化工医药行业中试整个的工作流程的注意事项

化工医药行业中试整个的工作流程的注意事项
企业在确定一个项目前，第一要进行试验室试验；第二步是“小试”，也就是根据试验室效果进行放大；第三步是“中试”，就是根据小试结果继续放大。

中试成功后基本就可以量产了。

那么，小试和中试究竟有什么区别呢？今天，以医药行业为例，来给大家讲讲中试整个的工作流程
小试与中试的区分不仅仅在于投料量的多少、以及所用设备的大小之上，两者是要完成不同时段的不同任务。

小试主要从事探索、开发性的工作，化学小试解决了所定课题的反应、分离过程和所涉及物料的分析认定，拿出合格试样，且收率等经济技术指标达到预期要求，就可告一段落，转入中试阶段。

中试过程要解决的问题是：如何釆用工业手段、装备，完成小试的全流程，并基本达到小试的各项经济技术指标，当然规模也扩大了。

该过程也不乏创新、发明的内容。

如：小试中将一种物料从一个容器定量的移入另一器皿，往往是举手之劳，但在中试中就要解决选用何种类型、何种规格、何种材质的泵，采用何种计量方式，以及所涉及的安全、环保、防腐等一系列问题，这就不是简单的放大了，有时要解决此类问题也颇令人伤脑筋，甚至很难达到满意的结果。

中试就是要解决诸如此类的釆用工业装置与手段过程中所碰到的问题；不仅保含小试中非常注意的物料衡算，也包括小试中不大在意的
热量、动量的衡算问题……为进一步扩大规模，实现真正工业意义的经济规模的大生产提供可靠的流程手段及数据基础。

中试放大经验总结
中间实验阶段是进一步研究在一定规模的装置中各步化学反应条件
的变化规律，并解决实验室中所不能解决或发现的问题。

虽然化学反应的本质不会因实验生产的不同二改变，但各步化学反应的最佳反应工艺条件，则可能随实验规模和设备等外部条件的不同而改变。

因此，中试放大很重要。

01实验进行中试至少要具备的条件：
1、小试收率稳定，产品质量可靠。

2、造作条件已经确定，产品，中间体和原理的分析检验方法已确定。

3、某些设备，管道材质的耐腐蚀实验已经进行，并有所需的一般设备。

4、进行了物料衡算。

三废问题已有初步的处理方法。

5、已提出原材料的规格和单耗数量。

6、已提出安全生产的要求。

02中试放大的方法有：
1、经验放大：主要是凭借经验通过逐级放大(小试装置－中间装置－中型装置－大型装置)来摸索反应器的特征。

它也是目前药物合成中采用的主要方法。

2、相似放大：主要是应用相似原理进行放大。

此法有一定局限性，只适用于物理过程放大。

而不适用于化学过程的放大。

3、数学模拟放大：是应用计算机技术的放大，它是今后发展的方向。

此外，微型中间装置的发展也很迅速，即采用微型中间装置替代大型中间装置，为工业化装置提供精确的设计数据。

其优点是费用低廉，建设快。

03中试放大阶段的任务：
主要有以下十点，实践中可以根据不同情况，分清主次，有计划有组织地进行。

1、工艺路线和单元反应操作方法的最终确定。

特别当原来选定的路线和单元反应方法在中试放大阶段暴露出难以解决的重大问题时，应重新选择其他路线，再按新路线进行中试放大。

2、设备材质和型号的选择。

对于接触腐蚀性物料的设备材质的选择问题尤应注意。

3、搅拌器型式和搅拌速度的考察。

反应很多是非均相的，且反应热效应较大。

在小试时由于物料体积小，搅拌效果好，传热传质问题不明显，但在中试放大时必须根据物料性质和反应特点，注意搅拌型式和搅拌速度对反应的影响规律，以便选择合乎要求的搅拌器和确定适用的搅拌速度。

4、反应条件的进一步研究。

试验室阶段获得的最佳反应条件不一定完全符合中试放大的要求，为此，应就其中主要的影响因素，如加料速度，搅拌效果，反应器的传热面积与传热系数以及制冷剂等因素，进行深入研究，以便掌握其在中间装置中的变化规律。

