reaktor belépési pontjánál.

A felületaktív anyagok alkalmazásával jellemzett találmány szerinti nitráló eljárás máskülönben minden ismert és salétromsavból és adott esetben kénsavból és/vagy foszforsavból (H3PO4) és/vagy vízből álló nitrálósawal dolgozó eljárásra alkalmazható így az eljárás például adiabatikus vagy izoterikus körülmények között valósítható meg. Az energia magas hőmérsékletszinten történő visszanyerésének lehetősége miatt az adiabatikus körülmények előnyösebbek. A találmány szerinti eljárás szakaszosan vagy folyamatosan valósítható meg. Tekintettel arra, hogy kisebb volumenos termékek esetén is a kedvezőbb folyamatos előállítás irányában megy a trend, a folyamatos eljárásmódot előnyben részesítjük.

A találmány szerinti eljárás nitráló reakciók elvégzésére szolgáló bármelyik reaktorban valósítható meg. Példaként említjük a teljes keveredésű üstöt szakaszos nitráláshoz vagy az átfolyású keverőüstöt folyamatos nitráláshoz; például 2-5 keverőüstből álló üstkaszkád folyamatos nitráláshoz; reakciócső mint reaktor a folyamatos nitráláshoz. Az említett reaktorok, főleg a reakciócsövek terelőlemezekkel, lyuklemezekkel vagy statikus keverőelemekkel lehetnek ellátva.

Tekintettel arra, hogy a savfázis általában a nagyobb térfogatú fázis és a nitrálni kívánt vegyület szerves fázisa a kisebb térfogatú fázis, a savfázis a folyamatos fázis, és a nitrálni kívánt vegyület szerves fázisát keverőszervek vagy lyuklemezek diszpergálják a folyamatos fázisban. A nitrálósav és a nitrálni kívánt vegyület elegyítését a legegyszerűbben úgy történik, hogy mindkét anyagot csővezetékkel a reaktorba vezetjük, amelyben a megadott módon diszpergálódnak. Előnyösebb azonban, ha a nitrálni kívánt aromás vegyületet egy vagy több fúvókéval visszük be a nitrálósavba, majd a már leírtak szerint, keverővei vagy lyuklemezek, réslemezek és egyéb eszközök segítségével diszpergáljuk.

Nitrálható aromás vegyületek példáiként az alábbiakat soroljuk fel: benzol, toluol ο-, m- vagy p-xilol, klórbenzol, brómbenzol, klóitoluol, bromtoluol, ο-, mvagy p-diklórbenzol, fenol, naftalin, metil-naftalin, fenol-származékok, szerves aminok és származékaik. A felsorolt anyagok legtöbbje a reakciókörülmények között folyékony. A találmány szerinti eljárás azonban szilárd halmazállapotú aromás vegyület esetén is alkalmazható; ez esetben segédoldószert használunk, hogy folyékony nitrálandó fázist kapjunk. A találmány szerinti eljárással nitrálható aromás vegyületek között előnyös a benzol, toluol, klórbenzol es o-diklor-benzol.

A nitráláshoz használt nitrálósav salétromsavat és adott esetben kénsavat és/vagy foszforsavat (H3PO4) és/vagy vizet tartalmaz. Könnyen nitrálható aromás vegyületek, például fenolok esetén olyan nitrálósavat alkalmazunk, amely salétromsavat és adott esetben vizet tartalmaz. Vegyes nitrálósav (HNO3, H2SO4 és adott esetben víz) alkalmazásakor esetenként a kénsavat részben vagy teljesen foszforsavval helyettesítjük, az izomereloszlás befolyásolása céljából. Az ilyen nitrálósav járulékosan egy vagy több fent említett felületaktív anyagot tartalmazhat. A technikailag jelentős esetekben a nitrálósav salétromsavat, kénsavat és adott esetben a 100 tömeg%ig hiányzó részben vizet, valamint adott esetben egy vagy több felületaktív anyagot tartalmaz. Előnyös, ha a nitrálósav vizet tartalmaz. Izotermikusan végzett nitrálások esetén általában 20-40 tömeg% salétromsavat, 49-60 tömeg% kénsavat és 11-20 tömeg% vizet tartalmazó nitrálósavat alkalmazunk (Ullmanns Encyklopádie dér technischen Chemie, 4. kiadás, 17. kötet, 386. old. /1979/)· Adiabatikus eljárás esetén olyan nitrálósav előnyös, amely 1-8 tömeg%, előnyösen 2-6 tömeg%, különösen előnyösen 2,5-5 tömeg% salétromsavat és 56-85 tömeg%, előnyösen 64-79 tömeg% vizet tartalmaz. A 100 tömeg%-ig hiányzó rész: víz. A százalékos adatok a H₂SO₄, HNO3 és H₂O össztömegére vonatkoznak.

