微反應器和其代表的連續(xù)化反應技術是化工行業(yè)近十年來的熱點話題。越來越多的科研機構和企業(yè)開始關注微反應器設備，但連續(xù)化生產在制藥行業(yè)仍未得到廣泛應用。“人們普遍不愿采用他們不熟悉的生產技術”，制藥行業(yè)亦如此。不少中國藥企受高昂的生產制造成本所困擾，固守著“批量生產”的舊模式。相比“連續(xù)生產”，“批量生產”在目前仍具有優(yōu)勢，這體現(xiàn)了行業(yè)對盈利的關注超出了對質量的關注。其實，連續(xù)化生產擁有降低能耗、減少廢物、質量穩(wěn)定、自動化程度高等多項優(yōu)勢，既可提高安全性和勞動生產率，也能制造那些無法通過批量生產的化合物。從長遠來看，連續(xù)化生產是化工生產的必經之路。

       工欲善其事必先利其器，在連續(xù)化生產中，由于每一秒都在生產產品，任何時刻質量都不能偏離標準的上下限，這時微反應器的使用能夠助力藥廠事半功倍！連續(xù)流微反應器是目前化工行業(yè)廣為看好的提升本質安全的技術之一，未來微反應器將成為化工行業(yè)工藝選擇的一個重要趨勢。微反應器的小容量能更精確地控制反應參數(shù)，且反饋控制環(huán)路能維持嚴格的質量管理。這能避免批量生產產生的不同批次間的差異以及不同場地間的差異。

       微反應器、微通道技術在國內發(fā)展 30 余年來，小通量的實驗領域已取得卓越數(shù)據(jù)與成效，但小試、中試裝備利用率極低，大流量工業(yè)化運行尚未多見。筆者今天要向大家推薦的一家企業(yè)——中山致安化工科技有限公司，致力于利用自主研發(fā)的微反應器及其配套的相關設備和成套的工業(yè)化技術，來實現(xiàn)萬噸/年大流量的微反應器自動化連續(xù)大生產。

       中山致安化工科技有限公司自主研發(fā) 20 升/分的新型微反應器一次調試成功投入生產啦！該套反應裝置區(qū)別于傳統(tǒng)微通道裝備、管道反應器、反應釜，是一種新型微反應器（流體通道更短、效率更高、通用性更強、針對不同類型反應和通量進行訂做），并可應用于數(shù)十種常規(guī)反應和危險單元。

       微反應器與釜式反應器相比有如下優(yōu)點：

       1、反應溫度區(qū)間更寬、更高，反應速度更快

       相比釜式，微反應器反應對反應溫度的控制區(qū)間更寬、要高。視情況微反應器高于釜式反應溫度 3-30℃，故反應速率大大高于釜式，相對于釜式需十幾小時完成的反應在微反應器內只需幾秒到十幾分鐘就能完成。

       2、傳熱傳質效果好

       微反設備由于流道通徑根據(jù)流量、流體性質確定，并加入根據(jù)流體性質訂制特殊結構，流體流速快，混合效果好，傳熱、傳質遠遠高于釜式反應，一般是釜式的 3-30 倍，因而分子間有效碰撞效果更好， 大大加快了反應速度。

       3、反應選擇性好，收率高

       特別對于副反應多，產品收率低的反應，控制好需要選擇的主反應相對有利條件，抑制副反應，從而大大提高主反應收率，并相應減少相對過量原料的投入量和"三廢"的產生量。

       4、自動程度高，安全性好，收率和質量更平穩(wěn)

       由于微反應器反應在相對密閉、狹小的空間內進行，相對釜式承壓更高(一般可耐 2-20MPa)，加上多點溫度、壓力、安全附件等輔助設施，加上微反應器內存料液是釜式的 0.1-3%(一般只有 10 到幾十升)， 特別對于產物易分解的硝化、重氮化反應、氧化等危險工藝要比釜式 具備絕對的安全優(yōu)勢。特別是連續(xù)微反更有利于 DCS 的自控，反應受人為因素影響小，收率和質量穩(wěn)定，過程安全，將隱患降到最低。

       微反一般在 2-10 米的流道內完成反應，比普通的管道反應器、反應釜更具效率。同時，微反應器可以看作類似平推流，通道每個截面的料液濃度和溫度都均一，隨著流體的推進，反應轉化率逐步提高，到一定轉化率終止反應即可。

       5、更節(jié)約、減廢、更低運行成本

       設備投資少，產量大，占地面積少，危險品占用量少也是其優(yōu)點。由于微反應器反應比釜式反應溫度區(qū)間更大，很多需冷凍低溫下的反應可在較高的溫度下進行。同時冷媒可以冷熱綜合利用，如醇醛縮合、重氮化、易分解反應等在微反應器內反應就不需要冰機制冷低溫下反應，從而大大節(jié)省了動力能耗。同時微反應器的成功實施，能減少專業(yè)化工操作人員的依賴度。

       你還在顧慮這些？中山微反可以提供解決方案

       微反應器雖優(yōu)點眾多，但企業(yè)考慮到對微反應器投資大、產能小和應用受到抑制等因素影響，有些不敢嘗試投入，不認同的因素可能包括：

       ? 成功的微反應器，從中試實驗開始，就同步考慮工業(yè)化放大方案，不能無差異放大的微反成套設備是沒有經濟價值的。

       ? 結構同質化、關注點在小批量實驗上，對含固流體、粉體、懸浮物、鹽、析出物、氣體等物理狀態(tài)差異較大的物料沒有區(qū)別性的設計。由于微反裝備工況參數(shù)過于標準化，無法應對更多類型的化學反應。