得到更适用的反应条件。

5、工艺流程和操作方法的确定。

要考虑使反应和后处理操作方法适用工业生产的要求。

特别注意缩短工序，简化操作，提高劳动生产率。

从而最终确定生产工艺流程和操作方法。

6、进行物料衡算。

当各步反应条件和操作方法确定后，就应该就一些收率低，副产物多和三废较多的反应进行物料衡算。

反应产品和其他产物的重量总和等于反应前各个物料投量量的总和是物料衡算必
须达到的精确程度。

以便为解决薄弱环节。

挖潜节能，提高效率，回收副产物并综合利用以及防治三废提供数据。

对无分析方法的化学成分要进行分析方法的研究。

7、原材料、中间体的物理性质和化工常数的测定。

为了解决生产工艺和安全措施中的问题，必须测定某些物料的性质和化工常数，如比热，黏度，爆炸极限等。

8、原材料中间体质量标准的制订。

小试中质量标准有欠完善的要根据中试实验进行修订和完善。

9、消耗定额，原材料成本，操作工时与生产周期等的确定。

在中试研究总结报告的基础上，可以进行基建设计，制订型号设备的选购计划。

进行非定型设备的设计制造，按照施工图进行生产车间的厂房建筑和设备安装。

在全部生产设备和辅助设备安装完毕。

如试产合格和短期试产稳定即可制订工艺规程，交付生产。

10、从实验室研究至中试生产。

04设备的选择和工艺管路的改造：
1、根据小试的结果，在多功能、中试车间，对设备进行选择，首先应考虑设备容量是否适宜，设备材质、管路材质与工艺介质的适应性，是否耐腐蚀，加热、冷却和搅拌速度是否符合要求。

2、物料输送的方法（投料、出料、各步之间的流转），如何防止跑料、凝固和堵塞等。

3、物料的计量和加料的方法，如滴加如何有效控制？
4、反应有无气体生成？会否冲料？如有必要，应加气液分离器，安装回流管。

5、离心，压滤等分离条件是否满足？
根据以上情况和其他工艺要求，对设备，管路进行适应性改造。

05
投料前的准备：
1、对设备，尤其是新安装和技改过的设备或久置不用的设备要进行试压、试漏工作，要结合清洗工作进行联动试车，以确保投料后不用再动火，在无泄漏的前况下，进行设备管道保温。

2、做好设备的清洗和清场工作，确保不让杂物带入反应体系，防止产生交叉污染和确保有序的工作。

3、根据工艺要求和试验的需要核定投料系数，计算投料量做到原材料配套领用，质量合格，标志清楚，分类定置安放。

4、计划和准备好中间体的盛放器具和堆放场所。

5、生产条件的检查：蒸汽、油浴、冷却水和盐水是否通畅（可用手试一下阀门开启后的前后温差），阀门开关是否符合要求。

6、物料是否均相，搅拌是否足以使他们混合均匀，固体是否沉积在底阀凹处，尤其固体催化剂或难溶原料的沉积，如何采取避免沉积的措施。

7、各种仪表是否正常？估计整个过程（物料浅满发生变化和投料偏少时）温度计是否能插到物料里。

8、写好操作规程和安全规程。

9、对职工进行培训，工艺培训（尤其要讲清楚控制指标和要点，违犯操作规程的危害和管道走向，阀门的进出控制，落实超出控制指标和突发事件的应急措施）。

进行安全培训和劳动保护培训。

10、明确项目的责任人，组织好班次，骨干力量安排好跟班，明确职工与骨干与上级领导之间夜间沟通联络方法。

11、做好应急措施预案和必要的准备工作。

生产过程的注意事项：
1、严格按操作规程、安全规程操作，不能随意更改。

如发现新问题需更改，必须有充分的小试作基础。

2、严格控制反应条件如温度，PH值等，万一超标应及时进行处理（小试就应考虑到，小试应做过破坏性试验，找出处理办法）
3、注意中试，试生产温度计的传热敏感度与小试不一样，温度变化存在滞后性，应提前预计到这一点进行有关操作。

4、真空系统出现漏气如何检查和应急处理，尤其在高温情况下，应及时采取应急措施。

5、突发停电，停汽，停水，停冷冻盐水应立刻分别采取必要的应急措施（必要时配备和启用备用电源，N2保护等）
6、注意生产中的放大效应，一般应逐步放大，不能单考虑进度，否则“欲速而不达”，要循序渐进。

