项目背景：微生物采油破局，生物发酵产业迎来战略机遇
2017年，中国油田开发进入高含水期，传统采油方式面临边际效益递减的严峻挑战。在油价低迷、降本增效成为行业主旋律的背景下，一种绿色、
高效的增产技术——微生物采油，逐步走向产业化应用的前台。作为国内为数不多的专业化、工业化驱油用微生物脂肽生物表面活性剂生产与应用
企业，大庆华理生物技术股份有限公司迎来了产能扩张的战略关键期。
大庆华理生物成立于2009年，由北京道乐投资有限公司与华东理工大学合作建立，坐落于黑龙江省大庆市红岗区铁人生态园区，是一家集研发、生
产、销售、服务于一体的综合性高新技术企业。公司主要产品为生物表面活性剂、微生物采油菌液、微生物采油营养液，广泛应用于大庆油田、吐
哈油田、青海油田等国内多个大中型油田，其主要客户为大庆油田公司。
2017年前后，华理生物正处于二期建设全面推进的关键阶段。公司彼时已拥有生物发酵生产线8条，主要设备为发酵罐及储罐共40套，年生产能力
达44000吨；全年业务收入目标预计约为5000万元左右。在保证油田市场供应的前提下，公司正着手拓展脂肽表面活性剂在其他领域的应用，实现
多元化产品与多元化市场发展战略。在这一产能扩张与产业升级的关键节点，Kaiyun-中国(官方网站)-国家认证服务平台 凭借其在生物发酵装备领域的深厚积淀，承担了
华理生物发酵生产线的设计、制造与安装任务，为华理生物夯实产业基础、抢占生物采油市场高地提供了关键支撑。
二、技术突破：本优机械为华理生物打造高性能发酵生产线
Kaiyun-中国(官方网站)-国家认证服务平台 成立于2005年，是一家专注于健康装备领域的高新技术企业，集科研开发、工艺设计服务、工程总包、设备制造、安装调试
及培训为一体。公司秉承多年的生物工程装备制造及EPC总包经验，熟悉各类生物发酵的工艺特点和装备结构特点，能够协助客户进行深度工艺优化。
2017年，本优机械正积极活跃于国内生物发酵装备领域，携核心技术亮相2017年上海生物发酵展，并在展会上推出了应用于生物制药、食品发酵等
领域的全自动生物反应器及发酵系统。
在承接华理生物发酵生产线项目时，本优机械立足华理生物的核心产品——脂肽生物表面活性剂、微生物采油菌液及营养液的生产工艺需求，提供了
涵盖菌种扩培、发酵培养、产物分离、后处理等全流程的整线解决方案。
（一）智能化发酵系统配置，实现发酵过程精准调控
脂肽生物表面活性剂作为华理生物的核心产品，其生产过程对发酵工艺的稳定性和控制精度提出了极高要求。本优机械为华理生物配置的全自动生物
反应器/发酵罐系统，实现了多项核心功能的自动化集成：一键式自动灭菌（SIP）与一键式自动清洗（CIP）系统，确保发酵过程的无菌保障与清洁维
护；温度、转速、pH、DO、消泡、罐压、液位等关键参数的在线检测与控制，全部实现了自动化闭环调节。
该系统同时结合智能化MIS系统，实现了生产过程的实时监控、数据分析和故障预警，大幅提升了生产过程的稳定性和可靠性。在菌种培育与产物合
成阶段，本优采用的发酵设备采用全封闭卫生型结构设计，材料均采用进口不锈钢材质，可实现加热、保温及冷却的精准温度控制，为菌种生长提供
了理想的培养环境。
（二）模块化整线设计，兼顾产能弹性与多元化拓展
华理生物在2017年面临的市场格局具有双重特征：短期须满足油田市场对生物表面活性剂的大规模需求，中长期则需兼顾微生物农牧、微生物环保
等新业务的开发储备。本优机械在整线设计方案中充分考虑了这一战略需求，采用了模块化的设备配置和柔性化的生产工艺路线设计。
生产线涵盖了配料、补料、发酵、暂存、分离、粗纯、精制等关键工段，通过较全面的设备配置和柔性化设计，可以实现单/多级发酵、一到六种不同
补料、数十种不同后处理路线的自由选择，满足不同菌种、不同规模、不同产品的生产要求。这一设计思路与华理生物“在保证油田领域市场开发、
供应的前提下，同时开发其他有前景的生物发酵产品，实现多元化产品、多元化市场”的发展战略高度契合，为华理生物后续从单一的微生物采油业
