في الآونة الأخيرة، “3,000 طن/سنة إيزوسوربيد الإيزوسوربيد تقنية كاملة” تم تطويره بالاشتراك مع شنغهاي دودجن المحدودة للتكنولوجيا الكيميائية وشركة بويانغ شينغ تونغ جويوان للمواد الجديدة المحدودة (Puyang Shengtong Juyuan New Material Co., Ltd.)، بنجاح في تقييم الإنجاز العلمي والتكنولوجي الذي نظمه الاتحاد الصيني للصناعات البترولية والكيميائية (CPCIF). وقد أجمعت لجنة التقييم على أن هذه التكنولوجيا قد وصلت إلى مستوى متقدم دوليًا.
التركيز على الاختناقات الرئيسية في تحضير البوليمر على نطاق واسع من الدرجة البوليمرية إيزوسوربيد الأيزوسوربيد, دودجن قد شيدت نظام تكنولوجي هندسي كامل للتخليق الأخضر والتنقية العالية, بنجاح في صياغة مسار تكنولوجي إنتاجي مستمر للمونومرات الحيوية المتطورة ذات الأساس الحيوي.
حل المشاكل الأساسية للصناعة: من “الدفعات شديدة التآكل” إلى العمليات “الخضراء المستمرة”
باعتباره الديول الحيوي الصلب الوحيد القائم على أساس حيوي الذي يحقق حاليًا إنتاجًا صناعيًا, إيزوسوربيد الأيزوسوربيد هو مونومر هيكلي حاسم الأهمية لمواد مثل البولي كربونات الحيوية (PC) والبولي إستر الحيوي. ومع ذلك، فقد اعتمدت الصناعة لفترة طويلة في الغالب على عملية دفعات حمض الكبريتيك التقليدية, وهو ما يطرح العديد من المشكلات الرئيسية:
- تآكل شديد في الأحماض القوية، مما يؤدي إلى ارتفاع الاستثمار في المعدات.
- تفاعلات جانبية معقدة، مما يؤدي إلى ارتفاع لون المنتج وتقلبات كبيرة في النقاء.
- صعوبات في توسيع النطاق المستمر، مما يؤدي إلى انخفاض العائدات نسبيًا.
- ارتفاع تكاليف معالجة نفايات الأحماض ومياه الصرف الصحي.
وقد أدت هذه المشكلات بشكل مباشر إلى تقييد الإمدادات المستقرة من المنتجات المصنوعة من البوليمر وتسببت في الاعتماد على الواردات على المدى الطويل للتطبيقات المتطورة.
إدراك الفجوة المحلية في تقنيات المونومر الرئيسية والاحتياجات الملحة للشركاء في سلسلة صناعة البولي كربونات, دودجن, بالتعاون مع شركة Shengtong Juyuan، بدأ هذا المشروع. مستهدفين أهدافاً “مستمرة وخضراء وعالية النقاء”, دودجن أعيد بناؤها بالكامل إيزوسوربيد الأيزوسوربيد نظام تكنولوجيا التحضير والتنقية.
الإنجازات التكنولوجية الرئيسية: بناء نظام تكنولوجيا هندسة العمليات الهندسية الكاملة
وقد نجح هذا التعاون في تطوير تقنية إيزوسوربيد كاملة مع حقوق ملكية فكرية مستقلة، وبلغت ذروتها في بناء مصنع صناعي بقدرة 3,000 طن. وقد حققت هذه التكنولوجيا المعتمدة من قبل لجنة التقييم إنجازات كبيرة في ثلاثة مجالات:
- الابتكار في الأنظمة الحفازة
وتعتمد العملية على محفز خفيف جديد تم تطويره بشكل مستقل، ليحل تمامًا محل حمض الكبريتيك شديد التآكل وحمض ب-تولين سلفونيك وحمض ب-تولين سلفونيك والأحماض الصلبة التي يصعب استخلاصها. ويحقق ذلك استثمارًا رأسماليًا أقل، وتفاعلية محسنة، وتوافقًا عاليًا مع الإنتاج المستمر.
- تقلل بشكل كبير من تآكل المعدات.
- تفاعلية عالية مع تفاعلات جانبية أقل.
- متوافقة للغاية مع العمليات المستمرة.