7、由于不可预计因素和放大效应的存在，对单批投料量必须进行控制，实行分级审批制度。

8、对反应过程中的现象进行认真的仔细的观察，及时记好记录，并及时分析出现的现象，要做好小试的先导或跟踪验证工作。

各相关人员必须有高度的责任心，密切关注整个生产过程的情况，及时采取措施解决出现的问题。

9、每一步骤的终点如何判断要有明确的指标和方法，每一步进行严格控制，可与反应中出现的现象综合起来判断。

10、正确选择后处理方法。

进行萃取、结晶和重结晶等单元操作，在选择萃取剂和溶剂时，正确运用“相似相溶”原则来考虑杂质、产物的溶解度。

选择溶剂时一定要在考虑工艺的适用性的同时，要考虑经
济性和可行性，如价格，毒性及是否可回收和易回收等。

小试进行后处理时就应考虑到这几方面。

安全问题：
1、充分的小试是中试和试生产成功的保证，小试多化力气，多设想各方面在中试、生产时的实施方法和可操作性，考虑得越仔细，越周到，中试、试生产就会越顺利，不会出现生产事故和安全事故。

2、技改动火的安全是安全工作的关键，由于多项目在同一车间，这个项目在技改，其他项目在生产，或同一系统中前一产品生产过，现改产另一产品，或由于某一问题未事先考虑到中途进行技改。

不管哪种情况，凡能移到车间外进行动火的一定要拆出去动火，尽量避免在车间内动火，不得已必须在车间内动火的，必须做好清洗和隔离工作（包括设备，容器，管道），不能留下死角，要严格动火制度。

3、职工培训和严格遵守规章制度和操作规程是安全工作的重点。

4、职责分工要明确，投料前应填写“中试试生产项目情况一览表“明确责任人，相互要及时沟通，要有严格的制度和高度的责任心，骨干力量要跟班，有情况应及时采取应对措施。

5、事先应预计到可能出现的安全问题，环保问题和劳动保护问题，并采取相应措施。

关于中试听听网友怎么说？
多考察数据条件及其规律
网友A：首先要安全第一，在中试或生产设备能够满足工艺条件的前提下，多进行不同工艺控制条件的小试，确定几种中试的方案，生产的每个过程都不能疏忽，否则出了问题都找不出来。

网友B：小试一定要做好，问题尽量考虑周全。

安全是第一位的，其他可以大胆试。

网友C：在实验室方面，中试之前就要做好时间、温度等各个反应要素的边缘实验和破坏性实验，这些工作如果做的踏实，那么在中试中万一不幸出现异常，也应该是你已经碰到过的了。

网友D：在做小试时就要模仿中试过程，考虑如何工业化。

设想每一步在中试时如何实现，这可能对经验要求比较高。

网友E：小试工艺成熟后，必须完成工艺报告。

中试不单是小试的简单的放大，中试搅拌、传热、浓缩、过滤、干燥的过程均与小试不同，小试时尽量摸拟中试的条件去做，另外，切记每一步须做破坏性试验。

弄清中试的设备，物料的物化特性。

安全第一。

中试前小试跟踪过程，有时候放大过程中会出现莫名其妙的问题，你怎么都凭空想象不出来的，所以要仔细认真的跟踪过程中的每个细节，尤其是异常情况不要放过，否则非常麻烦。

网友F：小试和中试有时是两码事，有时相差很远总之在中试前应把所有的因素尽可能地全部考虑进去，这样生产中还会有想不到的总是出现所以多作小试来验证中试包括一些破坏性的验证，也是很重要的噢！
网友G：放大与小试不同之处在于放大效应，做小试要考虑全面，多做些条件试验，求得稳定数据。

