圖1 巴斯夫和康寧AFR合作， 為農(nóng)化行業(yè)無(wú)縫放大生產(chǎn)一種新的化學(xué)品合成工藝

為了更好地理解化學(xué)開發(fā)過程，康寧AFR團(tuán)隊(duì)在AFR低流量反應(yīng)器上重復(fù)了巴斯夫的初步結(jié)果。然后，該團(tuán)隊(duì)制定了一個(gè)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)(DOE)計(jì)劃，以在康寧G1反應(yīng)器中優(yōu)化該新工藝。DOE優(yōu)化計(jì)劃旨在尋求停留時(shí)間、摩爾比和反應(yīng)溫度優(yōu)化，這些因素都對(duì)最終化合物的產(chǎn)能和生產(chǎn)成本產(chǎn)生直接影響。基于這些知識(shí)，康寧團(tuán)隊(duì)開發(fā)了一個(gè)數(shù)學(xué)模型并模擬了新的生產(chǎn)工藝。

憑借多年來(lái)從數(shù)百個(gè)已安裝的工業(yè)化生產(chǎn)系統(tǒng)中獲得的專業(yè)知識(shí)，該團(tuán)隊(duì)為這一新工藝創(chuàng)建了一個(gè)優(yōu)化配置，該配置需要兩個(gè)康寧G1SiC流體模塊進(jìn)行反應(yīng)，并需要一個(gè)額外的G1SiC流體模塊進(jìn)行快速淬滅。然后，康寧團(tuán)隊(duì)使用巴斯夫認(rèn)可的參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)控產(chǎn)品質(zhì)量。

康寧與巴斯夫利用康寧的G1生產(chǎn)系統(tǒng)，在四周內(nèi)高效交付了一個(gè)優(yōu)化工藝。聯(lián)合團(tuán)隊(duì)利用這一優(yōu)化工藝生產(chǎn)了300公斤新型化合物以供評(píng)估，與實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的試驗(yàn)相比，收率提高了約4%。與間歇釜式生產(chǎn)相比，使用AFR系統(tǒng)生產(chǎn)的最終化合物的純度要高出幾個(gè)百分點(diǎn)，并且具有更好的穩(wěn)定性。此外，AFR團(tuán)隊(duì)通過數(shù)學(xué)模型驗(yàn)證了優(yōu)化結(jié)果，還囊括了基于響應(yīng)曲面法的統(tǒng)計(jì)分析。康寧團(tuán)隊(duì)能夠證明，數(shù)學(xué)模型對(duì)起始物料和產(chǎn)品的理論預(yù)測(cè)和實(shí)際結(jié)果差異小于1%，這直接實(shí)現(xiàn)了團(tuán)隊(duì)的目標(biāo)。

與實(shí)驗(yàn)室開發(fā)階段相比，利用本質(zhì)上更安全的連續(xù)流動(dòng)技術(shù)，康寧按時(shí)生產(chǎn)了數(shù)百公斤巴斯夫的新型化合物，并且產(chǎn)量有所提高。盡管還有很多工作要做，但康寧和巴斯夫慶祝了這一成功，并正在共同努力探索更多合作機(jī)會(huì)。

康寧連續(xù)制藥和巴斯夫團(tuán)隊(duì)合影