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加氫反應是化學工業(yè)的支柱之一，在石油化工和精細化工領域都具有十分廣泛的應用。據(jù)估計，大約25%的化學過程包含加氫步驟。在藥物合成領域，加氫約占制藥過程所有反應類型的14%，約有四分之一的商業(yè)化品種的合成過程含有此步驟。
間歇模式的加氫過程通常在高壓反應釜中進行，這種模式生產(chǎn)需要多次氣體置換與催化劑的分離，通常耗時較長，轉(zhuǎn)化率不理想，返混現(xiàn)象嚴重，存在明顯的放大效應，不利于大規(guī)模放大生產(chǎn)。而且，在高壓反應釜中進行加氫反應存在嚴重的安全隱患。氫氣是一種高度易燃的氣體，能在很寬的濃度范圍內(nèi)與空氣形成爆炸性混合物。使用的催化劑通常是粉末狀的金屬催化劑，活性較高，反應結(jié)束與體系分離后，若過于干燥，暴露于空氣中，熱量達到一定值，就會產(chǎn)生著火點引起火災。
連續(xù)流動方法因其能夠通過連續(xù)泵入試劑，在精確控制的條件下進行反應，從而有效克服了間歇式反應的固有缺陷，在工業(yè)界和學術界引起了廣泛關注。該方法具有反應參數(shù)精度高、多相混合性好、自動控制程度高、占地面積小、重現(xiàn)性好等優(yōu)勢，更重要的是由于反應單元采用了微反應器，反應過程中持液體積小，換熱效率高，因此具有本質(zhì)安全性。由于其在反應效率、安全性、可擴展性等方面優(yōu)于間歇系統(tǒng)，使得連續(xù)流微反應加氫在工業(yè)生產(chǎn)中具有廣泛的應用前景。工業(yè)自動化、人工智能等技術與連續(xù)流微反應器的結(jié)合，也將進一步促進流動反應的發(fā)展和應用，為制藥和精細化工行業(yè)帶來革命性的變化。
歐世盛公司自主開發(fā)的H-Flow系列產(chǎn)品是基于連續(xù)流動微反應加氫技術的加氫反應儀。設備由加料系統(tǒng)、氣路控制單元、溫度控制單元、反應單元、壓力控制單元、氣液分離單元、樣品采集單元構成，高度集成化，全流程自動控制，操作簡單。
儀器基于微反應加氫技術，將高純氫氣與連續(xù)流動的反應物在裝有催化劑的微填充床內(nèi)混合并發(fā)生反應，結(jié)合全流程自動控制、在線實時檢測、樣品自動采集能功能，讓加氫反應從此變得安全、高效節(jié)能。針對不同反應底物的特性不同，設備有哈氏合金和316L不銹鋼兩種材質(zhì)可供選擇。
本儀器適用于實驗室內(nèi)加氫工藝開發(fā)及催化劑快速篩選，同時，高通量版可實現(xiàn)通風櫥內(nèi)加氫產(chǎn)品公斤級定制生產(chǎn)。
連續(xù)氫化持液體積小，H-Flow-10型號加氫儀持液量低至6 mL，具有本質(zhì)安全性。
高效氣液微混合器，將氣液分散成微米級小氣泡和液滴，并均勻混合形成均一氣液混合物，極大地增加相際接觸面積，使氣液固三相充分接觸，總傳質(zhì)系數(shù)1~5 KLa(S-1)，較傳統(tǒng)固定床提高100倍，有效提升反應效率。
全流程自動控制，加氫一鍵完成。儀器主界面實時顯示和控制工藝參數(shù)，方法中心預設多條不同工藝參數(shù)并按序列自動切換，服務中心設置多條快捷指令，一鍵完成復雜開停機步驟。
儀器搭載全自動氣液分離器，在高壓環(huán)境實現(xiàn)連續(xù)穩(wěn)定的氣液分離，穩(wěn)定排出低壓液體，無需任何手動操作即可直接取樣，進一步提高安全性。
搭配16位自動取樣器，定時自動取樣至液相小瓶，避免氣泡干擾，光學識別精準定量取樣，自動稀釋后即可直接用于檢測。進一步搭配機械臂將樣品轉(zhuǎn)移至色譜，實現(xiàn)實時在線檢測。歐世盛自研軟件可控制色譜啟停并按預設分析方法檢測，讀取檢測數(shù)據(jù)并與工藝條件對應整合，直接輸出實驗報告。
結(jié)語
在化學工業(yè)邁向綠色、高效、安全的未來進程中，連續(xù)流微反應技術無疑扮演著至關重要的角色。它不僅顯著提升了反應效率，降低了生產(chǎn)成本，還極大地增強了生產(chǎn)過程的安全性，為大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)鋪平了道路。然而，技術的落地與應用離不開先進設備的支持。憑借深厚的流動化學技術積累，歐世盛公司自主研發(fā)的H-Flow系列全自動微反應加氫儀，以其優(yōu)良的性能和創(chuàng)新的設計，為科研人員和工業(yè)生產(chǎn)者提供了一個精準、高效、安全、可靠的加氫解決方案。
更重要的是，歐世盛的加氫儀能夠與工業(yè)自動化和人工智能以及在線檢測高效銜接并深度融合，從而構建出自動化智能化生產(chǎn)閉環(huán)體系，為化工行業(yè)轉(zhuǎn)型升級提供了有力的支持。
