RU2712699C1 - Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты) - Google Patents

Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты) Download PDF

Info

Publication number
RU2712699C1
RU2712699C1 RU2019104778A RU2019104778A RU2712699C1 RU 2712699 C1 RU2712699 C1 RU 2712699C1 RU 2019104778 A RU2019104778 A RU 2019104778A RU 2019104778 A RU2019104778 A RU 2019104778A RU 2712699 C1 RU2712699 C1 RU 2712699C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
dinitrotoluene
mixture
trinitrotoluene
tnt
mainly
Prior art date
Application number
RU2019104778A
Other languages
English (en)
Inventor
Дмитрий Сергеевич Чулец
Владимир Михайлович Звёздкин
Виталий Дмитриевич Заславец
Зоя Ивановна Дробышева
Василий Дионизиевич Иванюк
Андрей Леонидович Кажаев
Original Assignee
Федеральное Казенное Предприятие "Бийский Олеумный Завод"
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное Казенное Предприятие "Бийский Олеумный Завод" filed Critical Федеральное Казенное Предприятие "Бийский Олеумный Завод"
Priority to RU2019104778A priority Critical patent/RU2712699C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2712699C1 publication Critical patent/RU2712699C1/ru

Links

Classifications

    • 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
    • C06B25/04—Compositions containing a nitrated organic compound the nitrated compound being an aromatic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
    • C07C201/06—Preparation of nitro compounds
    • C07C201/16—Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C205/00—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton
    • C07C205/06—Compounds containing nitro groups bound to a carbon skeleton having nitro groups bound to carbon atoms of six-membered aromatic rings

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к получению смеси динитротолуола и тринитротолуола (тротила), применяемой в качестве пластификатора в целях уменьшения разгарного действия пороха. Смесь получают путем дальнейшей обработки смеси мононитротолуола и динитротолуола, взятой после первой фазы производства тротила, или кислой реакционной массы, состоящей из динитротолуола и тринитротолуола, взятой из одного из аппаратов третьей фазы производства тротила, или кислых реакционных масс, взятых из соответствующих двух аппаратов третьей фазы производства тротила и объединенных в одну навеску. Для промывки и нейтрализации кислых реакционных масс можно использовать сульфитно-содовый раствор, являющийся отходом производства серной кислоты. Способы обеспечивают возможность получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом с массовой долей тротила от 10% до 40%, имеющей температуру затвердевания в оптимальном интервале от 40°С до 55°С. 3 н.п. ф-лы, 6 табл.

