幾十年來，許多研究論文一直在描述研發規模的連續加工和專業規模生產的優點——即所謂的流動化學。 然而，在工業中，連續處理主要部署在世界范圍內，并且通常不被認為達到所報告的收益所預期的水平。 這可以歸因于技術經理和投資委員會的“直覺”。 然而，仔細觀察工業需求會發現，即使存在化學和工程缺陷，批量操作也是合理的。 該貢獻旨在基于工業研發工作流程的整體視圖，提供對工藝選擇標準的最新概述。 它將突出分批與連續處理替代方案的優勢，并考慮該領域的最新趨勢。 最后將提出一個簡單的概念來指導最合適替代方案的決定。

介紹

化學學術研究的核心動機是發現新的和優越的反應途徑，在工程中則是發明優于現有技術的工藝。鑒于大多數傳統的化學研究都是在圓底燒瓶中進行的——換句話說，分批——在毛細管和攪拌釜級聯中連續處理——所謂的流動化學——承諾了許多機會可以分為兩組：第一組與加工的連續性有關。它通過提高反應器中的濃度和溫度來實現快速和系統的參數篩選 。它通過每個體積元素的相同加工條件保證一致的產品質量。當應用非均相催化劑時，連續流動是有益的。第二組機會在于流動反應器的特征尺寸與批次相比相對較小，這使得工藝強化成為可能。它通過出色的熱量和質量轉移提供了對新型加工窗口的訪問，這有助于提高選擇性和產量。流動為工藝安全提供了優勢，與間歇式反應器相比，反應器的滯留體積較小；甚至可以設計本質安全的過程。它可以通過整個反應器體積的相對良好的照明來促進光化學。最后，小型連續反應器對加壓反應很有吸引力——尺寸足夠小的玻璃反應器可承受多達 100bar。

工業的核心動機是以盡可能低的成本生產化學品。 在決定新化學產品的開發項目時，研發成本、潛在投資成本（資本支出 - 請注意，如果可以使用閑置產能的折舊工廠，則不需要資本支出）和可變產量 成本（影響運營支出）將被估算。 將考慮與市場（所需數量/年）和應用（定義所需產品規格）、過程安全性和可持續性相關的其他標準。 假設這種思維方式，很明顯，優越的反應途徑和最佳工藝對于流程工藝的工業部署是不夠的。

通過考慮整個研發工作流程，這一貢獻從工業的角度說明了批量和連續操作的最重要好處。 它為最合適的處理選擇建議了一個決策樹，并描述了作者對何時選擇批次和何時選擇流程的意見。

部分片段

流或批處理?-合理工藝選擇的技術指南

在選擇最合適的處理方案時，在研發的早期階段對批和流概念進行基準測試是有用的，例如，在進行了第一次概念驗證實驗以確定可行的合成路線后。不僅考慮了實驗室階段，還考慮了開發的后期階段，考慮了影響研究和開發整體效率的重要方面。例如，如果安全問題建議連續處理...

比較不同規模的批處理和連續處理

在工業研發中，新的合成生產工藝在許多階段被開發出來。在理想的情況下，它們是無縫連接的，并且所需的專有技術、設備和基礎設施都是可用的。此外，許多利益相關者的參與，化學家，化學工程師，計算模型，工程師之間的跨學科交流是順利的。研發團隊理解并理解不同規模的需求會有很大差異。最后，管理支持...

內在挑戰

流動化學工業部署面臨的最大挑戰包括（i）缺乏適當的基礎設施和設備，（ii）專業知識/專業知識和最佳實踐，以及（iii）無縫的研發工作流程。 這些挑戰阻礙了連續流動的使用，即使在這種情況下，它將是理想的適合和優于批處理。。

此外，連續加工還有一個固有的技術問題：固體形成...

結論/意見

流動化學的工業實踐教會了作者兩個方面的知識:

1.如果您有一個開發流動過程，您不必擔心競爭的批處理過程。

2.流動開發的激活屏障要比批量開發的激活屏障高得多。

由于大多數世界規模的商品生產工藝是連續的，在流動中進行特種化學品生產通常在化學、可持續性和經濟性方面具有優勢:產量和選擇性。

Batch or flow chemistry? – a current industrial opinion on process selection

https://doi.org/10.1016/j.coche.2022.100798