專利名稱:制備硝基胍的管道連續(xù)工藝的制作方法
本發(fā)明屬于一種制備硝基胍的方法，采用了管道式的連續(xù)工藝。硝基授予是一種爆炸物，由于其燃燒產(chǎn)物比具有相同能量的其它發(fā)射藥的腐蝕性小，因而被廣泛用作火炮發(fā)射藥的組份，又因為其感度低，比容大，爆速高，因而又可作為低易損炸藥的成份?；谏鲜鲈?，硝基胍的制造工藝的研究一真受到重視、過去，國內(nèi)外生產(chǎn)硝基胍的方法大都采用濃硫酸脫水法，該法雖然工藝簡單，產(chǎn)率也比較高，但需要將硫酸稀釋至25%以下來分離硝基胍，由此產(chǎn)生大量稀硫酸，濃縮時耗能大。為了克服這一缺點，英國Matthias Thoma于1978年申報了用硝酸硝化硝酸胍制備硝基胍的專利，GB2006201號，采用間斷法制備硝基胍工藝，不利于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。我們發(fā)現(xiàn)，硝基胍在濃硝酸中會部分分解，當(dāng)溫度高于45℃，反應(yīng)時間大于30分鐘，硝基胍收率明顯下降;還發(fā)現(xiàn)硝基胍在稀硝酸中的溶解度與溫度關(guān)系很大，在洗滌過程由于硝基胍的溶解使收率大大降低。該專利雖然提到可以不經(jīng)重結(jié)晶即可制得合格產(chǎn)品，但末提及如何除去晶格中殘留酸問題。
本發(fā)明的目的是克服硝基胍在濃硝酸的分解和在稀硝酸中的溶解，并用簡便方法除去晶格間殘留酸，實現(xiàn)生產(chǎn)連續(xù)化，制得符合標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)晶硝基胍。
實施本發(fā)明在于用固體加料器(1)，將硝酸胍(6)連續(xù)送入預(yù)混器(2)中與連續(xù)流入的濃度≥97%的硝酸混合使硝酸/硝酸胍質(zhì)量比等于2～3/1，經(jīng)螺旋推進(jìn)試攪拌器(3)送到管道反應(yīng)器(4)中進(jìn)行硝化(7)、硝酸胍在濃硝酸中首先被硝化成硝基胍的硝酸鹽，經(jīng)冷卻稀釋后，即從反應(yīng)液中結(jié)晶出來，經(jīng)過濾、洗滌水解成硝基胍，經(jīng)烘干制得成品，其反應(yīng)式如下
本發(fā)明特點在于采用管道式連續(xù)硝化工藝，是基于發(fā)現(xiàn)了硝基胍在濃硝酸中會分解這一基本事實。釜式連續(xù)反應(yīng)器選定的反應(yīng)時間為平均停留時間，部分反應(yīng)液停留時間大于平均停留時間，有部分硝基胍分解，而另一部分反應(yīng)液停留時間小于平均停留時間，則反應(yīng)不完全，這兩種情況都會導(dǎo)致硝基胍收率下降。管道式連續(xù)反應(yīng)工藝就克服了這一缺點，液體在管道中流動的推力是借助預(yù)混器中螺旋式推進(jìn)器提供的，因而不產(chǎn)生“死角”。整個反應(yīng)體系可保持在最佳反應(yīng)狀態(tài)，即硝酸/硝酸胍＝2.0～3.0/1(質(zhì)量比)反應(yīng)溫度30～50℃;停留時間25～35分鐘;硝酸濃度≥97%;稀釋溫度-5～5℃;稀釋水與硝酸質(zhì)量比＝1∶1。
本發(fā)明的另一特點可采用洗滌水循環(huán)使用以降低硝基胍的溶解損失，即第四次用新水(15)洗，第四次洗滌水(13)作第三次用，第三次洗滌水(12)作第二次用，第二次洗滌水(11)作第一次用，第一次洗滌水(10)作稀釋水用，這樣可保持水平衡，所得硝酸濃度約50%，可直接進(jìn)入廢酸回收系統(tǒng)。
本發(fā)明的又一特點是除去硝基胍晶格間的殘留酸，這些殘留酸不能用通常的方法洗去，可采用真空高溫烘干法，真空度≥6000mmHg，溫度80～120℃，經(jīng)4～8小時，可除去殘留酸。
本發(fā)明也可以適用于經(jīng)過改造的現(xiàn)有炸藥連續(xù)化生產(chǎn)設(shè)備，嚴(yán)格控制溫度和反應(yīng)時間，可以取得相近的效果。
