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会员动态 扬农集团:突破行业瓶颈,实现清洁化生产
扬农集团:突破行业瓶颈,实现清洁化生产
  发布日期:2023-06-21

2022年,扬农集团的吡虫啉、啶虫咪等吡啶杂环类产品市场销售成绩斐然,利润较上一年增长超20%。可观的经济效益,是对扬农集团20多年不惧挑战,孜孜不倦地持续攻关行业瓶颈,开发绿色高效清洁生产技术的最好回馈。

吡啶及其衍生物是农药生产中一类重要原料及中间体,其生产能力可衡量一个国家农药产业的发展水平,被誉为第四代杂环农药的“芯片”。然而,传统的吡啶杂环类产品生产工艺,不仅生产成本高,还会产生大量副产物,面临着较大的安全风险和环境风险,为此,扬农集团从上世纪90年代末开始,在首创吗啉丙醛法制吡啶杂环类产品的工艺基础上开展集中攻关,在20多年的时间里,以愚公移山的精神,化解了吡啶杂环类产品通往绿色清洁生产道路上的“三座大山”。

第一座大山:中间体合成强放热

在传统吗啉丙醛法制吡啶杂环类产品工艺中,中间体烯胺合成过程中传质传热问题是拦在扬农集团攻关团队的“第一座大山”。

中间体烯胺合成过程属于强放热反应,存在爆炸风险。为增强传热、传质效果,团队尝试了多种方式,但效果都不明显,一时间攻关工作进入了死胡同,大家情绪低迷。

“黎明之前总是黑暗,大家咬咬牙,一定会看到曙光。”扬农集团首席科学家丁克鸿在重要关头给团队鼓劲,“大家不妨摒弃固有思维,从另一个维度来解决此问题。”于是,团队尝试放弃传统釜式间歇反应路线,另辟蹊径成功了!通过创造性地引入微通道连续流技术合成烯胺,不仅解决了传质传热问题,有效减少副反应物的发生,还将反应停留时间缩短至原工艺的千分之一,单步能耗降低95%,大幅提升了工艺清洁性和先进性。当实验结果出来的那一刻,大家欢呼雀跃,心情久久不能平静,之前所有的付出都是值得的。

第二座大山:复杂冗长的反应工序

吡啶酮是合成吡虫啉等吡啶杂环类产品的关键中间体,如何改进吡啶酮的制备工艺是攻关之路不可绕过的“第二座大山”。原有制备工艺复杂冗长、能耗高,攻克难度非常大。“没有思考的努力,没有方向的奔跑,都没有意义。”项目负责人王根林凭借深耕多年的行业经验及过硬的知识储备,带领攻关团队找准正确研究方向,并采用均匀设计试验法开展实验研究。

一套设计方案下来,都是几十组实验,为了赶进度,大家在实验室里一待就是一整天,有时连一口水都顾不上喝。大家汗流浃背,汗水浸透整个工作服,脸颊上还戴着防毒面具。额头上的汗滴不慎滑落入眼睛,刺激得眼睛生疼,也只是匆忙一擦来不及冲洗。经过一年多的努力,一条新的吡啶酮制备工艺成功打开了突破口。团队通过采用高效助剂,将繁冗复杂的多步工序简化为一步催化氨解工艺,使吡啶酮收率和产品纯度得到显著提升,也大幅降低了废盐废水的产生,提高了生产效率。

第三座大山:工艺污染问题

移走了前行路上的“两座大山”之后,迎接攻关团队的是“第三座大山”——工艺污染问题。

原有传统工艺会产生大量含磷废水,带来较为严重的环境污染风险,寻找清洁的氯化试剂是解决这一难题的关键。为准确把握氯化效果,氯化团队成员往往一天需要完成二三十个实验样品的数据统计与分析。所有样品都统计分析完成后,几乎每天都已是夜幕时分。“实验是科学研究中最重要最基本的。只有实验才能发现真理,不动手做实验是不能搞出新成就来的。”对此,研究团队坚信不疑,也非常认真地对待每一次实验,每一个实验数据。

天道酬勤,在日复一日的坚持下,攻关团队发现了能代替原来产品的新试剂,从源头上杜绝了含磷废水和废渣的产生。

坚持不懈的创新终于结出累累硕果。经过20多年的持续攻关,一条能耗更低、效率更优、安全性更高、产品质量更好的吡啶杂环类产品工艺流程全线打通,项目团队迎来了宁夏瑞泰吡啶杂环类产品项目的落地调试,并一次性开车成功,产出高品质吡啶杂环类产品吡虫啉。这是全球唯一吗啉丙醛法清洁工艺路线的一次升级,为农药及整个化工行业的转型升级发挥了示范引领作用。

随着国家“三去一降一补”政策的深入推进,高耗能、高污染、高风险、低效益的落后产能加速淘汰,行业内部分吡啶杂环类产品生产装置被迫停产。而扬农集团高标准、高质量的绿色吡啶杂环类产品,可满足高端市场需求,市场份额逐年提升。2018年至今,吡啶杂环类产品已产生了良好的社会和经济效益。

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