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医药化工行业现状范文

时间:2023-09-07 17:29:39

序论:在您撰写医药化工行业现状时,参考他人的优秀作品可以开阔视野,小编为您整理的7篇范文,希望这些建议能够激发您的创作热情,引导您走向新的创作高度。

医药化工行业现状

第1篇

【关键词】医药化工;产业化;发展

1.医药化工现状及存在的问题

1.1医药化工生物技术的现状

我国的医药消费水平与国际上先进的水平相比差距很大,其中,进口药占的比例大,国产药的市场很小。近几年,我国已经成为原料药的出口基地和成品药的销售市场,因此,加速我国药物的研发和市场的拓展是我国重要的国策。已经批准的基因工程药物有:重组人粒细胞集落刺激因子,重组人红细胞生长素,碱性成纤维细胞生长因子,重组表皮生长因子等。近几年,还研究出治疗老年痴呆症的基因工程新药,胰岛素和生长激素等。

1.2药物化工生物技术存在的问题

现如今,我国的医药化工行业发展迅速,已经成为原料产地和商品市场,并且成为生产大国。但是,由于大量的药物生产,我国产生的环境污染问题日益严重,虽然得到有效控制,但是未得到根本解决,其中,废气污染是其主要问题,并且受到世界各国的关注。由于废弃的排放量大,其中主要污染物是苯类、醚类等有毒且有难闻气味的气体,进入自然环境后对人们的身体健康和生态环境造成极大的破坏,由此产生的环境问题的纷扰络绎不绝,目前已经成为废气领域的重点和难点。

1.2.1清洁水平低

我国医药化工行业的清洁水平较低,大多数工人不注意厂内的清洁,与其他国外同类企业相比,我国入门标准较低、规模小、资金不足、技术欠缺、创新能力不强,并且生产管理和工艺等方面也与国外存在较大的差距。

1.2.2废气处理方法不当

据调查,目前我国处理废弃的方法有冷凝法和有机溶剂吸收法等,缺少经济有效的处理废弃的方法。我国对废弃的技术水平低、投资成本低,但是有机溶剂吸收法也取得了较好的效果。因此,开发和创新经济、有效的废气处理技术已成为今后医药化工行业发展的重点。

1.2.3监管部门管理松懈

由于缺少经济有效的废气处理技术,大多数企业为了应付环保单位的检查,采用一些简单的废气处理技术,但是,这些简单的废气处理方法存在着明显的缺陷,并且不能达标。因此,要严格管理医药化工企业的生产,对其产生的生产问题进行严肃处理,甚至通过停产等方式来保护环境,一旦监管部门有所放松,就会出现反弹污染加重的现象。

由于医药化工行业的废气种类多、成分复杂,并且环保部门监管不强,在一定的程度上制约了废弃整治工作的顺利进行。尽管一些医药化工企业能达到排放标准,但是有机污染物的排放量还是很大,环境污染问题也日益严重。因此,要加强监管措施,对医药化工行业加强监管。

1.2.4环保措施不足

医药化工产品的种类繁多、更新较快且采用小型的批量生产,一些企业为了增强市场竞争力和逃避责任,随意排放污水和废气,从而导致环保部门难以掌握生产的实际情况,造成执行困难。由于废气的排放扩散快,因此,发生废气污染时,无法准确确认排放废气的企业。我国的环保标准和技术都不完善,对医药化工废气的污染特点和治理技术不够了解,造成了环保执法简单,未得到有效的控制。

1.3废气排放的特点

废弃的排放点较多,无污染的排放较为严重。医药化工产品对溶剂的消耗量大,几乎每台设备都会有几个废气排放点,且都无组织的排放,厂子里的废气浓度较高,并且间接性的排放多、排放不稳定、废气的成分复杂、影响范围广。由于生产过程中易燃、易爆的物质多,反应过程过于激烈且风险大,加上生产设备和生产工艺水平极低,因此,造成事故增多。

2.医药化工现存问题的解决措施

我国的废气治理工作已经取得了有效的治理,一些生产方式落后、污染极其严重和治理无望的一些企业也已经被强行关闭。医药化工企业周边环境空气质量有所改善,环境质量明显提高。但是,要彻底解决废气污染问题,还需要进一步加强管理,并提出有效的解决措施。

2.1源头控制

要结合医药化工行业废气排放的特点,对其进一步加强严格的环境执法监督和优化产业结构等措施,并且建立完善的废气污染防治技术。据调查,大部分的医药化工企业已经建立起了清洁制度,并且投入了大量的资金进行生产技术的改造,冷凝法等废气处理方法得到普遍的应用。采取清洁生产、过程控制和末端治理相结合的全过程控制废气治理技术路线,优先采用能源、资源节约型的废气治理技术是现在较为有效的废气处理方法。

2.2完善的技术

医药化工企业的数量多、更新快,事故性的排放时有发生,并且废气的种类复杂,因此,需要迫切开发经济有效的废气治理新技术。现如今,新的废气处理技术相继涌现,其中碳纤维吸附法最具代表性。碳纤维吸附法适用于几乎所有溶剂废气处理,采用碳纤维作吸附剂时,回收的溶剂品质高,但投资、运行成本较高,一般用于回收溶剂的场合。应用最广泛的废气处理技术是冷凝法和吸附法,通过对它们的改进,将进一步提高效率、降低成本,并尽力解决技术中存在的问题。效率最高的废气处理技术是催化氧化法,在新技术研发时,要加强新型催化剂的研发,提高其利用效率。现如今,等离子技术的处理技术较高,设备维护简单,资金投入较低,适合处理浓度较低的废气。

2.3提高入行的门槛

在招收车间技术人员时,要对其进行严格的专业技术的考评,通过多项技能测试确定从业人员。提高入行门槛是为了规范和指导医药化工企业废气污染防治行为,全面提升医药化工行业生产和环保装备水平,防止一些应付环保检查的措施或设施被滥用,有必要制定医药化工行业溶剂废气污染防治技术规范,提高行业准入门槛。

2.4政府要大量扶持医药化工行业的发展

对具有一定规模的医药化工行业的企业,政府相关的部门都要与企业建立责任制度,为企业提供最优质的服务,并且出台相应的优惠政策,并且运用各种媒体大力宣传知名的医药化工企业。

2.5制定相应的废气排放标准

企业要结合生产、环保科技发展的最新成果,制定具有指导作用的医药化工行业废气污染防治技术规范。相关监察部门要制定废气排放标准,实行排放制度在环境保护中有着极其重要的地位和不可替代的作用,是环境监管的技术依据。由于缺少完善的排放标准,并且没有确定的控制指标,因此,要对医药化工行业制定相应的排放控制标准,并对废气实行总量控制。

由于医药化工产品种类多,新产品更新快,制订溶剂回收率控制指标,以提高有机溶剂回收水平。制订区域医药化工行业排放总量控制计划,对废气实行总量控制,防止溶剂废气稀释排放。

2.6其它

要从医药化工企业的选址、工艺方案和生产技术、环境保护、安全、事故应急措施、环境监测等方面进行规范化管理;从废气防治技术、废气处理技术以及运行管理等方面规范废气防治的基本技术要求。

3.医药化工的发展方向

针对一些重大疾病,开发一些能够治疗神经系统、艾滋病、心血管疾病等新生物技术产品。选择一些市场市场前景较好的生物技术产品进行开发,我国在这方面已有一定的研究。开发治疗抗肿瘤的药物,利用抗体对癌细胞进行全面攻击,把药物准确的引向病原而不伤及其他组织和细胞。进行人源化的单克隆抗体的研究开发,并且把血液替代品的研究放在重要地位。

4.结语

目前,我国医药化工行业的发展迅速,医药化工企业的数量也迅速增加,但是发展过程中存在的问题也有待解决,要运用各种新技术对医药化工行业的废气污染问题进行有效处理,并积极研发新的生物技术,以解救更多被病痛折磨的人类,为社会的发展作贡献。

【参考文献】

[1]李凤仙.含制药残液废水的处理工艺研究.环境科学研究.2000.

