RU2342351C2 - Rdx composition and method of its obtaining - Google Patents
Rdx composition and method of its obtaining Download PDFInfo
- Publication number
- RU2342351C2 RU2342351C2 RU2006119613/02A RU2006119613A RU2342351C2 RU 2342351 C2 RU2342351 C2 RU 2342351C2 RU 2006119613/02 A RU2006119613/02 A RU 2006119613/02A RU 2006119613 A RU2006119613 A RU 2006119613A RU 2342351 C2 RU2342351 C2 RU 2342351C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- solvent
- rdx
- explosive composition
- crystals
- composition according
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 25
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 24
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 100
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 70
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims abstract description 29
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims abstract description 5
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical group CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N N,N-Dimethylformamide Chemical compound CN(C)C=O ZMXDDKWLCZADIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N Dimethylsulphoxide Chemical compound CS(C)=O IAZDPXIOMUYVGZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000005474 detonation Methods 0.000 claims description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 claims description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 claims description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 9
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 8
- 239000003999 initiator Substances 0.000 description 5
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 4
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N Acetic anhydride Chemical compound CC(=O)OC(C)=O WFDIJRYMOXRFFG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 2
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005422 blasting Methods 0.000 description 2
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 description 2
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 description 2
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000006396 nitration reaction Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000007858 starting material Substances 0.000 description 2
- PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 2-(3-bromo-2-fluorophenyl)acetic acid Chemical compound OC(=O)CC1=CC=CC(Br)=C1F PAWQVTBBRAZDMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004438 BET method Methods 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 1
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009776 industrial production Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 150000002576 ketones Chemical class 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B23/00—Compositions characterised by non-explosive or non-thermic constituents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B21/00—Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying
- C06B21/0033—Shaping the mixture
- C06B21/0066—Shaping the mixture by granulation, e.g. flaking
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/18—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition
- C06B25/22—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being nitrocellulose present as 10% or more by weight of the total composition with a nitrated aromatic compound
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C5/00—Fuses, e.g. fuse cords
- C06C5/04—Detonating fuses
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Настоящее изобретение относится в целом к взрывчатым веществам и способам получения таких взрывчатых веществ.The present invention relates generally to explosives and methods for producing such explosives.
Взрывчатое вещество гексагидро-1,3,5,-тринитро-s-триазин часто обозначают как RDX. Для промышленного получения RDX использовали два способа. Первый представляет собой прямое нитрование, которое дает RDX типа А. В этом способе гексаметилентетрамин взаимодействует с азотной кислотой при 30оС или ниже. Метод прямого нитрования не используется широко в настоящее время по экономическим причинам. Второй способ, известный как процесс Бахманна, в настоящее время является наиболее распространенным способом, используемым для получения RDX. Он дает RDX типа В. В этом способе гексаметилентетрамин взаимодействует с азотной кислотой в присутствии нитрата аммония и уксусного ангидрида.Explosive hexahydro-1,3,5-trinitro-s-triazine is often referred to as RDX. For industrial production of RDX, two methods were used. The first is the direct nitration, which gives RDX Type A. In this method, hexamethylenetetramine, is reacted with nitric acid at 30 ° C or below. The direct nitration method is not widely used at present for economic reasons. The second method, known as the Bachmann process, is currently the most common method used to obtain RDX. It gives type B RDX. In this method, hexamethylenetetramine is reacted with nitric acid in the presence of ammonium nitrate and acetic anhydride.
Основная разница между двумя типами RDX заключается в том, что тип А является практически чистым, тогда как тип В загрязнен НМХ. Однако для практических целей оба способа дают RDX практически одинаковой эффективности. В обоих способах сырой RDX дополнительно очищают, и морфологию кристаллов модифицируют перекристаллизацией.The main difference between the two types of RDX is that type A is almost pure, while type B is contaminated with HMX. However, for practical purposes, both methods give RDX almost the same efficiency. In both methods, the crude RDX is further purified and the crystal morphology is modified by recrystallization.
