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大型制药联合企业的规划与布局

2010-09-16蔡炜

化工与医药工程 2010年6期
关键词:公用制药工厂

蔡炜

(中国石化集团上海工程有限公司,上海 200120 )

大型制药联合企业的规划与布局

蔡炜

(中国石化集团上海工程有限公司,上海 200120 )

通过对大型制药企业规划实践的分析与总结,从总体规划的角度提出了这类企业的特征,分析了规划需解决的要点,进而研究了规划中应采取的对策。同时,对大型制药联合企业的开发模式进行了探讨。

大型制药联合企业;特征;规划;开发模式

新中国的制药工业起步于五十年代的第一个五年计划,华北制药总厂和东北制药总厂是其中颇具代表性的企业,是我国“一五”期间的重点建设项目,也是前苏联援建的156项重点工程的组成部分。五十年代后期建成投产后,开创了我国大规模生产抗生素的历史,结束了青霉素、链霉素依赖进口的状况,我国缺医少药的局面得到显著改善。

经过半个世纪来的发展,我国大型制药企业的规模与地位已是今非昔比。企业在药品生产技术上的升级换代,对市场占有率的更高追求以及环境保护意识的提升,无不要求企业具备更大的腾挪空间。但是,与此同时,中国近30年的城市建设发展迅猛,当初建厂之时,选址于冷落的城市边缘地带的制药企业,而今纷纷跻身繁华热闹的城市中心区。由此产生了我国大型制药企业所需要的生存发展空间与高速的城市化进程之间的极大矛盾。

为了化解这一矛盾,制药企业的迁建重组纷纷提上议事日程。借鉴与总结这些企业在重组过程中,规划与建设方面的成功经验,分析尚存的不足之处,对我国今后大型制药企业的规划与建设很有现实意义。本文试图对此提出一些粗浅的体会和看法。

1 大型制药联合企业的定义

国内近几年来规划建设的制药企业常常同时包含了制药工业的几大生产门类,包括:生物化工、生物制药、化学制药、医药制剂、及医药中间体。从技术上包含了生物发酵、化学合成、生命工程等多种生产工艺。我们把这种以生物发酵工艺为主,集中了若干个制药工业项目和生物化工项目,包含了多种工艺生产技术,具有较长的生产链的医药企业称之为大型制药联合企业。

2 大型制药联合企业的特征

从总体规划的角度而言,大型制药联合企业有其特有的、与传统制药企业不同的特点。

2.1 产业链长,上下游联系紧密

传统的制药企业以相对单一的生产门类组成工厂,如:原料药厂,医药中间体厂,或制剂工厂等。而大型制药联合企业则集中了从发酵、合成、化工、直至制剂的完整的制药生产流程,且上下游车间之间大多互为原料、成品关系,彼此配套,关系密切。从本质上说,是将传统的单一门类生产工厂,在管理调度、能源供应、研发中试、物流配送等各方面经过重新整合后,集中在一起联合而成的复合型工厂。

2.2 公用工程消耗大

大型制药联合企业由于生产流程长,产品总量大,因此,公用工程消耗较大。虽然使用不同的工艺技术,采用不同的产品方案,企业消耗的公用工程数量会有差异,但大致的消耗量不相上下,用水量约10万 t /天,用电量约10万 kW,蒸汽消耗量在500~1000 t/h之间。

2.3 运输量大,运输方式多样

大型制药联合企业以生物发酵作为龙头生产装置,其原料是以玉米、红薯等为主的粮食作物,体积大,用量多。由于生产过程中使用大量蒸汽,因此,工厂要运入大量的煤作为燃料,同时,要运出大量的煤渣。粮食与煤炭构成了工厂运输中最主要的散货运量。同时,工厂还需要大量溶媒、酸碱、化工品等液体原料。工厂的原料运入量一般不低于300万t/y。制药企业的产品运出量远小于原料的运入量,一般只占到运入量的三分之一左右。也就是说,一个大型制药联合企业一年总的运输量可能接近500万t。