A reakciópartnerek elegyítése 20 °C és 160 °C közötti hőmérséklettartományban történik. Szakember számára ismert módon a nemkívánatos további nitrálással és oxidálással szemben érzékenyebb aromás vegyületeket a megadott hőmérséklettartomány alsó részében, például 20 °C es 110 °C között, előnyösen 30 °C és 100 C között, különösen előnyösen 40 °C és 90 °C között keverjük össze a savval. Ilyen érzékeny aromás vegyület például a toluol. Többszörös nitralassal es oxidalassal szemben kevésbé érzékeny aromás vegyületeket a megadott hőmérséklettartomány felső részében, például 60 °C és 160 °C között, előnyösen 70 °C és 140 °C között, különösen előnyösen 80 °C és 120 °C között keverjük össze a savval. Ilyen kevésbé érzékeny aromás vegyület például a klórbenzol, a brombenzol, a diklorbenzol. Az izotermikusan végzett nitrálás esetén az összekeverés hőmérsékletét alkalmas hűtéssel tartjuk fenn Ha a nitrálást adiabatikus módon végezzük, a keletkező exoterm reakcióhő nem kerül elvezetésre, hanem a reakcióelegyben marad, majd később - szintén ismert mó don - a fáziselválasztás után a hulladék nitrálósav betöményítésére szolgálhat. Az ilyen betöményítés általában úgy szokás végezni, hogy a hulladéksavat csökkentett nyomás alá helyezik, mire a víz elpárolog. Ezzel az intézkedéssel sok esetben a H₂SO₄-koncentráció teljes helyreállítása érhető el; az elfogyott HNO3 pótlása után ez a sav újból nitrálósavként alkalmazható a találmány szerinti eljárásban. Minden esetre a kénsav legalább részbeni betöményítése érhető el a hulladéksavban.

A nitrálni kívánt aromás vegyület és a nitrálósavban lévő salétromsav mólaránya általában (0,9-1,5) :I. A nemkívánatos módon többszörösen nitrált termékek visszaszorítása érdekében az aromás vegyület : salétromsav mólarány előnyösen (1,0-1,5) : 1, különösen előnyösen (1,03-1,3) : 1, még előnyösebben (1,05-1,2) : 1. Amennyiben a találmány szerint előállítható nitroaromás vegyület dinitrálása a cél, a 0,9 mól aromás vegyület : 1 mól HNO₃ aránnyal kezdődő szélesebb tartomány is megengedett.

A találmány értelmében rövidebb reakcióidőket és a kívánt aromás nitrovegyület nagyobb hozamát éljük el. A nagyobb hozam nagyobb szelektivitással, azaz a nemkívánt melléktermékek visszaszorításával is jár.

A találmány szerinti, felületaktív anyagok jelenlétében végzett nitráló eljárás egy különleges változata mononitrotoluolok előállítására vonatkozik.

Ez a különleges változat tehát eljárás mononitrotoluolok folyamatos vagy szakaszos előállítására vonatkozik toluol és HNOs/HjSOVHjO-elegy 0,5-20 000 ppm felületaktív anyag(ok) jelenlétében végzett reagáltatása útján, lényegében mononitrotoluolok és víz képződése közben, mely eljárásra az alábbi lépések jellemzőek:

a) a toluol, HNO3, H₂SO₄, H₂O reakciópartnerek és a felületaktív anyag(ok) tetszőleges sorrendben történő betáplálása keverőszervekkel ellátott reaktorba, miközben al) a HNO3 mennyisége 1-8 tömeg%, a H₂SO₄ mennyisége 56-85 tömeg%,

·..· ·..· .ι. .

előnyösen 58- 74 tömeg%, és a víz mennyisége a 100 tömeg%-ig hiányzó rész, és a 100 tömeg% a HNO3 + H2SO4 + H2O összege, a2) a vizet mint olyant, a HNO3 hígítóvízeként, a H2SO4 hígítóvizeként vagy több felsorolt formában alkalmazzuk és a3) a toluol: HNO3 mólaránya 0,9-1,5,

b) a reakciópartnerek össztömegének gyors és intenzív összekeverése, mihez az összes reakcióelegy egy litere vetítve 1-80 Watt keverési energiát, előnyösen 1-70 W/l, különösen előnyösen 1-60 W/l, még előnyösebben 5-50 W/l keverési energiát használunk,

c) a reagáltatás megvalósítása adiabatikus körülmények között, amikoris a reakciópartnerek betáplálását olyan hőmérsékleten végezzük, hogy az összekeverés 20-120 °C-on, előnyösen 30-110 °C-on, különösen előnyösen 40-100 °Con történik és a reakció végén a hőmérséklet a 135 °C-ot meg ne haladja,

d) a reagáltatás elvégzése után a reakcióelegy szétválasztása szerves és szervetlen fázisra és

e) a lényegében HNO3-mentes szervetlen fázis desztillációs feldolgozása víz eltávolításával, aminek során a felületaktív anyag(ok) adott esetben a szervetlen fázisban van(nak).

Ezt a változatot szakaszosan vagy folyamatosan, előnyösen folyamatosan valósítjuk meg.

