康寧微反應器

      環(huán)保督察的高壓態(tài)勢已持續(xù)兩年，農(nóng)藥人的“安全生產(chǎn)”神經(jīng)高度崩緊。如何實現(xiàn)安全生產(chǎn)，尤其是降低危險度較高的生產(chǎn)工藝的風險，成為自國家頂層到農(nóng)藥企業(yè)深刻思考的問題。

      2017年，“微反應器”正式進入國家層面的文件中，成為一項被國家認可的新技術(shù)，并迅速得到許多化工園區(qū)的青睞。“微反應器”以安全的名義受到市場的廣泛關(guān)注，并以超出安全的諸多優(yōu)勢被逐漸引入工業(yè)化生產(chǎn)。

      在“第十三屆作物保護國際論壇（泰禾論壇）”上，上?；莺突律锟萍加邢薰究偨?jīng)理馬兵博士精彩分享了“‘一站式’項目開發(fā)服務—基于微反應器技術(shù)的工藝開發(fā)與工業(yè)化應用”的報告。馬總曾是美國康寧公司大中華區(qū)反應器業(yè)務負責人，是國內(nèi)從事該技術(shù)的應用與推廣的先鋒者之一。

      報告中，馬總剖析了微反應器的發(fā)展現(xiàn)狀，客觀地評價了微反應器的“無所不能”和“并非全能”，分享了公司開發(fā)的“一站式”項目案例，并暢想了“微反應器＋互聯(lián)網(wǎng)”的“智慧化工，云端制造”的未來愿景。

借助政策東風，微反應器發(fā)展迅猛

      據(jù)馬總介紹，微反應器應用并非輕而易舉，它是一個向“喜馬拉雅”攀登的過程，需要經(jīng)歷從微反應工藝開發(fā)，到項目工業(yè)化放大等多個階段。國內(nèi)微反應器發(fā)展主要包括兩個時段：2010—2016年，大量研發(fā)設備安裝，大量探索各種反應體系；2017年以來，工業(yè)化項目開始“爆發(fā)”。

      2017年是微反應工業(yè)化開發(fā)的元年，這主要基于2017年國家安監(jiān)總局1號文的發(fā)布。該文件指出，對于反應工藝危險度為4級和5級的工藝過程，尤其是風險高但必須實施產(chǎn)業(yè)化的項目，要努力優(yōu)先開展工藝優(yōu)化或改變工藝方法降低風險，例如通過微反應、連續(xù)流完成反應……

      歷史上，“微反應”第1次得到國家層面的認可。隨著1號文件的出臺，各化工園區(qū)對微反應器的推進節(jié)奏大大加快。

      但微反應工藝通常都是“首次工藝”，必須通過省級安監(jiān)局或省級化學品安全協(xié)會規(guī)定的“首次工藝”安全可靠性論證。

并非無所不能，客觀認識微反應器

      雖然微反應器擁有很多優(yōu)點，如提高收率、提高安全性、改善環(huán)保、節(jié)約能耗等，但微反應器并非無所不能，它只是一個靜態(tài)的反應設備，微反應器種種可能實現(xiàn)的效果并不能集中體現(xiàn)在某一個項目上。微化工項目從研發(fā)到工業(yè)化，面臨著重重挑戰(zhàn)。它是微反應器與反應工藝、工程設計、裝置選型、安全分析等諸多環(huán)節(jié)的有機結(jié)合。建設微化工項目與建設精細化工項目之間沒有本質(zhì)區(qū)別。

      微反應器具有一定的適配性，它需要考慮反應中的流動性和傳質(zhì)傳熱等因素。在安監(jiān)總管三〔2013〕12號文中，列出了18類重點監(jiān)管的危險化工工藝目錄，其中13類工藝（光氣及光氣化、氯化、硝化、氟化、加氫、重氮化、氧化、過氧化、胺基化、磺化、聚合、烷基化、偶氮化工藝）恰恰滿足了微反應器對工藝篩選的條件，其中有大量這樣的工藝在微反應器上實現(xiàn)了很好的結(jié)果，有些已經(jīng)產(chǎn)業(yè)化。

      研究表明，微反應器適用于精細化工行業(yè)20%的反應。即便如此，這已經(jīng)是一個龐大的市場。

玩轉(zhuǎn)微反應器，提供一站式服務

      上海惠和化德生物科技有限公司成立于2015年7月，由中國500強企業(yè)杭州錦江集團注入啟動資金，3年來，累計投入研發(fā)資金2,000多萬元。目前研發(fā)團隊有20人，本部實驗室約700平方米，同時在淮安和杭州建有特殊反應實驗室。公司專注于使用微反應器技術(shù)從事連續(xù)工藝開發(fā)，提供微反應器工藝研發(fā)、工業(yè)化系統(tǒng)集成、到工業(yè)化“交鑰匙”工程的全流程“一站式”項目開發(fā)服務。

      據(jù)馬總介紹，今年1月，惠和化德完成了一項包括3步反應的微反應器中試。這是我國第一套“集裝箱化工廠”，可以實現(xiàn)萬噸級通量的規(guī)?；a(chǎn)。整個項目耗時9個月，完成了包括適用性分析、研發(fā)、工藝安全分析、裝置設計與建造等流程。

      而另一項氯化反應的微反應器技術(shù)歷時半年完成，已經(jīng)實現(xiàn)了工業(yè)化生產(chǎn)。項目開車30分鐘內(nèi)即實現(xiàn)了調(diào)試穩(wěn)定。反應時間從釜式工藝的5小時縮短至微反工藝的20秒，微反工藝的收率在無需精餾的情況下即達97%。據(jù)測算，此項技術(shù)的投資回報期小于6個月。

      馬總強調(diào)，盡管微反應器技術(shù)因安全的名義而盛行，但我們始終要敬畏“安全”，不要讓此項新技術(shù)在“安全”上跌倒。

      惠和化德致力于成為玩轉(zhuǎn)微反應器的化學“極客”。馬總說：“我們不制造微反應器，我們也不生產(chǎn)化學品；我們只專注于微反應器連續(xù)工藝開發(fā)服務！”

      馬總對精細化工的未來充滿期待。他說，用微反應器技術(shù)實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)將成為趨勢。通過“微反應器＋互聯(lián)網(wǎng)”，將可以實現(xiàn)“‘智慧’化工，‘云端’制造”的美好愿景。馬總暢想，未來可以通過手機APP，即可對生產(chǎn)和公司管理等實現(xiàn)遠程控制。