科学技术成果评价材料
项 目 名 称:完 成 单 位:评 价 机 构:评 价 形 式:
***********的研发 ***********有限公司(盖章)
***********有限责任公司(盖章)
************************** *****评价
2019年12月
目 录
一、评价大纲 ·················································································· 1 二、工作报告 ·················································································· 2 1、项目立题背景 ··········································································· 2 2、主要做法 ················································································· 2 3、项目完成情况 ··········································································· 3 4、成果推广应用情况及前景 ···························································· 4 5、主要体会与建议 ········································································ 4 6、主要完成人员 ··········································································· 6 三、技术研究报告 ············································································ 7 1、研究背景、目的及意义 ······························································· 7 2、研究内容、方法及结论分析 ························································· 9 3、技术创新点 ············································································ 17 4、项目整体特点及与国内外同类技术综合比较 ·································· 18 5、推广应用和经济社会效益 ·························································· 19 6、存在的主要问题及今后的研究方向 ·············································· 21 四、附件 ······················································································· 22 1、经济社会效益分析报告 ····························································· 22 2、检索查新报告 ········································································· 25 3、用户使用证明 ········································································· 38 4、知识产权 ··············································································· 40 5、企业标准 ··············································································· 48 6、检测报告 ··············································································· 54 7、行业部门文件 ········································································· 57 8、销售合同 ··············································································· 62 9、产品图片 ··············································································· 66 10、测试记录报告 ······································································· 68
评价大纲
一、成果名称:**********************的研发 二、完成单位:***********有限公司 ***********有限责任公司 三、任务来源:自选 四、评价依据:
五、评价机构:*********** 六、评价形式:会议评价 七、评价内容:
(一)技术资料是否齐全完整、属实,符合要求;