A folyamatos megvalósítás például az alábbiak szerint történhet: a reakciópartnerek összmennyiségét keverő szervvel gyorsan összekeverjük és elegyként tápláljuk be reaktorba. Folyamatos eljárás esetén a keverési idő általában 3 másodpercnél kisebb, például 1 mmp és 2,99 mp közötti, előnyösen 1 mmp és 2 mp közötti. A reaktor adott esetben szigetelt, gátolja a visszakeveredést és adiabatikusan üzemel. A visszakeveredés minél teljesebb visszaszontasa erdekeben a reaktor osztott, vagy több g ···. *·· *· ·*♦ · kamrából vagy egységből áll. A reaktorrészek közötti átmeneteknél a reakcióelegy újból diszpergálódik. Az elreagált elegy elhagyja a reaktort és elválasztó edénybe kerül. A fáziselválás gyorsan történik. A szerves fázist a szokásos módon, például mosással vagy desztillálással feldolgozzuk vagy azonnal további nitráláshoz vezetjük. Általában, főleg ha a toluol feleslegben van jelen, az elválasztott szerves fázis gyakorlatilag salétromsavtól mentes. Ha ez - különösen ha a salétromsav volt feleslegben - nem így van, a maradék salétromsavat egy utóreaktorban további toluollal reaktív-extrahálás értelmében elhasználhatjuk. A salétromsavtól lényegében mentesített szervetlen savfázist előnyösen a felvett reakcióhő hasznosítása mellett és csökkentett nyomáson flash-párologtatásnak vetjük alá. Ennek során a víz távozik a savból és ugyanakkor a sav előnyösen visszanyeri kiindulási koncentrációját és hőmérsékletét. Ez a sav kénsavként közvetlenül az a) lépésben alkalmazhatjuk, adott esetben a felületaktív anyago(ka)t is tartalmazza. A feldolgozott szervetlen fázis (H₂SO₄, H₂O) visszavezetése révén a kénsav és a felületaktív anyag(ok) vonatkozásában körfolyamatot alakítunk ki. Néha előnyös lehet, ha ennek a kénsavnak egy kis részét elvezetjük, így esetleg jelen lévő szennyezők koncentrációját alacsony szinten tarthatjuk. Amennyiben a szervetlen fázist még toluolt, nitrotoluolt és esetleg szerves melléktermékeket tartalmaz, előnyös lehet, ha a szervetlen fázist a flash-elpárologtatás előtt strippelésnek vetjük alá a szerves vegyületek eltávolítására. Ez esetben a később flaskondenzátumként kapott víz tisztább, és ártalmatlanítása egyszerűbb. Természetesen a flash-kondenzátumból lehet eltávolítani a szerves vegyületeket, például strippeléssel vagy fáziselválasztással; ez esetben szintén tisztább flash-kondenzátum illetve víz-sav-fázis keletkezik. A salétromsav további toluollal végzett utóreagáltatása, a strippelés vagy egyéb elválasztások, így fáziselválasztások során kapott szerves vegyületeket (toluol, (di)nitrotoluol) alkalmas ponton visszatáplálhatjuk a folyamatba, illetve (szennyezők, melléktermékek esetén) eltávolítjuk a folyamatból és ártalmatlanítjuk.

A reakciópartnereket együttesen, de külün-külön vagy kettőnek, háromnak az elegyeként is, egyszerre vagy egymás után vezethetjük a keverőszervekkel ellátott reaktorba. A kiindulási anyagok összekeverése például úgy történhet, hogy a toluolt és a salétromsavat vagy adott esetben vizet külön anyagáramakként, egyszerre vagy egymás után bevezetjük a betöményített, reciklizált kénsavba; a salétromsav vízzel vagy vizes kénsavval lehet hígítva. Úgy is járhatunk el, hogy a toluolt vízzel és kénsawal összekeverjük és a keletkező emulziót intenzíven összekeverjük a salétromsavval, amely kénsavat és/vagy vizet tartalmazhat. Továbbá a toluolt kénsavból, salétromsavból és vízből álló nitrálósavval keverhetjük össze, majd a találmány szerinti módon kezeljük tovább. A találmány értelmében alkalmazható felületaktív anyag(ok) az anyagárainak mindegyikében lehet(nek), de külön is kerülhetnek) alkalmazásra. A reakciópartnerek bevezetése, intenzív összekeverése és további kezelése még egyéb módon is történhet, ahogy ezt a szakember szaktudása alapján tudja. A technikában például ismert és alkalmas keverőszervek 1. statikus keverők, 2, szivattyúk, 3. fúvókák, 4. keverők vagy a felsoroltak kombinációi.

A reakció eredményessége szempontjából kevéssé jelentős, hogy a salétromsav és toluol, valamint kénsav és víz reakciópartnereket és a felületaktív anyagokat milyen sorrendben és összetételben keverjük össze egymással, feltéve az összekeverés után a reakcióelegy összetétele a találmány szerinti és az összekeveres intenzitása a találmány szerinti, továbbá folyamatos eljárás eseten a visszakeveredés lényegeben kizárt.

Szakaszos eljárás esetén a keverés intenzitását a nagy energiabevitel mellett a reakciópartnerek rövid adagolási idejével is jellemezhetjük, amely 0,001-15 %-a, előnyösen 0,001-3 %-a annak az időnek, amely alatt a toluol és a salétromsav reakciója végbemegy. Ezzel a találmány szerinti eljárás szakaszonkénti megvalósítása egy keverőüstben is lehetséges.

A reakciópartnerek betáplását és intenzív összekeverését folyamatos üzemvitel esetén legalább két újbóli diszpergálás követi. E célból a reaktorban előnyösen szakaszonként statikus keverőelemek, adott esetben sférikusan alakított elemek, így lyuklemezek, réslemezek, ütközőlemezek, áramlástörők vagy keverők vagy hasonló, szakember számára ismert szervek vannak elrendezve.

A különleges változat megvalósítására alkalmas, folyamatosan üzemeltetett reaktorok példáiként az alábbiakat soroljuk fel: csőreaktorok, amelyek az újbóli diszpergálás céljából áramlástörőt, terelőlemezeket, statikus keverőt vagy hasonlót tartalmaznak; kaszkád elrendezésű, erősen kevert üstök, húrokreaktorok a fent említett beépítményekkel; a felsorolt készülékek kombinációi; további azonos hatású reaktorok, így minden kamrában keverőt tartalmazó kamrareaktorok. Előnyösen a fenti diszpergálási elemekkel rendelkező csőreaktort alkalmazunk. A diszpergálási elemek előnyösen lyuklemezek. Az összes említett beépítmény a készülék osztását is szolgáló elemet is jelent, mert nemcsak az újbóli diszpergálási végzi, hanem a visszakeveredést is gátolja.

