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| 深冷机组帮助抗生素原料生产降低成本实例 | |
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中国是全球第二大化学原料药生产国主出口国，化学原料制造业是我国医药行业的一个主要支柱。在20世纪90年代中期，由于抗生素、维生素国市场的滑坡，对我国的相关制造业带来了较大的冲击。但国内企业近年来通过不断地进行技术更新改造、开发市场，在各种产品的系列化纵向研究以改进生产工艺、设备等方面进一步提高产品性能、降低成本，已经平稳地度过难关，同时这两年来随着国际市场的复苏，国内化学原料药的制造又开始了新的辉煌。
我国是一个人口大国和原料生产大国，抗生素原料药所占的比重相当大。青霉素作为老品种，由于主客观的原因，发展已较平稳，不再会有较大的发展；而半合抗产品由于制剂产品附加值较高，产量(特别是头孢类产品)增幅较大．制剂产量的增长拉动了原料药的增长，而头孢原料药的增长又带动了7-ACA的增长。怎样降低生产成本，提高产品的质量以及生产效率，也日益成为产品竞争中的重要砝码。
笔者在生产运行第一线工作多年，对不同设备的使用及管理积累了一定的经验，也认识到通过对生产、辅助设备的技术和工艺改造，在某种程度上可以对降低运行成本，提高效率起到很大的作用。以下用深冷机组在7-ACA生产过程中的应用而降低生产成本来举例说明。
7-ACA产品链存反应罐中反应时会放出大量的热量，因此在生产过程中要创造一个适合的低温环境进行反应，大多数厂家对7-ACA生产过程中的极限低温设定在-45℃～-50℃，传统的工艺方法是采用液氮来保证这个低温环境，而日前国际上较先进的方法是采用深冷机组来保证这个环境，从运行费用(每万千卡冷量所发生的费用)的比较中能很容易地发现两者的不同。
1. 液氮的工作方式及成本
液氨的加注通常有两种方式，一种是直接通入反应罐溶液中降温，这种方式可以较充分地直接利用液氮蒸发和升温过程中产生的潜热与显热，但这种方式非常容易使大量溶媒(如：二氯甲烷)跑入大气中从而导致溶媒单耗的增加；另一种是液氮通过反应罐内盘管降温，这种方式不能充分利用液氮的显热．液氮的消耗相对较大。
(1) 液氮提供每万千卡冷量费用计算：
液氨参考市场价：l.36元／kg(1100元／m3)
Q1(潜热)=47.58×l=47.58kcal/kg
Q2(显热)=0.25×1×[-100-(-195.787)]=23.95kcal／kg
(2) 两种不同方式下液氮提供每万千卡冷量分别产生的费用：
a.液氮直接通入反应罐溶液中
Q=Ql+Q2=47.58+23.95=71.53kcal／kg
费用=1.36/71.53=0.0190元／kcal=190元／万kcal
b.液氮通过反应罐内盘管降温
Q=Q1=47.58kcal/kg
费用=l.36／47.58=0.02858元／kcal=285.8元／万Kcal
液氮的来源主要有两种方式，一种是到液氮生产厂商处直接购买，除上述费用外还需用专门设各运输和存储；还有一种是自建液氮发生站，但工程巨大，费用非常高，一般厂家都不会选择这种方式。由于液氮是消耗品，使用是非可逆的。因此采用液氮的方式供冷所产生的运行费用是很高的。
2. 深冷机组的工作方式及成本
我厂先后购买了北京天利深冷设备股份有限公司的数台套深冷机组系统，为方便比较，以一台6万kcal／h深冷机组为例，深冷机组在运行过程中牵涉到的成本主要是电、冷却水以及设备折旧。
(1) 每万千卡冷量电耗费用：
240kw×l×60％×0.5(电费)÷6=12元／万kcal (240kw为装机功率，实际运行低温工况消耗按60％计算)
(2) 每万千卡冷量循环水耗价格：
60m3/h×0.3元/m3÷6=3元／万kcal
(3) 每万千卡冷量设备折旧费：
（假如一台天利公司6万kcal/h深冷机组价格约300万元，每日运行20小时，每年300天，10年折旧）
3000000÷10÷(6×20×300)=8.33元／万kcal
(4)合计：
12+3+8.33=23.33元／万kcal
从以上比较中可以发现，采用深冷机组与采用液氮比较，运行成本可以降低90％左右，我厂自从引进北京天利深冷设备股份有限公司的深冷机组后，在5年时间内，运行费用同比节省了340万元，同时生产过程更简单方便，易于操作和控制。
以上计算中尚未考虑由于使用深冷机组后溶媒和产品回收率的提高，据估算，采用深冷机组后7-ACA每公斤产品成本降低75元。
由于在生产过程中有一些恒温阶段(即在某温度保温若干时间)，采用深冷机组的控制系统可以很稳定并较准确地控制温度，相当程度地保证了产品质量的稳定性，同时也提高了效率。
随着中国制药业的蓬勃发展，制药工艺的不断提高，药厂中从事设备使用及管理的人员也应积极学习、了解相关装备的发展趋势，将先进设备与优良工艺有机结合起来，既降低了生产的成本，又提高了产品的质量与生产效率，帮助白己的企业在竞争中保持领先．并不断地发展壮大！
11/4/2007 | |
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