Description

В зависимости от назначения баллиститных порохов в их состав вводят различные добавки. Для снижения температуры горения в целях уменьшения разгарного действия пороха используют так называемые охлаждающие добавки, в качестве которых применяют динитротолуол (ДНТ), дибутилфталат (ДБФ) и некоторые другие вещества. Динитротолуол и ДБФ являются к тому же дополнительными пластификаторами коллоксилина - основного компонента баллиститного пороха. Их содержание в готовом порохе может быть от 4 мас. % до 11 мас. % (Шагов Ю.В. «Взрывчатые вещества и пороха» М., Воениздат, 1976, 96-97 с).
В развитых европейских странах в качестве охлаждающей добавки и дополнительного пластификатора баллиститных порохов традиционно применяется динитротолуол с массовой долей основного вещества не ниже 98,0%.
В России динитротолуол аналогичной чистоты в требуемых количествах никогда не производился и в настоящее время тоже не производится.
Поэтому в качестве пластификатора и в целях уменьшения разгарного действия пороха в его состав вводят смесь динитротолуола и тринитротолуола (ТНТ, тротила) с массовой долей тротила от 10% до 40% (преимущественно от 20% до 30%), имеющую температуру затвердевания от 40°С до 55°С (преимущественно от 45°С до 50°С).
Получить смесь динитротолуола и тринитротолуола заданного состава можно простым смешением определенных навесок обоих веществ, но с учетом того, что динитротолуол с массовой долей основного вещества не ниже 98,0% в России не выпускается, представляется целесообразным получать смесь динитротолуола и тринитротолуола нижеописанными тремя способами на предприятии, производящем тротил.
Целью настоящих изобретений является разработка способов получения смесей динитротолуола с тринитротолуолом с массовой долей тротила от 10% до 40% (преимущественно от 20% до 30%), имеющих температуру затвердевания от 40°С до 55°С (преимущественно от 45°С до 50°С) на предприятии, выпускающем тротил.
Производство тротила состоит из трех основных фаз, при этом на первой фазе получается в основном мононитротолуол (МНТ), на второй - динитротолуол, на третьей - тринитротолуол (Е.Ю. Орлова. Химия и технология бризантных взрывчатых веществ. //Л.: Химия, 1964, 186-204 с.).
Первый вариант способа получения смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 10% до 40% (преимущественно от 20% до 30%), имеющей температуру затвердевания от 40°С до 55°С (преимущественно от 45°С до 50°С), заключается в том, что данную смесь получают во время жидкофазной реакции смеси монитротолуола и динитротолуола, взятой после первой фазы производства тротила, с серно-азотной смесью, фактор нитрующей активности которой составляет от 87 до 92, при избытке азотной кислоты от 10 мас. % до 55 мас. % (преимущественно от 20 мас. % до 45 мас. %) и постепенном повышении температуры реакционной массы от +30°С до +60°С.
Первый способ иллюстрируется следующими примерами. Смеси мононитротолуола и динитротолуола после первой фазы выводили из производства тротила и нитровали серно-азотной смесью (САС) в отдельном аппарате при условиях, которые отражены в таблице 1 и таблице 2.
Figure 00000001
Figure 00000002
Полученные в опытах №1 - 6 образцы после отделения их от отработанной кислоты промывали горячей водой и 3 - 10%-ным раствором едкого натра (или сульфитно-содовым раствором, состоящим из сульфита натрия, кальцинированной соды и воды, являющимся отходом производства серной кислоты) до нейтральной среды (рН=6,0 - 8,0).
Как видно из таблицы 1, нитрованием смесей мононитротолуола и динитротолуола в лабораторных условиях получены смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 11,25% до 24,64% и температурой затвердевания в пределах от 47,5°С до 54,9°С.
Figure 00000003
Полученные в опытах №1 - 7 образцы после отделения их от отработанной кислоты промывали горячей водой и 3 - 10%-ным раствором едкого натра (или сульфитно-содовым раствором) до нейтральной среды (рН=6,0- 8,0).
Как видно из таблицы 2, нитрованием смесей мононитротолуола и динитротолуола на опытно-промышленной установке получены смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 17,0% до 32,3%) и температурой затвердевания в пределах от 45,9°С до 49,4°С.
Состав и температура затвердевания смеси динитротолуола и тринитротолуола, полученной путем нитрования технического мононитротолуола, содержащего динитротолуол, взятого после первой фазы получения тротила, серно-азотной смесью, приведены в таблице 3.
Figure 00000004
Как видно из таблицы 3, массовая доля 2,4-динитротолуола составляет 57,32%, массовая доля тротила - 30,48%), температура затвердевания - 46,7°С - находится в оптимальном интервале (от 45°С до 50°С).
Второй вариант способа получения смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 10%) до 40% (преимущественно от 20% до 30%), имеющей температуру затвердевания от 40°С до 55°С (преимущественно от 45°С до 50°С), заключается в том, что данную смесь получают после предварительного определения массовой доли тротила в трех аппаратах третьей фазы (2-м, 3-ми 4-м) смешением кислой реакционной массы, состоящей из динитротолуола и тринитротолуола, взятой из одного из аппаратов (преимущественно из второго аппарата) третьей фазы производства тротила, с содержанием изомера 2,4-динитротолуола менее 70 мас. % (преимущественно от 60 мас. % до 69,50 мас. %), промытой до нейтральной реакции, с расчетным количеством чешуированного тротила до его содержания в смеси от 10 мас. % до 40 мас%.
Второй способ иллюстрируется следующими примерами. Кислую реакционную массу, состоящую из динитротолуола и тринитротолуола, выводили из 2-го аппарата третьей фазы производства тротила в отдельный аппарат, промывали горячей водой и 3 - 10%-ным раствором едкого натра (или сульфитно-содовым раствором) до нейтральной среды (рН=6,0 - 8,0), замеряли массовую долю тротила и при температуре от 85°С до 90°С добавляли расчетное количество чешуированного тринитротолуола до его содержания в смеси от 10 мас. % до 40 мас. %.
Полученные результаты представлены в таблице 4.
Figure 00000005
Как видно из таблицы 4, массовая доля тротила в смесях составляет от 20,3%) до 24,0%, температура затвердевания - от 46,4°С до 49,4°С, а содержание 2,4-изомера динитротолуола находится в пределах от 63,23 мас. %) до 69,36 мас. %.
Влияние содержания 2,4-динитротолуола в смесях динитротолуола и тринитротолуола на их температуру затвердевания можно подтвердить следующими данными.
Кислую реакционную массу после второй фазы производства тротила, состоящую из динитротолуола, в лабораторных условиях промывали горячей водой и 3 - 10%-ным раствором едкого натра (или сульфитно-содовым раствором) до нейтральной среды (рН=6,0 - 8,0), замеряли массовую долю тротила и при температуре от 85°С до 90°С добавляли расчетное количество чешуированного тринитротолуола до его содержания в смесях №1 и №2 от 10 мас. % до 40 мас. %).
Полученные результаты представлены в таблице 5.
Figure 00000006
Как видно из таблицы 5, при массовой доле 2,4-динитротолуола в смесях динитротолуола и тринитротолуола 72,6%) и 71,5%, тротила - 20,3%) и 20,7%), температура затвердевания превышает оптимальную величину (50°С) на 4,3°С и 5,0°С. Поэтому для получения смеси динитротолуола и тринитротолуола с температурной затвердевания, находящейся в оптимальном интервале (45°С - 50°С), необходимо, чтобы содержание 2,4- динитротолуола в данной смеси было менее 70 мас. %.
Третий вариант способа получения смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 10%) до 40% (преимущественно от 20% до 30%), имеющей температуру затвердевания от 40°С до 55°С (преимущественно от 45°С до 50°С), заключается в том, что данную смесь получают после предварительного определения массовой доли тротила в трех аппаратах третьей фазы (2-м, 3-ми 4-м) смешением расчетных количеств кислых реакционных масс, состоящих из динитротолуола и тринитротолуола, взятых из соответствующих двух аппаратов (2-го и 3-го или 2-го и 4-го) третьей фазы производства тротила и объединенных в одну навеску, с последующей промывкой до нейтральной реакции.
Третий способ иллюстрируется следующими примерами. После предварительного определения массовой доли тротила в каждом аппарате (2-м, 3-ми 4-м) расчетные количества кислых реакционных масс, состоящих из изомеров динитротолуола и тринитротолуола, выводили из двух разных аппаратов (2-го и 3-го или 2-го и 4-го) третьей фазы производства тротила и смешивали в отдельном реакторе с последующей промывкой смеси горячей водой и 3 - 10%-ным раствором едкого натра (или сульфитно-содовым раствором) до нейтральной среды (рН=6,0 - 8,0).
Полученные результаты представлены в таблице 6.
Figure 00000007
Как видно из таблицы 6, в опыте №1 смешивали расчетные количества кислых реакционных масс из аппаратов №2 и №4 третьей фазы производства тротила, а в опытах №№2, 3, 4, 5 - расчетные количества кислых реакционных масс из аппаратов №2 и №3 третьей фазы производства тротила, при этом получили смеси с массовой долей тротила от 21%) до 25% и с температурой затвердевания в оптимальном интервале (от 46,1°С до 48,0°С).
Все три описанные технологии получения смесей динитротолуола и тринитротолуола заданного состава с определенной температурой затвердевания внедрены на ФКП «БОЗ».