Az intenzív összekeverés után, minden diszpergálás után, illetve a reaktor bizonyos részhosszának áthaladása után megfigyelhető, hogy a diszpergált cseppek egyesülnek, egymásba folynak, ezért szükséges az újbóli diszpergálás. Az újbóli diszpergálási műveletek száma a találmány szerint 2-50, előnyösen 3-30, különösen előnyösen 4-20. Az ennek során fellépő nyomáscsökkenés ellensúlyozására a reakciópartnerekkel 1-80 W/l, előnyösen 1-70 W/l, különösen előnyösen 1-60 W/l, a legelőnyösebben 5-50 W/l keverési energiát adunk a reakciórendszerbe.

A találmány szerinti eljárás különleges változata során a reakciopartnereket 20 °C - 120 °C közötti, előnyösen 30 °C és 110 °C közötti, különösen előnyösen 40 °C és 100 °C közötti hőmérsékleten keverjük össze. A reakciókörülmények adiabatikusak. A végső hőmérséklet a keverési hőmérséklettől, a reaktánsok mennyiségi arányától és az időegységen belül a reaktoron áthaladó anyagmennyiségtől függ; általában nem haladja meg a 135 °C-ot, többnyire a 125 °C-ot sem.

A különleges változat esetén a salétromsav részaránya a salétromsav, kénsav és víz összegében 1-8 tömeg%, előnyösen 1-6 tömeg%, különösen előnyösen 1,5-4 tömeg%. A salétromsavat tömény savként, az azeotróp forráspontú sav formájában vagy előnyösen a kb. 60-65 tömeg%-os olcsó un. „gyengesav” formájában alkalmazhatjuk.

A különleges változat esetén a kénsav részaránya a salétromsav, kénsav és víz összegében 56-85 tömeg%, előnyösen 58-74 tömeg%, különösen előnyösen 60-72 tömeg%, még előnyösebben 61-69 tömeg%. Ezekben a számokban a H₂SO₄körfolyamat esetén adott esetben fellépő szennyeződések nem szerepelnek.

Az egy vagy több felületaktív anyag mennyisége a fent megadott.

A 100 tömeg%-ig hiányzó rész: víz. A vizet mint olyant, a HNO3 hígítóvízeként, a H₂SO₄ hígítóvizeként vagy több felsorolt formában alkalmazhatjuk. Előnyös, ha a víz mind a kénsav, mind a salétromsav hígítóvize.

Tekintettel arra, hogy a nitrálósav változó salétromsavtartalma mellett a nitráló erő a kénsav.víz aránytól függ, a nitráló erőt az elfolyó és lényegében salétromsavmentes elhasznált sav H₂SO₄-koncentrációja alapján határozzuk meg és adott esetben beszabályozzuk. Az elhasznált sav H₂SO₄-koncentrációja a találmány értelmében 62-74 tömeg%, előnyösen 64-72 tömeg%, különösen előnyösen 66-70 tömeg%. Az újbóli alkalmazás előtt az elfolyó kénsavat 0,6-7 %-kal, sok esetben 1,5-3 %-kal betöményítjük úgy, hogy vizet (reakcióvizet, adott esetben hígítóvizet) desztillációval eltávolítjuk. Ennek során előnyösen az adiabatikus reakcióvezetés következtében az elhasznált savban maradt reakcióhőt hasznosítjuk, csökkentett nyomáson,

100-10 000 Pa, előnyösen 500-8000 Pa, különösen előnyösen 1000-7500 Pa tartományban elpárologtatva a vizet. Ez például flash-elpárologtatásként végezhető el. Az ennek során visszanyert kénsav az a) lépésben alkalmazható. Előnyösen a víz elpárologtatását úgy szabályozzuk, hogy a betöményített kénsav hőmérséklete és koncentrációja közvetlenül az a) lépésnél szükséges értékeknél feleljen meg. A reakcióhőnek ez a hasznosítása gazdaságosabbá teszi a találmány szerinti eljárást a nitrotoluolok előállítására ismert eljárásokhoz viszonyítva.

Különböző összetételű nitrálósavak, az elhasznált kénsav koncentrációja, a flash-elpárologtatás során hőmérséklet és nyomás beállítása, a kénsav betöményítése vonatkozásában különböző kiviteli módozatokat a felületaktív anyagok megnevezése nélkül példaként az alábbi táblázatban adunk meg (a, b, c eset).

Nitrálósav	a	b	c
HNO3 tömeg%	4,00	3,00	2,50
H2SO4 tömeg%	64,11	65,56	66,79
H2O tömeg%	31,89	31,44	30,71
Az alkalmazott savak koncentrációja
HNO3 tömeg%	60,0	60,0	60,0
H2SO4 tömeg%	68,69	69,01	69,69
elhasznált kénsav tömeg%	66,0	67,0	68,0
keverési hőm. °C	80	85	90
végső hőm., °C	120	115	115
flash-elpárol. nyomása (Pa)	4000	5000	6000

A toluol és HNO3 közötti mólarány általában 0,9-1,5. Annak érdekében, hogy a nemkívánt dinitrotoluolok képződését visszaszorítsuk, a toluol és HN0₃ közötti mólarány előnyösen 1,0-1,5, különösen előnyösen 1,03-1,3 és még előnyösebben 1,05-1,2. Amennyiben a találmány szerint előállítható nitrotoluolt dinitrálásnak akar ’'•j.·' Λ :

juk alávetni, szélesebb tartományok is megengedettek, például 0,9-1,2, előnyösen 0,91,05, különösen előnyösen 0,95-1 mól toluol egy mól salétromsavra számítva.

