Azotan izopropylu (IPN) to powszechny ciekły ester azotanowy, który odgrywa ważną rolę w obronności, medycynie i przemyśle. W sektorze obronnym IPN jest często używany jako podstawowy składnik materiałów wybuchowych typu paliwo-powietrze. Ze względu na swoje unikalne zalety niskiej toksyczności, niskiej korozyjności i niskiej wrażliwości jest również szeroko stosowany w zastosowaniach takich jak materiały pędne, środki uczulające i dodatki do oleju napędowego.
Jednak istniejąca metoda syntezy wsadowej dla IPN obejmuje użycie kwasu azotowego i izopropanolu jako surowców, wraz z dodatkiem mocznika i azotanu amonu. Reakcja zachodzi w temperaturze 100°C, aby wytworzyć IPN, z wydajnością 85%. Ta metoda ma kilka wad, w tym złożone etapy reakcji, wysokie i trudne do kontrolowania temperatury reakcji, potrzebę powolnego kapania surowców poniżej powierzchni cieczy (co zwiększa trudności operacyjne i niebezpieczeństwo) i stosunkowo niskie wydajności.
ROZWIĄZANIE YHCHEM
Aby rozwiązać problemy słabej kontroli reakcji i wysokiej temperatury reakcji w reaktorach wsadowych, inżynierowie z YHCHEM opracowali rozwiązanie wykorzystujące reaktor mikrokanałowy w kształcie serca. W tym procesie izopropanol jest używany jako surowiec, dichlorometan jako rozpuszczalnik, a dymiący kwas azotowy i bezwodnik octowy jako środki nitrujące do syntezy azotanu izopropylu. Poniższy schemat ilustruje trasę syntezy i przebieg procesu. Po wielokrotnych dostosowaniach szczegółów procesu przez zespół eksperymentalny, współczynnik konwersji azotanu izopropylu może osiągnąć nawet 99.8%, przy wydajności do 96%. Proces ten wykazuje wysokie współczynniki konwersji, wysokie wydajności i zmniejszoną produkcję kwasu odpadowego, co czyni go wysoce obiecującym i cennym dla zastosowań na skalę przemysłową.