【總結】安全、高效、節能/歐世盛連續流微反應加氫技術(shù)

從2019年5月歐世盛公司與清華大學(xué)合作開(kāi)發(fā)出了H-FLOW全自動(dòng)加氫反應儀以來(lái)，得到了藥明康德、康龍化成、科倫制藥等諸多用戶(hù)的高度認可，現將諸多用戶(hù)半年多來(lái)的應用體驗加以總結，陸續在公司公號發(fā)布，這篇文章先從基本面總結一下儀器的特點(diǎn)。后續我們會(huì )把H-Flow實(shí)現的實(shí)際反應類(lèi)型逐一發(fā)文介紹。

01

智能化

它具有10.3英寸可操作屏幕；反應過(guò)程全程可視；能夠隨時(shí)更改反應條件（溫度、壓力、流速）；清洗液、氮氣一鍵置換；反應后的產(chǎn)品可全自動(dòng)氣液分離。

02

通用性

原料與產(chǎn)物無(wú)固體產(chǎn)生均可反應；反應溫度可從室溫達到200℃；反應壓力可從常壓達到7.5Mpa；反應種類(lèi)多，包括：脫芐基化反應、硝基還原反應、還原胺化反應、脫鹵反應、氫化去硫反應、羰基化反應、氰類(lèi)和芳香環(huán)類(lèi)衍生物的還原反應、烯烴和炔烴的還原反應等。

03

高效性

氣液混合液能與催化劑充分接觸，復雜的氣液固傳質(zhì)過(guò)程穩定可控。與傳統滴流床和反應釜相比，H-FLOW的氣液比表面積是他們的100倍左右，傳質(zhì)系數也是他們的100~1000倍。這種高效的微反應氣液混合大大縮減了時(shí)間成本，使得需要在反應釜內以小時(shí)或者天為單位的反應縮短到min級。

對于溫度、壓力、濃度等反應條件的篩選更加迅速。H-FLOW能夠隨時(shí)更改反應條件，無(wú)需更換原料和催化劑。我們可以在線(xiàn)取樣，能夠及時(shí)分析某一時(shí)刻的反應結果，迅速更改條件以便盡快得到理想的結果。從圖（a）（b）（c）中可以看出，我們在篩選溫度、壓力、濃度等條件時(shí)，篩選一次條件只需幾分鐘，并且不更換原料和催化劑的批次，使得反應結果更具有對比性。從圖（d）中可以看出，我們也能夠進(jìn)行準確的動(dòng)力學(xué)分析，算出反應的活化能。

圖（a）反應溫度的篩選；圖（b）反應壓力的篩選；圖（c）反應濃度的篩選；圖（d）反應活化能的計算

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安全性

流動(dòng)連續化反應具有本質(zhì)安全性。H-FLOW內反應物的持液量小，可用于高活性的反應物和劇烈的化學(xué)反應過(guò)程，因此可以在高溫（＜200℃）高壓（＜7.5 Mpa）條件下進(jìn)行反應條件的探索。H-FLOW還有一鍵急停開(kāi)關(guān)，主動(dòng)安全與被動(dòng)安全雙重保護。不使用高壓鋼瓶，高壓氫氣發(fā)生器產(chǎn)生氫氣隨用隨采。儀器體積小可放置在通風(fēng)處內，氫氣尾氣能及時(shí)抽走。反應后的催化劑也無(wú)需過(guò)濾和人工干預。

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低成本

催化劑的成本更低，為原來(lái)的10%-30%。將催化劑填充至反應柱內可以重復使用，反應后的催化劑無(wú)需過(guò)濾，大流量泵入溶劑即可將催化劑清洗干凈，填裝一次可以連續使用長(cháng)達一周或者更長(cháng)的時(shí)間，更換或者篩選催化劑時(shí)更換反應柱即可。對于催化劑易中毒、需要補加催化劑的中間體加氫的反應而言，大大縮減了催化劑投放和回收的時(shí)間成本和價(jià)格成本。溶劑的篩選更加便捷，無(wú)需改變反應條件，一鍵切換管路即可進(jìn)行篩選。

這就是具有智能化、通用性、高效性、安全性、低成本等優(yōu)點(diǎn)的H-FLOW全自動(dòng)加氫反應儀，這是對現有加氫工藝具有顛覆性創(chuàng )新的智能化設備，這是未來(lái)綠色加氫反應的必然趨勢。