A találmány szerinti eljárás során végbemenő reakció:

C₆H₅-CH₃ + HNO₃ -> O₂N-C₆H4 + H₂O

Ez azt jelenti, hogy toluolt és salétromsavat beviszünk az eljárásba, majd mononotrotoluolt és képződött vizet elvezetünk az eljárásból, míg a H2SO4/H2Oelegy (amely adott esetben felületaktív anyagokat tartalmaz) a reakcióközeget képezi. Tekintettel arra, hogy ipari mértékben az éppen kapható salétromsav árától függően többnyire híg salétromsavat fogunk alkalmazni, a reakcióban képződött víz mellett még a salétromsav hígítóvizét is ki kell vonni a közegből.

A reakcióelegyet szétválasztása során keletkező szerves fázist tiszta mononitrotoluolra dolgozhatjuk fel vagy a dinitrotoluolgyártáshoz vezethetjük. Az első esetben, mint ahogy ezt már megjegyeztük, a toluolt ekvimoláris mennyiségben vagy enyhe feleslegben alkalmazzuk, egyrészt, hogy az összes salétromsav elfogyjon, másrészt, hogy a többszörös nitrálást visszaszorítsuk. Ha maradna toluolfelesleg, ezt az elválasztott szerves fázisból kidesztilláljuk. Előbb a szerves fázist moshatjuk, hogy a vízben, savban vagy lúgban oldódó szennyezőket, így szervetlen sókat és szerves savakat és fenolt eltávolítsuk. Oxidált termékek (fenolok, a CH₃-csoport oxidálása) a találmány szerinti eljárásban azonban alig keletkeznek, a dinitrotoluol képződése is erősen visszaszorított. Ha azonban úgyis másodlagos nitráláshoz vezetjük a terméket, a dinitrotoluol nem zavar, ezért ilyen esetekben a toluolt az ekvimolárisnál kisebb mennyiségben is alkalmazhatjuk.

A találmány szerinti, felületaktív anyagok jelenlétében végzett találmány szerinti nitráló eljárás egy másik különleges változata mononitro-halogén-benzolok előállítására vonatkozik.

k * ·«· · ** · ··- - * *ι.* <Γ· * ·'

Ez a második különleges változat tehát eljárás mononitro-halogén-benzolok folyamatos vagy szakaszos előállítására halogén-benzol és HNO3/H₂SO4/H₂O-elegy 0,5-20 000 ppm felületaktív anyag(ok) jelenlétében végzett reagáltatása útján, lényegében mononitro-halogén-benzolok és víz képződése közben, mely eljárásra az alábbi lépések jellemzőek:

a) a halogénbenzol, HNO3, H2SO4, H₂O reakciópartnerek és a felületaktív anyag(ok) tetszőleges sorrendben történő betáplálása keverőszervekkel ellátott reaktorba, miközben al) a HNO3 mennyisége 1-8 tömeg%, a H₂SO₄ mennyisége 56-85 tömeg%, előnyösen 58- 74 tömeg%, és a víz mennyisége a 100 tömeg%-ig hiányzó rész, és a 100 tömeg% a HNO3 + H₂SO4 + H₂O összege, a2) a vizet mint olyant, a HNO3 hígítóvízeként, a H₂SO4 hígítóvizeként vagy több felsorolt formában alkalmazzuk és a3) a halogénbenzol: HN0₃ mólarány 0,9-1,5,

c) a reagáltatás megvalósítása adiabatikus körülmények között, amikoris a reakciópartnerek betáplálását olyan hőmérsékleten végezzük, hogy az összekeverés 60-160 °C-on történik és a reakció végén a hőmérséklet a 180 °C-ot meg ne haladja,

e) a lényegében HNO₃-mentes szervetlen fázis desztillációs feldolgozása víz eltávolításával, aminek során a felületaktív anyag(ok) adott esetben a szervetlen fázisban van(nak).

Halogén-benzolok a találmány értelmében például klórbenzol, ο-, m-, pdiklór-benzol, ο-, m-, p-klórtoluol és brómbenzol, előnyösen klórbenzol és ο-, m-, pdiklórbenzol, különösen előnyösen klórbenzol és o-diklór-benzol.

Ezt a változatot is folyamatosan vagy szakaszosan valósíthatjuk meg. A folyamatos végrehajtás esetén például az első változat szerint járhatunk el, toluol helyett halogénbenzolt alkalmazva.

A találmány szerinti eljárás második különleges változata során a reakciópartnereket 60 °C - 160 °C közötti, előnyösen 70 °C és 140 °C közötti, különösen előnyösen 80 °C és 120 °C közötti hőmérsékleten keverjük össze. A reakciókörülmények adiabatikusak. A végső hőmérséklet a keverési hőmérséklettől, a reaktánsok mennyiségi arányától és az időegységen belül a reaktoron áthaladó anyagmennyiségtől függ; általában nem haladja meg a 180 °C-ot, többnyire 60°C-ot sem.

