SK50402011A3 - Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium - Google Patents

Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium Download PDF

Info

Publication number
SK50402011A3
SK50402011A3 SK5040-2011A SK50402011A SK50402011A3 SK 50402011 A3 SK50402011 A3 SK 50402011A3 SK 50402011 A SK50402011 A SK 50402011A SK 50402011 A3 SK50402011 A3 SK 50402011A3
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
hexamethylene tetramine
solution
nitric acid
reaction solution
dinitrate
Prior art date
Application number
SK5040-2011A
Other languages
Slovak (sk)
Other versions
SK288419B6 (en
Inventor
Jozef Papp
Original Assignee
Jozef Papp
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 Jozef Papp filed Critical Jozef Papp
Priority to SK5040-2011A priority Critical patent/SK288419B6/en
Publication of SK50402011A3 publication Critical patent/SK50402011A3/en
Publication of SK288419B6 publication Critical patent/SK288419B6/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Fertilizers (AREA)

Abstract

It is described a method based on the recuperation of raw materials present in the reaction solutions, during the preparation of cyclic nitramines, converting them on hexamethylenetetramine dinitrate which after the isolation replaces of significant proportion of raw materials needed for their production.

Description

Oblasť technikyTechnical field

Vynález sa týka spôsobu výroby cyklických nitramínov, reprezentovaných vysokobrizantnou trhavinou, hexogénom (RDX) a medziproduktom pre výrobu tiež vysokobrizantnej trhaviny oktogénu, dinitropentametyléntetramínom (DPT), zo surovín, rekuperovaných z reakčného prostredia ich tvorby, čím sa rapídne zníži spotreba surovín, nakupovaných pre ich výrobu.The invention relates to a process for the production of cyclic nitramines, represented by high-risk explosive, hexogen (RDX) and an intermediate for the production of also high-risk explosive, octogen, dinitropentamethylenetetramine (DPT), from raw materials recovered from their reaction environment. production.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Na výrobu najznámejších, priemyselne vyrábaných cyklických nitramínov: 1,3,5 trinitroFor the production of the best-known, industrially produced cyclic nitramines: 1,3,5 trinitro

1,3,5 triaza cyklohexánu - hexogénu (RDX), 1,3,5,7 tetranitro 1,3,5,7 tetraza cyklooktánu oktogénu (HMX) a 1,5 dinitro 1,3,5,7 tetraza 3,7 endometylén cyklooktánu dinitropentamtyléntetramínu (DPT) boli vybudované značné výrobné kapacity v polovici uplynulého storočia najmä v USA a Kanade, využívajúce rôzne obmeny procesu nitrolýzy HMT kyselinou dusičnou v prostredí anhydridu kyseliny octovej s prídavkom dusičnanu amónneho. Tento výrobný postup, označovaný tiež ako Bachmanov proces si vyžaduje výstabu investične značne náročného komplexu výrobní keténovej chémie a ďalších obslužných prevádzok na regeneráciu acetanhydridu a kyseniny octovej. Jeho nedostatkom sú najmä korózne a iné problémy, najmä v súvislosti so spracovávaním vedľajších produktov a odpadov. Preto pri obmedzenej produkcií pre komerčné účely v mierovom období sa využíva iba obmedzene.1,3,5 cyclohexane-hexogen triaza (RDX), 1,3,5,7 tetranitro 1,3,5,7 cyclooctane octogene tetrazole (HMX) and 1,5 dinitro 1,3,5,7 tetraza 3,7 Endomethylene cyclooctane dinitropentamtylenetetramine (DPT) has been built up considerable production capacities in the middle of the last century mainly in the USA and Canada, making use of various variations of the nitrolysis process by HMT nitric acid in acetic anhydride with ammonium nitrate addition. This process, also referred to as the Bachman process, requires the investment of a costly complex manufacturing ketene chemistry complex and other service plants to regenerate acetic anhydride and acetic acid. In particular, corrosion and other problems are a major drawback, especially in relation to the processing of by-products and waste. Therefore, limited production for commercial purposes in the peaceful period is used only to a limited extent.

V priemyselnom meradle sa cyklické nitramíny hexogén a oktogén vyrábajú v súšasnej dobe hlavne metodou kontinuálne vedenej nitrolýzy, v prípade hexogénu hexametyléntetraminu v skratke HMT a v prípade oktogénu dinitropentametyléntetramínu v skratke DPT v prostredí koncentrovanej kyseliny dusičnej bez, alebo s prímesouOn an industrial scale, cyclic nitramines hexogen and octogen are currently produced mainly by the method of continuous guided nitrolysis, in the case of hexogenous hexamethylenetetramine in the abbreviation HMT and in the case of octogen dinitropentamethylenetetramine in the abbreviation DPT in or without concentrated nitric acid.

-1dusičnanu amónneho do 10% hmotnosti kyseliny, s následným, komtrolovaným termickým rozkladom vedlajších produktov nitrolýzy v odpadnej kyseline.Ammonium nitrate to 10% by weight of the acid, followed by controlled thermal decomposition of the by-products of nitrolysis in waste acid.

Nakoľko výťažky reakcií, vedúcich k tvorbe produktov nie sú vysoké, väčší podiel z molekuly východzej suroviny, v prípade výroby hexogénu okolo 67%, sa pri tomto spôsobe výroby stráca bez úžitku. Nakoľko produktami rozkladu sú vedľa oxidu uhlíka aj oxidy dusíka, ich zachytávanie absorpčným systémémom a rekuperácia vo forme zriedenej kyseliny dusičnej je príčinou ďalších strát a komplikácií.Since the yields of the reactions leading to the formation of the products are not high, a larger proportion of the feedstock molecule, in the case of hexogen production of about 67%, is lost in this process without any benefit. Since the decomposition products are, in addition to carbon dioxide, nitrogen oxides, their uptake through the absorption system and recovery in the form of dilute nitric acid cause further losses and complications.

