精細(xì)化工得連續(xù)化改造

1、農(nóng)藥、醫(yī)藥、染料、助劑等精細(xì)化工產(chǎn)品一般得規(guī)模小、產(chǎn)量低、生產(chǎn)步驟 多, 但品類繁多 , 遠(yuǎn)超基礎(chǔ)大宗化工產(chǎn)品。 除了其一般定義所述得特點(diǎn)外 , 還有 一個(gè)重要得特征就是 , 由于它們?cè)诠I(yè)化過(guò)程中受歷史條件得決定 , 不像基礎(chǔ) 化工產(chǎn)品得生產(chǎn)那樣在工藝上得到過(guò)比較充分得研究, 因此表現(xiàn)出精細(xì)產(chǎn)品粗糙生產(chǎn)得現(xiàn)象 , 具體表現(xiàn)為設(shè)備簡(jiǎn)陋 ,現(xiàn)場(chǎng)觀感不佳 ,使用多個(gè)反應(yīng)釜完成 相同得反應(yīng) , 使用大量得水或溶劑進(jìn)行工藝分離 , 最終使企業(yè)得安全、環(huán)保、 成本、質(zhì)量等目標(biāo)要素提升不起來(lái) ,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力軟弱 , 更有甚者在當(dāng)前環(huán)保與 安全嚴(yán)格得門檻前倒下?？上驳镁褪?, 我國(guó)由于近些年制造業(yè)得大發(fā)展 ,

2、 新技術(shù)得發(fā)展也非常了不 起 , 有不少已代表了國(guó)際水準(zhǔn)。在此針對(duì)上述精細(xì)化工存在得系統(tǒng)性短板, 介紹一些專門做間歇生產(chǎn)工藝轉(zhuǎn)換成連續(xù)化工藝得科技公司 , 該公司多年內(nèi)已 悄然做過(guò)不少產(chǎn)品得連續(xù)化實(shí)例 , 當(dāng)前制造業(yè)表面靜穩(wěn) , 但轉(zhuǎn)型升級(jí)暗潮涌 動(dòng)。向外做生意 , 市場(chǎng)已經(jīng)生化均質(zhì) ; 而向內(nèi)瞧實(shí)力 , 做內(nèi)功 , 可能對(duì)企業(yè)得提 升會(huì)有驀然回首得效果 , 新得技術(shù)需要好好關(guān)注。醫(yī)藥、農(nóng)藥等化工間歇生產(chǎn)工藝得重大變革 生產(chǎn)線連續(xù)化規(guī)?；嵘夹g(shù) 在我國(guó) , 雖然大型石油化工及基礎(chǔ)化工產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)過(guò)程基本都就是連續(xù)自 動(dòng)化得 , 然而超過(guò) 92%得產(chǎn)品品種 , 尤其就是全球年需求總量在十萬(wàn)噸以下得

3、 品種, 幾乎均就是間歇化得生產(chǎn)過(guò)程為主。 其生產(chǎn)裝置幾乎就是實(shí)驗(yàn)室過(guò)程得 單純放大 , 可以稱之為大實(shí)驗(yàn)室。這些工廠在工藝技術(shù)上還算成熟 , 但其誕生 過(guò)程中工程化技術(shù)卻沒(méi)有得以認(rèn)真得研究, 可以說(shuō) , 每個(gè)間歇作業(yè)得化工裝置 都隱藏著對(duì)生產(chǎn)、安全、節(jié)能、環(huán)保不利得因素 傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中 , 專利發(fā)明人在實(shí)驗(yàn)室完成間歇式工藝技術(shù)得發(fā)明 , 并用同樣 得條件進(jìn)行了工藝過(guò)程得完善 , 以最小代價(jià)獲得合格產(chǎn)品 , 進(jìn)而形成了某個(gè)產(chǎn) 品得工藝技術(shù)。在放大生產(chǎn)時(shí) , 實(shí)驗(yàn)室方法與手段被照搬 可稱之為中型實(shí) 驗(yàn)室。在產(chǎn)品獲得市場(chǎng)認(rèn)可進(jìn)一步進(jìn)行工廠化生產(chǎn)時(shí) , 同樣按此過(guò)程 , 使得生 產(chǎn)裝置成為大實(shí)驗(yàn)室。

4、一般說(shuō)來(lái) ,完善得生產(chǎn)裝置應(yīng)當(dāng)由兩大部分組成 , 即工藝技術(shù)與工程技 術(shù)。上述大實(shí)驗(yàn)室式得生產(chǎn)車間表明工廠具有可行得工藝技術(shù), 但通常無(wú)法真正做到節(jié)能、降耗、減排與本質(zhì)安全 , 缺乏核心競(jìng)爭(zhēng)力。大部分裝置都就是由合成單元及后處理單元組成。間歇生產(chǎn)在合成單元 采用得反應(yīng)器通常都就是反應(yīng)釜。后處理單元通常就是以提純回收、精制為 目得,主要涉及固液分離 （過(guò)濾、干燥等 ） 、氣液分離 （蒸發(fā)、濃縮等 ）; 均相及 非均相得液液分離 （ 結(jié)晶、萃取、分相、精餾等 ） 。連續(xù)化就是工程技術(shù)得一 種體現(xiàn)形式 ,任何工藝技術(shù)均可以通過(guò)工程技術(shù)得引入而實(shí)現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn), 即便這個(gè)工藝過(guò)程涉及到氣、液、固多相物料

