สถานะการพัฒนาเทคโนโลยีและกระบวนการผลิตไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ในประเทศจีน
ไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสเอชพีเอ็มซีในปัจจุบัน การผลิตภายในประเทศให้ความสำคัญกับเทคโนโลยีวิธีเฟสของเหลวเป็นหลัก เทคโนโลยีนี้ได้รับการพัฒนาโดยหน่วยวิจัยของสถาบันวิจัยและออกแบบอุตสาหกรรมเคมีอู่ซีในประเทศจีนในช่วงทศวรรษ 1970 โดยต่อยอดจากผลงานวิจัย เดิมทีเป็นปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชันแบบเฟสแก๊ส แต่เนื่องจากอุปกรณ์ไม่เหมาะสมกับประเทศของเรา จึงได้พัฒนาปฏิกิริยาอีเทอร์ริฟิเคชันแบบเฟสของเหลวขึ้นมา จนถึงปัจจุบัน กระบวนการผลิตอีเทอร์ริฟิเคชันแบบเฟสของเหลวที่มีอัตราส่วนของเหลวสูงยังคงเป็นกระบวนการผลิตหลักของผู้ผลิตเซลลูโลสอีเทอร์ที่มีชื่อเสียงบางราย
การผลิตไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลส (HPMC) ในประเทศโดยทั่วไปใช้ฝ้ายบริสุทธิ์เป็นวัตถุดิบ (ผู้ผลิตบางรายเริ่มลองใช้เยื่อไม้ด้วย) โดยใช้เครื่องบดในประเทศบด หรือใช้ฝ้ายบริสุทธิ์โดยตรงในการทำปฏิกิริยากับด่างและอีเทอร์ริฟิเคชันโดยใช้ตัวทำละลายอินทรีย์ผสมสองชนิด ในเครื่องปฏิกรณ์แนวตั้ง กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ใช้กระบวนการแบบไม่ต่อเนื่อง โดยกำจัดตัวทำละลายอินทรีย์ในเครื่องปฏิกรณ์ และทำให้ผลิตภัณฑ์ดิบบริสุทธิ์ผ่านการล้างและการกำจัดน้ำหลายครั้งโดยใช้เครื่องขัดและเครื่องเหวี่ยงแยกสาร ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูปจะผ่านกระบวนการอัดเม็ดแบบไม่ต่อเนื่องภายใต้สภาวะความร้อน (มีผู้ผลิตบางรายที่ไม่อัดเม็ด) การอบแห้ง และการบดตามแบบทั่วไป กระบวนการพิเศษส่วนใหญ่คือการชะลอเวลาการดูดซับน้ำของผลิตภัณฑ์ (ละลายอย่างรวดเร็ว) โดยไม่มีการป้องกันเชื้อราและการกระจายตัว และบรรจุภัณฑ์ใช้วิธีการแบบดั้งเดิม
วิธีการในเฟสของเหลวมีข้อดีดังต่อไปนี้: ความดันภายในอุปกรณ์กระบวนการปฏิกิริยาต่ำ ความต้องการความสามารถในการรับแรงดันของอุปกรณ์ต่ำ ความเสี่ยงน้อย; หลังจากแช่ในด่างแล้วเซลลูโลสสามารถขยายตัวได้เต็มที่และมีความเป็นด่างสม่ำเสมอ ด่างมีคุณสมบัติในการแทรกซึมและทำให้เซลลูโลสบวมตัวได้ดีกว่า เครื่องปฏิกรณ์อีเทอร์ริฟิเคชันมีขนาดเล็ก ประกอบกับการบวมตัวของเซลลูโลสที่เป็นด่างอย่างสม่ำเสมอ ทำให้ควบคุมคุณภาพของผลิตภัณฑ์ได้ง่าย สามารถได้ผลิตภัณฑ์ที่มีระดับการแทนที่และความหนืดที่สม่ำเสมอมากขึ้น และสามารถเปลี่ยนชนิดได้ง่ายเช่นกัน
