of 6
7/24/2019 Aromatic Nitration
1/6
United States Patent
[ 1 9 ]
Hermann
t
a l .
5 , 7 6 3 , 6 9 7
J u n .
9 ,
1 9 9 8
[ 1 1 ] P a t e n t
Number:
[ 4 5 ] D a t e
o f
P a t e n t :
[ 5 4 ]
PRO ESS FOR
THE NITRATION
OF
AROMATIC
COR/[POUNDS
[ 7 5 ] I n v e n t o r s : H e i n r i c h
Hermann.
K o l n ; J i i r g e n
G e b a u e r . T r o i s d o r f . b o t h o f Gennany
[ 7 3 ]
A s s i g n e e : J o s e f
M e i s s n e r GmbH & o . .
K ' o l n .
G e r m a n y
[ 2 1 ]
A p p l .
N o . : 6 4 8 , 8 9 0
[ 2 2 ] F i l e d : May 1 6 , 1 9 9 6
[ 3 0 ] F o r e i g n A p p l i c a t i on P r i o n ' t y D a t a
O c t . 2 2 , 1995 [DE] Germ a ny
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
195 39 2 0 5 . 1
[ 5 1 ] I n t . C l . 6
. . . . . . . . . . . . C07C 205/00
[5 ]
US
l
. . .
. .
.
. .
.
. . .. 568/939;568/940
[ 5 8 ]
Field
of
Search
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 568/939.
940
[ 5 6 ]
R e f e r e n c e s
C i t e d
U . S . PATENT
DOCUMENTS
3 , 0 9 2 , 6 7 1 6 / 1 9 6 3 Humphrey t
a 1
4 , 9 7 3 , 7 7 0
1 1 / 1 9 9 0 E v a n s .
5 , 3 1 3 , 0 0 9
5 / 1 9 9 4 Guenkeletai.
P r i m a r y Exa miner-Samuel Bans
A t t o r n e y ,
A g e n t , o r FirmC0hen.
P o n t a n i .
L i e b e r m a n .
Pavane
[ 5 7 ]
ABSTRACT
The s e l e c t i v e i n t r o d u c t i o n o f a n i t r o group i n t o an a r o m a t i c
compound
b y
m i x t u r e s o f
n i t r i c
a c i d
a n d s u l p h u r i c a c i d .
w h e r e i n t h e a r o m a t i c compound t o b e n i t r a t e d i s c o n v e y e d
t o
a
c e n t r a l
d r i v i n g
j e t
o f t h e
a c i d
m i x t u r e i n s u c h a
way t h a t
i t s u r r o u n d s t h e
mixed
a c i d j e t .
9
C l a i m s ,
1
Drawing S h e e t
7/24/2019 Aromatic Nitration
2/6
5 , 7 6 3 , 6 9 7
u n . 9 , 1 9 9 8
S .
P a t e n t
4 1
ND
LO
7/24/2019 Aromatic Nitration
3/6
5 . 7 6 3 . 6 9 7
1
PROCESS FOR THE
NITRATION
OF
AROMATIC COMPOUNDS
BACKGROUND
OF
THE INVENTION
1 .
F i e l d
o f
t h e
I n v e n t i o n
T h i s
i n v e n t i o n r e l a t e s t o a
c o n t i n u o u s
p r o c e s s f o r t h e
n i t r a t i o n o f m o n o n u c l e a r a r o m a t i c compounds n mixed c i d
i n a t w o - p h a s e l i q u i d s y s t e m
2 .
D e s c r i p t i o n o f
t h e
R e l a t e d A r t
The n i t r a t i o n o f a r o m a t i c
c o m p o u n d s
l i k e b e n z e n e : t o l u
e n e and
c h l o r o b e n z e n e s .
e t c . t o mononitro o r d i n i t r o d e r i v a
t i v e s i s t e c h n i c a l l y
m a i n l y
c a r r i e d
o u t
i n
a c o n t i n u o u s
way
b y
m i x i n g n i t r i c
a n d
s u l p h u r i c
a c i d
( m i x e d
a c i d )
a n d
t h e
a r o m a t i c compounds t o b e n i t r a t e d . The
s o l u t i o n
o f
mixed
a c i d s
w h i c h i s u s e d f o r n i t r a t i o n g e n e r a l l y c o n s i s t s o f
20-30 n i t r i c a c i d .
55-65
s u l p h u r i c
a c i d
a n d
5-25
w a t e r .
I n
g e n e r a l . t h e
n i t r a t i o n
o f t h e s e a r o m a t i c compounds
i s p e r f o r m e d
i n
a
h e t e r o g e n e o u s
t w o - p h a s e
l i q u i d
s y s t e m .
The
a c t u a l
c o m p o s i t i o n
o f t h e mixed a c i d e m p l o y e d i s
a d a p t e d
t o t h e p r o p e r t i e s o f h e
a r o m a t i c
compound
h i c h
i s
t o
b e n i t r a t e d
i n
s u c h
a
way
t h a t a
s p e n t a c i d
o f
a b o u t 70
s u l p h u r i c
a c i d .
29-30
w a t e r a n d
0 - l
n i t r i c
a c i d
i s
o b t a i n e d . A f t e r
a
r e s i d e n c e t i m e
which depends on t h e
m a n u f a c t u r e d n i t r o a r o m a t i c c o m p o u n d . t h e
t w o - p h a s e n i t r a
t i o n e m u l s i o n i s s e p a r a t e d and
t h e
p r o d u c t
a s
w e l l
a s t h e
u s e d u p mixed a c i d ( s p e n t a c i d ) a r e e a c h e i t h e r
c o n v e y e d
t o
t h e i r p u r i ? c a t i o n
( p r o d u c t a n d s p e n t a c i d )
o r
t o r e c o n c e n
t r a t i o n
( s p e n t
a c i d ) .
N i t r a t i o n
e s s e n t i a l l y
p r o c e e d s
i n t h e a c i d p h a s e . The
a r o m a t i c compound
t o b e n i t r a t e d h a s t o
b e
t r a n s f e r r e d
from
t h e o r g a n i c
p h a s e
t o t h e a c i d
p h a s e w h e r e
r e a c t i o n t o t h e
d e s i r e d n i t r o a r o r n a t i c
t a k e s p l a c e
i n
t h e
p r e s e n c e o f
a n
e x c e s s
o f
n i t r i c
a c i d .
