Πώς να βελτιστοποιήσετε τη διαδικασία της μονάδας σουλφονίωσης SO₃ για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας και τη μείωση του κόστους;

1. Βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διαδικασίας πυρήνα

2. Βελτίωση αναβάθμισης εξοπλισμού και ενεργειακής απόδοσης

3. Ευφυής και ψηφιακή διαχείριση

4. Πράσινη διαδικασία και έλεγχος κόστους

5. Λειτουργία και βελτιστοποίηση λειτουργίας και διαχείρισης

1. Βελτιστοποίηση των παραμέτρων της διαδικασίας πυρήνα

1.1. Ακριβής έλεγχος των συνθηκών αντίδρασης
Βελτιστοποίηση της αναλογίας αερίου-υγρού: Προσδιορίστε τον βέλτιστο όγκο αερίου-υγρού όγκου SO₃ προς οργανικές πρώτες ύλες (συνήθως 1: 5 ~ 1: 8) μέσω προσομοίωσης υπολογιστικής δυναμικής υγρού (CFD). Για παράδειγμα, στην σουλφονίωση αλκυλοβενζολίου, ρυθμίζοντας την αναλογία αερίου-υγρού από 1: 6 έως 1: 7 μπορεί να αυξήσει το βαθμό σουλφονίωσης από 96%σε 98,5%, μειώνοντας παράλληλα την περιεκτικότητα ελεύθερου οξέος κατά 1,2%.

Τμηματοποιημένη τεχνολογία ελέγχου θερμοκρασίας: Ρύθμιση 3 ζωνών ελέγχου θερμοκρασίας στον αντιδραστήρα μεμβράνης πολλαπλών σωλήνων:
Μπροστινό τμήμα (είσοδος): 60 ~ 80 βαθμός, επιταχύνουν τον αρχικό ρυθμό αντίδρασης.
Μεσαία τομή (κύρια ζώνη αντίδρασης): 45 ~ 55 βαθμοί, ισορροπία του ρυθμού αντίδρασης και της παραγωγής υποπροϊόντων.
Πίσω τμήμα (έξοδος): 35 ~ 40 βαθμοί, αναστέλλουν την υπερ-θειοποίηση και την παραγωγή σουλφόνη.
Μετά από ένα εργοστάσιο υιοθέτησε αυτή την τεχνολογία, η περιεκτικότητα σε θειούχα υποπροϊόν μειώθηκε από 1,1%σε 0 5%και η κατανάλωση μονάδας πρώτων υλών μειώθηκε κατά 3%.

1.2. Καταλύτης και διαχείριση υλικών
ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ ΣΥΣΤΗΜΑΤΟΣ: ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΑΕΡΟΠΟΠΟΙΗΣΗ ΟΧΥΓΓΟΣ (Περιεχόμενο οξυγόνου μεγαλύτερη ή ίση με 25%) Εισάγεται στον κλίβανο καύσης θείου για να αυξηθεί το ποσοστό μετατροπής SO₂ σε περισσότερο από 99,5%, μειώνοντας ταυτόχρονα την ποσότητα καυσαερίων καυσαερίων. Ο V₂o₅ Catalyst αναγεννάται τακτικά στο διαδίκτυο (όπως το άζωτο που περιέχει 2% SO₂ σε 450 βαθμούς για ενεργοποίηση), επεκτείνοντας τη διάρκεια ζωής σε περισσότερο από 18 μήνες.
Προ-θεραπεία πρώτων υλών: Η υπερηχητική γαλακτωματοποίηση ή η προθέρμανση μικροκυμάτων χρησιμοποιούνται για πρώτες ύλες υψηλής ιξώδους (όπως παράγωγα πετρελαίου) για τη μείωση της αντοχής των υγρών, τη μείωση της κατανάλωσης ενέργειας της αντλίας τροφοδοσίας κατά 15%και τη βελτίωση της ομοιομορφίας.

