2.7.2 Технология получения нитросоединений алифатического
ряда (нитропарафины)
Развитию производства нитропарафинов способствует наличие
широкой сырьевой базы – алифатические углеводороды являются
основной частью нефти, промышленного и природного газа, а также
потребность в этих соединениях различных отраслей химической
промышленности – производства пластмасс, лаков и красок,
синтетических моющих средств, лекарственных препаратов,
пластификаторов, инсектицидов и др. На основе нитропарафинов
получают ВВ и компоненты твердого ракетного топлива.
Первый общий метод получения нитропарафинов, предложенный
в 1872 г. Мейером, не мог быть использован в промышленном
масштабе вследствие дороговизны исходных продуктов – нитрита
серебра и йодистого алкила. Попытки получить алифатические
нитросоединения прямым нитрованием парафинов серно-азотной
кислотной смесью, подобно тому как получают ароматические
нитросоединения, не увенчались успехом.
В 1893 г. Коновалов и в 1899 г. Марковников установили, что
алифатические углеводороды могут нитроваться относительно легко и
с хорошим выходом разбавленной азотной кислотой при высокой
температуре. Исследования Коновалова получили дальнейшее
развитие в работах Наметкина и Титова, которые показали, что в
отличие от нитрования ароматических углеводородов – это
радикальный процесс. В настоящее время этот способ применяется в
промышленности для нитрования высших алифатических
углеводородов в жидкой фазе.
В 1930 г. Гесс, изучая нитрование в газовой фазе низших
алифатических углеводородов, разработал промышленный метод,
реализованный в США в 1937–1940 гг. Этот метод используется в
промышленности и в настоящее время. Нитруют, главным образом,
пропан в смеси с этаном или бутаном, выделяемыми из природного
газа или газов переработки нефти. Очищать исходное сырье нет
необходимости, так как в процессе нитрования происходит деструкция
и получается смесь нитропарафинов.
Парофазное нитрование парафиновых углеводородов. Пары
углеводородов пропускают через змеевиковый теплообменник, куда
одновременно поступает концентрированная азотная кислота. Затем
смесь паров углеводородов и азотной кислоты проходит через реактор,
в котором поддерживается температура от 400 до 450°С, и где