CS227903B1 - Spósob výroby 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu - Google Patents

Description

Vynález sa týká výroby i ,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu nitrolýzou hexametyléntetramínu.

Nltrolýza hexametyléntetramínu kyselinou dusičnou o koncentrácii nad 80 % hmot. je jedným z najrozSirenejčich spdsobov priemyselnej produkcie 1,3,5-trinltro-1,3,5-triazaoyklohexánu. Toto nitračné Stiepenie je z chemického hradiska komplikovaným súborom následných a vedlejších reakcií nitrolyzačných, hydrolytických, neutralizačných a oxidačných. Relativné zastúpenle vyměňovaných poehodov je dané reakčnými podmlenkami.

Reakcie nitrolyzačné produkuji! z hexametyléntetramínu nielen 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexán a v malej miere jeho cyklický hoaológ 1,3,5,7-tetranitro-l,3,5,7tetraazaeyklooktán a cyklický éter 3,5-dinltro-1-oxo-3,5-dlezacyklohexan, ale i lineárně nitramíny, konkrétné nitroestery 1 ,7-dihydroxy-2,4,6-trlnitro-2,4,6-triaazaheptén a 1,9-dihydroxy-2,4,6,8-tetranitro-2,4,6,8-tetraazanonán, 5elej trimetylolaaín a formaldehyd.

Zastúpenle týchto produktov v reakčnej zmesi je závislé najma na východiskovom molárnom pomere kyseliny dusičnej ku hexametyléntetraamínu. na koncentrácii aplikovanej kyseliny dusičnej a na teplote reakcie. V novgej literatiíre (například X. Ju. Orlova:

Chimija i technolog!ja hrizantnych vzryvčatych veSčestv. Izdat. Chimija, 1973) sa o východiskovom molérnom pomere kyseliny dusičnej ku hexametyléntetramínu uvádza, že s jeho rastúcou hodnotou výťažok 1,3,5-trlnotro-1,3,5-triazacyklohexánu raatie.

Ako je naznačené už v primárných prácach z tejto oblasti (Chutě J. W. a kol.: Canad.

J. Res. 1949, 27 B. 218; Dunning W. a kol.: J. Chem. Soc. 1952. 1264) nie je to celkom tak: existuje určité, optimálně rozpéitie tohto molárneho poměru, závislé na koncentrácii aplikovanej kyseliny dusičnej a na obsahu kyseliny dusitéj v nej.

Pre kyselinu dusičnú cca 96 %-nú a koncentrovanéjšiu je z hradiska výtěžnosti najvýhodnejSÍ molárny poměr kyseliny dusičnej ku hexametyléntetremínu 21 až 24. Pod tento rozsah molárneho poměru je pokles výtažku produktu spčaobený poklesom koncentrácie nitróniových, resp. nitroxoniových iónov v reakčnej zmesi.

Had uvedený rozsah optimálneho molárneho poměru, pravděpodobně stúpa podiel štiepenia hexametyléntetramínu na lineárně nitramíny v dSsledku vyššej koncentrácie nitroóniových, resp. nitroxoniových iónov v zmesi, a tecia vyťažnost procesu klesá. Uvedené je dokumentované příkladovou častou tohto vynálezu.

PokiaT sa týká koncentrácie kyseliny dusičnej třeba uviesť že nitrolyzačné schopnosti má minimálně 80 %-né kyselina dusičná. Pod táto hodnotu koncentrácie dominuji! v štiepení hexametylénte tramínu procesu hydrolytické. Pre priebeh procesov hydrolytických je priaznivá aj přítomnost vody v aplikovanom hexam.etyléntetraraíne.

Reakcie neutralizačně produkuji! v reakčnej zmesi amóniové lány a je možné z medzi ne zahrnút aj vznik nitroesterov z fragmentov hexametyléntetramínu, obsahujúeich metylolskupiny, popřípadě i vznik metyléndinitrátu z formaldehydu.