V prípade dinitropentametyléntetramínu vedľa doteraz používaného postupu na báze nitromočoviny došlo v poslednom období ku zavedeniu výroby spôsobom nitrolýzy HMT kyselinou dusičnou, následným riedením vodou a postupnou neutralizáciou reakčného roztoku čpavkom. V závislosti na voľbe reakčných podmienok pri nirolýze vzniká vedľa prekurzorov DPT aj určitý podiel RDX, ktorý spravidla sa odseparuje z reakčného roztoku po ukončení nitrolýzy filtráciou. DPT sa vytvára v závere regulovaného priebehu neutralizácie filtrátu čpavkom a odseparuje sa, ked pH prostredia dosiahne hodnotu okolo 5,6. Reakčný roztok roztok obsahuje okolo 40% dusičnanu amónneho a okolo 9% formaldehydu. Jeho zloženie sa upraví s ohľadom na požadované podmienky pri skadovaní a využití ďalšou neutralizáciou a zvýšením alkality roztoku do pH 9 až 11 spravidla plynným čpavkom, za vzniku ekvivalentného množstvo HMT. Takto získaný finálny reakčný roztok sa využíva ako kvapalné hnojivo s fungicídnymi účinkami.In the case of dinitropentamethylenetetramine, in addition to the nitro-urea-based process hitherto used, production has recently been introduced by nitrolysis by HMT with nitric acid, followed by dilution with water and successive neutralization of the reaction solution with ammonia. Depending on the choice of reaction conditions in nirolysis, a proportion of RDX is formed in addition to the DPT precursors, which is generally separated from the reaction solution after completion of the nitrolysis by filtration. DPT is formed at the conclusion of a controlled course of ammonia neutralization of the filtrate and is separated when the pH of the environment reaches a value of about 5.6. The reaction solution solution contains about 40% ammonium nitrate and about 9% formaldehyde. Its composition is adjusted with respect to the desired conditions of deposition and utilization by further neutralizing and increasing the alkalinity of the solution to pH 9-11, typically with ammonia gas, to produce an equivalent amount of HMT. The final reaction solution thus obtained is used as a liquid fertilizer with fungicidal effects.

Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION

Podnet k vynájdeniu nového spôsobu výroby cyklických nitramínov s podstatne nižšou spotrebou surovín ako bežné, doteraz používané spôsoby vznikol v priebehu laboratórnych skúšok, uskutočnených s cieľom zvýšenia obsahu dusičnanu amónneho vo finálnom reakčnom roztoku pri príprave DPT, za podminok obmedzenej tvorby RDX tým, že časť finálneho reakčného roztoku po neutralizácií a alkalizovaní, sa použila na riedenie primárneho reakčného roztoku po nitrolýze a doreagovaní namiesto vody. Pri laboratórnom overovaní uvedeného postupu sa zistilo s prekvapením, že pri izolácií RDX z reakčného roztoku po predchádzajúcom riedení pomocou finálneho reakčného roztoku spravidla sa -2získava väčšie množstvo produktu, ako by sa očakávalo na základe bežne dosahovaných výťažkov. Produkt takto získaný po premytí horúcou vodou však opäť vykazoval hmotnosť už iba na úrovni obvyklých výťažkov RDX.The incentive to invent a new process for the production of cyclic nitramines with substantially lower raw material consumption than conventional processes used hitherto has been developed during laboratory tests conducted to increase the ammonium nitrate content of the final reaction solution in the preparation of DPT, subject to limited RDX formation. The reaction solution after neutralization and alkalization was used to dilute the primary reaction solution after nitrolysis and post-reaction in place of water. The laboratory verification of the above process has surprisingly found that the isolation of RDX from the reaction solution after prior dilution with the final reaction solution generally yields a greater amount of product than would be expected based on commonly obtained yields. However, the product thus obtained after washing with hot water again showed a weight of only the usual RDX yields.

Následne vykonané analýzy ukázali, že produkt, izolovaný z reakčného roztoku po pridaní alkalizovaného finálneho roztoku recyklovaného z predtým uskutočnenej nitôíýzy obsahoval vedľa hexogénu aj značné množstvo okolo 50 až 70% kryštalického produktu bielej farby, dobre rozpustného vo vode, ktorý bol následne identifikovaný ako hexametylén tetramín dinitrát, označovaný tiež skratkou ako hexadi. O tejto zlúčenine je známe z literatúry, že pri jeho použití namiesto ekvivalentného množstva HMT a kyseliny dusičnej v nej obsaženej sa zvýši výťažok RDX pri nitrolýze až o 5%, čo bolo následne vykonanými laboratórnymi skúškami aj potvrdené. V priebeho ďalšieho laboratórneho overovania bolo dokázané, že recyklovaním časti finálneho reakčného roztoku pochádzajúceho z predchádzajúcej fáze výroby do primárneho reakčného roztoku po nirolýze HMT je možné získať hexadi v množstve odpovedajúcom okolo 95% nému výťažku z množstva HMT obsiahnutého v recyklovanom finálnom reakčnom roztoku a tak nahradiť značný, až okolo 50% ný podiel HMT z množstva, potrebného na uskutočnenie nitrolýzy a to bez akýchkoľvek nárokov na ďalšie prostriedky. Súčasne sa získa z reakčného roztoku ekvivalentné množstvo kyseliny dusičnej, odpovedajúce množstvu izolovaného hexadi a to o koncentrácií až 100% nej. Recyklovaním časti finálneho reakčného roztoku sa zároveň úmerne zníži aj množstvo čpavku potrebného na neutralizáciu reakčného roztoku.Subsequent analyzes showed that the product isolated from the reaction solution after addition of the alkalized final solution recycled from the previously carried out nitolysis contained, besides hexogen, a considerable amount of about 50-70% of a white water-soluble crystalline product which was subsequently identified as hexamethylene tetramine dinitrate, also abbreviated as hexadi. This compound is known in the literature that, instead of the equivalent amount of HMT and nitric acid contained therein, the RDX yield of nitrolysis is increased by up to 5%, which has been confirmed by subsequent laboratory tests. During further laboratory testing, it has been shown that by recycling a portion of the final reaction solution originating from the previous production phase to the primary reaction solution after HMT nirolysis, hexadiate can be obtained in an amount corresponding to about 95% yield from the amount of HMT contained in the recycled final reaction solution. a significant, up to about 50%, proportion of HMT of the amount required to effect nitrolysis, without any additional means. At the same time, an equivalent amount of nitric acid corresponding to the amount of hexadiene recovered at a concentration of up to 100% is obtained from the reaction solution. Recycling part of the final reaction solution also reduces the amount of ammonia needed to neutralize the reaction solution.

