Спосіб та пристрій для видалення забруднюючих домішок, що виникають під час виготовлення аліфатичних нітроефірів

Номер патенту: 113703

Опубліковано: 27.02.2017

Автори: Германн Хайнріх, Гебауер Йюрген, Пьольманн Йюрген, Гендель Мірко

Є ще 15 сторінок.

Дивитися все сторінки або завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

1. Спосіб видалення домішок, одержаних під час одержання аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, де спосіб містить видалення домішок із неочищених складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти, за допомогою обробки із застосуванням принаймні одного промивного середовища, де спосіб включає наступні стадії способу:

(а) неочищені складні ефіри азотної кислоти спочатку приводять у контакт з промивним середовищем, де неочищені складні ефіри азотної кислоти та промивне середовище диспергуються одне в одному таким чином, що одержують емульсію; і потім

(б) після цього одержану емульсію подають у трубчастий реактор, який обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор, де домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор.

2. Спосіб за п. 1, де змішувальні елементи виконані у вигляді статичних змішувальних елементів; та

де статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар.

3. Спосіб за п. 1 або 2, де одержання емульсії на стадії (а) проводять за допомогою диспергуючого пристрою, де диспергуючий пристрій являє собою струменевий змішувач або насос, та де диспергуючий пристрій розташований вище по ходу від трубчастого реактора.

4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де одержання емульсії на стадії (а) проводять за допомогою диспергуючого пристрою, де диспергуючий пристрій являє собою струменевий змішувач або струменевий насос, який створює центральний ведучий струмінь та середовище, яке оточує ведучий струмінь, у вигляді кільцевого струменя, де ведучий струмінь утворюють за допомогою промивного середовища та кільцевий струмінь утворюють за допомогою неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити.

5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де час знаходження у трубчастому реакторі неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, становить від 0,05 до 130 секунд; та

де співвідношення маси неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища знаходиться у діапазоні від 250:1 до 1:20.

6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де до промивного середовища додають принаймні одну основу, де основу вибирають із групи, що складається із неорганічних гідроксидів, карбонатів, бікарбонатів та аміаку, та їх сумішей або комбінацій.

7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де стадії (а) та (б) способу проводять повторно, де звільнені від домішок неочищені складні ефіри азотної кислоти, одержані після проходження способу, у кожному випадку, знову подають на наступне проходження способу.

8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де за стадією (б) способу, у пристрої для розділення фаз, йде відділення складних ефірів азотної кислоти, звільнених від домішок, від промивного середовища; та

де промивне середовище використовують вдруге після відділення складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища.

9. Установка для видалення домішок, одержаних під час одержання аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, за допомогою видалення домішок із неочищених складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти, за допомогою обробки із застосуванням принаймні одного промивного середовища, де установка включає наступні пристрої:

(а) принаймні один диспергуючий пристрій для приведення у контакт та емульгування неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища; та,

(б) розташований нижче по ходу від диспергуючого пристрою трубчастий реактор для введення емульсії, що містить неочищені складні ефіри азотної кислоти, які належить очистити, та промивне середовище, яка одержана у диспергуючому пристрої, де трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор та принаймні частково переносяться у промивне середовище і таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор;

(в) розташований нижче по ходу від трубчастого реактора пристрій для розділення для відділення нітрованих продуктів, які були звільнені від домішок, від промивного середовища.

10. Установка за п. 9, де змішувальні елементи являють собою статичні змішувальні елементи, виконані у вигляді металевих пластин, таких як відбійні пластини, як відображаючі пластини, як пластини з отворами, як статичні змішувачі або як дільники потоку;

де змішувальні елементи прикріплюють до внутрішньої сторони трубчастого реактора;

де статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар;

де диспергуючий пристрій виконаний у вигляді струменевого змішувача або насоса; та

де диспергуючий пристрій інтегрований у трубчастий реактор або є складовою частиною трубчастого реактора.

11. Промислова установка для одержання складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів за допомогою нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів з подальшим очищенням неочищених нітрованих продуктів, утворених під час нітрування, де промислова установка включає наступні блоки:

(а) блок нітрування для одержання складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів за допомогою нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, де блок нітрування містить один або більшу кількість хімічних реакторів для проведення реакції нітрування;

(б) пристрій для розділення для видалення залишкової нітруючої кислоти із нітрованих неочищених продуктів у вигляді неочищених складних ефірів азотної кислоти, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блока нітрування;

(в) пристрій для промивання для проведення промивання неочищених нітрованих продуктів, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від пристрою для розділення,

- де пристрій для промивання включає:

- принаймні один диспергуючий пристрій для приведення у контакт та емульгування неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища, в результаті чого одержують емульсію, що містить неочищені складні ефіри азотної кислоти та промивне середовище; та,

- розташований нижче по ходу від диспергуючого пристрою трубчастий реактор для введення емульсії, що містить неочищені складні ефіри азотної кислоти, які належить очистити, та промивне середовище, та одержана у диспергуючому пристрої, де трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор, та домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор;

(г) необов'язково, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від пристрою для промивання, резервуар з мішалкою для збільшення контактування та часу знаходження складних ефірів азотної кислоти та промивного середовища;

(д) розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блока промивання та необов'язкового резервуара з мішалкою, пристрій для розділення для відділення складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища.

12. Промислова установка за п. 11, де змішувальні елементи являють собою статичні змішувальні елементи, виконані у вигляді металевих пластин, таких як відбійні пластини, як відображуючі пластини, як пластини з отворами, як статичні змішувачі або як дільники потоку;

де змішувальні елементи прикріплюють до внутрішньої сторони трубчастого реактора;

де статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар;

де диспергуючий пристрій виконаний у вигляді струменевого змішувача або насоса; та

де диспергуючий пристрій інтегрований у трубчастий реактор або є складовою частиною трубчастого реактора.