第2篇

关键词:医药化工;安全生产;管理

1医药化工安全生产管理的现状

1.1先天设计不足,设施设备落后

我国大多数医药化工企业建厂时间都较早,因为当时相关法律法规都不够健全,加上安全意识不高,所以导致大部分医药化工厂都具有许多先天设计不足,如没有合理进行防火分区、防火间距过近、设施设备敞开式作业等。但是近几年来我国环保部门与药品GMP管理部门均逐步提高对作业环境及其周围环境的要求,这使得企业不得不进行局部整改,开展密封作业、密闭操作,且不能随意排放气体与通风。然而因为先天设计不足,因此难以从根本上进行全面整改,常常致使达到了相关质量以及环保的要求,但新的安全问题又随之而来,因此务必要采用有效的措施来进行解决。

1.2使用危险化学品多,工艺风险大

当前,我国大多数医药化工行业都存在规模小、品种多的情况,不少医药都需要有机合成其原料药以及中间体,而在此过程中必定会大量使用到有毒、有害、易燃、易爆的危险化学品。如若在使用该类化学品过程中存在操作不当的情况,极易会引发泄露、爆炸、火灾等安全事故。尤其是这几年,随着发达国家主要行业产业链的转移,我国大部分医药化工行业都开始合同订制国外制药,其中所采用到的许多中间体与原材料都是新的化学物质,且工艺也是新的合成路线,随之而带来的风险性是无法预知的。加上相关人员安全意识不强,资源有限,我国医药化工企业没有能够全面了解工艺的安全信息,这就使得相关的安全控制变得不可控。

1.3安全管理意识有待提高

近年来,我国不断提高对医药化工行业的安全生产标准,尤其是我国近年来发生的一些重大安全事故,让不少企业越来越重视安全生产问题,但对安全的重视不代表安全意识的提升。仍有不少企业采用运动式、被动式的安全管理方式,没有在企业日常运作中真正融入安全生产工作,其常常误以为安全生产管理是安全部门的责任,如若出现安全事故,则是由他们负责。大部分企业的安全工作往往只是为了应对政府以及客户的检查,并非出于自身情况进行实际考虑,这均是安全管理意识不足的表现。

2医药化工的安全生产管理策略

2.1重视安全本质化研究

在医药化工行业中,本质安全尤为已久,然而在以往其着重点在于设备,对于工艺以及物质则缺乏基础数据的支持,直接导致了设备的本质安全成为了无源之水,无本之木。但是设备是服务于工艺,因此,必须要全面掌握工艺安全信息与物质信息,方能够将安全工艺流程正确设计出来,以便于在遇到突发状况时能够及时处理,并有针对性地选择适合的设备与安全连锁装置。如若要运用到新工艺、新物质则需要对其安全数据以及物理化学性质进行全面了解,并要找专业机构或是专业的检测设备来开展测试工作。

2.2强化设计要求,加快装置设备改造

我国有关部门应当要积极完善与医药化工行业相关的指导原则与设计规范,避免出现朝令夕改的情况。医药化工企业在设计新车间新项目时,必须要将安全放在首要位置,并综合考虑生产、质量、环保以及职工健康等要求,聘请专业的设计公司,运用国内外先进的理念来开展设计工作。不仅如此,还应当设备设计最低要求要达到国家相关规范,将安全连锁装置、惰性保护系统、密闭进料装置以及紧急释放系统等装置构成标准设计模板,并将其运用到普通车间设计当中。不仅如此还应当采用专业的风险分析工具来辨识一些特殊的反应与物质所存在的风险,且开展专业性的设计。对于以往达不到安全标准的设备以及生产线,则需要编制合理的整改计划表,并逐渐进行置换与改造。

2.3提高全体企业工作人员的安全意识

医药化工企业的管理人员以及负责人员应当要积极转变安全意识,并充分认识到安全的重要性,并动员企业全体人员共同参与安全生产。此外,要加大宣传安全知识的力度,一一细化安全生产的要求,并将其分解到日常每个工作环节以及操作规程当中。不仅如此,还应当构建起完善的企业安全文化体系,定期开展不同类型的安全宣传与活动,并让每位企业员工都充分认识安全生产,了解安全生产,认识到哪些内容是必须要遵守的,哪些是不能做的,久而久之便能够在企业中形成一个良好的安全氛围,并将安全文化彻底融入企业的骨髓。安全工作必然能够取得长效的进展。

3结束语

总而言之,做好医药化工的安全生产管理工作具有非常重要的现实意义,虽然我国大多数医药化工企业均已逐步改进其安全管理方式,提升安全标准,然各类安全事故的反复发生也为生产敲响了警钟,就算没有安全事故发展的情况下,医药化工企业也不能对安全生产掉以轻心,而是应当积极分析与总结经验,将潜在安全隐患找出,并加以控制与防治,以切实提高医药化工的安全生产效率与质量。

参考文献

第3篇

[关键词]煤化工 环境保护 循环经济

[中图分类号] TQ54 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-7-266-1

0引言

重工业是支撑国民经济的基础产业,其中化工行业发展的历史久远,种类繁多,生产的工艺技术含量也愈加高,但是化工行业生产材料本身的性质,使得生产过程中会产生许多污染物质,为保护环境增加了困难[1]。而煤化工行业,则是以煤炭为原料的,经过化学工业的处理,过程中产生的各类物质以及副产品的工业,在化学反应过程中可能产生的气态的、固态的以及液态的产品或半产品都是煤化工产业的经济效益来源,在此基础上,再进行深加工,进一步转换成化工产品以及能源等。煤化工产品在我们生活中的应用很多,日常生活中的燃气、液化气等等很多都是煤化工的产出物。

1煤化工行业的发展现状

煤化工行业是煤炭产业链中的一环,是承接着煤炭和化工生产的中间环节,也是我国现今市场中能源供给的重要来源。随着对能源需求的不断上升,对煤化工产业的发展提供了巨大机遇的同时,也提出了更多的要求。

1.1传统煤化工的发展现状

传统煤化工产业是我国国民经济的重要支柱,一直以来,我国在合成氨、焦炭等传统化工产业产品的生产中都为世界产量最高,被广泛应用于农业、钢铁锻造和建筑建材以及轻工业等。但是金融危机以后,对传统煤化工产业产生了不小的影响,而环境保护意识的加强和新兴技术的发展也使得产业结构落后的传统煤化工面临巨大的挑战。

1.2新型煤化工的发展现状

我国新型煤化工的发展时间并不长,仍然处于起步阶段,只建设了一些示范单位。新型煤化工的内容主要包括煤制烯烃、煤制油、煤制天然气和煤制乙二醇等,其主要包括的技术有空分技术、气化技术、合成技术等[2]。新型煤化工产业虽然是个年轻的产业,但是因为“站在巨人的肩膀上”,基于我国传统煤化工产业的资源和经验的支持,在“十一五”期间得到了长足的发展,并取得了世界范围的煤化工领域内的突破,首次实现了煤基路线烯烃生产,相信在日后的发展中,在得到更广泛应用的同时也会有更高层次的突破。

