FR2851770A1 - Procede continu et ensemble pour la production de nitrate de glycidyle a partir de glycerine, d'acide nitrique et d'un produit caustique - Google Patents
Procede continu et ensemble pour la production de nitrate de glycidyle a partir de glycerine, d'acide nitrique et d'un produit caustique Download PDFInfo
- Publication number
- FR2851770A1 FR2851770A1 FR0400105A FR0400105A FR2851770A1 FR 2851770 A1 FR2851770 A1 FR 2851770A1 FR 0400105 A FR0400105 A FR 0400105A FR 0400105 A FR0400105 A FR 0400105A FR 2851770 A1 FR2851770 A1 FR 2851770A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- product
- dinitroglycerin
- nitrate
- reaction vessel
- nitric acid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- ADZAAKGRMMGJKM-UHFFFAOYSA-N oxiran-2-ylmethyl nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC1CO1 ADZAAKGRMMGJKM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 139
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 113
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 86
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 86
- 235000011187 glycerol Nutrition 0.000 title claims abstract description 57
- 239000003518 caustics Substances 0.000 title claims abstract description 47
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 59
- 238000010924 continuous production Methods 0.000 title description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 201
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 180
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 173
- 238000000926 separation method Methods 0.000 claims abstract description 87
- VSOJWGJCPFPODA-UHFFFAOYSA-N 1,3-dinitropropane-1,2,3-triol Chemical compound [O-][N+](=O)C(O)C(O)C(O)[N+]([O-])=O VSOJWGJCPFPODA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 61
- 239000000047 product Substances 0.000 claims description 199
- YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N Dichloromethane Chemical compound ClCCl YMWUJEATGCHHMB-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 89
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 86
- 239000004317 sodium nitrate Substances 0.000 claims description 44
- 235000010344 sodium nitrate Nutrition 0.000 claims description 44
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 41
- 229910001868 water Inorganic materials 0.000 claims description 41
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 40
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 29
- 239000012267 brine Substances 0.000 claims description 25
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 25
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 22
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 20
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 claims description 15
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 claims description 12
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims description 9
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000008030 elimination Effects 0.000 claims description 3
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 230000003472 neutralizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 230000000379 polymerizing effect Effects 0.000 claims description 2
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 21
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 18
- ASIGVDLTBLZXNC-UHFFFAOYSA-N 1,3-dinitroglycerol Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(O)CO[N+]([O-])=O ASIGVDLTBLZXNC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 16
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 10
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 7
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 7
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 7
- BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N Epichlorohydrin Chemical compound ClCC1CO1 BRLQWZUYTZBJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 6
- -1 nitrate ester Chemical class 0.000 description 6
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 238000004065 wastewater treatment Methods 0.000 description 5
- 239000012467 final product Substances 0.000 description 4
- 239000003380 propellant Substances 0.000 description 4
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 4
- SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 1,1-Dichloroethane Chemical compound CC(Cl)Cl SCYULBFZEHDVBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N Glycidol Chemical compound OCC1CO1 CTKINSOISVBQLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N Nitric oxide Chemical compound O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N dinitrogen pentaoxide Chemical compound [O-][N+](=O)O[N+]([O-])=O ZWWCURLKEXEFQT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 3
- 238000010923 batch production Methods 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- 238000012824 chemical production Methods 0.000 description 2
- 239000007795 chemical reaction product Substances 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- FGNJIVHJDHRCJV-UHFFFAOYSA-N dichloromethane;propane-1,2,3-triol Chemical compound ClCCl.OCC(O)CO FGNJIVHJDHRCJV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 2
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000011031 large-scale manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 2
- SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N n-[4-(1,3-benzoxazol-2-yl)phenyl]-4-nitrobenzenesulfonamide Chemical class C1=CC([N+](=O)[O-])=CC=C1S(=O)(=O)NC1=CC=C(C=2OC3=CC=CC=C3N=2)C=C1 SYSQUGFVNFXIIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 description 2
- JBJWASZNUJCEKT-UHFFFAOYSA-M sodium;hydroxide;hydrate Chemical compound O.[OH-].[Na+] JBJWASZNUJCEKT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 206010067484 Adverse reaction Diseases 0.000 description 1
- DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M Ilexoside XXIX Chemical compound C[C@@H]1CC[C@@]2(CC[C@@]3(C(=CC[C@H]4[C@]3(CC[C@@H]5[C@@]4(CC[C@@H](C5(C)C)OS(=O)(=O)[O-])C)C)[C@@H]2[C@]1(C)O)C)C(=O)O[C@H]6[C@@H]([C@H]([C@@H]([C@H](O6)CO)O)O)O.[Na+] DGAQECJNVWCQMB-PUAWFVPOSA-M 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000003377 acid catalyst Substances 0.000 description 1
- 230000006838 adverse reaction Effects 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 238000002309 gasification Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000013461 intermediate chemical Substances 0.000 description 1
- YMFZTGBWSIDZOJ-UHFFFAOYSA-N methane;nitric acid Chemical compound C.O[N+]([O-])=O YMFZTGBWSIDZOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 1
- 239000010815 organic waste Substances 0.000 description 1
- 125000000466 oxiranyl group Chemical group 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920005862 polyol Polymers 0.000 description 1
- 150000003077 polyols Chemical class 0.000 description 1
- 238000010926 purge Methods 0.000 description 1
- 230000036632 reaction speed Effects 0.000 description 1
- 238000007363 ring formation reaction Methods 0.000 description 1
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000001308 synthesis method Methods 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 229920002994 synthetic fiber Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/08—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by halogen atoms, nitro radicals or nitroso radicals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D303/00—Compounds containing three-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
- C07D303/02—Compounds containing oxirane rings
- C07D303/12—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms
- C07D303/16—Compounds containing oxirane rings with hydrocarbon radicals, substituted by singly or doubly bound oxygen atoms by esterified hydroxyl radicals
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Epoxy Compounds (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Polyethers (AREA)
Abstract
La présente invention se rapporte à un procédé continu et apte à être modulé pour produire du nitrate de glycidyle à partir de glycérine, d'acide nitrique et d'un produit caustique, lequel procédé comprend la réaction de glycérine et d'acide nitrique pour former de la dinitroglycérine et la réaction de la dinitroglycérine avec un produit caustique comme de l'hydroxyde de sodium, pour produire du nitrate de glycidyle ; l'invention concerne aussi un ensemble pour la mise en oeuvre du procédé comprenant un premier récipient de réaction (120), un deuxième récipient de réaction (125) et un appareil de séparation (130).
Description
1 2851770
La présente invention concerne un procédé de production de nitrate de glycidyle. Plus particulièrement, la présente invention se rapporte à un procédé continu, apte à être modulé, pour la production de nitrate de 5 glycidyle à partir de glycérine, d'acide nitrique et de produit caustique.
Il est connu que le poly(nitrate de glycidyle) est un polymère énergétique excellent qui peut être utilisé comme agent explosif, agent propulseur ou analogue. Cependant, la 10 production classique de poly(nitrate de glycidyle) ou "PGN" est compliquée, peut être dangereuse et est souvent coteuse. Les cots et dangers impliqués dans la production de PGN limitent l'utilisation de PGN en tant qu'agent explosif viable ou agent propulseur.
Un procédé pour produire du PGN amélioré, destiné à être utilisé comme un liant dans les compositions à énergie élevée comme des agents propulseurs, des explosifs, des agents de gazéification et analogues est décrit dans le brevet U.S. no. 5 120 827 délivré aux noms de Willer et al. 20 Willer et al. décrivent que le PGN peut être formé par une combinaison d'un mélange de réaction, comprenant un initiateur de polyol et un catalyseur acide, avec du nitrate de glycidyle, désigné en abrégé par ("glyn") 02N0 Nitrate de glycidyle L'addition d'un monomère de nitrate de glycidyle au mélange de réaction, à une vitesse essentiellement équivalente à sa vitesse de réaction, permet l'apparition de la formation de PGN. Un solvant, comme du chlorure de méthylène, peut également être ajouté au mélange de réaction avec le nitrate de glycidyle.
Malheureusement, le procédé de production de PGN par le procédé de Willer et al. est limité par la disponibilité 5 du nitrate de glycidyle qui doit être produit ou procuré pour réaliser le PGN. Le nitrate de glycidyle est un monomère coteux et n'est pas disponible dans le commerce.
En outre, les procédés de purification utilisés pour préparer le nitrate de glycidyle sont dangereux car ils 10 nécessitent la distillation d'un explosif instable. En outre, ces procédés de purification ne sont pas susceptibles de produire du nitrate de glycidyle ayant une pureté qui peut être utilisé dans le procédé de production de PGN de Willer et al. A titre d'exemple, le nitrate de glycidyle peut être produit dans un procédé multi-étapes par la nitration d'épichlorohydrine avec de l'acide nitrique, suivi par la recyclisation de l'épichlorohydrine nitratée avec une base pour former du nitrate de glycidyle. Cependant, pendant 20 l'étape de cyclisation, une quantité appréciable d'épichlorohydrine est régénérée avec le nitrate de glycidyle. La présence d'épichlorohydrine avec le nitrate de glycidyle pendant la polymérisation en PGN réduit les caractéristiques énergétiques du PGN et également modifie 25 de façon indésirable les propriétés physiques du PGN. La présence d'impuretés de n'importe quel type est indésirable dans la polymérisation, subséquente. Par conséquent, l'épichlorohydrine doit être distillée ou autrement éliminée du nitrate de glycidyle avant la polymérisation. 30 En outre, le glyn renferme un noyau d'oxirane thermiquement instable conduisant, en outre, à des procédés thermiques nuisibles. Ceci, en liaison avec l'instabilité intrinsèque des esters nitrates, rend le procédé de distillation non sr et coteux pour des procédés de production à grande 35 échelle. D'autres procédés de purification, comme la chromatographie ou la cristallisation, ne sont pas également acceptables. Ainsi, la production de nitrate de glycidyle à partir de la nitratation d'épichlorohydrine est un procédé dangereux, inefficace et coteux pour la 5 production de nitrate de glycidyle en grandes quantités en utilisant les opérations de traitement à échelle industrielle.
