工艺放大过程中需要考虑事项列表processscaleupconsiderationchecklist.docx

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工艺放大过程中需要考虑事项列表processscaleupconsiderationchecklist

Processscaleupconsiderationchecklist

工艺放大需要考虑的因素清单

1.purpose目的:

Thislistisacompilationofthethoughtsoftheprocessengineeringgroup.Itspurposeistoshareideasfromthegroupwithallinanattempttousethebestcollectivethinkingtoimprovethesuccessofscaleupoftheprocessfromlabtopilotplant.Thisdoesnotconsiderimprovementsthatmaybemadetotheprocessbychangingoperationsintheprocess.

这个清单是工艺组的思想汇总。

它的目的是通过收集组内最好的思想来提高从实验室到中试车间放大的成功率。

这个清单不考虑通过改变工艺的操作的提高。

2.generaldiscussion:

总论

Nochecklistwillallowtheengineertosuccessfullyscaleupthelabprocesswithoutdoingthedetailedconsiderations.

如果不做详细的考虑，没有一个检查清单可以使得工程师将实验室的工艺成功的放大。

Anallinclusivechecklistmighthavetwoquestions:

所有包含的清单可能有两个问题：

-haveallimportanteffectsbeenconsidered?

所有重要影响因数是否已经被考虑到？

-willtheconditionsofthedemonstrationrunbereproducedwellenoughinthepilot

plantforasuccessfulrun.描述的条件在中试车间中是否能够成功的生产出来？

Iftheanswerstobothoftheseis“Yes”,thescaleupshouldbesuccessful.

如果这两个回答都是“是”，放大时成功的。

3.Generaleffects通常的影响:

Asprofessionalchemistsandengineersdoingthescaleupwemustmaketheimportantjudgementsneededtobesuccessful.ThereisneverenoughtimetogatherallpossibledataortosimulatethePPequipmentexactlyinthelab.Criticaljudgementsmustbemade.作为资深的化学师和工程师在进行工艺放大时，我们必须做一些重要的判断，而这些判断为成功的工艺放大所必须的。

不可能有足够的时间来收集所有可能的数据或者在实验室中来准确的评估中试设备。

必须做出关键的评估。

Belowisalistofparametersthatmaybeimportantatanystepintheoperation:

以下是参数清单，这些参数在运行的每一步中都很重要。

-Time时间

-Temperature温度

-PH

-pressure/vacuum压力/真空

-Materialsofconstruction材质

-stirring搅拌

-concentrations浓度

Asyouarewellaware,combinationsofthesevariablescanalsobeimportant.Inaheterogeneousreactionstirringmayhaveamajoreffectonreactionrate.Incrystallizationtherateofcoolingmaybesignificant.Inmostreactionstheprofileoftemperatureversustimeisrateofcoolingmaybesignificant.Thebasicvariables（andtheircombinations）reallymustbeconsideredateach;eventhispartiallistofvariablesmaynotbetoohelpfulinavoidingcommonscaleupproblemsassociatedwithvariouscommonactionsdoneinthepilotplant.

如果你能很好的意识到，将几种重要的变量合并。

在非均相的反应体系中，搅拌可能是最主要的影响反应收率的因素。

在结晶过程中，降温速率影响会很明显。

必须考虑基础的变量（和他们的综合影响）的影响。

下面列表中的变量可能不是特别有帮助去解决在中试车间放大过程中的问题。

Thebestwaytodeterminethatthescaleupoperationwillbesuccessfulistousethepilotplantexpectedconditionsinthedemonstrationrun.ThiswilloftenbesignificantlydifferentfromthewaythePRDchemistusuallymakesthelabruns.

最好的方法去定义成功放大的操作是使用在中试车间放大的条件去做演示实验。

这个方法明显区别于实验室化学师在实验室里做的实验。

ThefollowingisalistofimportantconsiderationsforcommonactivitiesinthePilotPlant.Thisisalivingdocumentandshouldbeupdatedeverytimeanewscaleupeffectisrecognized.

下面的列表列出了在中试车间生产过程中需要考虑的一些因素，这是一个动态的文档，在放大生产过程中出现的因素都可以更新到此表中。

OSHA=occupationalsafetyandhealthact[administration]

职业安全与卫生条例[管理局][美]

OperationandConcern

操作和注意事项

Acceptable（basedondemorunifpractical）

可以接受（基于测试批次）

Chemicalcharacteristics学性质

DoamountsofthematerialscrosstheOSHA*PSMthresholdvalues?