(二)评价成果的试验方案、工艺路线、研究方法的科学性及合理性;
(三)对成果的创新度、先进度、应用度做出评价; (四)对成果做出评价结论; (五)指出存在的问题及改进意见。 八、提交评价的材料: (一)评价大纲;
(二)工作报告; (三)技术研究报告;
(四)经济效益、社会效益分析报告; (五)检索查新报告;
(六)用户使用证明;
(七)取得的知识产权或论文、专著等; (八)其他需要的资料。 九、评价程序:
(一)成立评价专家委员会; (二)讨论通过评价大纲; (三)专家审查评价资料; (四)专家讨论、提出评价结论; (五)通过评价结论,出具评价报告。
工作报告
一、项目立题背景
***********简称***********,分子式为*******,分子量为233.22,是一种重要的****中间体,主要用于合成******及******等,包括C.I.******120、151、154、175、180、181、**36、62等,在医药、农药、****及特殊材料合成等领域应用广泛。
图1 ***********结构式
***********(***********)作为合成高档*************类****的关键中间体,生产的主要技术难点是在合成过程中要经过缩合、****、***********和***********四步,其中************************与*************进行***********反应生成***********,在生产过程中会出现操作步骤长、收率低、合成成本高等问题,尤其是在生产高品质***********时收率非常低,使用的工艺路线及原料危险性比较高,产生的三废量大、安全性差,导致产品纯度达不到合成****的要求,国内实际工业生产收率只能达到*5%左右,可提高的空间很大。但目前的制备方法,无论是从质量上还是产量上均满足不了工业化生产的要求,市场竞争力不强,所以研制***********生产新工艺对于我国********开发新品种具有十分重要的现实意义,也对促进我公司自身发展具有重大意义。
二、主要做法
(一)组织保障
公司建立了一整套规范的人力资源管理体系,改变传统的人事管理模式,将人才培养、开发、使用进行一体化管理,把企业的人力资源作为一种资产来经营,逐步建立起内部人力资源市场,使人才的培养、管理、储备、使用遵循市场竞争的规律,努力取得人力资源配置的效益最大化,满足公司对人力资源多层次的需要。
实行目标成本管理办法,依据产品的市场价格、目标利润和能源定额能耗等情况确定目标成本,把目标成本分解到产品开发和生产经营的各个环节。对于连续***********法生产*********************************的研发项目的研究开发,企业也采用了相似的管理办法,把责任落实到个人,严格考核成本指标,奖罚兑现。
为保证既定的目标管理制度得到严格落实和考核,公司制定了一系列监督管理考核规章制度。根据目标成本分解,企业对生产车间及直属班组实行定员定额考核经济责任制,对采购部实行比质比价采购管理,对行政部门实行绩效管理,严格按照经济责任制考核细则的规定进行考核。在价值观上,由片面追求产值转变为依靠成本控制获取最大利润。由此可见,公司已具备了良好的企业管理能力。
公司还建立健全了全面质量监督管理制度,实行以总经理总负责,质量保证部、车间、班组各负其责的质量管理体系,确保了质量控制体系良性运行。另外,公司引进了精良的生产设备及精密的先进仪器,健全了生产、质检、仓储、物料采购及销售等系统的标准操作规程和各项管理制度,并借助这些应用软件来规范企业的生产经营管理,形成一套完整的质量管理体系,为本项目的实施提供了先决条件。
(二)资金投入
该项目实施期从201*年8月至20**年7月,总投资**0万元。项目资金全部来源于企业自筹资金,企业自筹资金由企业自有货币资金及近几年的销售利润筹集到位,主要用于项目的研发、生产设备仪器的购置、及流动资金等,这部分资金根据项目实际需要由公司及时注入,现在均已落实并使用。本项目所有资金到位及时,保证了项目的顺利进行。各项技术指标均已达到研发设计要求。
(三)推广情况
随着应用行业对****产品性能和安全性要求的提升,市场上对***********的需求预计在未来五年内将以**%-**%的速度递增。此外在一些对产品有特殊性要求的领域如:安全****(****、无毒)、功能性****、复合材料****等领域,对*************系列****的需求将日益增大,***********表现出巨大的市场空间。公司项目产品符合国家提倡的节能、环保、安全理念。项目的实施解决了国产高性能********关键中间体不过关的难题,以核心技术的创新有效促进染****行业产品结构优化升级,使多种********品种形成系列。满足塑料、油墨、塑胶、油漆、纺前****、油墨对色彩的要求,在推动下游行业技术进步的同时为高性能********国产化奠定了基础,从而打破国外产品垄断,填补国内高档********专用中间体空白。
三、项目完成情况
对四步法合成***********的工艺路线进行优化,讨论了以***********和***********为原料,经***********、***********、***********、***********四步法制得***********,通过对各步反应影响因素的研究,最终确定了最佳反应条件,提高了收率,具体结论如下:
(一)通过***********进行***********反应,减少了*************的用
量,节约了成本,同时避免了过量*************水解,使产生**********************降低,降低了***********处理成本。
(二)通过使用***********,可以精确控制物料反应的停留时间,有效杜绝了因反应时间长而产生的副产物,极大提高了产品含量及收率。
