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微反應技術工業化應用頻獲突破:產業化中國速度是這樣創造的!

微反應技術工業化應用

20多年前,我國在微反應領域與世界同時起步。20多年后的今天,中國站上了全世界微反應產業化應用的最前沿。特別是最近3年,十幾個產品密集實現了工業化;橡膠助劑這樣的小行業,僅僅用了短短3年時間,就建成了不同品種的6套工業化裝置,收獲滿滿。

微混合、微分離、微反應多種工藝類型,單元操作、全流程反應多種應用組合,合成橡膠、橡膠助劑、農藥、磷化工多個應用領域……微反應作為我國化工行業顛覆性的一項技術領域,靠什么創出了中國速度?

一是企業帶頭人具備戰略思維。9月12日,記者和參加大噸位橡塑材料微化工連續流技術開發和產業化展示大會的代表,一起參觀了科邁化工股份有限公司的萬噸級次磺酰胺類促進劑TBBS、CBS微化工產業化裝置。該項目通過設計獨特的微通道反應器,反應時間由原來的1.5小時左右縮短到3秒,持液量低至傳統工藝的0.1‰,一次性解決了傳統工藝收率低、“三廢”難處理、安全風險大等諸多問題。可這樣的技術,在研發初期并不順利。因為看好微反應可能帶來革命性的突破,科邁化工在這一領域連續幾年總計投入了幾千萬元。當2016~2017年研發陷入困境之時,是科邁化工董事長王樹華的一句“難才能有價值”,讓孟慶森博士帶領的攻關團隊重新鼓起了干勁兒。隨后,在行業會議上,科邁化工結識了反應器開發企業豪邁科技。在交流的時候,面對豪邁科技提出的“從理論上講,橡膠助劑產品并不如醫藥中間體那般容易實現微反應技術的應用,你敢不敢試”的提問,王樹華只說了一句,“你敢研發,我就敢嘗試!”正是這種認準方向的堅定、勇于嘗試不怕失敗的堅持,才有了這一達到國際先進水平的技術突破。

二是團結高效的協同創新團隊。梳理合成橡膠、橡膠助劑、塑料助劑、農藥、磷化工等眾多微反應產業化項目,無一不是科研院所扎實的理論研究基礎、企業務實且有針對性的技術開發訴求和方向選擇之間碰撞出的火花。蔚林新材料股份有限公司很多年前就開始關注微反應器,但直到與清華大學合作,才獲得了質的飛躍。微反應技術的開發,需要將工藝和技術裝備進行深度結合,靠的是對反應機理的理解。企業了解反應路線和物料特性、善于應用研究,高校擅長基礎研究、對前沿科技理解更加深入,正是蔚林化工和清華大學這兩支研發團隊的融合,才讓5000噸/年促進劑二硫化四芐基秋蘭姆(TBzTD)、2.2萬噸/年促進劑M兩個項目在短時間內先后實現了微反應工業化技術應用。

三是創新技術瞄準產業化,注重產業化技術的推廣。縱觀化工行業的前沿技術,不少都停留在了產業化的“前夜”。橡膠助劑行業能在3年內取得6項突破,和行業組織重視產業化推廣是分不開的。中國化工學會橡塑綠色制造專委會副主任委員、中國橡膠工業協會橡膠助劑專委會名譽理事長許春華介紹,為推廣微反應這一顛覆性的技術,橡塑綠色制造專委會在2016年成立之初,就將微化工產業化作為重中之重,并分別在南京、青島、濮陽、天津召開了4次微化工技術研討和產業化推進會議。通過技術研討、示范裝置參觀、企業和科研院所點對點交流等多種形式,在橡膠助劑行業掀起了推動微化工技術開發和應用的熱潮。

許春華表示,橡膠助劑行業堅持走綠色化道路,才經受住了一輪輪環保風暴的考驗。盡管我國橡膠助劑產量已占全球總產量的76%,但行業仍有80%以上的裝置還是間歇生產工藝。間歇反應的能耗、人工和環保成本遠高于微化工工藝,不創新就會失去市場。希望微化工工藝開發能逐步實現“能微就微”,全面推動行業轉型升級。也希望有更多的行業,可以在微反應這樣的前沿技術領域盡快實現全面突破。

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