提取纯化分离设备生产制造和开发项目的计划书
时间：2008-11-10 阅读：2656
⒈新开发项目概要
目前，我国化工机械、制药机械制造企业约有上千多家，其中江、浙、沪、珠江三角州地区约占全国的一半以上。全行业年工业总产值超过百亿。自加入WTO以来，我国提取纯化分离设备生产制造工业有了一定的发展市场，仍保持迅猛发展的趋势。
从我国化工机械、制药机械制造企业状况来分析，民营企业占到资产总额的50%以上，可见，民营企业在中国制药工业设备制造业中具有举足轻重的地位。
虽然近年来，我国化工机械、制药装备制造业得到了一定的发展，也推动了相关生产工艺技术的进步和发展，但是就我国的提取纯化分离设备生产制造技术发展的水平仍大多局限于仿制、改进和组合阶段，没有达到创新和超过世界同类产品的水平。现期我国的的提取纯化分离设备生产制造与*装备发展的水平要相差15~20年之多。
现就我国现有的几百家制药设备制造厂来说，有一些实力相当的企业，但没有一家或几家协作企业能控制市场。行业产品的品种、规格繁多，产品的质量，价格，服务也存有差异。几乎绝大部分制药设备制造厂只限于单机组设备的制造加工，而对提取分离工艺技术了解研究较少。在国内单机组如：纯水处理设备系统，药品包装设备系统，以及中药植物传统的水提或溶媒提取浓缩设备，这些都有不少厂家生产制造设备。
但对于的提取纯化分离设备生产制造：超临界流体扩散设备、分子蒸馏设备制造加工技术，近几年在国内有几家研究所和生产商进行设计制造加工，国内只有有关的研究所和相关的高等院校、大型制药行业的研究机构，做为单一产品项目开展工艺性研究。由于设备造价高，运行成本也较高，因此国内很多制药厂无法承受，基本处于研制阶段。
在国外，提取纯化分离设备生产制造基本是以几家大的制造厂商为主。专业分工明细，各制造厂商以生产自有的特色产品为主，并仍占据着。特别是美国、德国、日本这些发达国家的制造厂商，对的单体分离设备的研究制造，远远超出中国。目前在中国，单体分离设备只限于实验室水平。只能做为分离提纯的工艺性研究，并不能做为工业规模化大生产。
作为应用与化工、医药、生物行业的提取纯化分离设备，超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备应该是我们的具有市场潜力的产品。
⒉产品、企业及产业：
（一）超临界流体扩散设备；
一．超临界流体扩散技术和设备应用状况：
超临界流体萃取技术是七十年代末才兴起的一种新型生物分离精制技术.近年来发展迅速，被广泛应用于化学、石油、食品、医药、保健品等领域，受到世界各国的普遍重视，在我国已被列为九五期间国家重点开发的高科技项目。 超临界流体萃取技术近30多年来引起人们的极大兴趣，这项化工新技术在化学反应和分离提纯领域开展了广泛深入的研究，取得了很大进展，在医药、化工、食品、轻工及环保领域成果累累。目前我国已建成100L以上的超临界萃取装置10多台套，规模zui大的达到1000L，我国从20世纪70年代末80年代初即开展了对超临界流体技术的研究，生产的产品已有沙棘油、小麦胚芽油、*、辣椒红色素、青蒿素等。25L以下的中小型装置有120台套左右，几乎每个省区市都有。毋庸置疑，我国在SFE 技术的基础和应用研究方面已取得了令人鼓舞的成果。但与*水平相比，我们的研究数量和设备数量不算少，但设备质量不高，测量手段较为落后，研究的深度和广度都有相当大的差距，低水平重复现象较为严重。可持续发展是人类社会发展的新模式，也是世界各国的基本国策之一。为实现社会的可持续发展，不对环境造成污染，不对后代造成危害，21世纪的化学工业、医药工业等必须通过调整自身的产业结构和产品结构，研究开发清洁化生产和绿色工业的新工艺和新技术。SFE技术就是近30年来迅速发展起来的这样一种新技术。我们应当从这个战略高度来认识SFE技术研究和推广应用的重要性，制定研究规划，加大投入，加强对该技术的基础和应用研究，使它真正用于工业化生产，造福于人类，造福于社会。
