低碳超纯分离技术——熔融结晶

一、技术名称

熔融结晶技术

在化工行业快速的发展过程中，二氧化碳排放也极速攀升。中国化工行业的零碳转型对全国实现碳中和目标至关重要，也对全球化工价值链低碳转型意义重大。

在化工过程能源消耗结构中，分离占据80%，尤其是在电子化学品及新材料领域的高纯化学品的分离面临着能耗高、技术难度大的瓶颈。针对当下普遍存在的问题，有没有可以广泛应用和推广的解决方案呢？在化工行业碳中和时代背景下，绿色低碳分离技术——熔融结晶，就是一个很好的技术选择。熔融结晶或熔融结晶耦合技术解决方案可以实现高纯物质的分离、节能减排、提高产品收益、产品等级灵活调整等价值，今后会受到更广泛的关注。

二、先进性阐述

1．技术简介

熔融结晶是一种节能低碳和环境友好的分离提纯技术，它是根据熔融液中主要组分熔点差异而进行分离，操作温度低，伴随副反应少，使得纯度与能耗较传统方式更优。东庚完全自主设计研发出双降膜结晶器，并配套设计了控制软件系统，形成具有自主知识产权的熔融结晶技术，现已拥有数十套工业化业绩，给客户带来了显著成效。

在熔融结晶过程中，降膜结晶器和静态结晶器是至关重要的设备。下图左边是由东庚提供的双降膜结晶器，右边是静态结晶器。

2．技术原理

熔融结晶过程的推动力是熔融液中某组分的过饱和度或者过冷度，结晶过程是熔融液的温度在逐渐下降的过程中，某组分在熔融液中处于过饱和状态，开始成核，并逐渐增长为晶体;晶体在增长过程中，不可避免的会将母液的杂质包藏到粗晶体中，所以粗晶体要经过发汗过程来提纯。熔融结晶过程可分为结晶、发汗、熔融三个过程。

3．技术特色

降膜结晶器采用并行放大的热媒和物料双系统设计，实现传质和传热的高效性和稳态控制，达到低碳运行的目标。降膜结晶器的优势是：

处理能力大，产能可达十万吨/年

生产效率高，通常结晶一次只需要几十分钟。一个完整的结晶过程只需要在两个小时内完成

操作弹性宽，相比精馏，操作弹性可达20%~110%

适用于高纯度、超高纯度的产品

对杂质去除度高，耦合吸附技术小于1ppb

无运动件，维护成本低

基于中试实验装置，工业化装置易于放大

全自动化控制

功能多样化、惰性气体保护、无溶剂

作为降膜结晶器的补充，虽然静态结晶器的生产效率比较低，但在复杂物料体系的情况下，以及母液产品回收、处理能力较小的装置中，静态结晶器和降膜结晶器可以进行优势互补。

三、石化行业应用案例

案例：电子化学品——碳酸亚乙烯酯（1万吨）

这是一个典型高沸热敏的案例，通过三到四级结晶耦合一个静态结晶器，结晶收率大于95%，对比直接用精馏，因为vc高度热敏，收率只有40%左右，在三到四级结晶的情况下，能耗比精馏节约60%左右。

东庚的熔融结晶技术除了可应用于上述碳酸亚乙烯酯产品中，还可应用于碳酸乙烯酯、碳酸二甲酯、对二甲苯、对苯二甲酸二甲酯、均四甲苯、丙烯酸、双酚A等石化产品中。

四、关于上海东庚化工技术有限公司

东庚是一家绿色科技企 业，长期致力于新材料和新能源等清洁低碳领域， 通过全产业链新技术、新工艺和新设备的融合，以前所未有的速度完成科技成果转化。

我们主要为企业、高校、科研院所等提供技术解决方案、单元技术工艺包、装置整体工艺包、关键设备供货及技术服务。公司拥有多项专利技术及专利设备，是集工艺技术包开发、关键设备开发、专用化学品开发三维一体化的技术型公司。

东庚化工主要业务部门分为研发中心、工艺系统中心、装备中心、专用化学品装置事业部。

研发中心立足现有高附加价值产品优化发展，不断研发生产社会发展所需绿色化学品为主线，依次推进氢氰酸衍生物、可降解新材料、锂电池化学品产业发展。工艺系统中心助力转化研发成果，编制工艺技术包、新工艺开发、新型设备开发。装备中心立足于快中速反应器、混合器（混合反应器、管式反应器、降膜吸收反应器），填料和塔内件、分离器等分离产品，高效热交换器、熔融结晶器、微反应器等装备制造业务。化学品装置事业部立足于氢氰酸衍生物及聚乳酸、聚乙醇酸、PBS等可降解材料领域，建立氢氰酸衍生物和可降解材料的有机结合产业链，提供催化剂、助剂等特种化学品为我们的客户服务。

您可以通过关注我们的公 众号“东庚新材料”，了解更多行业咨询。

五、技术咨询热线

联系人：李芳

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