Текст

Реферат: Винахід стосується способу та пристрою для видалення забруднюючих домішок, що виникають під час виготовлення аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, зокрема, для видалення забруднюючих домішок із нітрованих неочищених складних ефірів азотної кислоти, де нітровані неочищені складні ефіри азотної кислоти одержують під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти, та до промислової установки для нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, з подальшим очищенням нітрованих складних ефірів азотної кислоти. UA 113703 C2 (12) UA 113703 C2 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Цей винахід відноситься до області техніки виготовлення складних ефірів азотної кислоти (які також синонімічно називають складними азотними ефірами або нітроефірами) одноатомних або багатоатомних (цикло)аліфатичних спиртів (тобто, іншими словами, до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів для одержання відповідних складних ефірів азотної кислоти), зокрема, до очищення неочищених нітрованих складних ефірів азотної кислоти, одержаних після видалення залишкової нітруючої кислоти. Цей винахід відноситься зокрема, до способу видалення домішок (зокрема, не вступивших в реакцію вихідних матеріалів, побічних продуктів, реакції, нітруючої кислоти та її продуктів реакції, наприклад, оксидів азоту або азотистої кислоти, і т.і.), одержаних під час виготовлення аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, зокрема, до способу видалення домішок із неочищених нітрованих складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти. Крім того, цей винахід відноситься до пристрою або установки для видалення домішок, одержаних під час виготовлення аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, зокрема, до пристрою або установки для видалення домішок із неочищених нітрованих складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів після видалення залишкової нітруючої кислоти. Накінець, цей винахід відноситься до промислової установки для нітрування здатних до нітрування аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів з подальшим очищенням неочищених нітрованих продуктів, (тобто, з подальшим очищенням одержаних неочищених складних ефірів азотної кислоти) або до промислова установки для виготовлення складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів з подальшим очищенням неочищених нітрованих продуктів. Аліфатичні складні азотні ефіри (які також синонімічно називають аліфатичними складними ефірами азотної кислоти, аліфатичними нітроефірами або подібним чином), наприклад, пентаеритритил тетранітрат (ПЕТН), гліцерил тринітрат (НГЛ), етиленгліколь динітрат (ЕГДН), етилгексил нітрат (ЕГН), і т.і., як правило, виготовляють у безперервно діючій установці (наприклад, у випадку НГЛ, ЕГДН або їх сумішей за допомогою методу Шмідта-Мейсснера або за допомогою методу Біаці, за допомогою інжекторного способу або за допомогою способу Нільсена та Брунберга або, у випадку ЕГН, за допомогою модифікованого способу, як описано у EP 1 792 891 A1) за допомогою реакції відповідного спирту (наприклад, пентаеритритолу, гліцеролу, етиленгліколю, етилгексилетанолу, і т.і.) з азотною кислотою, або безпосередньо та окремо, або також у присутності сірчаної кислоти в якості каталізатора та зв'язуючого воду агента. Нітрування спиртів (тобто, їхня реакція для одержання складних ефірів азотної кислоти), як правило, проводять у рідкій фазі, або у вигляді чистої речовини, або ж у вигляді суміші, або ж у вигляді розчину в інертних, незмішуваних з водою розчинниках. Одержані неочищені складні азотні ефіри (які також надалі називають синонімічно неочищеними складними ефірами азотної кислоти, неочищеними нітроефірами, неочищеними нітрованими продуктами або подібним чином), перед їх подальшою обробкою повинні бути піддані багатократному промиванню та додатковим стадіям очищення, для того щоб видалити домішки, які все ще розчинені або суспендовані у неочищених складних азотних ефірах, наприклад, сірчану кислоту, азотну кислоту, газоподібні закиси азоту, і т.і., та побічні продукти із окисного розкладання вихідних спиртів, і таким чином покращити стійкість складних азотних ефірів, які в значній мірі є високочутливими вибухонебезпечними речовинами. Промивання неочищених складних азотних ефірів, для того щоб видалити розчинені та суспендовані кислоти суміші нітрування та інші кислотні домішки або домішки, які можуть бути екстраговані іншим чином за допомогою промивного середовища, звичайно складається із трьох стадій (дивись, наприклад, T. Urbanski, т. 2, сторінки 97 та наступні, зокрема, фігури 43, 44, 59 та 60, Pergamon Press, перевидання 1985 р.). Для цієї мети, в якості промивного середовища звичайно застосовують воду. Промивання, як правило, проводять як промивання рідиною/рідке промивання, застосовуючи складний азотний ефір, який є рідким при температурі промивання, або розчин складного азотного ефіру у підходящому розчиннику. Вказане тристадійне промивання неочищених нітрованих продуктів, (тобто, неочищених складних азотних ефірів або складних ефірів азотної кислоти) звичайно включає наступні стадії: 1. промивання кислотою ("кислотне промивання") з використанням води для видалення розчинених та суспендованих мінеральних кислот, наприклад, сірчаної кислоти, азотної кислоти та газоподібних закисів азоту; 1 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 2. промивання основою або лугом ("основне промивання" або "лужне промивання") у присутності основи, наприклад, карбонату натрію (соди), бікарбонату натрію, аміаку, гідроксиду натрію, гідроксиду калію, і т.і., зокрема, для видалення мінеральних кислот, все ще присутніх у нітроефірі після першого промивання, та залишків газоподібних закисів азоту та інших слабокислих домішок із окисного розкладання спирту, які застосовували, або інших аліфатичних або циклічних вуглеводнів, які були присутні у вигляді слідових кількостей у вихідному спирті; 3. промивання із застосуванням води ("нейтральне промивання") для видалення залишкових слідових кількостей лугу та подальшого зменшення кількості домішок, які все ще залишаються у продукті. При цьому, промивання неочищених нітроефірів безпосередньо розчином соди, тобто, за відсутності стадії "кислотного промивання", іноді також практикується та є частиною попереднього рівня техніки (дивись, наприклад, T. Urbanski, т. 2, Biazzi process, сторінки 107 та наступні, зокрема, фігура 48, Pergamon Press, перевидання 1985 р.; T. Urbanski, т. 4, сторінка 328, Pergamon Press 1984; B. Brunnberg, Industrial and Laboratory Nitration, ACS Symposium Series № 22 (видавці: L.F. Albright та H.J.T. Hanson), сторінка 341, Washington DC, 1976). Метою цих стадій промивання є не тільки одержання чистого продукту, який має високу стійкість, а також дуже мала кількість рідких відходів на метричну тонну продукту; при цьому вимиті домішки та нітроефір (слідові кількості), який все ще присутній в залежності від його розчинності, мають бути присутніми у рідких відходах у таких кількостях, щоб їх можна було видаляти за невеликі кошти. Для того щоб мінізувати кількість води, необхідної для вказаного промивання, та утилізувати кислоти, розчинені у неочищених нітроефірах, у помітних кількостях, зокрема азотну кислоту, може бути проведено промивання, як описано наприклад у DE-C 505 424 та DE-C 546 718, із застосуванням зменшеної кількості води для промивання на першій стадії промивання ("кислотне промивання"), таким чином, щоб одержати кислоту для промивання, яка має вміст азотної кислоти, що становить від 20 до 60 % концентрації або від 35 до 55 %, та вміст сірчаної кислоти, що становить до 15 %. Вказана кислота для промивання може формуватись безпосередньо або разом із залишковою нітруючою кислотою. Крім того, промивання, наприклад, може проводитись у протитоці за допомогою подачі води для промивання із третьої стадії промивання ("нейтральне промивання"), або безпосередньо або після додавання основ до промивного середовища нітроефіру у другій стадії промивання ("лужне промивання"), та подачі вказаної води для промивання із другої стадії промивання (тобто, стадії лужного промивання) у першу стадію промивання (тобто, кислотне промивання) (див. DE-C 505 424 та DE-B 1 135 876). Звичайно, з метою безпеки, перевагу надають застосуванню в якості передавачів інжекторів (струменевих насосів), застосовуючи при цьому промивне середовище в якості рухаючого середовища між окремими стадіями промивання під час вказаних трьох стадій промивання, та проведенню фактичного промивання у повітряних промивних колонах. Після того, як промивання завершене, очищений нітроефір передають у вигляді емульсії з водою у сховище або на подальшу обробку. DE-C 710 826 описує спосіб, у якому тристадійне промивання нітроефірів багатоатомних спиртів проводять у промивних колонах у протитоці, що збуджується за допомогою повітря, де нітроефіри змішують з промивною рідиною у інжекторах, та вказану попередньо змішану емульсію подають за допомогою повітряних інжекторів у промивну колону. В кінці промивання, промитий нітроефір, після розділення фаз за допомогою інжекторів, які діють, застосовуючи циркулюючу рухаючу воду, транспортується до сховища. У способах промивання, описаних у T. Urbanski, т. 2, сторінки 97 та наступні, зокрема, на фігурах 59 та 60, Pergamon Press, перевидання 1985 року, також, застосовують спосіб промивання, описаний у DE-C 710 826, у комбінації з інжекторним способом. Для видалення матеріалу із суміші матеріалів за допомогою екстракції/вимивання у матеріал, який не змішується із вказаною сумішшю матеріалів, наприклад, як у цьому випадку, із суміші рідких нітроефірів/домішок з водою, для того щоб досягти успішної екстракції домішок із суміші матеріалів, необхідно диспергувати дві незмішувані фази одна в одній, або у вигляді емульсії масло-у-воді (емульсія М/В), або у вигляді емульсії вода-у-маслі (емульсія В/М), таким чином, щоб існувала достатньо велика область обміну між незмішуваними фазами на протязі достатньо довгого часу, для того щоб досягти рівноваги розділення матеріалів, які мають бути екстраговані, та щоб екстрагований матеріал у фазі екстракту мав здатність бути зміненим за допомогою подальших реакції таким чином, що зворотна екстракція була більше неможливою. Відомо, що інжектори або струменеві насоси є підходящими для змішування змішуваних рідин, але що інжектори є непідходящими в якості диспергуючого пристрою для диспергування 2 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 двох незмішуваних одна в одній рідин. Розміри крапель, що утворюються у інжекторі, є не достатньо малими для гарного вимивання. Стійкість одержаної емульсії також є низькою, та область обміну, яка необхідна для оптимального масообміну, у комбінації з коротким часом знаходження у змішувальній камері інжектора (приблизно 1 секунда), внаслідок цього є занадто малою. В результаті, відносно нестійкі емульсії нітроефіру у воді, які одержують із застосуванням інжекторів, мають тенденцію зазнавати швидкого розділення фаз. Вказане є особливо проблематичним для транспортування таких емульсії на відносно довгі відстані. Разом з тим DE-C 973 718 описує, що у разі, коли емульсію перевозять окремо, розділення на вибухонебезпечне масло та воду легко відбувається у довгих транспортувальних трубах, які мають невеликий нахил. Можливе формування суцільного шару вибухонебезпечного масла, та вказане робить можливою детонацію по всьому об'єму. Для того щоб запобігти коалесценції нітроефірів після виходу із інжектора та, зокрема, для того щоб запобігти детонації по всьому об'єму вибухонебезпечного масла, яке виділилось під час транспортування емульсії, були описані способи, які дозволяють стабілізувати емульсію нітроефіру у воді, та запобігти формуванню рідких потоків нітроефірів, що виділились, які здатні до детонації по всьому об'єму, наприклад, як описано у US 2 140 897 A, DE-C 820 575, DE-C 973 718, DE-B 1 058 093, DE-A 1 571 221 або DE-A 2 055 093. Вказане переважно спричинюється за допомогою змішування на повітрі або за допомогою повторного емульгування із застосуванням повітря, або ж за допомогою переривання потоку емульсії з використанням води або повітря. Однак відомо, що бульбашки газу у рідкому нітроефірі можуть не тільки значно збільшувати його здатність детонувати при ударі, визваному адіабатичним стисненням (див. DE-A 1 571 221), але вказані двофазні суміші, що містять додатково втягнуте повітря, як було раніше описано у DE-B 1 058 039, можуть призводити до таких стійких емульсій, що розділення фаз є можливим тільки за допомогою застосування відцентрових сепараторів. Вказаний