حالة تطور تكنولوجيا وعملية إنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز في الصين

حالة تطور تكنولوجيا وعملية إنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز في الصين

هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوزهيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)يُعطى الإنتاج المحلي الحالي الأولوية لتقنية طريقة الطور السائل، وقد مثّل هذه التقنية معهد ووشي للأبحاث والتصميم في الصناعات الكيميائية في الصين في سبعينيات القرن الماضي، حيث تم الترويج لها بناءً على إنجازات البحث. كانت الطريقة الأصلية هي تفاعل الأثيرية بطريقة الطور الغازي، ولكن نظرًا لعدم ملاءمة المعدات لبلدنا، فقد تم تطوير تفاعل الأثيرية بطريقة الطور السائل. وحتى الآن، لا تزال عملية تفاعل الأثيرية بالطور السائل ذات نسبة الحمام العالية هي عملية الإنتاج الرئيسية لبعض مصنعي إيثر السليلوز المعروفين.

يستخدم إنتاج هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز (HPMC) محليًا القطن المكرر كمادة خام (بدأ بعض المصنّعين أيضًا في تجربة استخدام لب الخشب). ويتم ذلك إما بطحن القطن المكرر محليًا أو باستخدامه مباشرةً في عملية قلوية، ثم تحويله إلى إيثر باستخدام مذيب عضوي ثنائي مختلط، في مفاعل رأسي. وتعتمد عملية التنقية على عملية متقطعة يتم فيها إزالة المذيب العضوي في المفاعل، ثم يُنقى المنتج الخام من خلال عدة غسلات وتجفيف باستخدام أجهزة غسل وطرد مركزي. أما المنتج النهائي، فيتم معالجته بالتحبيب المتقطع، تحت ظروف التسخين (يوجد أيضًا مصنّع لا يستخدم التحبيب)، ثم التجفيف والسحق بالطريقة التقليدية. وتتمثل معظم المعالجات الخاصة في إطالة وقت ترطيب المنتج (لتسريع ذوبانه)، دون منع العفن، ثم التوزيع والتعبئة يدويًا.

تتميز طريقة الطور السائل بالمزايا التالية: انخفاض الضغط الداخلي لمعدات عملية التفاعل، وانخفاض متطلبات سعة ضغط المعدات، وانخفاض المخاطر؛ بعد التشريب في محلول قلوي،السليلوزيمكن توسيعه بالكامل ومعالجته بالقلويات بشكل متساوٍ. يتميز الصودا الكاوية بقدرة أفضل على التغلغل في السليلوز وتضخيمه. يتميز مفاعل الأثير بصغر حجمه، بالإضافة إلى التضخيم المنتظم للسليلوز القلوي، مما يسهل التحكم في جودة المنتج، والحصول على منتجات أكثر تجانسًا من حيث درجة الاستبدال واللزوجة، كما يسهل استبدال الأنواع.

مع ذلك، تنطوي هذه العملية على العيوب التالية: عادةً ما يكون حجم المفاعل صغيرًا، وتؤدي القيود الإحصائية إلى انخفاض الطاقة الإنتاجية، ولتحسين الإنتاج، يلزم زيادة عدد المفاعلات؛ كما تتطلب المنتجات الخام المكررة والمنقاة معدات أكثر، وعمليات معقدة، وجهدًا بشريًا كبيرًا؛ ونظرًا لعدم وجود معالجة مضادة للعفن أو معالجة مركبة، يتأثر استقرار لزوجة المنتج وتكاليف الإنتاج؛ وتتم عملية التعبئة يدويًا، مما يتطلب جهدًا بشريًا كبيرًا وتكلفة عمالة عالية؛ كما أن درجة أتمتة التحكم في التفاعل أقل من تلك الموجودة في عملية الطور الغازي، وبالتالي تكون دقة التحكم منخفضة نسبيًا. وبالمقارنة مع عملية الطور الغازي، تتطلب هذه العملية أنظمة معقدة لاستعادة المذيبات.

مع تحسين هيدروكسي بروبيل ميثيل السليلوز المحليهيدروكسي بروبيل ميثيل سليلوز (HPMC)بفضل الابتكار المستقل والمتواصل، طورت بعض الشركات تقنية إنتاج الطور السائل في غلايات كبيرة، مما أدى إلى تطويرها بشكل ملحوظ وامتلاكها خصائص تقنية فريدة. تستخدم شركة أنكسين للكيمياء عملية إنتاج HPMC الأصلية، والتي تتميز ليس فقط بكفاءة عملية الإنتاج، بل أيضاً بدقة وموثوقية معايير التحكم التشغيلي، والاستخدام الأمثل للمواد الخام، وتجانس المنتج النهائي، واكتمال التفاعل، وشفافية المحلول، مع ضمان استقرار جودة المنتج. وقد تم تحويل خطوط إنتاج HPMC في بعض الشركات إلى خطوط آلية، لتلبية متطلبات نظام التحكم الآلي DCS. ويمكن استخدام مواد خام سائلة وصلبة لقياس وإضافة المواد بدقة عالية بواسطة نظام DCS، حيث يتم التحكم في درجة الحرارة والضغط أثناء عملية التفاعل، بالإضافة إلى المراقبة عن بُعد. وقد أظهرت هذه التقنية تحسناً ملحوظاً في جدوى وموثوقية واستقرار وسلامة الإنتاج مقارنةً بأساليب الإنتاج التقليدية، مما يوفر القوى العاملة ويقلل من الجهد المبذول، ويحسن بيئة العمل في الموقع.