生态发展和环境保护是当今世界共同的时代主题,保证煤化工行业健康、无污染、可持续的发展是煤化工行业的发展方向,节能减排,创建资源节约型和环境友好型“两型”企业是国际经济发展的方向,更是中国经济发展的政策要求。只有不断进行技术创新,勇于探索,才能实现煤化工企业的快速良好的发展。

2煤化工行业产生的环境问题

煤炭是由有机物和无机物共同构成的,在煤化工生产的焦化、气化、液化过程中,都会产生大量的废弃物,包括废气、废水、废渣等,排放的废气物对空气、土壤以及水资源都有较大的污染。而煤化工工业的流程复杂,设备相对石化也并不甚完善,在回收环节时无法做到尽善尽美,不可避免地会产生环境问题。

在焦化时,装煤和运送环节产生粉尘,因为在户外作业,较难实现收集和除尘,直接飘散在空气中,对作业人员的身体带来很大的损伤,而炼化过程中产生的有毒气体和废水,经过澄清和分离后排放依旧有残留,因为成分复杂,工艺繁复,投入资金多,很多煤化工企业的投入也不到位。

气化主要是将固体的燃料和液态的燃料在气化剂的作用下合成能源的过程,气化后的煤渣和有害气体的产生是不可避免的。相对来说,液化的过程产生的废气物较少[3]。这些生产过程中,产业链上出现的问题是环境污染的重要来源,也是煤化工企业保护环境头痛的环节,至今尚未找到较好的解决问题的方法。

3对策

保护环境归根结底是治理污染,只有从源头上切断污染环境的“罪魁祸首”,“斩草除根”方能一劳永逸,永绝后患。因此,除却在煤化工的废物排放上下功夫之外,最主要的是在各个环节上,预防和治理相结合,从循环利用的观念出发,变废为宝,一方面有效减缓了环境污染的问题,另一方面也为煤化工行业增加效益。

循环利用,创建环境友好型产业,分为五个阶段,即源头预防阶段,过程控制阶段,污染治理阶段,循环利用阶段,环境管理阶段。

源头预防即是保证煤化工生产时要达到一定的清洁标准,从源头开始防治污染。而过程控制阶段则是根据相关规定,在生产过程中对产品、半产品、副产品以及废弃物进行实时监测,一方面保证了产品的质量,另一方面也使得需要排放的废气物符合清洁和环境承受力的排放标准。污染治理阶段是关键的一环,在此过程中,要求煤化工产业排放的废物在国家规定指标之内,方便后期的环境管理环节,也为后面的循环利用环节打下良好的基础。而循环利用阶段是所有环节中的重中之重,这一阶段主要是将整个生产过程中的物质流、水流、能流进行整合,经过处理后得到合理的利用,合理资源的配置,形成整个生产环节的循环,做到即节约成本又能实现环境保护[4]。最后的环境管理,除却对排放物和产品以及流程的管理,还有对人员的环境保护意识的培养和管理,加大环境保护、节能减排、生态低碳意识的宣传。

4结语

综上所述,煤化工是我国重点发展的产业,也是我们生活中密不可分的工业,但是不得不注意到的是,煤炭化工行业在生产出大量产品的前提下,也产生了很多污染物,对越来越脆弱的环境增加了负担,与生态环保的时代主题不相符合,所以,在大力发展煤化工产业的同时,如何解决污染问题,实现经济发展与环境保护两全的发展模式,是当务之急。按照科学发展的要求,适度地发展煤化工行业,促进煤化工行业的可持续发展,实现经济发展与环境保护双赢和社会的和谐稳定,创建资源节约型和环境保护型的“两型”煤化工产业。

参考文献

[1]张国恩.发展循环经济,努力实验煤炭企业的可持续发展[J].破产保护与利用,2009,100(5):4-6.

[2]国家环境保护总局监督管理司.化工、石化及医药行业建设项目环境影响评价[M].北京:中国环境科学出版社,2003:364-375.

第4篇

关键词:产业结构;行业价值;变迁

一、引言

随着我国经济的不断发展,产业升级将在所难免,产业升级也将会对股市行业价值变动带来深远影响。为了充分反映我国股市的行业价值变迁的趋势,在本文中提取了2007年至2012年历年6月30的行业市值并进行了研究分析。研究结果发现,如交通运输板块,其市值排名由2007年的第三名跌落至2007年的第十一名;黑色金属板块的市值排名由2007的第六位跌落至2012年的第十六位;食品饮料由2007年的第十位上升至2012年的第六位;医药生物由2007的第十二位上升至2012年的第七位。

二、行业分类及变迁分析

我们可以将所有板块行业分为两大类,一类为传统及重化工行业;另一类为新兴及大消费行业。针对2012年6月30日的市值比率,我们进行初步统计,统计发现金融服务业、采掘业、机械设备业、化工业和交运设备业五个行业占总市值比例为57.99%,这表明在目前我国经济结构中传统及重化工行业仍占据主动地位。但是随着我国产业升级的进行,传统及重化工业的市值势必会逐渐降低,部分传统行业已出现颓势,如黑色金属,其市值排名由2007年的第六位下滑至2012年的第十六位;交通运输的市值排名由2007年的第三位滑落至2012年的第十一位。

而代表高新技术产业的医药生物行业、信息服务行业、电子行业和信息设备行业四个行业仅占市值总比例为10.36%,代表大消费行业的食品饮料行业、农林牧鱼行业、家用电器行业、轻工制造行业、餐饮旅游行业、纺织服装行业及商业贸易行业七个行业占总市值比例为10.31%。尽管有大部分我国高新技术企业海外上市影响高新技术行业的市值增长,但我国高新技术行业较低的市值比意味着未来较大的成长空间。从2007年至2012年的行业市值排名可以看出,医药生物行业、信息服务行业、电子行业和信息设备行业稳步向上爬升。

三、实证分析

众所周知,各个行业的市值波动与股市周期呈高度正相关,极易出现“同涨同跌”的情形。为了避免股市周期造成的影响,更为准确的反映行业市值波动的实际变化,在本文中,我们将行业市值变化率减去股市总市值变化率作为行业市值波动的衡量标准。即:

行业相对市值变化率=行业市值变化率-股市总市值变化率

在长区间内,我们可以轻易发现相对市值上升靠前的绝大部分为新兴及大消费行业,排名靠后的绝大部分为传统及重化工行业。这基本表明了我国经济结构变化的长期趋势,由以往的投资出口拉动型转为由消费及科技来推动经济增长。同时我国产业结构也将逐步由高新技术产业取代重化工业成为主导产业。因而,在我国产业结构升级仍在稳步进行的阶段,新兴及大消费行业的市值将持续相对上升,传统及重化工业的市值将持续下跌。

从当前我国的经济发展现状来看,全国交通枢纽、重工业产业基地及以出口导向型为指导的产业基地建设高峰均已过去,这就表明了国民经济中以此为产业基础的行业将缓慢步入衰退期,如钢铁行业、运输行业、煤炭行业及通用机械行业等。同时,我国经济的未来新的增长引擎必将是出口产品升级和国内消费升级这两个方向,出口升级行业和国内消费升级行业未来将迎来快速增长期,如电子行业、通信设备行业、精细化工行业、家庭用品行业、健康与医药行业、新型金融服务行业等。

四、结论

通过对传统及重化工行业与新兴及大消费行业的行业总体发展趋势分析可知。传统及重化工行业在未来的股市中,将会在股市波动中反复反弹,难有长趋势的上扬行情,将会重复出现“反弹+调整”的弱势。但是,若能进一步的实现行业资源集中并能突破行业技术瓶颈的企业仍会有很好的增长空间。新兴及大消费行业也会随着股市波动而波动,但随着行业在国民经济地位的不断上升,其行业指数及龙头趋势必会长期上演,将会出现“调整+上升”的强势。(作者单位:江西财经大学金融学院)

参考文献:

第5篇

第五个安全生产月过去了。30天中石油和化工行业的人过得有些提心吊胆,安全月变成了事故频发的不安全月。据不完全统计,到6月23日为止,全国共发生危险化学品安全事故80起以上,平均每天3到4起。从1日北京化工实验厂的火灾,到15日导致2人死亡的浙江龙鑫化工有限公司双氧水生产车间的爆炸,再到16日造成14人死亡、2人失踪的安徽当涂县盾安化工集团有限公司的爆炸,这些事故影响巨大。特别是盾安公司的事故引起中央高层的高度关注,总理为此还做出批示,国防科工委、国家安监总局还联合发文。该月事故的起数和造成的影响都大大高于上半年其他时间。这些事故,使石油和化工行业上半年创造的辉煌业绩大打折扣。这些事故再次提醒全行业,没有安全,就谈不上发展。安全事故不断,创造再高的效益、再快的速度都没有意义!

