生物化工范文10篇

时间:2023-04-08 07:48:21

生物化工

生物化工范文篇1

一、现状

(一)园区规划、定位及项目支撑。园区规划。**县生物化工园位于**县县城东部,**年,聘请河北省城乡计划院为园区制作了第十一个五年规划。远期规划占地9平方公里,近期占地5平方公里。按照科学布局、综合开发、分步实施的指导思想,园区规划了生物化工、农副产品加工两大生产加工区,以及行政商务区、生活服务区等。“十一五”期间,力争入园企业达到60家以上,形成年销售收入100亿元、利税15亿,其中生物化工产业销售收入达到50亿元以上,利税8亿元以上,具有一定规模雏形的生物化工园。逐渐将园区打造成四省交界区域最大的生物化工产业基地。

园区定位:按照国家产业政策要求和市场发展需求导向,依托园区现有企业规模和资源优势,**县生物化工园的发展定位是以生物化工产业为主要特色,集农副产品加工、商务贸易等为一体的经济发达、功能完善、设施齐全、环境优美的现代化新城区。

项目支撑。目前,**县生物化工园建成面积已达1.5平方公里,进驻项目企业44个,总投资额25.65亿元。其中建成投产企业23家,在建项目11个,签约待地开工项目10个。**年,投产项目实现产值8?郾26亿元,上缴税收1156万元,安置就业4000余人。初步形成了冀南化工、凯米克化工、帝龙化工为龙头的化工业;以柏林药业、大安制药等为龙头的制药业;以永丰果蔬汁、绿鑫食品为龙头的食品加工业,兴达实业有限公司、锦辉纺织轻纺加工业;以锦辉件固件、赵都金属制品、泰达铜业为龙头的金属制品加工业等五大行业。

(二)园区发展模式。**县生物化工园的发展模式兼带政府引导、签约带动、一区多园产业集群等特点。政府前期投入资金,完善了基础设施,筑巢引凤;在全县实行全员招商,县直各部门及各乡镇招引的项目适合条件的尽可能入园聚集发展;全员带动主要是指以现有全员为平台,吸引外来投资、合资,扩大全员规模,延伸产业链条等。

(三)园区运作和管理情况。**年4月,成立了**县工业园管委会,**年底,鉴于园区被列入邯郸十大工业区之一,机构更名为**县生物化工园管委会,为正科级规格,主要职责是负责工业项目入园整体规划、项目招商、建设经营服务和管理等工作。经过实行“封闭式”管理,真正为守法经营、照章纳税的业主提供了良好的投资环境。

(四)园区建设取得的主要经验。完善基础设施,创造优良环境。聘请河北省城乡规划设计院,高标准、高规格制作了生物化工园规划。几年来,累计投入资金8000余万元完善基础设施建设,完成了梨乡大街、科教路、兴源大街、**洲路东延等街路建设,实现了路、电、水、通讯等“四通”以及道路的绿化、亮化和美化;投资380余万元,开工建设了污水处理厂等。

落实优惠政策,营造投资洼地。县委、县政府相继制定了《关于鼓励外商投资的优惠政策》、《关于鼓励招商引资和全员发展的实施办法》等一系列优惠政策和激励措施。

树立“投资者是上帝,引资者是功臣”的理念,坚持“投资化工园、一切都好谈”、“一事一议”、“特事特办”的原则,最大限度满足投资者的需求。县成立了优化经济发展环境办公室,负责协调有关职能部门,确保对投资者的高效快捷服务,并组建了经济“110”——保护全员商户公安特警队。重点打击欺生排外,寻衅滋事等扰乱经济秩序行为,确保公平竞争、安定有序的市场环境。同时,生物化工园实行“封闭式”管理,不经园区管委会同意,任何部门不得随意进区检查,为入园企业创造了宽松良好的生产和经营环境。

创新服务机制,构筑发展平台。一是推行“项目手续代办制”:经洽谈、争取,对有意入园的项目,不论成败,我们首先帮助投资商分析我园区对该项目建设经营的优势,帮其待编项目审批或备案材料。项目入园后,我们帮助或项目业主办理工商营业执照、税务登记证、代码证、建设消防许可、城建规划审批及其它需要办理的证照和手续,并在要求的时间内办妥交付使用,避免了外地投资者在跑办手续方面因人生地疏而耗力费时的境况,使投资者能集中时间和精力投入项目建设。二是推行“一线工作法”服务在一线,解决问题在现场。对于项目建设所需人力、物料、水、电、通讯等问题,园区派专人驻扎建设工地,对需要解决的问题,事无巨细,不分昼夜和节假日,随时随地现场协调或提供咨询,保证了项目建设的顺利进行。三是推行“封闭式”管理:不经园区管委会报县政府批准,任何职能部门不得进园区进行检查收费,有效杜绝了乱收费、乱摊派及乱检查、乱批评等现象,为入园企业创造了宽松良好的建设和生产经营环境。在封闭管理体制下,为打造园区品牌,园区管委会严格要求企业依法诚信经营、照章纳税,对重合同、守信用的好单位优先登陆园区网站,无偿对企业进行广泛宣传。此外,着力实施“暖心”工程,对外来客商在**的生活、子女入学等一系列问题进行全方位服务,通过尽心竭力的服务和扎扎实实的工作,努力做到“亲商、安商、富商”,使投资商有一种宾至如归境界,赢得了投资广泛的赞誉。

