English
Norsk
suomi
Čeština
Melayu
Latviešu
Polski
bosanski
slovenčina
Español
עברית
hrvatski
1. Çekirdek işlem parametrelerinin optimizasyonu
2. Ekipman yükseltmesi ve enerji verimliliği iyileştirmesi
4. Yeşil süreç ve maliyet kontrolü
5. İşletme ve Yönetim Optimizasyonu
1. Çekirdek işlem parametrelerinin optimizasyonu
1.1. Reaksiyon koşullarının kesin kontrolü
Gaz-sıvı oranının optimizasyonu: SO₃'un hesaplamalı akışkan dinamikleri (CFD) simülasyonu yoluyla organik hammaddelere (genellikle 1: 5 ~ 1: 8) optimal gaz-sıvı hacim oranını belirleyin. Örneğin, alkilbenzen sülfonasyonunda, gaz-sıvı oranının 1: 6'dan 1: 7'ye ayarlanması, sülfonasyon derecesini%96'dan%98.5'e çıkarırken, serbest asit içeriğini%1.2 azaltarak.
Segmentli Sıcaklık Kontrol Teknolojisi: Çok Tüp Düşen Film Reaktöründe 3 Sıcaklık Kontrol Bölgesi Kurul:
Ön bölüm (giriş): 60 ~ 80 derece, başlangıç reaksiyon hızını hızlandırın;
Orta bölüm (ana reaksiyon bölgesi): 45 ~ 55 derece, reaksiyon hızını ve yan ürün üretimini dengelemek;
Arka Bölüm (çıkış): 35 ~ 40 derece, aşırı zorlama ve sülfon üretimini inhibe edin.
Bir fabrika bu teknolojiyi benimsedikten sonra, yan ürün sülfon içeriği%1.1'den 0.%5'e düştü ve hammadde birimi tüketimi%3 azaldı.
1.2. Katalizör ve malzeme yönetimi
SO₃ Üretim Sistemi Optimizasyonu: SO₂ dönüşüm oranını%99.5'in üzerine çıkarmak için kükürt yanma fırına oksijen ile zenginleştirilmiş hava (oksijen içeriği%25'e eşit veya%25'e eşit) eklenirken, yanma egzoz gazı miktarını azaltır; V₂o₅ katalizör düzenli olarak çevrimiçi olarak yeniden üretilir (aktivasyon için 450 derecede% 2 SO₂ içeren azot gibi), hizmet ömrünü 18 aydan fazla uzatır.
Hammadde ön tedavi: Ultrasonik emülsifikasyon veya mikrodalga ön ısıtma, yüksek viskoziteli hammaddeler için (yağ türevleri gibi) sıvı direncini azaltmak, besleme pompasının enerji tüketimini%15 azaltmak ve karıştırma homojenliğini artırmak için kullanılır.
2. Ekipman yükseltmesi ve enerji verimliliği iyileştirmesi
2.1 Mikrokanal reaktörü: Millimetre'den mikrometreye kütle transfer devrimi
Mikrokanal reaktör, geleneksel düşen film tüpünün milimetre ölçekli akış kanalını (çapı 5 ~ 10mm) 50 ~ 100μm'lik bir dikdörtgen veya dairesel kanala minyatürleştirerek yüksek verimli bir mikroskobik reaksiyon alanı oluşturur. Temel avantajı, spesifik yüzey alanının, geleneksel reaktörden 10 ~ 20 kat daha yüksek olan 10, 000 ~ 50, 000 ~ 50, 000 m²\/m³ kadar yüksek olmasıdır, böylece gaz-sıvı iki fazı (so₃ gaz ve sıvı organik hammaddeler gibi) mikroskal seviyesinde eşit olarak karıştırılabilir. Farmasötik ara maddelerin sülfonasyonunu örnek olarak alarak, geleneksel işlem, malzeme ayrışmasına neden olan ekzotermik reaksiyon nedeniyle lokal sıcaklıkta (100 dereceden fazla) ani bir artışa neden olur. Mikrokanal reaktör, eksenel sıcaklık gradyan kontrolü yoluyla reaksiyon sıcaklığını 60 ~ 70 dereceye kadar stabilize eder (hata<±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 Harici Dolaşım Düşen Film Reaktörü: Yüksek viskoziteli sistemler için bir atılım
Parafin ve polieter polioller (viskozite> 5 0 0 mpa ・ s) gibi yüksek viskoziteli malzemeler için, geleneksel düşen film reaktörü, düşük sıvı akış hızı nedeniyle akış kanalının tıkanmasına ve azalmış kütle transfer verimliliğine eğilimlidir (0. Tüp, zorla dolaşım pompası (baş 50 ~ 100m) ekleyerek, çalkantılı bir akış durumu oluşturarak ve kütle transfer katsayısını 5 × 10⁻⁵ m\/s'den 1.2 × 10⁻⁴ m\/s'ye yükselterek 1,0 ~ 1.5m\/s'ye kadar. Parafin sülfonasyonunu örnek olarak alarak, bu teknoloji reaksiyon süresini 90 dakikadan 50 dakikaya kısaltır ve aynı zamanda, dolaşım döngüsündeki statik karıştırıcı gaz-sıvı temasını güçlendirir, bu da parafin dönüşüm oranını% 88'den% 94'e çıkarır. Ekipman tasarımı, değişken çaplı bir boru bölümü kullanır (giriş bölümü çapı, basınç düşüşünü azaltmak için% 20 büyür ve çıkış bölümü akış hızını arttırmak için büzülür) ve spiral kılavuz plaka, boru duvarı üzerinde bir kez daha yüksek vizozite malzemelerinin tutulmasını ve ölçeklendirilmesini genişleten sıvı filmin eşit olmayan kalınlığını azaltmak için kullanılır. Cihazın stabilitesi.
