
摘 要:隨著化工安全生產形勢進一步嚴峻,重特大安全事故頻發,對社會造成的負面影響以及對人民生命財產造成的巨大損失,國家應急管理部、各地方應急管理局管理力度的進一步加大,傳統的化工生產也面臨著新一輪的淘汰、整治、提升。而我國精細化工起步較晚,存在安全投入不到位、安全生產管理不到位、涉及危險工藝眾多、對工藝的認知及風險識別不到位、從業人員綜合素質不高、人員密集等諸多問題,面臨的安全形勢巨大。要從本質上解決上述問題,減少人員傷亡和財產損失,必須改變傳統的生產方式,機器換人、自動化、連續化的生產模式,是未來精細化工生產發展的必由之路。
關鍵詞:精細化工;連續化
1 精細化工生產特點
精細化工屬于化工行業的一個重要分支,在農藥、醫藥、染料、助劑、日化等領域中起到了舉足輕重的作用,但一般規模小、產量低、生產步驟長,人工間歇操作多,與基礎大宗化工產品差異較大,形成了精細化工獨具的自身特點;另一方面,很多精細化工由于歷史發展背景及條件的決定,不像基礎化工產品的生產那樣在工藝上得到過比較充分的研究,對化學反應過程的危險性及化學物質本身的穩定性認知不足,導致安全事故、人身傷亡事故頻發,不少企業倒在了當前安全環保嚴格監管的門檻下。
2 連續化生產在精細化工領域中的應用策略
2.1 改變傳統思維
隨著科技進步發展和對反應過程研究日益成熟,我國精細化工領域也發生了一些可喜的變化,出現了一些企業自主創新和專門針對精細化工由間歇生產工藝轉換成連續化工藝的科技公司,且已形成了一定規模的連續化生產實例,為精細化工領域實現連續化生產開辟了道路。于是,更多的企業管理者開始思考新方向,是否可以有效地將中間環節縮短從而減少中間品的占用時間和反應時間?能否有新的工程設備來代替傳統間歇操作?是否可以將危險物質控制在一個很小的數量范圍,做到本質化安全?因此,連續化生產概念應運而生。
2.2 連續化生產的新要求
連續化生產是所有精細化工生產型企業向往的,但事實上,實現精細化工的連續化反應也并非易事,需要前期投入大量的研究和調研工作:
2.2.1 對化學反應本身工藝的研究
在進行連續化生產前,需進行大量連續化小試驗證。精細化工本身特點決定了化學反應的物質可能為多種化學物質同時參與反應,對于間歇反應釜,在同一釜內,隨時間的不同,物料狀態不同,由最開始的反應物含量最高到最終的產物濃度最高;而連續反應則是在同一空間,任何時間反應物和產物的濃度始終恒定。連續化生產的起始反應動力與間歇反應有著本質區別,需要充分的實驗驗證可行性。
2.2.2 對工程技術的調研
要實現連續化生產,自然離不開先進的工程技術支持,如滴加反應,是通過滴加的速度來保證反應溫度的,物料滴加的局部必然會超溫,測溫儀表顯示出的數值只是混合后的物料溫度,我們幾乎無法知曉在物料接觸區域的局部真正溫度,以及在此區域因為局部濃度高、局部溫度高所形成的副反應狀況。假如通過某種方式使得設備傳質極快,消除局部濃度過高的問題,反應結果將會大大改善。如微通道反應器的應用,在極大程度上解決了安全、設備占地面積、能耗等多方面問題,與傳統的反應釜攪拌相比,具有很多顯著的優勢:
以某高通量微通道反應器為例(年產2400立方):
同樣,在精細化工繁瑣的后處理過程實施連續化工程技術也同等重要,如連續精餾、連續萃取、連續固液分離、連續固體輸送、連續洗滌分相等,既減少了設備投資,減少了人員配備,也做到了安全環保。
2.2.3 對本質化安全的要求
精細化工生產過程的本質安全是從過程設計、流程開發等源頭上消除或降低過程的危害,盡量采用沒有危害或危害較小的新工藝、新技術、新設備;通過增加DCS聯鎖、SIS系統等措施,避免人為因素造成的事故,采取工程措施從本質上解決安全問題。
3 結束語
連續化生產是精細化工生產的新趨勢,只有實施專業的、優化的、連續生產工程化技術,才能使間歇式工廠脫胎換骨,跟上時代,變成節能高效、安全環保,進而擁有核心競爭力的生產裝置。隨著行業標準與質量規范的日趨完善,大數據時代的到來,精細化工企業必將迎來新的變革,連續化生產的優勢將更加明顯,這就同時對各設備制造企業提出新的機遇與挑戰。新趨勢召喚我們在提高產品質量、提高技術的道路上共同前進,為推進連續化生產的進程做出努力,最終推動精細化工領域朝著更高、更快的方向發展!
參考文獻:
[1]鄒文斌.精細化工生產企業的安全管理對策研究[J].中國石油和化工標準與質量,2018,38(08):140-141.
[2]王寶平.精細化工生產企業的安全管理和安全技術措施探究[J].化工管理,2018(07):104.
作者簡介:
施朝鋒,男,漢族,本科學歷,研究方向:精細化工。