(三)采用了***********实现了连续***********,使生产效率明显提高,产能增加,生产成本降低了;通过创新工艺生产的***********,使产品总收率提高至**%以上,实现了预期效果。
(四)连续***********代替间歇***********后,通过自动化控制使反应更易进行,***********安全连锁系统实现了自动化控制,安全系数大大提高,并降低了操作工的劳动强度,降低了危险系数。
(五)试产产品已经通过下游客户的检测并且在线使用,效果良好,达到了客户的质量标准和使用要求。同时我们针对试生产过程中出现的问题制定了相应的措施,在原有工艺的基础上再度进行优化,使产品收率得到了进一步的提高。我们的产品经过七彩化学等公司进行了验证和使用,反馈良好,达到了预期目标要求。所开发的合成工艺充分考虑了节省成本和工业化、环保等问题,产品质量稳定,易于工业化推广。
该产品的投产不仅可以取得可观的经济效益,而且将对推动我国*************系列高档********的发展和进一步增加我公司市场占有率起到重要作用。
四、成果推广应用情况及前景
项目组对“**********************”的研究主要是从工艺路线简单、节能环保、产品含量高、收率高、操作安全性高等几个方面进行考虑和设计的。同时经过实验验证得到了理想的产品,且质量稳定。产品样品经过权威检测机构及用户使用确认,质量指标达到了国际同类产品水平,创新设计的工艺路线也达到了预期的目的。
“**********************”项目具有优异的性价比及广泛的市场应用前景。创造性的采用连续***********进行反应,操作更简单、更安全,同时采用***********自动化控制系统,提高自动化程度,减少人为失误带来的误差,增加经济效益。产品投放市场以后,能够凭借优越的性价比快速占有市场,创造可观的经济效益。
本项目产品在未来具有较大的市场空间,争取在2019年底实现最大产能,在给企业带来经济效益的同时对行业技术进步具有引领和促进作用,有利于拉动区域内相关产业的发展,拓宽国外市场,推动国内***********(***********)行业的技术进步,在提高产品附加值,增加出口,创造外汇方面也将产生一定的
推动作用。
五、主要体会与建议
**********************投产后,下一步连续化****成为进一步提高产品生产效率难点。
今后会对****************************连续化生产等问题进行研究,在保证我们的产品质量与收率的基础上,尽可能降低成本,增加我公司产品市场竞争力和国际市场影响力。
六、主要完成人员
主 要 研 制 人 员 名 单 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 姓名 ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** 性别 男 男 男 男 男 女 男 男 女 女 男 出生年月 1961.06 1971.03 1981.10 1971.08 1971.01 1972.02 1972.04 1979.10 1986.04 1984.06 1988.04 技术职称 技师 助理工程师 注册安全工程师 经济师 / 助理工程师 技师 / / / / 文化程度(学位) 硕士 大专 大专 硕士 硕士 硕士 硕士 大专 大专 本科 大专 工作单位 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 ***********有限公司 对成果的科技贡献 项目负责 项目负责 工艺设计 工艺设计 工艺设计 工艺设计 生产技术 生产技术 质量控制 质量控制 质量控制
技术研究报告
一、项目背景、目的及意义
(一)项目背景
目前全世界********厂家有400多家,其中知名化工企业大日本油墨、拜耳、巴塞尔、科莱恩、巴斯夫等公司的产量在世界****中占的比例较大,并且控制了绝大部分高端市场。中间体产业是********行业的上游产业,不同的化工中间体可以通过化学反应来合成********,故********的质量和价格直接受到化工中间体的质量及价格的制约。随着全球环保要求日益严格化,西欧、美国及日本等发达国家和地区用于合成********的主要化工中间体的产量逐渐下降,给了我国、印度和韩国等很多亚洲国家发展的契机,使得化工中间体行业发展迅速,正在取代在世界上占有绝大部分********中间体市场的德国、美国、瑞士和日本等国的地位。
2008年中国染料的总产量约为67万,居世界第一,********总量为18万吨左右,也居世界第一。随着改革开放,中国的高档********的需求量增加,中国也制造了一系列高档********,从而改变了我国不能生产高档********的历史。2004年到2009年我国对***********的需求呈递增的趋势,国内***********的产能也应该随着需求的增大而增大。我国***********的产能逐年增加,但与国内需求量相比,一直处于供不应求的状态。而且,随着相关行业的快速发展,国产的***********存在纯度不高,颜色不白,且产能较低,达不到后续产品的要求等问题,国内所需一部分***********仍需进口。
***********有限公司作为亚洲最大的***********制造商,我公司目前已实现***********年产量1200吨,这一系列产品在医药、农药、****及特殊材料合成等领域应用广泛,特别是***********系列产品很符合客户对高档****的要求。
高档********主要成分是*************类化合物,在结构上具有较好的分子平面性与分子对称性,并且可以形成分子内、分子间氢键,改変了分子的聚集状态,其分子中含有环状酰胺基,能够改善其耐溶剂和耐迁移性能,以及耐热、耐光稳定性、耐气候牢度性能等。由于其具有各种优越性能,使得*************类化合物****的应用几乎遍布整个****应用领域,如用于油漆行业以制造各种各样的工业漆,制造车辆原始面漆、修补漆等;用于制造建筑用涂料和乳胶漆;用于聚乙烯、聚氯乙烯、聚**乙烯及其他需要在高温下加工的聚合物的****,还可用于丙纶、腈纶、黏胶、改性黏胶等纤维原液的****,以及用于制造高级戸外广告印刷用油墨。