Optimálně teploty nitrolýzy hexametyléntetramínu kyselinou dusičnou sú v rozmedzí 15 až 25 °C. Vedenie procesu pri teplotách velmi nízkých vedle ku vzniku nitrátu 1,3-dinitro-1,3,5-triazapentánu, nitrátu 3,5-dinitro-1,3,5-triazaeyklohexánu a metylénbis-1-/3,5-dinitro-1,3,5-triazaeyklohexánu/ ako finálnych produktov (Dunning K. W. a Dunning W. J.: J. Chem. Soc. 1950. 2920; Vroom A. H. a Winkler C. A.: Canada..J. Res. 1950, 28 B. 701; Chutě W. J. a kol.: Canad. J. Res. 1948, 27 B. 503/. Vedenie procesu pri teplotách nad 30 °C prehTbuje podiel hydrolyticko-oxídačných reakcií na spotrebe hexametyléntetramínu, znižujúc tak výťažky 1,3,5-trinitro-1 ,3,5-triazacyklohexánu a znižujúc aj bezpečnost procesu

Pře priebeh reakeií oxidačných je priaznívé přítomnost kyseliny dusitej, resp. kysličnikov dusíka, v reakčnej zmesi. Reakcie hydrolyticko-oxidačné sú příčinou nestability reakčnej zmesi po ukončenej nitrolýze i počas nej. leh potlačeniu, to je stabilizácii nitrolyzačnej zmesi, bola už v literatúre venovená pozornost (V. Kadeřábek a J. Denksteln: Goll. Czeeh. Chem. Commun. 1960, 25. 1070; ČSR patent δ. 97 100) podTa publikovaných údajov klesá stabilita týchto zmesi s rastúcou teplotou ich prechovávania, s rastúcim východiskovým molérnym pomerom kyseliny dusičnej ku hexametyléntetramínu, s rastúcou koncentráciou aplikovanej kyseliny dusičnej a s rastúcim obsahom kyseliny dusitej v aplikovanej. kyselině dusičnej.

VzhTadom na to, že kyselina dusité, resp. kysličníky dusíka, figurujú ako účinné oxidačné činidlo a zároveň ako katalyzátor oxidačných reakeií kyseliny dusičnej s organickými zlúčeninami, má přítomnost týchto substancií v použitéj kyselině dusičnej podstatný negativny vplyv na stálost korešpondujúcich reakčných zmesi.

Látky 1’ahko reagujúce s kyselinou dusitou, resp. s nitrozóniovým i onom, tedy stálost nitrolyzačných zmesi zvyšujú. V tomto zraysle bolo navrhnuté pre potlačenie oxidačných reakeií v zmesiach uvedeného typu přidávat k nim po prebehnutej nitrolýze hexametyléntetramín a/alebo dusičnan amonný/ V. Kadeřábek a J. Denksteln; Coll. Czeeh. Chem. Commun. 1960, 25. 1 070/, a to v množstve 0,1 až 80,0 % hmot. na pčvodný návažok hexametyléntetramínu (CSK patent, č. 97 100).

Analogický spčsob stabilizácie reakčných zmesi, a to už počas reakcie, je obvyklý při přípravě n-alkylnitrátov; tu se ku kyselině dusičnej alebo ku zmesi nitračných kyselin přidává před zahájením reakcie močovina v množstve 0,5 až 3,0 % hmot. na hmotnost nitračnej kyseliny (ČSSR autorské osvedčenie 168 189).

Stabilizáciu nitrolyzačnej zmesi močovinou je možné dokumentovat přípravou 1,5-diacetyl-3,7-dinitro-1,3,5,7-tetraazacyklooktanu, kedy sa močovina přidává k východiskovému 1,5-endometylén-3,7-diacetyl-1,3,5-7-tetraazacyklookténu (USA pat. č. 3 926 953).

PodTa tohto vynálezu spčsob výroby 1,3,5-trinitro-l ,3,5-triazacyklohexánu nltrolýzou hexametyléntetramínu pri teplote -20 až *51,8 ^aC a nasledujúcou izoláciou produktu spočívá v tom, že v procese nitrolýzy sa přidá do reakčného systému 0,01 až 10 % hmot., počítané na hexametyléntetramín, produktu kondenzácie močoviny s formaldehydom, s výhodou typu pany, samostatné a/alebo v zmesi so zúčastněnými reakčnými komponentami, s výhodou v zmesi s hexametyléntetramínom.