二、超临界流体扩散技术的特点：
超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一门新技术，因其特殊的物化性质和萃取效率高、传质快，日益受到人们的青睐，其突出的特点现归纳如下：
（1）由于在临界点附近，流体温度或压力的微小变化会引起溶解能力的极大变化。这种*的选择性对分离溶解度相近的两种成分非常有利，使萃取后溶剂与溶质的分离容易。
（2）由于超临界流体具有与液体接近的溶解能力，同时它又保持了气体所具有的传递性，这种具有液体与气体双重性的流体能使传质很快地达到平衡，有利于分离的实现。
（3）利用超临界流体可在常温或不高的温度下溶解或选择性地撮或沥取出相应难挥发的物质，形成一个负载的超临界相。超临界流体萃取温度一般低于被萃取物减压蒸馏的温度，因此能更好地避免热敏性物质发生降解或其他不希望发生的副反应。此方法特别适用于提取或精制热敏性和易氧化的物质。
（4）萃取 效率高，萃取时间短。例如，传统的索氏提取法，一般需要48h才能完成，而超临界萃取法处理相同的材料则只需10min。此外，提取物可以轻易地从超临界流体（溶剂）中降压分离，可省去清除溶剂的程序，*解决了工艺繁杂、纯度不够、且易残留有害物质等问题，所以超临界流体是萃取分离的理想溶剂。
（5）萃取剂只需再经压缩便可循环使用，可大大降低成本。
（6）超临界流体萃取能耗低，集萃取、蒸馏、分离于一体，工艺简单，操作方便。
超临界流体萃取技术是近年来发展起来的一门新技术，因其特殊的物化性质和萃取效率高、传质快，日益受到人们的青睐，其突出的特点现归纳如下：
（1）由于在临界点附近，流体温度或压力的微小变化会引起溶解能力的极大变化。这种*的选择性对分离溶解度相近的两种成分非常有利，使萃取后溶剂与溶质的分离容易。
（2）由于超临界流体具有与液体接近的溶解能力，同时它又保持了气体所具有的传递性，这种具有液体与气体双重性的流体能使传质很快地达到平衡，有利于分离的实现。
（3）利用超临界流体可在常温或不高的温度下溶解或选择性地撮或沥取出相应难挥发的物质，形成一个负载的超临界相。超临界流体萃取温度一般低于被萃取物减压蒸馏的温度，因此能更好地避免热敏性物质发生降解或其他不希望发生的副反应。此方法特别适用于提取或精制热敏性和易氧化的物质。
（4）萃取 效率高，萃取时间短。例如，传统的索氏提取法，一般需要48h才能完成，而超临界萃取法处理相同的材料则只需10min。此外，提取物可以轻易地从超临界流体（溶剂）中降压分离，可省去清除溶剂的程序，*解决了工艺繁杂、纯度不够、且易残留有害物质等问题，所以超临界流体是萃取分离的理想溶剂。
（5）萃取剂只需再经压缩便可循环使用，可大大降低成本。
（6）超临界流体萃取能耗低，集萃取、蒸馏、分离于一体，工艺简单，操作方便。
三、超临界流体扩散技术设备应用的前景：
超临界流体技术的研究与应用在我国已取得很大发展，随着研究领域不断拓宽，其潜在的应用等待人们去开发。目前，国内实现工业化的SCF技术装置不多，这与人们对其了解不够和一次性投人大有关。 我国有丰富的天然资源，采用超临界技术分离提取天然资源的有效成分正顺应当今人类祟尚自然的发展趋势。因此，超临界流体技术的应用前景将非常广阔。 由于超临界流体萃取技术具有临界温度接近室温，压力中等，抗氧灭菌，对脂性物质(成分)具有较高的萃取能力等优点，极其适用于中药脂溶性有效成分的萃取分离。近年来我国中药现代化进程加快，超临界流体萃取技术被列为中药提取分离现代化的关键技术，其开发与产业化将继续成为我国开发热点。从而使得该技术能在国内在医药、化工、食品、轻工及环保领域得到更广泛的工业化、规模化应用。
