“我國是橡膠助劑生產(chǎn)大國，橡膠助劑產(chǎn)品屬于精細(xì)化學(xué)品，絕大多數(shù)品種尤其是硫化促進(jìn)劑的生產(chǎn)均涉及易燃、易爆、有毒物料或溶劑，而目前橡膠助劑生產(chǎn)幾乎均采用傳統(tǒng)間歇釜式生產(chǎn)工藝，存在安全及環(huán)保隱患，‘3·21’響水爆炸事故給橡膠助劑企業(yè)敲響了警鐘。”

   3月26日，在中國橡膠工業(yè)協(xié)會于廣州舉辦的2019中國橡膠年會創(chuàng)新引領(lǐng)分論壇上，蔚林新材料科技股份有限公司總經(jīng)理王志強表示，微化工技術(shù)作為化學(xué)工程學(xué)科中新的發(fā)展方向，是實現(xiàn)化工過程綠色、安全、高效的重要方法，這兩年在橡膠助劑行業(yè)產(chǎn)業(yè)化方面取得了重要突破，應(yīng)該大力推廣。

   王志強表示，目前限制橡膠助劑行業(yè)技術(shù)發(fā)展的瓶頸主要有:第一，傳統(tǒng)釜式反應(yīng)器傳熱效率太低，導(dǎo)致很多產(chǎn)品的生產(chǎn)只能采取滴加的方式進(jìn)料，使得產(chǎn)品生產(chǎn)周期長、生產(chǎn)效率低下；第二，釜式反應(yīng)方式傳質(zhì)效果差，產(chǎn)品收率低，副產(chǎn)物較多，“三廢”較難處理；第三，傳統(tǒng)間歇式工藝廢氣排放不連續(xù)，導(dǎo)致氣相濃度等不穩(wěn)定，對控制VOCs帶來很大困難；第四，設(shè)備自動化控制水平低，生產(chǎn)安全系數(shù)較低，產(chǎn)品質(zhì)量存在批次差異等。

   就目前的情況來看，使用傳統(tǒng)生產(chǎn)方式存在很多不足，會造成資源利用不合理，進(jìn)一步增加材料浪費，污染環(huán)境，因此使用精細(xì)化化工控制對化工產(chǎn)業(yè)的應(yīng)用非常重要，能夠彌補傳統(tǒng)工業(yè)的不足，同時也能保護(hù)環(huán)境。

   微化工技術(shù)是20世紀(jì)90年代中期微電子學(xué)與化學(xué)工程相結(jié)合而興起的、通過過程強化來實現(xiàn)綠色合成和分離的一門高新技術(shù)。要以微流控設(shè)備、微反應(yīng)設(shè)備、微混合設(shè)備、微分離設(shè)備、微換熱設(shè)備等新型裝備，基于微尺度下流動可控以及混合傳遞高效的特點，有效提高反應(yīng)和分離過程的表觀速率，大幅度縮小裝備尺寸，提高過程安全性，具有混合尺度小、混合速率快，設(shè)備體積小、占地面積小，比表面積大、傳遞系數(shù)高，過程安全、易于控制，停留時間短、生產(chǎn)效率高，放大效應(yīng)小、產(chǎn)業(yè)化風(fēng)險小等特征，是目前國內(nèi)外諸多科研院所和企業(yè)單位的研究熱點之一。

   王志強詳細(xì)介紹了蔚林新材料公司微化工技術(shù)在連續(xù)生產(chǎn)橡膠促進(jìn)劑M、DM、TBzTD中的應(yīng)用研究。在M生產(chǎn)中的應(yīng)用，一是實現(xiàn)了連續(xù)化生產(chǎn)，提高了生產(chǎn)效率。多釜串聯(lián)連續(xù)化生產(chǎn)，微混合器內(nèi)停留時間僅為2s，串聯(lián)反應(yīng)釜中停留時間0.5h，與傳統(tǒng)工藝批次時間8～10小時相比，生產(chǎn)效率提高約20倍。二是提高產(chǎn)品收率和純度，一次收率提高到92%，初熔點提高到176 ℃。三是密閉連續(xù)減少了VOCs排放。

   在DM生產(chǎn)中的應(yīng)用，一是實現(xiàn)連續(xù)化生產(chǎn)，減少VOCs排放；二是提高生產(chǎn)效率和反應(yīng)速度，減少了反應(yīng)時間；三是提高收率，強化了反應(yīng)過程，產(chǎn)品收率由95%提高到98%以上，減少了副產(chǎn)物的產(chǎn)生；提高了質(zhì)量，產(chǎn)品初熔點提高到173℃。

   在TBzTD生產(chǎn)中的應(yīng)用，一是連續(xù)化生產(chǎn)，減少VOCs排放；二是提高生產(chǎn)效率和反應(yīng)速度，減少反應(yīng)時間；三是提高收率，強化了反應(yīng)過程，產(chǎn)品收率由95%提高到99%，減少了副產(chǎn)物的產(chǎn)生，降低了廢水處理成本；四是提高了質(zhì)量，產(chǎn)品初熔點提高到132℃。

   最后，王志強得出結(jié)論，微化工技術(shù)在橡膠助劑生產(chǎn)方面具有以下主要優(yōu)勢：一是可實現(xiàn)化工生產(chǎn)過程的精確控制，包括生產(chǎn)周期、反應(yīng)溫度和物料配比等。通過自動化、連續(xù)化實現(xiàn)精確控制，減少人為操作誤差；具有優(yōu)異的傳質(zhì)傳熱效果，提高了反應(yīng)的選擇性，降低了副產(chǎn)物的產(chǎn)生；縮短了反應(yīng)時間，提高了生產(chǎn)效率。二是可實現(xiàn)更加安全可靠、綠色環(huán)保的化工生產(chǎn)。其密閉連續(xù)生產(chǎn)，減少了VOCs排放；持液量小，更加安全可控；降低了物料消耗，降低了廢水中COD濃度，更易生化處理。

   王志強表示，微化工技術(shù)的應(yīng)用使得橡膠助劑生產(chǎn)得以實現(xiàn)安全、高效、快速及連續(xù)可控，是一種非常適合生產(chǎn)轉(zhuǎn)化及全面推廣的高新技術(shù)。這兩年，橡膠助劑企業(yè)在微化工生產(chǎn)方面做了大量研究和探索，去年在產(chǎn)業(yè)化方面取得了重大突破，山東斯遞爾化工科技有限公司1萬噸/年防老劑TMQ、蔚林新材料股份有限公司年產(chǎn)5000噸促進(jìn)劑TBzTD微反應(yīng)通道生產(chǎn)線實現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。同時，微化工反應(yīng)技術(shù)在使助劑生產(chǎn)實現(xiàn)了連續(xù)化和自動化后，也為實現(xiàn)智能化奠定了良好的基礎(chǔ)。他認(rèn)為，隨著微化工技術(shù)研究的不斷深入和產(chǎn)業(yè)化推廣，橡膠助劑行業(yè)將迎來安全環(huán)保和智能化全面升級，工業(yè) 4.0 時代近在眼前。