RU2557657C1 - Топливная композиция и способ ее получения - Google Patents
Топливная композиция и способ ее получения Download PDFInfo
- Publication number
- RU2557657C1 RU2557657C1 RU2014125628/04A RU2014125628A RU2557657C1 RU 2557657 C1 RU2557657 C1 RU 2557657C1 RU 2014125628/04 A RU2014125628/04 A RU 2014125628/04A RU 2014125628 A RU2014125628 A RU 2014125628A RU 2557657 C1 RU2557657 C1 RU 2557657C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- methylfuroxan
- phlegmatizer
- polyalcohol
- methylfuroxane
- nitrate
- Prior art date
Links
Landscapes
- Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)
Abstract
Настоящее изобретение относится к топливной композиции, в состав которой входит нитрат полиспирта, флегматизатор и стабилизатор, при этом в качестве флегматизатора применяется гетероциклическое соединение, выбранное из группы пятичленных гетероциклических соединений: 3,4,5-триметилизоксазол, 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол, 3,4-диметилфуразан, 3,4-диметилфуроксан, 3-этокси-4-метилфуроксан, 3-пропокси-4-метилфуроксан, 3-бутокси-4-метилфуроксан, 3-амокси-4-метилфуроксан, 3-изоамокси-4-метилфуроксан, 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан, 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан, 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан или циклогексилнитрат при следующем соотношении компонентов, мас. %: нитрат полиспирта 35-75; флегматизатор 20-65; стабилизатор -2. Изобретение относится также к способу получения указанной топливной композиции. Техническим результатом является получение топлива с температурой замерзания до (-50)÷(-60)ºС, что позволяет использовать его в условиях холодной зимы и в торпедах, сбрасываемых с самолетов. 2 н. и 19 з.п. ф-лы, 18 пр.
Description
Изобретение относится к топливной композиции для энергосиловых установок, установленных, например, на противолодочных торпедах, и способу ее получения.
В литературе описаны различные виды монотоплив, не требующие подачи дополнительного окислителя в камеру сгорания двигателя.
В патенте США №4427466, МПК С06В 25/34, публ. 14 января 1984, предложено использовать в качестве монотоплива смесь различных алифатических азидов и нитраминов. Приготовление таких составов связано с повышенной опасностью как самих азидов, так и с их синтезом. Получение нитраминов также является опасным и технологически сложным процессом. Нитрамины, как правило, получают нитрованием аминов смесью азотной кислоты и уксусного ангидрида.
В патенте US 3116188 С1, 149-88, публ. 31 декабря 1963, описано получение монотоплива смешиванием различных нитратов полиспиртов с добавкой в качестве флегматизатора дибутилсебацината. В качестве горючего предложено использовать наиболее опасные в обращении нитроглицерин или динитрат этиленгликоля. Никаких характеристик топлива не приводится.
Описанная в патенте WO №2012166046 А2, МПК C06D 5/08, публ. 06.12.2012, смесь, содержащая аммонийную соль динитрамида, воду и алифатические спирты, кристаллизуется при температуре ниже (-7)÷(-20)°C, что не позволяет хранить и использовать ее в зимних условиях.
Для объекта «топливная композиция и способ ее получения» в качестве прототипа выбран способ получения топлива OTTO FUEL II (патент США №5256220, МПК С06В 25/00, публ. 26 октября 1993), содержащего 75% динитрата 1,2-пропиленгликоля, 22,5% дибутилсебасцината и 1,5% 2-нитродифениламина. Топливо получают смешением отдельных компонентов.
Недостатки топлива, выбранного в качестве прототипа:
Топливо имеет недостаточно низкую температуру замерзания -28°C, что осложняет его применение в условиях холодной зимы и в торпедах, сбрасываемых с самолетов.
Недостатки способа, выбранного в качестве прототипа:
Топливо получается смешением трех компонентов, приготовленных в чистом виде. Приготовление топливной композиции с использованием в качестве компонента динитрата 1,2-пропиленгликоля в чистом виде, высокочувствительного к механическим воздействиям, очень опасно.
Кроме того, получение исходного соединения - динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов) нитрованием 1,2-пропиленгликоля серно-азотной смесью и выделение динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов) в чистом виде является взрывоопасным процессом.
Задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в повышении безопасности процесса получения топлива и улучшении его эксплуатационных свойств.