Z primárneho reakčného roztoku po nitrolýze a doreagovaní je možné rekuperovať aj ďalšie množstvo kyseliny dusičnej tým, že sa do recyklovaného reakčného roztoku pridá HMT vo forme vodného roztoku, s výhodou pripraveného z vodného roztoku formaldehydu a z čpavku alebo v pevnej forme v množstve, potrebnom pre tvorbu hexadi na zabezpečenie chodu výroby v celom rozsahu. Tým, že HMT sa do procesu doplňuje vo forme vodného roztoku, pripraveného zo základných surovín sa znížia náklady v porovnaní s použitím HMT dodávaným v pevnej, kryštalickej forme zhruba o polovicu.An additional amount of nitric acid can also be recovered from the primary reaction solution after nitrolysis and post-reaction by adding HMT in the form of an aqueous solution, preferably prepared from aqueous formaldehyde solution and ammonia, or in solid form in the amount required to form the recycled reaction solution. hexadi to ensure full production run. By adding HMT to the process in the form of an aqueous solution prepared from basic raw materials, the cost is reduced by about half compared to using HMT supplied in solid, crystalline form.

Volba recyklovaného podielu z celého množstva finálneho reakčného roztoku určuje podiel HMT, ktorý sa z neho rekuperuje vo forme hexadi, zatiaľ čo množstvo z procesu odchádzajúceho finálneho reakčného roztoku sa rovná vždy sume do procesu privádzaných materiálov.The selection of the recycle fraction of the total amount of the final reaction solution determines the proportion of HMT recovered from it in the form of hexadiene, while the amount of the outgoing final reaction solution is always equal to the sum of the feed materials.

-3Ďalším prínosom recyklovania finálneho reakčného roztoku, najmä pri vyšších pomeroch nad 50%, je aj zvýšenie obsahu dusičnanu amónneho vo finálnom reakčnom roztoku vystupujúceho z procesu až na 55 až 60% a to pri súčasnom znížení množstva HMT, ktoré sa v ňom nachádza. Tým sa vytvárajú priaznivé podmienky aj pre izoláciu hexadi z finálneho reakčného roztoku odchádzajúceho z procesu bežným spôsobom, prídavkom potrebného množstva kyseliny dusičnej, izolovaním hexadi filtráciou a následnou neutralizáciou čpavkom do alkalickej oblasti. Takto upravený roztok so zvýšeným obsahom NH4NO3 a bez HMT môže byt aj lepšie zhodnotený pri predaji.Another benefit of recycling the final reaction solution, especially at higher ratios above 50%, is also an increase in the ammonium nitrate content of the final reaction solution exiting the process up to 55 to 60%, while reducing the amount of HMT contained therein. This also creates favorable conditions for the isolation of the hexadiene from the final reaction solution leaving the process in a conventional manner, adding the necessary amount of nitric acid, isolating the hexadiate by filtration, and then neutralizing the ammonia to the alkaline region. A treated solution with an increased NH 4 NO 3 content and without HMT may also be better appreciated on sale.

Podstatou vynálezu je spôsob výroby cyklických niramínov, RDX, a DPT, nitrolýzou ich surovín hexametylén tetramínu, alebo hexametylén tetramin dinitrátu a kyseliny dusičnej samotnej, alebo obsahujúcej prímes do 10% dusičnanu amónneho, pri ktorom súčasťou výrobného procesu je rekuperácia surovín z reakčných roztokov recyklovaním časti finálneho reakčného roztoku z predchádzajúcej fáze vyroby do primárneho reakčného roztoku po ukončení nitrolýzy v práve prebiehajúcej fáze výroby, pričom reakciou medzi kyselinou dusičnou v primárnom reakčnom roztoku po ukončení nitrolýzy a HMT nachádzajúcom sa vo finálnom reakčnom roztoku vzniká hexadi, ktorý po izolovaní z reakčného roztoku sa použije ako surovina, nahradzujúca HMT a časť HNO3 pri nitrolýze. Súčasťou vnálezu je aj spôsob výroby cyklických niramínov, RDX a DPT, nitrolýzou ich východzích surovín v prostredí kyseliny dusičnej samotnej, alebo obsahujúcej prímes do 10% dusičnanu amónneho pri ktorom súčasťou výrobného procesu je rekuperácia časti kyseliny dusičnej z primárneho reakčného roztoku po ukončení nitrolýzy surovín prídavkom HMT v kryštalickej forme, alebo v podobe vodného roztoku, najvýhodnejšie pripraveného z roztoku formaldehydu a z plynného čpavku, pričom reakciou medzi kyselinou dusičnou v primárnom reakčnom roztoku po ukončení nitrolýzy a HMT pridávaným do roztoku vzniká hexadi, ktorý po izolovaní z reakčného roztoku sa použije ako surovina, nahradzujúca HMT a časť HNO3 pri nitrolýze.The present invention provides a process for the production of cyclic niramines, RDX, and DPT by nitrolysis of their raw materials hexamethylene tetramine, or hexamethylene tetramine dinitrate and nitric acid alone, or containing up to 10% ammonium nitrate, wherein the production process comprises recovering the raw materials from the reaction solutions of the final reaction solution from the previous production stage to the primary reaction solution after completion of the nitrolysis in the current production stage, the reaction between nitric acid in the primary reaction solution after completion of the nitrolysis and the HMT present in the final reaction solution forms a hexadenate. used as a raw material replacing HMT and a portion of HNO3 in nitrolysis. The present invention also provides a process for the production of cyclic niramines, RDX and DPT, by nitrolysis of their feedstocks in nitric acid alone, or containing up to 10% ammonium nitrate, wherein the production process comprises recovering a portion of nitric acid from the primary reaction solution after addition. HMT in crystalline form or in the form of an aqueous solution, most preferably prepared from a solution of formaldehyde and ammonia gas, the reaction between the nitric acid in the primary reaction solution after completion of the nitrolysis and the HMT added to the solution produces a hexadiate which is isolated as the raw material , replacing HMT and a portion of HNO3 in nitrolysis.