运输量大,再加上品种多,来源复杂,大型制药联合企业需要采用多种运输方式以满足不同的货物运输要求。在所有的运输方式中,水路的运费是最廉价的,因此,在有水路运输条件的厂址,企业会充分利用船运来运输。在不具备水路运输条件的厂址,工厂的粮食和煤炭等大宗固体散货通常采用铁路运输。而产品由于用户较分散,运输量较小,有很大部分会采用公路运输。

2.4 三废产生量大,处理工艺复杂

大型制药联合企业的三废主要在发酵、提取、精制和化学合成等过程中产生,数量大、浓度高。污水排放量接近3~4万 t/天,COD浓度约8000~10000 mg/L,COD总量达到200~300 t/天。

2.5 建设周期长

传统的制药企业,在建设初期就已经明确了工厂的组成,一次规划,一次建成。

而大型制药联合企业的建设模式与此不同。

首先,是规划面积大。传统的制药企业,用地规模以公顷计,一个制剂工厂的占地面积在3~5 ha之间,一个原料药工厂的面积虽大,也不过10~20 ha。而国内目前规划的几个制药集团搬迁项目的规划面积都以km2计,如:华药集团搬迁,规划面积约200 ha;石药集团新园区规划面积约150 ha;东北制药搬迁项目的规划面积约100 ha。

其次,是产品方案在建设过程中调整的可能性极大。由于大型制药联合企业的规划年限一般在5到10年之间。因此,规划初期制订的产品方案必定会随着时间的推移、市场的变化、新技术的出现而做出相应变化。

上述两点决定了,大型制药联合企业要经历5到10年的时间才会逐步建成,在这个过程中,建设内容的变更是不可避免的。

3 大型制药联合企业规划中应考虑的主要因素

3.1 产业规划应促进循环经济的实现

由于大型制药联合企业的产品链长,产品方案组合度大,为实现循环经济提供了很好的条件。在布局产品板块时可以着重研究以可再生资源替代化石资源的方案,重点发展生物质工程,以生物发酵方式转化生物质材料,最终形成化石下游产品的替代物质。

在关注主产品的同时,还应关注副产品,力争使每一生产环节产生的副产品能够或者循环作为本工序原料重复利用,做好副产品的综合利用和关联原材料项目的同步建设。

3.2 公用工程规划应实现节能降耗,低碳减排

传统制药企业在公用工程的配置上,一般采用自给自足,自成一体的做法。每个工厂都会配备一套完整的包括:锅炉房、冷冻站、循环水场、变电站在内的公共服务系统,企业与企业之间一般不会互通有无,高效节能也就无从谈起。

在大型制药联合企业内,传统的工厂都变成了车间,为公用工程的一体化供应创造了条件。企业通过建设公用工程岛的方式,采用热、电、空、冷联产方式能够最大程度地提高能源制备过程中的效率,减少能源制备过程中的不必要损耗。各单元间也能通过综合调度,错峰使用能源,从而真正实现低碳减排。

3.3 环保规划应促成和谐环境的实现

企业的环保规划除了要对产生的废水、废固、废气按照国家要求进行严格处理,合格排放,不对企业围墙外的空气、水体、土壤造成危害之外,同样应该注重的是做到与周围环境和谐相处。

制药企业在生产过程中,无论多么“循环经济”,如何严格处理,仍不可避免地会有未加利用或在目前尚未能利用的副产物排出。这些副产物虽经妥善处理,也做到了达标排放,但是只要有排放,经过日积月累,总会对周围环境造成的不利影响。

所以,我们作为规划人员,在企业选址时,应该把能否做到与环境和谐相处作为选址可行与否的重要判断因素。

在我们接触过的开发区中,有的经过十多年的开发,陆陆续续建成的企业与村庄互相穿插,彼此包围,上千户的大村庄与企业一路之隔。开发区致力于招商引资,却未尽动迁安置之责,天长日久,积怨加深,矛盾总有爆发的一天。严格说来,这样的环境是不适于选址建设大型制药企业的。

