年產(chǎn)00噸克拉霉素中間體58車間工藝設(shè)計20726977

1、江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文目錄第 1 章 概述 2.1.1 設(shè)計依據(jù) 2.1.1.1 設(shè)計的目的 2.1.1.2 設(shè)計遵循的技術(shù)法規(guī) 2.1.2 產(chǎn)品簡介 3.1.2.1 概述 3.1.2.2 產(chǎn)品名稱 3.1.2.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子式及分子量 3.1.3 產(chǎn)品合成工藝路線的論證 4.第 2 章工藝流程設(shè)計及工藝過程 6.2.1 工藝概述 6.2.2 工藝流程設(shè)計 6.2.2.1 肟鹽處理反應(yīng)工段 6.2.2.2 518-1 反應(yīng)工段 7.2.2.3 后處理工段 8.2.3 工藝流程框圖 9.2.3.1 肟鹽處理反應(yīng)工段工藝流程框圖 92.3.2 518-1 反應(yīng)工段和后處理工段反應(yīng)流程圖

2、10第 3 章物料衡算 1.13.1 概述 113.2 物料衡算的原理113.3 物料衡算的基準(zhǔn)與任務(wù)113.3.1 衡算基準(zhǔn) 1.13.3.2 設(shè)計任務(wù) 1.13.4 各步驟收率113.5 各反應(yīng)單元1.23.5.1 游離反應(yīng) 1.23.5.2 萃取洗滌 1.43.5.3 冷卻濃縮 1.53.5.4 醚化和硅烷化 1.63.5.5 分層萃取 1.83.5.6 濃縮與頂蒸2.03.5.7 離心工段 2.13.5.8 干燥 2.3第 4 章 熱量衡算 2.44.1 熱量衡算依據(jù)2.44.1.1 設(shè)備的熱量平衡方程式2. 44.1.2 熱量衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計算和查取 244.2 總體能量衡算 2.5

3、4.3 能量衡算目的 2.54.4 干燥工序的熱量衡算2. 5第 5 章 設(shè)備選型和計算 2.75.1 工藝設(shè)備選型概述2. 75.2 GMP 對設(shè)備選型和安裝的要求 275.3 計算依據(jù) 2.75.4 主要反應(yīng)設(shè)備選型2. 85.4.1 反應(yīng)釜 2.85.4.2 計量罐 3.15.4.3 儲罐 3.35.4.4 高效過濾器3.45.4.5 冷凝器 3.55.4.6 離心泵 3.55.4.7 廢液貯池 3.6第 6 章 車間布置設(shè)計3.7III江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文6.1 工廠設(shè)計的內(nèi)容與規(guī)范3. 76.2 車間概況 3.76.2.1 車間形式 3.86.2.2 廠房的層數(shù)3.86.2.

4、3 廠房平面布置3.86.3 設(shè)備布置的基本要求3. 96.3.1 設(shè)備排列順序 3.96.3.2 設(shè)備排列方法3.96.3.3 操作間距 3.9第 7 章“三廢”處理及綜合利用 4. 07.1 “三廢”排放情況4. 07.1.1 廢水處理 4.07.1.2 廢氣處理 4.07.1.3 廢渣處理 4.17.2 噪聲污染情況及處理4. 17.3 套用與回收利用 4. 1第 8 章 勞動組織與崗位定員 4. 28.1 勞動組織 4.28.2 崗位定員 4.2第 9 章 生產(chǎn)車間防火安全管理規(guī)定4. 39.1 車間技術(shù)要求 4.39.2 安全與維修4.4第 10 章 生產(chǎn)和勞動保障 4.510.1

5、車間安全生產(chǎn)原則 4. 510.2 個人防護守則 4.510.3 動火規(guī)定 4.610.4 安全用電 4.610.5 動力使用 4.6II江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文10.6 環(huán)境衛(wèi)生 4.610.7 防火防爆原料性質(zhì)分類4. 6結(jié)語 4.8.參考文獻 4.9致謝 5.1.附錄 5.2.附錄1設(shè)備一覽表5.2附錄2帶控制點的工藝流程圖 5. 2附錄3反應(yīng)釜裝配圖 5.2附錄4平面圖和立面圖 5.2V江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文年產(chǎn) 100 噸克拉霉素中間體518-1 車間工藝設(shè)計摘要：本設(shè)計是按年產(chǎn)100噸（2' , 4-O-雙三甲基硅烷基 卜紅霉素A-9-O-（1-乙氧基-1-甲乙基

6、）曲（518-1） 的量進行的車間工藝設(shè)計。該物質(zhì)是合成克拉霉素的關(guān)鍵中間體?？死顾厥切乱淮蟓h(huán)內(nèi)酯類抗生素，臨床應(yīng)用廣泛。本次設(shè)計采用的工藝路線為：以硫氰酸紅霉素肟為原料、氨水為堿、二氯甲烷為有機溶劑進行游離反應(yīng)后得到紅霉素A 肟， 然后以紅霉素A 肟為原料， 通過2- 乙氧基丙烯進行醚化反應(yīng)保護肟羥基，再用三甲基氯硅烷進行硅烷化反應(yīng)， 經(jīng)離心、 干燥后得到克拉霉素關(guān)鍵中間體， 整個工藝過程總收率可以達到 86% 。設(shè)計內(nèi)容主要包括車間工藝設(shè)計依據(jù)、工藝流程設(shè)計、物料衡算、能量衡算、工藝設(shè)備選型與計算、車間布置設(shè)計、三廢處理、勞動保護、安全生產(chǎn)、工程經(jīng)濟等內(nèi)容。設(shè)計所得成果主要有設(shè)計說明書