-4Prehľad obrázkov na výkresoch-4Overview of drawings

Na výkrese 1 je znázornená bloková schéma spôsobu výroby hexogénu podľa výnálezu. Jednotlivé bloky v podobe štvorcov v smere šípok z ľava do prava označujú jednotlivé operácie, ako nasledujú za sebou. Tok surovín prichádza z hora, produkty vystupujúce z procesu su označené na dolnom okraji schémy.1 is a block diagram of a process for producing hexogen according to the present invention; Individual blocks in the form of squares in the direction of the left-to-right arrows indicate the individual operations as they follow each other. The raw material flow comes from the top, the products leaving the process are marked at the bottom of the scheme.

Recyklované prúdy sú vyznačené prerušovanou čiarou.Recycled streams are indicated by a dashed line.

Názvy operácií a stručná charakteristika prúdov sú uvedené priamo na obrázku.The names of the operations and the brief characteristics of the currents are given directly in the figure.

Príklady uskutočnenia vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Príklad 1Example 1

Pri prvej várke diskontinuálnej prípravy RDX podľa vynálezu do 42 g kyseliny dusičnej v prepočte na 100% s koncentrciou nad 98% bolo počas dvch hodín za intenzívneho premiešávania v rozmedzí teplôt 18 až 22°C nadávkované 10 g HMT. Táto teplota bola udržovaná za miešania ešte počas ďalších 45 minút.In the first batch of batch preparation of RDX according to the invention to 42 g of nitric acid calculated at 100% above 98%, 10 g of HMT was metered over two hours with vigorous stirring at 18 to 22 ° C. This temperature was maintained with stirring for an additional 45 minutes.

Potom bol reakčný roztok po ukončení nitrolýzy premiešaný pri teplote do 25°C s predom pripraveným roztokom z 34,55 g dusičnanu amónneho, 2,66 g HMT a 29,26 g vody. Z roztoku vylúčený RDX bol odseparovaný na filtri a premytý 4,5 g vody, produkt po vysušení vážil 8,66 g.Then, after completion of the nitrolysis, the reaction solution was stirred at a temperature of up to 25 ° C with a previously prepared solution of 34.55 g ammonium nitrate, 2.66 g HMT and 29.26 g water. The RDX precipitated from the solution was separated on a filter and washed with 4.5 g of water, the product after drying weighing 8.66 g.

Do rovnakého množstva roztoku uvedeného zloženia sa primiešal vodný roztok HMT pripranený z 13,86 g 37% ného roztoku formaldehydu a 1,7 g plynného čpavku s obsahom okolo 26,7% HMT a potom sa postupne pridával pri teplote do 25°C do filtrátu po odseparovaní RDX.To an equal amount of the solution of the above composition was mixed an aqueous HMT solution prepared from 13.86 g of 37% formaldehyde solution and 1.7 g of ammonia gas containing about 26.7% HMT and then gradually added to the filtrate at a temperature of up to 25 ° C. after RDX separation.

Dochádzalo priton k tvorbe hexadi a k jeho vylučovaniu z roztoku v množstve okolo 15,9 g. Po krátkom doreagovaní sa hexadi odseparoval filtráciou, filtračný koláč sa dôkladne odsal a hexadi sa sušil prúdom vzduchu o teplote do 45°C.Pritone was formed to form hexadiene and precipitate out of solution in an amount of about 15.9 g. After a short reaction, the hexadiate was separated by filtration, the filter cake was thoroughly aspirated, and the hexadiate was dried with a stream of air at a temperature of up to 45 ° C.

Filtrát bol neutralizovaný plynným čpavkom v množstve 7,67 g až do alkalickej reakcie roztoku pri pH 9 až 11, pričom v roztoku prítomný formalín s čpavkom zreagoval na HMT.The filtrate was neutralized with 7.67 g of ammonia gas until the solution was alkalized at a pH of 9 to 11, with the ammonia formalin present in the solution being reacted to HMT.