2. Βελτίωση αναβάθμισης εξοπλισμού και ενεργειακής απόδοσης

2.1 Αντιδραστήρας μικροκαναλίων: Επανάσταση μάζας μεταφοράς από χιλιοστό σε μικρόμετρο

Ο αντιδραστήρας μικροκαναλίου κατασκευάζει ένα μικροσκοπικό χώρο αντίδρασης υψηλής απόδοσης με μικροσκοπία του καναλιού ροής κλίμακας χιλιοστόμετρου (διάμετρος 5 ~ 10mm) του παραδοσιακού σωλήνα μεμβράνης σε ορθογώνιο ή κυκλικό κανάλι 50 ~ 100 μm. Το πλεονέκτημα του είναι ότι η συγκεκριμένη επιφάνεια είναι τόσο υψηλή όσο 10, {{7} ~ 50, 000 m²\/m³, που είναι 10 ~ 20 φορές υψηλότερη από εκείνη του παραδοσιακού αντιδραστήρα, έτσι ώστε οι δύο φάσεις του αερίου-υγρού (όπως το αέριο SO₃ και οι υγρές οργανικές πρώτες ύλες) να αναμιγνύονται ομοιόμορφα στο επίπεδο των χιλιοστών σε επίπεδο χιλιοστών στη μικροσκοπική κλίμακα. Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη σουλφονίωση των φαρμακευτικών ενδιάμεσων. Ο αντιδραστήρας μικροκαναλίου σταθεροποιεί τη θερμοκρασία αντίδρασης σε 60 ~ 70 βαθμό μέσω αξονικής θερμοκρασίας ελέγχου (σφάλμα<±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 Εξωτερικός αντιδραστήρας μεμβράνης για την κυκλοφορία: Μια επανάσταση για συστήματα υψηλής ιξώδους
Για υλικά υψηλής ιξώδους όπως η παραφίνη και οι πολυαιθένες πολυόλες (ιξώδες> 5 0 0 mpa ・ s), ο παραδοσιακός αντιδραστήρας μεμβράνης είναι επιρρεπής σε μπλοκάρισμα του καναλιού ροής και μειωμένη απόδοση μεταφοράς μάζας λόγω της χαμηλής ταχύτητας ροής (0 3 ~ 0,5m\/s) Στον σωλήνα σε 1,0 ~ 1,5m\/s προσθέτοντας μια αντλία αναγκαστικής κυκλοφορίας (κεφαλή 50 ~ 100m), σχηματίζοντας μια κατάσταση τυρβώδους ροής και αυξάνοντας τον συντελεστή μεταφοράς μάζας από 5 × 10⁻⁵ m\/s σε 1,2 × 10⁻⁴ m\/s. Λαμβάνοντας υπόψη τη σουλφονίωση παραφίνης, αυτή η τεχνολογία μειώνει τον χρόνο αντίδρασης από 90 λεπτά σε 50 λεπτά και ταυτόχρονα ο στατικός μίξερ στον βρόχο κυκλοφορίας ενισχύει την επαφή του αερίου-υγρού, η οποία αυξάνει τον ρυθμό μετατροπής παραφίνης από 88% σε 94%. Ο σχεδιασμός του εξοπλισμού χρησιμοποιεί ένα τμήμα σωλήνα μεταβλητής διαμέτρου (η διάμετρος του τμήματος εισόδου διευρύνεται κατά 20% για να μειώσει την πτώση της πίεσης και το τμήμα εξόδου συμβάλλεται για να αυξήσει τον ρυθμό ροής) και η πλάκα σπειροειδούς οδηγού χρησιμοποιείται για να μειώσει το άνοιγμα του σωλήνα και να επεκτείνει το invility invility και να επεκτείνει το intrament intrame της συσκευής.

