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1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘是非常重要的中间体,在化工、医药、农药等方面有重要作用。1,5-二硝基萘可加氢合成1,5-二氨基萘,从而合成1,5-萘二异氰酸酯(NDI)。NDI作为一种新的材料,具有耐高温、耐磨损、耐油等优越性能。1,8-二硝基萘可加氢合成1,8-二氨基萘,主要用于染料和塑料的生产,也可用作树脂或农药的原材料。目前工业上常用的1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的制备方法是硝硫混酸法,这种工艺相对成熟,但有一定的弊端:原子利用率低;废酸处理复杂,对环境污染严重;二硝基萘的选择性不高。为了能改进这些问题,提高二硝基萘的选择性,符合国家绿色化工的要求,本文针对萘的液相催化硝化提出了可行性建议。主要采用65%的浓硝酸和95%的发烟硝酸作为硝化剂,考察了沸石分子筛和固体超强酸作为催化剂,对萘硝化产物的影响。本文先考察对65%的浓硝酸和95%的发烟硝酸硝化萘进行单因素考察,分别考察了反应时间、反应温度、反应物配比等因素,确定了在无催化剂条件下的最优条件。实验结果表明:65%的浓硝酸硝化时,主要产物为1-硝基萘,1,5-二硝基萘、1,8-二硝基萘。随着温度的升高,反应时间的加长、硝萘比的增加,1-硝基萘逐渐减少,转化为二硝基萘。最佳反应条件为反应温度80℃、反应时间8h、反应物配比硝萘比15。其中萘的转化率为100%,1,5-二硝基萘的收率为29.78%,1,8-二硝基萘的收率为35.25%,二硝基萘的总收率为65.03%。本文首先考察沸石分子筛作为催化剂,二氯乙烷为溶剂,沸石分子筛作为催化剂,发烟硝酸硝化萘,在最优工艺条件下反应,结果发现没有提高1,5-二硝基萘的选择性,相反对1,8-二硝基萘的选择性有一定的提高。H-ZSM-5为催化剂,相比H-β对1,5-二硝基萘的选择性好。不同硅铝比的沸石分子筛对1,5-二硝基萘的选择性有些许不同,但都没有不加催化剂效果好。其中H-ZSM-5(Si/Al=25)为催化剂时,1,5-二硝基萘的收率达到了27.86%,1,8-二硝基萘的收率为45.06%。本文使用沉淀法制备了几种不同的固体超强酸催化剂,并对其在发烟硝酸、浓硝酸作为硝化剂的条件下进行考察。实验结果表明,在发烟硝酸体系下,固体超强酸催化剂对二硝基萘的总选择性相对较低。在浓硝酸体系下,固体超强酸催化剂可以提高二硝基萘的总选择性。SO42-/Fe2O3作为催化剂,二硝基萘的收率为73.21%,1,5-二硝基萘的选择性为33.83%,减缓了1,8-二硝基萘的生成,提高了1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的比例。SO42-/Al2O3和SO42-/SnO2作为催化剂,二硝基萘的收率相对不高,且对1,5-二硝基萘的收率没有提高,与无催化剂相比相差不大。但会对1,8-二硝基萘的生成有一定的影响,提高了1,5-二硝基与1,8-二硝基萘的比值。SO42-/CrO2作为催化剂,提高了二硝基萘的收率,达到了86.03%。但其对1,5-二硝基萘的收率没有显著提高,其对1,8-二硝基萘的收率有提高,达到了47.95%。SO42-/ZrO2作为催化剂,对二硝基萘的收率有一定的提高,达到了86.01%,且相对1,8-二硝基萘的收率没有明显的提升,1,5-二硝基萘的收率达到了39.42%,其对1,5-二硝基萘的生成有一定的促进作用。通过对催化剂制备过程的考察,确定了吸附硫酸浓度、以及焙烧温度的选择。