专访康宁先进流反应堆技术有限公司总裁兼总经理江毅博士
化工工业对中国的国民经济和国民生活有着重大的影响。本质上更安全的生产可以在支持两者方面发挥作用。中国化工报(CCIN)记者陈红英近日采访了康宁先进流动反应器技术有限公司总裁兼总经理蒋毅博士，就微通道反应器技术(含流动化学)这一颠覆性创新如何应用于更智能、更安全的化工行业进行了采访。
江苏湘水化工厂发生“3.21”爆炸事故后，政府出台了更加严格的安全和环保措施，要求化工行业从传统的工艺和批量设备，转向固有的更安全的连续流工艺。
从某种程度上说，中国化工特别是精细化工起步较晚，技术和批量设备相对陈旧、规模较小。化工生产过程中的一些危险反应，如硝化、加氢、氯化、磺化等，反应速率快，性质放热高。如果反应堆的传热不及时，很容易造成“温度失控”、“物料碰撞”甚至爆炸。蒋博士说，为了解决化工生产的安全问题，制造商和行业必须密切监控工艺安全与监管要求的对比，同时也要增加对新技术的投资。
蒋博士表示，微反应技术已被公认为化学工业的颠覆性创新，并已在商业规模上实现了多个应用。与传统的间歇式反应器相比，微反应技术可以节省空间、人力、时间和成本，同时提高生产率、产品收率和纯度。微反应器技术是一种天然安全的化工生产方法，具有极低的化学含率、连续可控、自动化程度高的特点。它能带来显著的经济和社会效益，是未来实现智能制造的关键技术。目前，利用连续流微反应器技术实现工业化的成功案例已在世界各地出现。康宁为客户实施了多套连续流水生产平台，年总产量超过10000吨。
然而，由于几个原因，连续流化学处理的普遍采用一直很慢。由于许多本科和研究生课程目前不包括流动化学，许多化学工业从业者仍然主要关注传统的批处理方法，对微化学处理或流动化学了解不多，因此缺乏培训。
“我们正在努力向整个行业的化工制造商推广流动化学的好处和优势，”姜博士说。“然而，转向一种新技术需要心态的转变，这对一些人来说可能是挑战。”
其次，微化学技术和流动化学需要各种各样的人才，包括化学合成和化工工程的经验和知识，有机化学的机理、反应动力学的知识，流体流体动力学、传质、传热、过程放大、过程分析技术(PAT)、自动控制和系统过程的基础知识。目前，连续流合成技术人才在中国和世界范围内严重短缺。没有流体流体动力学、反应动力学和化学合成机理的基础研究和开发，没有对工艺和设备材料的深入了解，没有系统控制和集成方面人才的协作，实现微反应的连续稳定合成，同时实现固有的更安全的工业生产，是一个挑战。
蒋博士强调，微反应堆工业化的内在安全性是由使用高质量的材料和优越的设备设计所驱动的。微反应器通常被认为是一种过程强化技术，但对流程模块与微通道材料的集成、设备设计和系统集成都有很高的要求。微通道模块单位体积的高传热面积确保了1000倍的传热，并要求微通道工艺侧的材料表面具有非常高的化学稳定性。过程强化大大提高了反应速度，同时也增加了反应器系统的压力、机械应力和热冲击应力。时间响应速度要求也大大提高了。
为了克服这些障碍，更快地推进这项技术的采用，蒋博士提出了几点建议，包括:
-将流动化学和连续流反应器技术引入到本科和研究生课程、教科书和实验室实验中，普及流动化学教育，确保有目的地培养进入管道的化学家和化学工程师。
——规范微反应堆行业准入门槛，从本质安全生产要求出发，实施设备材料、性能等方面的行业标准。
-呼吁政府和行业领袖为微反应堆供应商和微反应堆应用企业提供激励，如税收激励或其他形式的财政支持。
——更加重视知识产权保护，鼓励创新，使微化工产业进入健康良性循环，确保微化工技术和相关企业可持续发展。
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本文基于陈红英先生2019年7月25日在《中国化工报》(CCIN)发表的中文文章。
