微化工技術(shù)研究從國(guó)外率先起步
上世紀(jì)90年代初,微化工技術(shù)研究在國(guó)外開(kāi)始起步。美國(guó)、德國(guó)、英國(guó)、法國(guó)、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家的重要研究機(jī)構(gòu)、高校、化工公司相繼開(kāi)展了微化學(xué)工程與技術(shù)的研究。
1997年,德國(guó)拜耳公司開(kāi)發(fā)成功微米級(jí)高硼硅玻璃微通道反應(yīng)器,用于偶氮偶合反應(yīng)。2002-2003 年,美國(guó)康寧公司研發(fā)了Advanced-Flow微反應(yīng)器。
目前,康寧、拜耳、巴斯夫、瑞士龍沙等公司已經(jīng)相繼成立了專門(mén)負(fù)責(zé)微化工技術(shù)的部門(mén),研發(fā)并推廣其微化工設(shè)備產(chǎn)品。最近十多年來(lái),世界微化工技術(shù)已處于廣泛應(yīng)用的前夜。
美國(guó)康寧公司的康寧反應(yīng)器與連續(xù)結(jié)晶和連續(xù)過(guò)濾的裝置配套,反應(yīng)可達(dá)到100%轉(zhuǎn)化率。該工藝實(shí)現(xiàn)了包括連續(xù)結(jié)晶和連續(xù)過(guò)濾集成在內(nèi)的整個(gè)連續(xù)化生產(chǎn)過(guò)程,可為制藥、精細(xì)化工和特種化工行業(yè)提供連續(xù)合成和下游分離的整體方案,有助于生產(chǎn)企業(yè)降低成本。而且,該連續(xù)流合成生產(chǎn)系統(tǒng)的小試結(jié)果很容易放大到千噸級(jí)工業(yè)化生產(chǎn)裝置規(guī)模。
目前,康寧的微通道反應(yīng)器已經(jīng)完成了從G1(每年80噸通量)工藝開(kāi)發(fā)到G3(每年1000噸通量)、G4(每年2000噸通量)的工業(yè)化示范進(jìn)程??祵幪胤N碳化硅(SiC)陶瓷反應(yīng)器具有強(qiáng)耐腐蝕性能,能夠處理多種化學(xué)品體系,如氟化工和高溫強(qiáng)堿體系??祵庨_(kāi)發(fā)的特種玻璃反應(yīng)器具備透明可視性,便于觀察反應(yīng)現(xiàn)象,提高工藝的開(kāi)發(fā)效率。
目前,國(guó)內(nèi)已有數(shù)十臺(tái)康寧微通道反應(yīng)器,用于科研或定制化學(xué)品的連續(xù)化生產(chǎn)。2014年初,康寧又在南京成功實(shí)現(xiàn)了千噸級(jí)精細(xì)化學(xué)品的連續(xù)生產(chǎn),裝置開(kāi)車(chē)一次性成功,產(chǎn)品收率高達(dá)99.8%,創(chuàng)世界最好水平。
德國(guó)拜耳公司在微化工技術(shù)開(kāi)發(fā)方面也早有建樹(shù)。2010年,拜耳和羅地亞合作在拜耳位于上海化學(xué)工業(yè)區(qū)的微反應(yīng)器技術(shù)應(yīng)用中心設(shè)計(jì)建造了創(chuàng)新的工藝裝置,重點(diǎn)研究微反應(yīng)器技術(shù)在精細(xì)有機(jī)合成和納米材料制備等方面的應(yīng)用。
同年11月,北京中國(guó)醫(yī)學(xué)科學(xué)院藥物研究所向拜耳購(gòu)買(mǎi)了一套模塊化微反應(yīng)器,用于化學(xué)藥物的有機(jī)合成研究,目前這套設(shè)備已順利投入使用。
2011年4月,位于福建廈門(mén)的合眾思創(chuàng)生物工程有限公司也與拜耳簽約購(gòu)買(mǎi)一套模塊化微反應(yīng)器,用于納米材料的生產(chǎn)。
當(dāng)年,德國(guó)拜耳技術(shù)工程(上海)有限公司與羅地亞(中國(guó))投資有限公司簽訂協(xié)議,向羅地亞在上海的亞太研發(fā)中心提供模塊化微反應(yīng)器系統(tǒng)。
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