7、和相應(yīng)的圖紙，其中圖紙包括反應(yīng)釜裝配圖、工藝流程圖、設(shè)備一覽表、車間平面布置圖及剖面圖。關(guān)鍵詞： 克拉霉素； 518-1 中間體；紅霉素肟；車間工藝設(shè)計1江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文第 1 章 概述1.1 設(shè)計依據(jù)1.1.1 設(shè)計的目的在抗生素時代的初期， 紅霉素可謂是這個時代的先鋒， 但是經(jīng)過時代的變遷，其藥效與副作用呈現(xiàn)嚴(yán)重的比例失調(diào)。然而， 經(jīng)過近半個世紀(jì)的努力， 科學(xué)家們終于找到了許多比紅霉素本身更為優(yōu)越的新型紅霉素類藥物， 大環(huán)內(nèi)酯類抗生素克拉霉素就是就是其中之一。作為 21 世紀(jì)初最暢銷的抗菌藥物之一，現(xiàn)在世界上許多國家已經(jīng)將其投入臨床使用， 同時并有 60 多個國家在研究開發(fā)這個

8、產(chǎn)品，以克拉霉素關(guān)鍵中間體為起點， 衍生成多種類型的抗生素， 使更好地服務(wù)于臨床，這將是我們目前最為迫切也最為重要的一步。 現(xiàn)在許多醫(yī)藥企業(yè)都在生產(chǎn)克拉霉素， 那么對于力求在相對優(yōu)越的環(huán)境下產(chǎn)出高純度的關(guān)鍵中間體將是我們這項設(shè)計的首要任務(wù)。1.1.2 設(shè)計遵循的技術(shù)法規(guī)(1) 藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范實施指南 ( 2001 年版， 中國化學(xué)制藥工業(yè)協(xié)會，中國醫(yī)藥工業(yè)公司) ；(2)藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范( 2010 年版，國家食品藥品監(jiān)督管理局頒發(fā))(3)環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)GB3095-1996；(4)污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)GB8978-1996；(5)工業(yè)“三廢”排放執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GBJ4-73；(6)建筑工程

9、消防監(jiān)督審核管理規(guī)定公安部第30 號令；(7)建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)GB50068-2001；(8)工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)TJ36-79；(9)化工工廠初步設(shè)計內(nèi)容深度的規(guī)定HG/20688-2000；(10)化工工藝設(shè)計施工圖內(nèi)容和深度統(tǒng)一規(guī)定 HG 20529-92；(11)關(guān)于出版醫(yī)藥建設(shè)項目可行性研究報告和初步設(shè)計內(nèi)容及深度規(guī)定的通知國藥綜經(jīng)字1995 ，第 397號；(12)化工裝置設(shè)備布置設(shè)計規(guī)定HG 20546-92；(13)工業(yè)企業(yè)噪音控制設(shè)計規(guī)范GBJ87-85；1.2 產(chǎn)品簡介1.2.1 概述克拉霉素是新一代半合成的大環(huán)內(nèi)酯類抗生素，與細菌細胞核糖體50s亞基結(jié)合，抑制細菌蛋白

10、質(zhì)的合成而起到廣泛的抑菌殺菌作用，對革蘭陽性菌、陰性菌及厭氧菌等都具有很強的抗菌作用，對衣原體、支原體感染的抗菌活性是大環(huán) 內(nèi)酯類抗生素中最強的?？死顾伢w外抗沙眼衣原體活性是紅霉素的710倍，為強力霉素的4倍。它在體內(nèi)代謝而產(chǎn)生的14羥產(chǎn)物，具有生物活性，具抗菌 譜與克拉霉素本身相同，而且它們在體內(nèi)的抗菌活性比體外提高。而合成克拉霉素其中一個重要的關(guān)鍵中間體就是(2' ，4O-雙三甲基硅烷基)-紅霉素A-9-0-(1- 乙氧基-1-甲乙基)歷(518-1),本車間工藝設(shè)計就是合成克拉霉素關(guān)鍵中間體 (518-1)。1.2.2 產(chǎn)品名稱(1)化學(xué)名：(2'，4-0-雙三甲基硅烷

11、基)-紅霉素A-9-0-(1-乙氧基-1-甲乙基) 歷(2)英文名：(2' , 40-bis( trimethylsilyl)-erythromycin A-9-0-( 1-ethoxy- 1- methylethyl) oxime1.2.3 化學(xué)結(jié)構(gòu)、分子式及分子量(1)化學(xué)結(jié)構(gòu)：OEt(2)分子式：C48H94O14N2Si2分子量：979.44 g/mol(4)理化性質(zhì)：外觀：白色結(jié)晶性粉末密度：1.280g/cm3沸點：838.422C閃點：460.861 C1.3 產(chǎn)品合成工藝路線的論證對于紅霉素中間體，其質(zhì)量的好壞關(guān)系到原料藥生產(chǎn)的收率和質(zhì)量， 而其質(zhì) 量的好壞不是檢測出來

