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微反应技术提升硝化工艺过程安全性 2020-09-17

硝基化合物广泛应用于农药、医药、炸药、染料、化纤及橡胶等的生产,是一类非常重要的有机化工原料。但硝化工艺反应速度快、放热量大,反应物料、硝化产物、副产物和危险废物具有燃爆危险性,极易导致群死群伤事故的特点,近年来事故多发,给硝化行业发展造成了不利影响,引起各部门的高度重视,积极推进硝化工艺的安全改革。


7月31日,中国化学品安全协会硝化分会正式成立,在会议专题讲座环节,与会专家代表围绕《微反应技术的应用开发与工业化实践》与来自全国的硝化行业代表、专家学者、咨询机构、媒体及部分企业代表进行了专题讨论。


8月份,江苏省应急管理厅发布了省应急管理厅关于进一步提升硝化企业本质安全水平的指导意见,意见指出:新改扩建的硝化装置原则上采用微通道等连续硝化生产工艺,进一步提升工艺本质安全水平,管控源头风险;全流程推广应用机械化、自动化生产设备设施,实现机械化换人、自动化减人,最大限度地压减现场作业人员数量。


微通道反应技术因其传质、传热效率高,工艺条件控制程度高,间歇操作变为连续操作,增加原料转化率,反应选择性和产品收率,节能环保,放大效应小,节约占地等特点受到硝化工业的青睐。虽然硝化工艺在微通道反应器的应用非常广泛,但不是所有硝化工艺都适合微反应器。上海惠和化德生物科技菲律宾十大网赌网站总经理马兵博士进行了总结:

1、原料或者产物不能溶解在反应体系中,流动性差的硝化反应不宜采用微通道反应器技术;

2、烷基硝化,合成硝基烷烃。此类反应属于高温自由基反应,多以气相形式发生。虽有专利和文献报道,但是并非微反应硝化典型案例;

3、羟基、氨基、脲等硝化,合成硝酸酯等。此类反应极其活泼,速度快、放热剧烈,非常适合微通道反应技术;

4、苯环、杂环类硝化。因芳环上电子云密度的不同(富电子、缺电子等)硝化反应的活性也不相同,微通道反应器技术在芳环硝化中的适用性比较复杂,需要针对不同底物、不同反应体系进行有针对性的分析。其中硝化底物活性直接影响反应速度的快慢,研究表明当 NAI>2.76时,硝化活性太低,该底物硝化在微反应器上可行性不高。


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微通道反应器技术在硝化反应的应用中充分体现了安全、环保、节能、连续化、自动化的优势。无论美国FDA在医药上的推荐,还是国家发改委发布第 29 号《中华人民共和国国家发展和改革委员会令》第 29 号令,《产业结构调整指导目录( 2019 年本)》的要求,微通道反应器技术在硝化反应中已然呈现出“能用必用”的态势,也是未来发展的必然趋势。


参考内容:

1.中国化学品安全协会,《中国化学品安全协会硝化分会正式成立》https://mp.weixin.qq.com/s/cTGMXFqbQcGfVOF_hjGaFA

2. 惠和化德,《微通道反应器技术,助力硝化工艺本质安全改造》,https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingshare?pageType=1&isBdboxFrom=1&context=%7B%22nid%22%3A%22news_9313235641776156625%22%2C%22sourceFrom%22%3A%22bjh%22%7D


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