近期看到一篇關(guān)于藥品領(lǐng)域中試放大的文章,雖然不是食品的,但我們可以通過借鑒藥品生產(chǎn)中的這些經(jīng)驗和做法,提高自己產(chǎn)品的質(zhì)量、安全性和可靠性,同時也能更好地適應(yīng)市場和法規(guī)的要求。
中間實驗階段是進(jìn)一步研究在一定規(guī)模的裝置中各步化學(xué)反應(yīng)條件的變化規(guī)律,并解決實驗室中所不能解決或發(fā)現(xiàn)的問題。雖然化學(xué)反應(yīng)的本質(zhì)不會因?qū)嶒炆a(chǎn)的不同而改變,但各步化學(xué)反應(yīng)的最佳反應(yīng)工藝條件,則可能隨實驗規(guī)模和設(shè)備等外部條件的不同而改變。因此,中試放大很重要。
一、實驗室進(jìn)行中試應(yīng)具備的條件
1、小試收率穩(wěn)定,產(chǎn)品質(zhì)量可靠。
2、造作條件已經(jīng)確定,產(chǎn)品,中間體和原理的分析檢驗方法已確定。
3、某些設(shè)備,管道材質(zhì)的耐腐蝕實驗已經(jīng)進(jìn)行,并有所需的一般設(shè)備。
4、進(jìn)行了物料衡算。三廢問題已有初步的處理方法。
5、已提出原材料的規(guī)格和單耗數(shù)量。
6、已提出安全生產(chǎn)的要求。
二、中試放大的方法
1、經(jīng)驗放大:主要是憑借經(jīng)驗通過逐級放大(小試裝置-中間裝置-中型裝置-大型裝置)來摸索反應(yīng)器的特征。它也是目前藥物合成中采用的主要方法。
2、相似放大:主要是應(yīng)用相似原理進(jìn)行放大。此法有一定局限性,只適用于物理過程放大。而不適用于化學(xué)過程的放大。
3、數(shù)學(xué)模擬放大:是應(yīng)用計算機技術(shù)的放大,它是今后發(fā)展的方向。
此外,微型中間裝置的發(fā)展也很迅速,即采用微型中間裝置替代大型中間裝置,為工業(yè)化裝置提供精確的設(shè)計數(shù)據(jù)。其優(yōu)點是費用低廉,建設(shè)快。
三、中試放大的任務(wù)
主要有以下十點,實踐中可以根據(jù)不同情況,分清主次,有計劃有組織地進(jìn)行。
1、工藝路線和單元反應(yīng)操作方法的最終確定。
特別當(dāng)原來選定的路線和單元反應(yīng)方法在中試放大階段暴露出難以解決的重大問題時,應(yīng)重新選擇其他路線,再按新路線進(jìn)行中試放大。
2、設(shè)備材質(zhì)和型號的選擇。
對于接觸腐蝕性物料的設(shè)備材質(zhì)的選擇問題尤應(yīng)注意。
3、攪拌器型式和攪拌速度的考察。
反應(yīng)很多是非均相的,且反應(yīng)熱效應(yīng)較大。在小試時由于物料體積小,攪拌效果好,傳熱傳質(zhì)問題不明顯,但在中試放大時必須根據(jù)物料性質(zhì)和反應(yīng)特點,注意攪拌型式和攪拌速度對反應(yīng)的影響規(guī)律,以便選擇合乎要求的攪拌器和確定適用的攪拌速度。
4、反應(yīng)條件的進(jìn)一步研究。
試驗室階段獲得的最佳反應(yīng)條件不一定完全符合中試放大的要求,為此,應(yīng)就其中主要的影響因素,如加料速度,攪拌效果,反應(yīng)器的傳熱面積與傳熱系數(shù)以及制冷劑等因素,進(jìn)行深入研究,以便掌握其在中間裝置中的變化規(guī)律。得到更適用的反應(yīng)條件。
5、工藝流程和操作方法的確定。
要考慮使反應(yīng)和后處理操作方法適用工業(yè)生產(chǎn)的要求。特別注意縮短工序,簡化操作,提高勞動生產(chǎn)率。從而最終確定生產(chǎn)工藝流程和操作方法。
6、進(jìn)行物料衡算。
