康宁颠覆性创新:连续流技术

《中国化工报》(CCIN)将康宁AFR评为中国“十三五”规划的典范企业之一,展示了康宁AFR在过去五年中所取得的成就和对中国经济增长的价值。

根据《中国化工报》2020年12月28日刊发的一篇中文文章。

创新是康宁成功的核心,也是公司在中国发展的重要基石。回顾康宁丰富的创新历程——从为托马斯·爱迪生发明的灯泡提供玻璃外壳,到低损耗光纤带来的通信革命;从千家万户使用的显示技术,到能够生产和提供改变生活的药物和治疗方法的高质量、创新的生命科学产品:康宁通过创新不断推动技术的发展和应用,以改善人们的生活。

康宁先进流动反应器技术有限公司总裁兼总经理蒋毅博士表示,康宁先进流动反应器(AFR)技术是本质上更安全的化工制造可持续发展的重要创新之一。目前,康宁先进流动反应器技术已经在中国制药和精细化工两个重要领域建立了具有固有安全性的连续流生产设备系统,年流量达到1万吨。这些系统已连续成功运行三年多,为客户取得了巨大的经济效益和社会效益。

创新基因:康宁先进流动反应器技术赢得信誉

基于公司在先进材料和加工技术方面的专业知识,康宁将微反应技术的概念扩展到精细化工和医药化学品的研发和生产。康宁独特的通道设计为客户提供了一种全新的智能合成技术,具有固有的更安全,卓越的性能和更低的能耗。

易说,自2002年康宁首次研究“微通道模块”以来,公司一直致力于微通道连续流技术的创新。截至2020年5月,康宁AFR技术在全球已申请专利227项,授权专利170项,其中中国专利33项。

康宁AFR技术包括产品线的不断改进和应用的不断扩展。自2008年第一台年流量80吨/年的反应器投入工业应用以来,与间歇式反应器技术相比,康宁AFR在处理危险化学反应方面的优势得到了显著提高。精细化工加工业中存在着大量的危险化学反应,如硝化、加氢、氯化、磺化、氟化等。反应速度快,热量迅速释放。常规间歇式反应堆往往存在“温度失控”、“物料碰撞”甚至爆炸事故的潜在危险。针对精细化工和制药工艺的现状,为解决安全、效率和产能问题,康宁先后推出了创新的先进流动反应器产品,每台反应器年流量可达250吨、1000吨、2000吨、3500吨和10000吨。

其中,最关键的一点是康宁反应器的容液能力低,处理过程连续可控,自动化程度高,可实现无缝放大。它是一种本质上更安全的化工研发和生产技术,可以从一开始就降低反应过程的风险。通过多年的创新和实践,康宁提供了各种连续单元技术和系统集成所需的技术专长。自动化程度高的连续生产不仅可以减少制造足迹,还可以减少劳动力、浪费和提高单位空间的盈利能力。

推广应用:经济效益和社会效益显著

产品创新基于应用。康宁多年来一直在推广其先进的流动反应器技术,并致力于帮助客户实现连续制造的价值和效益。

2018年,康宁AFR团队与山东亿丰生化有限公司紧密合作,建成了年总流量10000吨的全自动AFR硝化生产系统。与传统工厂相比,每个空间的平均产量增加了10倍,总占地面积减少了90%,运营成本降低了20%以上。

2019年,在浙江卫华新材料科技有限公司,(卫华)康宁新型G5反应器用于重氮化和水解反应工艺,该反应器年流量为1万吨。通过使用康宁公司的G5反应器,不仅实现了整个过程的全自动、连续化,而且大大提高了产率,缩短了反应时间,减少了浪费、人工和占用空间等。

在过去的一年里,康宁AFR团队帮助许多省份的公司对危险化学品生产进行了本质上更安全的技术改造,特别是对存在安全隐患、急需改造的硝化生产工厂。这些工业应用的成功案例,一方面使客户能够应用新技术,实现更环保、更自动化、更安全的生产,同时在实际生产中为客户带来可观的经济效益和社会效益。另一方面,一些受安全和环保限制的危险化学品的生产,由于使用康宁固有的更安全的技术,已经获得许可,确保了化学品供应链的完整性。

近年来,医药行业面临着许多挑战,包括开发速度、生产成本、产品质量、供应可靠性等。现阶段,COVID-19的爆发加速了新药的开发,药物生产需要更加快速和灵活。因此,康宁及其客户获得了美国食品和药物管理局(FDA)对连续制造技术在制药行业的创新应用和开发的支持。康宁独特的模块化、多功能、连续流合成生产平台可以满足FDA严格的合规标准。此外,康宁的反应器技术和所有系统组件都符合安全、环境和经济要求的高标准。2017年,康宁与浙江医药集团共同建设了一个年生产能力为1万吨维生素中间体的全连续流生产装置。连续连续生产成功地实现了三年多的稳定运行。该装置不仅使产品质量稳定,而且使收率提高了几个百分点以上,同时大大减少了废液,实现了本质上更安全、清洁的生产,为客户带来了显著的经济效益和社会效益。

连续流技术正成为世界制药集团和CDMO的战略投资领域。辉瑞(Pfizer)、礼来(Eli Lilly)、葛兰素史克(GlaxoSmithKline)和安进(Amgen)等大型国际制药集团已将连续流技术应用于药物的研发和生产。在大型制药和CDMO中,如浙江制药、天津制药、齐鲁制药、药明康德、浙江九州制药、Asymchem等大型制药和CDMO中,连续流反应器技术已成为研发和生产平台的关键方法。

康宁的创新技术不仅应用于精细化工和制药行业,还在农药、香精香料、高性能材料、生物技术和高端生命营养产品等领域不断扩大应用。康宁致力于新领域的应用,使客户能够享受到连续流技术的好处,包括固有的更安全的生产、连续性、高效率、稳定的质量和降低成本。

立足优势,培育人才

据易介绍,连续流技术的蓬勃发展需要大量的专业技术人才。自2009年以来,康宁一直与全球50多所大学在不同层次的教学和科研方面进行合作。通过产学研合作,尽快实现大专院校采用连续流技术开发的新产品的技术转化。在人才培养方面,康宁得到了发展康宁星云™教育套件并与大学教授和学生一起连续讲授课程,取得了显著的效果。康宁和麻省理工学院化学工程系的流动化学项目被评为该校2018年最佳课程。

10月28日,康宁化学与化工教学平台导入福州大学,开启研究生连续流教学课程。此外,康宁还与常州工程技术职业学院合作建立了本质安全技术研究所。

康宁依托康宁AFR技术优势、全球科研团队、上下游配套合作伙伴,力争在连续流工艺开发、工业自动化生产、人才培养等方面为全球客户提供全方位技术服务,构建全球连续流技术生态链。

创新必将使康宁谱写新时代高质量发展的新篇章。

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