RDX обычно получают в широком интервале размеров частиц (градаций) от 25 микрон до 600 микрон в диаметре путем перекристаллизации. Перекристаллизованный RDX может быть также размолот, например, в мельнице энергии потока для получения более мелких части в интервале от 2 до 25 микрон в диаметре. Однако весь производимый в настоящее время промышленно RDX состоит из орторомбических кристаллов с плотностью в интервале 1,80-1,82 г/см3. Эта форма RDX была обозначена как α-полиморф или RDX(I). Точная плотность кристаллов определенной партии RDX является функцией чистоты (т.е. содержания НМХ) и отсутствия или присутствия дефектов кристаллов и включений.RDX is usually obtained in a wide range of particle sizes (gradations) from 25 microns to 600 microns in diameter by recrystallization. Recrystallized RDX can also be milled, for example, in a flow energy mill to produce smaller parts in the range of 2 to 25 microns in diameter. However, all currently produced industrially RDX consists of orthorhombic crystals with a density in the range of 1.80-1.82 g / cm 3 . This form of RDX has been designated as α-polymorph or RDX (I). The exact crystal density of a particular RDX batch is a function of purity (i.e., NMX content) and the absence or presence of crystal defects and inclusions.
В литературе сообщалось о β-полиморфе RDX. Стабильность β- RDX неизвестна, и не сообщалось об измерениях физических свойств или чувствительности, кроме указаний, что морфология кристаллов является дендритной.In the literature, β-polymorph RDX has been reported. The stability of β-RDX is unknown, and measurements of physical properties or sensitivity have not been reported, except for indications that the crystal morphology is dendritic.
RDX является взрывчатым веществом, и поэтому используется в разных применениях, в которых используют регулируемые взрывчатые вещества. В этих применениях необходимо инициировать детонацию RDX и, конечно, важно делать это безопасным путем.RDX is an explosive and is therefore used in a variety of applications that use controlled explosives. In these applications, it is necessary to initiate RDX detonation and, of course, it is important to do this in a safe way.
Детонатор хлопка представляет собой устройство, которое обеспечивает относительно высокую степень безопасности инициирования. Детонаторы хлопка работают путем быстрого разряда напряжения через цепь низкой индуктивности. Цепь включает высоковольтный искровой разрядник (обычно 500-3500 вольт), высоковольтный конденсатор низкой индуктивности (обычно 500-3500 вольт и 0,1-0,2 мкФ) и мостик взрывающегося фольгового инициатора (ВФИ). Полная индуктивность цепи обычно составляет 20-50 нH и иногда менее (1-20 нH). Разряд такой цепи заставляет ток в несколько тысяч ампер протекать через мостик ВФИ, что, в свою очередь, вызывает взрыв мостика ВФИ. Взрывающийся мостик затем придает ускорение полимерному флаеру (обычно тонкой полиамидной пленке) через короткий зазор, где он хлопает по таблетке вторичного взрывчатого вещества, заставляя вторичное взрывчатое вещество детонировать.A cotton detonator is a device that provides a relatively high degree of initiation safety. Cotton detonators operate by quickly discharging voltage through a low inductance circuit. The circuit includes a high voltage spark gap (typically 500-3500 volts), a high voltage low inductance capacitor (typically 500-3500 volts and 0.1-0.2 μF) and an exploding foil initiator bridge (VFI). The total inductance of the circuit is usually 20-50 nH and sometimes less (1-20 nH). The discharge of such a circuit causes a current of several thousand amperes to flow through the bridge of the WFI, which, in turn, causes the explosion of the bridge of the WFI. The exploding bridge then accelerates the polymer flyer (usually a thin polyamide film) through a short gap, where it slams a tablet of the secondary explosive, causing the secondary explosive to detonate.
