Isopropyl Nitraat Microkanaal Synthese Oplossing Nederland

Isopropyl Nitraat (IPN) is een veelvoorkomend vloeibaar nitraatester-energetisch materiaal dat een belangrijke rol speelt in defensie, geneeskunde en industrie. In de defensiesector wordt IPN vaak gebruikt als een primair bestanddeel van brandstof-luchtexplosieven. Vanwege de unieke voordelen van lage toxiciteit, lage corrosiviteit en lage gevoeligheid, wordt het ook veel gebruikt in toepassingen zoals drijfgassen, sensibilisatoren en dieseladditieven.

De bestaande batchsynthesemethode voor IPN omvat echter het gebruik van salpeterzuur en isopropanol als grondstoffen, samen met de toevoeging van ureum en ammoniumnitraat. De reactie vindt plaats bij 100 °C om IPN te produceren, met een opbrengst van 85%. Deze methode heeft verschillende nadelen, waaronder complexe reactiestappen, hoge en moeilijk te controleren reactietemperaturen, de noodzaak om grondstoffen langzaam onder het vloeistofoppervlak te laten druppelen (wat de operationele moeilijkheid en het gevaar vergroot) en relatief lage opbrengsten.

YHCHEM OPLOSSING

Om de problemen van slechte reactiecontrole en hoge reactietemperatuur in batchreactoren aan te pakken, hebben ingenieurs bij YHCHEM een oplossing ontwikkeld met behulp van een hartvormige microkanaalreactor. In dit proces wordt isopropanol gebruikt als grondstof, dichloormethaan als oplosmiddel en rokend salpeterzuur en azijnzuuranhydride als nitreringsmiddelen om isopropylnitraat te synthetiseren. Het onderstaande diagram illustreert de syntheseroute en processtroom. Na meerdere aanpassingen aan de procesdetails door het experimentteam, kan de conversieratio van isopropylnitraat oplopen tot wel 99.8%, met een opbrengst tot 96%. Dit proces vertoont hoge conversieratio's, hoge opbrengsten en verminderde productie van afvalzuur, wat het zeer veelbelovend en waardevol maakt voor toepassingen op industriële schaal.