2025精细化工连续化工艺设计与优化专题研讨班

目前，全球化工行业正向绿色化、智能化、高效化转型。连续化生产成为技术升级的重要方向。在我国，传统精细化工多采用间歇式生产（批次反应），存在效率低、能耗高、产品一致性差等问题。随着新时代安全环保政策的驱动，自动化控制及反应设备的技术升级，高端精细化学品的高标准需求，连续化生产技术对于精细化工技术革新与产业升级、提升本质安全、提高产品生产效率与质量、降低能耗与成本、绿色环保等方面起到至关重要的作用。因此，为了全面推动连续化工艺在精细化工领域的创新与应用，我单位决定于 2025 年 9 月22-24 日在上海举办“2025 精细化工连续化工艺设计与优化专题研讨班”。

届时将邀请行业专家教授、企业技术专家作专题报告，分享我国现阶段连续化技术在精细化工领域的技术创新、应用发展及相关话题讨论。

会议形式

理论讲解，实例分析，专题讲授，互动答疑

会议拟交流内容（具体以现场为准）

精细化工连续化工艺设计

如何通过软件模拟进行精细化工连续化设计

精细化工连续化工艺放大过程中的工艺安全管理及在线数据监测

AI 赋能精细化工连续化生产制造升级与工艺优化

计算机视觉在线检测技术的开发与应用

连续分离技术的先进过程控制

以下内容为GPT视角对精细化工连续化工艺设计与优化专题研讨班相关领域的研究解读，仅供参考：

精细化工连续化工艺研究现状

一、技术进展：核心突破推动连续化升级

微反应器技术成熟化

优势：微通道设计（尺寸通常为毫米级至微米级）显著提升传质/传热效率，缩短反应时间（从小时级降至秒级），减少副反应，提高选择性。

应用案例：

硝化反应：通过微反应器实现硝化剂与有机物的快速混合，避免局部过热，安全性提升90%以上。

光催化反应：微通道结构增强光利用率，如偶氮染料合成中产率提高至95%。

商业化进展：德国Corning、瑞士Büchi等公司已推出模块化微反应系统，支持工业化放大。

连续流分离与纯化技术

膜分离：陶瓷膜、有机膜用于连续过滤、脱色，如抗生素发酵液中蛋白去除效率提升3倍。

模拟移动床色谱（SMB）：实现手性药物连续拆分，如西他列汀对映体纯度达99.9%，溶剂消耗降低70%。

结晶优化：连续冷却结晶或反溶剂结晶结合在线颗粒监测，控制粒径分布（D50±5μm），减少后续过滤能耗。

过程分析与控制技术（PAT）

光谱检测：近红外（NIR）、拉曼光谱实时监测反应终点，如阿司匹林合成中水杨酸转化率误差<1%。

机器学习建模：基于历史数据训练反应模型，预测最优工艺参数（温度、压力、流量），缩短工艺开发周期50%以上。

二、应用领域：从高危反应到高端化学品全覆盖

高危反应安全化

硝化/氧化反应：连续化工艺通过精确控制反应物配比和停留时间，避免爆炸风险。例如，TNT连续化生产中事故率降低至间歇式的1/20。

氟化反应：微反应器中氟气与有机物快速反应，减少氟化氢泄漏风险，如含氟农药中间体合成产率提升至90%。

高端化学品高效化

药物中间体：连续流合成抗癌药伊马替尼中间体，步骤从7步缩短至3步，总产率提高40%。

电子化学品：高纯度光刻胶单体通过连续蒸馏-结晶耦合工艺，金属离子含量<1ppb，满足5nm芯片需求。

