菲立化學:深耕連續化和微化工技術領域
2024/08/14近日,《精細化工產業創新發展實施方案(2024—2027年)》的發布,為精細化工產業的發展明確了方向,提出了目標和要求。
《實施方案》中明確指出要加快關鍵產品公關,引導精細化工企業與專用設備制造企業、軟件開發企業實施供需結對攻關,開發微通道反應器、特種分離設備、控制系統等重要裝備及零部件。菲立化學工程(遂昌)有限公司作為專業的連續化反應裝備和固液分離設備制造商,專注于微通道等連續流反應裝置的開發和應用,公司結合綠色工藝開發,為化工企業提供一站式方案,解決化工企業本質安全和環保問題,實現真正的智能化生產。
公司引進多位留美博士后、博士和高級工程師,建立了浙江省博士后工作站及省級企業研究院,專門負責連續流工藝的開發,到目前為止,公司已建成啟用研發中心、設計中心以及專業的儀器設備,進行連續化工藝的研發和檢測。
公司提出了工藝開發先行,設備匹配工藝的思路, 在間歇式反應基礎上,先進行連續化工藝開發。針對不同的反應類型,選擇不同形式的反應器,進行反應“三傳一反”的研究。
例如,針對硝化反應,研究了不同濃度混酸在不同尺寸和構型反應通道內的混合規律,確定了最優混合比和流速,減少了酸用量5%;研究了微尺度下反應的變化曲線和放熱曲線,據此設計了換熱流型扣結構,減少能耗30%;研究了固液、氣液在不同混合速度、不同壓力下的混合均勻性,設計了氯化用動態反應器,以及加氫固定床反應器等。
此外,在解決反應部分本質安全、自動化控制同時,針對化工生產的流程開發相關配套后處理設備,發明了全自動六合一壓濾器,專門用于生產中的固液分離。同時,根據連續化生產的特點,公司獨立開發出了全自動連續化控制系統,以PLC為載體,通過各種傳感器采集數據,真正實現了全自動、無人化操作,并可通過網絡進行遠程監控、自動報警和維護,實現了“黑燈工廠”的目標。
下一步,菲立化學將在連續流在精細化工中的應用技術開發方面,做好以下幾項工作:
一是,加強基礎研究,建立不同條件下的三傳一反模型,建立基礎研究實驗室,對不同流態的反應狀態下的物料進行模擬研究,建立數據中心和反應模型,為后繼的反應器選型進行做指導;針對反應,進行時間-放熱速率研究,那間熱量-時間曲線,指導反應器換熱研究。
二是,針對危險反應,開發新型反應器,對重氮化、固體硝化、氟氣氟化、聚合等反應進行重點研究,開發出高效、安全的連續流設備。對固液、氣液等非均相反應,通過對傳質、傳熱的優化,實現超高溫、超高壓連續化反應,縮短反應時間,提升本質安全、降低能耗、減少碳排放。
三是,建立催化劑研發體系,從催化劑載體篩選、表面改性、活性壽命研究,開發出氨氧化、加氫還原用高效顆粒催化劑,應用于流化床、固定床,實現催化劑再生和回收。
四是,拓展研究范圍,加強連續精餾、連續結晶、連續萃取等反應單元的研究,實現全流程的連續化;開發電解制氫、電解制氯、電解制氟等小型模塊化裝置,應用于連續化生產,以避免工廠對氫氣、氯氣、氟氣等重大危險源的存在,減少運輸、儲存、使用環節的安全隱患,從源頭提升本質安全。
五是,建立多功能客戶體驗中心,配置不同類型的多功能連續化反應裝置以及檢測設備,為客戶提供定制化的連續流工藝開發,資源共享,提升研發效率。實現裝備和工藝的緊密結合,真正實現連續流工藝的生產應用。
六是,對設備模塊化、標準化設計,根據裝置的不同功能,對配料系統、進料系統、反應系統分別進行模塊化撬裝設計,制訂相應的標準,實現相應功能的標準化,提高裝置的通用性,對核心的反應模塊,接口標準化,可根據反應不同,靈活更換模塊,提高裝置的適用范圍。
七是,應用化工模擬軟件、指導研發,提升研發效率和質量;在設計階段,采用三維設計軟件,對裝置進行工廠撬裝式預制安裝,減少客戶現場工作量,提高安裝質量和效率。
八是,建立客戶數據中心,利用遠程監控維護系統,對運行中的裝備進行在線監測 ,實時了解設備運行狀態、各部位工作狀況,能耗等數據,監控設備故障發生情況及等級,為客戶優化生產、降低能耗,保證,提供數精準數據,并結合歷史數據,建立模型,進行生產預測,指導生產改進和事故預防,實現智能化、無人化生產。
來源:中化新網