כיצד לייעל את התהליך של יחידת So₃ Sulfonation כדי לשפר את היעילות ולהפחתת העלויות?

1. אופטימיזציה של פרמטרי תהליך הליבה

1.1. שליטה מדויקת בתנאי התגובה
אופטימיזציה של יחס נוזל גז: קבעו את יחס נפח הנוזל הגז האופטימלי של SO₃ לחומרי גלם אורגניים (בדרך כלל 1: 5 ~ 1: 8) באמצעות סימולציה של דינמיקת נוזלים חישוביים (CFD). לדוגמה, בסולפונציה של אלקילבנזן, התאמת היחס בין נוזלי הגז מ- 1: 6 ל- 1: 7 יכולה להגדיל את תואר הגולפונציה מ- 96%ל- 98.5%, תוך הפחתת תכולת החומצה החופשית ב- 1.2%.

טכנולוגיית בקרת טמפרטורה מפולחת: הגדרת 3 אזורי בקרת טמפרטורה בכור הסרטים המולטי-צינורות:
החלק הקדמי (כניסה): 60 ~ 80 מעלות, האיצו את קצב התגובה הראשוני;
קטע אמצעי (אזור התגובה העיקרי): 45 ~ 55 מעלות, איזן את קצב התגובה וייצור התוצר לוואי;
קטע אחורי (שקע): 35 ~ 40 מעלות, מעכב את הגולגולת יתר וייצור סולפון.
לאחר שמפעל אימץ טכנולוגיה זו, תוכן הסולפון של תוצר הלוואי ירד מ- 1.1%ל- 0. 5%, וצריכת יחידת חומרי הגלם הופחתה ב -3%.

1.2. זרז וניהול חומרים
אופטימיזציה של מערכות ייצור: אוויר מועשר חמצן (תכולת חמצן גדולה או שווה ל 25%) מוצגת לתנור הבעירה הגופרית כדי להגדיל את שיעור ההמרה של SO₂ ליותר מ- 99.5%, תוך הפחתת כמות גז הפליטה של הבעירה; זרז V₂o₅ מתחדש באופן קבוע באופן מקוון (כמו חנקן המכיל 2% SO₂ ב -450 מעלות להפעלה), ומרחיב את חיי השירות ליותר מ 18 חודשים.
טיפול מקדים בחומר הגלם: תחום אולטרה סאונד או חימום מיקרוגל משמש לחומרי גלם בעלי צמיגות גבוהה (כגון נגזרות נפט) להפחתת עמידות בפני נוזלים, להפחית את צריכת האנרגיה של משאבת ההזנה ב 15%ולשפר את האחידות לערבב.

2. שיפור שדרוג ציוד ויעילות אנרגיה

2.1 כור מיקרו -ערוץ: מהפכת העברת המונים ממילימטר למיקרומטר

הכור המיקרו-ערוצי בונה מרחב תגובה מיקרוסקופי בעל תפוקה גבוהה על ידי מיניאטור של תעלת הזרימה בקנה מידה מילימטר (קוטר 5 ~ 10 מ"מ) של צינור הסרט המסורתי הנופל לערוץ מלבני או מעגלי של 50 ~ 100 מיקרומטר. היתרון העיקרי שלו הוא ששטח הפנים הספציפי גבוה עד 10, 000 ~ 50, 000 מ"ר/מ"ק, הגבוה פי 10 ~ 20 מזו של הכור המסורתי, כך שניתן לערבב באופן אחיד את שני השלבים הנוזליים (כמו חומרי גלם אורגניים נוזליים). נטילת הגולפונציה של ביניים תרופות כדוגמה, התהליך המסורתי גורם לעלייה פתאומית בטמפרטורה המקומית (מעל 100 מעלות) בגלל התגובה האקזותרמית, שקל לגרום לפירוק חומרי. הכור המיקרו -ערוצי מייצב את טמפרטורת התגובה ב 60 ~ 70 מעלות דרך בקרת שיפוע טמפרטורה צירית (שגיאה<±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 מחזור חיצוני נופל סרט כור: פריצת דרך למערכות צמיגות גבוהה
חומרים בעלי צמיזות גבוהה כמו פרפין ופוליאולים פוליתר (צמיגות> 5 0 0 MPa ・ s), הכור המסורתי הנופל נוטה לחסימה של ערוץ הזרימה וירדת את יעילות ההעברה המונית בגלל קצב הזרימה הנוזל הנמוך ({{{7} הצינור ל 1.0 ~ 1.5 מ '/ש' על ידי הוספת משאבת זרימת כפייה (ראש 50 ~ 100 מ '), יצירת מצב זרימה סוער והגדלת מקדם העברת המסה מ- 5 × 10⁻⁵ m/s ל- 1.2 × 10⁻⁴ m/s. טכנולוגיה זו לוקחת את הפרפין סולפונציה כדוגמה, מקצרת את זמן התגובה מ 90 דקות ל 50 דקות, ובו זמנית, המערבל הסטטי בלולאת הדם מחזק את המגע נוזל הגז, מה שמגדיל את שיעור ההמרה של הפרפין מ- 88% ל- 94%. תכנון הציוד משתמש בקטע צינור בקוטר משתנה (קוטר קטע הכניסה מוגדל ב -20% כדי להפחית את ירידת הלחץ, וקטע האאוטלט נדבק כדי להגדיל את קצב הזרימה), ולוחית המדריך הספירלית משמשת להפחתת עובי הבלתי-לאומי של סרט הנוזלים, אשר באופן יעיל מעכב את המשיכה והמשמעות של חומרי הצינור, ומאריך את המנקיון של הציוד במעקב אחר הניתוח של החודש, במטרה להתנקש במנקיקה של מחזיקה של מחקיה, במטרה להתנקות את המנקיקה של החודש, במטרה, למנקיקה של חוקה. המכשיר.