Dans un autre procédé connu, du glycidol distillé est traité avec du pentoxyde d'azote (N205) à une température 10 comprise entre -10 C et 700C dans un solvant organique inerte comme du dichlorométhane (chlorure de méthylène) pour former du nitrate de glycidyle et de l'acide nitrique.
Pour récupérer le nitrate de glycidyle, l'acide nitrique est séparé du mélange. Millar et al. décrivent ce procédé 15 dans le brevet U.S. no. 5 136 062. La production de nitrate de glycidyle par le procédé de Millar et al. est mise en òuvre de façon caractéristique dans des réactions discontinues à basses températures. Millar et al. décrivent également un procédé continu de production de nitrate de 20 glycidyle qui est décrit dans le brevet U.S. no. 5 145 974.
Cependant, ces procédés ne conduisent pas en eux-mêmes à la production à grande échelle de nitrate de glycidyle en raison des cots impliqués et de la difficulté d'utiliser les réactifs dans un procédé de production à l'échelle 25 industrielle. A titre d'exemple, le glycidol utilisé dans ce procédé doit être obtenu comme un matériau de synthèse particulier et, en lui-même, est coteux. En outre, le glycidol peut polymériser de façon catastrophique à une température au-dessus de la température ambiante et, par 30 conséquent, il doit être stocké à des températures réduites. De façon analogue, l'utilisation de pentoxyde d'azote est coteuse car il doit être préparé en utilisant un appareillage particulier et doit être stocké aux températures cryogènes. Des procédés de synthèse à basse 35 température sont coteux en raison des cots de mise en oeuvre et d'appareillage impliqués pour assurer que les basses températures sont maintenues pour les réactions de synthèse.
Les procédés couramment disponibles pour la production 5 de nitrate de glycidyle ne sont pas réalisés de façon économique pour la production industrielle à grande échelle du nitrate de glycidyle. En outre, les procédés connus de production de nitrate de glycidyle sont dangereux de façon inhérente. Par conséquent, un procédé relativement peu 10 coteux et sr pour la production de nitrate de glycidyle en grande quantité est souhaitable. Il serait donc souhaitable de mettre en oeuvre un procédé industriel pour produire du nitrate de glycidyle ayant une pureté suffisante destiné à être utilisé dans un procédé 15 d'obtention de PGN sans le besoin d'une distillation ou d'une réaction supplémentaire.
La présente invention se rapporte à la production de nitrate de glycidyle à partir de glycérine, d'acide nitrique et d'un produit caustique en utilisant un procédé 20 de production continu apte à être modulé. La pureté du nitrate de glycidyle produit en utilisant le procédé de la présente invention est suffisante pour une utilisation avec un procédé de production de PGN industriel.
Le nitrate de glycidyle peut être produit à partir 25 d'une série de réactions impliquant la glycérine, l'acide nitrique et un produit caustique. Dans un premier mode de réalisation de la présente invention, la glycérine et l'acide nitrique sont amenés à réagir dans un premier récipient de réaction pour produire des esters nitrates et, 30 de façon prédominante, la 1,3-dinitroglycérine. L'acide nitrique n'ayant pas réagi est neutralisé dans un deuxième récipient de réaction par l'addition d'un produit caustique comme de l'hydroxyde de sodium ou lessive, pour produire du nitrate de sodium et de l'eau. La 1,3-dinitroglycérine est 35 partiellement non miscible dans la saumure neutralisée et est décantée dans un troisième récipient dans lequel la 1,3-dinitroglycérine est amenée à réagir, en outre, avec un produit caustique additionnel pour former du nitrate de glycidyle. Le nitrate de glycidyle est séparé du nitrate de 5 sodium et de l'eau en utilisant un appareil de séparation comme un décanteur ou un autre appareillage.
Dans un autre mode de réalisation, le procédé de la présente invention peut être mis en oeuvre en utilisant deux récipients de réaction agités, à écoulement en continu et 10 un dispositif de décantation. Dans ce mode de réalisation, la glycérine est nitrée en 1,3-dinitroglycérine dans le premier récipient de réaction. Le trop plein est amené à réagir avec une base en excès dans le deuxième récipient de réaction pour neutraliser l'acide nitrique en excès et 15 former du nitrate de glycidyle à partir de 1,3dinitroglycérine. Le trop plein du deuxième récipient de réaction s'écoule dans le dispositif de décantation qui sépare la phase organique non miscible de la solution aqueuse basique.
Chacune des réactions se produisant pendant le procédé de la présente invention peut être mise en oeuvre d'environ O' C à environ 25 C. La température préférée pour la réaction de nitration est d'environ 50 C et la température préférée pour la réaction de mise en òuvre caustique et la 25 séparation est d'environ 25 C. L'aptitude à réaliser le procédé de la présente invention, à des températures ambiantes ou à des températures proches de la température ambiante, offre des avantages significatifs par rapport aux procédés classiques d'obtention de nitrate de glycidyle qui 30 sont typiquement mis en oeuvre à de basses températures, par exemple, entre -10 C et -700 C. La nature continue du procédé de la présente invention est également avantageuse. Comparativement aux réactions discontinues, le procédé continu réduit les cots pour une 35 installation de production et permet la production en continu du produit, comme souhaité. En outre, le procédé continu peut être modulé en utilisant un appareillage de traitement chimique classique pour satisfaire aux besoins d'installation de production de PGN ou le marché. En outre, 5 le procédé peut être mis en oeuvre dans des installations existantes comme des dispositifs de nitration Biazzi classiques, ce qui rend le procédé viable du point de vue industriel.
Un solvant organique peut être ajouté aux réactions 10 dans le procédé de l'invention pour favoriser la sécurité.
La nature énergétique des esters nitrates mélangés produits en utilisant le procédé de la présente invention peut conduire à des réactions explosives dans le procédé.
L'addition d'un solvant organique, comme du dichlorométhane 15 (chlorure de méthylène) ou du dichloroéthane, au procédé de réaction dilue et modère les réactions et fournit une mesure importante de sécurité au procédé car le solvant organique absorbe la chaleur de la réaction et bout avant que les températures dangereuses soient atteintes. En 20 outre, le solvant organique gazeux, bouillant supprime la décomposition du catalyseur, l'oxyde d'azote ("NO."), ce qui rend la réaction stable et appropriée pour être utilisée dans des environnements industriels.
La sécurité est également favorisée par l'utilisation 25 de la présente invention car le volume de réactifs subissant la réaction et ainsi la dimension des réactions peuvent être maintenus faibles. La nature continue du procédé permet la production de nitrate de glycidyle en continu; ainsi, les réactions discontinues importantes des 30 procédés classiques n'ont pas besoin d'être réalisées pour créer une quantité souhaitée de nitrate de glycidyle et le procédé continu à plus petite réaction de la présente invention peut être réalisé dans le même temps. En outre, le nitrate de glycidyle produit en utilisant le procédé de 35 la présente invention est suffisamment pur pour être utilisé dans les procédés de production de PGN. La pureté élimine le besoin d'une réaction ou d'une distillation supplémentaire de nitrate de glycidyle, évitant ainsi les procédés de purification dangereux et coteux utilisés avec 5 les autres procédés au nitrate de glycidyle pour obtenir un produit de pureté suffisante pour la production de PGN.
La production de nitrate de glycidyle utilisant le procédé de la présente invention fournit également une efficacité améliorée par rapport aux autres procédés de 10 production de nitrate de glycidyle. On a trouvé que le procédé continu de la présente invention fournit un rendement de nitration élevé inattendu d'au moins environ 50 % et aussi élevé qu'environ 90 %, comparativement au rendement de nitration de 50 à 60 % typiquement rencontré 15 dans les procédés de production en discontinu. On suppose que les cinétiques visées du procédé continu ont un effet sur le rendement de nitration accru obtenu en utilisant le procédé de production de la présente invention.
La production de nitrate de glycidyle utilisant le 20 procédé de la présente invention est également un procédé propre pour l'environnement. Les déchets sont aptes à être éliminés et peuvent être traités en utilisant des installations de traitement d'eaux résiduaires connues. En outre, le solvant utilisé dans le procédé ne crée pas un 25 sous-produit résiduaire indésiré car le solvant et le nitrate de glycidyle peuvent être séparés des autres produits de réaction et amenés au procédé de PGN pour une réaction de polymérisation. Le solvant est nécessaire dans la réaction de polymérisation pour obtenir les cinétiques 30 et les viscosités souhaitées. Le solvant extrait du procédé PGN peut ensuite être recyclé pour être utilisé dans le procédé au nitrate de glycidyle de la présente invention.