Claims (3)

1. Способ получения смеси динитротолуола и тринитротолуола (тротила) с массовой долей тротила от 10% до 40%, преимущественно от 20% до 30%, имеющей температуру затвердевания от 40°С до 55°С, преимущественно от 45°С до 50°С, заключающийся в том, что данную смесь получают во время жидкофазной реакции смеси мононитротолуола и динитротолуола, взятой после первой фазы производства тротила, с серно-азотной смесью, фактор нитрующей активности которой составляет от 87 до 92, при избытке азотной кислоты от 10 мас. % до 55 мас. %, преимущественно от 20 мас. % до 45 мас. %, и постепенном повышении температуры реакционной массы от +30°С до +60°С.
2. Способ получения смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 10% до 40%, преимущественно от 20% до 30%, имеющей температуру затвердевания от 40°С до 55°С, преимущественно от 45°С до 50°С, заключающийся в том, что данную смесь получают после предварительного определения массовой доли тротила в трех аппаратах третьей фазы - 2-м, 3-м и 4-м - смешением кислой реакционной массы, состоящей из динитротолуола и тринитротолуола, взятой из одного из аппаратов, преимущественно из второго аппарата третьей фазы производства тротила, с содержанием изомера 2,4-динитротолуола менее 70 мас. %, преимущественно от 60 мас. % до 69,5 мас. %, промытой до нейтральной реакции, с расчетным количеством чешуированного тротила до его содержания в смеси от 10 мас. % до 40 мас. %.
3. Способ получения смеси динитротолуола и тринитротолуола с массовой долей тротила от 10% до 40%, преимущественно от 20% до 30%, имеющей температуру затвердевания от 40°С до 55°С, преимущественно от 45°С до 50°С, заключающийся в том, что данную смесь получают после предварительного определения массовой доли тротила в трех аппаратах третьей фазы - 2-м, 3-м, 4-м - смешением расчетных количеств кислых реакционных масс, состоящих из динитротолуола и тринитротолуола, взятых из двух аппаратов третьей фазы производства тротила - 2-го и 3-го или 2-го и 4-го и объединенных в одну навеску, с последующей промывкой до нейтральной реакции.
RU2019104778A 2019-02-20 2019-02-20 Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты) RU2712699C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104778A RU2712699C1 (ru) 2019-02-20 2019-02-20 Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019104778A RU2712699C1 (ru) 2019-02-20 2019-02-20 Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2712699C1 true RU2712699C1 (ru) 2020-01-30

