1. põhiprotsessi parameetrite optimeerimine
2. Seadmete täiendamine ja energiatõhususe parandamine
3. intelligentne ja digitaalne juhtimine
4. roheline protsess ja kulude kontroll
5. Töö ja juhtimise optimeerimine
1. põhiprotsessi parameetrite optimeerimine
1.1. Reaktsioonitingimuste täpne kontroll
Gaasi-vedeliku suhte optimeerimine: määrake arvutusliku vedeliku dünaamika (CFD) simulatsiooni kaudu SO-ja orgaaniliste toorainete (tavaliselt 1: 5 ~ 1: 8) optimaalse gaasi-vedeliku mahu suhe (tavaliselt 1: 5 ~ 1: 8). Näiteks alküülbenseeni sulfonatsioonis võib gaasi-vedeliku suhte kohandamine 1: 6 kuni 1: 7 suurendada sulfonatsiooniastet 96%-lt 98,5%-ni, vähendades samal ajal vaba happesisaldust 1,2%.
Segmenteeritud temperatuurikontrolli tehnoloogia: seadistage mitmetoruga langeva kilereaktorisse 3 temperatuurikontrolli tsooni:
Esisektsioon (sisselaskeava): 60 ~ 80 kraadi, kiirendage esialgset reaktsioonikiirust;
Keskmine osa (peamine reaktsioonitsoon): 45 ~ 55 kraadi, tasakaalustage reaktsioonikiirus ja kõrvalsaaduse genereerimine;
Tagaosa (väljalaskeava): 35 ~ 40 kraadi, pärssige üle väävli ja sulfooni genereerimist.
Pärast selle tehnoloogia kasutuselevõttu langes kõrvalsaaduse sulfoonisisaldus 1,1%-lt 0. 5%ja tooraineühiku tarbimine vähenes 3%.
1.2. Katalüsaator ja materiaalne juhtimine
SO genereerimissüsteemi optimeerimine: hapnikuga rikastatud õhk (hapnikusisaldus suurem või võrdne 25%-ga) on lisatud väävli põlemisahju, et suurendada SO₂ konversioonimäära enam kui 99,5%-ni, vähendades samal ajal põlemislahenduse gaasi kogust; V₂o₅ katalüsaatorit regenereeritakse regulaarselt veebis (näiteks lämmastik, mis sisaldab 2% SO₂ aktiveerimiseks 450 kraadi juures), pikendades kasutusaega enam kui 18 kuuni.
Tooraine eeltöötlus: ultraheli emulgeerimist või mikrolaineahju eelkuumutamist kasutatakse suure viskoossusega toorainete (näiteks õli derivaatide) jaoks vedelikuresistentsuse vähendamiseks, söödapumba energiatarbimise vähendamiseks 15%ja parandavad ühtluse segunemist.
2. Seadmete täiendamine ja energiatõhususe parandamine
2.1 Mikrokanalireaktor: massiülekande revolutsioon millimeetrilt mikromeetrile
Mikrokanalireaktor konstrueerib suure läbilaskevõimega mikroskoopilise reaktsiooniruumi, miniatuurselt traditsioonilise langeva kiletoru millimeetri skaala voolukanali (läbimõõt 5 ~ 10 mm) ristkülikukujuliseks või ümmarguseks kanaliks 50 ~ 100 μm. Selle põhieeliseks on see, et konkreetne pindala on koguni 10, 000 ~ 50, 000 m²\/m³, mis on 10 ~ 20 korda suurem kui traditsioonilisel reaktoril, nii et gaasi-vedeliku kaks faasi (näiteks SO₃ gaasi ja vedelat organismi toorainet) saab ühendada ühetasandil misiliscondi tasemel. Võttes näitena farmatseutiliste vaheühendite sulfonatsiooni, põhjustab traditsiooniline protsess eksotermilise reaktsiooni tõttu kohaliku temperatuuri järsku tõusu (üle 100 kraadi), mis on lihtne põhjustada materiaalse lagunemist. Mikrokanalireaktor stabiliseerib reaktsiooni temperatuuri 60 ~ 70 kraadi juures temperatuuri gradiendi kontrolli kaudu (viga<±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 Väline ringlus langev kilereaktor: läbimurre kõrge viskoossusega süsteemidele
Suure viskoossusega materjalide, näiteks parafiini ja polüeetri polüoolide jaoks (viskoossus> 5 0 0 mPa ・ S) on traditsiooniline langev kilereaktor voolikanali ummistumisel ja vähenenud massiülekande efektiivsusele vähese vedeliku voolukiiruse tõttu (0. 3 0,5 m ~ 0,5 m ~ s. Torus on 1,0 ~ 1,5 m\/s, lisades sundringipumba (pea 50 ~ 100m), moodustades turbulentse voolu oleku ja suurendades massiülekande koefitsienti 5 × 10⁻⁵ m\/s -lt 1,2 × 10⁻⁴ m\/s -ni. Võttes näitena parafiini sulfonatsiooni, lühendab see tehnoloogia reaktsiooniaega 90 minutilt 50 minutile ja samal ajal tugevdab ringluse ahela staatiline segisti gaasi-vedeliku kontakti, mis suurendab parafiini muundamise kiirust 88% -lt 94% -ni. Seadmete disain kasutab muutuva läbimõõduga toruosa (sisselaskeosa läbimõõt suurendatakse rõhulanguse vähendamiseks 20% ja voolukiiruse suurendamiseks on väljalaskeava kokkuvõtlik sektsioon) ning spiraalse juhtplaati kasutatakse vedela kile ebaühtlase paksuse vähendamiseks, mis pärsib tõhusalt kõrgeid viskisoole materjalide hoidmist ja skaleerimist ühekordse toruga, mis on üks kord ühekordse tööga, mis on ühekordne, ja avage ühekordse töökohaga. Seadme stabiilsus.
