一

我国涉及硝化工艺企业基本情况

二

硝化工艺后处理环节

连续化改造难点

产物多样，分离措施多样化，部分过程无法完全依靠自动化

硝化后处理涉及固液分离、萃取洗涤、蒸馏浓缩、蒸发结晶等多种操作，要实现连续化，需选择合适的连续化设备，如连续式萃取塔、离心萃取机、多级薄膜蒸发器、连续式结晶器等，不同设备对物料的适应性、处理能力、操作条件等要求不同。

根据中国化学品安全协会硝化分会的统计数据，在调研的全国150家企业中，约11.3%的企业在分离工序存在自动化改造问题，部分企业分层无法实现自动化，无法在分离过程依靠设备准确判断液位（物料存在杂质或含有乳化层），部分企业在离心、压滤等方面的设备使用需要人工进行辅助操作。

工艺衔接存在困难

硝化后处理各环节之间需要紧密衔接，如萃取后的物料如何高效进入蒸馏浓缩环节，结晶后的固体如何快速、稳定地进行干燥等。在连续化改造中，要确保各环节之间的物料输送、流量控制、压力平衡等参数匹配，否则会影响整个后处理系统的稳定性和效率。尤其是对涉及固体料的投入和收集转送方面，多数企业无法实现物料的无人化、自动化运输，少数企业因空间布局问题，设备间距较远，物料转移难以实现自动化。在物料干燥的操作过程及干燥后处理部分，需要人工进行辅助操作。

参数控制精度要求高

硝化后处理的连续化过程需要对温度、压力、流量、液位等参数进行精确控制。例如，在萃取过程中，萃取剂的流量和比例直接影响萃取效果；在蒸馏浓缩过程中，温度和压力的控制对溶剂的回收和产品质量至关重要。任何参数的微小偏差，都可能导致产品质量波动或事故的发生。

系统集成与协调存在困难

硝化后处理的连续化系统通常由多个子系统组成，如反应系统、分离系统、干燥系统等。要实现整个系统的自动化控制，需要将各个子系统的控制设备和软件进行集成和协调，确保它们能够按照预定的工艺流程和参数要求协同工作。这需要专业的自动化控制技术和经验，以及对整个工艺流程的深入理解，在实践中存在一定的困难。

储存包装是全流程自动化的难点

液相物料由于具有良好的流动性，可通过管道输送系统直接输送，实现过程的密闭化、自动化操作，但对于固体物料，则需要分批次输送、装袋、转运，在自动化改造方面存在一定的实际困难。要实现固体硝化物料的自动化包装储存，需开发专用的粉体输送系统、智能计量装袋设备和自动化转运装置。这对设备研发和工艺流程改造都提出了较高要求，目前行业内尚缺乏成熟的解决方案。

三

如何实现“反应-后处理”的协同连续化

加快开发新型、高效分离技术。

传统分离技术在处理复杂物料时，常面临效率低、能耗高、分离精度不足等问题，尤其在硝化等工艺的后处理环节，对产物纯度、杂质控制的要求日益严苛，旧技术难以满足连续化、精细化生产需求。加快开发新型分离技术，如：针对含乳化层、高黏度或固体混合体系，研发智能化分层设备、高效离心分离系统；开发小型高效的液液连续分相、洗涤和精馏装置；采用熔融结晶等技术，实现硝化全流程工艺再造。

优化前端硝化反应参数，提高反应选择性，降低后处理难度。

通过精确控制微反应器的温度、优化反应物料配比、确定合适的反应停留时间、优化反应器结构和操作方式、安装在线监测设备等方式，减少反应副产物，提升硝化产物选择性与收率，为后处理环节减轻负担。

通过智能化控制系统实现前端反应与后端处理的实时联动。

如：通过实时采集反应过程中的温度、压力、流量、物料浓度等关键参数数据，结合AI算法构建动态模型，自动调节进料速率、冷却强度等，同时将反应数据同步至后端处理模块，智能匹配分离设备的运行参数，并预判风险，提前调整分离策略。

加强基础理论研究。

硝化反应往往涉及多个反应步骤和中间产物，目前对于硝化反应在微反应体系中的动力学数据仍较为缺乏，而动力学数据是工艺和反应器设计最为重要的基础数据。现阶段对微通道反应器的设计较多依赖于经验和试错，后续研究中，应积极搭建测定硝化动力学的微反应平台，加强基础动力学数据的获取。另外，对于多相传质机理、反应热失控临界模型、反应热失控机理与演化等方面都需要加强基础研究。