Thus. t h e c o n v e r s i o n
p e r
u n i t
o f
t i m e
n o t
o n l y d e p e n d s on t h e k i n e t i c p a r a m e t e r s o f
r e a c t i o n b u t
a l s o o n t h e
e ? i c i e n c y o f
mass
t r a n s f e r from h e o r g a n i c t o t h e
a c i d p h a s e .
The
l a r g e i n t e r f a c i a l a r e a
b e t w e e n t h e o r g a n i c a n d a c i d
p h a s e n e e d e d
f o r
a
r a p i d mass t r a n s f e r
i s n o r m a l l y o b t a i n e d
b y v i g o r o u s
s t i r r i n g .
I n t h e r e s u l t i n g e m u l s i o n e i t h e r t h e
o r g a n i c
p h a s e
i s
d i s p e r s e d i n t h e a c i d p h a s e
o r
t h e a c i d
p h a s e
i n
t h e o r g a n i c
p h a s e . The
t y p e o f
e m u l s i o n d e p e n d s
o n
t h e
r a t i o
o f p h a s e s
a n d on
t h e
a r o m a t i c compound o b e
n i t r a t e d .
I n
c o n t i n u o u s n i t r a t i o n s . t h e
n i t r a t i o n
i s
m a i n l y
p e r f o r m e d i n
a
c a s c a d e o f c o n s t a n t ?ow
s t i r r e d t a n k r e a c t o r s ( C F S I R )
w i t h c o m p l e t e b a c k m i x i n g .
I n
t h i s
c a s e
n i t r a t i o n
t a k e s
a l w a y s p l a c e i n e a c h
v e s s e l
a t
c o n s t a n t s u l p h u r i c and i t r i c a c i d c o n c e n t r a t i o n s and w i t h
a
c o n s t a n t r a t e o f c o n v e r s i o n .
The a c i d c o n c e n t r a t i o n s
i n t h e
mixed a c i d
and
t h o s e
f o r
t h e
i n d i v i d u a l
s t i r r e d t a n k r e a c t o r . and t h u s t h e r a t e o f
c o n v e r s i o n . a r e s e l e c t e d i n s u c h
a
way t h a t o n l y t h e d e s i r e d
n i t r o compound
e . g .
n i t r o b e n z e n e
from
b e n z e n e
o r m o n o
n i t r o t o l u e n e f r o m t o l u e n e ) i s f o r m e d a s r a p i d l y a s p o s s i b l e
a n d
t h a t f u r t h e r r e a c t i o n
t o
t h e r e s p e c t i v e
d i n i t r o
compound
i s a s s l o w a s p o s s i b l e . Thus t h e s e l e c t i v i t y
o f a
d e s i r e d
c o n v e r s i o n
i s
k e p t v e r y h i g h . F o r b e n z e n e
a n d t o l u e n e . f o r
i n s t a n c e .
n i t r a t i o n
i s c a r r i e d o u t
i n
a c i d s
i n
which t h e
s u l p h u r i c
a c i d
c o n c e n t r a t i o n s a r e a b o u t
70
and t h e n i t r a
t i o n
t e m p e r a t u r e i s a s low a s p o s s i b l e ( e . g . b e n z e n e
5 5
C .
a n d t o l u e n e 3 5
C . )
i n
o r d e r
t o m a i n t a i n h i g h s e l e c t i v i t y . I f
n i t r a t i o n i s c a r r i e d o u t a t h i g h e r
t e m p e r a t u r e s .
f o r
i n s t a n c e
i n
a d i a b a t i c
n i t r a t i o n
a t a r o u n d l 2 0 1 3 5 C . f o r b e n z e n e ( U . S .
P a t . No.
4.091.042
Adiabatic manufacture
o f
n i t r o b e n z e n e ) . t h e n
t h e
s u l p h u r i c
a c i d c o n c e n tr a t i o n
i n t h e
n i t r a t i n g
a c i d
( f o r
i n s t a n c e
i n a c a s c a d e o f
c o n s t a n t ?ow
25
35
45
5 5
2
s t i r r e d
t a n k
r e a c t o r s ) must
b e
r e d u c e d
t o s u c h a n
e x t e n t
t h a t
t h e s e l e c t i v i t y i s
e n s u r e d
a t a g i v e n r e s i d e n c e t i m e i n t h e
r e a c t o r
( f o r i n s t a n c e up t o 6 5 s u l p h u r i c
a c i d
i n
t h e
a c t u a l
n i t r a t i n g
a c i d ) .
B e s i d e s t h e a c i d i t y o f t h e
n i t r a t i n g
a c i d ( K . S c h o ? e l d i n
A r o m a t i c
N i t r a t i o n .
C a m b r i d g e
U n i v e r s i t y P r e s s 1 9 8 0 .
C a m b r i d g e ) a n d t h e t e m p e r a t u r e . o t h e r f a c t o r s w h i c h
i n ? u
ence t h e s e l e c t i v i t y a r e o f c o u r s e
t h e
c o n c e n t r a n ' o n o f t h e
n i t r i c
a c i d a s w e l l a s t h e
r e s i d e n c e
t i m e o f
t h e
n i t r a t i o n
m i x t u r e i n
t h e r e a c t o r .
I f c o n t i n u o u s n i t r a t i o n
i s
p e r f o r m e d i n a
t u b u l a r
r e a c t o r
b y
mixing
t h e p r o d u c t t o
b e
n i t r a t e d w i t h a mixed a c i d
c o n
s i s t i n g
o f
h i g h
n i t r i c a c i d a n d s u l p h u r i c a c i d
c o n c e n t r a t i o n s
and a low w a t e r c o n t e n t . t h e s e l e c t i v i t y f o r t h e d e s i r e d
p r o d u c t i s r e d u c e d . p a r t i c u l a r l y
i f t h e
r e a c t a n t s a r e
n o t
mixed
h o m o g e n e o u s l y i n a n o p t i m a l w a y . W i t h t y p i c a l mixed
a c i d s .
t h e
i n i t i a l l y f o r m e d m o n o n i t r o c o m p o u n d s
w i l l b e
n i t r a t e d f u r t h e r ( f o r i n s t a n c e . mononitrobenzene
t o
d i n i t r o b e n z e n e ) . p a r t i c u l a r l y a t t h e b e g i n n i n g
o f
n i t r a t i o n i n
t h e
t u b u l a r r e a c t o r
when
t h e a c i d i t y a n d t h e
n i t r i c
a c i d
c o n c e n t r a t i o n
i n t h e
mixed
a c i d a r e s t i l l
h i g h .