其中***********作为偶合组分能够制备多种性能优良的**色和**色*************类偶氮****,这些****国内外均已有公司生产,如胶州精细化工有限公司、郝斯特公司等。
***********简称***********,分子式为*******,分子量为233.22,是一种重要的****中间体,主要用于合成******及******等,包括C.I.******120、151、154、175、180、181、**36、62等。
***********作为一种非常重要的机染料中间体,市场需求量巨大。目前其合成工艺通常是以***********与***********为初始原料,经过缩合、***********、***********、***********反应来制得,国内实际工业生产收率只能达到80%左右,可提高的空间很大。因此,探索新的工艺以提高产品收率成为必然趋势。
(二)国内外相关研究现状
近十年来,国内********行业企业对高性能********的技术进步是显著的,推出不少优秀品种,国内生产的高性能********品种主要集中在*************系列、DPP系列、喹吖啶**系列、苝红系列、异吲哚啉系列、偶氮缩合系列以及****紫23等。尽管如此,目前我国对此类****的需要仍主要依靠进口,其价格昂贵,所付出的成本太高,宏观上对发展我国的经济不利,对我国下游产业的国际市场竞争力不利。我国的汽车工业、塑料加工业、建筑行业的快速发展,为高性能********提供了巨大的发展空间,为********尤其是**色高档********行业提升产业机构带来难得机遇。
***********(***********)作为偶合组分能制备多种性能优良的**色和**色*************类偶氮****,这些****国内外均有公司生产,如常州永和精细化学有限公司,山东汇海医药化工等,但产量较小,生产厂家主要集中在国外。据文献记载,上个世纪80年代后期,加拿大多美年公司、德国克莱恩公司、瑞士CIBA公司等多家公司对该产品的应用领域进行了深入广泛的研究,并取得的很大的进展,但是对于***********的研究很少,国内少数科研院所对该工艺进行了研究,主要有天津大学、沈阳化工研究院等科研单位,但只有四篇文献,国外三篇,国内一篇。国内未见有企业大规模生产,我公司是亚洲最大的***********(***********)专业制造商,其系列产品应用于医药、农药、****及特殊材料合成领域,产品销往国内外,多年来,以其优良的品质和优质的服务赢得广大客户的信赖。由于该****中间体具有优异的应用性能,技术含量高,符合我公司的专业化发展方向,且产品投产成功后,性能与国外同类产品近似,可为我国高档****中间体国产化奠定基础。
(三)需要解决的问题
***********是合成高档*************类****的关键中间体,该产品的主要技术难点是在合成过程中要经过缩合、****、***********和***********四步,在生产过程中存在收率低、原料消耗大、废液处理困难等缺点,尤其是在生产高品质***********时收率非常低,使用的工艺路线及原料危险性比较高,产生的三废量大、安全性差,导致产品纯度达不到合成****的要求,无论是从质量上还是产量上均满足不了工业化生产的要求,失去了市场竞争力。项目重点在**********************生产工艺展开系统研究,采用连续***********代替间歇***********,有效提高生产效率及产品收率,降低生产成本,利用***********安全连锁系统实现自动化控制,安全系数大大提高。
(四)研究的主要目的
为了缩小我国********工业与国外水平的差距,开发出更为经济和先进的合成工艺,项目组确定以***********合成过程中,中间体BI连续***********生产***********新技术为研究课题,解决***********合成操作收率低、合成成本高等问题,尤其是在生产高纯度产品时收率极低的难题。
项目完成后力争做到自动化生产,减少操作过程,降低劳动强度,降低原料消耗,提高产品收率,且产品质量稳定;实现工艺条件温和,无超高温,超低温,超高压等特殊要求,安全可靠;为推动高性能********在国内的发展作出贡献,填补国内相关工艺空白。
二、研究内容、方法及结论分析
(一)总体方案
经过查阅相关资料对比和分析,***********合成过程中,主要以水做溶剂,个别资料中有以醇类做溶剂的反应,BI在**、**或**介质中,加入催化剂四甲**,反应时间缩短一半,收率**%,比水体系高,且溶剂可回收套用,但含量偏低,碱溶色度比水相体系略深,满足不了客户对高质量产品要求,目前该工艺仍停留在实验阶段,没有工业化的实例。
目前绝大数企业均采用水相做溶剂,根据BI***********生产***********过程中,*************的加入方式,合成路线可分为以下两种:
水相*************一次性加入法:主要是在***********釜中,**0℃一次性减压吸入*************,反应过程中,不断排气降压,**5℃保温1-2h,本方法存在对设备要求高,危险系数高、*************消耗大、产品收率收率**8%,质量不高等缺点,此法逐渐被淘汰;