A salétromsav részaránya a salétromsav, kénsav és víz összegében 1-8 tömeg%, előnyösen 2-6 tömeg%, különösen előnyösen 2,5-5 tömeg% az összekeverés időpontjában.

A második különleges változat esetén a kénsav részaránya a salétromsav, kénsav és víz összegében az összekeverés időpontjában 56-85 tömeg%, előnyösen 56.584,5 tömeg%, különösen előnyösen 65-79 tömeg%, még előnyösebben 67,5-77 tömeg%. A 100 tömeg%ig hiányzó maradék víz.

Az elhasznált sav H2SO4-koncentrációja a találmány szerinti eljárás második különleges változata szerint 60-85 tömeg%, előnyösen 68-80 tömeg%, különösen előnyösen 70-78 tömeg%. Az újbóli alkalmazás előtt az elfolyó kénsavat 0,6-7,5 %kai, sok esetben 1,7-4,2 %-kal betöményítjük. Ennek során az elhasznált savban ma radt reakcióhőt hasznosítjuk, csökkentett nyomáson, 4000-15 000 Pa, előnyösen 4000-12 000 Pa, különösen előnyösen 5000-1000 Pa tartományban elpárologtatva a vizet. Ez is például flash-elpárologtatásként végezhető el.

Különböző összetételű nitrálósavak, az elhasznált kénsav koncentrációja, a flash-elpárologtatás során hőmérséklet és nyomás beállítása, a kénsav betöményítése vonatkozásában a találmány szerinti eljárás második különleges változatára különböző kiviteli módozatokat a felületaktív anyagok megnevezése nélkül példaként az alábbi táblázatban adunk meg (a és c eset: klórbenzol; b eset o-diklór-benzol).

Nitrálósav	a	b	c
HNO3 tömeg%	3,00	3,00	5,00
H2SO4 tömeg%	68,50	74,37	67,50
H2O tömeg%	28,50	22,63	27,50
Az alkalmazott savak koncentrációja
HNO3 tömeg%	60,0	60,0	60,0
H2SO4 tömeg%	72,11	78,28	73,64
elhasznált kénsav tömeg%	70,00	76,00	70,00
keverési hőm. °C	110	110	100
végső hőm., °C	140	140	150
flash-elpárol. nyomása (Pa)	9500	4800	5000

A halogénbenzol és HNO3 közötti mólarány általában 0,9-1,5. Annak érdekében, hogy a nemkívánt dinitrohalogénbenzolok képződését visszaszorítsuk, a halogénbenzol és HNO3 közötti mólarány előnyösen 1,0-1,5, különösen előnyösen 1,011,3 és még előnyösebben 1,05-1,2. Amennyiben a találmány szerint előállítható nitrohalogénbenzolt dinitrálásnak akarjuk alávetni, szélesebb tartományok is megengedettek, például 0,9-1,2, előnyösen 0,9-1,05, különösen előnyösen 0,95-1 mól halogénbenzol egy mól salétromsavra számítva.

A találmány szerinti eljárás során végbemenő reakció:

C₆H₅-Hal + HNO₃ h

> O₂N-C₆H4-Hal + H₂O

A reakcióelegyet szétválasztása során keletkező szerves fázist az első különleges változat során elmondottak szerint dolgozhatjuk fel.

1. példa

Diszpergáló szervként lyuktányérokat tartalmazó csőreaktorba 75 °C-on egyidejűleg két anyagáramat vezetünk be: az egyik 187,8 kg/óra 70 %-os kénsavból és 8,7 kg/óra 67 %-os salétromsavból áll, a másik 9,4 kg/ óra toluol. A nitrálósav 25 ppm 12-18 szénatomos alkánszulfonátot tartalmaz. Mintegy 35 másodperc tartózkodási idő után az elreagált reakcióelegy kilép a reaktorból. A fázisok szétválasztása után az alábbiakat kapjuk:

szerves fázis

12,92 kg/óra, amelynek összetétele gáz-

kromatográfiásan meghatározva:

toluol	6,41 %
o-nitrotoluol	54,06 %
m-nitrotoluol	5,35 %
p-nitrotoluol	33,38 %
2,4-dinitrotoluol	0,19%
2,6-dinitrotoluol	0,07 %
dinitro-o-krezol	0,14%
dinitro-p-krezol	0,40 %
Savfázis:	121 1/óra, amely literenként 4,30 g

monotrinitro-toluolt tartalmaz.

Ezzel a mononitrotoluolok hozama az elméleti hozam 98.6 %-a.

2. példa (összehasonlító példa)

Diszpergáló szervként lyuktányérokat tartalmazó csőreaktorba 75 °C-on egyidejűleg két anyagáramat vezetünk be: az egyik 187,8 kg/óra 70 %-os kénsavból és 8,7 kg/óra 67 %-os salétromsavból áll, a másik 9,4 kg/ óra toluol. Alkánszulfonátot nem alkalmazunk. Mintegy 35 másodperc tartózkodási idő után az elreagált reakcióelegy kilép a reaktorból. A fázisok szétválasztása után az alábbiakat kapjuk:

szerves fázis

12,40 kg/óra, amelynek összetétele gáz-

kromatográfiásan meghatározva:

toluol	15,54 %
o-nitrotoluol	48,65 %
m-nitrotoluol	4,91 %
p-nitrotoluol	30,00 %
2,4-dinitrotoluol	0,29 %
2,6-dinitrotoluol	0,11%
dinitro-o-krezol	0,10%
dinitro-p-krezol	0,39 %
Savfázis:	121 1/óra, amely literenként 3,80 g

monotnitro-toluolt tartalmaz.