Family

ID=69625330

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019104778A RU2712699C1 (ru) 2019-02-20 2019-02-20 Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты)

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2712699C1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3221064A (en) * 1964-01-08 1965-11-30 Ici Ltd Purification process for crude dinitrotoluenes
DE1222904B (de) * 1963-10-29 1966-08-18 Bayer Ag Verfahren zur Reinigung von nitrophenolhaltigen rohen aromatischen Nitroverbindungen
DE10307140A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-09 Bayer Ag Verfahren zur zweistufigen Herstellung von Dinitrotoluol
RU2571746C2 (ru) * 2014-05-05 2015-12-20 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Способ нанесения многослойного покрытия
EA024988B1 (ru) * 2011-05-19 2016-11-30 Йозеф Майсснер Гмбх Унд Ко. Кг Способ и устройство для очистки продуктов нитрования
EA031292B1 (ru) * 2013-10-22 2018-12-28 Басф Се Способ кислотного промывания динитротолуола в присутствии синильной кислоты

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1222904B (de) * 1963-10-29 1966-08-18 Bayer Ag Verfahren zur Reinigung von nitrophenolhaltigen rohen aromatischen Nitroverbindungen
US3221064A (en) * 1964-01-08 1965-11-30 Ici Ltd Purification process for crude dinitrotoluenes
DE10307140A1 (de) * 2003-02-20 2004-09-09 Bayer Ag Verfahren zur zweistufigen Herstellung von Dinitrotoluol
RU2330836C2 (ru) * 2003-02-20 2008-08-10 Байер Акциенгезельшафт Способ двухстадийного получения динитротолуола
EA024988B1 (ru) * 2011-05-19 2016-11-30 Йозеф Майсснер Гмбх Унд Ко. Кг Способ и устройство для очистки продуктов нитрования
EA031292B1 (ru) * 2013-10-22 2018-12-28 Басф Се Способ кислотного промывания динитротолуола в присутствии синильной кислоты
RU2571746C2 (ru) * 2014-05-05 2015-12-20 Федеральное казенное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт химических продуктов" (ФКП "ГосНИИХП") Способ нанесения многослойного покрытия

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3356547A (en) Water-in-oil explosive emulsion containing organic nitro compound and solid explosive adjuvant
RU2712699C1 (ru) Способ получения смеси динитротолуола с тринитротолуолом (варианты)
CN101898968A (zh) 一种三硝基间苯三酚的合成方法
Hariri et al. Purification of 2, 4, 6-trinitrotoluene by digestion with sodium sulfite and determination of its impurities by gas chromatography–electron capture detector (GC-ECD)
US5039812A (en) Insensitive high density explosive
CN102304089A (zh) 一种4,4′,5,5′-四硝基-2,2′-联咪唑的合成方法
US2997501A (en) 1, 3-dinitro-1, 3-dimethyl urea
AU2017420106B2 (en) Composition for single-base propelling powder for ammunition and ammunition provided with such composition
US2929698A (en) Explosive
US2330112A (en) Nitroethyl nitrate derivative
Chan et al. ADN propellant technology
US1754417A (en) Explosive and solvent therefor
Chavez The development of environmentally sustainable manufacturing technologies for energetic materials
US2548880A (en) Process of producing cyclonitecontaining explosive
RU2582413C2 (ru) Способ получения многослойного сферического пороха
US3014073A (en) 1, 3-bis(nitroguanidino)-2-nitroxypropane, 1, 3-bis(guanidinium)-2-hydroxy propane and the preparation thereof
US1393623A (en) Propellent smokeless-powder charge
US2407597A (en) Explosive compositions comprising low freezing liquid mixtures of aromatic nitro-compounds
US3000944A (en) N,n'-polynitroalky-oxamides
US798436A (en) Dinitroglycerin and process of making the same.
IL29373A (en) Explosives containing an impact-sensitive liquid nitrated
US1206223A (en) Process of making glycol dinitrate for explosive uses.
US3110641A (en) Melamine perchlorate as a propellant ingredient
US1398098A (en) Process for the manufacture of explosives
RU2425017C2 (ru) Флегматизатор пороха (варианты)

Legal Events

Date Code Title Description
PC43 Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions

Effective date: 20210204