水相*************滴加法:主要在***********釜中,*************在80-90℃采用缓慢滴加的方式加入,滴加时间**-3h,8**90℃保温1-2h,该方法反应条件温和,对设备要求低,*************消耗较低,产品收率**5%,质量
稳定,但单釜产能低,生产过程中产生大量废水,处理成本高,此法是目前大多数企业采用的方法。
我公司目前采用水相*************滴加法,我们根据目前工艺现状,对工艺中存在的不足之处进行了改进,产品达到设计指标。
(二)技术路线 1、技术路线的优化选择
图1 溶剂相***********工艺流程图
图2 水相***********工艺流程图
图3 水相连续***********工艺流程图
鉴于对以上方法的研究,站在控制成本的角度,不适合大规模工业化生产,所以我们针对目前***********存在的各种不足进行了优化与改进,我公司将改进***********连续生产法,作为我们研究的重点。
2、解决措施
(1)优化反应条件,***********反应由间歇改为连续,适当调整各工艺参数;
(2)找出最佳反应条件,从而提高质量、收率、及极大提高产能,提供一种消耗低,从而提高产能,提供一种反应条件温和、常压的、副产物少、收率高、产能大且自动化程度高的连续***********法生产***********的合成工艺。
(三)研究内容及试验方法
该工艺主要存在的技术难点实际上是如何提高***********的效率,以及采用连续***********法如何提高产品纯度及收率。项目组技术人员通过查询大量资料,进行了整理分析,最终确定主要研究内容为以下两个方面:
(1)提供一种消耗少、收率高且自动化程度高的连续***********法生产***********的合成工艺;
(2)***********过程采用连续***********法,代替文献中介绍的间歇
***********,其中主要包括对连续设备的选择,另外还包括对各物料配比进行研究,确保产品收率、纯度达到最高,成本降到最低。
根据相关人员的研究与实际利于生产的经验相结合,决定对连续***********的可行性及条件进行优化与研究,最终得到高收率,高含量的产品。
1、***********生产***********的条件探索性小试 连续***********生产***********的试验思路
研究组在*************滴加法的基础上进行试验,首先,进行连续***********可行性试验,部分小试数情况如下:
(1)***********水相连续乙酰***********反应小试
表1 *********** 水相连续乙酰***********反应小试记录表 实验编号 反应体系 停留时间 190115 190116 190118 过程现象 出料检测 *** *** *** ***min **** ***min **** ***min **** **** **** **** 小结:
① 小试采用玻璃溢流反应器,水相条件明显反应,但是涨锅明显,物料泡沫明显,难以实现溢流;所以从实验190115现象来看,影响水相连续反应的问题是水相反应速度和产品亲****问题,所以需要从这两个方面考虑解决办法。2、甲醇浓度:取*************置于水中分相,滴加甲醇至浓度接近*%时DK全部分散。实验190116,*min物料*级反应较好;
②*级分相涨锅,根据现象来看,*级反应上没有出现分相,且搅拌半小时也不分相,*级分相,反应时间不够,在*级不分相,因此,调整反应停留时间*min,整个反应过程流动性较好,但是取样分析原料有少量剩余;
③ 下步调整:
➢ 以***%浓度甲醇水体系为基础,增加反应级数,评估原料是否可以反应更彻底;
➢ 测算***********水体系中亲水亲油性,挑选表面活性剂是否可以改善***********的亲****,少量存在使体系达到甲醇效果,这样可以避免甲醇回收体系面临的问题。
(2)***********水相连续乙酰***********反应小试
表2 增加反应级数提高停留时间 实验编号 190218 反应体系 停留时间 出料检测 *** *** ***
实验编号 190221 反应体系 停留时间 出料检测 *** *** *** *** *** 小结:从反应情况来看,*%甲醇体系连续反应可行,下步关键反应更加彻底调整,以及合适的反应形式探索。
为了改善***********的亲****问题选择一些亲****助剂
表3 水相乙酰***********反应添加助剂小试记录 实验编号 19022**1 *** 19022**2 *** 190226-3 *** 190226-4 *** 190226-5 *** 190227-6 *** 190227-7 *** 选用助剂 乙酰***********反应 备注 快速加入DK *** *** *** *** *** *** *** 小结: ① 选用亲****较强的一些助剂,但是使用量都不大,本身添加这些助剂体系也起沫,对水相涨锅没有好转;
② 甲醇能起到效果也是由于其使用量大带来的,能够使这个体系与***********亲和性更好,助剂使用量都不足以改变这种极性;
③ 滴加DK水相反应时,我们发现前期体系均匀性较好,滴加末期时出现较为剧烈的冒泡现象,但是随着滴加结束保温,最终***********又转移到水相体系,所以我认为水相中反应需要掌握这个大量转相的点,将其分散,不要剧烈出现。
表4 *************多级加入小试 实验编号 190301 *** *** *** *** *** *** *** *** *** 小结:根据这个思路,在多级串联时考虑多级进DK,使***********逐渐转相到水中,屏蔽大量快速转相涨锅分层的问题,需要实验验证。 2、水相连续乙酰***********小试优化的研究
(1)背景:************************乙酰***********在水相中连续反应,利用白钢溢流反应器。