Le procédé de la présente invention réduit les cots associés à la production de nitrate de glycidyle de 35 nombreuses façons. Les réactifs utilisés dans le procédé 8 2851770 sont relativement peu coteux et facilement disponibles industriellement. La nature continue du procédé réduit les cots de mise en oeuvre et l'appareillage classique utilisé dans le procédé élimine le besoin d'appareillage de 5 traitement sophistiqué et coteux. En particulier, la présente invention peut être facilement mise en oeuvre dans un dispositif de nitration industriel comme celui produit par la société Biazzi S.A. (Montreux, Suisse). L'absence de courants résiduaires dangereux par le procédé de 10 l'invention supprime le besoin et le cot d'appareillage de traitement de produits résiduaires ou de techniques d'élimination de rejets coteuses. En outre, étant donné que les réactions utilisées dans le présent procédé peuvent apparaître à des températures se situant entre environ 0 C 15 et environ 250 C, les cots de l'appareillage de réaction à basse température nécessaires par d'autres procédés de production au nitrate de glycidyle sont supprimés.
Ainsi, divers facteurs rendent le procédé de la présente invention plus viable pour la production de 20 nitrate de glycidyle que les procédés de production classiques, y compris, mais de façon non limitée la nature continue du procédé, la sécurité intrinsèque associée au procédé, les cots de production réduits du procédé, les rendements de nitration accrus associés au procédé, les 25 économies thermiques réalisées avec le procédé et la pureté améliorée du nitrate de glycidyle produit par le procédé, qui permet au nitrate de glycidyle d'être utilisé dans un procédé de production de PGN sans autre purification.
L'invention a pour but un procédé de production de 30 nitrate de glycidyle consistant à faire réagir de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine et à faire réagir le premier produit avec un produit caustique pour produire du nitrate de glycidyle et des sous-produits.
Selon des modes de réalisation avantageux de l'invention, l'invention présente les caractéristiques ciaprès, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles: - la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine comprend la production de dinitroglycérine, d'acide nitrique et d'eau; - la réaction de la glycérine et de l'acide 10 nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine comprend la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire de la 1,3- dinitroglycérine; - la réaction du premier produit avec un produit caustique comprend la réaction du premier produit avec de 15 l'hydroxyde de sodium; - la réaction du premier produit avec un produit caustique comprend la réaction du premier produit avec une solution d'hydroxyde de sodium; - le procédé comprend, en outre, la séparation du 20 nitrate de glycidyle des sous-produits; - le procédé comprend, en outre, la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique en présence d'un solvant et la réaction du premier produit avec un produit caustique en présence du solvant; - la réaction du premier produit avec un produit caustique en présence du solvant comprend la réaction du premier produit avec le produit caustique en présence de dichlorométhane; - le procédé comprend, en outre, la neutralisation 30 de l'acide nitrique dans le premier produit avec un produit caustique; - le procédé comprend, en outre, la séparation du nitrate de glycidyle des sous-produits et la polymérisation du nitrate de glycidyle pour produire du poly(nitrate de 35 glycidyle) ; - le procédé comprend, en outre, la mise en oeuvre du procédé d'une façon essentiellement continue; - la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprend la mise 5 en oeuvre de la réaction à une température se situant dans la gamme d'environ O0 C à environ 250 C; - la réaction du premier produit avec un produit caustique pour produire du nitrate de glycidyle et des sous-produits comprend la production de nitrate de 10 glycidyle et d'eau, d'hydroxyde de sodium et de nitrate de sodium; - le procédé comprend, en outre, l'élimination de l'eau et du nitrate de sodium - l'élimination de l'eau et du nitrate de sodium 15 consiste à : amener le nitrate de glycidyle, l'eau, l'hydroxyde de sodium et le nitrate de sodium dans une colonne de séparation; et éliminer l'eau et le nitrate de sodium dans la 20 colonne de séparation pour former un courant de saumure et un deuxième produit; - le courant de saumure comprend le nitrate de sodium et l'eau éliminée; - l'élimination de l'eau et du nitrate de sodium 25 dans la colonne de séparation pour former un courant de saumure et un second produit consiste à éliminer l'eau et le nitrate de sodium dans la colonne de séparation pour former un courant de saumure et de l'acide nitrique, de la dinitroglycérine et du nitrate de sodium; - la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine consiste à : amener la glycérine à un premier récipient de réaction; amener l'acide nitrique au premier récipient de réaction; et faire réagir la glycérine et l'acide nitrique dans le premier récipient de réaction; - l'amenée de glycérine et d'acide nitrique à un premier récipient de réaction consiste à amener la glycérine et l'acide nitrique au premier récipient de réaction à environ 50 C; - le procédé comprend, en outre le retrait d'au moins une partie de la dinitroglycérine et de l'acide nitrique du premier récipient de réaction; l'amenée d'hydroxyde de sodium et de la partie retirée de dinitroglycérine et d'acide nitrique à un 15 deuxième récipient de réaction; le retrait de l'acide nitrique, de dinitroglycérine, d'eau et de nitrate de sodium à partir du deuxième récipient de réaction; la séparation de la dinitroglycérine de l'eau; l'amenée d'hydroxyde de sodium et de dinitroglycérine séparée à un troisième récipient de réaction; et le retrait de nitrate de glycidyle et des sousproduits du troisième récipient de réaction; _ le procédé comprend, en outre, l'amenée de dichlorométhane au deuxième récipient de réaction; - l'amenée d'hydroxyde de sodium et de la partie retirée de dinitroglycérine et d'acide nitrique à un deuxième récipient de réaction comprend l'amenée 30 d'hydroxyde de sodium et de la partie retirée de dinitroglycérine et d'acide nitrique au deuxième récipient de réaction à environ 5 C; - l'amenée d'hydroxyde de sodium et de dinitroglycérine séparée à un troisième récipient de 35 réaction comprend l'amenée de l'hydroxyde de sodium et de la dinitroglycérine séparée au troisième récipient de réaction à environ 50 C. L'invention a aussi pour objet - un ensemble de production de nitrate de glycidyle, comprenant: un premier récipient de réaction pour faire réagir la glycérine et l'acide nitrique pour produire de la dinitroglycérine, le premier récipient de réaction comprenant une 10 admission pour recevoir la glycérine et l'acide nitrique et une sortie pour retirer un premier produit du premier récipient de réaction; un deuxième récipient de réaction pour faire réagir de l'hydroxyde de sodium avec le premier produit 15 pour produire un second produit, le second produit comprenant du nitrate de glycidyle, le deuxième récipient de réaction comprenant une deuxième entrée pour recevoir de l'hydroxyde de sodium et le premier produit à partir de la sortie du premier 20 récipient de réaction et une deuxième sortie pour retirer le deuxième produit du deuxième récipient de réaction; et un appareil de séparation pour recevoir le deuxième produit et séparer la dinitroglycérine du deuxième produit, l'appareil de séparation comprenant une entrée 25 pour recevoir le deuxième produit, une sortie pour retirer la dinitroglycérine séparée et un courant résiduaire pour retirer les produits séparés de la dinitroglycérine de l'appareil de séparation; - un ensemble dans lequel l'appareil de séparation 30 est une colonne de séparation, un dispositif de décantation, une centrifugeuse, un déversoir, un séparateur statique et un dispositif à godets; - un ensemble comprenant, en outre, un mécanisme d'agitation pour mélanger les contenus d'au moins l'un du premier récipient de réaction et du deuxième récipient de réaction; - un ensemble comprenant en outre une colonne de séparation pour recevoir le 5 deuxième produit et séparer la dinitroglycérine du deuxième produit, la colonne de séparation comprenant une entrée de colonne pour recevoir le deuxième produit, une sortie de colonne pour retirer la dinitroglycérine séparée et un courant résiduaire de colonne pour retirer les produits 10 séparés de la dinitroglycérine de la colonne de séparation; un troisième récipient de réaction pour faire réagir l'hydroxyde de sodium et la dinitroglycérine séparée, le troisième récipient de réaction comprenant une 15 troisième admission pour recevoir l'hydroxyde de sodium et la dinitroglycérine séparée et une troisième sortie pour retirer un troisième produit; et une unité de séparation pour recevoir le troisième produit et séparer le nitrate de glycidyle du 20 troisième produit, l'unité de séparation comprenant une entrée d'unité de séparation pour recevoir le troisième produit, une sortie d'unité de séparation pour recevoir le nitrate de glycidyle séparé de l'unité de séparation et un courant résiduaire d'unité de séparation pour retirer les 25 produits séparés du nitrate de glycidyle de l'unité de séparation; - un ensemble dans lequel l'unité de séparation comprend: une première colonne de séparation, la première 30 colonne de séparation comprenant une première entrée pour recevoir le troisième produit, une première sortie pour retirer un produit séparé de la colonne de séparation et un premier courant résiduaire; et une deuxième colonne de séparation, la deuxième 35 colonne de séparation comprenant une deuxième entrée pour recevoir le produit séparé de la première sortie, une troisième admission pour recevoir la solution de chlorure de sodium, une deuxième sortie pour retirer le nitrate de glycidyle séparé et un deuxième courant résiduaire.