分子蒸馏技术：
分子蒸馏技术是一种高新分离技术,广泛应用于石油化工、精细化工、食品工业、医药保健等行业的物质分离和提纯。分子蒸馏技术作为一种对高沸点、热敏性物料进行有效分离的手段，自上世纪30年代出现以来，得到了世界各国的重视。至上世纪60年代，为适应浓缩*中维生素A的需要，分子蒸馏技术得到了规模化的工业应用。当时，日、英、美、德、俄罗斯相继设计制造了多套蒸馏装置，用于浓缩天然维生素A，但由于各种原因，应用面太窄，导致发展速度缓慢。此后，随着人们对这项新的液-液分离技术的逐渐重视，对分离装置不断改进、完善，不断探索、扩展新的应用领域，特别是自上世纪80年代末以来，随着人们对天然物质的青睐，回归自然潮流的兴起，更推动了分子蒸馏技术的迅猛发展。
二、分子蒸馏技术的特点
1.分子蒸馏的操作温度远低于物料的沸点：分子蒸馏过程中，混合物的分离是由于不同种类的分子逸出液面的平均自由程不同来实现的，并不需要沸腾，所以分子蒸馏是在远低于沸点的温度下进行操作的。这点与常规蒸馏有本质的区别。
2.蒸馏压强低：分子蒸馏能在很低的压强下进行操作，一般为10-1Pa数量级。
3.受热时间短：分子蒸馏装置要求受加热的液面与冷凝面间的距离小于或等于轻分子的平均自由程，使由液面逸出的轻分子，几乎未经碰撞就到达冷凝面，所以受热时间很短。与真空蒸馏相比，在真空蒸馏条件下需受热1小时分离的物质，分子蒸馏仅需十几秒。
从分子蒸馏技术以上的特点可知, 它在实际的工业化应用中较常规蒸馏技术具有以下明显的优势。对于高沸点、热敏性及易氧化物料的分离, 分子蒸馏提供了*分离方法。因为分子蒸馏是在很低温度下操作, 且受热时间很短; 分子蒸馏可极有效地脱除液体中的低分子物质(如有机溶剂、臭味等), 这对于采用溶剂萃取后液体的脱溶是非常有效的方法; 分子蒸馏可有选择的蒸出目的产物, 去除其他杂质, 通过多级分离可同时分离两种以上的物质; 分子蒸馏的分离过程是物理过程, 因而可很好地保护被分离物质不受污染和侵害。随着工业化的发展, 分子蒸馏技术已广泛应用于高附加值物质的分离, 特别是天然物的分离, 因而被称为天然品质的保护者和回归者。
三、分子蒸馏应用的前景：
分子蒸馏是一种特殊的液-液分离技术，它不同于通常的沸腾过程，更确切地的说，它应称为"分子蒸发".在二十世纪六七十年代，发达国家已经将分子蒸馏技术成功地应用于天然产物分离领域。分子蒸馏过程是在高真空条件下（系统压力只有0.1Pa）进行的连续分离过程，它不仅利用混合物组分之间的相对挥发度，还充分利用组分之间分子量的差异，因此其分离能力比常规的蒸馏和精馏有显著的提高，可以对一些常规分离技术难以实现的分离物系进行分离。分子蒸馏过程对产品的收集采用不同的冷却系统，zui后一级是采用液氮深冷，因此对沸点较低组分的损失可以减小到zui低程度。
分子蒸馏技术是天然产物提取、纯化的*共性关键技术，可用于中药原料生产过程的提取和纯化。分子蒸馏技术在化工领域作为化工单元操作的新分支已开展一、二十年或时间更长的研究和应用工作，它们已在化工、轻工、制药（西药）领域实现了产业化，并且受到广泛重视和应用。分子蒸馏在中药原料分离过程具有其它传统分离方法难以达到的优势：分离效率高、分离温度低，对热敏性物料的损失可以降到zui低程度；同时分离过程不需要任何有机溶剂，是绿色分离工艺。