务向生物采油、生物农业、生物环保、生物健康四大板块协同发展的转型奠定了产能基础。
（三）节能降耗工艺设计，降低微生物采油产品成本
微生物采油技术虽具备显著的经济效益和环保效益——据统计，脂肽生物表面活性剂的应用可使大庆油田部分区块采收率提高达22.4%，但在油价持
续低迷的大环境下，生产成本控制仍是决定产业化规模的关键因素。本优机械在整线工程设计中贯穿了节能降耗的理念：在发酵罐系统设计上注重热
能回收与再利用；在CIP清洗系统设计上采用先进的分段式清洗工艺，优化清洗液用量和排放量；在动力配置上综合考虑各工段的负荷匹配，最大限
度降低单位产品的能耗。这些设计为华理生物在保持产品高性能的同时降低生产成本、提升毛利率提供了装备层面的有力支撑。
此外，本优机械还为华理生物配备了适用的菌种扩培系统，涵盖种子罐及相应无菌培养设备。种子罐作为全封闭卫生型发酵设备，适用于菌种母液发
酵，其作用涵盖加热、保温及冷却的全部需求，为脂肽等生物产品的菌种扩培提供了高质量的工艺保障。
三、强强联合：生物技术创新与装备智造的协同共振
此次本优机械与华理生物的合作，体现了生物技术创新与高端装备制造之间的深度协同。华理生物在生物采油技术领域拥有国内首屈一指的科研实
力：公司是国内唯一一家在微生物采油领域承担国家“863”计划项目重点课题的民营企业，国内唯一一家在微生物采油领域设立省级、部级研究创
新双平台的企业，国内首个自主知识产权、年万吨级生物表面活性剂产能企业，也是国内首次开展采油微生物太空育种的企业。公司凭借4项核心技
术、27项专利技术的积淀，已累计生产脂肽生物表面活性剂超过15万吨，产品在大庆油田三次采油过程中持续使用。
然而，顶尖的菌种和发酵工艺必须通过先进的生产装备才能转化为高品质的工业化产品。华理生物依托本优机械提供的整线发酵装备，将实验室成果
和工程化技术同步落地为规模化生产能力，大大缩短了技术成果转化的周期。对于本优机械而言，华理生物项目是其生物发酵装备板块在石油化工领
域的重要拓展案例，进一步丰富了本优在生物发酵、生物制药、精细化工等跨界领域的工程总包经验，也为本优后续中标国家生物制造产业创新中心
等更高层级的生物制造项目积累了宝贵的实战能力。
四、全方位服务优势：从工艺规划到稳定生产的“交钥匙”工程
在本优机械为华理生物提供的服务体系中，设备制造只是基础环节，更深层的是其贯穿项目全周期的“交钥匙”工程服务能力。本优以EPC总包模式
全面负责发酵生产线的设计、制造、安装调试及培训，覆盖了从工艺总图规划、设备选型定制到现场安装调试、操作人员培训的全过程。
在项目前期，本优的设计团队深入华理生物厂区，根据脂肽发酵工艺的特点和产量目标，精细化确定发酵罐及储罐的配置方案——华理生物当年共计
40套主要发酵及储罐设备——并统筹生产车间的功能分区、物料流线及能源配置方案。在设备安装与调试阶段，本优承担了从发酵罐主体到配套的CIP
清洗系统、尾气处理系统以及公用工程的全套工程任务，确保生产线在投入运行后即可实现稳定、高效的产能输出。在项目交付后，本优还提供持续性
的设备维护指导和操作培训，为华理生物后续产品的工艺迭代和新产品开发提供装备端的技术支持。
结语
2017年，华理生物8条自动化发酵生产线的持续稳定运行，不仅支撑了企业当年约5000万元的营收目标，更为其后续成长为国家级专精特新“小巨人”
企业、营收突破1.8亿元打下了坚实的产能基础。作为这一战略项目的装备提供方，上海本优机械以智能化发酵控制系统、柔性化整线设计方案、节能
降耗工艺设计以及贯穿全周期的EPC总包服务，为华理生物将生物采油领域顶尖的技术成果转化为规模化工业产能提供了关键的工程保障。本优机械在
生物发酵装备领域深厚的技术积累，与华理生物在微生物采油领域领先的创新能力实现深度融合，为中国生物制造产业“产学研用”一体化协同发展
提供了富有借鉴意义的合作范本。