“发展是硬道理”的口号我们喊了多年了。但什么叫发展在传统发展观看来,经济总量加大了就是发展,GDP增加了就是发展,效益上去了就是发展。但是,按照中国政府正在极力倡导和推行的科学发展观与可持续发展理念来判断,如果没有安全,没有良好的安全生产状况,这些数据即使再高也还不能算真正的发展。

石油和化工是国民经济的支柱产业,也是安全事故的多发领域,在实施国民经济安全发展理念的过程中负有重要的责任和使命。由于经济总量巨大、生产过程的高温高压高毒特性和产品的危险性,石油和化工行业发生的每一次安全事故,其影响都远远超过产业本身,甚至不仅仅限于直接受害的个人和地区,而对整个社会的稳定,对全国民众的心理都会投下可怕的阴影。一次又一次大大小小的事故不断带来巨大的生命和财产损失,不断刺激着民众的神经,不断打破民众的平静生活,从而成为社会经济健康发展的重大障碍。这不能不让业内人士感到汗颜和重重的压力。试想,当开县井喷事故夺去243人的生命时,当淮安液氯泄漏事故迫使万人大转移时,当吉林石化苯胺爆炸事故引发松花江重大污染灾难时,当安徽盾安化工的爆炸引起日理万机的国务院总理批示时,整个社会还会对行业的业绩进行正面评价吗我们还能昂起头说我们是真正发展了吗君不见,近几年,石油和化工行业上项目越来越难了。这样的难并非完全在市场,更大的阻力来自政府,来自项目所在地的民众。为什么医药除了环保因素以外,正是不断发生的安全生产事故让他们对这个行业“不安全”的判断越来越强烈。如果再不彻底解决安全问题,石油和化工行业还谈什么发展到哪去发展?

今年的安全生产月过去了。不客气地说,全行业在这个安全生产月没有交出一个令人满意的答卷。这不仅仅是那些发生了安全事故的企业之痛,也是全行业之痛。这种现状要求整个石油和化工行业在安全生产月结束后,更要时时绷紧安全生产这根弦,要将没有安全就谈不上发展这样的理念贯彻到每个企业、每个员工的每一个行动中,贯彻到生产经营和管理的每一个细节中,最大限度地杜绝安全事故,为塑造石油和化工行业健康安全发展的全新形象而不懈努力。

第6篇

生物化学工程(又叫生化工程或生物化工)是化学工程与生物技术相结合的产物。生物化工是生物技术的重要分支。与传统化学工业相比,生物化工有某些突出特点:①主要以可再生资源作原料;②反应条件温和,多为常温、常压、能耗低、选择性好、效率高的生产过程;③环境污染较少;④投资较小;⑤能生产目前不能生产的或用化学法生产较困难的性能优异的产品。由于这些特点,生物化工已成为化工领域重点发展的行业。

1. 世界生物化工行业的现状

生物化工发展至今已经历了半个多世纪,最早主要是生产抗生素;随后,是为氨基酸发酵、舀体激素的生物转化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生产等工业化服务。自20世纪80年代起,随着现代生物技术的兴起,生物化工又利用重组微生物、动植物细胞大规模培养等手段生产药用多肽、蛋白、疫苗、干扰素等。而且,生物化工的应用已涉及到人民生活的方方面面,包括农业生产、化轻原料生产、医药卫生、食品、环境保护、资源和能源的开发等各领域。随着生物化工上游技术——生物工程技术的进步以及化学工程、信息技术(IT)和生物信息学(bioinformatics)等学科技术的发展,生物化工将迎来又一个崭新的发展时期。

生物化工行业经过50多年的发展,已形成了一个完整的工业体系,整个行业也出现了一些新的发展态势。下面简要描述生物化工行业的现状。

1.1工业结构

由于生物化工涉及面广,涉及的行业多,所以从事生物化工的企业较多。据报道,90年代中期,美国生物化工企业有:000多家,西欧有580多家,日本有300多家。近年来,虽然由于行业竞争日趋激烈,生物化工企业有较大幅度减少,但与生命科学(主要指医药和农业生化技术)诸侯割据的局面相比,生物化工行业依然是百花齐放,百家争鸣。既有象诺华、捷利康等从事生命科学的世界性大公司,也有象DSM、诺和诺德等大型的精细化工公司,当然也有在某一方面有专长的小公司如Altus等。而且,由于世界大公司正把注意力向生命科学部分转移,生物化工行业百花齐放的局面在很长一段时间内不会有什么改变。

1.2产品结构

传统的生物化工行业主要是指抗生素(如青霉素等)、食品(如酒精、味精等)等行业,而在目前,它已几乎渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。同时,生物化工产品也得到了极大的拓展:医药方面有各种新型抗生素、干扰素、胰岛素、生长激素、各种生长因子、疫苗等;氨基酸和多肽方面有赖氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、苏氨酸、脯氨酸等以及各种多肽;酶制剂有160多种,主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、青霉素酶、过氧化氢酶等;生物农药有Bt、春日霉素、多氧霉素、井岗霉素等;有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亚麻酸、透明质酸等。还有微生物法1,3.丙二醇、丙烯酞胺等。

目前,全球生物化工年销售额在400亿美元左右,每年约以7%~8%的速率增长。从产品结构来看,生物化工领域生产规模范围极广,市场年需求量仅为千克级的干扰素、促红细胞生长素等昂贵产品(价格可达数万美元/g)与年需求量逾万吨的抗生素、酶、食品与饲料添加剂、日用与农业生化制品等低价位产品(部分价格不到:美元/g)几乎平分秋色。高价位的产品市场份额在50%~60%,低价位的产品市场份额在40%~50%。而且,根据近年来生物化工的发展趋势及人们对医药卫生的重视来看,高价位产品的发展速率高于低价位产品。

1.3技术水平

生物化工经过80年代以后的蓬勃发展,不仅整个行业技术水平有大幅度提高,而且许多新技术也得到广泛应用。

1.3.1发酵工程技术已见成效

据估计,全球发酵产品的市场有120~130亿美元,其中抗生素占46%,氨基酸占16.3%,有机酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。发酵产品市场的增大与发酵技术的进步分不开。现代生物技术的进展推动了发酵工业的发展,发酵工业的收率和纯度都比过去有了极大的提高。目前世界最大的串联发酵装置已达75 m\许多公司对发酵工艺进行了调整,从而降低了生产成本。如ADM(Archer Danie1s Mid1and)和Cargill公司在20世纪90年代初对其发酵装置进行改造,将以碳水化合物为原料的生产工艺改为以玉米粉为原料,从而降低了生产成本,ADM公司生产的赖氨酸成本比原先降低了一半。

