項目背景：微生物采油破局，生物發(fā)酵產(chǎn)業(yè)迎來戰(zhàn)略機遇
2017年，中國油田開發(fā)進入高含水期，傳統(tǒng)采油方式面臨邊際效益遞減的嚴峻挑戰(zhàn)。在油價低迷、降本增效成為行業(yè)主旋律的背景下，一種綠色、
高效的增產(chǎn)技術(shù)——微生物采油，逐步走向產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用的前臺。作為國內(nèi)為數(shù)不多的專業(yè)化、工業(yè)化驅(qū)油用微生物脂肽生物表面活性劑生產(chǎn)與應(yīng)用
企業(yè)，大慶華理生物技術(shù)股份有限公司迎來了產(chǎn)能擴張的戰(zhàn)略關(guān)鍵期。
大慶華理生物成立于2009年，由北京道樂投資有限公司與華東理工大學合作建立，坐落于黑龍江省大慶市紅崗區(qū)鐵人生態(tài)園區(qū)，是一家集研發(fā)、生
產(chǎn)、銷售、服務(wù)于一體的綜合性高新技術(shù)企業(yè)。公司主要產(chǎn)品為生物表面活性劑、微生物采油菌液、微生物采油營養(yǎng)液，廣泛應(yīng)用于大慶油田、吐
哈油田、青海油田等國內(nèi)多個大中型油田，其主要客戶為大慶油田公司。
2017年前后，華理生物正處于二期建設(shè)全面推進的關(guān)鍵階段。公司彼時已擁有生物發(fā)酵生產(chǎn)線8條，主要設(shè)備為發(fā)酵罐及儲罐共40套，年生產(chǎn)能力
達44000噸；全年業(yè)務(wù)收入目標預(yù)計約為5000萬元左右。在保證油田市場供應(yīng)的前提下，公司正著手拓展脂肽表面活性劑在其他領(lǐng)域的應(yīng)用，實現(xiàn)
多元化產(chǎn)品與多元化市場發(fā)展戰(zhàn)略。在這一產(chǎn)能擴張與產(chǎn)業(yè)升級的關(guān)鍵節(jié)點，上海本優(yōu)機械有限公司憑借其在生物發(fā)酵裝備領(lǐng)域的深厚積淀，承擔了
華理生物發(fā)酵生產(chǎn)線的設(shè)計、制造與安裝任務(wù)，為華理生物夯實產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)、搶占生物采油市場高地提供了關(guān)鍵支撐。
二、技術(shù)突破：本優(yōu)機械為華理生物打造高性能發(fā)酵生產(chǎn)線
上海本優(yōu)機械有限公司成立于2005年，是一家專注于健康裝備領(lǐng)域的高新技術(shù)企業(yè)，集科研開發(fā)、工藝設(shè)計服務(wù)、工程總包、設(shè)備制造、安裝調(diào)試
及培訓(xùn)為一體。公司秉承多年的生物工程裝備制造及EPC總包經(jīng)驗，熟悉各類生物發(fā)酵的工藝特點和裝備結(jié)構(gòu)特點，能夠協(xié)助客戶進行深度工藝優(yōu)化。
2017年，本優(yōu)機械正積極活躍于國內(nèi)生物發(fā)酵裝備領(lǐng)域，攜核心技術(shù)亮相2017年上海生物發(fā)酵展，并在展會上推出了應(yīng)用于生物制藥、食品發(fā)酵等
領(lǐng)域的全自動生物反應(yīng)器及發(fā)酵系統(tǒng)。
在承接華理生物發(fā)酵生產(chǎn)線項目時，本優(yōu)機械立足華理生物的核心產(chǎn)品——脂肽生物表面活性劑、微生物采油菌液及營養(yǎng)液的生產(chǎn)工藝需求，提供了
涵蓋菌種擴培、發(fā)酵培養(yǎng)、產(chǎn)物分離、后處理等全流程的整線解決方案。
（一）智能化發(fā)酵系統(tǒng)配置，實現(xiàn)發(fā)酵過程精準調(diào)控
脂肽生物表面活性劑作為華理生物的核心產(chǎn)品，其生產(chǎn)過程對發(fā)酵工藝的穩(wěn)定性和控制精度提出了極高要求。本優(yōu)機械為華理生物配置的全自動生物
反應(yīng)器/發(fā)酵罐系統(tǒng)，實現(xiàn)了多項核心功能的自動化集成：一鍵式自動滅菌（SIP）與一鍵式自動清洗（CIP）系統(tǒng)，確保發(fā)酵過程的無菌保障與清潔維