ризик включення повітря у рідкий нітроефір може бути попереджений за допомогою засобів, описаних у DE-A 1 571 221 та DE-A 2 055 093. Переривання однорідного стовпа емульсії у транспортувальному трубопроводі за допомогою стовпа води, що не містить нітроефіру, ефективно запобігає утворенню вибухонебезпечного потоку, здатного до детонації по всьому об'єму в результаті швидкої коалесценції нітроефіру, що був емульгований у інжекторі. Відносно нестійкі дисперсії нітроефіру у воді для промивання, або навпаки, нестійкі дисперсії нітроефіру, які одержують за допомогою інжектора, з його відносно низькою диспергуючою здатністю та в результаті цього неоптимальною областю обміну для ефективного промивання (додатково у комбінації з дуже коротким часом знаходження у зоні змішування інжектора) призводять лише до неповного видалення домішок із нітроефіру, який належить очистити. Із цієї причини, для того щоб досягти бажаної чистоти, інжектори поєднують з ємностями для знаходження, де відбувається активне диспергування. Внаслідок вказаного, для промивання складних азотних ефірів, які належить очистити під час окремих стадій промивання, в якості пристрою для промивання звичайно застосовують повітряні промивні колони (DE-C 710 826) у комбінації з інжекторами в якості засобів переміщення, або каскади резервуарів з мішалкою у комбінації з інжекторами (T. Urbanski, т. 4, сторінка 328, зокрема, фігура 46, Pergamon Press 1984). Застосування промивних колон з перемішуванням повітря є складним та дорогим та більше не відповідає існуючим на сьогодні стандартам безпеки, відповідно до яких присутності бульбашок повітря у нітроефірі слід уникати (DE-A 1 571 221). Багатоступінчасті каскади резервуарів з мішалкою є також складними та дорогими. Застосування інжекторів окремо, тобто, без ємності для знаходження, як запропоновано у DE-B 1 039 049, також є складним та дорогим. Для того щоб досягти оптимального очищення за допомогою інжекторів без ємності для знаходження та додаткових диспергуючих пристроїв, кожна стадія промивання має бути проведена у декілька етапів для того, щоб мати здатність одержувати бажану чистоту та стійкість, необхідну для подальшої обробки нітроефіру. Транспортування емульсії нітроефірів, як описано у DE-A 1 571 221 та у DE-A 2 055 093, є відносно непідходящим в якості додаткової стадії промивання, тому що воно щонайбільше має лише ефект доочистки, з тим, щоб видалити слідові кількості промивного середовища, яке було перенесено у вигляді мікроемульсії із попередніх стадій промивання, з причини відносно нестійкої емульсії із відносно великими краплями, одержаної із застосуванням інжектора. Загалом, способи та установки для очищення нітроефірів, які відомі із попереднього рівня техніки, або не працюють з високою ефективністю, або ж вони більше не є задовільними з точки зору сучасних стандартів безпеки. 3 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Враховуючи вказане, задачею цього винаходу є забезпечення способу та пристрою для видалення домішок, що утворились під час виготовлення аліфатичних нітроефірів, зокрема, для видалення домішок із неочищених нітрованих нітроефірів, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних спиртів після видалення залишкової нітруючої кислоти, а також (промислової) установки для нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних спиртів, з подальшим очищенням нітрованих складних ефірів азотної кислоти, з тим, щоб принаймні в значній мірі уникнути згаданих вище проблем та недоліків, що існують у попередньому рівні техніки. Зокрема, задачею цього винаходу є забезпечення способу та пристрою або установки, підходящої для здійснення вказаного способу, за допомогою яких можна зробити можливим ефективне очищення нітроефірів, які одержані в результаті нітрування одноатомних або багатоатомних спиртів після видалення залишкових нітруючих кислот. Додатковою задачею цього винаходу є проведення промивання неочищених нітроефірів, які одержують після видалення залишкової нітруючої кислоти або її розчинів в інертних розчинниках, в яких можуть бути присутні значні кількості домішок, наприклад захопленої нітруючої кислоти, розчиненої сірчаної кислоти, азотної кислоти, газоподібних закисів азоту, продуктів розкладання в результаті окисного розкладання вихідних спиртів, і т.і., за один етап у кожній стадії промивання, таким чином, що промиті нітроефіри не містять кислот та розчинних у воді та кислотних залишків із окисного розкладання вихідних спиртів, що були нітровані, та/або продукту, так що продукт, який був оброблений вказаним чином, відповідає певним вимогам з точки зору його стійкості, іншим вимогам, що стосуються безпеки та подальших технічних характеристик продукту, і, таким чином, підвищується безпека виробництва як результат додаткового зменшення кількості нітроефірів на виробництві та, накінець, складність та витрати, пов'язані з вказаним процесом, в результаті є значно більш низькими, ніж у раніше застосовуваних способах та пристроях попереднього рівня техніки. Відповідно до винаходу, вказаних вище задач досягають за допомогою способу, який заявлений за пунктом 1; крім того, переважні додаткові розробки та варіанти здійснення способу відповідно до винаходу є об'єктом залежних пунктів, що відносяться до нього. Цей винахід додатково забезпечує пристрій або установку, яка заявлена у відповідному незалежному пункті (допоміжному пункті); при цьому додаткові переважні розробки та варіанти здійснення вказаного аспекту винаходу є об'єктом залежних пунктів, що відносяться до нього. Крім того, цей винахід забезпечує промислову установку, яка заявлена у відповідному незалежному пункті (допоміжному пункті); при цьому додаткові переважні розробки та варіанти здійснення вказаного аспекту винаходу є об'єктом залежних пунктів, що відносяться до нього. Само собою зрозуміло, що варіанти здійснення, варіації, переваги або подібне, які вказані нижче лише для одного аспекту винаходу для того, щоб уникнути непотрібних повторень, також застосовуються аналогічно до інших аспектів винаходу. Крім того, само собою зрозуміло, що коли наводять значення, цифри та діапазони, то відповідні вказані значення, цифри та діапазони не становлять обмеження; до того ж, має бути очевидним для фахівця у даній області техніки, що, в залежності від окремого випадку або в залежності від застосування, вказані діапазони або фігури можуть мати варіації, не виходячи при цьому за межі обсягу цього винаходу. Крім того, всі вказані нижче значення та параметри або подібне можуть в принципі бути виміряні або визначені із застосуванням стандартизованих або конкретно вказаних методів визначення, або ж за допомогою методів визначення, які мають бути відомими для фахівця у вказаній області як такі. Як вже було сказано, цей винахід буде описано більш детально нижче. Враховуючи зазначене, відповідно до першого аспекту цей винахід забезпечує спосіб видалення домішок, одержаних під час виготовлення аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти (нітроефірів або складних азотних ефірів), зокрема, спосіб видалення домішок із неочищених складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів після видалення залишкової нітруючої кислоти, за допомогою обробки із застосуванням принаймні одного промивного середовища, де спосіб включає наступні стадії способу: (а) неочищені складні ефіри азотної кислоти (тобто, неочищені нітровані продукти, одержані після видалення залишкової нітруючої кислоти) спершу приводять у контакт з промивним середовищем, де неочищені складні ефіри азотної кислоти та промивне середовище диспергуються одне в одному таким чином, що одержують емульсію (тобто, іншими словами, на 4 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 цій першій стадії способу (а) виготовляють емульсію або дисперсію, що складається по-перше із неочищених нітрованих продуктів, та по-друге із промивного середовища); та (б) одержану емульсію після цього подають у трубчастий реактор, який обладнаний змішувальними елементами, зокрема, для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор та/або так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та/або таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор. Таким чином, спосіб відповідно до винаходу чудово підходить для очищення неочищених нітрованих продуктів, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних спиртів після видалення залишкової нітруючої кислоти (тобто, іншими словами, для очищення одержаних неочищених складних ефірів азотної кислоти). Крім того, принцип способу відповідно до винаходу полягає в тому, що неочищені нітроефіри, які надходять із процесу нітрування, та все ще містять значні кількості домішок, після видалення залишкової нітруючої кислоти (наприклад, у сепараторі), спочатку приводять у контакт з промивним середовищем, та при цьому суміш нітроефіру, який належить очистити, та промивне середовище перетворюється на емульсію або дисперсію, і після цього одержану емульсію або дисперсію подають у трубчастий реактор так, що домішки, з самого початку присутні у нітроефірах, які належить очистити, переносяться у промивне середовище або нейтралізуються таким чином, та в результаті одержують очищений нітроефір. Типові домішки, які підлягають видаленню включають, наприклад, вихідні матеріали, що не вступили в реакцію (тобто, зокрема, одноатомні або багатоатомні аліфатичні або циклоаліфатичні вихідні спирти, які не вступили в реакцію, та вихідні мінеральні кислоти, які не вступили в реакцію, зокрема азотна кислота та можливо сірчана кислота, якщо її застосовують в якості вихідного матеріалу), а також побічні продукти реакції (зокрема, продукти реакції азотної кислоти, наприклад, азотистої кислоти, газоподібні закиси азоту, і т.і., та побічні продукти реакції вихідних спирти, наприклад, продукти окислення, такі як карбонові кислоти, альдегіди, кетони, продукти розкладання або дисоціації, діоксид вуглецю, і т.і.). Як цілком несподівано виявив заявник, застосування трубчастого реактора з додатковими змішувальними елементами, у комбінації з розташованим вище по ходу диспергуючим або емульгуючим пристроєм, призводить до особливо гарного змішування та особливо однорідну та тонку дисперсію, що складається по-перше із промивного середовища та по-друге із нітроефірів, які належить очистити або їх розчинів, які можливо одержати, так, що домішки можуть бути видалені вказаним чином повністю або принаймні в значній мірі повністю за одну стадію способу (а саме, під час обробки у трубчастому реакторі). На відміну від попереднього рівня техніки, таким чином уникають додаткових складних стадій способу для ефективного очищення неочищених складних азотних ефірів, без погіршення якості, яка має бути прийнятною для очищення неочищеного нітроефіру. При цьому за допомогою способу відповідно до винаходу також забезпечуються необхідні стандарти безпеки. Трубчастий реактор з додатковим змішувальними елементами, який застосовують з промивним середовищем відповідно до винаходу для обробки неочищеного нітроефіру, у комбінації з розташованим вище по ходу диспергуючим пристроєм для виготовлення вихідної емульсії промивного середовища та неочищеного складного азотного ефіру, несподівано забезпечує таку однорідну та тонку дисперсію, що складається по-перше із неочищеного складного азотного ефіру та по-друге із промивного середовища, що всі або принаймні в значній мірі всі домішки переносяться у промивне середовище або таким чином нейтралізуються під час обробки у трубчастому реакторі згідно стадії (б) способу, так, що вони згодом (тобто, після завершення стадії (б) способу) можуть бути відділені разом з промивним середовищем від очищеного нітроефіру. Несподівано було виявлено, що в межах цього винаходу можливо успішно проводити промивання нітроефірів практично за одну стадію, навіть при високій концентрації домішок, таких як нітруюча кислота, азотна кислота, і т.і., та при цьому за допомогою простої та недорогої комбінації струменевих насосів (інжекторів) або струменевих змішувачів (пристроїв струменевого змішування), або ж інших диспергуючих пристроїв, у комбінації з додатковими пристроями, такими як статичні змішувачі, пластини з отворами, і т.