Большую часть выпускаемого во всем мире анилина получают газофазным каталитическим восстановлением нитробензола водородом. Этот метод был освоен в промышленном масштабе в СССР и за рубежом в конце 50-х годов, и с тех пор производственные мощности по газофазному восстановлению нитробензола неуклонно увеличиваются. Метод газофазного восстановления нитробензола водородом пришел на смену методу восстановления нитробензола чугунной стружкой в кислой среде (метод Бешана) и доказал неоспоримые экономические преимущества по сравнению с последним. Так, себестоимость анилина, получаемого восстановлением водородом, на 18—20 % ниже себестоимости анилина, получаемого методом Бешана [98]. Капитальные затраты на создание одинаковой производственной мощности в первом случае почти на 35—40 % ниже [99].
Существенными преимуществами газофазного метода восстановления являются его непрерывность, возможность достижения более высокой, чем в методе Бешана, производительности труда, низкие капитальные затраты, более низкие энергетические затраты, так как выделяющееся тепло утилизируется для получения водяного пара и сокращается количество отходов.
Сырьем для получения анилина являются нитробензол и водород. Нитробензол представляет собой тяжелую (d 184 = 1, 205) светло-желтую жидкость (температура кристаллизации 5, 6 °С). Температура кипения при атмосферном давлении равна 210, 9 °С, а при изменении давления меняется так:
кПа | 0, 1 | 0, 5 | 1 | 2 | 3 | 5 | 10 |
°С | 49, 5 | 70, 6 | 80, 7 | 93, 5 | 101, 9 | 113, 7 | 131, 8 |
кПа | 15 | 20 | 40 | 60 | 80 | 100 | 101, 3 |
°С | 143, 1 | 151, 9 | 174, 7 | 189, 3 | 200, 1 | 208, 9 | 210, 9 |
Нитробензол очень мало растворим в воде (0, 1 г в 100 г воды при 20 °С и 1 г в 100 г воды при 100 °С). Теплота испарения 332, 2 кДж/кг, теплота плавления 93, 8 кДж/кг, теплота сгорания (при постоянном давлении) 3075, 8 кДж/моль [2, 17].
В промышленности нитробензол получают нитрованием бензола смесью серной и азотной кислот. Нитромассу затем расслаивают, отделяют нитробензол от отработанной кислоты, промывают водой, нейтрализуют остатки нитрофенолов и отмывают их водой В большинстве европейских стран выпускают нитробензол с температурой кристаллизации 5, 4—5, 6 °С. Он содержит непронитрованные углеводороды (0, 1—0, 4%), динитробензол (0, 1—0, 2%), нитрофенолы (0, 0008—0, 0010%) и воду (0, 2—0, 3%). В РФ нитробензол выпускают по ОСТ 6-14-1—75 со следующими показателями:
Температура затвердевания осушенного продукта, °С, не ниже | 5,1 |
Содержание, %, не более непронитрованные углеводороды (бензол) | 0,4 |
1, 3-динитробензол | 0,15 |
нитрофенолы | 0,015 |
вода | 0,3 |
рН водной вытяжки | 6,5-7,5 |