當(dāng)各步反應(yīng)條件和操作方法確定后,就應(yīng)該就一些收率低,副產(chǎn)物多和三廢較多的反應(yīng)進(jìn)行物料衡算。反應(yīng)產(chǎn)品和其他產(chǎn)物的重量總和等于反應(yīng)前各個物料投量量的總和是物料衡算必須達(dá)到的精確程度。以便為解決薄弱環(huán)節(jié)。挖潛節(jié)能,提高效率,回收副產(chǎn)物并綜合利用以及防治三廢提供數(shù)據(jù)。對無分析方法的化學(xué)成分要進(jìn)行分析方法的研究。
7、原材料,中間體的物理性質(zhì)和化工常數(shù)的測定。
為了解決生產(chǎn)工藝和安全措施中的問題,必須測定某些物料的性質(zhì)和化工常數(shù),如比熱,黏度,爆炸極限等。
8、原材料中間體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制訂。
小試中質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)有欠完善的要根據(jù)中試實驗進(jìn)行修訂和完善。
9、消耗定額,原材料成本,操作工時與生產(chǎn)周期等的確定。
在中試研究總結(jié)報告的基礎(chǔ)上,可以進(jìn)行基建設(shè)計,制訂型號設(shè)備的選購計劃。進(jìn)行非定型設(shè)備的設(shè)計制造,按照施工圖進(jìn)行生產(chǎn)車間的廠房建筑和設(shè)備安裝。
在全部生產(chǎn)設(shè)備和輔助設(shè)備安裝完畢。如試產(chǎn)合格和短期試產(chǎn)穩(wěn)定即可制訂工藝規(guī)程,交付生產(chǎn)。
10、從實驗室研究至中試生產(chǎn)。
四、研究的最終目的
最終目的是生產(chǎn)出質(zhì)量合格的藥品,供醫(yī)療應(yīng)用。研究成果投入大量生產(chǎn)以前,必須研制出一條成熟、穩(wěn)定、適合于工業(yè)生產(chǎn)的技術(shù)工藝路線。研制過程分階段進(jìn)行,包括:實驗研究階段,小量試制劑段,中試生產(chǎn)階段,最后才能過渡到工業(yè)生產(chǎn)。
各個階段前后銜接,相互促進(jìn),任務(wù)各不相同,研究的重點也有差異,制備的規(guī)模逐漸由小變大。新藥申請注冊前應(yīng)完成中試生產(chǎn)。下面以合成藥物為例,說明各個階段的主要任務(wù)。
1、實驗室研究階段:
這是新藥研究的探索階段,目的是發(fā)現(xiàn)先導(dǎo)化合物和對先導(dǎo)化合物的結(jié)構(gòu)修飾,找出新藥苗頭。
其主要任務(wù)是:合理設(shè)計化合物盡快完成這些化合物的合成;利用各種手段,確證化合物的化學(xué)結(jié)構(gòu);測定化合物的主要物理參數(shù);了解化合物的一般性質(zhì),而對化合物的合成方法不作過多的研究。
為了制備少量的樣品供藥理篩選,不惜采用一切分離純化手段,如反復(fù)分餾,多次重結(jié)晶,各種層析技術(shù)等。顯然,這樣的合成方法與工業(yè)生產(chǎn)的距離很大。
2、小量試制階段:
新藥苗頭確定后,應(yīng)立即進(jìn)行小量試制(簡稱小試)研究,提供足夠數(shù)量的藥物供臨床前評價。其主要任務(wù)是:對實驗室原有的合成路線和方法進(jìn)行全面的、系統(tǒng)的改革。在改革的基礎(chǔ)上通過實驗室批量合成,積累數(shù)據(jù),提出一條基本適合于中試生產(chǎn)的合成工藝路線。
小試階段的研究重點應(yīng)緊緊繞影響工業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵性問題。如縮短合成路線,提高產(chǎn)率,簡化操作,降低成本和安全生產(chǎn)等。
研究確定一條最佳的合成工藝路線:
1)一個化合物往往可以用不同的路線和方法合成,實驗室最初采用的路線和方法不一定是最佳者,當(dāng)時對反應(yīng)條件,儀器設(shè)備,原材料來源等考察不多,對產(chǎn)率也不作過高要求,但這些對工業(yè)生產(chǎn)卻十分重要,應(yīng)通過小試研究改掉那些不符合工業(yè)生產(chǎn)的合成步驟和方法。