Многие взрывчатые вещества, такие как HNS, PETN, CL-20, TNT, RDX, HMX и различные композиции, изготовленные из этих взрывчатых веществ, детонировали в лабораторных установках. Однако такие лабораторные системы инициирования обычно работают при высоких напряжениях с большими конденсаторами и энергиями разряда от 250 мДж до 1225 мДж. Такие системы в общем случае непригодны для использования вне лаборатории. Опыт показывает, что для использования вне лаборатории желательно значительно понизить напряжение зажигания и размер конденсатора (энергию зажигания) цепи. Хотя это может быть до некоторой степени осуществлено путем разработки более эффективной электрической цепи зажигания, предельный минимум энергии зажигания определяется чувствительностью взрывчатого вещества.Many explosives, such as HNS, PETN, CL-20, TNT, RDX, HMX and various compositions made from these explosives, were detonated in laboratory installations. However, such laboratory initiation systems usually operate at high voltages with large capacitors and discharge energies from 250 mJ to 1225 mJ. Such systems are generally unsuitable for use outside the laboratory. Experience has shown that for use outside the laboratory, it is desirable to significantly reduce the ignition voltage and the size of the capacitor (ignition energy) of the circuit. Although this can be accomplished to some extent by developing a more efficient ignition circuit, the ultimate minimum ignition energy is determined by the sensitivity of the explosive.
Современным состоянием техники является низкоэнергетический фольговый инициатор (НЭФИ). Эти устройства обычно работают при энергии зажигания ниже 100 мДж. Для этой цели были разработаны взрывчатые вещества, которые имеют мелкий размер частиц и большую удельную поверхность, такие как HNS-IV, PETN и CL-20, которые могут быть инициированы при менее чем 100 мДж. Однако каждое из этих взрывчатых веществ имеет значительные недостатки. HNS-IV трудно производить и очищать, и поэтому он дорог. PETN имеет превосходную чувствительность и приемлемую цену, но имеет предельную для внелабораторных применений термическую стабильность. CL-20 дорог и не может быть перекристаллизован до частиц очень малого размера. Поэтому он лишь едва-едва достаточно чувствителен для применения НЭФИ.The current state of the art is the low-energy foil initiator (NEFI). These devices typically operate at ignition energies below 100 mJ. For this purpose, explosives have been developed that have a small particle size and a large specific surface area, such as HNS-IV, PETN and CL-20, which can be initiated at less than 100 mJ. However, each of these explosives has significant disadvantages. HNS-IV is difficult to produce and clean, and therefore expensive. PETN has excellent sensitivity and an affordable price, but has extreme thermal stability for off-laboratory applications. CL-20 is expensive and cannot be recrystallized to very small particles. Therefore, it is only barely sensitive enough to use NEFI.
Существует потребность в новых взрывчатых материалах, которые могут быть инициированы устройствами НЭФИ и которые преодолевают по меньшей мере некоторые из описанных выше затруднений.There is a need for new explosive materials that can be initiated by NEFI devices and which overcome at least some of the difficulties described above.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Одним аспектом настоящего изобретения является способ изготовления взрывчатого вещества. Способ включает растворение RDX в объеме первого растворителя для образования первого раствора и добавление второго растворителя к первому раствору. Второй растворитель является смешиваемым с первым растворителем, но RDX является растворимым во втором растворителе до степени не больше чем 1 г RDX/100 г второго растворителя. Кристаллы RDX выпадают в осадок и могут быть извлечены.One aspect of the present invention is a method for manufacturing an explosive. The method includes dissolving RDX in a volume of a first solvent to form a first solution and adding a second solvent to the first solution. The second solvent is miscible with the first solvent, but RDX is soluble in the second solvent to an extent not greater than 1 g RDX / 100 g of the second solvent. RDX crystals precipitate and can be recovered.
Другим аспектом изобретения является взрывчатое вещество, приготовленное вышеописанным способом. Взрывчатое вещество включает главным образом RDX, но может содержать также более малые количества других веществ, таких как НМХ.Another aspect of the invention is an explosive prepared as described above. The explosive mainly includes RDX, but may also contain smaller amounts of other substances, such as HMX.
Другим аспектом изобретения являются кристаллы RDX, имеющие плотность кристаллов менее чем 1,80 г/см3.Another aspect of the invention are crystals of RDX, crystals having a density less than 1.80 g / cm 3.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ФИГУРBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
Фиг.1 представляет собой увеличенное изображение частиц RDX типа В.Figure 1 is an enlarged image of a type B RDX particle.