       ? 串流、堵塞、反應器溫度變化過大等現(xiàn)象，是大流量工業(yè)化裝備必須考慮的因素。洞察發(fā)現(xiàn)成套微反裝備的專有現(xiàn)象是微反技術的關鍵，包括真實的流量、溫度、壓力、粘度、熱量平衡、壓降等等。

       ? 推廣人員過于商業(yè)化，追求銷售指標和出售裝備，使用單位微反技術資源投入不足。技術支援方沒有提供懂化工機理、懂裝備設計、有微反應器實操經驗、有化工生產經驗的務實人員配合客戶小試、中試、大生產全程支持。配套進料、自控組件等配套不兼容或偏差過大，理論設計和工業(yè)化相差甚遠。過渡依賴外部配套，直接導致裝備成本居高不下。

       ? 微反設備提供方側重出售設備，不側重工業(yè)化指標移交，導致客戶對設備投入信心不足。

       以上這些可能會有的顧慮，中山微反都能提供相應的解決方案。

       中山微反萬噸流量/年一鍵遠程化工典型案例

       下面是一家企業(yè)利用中山致安化工科技有限公司自主研發(fā)的微反應器技術來實現(xiàn)自動化連續(xù)生產醇醛縮合、氧化大通量的工業(yè)化成功案例。

       中山致安化工科技有限公司自主研發(fā) 20 升/分鐘的新型微反應器，是一種新型微反應器，整合浙大中控 DCS 技術，并可應用于數(shù)十種常規(guī)反應和危險單元。

       萬噸工業(yè)微反現(xiàn)場圖片

       該中山微反 MR 裝置特點：

       流量更大，20-40 升/分鐘，材質類同于C276 抗腐，核心微反應器可承壓 20MPa 以上，反應溫度 500℃以下。

       采用浙江中控 DCS 一鍵遠程聯(lián)鎖控制，多泵物料進料比瞬間準確度 99%以上，反應器實現(xiàn)多溫區(qū)梯度控溫。

       主體 3D 打印 MR 反應器，總重量少于 50kg ，單個反應器體積長 30 厘米、寬 20 厘米、高度 5 厘米。并配備 5 組防爆伺服自動調節(jié)流量低脈沖計量泵進料。

       一套微反裝備代替16臺3000升反應釜的生產能力，遠程控制， 消除安全隱患。

       投資成本和傳統(tǒng)裝備相差無幾，成套裝備可以提供 5-8 年有償保養(yǎng)升級。

       裝備具備全新功能，除了不能用于平衡反應外，只要具備穩(wěn)定進料條件，并有 0.3MPa-0.6MPa 的工作壓力，可以適用于快速反應和中速反應，包括硝化、氯化、重氮化、丁基鋰等反應，可應用于醫(yī)藥、農藥、涂料、染料、香料等精細化工生產中，實現(xiàn)萬噸流量的年生產能力。

       微反應主反應器外觀及布置效果：

       中山微反 MR 升級數(shù)據(jù)比較

       中山微反提供的技術服務

       中山致安化工科技有限公司，沉淀積累多年的合成經驗，經過 2 千批次的微反實驗，從無數(shù)的反應過程中發(fā)現(xiàn)困難和曙光，隨著加工技術的進步和創(chuàng)新的設計，微反應器成套技術突破了微通道的唯一性，突破了管道反應器的低效率；突破了小流量；突破了堵塞；突破了高投入；突破了應用范圍少等的界限。他們積累了近 100 個化學合成的微反應實驗經驗，并有數(shù)十個 50-200ml/min 的微反應器小試成功結果的經驗。

       中山微反部分裝備示意圖

       制藥行業(yè)連續(xù)生產的時代已然開啟！在新時代的曙光下，鑒于連續(xù)化生產所能帶來的積極影響，制藥企業(yè)是時候考慮布局連續(xù)化生產了。

       產能的提升離不開裝備升級，中山微反將助力化工企業(yè)，提供微反裝備及全程的技術總包，與藥物合成企業(yè)共同輕松合成、無憂生產、遠離生產風險。想了解中山致安化工科技有限公司的更多產品與服務，請移步他們在CPhI制藥在線網站上的在線商鋪http://ghtou.com/s-zsbestchem/

       第十五屆世界制藥機械、包裝設備與材料中國展（P-MEC China 2020）將于2020年6月22日-24日在上海新國際博覽中心盛大召開，展會現(xiàn)場超過1000家包括制藥設備、醫(yī)藥包裝機械、自動化系統(tǒng)、醫(yī)藥包裝材料、實驗室儀器/設備、潔凈系統(tǒng)、環(huán)保設備以及醫(yī)藥冷鏈、倉儲等在內8大展示主題的高品質生產系統(tǒng)技術和創(chuàng)新生產設備供應商將再次集結。中山致安化工科技有限公司也將作為參展商在展會現(xiàn)場展示新產品新技術，展位號：W5P01，歡迎各位前來現(xiàn)場交流。

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       附錄：

       中山微反在微反 MR 已經驗證的反應類型