作为一种本质安全的新技术,微反应器技术从诞生之初就吸引了化工从业者的兴趣,并且精细化工行业也出现了越来越多的工业化案例,引用上海惠和化德生物科技有限公司马兵博士描述微反应器技术的工业化应用,“初战告捷”。本专题将对已经公开或者报道的微反应器工业化案例进行梳理。
以CBS、TBBS为代表的次磺酰胺类促进剂是国内外常用的一种迟效性硫化促进剂,也是市场占有率最高的硫化促进剂。目前,该系列产品的生产方法几乎全部是以NaClO、H2O2或O2为氧化剂,氧化2-巯基苯并噻唑与有机胺生成目标产物。其中NaClO氧化法工艺成熟、产品质量较高及收率较高的优点,因此大多数厂家采取NaClO氧化法。
氧化反应属于国家重点监管的《18类危险化工工艺》之一。次磺酰胺类促进剂间歇生产过程中,随着氧化剂的加入,需要大量的冷却介质将反应生成的热量及时撤出以控制反应的温度。但是,由于釜式反应器换热效率低,并且反应釜内设有降温盘管,使反应器存在搅拌“死区”,反应过程中存在控温不良、局部温度过高的现象,存在极大安全隐患。并且间歇NaClO工艺产生大量高盐(一般在10%以上)、高COD(一般在20000~30000ppm以上)废水,难以生化处理。因此,在环保、安全形势日趋严峻的前景下,这种工艺方法是不可持续的。
科迈化工与常州大学合作历时三年开发了微反应器生产次磺酰胺类促进剂的连续工艺,建成了两条万吨级微反应器生产线(共计四套微反应器)并成功开车。
新工艺采取的微通道反应器具有高传质、高传热的特点,生产过程中温差变化小,生产工艺稳定,反应过程容易控制,并且连续工艺的自动化控制点数量降低,既降低了自控的实施难度,也提高了自动化生产的稳定性和安全性。反应釜常州
此外,与传统工艺相比,采取微反应器生产的次磺酰胺类促进剂还有以下优势:
§ 生产过程本质安全;
§ 时间由原来的1.5小时左右缩短到3秒;
§ 产品的纯度提高1%以上、收率提高4.5%~10%;
§ 微反应器的持液量将至传统工艺的0.01%;
反应釜常州§ 废水降低30%以上、废水的COD降低70%以上,大大降低了废水处理的难度。
上海惠和化德生物科技有限公司,是全球第一家专注于微反应器连续工艺开发及工业化的创新型高科技公司。公司于2019年在上海化学工业园区新建了2000m2的办公区和实验室,并于2019年10月整体搬迁至上海化学工业园内。公司主要服务于国内外精细化工企业,帮助客户实现微反应器连续工艺开发和放大,实现更安全、更环保、更高效的工业化生产。
惠和化德业务模式灵活多样,包括连续流工艺咨询与评估、工艺开发、工业化项目投资和管理等。公司立足于客户具体项目,以“以终为始”的项目开发思路为指导,着眼于“双赢”和共同发展。
惠和化德上海本部实验室配备十余套微反应器,包括康宁反应器、拜耳反应器、沈氏反应器等,并且与梅特勒托利多公司共建化学过程联合实验室、与沈阳化工研究院和上海化工研究院共建过程安全联合体、与南京大学淮安高新技术研究院共建特殊反应实验室等。目前,公司已经完成了300多个各种类型的反应,并且完成了多个项目的工业化,在重氮化、氯化、还原、水解等反应的工程化方面有丰富经验。