2.3 Jäätmete soojuse taaskasutamise süsteemi täieliku ahela energiatõhususe uurimine
Heitoskuse astmeline kasutamine: samm-sammult lisandväärtusega energia muundamine
Sulfoonatsioonireaktsiooni (umbes 18 0 kj\/mol) abil vabastatud kõrget kuumust maksimeeritakse kolmeastmelise heitohu taastamise võrgu kaudu: kõrgtemperatuuril (> 200 kraadi) siseneb reaktsioonisabagaas kõigepealt filmiga jäätmete soojuse katlale ja genereerib 4MPA küllastunud aur-auru koore-tobe soojuse kaudu. Iga töödeldud alküülbenseeni tonni jaoks võib toota 1,2 tonni auru, millest 70% kasutatakse õhukompressori juhtimiseks (asendab mootori energiatarbimist, säästes 40% elektrit) ja 30% on ühendatud taimevõrguga elektritootmiseks (1 tonni auru saab 0,9 kWh ja iga -aastase energiatootmine jõuab 500, {16} {16}. Materjali jahutamisest keskmise temperatuuri lõigust (80 ~ 120 kraadi) jäätmeid kasutatakse tooraine eelsoojendamiseks läbi plaadi soojusvaheti. Näiteks võib alküülbenseeni eelsoojendamine 25 kraadilt 60 kraadi vähendada elektrisküttekehade energiatarbimist 35%; Samal ajal kasutatakse elutuba kuumutamiseks liigset soojust, asendades söeküttel töötavad katlad. Sulfoonimisüksus, mille aastane toodang on 100, 000 tonni säästab 2,1 miljonit jüaani aurukuludes. Jahutusveest madala temperatuuriga lõigust (30 ~ 50 kraadi) jäätmete soojust lasti varem otse, kuid nüüd taaskasutatakse paagi küttesüsteemi soojuse soojusvaheti kaudu, et säilitada väävli sulamistemperatuur (130 ~ 140 kraadi), vähendades elektri kuumutamise energiatarbimist 25%.
2.4 Soojuspumba tehnoloogia: madala temperatuuriga jäätmekülje sügav aktiveerimine
Suure koguse madala temperatuuriga jäätmekütte (3 0 ~ 50 kraadi) jaoks sulfonatsioonitoodete jahutusprotsessi ajal kasutatakse veeallika soojuspumba + liitiumbromiidi neeldumisüksuse kombinatsioonilahust, et suurendada heitoskuse astme 70 kraadile protsesside kuumutamiseks. Soojuspumba süsteem kasutab söötmena etüleenglükoolilahust ja tõstab aurustumistemperatuuri (35 kraadi) kondensatsioonitemperatuurile (75 kraadi) kompressori kaudu. Energiatõhususe suhe (COP) võib ulatuda 4,5-ni, see tähendab 1kWh elektrit, mida saab kasutada 4,5 kWh soojuse transportimiseks, mis on traditsioonilise elektrilise küttega võrreldes 78% energiasäästlik. Pärast pindaktiivse ainetehase kasutamist vähendati kuumutamise 200 m³\/päevas töötlemise vett 20 kraadi kuni 60 kraadi 12 -st, 000 kWh kuni 2600kWh, säästes 380, 000 YUAN elektriarvetes aastas. Lisaks on soojuspumba süsteem varustatud intelligentse koormuse reguleerimise mooduliga, mis reguleerib dünaamiliselt kompressori sagedust vastavalt tootmiskoormusele. Madala koormuse korral jääb COP üle 4,0, vältides traditsiooniliste jäätmete soojuse taastamise seadmete vähenenud efektiivsuse probleemi kõikuvates töötingimustes. See tehnoloogia mitte ainult ei vähenda fossiilide energiatarbimist, vaid leevendab ka veeressursside rõhku, vähendades jahutava veega vett (vee säästmiskiirus 15%) ja sellest on saanud rohelise sulfonatsiooni protsessi põhistandard.