Výhodou tohto vynálezu je zvýSenie stálosti nitrolyzačných zmesi a z toho vyplývajúcej bezpečnosti procesu, ako aj výrazné ovplyvnenie výtažku 1,3,5-trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu. V případe použitie zmesi hexametyléntetramínu s močovinoformaldehydovým kondenzátem sa okrem iného vplyvoa tekutosti sústavy docieli ronomerného bezporuchového dávkovania.

Vhodnými aditivami v priebehu nitrolýzy podTa tohto vynálezu sa ukázali vo vodě a v organických rozpúSťadlách nerozpustné močovinoformaldehydové kondenzáty vznikajúce raakcitou močoviny s formaldehydom -s výhodou v kyslom prostředí (napr. autorské osvedčenie č. 227 901, USA patentové spisy č. 3 981 845 a 4 081 741). Dobrých výsledkov sa dosahuje aj použitím vo vodě a v organických rozpúSťadlách rozpustných kondenzátov vhodné chemicky a/alebo tepelne modifikovaných.

Vynikajúce výsledky dávajú močovinoformaldehydové aditiva s velkým reakčným povrchom, čo sa dosahuje ich použitím vo vypenenej formě. Poměrně široký rozsah publikovaných spčsobov získavania rčznych vhodných typov plen je rozobraný-{bibliografie, Berlin A. A. šutov F. A: Penopólimery na osnově reakcionnosposobnych oligomerov Izdat. Moskva, Chimija, 1978; Usmáni A. M., Salyer I. 0., Polym., Plast. Technol. Eng., 12 (1), 61 až 88 (1979)].

Při aplikéoii močovinoformaldehydových kondenzátov za účelom úpravy hexametyléntetramínu, autorské osvedčenie 8. 227902 je miera zvýšenia stálosti proporcionálna obsahu týchto kondenzátov v hexametyléntetramíne.

Přítomnost močovinoformaldehydových kondenzátov v nitrolýze podl’a tohto vynálezu ovplyvňuje výťažky 1,3,5-trinltro-1,3,5~triazacyklohexánu. Existuje určitý, optimélny obsah menovaných kondenzátov v použitom hexametyléntetramíne, ktorý zvyšuje výťažnosť procesu, počítaná na névažok upraveného hexaraetyléntetramínu. Pre kyselinu dusičnú minimálně 96,6 %-nú a optimdlny východiskový molérny poměr kyseliny dusičnéj ku hexametyléntetramínu 21,5 až 24,5 je podTa tohto vynálezu najvyššia výťažnosť pri obsahu 1,2 až 1,4 % hmot., močovinoformaldehydového kondenzátu v aplikovanom hexametyléntetramíne.

Pri překročení uvedeného obsahu tohto aditíva vý tažku 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu začínajú klesať a úroveň výťažnosti procesu s hexametyléntetramínom bez aditíva doa.iehnú při obsahu 2,5 až 3,0 % hmot., močovinoformaldehydového kondenzátu vo východiskovom hexametyléntetramíne.

Přitom však, v sledovanom rozmedzi 0,00 až 9,09 % hmot., močovinofonnaldehydového kondenzátu v aplikovanom hexametyléntetramíne, je využitie metylénovej báze hexametyléntetramínu a aditívom vyššie, ako v nitrolýze hexametyléntetramínu bez aditíva.

S prihliadnutím k publikovaným údajom o mechanizme nitračného štiepenia hexametyléntetramínu (G. F. Wright, publikované v H. Feuer - editor: The Chemistry of the Nitro and Nitroso Groups. Part 1. John W.iley, 1969, str. 653 až 654) by mohol byť priaznivý vplyv močovinoformaldehydových kondenzátov na výťažnosť 1,3,5-trinitro~1,3,5-triazacyklohexánu interpretovaný následovně: vzhladom na přítomnost* elektronegatívnych karbonylových skupin v molekule generujú močovinoformaldehydové kondenzáty v danom reakčnom prostředí karbamónium-iony.