1.3.2酶工程技术有了长足的进步

酶工程技术包括酶源开发、酶制剂生产、酶分离提纯和固定化技术、酶反应器与酶的应用。目前世界酶制剂从酶源开发到酶的应用都已进入了良性发展阶段,各阶段生产企业和用户关系密切,合作广泛。据报道,1998年全球工业酶制剂的销售额为13亿美元,预计到2010年将增长到30亿美元,每年以6.5%的速率增长。其中食用酶占40%,洗涤用酶占33%,其它(主要是纺织、造纸和饲料等用酶)占27%。

1.3.3分离与纯化技术也有很大进步

影响生化产品价格的因素,首当其冲的是分离与纯化过程,其费用通常占生产成本的50%~70%,有的甚至高达90%。分离步骤多、耗时长,往往成为制约生产的“瓶颈”。寻求经济适用的分离纯化技术,已成为生物化工领域的热点。已大规模应用的分离纯化技术有:双水相革取、新型电泳分离、大规模制备色谱、膜分离等。

1.3.4上游技术广泛应用于下游生产

利用基因工程技术,不但成倍地提高了酶的活力,而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中,构建基因菌产生酶。利用基因工程,使多种淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、氨基酸合成途径的关键酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、稳定性得到提高,氨基酸合成的代谢流得以拓宽,产量提高。随着基因重组技术的发展,被称为第二代基因工程的蛋白质工程发展迅速,显示出巨大潜力和光辉前景。利用蛋白质工程,将可以生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质,可以定向改造酶的性能,从而生产出新型生化产品。

1.3.5新技术在生物化工中也得到了极大的应用

比如,在超临界液体状态下进行酶反应,从而大大降低酶反应过程的传质阻力,提高酶反应速率。超临界C02无毒、不可燃、化学情性、易与反应底物分离。利用超临界CO2取代有机溶剂进行酶反应,具有极大的发展潜力。又比如,微胶羹技术已被广泛用于动物细胞的大规模培养、细胞和酶的固定化以及蛋白质等物质的分离方面。

2.世界生物化工行业的发展趋势

2.1工业结构

行业与行业间的划分将日趋模糊,企业间的合作将加大。目前,许多从事医药、农业、环境、能源等方面生产的企业,正在从事生物化工生产。特别是某些从事传统化工行业的生产厂家,也纷纷涉足生物化工领域。如杜邦公司,长期以来主要从事有机化工和聚合材料的生产,现在正加大生物化工的开发力度,已开发成功了生物法生产1,3-丙二醇工艺,并正在开发用改性大肠杆菌生产己二酸工艺。DSM公司以前主要从事抗菌素方面的生产,现也加大了生物化工的投资力度。

由于生物化工涉及面广,许多生化公司都有自己的专长,它们之间为了商业利益的合作也非常活跃。此外,随着从事传统行业的生产厂家的加入,由于技术与生产方面的原因,它们与从事生物化工开发与生产的企业合作也很频繁。所有这一切,都使生物化工行业的合作越来越广泛。如杜邦公司与杰宁科乐公司合作开发用生物法生产1,)丙二醇,进一步生产PTT树脂。荷兰的Purac公司与美国Cagill公司合资建设年产3.4万tL。乳酸装置,并计划进一步发展到6.8万V入DSM公司与美国Maxygen公司签定了三年的研究合同,以利用Maxygen的DNA重排和分子培养技术,开发在7一ADCA和其它青霉素生产中使用的酶和菌种。

2.2产品结构

生物化工产品正向专业化、高科技含量、高附加值方向发展。传统的低价位产品受到冷落,而高价位产品如生化药物、保健品、生化催化剂等则备受青睐。许多公司为了追求较高利润,都将低附加值的产品剥离。如日本武田药品工业公司不再生产味精,转而生产其它高附加值的调味品如肌甘酸二钠(IMP)和鸟甘酸二钠(GwtP)。另外,生物化工将涉足它以前很少涉足的领域如高分子材料和表面活性剂等。

生化药物由于附加值高而成为今后生物化工领域发展的重点。1997年生化药物市场销售额达130亿美元,其中细胞分裂素80亿美元,激素30亿美元,其它20亿美元;就具体药物而论,促红细胞生长素35亿美元,人胰岛素18亿美元,粒性白细胞克隆刺激因子16亿美元,人生长激素15亿美元,小干扰素11亿美元。预计今后其市场销售额还将以8%的速率增长。

在氨基酸方面,虽然用于药物合成氨基酸的量相对较小,但其发展潜力很大。据报道,500种主要药物中,有18%含有氨基酸或其衍生物的合成。在药物合成中,使用最广泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管紧张素转化酶(ACE)的合成,匹苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外,多肽也是今后的发展重点之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽键组成的化合物,在临床上使用非常广泛,主要用于治疗癌症、HIV病毒和兔疫系统功能减退、对传统抗生素产生抗体的感染以及疫苗等。全球合成多肽原药的产量在100kg左右,但销售额达2.5亿~3亿美元,而做成制剂的销售额则达25亿~30亿美元。多肽原药需求量的年增长率在10%以上。

碳水化合物方面,用于临床的碳水化合物受到人们越来越多的关注。但是,用于临床的碳水化合物结构复杂,如一对单糖,其不同的化学键就多达22种。因此,用化学法合成复杂的碳水化合物比较困难,难以实现工业化,而用酶法合成则是一条切实可行的途径。

作为生化催化剂的酶,也将是今后发展的重点。1997年,生化用催化剂销售额约1.3亿美元,在过去的3~5年间,每年增长速率在8%~9%,预计在未来的3~5年间,将以同样速度增长。生化催化剂主要用于手性药物的合成。当前,手性药物已成为国际新药研究与开发的新方向之一。

1997年手性药物制剂世界市场的销售额为879亿美元,占药品市场的28.3%,到2000年将达到900亿美元。在未来的25年内,约有一半的手性药物要通过生化催化合成,因此,生化催化剂无论从需求量和需求种类来看,都具有很大的发展潜力。

生化表面活性剂由于具有无毒、生物降解性好等优点,今后可能成为表面活性剂的升级换代产品,但目前还处于探索阶段。

生物化工在高分子材料、特殊化学品、生物晶片、环保等方面也将有极大的发展潜力。

2.3技术水平

不断提高菌株活力、发酵水平、生化反应过程、分离纯化水平,依然是生物化工面临的课题。

在菌种开发方面,由于从20世纪70年代以来从自然界中筛选菌种以获得新的代谢产物的机会明显减少,人们便考虑利用已知菌种经适当改变其代谢特性后生产新的产品。如日本协和发酵公司已成功地把生产谷氨酸的菌种改为生产色氨酸。

在生化反应器方面,反应器放大一直是一个老大难的问题。因此,利用计算机技术对整个生化反应过程进行数字化处理,从而优化反应过程,是今后的发展方向之一。

在分离纯化方面,亲和层析受到广泛重视,并有人研制了一种综合专家系统软件包,可在几分钟内告知对方被分离物系的分离方法和顺序,以便根据产品所需进行取舍。

另外,在生化过程的在线检测和控制方面,利用生物传感器和计算机监控,依然是今后的发展方向。

在酶催化反应中将发展有机溶剂中的催化反应。

生物上游技术的发展,将对生物化工产生深远影响。人们对从病毒、细菌、植物、动物到人类基因组顺序测定工作十分重视,并在此基础上形成了基因许多产品一哄而上,盲目上马,遍地开花,最终形成恶性竞争,许多企业破产倒闭。在竞争中生存下来的企业,也是元气大伤,难以进一步组织技术改造。如仅江苏省停产的发酵生产线就多达上百条。另外,行业内企业间的生产水平相差悬殊,企业技术装备水平达到20世纪80年代以后国际先进水平的仅占20%~30%,多数处于20世纪60~70年代水平。