-5Celkom sa v priebehu procesu získal alkalizovaný finálny reakčný roztok v množstve 177,0 g, z ktorého 75% bol určený na recyklovanie pre riedenie primárneho reakčného roztoku po doreagovaní v priebehu nasledujúcej várky prípravy RDX a 25%, 44,4 g ako výstupný prúd obsahujúci okolo 43,7% vody, 52,3% dusičnanu amónneho a 4,0% HMT, bol využitý na získanie chýbajúceho množstva hexadi pre nasledujúcu várku tým, že na tvorbu hexadi a okyselenie roztoku bola do neho pridaná koncentrovaná kyselina dusičná v množstve 6,12 g. Hexadi zo suspenzie bol odfiltrovaný a po odsatí a sušení v množstve 3,2 g doplnil celkom získané množstvo hexadi na 19,1 g. Kyselina dusičná, prítomná vo finálnom reakčnom roztoku bola neutrálizovaná a pH roztoku upravený na 8-9 plynným čpavkom v množstve 1,2 g. Ako vedlajší produkt sa získalo 48,3 g 59% ného roztoku dusičnanu amónneho.In total, an alkalized final reaction solution of 177.0 g was obtained during the process, of which 75% was intended for recycling to dilute the primary reaction solution after re-reaction during the next batch of RDX and 25%, 44.4 g as the output stream. containing about 43.7% water, 52.3% ammonium nitrate, and 4.0% HMT, was used to obtain the missing amount of hexadi for the next batch by adding concentrated nitric acid in an amount of 6 to form the hexadiene and acidify the solution. , 12 g. The hexadiene from the suspension was filtered and after aspirating and drying at 3.2 g, the total amount of hexadiene obtained was 19.1 g. The nitric acid present in the final reaction solution was neutralized and the pH of the solution was adjusted to 8-9 with ammonia gas in an amount of 1.2 g. 48.3 g of a 59% ammonium nitrate solution were obtained as a by-product.

Pri nasledujúcej várke prípravy RDX bolo množstvo použitej kyseliny dusičnej znížené o podiel, obsiahnutý v hexadi, takže do 33 g kyseliny dusičnej v prepočte na 100% s koncentrciou nad 98% bolo nadávkované 19 g hexadi. Primárny reakčný roztok po ukončení nitrolýzy bol premiešaný s 66,5 g alkalizovaého finálneho reakčného roztoku určeného na recyklovanie z predchádzajúcej várky a rovnaké množstvo, 66,5 g alkalizovaého finálneho reakčného roztoku z predchádzajúcej várky bolo pridané do filtrátu po odseparovaní RDX. Okrem uvedených zmien bol priebeh drulej várky zhodný s priebehom prvej.In the next batch of RDX preparation, the amount of nitric acid used was reduced by the amount contained in hexadiene, so that up to 33 g of nitric acid calculated at 100% above 98% was charged with 19 g of hexadiene. The primary reaction solution after completion of the nitrolysis was mixed with 66.5 g of the alkaline final reaction solution to be recycled from the previous batch, and an equal amount of 66.5 g of the alkaline final reaction solution from the previous batch was added to the filtrate after RDX separation. In addition to the above changes, the course of the second batch was identical to the course of the first batch.

Na vyprodukovanie 1 g hexogénu sa použilo 4,52 g 100% nej kyseliny dusičnej, 1,22 g plynného čpavku a 0,39 g formaldehydu v 37% vodnom roztoku, ako vedlajší produkt sa získalo 3,32 g dusičnanu amúnneho vo forme 59 % ného vodného roztoku.4.52 g of 100% nitric acid, 1.22 g of ammonia gas and 0.39 g of formaldehyde in a 37% aqueous solution were used to produce 1 g of hexogen, 3.32 g of ammonium nitrate as 59% were obtained as a by-product. aqueous solution.

Príklad 2Example 2

Pri prvej várke diskontinuálnej prípravy RDX podľa vynálezu do 42 g kyseliny dusičnej v prepočte na 100% s koncentrciou nad 98% bolo počas dvch hodín za intenzívneho premiešávania v rozmedzí teplôt 18 až 22°C nadávkované 10 g HMT. Táto teplota bola udržovaná za miešania ešte ďalších 45 minút.In the first batch of batch preparation of RDX according to the invention to 42 g of nitric acid calculated at 100% above 98%, 10 g of HMT was metered over two hours with vigorous stirring at 18 to 22 ° C. This temperature was maintained under stirring for an additional 45 minutes.

Potom bol primárny reakčný roztok po ukončení nitrolýzy premiešaný pri teplote do 25°C s predom pripraveným roztokom z 22,5 g dusičnanu amónneho, 2,4 g HMT a 32,0 g vody. ZThen, after the nitrolysis, the primary reaction solution was stirred at a temperature of up to 25 ° C with a previously prepared solution of 22.5 g of ammonium nitrate, 2.4 g of HMT and 32.0 g of water. FROM

-6roztoku vylúčený RDX bol odseparovaný na filtri a premytý 4,5 g vody, produkt po vysušení vážil 8,66 g.The 6X solution precipitated by RDX was separated on a filter and washed with 4.5 g of water, the product after drying weighing 8.66 g.

Do filtrátu sa postupne pridávalo pri teplote do 25°C rovnaké množstvo roztoku uvedeného zloženia do ktorého sa predom pridalo 6,0 g krštalického HMT. Dochádzalo pritom k tvorbe hexadi a k jeho vylučovaniu z roztoku v množstve okolo 19,5 g. Po krátkom doreagovaní sa hexadi odfiltroval, filtračný koláč sa dôkladne odsal a hexadi sa sušil prúdom vzduchu o teplote do 45°C. Množstvo získaného hexadi 19,5 g pokrýva potrebné mnžstvo pre uskutočnenie nasledujúcej várky príravy RDX s malou rezervou.An equal amount of a solution of the above composition to which 6.0 g of crystalline HMT was previously added was gradually added to the filtrate at a temperature of up to 25 ° C. This produced hexadiene and precipitated out of solution in an amount of about 19.5 g. After a short reaction, the hexadiate was filtered off, the filter cake was thoroughly aspirated, and the hexadiene was dried with a stream of air up to 45 ° C. The amount of hexadiene 19.5 g obtained covers the amount needed to carry out the next batch of RDX preparation with little reserve.

