English
فارسی
עברית
Български
Malti
bosanski
हिंदी
Deutsch
Português
Indonesia
Srbija jezik (latinica)
Norsk
1. Optimització dels paràmetres del procés bàsic
2. Actualització d'equips i millora de l'eficiència energètica
3. Gestió intel·ligent i digital
4. Procés verd i control de costos
5. Optimització de funcionament i gestió
1. Optimització dels paràmetres del procés bàsic
1.1. Control precís de les condicions de reacció
Optimització de la relació de gas-líquid: Determineu la proporció de volum de gas líquid òptima de SO₃ a les matèries primeres orgàniques (normalment 1: 5 ~ 1: 8) mitjançant la simulació de dinàmica computacional de fluids (CFD). Per exemple, en la sulfonació d’alquilbenzene, l’ajust de la proporció de gas-líquid d’1: 6 a 1: 7 pot augmentar el grau de sulfonació del 96%al 98,5%, alhora que redueix el contingut d’àcid lliure en un 1,2%.
Tecnologia de control de temperatura segmentada: configureu 3 zones de control de la temperatura al reactor de pel·lícula que cau multi-tub:
Secció frontal (entrada): 60 ~ 80 graus, accelereu la velocitat de reacció inicial;
Secció mitjana (zona de reacció principal): 45 ~ 55 graus, equilibri la velocitat de reacció i la generació de subproductes;
Secció posterior (sortida): 35 ~ 40 graus, inhibeix la sobre-sulfonació i la generació de sulfones.
Després que una fàbrica va adoptar aquesta tecnologia, el contingut de sulfona subproducte va baixar de l'1,1%a 0. 5%, i el consum d'unitats de matèries primeres es va reduir un 3%.
1.2. Catalitzador i gestió de materials
So₃ Optimització del sistema de generació: l’aire enriquit en oxigen (contingut d’oxigen superior o igual al 25%) s’introdueix al forn de combustió de sofre per augmentar la taxa de conversió de SO₂ a més del 99,5%, alhora que redueix la quantitat de gas d’escapament de combustió; V₂O₅ Catalyst es regenera regularment en línia (com el nitrogen que conté un 2% SO₂ a 450 graus per a l’activació), ampliant la vida útil a més de 18 mesos.
Pretractament de matèries primeres: l’emulsificació d’ultrasons o el preescalfament de microones s’utilitza per a matèries primeres d’alta viscositat (com els derivats d’oli) per reduir la resistència al fluid, reduir el consum d’energia de la bomba d’alimentació en un 15%i millorar la uniformitat de la barreja.
2. Actualització d'equips i millora de l'eficiència energètica
2.1 Reactor de microcanal: revolució de transferència massiva de mil·límetre a micròmetre
El reactor de microcanal construeix un espai de reacció microscòpica d’alt rendiment en miniaturitzant el canal de flux a escala mil·límetre (diàmetre 5 ~ 10mm) del tub de pel·lícula que cau tradicional fins a un canal rectangular o circular de 50 ~ 100 μm. El seu avantatge principal és que la superfície específica és tan alta com 10, 000 ~ 50, 000 m²\/m³, que és 10 ~ 20 vegades superior a la del reactor tradicional, de manera que les dues fases líquids de gas (com ara gas i matèries primeres orgàniques líquides) es poden barrejar uniformement al nivell mil·lisecond a la microscala. Prenent com a exemple la sulfonació dels intermedis farmacèutics, el procés tradicional provoca un augment sobtat de la temperatura local (més de 100 graus) a causa de la reacció exotèrmica, que és fàcil de provocar una descomposició de materials. El reactor de microcanel estabilitza la temperatura de reacció a 60 ~ 70 graus mitjançant el control de gradient de temperatura axial (error<±1℃), avoiding the destruction of heat-sensitive groups (such as benzyl and phenolic hydroxyl groups), increasing the yield from 85% to 92%, and reducing the impurity content by 60%. In addition, the liquid holding capacity of the microchannel is only 1/100~1/50 of that of the traditional reactor, which greatly reduces the risk of reaction runaway. It is especially suitable for highly exothermic systems involving highly active SO₃, and has become the preferred equipment for the sulfonation of high-end fine chemicals.