通过以上措施,园区建设进入良性、快速发展的轨道。园区建设由政府主导逐步向企业带动转变,如柏林药业在原企业基础上,新开工建设了总投资1亿元的技改扩建项目;兴达实业公司在原一个制线厂的基础上,建设了总投资9550万元的万吨棉花、万锭精梳纺项目已竣工,和香港耀华公司合资兴建了总投资3亿元兴达耀华服装公司项目。在规划的生物化工和农副产品加工区的基础上,今年引进了总投资5亿元的台湾工业园4个外资项目,真正实现了生物化工园区向一区多园发展等。

二、存在的主要问题

制约园区发展的主要问题。一是项目用地困难,受国家土地政策的影响,企业用地审批困难,入园项目往往待地开工建设,限制了园区的快速发展;二是基础设施建设滞后,科教路东延、工业街北延及相关配套工程进行。三是企业融资困难。由于园区多为新入驻企业,前期建设投资大,企业贷款、融资困难,造成部分企业建设和流动资金不足,在一定程度上制约了企业达产达效和发展壮大。四是园区环境有待进一步优化。一些执法、执纪部门服务不到位,项目建设中仍存在一些占地村民强揽强卸、满天要价等现象,造成了极坏的影响。四是园区建设受国家政策的影响,园区管理机构一直没有得到正式审批,使园区管理机构行使管理服务职能受到限制。

三、建议

园区是工业经济发展的大势所趋和有效形式,它可以节约利用土地,减少土地浪费和基础设施建设的重复投入,有利于成集群规模效应。园区经济已成为县域经济发展的重心,在增加财政收入、带动社会就业和县域经济发展上具有举足轻重的位置。

(一)加大政策扶持力度。尽快使园区建设合法化,提升园区管理机构的规格,增加人员,增强园区机构的管理职能,对园区企业,还可以将部分职能部门的职能下放到园区来实行,以便综合协调建设涉及到的方方面面的问题。

(二)加大资金投入力度。园区建设基础设施要先行,按照规定要求,尽早完成区街及相关水、电、通讯等配套设施的建设,并逐步加快园区内行政服务区、商务区等设施的建设。

生物化工范文篇2

1生物化工产业的特点与优势

生物化工将生物和化工两个重要产业有机融合,以生物细胞催化和转化为平台,利用化学工程技术和装备,将实验室规模的生物技术实现大规模的工业化,最终促进行业之间融合和发展,创造生产力和价值,在食品、饲料、化工、造纸、纺织、医药、生态修复等方面发挥积极作用。生物化工以生物技术为依托,通过化学工程手段实现工业化,重点突出以生物活性催化转化为核心,经过微生物代谢或酶的生物催化,将以生物质原料或传统化工初级原料转化为高附加值的生物、化学制品。生物化工产业具有绿色、安全、高门槛、高投入、长周期、高回报的特点。与传统石化产业相比,生物化工产业建立的是一种基于碳素循环利用的绿色经济模式。生物制造产品比传统石化产品平均节能30%~50%,减少环境影响20%~60%[2]。生物产业是我国战略性新兴产业的主攻方向,将来在化工领域20%~30%的化学工艺过程将会被生物技术过程所取代。