Divers avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée ci-après faite en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un schéma de mise en oeuvre d'un procédé de production de nitrate de glycidyle selon un mode 10 de réalisation de la présente invention; la figure 2 représente un schéma de mise en òuvre d'un procédé de production de nitrate de glycidyle modélisé représenté sur la figure 1 ayant des courants de réactifs et de produits comme indiqué au tableau I; la figure 3 représente un schéma de mise en òuvre d'un procédé de production de nitrate de glycidyle selon un autre mode de réalisation de la présente invention; la figure 4 représente un schéma de mise en òuvre d'un procédé de production de nitrate de glycidyle modélisé 20 représenté sur la figure 3 ayant des courants de réactifs et de produits comme indiqué au tableau II; et la figure 5 représente un schéma synoptique du procédé de la présente invention dans un procédé de production de PGN industriel.
La présente invention se rapporte à la production de nitrate de glycidyle ou "glyn" à partir de glycérine, d'acide nitrique et d'un produit caustique en utilisant un procédé de production en continu. En utilisant le procédé de la présente invention, on peut produire en continu du 30 nitrate de glycidyle en utilisant un appareillage de traitement chimique classique. Par exemple, le procédé peut être mis en oeuvre dans des installations de traitement d'esters nitrates classiques sans avoir à construire de nouvelles installations. Les réactifs utilisés pour 35 fabriquer le nitrate de glycidyle selon la présente 1 5 2851770 invention sont facilement disponibles sur le marché et sont relativement peu coteux. En outre, la nature continue du procédé réduit les cots de mise en oeuvre associés à la production de nitrate de glycidyle. Par conséquent, le 5 procédé continu de la présente invention est moins coteux que les autres procédés utilisés pour produire du nitrate de glycidyle. Le procédé de la présente invention fournit également un procédé sr pour produire du nitrate de glycidyle tout en réduisant les risques de réaction 10 nuisibles par les produits et d'autres produits chimiques intermédiaires produits lors du procédé. En outre, le procédé de la présente invention est plus efficace dans la production de nitrate de glycidyle que d'autres procédés et les produits résiduaires produits par le procédé sont aptes 15 à être éliminés en supprimant le besoin de procédés de traitement de produits résiduaires.
On a trouvé que le nitrate de glycidyle peut être produit à partir de glycérine, d'acide nitrique et d'un produit caustique comme, par exemple, de l'hydroxyde de 20 sodium (NaOH) dans un système de réaction à une seule passe. La production de nitrate de glycidyle à partir de ces produits chimiques se déroule comme suit HO OH 0F2NO ON02 02NO 1H HNO3/CH2CI2 l 30% NaOH O
OH LOHJ
Glycérine Esters nitrates mixtes Nitrate à prédominance 1,3-DNG de glycidyle Comme indiqué plus haut, la glycérine est amenée à réagir avec de l'acide nitrique (HNO3) pour former des esters nitrates mixtes et, de façon prédominante, de la 35 1,3- dinitroglycérine (1,3-DNG). Le mode continu de la présente invention produit presque totalement un isomère souhaité de 1,3-DNG plutôt que la répartition statistique d'isomères qui est obtenue lorsque la réaction est mise en oeuvre selon un mode discontinu. La réaction de la 1,3-DNG 5 avec de l'hydroxyde de sodium (NaOH) produit du nitrate de glycidyle.
La production de nitrate de glycidyle sur la base de cette chimie peut être réalisée selon une réaction continue ou un système de traitement. L'amenée des produits 10 chimiques à un système de réaction à une seule passe, à savoir le produit souhaité - le nitrate de glycidyle -, peut être obtenue sous la forme d'un courant de produit à partir du système. Le nitrate de glycidyle produit par le procédé peut être facilement polymérisé en PGN sans le 15 besoin d'une distillation ou de réactions supplémentaires avec une purification ultérieure. On a représenté sur la figure 1 un schéma de mise en oeuvre illustrant un
système de traitement à titre d'exemple pour réaliser la présente invention. Dans le procédé, les 20 réactifs (la glycérine, l'acide nitrique et le produit caustique) sont mélangés dans des récipients de réaction et les produits résultants sont séparés. Plus particulièrement, le système 100 du procédé comprend un premier récipient de réaction 120, un deuxième récipient de 25 réaction 125 et un appareil de séparation 130. On peut utiliser de façon facultative un mécanisme d'agitation 122 dans le premier récipient de réaction 120 et le deuxième récipient de réaction 125 pour aider au mélange de tous les réactifs ou produits dans le récipient de réaction 30 respectif. Les récipients de réaction peuvent être constitués de n'importe quel type de récipient de réaction destiné à être utilisé dans un procédé de production en continu de produits chimiques comme un récipient de réaction à trop plein en continu. Les récipients de 35 réaction peuvent être conçus pour fournir une durée de séjour souhaitée et pour éliminer la chaleur engendrée pendant la réaction d'obtention de produit caustique. A titre d'exemple seulement, on peut utiliser un dispositif de nitration comme récipient de réaction. L'appareil de 5 séparation 130 peut comprendre n'importe quel type d'appareil de séparation qui est utilisé pour séparer un matériau organique d'un matériau non organique comme un appareil de séparation dynamique ou statique. A des fins d'exemple seulement, l'appareil de séparation 130 peut être 10 une colonne, un dispositif de décantation, une centrifugeuse, des cuves à déversoir, un séparateur statique ou un dispositif à godets. La disposition exacte des récipients de réaction 120 et 125 et de l'appareil de séparation 130 n'est pas critique pour la mise en oeuvre de 15 la présente invention.
Le premier récipient de réaction 120 est, de préférence, un dispositif de nitration comme un dispositif de nitration Biazzi classique, connu dans la technique. La glycérine 101, l'acide nitrique 102 et l'air 103 peuvent 20 être amenés au premier récipient de réaction 120 et mélangés pour favoriser une réaction. La réaction peut être réalisée à une température se situant dans la gamme d'environ O' C à environ 250 C et est réalisée, de préférence, à environ 50 C. Le mécanisme d'agitation 25 122 peut être utilisé pour mélanger les réactifs amenés au premier récipient de réaction 120 pour favoriser les réactions dans celui-ci. La glycérine 101 et l'acide nitrique 102 amenés au premier récipient de réaction 120 peuvent réagir pour former de la 1,3-dinitroglycérine 30 et de l'eau. Pour améliorer la sécurité, l'acide nitrique 102 peut être amené au premier récipient de réaction 120 avec un solvant comme du dichlorométhane ou du dichloréthane. L'air 103 peut être utilisé pour purger No. qui, autrement, pourrait provoquer une réaction explosive à 35 partir du premier récipient de réaction, par l'intermédiaire d'un évent 104. Lorsqu'il est combiné avec l'acide nitrique 102 et la glycérine 101, le solvant dilue le glyn ester nitrique monomère énergétique, améliorant ainsi la sécurité du procédé de réaction. Cependant, ce 5 solvant n'est pas critique pour la mise en oeuvre du procédé de la présente invention. Un courant de produit 105 quittant le premier récipient de réaction 120 peut comprendre de la 1,3- dinitroglycérine et de l'eau formée par la réaction dans le premier récipient de 10 réaction 120 ainsi que de l'acide nitrique n'ayant pas réagi. Le courant de produit 105 sortant du premier récipient de réaction 120 peut également comprendre du dichlorométhane si un solvant est utilisé pour améliorer la sécurité du système.
Le courant de produit 105 est amené à un deuxième récipient de réaction 125 avec une solution d'hydroxyde de sodium (NaOH) 106. La solution d'hydroxyde de sodium 106 peut être une solution ayant approximativement 25 à 30 % de NaOH. Le courant de produit 105 et la solution 20 d'hydroxyde de sodium 106 peuvent être mélangés dans le deuxième récipient de réaction 125 par le mécanisme d'agitation 122 pour aider à favoriser la réaction des composants dans le deuxième récipient de réaction 125. La réaction peut être mise en òuvre à une température se 25 situant dans la gamme d'environ O' C à environ 250 C et est, de préférence, réalisée à environ 240 C. La solution d'hydroxyde de sodium 106 réagit avec le courant de produit 105 pour produire du nitrate de glycidyle. L'acide nitrique et la dinitroglycérine dans le courant de produit 105 sont 30 neutralisés par la solution d'hydroxyde de sodium 106 et transformés en nitrate de glycidyle.
Un deuxième courant de produit 107 quittant le deuxième récipient de réaction 125 est éventuellement combiné avec un deuxième courant de solvant 108 de 35 dichlorométhane pour former un courant de produit 109, qui est amené à l'appareil de séparation 130 pour séparer le nitrate de glycidyle du deuxième courant de produit 107.
L'appareil de séparation 130 comme un dispositif de décantation sépare le nitrate de glycidyle et le 5 dichlorométhane des autres composants du deuxième courant de produit 107, ce qui conduit à un courant de produit final 111 de nitrate de glycidyle mélangé avec du dichlorométhane et un courant résiduaire de saumure 110.
On a représenté sur la figure 3 un schéma de mise en 10 oeuvre illustrant un autre mode de réalisation de l'appareillage de traitement et des courants de composants pouvant être utilisés pour réaliser le procédé de la présente invention. Le système illustré 300 comprend trois récipients de réaction, trois colonnes de séparation et 15 divers réactifs et courants de produits. Il faut comprendre que d'autres configurations d'appareillage de traitement peuvent être utilisées à la place des systèmes 100 ou 300 pour mettre en òuvre les divers modes de réalisation de la présente invention.