Do filtrátu po odseparovaní hexadi sa pridával 25% ný vodný roztok čpavku do dosiahnutia hodnoty pH medzi 9 až 11, v množstve okolo 28,6 g. Získalo sa 166,7 g alkallzovaného finálneho reakčného roztoku, z čoho 68% ný podiel bol určený na recyklovanie do primárneho reakčného roztoku po ukončení nitrolýzy v nasledujúcej variče a to v dvoch dávkach po 56,7 g. Vedlajší produkt, 53,3 g roztoku s obsahom 39,5% NH4NO3, 4,2% HMT a 56,2% vody bol určný na odbyt ako kvapalné hnojivo.A 25% aqueous ammonia solution was added to the filtrate after separating the hexadiate until a pH of between 9 and 11 was reached in an amount of about 28.6 g. 166.7 g of the alkali-final reaction solution were obtained, of which 68% was intended for recycling to the primary reaction solution after completion of the nitrolysis in the next cooker in two batches of 56.7 g each. The by-product, 53.3 g of a solution containing 39.5% NH 4 NO 3, 4.2% HMT and 56.2% water, was intended to be disposed of as a liquid fertilizer.

Pri nasledujúcej várke prípravy RDX bolo množstvo použitej kyseliny dusičnej znížené o podiel, obsiahnutý v hexadi, takže do 33 g kyseliny dusičnej v prepočte na 100% s koncentrciou nad 98% bolo nadávkované 19 g hexadi. Primárny reakčný roztok po ukončení nitrolýzy bol premiešaný s 56,7 g alkalizovaého matečného roztoku určeného na recyklovanie z predchádzajúcej várky a rovnaké množstvo 56,7 g alkalizovaého matečného roztoku z predchádzajúcej várky bolo pridané do filtrátu po odseparovaní RDX. Okrem uvedených zmien bol priebeh druhej várky zhodný s priebehom prvej.In the next batch of RDX preparation, the amount of nitric acid used was reduced by the amount contained in hexadiene, so that up to 33 g of nitric acid calculated at 100% above 98% was charged with 19 g of hexadiene. The primary reaction solution after completion of the nitrolysis was mixed with 56.7 g of the alkaline mother liquor to be recycled from the previous batch, and an equal amount of 56.7 g of the alkaline mother liquor from the previous batch was added to the filtrate after RDX separation. In addition to the above changes, the course of the second batch was identical to the course of the first batch.

Na vyprodukovanie 1 g hexogénu sa použilo 3,82 g 100% nej kyseliny dusičnej, 0,825 g čpavku vo forme 25% roztoku a 0,7 g kryštalického HMT, ako vedlajší produkt sa získalo 2,43 g dusičnanu amúnneho vo forme 39,5 % ného vodného roztoku.3.82 g of 100% nitric acid, 0.825 g of ammonia in the form of a 25% solution and 0.7 g of crystalline HMT were used to produce 1 g of hexogen, 2.43 g of ammonium nitrate as 39.5% were obtained as a by-product. aqueous solution.

Príklad 3Example 3

Pri prvej várke diskontinuálnej prípravy DPT podľa vynálezu do 40 g kyseliny dusičnej v prepočte na 100% s koncentrciou 88% bolo počas dvch hodín za intenzívneho premiešávania v rozmedzí teplôt 18 až 22°C nadávkované 10 g HMT. Táto teplota bola udržovaná za miešania ešte ďalších 45 minút.In the first batch of discontinuous preparation of DPT according to the invention into 40 g of nitric acid calculated to 100% at a concentration of 88%, 10 g of HMT were dosed over two hours with vigorous stirring at 18 to 22 ° C. This temperature was maintained under stirring for an additional 45 minutes.

-7Potom bol primárny reakčný roztok po ukončení nitrolýzy premiešaný pri teplote do 25°C s predom pripraveným roztokom z 21,53 g dusičnanu amónneho, 3,36 g HMT a 27,4 g vody. Z roztoku vylúčený RDX bol odseparovaný, na filtri premytý 1,5 g vody, produkt po vysušení vážil 2,0 g.Thereafter, after the nitrolysis was complete, the primary reaction solution was stirred at a temperature of up to 25 ° C with a previously prepared solution of 21.53 g of ammonium nitrate, 3.36 g of HMT and 27.4 g of water. The RDX precipitated from the solution was separated, washed with 1.5 g of water on the filter, and the product weighed 2.0 g after drying.

Do filtrátu sa postupne pridávalo rovnaké množstvo, 52,2 g roztoku toho istého zloženia, v ktorom bolo rozpustené 3,5 g kryštalického HMT. Dochádzalo pritom k tvorbe hexadi a k jeho vylučovaniu z roztoku v množstve okolo 19,4 g. Po krátkom doreagovaní sa hexadi odfiltroval, filtračný koláč sa dôkladne odsal a hexadi sa sušil prúdom vzduchu o teplote do 45°C. Množstvo získaného hexadi pokrýva potrebu pre uskutočnenie nasledujúcej várky príravy DPT s malou rezervou, pričom HMT bolo nahradené hexadi plne, a násada kyseliny dusičnej bola znížená o 9 g.An equal amount of 52.2 g of a solution of the same composition in which 3.5 g of crystalline HMT was dissolved was gradually added to the filtrate. This produced hexadiene and precipitated out of solution in an amount of about 19.4 g. After a short reaction, the hexadiate was filtered off, the filter cake was thoroughly aspirated, and the hexadiene was dried with a stream of air up to 45 ° C. The amount of hexadium obtained covers the need for carrying out the next batch of DPT preparation with little reserve, with HMT replaced by hexaden fully, and the nitric acid feed reduced by 9 g.