2我国生物化工产业发展情况

生物化工起源于第二次世界大战时期,抗生素的大规模生物发酵生产和应用是主要标志事件。我国的生物化工研究开发比较晚,始于20世纪80年代初,主要是中科院所及高等院校,经过30多年时间的不断发展,我国生物化工产业技术水平、规模、影响力均取得了很大程度的进步,生物发酵产品总产量居世界第一。每年生物能源代替化石能源用量超过3300万t标准煤,处于世界领先水平。在京津冀、长三角、珠三角等地,技术、资金、政策高度集中的生物化工产业集群逐渐形成。根据中国发酵产业协会统计数据,2018年我国淀粉糖产量超过1300万t,发酵氨基酸产量达到600万t,发酵有机酸产量245万t,发酵生产多元醇163万t,发酵制酶制剂145万t,发酵生产酵母36.6万t,功能发酵制品360万t,食用酵素产量超过15万t。其中,柠檬酸、赖氨酸、谷氨酸的产量和工艺居世界前列,新型生物酶制剂、酵母及其提取物、功能性发酵制品等产品的研究开发和应用也取得长足发展。随着我国以基因技术为代表的生物技术取得突破,我国生物化工产业正在形成鲜明的特点,逐渐实现从效仿、被动跟跑为主向领跑、自主研发和创新转变,从学术研究发表高质量论文为主向企业和市场实际需求转变,从实验室规模向工业化和自动化转变,从依靠经验为主向科学可控细胞代谢调控转变,从以国内市场需求为主向全球市场需求转变,逐渐建立了相对完善的生物化工产业发展体系。近年来,世界各国越来越重视生物产业布局和发展,而我国也出台了许多政策大力支持生物化工产业的发展,并在国家层面对我国生物化工产业的发展进行了规划。目前我国生物化工产业已经具备加快发展、在部分领域实现跨越式发展的良好基础。

3生物化工产业存在的问题及解决思路

虽然我国生物化工产业已经取得了巨大的成就,但我们仍然还要清醒地看到,中国生物化工产业发展也存在着诸多问题,例如研发投入严重不足,尖端人才缺乏,创新性的鼓励分配机制不够明确,开拓性、颠覆性的技术创新还不多,行业发展不平衡、不充分,存在短板现象,核心的菌种开发方面能力不强,产业化水平低,实验室技术实现工业化形成生产力的还不多,新产品技术储备少,研发周期长、研发速度慢,技术及装备水平还不能满足产业发展需求。目前,我国生物化工产业生态系统依然存在制约行业创新发展的政策短板,生物化工产业发展成果还不能满足人民群众对健康、绿色生活方式的迫切需求,我国要成为生物化工产业强国依然有很长的路要走。中国生物化工技术及产业想要实现跨越式发展,首先需要制定发挥战略引领和调节作用的顶层设计。进入21世纪,我国政府部门对生物产业的发展高度重视,先后出台了《关于印发促进生物产业加快发展若干政策的通知》《关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020)》《“十三五”国家战略性新兴产业发展规划》《“十三五”生物产业发展规划》等一系列对生物产业利好的产业政策和措施,明确将生物产业定位为我国战略性新兴产业,在科技投入、税收激励、金融支持、政府采购等方面对生物产业项目给予大力支持和帮扶。发展规划指出,到2020年,生物产业规模达到(8~10)万亿元,生物产业增加值占GDP的比重超过4%,成为国民经济的主导产业[3]。就目前而言,各地方正在科技投入补助、研发平台构建、尖端人才引进等方面发挥重要作用,引导企业产业创新、人才激励创新,加快新旧动能转换,构建企业核心竞争力。其次,发展生物化工产业应以市场需求为导向,构建研发—中试转化—工业化推广转化完善的产业体系。生物化工基础研发是根基,是一切技术蓬勃发展的源头和理论支撑;生物化工中试转化是桥梁,起到承上启下的纽带作用,是检验基础研发成果的试金石;生物化工的工业化是生产力的具体体现,是创造财富,实现生物化工产业相关科技成果实现价值,满足社会需求的载体。最终,发展生物化工产业的发展壮大离不开人才的培育,特别是尖端人才。人才是第一资源,是一切生产力和财富的创造者,所有的科技史都已经证明,一流创新人才和一流的科学家,是推进科技创新和产业布局占据优势的关键所在。在人才储备方面,应注重人才培养和人才引进,要识才爱才敬才,不拘一格用人才,培育一大批在生物化工产业方面具有国际领先水平和战略视野的尖端人才、技术领军人才、青年技术能手和创新创业团队。