Tieto ióny by sa potom mohli účastnit rovnováh, predchádzajúcich najma štiepeniu hexametyléntetramínu na nežiadúce produkty a/alebo kombinovat sa so štruktúrne příhodnými fragmentaml hexametyléntetramínu na perhydro-1,3,5-triazínový cyklus. Pre ovplyvnenie výťažnosti prostredníctvom rovnováh svědčí pi’íklad aj inej štiepnej reakcie hexametyléntetramínu, konkrétné nitrozačného štiepenia v slabo kyslom prostředí: tu určité (optimálně) množstvo volného formaldehydu alebo voTného amoniaku v aplikovanom vodnom roztoku hexametyléntetramínu zvyšuje výťažky produktu, ktorým je 1,5-endometylén-3,7-dinitrózo-1,3,5,7-tetraazacyklooktánu (ČSSR autorské osvedčenie č. 191 380).

Spdsob nitrolýzy hexametyléntetramínu v přítomnosti močovinoformaldehydových kondenzátov na základe převedeného literérneho a patentového prieskumu je nový, v literatúre doposial’ nepopísaný. Spdsob ako aj vyšší účinok spdsobu podl’a vynálezu dokumentujú nasledujúoe příklady prevedenia.

Přikladl

K 115 objemovým dielom 96,9 %-nej kyseliny dusičnej (2,646 mól kyseliny dusičnej), obsahu júcej 0,37 % hmot. analytickéj kyseliny .dusitej, predloženej v miešanom nitračnom aparáte bolo za silného vonkajšieho chladenia po dobu 3 minút dávkované 15 hmot. dielov hexametyléntetramínu s obsahom 2,83 % hmot. vlhkosti a v dalších dvoch experimentoch ešte s obsahom močovinoformaldehydového kondenzátu. Chladenie reakčnej zmesi bolo výdatné, aby jej teplota nepřekročila 33 °C a váčšinou sa pohybovala v rozmedzi 25 až 28 °C.

Po vnesení hexametyléntetramínu bolo realizované 40 minútové doreagovanie při teplote *25 až 29 °C. Potom bola nitrolyzačná zmes naliatá do 400 objemových dielov vody 60 až °C teplej a po 10 minutách miešania rezultujúcej suspenzie bol produkt izolovaný filtréciou. Po dolconalom premytí horúcou vodou bol 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexán sušený 40 hod. pri 55 až 60 °C.

Výsledky prezentuje nasledujúci tabelárny přehrad:

Obsah močovinoformaldehydového kondenzátu v hexametyléntetramíne (% hmot.)	Počet dávkovaných mólov hexametyléntetramínu	Výtěžnost	Teploty topenia produktu (°C)
v hmot. dieloch	v % na návažok upraveného hexametylén- tetramínu	v % na čistý hexametyléntetramín
0	0,104	17,1	71,94	74,02	205 až 206
3	0,3 00	16,7	70,26	74,54	206 až 207
5	0,098	16,6	69,84	75,66	206 až 207

Množstvo aplikovaných surovin koresponduje hmot. poměru kyseliny dusičnej ku hexametyléntetramínu = 11,477.

Přiklad 2 .Hexametyléntetramín s obsahom 1,31 % hmot. vlhkosti, resp. ten istý produkt, upravený prídavkom močovinoformaldehydového kondenzátu, v množstve 15 hmot. dielov je vnáěaný do miešanej a výdatne chladenej 96,6 %-nej kyseliny dusiSnej a obsahom 0,10 % hmot. kyseliny dusitej. Dávkovanie a súčasne chladénie nitrolyzaSnej zmesi je realizované tak, aby doba vnášania hexametyléntetramínu nepřekročila 3 minúty a teplota zmesi sa přitom pohybovala v rozmedzí 24 až 29 °C. Po vnesení hexametyléntetramínu je realizované 40 minútové doreagovanie pri teplote 24 až 29 °C a potom je reakčná zmes naliata do Stvornásobného objemu vody, teplej 60 až 65 °C, ako bol objem aplikovanéj kyseliny dusičnej. Po 1S min. mieSaní rezultujúcej suspenzie je produkt izolovaný filtráciou, dokonale premytý horúcou vodou (trikrát ň 100 objem, dielom) a vysuSený pri 55 až 60 °C.

U suchého produktu bola realizovaná jeho rekryštalizócia z acetonu: 10 hmot. dielov produktu bolo rozpuštěných v 100 objemových dieloch acetonu za varu á po sfiltrovaní roztoku bolo k filtrátu přidaných 50 objem, dielov destilovanej vody. Po 30 mírnit bola rezultujúca suspenzia filtrovaná a produkt suSený pri 55 až 60 °C. Výtažky kryStalizácie boli 8,1 hmot. dielov až 8,4 hmot. dielov 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu.

