柏萌

(天津渤化工程有限公司，天津 300193)

化學(xué)原料藥是我國醫(yī)藥工業(yè)的戰(zhàn)略支柱之一。通過幾十年來的發(fā)展，行業(yè)已經(jīng)形成了比較完備的工業(yè)體系，具有規(guī)模大、成本低、產(chǎn)量高的特點。近年來，隨著國際化學(xué)原料藥產(chǎn)業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移以及國內(nèi)對原料藥的巨大需求，我國已成為世界上最大的原料藥生產(chǎn)國之一。中國國內(nèi)對原料藥的需求預(yù)計到2020 年將達(dá)到1200 億元，醫(yī)藥中間體達(dá)到300 億元。

國際化道路是未來原料藥企業(yè)發(fā)展方向。原料藥的開發(fā)和生產(chǎn)是技術(shù)含量高以及高附加值的研發(fā)制造產(chǎn)業(yè)。隨著“一帶一路”的發(fā)展戰(zhàn)略，開展原料藥產(chǎn)能的國際合作有著廣闊前景。

隨著醫(yī)藥工業(yè)的發(fā)展，原料藥的結(jié)構(gòu)變得越來越復(fù)雜，其產(chǎn)業(yè)化也極具挑戰(zhàn)性。原料藥多功能生產(chǎn)線可以完成多個品種的原料藥中間體的生產(chǎn)，為企業(yè)實現(xiàn)向高科技領(lǐng)域發(fā)展、高精端的原料藥研發(fā)及多品種多功能生產(chǎn)提供保障。

1 TCU-溫度控制單元工作原理

TCU—溫度控制單元采用現(xiàn)有的熱能（如蒸汽、冷卻水等），依托廠區(qū)現(xiàn)有的基礎(chǔ)設(shè)施集成到用來控制工藝設(shè)備溫度的單流體系統(tǒng)或二級回路中。這就完成了只有一種傳熱導(dǎo)流體流入到反應(yīng)容器的夾套中（而不是直接通入蒸汽、冷卻水等）。用戶可以在一個較寬的溫度范圍得到一個密閉的、可重復(fù)的溫度控制，可實現(xiàn)-120～300℃控溫，溫度范圍大，精度更高。

2 原料藥多功能車間生產(chǎn)特點

原料藥多功能車間主要是為實現(xiàn)企業(yè)向高科技領(lǐng)域發(fā)展，及研發(fā)生產(chǎn)高精端的原料藥。生產(chǎn)線要完成8 個品種的原料藥中間體的中試生產(chǎn)，采用的工藝、設(shè)備等設(shè)計思路有以下特點：

1）車間多區(qū)域的劃分，實現(xiàn)多個產(chǎn)品的同時生產(chǎn)，打破常規(guī)原料藥生產(chǎn)一對一的特點，增加車間和設(shè)備的利用率；

2）設(shè)備多功能的設(shè)計，能夠滿足各種工藝需求，比如高危、高壓、深冷、高溫、強(qiáng)腐、熱敏性、分離難度高等工藝；

3）設(shè)備多形式的搭配，單臺設(shè)備功能再強(qiáng)大，也不可能解決所有的工藝需求，應(yīng)考慮多種形式的設(shè)備滿足不同工藝需求；

4）設(shè)備多規(guī)格的布局，能夠兼顧中試產(chǎn)品和商業(yè)化產(chǎn)品的通用性；

5）設(shè)備多專業(yè)的融合，兼顧操作、工藝控制、GMP、EHS、節(jié)能等各個專業(yè)。

傳統(tǒng)的反應(yīng)釜夾套均為多介質(zhì)，已不能適應(yīng)多功能生產(chǎn)對溫度的精度要求。TCU 溫度控制單元即能完成多個釜的統(tǒng)一控制，又能滿足就近布置的要求，儀表信號均在TCU 控制。TCU 設(shè)在設(shè)備附近，便于操作且調(diào)節(jié)精度高。工藝裝置區(qū)的儀表信號均在TCU 控制，TCU 設(shè)在設(shè)備附近。TCU位于車間內(nèi)并能夠需要滿足車間的防爆要求。

3 TCU 溫控單元與傳統(tǒng)反應(yīng)釜溫度控制系統(tǒng)在節(jié)約、節(jié)能方面的對比（見圖1、2）

3.1 公用系統(tǒng)設(shè)計采用高、常、低溫系統(tǒng)三合一設(shè)計，使用同種循環(huán)介質(zhì)，避免常溫循環(huán)水和低溫冷凍水的互串而導(dǎo)致能量的損失，同時避免載熱（冷）劑的反復(fù)添加，節(jié)約運(yùn)行成本。

3.2 TCU 溫控單元對反應(yīng)釜內(nèi)物料反應(yīng)控制精度更高，攪拌均勻的情況下±1℃，這能夠完全滿足多功能原料藥生產(chǎn)中對品種和溫度的特殊要求，能完全避免溫度控制不穩(wěn)定帶來冷熱介質(zhì)的浪費及產(chǎn)品質(zhì)量的不穩(wěn)定。

3.3 TCU 溫控單元能提供一個較寬泛的、密閉的溫度控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)-120～300℃控溫，對多功能、多品種的原料藥生產(chǎn)完全適合。并且每個TCU溫控單元是獨立的個體，一旦發(fā)生故障，只會對相對應(yīng)的反應(yīng)釜產(chǎn)生影響，不會污染其他反應(yīng)釜，可將事故危害及經(jīng)濟(jì)損失降到最低。

3.4 公用系統(tǒng)采用全閉式系統(tǒng)設(shè)計，系統(tǒng)內(nèi)干凈，保證所有換熱設(shè)備的高效運(yùn)行。

3.5 公用系統(tǒng)采用最小加注量設(shè)計，節(jié)約一次性載冷劑加注和運(yùn)行中的最小能量消耗。

3.6 公用系統(tǒng)不再需要不同介質(zhì)切換時所需的吹掃空氣，節(jié)省了壓縮空氣的消耗量。

3.7 車間反應(yīng)釜不單獨使用蒸汽，集中使用的蒸汽冷凝水可以作為涼水塔的補(bǔ)水，降低水量，防止塔內(nèi)結(jié)垢。

圖1 反應(yīng)釜流程簡圖（包含TCU-溫度控制單元）

圖2 反應(yīng)釜流程簡圖（不同循環(huán)介質(zhì)）

4 總結(jié)

原料藥多功能生產(chǎn)線對企業(yè)向高科技領(lǐng)域發(fā)展及高精端的原料藥研發(fā)起到重要作用。TCU 溫度控制單元的應(yīng)用能充分利用廠區(qū)內(nèi)現(xiàn)有的公用工程設(shè)施，為多功能生產(chǎn)線順利實施節(jié)約建設(shè)資金，縮短了建設(shè)周期。項目所有溫度、壓力控制系統(tǒng)均在TCU 控制、顯示，且設(shè)在設(shè)備附近，便于操作且調(diào)節(jié)精度非常高。

隨著原料藥生產(chǎn)所需的專業(yè)人才和規(guī)范的設(shè)施逐漸向中國集中，國際制藥業(yè)向中國的轉(zhuǎn)移以及中國醫(yī)藥市場的高速增長，在不遠(yuǎn)的將來中國將成為全球原料藥的生產(chǎn)基地，未來TCU 溫度控制單元在醫(yī)藥領(lǐng)域的應(yīng)用也將越來越廣泛。