浅谈化工过程开发

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1、浅谈化工过程开发摘要：长期以来，就化学工业来说，试验成果不能迅速产业化，就技术而论，对以化学反应为特征的项目来说，认识化工过程开发和放大技术以实现规模生产是关键，也是我们和发达国家的重要差距。本文对化工过程开发及放大技术做了初步的介绍和阐述。关键词：化工过程开发；放大技术；规模生产引言随着对新型工业化发展道路认识的不断提高，科技领先，拥有自己的知识产权，已愈來愈成为我国工业企业提高竞争力的必由之路。科教兴国、科教兴市、科技兴司、科技兴厂也逐步成为人们的共识。因此，如何有效地抓好科研，抓好化工过程开发，就成为我们今后长时期的重要

2、课题。1化工过程开发的定义化工过程开发是一种综合性的工程技术，主要是放大和优化两项工作。它包括：立项前的可行性研究，实验室小试，放大模型试验、小试，技术经济评价，设计生产装置，安装、调试、开车等多个步骤。由实验室研究过渡到建立生产装置的全过程，就是化工新产品、新工艺或新技术的开发过程，统称为“化工过程开发是从立项前的可行性研究开始的，经过试验研究、设计、建立生产装置、开车调试到正常生产的整个过程。涉及化学,化学工艺，化学工程，化工机械，测量与控制，经济分析，系统优化等多种学科。因此必须把整个开发过程看作一个系统，使系统内各个相

3、互联系和相互作用的要索协调配合，才能合理而有效地完成化工过程开发任务。2化工过程开发步骤2.1实验室研究基础研究：指在实验室进行的筛选技术路线和工艺方案，测定有关物性数据及反应热、动力学参数，筛选分析方法和研制催化剂等。小试：在基础研究的基础上，在实验室建立小型实验装置进行工艺模拟试验,主要任务是优化工艺条件。2.2收集资料包括过程放人和设计装置所需的数据和判据，以及围绕工艺过程评价或项目评估所需要的原料、产品、能源、市场、交通、环保、地理环境等多种信息。例：「己内酰胺（简称己内酰胺）是生产锦纶6纤维和尼龙6工程塑料的单体，广

4、泛应用于纺织面料、地毯、汽车部件、包装薄膜等制造业，在我国经济发展中是一种紧缺的重要化工原料ofi2001年以来己连续四年进口数量超过300kt,产品自给率仅约35%,并且需求仍在不断增长。日前，屮国已成为世界上己内酰胺消费增长最快的国家，预计未来年增长率为7.1%左右。己内酰胺生产有以苯酚、甲苯和苯为原料的不同工艺路线。由于石油化工工业的发展，提供大量价廉的苯，采用苯为原料成为占主导地位的生产工艺。巴陵分公司的己内酰胺生产就采用苯为原料,苯法生产己内酰胺的流程框图如下所示:2.3概念设计它是根据实验室研究成果和收集的技术经济

5、资料，对被开发过程的工业化方案提出的初步设想。H的在于检验实验室研究成果是否符合技术开发的要求，对以后开发步骤的研究或设计工作提供指导。主耍内容：*工艺路线和工艺方法的说明；*工艺流程简图；*简单的物料衡算和能量衡算；*原材料及其消耗指标；*主要设备型式；*预计的“三废”；*排放量及毒害性；*投资成本估算；*中试研究的建议。例：环己酮氨氧化制环己酮月亏新工艺以环己酮、氨和双氧水为原料，使用新型钛硅分子筛(HTS)催化剂，在连续式搅拌釜中一步“原子经济"合成环C酮月亏，并采用膜分离技术实现催化剂与产物的分离，环己酮转化率和选择性

6、好。与现有装置相比，省掉氨氧化、NOX吸收、Pd/C催化剂加氢等工序；不需要循环压缩机、空压机等大型辅助设备，设备投资和能耗大大降低；反应条件温和、运行成本低、产品质量好、环境友好。7万吨/年工业装置已建成投产，投资为引进的21.1%,每吨己内酰胺可变成本降低644元。环己酮月亏三级重排建成环己酮肪三级重排反应和静态混合新工艺，达到进一步降低酸肪比，提高重排液质量，减少发烟硫酸和液氨的消耗，降低生产成木。已在10〜12万吨/年的生产负荷卜•连续运转。2.4技术经济评价它是对开发项忖进行技术可靠性和经济合理性的考察，以便对技术方

7、案和开发工作进行决策。技术经济评价贯穿于开发过程的始终。(1)初步评价是在选题或确定开发项冃时决沱取舍所进行的评价。(2)中间评价是在开发过程屮，对开发研究的各个阶段结果作出评价，通常侧重于技术方案的科学性和可靠性，以及在经济上的合理性。(3)最终评价是在技术开发工作后期进行的评价。H的是为项H的投资建设作出决策。评价的依据是开发研究报告、市场研究报告等技术经济资料。若评价结论肯定，即可投资进行建设。2.5模型试验一般是对工业生产中的某些重耍过程作放大的工业模拟试验。所用设备一般比实验室规模大并R具有工业设备的仿真性质。主要研

8、究内容：考察各种工程因素对过程的作用及其规律，观察放人效应和分析、寻找产生放大效应的原因。模型试验方式：*冷模试验：采用物理性质与实际工业生产物料相近的惰性物质进行试验，发生化学反应，单纯考察过程的物理规律。*热模试验：用实际生产物料并按实际操作条件进行的试验，在试验设备内化