微反應器和其代表的連續(xù)化反應技術是化工行業(yè)近十年來的熱點話題。越來越多的科研機構和企業(yè)開始關注微反應器設備，但連續(xù)化生產(chǎn)在制藥行業(yè)仍未得到廣泛應用。“人們普遍不愿采用他們不熟悉的生產(chǎn)技術”，制藥行業(yè)亦如此。不少中國藥企受高昂的生產(chǎn)制造成本所困擾，固守著“批量生產(chǎn)”的舊模式。相比“連續(xù)生產(chǎn)”，“批量生產(chǎn)”在目前仍具有優(yōu)勢，這體現(xiàn)了行業(yè)對盈利的關注超出了對質(zhì)量的關注。其實，連續(xù)化生產(chǎn)擁有降低能耗、減少廢物、質(zhì)量穩(wěn)定、自動化程度高等多項優(yōu)勢，既可提高安全性和勞動生產(chǎn)率，也能制造那些無法通過批量生產(chǎn)的化合物。從長遠來看，連續(xù)化生產(chǎn)是化工生產(chǎn)的必經(jīng)之路。
微反應器、微通道技術在國內(nèi)發(fā)展 30 余年來，小通量的實驗領域已取得卓越數(shù)據(jù)與成效，但小試、中試裝備利用率極低，大流量工業(yè)化運行尚未多見。筆者今天要向大家推薦的一家企業(yè)——中山致安化工科技有限公司，致力于利用自主研發(fā)的微反應器及其配套的相關設備和成套的工業(yè)化技術，來實現(xiàn)萬噸/年大流量的微反應器自動化連續(xù)大生產(chǎn)。
中山致安化工科技有限公司自主研發(fā) 20 升/分的新型微反應器一次調(diào)試成功投入生產(chǎn)啦！該套反應裝置區(qū)別于傳統(tǒng)微通道裝備、管道反應器、反應釜，是一種新型微反應器（流體通道更短、效率更高、通用性更強、針對不同類型反應和通量進行訂做），并可應用于數(shù)十種常規(guī)反應和危險單元。
微反應器與釜式反應器相比有如下優(yōu)點：
1、反應溫度區(qū)間更寬、更高，反應速度更快
相比釜式，微反應器反應對反應溫度的控制區(qū)間更寬、要高。視情況微反應器高于釜式反應溫度 3-30℃，故反應速率大大高于釜式，相對于釜式需十幾小時完成的反應在微反應器內(nèi)只需幾秒到十幾分鐘就能完成。
2、傳熱傳質(zhì)效果好
微反設備由于流道通徑根據(jù)流量、流體性質(zhì)確定，并加入根據(jù)流體性質(zhì)訂制特殊結(jié)構，流體流速快，混合效果好，傳熱、傳質(zhì)遠遠高于釜式反應，一般是釜式的 3-30 倍，因而分子間有效碰撞效果更好， 大大加快了反應速度。
3、反應選擇性好，收率高
特別對于副反應多，產(chǎn)品收率低的反應，控制好需要選擇的主反應相對有利條件，抑制副反應，從而大大提高主反應收率，并相應減少相對過量原料的投入量和"三廢"的產(chǎn)生量。
4、自動程度高，安全性好，收率和質(zhì)量更平穩(wěn)
由于微反應器反應在相對密閉、狹小的空間內(nèi)進行，相對釜式承壓更高(一般可耐 2-20MPa)，加上多點溫度、壓力、安全附件等輔助設施，加上微反應器內(nèi)存料液是釜式的 0.1-3%(一般只有 10 到幾十升)， 特別對于產(chǎn)物易分解的硝化、重氮化反應、氧化等危險工藝要比釜式 具備絕對的安全優(yōu)勢。特別是連續(xù)微反更有利于 DCS 的自控，反應受人為因素影響小，收率和質(zhì)量穩(wěn)定，過程安全，將隱患降到最低。
微反一般在 2-10 米的流道內(nèi)完成反應，比普通的管道反應器、反應釜更具效率。同時，微反應器可以看作類似平推流，通道每個截面的料液濃度和溫度都均一，隨著流體的推進，反應轉(zhuǎn)化率逐步提高，到一定轉(zhuǎn)化率終止反應即可。
