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工程案例
時間:2023/4/10 10:36:09 點擊次數:

案(an)例一:某公(gong)司硝化項目,2500噸/a通量(liang)。

案例分析(xi)價(jia)值關鍵詞有,硝化反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)、快速(su)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)、常(chang)溫(wen)(wen)進料(liao)、低溫(wen)(wen)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)和(he)(he)強放熱(re);項目難點是(shi)(shi),物料(liao)有(you)高濃混(hun)酸,不(bu)能(neng)(neng)做預冷(leng),只(zhi)能(neng)(neng)常(chang)溫(wen)(wen)進料(liao),且為(wei)強放熱(re)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying),反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)前段需要壓(ya)低溫(wen)(wen)度(du),反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)后(hou)段要保持-11℃到-5℃低溫(wen)(wen),分(fen)區(qu)控(kong)溫(wen)(wen)是(shi)(shi)難點之一(yi);物料(liao)流量、線速(su)度(du)、阻力、混(hun)合能(neng)(neng)力和(he)(he)反(fan)應(ying)(ying)(ying)(ying)時間,相互影(ying)響,要找(zhao)到合適(shi)的(de)(de)平(ping)衡(heng)點,要求設備的(de)(de)設計考慮到工藝調節的(de)(de)能(neng)(neng)力;客戶對系統的(de)(de)自(zi)動控(kong)制能(neng)(neng)力亦提出了(le)要求。

釜(fu)式(shi)化工過(guo)程(cheng)描述:開(kai)(kai)啟(qi)冷凍(dong)鹽水(shui)(shui)降溫(wen),放入(ru)硫(liu)酸X公(gong)(gong)(gong)斤(jin),再開(kai)(kai)啟(qi)攪拌(ban)放入(ru)發煙酸Y公(gong)(gong)(gong)斤(jin),攪拌(ban)10分(fen)鐘取樣;當溫(wen)度(du)低(di)于30℃以(yi)下(xia)時,緩慢(man)加(jia)入(ru)硝(xiao)酸Z公(gong)(gong)(gong)斤(jin);當溫(wen)度(du)低(di)于-7℃時,即(ji)可(ke)慢(man)慢(man)加(jia)入(ru)原料(liao)(liao),整個(ge)加(jia)料(liao)(liao)過(guo)程溫(wen)度(du)不能超過(guo)-5℃,以(yi)溫(wen)度(du)為準,約(yue)2小時左(zuo)右(you);投料(liao)(liao)完畢(bi)反應(ying)30分(fen)鐘打料(liao)(liao)稀(xi)釋(shi);稀(xi)釋(shi)鍋內(nei)提前放入(ru)適量(liang)清(qing)水(shui)(shui),開(kai)(kai)啟(qi)冷凍(dong)鹽水(shui)(shui),降溫(wen)至10℃以(yi)下(xia),把反應(ying)好的硝(xiao)化(hua)料(liao)(liao)緩慢(man)打入(ru)稀(xi)釋(shi)鍋內(nei),溫(wen)度(du)控制在10℃左(zuo)右(you);打料(liao)(liao)完畢(bi)保溫(wen)30分(fen)鐘左(zuo)右(you)打進(jin)壓濾機,水(shui)(shui)洗至PH5-7;吹(chui)干卸料(liao)(liao)進(jin)烘(hong)房。

微化(hua)工工藝(yi)過程設(she)計

不同于傳統釜式化(hua)工,微(wei)(wei)化(hua)工更強調化(hua)工裝備和工藝的匹(pi)配度,那央微(wei)(wei)化(hua)采用(yong)微(wei)(wei)化(hua)工連(lian)續(xu)流工藝設(she)計該項(xiang)目,也即(ji)“微化(hua)工三段式工藝(yi)邏輯,微分散預混過程、微反應強化(hua)過程和(he)延(yan)時熟化(hua)三個階(jie)段,同時針對不(bu)同階(jie)段的放熱強度,設計不(bu)同溫區的控制策(ce)略。