一條比較成熟的合成工藝路線應(yīng)該是:合成步驟短,總產(chǎn)率高,設(shè)備技術(shù)條件和工藝流程簡單,原材料來源充裕而且便宜。
2)用工業(yè)級原料代替化學(xué)試劑
實驗室小量合成時,常用試劑規(guī)格的原料和溶劑,不僅價格昂貴,也不可能有大量供應(yīng)。大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)盡量采用化工原料和工業(yè)級溶劑。小試階段應(yīng)探明,用工業(yè)級原料和溶劑對反應(yīng)有無干擾,對產(chǎn)品的產(chǎn)率和質(zhì)量有無影響。通過小試研究找出適合于用工業(yè)級原料生產(chǎn)的最佳反應(yīng)條件和處理方法,達(dá)到價廉、優(yōu)質(zhì)和高產(chǎn)。
3)原料和溶劑的回收套用
合成反應(yīng)一般要用大量溶劑,多數(shù)情況下反應(yīng)前后溶劑沒有明顯變化,可直接回收套用。有時溶劑中可能含有反應(yīng)副產(chǎn)物,反應(yīng)不完全的剩余原料,揮發(fā)性雜質(zhì),或溶劑的濃度改變,應(yīng)通過小試研究找出回收處理的辦法,并以數(shù)據(jù)說明,用回收的原料和溶劑不影響產(chǎn)品的質(zhì)量。原料和溶劑的回收套用,不僅能降低成本,而且有利于三廢處理和環(huán)境衛(wèi)生。
4)安全生產(chǎn)和環(huán)境衛(wèi)生
安全對工業(yè)生產(chǎn)至關(guān)重要,應(yīng)通過小試研究盡量去掉有毒物質(zhì)和有害氣體參加的合成反應(yīng);避免采用易燃、易爆的危險操作,實屬必要,一時又不能解決,應(yīng)找出相應(yīng)的防護(hù)措施。盡量不用毒性大的有機溶劑,尋找性質(zhì)相似而毒性小的溶劑代替。
藥物生產(chǎn)的特點之一是原材料品種多,用量大,化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜,常產(chǎn)生大量的廢氣、廢渣和廢物,處理不好,將嚴(yán)重影響環(huán)境保護(hù),造成公害。三廢問題在選擇工藝路線時就要考慮,并提出處理的建議。
3、中試生產(chǎn)階段:
中試生產(chǎn)是從實驗室過渡到工業(yè)生產(chǎn)必有可少的重要環(huán)節(jié),是二者之間的橋粱。中試生產(chǎn)是小試的擴大,是工業(yè)生產(chǎn)的縮影,應(yīng)在工廠或?qū)iT的中試車間進(jìn)行。中試生產(chǎn)的主要任務(wù)是:
1)考核小試提供的合成工藝路線,在工藝條件、設(shè)備、原材料等方面是否有特殊要求,是否適合于工業(yè)生產(chǎn)。
2)驗證小試提供的合成工藝路線,是否成熟、合理,主要經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)是否接近生產(chǎn)要求。
3)在放大中試研究過程中,進(jìn)一步考核和完善工藝路線,對每一反應(yīng)步驟和單元操作,均應(yīng)取得基本穩(wěn)定的數(shù)據(jù)。
4)根據(jù)中試研究的結(jié)果制訂或修訂中間體和成品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn),以及分析鑒定方法。
5)制備中間體及成品的批次一般不少于3~5批,以便積累數(shù)據(jù),完善中試生產(chǎn)資料。
6)根據(jù)原材料、動力消耗和工時等,初步進(jìn)行經(jīng)濟技術(shù)指標(biāo)的核算,提出生產(chǎn)成本。