特种聚合物：连续本体聚合制备聚碳酸酯，分子量分布指数（PDI）从2.5降至1.8，材料性能显著提升。

绿色化学实践

溶剂回收：连续精馏塔回收有机溶剂（如DMF、THF），回收率>95%，减少废水排放。

原子经济性：连续化催化加氢反应中，催化剂循环使用次数达100次以上，贵金属用量降低80%。

三、挑战与趋势：从技术突破到产业生态重构

核心挑战

放大效应：微反应器从实验室（mL级）到工业（m³级）放大时，流体动力学差异可能导致传质效率下降30%-50%。

设备腐蚀：强酸/强碱体系下，不锈钢反应器寿命缩短至1年以内，需开发陶瓷或高分子复合材料。

人才缺口：跨学科人才（化学工程+自动化+数据分析）不足，制约工艺优化速度。

未来趋势

智能化集成：结合数字孪生技术，构建虚拟工厂模拟连续化生产，预测设备故障并优化调度。

模块化设计：开发标准化反应模块（如加热、冷却、分离单元），支持快速重构生产线以适应多品种生产。

可持续工艺：探索电化学连续合成、生物催化连续流等低碳技术，如CO₂电还原制备甲酸实现吨级量产。

四、典型案例

巴斯夫（BASF）：在异氰酸酯生产中采用连续化工艺，能耗降低40%，二氧化碳排放减少25%。

万华化学：通过连续化MDI（二苯基甲烷二异氰酸酯）合成技术，产能突破200万吨/年，成本下降15%。

默克（Merck）：连续流合成抗癌药帕博西尼关键中间体，步骤从12步缩减至5步，总产率提高60%。

精细化工连续化工艺研究可以应用在哪些行业或产业领域

一、医药行业：从原料药到制剂的全程升级

高活性药物中间体合成

应用场景：抗癌药（如伊马替尼）、抗病毒药（如瑞德西韦）中间体合成中，连续化工艺通过精确控制反应条件（温度、压力、停留时间），减少副反应，提高产率。

案例：辉瑞采用连续流技术合成帕博西尼关键中间体，步骤从12步缩短至5步，总产率提升60%，生产周期缩短70%。

手性药物拆分

技术突破：模拟移动床色谱（SMB）连续拆分技术，实现手性药物（如西他列汀、左旋氧氟沙星）的高效分离，纯度达99.9%以上，溶剂消耗降低70%。

优势：避免传统结晶法的手性杂质残留，满足FDA对仿制药的一致性评价要求。

生物药下游纯化

连续色谱层析：结合膜吸附技术，实现单克隆抗体（mAb）连续捕获和精制，处理量提升至传统批式的3倍，成本降低40%。

二、农药行业：高危反应安全化与绿色化

硝化/氧化反应连续化

应用场景：除草剂（如草甘膦）、杀虫剂（如吡虫啉）合成中，硝化、氧化等高危反应通过微反应器实现本质安全。

案例：扬农化工采用连续化硝化工艺生产拟除虫菊酯中间体，事故率降低至间歇式的1/50，三废排放减少60%。

氟化反应精准控制

技术突破：微通道反应器中氟气与有机物快速混合，避免氟化氢泄漏风险，如含氟农药（如氟虫腈）合成产率提升至90%。

优势：传统釜式反应需低温（-20℃）控制，连续化工艺可在常温下进行，能耗降低50%。

原药连续结晶

应用场景：通过连续冷却结晶或反溶剂结晶，控制农药原药粒径分布（D50±5μm），减少后续粉碎能耗，提高溶解速率。

三、新材料行业：高端聚合物与特种化学品制造

高性能聚合物连续聚合

应用场景：聚碳酸酯（PC）、聚酰亚胺（PI）等工程塑料通过连续本体聚合或溶液聚合，分子量分布指数（PDI）从2.5降至1.8，材料耐热性提升20%。