Ezzel a mononitrotoluolok hozama az elméleti hozam 85,4 %-a.

3. példa

Diszpergáló szervként lyuktányérokat tartalmazó csőreaktorba 110 °C-on egyidejűleg két anyagáramat vezetünk be: az egyik 187,8 kg/óra 70 %-os kénsavból és 8,7 kg/óra 67 %-os salétromsavból áll, a másik 9,4 kg/ óra toluol. A nitrálósav 33 ppm benzil-trimetil-ammónium-kloridot tartalmaz. Mintegy 35 másodperc tartózkodási idő után az elreagált reakcióelegy kilép a reaktorból. A fázisok szétválasztása után az alábbiakat kapjuk: szerves fázis 12,80 kg/óra, amelynek összetétele gázkromatográfiásán meghatározva:

toluol

7,00 %

	·····» · ·· · 4 20 ·: • · · · · · 4
o-nitrotoluol	54,02 %
m-nitrotoluol	5,39 %
p-nitrotoluol	32,91 %
2,4-dinitrotoluol	0,15 %
2,6-dinitrotoluol	0,05 %
dinitro-o-krezol	0,12%
dinitro-p-krezol	0,36 %
Savfázis:	121 1/óra, amely literenként 4,20 g

monotnitro-toluolt tartalmaz.

Ezzel a mononitrotoluolok hozama az elméleti hozam 97,3 %-a.

4. példa

Diszpergáló szervként lyuktányérokat tartalmazó csőreaktorba 110 °C-on egyidejűleg két anyagáramat vezetünk be: az egyik 187,8 kg/óra 70 %-os kénsavból és 8,7 kg/óra 67 %-os salétromsavból áll, a másik 11,5 kg/óra klórbenzol. A nitrálósav 100 ppm alkánszulfonátot tartalmaz. Mintegy 35 másodperc tartózkodási idő után az elreagált reakcióelegy kilép a reaktorból. A fázisok szétválasztása után az alábbiakat kapjuk:

szerves fázis

14,30 kg/óra, amelynek összetétele gáz-

kromatográfiásan meghatározva:

Klórbenzol	7,20 %
o-nitroklórbenzol	36,19%
m-nitroklórbenzol	1,64 %
p-nitroklórbenzol	54,97 %
Savfázis:	121 1/óra, amely literenként 5,4 g

mononitroklórbenzolt tartalmaz.

Ezzel a mononitroklórbenzolok hozama az elméleti hozam 98,2 %-a.

·· .

• · · · · · • · ·· ·· · *·

5. példa (összehasonlító példa)

Diszpergáló szervként lyuktányérokat tartalmazó csőreaktorba 110 °C-on egyidejűleg két anyagáramat vezetünk be: az egyik 187,8 kg/óra 70 %-os kénsavból és 8,7 kg/óra 67 %-os salétromsavból áll, a másik 11,5 kg/óra klórbenzol. Alkánszulfonátot nem alkalmazunk. Mintegy 35 másodperc tartózkodási idő után az elreagált reakcióelegy kilép a reaktorból. A fázisok szétválasztása után az alábbiakat kapjuk:

szerves fázis kromatográfiásan meghatározva:

Klórbenzol o-nitroklórbenzol m-nitroklórbenzol p-nitroklórbenzol

Savfázis:

mononitroklórbenzolt tartalmaz.

13,9 kg/óra, amelynek összetétele gáz15,53 %

32,86 %

1,47 %

50,14 %

121 1/óra, amely literenként 5,1 g

Ezzel a mononitroklórbenzolok hozama az elméleti hozam 87,3 %-a.

6. példa

Diszpergáló szervként lyuktányérokat tartalmazó csőreaktorba 75 °C-on egyidejűleg két anyagáramat vezetünk be: az egyik 187,8 kg/óra 70 %-os kénsavból és 8,7 kg/óra 67 %-os salétromsavból áll, a másik 9,4 kg/ óra toluol. A nitrálósav 25 ppm alkilszulfatot tartalmaz. Mintegy 35 másodperc tartózkodási idő után az elreagált reakcióelegy kilép a reaktorból. A fázisok szétválasztása után az alábbiakat kapjuk: szerves fázis 12,85 kg/óra, amelynek összetétele gázkromatográfiásán meghatározva: toluol 6,57 % o-nitrotoluol

53,94 %

m-nitrotoluol	5,35 %
p-nitrotoluol	33,30 %
2,4-dinitrotoluol	0,25 %
2,6-dinitrotoluol	0,11 %
dinitro-o-krezol	0,12%
dinitro-p-krezol	0,36 %
Savfázis:	121 1/óra, amely literenként 4,20 g

monotrinitro-toluolt tartalmaz.

Ezzel a mononitrotoluolok hozama az elméleti hozam 98,5 %-a.

