微反应器开启高效精细化工时代

微反应器开启高效精细化工时代

让化学反应时间从几小时～几十小时缩短到几十秒～几分钟，同时解决强腐蚀、易爆、高能耗、高溶剂消耗和高污染排放等诸多难题，这是微通道反应器独有的魅力。

微反应器技术，特别是液相微反应器技术，最早于上世纪90年代后期在德国出现。当时根据原子能技术民用化项目的要求，微型机械加工技术以及微通道结构热交换器被用于处理强放热和高危险化学品。德国在1997年开发成功微米级高硼硅玻璃微通道反应器，用于偶氮偶合反应。美国康宁公司于2002～2003年间研发了Advanced-Flow微反应器技术。但微反应器技术很多年来一直徘徊在研发和科研应用阶段，停留在“微小”的流体通量水平上，主要用于实验室小剂量化学合成路线的研究和筛选。将微反应器优良的传质和传热效能体现在大规模的产业化装置中，一直是该领域的瓶颈。最近，康宁公司实现了微反应器的高通量化，推出了单台年通量高达2 000 t多的微通道连续流反应器，提供了具有生产成本优势的工业化利器。

康宁-常州大学联合实验室自2011年2月建成微通道连续流反应器应用运行评价平台体系以来，采用美国康宁公司开发的微通道连续流反应器已进行多项精细化工产品的合成，有望实现量产化。微通道连续流反应器技术基于独特的非金属耐腐材质和卓越的传热-传质性能设计，可有效强化合成反应条件，是对传统化工小试和中试生产装备的重大革新，它打开了新时代高效化学研发和生产的窗口。常州大学反应器平台的建立，标志着该校在连续流反应工艺研发方面跃居国内外领先水平。

康宁与常州大学合作，努力将精细化工和医药化工研发过程中比较低效的、间歇的合成工艺，变成像石油化工那样的可控的、连续流的工艺。康宁推出的GEN 2和GEN 3反应器可用于工业化生产，化学品年产量可达几十吨到几千吨，以解决大规模、高通量、连续流、合成量产的问题。康宁希望与中国企业、科研单位和高校合作，把这项绿色连续流量产技术尽早推广到全国精细化工和医药领域，突破连续流微反应量产化这一技术难题。

据了解，该联合实验室采用康宁Advanced-Flow反应器，为国内精细化学、医药原料研发等企业完成了多项连续流合成工艺的优化开发。中石化南化集团研究院、乐威集团、中威药业等研发项目都在该实验室取得了令人欣喜的试验效果。同时，常州大学已将反应器技术列入研究生课题方向，国内多家化工和医药院校也考虑将反应器集成到现有化工单元教学项目。国内一些化工医药企业也因此采购了康宁反应器。目前康宁微通道反应器技术已应用于医药、农药和染料中间体合成。常见的应用领域包括选择性硝化、浆态加氢、重氮偶合、磺化、卤化和氧化等反应，以及在材料和催化剂制备中用于纳米材料合成、特种试剂制备如格氏试剂和过氧化试剂等。

(钱伯章)