4生物化工产业重点发展方向

随着生物科技的进步及其向工业领域的快速渗透,生物化工产业掀起了新一轮的科技革命,特别是在生物医药、生物基新型材料、生物质能源方面尤为突出。4.1生物医药方面。《“十三五”生物产业发展规划》指出,以基因技术和细胞工程等先进技术突破为基础带来的革命性转变,将加快新型药剂的研发速度[4]。到2020年,实现医药工业销售收入4.5万亿元。医药工业事关国家安全、人民幸福安康,事关中国制造2025和国家战略性新兴产业等国家重大战略规划能否顺利落地和实施,医药工业的稳定持续发展对推进健康中国建设具有重要意义,而生物医药代表了医药工业最前沿的技术和发展方向,以基因技术快速发展为契机,以临床用药需求为导向,充分利用生物化工工程化技术平台,在肿瘤、重大传染性疾病、神经精神疾病、慢性病及罕见病等领域研发原创性治疗药物,加快创制研制新型抗体、蛋白及多肽等生物药,对我国加快建设生物医药强国具有重要的战略意义。4.2生物基新型材料方面。相比传统化学法,利用生物化工技术生产的生物基材料具有安全、绿色、环保、低能耗的特点,是一条可持续发展的道路。基于生物质来源的聚乳酸(PLA)、聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)、聚丁二酸丁二醇酯(PBS)、聚氨基酸、聚四氢呋喃、聚有机酸、蛋白质纤维已经列入《战略性新兴产业重点产品和服务指导目录(2016版)》,为生物基材料下一步发展指明了方向。随着生物化工技术与传统化工的深入融合,生物基来源的聚酯、聚氨酯、尼龙、橡胶、多糖等新型材料已经成为规模化生产和示范应用的目标,并逐渐取代了传统的高污染低效率的化学法生产模式,利用生物化工技术生产的生物基材料已经在越来越多的领域展现出强大的生命活力。4.3生物质能源方面。我国是能源需求大国,利用生物化工技术,大力发展绿色的生物质能源,取代煤炭、石化等传统能源,是我国能源产业发展的重要方向。围绕能源安全、消费革命及大气污染治理等重大需求,我们必须要依靠科技,创新现有能源供应模式,提高生物质能源的应用领域和范围,提升生物质能源科技转化和产业化水平,推进利用以秸秆纤维素为原料,利用细胞合成、生物酶法转化生产燃料乙醇、丁醇等的示范工程,加大以纤维素为原料开发生物柴油等生物燃料的前沿技术的技术开发和资金投入力度,打造一批示范生产企业,推动生物质能源的市场应用,最终实现生物质能源在发电、供气、供热、燃油等领域的全面规模化应用。

5结语

随着生物技术的持续、深入发展,生物化工产业在国民经济中发挥出越来越重要的作用,深刻影响着人民群众衣食住行各个方面。为满足人民群众对健康、绿色生态等方面的迫切需要,必须深入落实国家相关产业政策,进一步加大在生物化工产业的研发投入力度,立足长远,以全球视野对生物化工产业进行布局和谋划,依靠科技创新驱动生物化工产业突破发展,规范生物化工产业产品国家标准,推动生物化工产品在食品、保健、医药、能源等领域的应用,努力打造经济增长新动能,为建设“健康中国”发挥重要的作用。

参考文献:

[1]王昌林,韩祺.着力推进生物产业供给侧结构性改革[J].中国生物工程杂志,2017(37):5-8.

[2]2013~2014年世界塑料工业进展[J].塑料工业,2015(3):1-40.

[3]杜焕来,杨鲲鹏,刘建军.关于推进河南省生物产业跨越式发展的研究[J].创新科技,2018(11):14-17.

生物化工范文篇3

一、生物化工工程的教学现状分析

传统的生物化工工程教学模式以《生化工程》课本为基础,仿照生物工艺流程的线性关系,主要描述从培养基灭菌到生物反应器及生物反应动力学直至发酵工程下游技术。从生物工程专业整个专业人才培养计划的学科教学大纲来看,其中的许多基础理论和《微生物工程工艺原理》、《酶工程》以及《生物工程设备》等课程都有不同程度的重复。这种重复知识点的讲授很容易让学生产生轻视情绪,降低学习热情。另外,生化工程涉及许多枯燥的公式推导,有时整堂课都是“公式复公式,公式何其多”,导致课堂氛围枯燥,学生思想疲惫,注意力涣散,经常无法达到预期的教学效果。

二、生物化工工程在生物工程专业课程体系中的位置

在整个专业课程体系中,生化工程的主要前修课程有微生物学、生物化学、物理化学、化工原理以及微生物工程工艺原理,生化工程本身又对后面的酶工程、生物工厂设计等专业课的学习起到铺垫的作用,可谓承上启下,至关重要。

三、生物化工工程课程教学改革

根据上述的分析,笔者对生物化工工程课程改革提出了以下见解:

1.教学内容的承流与革新

在实际教学过程中应时刻把握好教学核心问题:注重对工程意识的强化,并适当对教学内容做些调整,如弱化培养基灭菌的基础理论讲解,强化其中的动力学衡算过程,将细胞反应动力学中的基础原理并于《酶工程》与《微生物工程工艺原理》课程讲解,但对几种动力学模型的建立与应用则应当结合具体实例,加强学生对实际应用的兴趣和工程意识。另外,设立单独的生物化工工程综合实验l,让学生利用所学知识,切实感受到生物化工工程从物料准备中间发酵控制到下游处理获得发酵产品的完整过程,感受生物工程生产线的真实过程,使学生们能够巩固理论知识,增强理论联系实际的能力,并增强团队合作能力,提高专业实验设计与分析水平,并能够激发学生们的科研兴趣,增强专业信心。