Фиг.2 представляет собой увеличенное изображение частиц RDX по настоящему изобретению.Figure 2 is an enlarged image of RDX particles of the present invention.
Фиг.3 представляет собой схему перфорационной системы по настоящему изобретению.Figure 3 is a diagram of a perforating system of the present invention.
ОПИСАНИЕ ПОКАЗАТЕЛЬНЫХ ОСУЩЕСТВЛЕНИЙDESCRIPTION OF PERFORMANCE
Настоящее изобретение относится к новой форме RDX, которая может быть использована для перфорации обсадных труб наряду с другими применениями.The present invention relates to a new form of RDX, which can be used to perforate casing along with other applications.
Приготовление новой формы RDX начинается с дисперсной композиции RDX. Эта исходная композиция содержит главным образом RDX (например, по меньшей мере около 90 мас.% RDX в расчете на сухое твердое вещество, и в некоторых осуществлениях по меньшей мере около 99 мас.% RDX), но она может также содержать более малые количества других взрывчатых или невзрывчатых веществ, таких как НМХ. RDX типа В является одним из подходящих исходных материалов.The preparation of a new RDX form begins with the dispersed RDX composition. This starting composition contains mainly RDX (for example, at least about 90 wt.% RDX calculated on the dry solid, and in some embodiments at least about 99 wt.% RDX), but it may also contain smaller amounts of other explosive or non-explosive substances such as HMX. RDX Type B is one suitable starting material.
RDX растворяют в первом растворителе для образования первого раствора. RDX должен быть растворим в этом первом растворителе до степени больше чем примерно 1 г RDX/100 г растворителя. В различных осуществлениях изобретения растворимость RDX в первом растворителе больше чем 5 г/100 г, 10 г/100 г или 25 г/100 г. Все значения растворимости в этом патенте приведены при комнатной температуре, если не указано иное. Концентрация RDX в растворе должна в общем случае быть примерно 1-50 мас.%, хотя в некоторых ситуациях могут быть использованы более высокие или более низкие концентрации.RDX is dissolved in a first solvent to form a first solution. RDX must be soluble in this first solvent to a degree of greater than about 1 g RDX / 100 g of solvent. In various embodiments of the invention, the solubility of RDX in the first solvent is greater than 5 g / 100 g, 10 g / 100 g, or 25 g / 100 g. All solubility values in this patent are given at room temperature unless otherwise indicated. The concentration of RDX in the solution should generally be about 1-50 wt.%, Although higher or lower concentrations may be used in some situations.
Первым растворителем обычно должен быть органический растворитель, например, растворитель, имеющий примерно 2-10 атомов углерода. Кетоны представляют одну группу подходящих растворителей. Конкретные примеры подходящих растворителей включают ацетон, диметилсульфоксид и диметилформамид.The first solvent will usually be an organic solvent, for example, a solvent having about 2-10 carbon atoms. Ketones represent one group of suitable solvents. Specific examples of suitable solvents include acetone, dimethyl sulfoxide and dimethylformamide.
Затем к раствору добавляют второй растворитель для того, чтобы вызвать "обвальное" осаждение частиц RDX. Второй растворитель является смешиваемым с первым растворителем, но RDX намного меньше растворим во втором растворителе, чем в первом растворителе. В различных осуществлениях изобретения RDX растворим во втором растворителе до степени не более чем 1 г RDX/100 г второго растворителя, или, в некоторых случаях, не больше чем 0,1 г/100 г. Примеры подходящего второго растворителя включают воду и различные разбавленные водные растворы.Then a second solvent is added to the solution in order to cause a “landslide” precipitation of RDX particles. The second solvent is miscible with the first solvent, but RDX is much less soluble in the second solvent than in the first solvent. In various embodiments of the invention, RDX is soluble in a second solvent to a degree of not more than 1 g RDX / 100 g of a second solvent, or, in some cases, not more than 0.1 g / 100 g. Examples of a suitable second solvent include water and various dilute aqueous solutions.