7)對各步物料進(jìn)行步規(guī)劃,提出回收套用和三廢處理的措施。
8)提出整個合成路線的工藝流程,各個單元操作的工藝規(guī)程,安全操作要求及制度。
4、天然藥物有效單體的實驗研究,小試研究和中試生產(chǎn)基本與合成藥物相似,只是用提取、分離、純化等工序代替各步化學(xué)合成反應(yīng)。
中試生產(chǎn)的原料藥供臨床試驗,屬于人用藥物。中試生產(chǎn)的一切活動要符合《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》(GMP),產(chǎn)品的質(zhì)量和純度要達(dá)到藥用標(biāo)準(zhǔn)。美國FDA規(guī)定,在新藥申請(NDA)時要提供原料藥中試生產(chǎn)(或今后大規(guī)模生產(chǎn))的資料。
五、設(shè)備的選擇工工藝管理的設(shè)計
1、根據(jù)小試的結(jié)果,在多功能、中試車間,對設(shè)備進(jìn)行選擇,首先應(yīng)考慮設(shè)備容量是否適宜,設(shè)備材質(zhì)、管路材質(zhì)與工藝介質(zhì)的適應(yīng)性,是否耐腐蝕,加熱、冷卻和攪拌速度是否符合要求。
2、物料輸送的方法(投料、出料、各步之間的流轉(zhuǎn)),如何防止跑料、凝固和堵塞等。
3、物料的計量和加料的方法,如滴加如何有效控制?
4、反應(yīng)有無氣體生成?會否沖料?如有必要,應(yīng)加氣液分離器,安裝回流管。
5、離心,壓濾等分離條件是否滿足?
根據(jù)以上情況和其他工藝要求,對設(shè)備,管路進(jìn)行適應(yīng)性改造。
六、投料前準(zhǔn)備
1、對設(shè)備,尤其是新安裝和技改過的設(shè)備或久置不用的設(shè)備要進(jìn)行試壓、試漏工作,要結(jié)合清洗工作進(jìn)行聯(lián)動試車,以確保投料后不用再動火,在無泄漏的前況下,進(jìn)行設(shè)備管道保溫。
2、做好設(shè)備的清洗和清場工作,確保不讓雜物帶入反應(yīng)體系,防止產(chǎn)生交叉污染和確保有序的工作。
3、根據(jù)工藝要求和試驗的需要核定投料系數(shù),計算投料量做到原材料配套領(lǐng)用,質(zhì)量合格,標(biāo)志清楚,分類定置安放。
4、計劃和準(zhǔn)備好中間體的盛放器具和堆放場所。
5、生產(chǎn)條件的檢查:蒸汽、油浴、冷卻水和鹽水是否通暢(可用手試一下閥門開啟后的前后溫差),閥門開關(guān)是否符合要求。
6、物料是否均相,攪拌是否足以使他們混合均勻,固體是否沉積在底閥凹處,尤其固體催化劑或難溶原料的沉積,如何采取避免沉積的措施。
7、各種儀表是否正常?估計整個過程(物料淺滿發(fā)生變化和投料偏少時)溫度計是否能插到物料里。
8、寫好操作規(guī)程和安全規(guī)程。
9、對職工進(jìn)行培訓(xùn),工藝培訓(xùn)(尤其要講清楚控制指標(biāo)和要點,違犯操作規(guī)程的危害和管道走向,閥門的進(jìn)出控制,落實超出控制指標(biāo)和突發(fā)事件的應(yīng)急措施)。進(jìn)行安全培訓(xùn)和勞動保護(hù)培訓(xùn)。
10、明確項目的責(zé)任人,組織好班次,骨干力量安排好跟班,明確職工與骨干與上級領(lǐng)導(dǎo)之間夜間溝通聯(lián)絡(luò)方法。
11、做好應(yīng)急措施預(yù)案和必要的準(zhǔn)備工作。
七、中試放大與生產(chǎn)工藝規(guī)程
中試放大的目的是驗證、復(fù)審和完善實驗室工藝所研究確定的反應(yīng)條件,及研究選定的工業(yè)化生產(chǎn)設(shè)備結(jié)構(gòu)、材質(zhì)、安裝和車間布置等,為正式生產(chǎn)提供數(shù)據(jù),以及物質(zhì)量和消耗等。
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1、概述