3. intelligentne ja digitaalne juhtimine
3.1. Veebipõhine seire ja automaatne juhtimine
Mitme parameetri reaalajas jälgimine: installige lähiajal-infrapunaspektroskoopia (NIRS) sondid, et mõõta veebis happeväärtust, värvi (APHA) ja vaba õlisisaldust, värskendage andmeid iga 5 minuti tagant ja reguleerige automaatselt leelise süstimissummat (neutraliseerimislingi) PID-kontrolleri kaudu, nii et kvalifitseeritud tooted suurenevad 92% -lt 98% -ni.
AI ennustusmudel: ajalooliste tootmisandmete põhjal koolitatakse närvivõrgu mudelit, et ennustada protsessi optimaalseid parameetreid (näiteks SO₃ kontsentratsioon ja reaktsioonitemperatuur) erinevatel toorainetel ja aastaaegadel. Pärast teatud ettevõtte rakendamist vähendatakse protsessi reguleerimise sagedust 60%ja energiatarbimine toote ühiku kohta väheneb 8%.
3.2. Ennustav hooldussüsteem
Vibratsiooniandurid ja korrosioonimonitorid on paigaldatud võtmeosadesse, näiteks kukkuvad kiletorud ja ventiilid. Andmeid analüüsitakse masinõppe algoritmide kaudu, et hoiatada skaleerimise või korrosiooni riskide eest 7 päeva ette. Näiteks vähendas tehas selle süsteemi kaudu planeerimata seisakuid 45 tunnilt aastas 12 tunnile ja suurendas võimsuse kasutamist 5%.
4. roheline protsess ja kulude kontroll
4.1. Jäätmehappe ringlus ja ressursside taastumine
Membraanijäätmete happepuhastus: keraamiline membraani filtreerimine (pooride suurus 50 nm) + nanofiltratsioonimembraan (molekulmassiga piir 200DA) kombineeritud protsessi kasutatakse enam kui 90% väävelhappe (kontsentratsiooniga 70% -lisest kuni 70% -lisest tonnist) eraldamiseks ja raiumata happelisest puhastamiseks (sellised alküülbenseen) eraldamiseks ja taaskasutamiseks. neutraliseerimismeetod, vähendades samal ajal ohtlike jäätmete heitkoguseid.
Sabagaasi ressursside kasutamine: sulfoonitud sabagaas (sisaldab SO₂, SO₃) kantakse topelt leelise meetodisse (NaOH+Caco₃) pesutorni, et genereerida kipsi (Caso₄・ 2H₂O) kui ehitusmaterjali toorainet. Iga töödeldud sabagaasi tonn võib toota 0. 8 tonni kipsi kõrvalsaadusena, luues lisatulu umbes 200 jüaani.
4.2. Biopõhiste ja madala süsinikusisaldusega tooraine muundamine
Kasutage palmiõli metüülestrit (PME) naftapõhise alküülbenseeni asendamiseks ja pärast sulfonatsiooni biopõhiseid pindaktiivseid aineid (MES), vähendades toorainekulusid 12% (kuna biopõhised toorained naudivad poliitilisi subsiidiume), suurendades samal ajal toote halvenemist enam kui 95% -ga, kohtudes ELi ökolabeli sertifitseerimisnõuetele ja laienedes kõrgturule.
5. Töö ja juhtimise optimeerimine
5.1. Töötajate koolitus ja standardiseeritud toimingud
Looge virtuaalse simulatsiooni treeningsüsteem, et simuleerida ebanormaalsete tingimuste (näiteks SO₃ leke ja reaktori ülerõhk) käsitsemisprotsessi, parandada operaatori hädaolukordade reageerimise kiirust ja lühendada õnnetuste käitlemise aega 30 minutist vähem kui 10 minutit.
Rakendage "protsessiakna" haldamine, hõlmake võtmeparameetreid (näiteks SO₃ kontsentratsiooni kõikumine ± 0. 5%, reaktsiooni temperatuur ± 2 aste) jõudluse hindamisel ja parandavad protsessi stabiilsust stiimulite süsteemi kaudu 15% võrra.
5.2. Tarneahela koostöö optimeerimine
Allkirjastage väävlitarnijatega pikaajaline kokkulepe torujuhtme transpordi kasutamiseks tünnide asemel, et vähendada transpordikulusid 20%; Samal ajal ehitage seadme lähedale väävli hoiumahutid (maht suurem või võrdne 10 päevaga), et vältida turuhindade kõikumisriske.
Reklaamige mudelit "nullvarude", ühendage klientide vajadustega allavoolu asjade Interneti kaudu, kohandage dünaamiliselt tootmisplaane, vähendage valmistoodete varude mahajäämusi ja suurendage kapitali käivet 18%.