Второй растворитель может быть добавлен в избытке по сравнению с объемом первого растворителя. Например, второй растворитель может быть добавлен в объеме, который в примерно 2-10 раз больше, чем объем первого растворителя. Можно использовать еще больше второго растворителя, хотя во многих случаях это может быть экономически нежелательно. Напротив, если использованное количество второго растворителя слишком мало, получаемые кристаллы не будут иметь желаемые свойства и не будут работать как EFI взрывчатое вещество. Раствор можно перемешивать во время и/или после добавления второго растворителя.The second solvent may be added in excess compared to the volume of the first solvent. For example, the second solvent may be added in a volume that is about 2-10 times greater than the volume of the first solvent. You can use even more of the second solvent, although in many cases this may be economically undesirable. On the contrary, if the amount of the second solvent used is too small, the resulting crystals will not have the desired properties and will not work as an EFI explosive. The solution can be mixed during and / or after the addition of a second solvent.
Добавление второго растворителя должно вызывать осаждение частиц RDX. Частицы могут быть извлечены, например, фильтрацией и затем промыты и высушены. Конечный состав RDX может быть практически чистым RDX или может содержать меньшие количества других веществ, таких как НМХ. В отличие от RDX, который был доступен в продаже в прошлом, RDX имеет плотность кристаллов меньше чем 1,80 г/см3. В некоторых случаях RDX имеет плотность кристаллов примерно 1,65-1,73 г/см3. В некоторых осуществлениях изобретения RDX имеет удельную поверхность больше чем 1,15 м2/г.The addition of a second solvent should precipitate RDX particles. Particles can be recovered, for example, by filtration and then washed and dried. The final RDX formulation may be substantially pure RDX or may contain smaller amounts of other substances such as HMX. Unlike RDX, which was commercially available in the past, RDX has a crystal density of less than 1.80 g / cm 3 . In some cases, the RDX has a crystal density of about 1.65-1.73 g / cm 3 . In some embodiments of the invention, the RDX has a specific surface area of greater than 1.15 m 2 / g.
Детонация RDX, полученного по описанному выше способу, может, как правило, быть инициирована меньшей энергией, чем та, которая требуется для инициирования ранее известных композиций RDX. В некоторых осуществлениях изобретения детонация RDX могла инициироваться менее чем примерно 100 мДж или в некоторых случаях менее чем примерно 75 мДж.The detonation of RDX obtained by the method described above can, as a rule, be initiated by lower energy than that required to initiate previously known RDX compositions. In some embodiments of the invention, RDX detonation could be triggered by less than about 100 mJ or, in some cases, less than about 75 mJ.
Фиг.1 показывает образец RDX типа В при увеличении 100×, тогда как фиг.2 показывает образец RDX по настоящему изобретению при увеличении 790×.Figure 1 shows a sample of an RDX type B at a magnification of 100 ×, while FIG. 2 shows a sample of an RDX of the present invention at a magnification of 790 ×.
Состав RDX по настоящему изобретению может быть использован в различных применениях. Например, он может быть использован при перфорации обсадных труб подземных скважин, горных работах, строительных подрывных работах и при многих других применениях, хорошо известных во взрывотехнике.The RDX composition of the present invention can be used in various applications. For example, it can be used for perforation of casing pipes in underground wells, mining, construction blasting and many other applications well known in blasting.
Фиг.3 показывает схематично применение состава RDX для перфорации обсадной трубы скважины. Ствол скважины 10 был пробурен с поверхности земли в подземный пласт 12. Ствол скважины был ограничен обсадной трубой 14, которая обычно принимает форму цилиндрической трубы. На некоторой глубине или на некоторых глубинах ствола скважины подземный пласт 12 содержит нефть и/или газ. Для того чтобы нефть и/или газ проходили из пласта в ствол скважины и вверх на поверхность, необходимо перфорировать обсадную трубу. Это может быть сделано скважинным перфоратором 16, который может быть опущен в скважину до желаемой глубины на талевом канате 18 или с помощью других средств, хорошо известных в нефтяной промышленности.Figure 3 shows schematically the use of an RDX composition for perforating a well casing. The
Скважинный перфоратор 16 включает множество формованных зарядов 20, каждый из которых содержит взрывчатое вещество. Этим взрывчатым веществом может быть RDX, полученный, как описано выше, один или в сочетании с другими материалами, которые пригодны для использования во взрывчатом составе. Детонация взрывчатого вещества в формованном заряде 20 может быть инициирована низкоэнергетическим фольговым инициатором 22. Когда электрический сигнал посылают по линии управления с управляющего устройства на поверхности (не показано на фиг.3), инициатор 22 вызывает детонацию формованного заряда 20. Сила взрыва формованного заряда 20 направлена главным образом горизонтально влево на фиг.3 таким образом, что в обсадной трубе образуется отверстие, позволяющее нефти и газу в пласте протекать в ствол скважины.The
Должно быть понятно, что приспособление, показанное на фиг.3, является только одним примером того, как RDX по настоящему изобретению может быть использован для перфорации обсадной трубы скважины.It should be understood that the fixture shown in FIG. 3 is just one example of how the RDX of the present invention can be used to perforate a well casing.