工藝過程—在生產(chǎn)過程中凡直接關(guān)系到化學(xué)合成反應(yīng)或生物合成途徑的次序、條件(配料比、溫度、反應(yīng)時間、攪拌方式、后處理方法和精制條件等)統(tǒng)稱為工藝條件。其它過程則成為輔助過程。
2、中試放大的重要性和形狀
當(dāng)化學(xué)制藥工藝研究的實驗室工藝完成后,即藥品工藝路線經(jīng)論證確定后,一般都需要經(jīng)過一個比小型試驗規(guī)模放大50~100倍的中試放大,以便進(jìn)一步研究在一定規(guī)模裝置中各部反應(yīng)條件變化規(guī)律,并解決實驗室階段未能解決或尚未發(fā)現(xiàn)的問題。
新藥開發(fā)中也需要一定數(shù)量的樣品,以供應(yīng)臨床試驗和作為藥品檢驗及留樣觀察之用。根據(jù)該藥品劑量大小,療程長短,通常需要2~10kg數(shù)量,這是一般實驗室條件所難以完成的。
確定工藝路線后,每步化學(xué)合成反應(yīng)或生物合成反應(yīng)不會因小試、中試放大和大型生產(chǎn)條件不同而有明顯變化,但各步最佳工藝條件,則隨試驗規(guī)模和設(shè)備等外部條件的不同而有可能需要調(diào)整。
中試放大的方法有經(jīng)驗放大法、相似放大法和數(shù)學(xué)模擬放大法。
1)經(jīng)驗放大法—主要憑借經(jīng)驗通過逐級放大(試驗裝置、中間裝置、中型裝置、大型裝置)來摸索反應(yīng)器的特征。在合成藥物的工藝研究中,中試放大主要采用經(jīng)驗放大法,也是化工研究中的主要方法。
2)相似放大法—主要應(yīng)用相似理論進(jìn)行放大。使用于物理過程,有一定局限性。
3)(非線性)數(shù)學(xué)模擬放大法—應(yīng)用計算機技術(shù)的放大法,它是今后發(fā)展的主要方向。(數(shù)字工廠)
3、中試放大的研究
1)生產(chǎn)工藝路線的復(fù)審
一般情況下,單元反應(yīng)的方法和生產(chǎn)工藝路線應(yīng)在實驗室階段就基本選定。在中試放大階段,只是確定具體工藝操作和條件以適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)。但是當(dāng)選定的工藝路線和工藝過程,在中試放大時暴露出難以克服的重大問題時,就需要復(fù)審實驗室工藝路線,修正其工藝過程。
2)設(shè)備材質(zhì)與型式的選擇
開始中試放大時應(yīng)考慮所需各種設(shè)備的材質(zhì)和型式,并考查是否合適,尤其應(yīng)注意接觸腐蝕性物料的設(shè)備材質(zhì)的選擇。
3)攪拌器型式與攪拌速度的考查
藥物合成反應(yīng)中的反應(yīng)大多是非均相反應(yīng),其反應(yīng)熱效應(yīng)較大。
在實驗室中由于物料體積較小,攪拌效率好,傳熱、傳質(zhì)的問題表現(xiàn)不明顯,但是在中試放大時,由于攪拌效率的影響,傳熱,傳質(zhì)的問題就突出地暴露出來。因此,中試放大時必須根據(jù)物料性質(zhì)和反應(yīng)特點注意研究攪拌器的型式,考察攪拌速度對反應(yīng)規(guī)律的影響,特別是在固-液非均相反應(yīng)時,要選擇合乎反應(yīng)要求的攪拌器型式和適宜的攪拌速度。
4)反應(yīng)條件的進(jìn)一步研究
實驗室階段獲得的最佳反應(yīng)條件不一定能符合中試放大要求。應(yīng)該就其中的主要的影響因素,如放熱反應(yīng)中的加料速度,反應(yīng)罐的傳熱面積與傳熱系數(shù),以及制冷劑等因素進(jìn)行深入的試驗研究,掌握它們在中試裝置中的變化規(guī)律,以得到更合適的反應(yīng)條件。
5)工藝流程與操作方法的確定
在中試放大階段由于處理物料增加,因而又必要考慮使反應(yīng)與后處理的操作方法如何適應(yīng)工業(yè)生產(chǎn)的要求,特別要注意縮短工序、簡化操作。