也见过这样的开发区的规划蓝图,总体规划以生活区、商务区为核心,以景观大道为中轴,围绕核心区,在中轴线两侧对称规划医药产业区。如果这个园区真的照此实施的话,后果令人堪忧。在这样的开发区中选址建药厂,要十分慎重。

3.4 空间规划应保持弹性,实现可持续发展

大型制药联合企业的建设周期长,产品方案变化的可能性大。但是企业总的规划原则与空间布局是不会,也不能随着产品方案的变化而变化的。

规划的弹性要体现在,产品方案可以千变万化,但是工厂的功能分区不变,基础设施不变,物流组织不变,总平面布局的合理性不变,所谓以不变应万变,这就是可持续发展。

4 大型制药联合企业的开发模式

4.1 制药工业基地化

将以生物发酵为主的若干个制药工业项目和生物化工项目及其公用工程伺服系统集中布置在一个区域内,通过空间布局的统筹规划,形成原料互供资源共享的产业群,以达到减少建设投资,降低经营费用,节约资源,节省能耗和节约使用土地的目的,我们将其称为大型制药联合企业的基地化规划模式。

制药工业,特别是生物发酵原料药的生产有较长的产业链,工业共生现象明显。大型生物发酵原料药生产企业的能耗较大,运输量较大,三废排放量也较大,通过规划建设工业基地的方式可以使企业在公用工程,物流系统和环保设施等方面发挥协同建设和高效运营的优势,有条件集中研究开发力量,组成研发中心,搭建技术平台、出人才、出品种,形成新型制药工业基地。

因此,开发和建设现代化的制药工业基地是大型制药企业应对行业竞争,提升企业生存能力、拓展企业发展前景的一种有效手段。

4.2 基地开发一体化

现代化的工业基地开发盛行采用一体化的开发模式。以国内建设较成功的上海化学工业区为例,入驻区内的几大著名企业全部采用这种开发模式,包括中石化与英国石油公司合资建设的赛科乙烯项目,德国巴斯夫公司建设的异氰酸酯项目,德国拜耳公司建设的化工基地项目等,用地面积在150~200 hm2之间,与目前国内正在规划建设的几个大型制药企业新园区的用地面积大致相仿。

所谓一体化,指的是对基地内的生产装置、仓贮运输、公用系统、基础设施、环保安全和管理服务等六个方面,进行空间布局一次规划、近期远期分步实施,公用工程统一供应,物流运输集中布置、三废排放集中处理,管理服务全面覆盖,从而达到企业生产高效、集约、节能、减排的目的。

基地一体化的另一层含意,是指基地的开发和建设不是由一个企业独家承办,而是吸引各类专业公司入驻基地,各司其职,各尽所长。使制药企业只从事其“主业”—药品生产,把其它“副业”—公用工程、物流系统、环保设施以至保安、保洁等工作交由相应的专业公司来投资、建设和运营。这样做的目的是使制药企业能够专心一志地做好主业,而由其它专业公司发挥各自的专长,为制药企业提供它们价廉质优的专业服务。这样的做法是将来自各方面的专业部门整合在一起,包括制药企业内部上下游装置之间的原料互供在内,形成一个整体,这就是一体化的基本内涵。

上述几家跨国公司就是如此,它们只需专注于各自的主营业务,通过租赁、合作等方式购买诸如仓储、物流、管廊、蒸汽、空分、环保等专业服务。

对从事主业的制药企业来说,一体化开发模式带来的好处是:省力—只做主业,不做副业;省心—只提要求,不要操心;省钱—建设阶段不用掏钱,使用阶段价格合理。

4.3 地块划分模块化

传统的制药企业在布置工厂总图时,一般需要根据每个具体的工艺装置和公用工程设施的准确尺寸来安排相关地块的形状和面积。然后,将不同面积和形状的地块按照工艺和物流的要求,在工厂内进行组合,从而确定总图方案。

