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扬农化工高屋建瓴,多项连续化反应技术创新助力企业获益、行业绿色发展 qrcode

2020-04-20

2020年的沉重脚步压得化工人透不过气:化工巨头减产近半!无数工厂停产……类似这样的文章持续在朋友圈发酵,让人脸上免不得阴云密布。对于很多化工行业的决策者而言,近期能让人全神贯注的,除了熔喷布市场的晴雨表,就是库存表和财务表了。即便同样因为疫情全球遇冷的状态下,不同的人还是做出了不一样的事情,比如江苏扬农化工股份有限公司(简称“扬农股份”),这次他们又获奖了。

据报道,凭借“拟除虫菊酯清洁生产关键技术研发及产业应用”技术,扬农股份荣获了2019年度江苏省科技进步二等奖。对于早就成为国内规模最大的新型仿生农药——拟除虫菊酯生产基地的扬农股份来说,本次的技术创新并非是外力的压迫所致,而是一次内驱的自我突破。

关于这次获奖,扬农股份内部如是描述到:该项目以拟除虫菊酯酸、醇两大部分中间体以及酯合成清洁生产关键技术开发为突破口,首创了一系列具有自主知识产权的清洁生产技术,并将原药技术优势进一步传导至制剂,将拟除虫菊酯应用范围延伸至外环境消杀领域,强化了产业上下游关联,进一步延链、强链,推动了拟除虫菊酯从原药生产至终端应用全流程的技术进步,增强了公司在该领域的全球话语权,实现了农药工业节约发展、清洁发展、安全发展。

仅仅从字面意思我们就能够看出高屋建瓴的产业布局,和扬农人从内心里散发出来的自信。那么这项关键技术的底层工具是什么呢?没错,就是以微通道反应器为代表的连续化反应技术。

扬农股份对连续化反应技术的应用和获益,除了上面报道的“拟除虫菊酯清洁生产关键技术研发及产业应用”外,还有很多,比如:江苏扬农化工集团有限公司(以下简称“扬农集团”)自主研发的吗啉丙醛法制一氯工艺。该工艺以吗啉、丙醛为起始原料,经4步反应得到“一氯”(2-氯-5-甲基吡啶),具有生产成本低、反应条件温和、工艺清洁环保等优点,技术指标国内领先的优势让该工艺入选了《石化绿色工艺名录(2019年版)》。

再如其专利《一种酸套用连续化硝化制备2,5-二氯硝基苯的方法》,不仅荣获第二十一届中国专利优秀奖、石油和化工行业专利优秀奖,还拿到了中国化工集团专利金奖和江苏省职工十大发明专利。而这仅仅是扬农集团在绿色催化选择性加氢共性技术研究领域被授权的十项专利中的一项。

可以说,连续化技术的应用让扬农集体不仅有面子更有里子。以“吗啉丙醛法制一氯工艺”为例,据扬农集团研究院副院长王根林介绍,在微通道反应器的帮助下大幅降低了能耗和操作难度,使得反应停留时间缩短至原工艺的千分之一,单步能耗降低95%。反应设备少,自动化水平高,更重要的,高效能的工具让扬农集体和同行的竞争变成了降维打击,完全跳脱开了传统的价格战、关系战的商业模型。

不仅企业赚得盆满钵满,主创人员的成就感也直线拉升。比如在专利《一种酸套用连续化硝化制备2,5-二氯硝基苯的方法》中,传统间歇釜式生产,废酸无法套用,再加上生产装置投资大,产能低,工序繁琐,操作强度大等缺点,很容易让人心烦意燥,实验人员想要获得实验数据,就要耗费大量的心血。而连续化技术,则让一切变得更加简单,以下图摘录的一些数据为例,经过摸索,化工工程师们竟然获得了硝酸摩尔比趋近于1的反应条件。对于科研工作者来说,研发环节的高效测试和可重现性,保障了每一次的努力都能够获得有效反馈,所获得的成就感是如此让人鼓舞。


连续化技术引领这股创新风潮,事实上已经进入了下半场。在过去几年里我们看到了不少的行业工业化案例:其中比较知名的如西安万德硝酸异辛酯装置,清华大学和浙江信汇的溴化丁基橡胶装置,拜耳和东湖高科的乙烯利装置,康宁和某医药公司的维生素中间体装置,沈氏和扬农的吡虫啉中间体装置,豪迈和科迈的橡胶助剂装置,惠和化德的噻氟酰胺、吡唑醚菌酯、吡氟酰草胺中间体的微反应器装置,山东微井化工和某农药企业的硝化工业化反应器装置……

关于这些案例的解读有很多,但其中有两点个人认为最为关键:

(1)微通道代表的连续化技术已经从兴起走向成熟,这已经从一个备选方案成长为必选方案!诸多案例表明了不论是国际品牌还是民族品牌,目前都已经具备了相当的水准。从结果上来看,微通道反应器或者连续化是工具,更是一种理念和思维,就像扬农们验证的那样,当我们自上而下地去践行时,收获往往超乎想象。

(2)创新的核心还是要考虑怎么帮助客户节省成本,保障安全,正如德鲁克所言,创新的本质是实现30%的成本的降低,目前来看,连续化技术对于一些化工项目是可以实现的,特别是我们继续向后展望,在用工成本和安全需求更高的未来,此刻的决策显得如此关键

即便花了如此多的笔墨强调连续化技术,我们还是要承认,这项技术在很多方面仍有着局限性。所以我们更要清醒地认识到,面对目前疫情下的动荡局势,唯一能够解决所有问题的,是也只能是,我们化工人自己的技术与智慧。

 

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