华北制药与清华大学联合攻关微反应器技术 抗生素生产,实现全流程重构
建设微反应器生产线,基础是微化工技术。传统化工的釜式工艺如同“大锅焖煮”,一整罐物料集中反应、持液量大、控温难。微化工技术在微米或亚毫米的微通道空间内进行反应和分离,减小装置体积,提高过程安全性和可控性。
微反应器概念于2000年左右出现,成为化学工程领域的前沿和研究方向。在我国,清华大学骆广生、王玉军等带领团队率先开展微化工基础和应用研究。
2019年以来,华北制药与清华大学强强联合,率先探索抗生素合成过程的微型化升级,以抗生素典型产品为切入点,围绕原料药和精细化工制造工艺的高端化、绿色化、智能化转型协同攻关,重构从基础研究到工业放大的全链条创新模式。2020年,适用于青霉素类抗生素合成反应的微反应器生产线在华北制药建成。
秦宏亮解释,原工艺需工人站在反应釜前,一边逐袋投入固体物料,一边通过手动开关阀门控制反应pH值和温度,操作复杂。釜式反应器持液量大,难以在短时间内混合均匀,局部pH值波动大,不易实现工艺参数的精确控制,会影响产品质量。
建成微反应器生产线后,物料密闭输送、反应精准调控、质量在线检测全流程自动化运行,一键启动即可完成整套生产工序,彻底改变了传统粗放式的生产模式。设备实时持液量从3立方米(相当于3000升)降低到3.5升,本质安全水平大幅提升。
目前,华北制药已累计生产高品质青霉素类产品超千吨。
实现“精雕细琢”,解决长期困扰行业发展的痛点
合成抗生素,采用釜式工艺,反应过程存在传质传热效率低问题,会导致副反应增加,杂质管控难度大,是长期困扰行业发展的痛点。