護；溫度、轉(zhuǎn)速、pH、DO、消泡、罐壓、液位等關(guān)鍵參數(shù)的在線檢測與控制，全部實現(xiàn)了自動化閉環(huán)調(diào)節(jié)。
該系統(tǒng)同時結(jié)合智能化MIS系統(tǒng)，實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的實時監(jiān)控、數(shù)據(jù)分析和故障預(yù)警，大幅提升了生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性和可靠性。在菌種培育與產(chǎn)物合
成階段，本優(yōu)采用的發(fā)酵設(shè)備采用全封閉衛(wèi)生型結(jié)構(gòu)設(shè)計，材料均采用進口不銹鋼材質(zhì)，可實現(xiàn)加熱、保溫及冷卻的精準溫度控制，為菌種生長提供
了理想的培養(yǎng)環(huán)境。
（二）模塊化整線設(shè)計，兼顧產(chǎn)能彈性與多元化拓展
華理生物在2017年面臨的市場格局具有雙重特征：短期須滿足油田市場對生物表面活性劑的大規(guī)模需求，中長期則需兼顧微生物農(nóng)牧、微生物環(huán)保
等新業(yè)務(wù)的開發(fā)儲備。本優(yōu)機械在整線設(shè)計方案中充分考慮了這一戰(zhàn)略需求，采用了模塊化的設(shè)備配置和柔性化的生產(chǎn)工藝路線設(shè)計。
生產(chǎn)線涵蓋了配料、補料、發(fā)酵、暫存、分離、粗純、精制等關(guān)鍵工段，通過較全面的設(shè)備配置和柔性化設(shè)計，可以實現(xiàn)單/多級發(fā)酵、一到六種不同
補料、數(shù)十種不同后處理路線的自由選擇，滿足不同菌種、不同規(guī)模、不同產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。這一設(shè)計思路與華理生物“在保證油田領(lǐng)域市場開發(fā)、
供應(yīng)的前提下，同時開發(fā)其他有前景的生物發(fā)酵產(chǎn)品，實現(xiàn)多元化產(chǎn)品、多元化市場”的發(fā)展戰(zhàn)略高度契合，為華理生物后續(xù)從單一的微生物采油業(yè)
務(wù)向生物采油、生物農(nóng)業(yè)、生物環(huán)保、生物健康四大板塊協(xié)同發(fā)展的轉(zhuǎn)型奠定了產(chǎn)能基礎(chǔ)。
（三）節(jié)能降耗工藝設(shè)計，降低微生物采油產(chǎn)品成本
微生物采油技術(shù)雖具備顯著的經(jīng)濟效益和環(huán)保效益——據(jù)統(tǒng)計，脂肽生物表面活性劑的應(yīng)用可使大慶油田部分區(qū)塊采收率提高達22.4%，但在油價持
續(xù)低迷的大環(huán)境下，生產(chǎn)成本控制仍是決定產(chǎn)業(yè)化規(guī)模的關(guān)鍵因素。本優(yōu)機械在整線工程設(shè)計中貫穿了節(jié)能降耗的理念：在發(fā)酵罐系統(tǒng)設(shè)計上注重熱
能回收與再利用；在CIP清洗系統(tǒng)設(shè)計上采用先進的分段式清洗工藝，優(yōu)化清洗液用量和排放量；在動力配置上綜合考慮各工段的負荷匹配，最大限
度降低單位產(chǎn)品的能耗。這些設(shè)計為華理生物在保持產(chǎn)品高性能的同時降低生產(chǎn)成本、提升毛利率提供了裝備層面的有力支撐。
此外，本優(yōu)機械還為華理生物配備了適用的菌種擴培系統(tǒng)，涵蓋種子罐及相應(yīng)無菌培養(yǎng)設(shè)備。種子罐作為全封閉衛(wèi)生型發(fā)酵設(shè)備，適用于菌種母液發(fā)
酵，其作用涵蓋加熱、保溫及冷卻的全部需求，為脂肽等生物產(chǎn)品的菌種擴培提供了高質(zhì)量的工藝保障。
三、強強聯(lián)合：生物技術(shù)創(chuàng)新與裝備智造的協(xié)同共振
此次本優(yōu)機械與華理生物的合作，體現(xiàn)了生物技術(shù)創(chuàng)新與高端裝備制造之間的深度協(xié)同。華理生物在生物采油技術(shù)領(lǐng)域擁有國內(nèi)首屈一指的科研實