二是产品结构不合理,品种单一,低档次产品重复生产,不能适应需求。在我国高档的医药生化产品如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等,有的产量很小,有的没有生产,因此每年都需进口。

三是在生产技术上,工艺、设备不配套,上下游技术不配套,产物的收得率低。我国虽然某些产品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高,但大多数产品的收率都低于国外,酶制剂的活力也明显低于国外,生化反应器和分离纯化技术更是落后国外15~20年。每年都要花费大量资金从国外进口生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离介质、生物传感器和计算机监控设备。

四是有些产品投入产出比达15/=以上,造成严重的资源浪费和环境污染。

五是基础研究薄弱,技术创新能力不强,企业的技术开发、技术吸收能力差,生产发展多数依靠传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式,效益低、市场竞争力低。

3.2 建议针对我国生物化工行业存在的问题,笔者有以下建议:

3.2.1 扩大经济规模,提高竞争力要鼓励建设大型的生物化工企业集团公司,使之集科研、开发、生产、销售干一体。尤其要培育一批科技创新型企业。同时,也要鼓励在某些方面有一定特色的小型技术创新型生化公司的发展,并淘汰一批生产规模小、生产技术落后、没有市场竞争力的企业,从整体上优化我国生物化工的产业结构。

3.2.2 调整产品结构要发展高档产品,如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂(主要有低热值、低胆固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等产品)、生化催化剂等。另外,也应发展众多精细化工产品及用化学法无法生产或很难生产的产品,如微生物多糖、生物色素、工业酶制剂、甜味剂、表面活性剂、高分子材料等。

3.2.3 节约有限资源,强化环境保护在生化生产组学(genomics)。近年来又在信息学(informatics)的基础上建立了生物信息学(bioinformatics)。信息学的内容包括信息科学十生物技术十生物工程十生物动力学等的综合信息系统。可以预见,基因组学和生物信息学在生物化工中应用的商业前景极为可观。

另外,其它行业的新技术如分子蒸馏技术、组合化学(combinatorical chemistry)等,也将在生物化工中得到应用。

3. 我国生物化工的发层现状及建议

3.1发展现状

我国生物化工行业经过长期发展,已有一定基础。特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。

在医药方面,抗生素得到迅猛发展61998年我国抗生素的产量达到33 486h青霉素的产量居世界首位。其它生化药物中,初步形成产业化规模的有干扰素、白细胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。

在农药方面,生物农药品种达12种,主要有苏云金杆菌、井岗霉素、赤霉素等。其中,井岗霉素的产量居世界第一位。

在食品与饲料方面,作为三大发酵制品的味精、柠檬酸、酶制剂的产量也有很大的增加/1998年味精产量从1990年的22.3万、增加到56.4万一柠檬酸产量从1990年的6.13万、增加到56.4万一酶制剂从1990年的8.5万t增加到24万t。酵母及淀粉糖的产量也有明显增加。我国的味精生产和消费居世界第一,柠檬酸的生产和出口也居世界第一。另外,1998年乳酸的产量在1.5万t左右,赖氨酸的产量在2万t左右,卜苹果酸的产量在6000t。

在有机酸方面,衣康酸的产量达5000乙我国开发的生物法长链二元酸工艺居世界领先地位,目前生产能力达500Va以上,并有数家企业有建设长链二元酸生产装置的意向。

在保健品方面,我国已能用生物法生产多种氨基酸、维生素和核酸等。另外,我国生物法丙烯酞胺的生产能力达到2万V山与日本同处于世界领先地位。

但是与发达国家相比,我国生物化工行业存在着许多问题:

一是我国的生物化工产业主要以医药、轻工、食品业为主。部分企业对生物化工产品大都是精细化工产品这一点了解不够,加之行业规范也不够,导致过程中,应选择合适的原料,以降低成本与消耗,并加强废物处理,减少环境污染。

3.2.4提高生产技术水平,特别是下游技术水平因为我国生物技术上游技术水平与国外相差仅3~5年,而下游技术水平则比国外相差15年以上,改造传统发酵产品生产技术,不断提高发酵法产品的生产技术水平,开发生物反应器,提高我国生物化工产品分离和提纯技术,大规模开发生物化工装备等应首先提上议事日程。另外,还应积极采用微生物法代替化学法,开发基础化工新产品的工业化生产技术。

3.2.5加强产学研结合,注重上下游结合国内生物化工技术力量分散,为了做到优势互补,应加强产学研结合。另外在生物化工生产过程中遇到的很多问题,都是由于上、下游结合不够紧密而影响技术经济指标。因此,在人力和财力的投入上,应考虑上下游结合,以加快生物化工产业的发展。

第7篇

生物化学工程(又叫生化工程或生物化工)是化学工程与生物技术相结合的产物。生物化工是生物技术的重要分支。与传统化学工业相比,生物化工有某些突出特点:①主要以可再生资源作原料;②反应条件温和,多为常温、常压、能耗低、选择性好、效率高的生产过程;③环境污染较少;④投资较小;⑤能生产目前不能生产的或用化学法生产较困难的性能优异的产品。由于这些特点,生物化工已成为化工领域重点发展的行业。

1.世界生物化工行业的现状

生物化工发展至今已经历了半个多世纪,最早主要是生产抗生素;随后,是为氨基酸发酵、舀体激素的生物转化、维生素的生物法生产、单细胞蛋白生产及淀粉糖生产等工业化服务。自20世纪80年代起,随着现代生物技术的兴起,生物化工又利用重组微生物、动植物细胞大规模培养等手段生产药用多肽、蛋白、疫苗、干扰素等。而且,生物化工的应用已涉及到人民生活的方方面面,包括农业生产、化轻原料生产、医药卫生、食品、环境保护、资源和能源的开发等各领域。随着生物化工上游技术——生物工程技术的进步以及化学工程、信息技术(IT)和生物信息学(bioinformatics)等学科技术的发展,生物化工将迎来又一个崭新的发展时期。

生物化工行业经过50多年的发展,已形成了一个完整的工业体系,整个行业也出现了一些新的发展态势。下面简要描述生物化工行业的现状。

1.1工业结构

由于生物化工涉及面广,涉及的行业多,所以从事生物化工的企业较多。据报道,90年代中期,美国生物化工企业有:000多家,西欧有580多家,日本有300多家。近年来,虽然由于行业竞争日趋激烈,生物化工企业有较大幅度减少,但与生命科学(主要指医药和农业生化技术)诸侯割据的局面相比,生物化工行业依然是百花齐放,百家争鸣。既有象诺华、捷利康等从事生命科学的世界性大公司,也有象DSM、诺和诺德等大型的精细化工公司,当然也有在某一方面有专长的小公司如Altus等。而且,由于世界大公司正把注意力向生命科学部分转移,生物化工行业百花齐放的局面在很长一段时间内不会有什么改变。

1.2产品结构

传统的生物化工行业主要是指抗生素(如青霉素等)、食品(如酒精、味精等)等行业,而在目前,它已几乎渗透到人民生活的各方面如医药、保健、农业、环境、能源、材料等。同时,生物化工产品也得到了极大的拓展:医药方面有各种新型抗生素、干扰素、胰岛素、生长激素、各种生长因子、疫苗等;氨基酸和多肽方面有赖氨酸、天冬氨酸、丙氨酸、苏氨酸、脯氨酸等以及各种多肽;酶制剂有160多种,主要有糖化酶、淀粉酶、蛋白酶、脂肪酶、纤维素酶、青霉素酶、过氧化氢酶等;生物农药有Bt、春日霉素、多氧霉素、井岗霉素等;有机酸有柠檬酸、乳酸、苹果酸、衣康酸、延胡索酸、已二酸、脂肪酸、卜酮戊二酸、l亚麻酸、透明质酸等。还有微生物法1,3.丙二醇、丙烯酞胺等。