(2)实验预期:可以达到间歇反应水平,溢流顺畅。 (3)实验部分
① 实验条件:氨基物流量:*00ml/min;DK流量:1*05ml/min;总进料时间:1*0min;反应器内停留时间7*08min;
② 考察条件:酸碱配比;
③ 检测手段:液相色谱:*00%甲醇水溶液,流速*00mL/min,波长2*00nm,柱温*0℃,柱型号:C*08,*06*1*00mm。
表5 连续乙酰***********反应情况 实验编号 190304 19030**1 19030**2 19030**3 190307 190311-1 190311-2 190318-1 碱配比 盐 氨基物 *********** *0 *0 检测 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 注:实验19030**3为小试烧瓶实验数据;盐指氨基物的酸性盐状态
小结:
① 反应情况:从反应情况来看,单级反应器基本可以达到小试烧瓶间歇水平,需要验证单级流出料是否可以继续反应,对剩余的氨基物及其盐有没有更好的办法,连续进高速小空间是否可以继续反应需要数据验证一些;
② 溢流状态:从流体状态来看,与烧瓶状态近似,会有分层,但是溢流状态顺畅;
③ 连续反应器中氨基物剩余量都可以控制在*0%以下。 3、中试优化的研究
研究组通过小试的试验情况,判断连续***********具有可操作性,我们经过长时间研究比对,最终与贵州微化科技有限公司进行合作,采用其生产的***********进行连续***********中试试验;
首先,我们使**氨*0经过****釜****后,进入暂存罐中,料液、液碱、*************经过计量泵连续进入***********进行连续***********反应,反应后生成的***********料液经降温处理后进入压滤机进行固液分离;
中试条件:氨基物流量:*00*0T/h;DK流量:4*0L/h;液碱流速:*0L/h;总进料时间:4h;反应器内停留时间3min,反应温度控制在*0℃之间; 氨基物来源:4*0kg *******************经加氢反应、****后料液(总量8*0kg);
(1)连续***********第一次中试情况
表6 第一次试车情况表 批次 *0 1 1 批次 1 1 *0 *0 *0 DK流量/ L/h *0 *0 *0 物料外观 *0 *0 *0 碱溶色度 *0 *0 *0 含量 *0 *0 *0 氨基物残留 *0 *0 取样节点 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 小结:
① 试车过程中,***********电流不稳定,反应器内存在压力,且压力不稳定,进料流量波动大,说明,反应过程中,***********内生成物料容易堵塞通道,试验断断续续进行,取样中控未达到预期目的,物料在***********内停留时间短,反应不充分,取中控样品,物料悬浮;
② 根据试车存在问题与设备厂家进行沟通,根据存在问题,对***********返厂进行返厂调整。
(2)连续***********第二次中试情况
***********内部进行改造后,并且后续增加二级反应器,中试条件同上。
表7 第二次试车情况表 批次 2 2 2 2 取样节点 DK流量/ L/h 物料外观 碱溶色度 含量 氨基物残留 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 小结:
中控取样检测,碱溶色度及氨基物残留均满足要求,但设备操作中也存在一些问题,相同的频率下,投料试车的电流略小于水试电流,一级取样泡沫大于二级取样泡沫,且一级取样上的泡沫色泽不好,出现压力增高,流量不稳定,流量下降的时间间隔趋势为逐渐缩短,投料试车时反应器顶部无法排气。
原因分析:
根据试车存在问题分析认为主要是反应物泡沫多的原因,当反应器内部充斥着大量的泡沫时,会挤占空间,减少了反应物的停留时间以及混合强度,泡沫的流动性差,长时间的积存有可能造成堵塞;而泡沫产生的原因可能来自于两方面:① 反应器顶部有初始空气;② 在80*00温度下反应物会产生蒸汽(蒸汽压*0pa),这两方面与设备的安装位置有很大的关系。
根据以上原因分析,为确保下一次试车顺利进行,系统部份需做下列调整 ,
输送DK介质的齿轮泵改为柱塞泵、调整反应器与二级搅拌器 进出口高度,增加***********漫流效果、反应器出料口修改到设备顶部,反应温度调整至70-80℃之间。
(3)连续***********第三次中试情况
根据第二次试车存在问题,对设备进行整改后, DK流量调整至:45L/h,反应温度调整至70*0℃之间,其它中试条件不变:
表8 第三次连续中试后续累计进行6个批次的试验汇总表 后续产品批次 第一批 第二批 第三批 第四批 第五批 第六批 连续进料质量 氨基物含量/% ************0 得量/kg ************0 收率/% *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 表9 中试产品性能数据表 批次 外观 含量 氨基物残留 碱不溶物 碱溶水份 液色号 透明度 熔点 标准 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 *0 第一批 *0 第二批 *0 第三批 *0 第四批 *0 第五批 *0 第六批 *0 结论:
① 试车过程中,电流基本稳定,没有出现设备堵塞现象; ② 一级取样泡沫略大于二级取样泡沫,外观均为乳白色;
③ 设备运行过程中,各原料进料流量基本稳定,没有出现大幅波动现象; ④ 中试进行六批次,产品无论从质量还是收率方面都达到要求; ⑤ 经研究组中试验证,所选择贵州威化有限公司生产***********设备可实现连续***********生产,收率高,耗能少,更环保。
