Isopropylnitrat-mikrokanalsynteslösning Sverige

Isopropylnitrat (IPN) är ett vanligt flytande nitratester-energimaterial som spelar en viktig roll inom försvar, medicin och industri. Inom försvarssektorn används IPN ofta som en primär komponent i bränsle-luftsprängämnen. På grund av dess unika fördelar med låg toxicitet, låg korrosivitet och låg känslighet, används den också i stor utsträckning i applikationer som drivmedel, sensibilisatorer och dieseltillsatser.

Den befintliga batchsyntesmetoden för IPN innebär dock att man använder salpetersyra och isopropanol som råmaterial, tillsammans med tillsats av urea och ammoniumnitrat. Reaktionen sker vid 100°C för att producera IPN, med ett utbyte av 85%. Denna metod har flera nackdelar, inklusive komplexa reaktionssteg, höga och svårkontrollerade reaktionstemperaturer, behovet av långsamt droppande av råmaterial under vätskeytan (ökande operationssvårigheter och fara), och relativt låga utbyten.

YHCHEM LÖSNING

För att lösa problemen med dålig reaktionskontroll och hög reaktionstemperatur i batchreaktorer har ingenjörer vid YHCHEM utvecklat en lösning som använder en hjärtformad mikrokanalreaktor. I denna process används isopropanol som råmaterial, diklormetan som lösningsmedel och rykande salpetersyra och ättiksyraanhydrid som nitreringsmedel för att syntetisera isopropylnitrat. Diagrammet nedan illustrerar syntesvägen och processflödet. Efter flera justeringar av processdetaljerna av experimentteamet kan omvandlingshastigheten för isopropylnitrat nå så hög som 99.8 %, med ett utbyte på upp till 96 %. Denna process visar höga omvandlingsgrader, höga utbyten och minskad produktion av avfallssyra, vilket gör den mycket lovande och värdefull för tillämpningar i industriell skala.