і., у розташованому нижче по ходу трубчастому реакторі, що робить можливим не тільки введення у суміш із незмішуваних фаз точно визначеної кількості енергії змішування, але також забезпечує час знаходження, який навіть дозволяє сповільнити наступні реакції, для того щоб діяти практично відповідно до 5 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 кількості. Емульсії органічної фази, яку належить очистити, у промивному середовищі (типу М/В) або емульсії промивного середовища у органічній фазі (типу В/М), які можуть бути таким чином одержані, забезпечують поверхню розділу фаз між нітроефіром, який має бути промитий, та промивним середовищем, яка необхідна для ефективного та оптимального масообміну. Додаткова особлива ознака цього винаходу полягає у тому, що трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами, зокрема, статичними змішувальними елементами, необхідними для введення додаткової енергії змішування (де змішувальні елементи, наприклад, можуть бути у вигляді пластин, зокрема, відбійних або відображаючих пластин, таких як пластини з отворами, як статичні змішувачі або як дільники потоку). Вказане призводить до того, що початковий розподіл розміру крапель не тільки підтримується, але також встановлюється таким чином, що домішки, з самого початку присутні у неочищених нітрованих продуктах, повністю переносяться у промивне середовище та/або таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор. Що стосується аліфатичного складного ефіру азотної кислоти (нітроефіру), який належить очистити, то вказаний нітроефір може бути вибраний серед будь-яких складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних спиртів. Зокрема, складний ефір азотної кислоти, який належить очистити, може бути вибраний серед (I) складних ефірів азотної кислоти аліфатичних або циклоаліфатичних одноатомних спиртів, зокрема, із прямих або розгалужених аліфатичних або циклоаліфатичних одноатомних спиртів, зокрема, із гексанолів, гептанолів, октанолів, етилгексилового спирту та циклогексанолу; (II) складних ефірів азотної кислоти двоатомних аліфатичних спиртів, зокрема, із етиленгліколю та пропіленгліколю та їх олігомерів та полімерів, наприклад, диетиленгліколю або дипропіленгліколю, триетиленгліколю або трипропіленгліколю та поліетиленгліколю або поліпропіленгліколю; (III) складних ефірів азотної кислоти триатомних аліфатичних спиртів, зокрема, із триметилолетану та гліцеролу; (IV) складних ефірів азотної кислоти чотириатомних або багатоатомних аліфатичних спиртів, зокрема, із пентаеритритолу та дипентаеритритолу. Як вказано вище, трубчастий реактор, який застосовують на стадії (б) способу, обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування. Таким чином, можуть бути не тільки підтриманий початковий розподіл розміру крапель, але він може бути встановлений таким чином, що домішки, з самого початку присутні у неочищених нітрованих продуктах, переносяться у промивне середовище або таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор. Зокрема, змішувальні елементи, присутні у трубчастому реакторі, являють собою статичні елементи, тобто, зокрема, змішувальні елементи, виконані у вигляді статичних змішувальних елементів. В особливому варіанті здійснення, змішувальні елементи, зокрема, статичні змішувальні елементи, можуть бути прикріплені до внутрішньої сторони трубчастого реактора, зокрема, можуть бути приєднані до внутрішніх стінок трубчастого реактора, переважно постійно або ж роз'ємно. В додатковому особливому, альтернативному варіанті здійснення, змішувальні елементи можуть бути у вигляді вставних елементів. У даному випадку, вставні елементи, якщо це необхідно в залежності від їх кількості та/або розташування, можуть бути вставлені у трубчастий реактор або бути розташовані у трубчастому реакторі. Зокрема, змішувальні елементи можуть бути у вигляді пластин, зокрема, відбійних або відображаючих пластин, таких як пластини з отворами, як статичні змішувачі або як дільники потоку. В додатковому варіанті здійснення, у трубчастому реакторі розташовують від 1 до 15 змішувальних елементів, зокрема, від 2 до 15 змішувальних елементів, переважно від 2 до 10 змішувальних елементів, особливо переважно від 2 до 5 змішувальних елементів. Вказане призводить до особливо гарного емульгування неочищених продуктів, які належить очистити, та промивного середовища. У вказаному контексті, є також переважним для достатньої енергії змішування для змішування неочищених продуктів та промивного середовища, коли трубчастий реактор забезпечений змішувальними елементами. У вказаному контексті, є особливо переважним, коли загальна енергія змішування (тобто енергія змішування на основі об'єму), яку необхідно подавати у трубчастий реактор, становить від 20 до 1000 джоуль/літр, переважно від 25 до 500 джоуль/літр, особливо переважно від 30 до 200 джоуль/літр. У вказаному контексті, статичний тиск в змішувальному елементі має бути від 0,2 бар до 3,0 бар, переважно від 0,3 до 1,5 бар, особливо переважно від 0,3 до 0,8 бар. 6 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Особливо підходящі змішувальні елементи являють собою статичні змішувальні елементи, зокрема у вигляді статичних змішувачів. Вони являють собою пристрої для змішування рідин, у яких рух потоку сам по собі здійснює змішування, та які не мають рухомих елементів. Вони складаються із елементів у трубчастому реакторі, на які впливає потік; при цьому вони поперемінно ділять потік матеріалу та потім об'єднують його знову, в результаті чого досягається змішування. Відповідно до винаходу, таким чином забезпечується трубчастий реактор для проведення стадії (б) способу, обладнаний змішувальними елементами, зокрема, для введення додаткової енергії змішування, для того щоб запобігти коалесценції емульсії промивання за короткий час і, таким чином, неповній екстракції домішок, які підлягають видаленню із нітроефіру, який належить очистити, вказаним чином можуть бути одержані особливо гарні результати очищення, оскільки можна отримати додатково покращену, особливо однорідну дисперсію, що складається по-перше із промивного середовища та по-друге із нітроефіру, який належить очистити, та підтримувати її по всій довжині трубчастого реактора за допомогою додаткових змішувальних елементів. Додаткові змішувальні елементи, які переважно розподілені по трубчастому реактору, зокрема можуть являти собою металеві пластини, зокрема відбійні або відображаючі пластини, пластини з отворами, статичні змішувачі, дільники потоку або подібне, призначені для підтримання емульсії типу М/В або В/М. Відповідно до винаходу, перевагу надають кількості від 1 до 15 змішувальних елементів, зокрема, від 2 до 15 змішувальних елементів, переважно від 2 до 10 змішувальних елементів, особливо переважно від 2 до 5 змішувальних елементів, присутніх у трубчастому реакторі; вказані змішувальні елементи можуть бути розподілені по всій довжині трубчастого реактора. Переважно, відповідно до вимог, змішувальні елементи можуть бути включені у трубчастий реактор як вставні елементи. Що стосується виготовлення емульсії або дисперсії на стадії (а) способу, то вказане, як правило, здійснюють за допомогою підходящого диспергуючого або емульгуючого пристрою, зокрема, за допомогою підходящого змішувального пристрою. Для реалізації задач цього винаходу, в якості диспергуючого або емульгуючого пристрою, зокрема, в якості змішувального пристрою, можливо застосовувати, наприклад, струменевий змішувач або насос, зокрема, струменевий насос (інжектор). Струменевий насос (інжектор) являє собою насос, у якому розпилюючу дію отримують за допомогою струменю рідини ("рухаюче середовище"), який втягує, прискорює та стискує/переносить інше середовище ("затягуване середовище") за допомогою обміну імпульсом, поки він знаходиться під дією достатнього тиску. Термін інжектор звичайно відноситься до струменевого насоса, який генерує надлишковий тиск, який в результаті має переважно стискаючу дію. Для реалізації задач цього винаходу, диспергуючий або емульгуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, можуть зокрема створювати ведучий струмінь (центральний струмінь) та кільцевий струмінь, який оточує ведучий струмінь. У даному випадку, перевагу надають ведучому струменю, який утворюється за допомогою промивного середовища, та кільцевому струменю, який утворюється за допомогою неочищеного складного ефіру азотної кислоти, який належить очистити. В особливому варіанті здійснення, струменевий змішувач або струменевий насос (інжектор) застосовують в якості диспергуючого або емульгуючого пристрою, зокрема, в якості змішувального пристрою. Зокрема, струменевий змішувач або струменевий насос може створювати переважно центральний ведучий струмінь та середовище, який оточує ведучий струмінь, зокрема, у вигляді кільцевого струменю, де ведучий струмінь переважно формується за допомогою промивного середовища та кільцевий струмінь переважно формується за допомогою неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити (де зворотний принцип дії в принципі також є можливим, тобто, неочищений складний ефір азотної кислоти, який належить очистити, в якості ведучого струменю, та промивне середовище в якості кільцевого струменю, однак вказаний варіант здійснення є менш переважним). В якості струменевих змішувачів або струменевих насосів, в принципі можливо застосовувати всі типи струменевих змішувачів або струменевих насосів, які дозволяють подавати нітроефір, який належить промити, або промивне середовище, з високою відносною швидкістю за допомогою центрального ведучого струменю у вигляді вільного струменю, який в принципі може складатись або із промивного середовища, або із нітроефіру, який має бути промитий, таким чином, що або нітроефір, який має бути промитий, диспергується у промивному середовищі, або промивне середовище диспергується у нітроефірі, який має бути промитий, у вигляді емульсії з великою поверхнею розділу фаз. Пристрої вказаного типу описані, наприклад, у Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 2003, 5-е вид., т. B4, 7 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 сторінки 87/88 та 565-571, або ж у Perry's Chemical Engineers' Handbook, McGraw-Hill Book Company, 1984, 6-е видання, сторінки 5-21-5-23, або ж у патенті Німеччини DE-A 2 151 206. Як вказано вище, (центральний) ведучий струмінь у струменевому змішувачі може являти собою промивне середовище та оточуюче середовище може являти собою неочищений нітроефір, який належить очистити; при цьому, в якості альтернативи, (центральний) ведучий струмінь може також бути утворений за допомогою неочищеного нітрованого продукту, який належить очистити, та середовище, яке оточує (центральний) ведучий струмінь, може бути утворене за допомогою промивного середовища. Обидва альтернативні варіанти здійснення призводять до бажаного результату. При цьому відповідно до винаходу, перевагу надають (центральному) ведучому струменю у струменевому змішувачі, який являє собою промивне середовище, та оточуючому середовищу, який являє собою неочищений нітроефір, який належить очистити. Особливо гарні результати у відношенні очищення неочищених продуктів, які належить очистити, одержують тоді, коли диспергуючий або емульгуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, створює ведучий струмінь (центральний струмінь) та кільцевий струмінь, який оточує ведучий струмінь (де ведучий струмінь переважно утворюється за допомогою промивного середовища та кільцевий струмінь переважно утворюється за допомогою неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити), де співвідношення швидкостей ведучого струменю та кільцевого струменю, який оточує ведучий струмінь, знаходиться у діапазоні від 1:6 до 35:1, переважно у діапазоні від 1:2 до 25:1, особливо переважно у діапазоні від 1:1 до 12:1. Таким чином, досягають особливо однорідної та тонкої дисперсії, яка складається по-перше із промивного середовища та по-друге із неочищеного продукту, який належить очистити, та в результаті цього досягають особливо ефективного очищення. Швидкість потоку емульсії або дисперсії, що складається із промивного середовища та неочищених продуктів, у трубчастому реакторі (тобто, нижче по ходу від диспергуючого пристрою) має бути у діапазоні від 0,1 до 15,0 м/с, переважно від 0,5 до 10 м/с. У одному варіанті здійснення цього винаходу, може бути забезпечений диспергуючий або емульгуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, який застосовують на стадії (а) способу, встановлений вище по ходу, зокрема, безпосередньо вище по ходу від трубчастого реактора. У особливій варіації вказаного варіанту здійснення, може бути забезпечений диспергуючий або емульгуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, який переходить у трубчастий реактор. При цьому, в рівній мірі можливо, коли диспергуючий або емульгуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, інтегрований у трубчастий реактор або є складовою частиною трубчастого реактора. Для цієї мети, диспергуючий або емульгуючий пристрій, наприклад, може бути розташований у верхній частині або вище по ходу від трубчастого реактора. Такий варіант здійснення, зокрема, можливий тоді, коли диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, виконаний у вигляді струменевого змішувача або у вигляді струменевого насосу (інжектора). Що стосується часу знаходження емульсії, що складається по-перше із промивного середовища та по-друге із неочищеного нітроефіру, у трубчастому реакторі (пристрої для промивання) під час стадії (б) способу, то він може варіюватись в межах широкого діапазону. Особливу перевагу надають часу знаходження у трубчастому реакторі, що становить від 0,05 до 130 секунд, переважно від 0,1 до 70 секунд, особливо переважно від 1 до 35 секунд. Вказаним чином досягають особливо гарних результатів промивання, оскільки, по-перше, забезпечують достатній мінімальний час знаходження та, по-друге, також забезпечують економічно обгрунтовану продуктивність. Під час очищення, співвідношення маси та фаз неочищених нітрованих продуктів, які належить очистити, та промивного середовища також має значення, та вони можуть варіюватись в межах широкого діапазону. Особливо гарні результати одержують тоді, коли співвідношення маси неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища, зокрема, щойно доданого промивного середовища, знаходиться у діапазоні від 250:1 до 1:20, переважно у діапазоні від 120:1 до 1:8, особливо переважно у діапазоні від 12:1 до 1:3. Подібним чином, особливо гарні результати одержують, коли співвідношення маси неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища у трубчастому реакторі та/або у пристрої для промивання знаходиться у діапазоні від 30:1 до 1:6, переважно у діапазоні від 15:1 до 1:5, особливо переважно у діапазоні від 6:1 до 1:3. 