Les récipients de réaction du système 300 comportent un premier récipient de réaction 320, un deuxième récipient de réaction 325 et un troisième récipient de réaction 335.
Les récipients de réaction classiques, comme des récipients de réaction à trop plein en continu, peuvent être utilisés 25 avec la présente invention. Chacun des récipients de réaction peut comprendre un mécanisme d'agitation 322 comme celui utilisé avec les procédés de production de produits chimiques pour agiter ou mélanger les réactifs dans un récipient de réaction respectif.
Les colonnes de séparation illustrées pour être utilisées avec le système 300 comprennent une première colonne de séparation 330, une deuxième colonne de séparation 340 et une troisième colonne de séparation 345.
Les colonnes de séparation utilisées pour mettre en oeuvre 35 les divers modes de réalisation de la présente invention 2851770 peuvent comporter n'importe quel type de colonne d'entraînement ou de séparation utilisé pour séparer des composants chimiques.
La glycérine, l'acide nitrique et un produit caustique 5 sont combinés dans le système 300 pour produire du nitrate de glycidyle. La glycérine 301 et l'acide nitrique 304 peuvent être combinés dans le premier récipient de réaction 320. La réaction peut être mise en oeuvre à une température se situant dans la gamme d'environ O' C à 10 environ 250 C et est, de préférence, mise en oeuvre à environ 50 C. Pour améliorer la sécurité, un solvant 302, comme du dichlorométhane ou du dichloroéthane, peut être ajouté au premier récipient de réaction 320 avec la glycérine 301 et l'acide nitrique 304. L'utilisation du 15 solvant 302 dilue le glyn ester nitrate monomère énergétique produit par la combinaison de glycérine 301 avec l'acide nitrique 304, améliorant ainsi la sécurité du système 300. Alors que le solvant 302 peut améliorer la sécurité, le solvant 302 n'est pas critique quant à la mise 20 en òuvre de la présente invention. De l'air 303 peut également être amené au premier récipient de réaction 320 pour aider à la mise en oeuvre des réactions et éliminer les gaz indésirés. Un évent 305 dans le premier récipient de réaction peut permettre aux fumées et aux gaz accumulés 25 résultant d'une quelconque réaction de s'échapper du premier récipient de réaction 320. A titre d'exemple, l'évent 305 peut permettre l'échappement d'air, de dichlorométhane et d'acide nitrique. On peut utiliser éventuellement un mécanisme d'agitation 322 pour assurer 30 que les réactifs ajoutés dans le premier récipient de réaction 320 soient mélangés à fond.
Un courant de produit 306 à partir du premier récipient de réaction 320 est amené à un deuxième récipient de réaction 325. Le courant de produit 306 comprend des 35 produits à partir de réactions se produisant dans le premier récipient de réaction 320 comprenant de la dinitroglycérine, de l'acide nitrique et de l'eau. Si un solvant 302 est ajouté au premier récipient de réaction 320, une certaine quantité de solvant 302 peut également 5 passer au deuxième récipient de réaction 325 dans le courant de produit 306. En outre, on ajoute au courant de produit 306 un produit caustique 308 dans le deuxième récipient de réaction 325. Le courant de produit 306 et le produit caustique 308 sont tous deux amenés au deuxième 10 récipient de réaction 325, à une température d'environ C, et sont mélangés à une température d'environ 50 C. Le produit caustique 308 utilisé dans le procédé de la présente invention est, de préférence, de l'hydroxyde de sodium (NaOH). Du solvant supplémentaire 307 peut également 15 être ajouté au deuxième récipient de réaction 325 pour améliorer la sécurité et réduire les chances d'apparition d'un événement catastrophique d aux réactions énergétiques associées au procédé de nitration. Cependant, le solvant 307 n'est pas critique quant à la mise en oeuvre de la 20 présente invention. On peut utiliser éventuellement un mécanisme d'agitation 322 pour assurer que les réactifs ajoutés dans le deuxième récipient de réaction 325 soient mélangés à fond.
Un courant de produit 309 à partir du deuxième 25 récipient de réaction 325 est dirigé vers une première colonne de séparation 330. Le courant de produit 309 peut comprendre du dichlorométhane, de l'acide nitrique, de la dinitroglycérine, de l'eau et du nitrate de sodium. Des parties de l'eau et du nitrate de sodium dans le courant de 30 produit 309 sont séparées dans la première colonne de séparation 330 et sont déchargées sous la forme d'une saumure 310 ou d'un courant résiduaire. Un courant de produit 311 à partir de la première colonne de séparation 330 est amené à un troisième récipient de réaction 335. 35 Le courant de produit 311 est amené à réagir avec un produit caustique 312, comme de l'hydroxyde de sodium, dans le troisième récipient de réaction 335. Le courant de produit 311 et le produit caustique 312 sont amenés au 5 troisième récipient de réaction 335 à une température d'environ 5 C. Le courant de produit 311 peut comprendre de l'acide nitrique, de la dinitroglycérine et du nitrate de sodium. La réaction avec le produit caustique 312 peut être réalisée à une température se situant dans la gamme 10 d'environ O' C à environ 250 C et est, de préférence, réalisée à environ 240 C. Si un solvant 302 est utilisé précédemment dans le procédé, le courant de produit 311 comprendra également le solvant 302. La réaction entre le courant de produit 311 et le produit caustique 312 dans 15 le troisième récipient de réaction 335 produit un courant de produit 313 comprenant de l'eau, de l'hydroxyde de sodium, du nitrate de glycidyle, du nitrate de sodium, du chlorure de sodium et un solvant 302 si le solvant 302 est utilisé précédemment dans le procédé.
Le courant de produit 313 est amené à une deuxième colonne de séparation 340 pour éliminer l'eau, l'hydroxyde de sodium et le nitrate de sodium du courant de produit 313. La saumure 314 est retirée sous la forme de produits de queue à partir de la deuxième colonne de séparation 340. 25 Un courant de produit 315 à partir de la deuxième colonne de séparation 340 est amené à une troisième colonne de séparation 345 pour retirer le produit souhaité, le nitrate de glycidyle.
Le courant de produit 315 comprend, de façon typique, 30 du nitrate de glycidyle et du nitrate de sodium. Si on utilise un solvant 302 dans le procédé, le courant de produit 315 comprend également un solvant 302. En plus d'amener le courant de produit 315 à la troisième colonne de séparation 345, on ajoute du chlorure de sodium 35 316 (NaCl) à la troisième colonne de séparation 345 sous la forme d'une solution. L'addition de chlorure de sodium 316 en solution élimine le nitrate de sodium du courant de produit 315. Les courants résultants sortant de la troisième colonne de séparation 345 comprennent la saumure 5 317 et un courant de produit final 318. La saumure 317 comprend du chlorure de sodium 316 en solution et du nitrate de sodium entraîné à partir du courant de produit 315. Le courant de produit final 318 comprend le produit final souhaité, à savoir le nitrate de glycidyle, et un 10 solvant 302 si un solvant 302 est utilisé dans le procédé.
Les réactions dans le procédé de la présente invention peuvent être mises en òuvre à des températures comprises entre 0 C et 250 C. A titre d'exemple, la température de la réaction réalisée dans le dispositif de nitration peut 15 être basse, comme d'environ 5 C, alors que la température dans laquelle la réaction pour rendre caustique est réalisée, est d'environ 25 C. Contrairement aux autres procédés de production de nitrate de glycidyle, des températures extrêmement basses ne sont pas nécessaires 20 pour le procédé de l'invention. Ainsi, les cots associés au maintien de températures extrêmement basses sont supprimés, ce qui rend le procédé de l'invention plus économique à mettre en oeuvre que les autres procédés.
Le nitrate de glycidyle peut être obtenu à partir de 25 l'interaction de réactifs chimiques, la glycérine, l'acide nitrique et un produit caustique, en utilisant les procédés de production en continu représentés sur les figures 1 et 3 qui sont mis en oeuvre à une température d'environ 50 C. Comme représenté sur la figure 3, la combinaison de 30 glycérine 301, d'acide nitrique 304 et de solvant 302 dans le premier récipient de réaction 320 à environ 50 C conduit à la production d'esters nitrates mixtes renfermant, de façon prédominante, de la 1,3dinitroglycérine. Les esters nitrates mixtes sont 35 transférés avec d'autres sous-produits de la réaction et les réactifs n'ayant pas réagi au deuxième récipient de réaction 325 par l'intermédiaire du courant de produit 306.
L'addition de produit caustique 308, comme de l'hydroxyde de sodium, au deuxième récipient de réaction 325 avec le 5 courant de produit 306, neutralise la plupart de l'acide nitrique 304 dans le courant de produit 306 en produisant du nitrate de sodium et de l'eau. De préférence, le produit caustique 308 peut être introduit sous la forme de solution comme une solution renfermant entre environ 25 et 10 30 % d'hydroxyde de sodium.