2.教学方法的突破与创新

随着计算机及电子技术的进步,多媒体教学已经成为高校教育的主要方式之一,在与形形色色生物产品生物工艺联系紧密的生物工程类课程的授课过程中,多媒体教学更是能够发挥特长,灵活的展现生物工程高科技产品的生产过程,为学生们的视听带来新体验,激发学习积极陛。充分利用多媒体的信息再现、信息集成、交互、虚拟等多种功能,可以在授课过程中,穿插为学生播放一些生物工艺流程以及工厂的车间场景的图片;并可利用虚拟功能,虚拟工程场景,让学生自主的依据工程基本原理设计布置工厂;还可以播放一些工厂运转的视频,强化学生对工程化形成产品生产的认识。课堂教学应以学生为本,不要单一的仅仅采取讲授的填鸭式教学,可采用问题探究式教学,从Et常生活中的小问题引出专业问题,如由高压锅煲汤引出培养基灭菌,由豆豉的食用引出发酵的能量换算,努力引导学生进行探究发现的良好习惯,培养学生自发自觉的科研精神,有秩序有目的的组织教学内容,形成问题、选择问题、讨论问题、形成新的假设、实践与论证、如何获得结论,一步步启发引导学生的思维流动,带着自我探究来获得知识。

3.完善教学评价方法,改变考核方式

生物化工范文篇4

关键词:生物化工工艺;节能降耗;措施

生物化工生产中,能源的使用和浪费是十分常见的现象,能源大量浪费,除了会使企业生产成本大幅增加,还会对其未来发展带来不小的影响。基于此,应在认识节能降耗重要作用和迫切性的基础上,结合自身生产条件和特点,从不同方面入手,引入合理可行的节能降耗技术措施,不断提高工艺本身的节能降耗水平。

1生物化工工艺节能降耗技术的应用现状

生产过程中能源的额外消耗并不是凭空产生的,均是由不同因素共同作用的结果,常见因素有:保温层厚度不足、工艺设备选型不合理、装置系统老化严重、工艺技术相对落后。在当前的生物化工工艺中,流程模拟软件得到广泛应用,它能十分准确地对工艺过程进行分析,采集各类物性数据,进而为装饰选型及改进和工艺调整等提供可靠的理论依据。然而,目前部分生物化工企业仍然存在错误思想,错误的认为在生产中能源额外损耗在所难免,并且对工艺和装置进行改进需要花费的资金往往比节约的大,因此有很多企业并不愿意主动更新设备和改进工艺;事实上,这种思想是错误的,在设备更新与工艺改造中投入的费用是一次性的,而由此带来的收益却是持续的,这不仅与企业当前的发展规划相符合,而且还能推动企业未来发展,真正实现从量变到质变[1]。