S a i d
l o s s
i n
s e l e c t i v i t y c a n
b e
a v o i d e d
i f
r e a c t i o n
p r o c e e d s e i t h e r
w i t h
m i x e d
a c i d s
w h o s e a c i d i t y i s o n l y
s l i g h t l y
h i g h e r w h e n
compared
t o
o p t i m a l n i t r a t i n g a c i d s s o
t h a t
t h e r a t e f o r
f u r t h e r
n i t r a t i o n o f
t h e
i n i t i a l l y formed r o d u c t
i s
s l o w .
o r
i f
by
f a s t
c o n v e r s i o n o f t h e a r o m a t i c compound t o
b e
n i t r a t e d p r e s e n t
i n
e x c e s s - t h e a c i d i t y i n t h e n i t r a t i n g
m i x t u r e
i s
q u i c k l y r e d u c e d b y r a p i d
c o n s u m p t i o n o f n i t r i c
a c i d
and by
t h e
f o r m a t i o n
o f
W a t e r .
T h i s e n s u r e s
t h a t t h e
s e l e c t i v i t y
c a n
b e
m a i n t a i n e d .
The
a p p l i c a t i o n o f s t a n d a r d
m i x i n g t e c h n i q u e s s u c h a s
e . g . t h e
m i x i n g i n
a
s t i r r e d t a n k
r e a c t o r
o r
t h e i n j e c t i o n
o f t h e m a t e r i a l
t o b e n i t r a t e d
i n t o
a
t u r b u l e n t j e t o f a c i d a s a l r e a d y s u c c e s s f u l l y a p p l i e d i n
n i t r a t i o n o f a l c o h o l s ( g l y c e r i n e o r g l y c o l ) a s d e s c r i b e d i n
DE-PS-l
0 3 9
0 4 9 .
i s
c o n s i d e r e d i n s u f f i c i e n t
f o r
a c h i e v i n g
t h e r e q u i r e d h i g h d i s p e r s i o n o f th e m a t e r i a l t o b e n i t r a t e d i n
t h e m i x e d a c i d . p a r t i c u l a r l y
f o r
t h e a p p l i c a t i o n i n l a r g e - s c a l e
i n d u s t r i a l p l a n t s
i n which
l a r g e mass s t r e a m s h a v e t o
b e
mixed
p e r u n i t o f
t i m e
( s e e U . S .
P a t .
N o . 4 . 9 7 3 . 7 7 0 ) .
I n
o r d e r t o meet
t h e
r e q u i r e m e n t o f m a i n t a i n i n g
a
h i g h
s e l e c t i v i t y d u r i n g n i t r a t i o n i n a
t u b u l a r
r e a c t o r and
t o m i n i
m i z e t h e f o r m a t i o n o f b y - p r o d u c t s ( e . g . f o r m a t i o n o f
d i n i t r o b e n z e n e . n i t r o p h e n o l s
a n d
o t h e r
p r o d u c t s o f
o x i d a t i o n
d u r i n g t h e
n i t r a t i o n
o f b e n z e n e t o m o n o n i t r o b e n z e n e ) .
a t t e m p t s
were m ade t o
d i s p e r s e t h e
m a t e r i a l t o be n i t r a t e d i n
t h e
a c i d
phase a s
q u i c k l y
a s
p o s s i b l e i n form
o f a
h o m o g e n e o u s .
h i g h l y
d i s p e r s e d
e m u l s i o n . T h i s c a n b e
a c h i e v e d
by mixing t h e r e a c t a n t s i n a c e n t r i f u g a l
p um p
a s
d e s c r i b e d i n U . S . P a t . N o . 3 . 0 9 2 . 6 7 1 .
o r
b y u s i n g s p e c i a l
n o z z l e s a s d e s c r i b e d i n U . S . P a t . No. 4 . 9 7 3 . 7 7 0 . o r by
a p p l y i n g
a
g r e a t e r number
f
e t
m i x e r s
i n
a
s p e c i a l
a r r a n g e
ment
a s d e s c r i b e d i n U . S . P a t .
No. 4 . 9 9 4 . 2 4 2 and
U . S .
P a t .
No.
5 . 3 1 3 . 0 0 9 .
These measures were t o y i e l d an o p t i m a l
mass t r a n s f e r ( f o r i n s t a n c e . t r a n s f e r
o f b e n z e n e
from t h e
o r g a n i c p h a s e t o t h e
a c i d
p h a s e ) b y a
r a p i d c r e a t i o n
o f a l a r g e
i n t e r f a c i a l a r e a
b e t w e e n
t h e a c i d
and
t h e o r g a n i c p h a s e
i n
o r d e r t o a c h i e v e
h i g h
c o n v e r s i o n
o f
t h e
p r o d u c t
t o
b e
n i t r a t e d
a t t h e
b e g i n n i n g
and
t o
b r i n g a b o u t a r a p i d r e d u c t i o n o f t h e
h i g h a c i d i t y a n d t h e h i g h
n i t r i c a c i d c o n c e n t r a t i o n s
i n t h e
s t a r t i n g
m i x e d a c i d .
I t
i s
g e n e r a l l y known. h o w e v e r . t h a t
t h e
f o r m a t i o n o f
unwanted
b y - p r o d u c t s c a n n o t be reduced
t o
a minimum
by
d i s p e r s i n g
t h e
p r o d u c t
t o
b e n i t r a t e d i n a
mixed
a c i d
o f h i g h
s u l p h r n ' i c a n d n i t r i c
a c i d
c o n c e n t r a t i o n s w h i c h
f a v o r
a r a p i d
f u r t h e r n i t r a t i o n o f t h e f o r m e d m o n o n i t r o a r o m a t i c .
P a r t i c u
l a r l y
a t t h e
b e g i n n i n g
o f
a
n i t r a t i o n . t h e n e w l y f o r m e d
n i t r o
c o m p o u n d
( e . g .
m o n o n i t r o b e n z e n e ) . b e i n g
d i s s o l v e d u p t o
7/24/2019 Aromatic Nitration
4/6
5 . 7 6 3 . 6 9 7
3
i t s l i m i t o f s a t u r a t i o n
i n
t h e
n i t r a t i n g
a c i d m i x t u r e which i s
s t i l l h i g h l y a c i d i c and h a v i n g a
h i g h
n i t r i c a c i d
c o n c e n t r a t i o n .
w i l l b e r a p i d l y n i t r a t e d
f u r t h e r . o x i d i z e d
a n d / o r d e s t r o y e d .
D i s p e r s i o n o f t h e mixed a c i d i n t h e
p r o d u c t
t o b e
n i t r a t e d
i n a s p e c ia l mixing
d e v i c e .
a s a l s o d e s c r i b e d
i n U S .
P a t . N .
4 . 9 7 3 . 7 7 0 .
d o e s n o t
o f f e r an
improvement.
Also i n t h i s
c a s e .
h i g h l y
r e a c t i v e
f r e s h
mixed a c i d
w i t h
l o w
s e l e c t i v i t y
i s i n
c o n t a c t
w i t h
t h e m o n o n i t r o p r o d u c t . I n
e a c h
d r o p l e t t h e
o r i g i n a l l y
f o r m e d
n i t r o compound i s d i s s o l v e d u p t o i t s
s a t u r a t i o n p o i n t f r o m t h e b e g i n n i n g . a n d i t i s s u b j e c t t o
f u r t h e r n i t r a t i o n a s l o n g a s
a c i d i t y
and n i t r i c a c i d concen
t r a t i o n
a r e
n o t y e t reduced
by
t h e water - formed during
n i t r a t i o n
-
t o t h e l e v e l
o f
t h e
s p e n t
a c i d
w i t h i t s
h i g h
s e l e c t i v i t y .
A p a r t f r o m t h a t .
t h e
d i s p e r s i o n o f
t h e
a c i d i n t h e
o r g a n i c p h a s e w i th h i g h
p h a s e r a t i o s
o f a c i d p h a s e / o r g a n i c
p h a s e ( 5 1 0 : 1 .
a s f o r
i n s t a n c e i n
a d i a b a t i c
n i t r a t i o n
o f
b e n z e n e )
i n v o l v e s
t h e g r e a t a d d i t i o n a l r i s k
t h a t
t h e o r g a n i c
p h a s e
i n
t h e
d e s c r i b e d
r e a c t i o n
c h a m b e r
i s
r a p i d l y
washed
o u t d u e
t o
t h e g r e a t
e x c e s s
o f a c i d
p h a s e .
The a c i d p h a s e w i l l
a c c u m u l a t e a n d
f o r m t h e
homogeneous p h a s e . T h i s l e a d s t o
c o m p l e t e l y u n c o n t r o l l a b l e
a n d unde?ned
e m u l s i f y i n g
c o n
d i t i o n s f o r t h e p h a s e s . T h u s .
t h e r i s k
o f
b y - p r o d u c t f o r m a t i o n
i s n o t r e d u c e d
b u t c o n s i d e r a b l y
i n c r e a s e d
The f o r m a t i o n o f u n w a n t e d b y - p r o d u c t s
b y
n i t r a t i o n
c a n
o n l y b e a v o i d e d t o t h e g r e a t e s t p o s s i b l e e x t e n t - a l s o
a t
t h e
b e g i n n i n g o f n i t r a t i o n - i f n i t r a t i o n
i s
c a r r i e d o u t
a l l
t h e t i m e
i n a n a l m o s t c o m p l e t el y u s e d - u p mixed a c i d ( s p e n t
a c i d )
a s
f o r
i n s t a n c e
i n b a t c h n i t r a t i o n of benzene
o r
t o l u e n e t o
form
t h e
r e s p e c t i v e
m o n o d e r i v a t i v e s .
I n
b a t c h
n i t r a t i o n .
t h e
mixed
a c i d
and t h e
a r o m a t i c
com
pound t o
b e n i t r a t e d a r e n o t
mixed
i n s t o i c h i o r n e t r i c
pro
p o r t i o n .
The
mixed
a c i d
i s
s t e p w i s e
a d d e d
t o
t h e
a r o m a t i c
compound i n t h e r e a c t i o n
t a n k
i n s u c h a way t h a t from t h e
b e g i n n i n g
n i t r a t i o n a l w a y s t a k e s p l a c e
i n
a
s p e n t
a c i d
o f
t h e
l o w e s t p o s s i b l e a c i d i t y a n d n i t r i c a c i d c o n c e n t r a t i o n .
SUMMARY OFTHE INVENTION
I t i s a n o b j e c t
o f
t h i s
i n v e n t i o n
t o p r o v i d e
a p r o c e s s
f o r
s e l e c t i v e
i n t r o d u c t i o n o f one n i t r o
group
i n t o
an
a r o m a t i c
compound w i t h m i x t u r e s o f
n i t r i c
a c i d
a n d s u l p h u r i c
a c i d
( m i x e d
a c i d )
i n
a t u b u l a r
r e a c t o r w i t h o u t b a c k m i x i n g t h a t
a v o i d s f o r m a t i o n o f u n w a n t e d b y - p r o d u c t s d u r i n g n i t r a t i o n .
The
i n v e n t i o n
p r o v i d e s a method f o r
m i x i n g
t h e
a r o m a t i c
compound t o
b e n i t r a t e d
w i t h
a j e t o f mixed a c i d i n
s u c h
a
way
t h a t t h e
a r o m a t i c c o m p o u n d - s u r r o u n d s
a n d
e n v e l o p e s
t h e
c e n t r a l
a c i d
j e t . Among
o t h e r s .
b e n z e n e .
t o l u e n e .
x y l e n e s . c h l o r o b e n ze n e s . d i c h l o r o b e n ze n e s . c h l o r o t o l u e n e s .
nitrobenzene
and
mononitrotoluenes can be used
a s aromat
i c s . B e s i d e s t h a t .
a l l
a r o m a t i c compounds. t h e n i t r a t i o n
p r o d u c t s o f
which a r e l i q u i d up
t o 1 0 0 C .
c a n
b e u s e d a s
mononuclear
a r o m a t i c s .
C o n d i t i o n s
s i m i l a r
t o
t h o s e
i n
b a t c h n i t r a t i o n o f a r o m a t i c
compounds
t o m o n o n i t r o a r o m a t i c compounds c a n
a l s o
b e
a d j u s t e d f o r
c o n t i n u o u s
n i t r a t i o n i n a t u b u l a r
r e a c t o r
i n
such
a
way h a t
t h e
mixed
a c i d i s o n l y
p a r t i a l l y
d i s t r i b u t e d i n t h e
a r o m a t i c compound
t o b e
n i t r a t e d a n d a t
a n
o p t i m a l d r o p l e t
s i z e . t h a t
m e a n s .
by m i c r o t u r b u l e n c e s c r e a t e d a t
t h e
bound
a r y
s u r f a c e s
o f
b o th p h a s e s i n
a
s p e c i a l l y d e s i g n e d m i x e r
( F I G . 1 ) . I n t h i s way o n l y t h e mixed c i d s which r e i n d i r e c t
c o n t a c t w i t h t h e
a r o m a t i c compound
r e a c t
a l m o s t com
p l e t e l y
t o
form
s p e n t a c i d s o
t h a t
a
f u r t h e r
r e a c t i o n o f t h e
d i s s o l v e d p r o d u c t . e . g . m o n o n i t r o b e n z e n e .
c a n
o n l y
o c c u r
s l o w l y . When f r e s h
mixed
a c i d which h a s n o t
y e t
been
i m p a i r e d
b y t h e
n i t r a t e d
p r o d u c t
i s a d d e d
t o
t h e
s a i d p r o
d u c e d
s p e n t
a c i d .
and b o t h
a r e
c o n t i n u o u s l y m i x e d . t h e
1 0
1 5
25
30
35
45
55
65
4
r e s u l t w i l l
a l w a y s
b e a n i t r a t i n g a c i d t h e c o m p o s i t i o n o f
w h i c h l a r g e l y c o r r e s p o n d s t o t h a t
o n e
o f t h e s p e n t
a c i d
The
b e s t method o
mix
l o w - v i s c o u s a r o m a t i c
compounds
t o b e n i t r a t e d ( e . g . b e n z e n e )
w i t h
a mixed a c i d i n t h e
d e s c r i b e d way
c o n s i s t s
i n u t i l i z i n g
t h e
n i t r a t i n g
a c i d
a c i d
p h a s e ) a s d r i v i n g j e t a s f o r
i n s t a n c e
i n a n i n j e c t o r i n which
t h e
a x i a l l y
i n ? o w i n g p r o d u c t t o b e
n i t r a t e d
( o r g a n i c
p h a s e )
s u r r o u n d s t h i s
c e n t r a l j e t
c o m p l e t e l y .
BRIEF DESCRJPTION OF
THE DRAWINGS
F I G . 1 a s c h e m a t i c s e c t i o n t h r o u g h t h e m i x i n g d e v i c e
r e l a t i n g
t o
t h i s
i n v e n t i o n .
F I G . 2 i s a s c h e m a t i c t o p view o f t h e
o u t l e t s i d e
o f t h e
m i x i n g
d e v i c e a s d i s c l o s e d
i n F I G .
1 .
F I G .
3
a
s c h e m a t i c view
o f a p l a n t f o r t h e
m a n u f a c t u r e
o f
n i t r o b e n z e n e
p u r s u a n t
t o t h i s i n v e n t i o n .
DE TAILED DE SCRIPTION OF
THE
PRESENTLY PREFERRED
EMBODIMENTS
F I G .
1
shows
t h e a n n u l a r - s l i t
m i x e r
o r
a n n u l u s mixer ( 1 )
a s p e r t h e p r e s e n t i n v e n t i o n
d e s i g n e d a s
a modi?ed i n j e c t o r
c o n s i s t i n g o f a
mixing
t u b e
which
i n t h i s c a s e i s d e s i g n e d a s
a n i n s e r t i n g
r i n g ( 2 ) .
a n i n t e r n a l t u b e
( 3 ) .
a n i n t e r m e d i a t e
a n n u l a r
s p a c e o r a n n u l u s ( 4 ) w i t h
f e e d i n g
e n d ( 5 )
f o r
t h e
a r o m a t i c
compound t o
b e
n i t r a t e d . a n i n l e t
( 6 )
f o r t h e
n i t r a t i n g a c i d w i t h b a ? l e s ( 7 ) . l o c a t e d i n s i d e t h e i n t e r n a l
t u b e .
a n d
o f
a
p a r t o f t h e
s u b s e q u e n t l y
a r r a n g e d t u b u l a r
r e a c t o r
( 8 ) .
An n i t i a l
d i s p e r s i o n o f t h e a c i d
p h a s e i n
t h e o r g a n i c p h a s e
i s a c h i e v e d when t h e
r a t i o
o f f l o w v e l o c i t i e s
Vl/VZ
( a c i d
p h a s e / o r g a n i c
p h a s e ) o f
b o t h
p h a s e s t o
b e mixed s
o n e and
g r e a t e r
t h a n
o n e a n d
t h e
r a t i o
o f
t h e
d r i v i n g
j e t
d i a m e t e r
( d )
w i t h r e s p e c t t o t h e e n t i r e d i a m e t e r
o f
t h e
m i x i n g
t u b e
( D )
i s
a t l e a s t 0 . 7 up o 0 . 9 8 ( F I G . 2 ) a n d
t h e ?ow
v e l o c i t i e s o f b o t h
p h a s e s r e a c h R e y n o l d s
n u m b e r s o f g r e a t e r t h a n 5 0 0 0 .
The
r e s p e c t i v e
p h a s e r a t i o
b e t w e e n mixed
a c i d
a n d
a r o
m a t i c compound s 1 : 2
u p
t o
1 0 : 1 .
a n d t h e r e s p e c t i v e
r a t i o
b e t w e e n t h e v e l o c i t y
o f
t h e c e n t r a l d r i v i n g j e t
o f m i x e d
a c i d
a n d
t h e
e n v e l o p i n g a r o m a t i c p h a s e r a n g e s b e t w e e n
1
a n d
1 0 : 1 .
By b a ? i e s ( 7 ) i n s i d e
t h e
c e n t r a l
t u b e
( 3 ) o r
b y
o t h e r
m e a n s .
t h e mixed a c i d . t h e d e n s i t y a n d
v i s c o s i t y
o f which
a r e h i g h e r t h a n t h e d e n s i t y
and
v i s c o s i t y
o f
t h e a r o m a t i c t o
b e
n i t r a t e d .
i s a l s o
p r o v i d e d w i t h a
t a n g e n t i a l
c o m p o n e n t i n
a d d i t i o n t o t h e c o - c u r r e n t ?ow. T h i s a d d i t i o n a l t a n g e n t i a l
component
c a u s e s
t h e c e n t r a l
mixed
a c i d
j e t
t o
r o t a t e .
The
r i n g o f
t h e
o r g a n i c
p h a s e w h i c h
h a s a l o w e r d e n s i t y
a n d
v i s c o s i t y i n c o m p a r i s o n
t o t h e
m i x e d a c i d
c a n a d d i t i o n a l l y
be t r e a t e d i n a s i m i l a r
way. Thus. an
even more r a p i d
d i s p e r s i o n o f t h e c e n t r a l j e t i n t h e s u r r o u n d i n g o r g a n ic p h a s e
a n d
v i c e v e r s a i s a c h i e v e d by c e n t r i f u g a l
f o r c e . When
b o t h
p h a s e s a r e b r o u g h t t o g e t h e r
i n
t h e d e s c r i b e d way t h e
c e n t r a l
mixed a c i d
j e t r e a c t s
from o u t s i d e t o
i n s i d e .
At
r s t .
o n l y a t
t h e i n t e r f a c i a l a r e a
b e t w e e n
a c i d and o r g a n i c
p h a s e
r e a c t i o n
s t a r t s .
n i t r i c a c i d w i l l b e consumed
and
w a t e r w i l l b e f o r m e d .
O n l y t h e
a c i d
p h a s e i n c o n t a c t w i t h t h e
o r g a n i c
p h a s e i s
s a t u r a t e d
w i t h
t h e p r o d u c t . a n d t h e
a c i d
c o m p o s i t i o n o f t h i s
a c i d p h a s e c o r r e s p o n d s t o
t h a t o n e
o f t h e
s p e n t a c i d
D u r i n g t h e
c o u r s e o f
r e a c t i o n s t i l l f r e s h mixed a c i d i s
c o n t i n u o u s l y
a d d e d f r o m
t h e
c e n t r a l
p a r t
o f
t h e
j e t
t o
t h i s
i n t e r f a c i a l a r e a .
t h u s
f o r t i f y i n g
t h e
s p e n t a c i d b e t w e e n
f r e s h
mixed
a c i d
and o r g a n i c p h a s e t o s u c h
a n
e x t e n t t h a t
t h e
c o n v e r s i o n o f
u n r e a c t e d
o r g a n i c
compound c o n t i n u e s .
T h u s .
f o r m a t i o n o f
b y - p r o d u c t s i s
r e d u c e d
t o
a minimum
( f o r
i n s t a n c e
t h e
f o r m a t i o n o f d i n i t r o b e n z e n e d u e
t o
f u r t h e r
7/24/2019 Aromatic Nitration
5/6
5 . 7 6 3 . 6 9 7
5
r e a c t i o n o f t h e i n i t i a l l y p r o d u c e d m o n o n i t r o b e n z e n e o r t h e
f o r m a t i o n o f p h e n o l s d u e t o o x i d a t i o n o f t h e a r o m a t i c
compound t o
be n i t r a t e d o r o f t h e p r o d u c t due
t o
a n e x c e s s
o f n i t r i c a c i d i n t h e
a c i d
o r or g a n i c p h a s e ) . v
An
e s p e c i a l l y
i m p o r t a n t a d v a n t a g e
c o n s i s t s
i n
t h i s r a p i d
i n v e r s e
m i x i n g
o f
a c i d
i n
t h e
o r g a n i c
p h a s e
a t
t h e
b e g i n n i n g
o f n i t r a t i o n
i f
t h e
r a t e
o f
n i t r a t i o n
a t t h e
i n t e r f a c i a l
a r e a s
b e t w e e n o r g a n i c a n d a c i d
p h a s e
i s e q u a l t o o r
g r e a t e r t h a n
t h e
m i x i n g v e l o c i t y
a s .
f o r i n s t a n c e . i n t h e
n i t r a t i o n
o f
b e n z e n e
and
t o l u e n e d u r i n g
which up
t o 8 0 o r
more
o f
t h e
m a i n
c o n v e r s i o n
t a k e s p l a c e
w i t h i n s p l i t
s e c o n d s .
C o n s e q u e n t l y .
when a homogeneous
d i s p e r s i o n
o f t h e
a r o
m a t i c
compound
t o b e
n i t r a t e d
a n d o f t h e
formed m o n o n i t r o
compound i s o b t a i n e d . t h e n t h e a c i d i t y a n d t h e n i t r i c a c i d
c o n t e n t
i n
t h e
o r i g i n a l
mixed c i d . e . g . i n t h e t o t a l a m o u n t .
h a s been reduced t o
s u c h a n
e x t e n t t h a t
t h e r e
i s o n l y
a
s l i g h t
f o r m a t i o n o f
u n w a n t e d
b y - p r o d u c t s
d u r i n g t h e r e s i d e n c e
t i m e
w h i c h
i s
s t i l l r e q u i r e d
f o r c o m p l e t e
c o n v e r s i o n o f t h e
r e s i d u a l
n i t r i c a c i d .
T h e
d e s c r i b e d d e s i g n o f
m i x i n g
d e v i c e s
i s
p r e f e r r e d f o r
t h e n i t r a t i o n
o f
a r o m a t i c
c o m p o u n d s
l i k e . f o r i n s t a n c e .
b e n z e n e .
t o l u e n e .
x y l e n e a n d c h l o r o b e n z e n e i n t h os e c a s e s
w h e r e t h e p h a s e r a t i o b e t w e e n b o t h p h a s e s d i f f e r s c o n s i d
e r a b l y
from
1 .
a s f o r i n s t a n c e i n t h e c a s e o f a d i a b a t i c
n i t r a t i o n o f
b e n z e n e
where t h e r a t i o
between
a c i d p h a s e
and
o r g a n i c
p h a s e
i s a b o u t 5 - 1 0 : 1 . p r e f e r a b l y 7 - 8 : l . T h is h o l d s
a l s o f o r
i s o t h e r m a l r e a c t i o n
when t h e p h a s e r a t i o b e t w e e n
a c i d
a n d
o r g a n i c p h a s e i s
i n c r e a s e d
d u e t o
r e c y c l i n g o f s p e n t
a c i d
o r due
t o t h e
u s e
o f p a r t i a l l y
r e c o n c e n t r a t e d
s p e n t a c i d s
w h i c h have
a
s u l p h u r i c a c i d c o n c e n t ra t i o n o f b e t w e e n
8 5
a n d
9 2
a f t e r
r e c o n c e n t r a t i o n . The g r e a t
e x c e s s
o f a c i d
p h a s e c a n
b e u s e d a s c e n t r a l
d r i v i n g
j e t . When
m i x i n g
i s
? n i s h e d
t h e
s a i d
a c i d
p h a s e f o r m s t h e h o m o g e n e o u s p h a s e i n
w h i c h
t h e
a r o m a t i c
compound
t o
b e
n i t r a t e d
i s
d i s p e r s e d
t o g e t h e r
w i t h
t h e
p r o d u c t .
A f t e r b o t h r e a c t a n t s
have
b e e n mixed n t h e m i x i n g d e v i c e
a c c o r d i n g
t o
i n v e n t i o n
( s e e F I G .
1 )
t h e h e t e r o g e n e o u s .
t w o - p h a s e n i t r a t i n g
m i x t u r e c a n b e f e d
i n t o
a
t u b u l a r r e a c t o r
W i t h o u t back mixing
o r
i n t o a c a s c a d e o f c o n s t a n t
?ow
s t i r r e d
t a n k r e a c t o r s f o r c o m p l e t e
c o n v e r s i o n
o f t h e a r o m a t i c
t o b e
n i t r a t e d
and f o r c o n v e r s i o n
o f
t h e s t i l l r e m a i n i n g
n i t r i c
a c i d i n s u c h a way h a t t h e o p t i m a l
d i s p e r s i o n .
y i e l d e d i n
t h e
a b o v e d e s c r i b e d m i x e r . i s m a i n t a i n e d b y t u r b u l e n c e a n d / o r
w i t h a d d i t i o n a l u s e o f
s t a t i c
m i x i n g e l e m e n t s o r
b y
a g i t a t i o n
i f s t i r r e d tank
r e a c t o r s
a r e
u s e d . I n t h e
process a c c o r d i n g
t o
i n v e n t i o n . t h e
mixed
c i d i s c o m p o s e d
o f
n i t r i c a c i d 20-30
b y w e i g h t . s u l p h u r i c a c i d 55-65 b y w e i g h t a n d
w a t e r
5-25
by
w e i g h t .
A
odi?ed
d e s i g n
o f
t h e i n v e n t i on u s e s
a m i x e d
a c i d
composed
o f
n i t r i c a c i d 2 . 5 - 8 . 5 b y
w e i g h t .
s u l p h u r i c a c i d 58-70
b y W e i g h t
a n d n o t l e s s t h a n 25
b y
w e i g h t o f
w a t e r .
I n a p l a n t f o r t h e m a n u f a c t u r e o f n i t r o b e n z e n e ( F I G . 3 )
e q u i p p e d w i t h a t u b u l a r r e a c t o r w i t h o u t
b a c k m i x i n g ( 8 ) .
u s e d a s r e s i d e n c e t i m e s e c t i o n f o r i n s t a n c e i n
a d i a b a t i c
p r o c e s s e s f o r
n i t r a t i o n
o f b e n z e n e . a
mixed
a c i d
( 6 ) i s
p r e p a r e d w h i c h
h a s a c o m p o s i t i o n o f 2 . 5 - 8 . 5 n i t r i c
a c i d .
58-70
s u l p h u r i c a c i d
and
n o t
l e s s
t h a n
25 a t e r . P r e f
e r a b l y a
mixed
a c i d composed o f
3 -5 n i t r i c
a c i d a n d
63-68
s u l p h u r i c a c i d i s u s e d t h a t y i e l d s a s p e n t a c i d o f
62-71
s u l p h u r i c a c i d a f t e r ? n i s h e d n i t r a t i o n .
T h i s
i s
a c h i e v e d
b y
m i x i n g s u l p h u r i c a c i d 68-72
( 1 7 )
w h i c h
comes
from
a
p l a n t
f o r
r e o o n o e n t r a t i o n
o f
s p e n t
a c i d ( 2 0 ) .
e . g .
o b t a i n e d
from a n a d i a b a t i c n i t r a t i o n o f
b e n z e n e
o r by
m i x i n g
s u l p h u r i c
a c i d
96 1 1 )
a n d r e c y c l e d s p e n t
a c i d ( 1 6 )
w i t h
n i t r i c a c i d 6 5 o r
9 8
( 1 2 )
i n t h e
m i x e r
( 2 1 ) .
T h i s mixed c i d b e i n g p r o d u c e d e i t h e r i n s t i r r e d v e s s e l s o r
b y i n - l i n e mixing
i n
a mixing
d e v i c e
a s p e r
i n v e n t i o n
o r
by
1 5
2 0
25
30
35
45
50
55
6
a p p l i c a t i o n o f o t h e r s t a t i c
m i x i n g
e l e m e n t s .
i s b r o u g h t
t o
t h e
d e s i r e d r e a c t i o n t e m p e r a t u r e a n d
u s e d
a s d r i vi n g j e t f o r t h e
m i x i n g
d e v i c e ( 1 ) . The
b e n z e n e
t o
b e
n i t r a t e d
( 5 ) .
u s e d
i n
e x c e s s o f a b o u t
10-15 r e f e r r e d t o t h e
n i t r i c a c i d
a p p l i e d .
i s
b r o u g h t
i n c o n t a c t
w i t h t h i s
mixed
a c i d p r e p a r e d
i n
m i x e r
( 2 1 )
i n
t h e
m i x i n g
d e v i c e
( 1 )
a c c o r d i n g
t o t h e
i n v e n t i o n
( s e e
F I G . 1 .
Due
t o t h e i n t i m a t e i n v e r s e m i x i n g
o f
b o t h
c o m p o n e n t s
( f o r i n s t a n c e . b e n z e n e a n d
m i x e d
a c i d )
t h e
m a j o r
p a r t
o f
b e n z e n e i s a l r e a d y c o n v e r t e d t o t h e
d e s i r e d
p r o d u c t
n i t r o b e n z e n e
a f t e r
l e a v i n g t h e
m i x i n g d e v i c e ( 1 ) .
T h e
t u b u l a r
r e a c t o r ( 8 ) a f t e r t h e
m i x e r
( 1 )
i s d e s i g n e d
i n
s u c h
a
Way h a t
t h e e m u l s i o n
p r o d u c e d
i n t h e
m i x i n g d e v i c e ( 1 )
i s m a i n
t a i n e d
a n d
t h e
r e s i d e n c e t i m e i n t h e r e a c t o r i s l o n g e n o u g h
t o consume
even
t h e r e s t o f n i t r i c a c i d
which
s
s t i l l p r e s e n t
i n
t h e
a c i d p h a s e
a f t e r
t h e m i x i n g
d e v i c e ( 1 ) .
The n i t r a t i o n m i x t u r e ( 1 8 )
which
l e a v e s
t h e
t u b u l a r r e a c
t o r
( 8 ) i s s e p a r a t e d
i n
a
s t a t i c
o r i n a dynamic
s e p a r a t o r
( 1 9 ) .
The
s e p a r a t e d
n i t r o b e n z e n e which s t i l l
c o n t a i n s
a b o u t
510
o f
b e n z e n e
i s
c o n v e y e d
t o
a
w a s h i n g
s t a g e
i n
o r d e r
t o remove t h e t r a c e s o f d i s s o l v e d n i t r i c a c i d . n i t r o u s o x i d e s
a n d n i t r o
p h e n o l s .
f o l l o w e d
b y
s t r i p p i n g / d r y i n g o r d i s t i l l a
t i o n t o e l i m i n a t e t h e r e s i d u a l benzene
and
w a t e r . The r e s u l t
i n g s p e n t a c i d ( 16 ) i s
c o n v e y e d
t o a
p u r i ? c a t i o n a n d
r e c o n
c e n t r a t i o n s t a g e ( 2 0 )
t o remove
t h e
water
which was formed
d u r i n g
n i t r a t i o n
a n d
b r o u g h t
i n
a l o n g w i t h
t h e
n i t r i c a c i d . I t
i s
s u b s e q u e n t l y r e c y c l e d t o n i t r a t i o n i n
f o r m
o f p a r t i a l l y
p u r i ? e d s u l p h u r i c a c i d
( 1 7 ) . A
odi?ed embodiment o f
t h i s
i n v e n t i o n
i s t o
i n t r o d u c e t h e
m i x t u r e
o f t h e a r o m a t i c c om
pound o b e n i t r a t e d . i t s n i t r o compound. a n d t h e mixed c i d
a f t e r i t h a s
l e f t
t h e m i x i n g
d e v i c e
( 1 )
i n t o
a c a s c a d e o f
c o n s t a n t ?ow t i r r e d
t a n k
r e a c t o r s
i n
o r d e r
t o ? n i s h n i t r a t i o n .
M o n o n i t r o b e n z e n e w h i c h
was
m a n u f a c t u r e d a c c o r d i n g
t o
t h e
i n v e n t i o n
a n d
i n
w h i c h
t h e b e n z e n e and
t h e
mixed a c i d
a r e
d i s p e r s e d
i n t o one
a n o t h e r
i n
a
mixing u n i t a s
p e r
i n v e n t i o n . c o n t a i n s
l e s s t h a n
200
ppm i n i t r o b e n z e n e and
n o t
more
t h a n 2000
p p m n i t r o p h e n o l s ( 2 . 4 d i n i t r o
p h e n o l .
2 . 6 d i n i t r o
p h e n o l
a n d
p i c n i c
a c i d ) . The e x a c t amount
d e p e n d s t o
a
h i g h d e g r e e o n
t h e
r e a c t i o n
t e m p e r a t u r e . The
p i c r i c
a c i d c o n t e n t o f t he n i t r o p h e n o l
m i x t u r e
v a r i e s
b e t w e e n
10-50
d e p e n d i n g on
t h e a c i d i t y o f t h e mixed
c i d
u s e d
and
t h e
n i t r a t i o n
t e m p e r a t u r e .
We
l a i m :
1 . A r o c e s s
f o r t h e
s e l e c t i v e i n t r o d u c t i o n o f a n i t r o group
i n t o a n a r o m a t i c compound by c o n t a c t i n g s a i d a r o m a t i c
compound w i t h a m i x t u r e o f n i t r i c a c i d
a n d
s u l p h u r i c a c i d
( m i x e d a c i d ) . w h e r e i n s a i d
a r o m a t i c
compound t o b e
n i t r a t e d
i s
c o n v e y e d
t o
a c e n t r a l d r i v i n g
j e t
o f
mixed
a c i d
i n
s u c h a way t h a t i t s u r r o u n d s s a i d
mixed a c i d
j e t .
2 .
The r o c e s s
o f
c l a i m
1 w h e r e i n t h e p h a s e r a t i o b e t w e e n
mixed
a c i d
and
a r o m a t i c
r a n g e s
from 1 : 2
up
t o
1 0 : 1 .
3 . The
p r o c e s s
o f c l a i m 2 w h e r e i n
s a i d c e n t r a l d r i v i n g
j e t
o f m i x e d a c i d a n d s a i d s u r r o u n d i n g a r o m a t i c p h a s e t o b e
n i t r a t e d e a c h a r e
p r o p e l l e d
a t a v e l o c i t y w h e r e i n t h e r a t i o o f
s a i d v e l o c i t i e s r a n g e s from
1 : 1
up t o 1 0 : 1 .
4 . The p r o c e s s o f c l a i m 3 w h e r e i n s a i d d r i v i n g
j e t
o f
mixed a c i d
i s
t u r b u l e n t
and a
t a n g e n t i a l component
i s
s u p e r i m p o s e d on
t h e
?ow d i r e c t i o n o f s a i d t u r b u l e n t d r i v i n g
j e t o f m i x e d a c i d .
5 .
The p r o c e s s o f
c l a i m
4
wherein s a i d
a r o m a t i c
com
pound
t o b e n i t r a t e d i s s e l e c t e d from
h e
g r o u p c o n s i s t i n g o f
b e n z e n e .
t o l u e n e . x y l e n e .
c h l o r o b e n z e n e . d i c h l o r o b e n z e n e .
c h l o r o t o l u e n e . n i t r o b e n z e n e o r
m o n o n i t r o t o l u e n e .
6 .
The p r o c e s s
o f
c l a i m 5 w h e r e i n
s a i d
mixed
a c i d
c o m p r i s e s :
20-30
b y w e i g h t o f n i t r i c a c i d
55-65 b y w e i g h t o f s u l f u r i c
a c i d . a n d
7/24/2019 Aromatic Nitration
6/6
5 , 7 6 3 . 6 9 ?
7
525 b y w e i g h t
o f
w a t e r .
7 . The p r o c e s s
o f c l a i m
6 w h e r e i n s a i d mixed a c i d i s
c o m p r i s e s :
2 . 5 - 8 . 5 b y w e i g h t o f n i t r i c a c i d
5870
b y
W e i g h t
o f
s u l f u r i c a c i d .
a n d
n o t l e s s t h a n
25
b y
w e i g h t
o f
w a t e r .
8 .
The
r o c e s s o f
c l a i m 6 w h e r e i n a m i x t u r e c o n s i s t i n g
o f
s a i d
a r o m a t i c compound t o b e
n i t r a t e d .
i t s n i t r o compound
8
and
t h e
mixed c i d i s f e d i n t o a t u b u l a r r e a c t o r w i t h o u t
back
m i x i n g
i n
o r d e r t o c o m p l e t e n i t r a t i o n .
9 . The
r o c e s s o f c l a i m 6 . w h e r e i n
a
m i x t u r e
c o n s i s t i n g
o f
s a i d a r o m a t i c compound
t o b e
n i t r a t e d . i t s
n i t r o
compound
and
t h e
mixed
a c i d
i s
i n t r o d u c e d
i n t o
a
s t i r r e d
t a n k
r e a c t o r
t o c o m p l e t e n i t r a t i o n .
