1）微通道反應(yīng)器連續(xù)化生產(chǎn)，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程自動(dòng)化?？蓪?shí)現(xiàn)對(duì)反應(yīng)過程溫度、壓力、流量、物料配比、報(bào)警、連鎖、緊急切斷以及安全泄放等關(guān)鍵參數(shù)和重要節(jié)點(diǎn)的自動(dòng)化集中控制，有效減少現(xiàn)場作業(yè)人員數(shù)量，從而降低誤操作帶來的安全隱患，避免群死群傷事故的發(fā)生。以某企業(yè)4 000 t/a規(guī)模的硝化反應(yīng)為例，傳統(tǒng)反應(yīng)釜需要40 m2占地面積和12名員工操作，而微通道反應(yīng)器僅占地8m2，需要3名操作員工即可。

2）優(yōu)良的傳熱性能讓反應(yīng)接近等溫條件下進(jìn)行，沒有熱點(diǎn)的聚集，對(duì)于放熱量巨大的快速化學(xué)反應(yīng)，將反應(yīng)產(chǎn)生的熱量迅速移除，控制反應(yīng)溫度不超過設(shè)定值，可以避免局部溫度過熱，防止由于熱量積聚而產(chǎn)生飛溫現(xiàn)象，對(duì)控制過程失控具有重大意義。利用強(qiáng)化傳熱開發(fā)的微通道反應(yīng)器目前已經(jīng)應(yīng)用于芳香族化合物的硝化反應(yīng)、異丁烯加氫反應(yīng)、二甲醚部分氧化、合成氣制備等。

3）優(yōu)良的傳質(zhì)性能使反應(yīng)物擴(kuò)散距離縮短，減小了擴(kuò)散時(shí)間，從而降低了反應(yīng)停留時(shí)間，反應(yīng)時(shí)間的縮短和裝置自動(dòng)化程度的提高降低了反應(yīng)的危險(xiǎn)性。

4）通過控制通道尺寸小于易燃易爆物質(zhì)的臨界直徑，能有效地阻斷自由基的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)，從而使爆炸無從發(fā)生。

5）低持液量降低安全風(fēng)險(xiǎn)。微反應(yīng)器采用連續(xù)流動(dòng)反應(yīng)，在反應(yīng)器中停留的物料很少，即使萬一反應(yīng)失控，危害程度也非常有限，相比較傳統(tǒng)反應(yīng)釜，大幅提高了設(shè)施的安全性。 

6）源頭上消除跑冒滴漏。微通道反應(yīng)器連續(xù)化生產(chǎn)，保證了系統(tǒng)處于一個(gè)封閉密封的容器和管路之中，沒有了釜式批量生產(chǎn)的間歇倒料操作，從本質(zhì)上消除了氣體、液體的跑冒滴漏源頭，有效降低了有毒、易燃物料泄漏造成的中毒、火災(zāi)爆炸事故的風(fēng)險(xiǎn)。

7）在常規(guī)工業(yè)應(yīng)用中，由于反應(yīng)器體積大，設(shè)備材質(zhì)和自動(dòng)化水平的限制，導(dǎo)致高溫高壓操作條件不易實(shí)現(xiàn)。微反應(yīng)器溫壓耐受性高，是一條實(shí)現(xiàn)苛刻操作條件的捷徑。以鄰苯二胺與乙酸的縮合反應(yīng)為例，室溫下反應(yīng)完全需要9周，但如將反應(yīng)溫度提升至100℃則只需要5 h，若將溫度進(jìn)一步提升至200℃只需要3 min。將此反應(yīng)在一個(gè)SiC 微反應(yīng)器中以313℃、5 MPa的條件實(shí)現(xiàn)，則停留時(shí)間只需要6 s。微反應(yīng)器的采用，極大縮短了反應(yīng)時(shí)間，提高了反應(yīng)效率，也降低了長時(shí)間操作可能引起安全事故的可能性。

8）微反應(yīng)單元是相對(duì)密閉的操作系統(tǒng)，且自動(dòng)化程度較高，這就約束了危險(xiǎn)物質(zhì)的時(shí)空分布，可以為含有不穩(wěn)定物質(zhì)的化工過程提供一條本質(zhì)安全化的流程再造方法，使一些傳統(tǒng)工業(yè)難以實(shí)現(xiàn)的生產(chǎn)過程成為可能。如由于氧化還原劑水合肼不穩(wěn)定，在釜式反應(yīng)中存在爆炸的巨大風(fēng)險(xiǎn)，由水合胼和氧氣合成醫(yī)藥中間體二氫蒂巴因的傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)路線在工業(yè)規(guī)模上"被禁止"。目前，可強(qiáng)化反應(yīng)條件的連續(xù)流方法讓這個(gè)應(yīng)用成為現(xiàn)實(shí)，已成功開發(fā)的微通道反應(yīng)器過程高效、安全、可放大。

文章引用自《微通道反應(yīng)器在精細(xì)化工行業(yè)的安全應(yīng)用》郭紅衛(wèi)河南安科院安全科技服務(wù)有限公司