12、的，是設(shè)計生產(chǎn)出來的。為了找到符合經(jīng)濟、資源等條件， 而且比較合理的工藝路線，要進行工藝論證。 作為大環(huán)內(nèi)酯類常見的中間體，其 生產(chǎn)工藝路線在國內(nèi)外已經(jīng)比較成熟。紅霉素A歷分子共有6個羥基、1個歷羥基和1個叔胺基的甲基化活性基團。 早起的文獻報道，利用CBz來保護叔胺基，利用鄰氯葦氯進行 9位歷羥基的保 護，這些方法的保護劑毒性較高、對環(huán)境不友好，且6-甲基化紅霉素A收率較低，存在著諸多的副產(chǎn)物（多甲基化產(chǎn)物和其他單甲基化產(chǎn)物），提純步驟復(fù)雜。 之后發(fā)展為通過烯內(nèi)基來保護 9位的歷羥基，通過硅烷化來保護2位的羥基、4 位的羥基，此法收率有所提高，但存在去保護基的步驟條件苛刻（如需要貴金屬催化）

13、等問題，而且由于空間效應(yīng)，3位的二甲胺基在甲基化的條件下難以轉(zhuǎn)化為 季俊鹽。于是，以硫氟酸紅霉素質(zhì)為原料，與氨水的堿性環(huán)境中生成紅霉素A歷分子，通過2-乙氧基丙烯進行醴化反應(yīng)保護 9-匹羥基，再用三甲基氯硅烷進行硅 烷化反應(yīng)得到關(guān)鍵中間體（2'，4-O-雙三甲基硅烷基）-紅霉素A-9-0-（1-乙氧基-1- 甲乙基）歷（518-1）。具體反應(yīng)方程式如下：M 1,011CH士1工5IS-1本次設(shè)計是依據(jù)上述反應(yīng)原理來進行的。采用的工藝路線為：以硫氟酸紅霉素質(zhì)為原料、氨水為堿、二氯甲烷為有機溶劑進行游離反應(yīng)后得到紅霉素A歷,然后以紅霉素A歷為原料，通過2-乙氧基丙烯進行醴化反應(yīng)保護歷羥基，

14、再用 三甲基氯硅烷進行硅烷化反應(yīng)，經(jīng)離心、干燥后得到克拉霉素關(guān)鍵中間體（518-1）。5江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文第 2 章 工藝流程設(shè)計及工藝過程2.1 工藝概述本設(shè)計的的生產(chǎn)工藝的操作方式采用的是間歇式操作， 整個工藝總體上分為3 個工段，分別為：肟鹽處理工段、 518-1 反應(yīng)工段和后處理工段。具體包括8個反應(yīng)單元過程， 分別為： 游離反應(yīng)、 萃取洗滌、 冷卻濃縮、 醚化與硅烷化反應(yīng)、 分層萃取、濃縮與頂蒸、離心、干燥。2.2 工藝流程設(shè)計2.2.1 肟鹽處理反應(yīng)工段（1） 游離反應(yīng)打開二氯甲烷中轉(zhuǎn)罐（V0302）進料閥，把回收合格的二氯甲烷或大貯罐內(nèi)的新二氯甲烷用泵打入中轉(zhuǎn)罐 （V0

15、302） ，將中轉(zhuǎn)罐中的二氯甲烷用泵打入反應(yīng)釜（R0101）中。關(guān)閉中轉(zhuǎn)罐進料閥、放料閥，關(guān)閉反應(yīng)釜 （R0101）上進料閥。然后打開反應(yīng)釜人孔蓋，投放歷鹽，并攪拌，氨水高位罐（V0301）內(nèi)用泵抽入 600L 氨水備用。然后打開氨水高位罐（V0301）的底部放料閥，把氨水放入反應(yīng)釜（R0101） 中，同時觀察物料的溶解狀況。攪拌 30min ，使物料全部溶解。停止攪拌，靜置30min,分層。有機層分入下面的中轉(zhuǎn)罐中。（2） 萃取洗滌水層加入300L二氯甲烷，并攪拌，攪拌10min,靜置30min后分層，有 機層并入前面的有機層中。水層再加入300L二氯甲烷，并攪拌，攪拌10min,靜置30m

16、in后分層， 有機層并入前面的有機層中，水層排棄。用泵將中轉(zhuǎn)罐中的二氯甲烷層打入反應(yīng)釜 （R0102）中。轉(zhuǎn)料結(jié)束，打開水管，放入1000L水，攪拌10min,靜置30min后分層, 有機層放入下面的中轉(zhuǎn)罐中，水層排放。用泵再將中轉(zhuǎn)罐中的二氯甲烷層打入反應(yīng)釜（R0102）中。轉(zhuǎn)料結(jié)束，打開水管，放入1000L水，攪拌10min,靜置30min后分層, 有機層放入下面的中轉(zhuǎn)罐中，水層排放。用泵再將中轉(zhuǎn)罐中的二氯甲烷打入反應(yīng)釜（R0102）中。轉(zhuǎn)料結(jié)束，打開水管，放入1000L水，攪拌10min,靜置30min后分層， 有機層放入下面的中轉(zhuǎn)罐中，水層排放。萃取洗滌結(jié)束。（3） 濃縮冷卻用泵將中轉(zhuǎn)罐