Le nitrate de sodium et l'eau provenant du deuxième récipient de réaction 325 avec le courant de produit 309 peuvent être séparés de la dinitroglycérine et du dichlorométhane dans le courant de produit 309 en utilisant 15 la première colonne de séparation 330. La saumure 310 séparée de la première colonne de séparation 330 renferme de l'eau et du nitrate de sodium résultant des réactions des réactifs dans le premier récipient de réaction 320 et le deuxième récipient de réaction 325. Le 20 courant de produit résultant 311 à partir de la première colonne de séparation 330 est amené au troisième récipient de réaction 335 et comprend de la dinitroglycérine avec une certaine quantité d'acide nitrique n'ayant pas réagi, du nitrate de sodium et du dichlorométhane. Du produit 25 caustique supplémentaire 312, de préférence sous la forme d'une solution renfermant entre environ 25 et 30 % d'hydroxyde de sodium, est également ajouté au troisième récipient de réaction 335 pour transformer la dinitroglycérine amenée comme un courant de produit 311 en 30 eau, nitrate de glycidyle et nitrate de sodium. L'eau, l'hydroxyde de sodium et une certaine quantité de nitrate de sodium résultant de la réaction dans le troisième récipient de réaction 335 peuvent être éliminés sous la forme de la saumure 314 à partir du courant de produit 35 313 en utilisant la deuxième colonne de séparation 340. Le nitrate de glycidyle et le dichlorométhane dans le courant de produit 315 peuvent être séparés de n'importe quel nitrate de sodium restant en utilisant la troisième colonne de séparation 345 et l'addition de chlorure de sodium en 5 solution. Le chlorure de sodium entraîne le nitrate de sodium du produit souhaité et est purgé du procédé sous la forme de la saumure 317. Le courant de produit final résultant 318 comprend du nitrate de glycidyle et du dichlorométhane prêts pour être utilisés dans un procédé de 10 production de PGN.
Le procédé de la présente invention présente de nombreux avantages par rapport aux autres procédés de production de nitrate de 'lycidyle. Un avantage du procédé de l'invention est le rendement de nitration accru par 15 rapport aux procédés de production précédents en discontinu. Le rendement de nitration du procédé de l'invention est d'au moins environ 80 % et est aussi élevé qu'environ 90 %, ce qui est inattendu comparativement au taux de nitration de 50 à 60 % rencontré avec les réactions 20 en discontinu. On suppose que les cinétiques de réaction améliorées du procédé en continu conduisent à l'augmentation de nitration rencontrée avec ce procédé. De plus, on observe une sélectivité élevée de façon surprenante de la réaction dans le mode en continu. Le mode 25 en continu produit presque essentiellement un seul isomère de 1,3-DNG, alors que le procédé en mode discontinu produit une répartition statistique d'isomères.
La production de nitrate de glycidyle à partir de glycérine, d'acide nitrique et de produit caustique selon 30 le procédé de la présente invention réduit également les produits résiduaires dangereux. L'addition de produit caustique 308 au système 300 aide à éliminer les esters nitrates nuisibles qui sont souvent rencontrés dans d'autres procédés de production de nitrate de glycidyle. 35 Sans la présence des esters nitrates, les courants de produits résiduaires créés dans le présent procédé sont des produits résiduaires aqueux aptes à être éliminés. En d'autres termes, les courants de saumure peuvent être traités dans des installations de traitement d'eaux 5 résiduaires classiques, ce qui supprime n'importe quel besoin de procédés de traitement de produits résiduaires supplémentaires spécialisés et d'appareillages et ce qui réduit les cots de mise en oeuvre globaux du procédé.
On a également observé que le nitrate de glycidyle 10 n'est pas stable dans le produit caustique et la saumure, si bien que l'ester nitrate se décompose au cours du temps.
Par conséquent, le produit caustique et la saumure peuvent être chauffés comme jusqu'à approximativement 65 C pour éliminer les esters nitrates. Une fois que les esters 15 nitrates ont été éliminés, la solution peut être neutralisée avec un acide peu coteux et traitée dans des installations de traitement d'eaux résiduaires classiques.
Une autre caractéristique remarquable du procédé de la présente invention est que l'appareillage de traitement en 20 continu classique peut être utilisé pour produire du nitrate de glycidyle. Contrairement aux autres procédés au nitrate de glycidyle, des réacteurs et un appareillage spécialisé ne sont pas nécessaires pour mettre en oeuvre le procédé de l'invention. A la place, une installation de 25 production de nitrate de glycidyle peut être fabriquée à partir d'un appareillage facilement disponible dans l'industrie. En outre, le procédé de la présente invention peut être adapté pour fonctionner avec une installation de production classique comme avec un dispositif de nitration 30 Biazzi.
La nature continue du procédé et l'utilisation de l'appareillage de production de produits chimiques courants permettent au procédé d'être modulé pour obtenir les niveaux de production souhaités. Le procédé peut être 35 modulé en modifiant les quantités de réactifs et la 27 2851770 dimension de l'appareillage utilisé dans le procédé. Ainsi, le procédé peut être modulé pour satisfaire aux besoins d'une installation de production de PGN ou du marché.
La sécurité est également favorisée en utilisant le 5 procédé de la présente invention. Le nitrate de glycidyle résultant est suffisamment pur pour une polymérisation sans le besoin de procédés de distillation dangereux ou de purification, comme ceux utilisés avec d'autres procédés au nitrate de glycidyle. En outre, l'utilisation de 10 dichlorométhane comme solvant organique dans le procédé sert à diluer la 1,3dinitroglycérine intermédiaire énergétique ainsi que le glyn ester nitrate monomère, réduisant ainsi l'opportunité d'explosions durant la production du nitrate de glycidyle. Le dichlorométhane 15 solvant est également un produit utilisé dans la réaction de polymérisation de nitrate de glycidyle pour former du PGN. Ainsi, la présence du solvant avec le nitrate de glycidyle est avantageuse car il peut être amené directement au procédé de production de PGN sans une autre 20 réaction ou combinaison. En outre, le dichlorométhane retiré pendant un procédé de production de PGN peut être recyclé pour être utilisé dans le procédé de la présente invention, réduisant ainsi les besoins de traitement du produit résiduaire et les produits résiduaires organiques. 25 Les cots de production globaux utilisant le procédé de la présente invention peuvent être inférieurs aux cots de procédés de production de nitrate de glycidyle classiques. Les réactifs chimiques utilisés dans le procédé de l'invention sont relativement peu coteux, avec un cot 30 de réactif total inférieur à dix euros par livre de nitrate de glycidyle produit en termes de prix journalier. En outre, le présent procédé peut être mis en oeuvre à une température comprise entre 0 C et 250 C et, de préférence, à environ 50 C; ainsi, les températures extrêmes ne sont 35 pas impliquées et on évite des cots supplémentaires d'appareillage de refroidissement ou d'appareillage pour maintenir de basses températures pendant le procédé de production de nitrate de glycidyle. En outre, le cot de l'appareillage de production est réduit car l'appareillage 5 classique existant peut être utilisé plutôt qu'un appareillage spécialisé ou particulier. La nature continue du procédé réduit également les cots globaux de mise en oeuvre pour le procédé de production.
On a représenté sur la figure 5 un schéma synoptique 10 simplifié, illustrant une combinaison à titre d'exemple du procédé de la présente invention avec un procédé de production de PGN pour la production industrielle d'agents propulseurs, d'explosifs, d'agents de gazéification ou analogues. Divers produits chimiques et réactifs sont 15 amenés à un procédé de la présente invention 510 pour la production de nitrate de glycidyle. Les produits chimiques et les réactifs amenés peuvent comprendre de la glycérine 550, de l'acide nitrique 552, un produit caustique 554, un solvant 556, de l'air 558 et du chlorure de sodium 560. Les 20 courants de saumure produits par le procédé de la présente invention 510 peuvent être combinés comme un seul courant de produits résiduaires 590 qui peut être envoyé à une installation de traitement d'eaux résiduaires. Le courant de produit 580 à partir du procédé de la présente invention 25 510 comprend du nitrate de glycidyle. Pour des raisons de sécurité, le courant de produit 580 peut également comprendre un solvant 556, comme du dichlorométhane, qui peut également être utilisé dans le procédé de PGN 520. Le courant de produit 580 passe du procédé de la présente 30 invention 510 au procédé de PGN 520 pour la production des produits souhaités en utilisant le nitrate de glycidyle produit par le procédé de la présente invention 510. Un courant de recyclage de solvant 557 peut être amené du procédé de PGN 520 à l'entrée de solvant 556 pour le 29 2851770 procédé de la présente invention 510 afin de recycler et de conserver le solvant 556 utilisé dans les deux procédés.
Les modèles du procédé de la présente invention pour les systèmes de traitement représentés sur les figures 1 et 5 3 sont créés en utilisant un logiciel de simulation d'ordinateur ChemCadTm de Chemstations, Inc., (Houston, Texas) . Des illustrations de l'appareillage du procédé et les courants de produits et de réactifs pour les modèles sont représentés sur les figures 2 et 4. Le tableau I ci10 après comprend une liste des débits (en grammes par heure) des composants des divers réactifs et des courants de produits pour le procédé modélisé représenté sur la figure 2 et le tableau II ci-après comprend une liste des débits (en grammes par heure) des composants des divers réactifs 15 et courants de produits pour le procédé modélisé représenté sur la figure 4. Les tableaux I et II représentent également les températures des divers courants de produits et de réactifs pour les modèles de systèmes de traitement respectifs.