Prehl'ad výsledkov prezentuje tabelárny přehrad na str. 31.

Na báze grafického porovnania výtěžnosti a obsahu aditíva v hexametyléntetraaíne bolo zistené, že z hradiska výťažnosti na navážku upraveného hexametyléntetramínu je optimálně množstvo 1,2 až 1,4 % hmot. močovinoformaldehydového kondenzátu v aplikovanou hexametyléntetramíne.

Podobné, na základe grafickej konfrontácie výtažnosti a molárneho poměru reaktans bolo zistené, že za daných reakčných podmienok je optimálny rozsah molárnych pomerov kyseliny dusiSnej ku hexametyléntetramínu 21,5 až 24,3.

O XO k ř?

• 8 •H í-l

O

-P tb p

o

H <U

FH

• .3

P O O o •H > Ti

ΙΛ ΙΛ If . O trs vo vo vo o o o o ÍM CM <M CM >M >« )N >N es CO 40 <0 ca trs trs trs

ΙΛ ΙΓ> IA

O O O O <M Cd Cd CM trs ιλ ir> o

VO VO VO VO o o o o CM CM CM CM >N )« W >N ® fl 0 ffi O O U\ tfs cm p·) trs o o o o o CM CM CM CJ c— o o cm C- os Os vo m trs trs xl* b- t*· t*· ř»

Ov	Os	Os	CO
í-	OO	00	vo
CM	xfr	xť	m
t-		E-~	i>.

m co co us e- t— r- e·CO trs — xlv- vo — o η < φ os os _r- ro c-” v- CM Cd CM o o o o os O ·- cn trs

Χίο

CM trs o o trs trs

V£> f- VO v£> O O O O CM CM CM Cd >N *4 Xd >N <6 40 40 «

O O O O *- v~ m -st· o o o O CM CM CM CM ws trs o m ď\ Lf\ US lf\ o o o o CM CM CM CM >M Xd XM >N <0 es es as o o o o

O O CM CM O O O O CM CM Cd CM trs ”*· i> -ď n J\ π os

WS t- 00 t— t- r- r~ c* γ*ί trs trs VO lf\ *“ m vo vo o f-- t'us CM vo co co oo v— »- v~ ,W

T~ co trs vo os — v- CM os trs xt CO co <ΡΊ CO CM CM o o o o os o »-· m >N K4 *4 <0 ¢0 tfl

O |A O O trs trs so tn o O O O

CM CM Cd CM

US O O O v 0 VO US t— O O O O CM CM CM CM >N Xd HŇ Xí βθ <0 OS β$ O O O US xr cm m xe o o o o Cd CM CM CM «- trs trs t— <Ή xt xt r- c- vo t-- |> C— c*.

cm trs ws — trs o o cm xf xt ro f- t- í*- frO

O '£> £> *<&

r~ r- c~~ t>

trs co vo ♦- CM xl- S0 os «- n tOS CM X*· CO *-> CM CM Cd o o o o

CA O r- Π OS V- r- »PrehTad výsledkov k příkladu

sg «33 l£S xl- CM ooo o o o <n

Poznámky: aditívum = moSovinofomaldehydový kondenzá HMT = hexametyléntetremín

Příklad .1

106 objemových dielov 99,09 %-nej kyseliny duslčnej (2,520 mól kyseliny duslčnej), obsahujúcej 0,09 % hmot. analytickej kyseliny dusitej, bolo v nitračnom aparáte vychladených na “20 °C a za aieSania a Jalíieho výdatnáho chladenia bol po 3 ainúty vnážaný hexametylántetramín v množstve 15 hmot., dielov; hexametylántetramin bol získaný 48 hodinovým suSenim hexamentyléntetremínu z příkladu 2 pri teplote 50 až 54 °C.

Teplota zmesi pri vnáSanť hexametylántetramínu bola udržovaná pod +15 °C. Po doddvkovaní bolo realizovaná 30-mlnútové doreagovanie pri teplote 15 až 19 °C. Potom bola reakčná zmes naliata do 400 objem, dielov vody 60 až 65 ^ŮC teplej. Pa 10-minutovom miešaní suspenzi® bol produkt Izolovaný filtráciou a třikrát premytý á 100 objem, dielami ho nice j vody.