分子蒸馏技术是天然产物提取、纯化的*共性关键技术，可用于中药原料生产过程的提取和纯化。分子蒸馏技术在化工领域作为化工单元操作的新分支已开展一、二十年或时间更长的研究和应用工作，它们已在化工、轻工、制药（西药）领域实现了产业化，并且受到广泛重视和应用。分子蒸馏在中药原料分离过程具有其它传统分离方法难以达到的优势：分离效率高、分离温度低，对热敏性物料的损失可以降到zui低程度；同时分离过程不需要任何有机溶剂，是绿色分离工艺。
⒊市场调研与分析：
据有关报导从2000年开始，超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备年均增长为15％，而进口设备占85％以上，近年来进口增长势头更快。超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备需求量增长与各行业发展水平的提高密切相关。新产品日益增多，产品质量大幅度提高，企业更注重的设备和的产品。
（一）国内产品和设备需求市场分析：
从全国范围看，近几年来提取纯化分离设备成长速度一直高于其它基础工业的平均速度。特别是生物类天然植物类提取分离工业还将以高于其它工业平均增长的速度持续高速发展。
（1）目前，国内天然中药材成份提取物的情况多限于药品中间体的提取，生产主要分布在我国的西南地区，云南、湖南、陕西、四川等有原料的地区。近几年，运用技术和设备分离天然植物成份，逐步进入沿海珠江三角洲和长江三角洲地带。对天然中药材植物更深一步的加工分离基本是以科研单位及大专院校、大型制药企业来进行工艺性的研究，目前，正处于起步阶段。我国中药材植物基本以药材或药品中间体的形式出口到国外，在国外精制加工，转变成高附加值的终端产品。
（2）由于现代生活水平的提高对产品的需求量增加因此就要有设备进行生产加工。我国目前能够制造加工超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备并且技术并不完善。
造成我国现有状况的原因：我国研发提取分离设备的复合技术型人才奇缺，且专业教学水平有限，因此，装备制造业产品技术水平较低。提取分离装备是一个系统特殊的专业，它包括了制药工业，化工机械，制造工艺，自动化控制及相关自然学科。制药装备的研发思路大多需要把相关专业有机的融汇起来，进行整个过程的设计确认。而现期从事此项研发工作的人员能熟练兼顾其中二、三个专业的人员较少，而单一专业就其研究构思上难免于专业的单一性。
特别是关键设备的效能没有真正实现围绕产品生产工艺展开，设备的制造工厂没有真正理解产品生产的工艺实际状况，设备效能与工艺脱节。因此，从设备装置的角度来说，在细处、深度和整个系统性上都或多或少存在着不完善之处。
根据我们目前对提取纯化分离设备生产制造整个市场的浅显分析，国内现有的情况，设备制造技术与工艺技术开发有所脱节，待发展空间很大。反观，这给我们提供了发展的机遇。如果我们能以关键提取纯化分离设备生产制造技术为先导，同时提供高精密度设备，自控程度高就能抓住巨大的商机，实现不断的发展和进步。
（二）进入国外市场的可能性；
对于机械制造行业来说，在保住和巩固现有市场的同时，开拓新市场是企业重要的工作。
中国的机械制造企业数量不少，正在技术改造和设备更新升级的企业对设备需求是个不小的市场。但市场竞争更加激烈那个机械制造企业能zui终占领市场，取决于其产品的科技含量、性能价格比和售后服务。因此切实提高产品的科技含量、提高产品的稳定性、性价比和售后服务。拥有一些自主知识产权的技术是机械制造企业占领市场的重要手段。