- اختراقات في التحليل الدقيق
من خلال إدخال عمود سكر قائم على الكالسيوم وكاشف مؤشر الانكسار (RID)، تغلب الفريق على تحديات فصل شوائب كحول السكر. وأنشأوا طريقة تحليل كروماتوغرافيا سائلة عالية الأداء (HPLC) لتحليل المحتوى المطلق من إيزوسوربيد الأيزوسوربيد, توفير “عين نسر” عالية الدقة للتحكم في العمليات.
- قفزة في التنقية الخضراء
عملية مقترنة مصممة بشكل مبتكر: فصل التقطير + التبلور الذائب الديناميكي تنقية عالية.
- استهلاك الطاقة هو فقط 20%-40% من التبلور بالمذيبات التقليدية.
- إدخال المذيبات الصفرية طوال العملية بأكملها.
- انخفاض كبير في تصريف “النفايات الثلاثة” (الانبعاثات).
- نقاء المنتج ≥ 99.5%.
- تفي الدرجات اللونية تمامًا بمتطلبات استخدامات الدرجة الإلكترونية ودرجة البوليمر.
قدرات المنصة التكنولوجية: ما وراء اختراق المنتج الواحد إلى التسليم الصناعي
دودجن’كانت النية الأصلية للشركة واضحة: تطوير تقنية إنتاج كميات كبيرة من البوليمر من الدرجة إيزوسوربيد الأيزوسوربيد قابل للتطبيق اقتصاديًا ويمتلك حقوق ملكية فكرية مستقلة تمامًا. وهذا لا يتعلق فقط بحل مشكلة إنتاج المونومر؛ بل يتعلق بربط سلسلة الصناعة القائمة على أساس حيوي بأكملها من “الذرة” إلى “اللدائن الهندسية المتطورة”.”
شرح دورة إيزوسوربيد الأيزوسوربيد
تطوير مقياس الكيلوطن إيزوسوربيد الأيزوسوربيد تضمنت المحطة الصناعية تصميم مسار العملية وتوازن المواد واختيار المعدات. وشملت اختيارات المعدات الرئيسية ما يلي: مفاعلات الأغشية المتساقطة المستمرة، والتقطير الجزيئي، وأجهزة إعادة الغليان الغشائي المتساقطة للمواد الحساسة للحرارة عالية اللزوجة، وأعمدة التقطير بالتفريغ الفائق، و وحدات التبلور الذائبة ثنائية الغشاء المتساقط المزدوج.
لا تكمن أهمية هذا المشروع في تحقيق طفرة في منتج واحد فحسب، بل تكمن أهميته في التحقق من دودجن‘s:
- قدرة هندسية مستمرة على توسيع النطاق الهندسي للمونومرات الحيوية.
- قدرة تقنية تنقية عالية لأنظمة الكحول السكرية المعقدة.
- القدرة الكاملة على تصدير التكنولوجيا والقدرة على التصنيع والتسليم الصناعي.
- قدرة التصميم التآزري بين المونومر والبوليمر.
هذا يمثل دودجن‘القدرة الهندسية المنهجية القوية والمنهجية في مجال المونومرات الأساسية للمواد الحيوية - بدءًا من البحث والتطوير في المختبر مباشرةً وحتى التنفيذ الصناعي.
دفع عجلة الإحلال المحلي: اختراق الاختناقات في المراحل الأولية للمواد الحيوية المتطورة
درجة البوليمر إيزوسوربيد الأيزوسوربيد لطالما احتكرتها الشركات الأجنبية. والتطبيق الناجح لهذه التكنولوجيا:
- يسد الفجوة المحلية في الإنتاج المستمر من البوليمر.
- يعزز أمن سلسلة التوريد وإمكانية التحكم المستقل.
- يقلل من تكلفة تصنيع الحواسيب الشخصية الحيوية المتطورة.
- يوفر دعم المواد الخام الرئيسية للمجالات التحويلية مثل البصريات والأجهزة الطبية والإلكترونيات.
هذا أكثر من مجرد إنجاز تكنولوجي؛ إنه خطوة حاسمة إلى الأمام في ترقية سلسلة صناعة المواد الحيوية في الصين.
منذ سنوات, دودجن قد زرعت بعمق في مجالات المواد الحيوية وتقنيات هندسة المونومر المتطورة. تتمحور حول اتجاهات “منخفضة الكربون، ومستمرة وعالية النقاء”، وتوفر DODGEN باستمرار للعملاء حلولاً كاملة تنافسية للغاية، مما يمكّن من التطوير عالي الجودة لصناعة المواد الكيميائية الجديدة في الصين.
