Европейская химическая промышленность десятилетиями строилась вокруг больших реакторов периодического действия: загрузили реагенты, провели реакцию, выгрузили продукт, очистили аппарат. Вроцлавская «Химпром-Техно» предлагает для части процессов другой подход — модульные проточные реакторы FlowCore, в которых реагенты подаются непрерывно, а реакция идет в системе узких каналов.
Инженер с двумя языками
Генеральный директор компании Егор Буркин — выпускник Лодзинского технического университета, где он изучал химическую технологию на бакалавриате и в магистратуре. Он родился в Лодзи в конце 1988 года в семье русского инженера-механика и польской учительницы химии. До поступления в Politechnika Łódzka успел год проучиться в британском City College Plymouth.
Интерес к масштабированию процессов, по его словам, появился во время работы в Великобритании. Сначала он стажировался в DavyMarkham в Шеффилде, где изготавливали крупные узлы для промышленности, затем работал в SSI UK в Редкаре. Обе компании позже прекратили существование. «В Шеффилде я понял, сколько металла и времени уходит на один большой аппарат. Тогда и появилась мысль: а нельзя ли часть химии делать в маленьких модулях», — вспоминает Буркин.
В 2016 году он стал соучредителем «Химпром-Техно», а разработка проточных реакторов началась после запуска пилотной площадки.
Почему поток
Главное преимущество непрерывного процесса — управляемость. В узком канале реагенты смешиваются быстрее, а тепло отводится эффективнее, чем в большом объеме. Это особенно важно для реакций с сильным выделением тепла, где в крупном аппарате возможен локальный перегрев.
«В большом реакторе температура — это среднее значение по больнице. Где-то у стенки холоднее, где-то в центре горячее, и продукт получается разным. В канале мы контролируем каждый миллилитр», — объясняет Буркин.
Второе преимущество — масштабирование. Чтобы увеличить производительность, не нужно проектировать аппарат большего объема: достаточно добавить параллельные модули. Это снижает риск ошибки при переходе от лабораторного процесса к промышленному.
Не замена всему
При этом Буркин предостерегает от завышенных ожиданий. По его словам, далеко не каждый процесс подходит для потока. Реакции с образованием твердого осадка способны забить каналы, а очень медленные реакции требуют слишком длинной системы.
«Нас часто спрашивают, можем ли мы заменить все реакторы на заводе. Честный ответ — нет. Мы сначала берем рецептуру в лабораторию и проверяем ее. Примерно треть процессов после испытаний мы клиенту не рекомендуем переводить», — говорит он.
Такой отказ, по мнению Буркина, — часть бизнес-модели. «Если мы продадим установку под неподходящий процесс, клиент разочаруется не только в нас, но и в технологии в целом. Это хуже, чем потерянный контракт».
Сложности внедрения
Одна из главных практических задач — работа с разными рецептурами на одном оборудовании. Производители специальной химии часто выпускают десятки продуктов небольшими партиями. Модули FlowCore проектируются так, чтобы их можно было быстро промыть и перенастроить, однако очистка между продуктами остается узким местом.
Другая задача — персонал. Операторы, привыкшие к периодическим процессам, должны освоить новую логику: в потоке ошибка не накапливается в одной партии, а сразу распространяется по линии.
«Мы учим людей не только нажимать кнопки, но и понимать, почему поток ведет себя иначе. Без этого даже хорошая установка будет простаивать», — отмечает Буркин.
Экономика модуля
Компактность реактора дает и экономический эффект. Модульная установка занимает меньше места, требует меньшего количества реагентов в каждый момент времени и потенциально безопаснее. Для небольших и средних производств это возможность обновить отдельный участок без строительства нового цеха.
Однако Буркин Егор Васильевич призывает считать полную стоимость: «Реактор дешевле большого аппарата, но к нему нужны насосы точной дозировки, датчики, автоматика. Если клиент выпускает продукт раз в год, вложения могут не окупиться. Мы показываем эти расчеты до подписания договора».
По его словам, будущее за гибридными производствами, где проточные модули будут работать рядом с традиционными аппаратами. «Химия не любит революций. Она любит надежность. Наша задача — добавить новому оборудованию надежности, а не громких обещаний».
В ближайшие годы компания планирует расширить линейку FlowCore модулями для реакций с повышенным давлением. «Это следующий логичный шаг. Многие процессы, которые сейчас идут медленно, под давлением ускоряются в разы. Но безопасность здесь важнее скорости, поэтому мы не торопимся», — говорит Буркин.