5、得組合。工程技術(shù)通常也就是由反應(yīng)工程技術(shù)與后處理工程技術(shù)組成。一、關(guān)于反應(yīng)工程連續(xù)化傳統(tǒng)間歇生產(chǎn)過(guò)程中 , 最常見(jiàn)得反應(yīng)設(shè)備就是反應(yīng)釜 , 它仿佛就是萬(wàn)能設(shè) 備,幾乎適用于所有得反應(yīng)過(guò)程。 正因如此 , 我們?cè)诳紤]反應(yīng)時(shí) ,大腦中首先想 到得就只就是反應(yīng)釜 ,事實(shí)上 ,這就是一種極不恰當(dāng)?shù)眠x擇。眾所周知 , 合成產(chǎn)品 （如基礎(chǔ)原料、醫(yī)藥產(chǎn)品、農(nóng)藥、染料及各種中間體 等）千奇百怪、千差萬(wàn)別 , 對(duì)合成得條件均有不同得要求 ,但其核心內(nèi)容不外乎 傳質(zhì)與傳熱。 優(yōu)良得傳質(zhì)與傳熱就是保證反應(yīng)良好得前提 , 所以反應(yīng)器得選擇 至關(guān)重要。例如我們常見(jiàn)得滴加式得反應(yīng)過(guò)程 ,很多情況需要慢慢滴加 , 滴加 太

6、快反應(yīng)溫度無(wú)法保持 , 這也表明該反應(yīng)速度快、 熱量釋放大。 而反應(yīng)釜無(wú)法 適應(yīng)該反應(yīng)過(guò)程得傳熱要求 ,只能通過(guò)慢慢滴加達(dá)到目得。換言之 , 如果換熱 面積足夠大 , 加料速度自然可以足夠快 ,反應(yīng)時(shí)間可以足夠短。同時(shí), 由于此類反應(yīng)就是通過(guò)滴加得方式來(lái)保證反應(yīng)溫度得, 物料滴加得局部必然會(huì)超溫 , 測(cè)溫儀表顯示出得數(shù)值只就是混合后得物料溫度 , 我們幾乎 無(wú)法知曉在物料接觸區(qū)域得局部真正溫度 , 以及在此區(qū)域因?yàn)榫植繚舛雀摺?局 部溫度高所形成得副反應(yīng)狀況。 假如通過(guò)某種方式使得設(shè)備傳質(zhì)極快 , 消除局 部濃度過(guò)高得問(wèn)題 , 反應(yīng)結(jié)果將會(huì)大大改善。顯然 , 反應(yīng)釜不就是最佳得傳質(zhì) 與傳熱設(shè)備

7、 , 不就是適合這類反應(yīng)得最佳反應(yīng)器。而這類問(wèn)題得解決,就是工程技術(shù)得范疇 , 就是工程化得職責(zé)所在。以雙回路噴射循環(huán)反應(yīng)器為例, 該系統(tǒng)不但很好地解決了傳質(zhì)與傳熱問(wèn)題 , 而且使反應(yīng)效率大提高 , 很容易實(shí)現(xiàn)連 續(xù)化操作。連續(xù)化反應(yīng)得工程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了時(shí)空轉(zhuǎn)換 , 即時(shí)間轉(zhuǎn)換成空間。對(duì)于間歇 反應(yīng)使用得反應(yīng)釜 , 在同一釜內(nèi) ,隨時(shí)間得不同 ,物料狀態(tài)不同 , 由最開(kāi)始得反 應(yīng)物含量最高到最終得產(chǎn)物濃度最高 ; 而連續(xù)反應(yīng)則就是 ,在同一空間 , 任何 時(shí)間反應(yīng)物與產(chǎn)物得濃度始終恒定。 以簡(jiǎn)單得管式反應(yīng)器為例 : 初始進(jìn)管位置 （ 即同一空間 ） 相當(dāng)于反應(yīng)釜得初始時(shí)間 , 中部位置相當(dāng)于釜內(nèi)得