对于我们即将实施的核心产品：超临界流体扩散技术设备；短程分子蒸馏成套设备及其自动化控制。都属于提取纯化分离技术设备。就市场开发而言，除了开发国内应有的市场，更应积极的开拓国外设备的市场。但国外的机械制造企业产品价格大多比较昂贵，与国产同类的或近似的产品的价格相比大概是国产价格的8－9倍。因此在价格比方面国产产品还有一定的优势。对于一些发展中国家来说中国的产品更有吸引力。开拓国外市场，无疑将成为国内机械制造企业另一条发展之路。
4项目设计与开发规划意向
（一）项目开发规划：
为确保企业稳定快速发展的方向，应将我们的重点放在技术含量高，附加值高的关键设备制造技术与工艺技术上，着重于新设备和新技术、新工艺开发应用，满足化工、医药、生物、农业等相关行业的技术需求，为行业咨询、企业创新、个人创业、学术研究等提供完整的工艺技术和设备方案。在设备制造和加工中，主方向为提取纯化分离成套设备生产制造加工（超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备）。针对关键设备制造技术做精做好，确保设备技术和工艺技术输出一体化。为此，我们构想：
构建提取纯化分离成套设备的研发、设计、设备制造、工程安装服务、设备技术输出、工艺技术输出为一体的现代化公司。
1、 建立现代化提取纯化分离成套设备中试平台，以保证工艺关键技术的验证为目的。
中试型超临界流体扩散成套设备
中试型短程分子蒸馏成套设备
2、建立与中试平台配套的设备性能和工艺检测分析中心。检测分析中心除应对常规检测，定性定量分析外还应有液相色谱仪和气相色谱仪技术能力试验目的物技术参数的分析。
3、建立提取纯化分离成套设备和工艺信息文献服务体系。完成相关信息，数据文献的交流和整理储备。
4、建立设备、工艺自动化配套设计服务中心。完成工程项目的设备设计和配套，为客户提供的设备制造、安装、调试培训服务。
（二）、项目计划投入；
1、预计项目计划
固定资产计划投资400－450万元。
占地面积约1500－2000平方米。
其中技术研发中心和中试试验平台占500－900平方米；
设备、自动化配套设计制造服务中心占1000－1200平方米。
整个项目实施后岗位人数在45人左右。
其中技术研发中心约10人左右；机械设备、自动化配套设计、安装、服务中心约35右。
5．新创项目的步骤和经济性
*年：
建立完成提取纯化分离成套设备（超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备）中试平台。完成相关性技术工艺试验。实现分离关键工艺技术和机械设备一体化验证。为产品导入市场，提高公司度，逐步树立企业品牌形象；
逐步建立设备技术和工艺技术输出一体化的市场营销服务网络；
销售收入约1000万元，利润约120万。做为重点的产品利润可达到20%~30%。
第2～3年：
提升品牌形象，增加无形资产投入；增加设备，扩大生产规模；
销售额约达到2000－2500万，利润约达到300－350万；
研制天然植物分离关键技术，拥有自己在天然植物分离技术设备的知识产权。利用创建的销售网络，开拓国内国外市场；
第4～10年：
进一步完善和健全市场营销服务网络；产品基本成熟，重点挖掘产品新性能，开发衍生产品，拓展市场。
重点研制相关产品，进一步拓展产品线，实行多元化经营战略；
利用公司对天然植物工艺研制方面和设备配套的技术优势，开发研制相关产品，实现产品多元化，拓展市场空间，扩大*，成为生物、农业和化工领域的*。
预计实现每年销售收入以15％的增长速率，平均利润达到25%以上的技术产业的企业。
整体战略为提取纯化分离成套设备生产制造加工（超临界流体扩散设备和分子蒸馏设备）。着重与天然植物单体化合物分离的关键工艺技术与机械设备制造加工。实现对关键设备技术、工艺输出技术输出一体化。