经数据分析:产品含量达到预期目的,含量9*00%,产品***********、***********两步合成收率达到8*00%以上。缩合、***********、***********、
***********四步总收率达到*00%以上,达到预期目的。
4、中试结论
在所述***********生产中,***********************************生成***********采用***********进行连续***********反应。
(1)从上述数据结果看,采用微反应代替反应釜,缩短了物料反应时间,生产效率大大提高,极大地提高产品产能;
(2)中试过程中,对部分生产设备和工艺进行的适当调整,使加工生产工艺更适用于生产;
(3)中试结果稳定,重现性好,说明技术成熟。中试放大产品经检测已达到质量标准要求,最终产品经用户试用,符合用户的质量标准,通过中试放大实验,证明该工艺技术合理、可靠,产品收率及质量稳定,达到了预期目的,可以考虑扩量生产。
(四)研究结论
对四步法合成***********的工艺路线进行优化,讨论了以***********和***********为原料,经***********、***********、***********、***********四步法制得***********,通过对各步反应影响因素的研究,最终确定了最佳反应条件,提高了产率,具体结论如下:
1、通过***********进行*0*0反应,减少了*************的用量,节约了成本,同时避免了过量*************水解,使产生************0D降低,降低了***********处理成本;
2、通过使用*0应器,可以精确控制物料反应的停留时间,有效杜绝了因反应时间长而产生的副产物,极大提高了产品含量及收率;
3、采用了微*0器实现了连续***********生产,使生产效率明显提高,增加了产能,降低了生产成本;通过创新工艺生产的***********,使产品总收率提升至86.50%以上,实现了预期效果;
4、连续*0代替*0后,通过自动化控制使反应更易进行,***********安全连锁系统实现了自动化控制,安全系数大大提高,并降低了操作工的劳动强度,降低了危险系数;
5、试产产品已经通过下游客户的检测并且在线使用,效果良好,达到了客户的质量标准和使用要求。同时我们针对试生产过程中出现的问题制定了相应的措施,在原有工艺的基础上再度进行优化,使产品收率得到了进一步的提高。我们的产品经过七彩化学等公司进行了验证和使用,反馈良好,达到了预期目标要求。所开发的合成工艺充分考虑了节省成本和工业化条、环保件问题,产品质量稳定,易于工业化推广。
该产品的投产不仅可以取得可观的经济效益,而且将对推动我国*************系列高档********的发展和进一步增加我公司市场占有率起到重要作用。
三、创新点
(一)目前国内*************丙咪唑*************生产***********,均采用间歇法生产,费时费力。本项目采用***********进行连续***********的技术,减少了*************的用量,节约了成本,同时避免了过量
*************水解,使产生**********************降低,降低了***********处理成本;
(二)项目直接*0工艺,较传统*0工艺,可实现*0统自动化控制,具有操作简单、成本低、安全的明显优势,可实现安全生产;
(三)该项目的关键在于通过使用*0器,可以精确控制物料反应的停留时间,有效杜绝了因反应时间长而产生的副产物,极大提高了产品含量及收率同时使生产效率明显提高,增加了产能,降低了生产成本;通过创新工艺生产的***********,使产品总收率提高,实现了预期效果。
*************丙咪唑*************生产***********方法中*************一次性加入法,存在对设备要求高,危险系数高、*************消耗大、产品收率低,质量不高等缺点,此法开始逐渐被淘汰;*************间歇滴加法,反应条件温和,对设备要求低,*************消耗较低,产品收率高,质量稳定,但单釜产能低,生产过程中产生大量废水,处理成本高,此法是目前大多数企业采用的方法,我们创新采用连续***********法具有更大的优势。
四、项目整体特点及与国内外同类技术综合比较
(一)项目技术特点
1.该项目具有反应过程连续可控,可操作性强的特点
针对***********(***********)产品,其他研究单位都是选择危险性比较大的原料,例如缩合采用的光气,其毒性与危险性都比较高。而我公司研究工艺路线选择了***********与***********常压缩合比国外选择***********高压氨解工艺安全性提高了很多,***********采用钯炭连续催化进行催化加氢,使加氢反应在低温、低压下就能完成, 另外***********工艺又创新的选用了***********进行连续***********进行反应,使***********反应反应时间大幅缩短,同时减少了副产物的生成,产品纯度达到了客户标准,因此我公司研发的此项目工艺具有路线简单,反应条件温和,可操作性强,环境友好的特点。
2.该项目的工艺为绿色工艺,具有安全、高效和节能性等特点
该项目在研发过程中,技术人员就充分考虑到了产品的环保性,在实验中经过充分验证,***********的使用,达到了缩短反应物停留时间,减少了物料消耗,由此节约了反应原料的用量,有效地降低了成本,有效杜绝原料过量水解对废水处理影响,并且用很小的占地空间能够实现高效的工艺,兼具安全性、经济性和生态效益,从而达到环保型工艺的效果。