Do filtrátu po odseparovaní hexadi sa pridával 25% ný vodný roztok čpavku pri teplote v rozmedzí 8-12°C v množstve 7,0 g, ďalšie 3.5 g sa pridali za 60 minút, a ďalších 5,2 g v priebehu 150 minút pri rovnakom teplotnom rozmedzí. Po pridaní okolo 11 g roztoku začalo sa vylučovanie DPT z roztoku vo forme svetložltej zrazeniny. Čpavkový roztok sa pridával, kým pH roztoku nedosiahol požadovanú hodnotu okolo 5,6. Po 15 minútach doreagovania sa DPT odfiltroval, premyl vodou a vysušil pri teplote do 45°C, vážil 4,9 g. Filtrát bol upravený prídavkom 12,33 g 25% roztoku čpavku a vykazoval pH okolo 10,5. Celkom sa získalo alkalizovaného finálneho reakčného roztoku 160,0 g, zloženia 41,2% NH4O3, 6,7% HMT a 52,4% H2O. Z toho 65%, to je 104,5 g sa použilo na riedenie primárneho reakčného roztoku v nasledujúcej várke a 56,3 g bol určený na odbyt ako kvapalné hnojivo.A 25% aqueous ammonia solution was added to the filtrate after separation of hexadiene at a temperature between 8-12 ° C in an amount of 7.0 g, an additional 3.5 g was added in 60 minutes, and another 5.2 g in 150 minutes at the same temperature. range. After the addition of about 11 g of solution, precipitation of DPT from the solution as a pale yellow precipitate began. The ammonia solution was added until the pH of the solution reached the desired value of about 5.6. After 15 minutes of reaction, the DPT was filtered off, washed with water and dried at a temperature of up to 45 ° C, weighing 4.9 g. The filtrate was adjusted by the addition of 12.33 g of a 25% ammonia solution and had a pH of about 10.5. In total, an alkalized final reaction solution of 160.0 g, consisting of 41.2% NH4O3, 6.7% HMT and 52.4% H2O was obtained. Of this, 65%, i.e. 104.5 g, was used to dilute the primary reaction solution in the next batch, and 56.3 g was disposed as liquid fertilizer.

Na 1 g úhrnnéj produkcie RDX a DPT bolo použité 4,48 g 100% nej kyseliny dusičnej, 1,04 g čpavku vo forme 25% roztoku a 0,505 g kryštalického HMT, ako vedlajší produkt sa získalo 3,34 g dusičnanu amúnneho vo forme 41,2 % ného vodného roztoku.For 1 g of total production of RDX and DPT, 4.48 g of 100% nitric acid, 1.04 g of ammonia in the form of a 25% solution and 0.505 g of crystalline HMT were used, and 3.34 g of ammonium nitrate were obtained as by-product. % Aqueous solution.

Claims (8)

