[其他]破壞副產物四硝基甲烷的工藝

無效

• 申請號: 87102764
• 申請日: 1987-04-09
• 公開（公告）號: CN87102764A
• 公開（公告）日: 1987-11-18
• 發明（設計）人: 秦長華;安東尼·查爾斯·福斯特·埃德蒙茲;科林·邁克爾·埃文斯
• 申請（專利權）人: C-I-L公司
• 主分類號: A62D3/00
• 分類號: A62D3/00;C01B21/46;B01D53/00
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 楊劍俠

本發明涉及用硝酸處理有機物的工藝。特別是本發明提供一個分離的二級處理工藝用于先期阻止和經濟連續地破壞硝酸基質氧化或硝化反應中的危險副產物。

所述的硝化及氧化反應是眾所周知并廣泛地用于工業上。由它們提供有價值的產品，如炸藥和制造藥物的中間體。染料、塑料、殺蟲劑和其他許多工業上的有用物質。但鮮為人知的是很多這種工藝亦都產生一定量的危險副產物-四硝基甲烷（TNM）。

TNM的危險有兩個原因。首先是它的高度毒性，它能很快地通過皮膚接觸和蒸汽吸入被吸收。其次，雖然TNM在純狀態下不是一種炸藥，但它很容易溶解烴類和其它非極性燃料，產生一種水不相溶稠密的爆炸性液體，它具有很大的爆炸力和高度的敏感性

其他工藝過程所產生的TNM副產物的量一般十分少，然而，當今在回收和再濃縮含氮煙霧和廢硝酸中殘余硝酸的實際操作中，造成TNM再循環到回收硝酸的反應器。即使產生的TNM量為很少，但是由于不斷兩積累使TNM的濃度增加，因而增加了存在的潛在危險。

TNM雜質存在在產品中所引起的危險是已知的。三硝基甲苯的毒性對彈藥庫工作人員來說是很明顯的。一些硝化甘油基的炸藥已顯示出安全儲存時間的減少。為了避免這些問題，產品用弱堿性的亞硫酸鹽溶液來洗滌，經處理后，TNM作為有毒的三硝基甲烷被萃取到洗液中，而這種處理對水溶性產品是不可能的。

TNM是揮發性物質，常常部分的TNM從其生成的反應器中以蒸汽的形式從反應器排出氣體中逸出。這些氣體另外含有氧化氮并且通常是硝酸蒸汽，為了分離這些氣體物質和防止環境污染，設計的回收步驟包括用稀硝酸洗滌這種經空氣稀釋的氣體。TNM不會受此步驟的影響，將會通過此系統和煙道氣一同排出。這會引起污染的危害和TNM中可回收氮量的浪費。亦有可能TNM在冷的條件下被冷凝成為一個分離的液相存在于吸收體中，這具有明顯的潛在危險。已經研制出一些工藝，用來盡量減少這些排放物和從任何作為可銷售衍生物的煙管氣中吸收TNM。美國專利4001373和4003977號介紹了用堿性水溶液洗滌氣流吸收三硝基甲基鹽形式的TNM。接著酸化廢洗滌液并放出三硝基甲烷。這也是和TNM性質十分相似，具有潛在危險的物質。上述工藝的缺點包括，當處理氣體中二氧化碳的含量較高時堿的用量就很大。由于這原因及所需設備的寸尺和復雜性阻礙了此工藝的廣泛應用。

當化學反應器在中溫或低溫下運作時，副產物TNM會留在廢酸溶液中。回收操作傾向于在高濃度的硝酸中濃縮揮發性和親油性的TNM并循環此物質。美國專利3781374號介紹了從一種硝酸源分離TNM的方法。小心蒸鎦硝酸得到一種極易揮發餾份，其在高于99%硝酸中達到TNM共沸濃度為30%的鎦分。分離此餾份，用水稀釋和冷卻，在稀硝酸下層得到TNM分離層。放出TNM，并連續用水洗滌得到可用于銷售質量的TNM。同時產生的稀硝酸流以較高的費用來濃縮和循環。在工藝上的經濟問題，TNM需求量低和處理得純物質時的危險性妨礙了此發明的廣泛應用。

因此需要一種能夠完全避免由于作為副產物存在的TNM所引起的毒性和爆炸危險的簡單工藝。

因此本發明的目的是提供一種安全和經濟的方法來破壞基于硝酸工藝中的副產物。亦即避免了已知工藝中存在的危險和缺點。

本發明的另一目的是提供一種破壞而又不損失有價值可回收氮組份的方法。這些氮組份包括破壞過程中自然形成的氮氧化物。另外少量的氧化物是由于硝酸的自然分解而生成的。

特別是本發明的工藝提供一種即使有其他氣體包括硝酸蒸汽存在下，選擇破壞TNM的方法，包括將含有TNM的混合物加熱至215°至300℃和最好到220°至250℃，此溫度下保持0.1至100秒，最好保持0.5至5秒，接著冷卻產生的混合物，和通過其他步驟回收存在的有價值的氮組份。

TNM在高溫下分解早為人們所熟悉，然而意外地發現TNM無論何時總需進行先期經濟地阻斷，那性質不穩定的硝酸大規模經受劇熱處理能破壞TNM。本發明在經濟上的成功很大程度歸功于此意外的發現。因即使用氧化氮來補充硝酸的濃度在技術上是可行的，但費用昂貴。這是由于此工藝包括需用龐大的設備來吸收稀硝酸，并且在緊接著的濃縮過程中需要大量的能量。

為了能更易了解本發明，通過下面實例來說明最佳的實施方案。

例Ⅰ