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橡胶助剂研发微通道连续生产

发布时间:2016-12-16 来源:中国橡胶网 作者:郝章程

中国橡胶网讯   “精细化工企业面临安全、环保两大难题,时刻伴随着危险,提高了企业管理的难度。”科迈化工股份有限公司董事长王树华说。

“环保与安全一旦出了问题,结果都一样。”江苏圣奥化学科技有限公司总经理助理唐志民表达了同样的看法。

微化工反应技术与传统的间歇式反应釜生产工艺完全不同,成功解决了传统工艺易爆炸和反应不彻底的技术难题,将精细化工研发过程中低效、间歇的合成工艺转变为像石油化工那样可控的、连续的工艺,实现了生产过程节能降耗、生产系统微型化和绿色化,并提高了过程安全性。

“我国橡胶助剂行业特别是促进剂行业大多是传统的间歇式生产,微化工反应技术的开发和应用具有十分重要的意义。”李勇武说。

“微化工技术,实际上是在微小的通道里让分子通过撞击实现充分、高效、快速的反应,效率非常高,原来几个小时做的事情,几分钟就能够完成。从橡胶助剂的反应流来看,从间歇法生产→连续生产→微化工微反应,应该能够实现,希望行业企业勇于尝试这项革命性的颠覆性的工作。”中国橡胶工业协会橡胶助剂专业委员会名誉理事长许春华说。

“已经关注微化工技术五六年了,由于促进剂大部分原料是固体产品,所以产业化进展缓慢。”小品种橡胶助剂产品生产企业濮阳蔚林化工股份有限公司总经理王志强在会上交流了二丁基二硫代氨基甲酸钠应用微反应器生产的情况,介绍了原料配比、反应温度及反应停留时间对产品转化率的影响。原料二硫化碳的氨基化反应为快速强放热反应,在传统的釜式反应器中,放出的热量不能及时释放、反应温度不能精确控制、反应液搅拌不均匀等缺点,易造成副反应和生产安全问题。而微通道反应器中,尺寸微型化强化了设备的传热、传质过程,并实现工艺的连续化。

“最值得称道的是反应时间降低到13秒,而釜式反应器的反应停留时间需要4小时。产品收率从93%~95%提高到99.86%,纯度高、杂质很少,受到了齐鲁石化等下游合成橡胶企业的欢迎。”王志强说。

“橡胶助剂在安全环保方面,尤其是高温高压工艺方面存在很多问题,全国环保普查或多或少对行业有一定影响。”山东尚舜化工有限公司总工程师苗静介绍了微通道反应技术在橡胶助剂大品种——促进剂NS中的应用。实验结果显示,微反应技术与常规反应工艺相比,转化率、选择性、安全性以及产品质量都有明显提高,且副产物相对较少。“NS生产企业中,较好的产品收率最高也就是95%,但尚舜公司通过微反应工艺可达97%~98%,大大减少了残留物的含量,废水含盐量低,给后续废水处理工序减轻了负担。”

“微反应器技术提供了新的解决方案。比如以往不得不小心翼翼操作的易失控反应被改造成安全、高效的工艺;缓慢的反应被提高到以往不敢想象的温度和压力下快速进行;原本因选择性不高而缺乏工业价值的反应得以被重新审视;以毫秒级的停留时间进行反应,充分防止了副产物的产生。”苗静说。

去年12月份,南京工业大学和山东斯递尔化工科技有限公司院士工作站成立,联合开展微通道反应技术在防老剂RD中的技术研究。南京工业大学郭凯教授介绍了项目进展情况。与现有技术相比,微通道反应器制备防老剂RD,反应时间缩短,产品转化率提高、质量稳定,有利于放大生产,安全性高,可以有效克服传统反应釜的缺点;反应过程对设备损耗低,可以连续不间断地进行反应。同时,操作方法简单,对环境污染小,具有良好的工业应用前景。“双方已经做了很多工作,好多产品完全没有问题。橡胶助剂将有一个全新的工艺,一旦成熟,会全方位向行业推广。”斯递尔公司总经理朱嘉震说。

 


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