2.2 Circulació externa Reactor Film Film: Un avenç per als sistemes d’alta viscositat
Per a materials d’alta viscositat com la parafina i poliether poliolls (viscositat> 5 0 0 MPa ・ S), el tradicional reactor de pel·lícula que cau és propens al bloqueig del canal de flux i disminuïa l’eficiència de transferència de massa a causa del baix flux de líquid El cabal de líquid al tub a 1,0 ~ 1,5 m\/s afegint una bomba de circulació forçada (cap de 50 ~ 100m), formant un estat de flux turbulent i augmentant el coeficient de transferència de massa de 5 × 10⁻⁵ m\/s a 1,2 × 10⁻⁴ m\/s. Prenent com a exemple la sulfonació de la parafina, aquesta tecnologia redueix el temps de reacció de 90 minuts a 50 minuts i, al mateix temps, la batedora estàtica del bucle de circulació reforça el contacte amb gas-líquid, cosa que augmenta la taxa de conversió de parafina del 88% al 94%. El disseny d’equips utilitza una secció de canonades de diàmetre variable (el diàmetre de la secció d’entrada s’amplia un 20% per reduir la caiguda de pressió, i la secció de sortida es contracta per augmentar el cabal), i la placa de la guia en espiral s’utilitza per reduir el gruix desigual de la pel·lícula líquida, cosa que inhibeix efectivament la retenció i l’escala de materials d’alta viscositat a la paret de la canonada i s’extén el cicle de neteja d’equip L’estabilitat d’operació del dispositiu.
2.3 Exploració de l'eficiència energètica de la cadena completa del sistema de recuperació de calor residus
Utilització classificada de la calor de residus: conversió de valor afegit pas a pas
L’elevada calor alliberada per la reacció de sulfonació (aproximadament 18 0 kJ\/mol) es maximitza a través d’una xarxa de recuperació de calor de tres etapes: a la secció d’alta temperatura (＞ 200 graus), el gas de la cua de reacció entra primer a la caldera de calor de residus aletes i genera 4MPA al vapor saturat a través de l’intercanvi de calor de la closca. Per a cada tona d’alquilbenzene processada, es poden produir 1,2 tones de vapor, de les quals el 70% s’utilitza per conduir el compressor d’aire (substituint el consum d’energia del motor, estalviant el 40% d’electricitat), i el 30% està connectat a la xarxa de plantes per a la generació d’energia (1 tona de vapor genera 0,9kWh i la generació elèctrica anual pot arribar a 500, 000 kWh). La calor residual del refredament de materials a la secció de temperatura mitjana (80 ~ 120 graus) s'utilitza per escalfar les matèries primeres a través d'un intercanviador de calor de la placa. Per exemple, el preescalfament de l'alquilbenzene de 25 a 60 graus pot reduir el consum d'energia dels escalfadors elèctrics en un 35%; Al mateix temps, l'excés de calor s'utilitza per escalfar la zona d'estar, substituint les calderes de carbó. Una unitat de sulfonació amb una sortida anual de 100, 000 TONS estalvia 2,1 milions de iuans en costos de vapor. La calor residual de l’aigua de refrigeració a la secció de baixa temperatura (30 ~ 50 graus) es va descarregar directament directament, però ara es recupera al sistema de calefacció del dipòsit mitjançant un intercanviador de calor de canonades de calor per mantenir la temperatura de fusió de sofre (130 ~ 140 graus), reduint el consum d’energia de la calefacció elèctrica en un 25%.
2.4 Tecnologia de la bomba de calor: activació profunda de calor de baixa temperatura
Per a una gran quantitat de calor de residus de baixa temperatura (3 0 ~ 50 graus) durant el procés de refrigeració dels productes de sulfonació, s'utilitza una solució de combinació d'absorció d'absorció de bromur de bromur de liti + per augmentar el grau de calor fins a 70 graus per a l'escalfament d'aigua de procés. El sistema de bomba de calor utilitza la solució d’etilenglicol com a medi i augmenta la temperatura d’evaporació (35 graus) fins a la temperatura de condensació (75 graus) a través d’un compressor. La proporció d’eficiència energètica (COP) pot arribar a 4,5, és a dir, 1kWh d’electricitat es pot utilitzar per transportar 4,5kWh de calor, que suposa un estalvi d’energia del 78% en comparació amb la calefacció elèctrica tradicional. Després d’aplicar -se en una fàbrica tensioactiva, es va reduir el consum d’energia de calefacció de 200m³\/d d’aigua de 20 graus a 60 graus de 12, 000 kWh a 2.600kWh, estalviant 380, 000 Yuan en factures d’electricitat anualment. A més, el sistema de bomba de calor està equipat amb un mòdul de regulació de càrrega intel·ligent, que ajusta dinàmicament la freqüència del compressor segons la càrrega de producció. A baixes càrregues, el COP es manté per sobre de 4.0, evitant el problema de reducció de l’eficiència dels dispositius tradicionals de recuperació de calor residus en condicions de funcionament fluctuants. Aquesta tecnologia no només redueix el consum d’energia fòssil, sinó que també alleuja la pressió dels recursos hídrics reduint l’ús de l’aigua que circula per refrigeració (taxa d’estalvi d’aigua del 15%) i s’ha convertit en l’estàndard principal del procés de sulfonació verda.