17、中的二氯甲烷層打入反應(yīng)釜（R0103）,靜置30min后用氮氣壓入濃縮釜（R0103）中。轉(zhuǎn)料畢，關(guān)閉進料閥和排空閥，打開二氯甲烷蒸出閥門和接收罐排空閥。開始升溫， 常壓蒸餾；控制濃縮釜內(nèi)溫在40.0-41.0之間進行蒸餾，同時控制熱水溫度在65。當(dāng)蒸至有物料析出時，停止蒸儲，取樣檢測水分（水分00.1%）,如不合格，適當(dāng)補加新鮮的二氯甲烷，然后繼續(xù)蒸儲直到水分00.1%。蒸儲結(jié)束補加水分0 0.1 %的二氯甲烷分散，再測水分0 0.1%。水分合格后，用氮氣壓入反應(yīng)釜。2.2.2 518-1 反應(yīng)工段（1） 醚化和硅烷化夾套蒸汽烘釜（R0104）,烘至釜內(nèi)溫度700c后關(guān)閉鍋底閥，繼續(xù)加熱至釜

18、內(nèi)溫度超過100.0，視釜內(nèi)至干時停止加熱，冷卻至50.0-60.0時即應(yīng)蓋住投料蓋，單留放空閥，并用氮氣保護。反應(yīng)釜烘好后，打開反應(yīng)釜（R0104）進料閥，接受歷鹽處理物，待接受完 畢。關(guān)閉進料閥，打開投料蓋取樣檢測（水分0 0.1%）。如遇水分0.1%,用熱 水帶水至水分0 0.1%以下，再補二氯甲烷至反應(yīng)量。打開鹽水進出閥降溫度，降溫度至15.0C時，打開投料蓋壓去夾套鹽水，快速投入 80kg 吡啶鹽酸鹽。攪拌 10min 后，再加入75kg 2-乙氧基丙烯。夾套熱水升溫 ，當(dāng)釜內(nèi)溫度升溫至20.0時，控制夾套熱水進出閥，讓釜內(nèi)溫度控制在20.0-25.0，待物料澄清后計時保溫30min

19、 。保溫畢，打開投料蓋，投入咪口坐82kg,攪拌反應(yīng)60min。鹽水降溫至14.0-15.0時，開始均勻而緩慢的滴加87kg 三甲基氯硅烷，控制釜內(nèi)溫度15.0-20.0之間，約60min 滴加完畢。滴畢，壓掉夾套鹽水，開熱水閥升溫，控制釜內(nèi)溫度25.0-28.0C,攪拌30min 保溫。保溫畢，關(guān)閉回流閥，加入飲用水 250L,攪拌15min,靜置30min分層。用氮氣將釜內(nèi)料液壓至萃取釜（R0105）,上層水溶液放入中轉(zhuǎn)罐。上層咪唑水溶液放入中轉(zhuǎn)罐，結(jié)束后，反應(yīng)釜關(guān)底閥，加入 700L 飲用水清洗反應(yīng)釜， 清洗后壓入萃取釜。（2） 分層萃取5N堿液（50kgNaOH/200kg飲用水）配制

20、好后打入高位槽（V0305）中。降溫至萃取釜（R0105）內(nèi)溫度為10.0-15.0C時，緩慢而均勻加入已配制好的 5N 堿液 （控制釜內(nèi)溫度10.0-15.0） ， 打開投料蓋測 pH 值， 堿液用量以料液pH值為9.5-9.7為終點，pH調(diào)畢，攪拌5min,靜置半小時，復(fù)測pH （pH值應(yīng) 為 9.5-9.7） ，分層。打開缸底閥， 將下層料層用氮氣壓入中轉(zhuǎn)釜， 將釜內(nèi)乳化層及上層用回收的400L二氯甲烷萃取，攪拌10min,靜置20min,分層。將下層有機層連乳化層 一起壓入中轉(zhuǎn)釜，壓入完畢關(guān)掉中轉(zhuǎn)釜進料閥，打開萃取釜底閥，將上層水排如廢水溝。中轉(zhuǎn)釜的有機層再加入700L飲用水，攪拌10

21、min,測pH （pH值應(yīng)為 9.0-9.5）,靜置30min,分層，有機層轉(zhuǎn)入萃取釜（R0106）,水層排放。將配制好的鹽水用泵輸送進入萃取釜 1200L,攪拌5min后，靜置30min, 分層， 用氮氣把萃取釜的有機層物料壓入中轉(zhuǎn)釜， 測水層 pH（ pH 值應(yīng)為9.0-9.5） ，水層棄去。有機層再用已配好的鹽水1200L打入中轉(zhuǎn)釜洗滌、攪拌5min,靜置30min 分層，將下層有機層和乳化層用氮氣壓入萃取釜，壓畢，測水層 pH<8,將上層 水層排入廢水溝，萃取釜的有機層靜置45min 后，用氮氣壓入中轉(zhuǎn)釜。2.2.3 后處理工段（1） 濃縮與頂蒸料液轉(zhuǎn)移完畢，濃縮釜（R0107）

22、改為夾套熱水升溫常壓蒸儲狀態(tài)，常壓蒸 出二氯甲烷，到儲罐（V0309和V0310）濃縮至釜內(nèi)溫度500c料液綢厚時，調(diào)整 相關(guān)閥門和真空泵，改為減壓蒸餾，蒸出的二氯甲烷放入到儲罐 （V0310 和9江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文V0311),直至釜內(nèi)固體料析出繼續(xù)減壓蒸儲1小時，取樣送檢518-1含量。取樣畢，在每個濃縮釜中加入50L甲苯頂蒸至無儲分，蒸出的甲苯用氮氣 壓入甲苯回收洗滌釜，控制釜內(nèi)溫度不超過 60.0C,得到粗品。(2)離心當(dāng)溫度最終降至20c時，將濃縮料液出料于離心機，加入適量的水進行多 次洗滌，離心得到的母液在母液沉降池沉降后，用離心機將其抽至母液沉降罐沉降后將上層精液吸去，

