English
Việt Nam
Português
Čeština
hrvatski
فارسی
magyar
Español
Français
Norsk
Polski
українська
1.. Optimalisatie van kernprocesparameters
2. Upgrade van apparatuur en verbetering van de energie -efficiëntie
3. Intelligent en digitaal management
4. Groen proces en kostenbeheersing
5. Optimalisatie van werking en management
1.. Optimalisatie van kernprocesparameters
1.1. Nauwkeurige controle van de reactieomstandigheden
Optimalisatie van gas-vloeistofverhouding: bepaal de optimale volumeverhouding van de gas-vloeistof van SO₃ tot organische grondstoffen (meestal 1: 5 ~ 1: 8) via Computational Fluid Dynamics (CFD) simulatie. Bij bijvoorbeeld alkylbenzeensulfonatie kan het aanpassen van de gas-vloeistofverhouding van 1: 6 tot 1: 7 de sulfonatiegraad verhogen van 96%tot 98,5%, terwijl het vrije zuurgehalte met 1,2%wordt verminderd.
Gesegmenteerde temperatuurregelingstechnologie: stel 3 temperatuurregelingszones in in de multi-buis vallende filmreactor:
Voorste sectie (inlaat): 60 ~ 80 graden, versnellen de initiële reactiesnelheid;
Middelste sectie (hoofdreactiezone): 45 ~ 55 graden, balans van de reactiesnelheid en het genereren van bijproducten;
Achterafdeling (uitlaat): 35 ~ 40 graden, remmen over-sulfonatie en het genereren van sulfone.
Nadat een fabriek deze technologie had aangenomen, daalde het bijproductsulfongehalte van 1,1%tot 0. 5%en het verbruik van grondstofeenheid werd met 3%verminderd.
1.2. Katalysator en materiaalbeheer
SO₃-generatiesysteemoptimalisatie: zuurstofverrijkte lucht (zuurstofgehalte groter dan of gelijk aan 25%) wordt geïntroduceerd in de zwavelverbrandingsoven om de SO₂-conversieratio te verhogen tot meer dan 99,5%, terwijl de hoeveelheid verbrandingsuitlaatgas wordt verminderd; V₂o₅ Catalyst wordt regelmatig online geregenereerd (zoals stikstof met 2% SO₂ bij 450 graden voor activering), waardoor de levensduur wordt verlengd tot meer dan 18 maanden.
Grondstoffen voorbehandeling: ultrasone emulgering of voorverwarming van de microgolf wordt gebruikt voor grondstoffen met een hoge viscositeit (zoals oliederivaten) om vloeistofweerstand te verminderen, het energieverbruik van de voederpomp met 15%te verminderen en de menguniformiteit te verbeteren.
2. Upgrade van apparatuur en verbetering van de energie -efficiëntie
2.1 Microkannel -reactor: massaoverdrachtrevolutie van millimeter tot micrometer
De microkanaalreactor construeert een microscopische reactieruimte met hoge doorvoer door het flowkanaal op millimeterschaal (diameter 5 ~ 10 mm) van de traditionele vallende filmbuis te miniatureren naar een rechthoekig of cirkelvormig kanaal van 50 ~ 100 μm. Het kernvoordeel is dat het specifieke oppervlak zo hoog is als 10, 000 ~ 50, 000 m²\/m³, dat 10 ~ 20 keer hoger is dan dat van de traditionele reactor, zodat de gas-vloeistof twee fasen (zoals SO-gas- en vloeibare organische raw-materialen) uniform op het millisecond-niveau op de microwaal kunnen worden gemengd. Als u de sulfonering van farmaceutische tussenproducten als voorbeeld neemt, veroorzaakt het traditionele proces een plotselinge stijging van de lokale temperatuur (meer dan 100 graden) vanwege de exotherme reactie, wat gemakkelijk is om materiaalontleding te veroorzaken. De microkanaalreactor stabiliseert de reactietemperatuur op 60 ~ 70 graden door axiale temperatuurgradiëntcontrole (fout<±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 Externe circulatie vallende filmreactor: een doorbraak voor systemen met hoge viscositeit
Voor materialen met hoge viscositeit zoals paraffine en polyether polyols (viscositeit> 5 0 0 MPa ・ s), is de traditionele vallende filmreactor gevoelig voor blokkering van het stroomkanaal en verlaagde massaoverdrachtsefficiëntie vanwege de lage vloeibare vloeistofstroom ({7}}} In de buis tot 1,0 ~ 1,5 m\/s door een geforceerde circulatiepomp (kop 50 ~ 100 m) toe te voegen, een turbulente stroomstatus te vormen en de massaoverdrachtscoëfficiënt te verhogen van 5 x 10⁻⁵ m\/s tot 1,2 x 10⁻⁴ m\/s. Als een voorbeeld van paraffinesulfonatie wordt deze technologie de reactietijd verkort van 90 minuten tot 50 minuten, en tegelijkertijd versterkt de statische mixer in de circulatielus het gas-vloeistofcontact, wat de paraffineconversie verhoogt van 88% tot 94%. Het apparatuurontwerp maakt gebruik van een buisdoorsnede met variabele diameter (de diameter van de inlaatsectie wordt vergroot met 20% om de drukval te verlagen, en het uitlaatgedeelte wordt gecontracteerd om de stroomsnelheid te verhogen), en de spiraalvormige geleideplaat wordt gebruikt om de ongelijke dikte van de vloeibare film te verminderen, die de bestendigheid van de bestendigheid van de bestendigheid van de bestendigheid van eenmaal een week van eenmaal een week van eenmaal een week van een week remmen, de bestrijding van de bestendigheid van de stabiel van eenmaal een week, de bestendigheid van de stabiel van eenmaal een week. van het apparaat.