Конкретные осуществления настоящего изобретения могут быть дополнительно поняты из следующего примера.Specific implementations of the present invention can be further understood from the following example.
Пример 1Example 1
Кристаллы RDX получали обвальным осаждением. RDX типа В растворяли в ацетоне, чтобы получить 10 мас.% раствор. К этому раствору при интенсивном перемешивании добавляли большой избыток деионизированной воды, чтобы осадить частицы RDX мелкого размера. Осажденные кристаллы RDX отфильтровывали из жидкости и промывали. Полученный RDX сушили в течение ночи в сушильном шкафу при 50-55°С. Измеренная методом БЭТ удельная поверхность осажденного RDX превышала 1,2 м2/г. При рассмотрении под оптическим микроскопом кристаллы RDX казались поликристалличными и орторомбическими. Однако, когда плотность кристаллов полученного обвальным осаждением RDX была определена гелиевым пикнометром, было найдено, что плотность кристаллов составляет 1,69 г/см3, что значительно отличалось от исходного вещества (1,80-1,82 г/см3)RDX crystals were prepared by landslide precipitation. Type B RDX was dissolved in acetone to give a 10 wt% solution. A large excess of deionized water was added to this solution with vigorous stirring to precipitate fine RDX particles. Precipitated RDX crystals were filtered from a liquid and washed. The resulting RDX was dried overnight in an oven at 50-55 ° C. The specific surface area of the precipitated RDX measured by the BET method exceeded 1.2 m 2 / g. When viewed under an optical microscope, RDX crystals seemed polycrystalline and orthorhombic. However, when the density of the crystals obtained by RDX landslide deposition was determined by a helium pycnometer, it was found that the crystal density was 1.69 g / cm 3 , which was significantly different from the starting material (1.80-1.82 g / cm 3 )
Кристаллы RDX успешно детонировали в низкоэнергетическом взрывающемся фольговом инициаторе (НЭФИ) при 72 мДж (1300 вольт, 0,085 мкФ).RDX crystals were successfully detonated in a low energy exploding foil initiator (NEFI) at 72 mJ (1300 volts, 0.085 uF).
Предшествующее описание не предназначено для того, чтобы быть исчерпывающим перечнем всех возможных осуществлений настоящего изобретения. Специалисты в данной области должны видеть, что в описанных выше осуществлениях могут быть сделаны изменения, которые будут оставаться в рамках нижеследующей формулы изобретения.The foregoing description is not intended to be an exhaustive list of all possible implementations of the present invention. Specialists in this field should see that in the above implementations can be made changes that will remain within the framework of the following claims.
