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微反应器:以安全的名义“爆发”,但并非无所不能

发布日期:2018-10-18 浏览次数:232


环保督察的高压态势已持续两年,农药人的“安全生产”神经高度崩紧。如何实现安全生产,尤其是降低危险度较高的生产工艺的风险,成为自国家顶层到农药企业深刻思考的问题。

2017年,“微反应器”正式进入国家层面的文件中,成为一项被国家认可的新技术,并迅速得到许多化工园区的青睐。“微反应器”以安全的名义受到市场的广泛关注,并以超出安全的诸多优势被逐渐引入工业化生产。

在“第十三届作物保护国际论坛(泰禾论坛)”上,上海惠和化德生物科技有限公司总经理马兵博士精彩分享了“‘一站式’项目开发服务—基于微反应器技术的工艺开发与工业化应用”的报告。马总曾是美国康宁公司大中华区反应器业务负责人,是国内从事该技术的应用与推广的先锋者之一。

报告中,马总剖析了微反应器的发展现状,客观地评价了微反应器的“无所不能”和“并非全能”,分享了公司开发的“一站式”项目案例,并畅想了“微反应器+互联网”的“智慧化工,云端制造”的未来愿景。

助政策东风,微反应器发展迅猛

据马总介绍,微反应器应用并非轻而易举,它是一个向“喜马拉雅”攀登的过程,需要经历从微反应工艺开发,到项目工业化放大等多个阶段。国内微反应器发展主要包括两个时段:2010—2016年,大量研发设备安装,大量探索各种反应体系;2017年以来,工业化项目开始“爆发”。

2017年是微反应工业化开发的元年,这主要基于2017年国家安监总局1号文的发布。该文件指出,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的项目,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……历史上,“微反应”第1次得到国家层面的认可。随着1号文件的出台,各化工园区对微反应器的推进节奏大大加快。但微反应工艺通常都是“首次工艺”,必须通过省级安监局或省级化学品安全协会规定的“首次工艺”安全可靠性论证。

并非无所不能,客观认识微反应器

虽然微反应器拥有很多优点,如提高收率、提高安全性、改善环保、节约能耗等,但微反应器并非无所不能,它只是一个静态的反应设备,微反应器种种可能实现的效果并不能集中体现在某一个项目上。微化工项目从研发到工业化,面临着重重挑战。它是微反应器与反应工艺、工程设计、装置选型、安全分析等诸多环节的有机结合。建设微化工项目与建设精细化工项目之间没有本质区别。

微反应器具有一定的适配性,它需要考虑反应中的流动性和传质传热等因素。在安监总管三〔2013〕12号文中,列出了18类重点监管的危险化工工艺目录,其中13类工艺(光气及光气化、氯化、硝化、氟化、加氢、重氮化、氧化、过氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化、偶氮化工艺)恰恰满足了微反应器对工艺筛选的条件,其中有大量这样的工艺在微反应器上实现了很好的结果,有些已经产业化。研究表明,微反应器适用于精细化工行业20%的反应。即便如此,这已经是一个庞大的市场。

玩转微反应器,提供一站式开发服务

微反应器技术在欧美应用较早,有许多值得借鉴的地方;国内企业可以用微反应器从事生产项目。但如何将微反应器用于工业化生产,这是微反应器技术的商业机会。惠和化德致力于架起微反应器技术与终端客户需求之间的桥梁。

上海惠和化德生物科技有限公司成立于2015年7月,由中国500强企业杭州锦江集团注入启动资金,3年来,累计投入研发资金2,000多万元。目前研发团队有20人,本部实验室约700平方米,同时在淮安和杭州建有特殊反应实验室。公司专注于使用微反应器技术从事连续工艺开发,提供微反应器工艺研发、工业化系统集成、到工业化“交钥匙”工程的全流程“一站式”项目开发服务。

据马总介绍,今年1月,惠和化德完成了一项包括3步反应的微反应器中试。这是我国第一套“集装箱化工厂”,可以实现万吨级通量的规模化生产。整个项目耗时9个月,完成了包括适用性分析、研发、工艺安全分析、装置设计与建造等流程。而另一项氯化反应的微反应器技术历时半年完成,已经实现了工业化生产。项目开车30分钟内即实现了调试稳定。反应时间从釜式工艺的5小时缩短至微反工艺的20秒,微反工艺的收率在无需精馏的情况下即达97%。据测算,此项技术的投资回报期小于6个月。

马总强调,尽管微反应器技术因安全的名义而盛行,但我们始终要敬畏“安全”,不要让此项新技术在“安全”上跌倒。惠和化德致力于成为玩转微反应器的化学“极客”。马总说:“我们不制造微反应器,我们也不生产化学品;我们只专注于微反应器连续工艺开发服务!”

马总对精细化工的未来充满期待。他说,用微反应器技术实现连续化生产将成为趋势。通过“微反应器+互联网”,将可以实现“‘智慧’化工,‘云端’制造”的美好愿景。马总畅想,未来可以通过手机APP,即可对生产和公司管理等实现远程控制。



作者:《农药快讯》《现代农药》  柏亚罗

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