Paralelné s nitrolýzou bola u rezultujúcich nitrolyzačných zmesi Specifikovaná ich tepelná stálost pomocou izotermálnej diferenciálnej analýzy. Postup bol totožný s postupom nitrolýzy až na to, že riedenie nitrolyzačnej zmesi nebolo realizované, ale nitračný aparát s reakčnou zmesou bol umiestený do temperovanej vodnej lázně; izotermálna teplota expozície nitrolyzačnej zmesi bola 51,2 * 0,6 °C.

Pri tepelnej expozici! bolo vizuálně sledované zafarbenie atmosféry nad reakčnou zmesou 6 pomocou Fe-Co ternočlánkov boli Specifikované indukčně periody exotermického rozkladu; sstotermicteéana rozkladu nitrolyzačnej zmesi vždy predchádsalo mlerne zafarbenie atmosféry ne.d hladinou zmesi kysličník»! dusíka a doba, ktorá tomuto javu korespondovala bola zaznamenávaná ako indukčaá perioda oxidov dusíka. Výsledky získané v rámci tohto príkliadu, prezentuje tabelárny přehled na str. 14.

Grafickou konfrontáciou obsahu adit.íva a výťažnosti, počítanej na návažok upraveného hexametylántetramínu bolo néjdené, že maximálneho výtažku t,3»5-trinltrózo~1,3,5-triazacyklohexánu je dosiahnuté obsahom 1,2 až 1,4 '& hmot., močovinoformaldehydováho kondenzátu v aplikovanom hexamatylántetresníne.

Bals j bolo rovnakým sp6sobem zistené, že z h£adiska výťažnosti je nitrolý^e hexametylántetramínu bez adltiva akvivalentnd nitrolýze menovanej substancie, upraveuej přídavkem 2,7 % hmot. moČovinoformaldehydového kondenzátu.

Ako vyplývá z tabelárneho přehledu na str. 14, áú výtažky 1,3,5+trinitro-l,3,5-triazacyklohexánu, péčítané na obsah hexametylántetramínu v návažku, v sledovaném rozmedzl obsahu močovinoformaldehydováho kondenzátu v navážku vyššie, ako koresponduje nitrolýze hexametylántetramínu bez aditíva.

Teda v sledovanom rozmedzi obsahu aditíva v aplikovanom hexametyléntetramíne je využitie mwtylénovej báze hexametylántetramínu vyššie, ako pri nitrolýze bez přítomnosti močovinoformaldehydových kondenzétov.

gs co •0 - >90 ««OH 0*6 34 >»«H * H fc p ρ 0 6 fc α >> I 3

Ό fc Ό »Ο Φ 0 •ΗΡΗ fc 034 Φ Η Ν Ο. Φ Ο fc «φ a β Α Ο »ο ΡΛ 34 ®*Φ

Ό

Ρ ο	Ό 0
Ρ’Φ.β'	Ρ 34
β β «	fc Ή
>3 β	Φ 03
0^3	Λ3
Ρ 3*0	•0
•ΗΌ 3
Η β fc	>ο >
Ρ*Η Φ	34 Ο
Ο Ρ	3 !0
0 Ο Ο	«0 ·Η
Ρ34 «	β Μ
W 0·Η	•Η Ο

•Η α

ο ρ

&S

Ρ ο ο

Η fc* •sá roxfl £ fc

Π (Μ «Φ σ\ ο

co ο

οι η

ο οι

Cο ο

ΙΑ

Ο

ΟΙ σν t*

ΓΊ ί*Ί

Ο co

Cοι

ΓΟ

Μ· <0 οι ο

οι οι σ\ οι

ΙΑ ο

οι οι ο

οι

ΙΑ «ΜC0

Π t-

οι	οι	00	οι	οι	σ\	00
φ	*ό	σ*	·—		*-	ΙΑ
			·.	Μ	««
ř-	<7Χ	ο	ο	€Λ	οο	€*·
t*	C—	00	00	t-	t-	C-