23、洗滌至 pH值為7.0,檢測水分0 10%時送入烘箱干燥。(3)干燥將檢測符合標(biāo)準(zhǔn)的物料送入烘箱，經(jīng)水分、雜質(zhì)檢測合格后得到克拉霉素中 間體成品，送至倉庫儲存。2.3 工藝流程框圖2.3.1 匹鹽處理反應(yīng)工段工藝流程框圖22(H2Cl2)圖2-1麗鹽處理反應(yīng)工段4。二)(CHClT游離反應(yīng)q分層一口合并有機層洗滌濃縮(HC)分散2.3.2 518-1反應(yīng)工段和后處理工段反應(yīng)流程圖100 99% 1000 “c300330第3章物料衡算3.1 概述在初步確定的工藝流程后，從定性估計轉(zhuǎn)入定量計算。通過對工藝流程中各 部分重要生產(chǎn)工段詳細的物料衡算，得到原料、輔料、產(chǎn)品及中間損失相關(guān)量的 關(guān)系，從而

24、計算出進入與離開每一過程或設(shè)備的各種物料數(shù)量、組成，以及各組 分的比例。車間物料衡算的結(jié)果是車間能量衡算、設(shè)備選型、確定原材料消耗定額、精化管道設(shè)計等各種計算項目的依據(jù)。對于已經(jīng)投產(chǎn)的生產(chǎn)車間，通過物料衡算可以尋找出生產(chǎn)中的薄弱環(huán)節(jié)，為改進生產(chǎn)、完善管理提供可靠的依據(jù)，并可以作為檢查原料利用率及三廢處理完善程度的一種手段。3.2 物料衡算的原理物料衡算的理論依據(jù)是質(zhì)量守恒定律。對任何一個體系，物料平衡關(guān)系式可表示為：輸入的物料量-輸出的物料量-反應(yīng)消耗的物料量+反應(yīng)生成的物料量二積累 的物料量。3.3 物料衡算的基準(zhǔn)與任務(wù)3.3.1 衡算基準(zhǔn)設(shè)計物料衡算的時間基準(zhǔn)是大，質(zhì)量基準(zhǔn)是 kg。3.3

25、.2 設(shè)計任務(wù)(1)設(shè)計任務(wù)：年產(chǎn)100噸克拉霉素中間體518-1車間工藝設(shè)計(2)工作日：330天/年，1天2批(3)產(chǎn)品凈含量：99%(4)含水量：0.5%(5)則每天的凈產(chǎn)量為：年產(chǎn)量 克拉霉素中間體凈含量1000年工作日克拉霉素中間體的日凈產(chǎn)量3.4 各步驟收率(1)歷鹽處理工段各步驟收率所以歷鹽處理工段收率為：0.95X0.99X 0.99=0.93=93%(2) 518-1反應(yīng)工段各步驟收率所以歷鹽處理工段收率為：0.95X 0.99=0.94=94%(3)后處理工段各步驟收率所以歷鹽處理工段收率為：0.99X0.98=0.97=97%表3-1各反應(yīng)單元收率和總收率一覽表各反應(yīng)單元

26、收率游離反應(yīng)95%的鹽處理萃取洗滌99%93%冷卻濃縮99%醛化與硅烷化95%518-1后處理99%94%85%蒸播濃縮99%萃取干燥離心98%98%干燥98%綜上所述，得總收率=0.93X0.94X 0.97=0.86=85%,所以理論克拉霉素中間體日產(chǎn)量為300/85%=352.94。3.5 各反應(yīng)單元3.5.1 游離反應(yīng)化學(xué)方程式：noh紅霉素A歷35.0584.93748.94分子量：808.03(1)進料量【計算過程】以硫氟酸紅霉素質(zhì)的量計算基準(zhǔn)，則每天所需純硫氟酸紅霉素質(zhì)的投料量克拉霉素中間體日凈產(chǎn)量 硫橘酸紅霉素的分子量克拉霉素中間體分子量總收率硫氟酸紅霉素質(zhì)化學(xué)純量：300 8

27、0&03 291.17979.44 85%99%硫鼠酸紅霉素質(zhì)的粗投料量：291.17/99%= 293.94其中雜質(zhì)含量：293.94 X 1%=2.94氨水化學(xué)純量：281.27X 35.05/808.03=12.6320%氨水的粗投料量：12.63/20%=63.15其中水含量：63.15X 80%=50.52二氯甲烷化學(xué)純量：1000X99.9%=99999.9%二氯甲烷的粗投料量：1500 L其中雜質(zhì)含量：1500X 0.1%=1.5表3-2游離反應(yīng)原料投料比一覽表物料名稱規(guī)格和純度(g/mol)投粗料量(kg)化學(xué)純量(kg)含量(kg)硫氟酸紅霉素胎原料，99%808.0