案例：科思创采用连续化光气法合成PC，产能突破50万吨/年，单位产品能耗降低30%。

电子化学品超纯制备

技术突破：高纯度光刻胶单体、电子级氢氟酸通过连续蒸馏-结晶耦合工艺，金属离子含量<1ppb，满足5nm芯片制造需求。

优势：传统批式工艺需多次重结晶，连续化工艺一步达标，收率提高15%。

特种涂料连续合成

应用场景：水性涂料、粉末涂料通过连续化乳液聚合或熔融挤出，VOCs排放降低90%，干燥时间缩短50%。

四、染料与颜料行业：清洁生产与色彩定制化

偶氮染料连续合成

技术突破：微反应器中重氮化与偶合反应同步进行，避免中间体分解，如活性染料（如C.I. Reactive Black 5）产率提升至95%。

优势：传统釜式反应需分步进行，连续化工艺缩短流程至30分钟，废水COD降低80%。

有机颜料连续研磨

应用场景：通过湿法连续研磨与表面改性，控制颜料粒径（D50=0.2-0.5μm），提高着色力与分散性。

案例：巴斯夫采用连续化工艺生产酞菁蓝颜料，批次间色差ΔE<0.5，满足高端印刷油墨需求。

数码印花墨水连续制备

技术突破：纳米级颜料分散体通过连续微射流均质化，粒径分布系数（PDI）<0.2，打印精度达1200dpi。

五、日化与食品添加剂行业：安全与效率并重

表面活性剂连续磺化

应用场景：十二烷基苯磺酸钠（LAS）通过膜式磺化反应器连续生产，转化率>99%，三氧化硫利用率提高至98%。

优势：传统釜式磺化需过量三氧化硫（1:1.2），连续化工艺实现1:1.05精准配比，废酸量减少70%。

香料连续酯化

技术突破：固定床催化剂连续酯化工艺，如乙酸苄酯合成中催化剂寿命延长至2000小时，选择性达99%。

案例：奇华顿采用连续化工艺生产天然香料（如香兰素），能耗降低40%，碳足迹减少35%。

食品添加剂连续精制

应用场景：阿斯巴甜、三氯蔗糖等甜味剂通过连续模拟移动床色谱纯化，纯度达99.9%，满足FDA GRAS认证。

六、能源与环保行业：资源循环与低碳转型

锂离子电池材料连续合成

应用场景：三元正极材料（NCM/NCA）通过连续共沉淀-煅烧工艺，粒径分布均匀性（D90-D10）<5μm，循环寿命提升20%。

案例：宁德时代采用连续化工艺生产磷酸铁锂（LFP），产能突破50GWh/年，单位成本下降15%。

二氧化碳电化学转化

技术突破：连续流电解槽将CO₂转化为甲酸、乙烯等化学品，电流密度达300mA/cm²，法拉第效率>90%。

优势：传统批式电解需频繁更换电极，连续化工艺实现2000小时稳定运行。

废旧塑料化学回收

应用场景：聚烯烃（PE/PP）通过连续裂解-精馏工艺，裂解油收率>85%，可重新用于塑料生产，形成闭环循环。

精细化工连续化工艺领域有哪些知名研究机构或企业品牌

一、国际知名研究机构：推动技术理论突破

麻省理工学院（MIT）化学工程系

研究方向：微反应器设计、连续流催化、过程强化（如超临界流体技术）。

成果：开发出全球首个模块化连续制药平台（Continuous Pharmaceutical Manufacturing Platform），实现抗癌药从原料到制剂的全流程连续化。