6)原輔材料和中間體的質(zhì)量控制
、僭o材料、中間體的物理性質(zhì)和化工參數(shù)的測定。
②原輔材料、中間體質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)的制定。
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物料衡算是化工計算中最基本,也是最重要的內(nèi)容之一。它也是能量衡算的基礎(chǔ)。通過物料衡算,可深入分析生產(chǎn)過程,對生產(chǎn)全過程有定量了解,就可以知道原料消耗定額,揭示物料利用情況;了解產(chǎn)品收率是否達(dá)到最佳數(shù)值,設(shè)備生產(chǎn)能力還有多大潛力;各設(shè)備生產(chǎn)能力是否匹配等。
(1)物料衡算的理論基礎(chǔ)
物料衡算—是研究某一個體系內(nèi)進(jìn)、出物料及組成的變化,即物料平衡。所謂體系就是物料衡算的范圍,可以是一個設(shè)備或多個設(shè)備,可以是一個單元操作或整個化工過程。
物料衡算的理論基礎(chǔ)為質(zhì)量守恒定律:
進(jìn)入反應(yīng)器的物料量-流出反應(yīng)器的物料量-反應(yīng)器中的轉(zhuǎn)化量=反應(yīng)器中的積累量
在化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化服從化學(xué)反應(yīng)規(guī)律,可以根據(jù)化學(xué)反應(yīng)方程式求出物質(zhì)轉(zhuǎn)化的定量關(guān)系。
(2)確定物料衡算的計算基準(zhǔn)及每年設(shè)備操作時間
1)物料衡算的基準(zhǔn)
通常采用的基準(zhǔn)有:①以每批操作為基準(zhǔn),適用于間歇操作設(shè)備、標(biāo)準(zhǔn)或定型設(shè)備的物料衡算,化學(xué)制藥產(chǎn)品的生產(chǎn)間歇操作居多。②以單位時間為基準(zhǔn),適用于連續(xù)操作設(shè)備的物料衡算。
2)以每公斤產(chǎn)品為基準(zhǔn),以確定原輔材料的消耗定額。
3)每年設(shè)備操作時間:車間每年設(shè)備正常開工生產(chǎn)的天數(shù)一般以330天計算,其中余下的36天作為車間檢修時間。
。3)收集有關(guān)計算數(shù)據(jù)和物料衡算步驟
1)收集有關(guān)計算數(shù)據(jù):反應(yīng)物的配料比,原輔材料、半成品、成品及副產(chǎn)品等的濃度、純度或組成,車間總產(chǎn)率,階段產(chǎn)率,轉(zhuǎn)化率。
2)轉(zhuǎn)化率:對某一組分來說,反應(yīng)物所消耗的物料量與投入反應(yīng)物料量之比簡稱該組分的轉(zhuǎn)化率。一般以百分率表示。
3)選擇性:各種主、副產(chǎn)物中,主產(chǎn)物所占分率。
例:甲氧芐氨嘧啶生產(chǎn)中由沒食子酸經(jīng)甲基化反應(yīng)制備三甲氧苯甲酸工序,測得投料沒食子酸 ① 25.0kg,未反應(yīng)的沒食子酸2.0kg,生成三甲氧苯甲酸 ② 24.0kg,求選擇性和收率。
。4)車間總收率:
車間總收率為各個工序收率的乘積。
(5)物料計算的步驟
1)收集合計算所必需的基本數(shù)據(jù)。
2)列出化學(xué)反應(yīng)方程式,包括主反應(yīng)和副反應(yīng);根據(jù)給定條件畫出流程簡圖。
3)選擇物料計算的基準(zhǔn)。
4)進(jìn)行物料衡算
5)列出物料平衡表:①輸入與輸出的物料平衡表;②三廢排量表;③計算原輔材料消耗定額(kg)。
。ㄈ┥a(chǎn)工藝規(guī)程
化工人必學(xué):何為溶液結(jié)晶?結(jié)晶器的工作原理?