网友H：我做生产的经验来看，一般从小试到放大肯定会出现一些问题，主要是小试的时候没有把生产的因素考虑进去。

现在有很多研究人员不可否认在小试上有很高的造诣，但在生产上就一窍不通,实在需要改进。

网友I：总结个人体会，工艺设计空间要合理，工艺要有耐用性，必须：小试做的要条件随随便便，多出问题，好多总结。

中放要慎重从事，一步一停，小试同步。

网友J：做小试刚开始不要一味追求收率，但要保证首先要能做出合格的东西，要针对性的多做破坏性试验，多发现问题和解决问题，到放大时才会少出问题。

做化工研究开发时取得各种数据以及各种数据之间的关系、规律对中试生产放大至关重要，至少当设备满足不了你的最佳工艺条件时，你还有应对措施。

网友A：算起来从开始工作到目前为止，我大约干过6个产品或中间体的中试啦。

中试预前思考和准备工作很重要，它关系到整个中试能否顺利进行和圆满的完成。

在中试前的小试中一定要充分考虑和模仿现场情况操作，小试不仅要做好条件，也要做坏条件。

充分寻找中放可能出现的问题，找到解决的办法，多打听，多请教，把许多能提前做的工作做在前面，为中试工作或后续工作顺利进行留出时间和空间。

网友B：在中试前要确认使用的原料是否与你的小试原料标准一致，设备改造是否达到工艺要求，SOP是否详细准确，是否对操作工进行SOP和关键操作点的培训及原料理化性质等安全培训。

同时特别要注意设备的清洁工作，这是确保质量的关键，对阀门、管道的死角清洁要特别注意。

生产过程技术人员要全方位的跟踪指导，生产中出现问题也很正常，首先要冷静处理，分析问题的原因，同时在实验室对原因进行证明，再进行培训，在生产中调节参数再进行验证。

网友C：小试过程中间就必须要考虑生产过程中可能会产生什么情况，放大后是否会出现异常，这主要是要考虑反应器的选型、搅拌器的选型、换热效果以及后处理手段效果等等。

所有使用的化学品性质一定要完全告诉参加人员，多加强安全防范，车间挂黑板，一些着重点公示加强安全意识。

一旦出现事故，一方面要沉着冷静及时处理，同时上报企业安全部门、直接领导。

网友D：自己还是要在试产现场！！密切关注几批或多批，注意车间生产条件与你小试的区别和问题。

网友E：
小试时要考虑中试的可行性；
中试准备时要对所有原料进行小试验证；
物料的传送、能量转换等要考虑清楚；
小试多进行各种条件试验；
出现问题，要解决，问题不解决，不要轻易进行下步。

网友F：
个人最好有实际生产操作经验,充分了解装置性能结构；
试验时全面考虑生产中不确定因素的影响；
中试时,及时跟踪分析、解决，不会出原则问题。

3中试时跟踪检测
网友A：原料中间体一定要检测，否则死都不知道怎么死的。

第一两批要做好失败的预案，不要做得太快。

遇到问题要保持冷静，千万不要蛮干。

我的经验是表面越复杂的问题越可能是简单的问题，有时一个阀门就可以搞得你一天不痛快
网友B：中试前，最好将所有的原料都再实验室小试一次，即使这样，在加料的时候还是要去看看。

我做过一个硼氢化纳还原反应，当时实验室用的硼氢化纳是粉末状，作出的效果很好，中试投料时我没有去，这下做坏了，原因是他们在取硼氢化纳时，连成块的都用上了，都是失效的！还好最后又补加了一些才反应完全，要不然，几百万的东西可就没有了！另外在小试做破坏性实验很重要，包括产物的稳定性，反应的稳定性等等。

实验中一定要使用工业原料，试剂同工业品是有区别的。

但是即使用的是工业品中试前也一定要用小试验证一下，有的厂家给你的样品和实际供货并不一样。

举个例子甲苯就有两种制造方法，其制造工艺不同所含杂质也就不同。

在石油化工厂里催化剂在使用之前都要经过小试评价（也就是用小试验证一下），普通的分析都不能完全说明问题。

4中试时考察数据
网友A：首先，要考虑安全问题。

其次考虑设备，第三考虑工艺控制点。

网友B：温度也是不能忽略的问题，冬天跟夏天是不一样的。

网友C：中试时决不能急于赶样，一定要见结果，稳定三批。

出现问题是正常的，中试总结很重要。

网友D：做小试时就应考虑到大生产或中试容不容易，比如无水无氧操作，金属离子对反应的影响等。

选定的试剂在加料过程是否容易操作，是否因加料顺序、快慢等会影响安全，力求安全系数要高。

做合成，合成一种东西，只要条件好，时间不紧的话，就不难，难的就是放大，也许这就是瓶颈。

中试是实验室技术转化到大生产的中间环节，主要取得工艺的热效应、传质效应等方面的数据。

5后处理方面
网友A：小试时要注意你的后处理方式能否在中试中进行，不能仅为做出东西而做，要考虑操作的可行性，比方说油状物的处理，在小瓶子里小瓶好弄，大罐子怎麽办？一般中试都希望只进行固态或液态的转移，后处理方式要尽量满足这个要求?
网友B：关键是在小试中要做好物料恒算，尤其是后处理中的问题，一定要有经济，成本的头脑，在中试，大生产中，工作要有计划性以及预见性，提前预防！
中试、生产中的后处理不同于化学反应是小试中无法实验的，因此研究人员一定要有中试经验，了解生产设备。