8 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Регулювання співвідношення маси або фаз досягають за допомогою циркуляції промивного середовища після розділення фаз. Вказане забезпечує, по-перше, оптимальну область обміну між органічною фазою та промивним середовищем та, по-друге, дуже короткий час, необхідний для розділення фаз у пристрої для розділення фаз. Промивання неочищених нітроефірів звичайно може бути проведене як рідке промивання/ промивання рідиною у чистому вигляді, або ж у суміші з додатковим інертним розчинником. Вказані додаткові розчинники або можуть відділятись перед подальшим застосуванням, або застосовуватись додатково безпосередньо як суміш з розчинником/нітроефіром. Промивне середовище, яке застосовують відповідно до винаходу, є рідким в умовах здійснення способу, зокрема, при температурах вище 5 °C, переважно при температурах вище 25 °C, та при атмосферному тиску. Відповідно до винаходу перевагу надають промивному середовищу на основі води, переважно промивному середовищу, яке являє собою воду. В залежності від співвідношення маси або фаз в трубчастому реакторі (пристрої для промивання), нітроефір, який має бути промитий, диспергують у промивному середовищі як емульсію масло-у-воді (емульсія М/В), або ж промивне середовище диспергують у нітроефірі, який має бути промитий, як емульсію вода-у-маслі (емульсія В/М). У переважному варіанті здійснення, спосіб відповідно до винаходу може бути здійснений безперервно (однак періодичний робочий режим також в принципі є можливим). Коли спосіб здійснюють у промисловому масштабі, то у кожному випадку перевагу надають безперервному процесу. Спосіб відповідно до винаходу в принципі може бути застосований для проведення промивання кислотою та/або промивання основою та/або проведення нейтрального промивання неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити. Іншими словами, спосіб відповідно до винаходу в принципі є підходящим для проведення промивання кислотою та/або промивання основою та/або для проведення нейтрального промивання неочищених нітрованих продуктів, або неочищених складних ефірів азотної кислоти. Таким чином, спосіб відповідно до винаходу може бути застосований у всіх трьох згаданих вище стадій промивання. Подібним чином, при цьому також можливо, коли спосіб відповідно до винаходу застосовують лише для однієї або двох стадій промивання, наприклад, тільки для промивання кислотою або тільки для промивання основою або тільки для нейтрального промивання. Таким чином, наприклад, транспортування емульсії нітроефірів між окремими стадіями способу на промисловій установці та/або для подальшої обробки після промивання, що є типовим для нітроефірів, може бути налаштоване у відповідності зі способом згідно винаходу. У вказаному відношенні, спосіб відповідно до винаходу може бути застосований в залежності від обставин. В особливому варіанті здійснення цього винаходу, спосіб відповідно до винаходу, зокрема, стадії способу (а) та (б), можуть бути проведені повторно або бути здійснені декілька раз. У цьому випадку, (частково) очищені неочищені складні ефіри азотної кислоти, які одержують після кожного проходження способу, знову подають на наступне проходження способу. У вказаному особливому варіанті здійснення, може бути забезпечене принаймні одне проходження способу, яке має бути проведене як промивання основою та/або яке має бути проведене із застосуванням основного промивного середовища, та принаймні одне наступне проходження способу, яке має бути проведене як нейтральне промивання та/або яке має бути проведене із застосуванням нейтрального промивного середовища. В якості альтернативи, також може бути забезпечено два, переважно три, послідовні проходження способу, які мають бути проведені, необов'язково, як такі, що включають перше промивання із застосуванням кислого промивного середовища ("кислотне промивання"), за яким йде друге промивання із застосуванням основного промивного середовища ("основне промивання"), та знову після цього, третє промивання із застосуванням нейтрального промивного середовища ("нейтральне промивання"). Ефективність промивного середовища може бути додатково збільшена за допомогою принаймні однієї основи, як описано нижче, яку додають до промивного середовища. Іншими словами, винахід може забезпечити додавання до промивного середовища принаймні однієї основи, зокрема, для проведення основного промивання. Вказана основа, зокрема, може бути вибрана із групи, що складається із неорганічних гідроксидів, карбонатів, бікарбонатів та аміаку, а також їх сумішей або комбінацій. Кількість лугу, який застосовують у лужному промиванні, має бути достатньою не тільки для того, щоб всі кислоти були здатними кількісно перетворюватись у свої солі, але має бути також надлишок основи, таким чином, щоб значення pH у рідині промивання було достатньо високим для того, щоб навіть слабкі кислоти мали здатність кількісно вимиватись. У вказаному контексті, 9 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 є особливо переважним, коли вміст основи у промивному середовищі становить від 0,01 до 0,4 моль/л, переважно від 0,02 до 0,2 моль/л. Зокрема, вміст основи у промивному середовищі має бути принаймні вдвічі більше кількості лугу, необхідного для нейтралізації всіх матеріалів, які присутні у вигляді домішок та утворюють солі з основами. Як вказано вище, неочищені складні ефіри азотної кислоти, які належить очистити, є рідкими в умовах здійснення способу. Неочищені складні ефіри азотної кислоти, які належить очистити, можуть необов'язково бути присутніми у вигляді розчину у інертному розчиннику, наприклад, у вуглеводнях, що містять галоген, зокрема, у метиленхлориді, дихлоретані, і т.і., або у інших розчинниках, які не впливають на подальшу обробку, або які застосовують під час подальшої обробки. Потім, за стадією (б) способу може йти відділення складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища, переважно у пристрої розділення фаз (сепараторі). В якості пристрою розділення фаз або установки розділення фаз, можливо застосовувати всі типи статичних сепараторів, а також динамічні сепаратори, такі як відцентрові сепаратори. Час розділення емульсії нітроефіру/промивного середовища залежить не тільки від різниці густоти двох фаз, типу емульсії (В/М або М/В) та введеної енергії змішування, але також від надлишку основи у промивному середовищі, який не потрібний для нейтралізації. Коли вводять однакову кількість енергії змішування, то час розділення фаз значно зменшується із збільшенням концентрації основи у промивному середовищі. При цьому, для прискорення розділення фаз також можуть застосовуватись поверхнево-активні речовини або допоміжні механічні засоби розділення, наприклад, дрібні камінчики, розділові пластини, і т.і. Розділення фаз також може бути прискорене за допомогою відстані між окремими змішувальними елементами, яка відповідає нітроефіру та типу емульсії. У переважному варіанті здійснення способу відповідно до винаходу, промивне середовище, зокрема після відділення нітрованих складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища, використовують вдруге. Таким чином, досягають можливості ефективного промивання, та кількість промивного середовища зменшується до мінімальної. Для видалення домішок, для яких характерні високі коефіцієнти розділення на користь нітроефіру, який має бути промитий, висока протидію масообміну у органічній фазі та повільна подальша реакція екстрагованих домішок у промивному середовищі, наприклад, газоподібних закисів азоту або діоксиду азоту, час знаходження у трубчастому реакторі має відповідати вказаним обставинам. У особливому варіанті здійснення способу відповідно до винаходу, вказане може, наприклад, бути досягнуто за допомогою комбінації описаних вище пристроїв для виготовлення оптимальної емульсії промивання, наприклад, за допомогою резервуарів з мішалкою, для того щоб забезпечити необхідний час знаходження у реакторі для міжфазового переносу та наступну реакцію. Дисперсія/емульсія, присутня на виході із секції змішування, може бути знову розділена на окремі фази у пристрої розділення фаз (сепараторі або відстійнику). Промивне середовище разом з домішками, присутніми у ньому, може або передаватись у вигляді рідких відходів на обробку рідких відходів, або подаватись у протитоці на попередню стадію промивання. Промитий нітроефір може або подаватись на наступну стадію промивання, або в кінці промивання передаватись безпосередньо на подальшу обробку, або на допоміжний резервуар. Після промивання або після того, як промивне середовище було відділене (наприклад, після відділення промивної емульсії у статичному сепараторі або за допомогою відцентрового сепаратора), слідова кількість суспендованої та розчиненої води необов'язково може бути видалена із очищеного нітроефіру за допомогою додаткової сушки, якщо це є бажаним. Як вказано вище, спосіб відповідно до винаходу пов'язаний з багатьма перевагами та особливими ознаками, при цьому деякі переваги та особливі ознаки будуть вказані нижче, однак вони не є остаточними або обмежуючими. Зокрема, спосіб відповідно до винаходу дозволяє проводити ефективне очищення неочищених нітрованих продуктів, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних та багатоатомних (цикло)аліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти, лише з невеликою мірою складності та гарною економічністю процесу, такою як ефективність процесу. Трубчастий реактор, який відповідно до винаходу застосовують для очищення неочищених продуктів нітрування, створює можливість одержувати великі області обміну для двофазної суміші промивного середовища та неочищеного нітроефіру, так, що вказаним чином 10 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 забезпечується ефективний масообмін та швидке перенесення домішок у промивне середовище, або, у випадку сполук кислоти, швидка нейтралізація. Спосіб відповідно до винаходу дозволяє швидке та в той же час ефективне видалення домішок із неочищених нітрованих продуктів, які виникають в результаті нітрування, де промивне середовище здатне бути легко використаним вдруге або циркулювати після обробки нітроефірів. Крім того, за допомогою відповідного застосування способу відповідно до винаходу додатково покращена загальна безпека у випадку поводження з високочутливими багаторазово нітрованими нітроефірами, такими як НГЛ або ЕГДН, і т.