搪玻璃反应釜设计(用美好的化学创造更美好的未来)

Posted 2023-05-27

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搪玻璃反应釜设计(用美好的化学创造更美好的未来)

施翼

这几年，绍兴东湖高科股份有限公司（简称“东湖高科”）在国内外精细化工生产领域声誉鹊起。作为国内精细化工行业成功应用微反应技术（MRT）的“首吃螃蟹者”，2016年9月底，全球首套应用微反应技术的万吨级连续化、自动化乙烯利原药安全、环保、高效的生产装置建成投产后，至今又陆续引进两套万吨级装置投入生产，取得巨大成功。

梦想起航地，融入长三角。“东湖高科”立足绍兴，积极布局大上海。2017年7月初，公司斥资收购拥有世界最先进微反应技术的德国埃菲尔德公司100%的股权，将世界化工行业最先进的微反应技术收归门下。2019年2月，埃菲尔德公司在上海成立埃纷德化学技术（上海）有限公司；2019年8月，成立“东湖高科”上海研发中心；依托上海研发团队的技术力量，绍兴生产基地将在今年7月建成微反应技术产业化应用实验室。

创新引擎奔腾不息，未来更值得期待。“东湖高科”将重点拓展微反应技术在环氧乙烷系列产品的产业链中的深度研究和应用，开发基于环氧乙烷的系列产品，并将该技术引入石油化工下游的精细化工系列产品，以大幅度提升我国精细化工的装备技术水平。

规模化应用微反应技术真正实现安全绿色环保

“我们的生产车间里没有刺鼻难闻的气味，也没有轰鸣作响的机器噪声。”作为一家精细化工企业，“东湖高科”的化工产品生产过程高效、安全、绿色、环保，这一切，源自于公司规模化应用微反应技术获得了前所未有的成功，这项技术，也让“东湖高科”的产品畅销全球。

创建于1989年的“东湖高科”是一家农业化学品生产企业，其目标服务全球农业，生产的乙烯利、矮壮素等植物生长调节剂,除销售国内市场外，还出口至美国、欧盟等20多个国家。

在公司成立后最初10多年里，“东湖高科”一直在寻找具有发展前景的新技术，以替代公司20多个传统间歇式反应釜。

早在2000年，就开始主攻微通道反应技术在乙烯利绿色连续化生产中的应用研究。这项研究，虽比德国滞后5年，但比国内外同行提前16年。

2012年，“东湖高科”最终决定与被业界认为站在微反应技术最前沿的德国埃菲尔德公司开展合作研发，试图将微反应技术应用到乙烯利原药生产中。“微反应技术对传统化工装置而言是一项革命性的颠覆技术，能够成百上千倍地提高化学反应中的传质和传热效率，进而提高工艺的效率和安全性，减少废水废气的产生。”公司董事长季国炎说，精细化生产，主要靠先进的技术和装备，这样安全和环保也有了保障。

经过4年的工艺研发，2016年9月底，全球首套乙烯利原药微反应器生产装置投产并稳定运行至今，“单台微反应器里有数百个反应通道，其产能相当于52台传统两立方反应釜，我们的生产真正做到了安全、环保、绿色、高效。”季国炎说，公司在全球率先将微反应技术代替传统的釜式反应技术，实现了高纯度乙烯利工业生产的连续化、自动化、绿色化，在全球实现了微反应技术单体产能达到万吨的零的突破。

这套微反应器装置在安全、环保、高效生产、节省占地、节省操作成本方面的优势令业界震撼不已。之后，公司又陆续引进两套万吨级装置投入生产。该技术装置最主要的优势是解决了亚磷酸三酯（TCEP）合成中乙氧基化强放热反应易燃易爆、安全性差的问题，将反应过程中危险物料减少到传统工艺的1/1400。

重要的是，因装置为模块化结构，产能放大的安全风险也随之大大降低。因在微通道中强化传质和传热，反应过程的可控性和反应效率也得到极大提升，在解决反应安全性问题的同时，新技术的应用使公司主营产品乙烯利亩产提升65倍，“亩均效益”让人啧啧称奇。

中国石油和化学工业联合会原会长李勇武在现场考察后，高度评价其“创造了微反应技术改造一个行业、一个产品系列的成功范例”。

借力德国制造实现跨国并购成就精细化工“隐形冠军”

有了微反应技术焕发出的澎湃动能助力,“东湖高科”的发展势头一路向好。2016年11月11日，公司成功登陆新三板（股票代码：839678），开启了崭新的发展模式。

而2016年底的一次机遇，让企业有了与埃菲尔德公司实现更进一步合作的想法。当时，出于战略调整需要，德国拜耳公司决定出售其全资子公司埃菲尔德公司。“埃菲尔德是一家轻资产公司，但它掌握着先进的微反应技术，还有15位科学家、30余项覆盖全球的专利等。如果把德国前沿的技术与我们的产品生产整合，将会产生巨大的协同效应。因此，公司果断决定参与并购。”