在实验时就要考虑到中试中可能遇到的问题，设想一下后处理的可行性。

6放大效应、设备效应
网友A：中试跟小试有天壤之别，小试能做合格中试不一定能。

因此，中试和生产上出了问题小试不一定能解决。

我认为首先应从中试上找原因，然后在小试的基础上模拟中试生产。

网友B：大家的分析都很有道理，也是非常有用的实际方案。

我们也应注意：在生产前要好好考虑试验室与生产之间存在哪些不同之处，一一罗列出来，然后进行试验研究。

哪些将有影响：如设备材质、反应温度计的延迟性、搅拌分散效果的差异等
网友C：结合自己多年中试的一些问题，总结以下几点注意事项：1、放大效应，就是三传问题和时间差异，传热冷却和搅拌尤其要注意，三传速率和小瓶里差异太大，有特殊要求的要用到特殊设备。

2、量的差异，小试时不足为患的问题量一多可能就成大问题了，所以要反复核对和考虑整个过程中可能出现的异常情况，早做好防备，否则的话就不是倒掉重来的问题了。

3、过程跟踪，有时候放大过程中会出现莫名其妙的问题，你怎么都凭空想象不出来的，所以要仔细认真的跟踪过程中的每个细节，尤其是异常情况不要放过，否则非常麻烦。

4、谨慎操作，这对收率能耗和成本估算都有益处，最重要的是小命要紧，一个闪失可能就OVER了，尤其是有危险操作和危险物料时。

5、详细记录，不要有先入为主的思想，将客观的数据向小试的数据靠拢，两者有差异是肯定的，中试交出的数据与大生产更加接近。

6、认真分析，包括对每个中间体的检测和整个流程可否连贯简化的分析，在大的釜面前你更加容易想到这些问题，因为你无法凑合操作网友D：试设备选型很关键，对于热敏性物料加热或固液反应搅拌要求快，固液反应最好用推进搅拌，避免死角。

放大效应其实就是因为你的工业设备达不到你的小试仪器的控制水平，中试时容易出现问题的地方主要集中在“三传”上，事必亲躬很有必要，这样才有感官印象。

中试时的感知能力很重要，工业设备不透明只能根据温度计、压力表来判断反应进行情况。

对设备必须非常熟悉并作到人机合一，随时能判断设备运转是否出现异常。

7人员配合、工人培训
网友A：其实也没什么，要做好中试，第一重要的是要有极好的熟练工人，因为新工艺对操作员工的要求是很高的
网友B：与设备，工艺，安全等技术人员及操作工密切配合，自己对此工艺生产不管理论，还是实际操作要心中有数。

网友C：工人的工作态度,一定要培训好；关键点的控制,负责人必须在场。

网友D：过了这么多年，经了很多的事，明白一个项目和一个项目是不一样的不能用以的固定的思维去思考问题，别人的经验只能听一下，要吸收称自己的东西。

不管是什么样的人说的，即使是临时工也一定要听他的见解，也许你我都没有想到。

一定要带好眼镜，手套。

特别提示
网友E：人员方面还是很重要的一环.很多时候,不成功,还不是因为一个人为的细节，如阀门没拧紧，发现的时候，已经后悔莫及了。

中试涉及的人员很多而且来自不同的部门，国际上比较流行的做法是成立项目组，由项目经理带队，将各种人员如设备、设计、仪表、工艺、分析、车间管理、工人组织到一起配合着完成一个项目的中试、生产放大。

很多时候一个项目的成功就在于大家的合作，特别是遇到一个复杂的项目时。

另外说一下车间工人是很重要的一个环节，毕竟生产是工人完成的。

当初我国引进着名的阿莫克工艺技术，使用同国外一样的工艺、一样的设备可就是运转不正常。

结果还未等中国的技术人员解决这些问题，这些问题却自己消失了，分析原因是中国工人的操作水平提高了，原来的问题是工人操作不熟练造成的。