PATENTOVÉ NÁROKYPATENT CLAIMS 1. Spôsob výroby cyklických nitramínov: hexogénu a dinitropentametyléntetramínu reakciou hexametylén tetramínu a koncentrovanej kuseliny dusičnej samotnej, alebo obsahujúcej do 15% dusičnanu amónneho za vzniku primárneho reakčného roztoku, vyznačujúci sa tým, že vstupné suroviny: hexametylén tetramín a kyselina dusičná sa získávajú zpäť z reakčných roztokov v podobe hexametyléntetramín dinitrátu recyklovaním časti finálneho reakčného roztoku, získaného postupným riedením, neutralizáciou a alkalizovaním primárneho reakčného roztoku čpavkom po odseparovaní z roztoku postupne vylúčených pených produktov: hexogénu, hexametylén tetramín dinitrátu, prípadne aj dinitropentametyléntetramínu do, v priebehu nasledujúcej fáze výroby vytvoreného primárneho reakčného roztoku za vzniku a následnej izolácie hexametylén tetramín dinitrátu z roztoku.A process for the production of cyclic nitramines: hexogen and dinitropentamethylenetetramine by reacting hexamethylene tetramine and concentrated nitrate bed alone or containing up to 15% ammonium nitrate to form a primary reaction solution, characterized in that the feedstocks: hexamethylene tetramine and nitric acid are recovered solutions in the form of hexamethylene tetramine dinitrate by recycling a portion of the final reaction solution obtained by successive dilution, neutralization and alkalinization of the primary reaction solution with ammonia after separation from the solution of the gradually precipitated foams: hexogen, hexamethylene tetramine dinitrate, possibly also solution to form and then isolate hexamethylene tetramine dinitrate from solution. 2. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že obsah hexametylén tetramínu v recyklovanom finálnom reakčnom roztoku sa zvýši prídavkom hexametylén tetramínu v kryštalickej forme, alebo v podobe vodného roztoku, najvýhodnejšie pripraveného z roztoku formaldehydu a z plynného čpavku, pred pred pridaním do, v priebehu nasledujúcej fáze výroby vytvoreného primárneho reakčného roztoku za vzniku a následnej izolácie hexametylén tetramín dinitrátu z roztoku v požadovanom množstve pre uskutočnenie nasledujúcej várky.Method for producing cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that the hexamethylene tetramine content of the recycled final reaction solution is increased by adding hexamethylene tetramine in crystalline form or in the form of an aqueous solution, preferably prepared from formaldehyde solution and ammonia gas, before addition. into, during the next stage of producing the primary reaction solution formed to form and subsequently isolate hexamethylene tetramine dinitrate from the solution in the required amount to carry out the next batch. 3. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že reakcia hexametylén tetramínu, s koncentrovanou kuselinou dusičnou sa uskutočňuje pri výrobe hexogénu v diskontinuálnom, šaržovom režime.A process for the production of cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that the reaction of hexamethylene tetramine with concentrated nitrous oxide is carried out in the production of hexogen in a batch, batch mode. 4. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že reakcia hexametylén tetramínu, s koncentrovanou kuselinou dusičnou sa uskutočňuje pri výrobe hexogénu pri hmotnostnom pomere medzi kyselinou dusičnou a hexametylén tetramínom rovnom 4 “1- 7'1.A process for the production of cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that the reaction of hexamethylene tetramine with concentrated nitric acid is carried out in the production of hexogen at a weight ratio between nitric acid and hexamethylene tetramine equal to 4 "1-7'1. -95. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1. , vyznačujúci sa tým, že recyklovaný podiel fináneho reakčného roztoku činí z celkového množstva 45 - 80%.-95. Process for producing cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that the recycled proportion of the final reaction solution is 45-80%. 6. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že reakcia hexametylén tetramínu s koncentrovanou kuselinou dusičnou sa uskutočňuje pri výrobe dinitropentametylén tetramínu v kontinuálnom, nepretržitom režime.The process for producing cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that the reaction of hexamethylene tetramine with concentrated nitrous oxide is carried out in the production of dinitropentamethylene tetramine in a continuous, continuous mode. 7. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že do reakčného roztoku po vzájomnej reakcií hexametylén tetramínu a kyseliny dusičnej sa pridáva také množstvo hexametylén tetramínu, vo vodnom roztoku, alebo v pevnej forme, aby úhrnné množstvo vyrobeného hexametylén tetramín dinitrátu podlá vynálezu pri reakcií s kyselinou dusičnou plne pokrylo potrebu hexametylén tetramínu.7. A process according to claim 1 wherein the amount of hexamethylene tetramine and nitric acid is added to the reaction solution after reaction of hexamethylene tetramine and nitric acid, in aqueous solution or in solid form, so that the total amount of hexamethylene tetramine dinitrate produced is added. The present invention, when reacted with nitric acid, fully covered the need for hexamethylene tetramine. 8. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že separácia hexametylén tetramín dinitrátu sa uskutočňuje z reakčného prostredia pri koncentrácií kyseliny dusičnej v rozmedzí 17,5 - 21%.A process for producing cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that the separation of hexamethylene tetramine dinitrate is carried out from the reaction medium at a nitric acid concentration in the range of 17.5-21%. 9. Spôsob výroby cyklických nitramínov podľa nároku 1 , vyznačujúci sa tým, že ďalšie množstvo hexametylén tetramín dinitrátu sa získa z finálneho reakčného roztoku prídavkom kyseliny dusičnej v množstve potrebnom na tvorbu dinitrátu a na dosiahnutie koncentrácie kyseliny dusičnej v roztoku v rozmedzí 18,5- 20,5%, odseparovaním hexametylén tetramín dinitrátu a následnou neutralizáciou finálneho reakčného roztoku čpavkom do slabo alkalickej oblasti okolo pH 8.The process for producing cyclic nitramines according to claim 1, characterized in that an additional amount of hexamethylene tetramine dinitrate is obtained from the final reaction solution by adding nitric acid in an amount necessary to form the dinitrate and to achieve a nitric acid concentration in the solution of 18.5-20. 5%, by separating hexamethylene tetramine dinitrate and then neutralizing the final reaction solution with ammonia to a weakly alkaline region around pH 8.
SK5040-2011A 2011-08-30 2011-08-30 Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium SK288419B6 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK5040-2011A SK288419B6 (en) 2011-08-30 2011-08-30 Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SK5040-2011A SK288419B6 (en) 2011-08-30 2011-08-30 Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK50402011A3 true SK50402011A3 (en) 2013-03-01
SK288419B6 SK288419B6 (en) 2016-11-02

Family

ID=47750217

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK5040-2011A SK288419B6 (en) 2011-08-30 2011-08-30 Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium

Country Status (1)

Country Link
SK (1) SK288419B6 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
SK288419B6 (en) 2016-11-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1664004B1 (en) Method for the production of 4-(4-aminophenyl)-3-morpholinon
CN104761456B (en) Preparation method of 3-amino-1-adamantanol
CN102924338B (en) Production technology of nitroguanidine
CN103641574B (en) A kind of production method of chemosynthesis water-soluble fertilizer
CN112246441B (en) Flotation composite collecting agent and preparation method and application thereof
CN112592296B (en) Method for producing sodium isethionate by continuous reaction
US8754256B2 (en) Process for preparation of L-Arginine α-ketoglutarate 1:1 and 2:1
SK50402011A3 (en) Process for synthesis of cyclic nitramines using raw materials recovered from reaction medium
CN100391955C (en) Synthetic method for strotium renelate intermediate
CN103025743B (en) The manufacture method of carbon imide compound
CN101531632B (en) Method for preparing 2,3,5,6-tetraminopyridine
CN109836344B (en) Method for producing glycine by organic solvent
CN102329317B (en) Method for synthesizing theobromine
RU2611011C1 (en) Method for synthesis of ethylenediamine-n,n,n',n'-tetrapropionic acid
US4247693A (en) Process for preparing 2,4,5,6-tetraaminopyrimidine sulfate
RU2610267C1 (en) Method for producing 4(5)-nitroimidazole
CN115872944B (en) Synthesis method of thiamethoxam intermediate
CN115304203B (en) Method for recycling nitroguanidine acidic wastewater
RU2198877C1 (en) Method of synthesis of 2-methyl-4(5)-nitro-imidazole
CN109096148B (en) Method for preparing vorinostat by using modified mesoporous material through one-pot method
SU1742207A1 (en) Method for preparation of copper-ammonium phosphate hydrate
CN101580481B (en) Method for synthesizing carbonyl azide from aliphatic carboxylic acid by one-pot method
RU2198886C1 (en) Method of synthesis of 1,5-dinitro-3,7-endo-methylene-1,3,5,7- tetrazacyclooctane
CN112142681A (en) Production process of 5-aminotetrazole
CN109265459A (en) A kind of preparation method of xanthine

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20170830