公司总经理季盛说，从开始洽谈到完成交割，“东湖高科”花了8个月的时间。此前良好的合作基础、成功的工业化案例，是此次并购得以顺利完成的关键所在。

通过这次并购，“东湖高科”真正获得了国际领先的微反应技术，此后，中德技术研发人员优势互补，共同研发出国际领先的微反应器技术，不仅使化工生产过程更安全、更绿色，企业生产成本因此大幅下降，还使主营产品植物生长调节剂乙烯利的主含量最高提升至世界一流，品质全球第一。

如今，企业生产车间里，闻不到挥之不去的刺鼻气味，也没有隆隆作响的机器噪声，在线危险物料大幅减少。“先进的技术让我们的产品国际市场占有率不断扩大。”季盛说。

机遇总是青睐有准备的人。季国炎表示，公司致力于实现乙烯利、矮壮素原药生产的智能化、规模化，也正是看到微反应技术在精细化工行业的巨大潜力，2019年2月在上海成立Ehrfeld全资子公司埃纷德化学技术（上海）有限公司；2019年8月，成立“东湖高科”上海研发中心，将研发端和生产端相联结；今年7月，绍兴生产基地争取建成微反应技术产业化应用实验室，将微反应技术为国内精细化工行业转型升级建立深度产业化开发应用平台。

日复一日潜心经营，铸就了行业领导地位。公司创业项目符合浙江省战略性新兴产业发展方向，能从根本上解决传统化工行业普遍存在的环境污染、安全生产等一系列发展瓶颈，对引领全省传统化工行业的改造提升起到示范和推广作用。2019年，“东湖高科”被省经信厅认定为浙江省“隐形冠军”企业。

立绍融沪拓展新产品新市场

建设智能化微反应器产业园

化工是人类生活不可缺少的基础产业，未来化工的发展目标是解决目前存在的安全、环保等问题，这也是微反应技术不断创新的根本，微反应技术将给目前的化学工艺带来变革，为传统精细化工产业合成技术提供革新性方案。

近年来，模块化、数字化已经成为化学工程技术领域的发展趋势之一，模块化工厂已经从概念变成了现实，数字化、智能化逐渐成为一些化工巨头的发展策略。

微反应技术是一种强化的连续化学工艺技术，因其在线体积小、出色的安全性、卓越的过程强化能力等优点，适时顺应了国内外化工生产行业面临的挑战，因此成为当前的研究热点。

如今，这一先进的技术已在中国落地生根，微反应技术也正在快速地被中国市场所接受。埃纷德化学技术（上海）有限公司总经理刘全说：“目前，‘东湖高科’Ehrfeld万吨级微反应技术装置已顺利运营三年半多时间，充分证明其在反应收率、工艺安全性、产品质量提升、工程投资等各个方面均为企业带来了巨大的技术和经济收益，同时也给整个精细化工生产行业树立了典范。”

开拓市场，技术领先是优势。“东湖高科”主要创业创新成果有：2012年获得浙江省科技进步二等奖；2016年被认定为国家高新技术企业，2019年复审通过认定；拥有美国专利和欧洲专利各1项、中国发明专利10项、实用新型专利8项。

现在市场上对高品质的植物生长调节剂需求越来越大，作为绍兴市振兴实体经济的中坚力量，即便在今年这场突如其来的新冠肺炎疫情期间，“东湖高科”依然重装满员加班加点生产，季国炎对此很是自豪。

“我们将利用微反应技术进一步优化乙烯利生产装置，满足市场需求。同时还将利用该技术改造矮壮素生产线。2020年，希望我们的产品原料效能再提升10%，副产品资源化利用增值100%，能耗再降低10%，更加绿色环保。”

季国炎表示，植物生长调节剂乙烯利是以环氧乙烷（EO）和三氯化磷为起始原料，由于三氯化磷同环氧乙烷的酯化反应是强放热反应，而传统搪玻璃反应釜换热效率非常有限，制约了环氧乙烷的反应速率，增加了换热系统的负荷和安全风险，其三氯化磷和环氧乙烷的生产过程安全风险难以得到有效管控。

“东湖高科”现已将环氧乙烷为原料的乙烯利生产方式革命性提升成国际领先的微通道绿色连续化生产，实现了化工制造的连续化、自动化和智能化。在此基础上，公司将重点拓展微反应技术在环氧乙烷系列产品的产业链中的深度研究，开发基于环氧乙烷的系列产品，包括各种聚醚、聚合物单体、表面活性剂等，从而将国际先进的微反应技术引入石油化工下游的精细化工系列产品，可以大幅度提升我国精细化工的装备技术水平。

“立足绍兴，布局上海，融入长三角一体化发展，立志建成智能化微反应器产业园，用美好的化学创造更美好的未来，是我们追求实现的梦想。”季国炎说，未来，微反应技术必将会给全球的精细化工行业带来革命性的变化，摆脱现有的行业痛点，真正实现化工生产的安全、环保、绿色、高效。