Предложена топливная композиция, содержащая нитрат полиспирта, флегматизатор и стабилизатор, которая в качестве флегматизатора содержит гетероциклическое соединение, выбранное из группы пятичленных гетероциклических соединений: 3,4,5-триметилизоксазол, 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол, 3,4-диметилфуразан, 3,4-диметилфуроксан, 3-этокси-4-метилфуроксан, 3-пропокси-4-метилфуроксан, 3-бутокси-4-метилфуроксан, 3-амокси-4-метилфуроксан, 3-изоамокси-4-метилфуроксан, 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан, 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан, 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан или циклогексилнитрат при следующем соотношении компонентов, мас. %:
| нитрат полиспирта | 35-75 |
| флегматизатор | 20-65 |
| стабилизатор | 1-2 |
Предложенная топливная композиция из вышеуказанных компонентов дополнительно может содержать циклогексилнитрат до 45%.
Предложен способ получения топливной композиции смешиванием компонентов, в котором используют горючее в виде раствора, например нитрата полиспирта во флегматизаторе, полученного при нитровании полиспирта.
В качестве флегматизаторов предложено использовать производные изоксазолов и оксадизолов: 3,4,5-триметилизоксазол, 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол, 3,4-диметилфуразан, 3,4-диметилфуроксан, 3-этокси-4-метилфуроксан, 3-пропокси-4-метилфуроксан, 3-бутокси-4-метилфуроксан, 3-амокси-4-метилфуроксан, 3-изоамокси-4-метилфуроксан, 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан, 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан, 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан или циклогексилнитрат.
В качестве полиспирта могут быть использованы этиленгликоль, 1,3- и 1,4-бутиленгликоли, диэтиленгликоль, которые при нитровании дают нитраты полиспиртов.
В качестве флегматизатора предложены гетероциклические соединения, не подвергающиеся взаимодействию с серно-азотной смесью, используемой при нитровании 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов). Также предложено использовать циклогексилнитрат, который имеет нулевую чувствительность по русской пробе. Циклогексилнитрат производится промышленностью и используется как добавка к дизельному топливу. Ранее получение динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов) проводилось нитрованием 1,2-пропиленгликоля (или других полиспиртов) на периодических установках с выделением динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов) для последующего приготовления топлива. Использование в чистом виде динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов), высокочувствительного к механическим воздействиям, очень опасно. Для повышения безопасности процесса получения динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов) нитрование проводят с использованием инертного растворителя, например дихлорметана. Но при этом появляется дополнительная технологическая стадия отгонки растворителя. Это значительно усложняет технологию, ухудшает качество динитрата 1,2-пропиленгликоля (или нитратов других спиртов) и соответственно самого топлива, так как в нем остается некоторое количество хлорсодержащего растворителя. При горении такого топлива происходит быстрое разрушение двигателя.
В предложенном изобретении для повышения безопасности приготовления топливной композиции предлагается использовать в качестве горючего раствор нитрата полиспирта во флегматизаторе, полученный при нитровании полиспиртов.
Гетероциклические соединения, имеющие более высокую энтальпию образования и плотность, предложено одновременно использовать и в качестве растворителя, уменьшающего контакт нитрата полиспирта с отработанной серно-азотной смесью, и в качестве флегматизатора. Некоторые полученные составы монотоплива имеют более высокую плотность на 0,1-0,7 г/см3 (при замене ДБС) при уменьшении содержания, например, динитрата 1,2-пропиленгликоля на 5%. Кроме того, применение предложенных флегматизаторов позволяет снизить температуру замерзания до (-50)÷(-60)°C, что позволяет использовать топливо в условиях холодной зимы и в торпедах, сбрасываемых с самолетов.
Способ иллюстрируется следующими примерами.
Пример 1
В трехгорлую колбу, снабженную термометром и мешалкой, заливают 30 мл серно-азотной смеси (48% H2SO4, 48% HNO3, 4% H2O), охлаждают до 5°C и дозируют смесь 10 г пропиленгликоля-1,2 и 7,5 г 3,4-диметилфуроксана при температуре не выше 20°C. По окончании дозировки реакционную массу перемешивают 3-5 минут при 5-15°C и выливают в 100 мл воды со льдом. Органический слой отделяют, промывают водой, 2% раствором соды и снова водой. По окончании промывки продукт сушат смесью сухого сульфата магния и безводной соды и отфильтровывают. К профильтрованному продукту 24,1 г добавляют 0,15 г дифениламина и получают готовое к использованию монотопливо. По данным анализа, полученное топливо содержит 74,8% динитрата пропиленгликоля-1,2, 23,5% 3,4-диметилфуроксана и 1,7% стабилизатора. Тзам ~ -60°C.
Количество исходного растворителя может варьироваться исходя из заданной концентрации компонентов.
Пример 2. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3,4-диметилфуразан.
Пример 3. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3,4,5-триметилизоксазол.
Пример 4. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол.
Пример 5. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-этокси-4-метилфуроксан.
Пример 6. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-пропокси-4-метилфуроксан.
Пример 7. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-бутокси-4-метилфуроксан.
Пример 8. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-амокси-4-метилфуроксан.
Пример 9. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-изоамокси-4-метилфуроксан.
Пример 10. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан.
Пример 11. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан.
Пример 12. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан.
Пример 13. Процесс проводят, как описано в примере 1, но в качестве флегматизатора используют циклогексилнитрат.
Пример 14. Процесс проводят, как описано в примере 1-12, но в качестве флегматизатора используют его смесь с циклогексилнитратом.
Пример 15. Процесс проводят, как описано в примере 1-14, но в качестве спирта используют 1,3-бутиленгликоль.
Пример 16. Процесс проводят, как описано в примере 1-14, но в качестве полиспирта используют 1,4-бутиленгликоль.
Пример 17. Процесс проводят, как описано в примере 1-14, но в качестве полиспирта используют этиленгликоль.
Пример 18. Процесс проводят, как описано в примере 1-14, но в качестве полиспирта используют диэтиленгликоль.
Claims (21)
1. Топливная композиция, содержащая нитрат полиспирта, флегматизатор и стабилизатор, отличающаяся тем, что она в качестве флегматизатора содержит гетероциклическое соединение, выбранное из группы пятичленных гетероциклических соединений: 3,4,5-триметилизоксазол, 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол, 3,4-диметилфуразан, 3,4-диметилфуроксан, 3-этокси-4-метилфуроксан, 3-пропокси-4-метилфуроксан, 3-бутокси-4-метилфуроксан, 3-амокси-4-метилфуроксан, 3-изоамокси-4-метилфуроксан, 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан, 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан, 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан или циклогексилнитрат при следующем соотношении компонентов, мас. %:
нитрат полиспирта 35-75
флегматизатор 20-65
стабилизатор 1-2
2. Топливная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что при гетероциклическом соединении, выбранном из группы: 3,4,5-триметилизоксазол, 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол, 3,4-диметилфуразан, 3,4-диметилфуроксан, 3-этокси-4-метилфуроксан, 3-пропокси-4-метилфуроксан, 3-бутокси-4-метилфуроксан, 3-амокси-4-метилфуроксан, 3-изоамокси-4-метилфуроксан, 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан, 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан, 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан, она дополнительно содержит циклогексилнитрат до 45%.
3. Способ получения топливной композиции смешением компонентов, отличающийся тем, что в качестве горючего используют раствор нитрата полиспирта во флегматизаторе, полученный при нитровании полиспирта.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3,4-диметилфуроксан.
5. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3,4-диметилфуразан.
6. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3,4,5-триметилизоксазол.
7. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-метил-5-пропил-1,2,4-оксадиазол.
8. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-этокси-4-метилфуроксан.
9. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-пропокси-4-метилфуроксан.
10. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-бутокси-4-метилфуроксан.
11. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-амокси-4-метилфуроксан.
12. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-изоамокси-4-метилфуроксан.
13. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-циклогексилокси-4-метилфуроксан.
14. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-(2′-метоксиэтокси)-4-метилфуроксан.
15. Способ по п. 3, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют 3-(2′-этоксиэтокси)-4-метилфуроксан.
16. Способ по любому из пп. 3-15, отличающийся тем, что в качестве флегматизатора используют его смесь с циклогексилнитратом.
17. Способ по любому из пп. 3-15, отличающийся тем, что в качестве полиспирта используют 1,2-пропиленгликоль.
18. Способ по любому из пп. 3-15, отличающийся тем, что в качестве полиспирта используют 1,3-бутиленгликоль.
19. Способ по любому из пп. 3-15, отличающийся тем, что в качестве полиспирта используют 1,4-бутиленгликоль.
20. Способ по любому из пп. 3-15, отличающийся тем, что в качестве полиспирта используют диэтиленгликоль.