і. Кількість вибухонебезпечних речовин, присутніх в установці, додатково зменшена. Трубчастий реактор з додатковим змішувальними елементами, який застосовують відповідно до винаходу, не тільки створює можливість одержати ефективну та однорідну дисперсію промивного середовища та нітрованого (цикло)аліфатичного спирту, розподілених один в одному, але при цьому, коли спостерігають за безпечними поперечними перетинами трубчастого реактора, встановлені параметри визначеної дисперсію нітроефіру, який має бути промитий у промивному середовищі по всій довжині трубчастого реактора, відповідним чином запобігають частковій коалесценції диспергованого нітроефіру у трубчастому реакторі та, таким чином, запобігають утворенню рідких потоків виділеного нітроефіру, що може призвести до детонації. Спосіб відповідно до винаходу є підходящим для проведення промивання кислотою та/або промивання основою та/або нейтрального промивання неочищених нітрованих продуктів. Таким чином, спосіб згідно винаходу може бути застосований у всіх трьох згаданих вище стадіях промивання. При цьому, також можливо застосовувати спосіб відповідно до винаходу лише для однієї або двох стадій промивання, наприклад тільки для промивання кислотою або тільки для промивання основою, або тільки для нейтрального промивання. Таким чином, транспортування емульсії, наприклад, нітроефірів між окремими стадіями процесу на промисловій установці та/або на подальшу обробку після промивання, що є типовим для нітроефірів, може бути налаштоване у відповідності зі способом згідно винаходу. У вказаному відношенні, спосіб відповідно до винаходу може застосовуватись в залежності від обставин. Цей винахід додатково забезпечує, відповідно до другого аспекту цього винаходу, пристрій (установку) для видалення домішок, одержаних під час виготовлення аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти (нітроефірів), зокрема, для видалення домішок із неочищених складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів після видалення залишкової нітруючої кислоти, за допомогою обробки із застосуванням принаймні одного промивного середовища, де пристрій відповідно до винаходу є особливо підходящим для проведення способу, як вказано вище, де установка включає наступні пристрої: (а) принаймні один диспергуючий пристрій, зокрема принаймні один змішувальний пристрій, для приведення у контакт та емульгування неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища; та, (б) розташований нижче по ходу від диспергуючого пристрою, трубчастий реактор для введення емульсії неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища, виготовленої у диспергуючому пристрої, де трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами, зокрема, для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор та/або так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та/або таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор. Як вказано вище у зв'язку зі способом відповідно до винаходу, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути у вигляді струменевого змішувача або насосу, зокрема, струменевого насосу (інжектора). Як вже було описано вище у контексті способу відповідно до винаходу, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути налаштований таким чином, що він створює ведучий струмінь (центральний струмінь) та кільцевий струмінь, який оточує ведучий струмінь. Як вже було вказано у зв'язку зі способом відповідно до винаходу, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути у вигляді струменевого змішувача або струменевого насосу (інжектора). У даному випадку, струменевий змішувач або струменевий насос може, 11 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 зокрема, бути налаштований таким чином, що переважно можуть бути створені центральний ведучий струмінь та середовище, яке оточує ведучий струмінь, зокрема, у вигляді кільцевого струменю. Як вказано вище у зв'язку зі способом відповідно до винаходу, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути встановлений вище по ходу, зокрема, безпосередньо вище по ходу від трубчастого реактора, де, у особливому варіанті здійснення, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, здатний переходити у трубчастий реактор. В альтернативному варіанті здійснення, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути інтегрований у трубчастий реактор та/або бути складовою частиною трубчастого реактора. У вказаному відношенні, можна послатись на сказане вище у зв'язку зі способом відповідно до винаходу. Як пояснено вище у описанні способу відповідно до винаходу, трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами, зокрема, для введення додаткової енергії змішування. Що стосується подальших деталей, можна послатись на спосіб відповідно до винаходу. Одно-, дво- або тристадійне промивання неочищеного продукту нітрування (тобто, промивання кислотою та/або промивання основою та/або нейтральне промивання) може бути проведене у пристрої відповідно до винаходу. Крім того, відповідно до винаходу, може бути забезпечений пристрій для розділення, зокрема сепаратор, для відділення нітрованих продуктів, які були звільнені від домішок, від промивного середовища, який розташований нижче по ходу від трубчастого реактора. Крім того, у пристрої відповідно до винаходу є можливим, щоб резервуар з мішалкою та/або реактор з мішалкою були розташовані нижче по ходу від трубчастого реактора та вище по ходу від пристрою розділення (тобто, іншими словами, між трубчастим реактором та пристроєм розділення). Зокрема, таким чином подовжують час контактування та/або час знаходження нітрованих продуктів (складних ефірів азотної кислоти) та промивного середовища. Для подальших деталей стосовно пристрою або установки відповідно до винаходу, для того щоб уникнути непотрібних повторень, можна послатись на сказане вище у відношенні способу відповідно до винаходу, який застосовують аналогічно до пристрою або установки відповідно до винаходу. Накінець, цей винахід додатково забезпечує, відповідно до третього аспекту цього винаходу, промислову установку для виготовлення складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів та/або для нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів з подальшим очищенням неочищених нітрованих продуктів, утворених під час нітрування, де промислова установка включає наступні блоки: (а) блок нітрування для виготовлення складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів та/або для нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, зокрема, з одним або більшою кількістю відповідних хімічних реакторів для проведення реакції(й)нітрування; (б) необов'язково, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блоку нітрування, пристрій для розділення, зокрема сепаратор, зокрема для видалення залишкової нітруючої кислоти із неочищених нітрованих продуктів (неочищених складних ефірів азотної кислоти); (в) розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блоку нітрування та будь-якого присутнього пристрою для розділення, пристрій для промивання для проведення промивання неочищених нітрованих продуктів, де пристрій для промивання містить: - принаймні один диспергуючий пристрій, зокрема принаймні один змішувальний пристрій, для приведення у контакт та емульгування неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища; та, - розташований нижче по ходу від диспергуючого пристрою, трубчастий реактор для введення емульсії неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища, яка була виготовлена у диспергуючому пристрої, де трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами, зокрема, для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор та/або так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та/або таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор; 12 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 (г) необов'язково, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від пристрою для промивання, резервуар з мішалкою, зокрема, для збільшення часу контактування та/або часу знаходження складних ефірів азотної кислоти та промивного середовища; (д) розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блоку промивання та будь-якого присутнього резервуару з мішалкою, пристрій для розділення, зокрема сепаратор, зокрема, для відділення складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища. Іншими словами, описані вище пристрій або установка для очищення, тобто, для видалення домішок, є складовою частиною промислової установки відповідно до винаходу, а саме, у вигляді блоку промивання або пристрою для промивання (в). Як вказано вище, змішувальні елементи у трубчастому реакторі можуть являти собою статичні змішувальні елементи або вони можуть бути у вигляді статичних змішувальних елементів. В особливому варіанті здійснення, змішувальні елементи, зокрема, статичні змішувальні елементи, можуть бути прикріплені до внутрішньої сторони у трубчастому реакторі, зокрема, вони можуть бути приєднані постійно або роз'ємно до внутрішніх стінок трубчастого реактора. В якості альтернативи, змішувальні елементи можуть також бути у вигляді вставних елементів. У даному випадку, вставні елементи можуть бути вставлені, як це необхідно відповідно до кількості та/або розташування, у трубчастий реактор, або розташовані у трубчастому реакторі. Як вказано вище, змішувальні елементи можуть бути у вигляді металевих пластин, зокрема, відбійних або відображаючих пластин, у вигляді пластин з отворами, у вигляді статичних змішувачів або у вигляді дільників потоку. Зокрема, у трубчастому реакторі може бути розташовано від 1 до 15 змішувальних елементів, зокрема, від 2 до 15 змішувальних елементів, переважно від 2 до 10 змішувальних елементів, особливо переважно від 2 до 5 змішувальних елементів. Як вказано вище, є переважним, коли енергія змішування (тобто, енергія змішування на основі об'єму), яка становить від 20 до 1000 джоуль/літр, переважно від 25 до 500 джоуль/літр, особливо переважно від 30 до 200 джоуль/літр, вводиться у трубчастий реактор за допомогою змішувальних елементів та/або, коли статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар, переважно від 0,3 до 1,5 бар, особливо переважно від 0,3 до 0,8 бар. Як вказано вище у зв'язку зі способом відповідно до винаходу та пристроєм або установкою відповідно до винаходу, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути у вигляді струменевого змішувача або насосу, зокрема, струменевого насосу (інжектора). Крім того, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути налаштований таким чином, що він створює ведучий струмінь (центральний струмінь) та кільцевий струмінь, який оточує ведучий струмінь. В особливому варіанті здійснення, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути у вигляді струменевого змішувача або струменевого насосу (інжектора). У даному випадку, струменевий змішувач або струменевий насос може бути налаштований таким чином, що переважно можуть бути утворені центральний ведучий струмінь та середовище, яке оточує ведучий струмінь, зокрема, у вигляді кільцевого струменю. Як вказано вище, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може бути розташований вище по ходу, зокрема, безпосередньо вище по ходу від трубчастого реактора. У вказаному варіанті здійснення, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може переходити у трубчастий реактор. В альтернативному варіанті здійснення, диспергуючий пристрій, зокрема змішувальний пристрій, може також бути інтегрований у трубчастий реактор або бути складовою частиною трубчастого реактора. Для подальших деталей стосовно промислової установки відповідно до винаходу можна послатись на сказане вище у відношенні способу відповідно до винаходу та пристрою або установки відповідно до винаходу, які застосовуються аналогічно до промислової установки відповідно до винаходу. Спосіб відповідно до винаходу та пристрій або установка для очищення відповідно до винаходу, а також промислова установка для нітрування відповідно до винаходу проілюстровані в якості прикладу та необежуючим чином на прикладених фігурах. Додаткові переваги, характеристики, аспекти та ознаки цього винаходу можуть бути отримані із наведеного далі опису варіантів здійснення, які є переважними відповідно до винаходу та зображені на графічних матеріалах. Графічні матеріали показують: 13 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 фіг. 1 схематичне зображення одностадійного промивання неочищених нітроефірів згідно способу відповідно до винаходу, або із застосуванням пристрою відповідно до винаходу; фіг. 2 детальне зображення окремих деталей пристрою на схематичному зображенні способу відповідно до винаходу на фіг. 1; фіг. 3 схематичне зображення технологічного процесу способу відповідно до винаходу або схематичне зображення пристрою або установки відповідно до винаходу згідно переважного робочого прикладу звичайного тристадійного промивання нітроефірів відповідно до винаходу; фіг. 4 схематичне зображення промислової установки відповідно до винаходу для нітрування здатних до нітрування одноатомних та багатоатомних спиртів з подальшим промивання одержаних нітроефірів згідно переважного робочого прикладу відповідно до винаходу. Фіг. 1 показує, на схематичному зображенні, варіант здійснення стадії промивання згідно способу відповідно до винаходу або із застосуванням пристрою або установки відповідно до винаходу для промивання неочищених нітроефірів, з промивним середовищем в якості ведучого струменю. Неочищений нітроефір NE1(n-1), де n=1-3, який має бути промитий, після видалення залишкової нітруючої кислоти, вводять у промивне середовище WW1(n-1) де n=1-3, тобто, у промивне середовище кислотою WS, де n=1 або, після видалення всіх інших слабокислих матеріалів із окисного розкладання домішок у присутності основ, які все ще розчинені у нітроефірі, у середовище лужного промивання WA, де n=2, або у середовище нейтрального промивання WN, де n=3, у комбінації з промивним середовищем WW10 (свіжа вода) або WW1n, де n=1-3, яке у зображеному випадку слугує в якості ведучого струменю, у змішувальному пристрої SMn, 1, де n=1-3, переважно у струменевому насосі (інжекторі) або струменевому змішувачі, та відразу вводять у трубчастий реактор C, який включає додаткові змішувальні елементи Mn,m+1, де n=1-3 та де m=1-15. Емульсію промивання із трубчастого реактора, або відразу або, якщо необхідно, після подовженого часу знаходження у ємності для знаходження (наприклад, у резервуарі з мішалкою R, і т.