2生物化工工艺中常见的节能降耗技术措施

2.1正确选择工艺设备。在生物化工工艺中,所有能量的传递和使用都是在设备上完成的,选择适宜的设备,除了能保证生产数量和效率,还能从根本上提高对各类能源的实际利用率。可见,设备不仅是工艺的重要表现形式,而且还是节能降耗的关键点。在设备选型过程中,应严格遵循以下四项基本原则:其一,保证设备选型的合理性;其二,保证设备选型的先进性;其三,保证设备选型的安全性;其四,保证设备选型的经济性。其中,合理性是指所选设备的结构应合理可行,且便于生产操作,满足各项生产要求;设备的具体材质应根据生产要求确定,在生物化工工艺中,难免要遇到强碱与强酸等恶劣条件,导致设备遭到腐蚀,使设备损坏,无法正常运行,严重时还会引发安全事故;先进性是指设备的运行应高效且可靠,具有较高的自动化控制水平,在保证单位产能的基础上,降低单位能耗;安全性是指人员的劳动强度不可太高,减少人员受到的潜在威胁,保证运行的平稳性,而且对现场运行环境不能有太高的要求;经济性即保证设备前期与运行过程中的费用均科学合理,在条件相同的情况下,优先选择具有更高性价比的设备。2.2优化生物化工工艺。对生物化工工艺进行优化的过程中,主要涉及到下列几个方面:其一,选择适宜的溶剂,溶剂对产品产率、产品质量及废料产生量,具有十分重要的影响,如果溶剂选择不当,则会影响产品产率及质量,使三废的产量增加,增大废物处理难度。为减少对环境造成的污染和破坏,需要投入大量资源对这些废物进行处理。可见,废物的处理同样十分重要,若无法实现有效处理,将带来严重后果,不仅影响人员的身体健康,还会带来极大的环境负担。而解决这一问题的重要前提就是保证所选溶剂的适宜性。其二,选择适宜的催化剂,对生物化工工艺而言,催化剂具有极为重要的作用,通过对催化剂的适量添加,能有效加快反应速度,并降低反应需要的压力及温度,起到减少单位能耗的重要作用。其三,选择适宜的反应物,产物和反应物往往一一对应,而在实际生产中,部分企业为节约成本,会选择毒性超标的反应物,这种反应物虽然价格低,但往往会带来相反的效果,使反应后的处理成本大幅增加,严重制约企业的生产及未来发展[2]。2.3切实加强制度管理。对生产过程进行约束和严格管理是减少能耗的有效举措。对最终生产结果有影响的因素不仅有主观方面的,还有客观方面的,其中,客观方面的因素基本无法改变,对企业的技术和管理人员而言,应将重点放在克服主观方面因素的影响上,争取做到零失误。要达到预期的节能降耗目标,首先需要在思想上真正重视节能降耗,认识到它对企业生产和未来发展具有的重要作用与意义,对此,切实加强制度管理无疑是最有效的方法之一。从企业角度讲,应设立专门的部门,根据实际生产情况和要求,制定不同生产工艺对应的管理制度,同时在实际生产中予以严格执行,并在执行中不断完善。针对复杂度较高的操作程序,需要给出明确的操作规范[3]。操作中的所有流程都应对应一个能耗范围,如果实际能耗超出这一范围,应立即对相关部门予以追查和分析,进而在第一时间改进,起到预期的节能降耗作用。2.4注重余热资源循环再利用。生物化工生产中,精馏一般为能耗相对较大的过程。在精馏塔釜中,利用高品位热源进行加热,但由于塔顶会产生低品位蒸汽,需要利用低温介质予以冷却,这样一冷一热的情况,除了增加能源消耗,还会影响蒸汽潜热充分利用。热泵技术而言,它是现在先进的节能降耗措施之一,其原理为将塔顶部分的蒸汽由压缩机压缩为温度和压力均较高的气体,然后把这些气体持续通入到再沸器当中,将其作为高温热源,供后续使用。此时,即能在对塔釜中液体进行加热的基础上,使塔顶部分的蒸汽得以冷凝,以此最大限度利用冷凝潜热。除上述对低品位热源进行压缩再利用外,对蒸汽冷凝水存在的余热进行回收再利用同样是一种有效的节能降耗技术措施。对从疏水阀中排出的冷凝水进行集中收集,然后送入到闪蒸器当中,经闪蒸以后产生的蒸汽,能直接用于对温度要求相对不高的加热部分,包括产物的干燥处理、热水供应、二级与三级蒸发器;从闪蒸器中产生的冷凝水,其温度相对较低,但是洁净的蒸馏水,与普通的工艺水相比,具有不容易产生结垢的特征,有利于设备使用寿命不断延长。在经过基本的过滤处理后,即可输送至废热锅炉,在蒸汽生产中使用,以此实现充分利用冷凝水和余热能源的根本目标。2.5减少生产动力能耗。对动力能耗而言,主要包含电力与蒸汽能耗两部分。实际生产中,动力能耗往往在实际能耗中占据很大一部分,所以减少生产时的动力能耗是当前节能降耗工作的重要环节,必须引起企业相关人员的高度重视,从生产中的多个方面入手,在不影响生产的情况下,将动力能耗降至最低。在实际工作中,若想减少动力能耗,建议从用电与用汽设备两个角度入手。对功率较大的用电设备而言,应实现变频调节,通过有效的变频调节,能使设备的负荷率长时间维持在相对较高的水平,不会由于“大马拉小车”而浪费设备的功率,导致能耗增加,也不会出现“小马拉大车”的现象,影响正常生产。针对功率相对较小的用电设备,应采用声控开关进行控制,从而避免在无人使用的情况下长时间工作。另外,在日常管理工作中,应提高巡查力度,特别是设备、阀门及管道等设施的连接部位密封情况,如果出现跑、冒、漏、滴等现象,也会造成能源的无谓损耗,同时可能引发严重的安全事故。从企业的角度讲,应通过教育宣传提高全员节能降耗意识,以此真正将节能降耗贯彻到实际的生产过程中,实现预期的效益目标,促进企业健康、持续发展。

3结束语

综上所述,目前生物化工正处在建设和发展的关键阶段,面对社会提出的越来越高的要求,生物化工企业不仅要持续提高自身技术水平,更重要的是在这一过程中高度重视节能降耗,借鉴国内外相关企业先进做法,结合自身生产实际情况,引入可行且合理的节能降耗技术,以此在生物化工工艺上达到较高的节能降耗水平。

参考文献

[1]张梦稳,唐成.关于化工工艺中常见的节能降耗技术探讨[J].化工管理,2019(1):92.