28、3293.94291.172.77氨水工業(yè)級，20%35.0563.1512.6350.52二氯甲烷工業(yè)級，99.9%84.9315001498.51.50總計1857.091802.3054.79出料量【計算過程】反應(yīng)生成的物料紅霉素質(zhì)的量：理論純產(chǎn)量：291.17X 748.94X /808.03=269.88實際純產(chǎn)量：269.88X 95%=256.39硫氟酸俊的量：291.17X76.12X /808.03=27.43生成水的量：291.17X 18.02X /808.03=6.49未反應(yīng)完的物料硫氟酸紅霉素質(zhì)的量：291.17 256.39X 808.03/748.94=14.55

29、氨水的量:(12.63 256.39X 35.05/748.94)+ 50.52=51.15水雜質(zhì)總量生成水的量：6.49其他水雜質(zhì)量：2.77+1.50=4.27水雜質(zhì)總量：6.49+4.27=10.76二氯甲烷的量：1500X 97%=1455.00表3-3游離反應(yīng)進出物料衡算一覽表(kg)(%)(kg/L)(L)硫氟酸紅霉素胎291.1715.261.28227.48氨水63.153.310.8871.76進料二氯甲烷1498.578.551.331126.69水雜質(zhì)54.792.871.0054.79總計1907.61100.001480.72紅霉素胎256.3914.121.2820

30、0.30二氯甲烷1455.0080.151.331098.11硫氟酸紅霉素胎14.550.801.2811.37出料氨51.152.820.8858.13硫氟酸俊27.431.511.3121.02水雜質(zhì)10.760.591.0010.76總計1815.28100.001395.483.5.2 萃取洗滌說明：萃取洗滌工序的進料量主要為游離反應(yīng)工序的出料量。進料時將硫氟酸俊、氨水、硫氟酸紅霉素質(zhì)合并至水雜質(zhì)中(1)進料量【計算過程】紅霉素質(zhì)的量：256.39水雜質(zhì)總量硫氟酸俊的量：27.43硫氟酸紅霉素質(zhì)的量：14.55氨水的量：0.63其中水雜質(zhì)的量：61.28水雜質(zhì)總量：27.43+14.5

31、5+0.63+61.28=103.89二氯甲烷的量加入二氯甲烷的量：300 L游離反應(yīng)后二氯甲烷的量：1455.00二氯甲烷總量：300X 1.33+1455.00=1854加入水的量：1500 L水的總量 15000 X 1.00=1500出料量【計算過程】有機層紅霉素歷的量：256.39X 99%=253.83濕料紅霉素質(zhì)中水的含量：256.39X 0.5%=1.28二氯甲烷的量：1854X 97%=1798.38水層(水雜質(zhì))硫氟酸俊的量：27.43硫氟酸紅霉素質(zhì)的量：14.55氨水的量：0.63其中水雜質(zhì)的量：61.28飲用水的量：3000水雜質(zhì)總量：27.43+14.55+0.63+

32、61.28+3000=3103.89表3-4萃取洗滌的物料衡算一覽表操作過程物料名稱質(zhì)量(kg)質(zhì)里百分比(%)密度(kg/L)體積(L)紅霉素胎256.394.921.28200.30二氯甲烷1854.0035.561.33399.25進料水雜質(zhì)103.891.991.00103.89飲用水3000.0057.531.003000.00總計5214.28100.004573.93紅霉素胎253.834.921.28198.30二氯甲烷1798.3834.871.331357.27出料水雜質(zhì)3103.8960.181.003103.895157.38100.004535.953.5.3 冷卻濃

33、縮(1)總物料平衡：F1 + F2 = F3+F4(2)各組分平衡：紅霉素歷253.83(F2)X 99%=251.29(F3)二氯甲烷397.50(F1)+1798.38(F2)=X(F 4)水0.04(F1)+1.28 (F2)=0.25(F3)+Y(F 4)綜合上述方程式可求得：冷凝后二氯甲烷物料(F4)中二氯甲烷的量X(F4)=2195.88;水的含量 Y(F4)=1.07。表3-5濃縮工序的物料衡算一覽表物料名稱(kg)(%)(kg/L)(L)紅霉素胎253.8310.361.28198.30二氯甲烷1798.3873.371.331357.27進料含水量，水1.280.051.00

34、1.28新加二氯甲烷397.5016.221.33300.00總計2450.99100.001856.81紅霉素胎251.2910.271.28196.32出料二氯甲烷2195.8889.731.331657.272447.17100.001853.593.5.4醴化和硅烷化化學(xué)方程式:OEtOliOHO/ OOIT 0H, I M |)分子量:748.9486.13152.02790.01化學(xué)方程式:790.01(CH3 bsicIIfliLdazole108.6468.08(1)進料量說明：在以紅霉素質(zhì)的量為計算基準(zhǔn)的基礎(chǔ)上,OE1518-1979.44根據(jù)投料比及物料的規(guī)格算0出其余各物

35、料的投料量。浙江工業(yè)大學(xué)曾對“紅霉素質(zhì)的醴化保護過程”進行研究,表明當(dāng)催化劑叱噬鹽酸鹽的摩爾量為紅霉素質(zhì)的1.5倍時，反應(yīng)得到的產(chǎn)品純度和收率均較高，目前這項工藝已被國內(nèi)許多藥廠運用于實際生產(chǎn)之中?！居嬎氵^程】紅霉素質(zhì)化學(xué)純量：251.2999%紅霉素質(zhì)的粗投料量：251.29/99%= 253.83其中雜質(zhì)含量：253.83-251.29=2.54二氯甲烷化學(xué)純量：397.50X 99.95%=397.30二氯甲烷的粗投料量：397.50其中水含量：397.50-397.30=0.20 2-乙氧基丙烯化學(xué)純量：251.29X 1.5X86.13/748.94=28.9099.5 % 2-乙氧

