近日， 沈陽化工研究院有限公司(以下簡稱沈化院)自主研發(fā)的化學(xué)品全生命周期本質(zhì)安全技術(shù)入選工業(yè)和信息化部公布的第一批先進(jìn)適用技術(shù)名單。該技術(shù)以本質(zhì)安全為核心，通過風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與微化工工藝的深度融合，破解傳統(tǒng)化工生產(chǎn)的高風(fēng)險(xiǎn)、高污染困局，為化工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)提供了可復(fù)制的技術(shù)路徑。

　　瞄準(zhǔn)安全可控

　　從源頭實(shí)現(xiàn)安全可控，是化工行業(yè)亟待解決的難題。

　　沈化院集智攻關(guān)，提出全生命周期本質(zhì)安全的理念，將安全管控貫穿于化學(xué)品研發(fā)、生產(chǎn)、應(yīng)用的全流程，開發(fā)出化學(xué)品全生命周期本質(zhì)安全技術(shù)。該技術(shù)包含兩大核心模塊：化學(xué)品危險(xiǎn)性及全流程反應(yīng)安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估技術(shù)和微化工技術(shù)。前者通過大數(shù)據(jù)系統(tǒng)建設(shè)和動(dòng)態(tài)風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警，為危險(xiǎn)工藝戴上“緊箍咒”；后者以設(shè)備微型化和生產(chǎn)連續(xù)化顛覆傳統(tǒng)模式，從物理層面降低風(fēng)險(xiǎn)。

　　“傳統(tǒng)安全防控依賴事后補(bǔ)救，而該技術(shù)讓風(fēng)險(xiǎn)在萌芽階段就能識(shí)別和消除。”沈化院科技創(chuàng)新部經(jīng)理單體育說。以國家重點(diǎn)監(jiān)管的硝化工藝為例，沈化院通過量化反應(yīng)熱、壓力、副產(chǎn)物生成等參數(shù)，構(gòu)建了涵蓋多種危險(xiǎn)場景的評(píng)估模型，幫助企業(yè)提前規(guī)避潛在事故。目前，該技術(shù)已為國內(nèi)數(shù)十家化工企業(yè)提供風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估服務(wù)，覆蓋新能源、新材料等高危領(lǐng)域。

　　創(chuàng)新微化工技術(shù)

　　如果說風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估是“未雨綢繆”，微化工技術(shù)則是“釜底抽薪”。傳統(tǒng)化工生產(chǎn)多采用間歇式反應(yīng)釜，設(shè)備體積大、持液量高，一旦失控極易引發(fā)連鎖爆炸。沈化院研發(fā)的微化工技術(shù)，通過微通道反應(yīng)器將設(shè)備體積壓縮至最小化，反應(yīng)時(shí)間最高壓縮至秒級(jí)，從根本上杜絕了大規(guī)模能量積聚。

　　具體而言，該技術(shù)具有以下兩個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。一是材料與工藝協(xié)同創(chuàng)新。微通道反應(yīng)器的核心在于材料耐腐蝕性與傳熱效率的平衡，沈化院聯(lián)合高校攻克鉭材微加工技術(shù)，開發(fā)出適用于強(qiáng)酸、高溫環(huán)境的定制化設(shè)備。在蛋氨酸企業(yè)安迪蘇的甲硫醇鈉項(xiàng)目中，微通道技術(shù)將傳統(tǒng)工藝收率從70%提升至95%，設(shè)備占地面積減少90%。

　　二是連續(xù)化生產(chǎn)的穩(wěn)定性驗(yàn)證。從間歇到連續(xù)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)變需重構(gòu)工藝參數(shù)，以遼寧眾輝生物科技有限公司間三氟甲基苯乙酮生產(chǎn)為例，研究團(tuán)隊(duì)確定了連續(xù)化工藝路線，成功將反應(yīng)時(shí)間壓縮至秒級(jí)，設(shè)備持液量從60立方米降至0.03立方米，年節(jié)約用電87萬千瓦時(shí)，減排二氧化碳50噸，收率提高11%，噸成本降低1.3萬元。

　　從實(shí)驗(yàn)室到產(chǎn)業(yè)化

　　技術(shù)突破的背后是科研團(tuán)隊(duì)對(duì)產(chǎn)業(yè)化痛點(diǎn)的深入洞察。沈化院歷時(shí)數(shù)年完成國內(nèi)首個(gè)化工安全大數(shù)據(jù)建設(shè)，涵蓋反應(yīng)熱力學(xué)、爆炸極限、毒性效應(yīng)等關(guān)鍵參數(shù)。這套大數(shù)據(jù)系統(tǒng)不僅為風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供支撐，還可通過數(shù)據(jù)平臺(tái)優(yōu)化工藝路徑。

　　2022年基于該技術(shù)開發(fā)的“化工風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警、智能評(píng)估與管控技術(shù)及應(yīng)用”獲得遼寧省科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)。2023年，該技術(shù)在國內(nèi)某大型新材料企業(yè)完成工業(yè)化驗(yàn)證。實(shí)踐表明，該技術(shù)可靈活適配不同生產(chǎn)需求：在“安全優(yōu)先”模式下，設(shè)備持液量降低98%，事故風(fēng)險(xiǎn)近乎歸零；在“高效生產(chǎn)”模式下，反應(yīng)效率提升20%，能耗降低15%。

　　據(jù)悉，沈化院正將技術(shù)延伸至分離過程強(qiáng)化領(lǐng)域，研發(fā)集成反應(yīng)—分離的智能微化工系統(tǒng)。未來三年，沈化院計(jì)劃讓該技術(shù)在精細(xì)化工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)50%以上的覆蓋率，推動(dòng)行業(yè)生產(chǎn)效率再提升10%。