[2]段周朋,王旭.化工工艺中常见的节能降耗技术方法[J].化工设计通讯,2018,44(11):69.

生物化工范文篇5

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。

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。

生物化工范文篇6

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。

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。

生物化工范文篇7

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。

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。

生物化工范文篇8

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。公务员之家版权所有

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。

生物化工范文篇9

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。

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。

生物化工范文篇10

1生物化工产业特点分析

生物化工产业的技术支持,来自生物科学与生物化工。生物化工产业逐渐进行规模化的协同发展模式,其产业自身的结构日趋优化升级,并已展现出了向集群化方向发展的趋势。各个生物化工产业在某一指定的区域进行协同发展,并根据其各自不同的情况,进行组织与合作的发展模式,就是生物化工产业的集群发展模式。产业集群不是由大量企业组成的集群,而是利用网络关系所形成的具有空间特征的集群,可以保证我国生物产业资源的更好配置。从产业结构上来分析,我国生化产业涉及领域广,产业间合作日益增多,产业分化程度降低。由于产业间的持续整合,生物化工企业自身的可用资源得到更为有效的利用,老旧的企业发展模式随之被打破。在先进科技的影响下,生物化工产品的结构趋于完善和专业化,科技含量不断提高,使工业产品的市场价值越来越高,为人们提供了更多的优质产品。生物化工产业的生产技术创新,如生化反应过程的不断优化、产品类型的不断丰富,在行业内形成了完整的循环体系。

2循环经济的特点和优势

2.1循环经济的特点。循环经济的特点在于开发资源循环链,尽可能多地让资源在循环链中进行循环,以提高企业资源的回收率;在企业进行生产活动,对资源造成消耗的环节,可以通过先进的节能技术,提高资源的整体利用率;在生产后的废弃物排放过程中,可以通过相应的资源回收再利用技术,使废弃物可以被重复利用;在循环链中可再生资源产生的连接处,尽可能多地让各种生产中产生的废弃物资源被回收再利用。2.2循环经济的优势。(1)循环经济可以更为充分地利用现有资源,一定程度上减少了对资源的浪费。循环经济制度的倡导者提出的资源综合开发和利用,以及生产后废弃物和可再生资源的充分利用,可以最大限度地利用资源,最低限度地浪费资源,让资源的利用率更高,让社会经济发展更具有生态效益。(2)循环经济实现了循环经济模式下的经济和生态和谐。资源得到最大限度的利用,废弃物的排放量尽可能少,同时减少对自然生态环境破坏的资源开发,有助于自然生态的自我修复,保持生态环境的平衡。减少了对环境的废物污染量,保持自然生态清洁,减少对生态链的破坏,所以循环经济理念,经济发展和自然生态环境的发展保持最大程度上统一,两者和谐共存是环境友好型经济发展的趋势。(3)循环经济的可持续发展战略有利于经济发展。传统的经济模式下,有大量的资源消耗,资源浪费,对人力资源的无限需求。大多数在自然环境中的资源是不可再生的,因大量的资源消耗,不利于经济的可持续发展。循环经济模式下,资源利用得到控制,可再生资源充分利用,减少了资源的过度使用和开发,循环经济的思想和可持续发展思想是内在统一。

3生物化工企业节能减排现状

3.1设备不够先进。在中小型的生物化工企业中,因其规模较小无力承担节能生产设备高额的价格,且企业管理者自身并无很好的节能减排及可持续发展的意识,加之各项生物化工生产技术和设备还不够先进,以至于在化工生产过程之中,会不可避免地产生大量的有毒有害排放物,而如果这些排放物未经处理便被排放向大气、河流,将使得自然生态环境遭受严重破坏。3.2行业监管体系存在缺陷。生物化工行业的发展,很大程度上受限于现今仍旧不够成熟的行业监管体系。产业政策未能很好地指导产业结构的建设,生物化工产品的质量检验标准以及化工生产中废弃物的排放标准也未能合理设置,除此之外还有许许多多的问题,足以见得生物化工行业现今的监管体系存在不可忽略的缺陷,特别是在中西部不发达地区,因为相关技术更为落后,这些问题则更为严峻。想要改变生物化工行业现状,为其注入新的生机,就需要想办法弥补这些缺陷。3.3生物化工技术水平有待提升。生物化工企业自身的技术水平,决定了生产之中能源的利用率,许多生物化工企业因技术水平低下,仍旧采用较为传统的模式生产,能源的消耗量相较于技术先进的生物化工企业更高,这种高耗能低产量的老旧生产模式,会在同等生产量的情况下耗费更多的能源。人们对生物化工产品的需求随着我国经济的高速发展而增大,对于技术落后的生物化工企业,想要满足市场需求,生产出更多的生物化工产品,势必需要耗费更多的能源,以至于对自然生态环境造成更大的破坏。