2.3 Atık ısı geri kazanım sisteminin tam zincirli enerji verimliliğinin araştırılması
Atık ısının kademeli kullanımı: Adım adım katma değere sahip enerjinin dönüşümü
Sülfonasyon reaksiyonu (yaklaşık 18 0 kj\/mol) tarafından salınan yüksek ısı, üç aşamalı bir atık ısı geri kazanım ağı ile en üst düzeye çıkarılır: yüksek sıcaklık bölümünde (＞ 200 derece), reaksiyon kuyruk gazı önce finanse atık ısı kazanına girer ve 4MPA doymuş buhar üretir ve kabuk ve tüplü ısı değişimi. Her ton alkilbenzen işlenmiş için, 1.2 ton buhar üretilebilir, bunların% 70'i hava kompresörünü (motor enerji tüketimini değiştirmek,% 40'ını elektrik tasarrufu) kullanır ve% 30 enerji üretimi için bitki şebekesine bağlanır (1 ton buhar 0.9kWh üretir ve yıllık güç üretimi 500'e ulaşabilir, {{16} kWh üretebilir. Orta sıcaklık bölümünde (80 ~ 120 derece) malzeme soğutmasından elde edilen atık ısı, hammaddeleri bir plaka ısı eşanjörü yoluyla önceden ısıtmak için kullanılır. Örneğin, alkilbenzenin 25 dereceden 60 dereceye kadar önceden ısıtılması elektrikli ısıtıcıların enerji tüketimini%35 azaltabilir; Aynı zamanda, aşırı ısı yaşam alanının ısıtılması için kullanılır ve kömür yakıtlı kazanların yerini alır. Yıllık 100 çıkışı olan bir sülfonasyon ünitesi, 000 ton, buhar maliyetlerinde 2.1 milyon yuan tasarrufu sağlar. Düşük sıcaklık bölümünde (30 ~ 50 derece) soğutma suyundan kaynaklanan atık ısı daha önce doğrudan boşaltılmıştır, ancak şimdi kükürt eritme sıcaklığını (130 ~ 140 derece) korumak için bir ısı borusu ısı değiştirici aracılığıyla tank ısıtma sistemine geri kazanılır ve elektrikli ısıtmanın enerji tüketimini%25 azaltır.
2.4 Isı Pompası Teknolojisi: Düşük sıcaklık atık ısısının derin aktivasyonu
Sülfonasyon ürünlerinin soğutma işlemi sırasında büyük miktarda düşük sıcaklık atık ısısı (3 0 ~ 50 derece) için, bir su kaynaklı ısı pompası + lityum bromür absorpsiyon ünitesi kombinasyon çözeltisi, proses su ısıtması için atık ısı derecesini 70 dereceye yükseltmek için kullanılır. Isı pompası sistemi, bir ortam olarak etilen glikol çözeltisini kullanır ve buharlaşma sıcaklığını (35 derece) bir kompresör yoluyla yoğuşma sıcaklığına (75 derece) yükseltir. Enerji verimliliği oranı (COP) 4.5'e ulaşabilir, yani 1kWh elektrik, geleneksel elektrik ısıtmasına kıyasla% 78 enerji tasarrufu olan 4,5kWh ısı taşımak için kullanılabilir. Bir yüzey aktif madde fabrikasında uygulandıktan sonra, 20 dereceden 60 dereceye kadar 200m³\/d işlem suyunun enerji tüketimi 12, 000 kWh'den 2.600kwh'ye düşürüldü ve 380, 000 yuan'ı yıllık olarak elektrik faturalarında tasarruf etti. Ek olarak, ısı pompası sistemi, kompresör frekansını üretim yüküne göre dinamik olarak ayarlayan akıllı bir yük regülasyon modülü ile donatılmıştır. Düşük yüklerde, COP 4.0'ın üzerinde kalır ve dalgalanan çalışma koşulları altında geleneksel atık ısı geri kazanım cihazlarının verimliliğinin azalması sorunundan kaçınır. Bu teknoloji sadece fosil enerji tüketimini azaltmakla kalmaz, aynı zamanda soğutma sirkülasyon suyunun (su tasarrufu hızı%15) kullanımını azaltarak su kaynağı basıncını hafifletir ve yeşil sülfonasyon işleminin temel standardı haline gelmiştir.