Claims (19)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US11/160,021 US20060272756A1 (en) | 2005-06-06 | 2005-06-06 | RDX Composition and Process for Its Manufacture |
| US11/160,021 | 2005-06-06 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2006119613A RU2006119613A (en) | 2007-12-10 |
| RU2342351C2 true RU2342351C2 (en) | 2008-12-27 |
Family
ID=36571748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006119613/02A RU2342351C2 (en) | 2005-06-06 | 2006-06-05 | Rdx composition and method of its obtaining |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20060272756A1 (en) |
| FR (1) | FR2887543B1 (en) |
| GB (2) | GB2426974B (en) |
| RU (1) | RU2342351C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449976C1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Method of changing crystal shape of explosive substance |
Families Citing this family (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060219341A1 (en) * | 2005-03-30 | 2006-10-05 | Johnston Harold E | Heavy metal free, environmentally green percussion primer and ordnance and systems incorporating same |
| US8641842B2 (en) | 2011-08-31 | 2014-02-04 | Alliant Techsystems Inc. | Propellant compositions including stabilized red phosphorus, a method of forming same, and an ordnance element including the same |
| US7857921B2 (en) * | 2006-03-02 | 2010-12-28 | Alliant Techsystems Inc. | Nontoxic, noncorrosive phosphorus-based primer compositions |
| US8540828B2 (en) | 2008-08-19 | 2013-09-24 | Alliant Techsystems Inc. | Nontoxic, noncorrosive phosphorus-based primer compositions and an ordnance element including the same |
| CA2942312C (en) | 2007-02-09 | 2019-05-28 | Vista Outdoor Operations Llc | Non-toxic percussion primers and methods of preparing the same |
| US8192568B2 (en) | 2007-02-09 | 2012-06-05 | Alliant Techsystems Inc. | Non-toxic percussion primers and methods of preparing the same |
| WO2008098302A1 (en) * | 2007-02-16 | 2008-08-21 | Orica Explosives Technology Pty Ltd | Method of communication at a blast site, and corresponding blasting apparatus |
| US8226782B2 (en) * | 2008-07-10 | 2012-07-24 | Schlumberger Technology Corporation | Application of high temperature explosive to downhole use |
| US8051775B2 (en) | 2008-07-18 | 2011-11-08 | Schlumberger Technology Corporation | Detonation to igniter booster device |
| US8359977B2 (en) * | 2008-12-27 | 2013-01-29 | Schlumberger Technology Corporation | Miniature shaped charge for initiator system |
| US8002917B2 (en) | 2009-02-09 | 2011-08-23 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Adjusting yield of a manufacturing process for energetic compounds through solubility modification |
| US8206522B2 (en) | 2010-03-31 | 2012-06-26 | Alliant Techsystems Inc. | Non-toxic, heavy-metal free sensitized explosive percussion primers and methods of preparing the same |
| CN103772077B (en) * | 2014-01-24 | 2016-08-17 | 四川省南部永生化工有限责任公司 | A kind of defective explosive processing means |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3181463A (en) * | 1961-03-17 | 1965-05-04 | Gen Precision Inc | Explosive device containing charge of elongated crystals and an exploding bridgewire |
| US3266957A (en) * | 1964-09-24 | 1966-08-16 | Richard H Stresau | Booster explosive of ultrafine desensitized cyclotrimethylene-trinitramine and method of preparing same |
| US3754061A (en) * | 1971-08-13 | 1973-08-21 | Du Pont | Method of making spheroidal high explosive particles having microholes dispersed throughout |
| DE2756335C2 (en) * | 1977-12-17 | 1982-06-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V., 8000 München | Process for the production of crystalline nitroguanidine of high bulk density |
| SE451718B (en) * | 1984-04-04 | 1987-10-26 | Nobel Kemi Ab | SET TO RECRISTALIZE THE EXPLOSIVES OCTOGEN AND HEXOGEN |
| US4650617A (en) * | 1985-06-26 | 1987-03-17 | Morton Thiokol Inc. | Solvent-free preparation of gun propellant formulations |
| US5360478A (en) * | 1989-10-16 | 1994-11-01 | Phasex Corporation | Gas anti-solvent recrystallization process |
| KR940004638B1 (en) * | 1991-03-06 | 1994-05-27 | 국방과학연구소 | Composite powder of condensed type using the adhesive agent with ethylene acetic vinyl resin |
