Введение

Из ароматических нитросоединений производные нитробензола выпускаются в промышленности в наибольшем масштабе. Объем производства нитробензола в мире составляет примерно 2 млн. т. в год.

Существует несколько способов получения нитробензола. Традиционным является способ, заключающийся в непрерывном изотермическом нитровании нитрующей смесью, содержащей примерно 45 % азотной кислоты, и температуре 60-70°С. Другим способом является парофазное нитрование бензола с применением эффективных катализаторов. Нитробензол используется как полупродукт в анилинокрасочной продукции, Фармацевтической, парфюмерной промышленности. Нитробензол используется во многих отраслях промышленности как растворитель. В нефтяной промышленности нитробензол используется как растворитель для очистки смазочных масел.

Небольшое количество нитробензола идет для приготовления хлоратных взрывчатых веществ, где он играет роль горючего и флегматизатора. Так же используется в качестве полировальных составов для металлов.

Нитробензол выпускают под марками А и Б.

Нитробензол марки Б получают методом нитрования бензола смесью концентрированной азотной кислоты с купоросным маслом в емкостном нитраторе.

Непрерывное изотермическое нитрование производят нитрующей смесью, содержащей примерно 45% азотной кислоты и температуре 60-70°С.

Замечено, что протеканию реакции окисления способствует наличие в нитрующей смеси окислов азота. Возможно, что образование кислородосодержащих соединений протекает с промежуточным нитрозированием углерода:

C6H6 +2NO2>C6H5NO+HNO3

C6H5NO+2NO>C6H5-N=N-ONO2

C6H5-N=N-ONO2+H2O>C6H5OH+HNO3+N2

C6H5OH+HNO3>C6H4(ON)NO2+ H2O

На протекание окислительных процессов в значительной мере влияет температура нитрования: повышение температуры ускоряет образование гидроксисоединений. Из последовательных реакций в основном протекает образование динитробензола. Наличие динитробензола в нитробензоле создает опасность взрыва.

Второй побочной реакцией является образование динитробензола:

C6H6+2HNO3>C6H4(NO2)2+2H2O

Для уменьшения образования динитробензола необходимо не превышать установленного фактора нитрующей активности, поддерживать концентрацию азотной кислоты в отработанной кислоте менее 1%, не хранить долго отработанную кислоту при температуре выше 30°С и не превышать температуру нитрования сверх установленного регламента. Получение нитробензола является экзотермичной реакцией. Кроме того, при нитровании выделяется вода, которая разбавляет серную кислоту. Интенсивное выделение тепла во многом определяет технологию процесса нитрования бензола и его невозможно проводить без обеспечения охлаждения реакционной смеси.

В связи с тем, что реакция идет на поверхности разделения фаз - необходимо интенсивное перемешивание. Температура реакции подбирается в зависимости от используемой нитрующей смеси. Безопасный интервал температуры должен быть не менее 10-20°С. При выборе нижней границы безопасного температурного интервала необходимо учитывать то, что вначале при быстром добавлении нитрующей смеси, возможно, быстрое закритическое повышение температуры. Поэтому скорость подачи нитрующего агента, вначале должна строго регламентироваться.