4基于循环经济的生物化工企业的节能减排措施

4.1引进更为先进的设备。生物化工企业想要提高生产之中对能源的利用率,减少有毒、有害、废弃污染物的排放量,就需要引进更为先进的生物化工生产设备,这也有助于企业自身的进步,完成节能减排任务目标的同时也能做好对生产技术、节能技术的提升工作。4.2提升生物化工行业总体技术水平。原材料的利用率高低,决定生物化工企业在生产之中的能源耗费,而目前大多数生物化工企业存在原材料利用率低的问题,除此之外,还有排放物的处理问题和废弃物的回收问题等,因此提高生物化工企业的技术水平是十分有必要的。各个生物化工企业之间应该互相借鉴经验,针对自身的具体生产情况进行分析,以集群模式共同发展企业经济。4.3加强企业人员节能意识的宣传工作。向生物化工企业人员进行宣传工作,使其重视节能的每一个环节,能够尽可能多地发现可以节能的机会,能够更好地落实节能技术的应用。在节能项目的管理与实施上也能做到不轻忽、不懈怠,才能让节能技术在生物化工企业使用中的效果得到进一步的提升。在生物化工企业对企业人员进行节能宣传时,国家有关单位应当在因地制宜的情况下,使用尽可能多的方式方法来宣传。与此同时,在生物化工企业内部,也应积极进行宣传工作。可以通过专家讲座以及领导宣扬等方式进行宣传。4.4增大针对能源消耗的管理力度。生物化工行业的生产与自然生态环境、国民经济发展密不可分,让三者相互制约与促进和谐发展是循环经济的主题。落实到生产中就是对节能减排目标的实现,需要生物化工企业全面考虑自然生态与经济发展的具体情况,在经济发展的同时也能将生态效益进行下去。加强生物化工企业能耗管理对生物化工企业节能技术的进步至关重要。在具体实施中,首先要加强定额管理,鼓励技术人员选择各种措施降低能耗,此外,通过加强能耗管理,还可以帮助生物化工企业找出自身生产中能耗的技术问题,进而提出有针对性的节能技术改造方案。4.5坚持对技术及人才的培新工作。为使技术人员能够更好地将节能技术在生物化工企业之中使用,生物化工企业应该给技术人员提供机会,例如对其进行专业的节能技术培训,让技术人员能够更为深入地探索节能技术,以推动节能技术在生物化工企业中的应用。4.6合理利用各类融资渠道。节能技术进步的过程中,生物化工企业对资金的需求极大,因此,融资的必要性在此体现。生物化工企业节能技术的进步,与所融资金的多少密不可分,而融资的来源间接性地决定了融资的金额。多元化的融资来源,有利于企业进行融资活动。实施融资的过程中,需要政企携手,合力办事。针对生物化工企业的特点,以促进节能技术为目标,制定专款专用的制度,协助生物化工企业的融资活动成功进行。其次,广泛的社会闲散资金也是生物化工企业可以利用的,结合自身发展,生物化工企业可以充分与社会各界合作,提高企业在融资活动中的效率。4.7加速建设节能信息相关平台。要想有利于节能技术的应用,应该搭建起可以让生物化工企业按需筛选比较的信息平台,与节能信息相关的政策法规,制度标准也可通过这样的信息平台向企业人员进行宣传,企业与企业之间可在平台上交流经验,共同促进生物化工企业节能技术的创新与发展。4.8建设成立提供节能技术服务公司。要想更好地让节能技术在生产之中融入化工行业,可搭建从属生物化工行业的、可提供专业节能技术服务的公司,以使节能减排的技能与技术可以在生物化工行业之中的使用效果得到更大的提升,更能使得生物化工企业结合自身企业现状,对节能减排技术的改造力得到提升。

5结语

综上所述,要想更为有效地实施我国在生物化工行业之中的可持续发展方针,使生物化工产业的各项产品与工艺能够创新发展,并且让长久以来因化工企业生产而带来的环境污染问题得到更好的解决,科学地将生物科学研究与化学工艺制造二者进行更好的结合,需要引进高新技术设备,不断完善产业调控体系,提高生物化工行业整体技术水平等,采取了这些措施,生物化工行业才可以尽快实现节能减排的目标,从而满足循环经济的发展要求。

参考文献

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