Claims

Szabadalmi igénypontok

1. Eljárás aromás nitrovegyületek előállítására nitr álható aromás vegyületek salétromsavat és adott esetben kénsavat és/vagy foszforsavat (H3PO4) és/vagy vizet tartalmazó nitrálósavval szobahőmérsékleten vagy emelt hőmérsékleten és állandó keverés mellett történő reagáltatásával,azzal jellemezve, hogy a reakcióelegy egy vagy több felületaktív anyagot az anionos, kationos, ikerionos vagy nemionos felületaktív anyagok csoportjából tartalmaz 0,5-20 000 ppm mennyiségben.
2. Az 1. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a felületaktív anyag 1-2000 ppm mennyiségben van a reakcióelegyben.
3. Az 1. vagy 2. igénypont szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy egy vagy több anionos vagy kationos felületaktív anyagot alkalmazunk.
4. Az 1-3. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, hogy a reagáltatást izotermikus vagy adiabatikus reakciókörülmények között végezzük.
5. Az 1-4. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reagáltatást folyamatosan vagy szakaszosan végezzük.
6. Az 1-5. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy a reagáltatása reaktoraként keverőüstöζ keverőüstök kaszkádját vagy reakciócsövet alkalmazunk és a felsoroltak terelőlemezekkel, lyuklemezekkel vagy statikus keverővei lehetnek felszerelve.
7. Az 1-6. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy az aromás vegyületet egy vagy több fuvókán keresztül juttatjuk a nitrálósavba.
8. Az 1-7. igénypontok bármelyike szerinti eljárás, azzal jellemezve, hogy aromás vegyületként benzolt, toluolt, 0-, m- vagy p-xilolt, klórbenzolt, brómbenzolt, klórtoluolt, brómtoluolt, 0-, m-, p-diklórbenzolt, naftalint vagy metilnaftalint, fenolt, fenol-származékokat, aromás aminokat vagy származékaikat alkalmazzuk.
9. Eljárás mononitrotoluolok folyamatos vagy szakaszos előállítására toluol és HNO3/H₂SO4/H₂O-elegy 0,5-20 000 ppm felületaktív anyag(ok) jelenlétében végzett reagáltatása útján, lényegében mononitro-toluolok és víz képződése közben, mely eljárásra az alábbi lépések jellemzőek:

a) a toluol, HNO3, H₂SO₄, H₂O reakciópartnerek és a felületaktív anyag(ok) tetszőleges sorrendben történő betáplálása keverőszervekkel ellátott reaktorba, miközben al) a HNO3 mennyisége 1-8 tömeg%, a H₂SO₄ mennyisége 56-85 tömeg%, és a víz mennyisége a 100 tömeg%-ig hiányzó rész, és a 100 tömeg% a HNO3 + H₂SO₄ + H₂O összege, a2) a vizet mint olyant, a HNO3 hígítóvízeként, a H₂SO₄ hígítóvizeként vagy több felsorolt formában alkalmazzuk és a3) a toluol: HNO₃ mólaránya 0,9-1,5,

b) a reakciópartnerek össztömegének gyors és intenzív összekeverése, mihez az összes reakcióelegy egy litere vetítve 1-80 Watt keverési energiát használunk, c) a reagáltatás megvalósítása adiabatikus körülmények között, amikoris a reakciópartnerek betáplálását olyan hőmérsékleten végezzük, hogy az összekeverés 20-120 °C-on történik és a reakció végén a hőmérséklet a 135 °C-ot ne haladja meg,

d) a reagáltatás elvégzése után a reakcióelegy szétválasztása szerves és szervetlen fázisra és

e) a lényegében HNO3-mentes szervetlen fázis desztillációs feldolgozása víz eltávolításával, aminek során a felületaktív anyag(ok) adott esetben a szervetlen fázisban van(nak).
10. Eljárás mononitro-halogén-benzolok folyamatos vagy szakaszos előállítására halogén-benzol és HNO₃/H₂SO₄/H₂O-elegy 0,5-20 000 ppm felületaktív anyag(ok) jelenlétében végzett reagáltatása útján, lényegében mononitro-halogénbenzolok és víz képződése közben, mely eljárásra az alábbi lépések jellemzőek:

a) a halogénbenzol, HNO3, H₂SO₄, H2O reakciópartnerek és a felületaktív anyag(ok) tetszőleges sorrendben történő betáplálása keverőszervekkel ellátott reaktorba, miközben al) a HNO3 mennyisége 1-8 tömeg%, a H₂SO₄ mennyisége 56-85 tömeg%, és a víz mennyisége a 100 tömeg%-ig hiányzó rész, és a 100 tömeg% a HN0₃ + H₂SO₄ + H₂O összege, a2) a vizet mint olyant, a HNO3 hígítóvízeként, a H₂SO₄ hígítóvizeként vagy több felsorolt formában alkalmazzuk és a3) a halogénbenzol: HNO3 mólarány 0,9-1,5,

b) a reakciópartnerek össztömegének gyors és intenzív összekeverése, mihez az összes reakcióelegy egy litere vetítve 1-80 Watt keverési energiát használunk, c) a reagáltatás megvalósítása adiabatikus körülmények között olyan reaktorban, amely a reakciópartnerek visszakeveredése lényegében kizár amely a reakcióelegy et legalább kétszer újból diszpergálja, továbbá a reakciópartnerek betáplálását olyan hőmérsékleten végezzük, hogy az összekeverés 60-160 °C-on történik és a reakció végén a hőmérséklet a 180 °C-ot meg ne haladja,

d) a reagáltatás elvégzése után a reakcióelegy szétválasztása szerves és szervetlen fázisra és

e) a lényegében HNO3-mentes szervetlen fázis desztillációs feldolgozása víz eltávolításával, aminek során a felületaktív anyag(ok) adott esetben a szervetlen fázisban van(nak).

A meghatalmazott: