CN1448375A

CN1448375A - 一种粉状硝铵炸药油相的制备方法

Info

Publication number: CN1448375A
Application number: CN 02109421
Authority: CN
Inventors: 王德军; 张志银; 胡伟龙
Original assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Current assignee: China Petroleum and Chemical Corp; Sinopec Fushun Research Institute of Petroleum and Petrochemicals
Priority date: 2002-04-04
Filing date: 2002-04-04
Publication date: 2003-10-15
Anticipated expiration: 2022-04-04
Also published as: CN1206195C

Abstract

一种粉状硝铵炸药油相的制备方法，属于硝铵炸药基础材料制备技术领域。现有技术中以减压蜡膏、减压馏分油、渣油蜡膏等作为粉状硝铵油相原料时，需要使用一定量的表面活性剂，从而增加了炸药的成本，炸药的爆炸性能以及贮存期等质量指标也需要进一步提高。本发明将这些油相材料在100～200℃和0.1％～1.0％催化剂的条件下，通入空气反应2～10小时，由此得到的产品用于粉状硝铵炸药时不需要添加表面活性剂，并能进一步提高产品质量。本发明方法制备的油相材料可以用于各种需要的粉状硝铵炸药。

Description

一种粉状硝铵炸药油相的制备方法

技术领域

本发明涉及一种粉状硝铵炸药油相的制备方法，特别是低成本的粉状硝铵炸药油相的制备方法，本发明属于改性粉状硝铵炸药油相质量的技术领域。

背景技术

现有的粉状硝铵炸药主要有两大类，第一类为老配方粉状硝铵炸药，即1号和2号炸药，其TNT含量较高，分别为14％和11％。老配方粉状硝铵炸药存在以下问题，(1)该类炸药TNT含量较高，TNT毒性较大，制造及使用过程中既危害人体健康，又污染环境。(2)TNT价格较高，增加了炸药成本。(3)炸药易吸湿和结块，影响炸药爆炸性能，甚至失效。第二类为近些年发展起来的低梯粉状硝铵炸药，通过采用燃料油，涂覆于硝酸铵颗粒表面，增强炸药的抗水性，降低TNT用量，基本解决TNT的污染问题。一般燃料油为非极性材料，而硝酸铵为高能表面物质，极性较强，不易被燃料油润湿，即燃料油不能有效的在硝酸铵表面分散铺展，因此均添加有关表面活性剂增加油相的极性，以利于在硝酸铵表面铺展和分散。同时复合燃料油材料均匀涂覆于硝酸铵表面后，改善了粉状硝铵炸药易吸湿的缺点。使粉状硝铵炸药的爆炸性能和贮存稳定性有较大改善。

CN 92107872.2提出一种粉状铵油炸药及其制造方法，该炸药主要由轻质微孔硝酸铵和复合燃料油组成，不含TNT，其复合燃料油由50～97％的柴油、0～40％复合微晶蜡或(和)石蜡、0～10％机油和3～5％Span-80组成。

CN99113309.9提出一种粉状硝铵炸药用有机复合剂，其由94～98％的燃料油、0～4w％的天然树脂或合成树脂、1～5％的表面活性剂和0.1～1％的抗结块剂调配而成，其中燃料油组成为减压馏分油10～30％、减压蜡膏50～90％、脱蜡油0～20％。其中减压馏分油是减一线油、减二线油、减三线油、减四线油一种或多种混合物。减压蜡膏是减二线蜡膏、减三线蜡膏、减四线蜡膏一种或多种混合物。脱蜡油为减压馏分油或减压蜡膏经榨蜡发汗或溶剂脱油脱蜡生产石油蜡的副产油。表面活性剂为SP-40、SP-60、SP-65、SP-80、SP-85、M-201、脂肪酸单甘酯及二甘酯、乙二醇单硬脂酸酯、一缩二乙二醇单硬脂酸酯、硬脂酸、硬脂酸盐、卵磷脂、浓缩磷脂、脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、脂肪胺聚氧乙烯醚、妥尔油酰胺、十二烷基磺酸钠等表面活性剂的一种或多种的混合物。抗结块剂包括C₁₂-C₁₈脂肪酸酰胺、C₁₂-C₁₈脂肪烷基胺。

这些专利提出的油相(有机复合剂)均由复合燃料油与表面活性剂调和而成，与CN92107872.2相比，CN99113309.9采用减压馏分油、减压蜡膏和脱蜡油等石油中间馏分为原料，避免了石蜡、微晶蜡、凡士林、机油等矿物油均为石油加工过程中含蜡馏分经分离、精制多道工序加工后，再重新调和造成不必要的浪费，降低了成本，但仍须加入一定量的表面活性剂。众所周知，与蜡类材料相比，表面活性剂价格昂贵，油溶性表面活性剂一般均在1万元/吨以上，因而复合剂成本仍然较高。另外表面活性剂比重一般高于石油蜡类，在炸药生产过程中如熔融状态下长时间静置，则会造成上下层表面活性剂浓度不均匀，影响油相在硝酸铵表面铺展和分散效果，从而影响炸药质量的稳定性。

发明内容

现有技术中生产粉状硝铵炸药均使用表面活性剂，由于表面活性剂的价格较高，由此生产的粉粉状硝铵炸药的成本较高，同时由于表面活性剂的物理化学性质与油相材料相差较大，这就影响了粉状硝铵炸药的质量以及贮存和使用性能。本发明的目的在于解决上述问题，提供一种不需要存在表面活性剂的情况下，硝酸铵具有良好分散效果、成本低、使用性能好的粉状硝铵炸药用油相的制备方法。

本发明粉状硝铵炸药油相制备方法，是将油相在100～200℃最好为140～160℃和0.1％～1.0％最好为0.4％～0.8％催化剂存在下，通入空气反应2～10小时最好为4～6小时制得。

本发明提出的粉状硝铵炸药油相制备方法，其优点在于以石油中间馏份为燃料油基础原料，进行氧化反应后，在分子上引入含氧基团，增加了油相的极性，无须加入表面活性剂，在硝酸铵表面即可取得铺展和分散效果，有效的降低了油相成本，也就相应降低炸药成本。本发明原料所含的渣油蜡膏，其结晶较细，经氧化改性后，涂覆于硝酸铵表面，使包覆膜的连续致密性得以增加，接触更加紧密，并有效阻止水分的侵入，从而增加了炸药的爆炸性能、抗水性和贮存稳定性，提高其市场竞争力。本发明油相原料均为石油馏分，并一起参与氧化反应，各组分相容性较好，熔融状态下长时间静置也不分层，从而保持炸药质量稳定。另外本发明还具有原料易得、工艺简单的优点。

具体实施方式

本发明粉状硝铵炸药油相的原材料与现有技术相同，通常其组成为(以重量计)：

减压馏分油 0-20％

减压蜡膏 70％-95％

渣油蜡膏 5％-20％

减压馏分油是减一线馏分油、减二线馏分油、减三线馏分油、减四线馏分油一种或多种混合物。减压蜡膏是减二线蜡膏、减三线蜡膏、减四线蜡膏一种或多种混合物。

本发明方法所使用的催化剂为高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化物或环烷酸盐，其高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠，重铬酸酸盐为重铬酸钾、重铬酸钠或重铬酸铵，过氧化物为双氧水或过氧化苯酰，环烷酸盐为环烷酸钴或环烷酸锰，上述各种催化剂可以使用其中单独一种也可以使用其中几种的混合物。

本发明方法可以采用间歇式生产方法，也可以采用连续式生产方法，空气流量一般为50～150L·h^-1·kg油相，空气体积以标准状态下体积计，空气可以是富氧空气或其它含氧气体。

下面通过实施例具体说明本发明。

实施例1

将减三线馏分油100g、减三线蜡膏300g、减四线蜡膏400g、渣油蜡膏200g和1g环烷酸钴加热混合均匀后，倒入反应器，在180℃通入空气反应6小时，空气流量为90L·h^-1·kg油相。

实施例2

将减一线馏分油100g、减二线蜡膏200g、减四线蜡膏600g、渣油蜡膏100g加热混合均匀后，倒入反应器，缓缓加入10g双氧水，在100℃通入空气反应10小时，空气流量为60L·h^-1·kg油相。

实施例3

将减二线蜡膏150g、减三线蜡膏300g、减四线蜡膏500g、渣油蜡膏50g和4g高锰酸钾加热到80℃混合后，倒入反应器，在150℃通入空气反应4小时，空气流量为100L·h^-1·kg油相。

实施例4

将减三线馏分油200g、减四线蜡膏700g、渣油蜡膏100g和8g重铬酸钾加热到80℃混合后，倒入反应器，在200℃通入空气反应2小时，空气流量为120L·h^-1·kg油相。

比较例1

采用CN92107872.2实施例1的复合油配方(份数)，

重柴油50 石蜡10 复合微晶蜡35 硬脂酸2.5 SP-80 2.5

比较例2

采用CN99107872.2实施例4的复合油配方(份数)

减一线油5 减三线油10 减二蜡膏25 减三蜡膏14.9 减四蜡膏30

脱蜡油6 松香树脂4 SP-60 2.5 M-201 2.5 十二胺0.1

以本发明油相及比较例复合油按国家颁布的新4号岩石粉状硝铵炸药配方及工艺条件进行炸药应用试验，其性能见下表，通过数据比较可以看出，与比较例相比，本发明油相制备炸药的爆轰性能有不同程度提高，贮存期有所延长，而油相成本大幅度降低。

	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例2	比较例3
	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4	比较例2	比较例3	殉爆(mm)	60	60	70	70	60	60
爆速(m/s)	3515	3620	3700	3551	3420	3450	殉爆(mm)	60	60	70	70	60	60
爆速(m/s)	3515	3620	3700	3551	3420	3450	猛度(mm)	15.1	15.5	15.7	15.1	14.2	14.6
爆力(ml)	350	350	350	350	340	350	猛度(mm)	15.1	15.5	15.7	15.1	14.2	14.6
爆力(ml)	350	350	350	350	340	350	贮存期(月)	＞8	＞8	＞9	＞8	＞6	＞7
油相成本(元/吨)	2200	2205	2100	2100	4000	2600	贮存期(月)	＞8	＞8	＞9	＞8	＞6	＞7

注：减压馏分油、减压蜡膏和渣油蜡膏按2001年茂名石化公司提供的原料，其参考价格由其提供，其余价格按2001年现行市场价格计算。

Claims

1.一种粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于以燃料油为原料，在100～200℃和0.1％～1.0％催化剂的条件下，通入空气反应2～10小时。

2.按照权利要求1所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所述的燃料油以重量计组成为：

减压馏分油 0～20％

减压蜡膏 70％～95％

渣油蜡膏 5％～20％。

3.按照权利要求2所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所说的减压馏分油是减二线馏分油、减三线馏分油、减四线馏分油一种或多种混合物。

4.按照权利要求2所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所说的减压蜡膏是减二线蜡膏、减三线蜡膏、减四线蜡膏一种或多种混合物。

5.按照权利要求1所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所说的催化剂为高锰酸盐、重铬酸盐、过氧化物或环烷酸盐。

6.按照权利要求5所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所述的高锰酸盐为高锰酸钾或高锰酸钠，所述的重铬酸酸盐为重铬酸钾、重铬酸钠或重铬酸铵，所述的过氧化物为双氧水或过氧化苯酰，所述的环烷酸盐为环烷酸钴或环烷酸锰。

7.按照权利要求5或6所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在特征在于催化剂为所述一种或几种的混合物。

8.按照权利要求1所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所述的反应温度为120～160℃，催化剂加入量为0.4％～0.8％，通空气反应时间为4～6小时。

9.按照权利要求1或8所述的粉状硝铵炸药油相的制备方法，其特征在于所述的空气流量为50～150L·h^-1·kg油相。