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环保形势严峻助剂业急需推广微化工生产!

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发表于 2019-9-17 22:34:46 |显示全部楼层
  “我国是橡胶助剂生产大国,橡胶助剂产品属于精细化学品,绝大多数品种尤其是硫化促进剂的生产均涉及易燃、易爆、有毒物料或溶剂,
  3月26日,在中国橡胶工业协会于广州举办的2019中国橡胶年会创新引领分论坛上,蔚林新材料科技股份有限公司总经理王志强表示,微化工技术作为化学工程学科中新的发展方向,是实现化工过程绿色、安全、高效的重要方法,这两年在橡胶助剂行业产业化方面取得了重要突破,应该大力推广。
  第一,传统釜式反应器传热效率太低,导致很多产品的生产只能采取滴加的方式进料,使得产品生产周期长、生产效率低下;
  第二,釜式反应方式传质效果差,产品收率低,副产物较多,“三废”较难处理;
  第三,传统间歇式工艺废气排放不连续,导致气相浓度等不稳定,对控制VOCs带来很大困难;
  就目前的情况来看,使用传统生产方式存在很多不足,会造成资源利用不合理,进一步增加材料浪费,污染环境,因此使用精细化化工控制对化工产业的应用非常重要,能够弥补传统工业的不足,同时也能保护环境。
  微化工技术是20世纪90年代中期微电子学与化学工程相结合而兴起的、通过过程强化来实现绿色合成和分离的一门高新技术。
  主要以微流控设备、微反应设备、微混合设备、微分离设备、微换热设备等新型装备,基于微尺度下流动可控以及混合传递高效的特点,有效提高反应和分离过程的表观速率,大幅度缩小装备尺寸,提高过程安全性,具有混合尺度小、混合速率快,设备体积小、占地面积小,比表面积大、传递系数高,过程安全、易于控制,停留时间短、生产效率高,放大效应小、产业化风险小等特征,是目前国内外诸多科研院所和企业单位的研究热点之一。
  王志强详细介绍了蔚林新材料公司微化工技术在连续生产橡胶促进剂M、DM、TBzTD中的应用研究。
  在M生产中的应用,一是实现了连续化生产,提高了生产效率。多釜串联连续化生产,微混合器内停留时间仅为2s,串联反应釜中停留时间0.5h,与传统工艺批次时间8~10小时相比,生产效率提高约20倍。二是提高产品收率和纯度,一次收率提高到92%,初熔点提高到176 ℃。三是密闭连续减少了VOCs排放。
  在DM生产中的应用,一是实现连续化生产,减少VOCs排放;二是提高生产效率和反应速度,减少了反应时间;三是提高收率,强化了反应过程,产品收率由95%提高到98%以上,减少了副产物的产生;提高了质量,产品初熔点提高到173℃。
  在TBzTD生产中的应用,一是连续化生产,减少VOCs排放;二是提高生产效率和反应速度,减少反应时间;三是提高收率,强化了反应过程,产品收率由95%提高到99%,减少了副产物的产生,降低了废水处理成本;四是提高了质量,产品初熔点提高到132℃。
  一是可实现化工生产过程的精确控制,包括生产周期、反应温度和物料配比等。通过自动化、连续化实现精确控制,减少人为操作误差;具有优异的传质传热效果,提高了反应的选择性,降低了副产物的产生;缩短了反应时间,提高了生产效率。
  二是可实现更加安全可靠、绿色环保的化工生产。其密闭连续生产,减少了VOCs排放;持液量小,更加安全可控;降低了物料消耗,降低了废水中COD浓度,更易生化处理。
  王志强表示,微化工技术的应用使得橡胶助剂生产得以实现安全、高效、快速及连续可控,是一种非常适合生产转化及全面推广的高新技术。这两年,橡胶助剂企业在微化工生产方面做了大量研究和探索,去年在产业化方面取得了重大突破,山东斯递尔化工科技有限公司1万吨/年防老剂TMQ、蔚林新材料股份有限公司年产5000吨促进剂TBzTD微反应通道生产线实现了产业化。
  同时,微化工反应技术在使助剂生产实现了连续化和自动化后,也为实现智能化奠定了良好的基础。他认为,随着微化工技术研究的不断深入和产业化推广,橡胶助剂行业将迎来安全环保和智能化全面升级,工业 4.0 时代近在眼前。
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