从上述分析中看出,***********合成新工艺不仅从产品纯度与收率均高于其他工艺,并且在工艺操作过程也比其他工艺简便,容易操作,同时考虑到了绿色工艺的要求,达到国内外合成方法先进水平。
另外经用户使用证明,认定该系列***********处于行业领先水平,产品售价上更优于国外公司,预计连续化投产后经济指标会实现极大提高。
(二)主要优势和市场竞争力
项目组对“**********************”的研究主要是从工艺路线简单、节能环保、产品含量高、收率高、操作安全性高等几个方面进行考虑和设计的。同时经过实验验证得到了理想的产品,且质量稳定。
表10 ***********的质量要求 项目 外观 5-*********************************的质量分数************************质量分数/% 碱不溶物的质量分数/% 碱溶色度(色阶号) 试验依据:HG/T 429**2012 *********** *********** *********** *********** *********** 试验依据:Q/0503DTZ 004-2018 *********** *********** *********** *********** *********** 表11 我司产品与国内外产品检测指标对比 项目 外观 常州永和精细化工 *********** 克莱恩 我司产品 *********** *********** *********** *********** *********** *********** *********** *********** *********** *********** ***********的质量分数(HPLC)*********** /% ************************质量分数/% 碱不溶物的质量分数/% 碱溶色度(色阶号) *********** *********** *********** 产品样品经过权威检测机构及用户使用确认,质量指标达到了国际同类产品水平,创新设计的工艺路线也达到了预期的目的。创造性的采用低温、常压、连续***********条件下进行反应,操作更简单、更安全,同时采用***********
自动化控制系统,提高自动化程度,减少人为失误带来的误差,增加经济效益。
“**********************”项目具有优异的性价比及广泛的市场应用前景,质量与国际同类产品一致,综合技术水平达到国际先进水平。产品投放市场以后,能够凭借优越的性价比快速占有市场,创造可观的经济效益。
五、推广应用和经济社会效益
(一)推广应用条件
公司大专以上学历人员占公司总人数的35%以上,拥有独立的检测机构和研发团队,其中高级工程师6人,产品研究开发技术人员25人。公司与天津大学、沈阳化工研究院建立了长期稳定的合作关系,以各种形式的合作不断进行技术改造和技术开发,并于获得国家级高新技术企业称号。
多年来公司坚持走技术创新、品质保证之路,将环保、高效技术水平的提高作为产品研发的重点方向,引进高端实验检测设备,大大提升了公司技术研发的硬件设施,为公司新产品开发、原材料检测、成品检测提供了强有力的技术保障。公司拥有进出口业务自主权,产品市场占有率在****%以上,在占领广大国内市场的同时,致力于国际市场的开拓,主要与欧美、日本、印度等国外地区和国家建立了长期出口业务关系,并拥有完善的售后服务体系。
随着应用行业对****产品性能和安全性要求的提升,市场上对***********的需求预计在未来五年内将以10%-15%的速度递增。此外在一些对产品有特殊性要求的领域如:安全****(****、无毒)、功能性****、复合材料****等领域,对*************系列****的需求将日益增大,***********表现出巨大的市场空间。公司项目产品符合国家提倡的节能、环保、安全理念。项目的实施解决了国产高性能********关键中间体不过关的难题,以核心技术的创新有效促进染****行业产品结构优化升级,使多种********品种形成系列化。满足塑料、油墨、塑胶、油漆、纺前****、油墨对色彩的要求,在推动下游行业技术进步的同时为高性能********国产化奠定了基础,从而打破国外产品垄断,填补国内高档********专用中间体空白。
(二)经济社会效益 1、直接经济效益
项目完成后,实现年生产*********** 1375吨,年产值***********万元,预计年营业收入***********万元,实现净利润***********万元,经济效益明显。
2、间接经济效益
本项目产品在未来具有较大的市场空间,争取在2019年底实现最大产能,在给企业带来经济效益的同时对行业技术进步具有引领和促进作用,有利于拉
动区域内相关产业的发展,拓宽国外市场,推动国内***********(***********)行业的技术进步,在提高产品附加值,增加出口,创造外汇方面也将产生一定的推动作用。
3、社会效益
本项目的实施,有利于拉动上下游产业的发展,突破国内外市场的销售局面,促进当地经济发展,具有良好的示范带动效应。本项目产品生产过程中最大程度上减少“三废”产生,符合国家环保政策,有利于改善生产环境,推动行业健康、可持续发展。实施本项目可为当地提供可观的就业岗位,对社会稳定起到积极作用。
六、存在的问题及今后的研究方向
(一)存在的问题:
**********************投产后,下一步连续化****成为进一步提高产品生产效率难点。
(二)今后的研究方向:
对****************************连续化生产等问题进行研究,在保证我们的产品质量与收率的基础上,尽可能降低成本,增加我公司产品市场竞争力和国际市场影响力。
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