V

Ο £

§>

°§ «S > ο «Λ β*Φ * δ

Οι > 3 • Λ ρ ο ρ ο *2 >•0

Ό ttσ** οσ>

tΦ řΟ t*r co οο αΤ ο

σ>

\ο co tοο *0 οι ο

ΟΟ οι σ* ο

Posnáaky: ΗΜΤ « hexe«etyléntetre»ín

Příklad 4

Nitrolýza hexametyléntetramínu obsahujúceho 0,21 % hmot. vlhkosti bola vedená ne technologickom zariadení pozostávajúcom z prvého nitrátora, druhého nitrátora, kryštalizátora, aparátu na schladenie suspenzie, kontinuálnych J kltrov a aparátov na stabilizáoiu produktu.

Do prvého nitrátora bola kontinuálně privédzená kyselina dusičná 99,09 %-ná s obsahom 0,09 % hmot. analytickej kyseliny dusitej a hexametylántetramín s obsahom 0,21 % hmot. vlhkosti. Dávkovaníe surovin bolo vedené tak, aby na 1 hmot. dlel hexametyléntetramínu připadlo 10,7 hmot. dielov kyseliny dusičnej.

Chladením je teplota v prvom nitráte udržovaná v rozmedzí 17 až 22 °C. Obsah prvého nitrátora kontinuálně přepadá do druhého nitrátora s pracovnou teplotou max. 24 °C.

Sumórna zádrž oboch nitrétorov je 44 minút. Z druhého nitrátora je nitrolyzačná zmes vedená do kryštalizátora, kde sa udržuje teplota 70 až 80 °C a súčasne sa privádsa voda (premývacia voda z kontinuálnych filtrov) v množstve ‘4,7 objem, dielov na 1 hmot. dlel do reakcie braného hexametyléntetramínu.

Z kryštalizátora je suspenzia produktu v 54,8 %-nej kyselina dusičnej vedená cea miešaný a chladený aparát, kde sa ochladí na 30 až 40 °C do kontinuálnych (komčrkových) filtrov,, kde sa oddělí kyselina dusičná a produkt sa promyje vodou.

Z kontinuálneho filtre je filtračný koláč produktu splachovaný vodou a rezultujúca suspenzia je parným ejektorom čerpaná do stabilizačných aparátov, kde sa vyhrievaním priamou parou acidita kryštálov sníži pod 0,05 % hmot. kyseliny dusičnej. Po izolácii filtráelou rezultuje 1,3,5-trinitro-1,3,5-trlazacyklohexán v množstve 1,177 hmot. dielov sušiny na 1 hmot. diel do reakcie braného hexametyléntetramínu, to je 74,3 % oproti teorii.

Příklad?

Nitrolýza hexametyléntetramínu bola vedená ako v příklade 4. Dávkovaný hexaáetylántetramín východiskovej kvality ako v příklade 4 bol převedený vnesením do nitrolyzačnej zmesi upravený obsah 1,30 % hmot. močovinoformaldehydového kondenzátu. Z 1 hmot. dielu takto upraveného hexametyléntetramínu resultovalo 1,248 hmot, dielov 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu, to je 78,76 %-ný výťažok produktu ne névažok upraveného hexametyléntetramínu a 80,01 % oproti teorii, počítané na obsah hexametyléntetramínu v navážku.

Předložený vynález je možné uplatniť vo věetkých prosesoeh nitrolýzy hexametyléntetramínu vedúcej k 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazacyklohexánu. DČležitosť podstaty vynálezu a jeho nenáročné prevedenie dává předpoklad možnosti jeho skorého využiti» pri výrobě tejto veTmi používanej výbušniny u nás, ako aj v zahraničí.

Claims (1)

1. Spflsov výroby 1,3,5-trlnÍtro-1,3,5-triazacyklohexánu nitrolýzou hexametyléntetramínu pri teplote -20 až +51,8 °C a nasledujúcou izoláclou produktu, vyznačujúci aa tým, že v procese nltrolýzy sa pridé do raakčného systému 0,01 až 10 V hmot. počítané na hexametyléntetramln, produktu kondenzácie močoviny s formaldehydom, s výhodou typu pěny, samostatné a/alebo v zmesi so zúčastněnými reakčnýml komponentami, s výhodou v zmesi s hexametyléntetramlnom.