硝化項目微化工工藝過程設計.jpg


圖1:硝化項目微化工工藝過程設計

微化工核心參(can)數匹配

不論是(shi)釜式化(hua)(hua)工(gong)(gong)還是(shi)微化(hua)(hua)工(gong)(gong)都遵循化(hua)(hua)工(gong)(gong)的(de)本質,也即“三傳(chuan)(chuan)一反”:傳(chuan)(chuan)質傳(chuan)(chuan)動傳(chuan)(chuan)熱和(he)(he)反應動力學,我們基于“三傳(chuan)(chuan)一反”這一理論依據和(he)(he)“微化(hua)(hua)工(gong)(gong)三段式工(gong)(gong)藝邏輯(ji)”,來(lai)設計和(he)(he)匹配微化(hua)(hua)工(gong)(gong)裝備的(de)核(he)心參(can)數。

圖片1.png

案例(li)二(er):某公司(si)自由(you)基均聚反(fan)應,3000噸/a通量。

案例分(fen)析價值關鍵詞有,自由基引發、開環聚合、快速(su)反(fan)(fan)應、高(gao)溫、高(gao)壓和強放(fang)(fang)熱;項目難點是,工藝條件是反(fan)(fan)應溫度170℃到200℃,壓力2Mpa,反(fan)(fan)應時(shi)間(jian)(jian)1-10min,溫度控制不(bu)好的話,原料會瞬(shun)間(jian)(jian)分解,劇烈放(fang)(fang)熱,進而引發鏈(lian)式(shi)反(fan)(fan)應,產生大(da)量氣體(ti)(ti)和引起高(gao)壓,增(zeng)加系統危險性。

釜(fu)式化工(gong)過(guo)程描述:一共三股物(wu)料(liao),將兩股互溶(rong)物(wu)料(liao)混合好后置于2噸(dun)反(fan)應(ying)(ying)釜中,滴加另一物(wu)料(liao),控制反(fan)應(ying)(ying)溫度180℃,微負(fu)壓排出反(fan)應(ying)(ying)產(chan)生的小(xiao)分子氣體,整個反(fan)應(ying)(ying)過程持續3天。

微化(hua)工工藝過程設計(ji)

不同于傳統釜式化(hua)(hua)工(gong),微化(hua)(hua)工(gong)更強調化(hua)(hua)工(gong)裝(zhuang)備和工(gong)藝的(de)匹配度(du),那央微化(hua)(hua)采用(yong)微化(hua)(hua)工(gong)連續流工(gong)藝設計該項目,也即“微化工三段式工藝邏輯,微(wei)分(fen)散預(yu)混過(guo)程、微(wei)反應強化(hua)(hua)過(guo)程和延時熟化(hua)(hua)三個階(jie)段,同時針對不同階(jie)段的(de)放熱強度,設(she)計不同溫區(qu)的(de)控制(zhi)策略;針對產物中的(de)低沸點(dian)小(xiao)分(fen)子氣(qi)體(ti)(ti),采(cai)用(yong)閃蒸粗(cu)分(fen)方法(fa)初步分(fen)離(li),粗(cu)分(fen)液和母液交(jiao)給(gei)用(yong)戶現有分(fen)離(li)系(xi)統處理。


自由基均聚項目微化工工藝過程設計.jpg


圖2:自由(you)基均聚項(xiang)目微化工(gong)(gong)工(gong)(gong)藝過程(cheng)設(she)計

微化工核心參數匹(pi)配

不論是釜式(shi)化(hua)(hua)工還是微(wei)化(hua)(hua)工都遵循(xun)化(hua)(hua)工的本質(zhi),也即“三傳一(yi)反(fan)(fan)”:傳質(zhi)傳動傳熱和(he)反(fan)(fan)應動力學,我(wo)們基于“三傳一(yi)反(fan)(fan)”這一(yi)理(li)論依(yi)據和(he)“微(wei)化(hua)(hua)工三段(duan)式(shi)工藝邏輯”,來設計和(he)匹配微(wei)化(hua)(hua)工裝備的核心參(can)數。