力：公司是國內(nèi)唯一一家在微生物采油領(lǐng)域承擔國家“863”計劃項目重點課題的民營企業(yè)，國內(nèi)唯一一家在微生物采油領(lǐng)域設(shè)立省級、部級研究創(chuàng)
新雙平臺的企業(yè)，國內(nèi)首個自主知識產(chǎn)權(quán)、年萬噸級生物表面活性劑產(chǎn)能企業(yè)，也是國內(nèi)首次開展采油微生物太空育種的企業(yè)。公司憑借4項核心技
術(shù)、27項專利技術(shù)的積淀，已累計生產(chǎn)脂肽生物表面活性劑超過15萬噸，產(chǎn)品在大慶油田三次采油過程中持續(xù)使用。
然而，頂尖的菌種和發(fā)酵工藝必須通過先進的生產(chǎn)裝備才能轉(zhuǎn)化為高品質(zhì)的工業(yè)化產(chǎn)品。華理生物依托本優(yōu)機械提供的整線發(fā)酵裝備，將實驗室成果
和工程化技術(shù)同步落地為規(guī)?；a(chǎn)能力，大大縮短了技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的周期。對于本優(yōu)機械而言，華理生物項目是其生物發(fā)酵裝備板塊在石油化工領(lǐng)
域的重要拓展案例，進一步豐富了本優(yōu)在生物發(fā)酵、生物制藥、精細化工等跨界領(lǐng)域的工程總包經(jīng)驗，也為本優(yōu)后續(xù)中標國家生物制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新中心
等更高層級的生物制造項目積累了寶貴的實戰(zhàn)能力。
四、全方位服務(wù)優(yōu)勢：從工藝規(guī)劃到穩(wěn)定生產(chǎn)的“交鑰匙”工程
在本優(yōu)機械為華理生物提供的服務(wù)體系中，設(shè)備制造只是基礎(chǔ)環(huán)節(jié)，更深層的是其貫穿項目全周期的“交鑰匙”工程服務(wù)能力。本優(yōu)以EPC總包模式
全面負責發(fā)酵生產(chǎn)線的設(shè)計、制造、安裝調(diào)試及培訓(xùn)，覆蓋了從工藝總圖規(guī)劃、設(shè)備選型定制到現(xiàn)場安裝調(diào)試、操作人員培訓(xùn)的全過程。
在項目前期，本優(yōu)的設(shè)計團隊深入華理生物廠區(qū)，根據(jù)脂肽發(fā)酵工藝的特點和產(chǎn)量目標，精細化確定發(fā)酵罐及儲罐的配置方案——華理生物當年共計
40套主要發(fā)酵及儲罐設(shè)備——并統(tǒng)籌生產(chǎn)車間的功能分區(qū)、物料流線及能源配置方案。在設(shè)備安裝與調(diào)試階段，本優(yōu)承擔了從發(fā)酵罐主體到配套的CIP
清洗系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)以及公用工程的全套工程任務(wù)，確保生產(chǎn)線在投入運行后即可實現(xiàn)穩(wěn)定、高效的產(chǎn)能輸出。在項目交付后，本優(yōu)還提供持續(xù)性
的設(shè)備維護指導(dǎo)和操作培訓(xùn)，為華理生物后續(xù)產(chǎn)品的工藝迭代和新產(chǎn)品開發(fā)提供裝備端的技術(shù)支持。
結(jié)語
2017年，華理生物8條自動化發(fā)酵生產(chǎn)線的持續(xù)穩(wěn)定運行，不僅支撐了企業(yè)當年約5000萬元的營收目標，更為其后續(xù)成長為國家級專精特新“小巨人”
企業(yè)、營收突破1.8億元打下了堅實的產(chǎn)能基礎(chǔ)。作為這一戰(zhàn)略項目的裝備提供方，上海本優(yōu)機械以智能化發(fā)酵控制系統(tǒng)、柔性化整線設(shè)計方案、節(jié)能
降耗工藝設(shè)計以及貫穿全周期的EPC總包服務(wù)，為華理生物將生物采油領(lǐng)域頂尖的技術(shù)成果轉(zhuǎn)化為規(guī)模化工業(yè)產(chǎn)能提供了關(guān)鍵的工程保障。本優(yōu)機械在
生物發(fā)酵裝備領(lǐng)域深厚的技術(shù)積累，與華理生物在微生物采油領(lǐng)域領(lǐng)先的創(chuàng)新能力實現(xiàn)深度融合，為中國生物制造產(chǎn)業(yè)“產(chǎn)學研用”一體化協(xié)同發(fā)展
提供了富有借鑒意義的合作范本。