2.3 בחינת יעילות האנרגיה המלאה של מערכת התאוששות חום הפסולת

ניצול מדורג של חום פסולת: צעד אחר צעד המוסף המוסף של אנרגיה
החום הגבוה שמשתחרר על ידי תגובת הסולפונציה (בערך 18 0 kJ/mol) ממקסם דרך רשת התאוששות חום פסולת תלת-שלבית: בקטע בטמפרטורה גבוהה (＞ 200 מעלות), גז זנב התגובה נכנס לראשונה לדוד החום הפסולת הפסולת, ומייצר 4MPA רווי חילופי חום של Steam-Tube. עבור כל טון של מעובד אלקילבנזן, ניתן לייצר 1.2 טונות של קיטור, מתוכם 70% משמשים להנעת מדחס האוויר (החלפת צריכת אנרגיה מוטורית, חוסכת 40% מהחשמל), ו -30% מחוברים לרשת הצמח לייצור חשמל (טון 1 של קיטור 0.9KWH, וייצור הכוח השנתי יכול להגיע ל -500 {{16}. פסולת פסולת מקירור חומרים בקטע הטמפרטורה הבינוני (80 ~ 120 מעלות) משמשת לחימום מראש של חומרי הגלם דרך מחליף חום צלחות. לדוגמה, חימום מראש של אלקילבנזן מ -25 מעלות ל 60 מעלות יכול להפחית את צריכת האנרגיה של תנורי חימום חשמליים ב- 35%; במקביל, החום העודף משמש לחימום שטח המגורים, והחלפת דוודים פחם. יחידת סולפונציה עם תפוקה שנתית של 100, 000 טון חוסכת 2.1 מיליון יואן בעלויות קיטור. חום הפסולת ממי קירור בקטע הטמפרטורה הנמוכה (30 ~ 50 מעלות) שוחרר בעבר ישירות, אך כעת הוא התאושש למערכת החימום של הטנק דרך מחליף חום של צינורות חום כדי לשמור על טמפרטורת ההיתוך הגופרית (130 ~ 140 מעלות), מה שמפחית את צריכת האנרגיה של חימום חשמלי ב- 25%.

2.4 טכנולוגיית משאבת חום: הפעלה עמוקה של חום פסולת בטמפרטורה נמוכה
עבור כמות גדולה של חום פסולת בטמפרטורה נמוכה (3 0 ~ 50 מעלות) במהלך תהליך הקירור של מוצרי סולפונציה, משמשת משאבת חום מקור מים + ליתיום ברומיד יחידת יחידת יחידת יחידות משמשת כדי להגדיל את דרגת חום הפסולת ל 70 מעלות לחימום מים בתהליך. מערכת משאבת החום משתמשת בתמיסת אתילן גליקול כמדיום, ומעלה את טמפרטורת האידוי (35 מעלות) לטמפרטורת העיבוי (75 מעלות) דרך מדחס. יחס יעילות האנרגיה (COP) יכול להגיע ל -4.5, כלומר, ניתן להשתמש בחשמל של 1 קוט"ש להובלת חום של 4.5 קוט"ש, שהוא 78% חסכון באנרגיה בהשוואה לחימום חשמלי מסורתי. לאחר שהוחל במפעל פעילי שטח, הצריכה האנרגטית של חימום 200 מ"מ/ד 'תהליכי מים מ -20 מעלות ל -60 מעלות הופחתה מ- 12, 000 קוט"ש ל -2,600 קוט"ש, וחוסכת 380, 000 יואן בחיובי חשמל מדי שנה. בנוסף, מערכת משאבת החום מצוידת במודול ויסות עומס אינטליגנטי, המתאים באופן דינמי את תדר המדחס בהתאם לעומס הייצור. בעומסים נמוכים, ה- COP נשאר מעל 4.0, ונמנע מבעיית היעילות המופחתת של מכשירי התאוששות חום פסולת מסורתיים בתנאי הפעלה משתנים. טכנולוגיה זו לא רק מפחיתה את צריכת האנרגיה המאובנת, אלא גם מקלה על לחץ משאבי המים על ידי הפחתת השימוש במים המסתובבים בקירור (קצב חיסכון במים של 15%), והפכה לתקן הליבה של תהליך הגופרה הירוק.