5、更節(jié)約、減廢、更低運行成本
設備投資少，產(chǎn)量大，占地面積少，危險品占用量少也是其優(yōu)點。由于微反應器反應比釜式反應溫度區(qū)間更大，很多需冷凍低溫下的反應可在較高的溫度下進行。同時冷媒可以冷熱綜合利用，如醇醛縮合、重氮化、易分解反應等在微反應器內(nèi)反應就不需要冰機制冷低溫下反應，從而大大節(jié)省了動力能耗。同時微反應器的成功實施，能減少專業(yè)化工操作人員的依賴度。
你還在顧慮這些？中山微反可以提供解決方案
微反應器雖優(yōu)點眾多，但企業(yè)考慮到對微反應器投資大、產(chǎn)能小和應用受到抑制等因素影響，有些不敢嘗試投入，不認同的因素可能包括：
? 成功的微反應器，從中試實驗開始，就同步考慮工業(yè)化放大方案，不能無差異放大的微反成套設備是沒有經(jīng)濟價值的。
? 結(jié)構同質(zhì)化、關注點在小批量實驗上，對含固流體、粉體、懸浮物、鹽、析出物、氣體等物理狀態(tài)差異較大的物料沒有區(qū)別性的設計。由于微反裝備工況參數(shù)過于標準化，無法應對更多類型的化學反應。
? 串流、堵塞、反應器溫度變化過大等現(xiàn)象，是大流量工業(yè)化裝備必須考慮的因素。洞察發(fā)現(xiàn)成套微反裝備的專有現(xiàn)象是微反技術的關鍵，包括真實的流量、溫度、壓力、粘度、熱量平衡、壓降等等。
? 推廣人員過于商業(yè)化，追求銷售指標和出售裝備，使用單位微反技術資源投入不足。技術支援方?jīng)]有提供懂化工機理、懂裝備設計、有微反應器實操經(jīng)驗、有化工生產(chǎn)經(jīng)驗的務實人員配合客戶小試、中試、大生產(chǎn)全程支持。配套進料、自控組件等配套不兼容或偏差過大，理論設計和工業(yè)化相差甚遠。過渡依賴外部配套，直接導致裝備成本居高不下。
? 微反設備提供方側(cè)重出售設備，不側(cè)重工業(yè)化指標移交，導致客戶對設備投入信心不足。
以上這些可能會有的顧慮，中山微反都能提供相應的解決方案。
中山微反萬噸流量/年一鍵遠程化工典型案例
下面是一家企業(yè)利用中山致安化工科技有限公司自主研發(fā)的微反應器技術來實現(xiàn)自動化連續(xù)生產(chǎn)醇醛縮合、氧化大通量的工業(yè)化成功案例。
中山致安化工科技有限公司自主研發(fā) 20 升/分鐘的新型微反應器，是一種新型微反應器，整合浙大中控 DCS 技術，并可應用于數(shù)十種常規(guī)反應和危險單元。
萬噸工業(yè)微反現(xiàn)場圖片
該中山微反 MR 裝置特點：
流量更大，20-40 升/分鐘，材質(zhì)類同于C276 抗腐，核心微反應器可承壓 20MPa 以上，反應溫度 500℃以下。
采用浙江中控 DCS 一鍵遠程聯(lián)鎖控制，多泵物料進料比瞬間準確度 99%以上，反應器實現(xiàn)多溫區(qū)梯度控溫。
主體3D打印MR 反應器，總重量少于50kg ，單個反應器體積長30厘米、寬20厘米、高度5厘米。并配備5組防爆伺服自動調(diào)節(jié)流量低脈沖計量泵進料。
一套微反裝備代替16臺3000升反應釜的生產(chǎn)能力，遠程控制，消除安全隱患。投成本和傳統(tǒng)裝備相差無幾，成套裝備可以提供 5-8 年有償保養(yǎng)升級。裝備具備全新功能，除了不能用于平衡反應外，只要具備穩(wěn)定進料條件，并有 0.3MPa-0.6MPa 的工作壓力，可以適用于快速反應和中速反應，包括硝化、氯化、重氮化、丁基鋰等反應，可應用于醫(yī)藥、農(nóng)藥、涂料、染料、香料等精細化工生產(chǎn)中，實現(xiàn)萬噸流量的年生產(chǎn)能力。
