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【康寧案例】硝化、加氫、重氮化、水解多步反應(yīng)連續(xù)合成

閱讀:1895      發(fā)布時(shí)間:2019-5-16
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AI、人工智能已是全社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)。而AI+化學(xué),一天做1000個(gè)實(shí)驗(yàn),快速發(fā)現(xiàn)新分子似乎也正朝我們走來(lái)。未來(lái)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)室不再是人的天下,智能化設(shè)備將是的生產(chǎn)力。

 

 

康寧反應(yīng)器既耐壓又透明、可視的玻璃模塊極大地提升了連續(xù)流工藝開發(fā)和優(yōu)化的效率??祵幏磻?yīng)器模塊化設(shè)計(jì),可快速、靈活地組裝成滿足數(shù)千種不同化學(xué)反應(yīng)需求的反應(yīng)器。

 

同時(shí)在反應(yīng)器流程中可以安裝多種在線監(jiān)測(cè)探頭設(shè)備(比如拉曼、紅外、GC及NMR等),實(shí)現(xiàn)合成生產(chǎn)過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控,確保產(chǎn)品質(zhì)量的一致性和穩(wěn)定性。

 

 

康寧G1多功能一體化平臺(tái)

 

康寧是一家160多年創(chuàng)新性的公司,具有化視野和布局。一直以來(lái),康寧與科技持續(xù)公司密切合作,打造化工、醫(yī)藥企業(yè)的研發(fā)和生產(chǎn)的前瞻性可持續(xù)創(chuàng)新技術(shù)。

 

 

連續(xù)流工藝在化學(xué)品制造方面有廣泛的應(yīng)用,具有好的經(jīng)濟(jì)性,安全,穩(wěn)定等多種優(yōu)點(diǎn)。另外,整個(gè)流程是自動(dòng)化控制,有利于數(shù)據(jù)追溯,并且可以大幅降低工人的使用人數(shù)。

 

康寧反應(yīng)器不僅具有微通道反應(yīng)器傳質(zhì)和換熱的優(yōu)點(diǎn),并且可以做到萬(wàn)噸級(jí)規(guī)模,*了工業(yè)化運(yùn)行的要求。使用康寧反應(yīng)器不僅只是在某一步反應(yīng)器中得到應(yīng)用,而且可以應(yīng)用于整個(gè)工藝流程,使用化學(xué)品的全連續(xù)合成成為可能。

 

 

反應(yīng)示意圖:

 

 

實(shí)驗(yàn)結(jié)果:

1) 硝化反應(yīng):使用合適的混酸體系進(jìn)行硝化,大幅降低了雜質(zhì),產(chǎn)品未經(jīng)過(guò)后處理含量就達(dá)到了99%,而batch只有90%左右。選擇性得到了大幅度的提升;

 

2) 加氫反應(yīng):停留時(shí)間1min,使用Pd/C還原,即得到*的轉(zhuǎn)化,選擇性達(dá)到99%以上;

 

3) 重氮化:使用連續(xù)流之后,可以提升重氮化的反應(yīng)溫度,從0度左右提升至40度,有效降低了能耗。該反應(yīng)停留時(shí)間僅20s就能得到*的轉(zhuǎn)化率;

 

4) 水解反應(yīng):提升反應(yīng)溫度至150度之上之后,反應(yīng)速度很快,選擇性達(dá)到96%以上;

 

 

總結(jié):

 

1)康寧反應(yīng)器不僅能用于化學(xué)品的單元合成,也可以將幾步化學(xué)反應(yīng)都連續(xù)化,使得整個(gè)工廠的連續(xù)合成成為可能;

 

2)對(duì)于硝化反應(yīng),不僅解決了安全問(wèn)題,而且收率得到了大幅度的提升。不僅安全,而且經(jīng)濟(jì);

 

3)對(duì)于加氫,重氮化以及水解等高危反應(yīng),康寧反應(yīng)器由于持液量低,能從根本上解決安全問(wèn)題;

 

 

【本質(zhì)安全】:康寧反應(yīng)器AFR除了和傳統(tǒng)反應(yīng)器相比,體積縮小了1000倍,極大地降低了事故發(fā)生時(shí)的危害性; 康寧反應(yīng)器材質(zhì)選用了康寧耐壓、耐溫、耐腐蝕的特種玻璃和化學(xué)穩(wěn)定性的康寧Unigrain™ 碳化硅 (SiC),保證了AFR強(qiáng)有力的抗熱沖擊能力和非常低的爆炸沖擊波(距離康寧G4生產(chǎn)型反應(yīng)器60公分爆炸試驗(yàn)證明,其測(cè)到的沖擊波程度在安全范圍內(nèi))。

 

【無(wú)縫放大】:康寧反應(yīng)器實(shí)驗(yàn)室設(shè)備研究出的工藝結(jié)果,可無(wú)縫放大到康寧大規(guī)模生產(chǎn)型反應(yīng)器,確保反應(yīng)安全性和性能重現(xiàn)性,消除中試環(huán)節(jié),節(jié)省時(shí)間和投資,縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。

 

【降低成本】:微反應(yīng)技術(shù)大幅度減少了占地面積和基礎(chǔ)設(shè)施需求,整個(gè)過(guò)程自動(dòng)化程度高,運(yùn)行費(fèi)用降低??祵幍牟AШ吞沾刹牧纤峁┑某旱哪透g性降低了維護(hù)成本,提高了反應(yīng)設(shè)備的使用壽命。

 

【減少環(huán)境影響】:微反應(yīng)技術(shù)減少了化學(xué)品制造的環(huán)境影響,能夠幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)“綠色”安全生產(chǎn)的目標(biāo)。在某個(gè)中國(guó)制藥集團(tuán)成功安裝運(yùn)行近兩年的萬(wàn)噸級(jí)年通量的AFR-G4連續(xù)生產(chǎn)系統(tǒng),除了降低能耗,成功實(shí)現(xiàn)了綠色溶劑取代有害溶劑,同時(shí)將收率提高了7個(gè)百分點(diǎn); 操作人員和占地面積減少了75%。

 

【認(rèn)證】:康寧反應(yīng)器技術(shù)在范圍內(nèi)已得到廣泛的認(rèn)可,其中包括:歐盟TÜV PED認(rèn)證;中國(guó)特種設(shè)備制造SELO認(rèn)證;美國(guó)ASME認(rèn)證;韓國(guó)KGS壓力容器認(rèn)證;歐盟 ATEX防爆證書 (LF, G1, G2, G3, G4),F(xiàn)DA合規(guī)證書; cGMP支持材料;ISO 14000等。   

 

【高品質(zhì)服務(wù)】:康寧反應(yīng)器技術(shù)有著10年的工業(yè)化業(yè)績(jī),積累了大量工藝開發(fā)及工程放大經(jīng)驗(yàn),可有效地幫助客戶實(shí)現(xiàn)這一革命性創(chuàng)新帶來(lái)的價(jià)值。

 

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