| US5389263A (en) * | 1992-05-20 | 1995-02-14 | Phasex Corporation | Gas anti-solvent recrystallization and application for the separation and subsequent processing of RDX and HMX |
| US5359936A (en) * | 1993-03-08 | 1994-11-01 | Regents Of The University Of California | Non-detonable explosive simulators |
| US5284995A (en) * | 1993-03-08 | 1994-02-08 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Army | Method to extract and recover nitramine oxidizers from solid propellants using liquid ammonia |
| US6173650B1 (en) * | 1999-06-30 | 2001-01-16 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | MEMS emergetic actuator with integrated safety and arming system for a slapper/EFI detonator |
| RU2204508C1 (en) * | 2002-04-22 | 2003-05-20 | Денисов Иван Васильевич | Method of breaking fragments of space debris |
| US7214509B2 (en) * | 2003-06-30 | 2007-05-08 | University Of Iowa Research Foundation | Methods and compositions for degradation of nitroaromatic and nitramine pollutants |
-
2005
- 2005-06-06 US US11/160,021 patent/US20060272756A1/en not_active Abandoned
-
2006
- 2006-04-13 GB GB0607418A patent/GB2426974B/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-05-11 FR FR0604320A patent/FR2887543B1/en not_active Expired - Fee Related
- 2006-06-05 RU RU2006119613/02A patent/RU2342351C2/en not_active IP Right Cessation
-
2007
- 2007-06-14 GB GB0711449A patent/GB2435645A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2449976C1 (en) * | 2010-09-13 | 2012-05-10 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" | Method of changing crystal shape of explosive substance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20060272756A1 (en) | 2006-12-07 |
| FR2887543A1 (en) | 2006-12-29 |
| RU2006119613A (en) | 2007-12-10 |
| GB0711449D0 (en) | 2007-07-25 |
| GB2426974B (en) | 2008-01-23 |
| FR2887543B1 (en) | 2009-04-17 |
| GB0607418D0 (en) | 2006-05-24 |
| GB2435645A (en) | 2007-09-05 |
| GB2426974A (en) | 2006-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2342351C2 (en) | Rdx composition and method of its obtaining | |
| US11492541B2 (en) | Organic salts of oxidizing anions as energetic materials | |
| US8272449B2 (en) | Methods for increasing oil production | |
| US8881837B2 (en) | Increasing oil production | |
| US20150252663A1 (en) | Flowable composition, method for producing the flowable composition and method for fracking a subterranean formation using the flowable composition | |
| US10151569B2 (en) | Initiator having an explosive substance of a secondary explosive | |
| US20150226533A1 (en) | Methods of increasing the volume of a perforation tunnel using a shaped charge | |
| RU2017106041A (en) | HYDRAULIC GROUND RIP OPERATIONS BY HIGH ENERGY PARTICLES | |
| CN110526909B (en) | 5,5 '-bis (3, 5-dinitropyrazolyl) -2,2' -bis (1,3,4 oxadiazole) and synthesis method thereof | |
| US8226782B2 (en) | Application of high temperature explosive to downhole use | |
| US20160341035A1 (en) | Collapse initiated explosive pellet | |
| CN113444048B (en) | High-energy insensitive energetic compound and preparation method thereof | |
| CN113862754B (en) | Preparation method of green ton sense nano array initiating explosive | |
| US4012246A (en) | Super fine PETN thin layer slurry explosive | |
| IL35361A (en) | Liquid explosive | |
| US9701592B1 (en) | Single-step production method for nano-sized energetic cocrystals by bead milling and products thereof | |
| US3104706A (en) | Well fracturing | |
| RU2173776C2 (en) | Composition for exposing productive formation and method for utilization thereof | |
| WO2014049017A1 (en) | Method for directional fracking of an underground formation, into which at least one deviated bore is sunk | |
| US3811971A (en) | Method of blasting under high pressure conditions at elevated and normal temperatures | |
| CN116514664A (en) | Hexanitrostilbene purification process | |
| Brogle et al. | Environmentally friendly recycling of hexal in medium caliber ammunition in industrial scale | |
| SE446179B (en) | WAY TO FLEGATIZATE FAST EXPLOSIVE SUBSTANCES | |
| JP2008189515A (en) | Desensitized explosive composition, and method for producing the same | |
| RU76067U1 (en) | CUMULATIVE PUNCH FOR PUNCHING EXPLOSIVE WORKS IN A WELL (OPTIONS) |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120606 |