36、基丙烯的粗投料量：28.90/99.5%= 29.05其中雜質(zhì)含量：29.05-28.90=0.15叱噬鹽酸鹽的化學(xué)純量：251.29X 1.5X 152.02/748.94=76.5198%叱呢鹽酸鹽的粗投料量：76.51/98%=78.07其中雜質(zhì)含量：78.07-76.51=1.56三甲基氯硅烷的化學(xué)純量：251.29X 2.0X 108.64/748.94=72.9098%三甲基氯硅烷的粗投料量：72.90/98%=74.39其中雜質(zhì)含量：74.39-72.90 =1.49咪睡的化學(xué)純量：251.29X 1.5X 68.08/748.94=34.2699.6 %咪唾的粗投料量:34.2

37、6/99.5%=34.43其中雜質(zhì)含量：34.43-34.26=0.17加入飲用水的量：150L（料液靜置分層時加入）表3-6醛化和硅烷化投料量一覽表物料名稱規(guī)格和純度(g/mol)投粗料量（kg）(kg)含量（kg）紅霉素99%790.01253.83251.292.54二氯甲烷工業(yè)有機原料，99.95%84.93397.50397.300.202-乙氧基丙烯藥用，99.5%86.1329.0528.900.15口比咤鹽酸鹽工業(yè)品，98%152.0278.0776.511.56二甲基氯硅烷醫(yī)藥中間體，98%108.6474.3972.901.49咪陛工業(yè)品，99.5%68.0834.4334

38、.260.17工業(yè)用水工業(yè)用水18.02150.00150.000.00總計1017.271011.166.11(2)出料量【計算過程】反應(yīng)生成的物料克拉霉素中間體的量：理論純產(chǎn)量：251.29X 979.44X /748.94=328.63實際純產(chǎn)量：328.63X 95%=312.20反應(yīng)生成鹽酸的量：251.29X 2X 36.46/748.94=24.47未反應(yīng)完的物料98%叱噬鹽酸鹽的量：76.5199.5%咪唾的量：34.26水雜質(zhì)總量：2.54+1.10+0.15+1.56+1.49+0.17=7.01加入的飲用水的量：150L二氯甲烷的量：397.50X 97%=385.58表

39、3-7醛化和硅烷化反應(yīng)物料衡算一覽表操作過程物料名稱質(zhì)量(kg)質(zhì)里百分比(%)密度(kg/L)體積(L)紅霉素胎251.2924.701.28196.32二氯甲烷397.5039.061.33299.852-乙氧基丙烯28.902.840.7737.73口比咤鹽酸鹽76.517.520.9878.23進料二甲基氯硅烷72.907.170.8684.97咪陛34.263.371.0333.26工業(yè)用水150.0014.751.00150.00其他水雜質(zhì)6.110.601.006.11總計1017.27100.00888.47克拉霉素中間體312.2031.541.28243.91二氯甲烷385

40、.5838.931.33290.85咪陛34.263.461.0333.26口比咤鹽酸鹽76.517.730.9878.23鹽酸24.472.471.2020.39水150.0015.151.00150.00其他水雜質(zhì)7.010.711.007.01989.83100.00823.653.5.5分層萃取說明：堿液、食鹽水和水的損耗均以 3%計;江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文堿液的規(guī)格為 （50kg 氫氧化鈉： 200L 飲用水 ），其用途是用來調(diào)節(jié)pH 值， 理論可行的使用量為 100L ， 但實際可能會有出入， 以調(diào)節(jié)至 pH 值為 9.7 左右為準(zhǔn)?！居嬎氵^程】（1） 進料量二氯甲烷層克拉霉

41、素中間體的量： 312.20二氯甲烷的量： 385.58氫氧化鈉溶液的量：100L,即100X 2.13=213配制堿液所需固體氫氧化鈉的量：100X 50/200=25其中水含量： 100二氯甲烷的量：200 X 1.325=265其中雜質(zhì)含量：265 X 1%=2.65水的加入量：350L飽和食鹽水的量 （用鹽水萃取兩次，每次以 1200L 的量為基準(zhǔn)）第一次加入量：600X2.165=1299其中雜質(zhì)含量：1299X 0.2%=2.60 （飽和食鹽水中氯化鈉原料用的是 99.8%純 度的 ）第二次加入量：600X2.165=1299其中雜質(zhì)含量：1299X 0.2%=2.60（2） 出料

42、量【計算過程】有機層：二氯甲烷層克拉霉素中間體的量：312.20X 99%=309.08二氯甲烷的量：385.58X 97%=374.01水層：水層（水雜質(zhì)）的量：萃取釜中水雜質(zhì)排棄的量：堿液的量：100X 97%=97 L鹽水的量：1299X 97%=1260.03院一次飽和食鹽水萃取后）中轉(zhuǎn)釜中水雜質(zhì)排棄的量：水的量：700X 97%=679鹽水的量：1299X 97%=1260.03院二次飽和食鹽水萃取后）因止匕水雜質(zhì)總量：97X 2.130 +1260.03+679+1260.03=3405.67表3-8 518-1萃取洗滌工序的物料衡算一覽表物料名稱(kg)(%)(kg/L)(L)克