і.), розділяють на фази у пристрої для розділення Sn, де n=1-3. Промитий нітроефір NE1n, де n=1-3 або подають на наступну стадію промивання, або передають як повністю промитий продукт NE13 на подальшу обробку. Насичене промивне середовище WW1n, де n=1-3 або відразу видаляють у вигляді рідких відходів, або ж рециркулюють у вигляді субпотоку для встановлення визначеного фазового співвідношення між нітроефіром та промивним середовищем. Вказаний рециркулючий субпотік може відразу подаватись, або разом із щойно доданою водою для промивання в якості ведучого струменю, або у вигляді циркулюючого потоку, у трубчастий реактор. Зображення на фігурах 2a-2c показують змішувальні пристрої SMn,1 де n=1-3, схематично зображені на фіг. 1, у вигляді струменевого насосу (фіг. 2a) та у вигляді струменевого змішувача (фіг. 2b), де V1 позначує ведучий струмінь (переважно промивне середовище) та V2 позначує нітроефір. Можливе розташування статичних змішувальних елементів Mn,2, Mn,3, Mn,4, Mn,m-1, Mn,m та Mn,m+1 у трубчастому реакторі, розподілене по всій довжині трубчастого реактора, додатково зображено на фіг. 2c. Фіг. 3 показує приклад способу відповідно до винаходу у три стадії для роздільного видалення мінеральних кислот за допомогою промивання кислотою (WS) для того, щоб видалити всі слабокислі матеріали із окисного розкладання домішок, які все ще наявні у присутності основ улужному діапазоні, за допомогою лужного промивання (WA), та для того, щоб видалити слідові кількості захопленої лужного рідини для промивання за допомогою нейтрального промивання (WN): а) На стадії 1, сірчана та азотна кислота, суспендовані та розчинені у неочищеному нітроефірі NE10, видаляють за допомогою промивання із застосуванням свіжої води WW10 у одностадійному промиванні кислотою WS. Воду для промивання WW10 та рециркульовану воду для промивання WW11 у вигляді ведучого струменю подають безпосередньо за допомогою насосу P разом із нітроефіром NE10, який має бути промитий, застосовуючи струменевий насос (інжектор) або за допомогою струменового змішувача у трубчастий реактор, який включає додаткові змішувальні елементи M1,m+1. Після проходження через трубчастий реактор, утворену емульсію відділяють у сепараторі S1. Після розділення фаз, промивне середовище або відразу видаляють у вигляді рідких відходів WW 11 або, в якості альтернативи, субпотік додатково циркулює для того, щоб встановити задане фазове співвідношення та, таким чином, визначений тип емульсії. Нітроефір NA11, який був звільнений від мінеральних кислот, подають на стадію 2 промивання, а саме, на стадію лужного промивання WA. 14 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 б) На стадії 2, всі залишки розчинених мінеральних кислот та інших кислотних матеріалів із окисного розкладання домішок видаляють під час одностадійного лужного промивання WA. Воду для промивання WW13 із нейтрального промивання та рециркульовану воду для промивання WW12 у вигляді ведучого струменю подають безпосередньо у трубчастий реактор, який включає додаткові змішувальні елементи M2,m+1, з додавання основи за допомогою насосу P, разом з нітроефіром NE11 із кислотного промивання WS, який має бути промитий, застосовуючи струменевий насос (інжектор) або за допомогою струменового змішувача. Після проходження через трубчастий реактор, утворену емульсію відділяють у сепараторі S2. Рідкі відходи WW 12, які мають pH, що становить більше ніж 7,5, або видаляють відразу або, в якості альтернативи, їх частина може циркулювати для того, щоб встановити задане фазове співвідношення та, таким чином, визначений тип емульсії. Нітроефір NA12, який був звільнений від всіх мінеральних кислот та інших кислотних матеріалів із окисного розкладання домішок, подають на стадію 3 промивання, а саме, на стадію нейтрального промивання WN. в) На стадії 3, захоплені слідові кількості промивного середовища із лужного промивання видаляють під час одностадійного нейтрального промивання WN. Воду для промивання WW 10 та рециркульовану воду для промивання WW13 у вигляді ведучого струменю подають безпосередньо у трубчастий реактор, який включає додаткові змішувальні елементи M3,n+1, за допомогою насосу P, разом з нітроефіром NE12, який має бути промитий, застосовуючи струменевий насос (інжектор) або за допомогою струменового змішувача. Після проходження через трубчастий реактор, утворену емульсію відділяють у сепараторі S3. Промивне середовище, яке включає залишкові слідові кількості лугу та домішок, або подають безпосередньо у вигляді рідких відходів WW13 на другу стадію промивання WA або, в якості альтернативи, їх частина може додатково циркулювати для того, щоб встановити задане фазове співвідношення та, таким чином, визначений тип емульсії. Нітроефір NE13, який був звільнений від мінеральних кислот та інших кислотних матеріалів із окисного розкладання домішок, та залишкові слідові кількості лугу передають безпосередньо на подальшу обробку або, після видалення будь-яких присутніх інертних розчинників, у допоміжний резервуар. Фіг. 4 показує приклад промислової установки для виготовлення нітроефірів відповідно до винаходу, з інтегрованим промиванням неочищених нітроефірів із ізотермічного або адіабатичного нітрування, відповідно до винаходу. Неочищений нітроефір NE10, який був утворений в блоці N нітрування за допомогою реакції спирту, який підлягав нітруванню із застосуванням азотної кислоти у присутності сірчаної кислоти, після видалення нітруючої кислоти у сепараторі S, промивають у промивному середовищі кислоти WS, застосовуючи воду WW10 способом відповідно до винаходу. Після розділення фаз, одержані рідкі відходи WW11, які включають всю вимиту сірчану та азотну кислоту, подають разом із азотною кислотою WNA, одержаною в результаті обробки відходящими газами із установки нітрування в абсорбуючій установці A, або відразу, або після випарювання в установці SAC, разом із залишковою кислотою AS із нітрування, назад на нітрування, або видаляють у вигляді рідких відходів, які належить обробити. Нітроефір NE11, який був звільнений від мінеральних кислот, промивають за одну стадію на стадії 2 промивання (тобто, стадії лужного промивання WA) у присутності основ згідно способу відповідно до винаходу. Після розділення фаз, рідкі відходи WW12, які утворились в результаті лужного промивання та мають pH у діапазоні від 7,5 до 13, і все ще включають всі інші кислотні матеріали із окисного розкладання домішок, подають на додаткову обробку перед тим, як злити їх у основний зливний водовідвід. Нітроефір NA12 із лужного промивання WA подають на нейтральне промивання WN, та промивають за одну стадію з використанням води WW10 згідно способу відповідно до винаходу. Після розділення фаз, рідкі відходи WW13, що надходять із нейтрального промивання WN, подають разом з основою на стадію 2 лужного промивання (WA). Промитий нітроефір NA13 передають безпосередньо на подальшу обробку або вводять у допоміжний резервуар. Додаткові варіанти здійснення, модифікації, варіації цього винаходу можуть бути легко виявлені та реалізовані фахівцем у даній області техніки після прочитання опису, не виходячи за межі обсягу цього винаходу. Цей винахід проілюстровано за допомогою наступних робочих прикладів, однак цей винахід ними не обмежується. Робочі приклади: Промивання етилгексил нітрату (ЕГН) У наступних робочих прикладах описане промивання неочищеного, тобто, все ще непромитого та забрудненого побічними продуктами, що виникли в результаті нітрування, та не вступившими в реакцію вихідними хімічними речовинами, етилгексил нітрату, що надходять із 15 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 процесу нітрування. Метою, серед іншого, є одержання загального вмісту кислоти, що становить менше ніж 30 млн.ч., в перерахунку на азотну кислоту (нормальна технічна характеристика комерціного продукту). Не дивлячись на те, що у наступних робочих прикладах, спосіб відповідно до винаходу або пристрій відповідно до винаходу проілюстровані із застосуванням етилгексил нітрату (ЕГН) в якості нітроефіру, який належить очистити, спосіб та пристрій цього винаходу ним не обмежуються, а можуть бути застосовані до будь-яких інших нітроефірів, наприклад, нітроефірів в результаті нітрування гліцеролу, триметилолпропану, пропандіолу, етиленгліколю, диетиленгліколю та триетиленгліколю, і т.і., та при цьому можуть бути проведені із застосуванням будь-яких інших основ замість гідроксиду натрію для лужного промивання. Приклад 1: Тристадійне промивання ЕГН (відповідно до винаходу) Приклад 1.1: Одностадійне кислотне промивання Непромитий етилгексил нітрат (ЕГН) (134,7 г/хв.) із процесу безперервного нітрування етилгексанолу згідно EP 1 792 891 A1, який мав залишковий вміст сірчаної кислоти (0,13 %), азотної кислоти (0,84 %) та етилгексанолу (приблизно 0,4 %), подавали разом з 67 г/хв. деіонізованої води та циркульованою кислотою для промивання у співвідношенні, що становило 1:1, за допомогою струменевого змішувача (інжектора), застосовуючи промивне середовище у вигляді центрального струменю при кімнатній температурі (приблизно 21 °C), у трубчастий реактор, який додатково включав три статичні змішувальні елементи. Відношення швидкості між центральними струменями та ЕГН, який мав бути промитий, становила приблизно 8:1. Час знаходження у трубчастому реакторі становив не більше 5 секунд. Статичний тиск по всій довжині трубчастого реактора становив приблизно 0,9 бар (що відповідає енергії змішування, що становить приблизно 90 джоуль/л). Після розділення фаз, ЕГН все ще містив приблизно 2700 млн.ч. кислоти (яка була азотною кислотою); вода для промивання містила приблизно 0,25 % сірчаної кислоти та приблизно 1,65 % азотної кислоти. Приклад 1.2: Одностадійне лужне промивання Етилгексил нітрат (ЕГН), одержаний в результаті промивання кислотою згідно прикладу 1.1 (133,3 г/хв.), який мав залишковий вміст кислоти (яка була азотною кислотою), що становив приблизно 2700 млн.ч., подавали разом з 67 г/хв. водного розчину, що містив аміак (0,16 %, тобто, 10 % надлишку), та циркульованою рідиною для промивання у співвідношенні, що становило 1:1, за допомогою струменевого змішувача (інжектора), застосовуючи промивне середовище у вигляді центрального струменю при кімнатній температурі (приблизно 21 °C), у трубчастий реактор, який додатково включав три статичні змішувальні елементи. Відношення швидкості між центральним струменем та ЕГН, який мав бути промитий, становило приблизно 8:1. Час знаходження у трубчастому реакторі становив не більше 5 секунд. Статичний тиск по всій довжині трубчастого реактора становив приблизно 0,9 бар (що відповідає енергії змішування, що становить приблизно 90 джоуль/л). Після розділення фаз, ЕГН все ще містив приблизно 29 млн.ч. кислоти (яка була азотною кислотою). Приклад 1.3: Одностадійне нейтральне промивання Етилгексил нітрат (ЕГН) (133г/хв.), одержаний в результаті лужного промивання згідно прикладу 1.2, який мав залишковий вміст кислоти (яка була азотною кислотою), що становив приблизно 29 млн.