将这种方法沿用到大型制药联合企业中来时,往往会受到一对矛盾的制约,一是产品方案的可变性,这是柔性的,二是建设进度的不可变性,这是刚性的。

前文中已经提到,大型制药联合企业的建设周期较长,在这个过程中,技术在不断更新,市场在不断变化,产品方案必然要跟着市场做出调整,地块上布置的装置变了,所采用的工艺技术变了,占地面积当然也要变。但是,建设进度是不变的,七通一平的时间节点是不变的。总图不可能在所有的因素都确定后再编制,而必须在许多不确定因素存在的情况下就编制完成,为项目建设提供依据。

因此,传统的方法难以适应大型制药联合企业建设过程中出现的变化。

为此,我们提出了模块化的地块划分方法。模块是指长短尺寸相同的地块。模块化是指在企业内用尺寸相同的地块将整个场地进行划分的方法。

用模块化方法分块的好处是,当企业分期建设的时候,场地按统一尺寸分块后,整个基地的道路网和主要地下管网走向都可以随之予以确定并根据项目实施进度分步施工。当某个地块内的产品需要更新换代,或改变流程,或扩大规模,则可以在原地拆除或改造而不影响周边地块的正常使用。

对于制药企业模块的大小,通过对合成药类、抗生素类、制剂类、保健品类和溶媒类等各类药品生产车间的典型布置的研究,我们建议采用90×180 m2的模块尺寸。对于规模较小的装置,可以几个产品共用一个地块。对于较大的装置,可以占用一个或数个地块,视需要略作调整,灵活使用。图1表示了主要生产门类的地块内典型布置方案。

4.4 总图布局物流化

在本质意义上,总图即运输,总图布局实质上即运输布局,各种介质在工厂里流动的线路就是让木偶生动起来的那一束提线。

运输布局是指企业内所有货物、物料、人员以及各类公用系统介质合理流动路线的组织和安排,例如:不同形式货运路线的安排,人流与货流的组织以及各类公用系统的就近供应和负荷相对集中等要求。

大型制药联合企业离不开铁路运输,铁路在为

图1 大型制药联合企业模块化地块示意图

图2 大型制药联合企业布局示意图

工厂带来极大便利的同时,如果安排不当,也会给工厂的布局造成不便,因此,铁路专用线和装卸站场的布置以及与之相应的货流路线的组织,是整个工厂布局的主线。图2是一个以铁路运输为主的大型制药联合企业的典型布局图,表达了货流、人流分别形成独立的系统,共同为生产服务的概念。人由前门进,货从后门出,没有交叉,互不干扰,货畅其流,人尽其事。

5 结束语

医药工业作为我国的支柱产业,发展前景十分广阔。如何使大型制药联合企业在选址、开发与布局等工作上做得更好,是我们作为规划专业人员所关心的问题。本文仅是参与了国内一些大型医药企业搬迁规划工作后归纳的一些粗浅的体会。

Plan and Layout of Large Pharmaceutical Union Enterprise

Cai Wei
( SINOPEC Shanghai Engineering Co., Ltd Shanghai, 200120 )

Through the analysis and summary of the practice of plan for large pharmaceutical enterprise, the characteristics of this kind of enterprise was proposed from the view point of general plan and the important aspects in plan were analyzed. Furthermore, the methods which should be employed in the plan were studied. At the same times, the development model for large pharmaceutical united enterprise was discussed.

large pharmaceutical united enterprise; characteristic; plan; development model

TQ460. 8

A

1008-455X(2010)-06-0012-04

2010-10-08

蔡炜(1966-)男,高级工程师,主要从事石油化工行业与医药工程的总体规划工作。

Tel:021-58366600-3066 E-mail:caiwei@ssec. com.cn

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