43、拉霉素中間體312.207.571.28243.91二氯甲烷385.589.351.33291.00氫氧化鈉溶液213.005.172.13100.00進料二氯甲烷265.006.431.33200.00水350.008.491.00350.00飽和食鹽水2598.0063.002.171200.00總計4123.78100.002384.91克拉霉素中間體309.087.561.28241.4688二氯甲烷374.019.151.33282.2717水雜質(zhì)3405.6783.291.003405.67總計4088.76100.003929.413.5.6濃縮與頂蒸說明：萃取洗滌后的物料分兩釜

44、進行濃縮（1）進料量【計算過程】二氯甲烷層（F1）克拉霉素中間體的量：309.08/2=154.54其中水的含量：（154.54/99%）X 0.5%=0.78二氯甲烷的量：374.01/2=187.0199.9%甲苯的量（F2）： 25L即 25X0.866=21.65其中水的含量：21.65X 0.01%=0.0022（2）出料量【計算過程】回收二氯甲烷的量（常壓、減壓蒸儲）（F3）二氯甲烷純量：X1水分含量：Y1克拉霉素中間體（F4）24江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文克拉霉素中間體的量：154.54X 99%=152.99水分含量：(248.95/99%) X 0.1%=0.15回收甲苯的

45、量(F5)甲苯的量：X2水分含量：Y 2各組分平衡：克拉霉素中間體二氯甲烷甲苯水總物料平衡：Fi+F2 = F3 + F4+F5154.54 (Fi) X 99%=152.99(F4)187.01 (Fi)X99%=Xi(F3)21.65 (F4)X99%=X2(F5)0.78(Fi)+0.0021(F2)=Y i (F3)+0.25(F4)+Y2(F6)綜合上述方程式可求得：Y1 (F3)+Y2(F5)=0.63 ,其中 Y1 (F3)=Y2(F5)冷凝后二氯甲烷的量X1(F3)=181.40;水的含量Y1(F3) =0.32冷凝后甲苯的量X2(F5)=21.43;水的含量Y2(F5)=0.

46、32表3-9頂蒸濃縮的物料衡算一覽表操作過程物料名稱質(zhì)量(kg)質(zhì)里百分比()密度(kg/L)體積(L)克拉霉素中間體154.5442.41.28120.73二氯甲烷187.0151.31.33141.14進料水0.780.201.000.7821.655.900.8725.00總計363.98100.00287.65克拉霉素中間體152.9942.921.28119.52二氯甲烷181.4050.891.33136.91出料21.436.010.8724.75水0.630.181.000.63總計356.45100.00281.813.5.7 離心工段說明：物料水洗至符合控制標(biāo)準(zhǔn)，經(jīng)數(shù)次洗滌

47、后總收率為99%,最終送至下 步干燥的物料中克拉霉素凈含量 90%,水含量9.5% (經(jīng)檢測0 10%),雜質(zhì)含量 0.5%;水洗的水用量依據(jù)經(jīng)驗大致估算，假設(shè)以濃縮液的 5倍為基準(zhǔn)。(1)進料量25江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文【計算過程】濃縮液根據(jù)518-1濃縮工序的物料平衡一覽表可知，當(dāng)出料量等于進料量時，濃縮 液(不包含回收的有機溶劑)總量應(yīng)為254.87kg,克拉霉素中間體凈含量97.7%, 水含量0.5%,雜質(zhì)含量1.8%,其他物料的量忽略不計。其中克拉霉素中間體的量：152.99水的量：152.99X 0.5%=0.76雜質(zhì)的量：152.99X 1.8%=2.75洗液洗液用的是水，

48、其用量為800.00kg,不過水亦不宜加入過多，需考慮生產(chǎn)實 際需要、廢水回收及處理。(2)出料量【計算過程】濾餅克拉霉素中間體的量：152.99X 99%=151.46水含量：(151.46/90%) X9.5%=15.99雜質(zhì)含量：(151.46/90%) X 0.5%=0.84離心洗滌后的母液克拉霉素中間體的量：152.99X 1%=1.53水含量：0.76+800.00 15.99=784.77雜質(zhì)含量：2.75 0.84=1.91表 3-10離心工序物料衡算一覽表操作過程物料名稱質(zhì)量(kg)質(zhì)量百分比(%)密度(kg/L)體積(L)克拉霉素中間體152.9915.991.28119.

49、52水0.760.081.000.76進料雜質(zhì)2.750.291.002.75洗液水800.0083.641.00800.00總計956.50100.00923.03克拉霉素中間體151.4615.871.28118.33水800.0083.851.00800.00雜質(zhì)1.910.281.001.91954.12100.00920.99更江西科技師范大學(xué)本科畢業(yè)論文3.5.8 干燥（1）進料量濾餅克拉霉素中間體的量：151.46水的量：15.99雜質(zhì)含量：0.84水雜質(zhì)：15.99+0.09=16.89濾餅總重量：151.46+15.99+0.09=168.35（2）出料量克拉霉素中間體成品克拉霉素中間體：151.46X 99%=149.95雜質(zhì)含量：0.09干物料總量：149.95+0.09=150.04產(chǎn)品總量（純度 98%）: 150.04/98%=153.10產(chǎn)品含水量：153.10-150.04=3.06蒸出水汽的量：15.99-3.06=12.93結(jié)果：干燥后的克拉霉素中間體產(chǎn)品純度98%,含水量2.0%,雜質(zhì)含量0.69%。在濃縮工段時將物料分至兩濃縮釜中進