德国马普化学工程研究所（Max Planck Institute for Chemical Energy Conversion）

研究方向：微通道反应器内多相流模拟、光催化连续合成。

成果：提出“微结构反应器中气-液-固三相流模型”，为氟化、硝化等高危反应连续化提供理论支撑。

瑞士联邦理工学院（ETH Zurich）过程工程实验室

研究方向：连续结晶优化、膜分离耦合工艺。

成果：开发出“连续冷却-反溶剂结晶耦合技术”，将手性药物拆分纯度提升至99.99%。

美国国家标准与技术研究院（NIST）

研究方向：连续化工艺标准化、过程分析技术（PAT）认证。

成果：发布《连续制造指南》，推动FDA对连续化制药工艺的审批流程简化。

日本东京工业大学反应工程研究室

研究方向：电化学连续合成、等离子体辅助连续化。

成果：实现CO₂电化学连续转化为甲酸，电流密度达500mA/cm²，法拉第效率>95%。

二、国际领先企业品牌：引领产业化应用

德国科思创（Covestro）

核心领域：聚碳酸酯（PC）、聚氨酯（PU）连续聚合。

技术突破：全球首套光气法PC连续化生产线，产能50万吨/年，单位能耗降低30%。

案例：与德国Büchi合作开发微反应器，实现异氰酸酯连续合成，反应时间从8小时缩短至10分钟。

美国默克（Merck & Co.）

核心领域：手性药物连续拆分、连续流API合成。

技术突破：采用模拟移动床色谱（SMB）连续拆分西他列汀，溶剂消耗降低70%，纯度达99.95%。

案例：投资1.2亿美元建设连续化制药工厂，生产抗癌药帕博西尼中间体，产率提升60%。

瑞士龙沙（Lonza）

核心领域：生物药连续下游纯化、小分子CDMO连续化。

技术突破：开发“连续色谱-超滤-渗透汽化”集成工艺，单克隆抗体纯化成本降低40%。

案例：为Moderna提供新冠疫苗原料药连续化生产服务，产能突破10亿剂/年。

德国巴斯夫（BASF）

核心领域：异氰酸酯、农药中间体连续合成。

技术突破：全球最大规模MDI连续化生产线（200万吨/年），能耗降低25%，CO₂排放减少18%。

案例：与Corning合作开发微通道硝化反应器，实现TNT连续化安全生产。

美国康宁（Corning）

核心领域：微反应器硬件制造、连续化系统集成。

技术突破：推出“Advanced-Flow™”微反应器系列，耐腐蚀性提升10倍，支持强酸/强碱体系连续反应。

案例：为辉瑞、罗氏等药企提供连续化制药解决方案，覆盖从临床前到商业化生产全流程。

三、中国代表机构与企业：加速技术追赶与超越

中国科学院过程工程研究所

研究方向：连续结晶、反应-分离耦合工艺。

成果：开发出“连续振荡挡板结晶器”，将抗生素纯度提升至99.5%，收率提高15%。

合作企业：与万华化学共建“连续化化工联合实验室”，推动MDI技术国产化。

华东理工大学化工学院

研究方向：微反应器放大、连续流光催化。

成果：提出“微通道尺度效应放大准则”，解决从实验室（mL级）到工业（m³级）的传质效率下降问题。

合作企业：与扬农化工合作开发连续化硝化工艺，事故率降低至间歇式的1/50。

万华化学集团

核心领域：MDI、聚碳酸酯连续聚合。

技术突破：全球第二套光气法PC连续化生产线（70万吨/年），成本较进口产品低20%。

案例：通过连续化工艺将MDI产能扩张至260万吨/年，占据全球市场份额28%。

浙江新和成股份有限公司

核心领域：维生素、香料连续合成。

技术突破：开发“连续催化加氢-精馏耦合工艺”，维生素E产率提升至92%，能耗降低35%。

案例：与瑞士Büchi合作建设全球首条维生素A连续化生产线，打破国际垄断。

深圳瑞凌新能源科技有限公司

核心领域：电化学连续合成、CO₂资源化。

技术突破：实现CO₂连续电解制甲酸中试（1000吨/年），电流密度达300mA/cm²，法拉第效率>90%。

案例：与中石化合作建设CO₂加氢制汽油连续化示范装置，转化率>85%。

四、行业趋势与竞争格局

技术融合加速：微反应器、AI、物联网等技术深度融合，推动连续化工艺向“自适应、自优化”方向演进。

产业链协同：研究机构与企业通过共建联合实验室、技术授权等方式，加速成果转化（如MIT与默克、中科院过程所与万华化学）。

区域竞争分化：欧美企业主导高端制药、特种化学品领域，中国企业聚焦大宗化学品连续化与成本优势。

精细化工连续化工艺领域有哪些招聘岗位或就业机会

一、核心岗位类型与职责1. 研发与技术类

连续化工艺研发工程师

职责：设计微反应器、管式反应器等连续化设备，开发高危反应（如硝化、氟化）的连续化工艺，优化反应条件（温度、压力、停留时间）。

技能要求：精通Aspen Plus、COMSOL等流程模拟软件，熟悉PAT（过程分析技术）如拉曼光谱、在线色谱应用。