2851770 30o
TABLEAU I
Courant no. 103 104 105 Nom du courant Température 0 C g/h Glycérine Dichlorométhane Air Acide nitrique Dinitroglycérine Eau Hydroxyde de sodium Nitrate de glycidyle Nitrate de sodium glycérine 617 o o o o acide nitrique/ air dichlorométhane 20 3 014 427 Débits des composants 0 0 1 073 0 0 610 1 902 0 0 0 39 0 588 (g/h) o 153 610 5,83 o 3 470 o 1 052 1 220 279 évent produit o 0 0 0 o o o 0 0 0 0 0 0 Courant no. Nom du courant solution NaOH Température C 10 g/h 6 204 Glycérine 0 Dichlorométhane 0 Air 0 Acide nitrique 0 Dinitroglycérine 0 Eau 4 653 Hydroxyde de Sodium 1 551 Nitrate de glycidyle 0 Nitrate de sodium 0 produit dichlorométhane 976 1 594 Débits des composants (g/h) 0 0 920 1 594 0 0 0 0 366 0 317 0 696 0 558 0 1 817 0 31 110 Courant no. Nom du courant Température C g/h produit 11 268 Débits Glycérine 0 Dichlorométhane 2 514 Air 0 Acide nitrique 0 Dinitroglycérine 366 Eau 5 317 Hydroxyde de sodium 696 Nitrate de glycidyle 558 Nitrate de sodium 1 817 saumure 8 373 des composants o0 0 0 314 1 815 produit organique -19,7 2 896 (g/h) 2 463
TABLEAU
II
Courant no. 303 304 Nom du courant glycérine Température o C 5 g/h 617 Glycérine 617 Dichlorométhane 0 Air 0 Acide nitrique 0 Dinitroglycérine 0 Eau 0 Hydroxyde de sodium 0 Nitrate de glycidyle 0 Nitrate de sodium 0 Chlorure de Sodium 0 dichloro- air acide méthane nitrique 20 5 814 427 1 941 Débits des composants (g/h) 0 0 0 814 0 0 0 427 0 0 0 1 902 0 0 0 0 0 39 évent 889 o0 421 427 37 o0 o o
O
0 0 o o o o 0 0 0 32 2851770 Courant no. Nom du courant Température C g/h Glycérine 306 produit 2 910 307 308 dichlorométhane solution NaOH 10 259 2 158 Débits des composants (g/h)
O O
309 produit 327 o Dichlorométhane 393 Air 0 Acide nitrique 1 020 Dinitroglycérine 1 220 Eau 277 Hydroxyde de sodium 0 Nitrate de glycidyle 0 Nitrate de sodium 0 Chlorure de Sodium 0 o o o 1 513 1 513 o 1 220 2 081 o o 1 371 o o o o o o Courant no. Nom du courant Température o C g/h Glycérine 310 saumure 3 299 311 312 produit solution NaOH 15 2 028 976 Débits des composants (g/h) 0 0 313 produit 10 3 004 o Dichlorométhane 0Air 0 Acide nitrique 0 Dinitroglycérine 0 Eau 2 081 Hydroxyde de sodium 0 Nitrate de glycidyle 0 Nitrate de sodium 1 218 Chlorure de Sodium 0 Courant no. 314 o 1 220 o o o o o 0 683 o o 0 o 798 727 o 317 318 o o o o o Nom du courant Température C g/h Glycérine Dichlorométhane Air Acide nitrique Dinitroglycérine Eau Hydroxyde de sodium Nitrate de glycidyle Nitrate de sodium Chlorure de Sodium saumure produit solution produit p NaCl f.
10 15 -19,69 1 379 1 625 1 830 2 005 Débits des composants (g/h) 0 0 0 0 0 652 0 0 0 0 0 0 0 O O O0 O 0 O 0 805 0 1 647 1 647 roduit inal 15 1 450
D
D o 552 o o
798 175 o o o o 0 183 183
Claims (28)
1. Procédé de production de nitrate de glycidyle consistant à faire réagir de la glycérine et de l'acide 5 nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine et à faire réagir le premier produit avec un produit caustique pour produire du nitrate de glycidyle et des sous-produits.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine comprend la production de dinitroglycérine, d'acide nitrique et d'eau. 15
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine comprend la réaction de la glycérine et de 20 l'acide nitrique pour produire de la 1,3-dinitroglycérine.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications i à 3, caractérisé en ce que la réaction du premier produit avec un produit caustique comprend la réaction du premier 25 produit avec de l'hydroxyde de sodium.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la réaction du premier produit avec un produit caustique comprend la réaction du premier 30 produit avec une solution d'hydroxyde de sodium.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications l à 5, comprenant, en outre, la séparation du nitrate de glycidyle des sous-produits.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant, en outre, la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique en présence d'un solvant et la réaction du premier produit avec un produit caustique en présence du solvant.
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que la réaction du premier produit avec un produit caustique en présence du solvant comprend la réaction du 10 premier produit avec le produit caustique en présence de dichlorométhane.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant, en outre, la 15 neutralisation de l'acide nitrique dans le premier produit avec un produit caustique.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant, en outre, la séparation du nitrate de 20 glycidyle des sous-produits et la polymérisation du nitrate de glycidyle pour produire du poly(nitrate de glycidyle).
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant, en outre, la mise en oeuvre du procédé 25 d'une façon essentiellement continue.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit 30 comprend la mise en oeuvre de la réaction à une température se situant dans la gamme d'environ 0 C à environ 250 C.
13. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que la réaction du premier 35 produit avec un produit caustique pour produire du nitrate 36 2851770 de glycidyle et des sous-produits comprend la production de nitrate de glycidyle et d'eau, d'hydroxyde de sodium et de nitrate de sodium.
14. Procédé selon la revendication 13, comprenant, en outre, l'élimination de l'eau et du nitrate de sodium.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'élimination de l'eau et du nitrate de sodium 10 consiste à : amener le nitrate de glycidyle, l'eau, l'hydroxyde de sodium et le nitrate de sodium dans une colonne de séparation; et éliminer l'eau et le nitrate de sodium dans la 15 colonne de séparation pour former un courant de saumure et un deuxième produit.
16. Procédé selon la revendication 15, caractérisé en ce que le courant de saumure comprend le nitrate de sodium 20 et l'eau éliminée.
17. Procédé selon la revendication 15 ou 16, caractérisé en ce que l'élimination de l'eau et du nitrate de sodium dans la colonne de séparation pour former un 25 courant de saumure et un second produit consiste à éliminer l'eau et le nitrate de sodium dans la colonne de séparation pour former un courant de saumure et de l'acide nitrique, de la dinitroglycérine et du nitrate de sodium.
18. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réaction de la glycérine et de l'acide nitrique pour produire un premier produit comprenant de la dinitroglycérine consiste à : amener la glycérine à un premier récipient de 35 réaction; 3-7 amener l'acide nitrique au premier récipient de réaction; et faire réagir la glycérine et l'acide nitrique dans le premier récipient de réaction.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que l'amenée de glycérine et d'acide nitrique à un premier récipient de réaction consiste à amener la glycérine et l'acide nitrique au premier récipient de 10 réaction à environ 50 C.
20. Procédé selon la revendication 18 ou 19, comprenant, en outre: le retrait d'au moins une partie de la 15 dinitroglycérine et de l'acide nitrique du premier récipient de réaction; l'amenée d'hydroxyde de sodium et de la partie retirée de dinitroglycérine et d'acide nitrique à un deuxième récipient de réaction; le retrait de l'acide nitrique, de dinitroglycérine, d'eau et de nitrate de sodium à partir du deuxième récipient de réaction; la séparation de la dinitroglycérine de l'eau; l'amenée d'hydroxyde de sodium et de 25 dinitroglycérine séparée à un troisième récipient de réaction; et le retrait de nitrate de glycidyle et des sousproduits du troisième récipient de réaction.
21. Procédé selon la revendication 20, comprenant, en outre, l'amenée de dichlorométhane au deuxième récipient de réaction.
22. Procédé selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que l'amenée d'hydroxyde de sodium et de la partie retirée de dinitroglycérine et d'acide nitrique à un deuxième récipient de réaction comprend l'amenée 5 d'hydroxyde de sodium et de la partie retirée de dinitroglycérine et d'acide nitrique au deuxième récipient de réaction à environ 50 C.
23. Procédé selon l'une quelconque des revendications 10 20 à 22, caractérisé en ce que l'amenée d'hydroxyde de sodium et de dinitroglycérine séparée à un troisième récipient de réaction comprend l'amenée de l'hydroxyde de sodium et de la dinitroglycérine séparée au troisième récipient de réaction à environ 50 C.
24. Ensemble de production de nitrate de glycidyle, comprenant: un premier récipient de réaction (120, 320) pour faire réagir la glycérine (101, 301) et l'acide nitrique 20 (102, 304) pour produire de la dinitroglycérine, le premier récipient de réaction (120, 320) comprenant une admission pour recevoir la glycérine (101, 301) et l'acide nitrique (102, 304) et une sortie pour retirer un premier produit du premier récipient de réaction 25 (120, 320) ; un deuxième récipient de réaction (125, 325) pour faire réagir de l'hydroxyde de sodium avec le premier produit pour produire un second produit, le second produit comprenant du nitrate de glycidyle, le deuxième récipient de réaction (125, 325) comprenant une deuxième entrée pour recevoir de l'hydroxyde de sodium et le premier produit à partir de la sortie du premier récipient de réaction (120, 320) et une deuxième sortie pour retirer le deuxième produit du deuxième 35 récipient de réaction (125, 325) ; et un appareil de séparation (130, 330) pour recevoir le deuxième produit et séparer la dinitroglycérine du deuxième produit, l'appareil de séparation (130, 330) comprenant une entrée pour recevoir le deuxième produit, 5 une sortie pour retirer la dinitroglycérine séparée et un courant résiduaire pour retirer les produits séparés de la dinitroglycérine de l'appareil de séparation (130, 330).