一個藥物可以采用幾種不同的生產(chǎn)工藝過程,但其中必有一種是在特定條件下最為合理、最為經(jīng)濟又最能保證產(chǎn)品重量的。人們把這種生產(chǎn)工藝過程的各項內(nèi)容寫成文件形式即為生產(chǎn)工藝規(guī)程。
生產(chǎn)工藝規(guī)程是指導(dǎo)生產(chǎn)的重要文件,也是組織管理生產(chǎn)的基本依據(jù);更是工廠企業(yè)的核心機密。先進(jìn)的生產(chǎn)工藝規(guī)程是工程技術(shù)人員、崗位工人和企業(yè)管理人員的集體創(chuàng)造,屬于知識產(chǎn)權(quán)的范疇,要積極組織申報專利,以保護(hù)發(fā)明者和企業(yè)的合法利益。
。1)生產(chǎn)工藝規(guī)程的主要作用:
①生產(chǎn)工藝規(guī)程是組織工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)性文件,生產(chǎn)的計劃、調(diào)度只有根據(jù)生產(chǎn)工藝規(guī)程安排,才能保持各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的相互協(xié)調(diào),才能按計劃完成任務(wù)。
、谏a(chǎn)工藝規(guī)程也是生產(chǎn)準(zhǔn)備工作的依據(jù)。
、凵a(chǎn)工藝規(guī)程又是新建和擴建生產(chǎn)車間或工廠的基本技術(shù)條件。
。2)制訂生產(chǎn)工藝規(guī)程的原始資料和基本內(nèi)容
制定生產(chǎn)工藝規(guī)程,需要下列原始資料和包括的基本內(nèi)容:
1)產(chǎn)品介紹:敘述產(chǎn)品規(guī)格、藥理作用等,包括名稱(商品名、化學(xué)名、英文名);化學(xué)結(jié)構(gòu)式,分子式、分子量;性狀(物化性質(zhì));質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)及檢驗方法(鑒別方法,準(zhǔn)確的定量分析方法、雜質(zhì)檢查方法和雜質(zhì)最高限度檢驗方法等);藥理作用、毒副作用(不良反應(yīng))、用途(適應(yīng)癥、用法);包裝與貯存。
2)化學(xué)反應(yīng)過程:按化學(xué)合成或生物合成,分工序?qū)懗鲋鞣磻?yīng)、副反應(yīng)、輔助反應(yīng)(如催化劑的制備、副產(chǎn)物處理、回收套用等)及其反應(yīng)原理。還要包括反應(yīng)終點的控制方法和快速化驗方法。
3)生產(chǎn)工藝流程:以生產(chǎn)工藝過程中的化學(xué)反應(yīng)為中心,用圖解形式把冷卻、加熱、過濾、蒸餾、提取分離、中和、精制等物理化學(xué)過程加以描述。
4)設(shè)備一覽表:崗位名稱,設(shè)備名稱,規(guī)格,數(shù)量(容積、性能),材質(zhì),電機容量等。
5)設(shè)備流程和設(shè)備檢修:設(shè)備流程圖是用設(shè)備示意圖的形式來表示生產(chǎn)過程中各設(shè)備的銜接關(guān)系。
6)操作工時與生產(chǎn)周期:記敘各崗位中工序名稱、操作時間。
7)原輔材料和中間體的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn):按崗位名稱、原料名稱、分子式、分子量、規(guī)格項目瞪列表。
8)生產(chǎn)工藝過程:配料比;工藝操作;主要工藝條件及其說明;生產(chǎn)過程中的中間體及其理化性質(zhì)和反應(yīng)終點控制;后處理方法及收率等。
9)生產(chǎn)技術(shù)經(jīng)濟指標(biāo):生產(chǎn)能力(年,月);中間體、成品收率,分步收率和產(chǎn)品總收率,收率計算方法;勞動生產(chǎn)率及成本;原輔材料及中間體消耗定額。