圖片2.png


案例三(san):某(mou)公司(si)高(gao)溫鹽酸(suan)參與的(de)反(fan)應,500噸/a通量。

案例分(fen)析價值關(guan)鍵詞(ci)有,濃鹽酸(suan)、高(gao)溫(wen)、高(gao)壓、耐(nai)腐蝕、強(qiang)放熱;項(xiang)目難點一,原料之一為鹽(yan)酸(suan),客戶zhi定微通道反(fan)應器(qi)采用碳化(hua)硅(gui)材質(zhi)來(lai)實現,高(gao)壓2Mpa,要(yao)求工業生產(chan)的穩定性;難點二是,反(fan)應溫(wen)度(du)高(gao)達160℃,放熱強(qiang)度(du)大,前段要(yao)求加大降溫(wen)力度(du),后段要(yao)求保溫(wen),維持(chi)反(fan)應溫(wen)度(du)160℃,需(xu)要(yao)多段控溫(wen);難點三是,反(fan)應過程(cheng)(cheng)產(chan)生氣體(ti),需(xu)要(yao)在連續反(fan)應的過程(cheng)(cheng)實現氣體(ti)的連續排放。

釜式化工過程(cheng)描述(shu):一股(gu)物料置于釜內,預冷到10℃,滴加(jia)另(ling)一股(gu)物料,控(kong)制(zhi)反(fan)應溫度不(bu)超過(guo)160℃,滴加(jia)完成,保溫160℃直(zhi)至最終完成反(fan)應。

微(wei)化工工藝過程設(she)計

不同于傳統釜式化(hua)工(gong),微化(hua)工(gong)更強調化(hua)工(gong)裝(zhuang)備和(he)工(gong)藝(yi)的匹配度(du),那央微化(hua)采(cai)用(yong)微化(hua)工(gong)連續(xu)流工(gong)藝(yi)設(she)計該項目,也即(ji)“微化工(gong)三段(duan)式(shi)工(gong)藝邏輯,微分散預混過程(cheng)、微反應強化(hua)過程(cheng)和(he)延(yan)時(shi)熟化(hua)三個階段,同時(shi)針對不(bu)同階段的(de)放熱強度,設計不(bu)同溫(wen)區的(de)控制策略(lve)。


鹽酸項目微化工工藝過程設計.jpg


圖(tu)3:鹽酸項目微化(hua)工工藝過程設計

微化工核(he)心參數匹配

不論是釜式(shi)(shi)化(hua)工(gong)(gong)(gong)還是微化(hua)工(gong)(gong)(gong)都遵循(xun)化(hua)工(gong)(gong)(gong)的(de)(de)本(ben)質,也即“三傳(chuan)一反(fan)(fan)(fan)”:傳(chuan)質傳(chuan)動傳(chuan)熱和反(fan)(fan)(fan)應(ying)動力學,我們基于“三傳(chuan)一反(fan)(fan)(fan)”這一理論依據和“微化(hua)工(gong)(gong)(gong)三段式(shi)(shi)工(gong)(gong)(gong)藝邏輯”,來設計(ji)和匹配微化(hua)工(gong)(gong)(gong)裝備的(de)(de)核心參數。


