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2023年度优胜者

陈安:微反应技术实现化工过程安全高效

  化工过程的传统生产工艺在安全、效率、环保等方面当前面临着巨大挑战,在这一行业背景下,国家相继出台一系列产业政策和科技计划大力支持微反应技术的发展和产业化应用,微反应技术被评价为可实现化工过程高效和安全的变革性技术。
  智微通科技基于清华大学团队20余年微化工、微反应技术研究和产业化经验积累,致力于微反应技术在生物医药、新材料等高端化学品领域的产业化应用。公司联合创始人、毕业于清华大学的陈安博士说:“我们在创业之初,就将公司的发展定位在致力于推动中国精细化工行业的产业升级。”


  把微反应技术往商业化方向推进
  从求学到保送攻读博士学位,直到2022年创立智微通科技,陈安一路走来都在和精细化工、医药产业打交道。攻读博士学位期间,他主要研究方向是微反应技术的产业化应用。谈起母校清华,陈安充满了感情。“清华给我们提供了很多社会实践的机会。”直博期间,陈安到美国、加拿大、科威特进行学术访问交流,“能感受到中国的化工技术在世界上具备一定的先进性。但和欧美发达国家相比,在一些核心技术领域仍存在一定差距”,这也坚定了陈安内心深处的化工梦。“我希望未来把微反应技术做到世界领先的位置,助力产业升级,帮助中国化工行业有一个从大到强的提升。”
  2021年取得博士学位后,陈安先到杭州从事公务员工作,其间帮助企业、高校做产学研结合转化,接触到了众多优秀的创业团队并参与这些项目的落地,在这个过程中慢慢萌生了创业的想法。“后来,与导师交流,我们一拍即合,觉得可以沿着经验继续推进微反应技术的产业化商业化发展。”与此同时,清华非常鼓励科研工作者推动科技成果转化。于是陈安主动转型,作为联合创始人在深圳成立智微通科技,肩负微反应技术科技成果转化的重担。
  微反应技术推动精细化工产业升级
  化工行业是国民经济支柱产业之一,而面对安全、环保的要求时,常常遇到“谈化色变”的窘境。微反应技术因其具备可控、高效、安全、快速等特点,成为精细化工行业产业升级的一项重要变革性技术。微反应技术就是以微结构元件为核心,在微米或亚毫米受限空间内进行的流动、传递和反应过程,它通过减小体系的分散尺度强化混合、分散与传递,提高过程可控性和效率,以“数量放大”为基本准则,将实验室成果可靠地运用于工业过程,实现大规模生产。
  与传统工艺相比,微反应技术有四个显著特点:物料混合高效快速、过程高度可控、可以实现本质安全、能够快速可靠实现放大,同时设备体积大大减小,桌面级的工厂也可以满足一定的生产需求。
  在微反应研究领域,清华团队已经潜心投入20多年的时间。陈安说,传统的化工过程通常是在釜式容器中完成的,所有原料均在容器中混合并发生化学反应。反应过程中往往会大量放热,经常会有泄漏、爆炸、火灾等事故风险,这也是制约化工产业发展的一个关键因素。
  微反应技术强化了化学反应过程中的原料混合,并能很好地解决热量传递问题。该技术使得化学反应成为一个连续化过程,可以有效地控制反应过程,大大地提高安全性,同时也提高了反应速度和效率,副产物大大减少。该技术还可以实现快速工程放大,对产业化生产设计和规模生产需求可以快速满足。
  微反应技术在精细化工、新材料、医药等行业均有着十分广阔的应用场景。
  广东一家在国内有机过氧化物领域的头部企业就与智微通科技寻求合作,希望在安全环保生产方面进行升级。有机过氧化物是一种很重要的材料添加剂,广泛应用于军用、民用领域,市场规模约100亿美元。当前该产品主要依赖进口,属于“卡脖子”产品,其爆炸当量为TNT炸药的1.2倍,生产储存过程皆相对危险。“我们运用微反应技术将有机过氧化物的合成时间从原来的几个小时缩短到几分钟,同时精准控制反应过程,实现本质安全。目前双方的合作已达成近2000万的订单。”陈安说,“我们同时正在联合建设无人化智能化的微反应工厂,年产能可提升至十万吨。”浙江一家头部药企生产一款抗癫痫药物,收率约为80%。“我们基于微反应技术,针对这一典型的霍夫曼重排反应(具有强放热、腐蚀性、危险性的特点),重新设计生产工艺,使产品的收率提高了约10%,经济效益提高将近3000万元。”
  低头踏实做事,抬头仰望星空
  打造智能化、自动化的微反应工作站以及助力医药、精细化工等行业的产业生产放大是智微通团队在着力推进的方向。“我们将工艺包融入核心软件程序中,使用计算机即可控制反应过程,实现无人化研发实验和工程生产。”一方面解决生产中的安全环保问题,另一方面研发高通量的微反应工作站。“以药物研发为例,用自动化智能设备将大大提升药物分子筛选效率,缩短创新药研发周期。”陈安说。
  陈安表示,微反应技术本身已经较为成熟,当前的挑战主要在市场端的推广和应用上。对于化工、医药企业而言,全产业升级是一个必然的选择,微反应技术本身将为其注入强有力的信心和决心。随着政策支持方面强有力的推动,微反应技术推动精细化工产业升级也成为一条必由之路。“我们非常有信心,一步一个脚印走稳,在市场端的巨大反馈来临的时候,做好充分准备。”
  一路走来,陈安经历多重角色的转换,但无论工作岗位如何变化,“很重要的一点就是既要低头踏踏实实做事,也要抬头仰望星空。”创业是一场修行,陈安希望未来公司能在研发技术上持续创新和突破,经营好创业团队,让大家能够共同进步,共同发展,一起走远走好!

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