一 技术背景
微反应技术优势是多方面的,如缩短研发流程、提升反应效率、提升工艺选择性、提升工程安全性、降低设备投资、降低污染排放等,所有这些都是现代化工所追求的目标。
根据【国家安全监管总局关于加强精细化工反应安全风险评估工作的指导意见】(安监总管三【2017】1号)文件,企业中涉及重点监管危险化工工艺和金属有机物合成反应(包括格氏反应)的间歇和半间歇反应,有以下情形之一的,要开展反应安全风险评估。
1)国内首次使用的新工艺、新配方投入工业化生产的以及国外首次引进的新工艺且未进行过反应安全风险评估的;
2)现有的工艺路线、工艺参数或装置能力发生变更,且没有反应安全风险评估报告的;
3)因反应工艺问题,发生过生产安全事故的。
综合反应安全风险评估结果,考虑不同的工艺危险程度,建立相应的控制措施,在设计中体现,并同时考虑厂区和周边区域的应急响应。
因此对于反应工艺危险度为4级和5级的工艺过程,尤其是风险高但必须实施产业化项目,要努力优先开展工艺优化或改变工艺方法降低风险,例如通过微反应、连续流完成反应。
微通道反应器是适合“反应工艺危险度为4级和5级的工艺过程”所采用的反应器。
二 微反应的6个优势
1)是比表面积大、传质传热效率高;
2)是生产过程安全、连续,易于自动化操作;
3)是可以实现反应温度、时间精准控制,通过对微反应芯片作微芯片换热夹套,精确控制温度和停留时间,抑制连串副反应,提高选择性和收率;
4)是数目放大,实现低成本简单复制,且无放大效应;
5)是研究成果可快速转化为生产力,通过搭建微反应平台,辅以HPLC、GC等分析方法,可快速获取最佳反应工艺参数,大大缩短了科研成果到工业生产的转化时间;
6)是市场应变能力强,可以方便地实现按需生产、分散式生产、小批量生产,快速适应市场变化。
在2018年6月2日至7日,ICH在日本神户举行会议中ICH将Continuous manufacturing(Q13)作为新的议题。可以看出,连续流制造将有可能成为的ICH新的指导原则。ICH认为,在医药工业中,如何提高效率和灵活性是备受关注的,连续流制造本身就具有效率高,灵活性强等特点,所以说微反应连续流技术对于制药行业来说具有重大的潜力。
三 选择康宁
微反应技术目前还处于起步阶段。在这些方面,康宁已经和许多国内外的研究机构和企业已经开展了合作。如清华大学、天津大学、常州大学、河北工业大学等高校都在积极的研发和推广微反应技术,另外还有一些大型国企,如中化国际,选择与康宁开发联合实验室。上述相关实验研究都证明了康宁微通道反应器对许多反应有很好的应用潜力。虽然在基础研究、设备开发上还存在着局限。随着技术的进步,未来三五年所有这些局限都有望被打破。微反应在精细化工中的应用会有突破性发展。
就目前而言,康宁微通道反应器已经在医药、染料等行业取得了很多工业化应用实例,典型的应用反应类型及其优势如下:
康宁公司通过微通道反应器对氧化、硝化、加氢、过氧化、低温、氟化、氯化、聚合、光化学等多种不同类型的反应的研发,实现零排放绿色清洁生产的目标。按照不同反应类型的特点,通过微反应器技术和连续流反应技术上可以对精细化工产品质量和反应效率进行改进和提升。
四 关于天津得康
天津得康化工技术有限公司是康宁公司康宁反应器的优秀代理商。目前已经在康宁微通道反应器的推广上取得很多成绩。
本公司也可根据客户实际生产情况设计连续化反应器设备及其他相关工艺改造。
并且天津得康化工技术有限公司还拥有在塔器设计上有丰富经验的团队,可以对精馏塔、吸收塔、解析塔、反应塔、萃取塔等利用化工过程模拟软件ProⅡ、Aspen进行模拟设计。设计行业有化肥、氯乙烯、焦化化产回收、焦油精制、粗苯精制、溶剂回收、精细化工等。
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