ч., подавали разом з 67 г/хв. деіонізованої води та циркульованою водою для промивання у співвідношенні, що становило 1:1, за допомогою струменевого змішувача (інжектора), застосовуючи промивне середовище у вигляді центрального струменю при кімнатній температурі (приблизно 21 °C), у трубчастий реактор, який додатково включав три статичні змішувальні елементи. Відношення швидкості між центральним струменем та ЕГН, який мав бути промитий, становило приблизно 8:1. Час знаходження у трубчастому реакторі становив не більше 5 секунд. Статичний тиск по всій довжині трубчастого реактора становив приблизно 0,9 бар (що відповідає енергії змішування, що становить приблизно 90 джоуль/л). Після розділення фаз, ЕГН все ще містив приблизно 0,1 млн.ч. кислоти (яка була азотною кислотою). Приклад 2: Промивання ЕГН (порівняльний) Приклад 2.1: Одностадійне лужне промивання Етилгексил нітрат (ЕГН) (133,3 г/хв.) із кислотного промивання, яке описано у прикладі 1.1, який мав залишковий вміст кислоти (яка була азотною кислотою), що становив приблизно 2700 млн.ч., подавали разом з 67 г/хв. водного розчину, що містив аміак (0,16 %, тобто, 10 % надлишку), та циркульованою рідиною для промивання, у співвідношенні, що становило 1:1, за допомогою струменевого змішувача (інжектора), застосовуючи промивне середовище у вигляді центрального струменю при кімнатній температурі (приблизно 21 °C), у трубчастий реактор, який, при цьому, не містив жодних статичних змішувальних елементів. Відношення швидкості 16 UA 113703 C2 5 10 15 20 25 30 між центральним струменем та ЕГН, який мав бути промитий, становило приблизно 8:1. Час знаходження у трубчастому реакторі становив не більше 5 секунд. Статичний тиск по всій довжині трубчастого реактора становив приблизно 0,10 бар (що відповідає енергії змішування, що становить приблизно 10 джоуль/л). Після розділення фаз, ЕГН все ще містив приблизно 1200 млн.ч. кислоти (яка була азотною кислотою). Приклад 2.2: Одностадійне нейтральне промивання Етилгексил нітрат (ЕГН) (133,3г/хв.), одержаний в результаті лужного промивання згідно прикладу 2.1, який мав залишковий вміст кислоти (яка була азотною кислотою), що становив приблизно 1200 млн.ч., подавали разом з 67 г/хв. деіонізованої води та циркульованою водою для промивання у співвідношенні, що становило 1:1, за допомогою струменевого змішувача (інжектора), застосовуючи промивне середовище у вигляді центрального струменю при кімнатній температурі (приблизно 21 °C), у трубчастий реактор, який не містив жодних статичних змішувальних елементів. Відношення швидкості між центральним струменем та ЕГН, який мав бути промитий, становило приблизно 8:1. Час знаходження у трубчастому реакторі становив не більше 5 секунд. Статичний тиск по всій довжині трубчастого реактора становив приблизно 0,10 бар (що відповідає енергії змішування, що становить приблизно 10 джоуль/л). Після розділення фаз, ЕГН все ще містив приблизно 456 млн.ч. кислоти (яка була азотною кислотою). Приклад 3: Одностадійне промивання ЕГН (відповідно до винаходу) Непромитий етилгексил нітрат (ЕГН) (134,7 г/хв.) із процесу безперервного нітрування етилгексанолу згідно EP 1 792 891 A1, який мав залишковий вміст сірчаної кислоти (0,13 %), азотної кислоти (0,84 %) та етилгексанолу (приблизно 0,4 %), подавали разом із 67 г/хв. водного розчину, що містив аміак (0,6 %), та циркульованою рідиною для промивання у співвідношенні, що становило 1:1, за допомогою струменевого змішувача (інжектора), застосовуючи промивне середовище у вигляді центрального струменю при кімнатній температурі (приблизно 21 °C), у трубчастий реактор, який додатково включав шість статичних змішувальних елементів. Відношення швидкості між центральним струменем та ЕГН, який мав бути промитий, становило приблизно 8:1. Час знаходження у трубчастому реакторі становив не більше 5 секунд. Статичний тиск по всій довжині трубчастого реактора становив приблизно 1,8 бар (що відповідає енергії змішування, що становить приблизно 180 джоуль/л). Після розділення фаз, ЕГН все ще містив приблизно 26 млн.ч. кислоти (яка була азотною кислотою). ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Спосіб видалення домішок, що виникають під час одержання аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, де спосіб містить видалення домішок із неочищених складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти, за допомогою обробки із застосуванням принаймні одного промивного середовища, де спосіб включає наступні стадії способу: (а) неочищені складні ефіри азотної кислоти спочатку приводять у контакт з промивним середовищем, де неочищені складні ефіри азотної кислоти та промивне середовище диспергуються одне в одному таким чином, що одержують емульсію; і потім (б) після цього одержану емульсію подають у трубчастий реактор, який обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор, де домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор. 2. Спосіб за п. 1, де змішувальні елементи виконані у вигляді статичних змішувальних елементів; та де статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар. 3. Спосіб за п. 1 або 2, де одержання емульсії на стадії (а) проводять за допомогою диспергуючого пристрою, де диспергуючий пристрій являє собою струменевий змішувач або насос, та де диспергуючий пристрій розташований вище по ходу від трубчастого реактора. 4. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де одержання емульсії на стадії (а) проводять за допомогою диспергуючого пристрою, де диспергуючий пристрій являє собою струменевий змішувач або струменевий насос, який створює центральний ведучий струмінь та середовище, яке оточує ведучий струмінь, у вигляді кільцевого струменя, де ведучий струмінь утворюють за 17 UA 113703 C2 допомогою промивного середовища та кільцевий струмінь утворюють за допомогою неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити. 5. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де час знаходження у трубчастому реакторі неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, становить від 0,05 до 130 секунд; та де співвідношення маси неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища знаходиться у діапазоні від 250:1 до 1:20. 6. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де до промивного середовища додають принаймні одну основу, де основу вибирають із групи, що складається із неорганічних гідроксидів, карбонатів, бікарбонатів та аміаку, та їх сумішей або комбінацій. 7. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де стадії (а) та (б) способу проводять повторно, де звільнені від домішок неочищені складні ефіри азотної кислоти, одержані після проходження способу, у кожному випадку, знову подають на наступне проходження способу. 8. Спосіб за будь-яким із попередніх пунктів, де за стадією (б) способу, у пристрої для розділення фаз, йде відділення складних ефірів азотної кислоти, звільнених від домішок, від промивного середовища; та де промивне середовище використовують вдруге після відділення складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища. 9. Установка для видалення домішок, одержаних під час одержання аліфатичних або циклоаліфатичних складних ефірів азотної кислоти, за допомогою видалення домішок із неочищених складних ефірів азотної кислоти, одержаних під час нітрування здатних до нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, після видалення залишкової нітруючої кислоти, за допомогою обробки із застосуванням принаймні одного промивного середовища, де установка включає наступні пристрої: (а) принаймні один диспергуючий пристрій для приведення у контакт та емульгування неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища; та, (б) розташований нижче по ходу від диспергуючого пристрою трубчастий реактор для введення емульсії, що містить неочищені складні ефіри азотної кислоти, які належить очистити, та промивне середовище, яка одержана у диспергуючому пристрої, де трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування, так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор та принаймні частково переносяться у промивне середовище і таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор; (в) розташований нижче по ходу від трубчастого реактора пристрій для розділення для відділення нітрованих продуктів, які були звільнені від домішок, від промивного середовища. 10. Установка за п. 9, де змішувальні елементи являють собою статичні змішувальні елементи, виконані у вигляді металевих пластин, таких як відбійні пластини, як відображаючі пластини, як пластини з отворами, як статичні змішувачі або як дільники потоку; де змішувальні елементи прикріплюють до внутрішньої сторони трубчастого реактора; де статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар; де диспергуючий пристрій виконаний у вигляді струменевого змішувача або насоса; та де диспергуючий пристрій інтегрований у трубчастий реактор або є складовою частиною трубчастого реактора. 11. Промислова установка для одержання складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів за допомогою нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів з подальшим очищенням неочищених нітрованих продуктів, утворених під час нітрування, де промислова установка включає наступні блоки: (а) блок нітрування для одержання складних ефірів азотної кислоти одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів за допомогою нітрування одноатомних або багатоатомних аліфатичних або циклоаліфатичних спиртів, де блок нітрування містить один або більшу кількість хімічних реакторів для проведення реакції нітрування; (б) пристрій для розділення для видалення залишкової нітруючої кислоти із нітрованих неочищених продуктів у вигляді неочищених складних ефірів азотної кислоти, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блока нітрування; (в) пристрій для промивання для проведення промивання неочищених нітрованих продуктів, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від пристрою для розділення, 18 UA 113703 C2 - де пристрій для промивання включає: - принаймні один диспергуючий пристрій для приведення у контакт та емульгування неочищених складних ефірів азотної кислоти, які належить очистити, та промивного середовища, в результаті чого одержують емульсію, що містить неочищені складні ефіри азотної кислоти та промивне середовище; та - розташований нижче по ходу від диспергуючого пристрою трубчастий реактор для введення емульсії, що містить неочищені складні ефіри азотної кислоти, які належить очистити, та промивне середовище, та одержана у диспергуючому пристрої, де трубчастий реактор обладнаний змішувальними елементами для введення додаткової енергії змішування так, що домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково видаляються під час проходження емульсії через трубчастий реактор, та домішки, з самого початку присутні у неочищених складних ефірах азотної кислоти, принаймні частково переносяться у промивне середовище та таким чином нейтралізуються під час проходження емульсії через трубчастий реактор; (г) необов'язково, розташований на потоковій лінії нижче по ходу від пристрою для промивання, резервуар з мішалкою для збільшення контактування та часу знаходження складних ефірів азотної кислоти та промивного середовища; (д) розташований на потоковій лінії нижче по ходу від блока промивання та необов'язкового резервуара з мішалкою, пристрій для розділення для відділення складних ефірів азотної кислоти, які були звільнені від домішок, від промивного середовища. 12. Промислова установка за п. 11, де змішувальні елементи являють собою статичні змішувальні елементи, виконані у вигляді металевих пластин, таких як відбійні пластини, як відображуючі пластини, як пластини з отворами, як статичні змішувачі або як дільники потоку; де змішувальні елементи прикріплюють до внутрішньої сторони трубчастого реактора; де статичний тиск в змішувальному елементі становить від 0,2 бар до 3,0 бар; де диспергуючий пристрій виконаний у вигляді струменевого змішувача або насоса; та де диспергуючий пристрій інтегрований у трубчастий реактор або є складовою частиною трубчастого реактора. 19 UA 113703 C2 20 UA 113703 C2 Комп’ютерна верстка О. Гергіль Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 21

Дивитися

Додаткова інформація

Автори англійською

Pohlmann, Jurgen, Hermann, Heinrich, Handel, Mirko, Gebauer, Jurgen

Автори російською

Пёльманн Юрген, Германн Хайнрих, Гендель Мирко, Гебауер Юрген

МПК / Мітки

МПК: C07C 201/02, C07C 203/04, B01J 14/00

Мітки: пристрій, забруднюючих, видалення, спосіб, виникають, домішок, аліфатичних, нітроефірів, виготовлення

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/23-113703-sposib-ta-pristrijj-dlya-vidalennya-zabrudnyuyuchikh-domishok-shho-vinikayut-pid-chas-vigotovlennya-alifatichnikh-nitroefiriv.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Спосіб та пристрій для видалення забруднюючих домішок, що виникають під час виготовлення аліфатичних нітроефірів</a>

Подібні патенти