2.3 Εξερεύνηση της ενεργειακής απόδοσης πλήρους αλυσίδας του συστήματος ανάκτησης θερμότητας

Βαθμολογημένη χρήση της απόβλητης θερμότητας: Μετατροπή προστιθέμενης αξίας βήμα προς βήμα
Η υψηλή θερμότητα που απελευθερώνεται από την αντίδραση σουλφονίωσης (περίπου 18 {{13} ^ kJ\/mol) μεγιστοποιείται μέσω ενός δικτύου ανάκτησης θερμότητας τριών σταδίων: Στο τμήμα υψηλής θερμοκρασίας (＞ 200 μοίρες), το αέριο της αντίδρασης εισέρχεται πρώτα στο πτερύγιο απόβλητα θερμότητας και παράγει 4MPa κορεσμένο ατμό που ανταλλάσσεται με κέλυφος και τόνου. Για κάθε τόνο αλκυλοβενζολίου που υποβλήθηκε σε επεξεργασία, μπορούν να παραχθούν 1,2 τόνοι ατμού, εκ των οποίων το 70% χρησιμοποιείται για την οδήγηση του συμπιεστή αέρα (αντικαθιστώντας την κατανάλωση ενέργειας του κινητήρα, εξοικονόμηση 40% της ηλεκτρικής ενέργειας) και το 30% συνδέεται με το πλέγμα φυτών για παραγωγή ενέργειας (1 τόνος ατμού δημιουργεί 0,9kWh και η ετήσια παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας μπορεί να φτάσει το 500, {16} KWH). Η θερμότητα των αποβλήτων από την ψύξη υλικού στο τμήμα μέσης θερμοκρασίας (80 ~ 120 βαθμοί) χρησιμοποιείται για την προθερμάνετε τις πρώτες ύλες μέσω εναλλάκτη θερμότητας πλάκας. Για παράδειγμα, η προθέρμανση του αλκυλοβενζολίου από 25 βαθμούς σε 60 βαθμούς μπορεί να μειώσει την κατανάλωση ενέργειας ηλεκτρικών θερμοσίφωνων κατά 35%. Ταυτόχρονα, η υπερβολική θερμότητα χρησιμοποιείται για τη θέρμανση του καθιστικού, αντικαθιστώντας τους λέβητες με καύση άνθρακα. Μια μονάδα σουλφονίωσης με ετήσια παραγωγή 100, 000 τόνοι εξοικονομεί 2,1 εκατομμύρια γιουάν σε κόστος ατμού. Η θερμότητα των αποβλήτων από το νερό ψύξης στο τμήμα χαμηλής θερμοκρασίας (30 ~ 50 βαθμοί) είχε προηγουμένως εκφορτιστεί απευθείας, αλλά τώρα ανακτάται στο σύστημα θέρμανσης των δεξαμενών μέσω ενός εναλλάκτη θερμότητας θερμότητας για να διατηρηθεί η θερμοκρασία τήξης του θείου (130 ~ 140 βαθμοί), μειώνοντας την κατανάλωση ενέργειας ηλεκτρικής θέρμανσης κατά 25%.

