试论连续化生产在精细化工领域中的应用

黄继刚

摘 要：精细化工领域中，连续化生产已经获得一定发展，却受限于以往间歇生产模式，操作复杂、单元反应多，导致实施连续生产难度大。基于此，文章以精细化工领域中连续化生产必要性为切入点，分析连续化生产能够降低生产能耗、优化工艺技术，以此为基础，提出连续化生产应用措施及前景，从而为相关工作者提供参考。

关键词：精细化工领域;连续化生产;应用

前言：

在我國经济迅速发展下，染料、医药、日用化工、农药等精细化工行业世界总量规模排名不断上升，技术水平和发达国家却仍有差距，主要是精细化工产品种类多，生产过程复杂，多采取间歇法进行生产，以人工操作方式，未能优化生产工艺参数，即便产品产量较低，却仍存在较高能耗情况。因此，精细化工领域应合理应用连续化生产技术，对生产环节进行改造优化，优化工艺参数，提高生产质量及效率。

一、精细化工领域中连续化生产必要性

1.降低生产能耗

精细化工生产中，不同反映体系对于传热传质具有不同要求，采取连续化生产，应用不同类型反应器，以此适应多种反映体系，能够颠覆传统生产过程，提高生产选择性及转化率，能够降低物耗。而自动化反映及固液分离、萃取、分相等处理技术，也能节省产品处理能耗。通过各单元处理及优秀手工艺，能够解决环保问题，改变以往间歇生产的污染物无组织排放，无需对生产外的高物耗、高耗能的废液、废气进行处理。

2.优化工艺技术

精细化工采取传统间歇生产方式，等同于放大的实验室工艺，生产装置也等于放大实验室，难以体现工程化技术。而根据不同产品、工艺过程，采取现金工程技术，对工艺过程加以优化，配置成套自动化装置，摒弃低水平工艺设备，使得装置规模化、科学化发展，实现自动操作，隔离了物料、设备与人员，自动化手段面对意外情况能够轻松应对，保证设备与人员的本质安全，避免间歇生产产品品质不稳定的情况，加强用户认同度，生产环境更为整洁优良，减少劳动力能耗。

二、精细化工领域中连续化生产的应用

1.反应工程连续化

在传统间歇生产中，反应釜作为常见反映设备，如同万能设备，适用于大部分反应过程，导致人们考虑反映工程中，首先会想到反应釜。而此种想法不正确，合成物品千差万别、千奇百怪，包含医药产品、基础原料、染料、农药等，合成条件要求也有所差异，本质核心内容则是传热和传质，良好传热和传质是确保反映的前提，应做好反应器选择工作。例如，人们反映主要是以滴加方式确保反应温度，滴加物料局部必然会超温，测量仪表数值仅展示物料混合后温度，导致工作人员难以了解接触物料区的局部温度，及该区域由于局部温度、浓度提高造成的副反应情况，如果利用某种方式加快设备传质，减少局部浓度较高情况，可改善反应结果。而反应釜不属于最佳传热、传质设备，需优化工程技术，实现连续化反应工程，可选用双回路本社循环反应器，不仅能够解决传热、传质问题，还能提高反映效率，实现连续化生产。

连续化反应能够将时间向空间转化，间歇反应中应用反应釜，相同釜内时间不同，物料状态也有所差异，从最初反应物含量至最终产物浓度均较高;连续反映则是相同空间中，任意时间产物和反应物浓度恒定。例如，试管反应器应用中，初始尽管位置如同反应釜初试时间，中间位置为釜内中间反应时间，末端则是终了时间，不同阶段物料，连续反映空间点等于间歇反映时间点。常见反应器根据类别可划分为微、管、塔、釜通道，外观而言存在长径比差异，釜长径比是1-3，塔式3-100，管使100-106，微是106以上，越大长径比，传热、传质效果更好，却降低了多相体系适用性，相反适用性广。工程技术中，必须加强对反应过程的认知，研究反应机理，方能选择恰当反应器类型及结构，实现连续化反应生产。

2.部分工程连续化

在精细化工生产中，连续化生产需根据产品工艺禅意，通过特殊设备结构解决工艺问题，需明确工艺和设备之间关系，以设备解决工艺、技术问题。涉及技术包含连续加氢反应、连续硝化反应、连续氯化反应、连续氨化反应、连续酯化反应、真空精密精馏技术、分步结晶技术、连续重氮化水解技术等。以连续加氢技术中的铨酮加氢为例，不仅能加氢成醇，也能加氢成烃，通过Pt催化剂实现剧烈氢解，室温下骨架Co、Ni对羟基具有良好活性，提高反应温度后，会出现氢解问题，工业上常用负载在硅藻土的、火星弟的Co催化剂与Ni催化剂。

3.处理工程连续化

在后续处理中，以往工艺研究通常将其忽视，实际工厂生产中，后处理过程却通常是排放污染物多、收率损失高、投资大、安全隐患大的环节，需要做好连续化后处理工程。工作人员通常了解固液分离连续化、径流分离连续化、萃取洗涤连续化、干燥过程连续化，对后续工艺处理，减少排放污染物、消除废气，则需要诸多有目的、积累深厚的工程技术与理论为依托，巧妙思路为引导，以达到减排、节能，促进收率提高的效果。

三、精细化工领域中连续化生产的应用前景

1.应用优缺点

在精细化工领域中，连续化生产应用能够提高装置、设备运行效率，减少产品成本，提高生产效率，还能及时发现装置、设备问题，以报警或预警方式，保证人员能够及时处理维修，确保产品安全及生产效率。但是，精细化工领域的连续生产技术、设备仍有不足，出现投扰动大，需要手动调节，或是控制参数不易整定，设备建设成本高等因素，对精细化工生产造成严重制约。

2.优化生产过程

精细化工企业为保证生产效率满足社会需求，必须将自动化控制和连续生产有机结合，鼓励人员参与到生产全过程监控中，加强改革连续生产及控制系统，制定研发方案，控制计算参数过程，实现精细化、连续化管理生产。

总结：综上所述，经济全球化对精细化工生产质量、效率提出更高要求，精细化工企业应以生产技术为切入点，通过连续化生产技术，推动精细化工企业实现良好发展。因此，精细化工领域，可将连续化生产用于反应工程、部分工程及处理工程中，明确应用优缺点，优化生产过程。

参考文献：

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[3]施朝锋.连续化生产在精细化工领域中的应用[J].中国化工贸易， 2019，011（029）：149.