典型企业：德国巴斯夫、美国默克、中国万华化学。

微反应器设计工程师

职责：开发新型微通道结构（如螺旋形、树状分支），解决传质/传热瓶颈，实现从实验室（mL级）到工业（m³级）的放大。

技能要求：掌握3D打印、微纳加工技术，熟悉CFD（计算流体动力学）模拟。

典型企业：瑞士康宁、德国Büchi、中国华东理工大学孵化企业。

连续结晶工艺工程师

职责：优化连续冷却结晶、反溶剂结晶工艺，控制晶型与粒度分布，提升产品纯度（如手性药物拆分）。

技能要求：精通结晶动力学模型，熟悉PBM（群体平衡模型）软件。

典型企业：瑞士龙沙、日本盐野义制药、中国浙江新和成。

2. 生产与运营类

连续化生产主管

职责：管理连续化生产线（如MDI聚合、维生素合成），监控DCS（分布式控制系统）参数，处理突发故障（如堵塞、泄漏）。

技能要求：熟悉SIS（安全仪表系统），具备HAZOP（危险与可操作性分析）经验。

典型企业：德国科思创、中国扬农化工。

过程控制工程师

职责：开发自适应控制算法（如MPC模型预测控制），集成AI实现工艺自优化，减少人工干预。

技能要求：精通Python/MATLAB，熟悉OPC UA、Modbus等工业协议。

典型企业：美国艾默生、中国中控技术。

连续化设备维护工程师

职责：维护微反应器、在线分析仪等精密设备，制定预防性维护计划，降低非计划停机率。

技能要求：熟悉激光焊接、超声波检测等无损检测技术。

典型企业：德国杜尔、中国沈阳新松机器人。

3. 项目管理类

连续化工艺项目经理

职责：统筹从实验室到商业化生产的全流程，协调研发、设计、采购、施工团队，控制项目预算与周期。

技能要求：具备PMP认证，熟悉ASME BPE（生物制药设备标准）、GAMP 5（计算机化系统验证指南）。

典型企业：美国CRB、中国中国寰球工程公司。

技术转让工程师

职责：将实验室成果转化为工业级工艺包，编写操作手册、培训生产人员，解决放大过程中的技术偏差。

技能要求：熟悉IPD（集成产品开发）流程，具备跨文化沟通能力（如中德技术合作项目）。

典型企业：德国弗劳恩霍夫研究所、中国中科院过程所。

二、技能与知识要求

硬技能

化学工程基础：反应器设计、分离工程、热力学分析。

连续化专项技能：微反应器放大准则、PAT技术应用、连续结晶动力学。

数字化工具：Aspen Plus、COMSOL、Python/MATLAB、DCS/SIS系统操作。

软技能

跨学科协作：与机械、电气、自动化工程师协同设计集成系统。

问题解决能力：快速诊断连续化生产线故障（如传质效率下降、结晶粒度异常）。

安全意识：熟悉OSHA、REACH等法规，具备LOPA（保护层分析）经验。

三、行业分布与就业机会1. 制药行业

岗位需求：连续流API合成工程师、连续下游纯化工程师。

典型企业：美国辉瑞、瑞士罗氏、中国恒瑞医药。

趋势：FDA推动连续化制药审批，预计到2027年全球连续制药设备市场将达45亿美元（CAGR 12%）。

2. 特种化学品行业

岗位需求：异氰酸酯连续合成工程师、聚碳酸酯连续聚合工程师。

典型企业：德国科思创、日本三菱化学、中国万华化学。

趋势：MDI、PC等大宗化学品连续化生产占比超60%，能耗降低20%-30%。

3. 新能源材料行业

岗位需求：CO₂电解连续制甲酸工程师、锂离子电池电解液连续合成工程师。

典型企业：德国巴斯夫、中国宁德时代、深圳瑞凌新能源。

趋势：全球碳捕集与利用（CCU）市场将达1000亿美元，连续化工艺成核心驱动力。

4. 科研机构与高校

岗位需求：博士后研究员、连续化工艺讲师。

典型机构：MIT化学工程系、中科院过程所、华东理工大学化工学院。

趋势：国家自然科学基金委设立“连续化制造”专项，年资助额超2亿元。

四、职业发展路径

技术路线

初级工程师（1-3年）→ 高级工程师（3-5年）→ 技术专家（5-10年）→ 首席科学家（10年以上）。

案例：万华化学连续化工艺专家，年薪可达80-150万元（含股权激励）。

管理路线

项目工程师 → 项目经理 → 部门总监 → 工厂厂长。

案例：龙沙连续化生产总监，管理全球5大生产基地，年薪超200万元。

跨界路线

连续化工艺工程师 → 数字化解决方案顾问（如为中小化工企业提供AI+连续化改造服务）。

案例：德国Siemens与巴斯夫合作推出“连续化数字孪生平台”，相关顾问年薪达50-80万欧元。

五、就业市场趋势

需求增长：全球连续化工艺设备市场将以8.5%的CAGR增长，2030年规模达220亿美元。

地域分布：中国（40%）、欧洲（30%）、北美（25%）为三大就业市场，印度、东南亚因产业转移需求崛起。

薪资水平：初级工程师年薪15-30万元，资深专家年薪50-100万元，高端岗位（如首席科学家）年薪超200万元。