物料的使用量是否超过OSHA要求

*PSM阈值

Dorawmaterialsrequirespecialsafetyprecautions?

原料是否需要特殊的安全警示？

Havelabtestbeendonewithallpotentialperoxideformersiftheywillbeconcentratedintheprocess?

在浓缩过程中，实验室是否进行所有可能的过氧化物形成的测试？

Arerawmaterialsallreleased?

所有的原材料是否已经放行？

Areallairemissionswithinpermitlimits?

所有的气体释放在允许的限值之内？

Charging投料

Canchargebemadeinsametimeaslab?

（Physicallimitationsandheatofreactionconsiderations）

投料是否可以向在实验室中一次投完？

（考虑物理限制和反应热）

Mustsolidsbedispersedwelltoavoidformingclumps?

固体必须分散的很好从而避免结块？

Issubsurfacechargingneeded?

需要液面以下投料吗？

Whatcharacteristicsofthematerialsneedspecialconsideration（category4,highlypotent,allergenic,mutagenic,toxics,etc.）?

什么样的原材料特性需要特殊的考虑？

（4类化合物，高活性的，致畸的，基因毒性，有毒的，等）

Whataretherequiredtolerancesintheamounttobeadded

加入的量可以承受多大的公差范围？

Whatarethelimitationsintheadditionsequence?

加料顺序有什么限制？

Islimitationofoxygentoverylowlevelsnecessary?

是否需要很低的氧气含量？

Islimitationofwaterintothereactorcrucial?

反应釜中的水的限制？

Stirring搅拌

Willagitationkeepthesolidssuspended?

搅拌是否能够使固体悬浮在反应液中

Isthestirrergeometryadequatetoagitatetheentiresuspension?

搅拌桨的几何形状是否能够使整个悬浮液充分搅拌？

Willprocessbesuccessfulafterlevelinreactorfallsbelowagitator?

反应液是否降到搅拌桨以下？

Willexcessiveagitationcausefinecrystals?

过量的搅拌导致晶体变细？

Willexcessiveagitationcauseemulsion?

过量的搅拌导致乳化？

Willstirringleftonunattendedcausethereactorcontentstoheattoanexcessivelevel ?

如果无人看守状态下，搅拌是否使得反应加热到过热状态？

Reacting反应

Whatspecialequipmentisneed?

（solidschargingdevices,provisionsforadditionsofverysmallamounts,gasspargers,specialagitators,highorlowtemperature）

是否需要特殊的设备（固体加料器，加入很少量的固体，喷气器，特殊的搅拌，高或者低温）

Istheleveladequateatalltimesfortemperaturemeasurement?

反应液面足够进行温度测量，即在温度探头之上？

Dovolumechangesdemandtransfertoasecondlargerorsmallerreactor?

反应体积需要转移到第二个更大或者更小的反应釜中？

Cantheneededtime/temperatureprofilebeachieved?

需要的时间/温度的曲线是否可以达到？

Havethedynamicsofheating/coolinginpilotplantequipmentbeenconsidered?

中试车间设备的加热冷却状态需要考虑？

Haveexothermsbeenanticipated?

放热是否可以预料到？

Canchargesbeaddedinthesametimeasinlabdemo?

在实验室里是否可以在同一时间内全部投料完毕？

Cantheequipmentaccommodatedtherateofgasgenerationwithoutoverpressuring?

设备是否可以适用于反应的放气速度而不会导致超压？

Doesthegeneratedgasneedtobescrubbedorventeddirectlybecauseofflammability?

生成的气体需不需要洗涤塔或者因为易燃的原因而直排？

CanpHbecontrolledadequately?

pH值是否可以完全的控制好？

Willreactionmassremainstirrablethroughthereaction?

（freezingpoint,precipitates）

在整个反应过程中反应液可以搅拌（凝固点，沉淀物等）

WilltimelagbetweenadditionofapHadjustmentmaterialanddetectionbyanin-processpHmeterresultinproblems?

在滴加调节pH值的物质和检测中控的pH计的结果是否有时间的滞后？

Isstirringadequate（especiallywithmasstransportcontrolledreactions）?

搅拌是否充分（特别是物料转移控制的反应）

Ispressureadequatelycontrolled?

压力是否可以充分的被控制？

Willallmaterialsofconstructiongiveanacceptableproduct?

（metals）

所有使用的材质是可以接受的？

（金属）

Willthereactionharmtheequipment?

（glassliningormetal）

反应对设备是否有危害？

（搪玻璃或者金属）

Areby-productsformed（eveninsmallamounts）whichwillcauseasafety,hygieneorecologicalproblem?

副产物（即使是小量）的形成导致安全，职业卫生或者环境问题？

Haveholdpointsbeenidentified?

停止点是否已经被辨识出来

In-ProcessControlling中控

Canarepresentativesamplebetaken?

是否可以取代表性的样品？

Ifthereactionmixtureismorethanonephase,willdifferencesintherelativeamountofthephasecausetheinprocesscontroltogiveawrongresult?

如果反应液不止一相，中控取到的不同层的样品比例是否会影响结果？

DoesthePMPhaveenoughdefinitionofthetest?

批记录是否有定义足够的测试信息？

HasthetimetogettheIPCresultbeenconsidered?

做中控的时间是否考虑到？

Istheacceptancecriteriaclearanddefinitive?

可接受的标准是否有清晰和明确的定义？

IstheactiontotakeiftheIPCfailswelldefined?

如果中控失败，是否有额外的处理措施？

pHadjustmentspH调节

Istheconcentrationoftheadjustingagentappropriatefortheadjustment（controlwise）

调节剂的浓度是否适合调节（滴加控制）

Whataretheconsequencesofanoveradditionoftheadjustingagent?

如果滴加过量的调节剂有什么后果？

WhatisthefinalacceptablePHrange?

最终可以接受的PH值范围？

HowsteepisthepHversusmaterialadditioncurve?

加料过程中pH值曲线坡度怎样？

Whatiftheadjustmenttakesmuchlongerinthepilotplantthaninthelab.?

在中试车间调节pH值比实验室长多少时间？

Liquidphaseseparations液相分离

Cantheexpectedtoplaterundersomecircumstanceactuallybeonthebottom?

（densitychangebecauseofvariationincompositionortemperature）

要保证两相有清晰的界面（因为萃取过程中因为组分或者温度原因导致密度上的变化）

Areemulsions（raglayers）aproblem?

会不会有乳化问题？

Isafiltrationneededtoimprovephaseseparation?

过滤是否有助于相分离？

Shouldtemperatureberaisedorsaltsaddedtoimproveseparation?

提高温度或者加盐是否能够有助于相分离？

Isthecorrectplacetosendtheraglayerspecified?

中间层是否能够决定在哪一层？

Doestheheavyphaseclingtothewallsofthereactorandcontaminatethelightphaseasitisdrained?

下层是否会粘在反应釜壁上，污染上层？

Isabackextractionneededforeitherphase?

是否需要反萃取？

Whatareconsequencesofalessthanperfectsplit?

如果不能很好的分离会导致什么后果？

Ifseparationtimeislongerinthepilotplantthanthelab.,isthereaproblem?

如果在中试车间分离的时间比实验室长，是否有问题？

Distilling蒸馏

IsanadequateendpointforthedistillationestablishedforthePP?

在中试车间，对于精馏，是否能充分的判断结束点。

Istherequiredendpointforthedistillationachievableintheplant（e.g.contentofresidualsolventsinanoil）?

在车间，精馏的终点如何判断（例如：

在油状产品中的溶剂含量）？

Ifamixedsolventisbeingdistilledbeforecrystallization,istheconcentrationofeachcomponentandtherelativeamountofmixedsolventtosolutewellknown?

WillthePMPincludestepstoassurethatthemixedsolventiscorrectbeforecrystallization?

如果使用混合溶剂，在重结晶之前蒸馏，每个组分的浓度和相关的量是否知道？

在批记录中重结晶之前的步骤要确保混合溶剂是正确的？

Iswalltemperatureimportant?

壁上的温度是否很重要？

Doestheaterotropesformed?

Doespressureinfluencetheazeotropes?

是否有共沸产生？

压力是否影响共沸？

Ispressureadequatelycontrolled?

压力控制的是否充分？

Doesthematerialfoam?

Istherewaterinaseparatephase?

物料是否有泡沫？

是否有水进入分离相？

Willlongertimeforthedistillationthaninthelabbedetrimental?

考虑蒸馏的时间要比实验室长？

Willliquidlevelbehighenoughtobestirredatalltimes?

考虑死体积？

Doesthedistillationresultinasupersaturation?

Doesanunexpectedcrystallizationcauseaproblem（e.g.productcrystallizingearlysothatnoseedingmaybedoneresultinginalowproductquality）?

是够蒸馏是在过饱和状态下进行？

是否意想不到的结晶会导致问题的出现（例如：

产品结晶较早导致没有晶种得到的产品品质较低）

Isaliquidseparator（trap）availableforthecondensateifneeded?

是否需要加冷阱？

Canthematerialfree