目前,全球生物化工年销售额在400亿美元左右,每年约以7%~8%的速率增长。从产品结构来看,生物化工领域生产规模范围极广,市场年需求量仅为千克级的干扰素、促红细胞生长素等昂贵产品(价格可达数万美元/g)与年需求量逾万吨的抗生素、酶、食品与饲料添加剂、日用与农业生化制品等低价位产品(部分价格不到:美元/g)几乎平分秋色。高价位的产品市场份额在50%~60%,低价位的产品市场份额在40%~50%。而且,根据近年来生物化工的发展趋势及人们对医药卫生的重视来看,高价位产品的发展速率高于低价位产品。

1.3技术水平

生物化工经过80年代以后的蓬勃发展,不仅整个行业技术水平有大幅度提高,而且许多新技术也得到广泛应用。

1.3.1发酵工程技术已见成效

据估计,全球发酵产品的市场有120~130亿美元,其中抗生素占46%,氨基酸占16.3%,有机酸占13.2%,酶占10%,其它占14.5%。发酵产品市场的增大与发酵技术的进步分不开。现代生物技术的进展推动了发酵工业的发展,发酵工业的收率和纯度都比过去有了极大的提高。目前世界最大的串联发酵装置已达75m\许多公司对发酵工艺进行了调整,从而降低了生产成本。如ADM(ArcherDanie1sMid1and)和Cargill公司在20世纪90年代初对其发酵装置进行改造,将以碳水化合物为原料的生产工艺改为以玉米粉为原料,从而降低了生产成本,ADM公司生产的赖氨酸成本比原先降低了一半。

1.3.2酶工程技术有了长足的进步

酶工程技术包括酶源开发、酶制剂生产、酶分离提纯和固定化技术、酶反应器与酶的应用。目前世界酶制剂从酶源开发到酶的应用都已进入了良性发展阶段,各阶段生产企业和用户关系密切,合作广泛。据报道,1998年全球工业酶制剂的销售额为13亿美元,预计到2010年将增长到30亿美元,每年以6.5%的速率增长。其中食用酶占40%,洗涤用酶占33%,其它(主要是纺织、造纸和饲料等用酶)占27%。

1.3.3分离与纯化技术也有很大进步

影响生化产品价格的因素,首当其冲的是分离与纯化过程,其费用通常占生产成本的50%~70%,有的甚至高达90%。分离步骤多、耗时长,往往成为制约生产的“瓶颈”。寻求经济适用的分离纯化技术,已成为生物化工领域的热点。已大规模应用的分离纯化技术有:双水相革取、新型电泳分离、大规模制备色谱、膜分离等。

1.3.4上游技术广泛应用于下游生产

利用基因工程技术,不但成倍地提高了酶的活力,而且还可以将生物酶基因克隆到微生物中,构建基因菌产生酶。利用基因工程,使多种淀粉酶、蛋白酶、纤维素酶、氨基酸合成途径的关键酶得到改造、克隆,使酶的催化活性、稳定性得到提高,氨基酸合成的代谢流得以拓宽,产量提高。随着基因重组技术的发展,被称为第二代基因工程的蛋白质工程发展迅速,显示出巨大潜力和光辉前景。利用蛋白质工程,将可以生产具有特定氨基酸顺序、高级结构、理化性质和生理功能的新型蛋白质,可以定向改造酶的性能,从而生产出新型生化产品。

1.3.5新技术在生物化工中也得到了极大的应用

比如,在超临界液体状态下进行酶反应,从而大大降低酶反应过程的传质阻力,提高酶反应速率。超临界C02无毒、不可燃、化学情性、易与反应底物分离。利用超临界CO2取代有机溶剂进行酶反应,具有极大的发展潜力。又比如,微胶羹技术已被广泛用于动物细胞的大规模培养、细胞和酶的固定化以及蛋白质等物质的分离方面。

2.世界生物化工行业的发展趋势

2.1工业结构

行业与行业间的划分将日趋模糊,企业间的合作将加大。目前,许多从事医药、农业、环境、能源等方面生产的企业,正在从事生物化工生产。特别是某些从事传统化工行业的生产厂家,也纷纷涉足生物化工领域。如杜邦公司,长期以来主要从事有机化工和聚合材料的生产,现在正加大生物化工的开发力度,已开发成功了生物法生产1,3-丙二醇工艺,并正在开发用改性大肠杆菌生产己二酸工艺。DSM公司以前主要从事抗菌素方面的生产,现也加大了生物化工的投资力度。

由于生物化工涉及面广,许多生化公司都有自己的专长,它们之间为了商业利益的合作也非常活跃。此外,随着从事传统行业的生产厂家的加入,由于技术与生产方面的原因,它们与从事生物化工开发与生产的企业合作也很频繁。所有这一切,都使生物化工行业的合作越来越广泛。如杜邦公司与杰宁科乐公司合作开发用生物法生产1,)丙二醇,进一步生产PTT树脂。荷兰的Purac公司与美国Cagill公司合资建设年产3.4万tL。乳酸装置,并计划进一步发展到6.8万V入DSM公司与美国Maxygen公司签定了三年的研究合同,以利用Maxygen的

DNA重排和分子培养技术,开发在7一ADCA和其它青霉素生产中使用的酶和菌种。

2.2产品结构

生物化工产品正向专业化、高科技含量、高附加值方向发展。传统的低价位产品受到冷落,而高价位产品如生化药物、保健品、生化催化剂等则备受青睐。许多公司为了追求较高利润,都将低附加值的产品剥离。如日本武田药品工业公司不再生产味精,转而生产其它高附加值的调味品如肌甘酸二钠(IMP)和鸟甘酸二钠(GwtP)。另外,生物化工将涉足它以前很少涉足的领域如高分子材料和表面活性剂等。

生化药物由于附加值高而成为今后生物化工领域发展的重点。1997年生化药物市场销售额达130亿美元,其中细胞分裂素80亿美元,激素30亿美元,其它20亿美元;就具体药物而论,促红细胞生长素35亿美元,人胰岛素18亿美元,粒性白细胞克隆刺激因子16亿美元,人生长激素15亿美元,小干扰素11亿美元。预计今后其市场销售额还将以8%的速率增长。

在氨基酸方面,虽然用于药物合成氨基酸的量相对较小,但其发展潜力很大。据报道,500种主要药物中,有18%含有氨基酸或其衍生物的合成。在药物合成中,使用最广泛的是L。脯氨酸、r苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸。L。脯氨酸用于血管紧张素转化酶(ACE)的合成,匹苯甘氨酸和r对羟基苯甘氨酸用于抗生素的合成。另外,多肽也是今后的发展重点之一。多肽是指有2以上氨基酸用肽键组成的化合物,在临床上使用非常广泛,主要用于治疗癌症、HIV病毒和兔疫系统功能减退、对传统抗生素产生抗体的感染以及疫苗等。全球合成多肽原药的产量在100kg左右,但销售额达2.5亿~3亿美元,而做成制剂的销售额则达25亿~30亿美元。多肽原药需求量的年增长率在10%以上。

碳水化合物方面,用于临床的碳水化合物受到人们越来越多的关注。但是,用于临床的碳水化合物结构复杂,如一对单糖,其不同的化学键就多达22种。因此,用化学法合成复杂的碳水化合物比较困难,难以实现工业化,而用酶法合成则是一条切实可行的途径。

