Le nitrate d'isopropyle (IPN) est un matériau énergétique commun sous forme liquide, jouant un rôle important dans la défense, la médecine et l'industrie. Dans le secteur de la défense, l'IPN est souvent utilisé comme composant principal des explosifs à base de carburant-air. En raison de ses avantages uniques tels qu'une faible toxicité, une faible corrosivité et une faible sensibilité, il est également largement utilisé dans des applications telles que les propergols, les sensibilisateurs et les additifs pour diesel.
Cependant, la méthode de synthèse par lots existante pour l'IPN implique l'utilisation d'acide nitrique et d'isopropanol comme matières premières, avec l'ajout d'urée et de nitrate d'ammonium. La réaction a lieu à 100 °C pour produire de l'IPN, avec un rendement de 85 %. Cette méthode présente plusieurs inconvénients, y compris des étapes de réaction complexes, des températures de réaction élevées et difficiles à contrôler, la nécessité d'ajouter lentement les matières premières sous la surface du liquide (augmentant ainsi la difficulté et le danger de l'opération), ainsi que des rendements relativement faibles.
SOLUTION YHCHEM
Pour résoudre les problèmes de mauvaise maîtrise de la réaction et de température de réaction élevée dans les réacteurs par lots, les ingénieurs de YHCHEM ont développé une solution utilisant un réacteur microcanal en forme de cœur. Dans ce procédé, l'isopropanol est utilisé comme matériau brut, le chlorure de méthyle comme solvant, et l'acide nitrique fumant et l'anhydride acétique comme agents de nitration pour synthétiser le nitrate d'isopropyle. Le schéma ci-dessous illustre l'itinéraire de synthèse et le flux de processus. Après plusieurs ajustements des détails du processus par l'équipe expérimentale, le taux de conversion du nitrate d'isopropyle peut atteindre jusqu'à 99,8 %, avec un rendement pouvant aller jusqu'à 96 %. Ce procédé montre des taux de conversion élevés, des rendements élevés et une réduction de la production d'acide de déchet, ce qui le rend très prometteur et précieux pour des applications à grande échelle industrielle.
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