本發(fā)明的管道式連續(xù)工藝結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)備占有空間小，操作簡便，易于實現(xiàn)自動化控制，硝基胍產(chǎn)率均可超過90%，產(chǎn)品不需轉(zhuǎn)晶即可達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，硝酸回收能耗小，且可用通常方法進(jìn)行回收，因而成本可大大下降，本發(fā)明所得硝基胍質(zhì)量指標(biāo)如下表所示序號外觀粒度(
μ) 總揮發(fā)份酸度 PH 水不溶物純度(％)(%) (%)1 白色結(jié)晶 3.10 0.17 0.03 5.0 0.04 99.792 白色結(jié)晶 2.50 0.16 0.02 5.1 0.08 99.68本發(fā)明附圖1為管道式連續(xù)反應(yīng)器示意圖，1-固體加料器;2-預(yù)混器;3-螺旋推進(jìn)式攪拌器;4-管道反應(yīng)器。圖2為管道式連續(xù)工藝流程示意圖，5-濃硝酸;6-硝酸胍，7-硝化;8-稀釋結(jié)晶;9-過濾;10-第一次洗滌;11-第二次洗滌;12-第三次洗滌;13-第四次洗滌;14-真空烘干;15-新水洗。
實施例市售硝酸胍(純度≥96%)烘干后經(jīng)固體加料器(1)將硝酸胍(6)以310克/分的速度加至預(yù)混器(2)中，與以780毫升/分的速度流入的97%的濃硝酸(5)均勻混合，經(jīng)螺旋推進(jìn)器(3)送至管道反應(yīng)器(4)中進(jìn)行硝化(7)，管道反應(yīng)器用40～45℃熱水循環(huán)，保持反應(yīng)溫度在45℃，經(jīng)30分鐘反應(yīng)后，連續(xù)流入稀釋機(jī)(8)中，稀釋溫度為0℃，硝基胍的硝酸鹽以細(xì)結(jié)晶從硝酸中析出，再流入過濾機(jī)(9)過濾，經(jīng)四次洗滌(10-13)，洗滌水用量與濃硝酸用量相同，洗滌水循環(huán)使用。所得之硝基胍進(jìn)行真空干燥(14)，真空度650毫米汞柱，烘干溫度110℃，烘干時間8小時，即得硝基胍成品，總收率92.1%，產(chǎn)品純度99.2%。
勘誤表
權(quán)利要求
1.一種制備硝基胍的工藝，硝基胍的結(jié)構(gòu)為
用濃硝酸硝化硝酸胍生成硝基胍的硝酸鹽，經(jīng)冷卻稀釋后結(jié)晶，經(jīng)過濾洗滌水解成硝基胍，真空干燥后制得成品，其特征在于用固體加料器(1)將硝酸胍連續(xù)送至預(yù)混器(2)，與連續(xù)流入的濃度≥97%硝酸混合，使硝酸/硝酸胍質(zhì)量比等于2～3/1，經(jīng)螺旋式推進(jìn)攪拌器(3)，送至管道反應(yīng)器(4)，反應(yīng)溫度30～50℃，停留時間25～35分鐘，稀釋溫度-5～5℃。
2.一種按照權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于硝基胍洗滌水循環(huán)使用即第四次用新水(15)洗，第四次洗滌水(13)作第三次用，第三次洗滌水(12)作第二次用，第二次洗滌水(11)作第一次用，第一次洗滌水(10)作稀釋用。
3.一種按照權(quán)利要求
1所述的工藝，其特征在于硝基胍烘干采用真空高溫烘干，真空度≥600毫米汞柱，溫度80～120℃，保持4～8小時。
專利摘要
本發(fā)明屬于一種制備硝基胍的管道連續(xù)工藝，用固體加料器將硝酸胍連續(xù)送入預(yù)混器與連續(xù)流入的硝酸混合，經(jīng)管道反應(yīng)溫度為30—50℃。停留時間為25～35分鐘，稀釋溫度為-5～5℃的條件下制得硝基胍，純度99％以上，得率90％以上。
此工藝結(jié)構(gòu)緊湊占有空間小，操作簡單便于自動化控制。
文檔編號C07C279/34GK87103545SQ87103545
公開日1988年11月30日 申請日期1987年5月18日
發(fā)明者萬道正, 李迎雪, 侯婉英, 胡紹鳴, 邵秀嬡 申請人:西安近代化學(xué)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan