农药制剂工程技术的现状和开发.docx

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农药制剂工程技术的现状和开发

农药制剂工程技术的现状和开发

农药制剂工程技术的现状和开发

农药制剂工程技术的研究领域和内容

1.1农药成品药的生产技术

包括两个方面：

（1）制剂配方技术

研究目标：

最佳的成品药组分结构，包括：

成药配方、标准及配方组分与药效构效关系的研究等

（2）制剂工程技术

研究目标：

最佳的产业化制备工艺农药制剂的配方技术和工程化技术是推动农药成药技术进步的两个轮子，缺一不可。

1.2农药制剂工程技术的研究领域

（1）农药制剂工厂的总体布局设计

（2）各制剂生产界区内的产业化工程技术

（3）清洁生产、安全和三废处理

其中，清洁生产包括：

—生产区域的防交叉污染研究

—生产场所的清洁文明和劳动保护

随着农药剂型的发展，配方研究的实验室工艺与产业化制备工艺之间的差别越来越大，制剂工程化技术显得尤为重要。

1.3制剂生产界区内的产业化工程技术，主要包括：

—界区区域布局设计（包括各制剂单元的组合和分隔）

—制剂工艺流程设计

—生产车间立体布局设计

—对所需配套的专业提出定量和定性的技术要求，供作设计依据。

包括：

建筑、水、电、热、冷、通风、采光等—设备选型、包括非标设备的构思和工艺要求—成药产业化制备工艺和操作工艺文件的编制

—构成清洁生产要素的提出和技术措施制订

1.4制剂工程化技术的研究单元

研究方法以组合创新为主，通常按农药剂型归类划分成若干单元来开展工程化研究：

（1）液体制剂生产单元：

包括水剂（AS）、乳油（EC）、水乳剂（EW）、微乳剂（ME）、可溶液剂（SL）、超低容量液剂（UL）等

（2）流态化制剂生产单元：

包括悬浮剂（SC）、悬

乳剂（SE）、油悬剂（OF）、油分散剂（OD）等。

（3）固体制剂：

包括

—粉剂（DP）、可湿粉剂（WP）、可溶粉剂（SP）等

—水分散粒剂（WG）、可溶粒剂（SG）等

—可分散片剂（WT）、可溶片剂（ST）等

—泡腾粒剂（EA）、泡腾片剂（EB）等

（4）其它制剂；包括

—各类颗粒剂

—干悬浮剂（DF）、乳粒剂（EG）、乳粉剂（EP）等

—微囊悬浮剂（CS）、微囊粒剂（CG）、微囊悬浮种衣剂（CF）等

—各类种子处理剂

—各类卫生用药

—其它特种用途的制剂

—正在开发中的新剂型

1.5制剂的工程化技术水平是整体农药工业水平高低的一个重要体现。

—是成品药水平高低的重要标志

—是行业（或企业）综合技术实力的重要标志

—是一个跟时代同步发展的技术领域。

2.我国农药制剂工程技术的现状

2.1农药制剂工程技术已成为我国农药生产技术链

中最薄弱的环节

（1）农药生产大国与普遍作坊式的制剂生产形成强烈反差

（2）成为当前我国农药成药水平提高的主要技术障碍

（3）成为农药成药走向国际市场无法绕行的鸿沟，缺乏产品出口或来料加工的必备条件：

例如农药制剂工程技术的现状和开发

———工厂抗交叉污染的能力

———质量的可靠性及由工程化水平所提供的保证条件，是否连续化生产？

———常见敏感质量事故的防范：

如SC的膏化问题、WG的堵喷头问题等。

2.2主要表现：

（1）制剂工厂布局普遍缺乏合理的设计和长远的规划

（2）普遍对防止交叉污染为核心的清洁生产技术缺乏系统研究

（3））在一系列农药新剂型（如SC、WG、DF、FS、CS、SE等）的产业化方面凸现的问题尤为集中，例如：

—产品质量象月亮，初一、十五不一样

—固体制剂车间粉尘飞扬、以环境和健康换产品

—WG小试样品过关，大生产成“老鼠屎”

—塑料桶、盆、勺、袋齐上阵，手工作坊制农药

—招工难，用工荒的局面正在蔓延。

2.3原因

农药制剂产业化发展水平滞后的主要原因有：

（1）是多年来重合成、轻加工、重原药、轻成品药发展思路的后果

（2）是近10多年来加速农药剂型发展过程中重配方研究、轻工程化开发的结果。

（3）企业经营和技术管理者的发展理念多数还停留在对传统农药加工的认识层面上，亟待普及对现代农药制剂工程化技术的认知。

2.4加深对农药制剂工程化技术特殊性的认识

农药制剂加工涉及到生产环境、药物的使用环境，因此带有公益性技术的属性。

另外农药作为市场竞争的商品，其产业化制造技术又有其保密性，尤其是新剂型产品。

再农药作为使用面很窄的功能性化学品，不可能象其它大吨位产品（如基本化工原料、洗衣粉等大吨位日用化学品）实施其工程技术服务的社会化，因此必须加深对农药制剂工程化技术特殊性的认识。

（1）是一门以农药为主横跨多学科的综合性技术

国际上各农药跨国企业一般都通过自身培养或招聘建立企业的制剂工程技术队伍，中小企业大都采用分包的办法解决。

例如：

英国ICI公司在60年代以来研究的基础上，70年代中期，组织了实力雄厚的专家队伍，多专业合作，对悬浮剂等水基化农药剂型从理论研究到实验制备、从工程化开发到专用机械的科技创新、从工艺控制到废水处理等进行了全方位的系统研究，并在伦敦郊区建成了全球最早的水基化农药剂型先导型工厂，其悬浮剂生产能力达年产万吨。

生产多个杀虫杀菌剂品种和种衣剂。

通过10多年努力，使英国成为悬浮剂开发推广最快的国家之一。

南欧某农药企业，为攻克微囊连续化，90年代起，组织了多学科技术攻关8年多，最终形成万吨能力的工程化装备。

罗门哈斯通过攻克代森锰锌络合、制剂一体化的喷雾干燥新工艺，培养了一支固体农药制剂工程专家队伍。

欧洲某农药加工中心为开发连续化制微囊CG产业化工程，采用了分包等多种合作形式，折合人民币投资近亿，在本世纪初建成了年产4500吨CG（双系统喷雾干燥塔）生产车间。

（2）绝大多数技术和管理人员缺乏感性认识

农药制剂工程技术———一个熟悉而又陌生的领域，例如：

SC的合理流程是什么？

怎么使用胶体磨？

WG的生产制备方法？

清洁流程的设计？

预防农药交叉污染的规律和管理？

（3）国内几乎没有一家科研院所和企业对现代农药工程化技术开展过系统研究。

（4）技术的辐射面仅局限于农药行业，缺乏国家或行业的技术规范，全国还没有一家在这个专业领域取得丰富经验的设计院所。

（5）缺少设备成套供应的条件。

相关的机械制造企业对农药制剂过程陌生，目前仅能提供单件（套）设备，多数不能直接使用、需要改造。

各个流程中都另有部份设备和配件需要量体裁衣，作为非标专门设计制造。

另外还有少数设备目

前国内不能生产。

2.5提升我国农药制剂工程化技术水平，迫在眉睫

（1）是农药产业政策确定的发展目标之一

2010.8.我国《农药产业政策》的颁布标志着：

农药企业已进入适者生存的时代，农药制剂工程化技术已到了非提升水平不可的时候了。

文件指出：

加快工艺技术和装备水平的提升。

严格生产准入，加大技术改造力度，提高新技术和自动化在行业中的应用水平。

到2015年制剂加工、包装制剂研究全部实现自动化控制。

（2）当前对工程化技术的提升急需补课

—有效途径之一：

加强合作、交流和联合

—充实和扩大研发队伍

—高校和院所设置相关专业和课题

3.加速开发，促进我国农药制剂由传统加工向现代化产业技术转化

3.1抓住重点、先行突破

2010.8我国工信部等四部委颁布的《农药产业政策》指出：

大力推动农用剂型向水基化、无尘化、控制释放等高效、安全的方向发展，支持开发、生产和推广水分散粒剂、悬浮剂、水乳剂、微胶囊剂和大粒剂（片剂）等新型剂型，以及与之配套的新型助剂，降低粉剂、乳油、可湿性粉剂的比例，严格控制有毒有害溶剂和助剂的使用。

目前，行业内正在开发的制剂热点与文件指出的方向是一致的，同时也是在工程技术方面存在共性问题较多的领域，因此当前提升农药制剂工程技术水平尤应以下列三个方面为重点：

（1）固体制剂系统：

包括粉体制备、杀虫和杀菌剂的WG制备、除草剂WG制备等制剂生产单元界区内的产业化工程技术。

（2）悬浮制剂系统：

包括悬浮剂、悬乳剂、种衣剂、微囊悬浮剂等制剂生产单元界区内的产业化工程技术。

（3）农药制剂工厂的总体布局设计。

3.2一批工程化技术开发项目阶段性成果的信息交流

为推广对环境安全的农药新剂型，应一些农药企业的要求，我们与相关机、电企业和项目单位紧密合作，在农药制剂工程化技术领域开展了若干探索和开发，试图在吸收国外的先进经验的基础上结合我国农药企业实际，努力打造一批能与世界农药接轨的先导性工程单元，来推动全行业制剂工程技术水平的提升。

（1）农药粉体（气流粉碎）生产流水线的改造这项工作经长期酝酿，于2010年初启动。

新流水线的设计指导思想是：

革除过去把粉体加工作为农药制剂生产的一个独立生产单元设置的设计理念，而是把它作为农药成药生产全流程的一个组成部份重新设计。

最大限度的革除粉体的无效出料、中转、位移等，实施全过程清洁生产。

新流程的要点：

a.按上下游配套，重建立体布局。

（共设计了8个新流程）

b.实现低劳动强度洁净进料。

c.清洁出料，速度可控，存量可调，且可计量密封传递到下工段。

d.动态微分式计量。

e.所有管道接口实施规范化。

f.新建公共水除尘中心。

g.构建新老流程改造方案。

2011年初，根据企业要求，在大多数企业原WP车间为二层建筑基础上，能按上述设计思路实施技术改造，又设计了第9个流程布局。

（2）以原药为起始点连续化制造杀虫（杀菌）剂WG生产流水线

按上述设计思路构建的粉体加工单元与挤压法WG生产单元实行密封联接，一气呵成，形成以原药为起始点的WG生产流水线。

在WG生产单元，新设计和配置了一系列设备和部件，使捏合、造粒、干燥和筛分连成一体，并实现了物料的传递速度可控、造粒速度可调。

两者匹配达到了自动化连续造粒的效果。

该流程已于2011年初实现了产业化，用于生产甲维盐、吡虫啉等农药WG，生产能力：

班产一吨。

投产后，革除了原有的桶、盆、勺、袋齐上阵式的作坊式生产，实现了清洁生产，全流程用工2~3人，比原来节约用工2/3。

（3）联产农药除草剂WP/WG（并联制粒）多功能车间

该工程将企业某个除草剂的粉体加工、WG制造和WP包装等单元统筹设计在一个连续化生产流程中。

主流程与支流程通过风管密封联接，并可根据生产任务按需通过电动阀门控制联通或隔断。

按除草剂粉体应实行封闭和清洁生产的要求，分别对流程工艺、装备、工艺条件和要求、工艺和车间布局进行了系统设计。

按装备硬件和管理软件同步实施的目标，该项目还同时设计编写了车间工艺操作和管理技术文件（包括车间工艺、管理布局，工艺操作管理规范，人流规范，物流规范，试车程序，工艺操作规范及三废处理操作、停车处置等）。

目前，该项目已完成安装和联动试车。

（4）低温连续化制造农药悬浮剂、种衣剂生产流水线

该流程作为全国第一套连续化悬浮剂生产线在1998年设计投产以来，已在国内多家企业推广应制剂研究用，并在多次学术交流会和剂型技术培训班期间，作现场示范，充分发挥了科技先导作用。

同时在推广过程中不断改进和提升。

目前需要改进的还有：

低位无粉尘进料、高含量制剂进料釜出口防止堵料的技术措施、物料输送泵体的改进，针对SE生产尾气吸收装备的改进等。

（5）农药微囊悬浮剂生产线

该剂型工程化单元分别在南通联农和江苏宝灵实施了产业化，建成了千吨级生产装置。

用于生产毒死蜱、辛硫磷和个别拟除虫菊酯杀虫剂等农药的微囊悬浮剂。

（6）农药制剂工厂的总体布局设计思路和程序的技术报告

该技术报告针对当前众多农药制剂企业搬迁、实施新建或技术改造，在工厂总体布局设计问题上面临的共性难题，总结了农药制剂工厂总体布局的设计思路。

借鉴了国外农药制剂管理的相关经验，结合我国农药行业的现状和作者多年来的工作体验，提出了以防范交叉污染为主线的设计理念，并对工厂制剂生产区域的设置、物流布局和三废处理等总体布局中的核心问题逐一叙述了设计的思路、程序、布局框架的建立、重点和需要注意的问题。

（详见中