圖片3.png


案(an)例四:某公司(si)氧化(hua)反應,500噸/a通量。

案例(li)分析(xi)價值(zhi)關鍵(jian)詞(ci)有,高溫、高(gao)(gao)壓、耐腐蝕、氣液(ye)反(fan)(fan)(fan)應(ying);項目(mu)難(nan)(nan)點(dian)(dian)一(yi),原(yuan)料之一(yi)為(wei)有腐蝕性,以及鑒于(yu)高(gao)(gao)溫(180℃)和高(gao)(gao)壓(2Mpa)的要(yao)求,采(cai)用鈦材TA1來制(zhi)造該項目(mu)微化工裝備(bei);難(nan)(nan)點(dian)(dian)二是(shi),要(yao)精(jing)確(que)控制(zhi)反(fan)(fan)(fan)應(ying)時間,過反(fan)(fan)(fan)應(ying)會導(dao)致原(yuan)料過氧(yang)化,產(chan)(chan)生(sheng)副產(chan)(chan)雜質。本項目(mu)微化工裝備(bei)的設(she)計難(nan)(nan)點(dian)(dian)在(zai)于(yu)氣液(ye)混合(he)反(fan)(fan)(fan)應(ying)過程不能(neng)采(cai)用常規(gui)的微通道(dao)混合(he)結構(gou),因為(wei)常規(gui)的微通道(dao)混合(he)結構(gou)中(zhong),液(ye)體相對氣液(ye)粘度更大、流速更慢、且有拖尾現象,會導(dao)致管(guan)道(dao)中(zhong)反(fan)(fan)(fan)應(ying)的不均一(yi)。

釜式化工過程描述(shu):傳(chuan)統釜式工(gong)藝通(tong)過鼓(gu)氣到攪(jiao)拌釜底(di)部的(de)方式完成(cheng)反應(ying),通(tong)過控(kong)制(zhi)反應(ying)時間來抑制(zhi)副產物的(de)轉化率,其缺點是難(nan)以(yi)實(shi)現更(geng)高(gao)的(de)溫度和壓力,增加母液分離步驟,增加工(gong)序(xu)和成(cheng)本。

微化工工藝過(guo)程(cheng)設(she)計

不(bu)同于傳統釜式化(hua)工(gong)(gong),微化(hua)工(gong)(gong)更強調化(hua)工(gong)(gong)裝備和(he)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)的匹配度(du),那央微化(hua)采用(yong)微化(hua)工(gong)(gong)連續流(liu)工(gong)(gong)藝(yi)(yi)設(she)計該項目(mu),也(ye)即“微化(hua)工三段式工藝邏輯,微分散(san)預混(hun)過程(cheng)(cheng)、微反應強化(hua)過程(cheng)(cheng)和(he)延(yan)時熟化(hua)三個(ge)階段,同時針(zhen)(zhen)對不同階段的放(fang)熱強度,設計不同溫區(qu)的控制策略(lve),同時針(zhen)(zhen)對氣液平推流(liu)的要求(qiu)優化(hua)了微通(tong)道結構,增(zeng)加(jia)氣液分離模塊實現氣液分離和(he)連續流(liu)反應的耦(ou)合。


氧化項目微化工工藝過程設計.jpg


圖(tu)4:氧化(hua)項目微(wei)化(hua)工工藝過程設計(ji)

微(wei)化工核心參數匹配

不論是(shi)釜(fu)式化工還是(shi)微(wei)(wei)化工都遵循化工的本質,也(ye)即“三(san)(san)傳(chuan)一反”:傳(chuan)質傳(chuan)動傳(chuan)熱和(he)反應動力學,我們(men)基于“三(san)(san)傳(chuan)一反”這一理論依據和(he)“微(wei)(wei)化工三(san)(san)段式工藝邏(luo)輯”,來設計和(he)匹配微(wei)(wei)化工裝備的核心參數。


圖片4.png


案(an)例五:某公(gong)司產固反(fan)應(ying),1000噸(dun)/a通量。

案例分析價(jia)值關鍵詞(ci)有,無機反(fan)應、快(kuai)速反應、固(gu)(gu)體(ti)產物(wu)(wu)、確保連續流反應時間(jian)(jian);項(xiang)目難點(dian)一,反應產物(wu)(wu)為固(gu)(gu)體(ti),固(gu)(gu)含量達到(dao)40%,極易造成(cheng)通(tong)道堵塞;難點(dian)二是(shi),需要確保連續流反應時間(jian)(jian)不低于30s,時間(jian)(jian)太(tai)短產物(wu)(wu)晶體(ti)未(wei)成(cheng)形,時間(jian)(jian)太(tai)長,反應通(tong)道堵塞風險增加。