2.4 Τεχνολογία αντλίας θερμότητας: βαθιά ενεργοποίηση θερμοκρασίας χαμηλής θερμοκρασίας
Για μια μεγάλη ποσότητα θερμοκρασίας χαμηλής θερμοκρασίας (3 0 ~ 50 βαθμοί) κατά τη διάρκεια της διαδικασίας ψύξης προϊόντων σουλφονίωσης, χρησιμοποιείται ένα συνδυασμό διαλύματος μονάδας απορρόφησης βρωμιούχου λιθίου + λιθίου για την αύξηση του βαθμού απόβλητης θερμότητας σε 70 μοίρες για τη θέρμανση του νερού. Το σύστημα αντλίας θερμότητας χρησιμοποιεί διάλυμα αιθυλενογλυκόλης ως μέσο και αυξάνει τη θερμοκρασία εξάτμισης (35 μοίρες) στη θερμοκρασία συμπύκνωσης (75 μοίρες) μέσω ενός συμπιεστή. Ο λόγος ενεργειακής απόδοσης (COP) μπορεί να φτάσει το 4,5, δηλαδή να χρησιμοποιηθεί 1kWh ηλεκτρικής ενέργειας για τη μεταφορά θερμότητας 4,5kWh, η οποία είναι 78% εξοικονόμηση ενέργειας σε σύγκριση με την παραδοσιακή ηλεκτρική θέρμανση. Αφού εφαρμόστηκε σε ένα επιφανειοδραστικό εργοστάσιο, η κατανάλωση ενέργειας της θέρμανσης 200m³\/d νερό από 20 βαθμούς σε 60 μοίρες μειώθηκε από 12, {17}} kWh σε 2.600kWh, εξοικονομώντας 380, {21}} yuan σε λογαριασμούς ηλεκτρικού ρεύματος ετησίως. Επιπλέον, το σύστημα αντλίας θερμότητας είναι εξοπλισμένο με μια έξυπνη μονάδα ρύθμισης φορτίου, η οποία ρυθμίζει δυναμικά τη συχνότητα του συμπιεστή σύμφωνα με το φορτίο παραγωγής. Σε χαμηλά φορτία, ο COP παραμένει πάνω από 4.0, αποφεύγοντας το πρόβλημα της μειωμένης απόδοσης των παραδοσιακών συσκευών ανάκτησης θερμότητας κάτω από τις κυμαινόμενες συνθήκες λειτουργίας. Αυτή η τεχνολογία όχι μόνο μειώνει την κατανάλωση ορυκτών ενέργειας, αλλά επίσης ανακουφίζει την πίεση των υδάτινων πόρων μειώνοντας τη χρήση του νερού που κυκλοφορούν ψύξης (ρυθμός εξοικονόμησης νερού 15%) και έχει γίνει το βασικό πρότυπο της διαδικασίας πράσινης σουλφονίωσης.

3. Ευφυής και ψηφιακή διαχείριση

3.1. Online παρακολούθηση και αυτόματο έλεγχο
Παρακολούθηση σε πραγματικό χρόνο των πολλαπλών παραμέτρων: Εγκαταστήστε ανιχνευτές φασματοσκοπίας κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία (NIRS) για τη μέτρηση της τιμής οξέος, του χρώματος (APHA) και της ελεύθερης περιεκτικότητας σε πετρέλαιο του σουλφονικού οξέος σε απευθείας σύνδεση, ενημέρωση δεδομένων κάθε 5 λεπτά και αυτόματα ρυθμίστε την ποσότητα εισβολής αλκαλίων (σύνδεσμος εξουδετέρωσης) μέσω του ελεγκτή PID, έτσι ώστε να αυξάνεται το προσόντα των τελικών προϊόντων από 92% σε 98%.
Μοντέλο πρόβλεψης AI: Με βάση τα ιστορικά δεδομένα παραγωγής, το μοντέλο νευρωνικού δικτύου εκπαιδεύεται για την πρόβλεψη των βέλτιστων παραμέτρων διεργασίας (όπως η συγκέντρωση SO₃ και η θερμοκρασία αντίδρασης) κάτω από διαφορετικές πρώτες ύλες και εποχές. Μετά την εφαρμογή από μια συγκεκριμένη επιχείρηση, η συχνότητα προσαρμογής της διαδικασίας μειώνεται κατά 60%και η κατανάλωση ενέργειας ανά μονάδα προϊόντος μειώνεται κατά 8%.

3.2. Σύστημα συντήρησης πρόβλεψης
Οι αισθητήρες κραδασμών και οι οθόνες διάβρωσης εγκαθίστανται σε βασικά μέρη, όπως οι σωλήνες και οι βαλβίδες που πέφτουν. Τα δεδομένα αναλύονται μέσω αλγορίθμων μηχανικής μάθησης για προειδοποίηση για την κλιμάκωση ή τους κινδύνους διάβρωσης 7 ημέρες νωρίτερα. Για παράδειγμα, ένα εργοστάσιο μείωσε το μη προγραμματισμένο χρόνο διακοπής από 45 ώρες ετησίως σε 12 ώρες μέσω αυτού του συστήματος και αύξηση της χρήσης χωρητικότητας κατά 5%.