21. Способ по любому из пп. 3-15, отличающийся тем, что в качестве полиспирта используют этиленгликоль.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125628/04A RU2557657C1 (ru) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Топливная композиция и способ ее получения |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014125628/04A RU2557657C1 (ru) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Топливная композиция и способ ее получения |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2557657C1 true RU2557657C1 (ru) | 2015-07-27 |
Family
ID=53762464
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014125628/04A RU2557657C1 (ru) | 2014-06-24 | 2014-06-24 | Топливная композиция и способ ее получения |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2557657C1 (ru) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3740947A (en) * | 1972-08-04 | 1973-06-26 | D Denson | Hypergolic propellants |
| RU2133367C1 (ru) * | 1995-01-31 | 1999-07-20 | Корабельников Александр Тимофеевич | Горючее для жидкостных ракетных двигателей |
| RU2147603C1 (ru) * | 1999-06-28 | 2000-04-20 | Волгин Сергей Николаевич | Топливная композиция |
| EP1047755B1 (en) * | 1998-01-15 | 2003-04-23 | The Associated Octel Company Limited | Fuel additives |
| RU2006106273A (ru) * | 2003-08-01 | 2006-08-10 | Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани (US) | Топливо для реактивных, газотурбинных, ракетных и дизельных двигателей |
| US20100269965A1 (en) * | 2004-03-29 | 2010-10-28 | Williams Graylon K | Gas generant and manufacturing method thereof |
-
2014
- 2014-06-24 RU RU2014125628/04A patent/RU2557657C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3740947A (en) * | 1972-08-04 | 1973-06-26 | D Denson | Hypergolic propellants |
| RU2133367C1 (ru) * | 1995-01-31 | 1999-07-20 | Корабельников Александр Тимофеевич | Горючее для жидкостных ракетных двигателей |
| EP1047755B1 (en) * | 1998-01-15 | 2003-04-23 | The Associated Octel Company Limited | Fuel additives |
| RU2147603C1 (ru) * | 1999-06-28 | 2000-04-20 | Волгин Сергей Николаевич | Топливная композиция |
| RU2006106273A (ru) * | 2003-08-01 | 2006-08-10 | Дзе Проктер Энд Гэмбл Компани (US) | Топливо для реактивных, газотурбинных, ракетных и дизельных двигателей |
| US20100269965A1 (en) * | 2004-03-29 | 2010-10-28 | Williams Graylon K | Gas generant and manufacturing method thereof |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4450110A (en) | Azido nitramine | |
| EP0066999B1 (en) | Process for co-nitrating trimethylolethane and diethylene glycol | |
| US3873579A (en) | Organic azides and method of preparation thereof | |
| EP3262015B1 (en) | Ionone stabilisers for nitrocellulose-based propellants | |
| RU2557657C1 (ru) | Топливная композиция и способ ее получения | |
| US3883374A (en) | Double-base propellant containing organic azide | |
| RU2475467C2 (ru) | Взрывчатая композиция многофункционального действия с повышенной стабильностью эксплуатационных свойств | |
| JP2018511549A (ja) | ニトロセルロースベースの発射薬用のトコフェロール安定剤 | |
| EP3052458B1 (en) | Stabilized nitrocellulose-based propellant composition | |
| US5520757A (en) | Low vulnerability propellants | |
| US4214929A (en) | Liquid monopropellants containing dissolved combustion modifiers | |
| EP3052457B1 (en) | Nitrocellulose based propellant composition stabilized with a substituted phenol stabilizer | |
| US8609880B1 (en) | Process for the preparation of an energetic nitrate ester | |
| US3070473A (en) | Liquid propellants | |
| IL29373A (en) | Explosives containing an impact-sensitive liquid nitrated | |
| US3014073A (en) | 1, 3-bis(nitroguanidino)-2-nitroxypropane, 1, 3-bis(guanidinium)-2-hydroxy propane and the preparation thereof | |
| US3078200A (en) | Propellant and explosive composition | |
| US2195551A (en) | Explosive | |
| US3316311A (en) | Process for preparing polynitrohydro-carbons from nitrohydrocarbons and tetranitromethane in alkaline solution | |
| US2683164A (en) | Preparation of 1, 2, 6-hexanetriol trinitrate | |
| US1307032A (en) | Jacob barab | |
| US3049570A (en) | Explosive composition | |
| US1943513A (en) | Chemical compound | |
| US2934558A (en) | Nitrazaalkylnitrates | |
| WO2015049285A1 (en) | Nitrocellulose-based propellant composition stabilized with a trialkoxy benzene stabilizer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160625 |