1、拜耳技术工程（上海）有限公司（ BTES） Bayer Technology and Engineering (Shanghai) Co. Ltd. 基 于流动化学的连续工艺技术 Continuous Process Technology based on Flow Chemistry 刘全 / 技术产品商务管理部 Quan LIU / Technology Products Business Management Tel: 021-6146 5565 /Mp: 186 1680 3122 /Email: Contents 背 景 ： 欧盟 F3工 厂项目 Background: F3 Fa
2、ctory BTES本地技术 解决方案 和服务 BTES Local technology solution and service 应 用案 例 Case studies Page 2 化学品生产的挑 战 Challenges of chemical productions Page 3 世界级工厂 的 大规模连 续 工艺 Continuous processes of world scale production 中小规模生产的批次工艺 Batch processes of small-mid scale production 高效但不灵活 High efficiency but low
3、flexibility 灵活 但 不高 效 High flexibility but low efficiency 有何方 式能将两种生产方式的优点结合起来？ Is there a way to combine the best of the two conventional production modes? F3工厂 : 模块化 , 灵活的连续化 生 产 F3 Factory: Modular, Flexible continuous production Page 4 在 26个成员组成的联盟中，共同开发新的，连续化、模块化的 工艺 技术 Joint development of new
4、 continuous, modular chemical production concepts in a consortium of 26 partners Q2/2009 Q2/2013 30 Mio., 18 Mio. from EU 提高 生 产灵活性 Increase manufacturing flexibility 缩短产品面市时间 Shorten time-to-markets 降低开发与生产成本 Reduce development 在可持续性与资源储备方面体现出显著的额外收益 Significant additional improvements in sustainab
5、ility and resource conservation 在设计与工程、投资、运营方面各节约 30%以上的成本 Save 30% costs in the areas: development costs, CapEx, OpEx, Working Capital 将开发的风险转移到项目的初始阶段 Shift of development risks to early project phases 强化的工艺路线，新的工艺窗口 Process intensified reaction routes open new chemical windows. Page 7 F3 Factory
6、Benefits F3工厂的优点 Process Intensification Technological benefits技术优点 Advanced chemical synthesis routes先进的化学合成路线 Higher yields更高的收率 New process and product opportunities新工艺和新产品机会 Higher selectivity and product quality更高的选择性和产品质量 Ecologic benefits生态优势 Inherent safety in small plants小车间的固有安全性 Higher re
7、source efficiency高的资源效率 Less consumables and by-products更少的消耗和副产品 Economic benefits经济优势 Design Feed 2: BuOAc/ 表面活性剂 要求快速均匀混和的工艺！ Page 16 拜耳微反应器：传感器和控制器 Bayer MRT modules: Sensors and actuators Page 17 拜耳微反应 器技术特点 ：易拆装，易清 洗 Features of Bayer MRT modules: Ease to Disassemble and Clean 1 mm 50 m 50/50
8、m 25/25 m 85/25 m 50 m 25 m LH2薄层微混合 器 LH2 Slit-plate type mixer Page 18 密封垫 片Sealing plate 夹紧模 块Clamping module 拜耳微反应器技术特点 ： 无管化连接，组装简单灵 活 Features of Bayer MRT modules: Non-tubular connection, highly flexible 侧视 图 side view Page 19 俯视 图 Top view Page 20 拜耳微反应器技术特点 ： 无管化连接，组装简单灵 活 Features of Bayer
9、 MRT modules: Non-tubular connection, highly flexible 高度集成的微反应工 厂 Highly Compact MRT Plant 多步均相反应装 置 Multi-step homogeneous reaction 一步均相反应装 置 One-step homogeneous reaction 高温或低温反应装 置 Extremely high/low Temperature Reaction 一步或多步非均相反应装 置 Heterogeneous reaction Page 21 自动控制系 统 Automation System 硬 件 H
10、ardware 软 件 Software Chart recorder with different scales pressure temperature T2 T4 T3 T5 T6 T1 Page 22 管式连接 -方便与传统工艺设备的混合使 用 Tubular Connection- for hybrid use with conventional equipment Page 23 LH25 mixer混合器 LH1000 mixer混合器 Photo reactor光反应器 Packed bed reactor固定床反应器 Page 24 为工业化生产而设计 Designed fo