釜式化工過程(cheng)描述:兩(liang)股(gu)物(wu)料同時加(jia)入反應釜中(zhong),攪拌(ban)并控(kong)制反應時間(jian),缺點(dian)在于兩(liang)股(gu)物(wu)料混(hun)合不均一,導(dao)致產物(wu)晶體粒徑(jing)不均一,產品質量難以(yi)保證。


產固項目微化工工藝過程設計.jpg


圖5:產(chan)固項目微化(hua)工工藝過程設(she)計

微化工工藝過程設計

不同于傳(chuan)統釜式化(hua)(hua)工(gong),微化(hua)(hua)工(gong)更強(qiang)調(diao)化(hua)(hua)工(gong)裝備和工(gong)藝的(de)匹配度,那央微化(hua)(hua)采(cai)用微化(hua)(hua)工(gong)連(lian)續流(liu)工(gong)藝設計該項目(mu),也即“微化(hua)工三段式工藝邏輯,微分散(san)預混(hun)過程(cheng)(cheng)、微反應(ying)強化過程(cheng)(cheng)和(he)延時(shi)熟化三個(ge)階段(duan),同時(shi)針對不同階段(duan)的放(fang)熱強度,設(she)計(ji)不同溫區(qu)的控制策略。本項目首先要利(li)用微分散(san)模(mo)塊,實(shi)現(xian)兩股物料按照(zhao)設(she)定比例(li)均勻混(hun)合,其次是利用連續流(liu)微通道平推流(liu)的特點(dian)實(shi)現反應時間的精(jing)確(que)控制

微化工(gong)核(he)心參數匹配(pei)

不論(lun)(lun)是釜(fu)式化(hua)工(gong)還是微(wei)化(hua)工(gong)都遵循(xun)化(hua)工(gong)的本質,也即(ji)“三(san)傳(chuan)一反”:傳(chuan)質傳(chuan)動傳(chuan)熱(re)和反應(ying)動力學(xue),我們(men)基于“三(san)傳(chuan)一反”這一理論(lun)(lun)依(yi)據和“微(wei)化(hua)工(gong)三(san)段式工(gong)藝邏輯”,來設計(ji)和匹配微(wei)化(hua)工(gong)裝備的核心(xin)參數。


圖片5.png


案例六(liu):某公司加氫反(fan)應(簡略)。

案例分析價值:固定床負載固體催化(hua)劑,高(gao)溫高(gao)壓反應,產生反應氣體,該項目是連(lian)續流加氫(qing)反應的典型代表。


加氫項目微化工工藝過程設計.jpg


圖6:加氫(qing)項目(mu)微化工工藝過程設計

案例七:某公司強腐蝕(shi)反應(簡略)。

案例分析價值:該(gai)項目采用四(si)氟(fu)管式反應器加擾流內(nei)構件制造,滿足項目耐(nai)腐(fu)蝕(shi)、高(gao)溫(180℃)、高(gao)壓(1.5Mpa)的(de)要(yao)求,雖然四(si)氟(fu)管式反應器換熱能力(li)較差,但本項目并非強(qiang)放(fang)熱反應。該(gai)項目是連續流微(wei)(wei)化(hua)(hua)工(gong)工(gong)藝(yi)、微(wei)(wei)化(hua)(hua)工(gong)設備和成本控制匹配性非常(chang)好的(de)一(yi)個典型代(dai)表。


強腐蝕項目微化工工藝過程設計.jpg


圖(tu)7:強腐蝕項(xiang)目微化工工藝過程設計


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