3.1. Çevrimiçi İzleme ve Otomatik Kontrol
Çoklu parametrelerin gerçek zamanlı izlenmesi: Sülfonik asit çevrimiçi asit değerini, renk (APHA) ve serbest yağ içeriğini ölçmek için yakın kızılötesi spektroskopi (NIRS) probları takın, verileri her 5 dakikada bir güncelleyin ve Alkali enjeksiyon miktarını (nötralizasyon bağlantısı) PID denetleyicisi aracılığıyla otomatik olarak ayarlayın, böylece bitmiş ürünlerin% 98'den 92'ye yükselir.
AI Tahmin Modeli: Tarihsel üretim verilerine dayanarak, sinir ağı modeli, farklı hammaddeler ve mevsimler altında optimal işlem parametrelerini (So₃ konsantrasyonu ve reaksiyon sıcaklığı gibi) tahmin etmek için eğitilmiştir. Belirli bir işletme tarafından başvurduktan sonra, işlem ayarının sıklığı%60 azalır ve birim ürün başına enerji tüketimi%8 azalır.
3.2. Öngörücü bakım sistemi
Titreşim sensörleri ve korozyon monitörleri, düşen film tüpleri ve vanalar gibi anahtar parçalara monte edilmiştir. Veriler, 7 gün önceden ölçeklendirme veya korozyon riskleri konusunda uyarmak için makine öğrenme algoritmaları ile analiz edilir. Örneğin, bir fabrika planlanmamış kesinti süresini bu sistem boyunca yılda 45 saatten 12 saate düşürdü ve kapasite kullanımını%5 oranında artırdı.
4. Yeşil süreç ve maliyet kontrolü
4.1. Atık asit dolaşımı ve kaynak geri kazanımı
Membran Atık Asit Tedavisi: Seramik membran filtrasyonu (gözenek boyutu 50nm) + nanofiltrasyon membran (moleküler ağırlık kesimi 200DA) Kombine işlem, sülfürik asidin% 90'sından fazlasını (% 70'den daha büyük veya eşit) daha fazla kullanmak için kullanılır ve atık asidinden (alkilbenzenden% 50) azaltılmamış hammaddelerden (% 70'den daha fazla) daha fazla kullanılır. Nötralizasyon yöntemi, tehlikeli atık emisyonlarını azaltırken.
Kuyruk Gazı Kaynağı Kullanımı: Sülfonlanmış kuyruk gazı (So₂, So₃ içerir), yapı malzemesi hammaddesi olarak alçı (CASO₄・ 2H₂o) üretmek için çift alkali yöntemine (NaOH+Caco₃) yıkama kulesine aktarılır. Tedavi edilen her ton kuyruk gazı 0. 8 ton alçı bir yan ürün olarak üretebilir ve yaklaşık 200 yuan ek gelir yaratabilir.
4.2. Biyo bazlı ve düşük karbonlu hammaddelerin dönüşümü
Petrol bazlı alkilbenzenin yerini almak için palmiye yağı metil ester (PME) kullanın ve sülfonasyondan sonra biyo bazlı yüzey aktif cisimleri (MES) üreterek hammadde maliyetlerini% 12 oranında azaltır (biyo bazlı hammaddeler politika sübvansiyonlarının tadını çıkarırken),% 95'ten fazla ürün bozulmasını artırır, AB ECOLABEL sertifikası gereksinimlerini karşılar ve yüksek piyasayı genişletir.
5. İşletme ve Yönetim Optimizasyonu
5.1. Çalışan Eğitimi ve Standart Operasyonlar
Anormal koşulların (So₃ sızıntısı ve reaktör aşırı basınç gibi) kullanım sürecini simüle etmek için sanal bir simülasyon eğitim sistemi oluşturun, operatörün acil yanıt hızını iyileştirin ve kaza kullanım süresini 30 dakikadan 10 dakikadan az kısaltın.
"Proses penceresi" yönetimi uygulayın, performans değerlendirmesinde anahtar parametreleri (So₃ konsantrasyon dalgalanması ± {0.
5.2. Tedarik Zinciri İşbirliği Optimizasyonu
Sülfür tedarikçileriyle, ulaşım maliyetlerini%20 azaltmak için varil yerine boru hattı taşımacılığı kullanmaları için uzun vadeli bir anlaşma imzalayın; Aynı zamanda, piyasa fiyatı dalgalanma risklerinden kaçınmak için cihazın yakınında kükürt depolama tankları (10 güne eşit veya 10 güne eşit kapasite) oluşturun.
"Sıfır envanter" modelini tanıtın, Nesnelerin İnterneti aracılığıyla aşağı akış müşteri ihtiyaçları ile bağlantı kurun, üretim planlarını dinamik olarak ayarlayın, bitmiş ürün envanteri birikimlerini azaltın ve sermaye cirosunu%18 artırın.