25. Ensemble selon la revendication 24, caractérisé 10 en ce que l'appareil de séparation (130, 330) est une colonne de séparation (330, 340, 345), un dispositif de décantation, une centrifugeuse, un déversoir, un séparateur statique et un dispositif à godets.
26. Ensemble selon la revendication 24 ou 25, comprenant, en outre, un mécanisme d'agitation (122) pour mélanger les contenus d'au moins l'un du premier récipient de réaction (120, 320) et du deuxième récipient de réaction (125, 325).
27. Ensemble selon l'une quelconque des
revendications 24 à 26, comprenant en outre:
une colonne de séparation pour recevoir le deuxième produit et séparer la dinitroglycérine du deuxième 25 produit, la colonne de séparation comprenant une entrée de colonne pour recevoir le deuxième produit, une sortie de colonne pour retirer la dinitroglycérine séparée et un courant résiduaire de colonne pour retirer les produits séparés de la dinitroglycérine de la colonne de 30 séparation; un troisième récipient de réaction (335) pour faire réagir l'hydroxyde de sodium et la dinitroglycérine séparée, le troisième récipient de réaction (335) comprenant une troisième admission pour recevoir l'hydroxyde de sodium et la dinitroglycérine séparée et une troisième sortie pour retirer un troisième produit; et une unité de séparation (345) pour recevoir le troisième produit et séparer le nitrate de glycidyle du 5 troisième produit, l'unité de séparation (345) comprenant une entrée d'unité de séparation (345) pour recevoir le troisième produit, une sortie d'unité de séparation (345) pour retirer le nitrate de glycidyle séparé de l'unité de séparation (345) et un courant résiduaire d'unité de 10 séparation (345) pour retirer les produits séparés du nitrate de glycidyle de l'unité de séparation (345).
28. Ensemble selon la revendication 27, caractérisé en ce que l'unité de séparation (330, 340, 345) comprend: 15 une première colonne de séparation (330), la première colonne de séparation (330) comprenant une première entrée pour recevoir le troisième produit, une première sortie pour retirer un produit séparé de la première colonne de séparation (330) et un premier courant résiduaire; et une deuxième colonne de séparation (340), la deuxième colonne de séparation (340) comprenant une deuxième entrée pour recevoir le produit séparé de la première sortie, une troisième admission pour recevoir la solution de chlorure de sodium, une deuxième sortie pour 25 retirer le nitrate de glycidyle séparé et un deuxième courant résiduaire.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/340,167 US6870061B2 (en) | 2003-01-10 | 2003-01-10 | Continuous process and system for production of glycidyl nitrate from glycerin, nitric acid and caustic and conversion of glycidyl nitrate to poly(glycidyl nitrate) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2851770A1 true FR2851770A1 (fr) | 2004-09-03 |
| FR2851770B1 FR2851770B1 (fr) | 2007-08-03 |
Family
ID=31188249
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR0400105A Expired - Fee Related FR2851770B1 (fr) | 2003-01-10 | 2004-01-08 | Procede continu et ensemble pour la production de nitrate de glycidyle a partir de glycerine, d'acide nitrique et d'un produit caustique |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6870061B2 (fr) |
| JP (1) | JP2004238393A (fr) |
| FR (1) | FR2851770B1 (fr) |
| GB (1) | GB2398567B (fr) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10350672B4 (de) * | 2003-10-30 | 2009-10-29 | Südzucker Aktiengesellschaft | Verfahren zur Reduzierung des Kalkverbrauches bei der Zuckerrübensaft-Reinigung |
| US20070135380A1 (en) | 2005-08-12 | 2007-06-14 | Radiorx, Inc. | O-nitro compounds, pharmaceutical compositions thereof and uses thereof |
| CN101417966A (zh) * | 2007-10-25 | 2009-04-29 | 北京天擎化工有限责任公司 | 3-异噻唑啉酮衍生物的连续式生产方法 |
| US8471041B2 (en) * | 2010-02-09 | 2013-06-25 | Alliant Techsystems Inc. | Methods of synthesizing and isolating N-(bromoacetyl)-3,3-dinitroazetidine and a composition including the same |
| WO2014047319A1 (fr) * | 2012-09-20 | 2014-03-27 | M-I L.L.C. | Système de floculation, de mélange et de dispersion à base de pétrole |
| US10562873B1 (en) | 2018-12-07 | 2020-02-18 | Northrop Grumman Innovation Systems, Inc. | Methods of producing glycidyl nitrate |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5136062A (en) * | 1988-07-22 | 1992-08-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Preparation of epoxy nitrates |
| US5145974A (en) * | 1988-07-22 | 1992-09-08 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Preparation of nitratoalkyl-substituted cyclic esters |
| WO2001029111A1 (fr) * | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Alliant Techsystems Inc. | Polymerisation de nitrate de poly(glycidyle) a partir de nitrate de poly(glycidyle) de purete elevee, synthetise a partir de glycerol |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5120827A (en) | 1990-08-02 | 1992-06-09 | Thiokol Corporation | Process for producing improved poly(glycidyl nitrate) |
-
2003
- 2003-01-10 US US10/340,167 patent/US6870061B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2003-12-24 GB GB0330032A patent/GB2398567B/en not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-01-08 FR FR0400105A patent/FR2851770B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2004-01-13 JP JP2004005608A patent/JP2004238393A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5136062A (en) * | 1988-07-22 | 1992-08-04 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Preparation of epoxy nitrates |
| US5145974A (en) * | 1988-07-22 | 1992-09-08 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Preparation of nitratoalkyl-substituted cyclic esters |
| WO2001029111A1 (fr) * | 1999-10-19 | 2001-04-26 | Alliant Techsystems Inc. | Polymerisation de nitrate de poly(glycidyle) a partir de nitrate de poly(glycidyle) de purete elevee, synthetise a partir de glycerol |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040138481A1 (en) | 2004-07-15 |
| GB2398567B (en) | 2007-08-01 |
| FR2851770B1 (fr) | 2007-08-03 |
| GB0330032D0 (en) | 2004-01-28 |
| US6870061B2 (en) | 2005-03-22 |
| JP2004238393A (ja) | 2004-08-26 |
| GB2398567A (en) | 2004-08-25 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5554816B2 (ja) | グリセリンからジクロロプロパノールを調製する方法 | |
| EP2490998B1 (fr) | Procédé de récupération aval de nitroalcane par colonne à paroi de division | |
| JP3835871B2 (ja) | ベンジルアルコールの連続製造方法 | |
| FR2528417A1 (fr) | Procede de preparation de l'ethylene-glycol a partir d'une solution aqueuse d'oxyde d'ethylene, par extraction par du dioxyde de carbone et hydrolyse | |
| FR2862644A1 (fr) | Utilisation de ressources renouvelables | |
| JPWO2018079502A1 (ja) | ペンタメチレンジイソシアネートの製造方法 | |
| FR2868419A1 (fr) | Procede de fabrication de dichloropropanol | |
| FR2851770A1 (fr) | Procede continu et ensemble pour la production de nitrate de glycidyle a partir de glycerine, d'acide nitrique et d'un produit caustique | |
| US20100105951A1 (en) | Process for preparing diphenylmethanediamine | |
| JP4257890B2 (ja) | モノニトロトルエンの連続恒温製造方法 | |
| KR930012693A (ko) | 이소시아네이트의 제조 및 잔류물의 처리 방법 | |
| EP2534126B1 (fr) | Élimination des impuretés non aromatiques issues d'un procédé de nitration | |
| JPH10279539A (ja) | イソシアネート系分解対象化合物の分解回収方法およびその分解回収設備 | |
| JPS5835135A (ja) | フロログルシンの製造法 | |
| US4038321A (en) | Process for production of unsymmetrical dimethylhydrazine by nitrosation of dimethylamine and hydrogenation of the nitroso dimethylamine to the distillation of unsymmetrical dimethylhydrazine | |
| EP0359331A1 (fr) | Procédé continu pour la production de la dichlorohydrine | |
| US6191325B1 (en) | Recovering/recycling nitric acid from dinitration process streams comprising HNO3/dinitro compounds | |
| JPH0832667B2 (ja) | 炭酸ジメチルの精製法 | |
| KR20220071200A (ko) | 알칸설폰산의 제조 공정 | |
| EP0015802A1 (fr) | Procédé de purification du mercaptobenzothiazole | |
| US3784567A (en) | Method for producing derivatives of 6-hydroxy caproic acid | |
| JPH0694502B2 (ja) | ポリカ−ボネ−トの製造方法 | |
| WO2000069797A1 (fr) | Production de 1,1,1,2,3,3,3-heptafluoropropane | |
| WO1999008998A1 (fr) | Procede servant a preparer formamide | |
| EP0305288A1 (fr) | Procédé d'élimination du chlore |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |
Effective date: 20091030 |