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【康寧案例】硝化、加氫、重氮化、水解多步反應連續合成

點擊次數:1019 發布時間:2019/5/16
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AI、人工智能已是全社會關注的熱點。而AI+化學,一天做1000個實驗,快速發現新分子似乎也正朝我們走來。未來的化學實驗室不再是人的天下,智能化設備將是的生產力。

 

 

康寧反應器既耐壓又透明、可視的玻璃模塊極大地提升了連續流工藝開發和優化的效率。康寧反應器模塊化設計,可快速、靈活地組裝成滿足數千種不同化學反應需求的反應器。

 

同時在反應器流程中可以安裝多種在線監測探頭設備(比如拉曼、紅外、GC及NMR等),實現合成生產過程的實時監控,確保產品質量的一致性和穩定性。

 

 

康寧G1多功能一體化平臺

 

康寧是一家160多年創新性的公司,具有化視野和布局。一直以來,康寧與科技持續公司密切合作,打造化工、醫藥企業的研發和生產的前瞻性可持續創新技術。

 

 

連續流工藝在化學品制造方面有廣泛的應用,具有好的經濟性,安全,穩定等多種優點。另外,整個流程是自動化控制,有利于數據追溯,并且可以大幅降低工人的使用人數。

 

康寧反應器不僅具有微通道反應器傳質和換熱的優點,并且可以做到萬噸級規模,*了工業化運行的要求。使用康寧反應器不僅只是在某一步反應器中得到應用,而且可以應用于整個工藝流程,使用化學品的全連續合成成為可能。

 

 

反應示意圖:

 

 

實驗結果:

1) 硝化反應:使用合適的混酸體系進行硝化,大幅降低了雜質,產品未經過后處理含量就達到了99%,而batch只有90%左右。選擇性得到了大幅度的提升;

 

2) 加氫反應:停留時間1min,使用Pd/C還原,即得到100%的轉化,選擇性達到99%以上;

 

3) 重氮化:使用連續流之后,可以提升重氮化的反應溫度,從0度左右提升至40度,有效降低了能耗。該反應停留時間僅20s就能得到100%的轉化率;

 

4) 水解反應:提升反應溫度至150度之上之后,反應速度很快,選擇性達到96%以上;

 

 

總結:

 

1)康寧反應器不僅能用于化學品的單元合成,也可以將幾步化學反應都連續化,使得整個工廠的連續合成成為可能;

 

2)對于硝化反應,不僅解決了安全問題,而且收率得到了大幅度的提升。不僅安全,而且經濟;

 

3)對于加氫,重氮化以及水解等高危反應,康寧反應器由于持液量低,能從根本上解決安全問題;

 

 

【本質安全】:康寧反應器AFR除了和傳統反應器相比,體積縮小了1000倍,極大地降低了事故發生時的危害性; 康寧反應器材質選用了康寧耐壓、耐溫、耐腐蝕的特種玻璃和化學穩定性的康寧Unigrain™ 碳化硅 (SiC),保證了AFR強有力的抗熱沖擊能力和非常低的爆炸沖擊波(距離康寧G4生產型反應器60公分爆炸試驗證明,其測到的沖擊波程度在安全范圍內)。

 

【無縫放大】:康寧反應器實驗室設備研究出的工藝結果,可無縫放大到康寧大規模生產型反應器,確保反應安全性和性能重現性,消除中試環節,節省時間和投資,縮短產品上市時間。

 

【降低成本】:微反應技術大幅度減少了占地面積和基礎設施需求,整個過程自動化程度高,運行費用降低。康寧的玻璃和陶瓷材料所提供的超群的耐腐蝕性降低了維護成本,提高了反應設備的使用壽命。

 

【減少環境影響】:微反應技術減少了化學品制造的環境影響,能夠幫助企業實現“綠色”安全生產的目標。在某個中國制藥集團成功安裝運行近兩年的萬噸級年通量的AFR-G4連續生產系統,除了降低能耗,成功實現了綠色溶劑取代有害溶劑,同時將收率提高了7個百分點; 操作人員和占地面積減少了75%。

 

【認證】:康寧反應器技術在范圍內已得到廣泛的認可,其中包括:歐盟TÜV PED認證;中國特種設備制造SELO認證;美國ASME認證;韓國KGS壓力容器認證;歐盟 ATEX防爆證書 (LF, G1, G2, G3, G4),FDA合規證書; cGMP支持材料;ISO 14000等。   

 

【高品質服務】:康寧反應器技術有著10年的工業化業績,積累了大量工藝開發及工程放大經驗,可有效地幫助客戶實現這一革命性創新帶來的價值。

 

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