8、中間反應(yīng)時(shí) 間, 末端位置相當(dāng)于釜內(nèi)得終了時(shí)間。 也就就是說(shuō) , 對(duì)于不同反應(yīng)階段得物料 , 連續(xù)反應(yīng)得空間點(diǎn)相當(dāng)于間歇反應(yīng)得時(shí)間點(diǎn) , 從而實(shí)現(xiàn)時(shí)空轉(zhuǎn)換。當(dāng)然 , 此處 所述得管式反應(yīng)器只就是成千上萬(wàn)種反應(yīng)器得其中一種形式而已。事實(shí)上各 種化學(xué)過(guò)程、 各種化學(xué)物料千差萬(wàn)別 , 反應(yīng)器得形式也就是各不相同得。 每一 個(gè)反應(yīng)均有其特殊性 , 都就是獨(dú)一無(wú)二得 , 反應(yīng)最適用得反應(yīng)器只有一種。同 樣, 反應(yīng)器也必須適應(yīng)這種反應(yīng)體系 , 它也應(yīng)最適合這種反應(yīng)過(guò)程 ,故而它也 應(yīng)當(dāng)就是獨(dú)一無(wú)二得。常見(jiàn)得反應(yīng)器按大類可分為釜、塔、管、微通道 , 從外觀上瞧其差別在 于長(zhǎng)徑比不同。 長(zhǎng)徑比在 1-3 為釜

9、, 3-100 為塔, 100-106 為管, 106 以上稱之微 通道。長(zhǎng)徑比越大 , 傳質(zhì)、傳熱效果相對(duì)越好 ,對(duì)多相體系得適用性越差 ; 長(zhǎng)徑 比越小 , 傳質(zhì)、傳熱效果相對(duì)越差 , 適用性越廣。 在工程技術(shù)中 ,只有對(duì)反應(yīng)過(guò) 程充分認(rèn)識(shí) , 對(duì)反應(yīng)熱力學(xué)、動(dòng)力學(xué)得造詣?shì)^深 , 對(duì)反應(yīng)機(jī)理理解透徹才能設(shè) 計(jì)或選擇出合適得反應(yīng)器及特種反應(yīng)器結(jié)構(gòu)。二、關(guān)于后處理技術(shù)得工程連續(xù)化后處理過(guò)程在工藝技術(shù)研發(fā)過(guò)程中通常不作為重點(diǎn)研究。 可就是在工廠 實(shí)際中 , 投資較大、收率損失較高、污染物排放量多、安全隱患程度大得主要 場(chǎng)所恰恰就是后處理過(guò)程。因而 , 后處理過(guò)程得工程連續(xù)化也特別為重要。人們通常

10、熟知精餾分離可以連續(xù)化 , 固液分離可以連續(xù)化 , 干燥過(guò)程可以 連續(xù)化 , 萃取洗滌可以多級(jí)連續(xù)化。 但就是一個(gè)完善得工藝過(guò)程如何巧妙得實(shí) 現(xiàn)連續(xù)化并且在工藝過(guò)程中實(shí)現(xiàn)減少污染物排放、 徹底消除廢氣 , 則需要大量 得有目得得工程技術(shù)積淀與較深厚得理論水平做依托, 更需要有很巧妙得思路做引導(dǎo) , 才能最終達(dá)到節(jié)能、減排與提高收率得目得。三、部分連續(xù)化工程得單元技術(shù)我們得手段就就是根據(jù)每個(gè)產(chǎn)品不同得工藝 , 利用特殊得設(shè)備結(jié)構(gòu)巧妙 解決工藝問(wèn)題 , 也就就是說(shuō) , 我們就是專門研究工藝與設(shè)備得關(guān)系得 , 因?yàn)樗?有得工藝問(wèn)題 （ 技術(shù)問(wèn)題 ）, 最終都要通過(guò)設(shè)備來(lái)解決。涉及得技術(shù)有 :連續(xù)硝化

11、技術(shù)連續(xù)加氫反應(yīng) （ 液相或氣相 ）;連續(xù)氯化技術(shù) ;連續(xù)酯化技術(shù) ;連續(xù)氧化技術(shù) ;新型烷基化技術(shù) ;連續(xù)胺化 （氨化 ）技術(shù);分步結(jié)晶技術(shù) （ 熔體結(jié)晶技術(shù) ）;真空精密精餾技術(shù) ;廢硫酸濃縮技術(shù) ; 連續(xù)重氮化水解技術(shù)。四、連續(xù)化生產(chǎn)就是合成工業(yè)得必經(jīng)之路在當(dāng)前轉(zhuǎn)型、 創(chuàng)新大潮中 , 只有實(shí)施專業(yè)得、 優(yōu)化得、 連續(xù)生產(chǎn)工程化技 術(shù), 才能使間歇式工廠脫胎換骨 ,跟上時(shí)代 , 變成節(jié)能高效、 安全環(huán)保進(jìn)而擁有 核心競(jìng)爭(zhēng)力得生產(chǎn)裝置。改造后 , 生產(chǎn)車間均具有以下特點(diǎn) :1 、原輔材料消耗及能源消耗大幅降低。2 、污染物大幅減少 , 基本無(wú)污水排放 , 廢氣徹底消除 , 無(wú)組織排放現(xiàn)象徹 底根除。3 、生產(chǎn)裝置實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作 , 做到生產(chǎn)人員與設(shè)備、 物料得隔離 , 輕松應(yīng)