10)技術(shù)安全與防火、防爆
11)主要設(shè)備的使用與安全注意事項
12)成品、中間體、原料檢驗方法
13)資源綜合利用和三廢處理
14)附錄(有關(guān)常數(shù)及計算公式等)
八、生產(chǎn)過程注意事項
1、嚴(yán)格按操作規(guī)程、安全規(guī)程操作,不能隨意更改。如發(fā)現(xiàn)新問題需更改,必須有充分的小試作基礎(chǔ)。
2、嚴(yán)格控制反應(yīng)條件如溫度,PH值等,萬一超標(biāo)應(yīng)及時進(jìn)行處理(小試就應(yīng)考慮到,小試應(yīng)做過破壞性試驗,找出處理辦法)
3、注意中試,試生產(chǎn)溫度計的傳熱敏感度與小試不一樣,溫度變化存在滯后性,應(yīng)提前預(yù)計到這一點進(jìn)行有關(guān)操作。
4、真空系統(tǒng)出現(xiàn)漏氣如何檢查和應(yīng)急處理,尤其在高溫情況下,應(yīng)及時采取應(yīng)急措施。
5、突發(fā)停電,停汽,停水,停冷凍鹽水應(yīng)立刻分別采取必要的應(yīng)急措施(必要時配備和啟用備用電源,N2保護(hù)等)
6、注意生產(chǎn)中的放大效應(yīng),一般應(yīng)逐步放大,不能單考慮進(jìn)度,否則“欲速而不達(dá)”,要循序漸進(jìn)。
7、由于不可預(yù)計因素和放大效應(yīng)的存在,對單批投料量必須進(jìn)行控制,實行分級審批制度。
8、對反應(yīng)過程中的現(xiàn)象進(jìn)行認(rèn)真的仔細(xì)的觀察,及時記好記錄,并及時分析出現(xiàn)的現(xiàn)象,要做好小試的先導(dǎo)或跟蹤驗證工作。各相關(guān)人員必須有高度的責(zé)任心,密切關(guān)注整個生產(chǎn)過程的情況,及時采取措施解決出現(xiàn)的問題。
9、每一步驟的終點如何判斷要有明確的指標(biāo)和方法,每一步進(jìn)行嚴(yán)格控制,可與反應(yīng)中出現(xiàn)的現(xiàn)象綜合起來判斷。
10、正確選擇后處理方法。進(jìn)行萃取、結(jié)晶和重結(jié)晶等單元操作,在選擇萃取劑和溶劑時,正確運用“相似相溶”原則來考慮雜質(zhì)、產(chǎn)物的溶解度。選擇溶劑時一定要在考慮工藝的適用性的同時,要考慮經(jīng)濟性和可行性,如價格,毒性及是否可回收和易回收等。小試進(jìn)行后處理時就應(yīng)考慮到這幾方面。
九、安全問題
1、充分的小試是中試和試生產(chǎn)成功的保證,小試多化力氣,多設(shè)想各方面在中試、生產(chǎn)時的實施方法和可操作性,考慮得越仔細(xì),越周到,中試、試生產(chǎn)就會越順利,不會出現(xiàn)生產(chǎn)事故和安全事故。
2、技改動火的安全是安全工作的關(guān)鍵,由于多項目在同一車間,這個項目在技改,其他項目在生產(chǎn),或同一系統(tǒng)中前一產(chǎn)品生產(chǎn)過,現(xiàn)改產(chǎn)另一產(chǎn)品,或由于某一問題未事先考慮到中途進(jìn)行技改。
不管哪種情況,凡能移到車間外進(jìn)行動火的一定要拆出去動火,盡量避免在車間內(nèi)動火,不得已必須在車間內(nèi)動火的,必須做好清洗和隔離工作(包括設(shè)備,容器,管道),不能留下死角,要嚴(yán)格動火制度。
3、職工培訓(xùn)和嚴(yán)格遵守規(guī)章制度和操作規(guī)程是安全工作的重點。
4、職責(zé)分工要明確,投料前應(yīng)填寫“中試試生產(chǎn)項目情況一覽表“明確責(zé)任人,相互要及時溝通,要有嚴(yán)格的制度和高度的責(zé)任心,骨干力量要跟班,有情況應(yīng)及時采取應(yīng)對措施。
5、事先應(yīng)預(yù)計到可能出現(xiàn)的安全問題,環(huán)保問題和勞動保護(hù)問題,并采取相應(yīng)措施。