作为生化催化剂的酶,也将是今后发展的重点。1997年,生化用催化剂销售额约1.3亿美元,在过去的3~5年间,每年增长速率在8%~9%,预计在未来的3~5年间,将以同样速度增长。生化催化剂主要用于手性药物的合成。当前,手性药物已成为国际新药研究与开发的新方向之一。

1997年手性药物制剂世界市场的销售额为879亿美元,占药品市场的28.3%,到2000年将达到900亿美元。在未来的25年内,约有一半的手性药物要通过生化催化合成,因此,生化催化剂无论从需求量和需求种类来看,都具有很大的发展潜力。

生化表面活性剂由于具有无毒、生物降解性好等优点,今后可能成为表面活性剂的升级换代产品,但目前还处于探索阶段。

生物化工在高分子材料、特殊化学品、生物晶片、环保等方面也将有极大的发展潜力。

2.3技术水平

不断提高菌株活力、发酵水平、生化反应过程、分离纯化水平,依然是生物化工面临的课题。

在菌种开发方面,由于从20世纪70年代以来从自然界中筛选菌种以获得新的代谢产物的机会明显减少,人们便考虑利用已知菌种经适当改变其代谢特性后生产新的产品。如日本协和发酵公司已成功地把生产谷氨酸的菌种改为生产色氨酸。

在生化反应器方面,反应器放大一直是一个老大难的问题。因此,利用计算机技术对整个生化反应过程进行数字化处理,从而优化反应过程,是今后的发展方向之一。

在分离纯化方面,亲和层析受到广泛重视,并有人研制了一种综合专家系统软件包,可在几分钟内告知对方被分离物系的分离方法和顺序,以便根据产品所需进行取舍。

另外,在生化过程的在线检测和控制方面,利用生物传感器和计算机监控,依然是今后的发展方向。

在酶催化反应中将发展有机溶剂中的催化反应。

生物上游技术的发展,将对生物化工产生深远影响。人们对从病毒、细菌、植物、动物到人类基因组顺序测定工作十分重视,并在此基础上形成了基因许多产品一哄而上,盲目上马,遍地开花,最终形成恶性竞争,许多企业破产倒闭。在竞争中生存下来的企业,也是元气大伤,难以进一步组织技术改造。如仅江苏省停产的发酵生产线就多达上百条。另外,行业内企业间的生产水平相差悬殊,企业技术装备水平达到20世纪80年代以后国际先进水平的仅占20%~30%,多数处于20世纪60~70年代水平。

二是产品结构不合理,品种单一,低档次产品重复生产,不能适应需求。在我国高档的医药生化产品如激素、生长因子、干扰素、药用多肽等,有的产量很小,有的没有生产,因此每年都需进口。

三是在生产技术上,工艺、设备不配套,上下游技术不配套,产物的收得率低。我国虽然某些产品如柠檬酸、乳酸等发酵水平较高,但大多数产品的收率都低于国外,酶制剂的活力也明显低于国外,生化反应器和分离纯化技术更是落后国外15~20年。每年都要花费大量资金从国外进口生物反应器、细胞破碎机、分离纯化设备及分离介质、生物传感器和计算机监控设备。

四是有些产品投入产出比达15/=以上,造成严重的资源浪费和环境污染。

五是基础研究薄弱,技术创新能力不强,企业的技术开发、技术吸收能力差,生产发展多数依靠传统的夕蜒型、粗放型扩大投资的增长模式,效益低、市场竞争力低。

3.2建议针对我国生物化工行业存在的问题,笔者有以下建议:

3.2.1扩大经济规模,提高竞争力要鼓励建设大型的生物化工企业集团公司,使之集科研、开发、生产、销售干一体。尤其要培育一批科技创新型企业。同时,也要鼓励在某些方面有一定特色的小型技术创新型生化公司的发展,并淘汰一批生产规模小、生产技术落后、没有市场竞争力的企业,从整体上优化我国生物化工的产业结构。

3.2.2调整产品结构要发展高档产品,如高档医药生化产品、功能性食品及添加剂(主要有低热值、低胆固醇、低脂肪、提高免疫功能、抗炎、抗癌等产品)、生化催化剂等。另外,也应发展众多精细化工产品及用化学法无法生产或很难生产的产品,如微生物多糖、生物色素、工业酶制剂、甜味剂、表面活性剂、高分子材料等。版权所有

3.2.3节约有限资源,强化环境保护在生化生产组学(genomics)。近年来又在信息学(informatics)的基础上建立了生物信息学(bioinformatics)。信息学的内容包括信息科学十生物技术十生物工程十生物动力学等的综合信息系统。可以预见,基因组学和生物信息学在生物化工中应用的商业前景极为可观。

另外,其它行业的新技术如分子蒸馏技术、组合化学(combinatoricalchemistry)等,也将在生物化工中得到应用。

3.我国生物化工的发层现状及建议

3.1发展现状

我国生物化工行业经过长期发展,已有一定基础。特别是改革开放以后,生物化工的发展进入了一个崭新的阶段。目前生物化工产品也涉及医药、保健、农药、食品与饲料、有机酸等各个方面。

在医药方面,抗生素得到迅猛发展61998年我国抗生素的产量达到33486h青霉素的产量居世界首位。其它生化药物中,初步形成产业化规模的有干扰素、白细胞介素。2、乙型肝炎工程疫苗。

在农药方面,生物农药品种达12种,主要有苏云金杆菌、井岗霉素、赤霉素等。其中,井岗霉素的产量居世界第一位。

在食品与饲料方面,作为三大发酵制品的味精、柠檬酸、酶制剂的产量也有很大的增加/1998年味精产量从1990年的22.3万、增加到56.4万一柠檬酸产量从1990年的6.13万、增加到56.4万一酶制剂从1990年的8.5万t增加到24万t。酵母及淀粉糖的产量也有明显增加。我国的味精生产和消费居世界第一,柠檬酸的生产和出口也居世界第一。另外,1998年乳酸的产量在1.5万t左右,赖氨酸的产量在2万t左右,卜苹果酸的产量在6000t。

在有机酸方面,衣康酸的产量达5000乙我国开发的生物法长链二元酸工艺居世界领先地位,目前生产能力达500Va以上,并有数家企业有建设长链二元酸生产装置的意向。

在保健品方面,我国已能用生物法生产多种氨基酸、维生素和核酸等。另外,我国生物法丙烯酞胺的生产能力达到2万V山与日本同处于世界领先地位。

但是与发达国家相比,我国生物化工行业存在着许多问题:

一是我国的生物化工产业主要以医药、轻工、食品业为主。部分企业对生物化工产品大都是精细化工产品这一点了解不够,加之行业规范也不够,导致过程中,应选择合适的原料,以降低成本与消耗,并加强废物处理,减少环境污染。

3.2.4提高生产技术水平,特别是下游技术水平因为我国生物技术上游技术水平与国外相差仅3~5年,而下游技术水平则比国外相差15年以上,改造传统发酵产品生产技术,不断提高发酵法产品的生产技术水平,开发生物反应器,提高我国生物化工产品分离和提纯技术,大规模开发生物化工装备等应首先提上议事日程。另外,还应积极采用微生物法代替化学法,开发基础化工新产品的工业化生产技术。

3.2.5加强产学研结合,注重上下游结合国内生物化工技术力量分散,为了做到优势互补,应加强产学研结合。另外在生物化工生产过程中遇到的很多问题,都是由于上、下游结合不够紧密而影响技术经济指标。因此,在人力和财力的投入上,应考虑上下游结合,以加快生物化工产业的发展。