3. ניהול אינטליגנטי ודיגיטלי

3.1. ניטור מקוון ובקרה אוטומטית
ניטור בזמן אמת של פרמטרים מרובים: התקן בדיקות ספקטרוסקופיה כמעט אינפרא אדום (NIRS) כדי למדוד את ערך החומצה, צבע (APHA) ותכולת שמן חופשית של חומצה סולפונית באופן מקוון, עדכון נתונים כל 5 דקות, ומתאים אוטומטית את כמות הזרקת האלקלי (קישור נטרול) דרך בקר ה- PID, כך שהשיעור המוסמך של המוצרים גדל מ 92% ל 98%.
מודל חיזוי AI: בהתבסס על נתוני ייצור היסטוריים, מודל הרשת העצבית מאומן לחיזוי פרמטרי התהליך האופטימליים (כמו ריכוז SO₃ וטמפרטורת התגובה) תחת חומרי גלם ועונות שונות. לאחר היישום על ידי ארגון מסוים, תדירות התאמת התהליך מצטמצמת ב- 60%, וצריכת האנרגיה ליחידה מופחתת ב- 8%.

3.2. מערכת תחזוקה חזויה
חיישני רטט ומוניטורי קורוזיה מותקנים בחלקים מרכזיים כמו צינורות סרטים ומסתמים. הנתונים מנותחים באמצעות אלגוריתמים למידת מכונה כדי להתריע על קנה מידה או סיכוני קורוזיה 7 ימים מראש. לדוגמה, מפעל הפחית את השבתה לא מתוכננת מ 45 שעות בשנה ל 12 שעות דרך מערכת זו, והגדיל את השימוש בקיבולת ב -5%.

4. תהליך ירוק ובקרת עלויות

4.1. זרימת חומצות פסולת ושחזור משאבים
טיפול בממברנה פסולת טיפול: סינון קרום קרמי (גודל נקבוביות 50 ננומטר) + קרום ננו -סילטרציה (ניתוק משקל מולקולרי 200DA) משולב כדי להפריד ולהתאושש יותר מ- 90% חומצה גופרתית (ריכוז גדול או שווה 70%) וחומרי גולמי לא הוגשו (כגון אלקיילבנזן) מהפיצוץ של פסולת, ומפרט של פסולת, ומפרט, פרט, פרט, פרט, פרט, פרט, פרט. שיטת נטרול, תוך הפחתת פליטת פסולת מסוכנת.
ניצול משאבי גז זנב: גז זנב סולפונטי (המכיל so₂, so₃) מועבר לשיטת האלקלי הכפולה (NaOH+caco₃) מגדל שטיפה כדי לייצר גבס (Caso₄・ 2H₂o) כחומר גלם בחומר בניין. כל טון של גז זנב המטופל יכול לייצר 0. 8 טונות של גבס כתוצר לוואי, ויוצר הכנסה נוספת של כ -200 יואן.
4.2. טרנספורמציה של חומרי גלם מבוססי ביו ופחמן דל פחמן
השתמש במתיל אסתר שמן דקלים (PME) כדי להחליף אלקילבנזן מבוסס נפט, ולייצר חומרים פעילי שטח מבוססי ביו (MES) לאחר סולפונציה, והפחתת עלויות חומרי הגלם ב -12% (מכיוון שחומרי גלם מבוססי ביו נהנים מסובסידיות מדיניות), תוך הגדלת השפלה של המוצר ליותר מ- 95%, עומדים בדרישות הסמכה אקולוגית של האיחוד האירופי ומרחיבה את השוק הגבוה.

5. אופטימיזציה של תפעול וניהול

5.1. הדרכת עובדים ופעולות סטנדרטיות
הקימו מערכת אימון סימולציה וירטואלית כדי לדמות את תהליך הטיפול בתנאים לא תקינים (כמו דליפת SO₃ ולחץ יתר של הכורים), לשפר את מהירות תגובת החירום של המפעיל וקצרו את זמן הטיפול בתאונות מ -30 דקות לפחות מעשר דקות.
יישום ניהול "חלון תהליכים", כולל פרמטרים עיקריים (כגון תנודות ריכוז SO₃ ± 0. 5%, טמפרטורת התגובה ± 2 מעלות) בהערכת הביצועים, ולשפר את יציבות התהליך ב- 15% באמצעות מערכת התמריצים.

5.2. אופטימיזציה שיתופית בשרשרת האספקה
חתמו על הסכם ארוך טווח עם ספקי גופרית כדי להשתמש בהובלת צנרת במקום בחביות כדי להפחית את עלויות ההובלה ב- 20%; במקביל, בנה מיכלי אחסון גופרית (קיבולת גדולה יותר או שווה ל -10 ימים) בסמוך למכשיר כדי להימנע מסיכוני תנודות במחיר השוק.
קדם את מודל "אפס מלאי", התחבר עם צרכי הלקוחות במורד הזרם דרך האינטרנט של הדברים, מתאים באופן דינמי את תוכניות הייצור, הפחיתו את צבר המלאי המוגמר והגדילו את מחזור ההון ב -18%.

חֲדָשׁוֹת

מוצרים קשורים