3. Gestió intel·ligent i digital
3.1. Monitorització en línia i control automàtic
Monitorització en temps real de múltiples paràmetres: instal·leu les sondes de l’espectroscòpia (NIRS) de l’infraroig proper per mesurar el valor àcid, el color (APHA) i el contingut d’oli lliure d’àcid sulfonic en línia, actualitzeu les dades cada 5 minuts i s’ajusten automàticament la quantitat d’injecció alcalí (enllaç de neutralització) a través del controlador PID, de manera que la taxa qualificada de productes acabats s’incrementa del 92% al 98%.
Model de predicció de l'AI: Basat en dades de producció històrica, el model de xarxa neuronal està format per predir els paràmetres òptims del procés (com la concentració de So₃ i la temperatura de reacció) sota diferents matèries primeres i estacions. Després de l’aplicació per una determinada empresa, la freqüència d’ajust del procés es redueix en un 60%i el consum d’energia per unitat es redueix un 8%.
3.2. Sistema de manteniment predictiu
Els sensors de vibració i els monitors de corrosió s’instal·len en parts clau com la caiguda de tubs de pel·lícula i vàlvules. Les dades s’analitzen mitjançant algoritmes d’aprenentatge automàtic per advertir d’escalar o corrosió arrisca a 7 dies d’antelació. Per exemple, una fàbrica va reduir el temps d’inactivitat no previst de 45 hores a l’any a 12 hores a través d’aquest sistema i va augmentar la utilització de la capacitat en un 5%.
4. Procés verd i control de costos
4.1. Residus de circulació àcida i recuperació de recursos
MEMBRANE RISSENYS àcids Tractament: La filtració de membrana ceràmica (mida de porus 50nm) + la membrana de nanofiltració (tallat de pes molecular 200DA) s’utilitza per separar i recuperar més del 90% de l’àcid sulfúric (concentració més gran que o igual al 70%) i El mètode tradicional de neutralització, alhora que redueix les emissions de residus perillosos.
Utilització dels recursos de gasos de la cua: el gas de cua sulfonat (que conté SO₂, SO₃) es passa a la torre de rentat del mètode doble alcalí (NAOH+caco₃) per generar guix (CASO₄・ 2h₂o) com a matèria primera de material de construcció. Cada tona de gas de cua tractada pot produir 0. 8 tones de guix com a subproducte, creant un ingrés addicional d’uns 200 iuans.
4.2. Transformació de matèries primeres basades en bio i baixes en carboni
Utilitzeu èster de metil d’oli de palma (PME) per substituir l’alquilbenzene basat en el petroli i produeixen tensioactius basats en bio (MES) després de la sulfonació, reduint els costos de matèries primeres un 12% (perquè les matèries primeres basades en bio són les subvencions polítiques), alhora que augmenta la degradabilitat del producte fins a més del 95%, complint els requeriments de certificació EColabel de la UE i ampliant el mercat alt.
5. Optimització de funcionament i gestió
5.1. Formació dels empleats i operacions normalitzades
Establiu un sistema de formació de simulació virtual per simular el procés de manipulació de condicions anormals (com ara fuites de so₃ i sobrepressió del reactor), millorar la velocitat de resposta d’emergència de l’operador i reduir el temps de manipulació d’accidents de 30 minuts a menys de 10 minuts.
Implementar la gestió de "finestra del procés", incloure paràmetres clau (com ara la fluctuació de concentració de so₃ ± 0. 5%, temperatura de reacció ± 2 graus) en valoració de rendiment i millorar l'estabilitat del procés un 15% a través del sistema d'incentius.
5.2. Optimització col·laborativa de la cadena de subministrament
Signa un acord a llarg termini amb els proveïdors de sofre per utilitzar el transport de canonades en lloc de barrils per reduir els costos de transport en un 20%; Al mateix temps, creeu dipòsits d’emmagatzematge de sofre (capacitat superior o igual a 10 dies) a prop del dispositiu per evitar els riscos de fluctuació del preu de mercat.
Promoure el model "Inventari zero", connectar -se amb les necessitats del client aigües avall a través de Internet of Things, ajustar dinàmicament els plans de producció, reduir els retrocells d'inventari de productes acabats i augmentar la facturació de capital un 18%.