11、r industry production 模块化微反应器 模块化微反应器接口模块 生产规模模块 制 药 化 工 Page 25 实验室规模 : No. of channels: 1-8 Channel size: 12 x 1.5 mm Throughput: 3-10 L/h 中试规模 : No. of channels: 3-100 Channel size: 12 x 1.5 mm & 18 x 3 mm Throughput: 10-300 L/h 生产规模 : No. of channels: 10-1000 Channel size: 18 x 3120 x 3 mm Throu
12、ghput: 300-10.000 L/h 用于化学工业的高效中试和生产单元 简单可靠的放大 方便应用于多种用途 容易拆装和维护 金属制造，精确，耐用 Miprowa放大概 念 Concept of Scale-up 如何将从间歇工艺改进为连续工艺 ? How to turn batch to continuous? 通常需要 2周到 6个月的系统性工作（取决于经验和复杂性 ） Systematic workflow takes 2 weeks to 6 months (depending on experience and complexity) Page 26 Page 27 如何将从间歇
13、工艺改进为连续工艺 ? How to turn batch to continuous? 成功的关键因素 Crucial success factors 风险控制在最初阶段 Control risk at early stage 系统性的工 作方法 Systematical works for process development 完整的工艺包服务 Complete process package Time时间 1 % 100 % 技术交流 Tech meeting 信息交流 Info. Exchanging 可行性测 Feasibility Test 评估 可行性测试结果Feasibili
14、ty test results Review 投 资预估 Investment evaluation 可行性测试方案Proposal for Feasibility test 微反应器设计 MRT design 工程设计 Engineering Design 工艺优化 Process Optimization 中试 Pilot Test 投资预算 Investment budget 开车运 行 Commissioning and startup 验收 /培训 /服务Acceptance test /Training/Service Customer involved Only BTES inv
15、olved Efforts付出MRT交货 MRT delivery 研究 Research 开 发 Development 生 产 Production 012345Corrosion-proofBlockagelessProcessimprovement (reaction time,parameterscontrol)ProductqualityimprovementScaling-uppotential byMRTBTES本地技术解决方案和服务 BTES Local technology solution and service Core technology核心技术 Micro-rea
16、ction technology微反应器技术 From lab to pilot scale MRT hardware 从 实验 室到中式 MRT设备 Customizable production scale MRT equipment 可为大生产定制设备 Core competence核心能力 Complete process package完整的工艺包 From process development, optimization, design to basic engineering design 从工艺开发、优化、设计到基础工程设计 Systematical works for pr
17、ocess development采用系统化方法进行工艺开发 Control risk at early stage前期风险控制 Project management with high quality 高质量的项目管理 Page 28 拜耳技术服务 亚 洲 运 营支持与安全 商 务计划与服务 工艺技术 &设备 项 目管理与工程 商 务 部 高级项目经理 采 购 工 艺设计与优化 技 术与创新管 理 反 应技术 财 务控制 项目总监 人 力资源 BTS 印度 专 家 BTS ASIA Management Levels 2 to 4 as of March 1st, 2013 在线分析技术 设
18、计 /应用 在线分析技术 操作 工 艺工厂安全 质量控管 工 程信息技术 制造信息系统 工 程 高级管道专家 动 静设备 工艺与设备 聚碳酸酯 /下游业务 工艺与设备 聚氨酯 /涂料、粘合剂特种化学品 工艺与设备 化学 医 药工艺 详 细设计 总图 BTS 新加坡 会 计 行 政 健康安全环境 事务 单 元操作 项 目控制 施 工管理 健 康安全环境 维 修管理 政 府协调与文控 内 部客户 关 键客户管理 产 品技术销 售 北 京办公室 销 售支持 过 程控制技术部 1 过程控制技术部 2 过 程控制技术 部 3 土木结构与建筑 -结构 土 木结 构与建筑 -土木 土木结构与建筑 -建筑 暖
19、通 /管道 /消防 /生态商务建筑 土建支持 过 程控制技术 部 4 管道 1 管道 2 管道 3 设备生命周期 管理 BTES组织架构图 Organization chart Company Profile 2014 Page 29 应 用案例 Application Example: 医 药中间体的生 产 API Production 目标 Goals 增加收率 Increase yield 减少副产物 Reduce by-products 缩短停留时间 Shorten residence time 简化后处理 Simplify downstream processing 减少 /避免使用
20、溶剂 lower/avoid use of solvent 改进工厂布局和安全 Improve plant layout and safety 减少持液量 reduce holdup 减少返混 (vs. 反应釜 ) reduce backmixing (vs. tank) 要求 Requirement 反应过程中高效快速地移走反应热 Efficient heat removal during reaction 方法 Approach 利用模块化微反应系统 Systematic works based on MRT system 反应 Reaction 反应物 Reactant A 反应物 Reactant B 溶剂 Solvent 蒸馏 Distillation 1 蒸馏 Distillation 2 产物 Product 副产物 By product 溶剂循环 Solvent recycle A B C + D + 溶剂 Solvent C 溶剂 Solvent D Page 30