อย่างไรก็ตาม กระบวนการนี้ก็มีข้อเสียดังต่อไปนี้: โดยทั่วไปแล้วเครื่องปฏิกรณ์มักมีขนาดไม่ใหญ่มาก ข้อจำกัดทางสถิติทำให้กำลังการผลิตน้อย หากต้องการเพิ่มผลผลิต จำเป็นต้องเพิ่มจำนวนเครื่องปฏิกรณ์ ผลิตภัณฑ์ดิบที่ผ่านการกลั่นและทำให้บริสุทธิ์แล้วต้องการอุปกรณ์เพิ่มเติม การดำเนินงานซับซ้อน และใช้แรงงานมาก เนื่องจากไม่มีการป้องกันเชื้อราและการบำบัดสารประกอบ ส่งผลให้ความเสถียรของความหนืดของผลิตภัณฑ์และต้นทุนการผลิตได้รับผลกระทบ การบรรจุภัณฑ์ทำด้วยมือ ใช้แรงงานมาก และต้นทุนแรงงานสูง ระดับการควบคุมปฏิกิริยาอัตโนมัติต่ำกว่ากระบวนการในเฟสแก๊ส ดังนั้นความแม่นยำในการควบคุมจึงค่อนข้างต่ำ เมื่อเทียบกับกระบวนการในเฟสแก๊สแล้ว จำเป็นต้องใช้ระบบการกู้คืนตัวทำละลายที่ซับซ้อนกว่า
ด้วยการปรับปรุงไฮดรอกซีโพรพิลเมทิลเซลลูโลสในประเทศเอชพีเอ็มซีเทคโนโลยีการผลิต บางบริษัทได้พัฒนานวัตกรรมอย่างต่อเนื่องโดยอิสระ จนเกิดวิธีการผลิตแบบเฟสของเหลวในหม้อขนาดใหญ่ที่ก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว และมีลักษณะทางเทคนิคเฉพาะตัว บริษัทเคมีอันซินใช้กระบวนการผลิต HPMC ดั้งเดิม ซึ่งไม่เพียงแต่กระบวนการผลิตจะเหมาะสมเท่านั้น แต่พารามิเตอร์การควบคุมการทำงานยังแม่นยำและเชื่อถือได้ การใช้วัตถุดิบอย่างเต็มที่และเหมาะสม และคุณลักษณะอื่นๆ ก็มีความสม่ำเสมอในระดับการทดแทนผลิตภัณฑ์ ปฏิกิริยาเกิดขึ้นอย่างสมบูรณ์ สารละลายมีความใส และในขณะเดียวกันก็รับประกันความเสถียรของคุณภาพผลิตภัณฑ์ สายการผลิต HPMC ของบางบริษัทได้เปลี่ยนมาใช้ระบบอัตโนมัติ เพื่อให้เป็นไปตามข้อกำหนดการควบคุมอัตโนมัติ DCS ของอุปกรณ์ วัสดุต่างๆ รวมถึงวัตถุดิบที่เป็นของเหลวและของแข็ง สามารถวัดได้อย่างแม่นยำและเพิ่มระบบ DCS การควบคุมอุณหภูมิและความดันในกระบวนการปฏิกิริยาทั้งหมดนั้นทำได้โดยการควบคุมอัตโนมัติและการตรวจสอบระยะไกลของ DCS ในแง่ของความเป็นไปได้ ความน่าเชื่อถือ ความเสถียร และความปลอดภัยในการผลิตนั้นดีขึ้นอย่างเห็นได้ชัดเมื่อเทียบกับโหมดการผลิตแบบดั้งเดิม ซึ่งไม่เพียงแต่ประหยัดแรงงาน ลดความเหนื่อยล้า แต่ยังปรับปรุงสภาพแวดล้อมการทำงานในสถานที่อีกด้วย
วันที่เผยแพร่: 25 เมษายน 2567