4. Πράσινη διαδικασία και έλεγχος κόστους

4.1. Η κυκλοφορία των αποβλήτων και η ανάκτηση πόρων
Η μεμβράνη μεμβράνης (μεγέθους πόρων 50Nm) + μεμβράνη νανοθενή (μοριακή αποκοπή βάρους 200Da) Η συνδυασμένη διαδικασία, και το κόστος της θεραπείας και η ανάκτηση περισσότερο από το 90% του θειικού οξέος (συμπύκνωμα μεγαλύτερη ή ίση με 70%) και η μη ανταπόκριση των πρώτων υλών (όπως το αλκυλοβενζένιο) από τα απόβλητα και το κόστος της μεταχείρισης των αποβλήτων ανά τόνο είναι μειωμένο ( μέθοδος, μειώνοντας ταυτόχρονα τις εκπομπές επικίνδυνων αποβλήτων.
Χρήση πόρων του ουραίου αερίου: Το σουλφονισμένο αέριο ουράς (που περιέχει SO₂, SO₃) μεταβιβάζεται στη μέθοδο διπλής αλκαλικής μεθόδου (NaOH+Caco₃) για να δημιουργήσει γύψο (Caso₄・ 2H₂O) ως πρώτο υλικό. Κάθε τόνος που υποβλήθηκε σε αγωγή με αέριο μπορεί να παράγει 0 8 τόνοι γύψου ως υποπροϊόν, δημιουργώντας ένα πρόσθετο εισόδημα περίπου 200 γιουάν.
4.2. Μετασχηματισμός των πρώτων υλών με βάση το βιολογικό και χαμηλό άνθρακα
Χρησιμοποιήστε μεθυλεστέρα φοινικέλαιου (PME) για να αντικαταστήσετε το αλκυλοβενζόλιο με βάση το πετρέλαιο και να παράγει βιολογικές επιφανειοδραστικές (MES) μετά τη σουλφονίωση, μειώνοντας το κόστος των πρώτων υλών κατά 12% (επειδή οι πρώτες ύλες που βασίζονται σε βιολογικές ύλες απολαμβάνουν επιδοτήσεις πολιτικής).

5. Λειτουργία και βελτιστοποίηση λειτουργίας και διαχείρισης

5.1. Κατάρτιση εργαζομένων και τυποποιημένες επιχειρήσεις
Δημιουργήστε ένα σύστημα κατάρτισης εικονικής προσομοίωσης για την προσομοίωση της διαδικασίας χειρισμού των μη φυσιολογικών συνθηκών (όπως η υπερπίεση διαρροής και του αντιδραστήρα), βελτιώστε την ταχύτητα απόκρισης έκτακτης ανάγκης του χειριστή και συντομεύστε το χρόνο χειρισμού των ατυχημάτων από 30 λεπτά σε λιγότερο από 10 λεπτά.
Εφαρμογή διαχείρισης "παραθύρου διεργασίας", περιλαμβάνουν βασικές παράμετροι (όπως η διακύμανση της συγκέντρωσης SO₃ ± 0 5%, θερμοκρασία αντίδρασης ± 2 βαθμοί) στην αξιολόγηση της απόδοσης και βελτιώστε τη σταθερότητα της διαδικασίας κατά 15% μέσω του συστήματος κινήτρων.

5.2. Βελτιστοποίηση συνεργασίας εφοδιαστικής αλυσίδας
Υπογράψτε μια μακροπρόθεσμη συμφωνία με τους προμηθευτές θείου για τη χρήση μεταφοράς αγωγών αντί για βαρέλια για τη μείωση του κόστους μεταφοράς κατά 20%. Ταυτόχρονα, δημιουργήστε δεξαμενές αποθήκευσης θείου (χωρητικότητα μεγαλύτερη ή ίση με 10 ημέρες) κοντά στη συσκευή για να αποφύγετε τους κινδύνους διακύμανσης των τιμών της αγοράς.
Προωθήστε το μοντέλο "μηδενικού αποθέματος", συνδεθείτε με τις ανάγκες των πελατών μέσω του Διαδικτύου των πραγμάτων, προσαρμόστε δυναμικά τα σχέδια παραγωγής, μειώνουν τις καθυστερήσεις αποθεμάτων τελικών προϊόντων και αυξάνουν το κύκλο εργασιών κατά 18%.