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连续层析分离技术 在精细化工中大有可为 ——访诺华赛分离技术(上海)有限公司中国区市场经理 袁斌
2020年24期 发行日期:2020-12-18
作者:■ 唐茵

    层析分离技术工业化应用至今已有半个多世纪,起初用于精对苯二甲酸(PTA)装置中对二甲苯(PX)和间二甲苯(MX)的分离,目前已实现在化工分离中比较广泛的应用。上世纪90年代末,法国诺华赛公司成功开发了Applexion-SC低压连续层析技术,在工业层析技术的发展史上具有里程碑式的意义。针对连续层析分离技术的优势及应用前景,诺华赛分离技术(上海)有限公司中国区市场经理袁斌接受了本刊记者的采访。

  

层析分离技术开拓新思路

    

   【CCN】什么是层析分离技术? 

   【袁斌】层析分离技术为突破传统工业分离技术的局限性开拓了新的思路。在层析塔中装载有填料(一般为树脂),我们称之为固定相,另外要实现分离还需要加入一股流动相(一般为水);当料液混合组分在系统中流动时,料液中A、B两种待分离组分因为其物理-化学性质不同会在两相间产生不同的亲和力;从而使得A、B两组分在固定相中移动速度不同,表观来看会出现各组分的分层,这样产品和杂质将先后在树脂塔的不同部位收集出来,再进行浓缩脱水,得到高纯度的产品,同时蒸发出来的水循环至层析塔回用。

   【CCN】连续层析分离技术的分离效率与其他分离方法相比如何?

   【袁斌】层析分离技术的分离机理与精馏、萃取等传统化工分离技术是互补的。比如,煤化工领域的精馏底物,乙二醇与1,4-丁二醇,到一定比例时形成共沸,这时可采用层析的工艺分离乙二醇与丁二醇,利用两者分子量与极性的区别进行分离,与沸点没有关系。

    再如,甘氨酸的生产,传统工艺采用萃取的方法,耗费大量的有机溶剂甲醇及能源,环保、安全都有重大隐患;采用层析工艺,就能够在纯水相体系分离,工艺效率及操作安全性都能得到较大的提高。

   【CCN】层析技术会有哪些局限性呢?

   【袁斌】各种分离技术均有其自身的局限性,层析分离技术也不例外:首先,层析分离不能一步得到非常高纯度的产品(连续工业层析系统典型设计一般可以做到95%左右收率和95%左右杂质去除率),多数情况需要与精馏、结晶等传统分离手段结合起来;另外,若用水作为流动相,对待分离物系的水溶性也会有较高的要求。


在精细化工应用前景广

    

   【CCN】该技术原本是在石化领域中应用,后来经过不断改进,在精细化工领域中的应用越来越广泛,如何针对不同的精细化工生产过程选择分离方案? 

   【袁斌】工业层析技术已经有半个多世纪的历史,PX分离是产能规模最大的应用;随后在食品工业也有大量的应用,比如果糖/葡萄糖的分离,在全世界也有上千万吨规模的层析装置在使用,诺华赛仅在中国,就供应了约400万吨/年的果糖/葡萄糖分离装置;随后就是在生物医药领域的广泛应用,包括蛋白纯化、手性物质分离、基因工程药品等。

    精细化工领域的产品种类非常多,需要系统地分析不同的分离体系,研究分离机理,选择合适的分离介质,同时要充分考虑分离的经济性。  

   【CCN】该技术目前主要在哪些细分的精细化工领域有应用?精细化工行业的客户在选择分离技术时,比较注重哪些技术指标?

   【袁斌】目前在生物化工比如柠檬酸、氨基酸的生产上有非常广泛的应用;在天然气化工的下游产品如蛋氨酸、甘氨酸的生产上,在乙二醇脱盐以及多烯不饱和脂肪酸(DHA/EPA)等领域都有工业级的应用。

    当然,精细化工领域品种很多,我们过去5年左右,对100多个品种做了比较深入的研究开发,有一部分已经进入工业化生产,取得了良好的效益及客户满意度;有一部分在实验室中试阶段,具有良好的应用潜力;当然还有一部分不适合用层析工艺去生产。

    客户注重的指标主要来自于几个方面,经济效益的提升是基本的,同时从安全、环保的角度会有大幅度提升,另外自动化操作水平的提高,对生产可靠性及质量的一致性都有很大帮助。


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