2.3 Verkenning van de energie-efficiëntie van de volledige keten van het afvalwarmtewinningssysteem
Graded gebruik van afvalwarmte: stapsgewijze conversie van energie met toegevoegde waarde van energie
De hoge warmte die wordt vrijgegeven door de sulfonatiereactie (ongeveer 18 0 kj\/mol) wordt gemaximaliseerd door een drieketelswarmtewarmteweernetwerk: in de sectie hoge temperatuur (＞ 200 graden) komt de reactietaartgas eerst de gevestigde afvalwarmte-ketel binnen en genereert 4MPA verzadigde stoom door schaal en buiswarmte. Voor elke ton verwerkte alkylbenzeen kan 1,2 ton stoom worden geproduceerd, waarvan 70% wordt gebruikt om de luchtcompressor aan te sturen (het energieverbruik van de motor te vervangen, waardoor 40% van de elektriciteit wordt bespaard), en 30% is verbonden met het plantenrooster voor stroomopwekking (1 ton stoom genereert 0,9 kWh en de jaarlijkse vermogensgeneratie kan 500, {16} kWh). De afvalwarmte van materiaalkoeling in de sectie Mediumtemperatuur (80 ~ 120 graden) wordt gebruikt om de grondstoffen voor te verwarmen door een plaatwarmtewisselaar. Het voorverwarmen van alkylbenzeen van 25 graden tot 60 graden kan bijvoorbeeld het energieverbruik van elektrische kachels met 35%verminderen; Tegelijkertijd wordt de overtollige warmte gebruikt voor het verwarmen van de woonruimte, ter vervanging van kolengestookte ketels. Een sulfonatie -eenheid met een jaarlijkse output van 100, 000 ton bespaart 2,1 miljoen yuan aan stoomkosten. De afvalwarmte van koelwater in de sectie met lage temperatuur (30 ~ 50 graden) werd eerder direct ontladen, maar wordt nu teruggewonnen naar het tankverwarmingssysteem via een warmtewarmtewisselaar van de warmtepijp om de smelttemperatuur van de zwavel te behouden (130 ~ 140 graden), waardoor het energieverbruik van elektrische verwarming met 25%wordt verminderd.
2.4 Warmtepomptechnologie: diepe activering van afvalwarmte met lage temperatuur
Voor een grote hoeveelheid afvalwarmte met lage temperaturen (3 0} ~ 50 graden) Tijdens het koelproces van sulfonatieproducten wordt een waterwarmtepomp + lithiumbromide -absorptie -eenheid -oplossing gebruikt om de afvalwarmte graad tot 70 graden te verhogen voor proceswaterverwarming. Het warmtepompsysteem gebruikt ethyleenglycoloplossing als een medium en verhoogt de verdampingstemperatuur (35 graden) tot de condensatietemperatuur (75 graden) door een compressor. De energie-efficiëntieverhouding (COP) kan 4,5 bereiken, dat wil zeggen, 1 kWh elektriciteit kan worden gebruikt om 4,5 kWh warmte te transporteren, wat 78% energiebesparende is in vergelijking met traditionele elektrische verwarming. Na te zijn toegepast in een oppervlakteactieve fabriek, werd het energieverbruik van het verwarmen van 200 m³\/d proceswater van 20 graden tot 60 graden verlaagd van 12, 000 kWh tot 2.600 kWh, waardoor 380, 000 yuan in elektriciteitsrekeningen jaarlijks wordt bespaard. Bovendien is het warmtepompsysteem uitgerust met een intelligente laadregulatiemodule, die de compressorgefrequentie dynamisch aanpast volgens de productiebelasting. Bij lage belastingen blijft de COP boven 4,0, waardoor het probleem van verminderde efficiëntie van traditionele afvalwarmtewinningsapparaten onder fluctuerende bedrijfsomstandigheden wordt vermeden. Deze technologie vermindert niet alleen het fossiele energieverbruik, maar verlicht ook de druk van de waterbronnen door het gebruik van koelcirculerend water (waterbesparingssnelheid van 15%) te verminderen en is de kernstandaard van het groene sulfonatieproces geworden.
