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新旧动能转换】实现深层次循环式绿色化工生产方式,助力“新旧动能转换”

2018-04-06  来源:朱兆友 

山东省第十一次党代会对“新旧动能转换”做出了重大战略部署。朱兆友教授带领的课题组积极响应政府号召,积极开发过程工业的清洁生产集成技术,强化废弃物减量化、资源化与安全化处置,有力地促进了传统制药与精细行业由“资源-产品-废物”的单向生产方式向“资源-产品-废物-再生资源-再生产品”的深层次循环式生产方式的转变。

在解热镇痛类药物生产领域,对布洛芬、安乃近、氢化可的松的生产过程进行了系统集成。课题组深入研究布洛芬生产工艺中存在的反应时间长、能耗高、产品品质差、废弃物量大的问题,从反应机理出发,采用釜液外循环塔内共混的方法及反应与分离耦合节能技术,实现反应液的循环共混,促进了反应的正向移动,提高了主反应的选择性和转化率,减少了过程的副反应,突破了制约布洛芬生产的关键技术瓶颈。使产能由2500吨提高到4000吨,产生经济效益上亿元。发明了集混合、反应、分离于一体的缩酮反应装置,采用内置机械搅拌和强制外循环相结合的手段增强传质效果,增大反应速率,反应时间由24 h以上降至8 h以下,解决了缩酮化反应时间冗长的技术难题。创建了基于废弃物资源化的重排法布洛芬清洁生产体系,将蒸出水中新戊二醇的含量由17-20%降至1%以下,减少废水排放,实现了布洛芬的清洁生产。对氢化可的松生产过程中产生的含有乙酸丁酯、乙醇、乙酸、水、蛋白质和甾体化合物等组分的高浓度有机废水,课题组从生产工艺及该废水的组成特点出发,开发了集醇酯脱除-蛋白质凝聚-甾体化合物脱除技术于一体的氢化可的松发酵母液处理技术,将废水COD由20000 mg/L降低到500 mg/L以下。同时,对该发酵母液处理过程进行过程综合,使过程运行处于最佳用能状态,达到了每吨废水使用蒸汽小于0.2吨的技术目标。针对安乃近生产过程中产生的含乙醇废气不能有效回收对大气造成污染的问题,开发了特殊吸收塔装置,可回收废气中95%的乙醇,每年产生经济效益500余万元,达到了环境保护、资源节约双赢的目标。

针对低压羰基合成法丁辛醇生产过程中产生的碱性有机缩合母液COD高、组成复杂的特点,对该母液进行梯度处理。开发了集有机物回收、无机盐脱出于一体的丁辛醇碱性有机缩合母液处理技术,处理后的母液COD低于100 mg/L,每年回收的有效物质可产生500余万元的经济效益且整个过程无污染物转移与二次排放,实现了资源的循环使用。为了获得较大的节能效果,课题组利用夹点技术进行全厂用能分析并对现有的换热网络进行节能改造,分别对换热网络的优化合成、分析、模拟及弹性分析四方面进行了优化,每年节约蒸汽费用1500万元,实现了节能降耗。

课题组将系统工程方法引入到环境保护治理技术开发,实现了深层次循环式的绿色化工生产方式,为实现山东省“新旧动能转换”战略中生态环境全面改善的主要目标做出了贡献。下一步,课题组将为提高能源资源利用效率、实现人与自然和谐发展新格局贡献力量,推动传统产业数字化、网络化、智能化建设,创建生产工序的大数据平台,利用网络化控制技术实现各流程的交互和实时响应。全面提高产品技术、工艺装备、能效标准,实现价值链向高水平跃升,实现传统产业提质增效。

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