3. Intelligent en digitaal management
3.1. Online monitoring en automatische controle
Real-time monitoring van meerdere parameters: installeer bijna-infrarood spectroscopie (NIRS) sondes om de zuurwaarde, kleur (APHA) en het vrije oligehalte van sulfonzuur online te meten, gegevens elke 5 minuten bij te werken en automatisch de alkali-injectiehoeveelheid (neutralisatielink) via de PID-controller door de PID-controller te meten, zodat de gekwalificeerde snelheid van de eindproducten is verhoogd van 92% tot 98%.
AI -voorspellingsmodel: op basis van historische productiegegevens wordt het neurale netwerkmodel getraind om de optimale procesparameters (zoals SO₃ -concentratie en reactietemperatuur) te voorspellen onder verschillende grondstoffen en seizoenen. Na toepassing door een bepaalde onderneming wordt de frequentie van procesaanpassing met 60%verminderd en wordt het energieverbruik per eenheidsproduct met 8%verminderd.
3.2. Voorspellend onderhoudssysteem
Trillingssensoren en corrosiemonitors zijn geïnstalleerd in belangrijke onderdelen zoals vallende filmbuizen en kleppen. De gegevens worden geanalyseerd via machine learning -algoritmen om te waarschuwen voor schaal- of corrosierisico's 7 dagen van tevoren. Een fabriek verminderde bijvoorbeeld de ongeplande downtime van 45 uur per jaar tot 12 uur door dit systeem en verhoogde capaciteitsgebruik met 5%.
4. Groen proces en kostenbeheersing
4.1. Afvalzuurcirculatie en herstel van hulpbronnen
Behandeling van membraanafvalzuur: Ceramische membraanfiltratie (poriegrootte 50 nm) + nanofiltratiemembraan (molecuulgewicht Cutoff 200DA) Gecombineerd proces wordt gebruikt om meer dan 90% van het zwavelzuur te scheiden en te herstellen van het aantal afvalzuren per ton ( Neutralisatiemethode, terwijl de uitstoot van gevaarlijk afval wordt verminderd.
Het gebruik van staartgasbronnen: gesulfoneerd staartgas (SO₂, SO₃) wordt doorgegeven in de dubbele alkali -methode (NaOH+Caco₃) wastoren om gips (CASO₄・ 2H₂O) te genereren als grondstof voor bouwmateriaal. Elke ton behandelde staartgas kan 0}. 8 ton gips als bijproduct produceren, waardoor een extra inkomen van ongeveer 200 yuan ontstaat.
4.2. Transformatie van op bio gebaseerde en koolstofarme grondstoffen
Gebruik palmolie-methylester (PME) om alkylbenzeen op basis van petroleum te vervangen en produceren op bio-gebaseerde oppervlakteactieve stoffen (MES) na sulfonatie, waardoor de grondstofkosten met 12% worden verlaagd (omdat op bio gebaseerde grondstoffen genieten van beleidssubsidies), terwijl de productie van de productie van meer dan 95% wordt vergroot tot meer dan 95%, voldoen aan de EU-ECOL-certificeringsvereisten en het uitbreiden van de high-e-einde markt.
5. Optimalisatie van werking en management
5.1. Training van medewerkers en gestandaardiseerde activiteiten
Stel een virtueel simulatietrainingssysteem op om het hanteringsproces van abnormale omstandigheden (zoals So₃ Lekkage en reactor -overdruk) te simuleren, de noodhulpsnelheid van de operator te verbeteren en de hanteringstijd van het ongeval te verkorten van 30 minuten tot minder dan 10 minuten.
Implementeer het beheer van "procesvenster", neem belangrijke parameters op (zoals So₃ Concentration Fluctuation ± 0. 5%, reactietemperatuur ± 2 graden) in prestatiebeoordeling en verbetering van de processtabiliteit met 15% via het stimulanssysteem.
5.2. Supply chain collaboratieve optimalisatie
Teken een langetermijnovereenkomst met zwavelleveranciers om pijpleidingtransport te gebruiken in plaats van vaten om de transportkosten met 20%te verlagen; Tegelijkertijd bouw je zwavelopslagtanks (capaciteit groter dan of gelijk aan 10 dagen) in de buurt van het apparaat om de risico's op de marktprijs te voorkomen.
Promoot het "Zero Inventory" -model, maak verbinding met de behoeften van de stroomafwaartse klant via het Internet of Things, pas de productieplannen dynamisch aan, vermindert de achterstanden van de inventaris van eindproduct en verhoogt de kapitaalomzet met 18%.