制药工程课程设计尼可地尔合成工艺设计Word格式.docx
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物理性状：
针状
熔沸点：
熔点92~93℃
分子式：
C8H9N3O4
结构式：
分子量：
211.17
1.3产品的重要价值
尼可地尔，又叫做烟浪丁，是一种硝酸酯类物质，可用于治疗缺血性心脏疾病。
与硝酸甘油作用相似，但又有所不同。
尼可地尔在细胞膜和线粒体水平选择性激活K+-ATP通道，促使冠状动脉和外周血管扩张，随后还原前、后负荷。
而且该药物主要主要舒张小动脉，增开心肌及血管平滑肌细胞膜的钾通道，并且不具有耐药性。
第二章生产工艺说明
2.1产品合成方法
合成本产品所需原料有烟酸、乙醇胺、无水乙醇、碳酸氢钠、发烟硝酸、乙醚、氯化亚砜、氯仿、碳酸钾、无水硫酸镁、乙醇依次经历硝化反应、酰化反应和精制这三个步骤。
产品生产主要反应如下：
1.
硝化反应：
NH2CH2CH2OHNH2CH2CH2ONO2·
HNO3
2.缩合反应
NH2CH2CH2ONO2·
HNO3+
2.2生产工艺流程概述
1.硝化反应
将发烟硝酸通过计量罐置于带有夹套的反应釜中，通冷盐水冷却至-8℃搅拌，缓慢滴加氨基乙醇，滴加完毕，于0℃继续搅拌1h,减压蒸除过量硝酸，将剩余物倾入冷乙醚中，析出白色沉淀，抽滤至干，得产品
2.合成烟酰氯盐酸盐反应
将烟酸、氯化亚砜加入反应釜中，回流2h。
减压蒸馏除去过量氯化亚砜，干燥,得产品粗品。
3.缩合过程
称量碳酸氢钠，从称量罐中加入水和氯仿,再分次加入加入上述粗品,氯仿置于反应釜中。
用冰盐水冷却，搅拌，使温度不超过5'
C，加毕，继续搅拌0.5h，转移至萃取罐中分出氯仿层，水层用氯仿提取，合并提取液和氯仿层，用10%碳酸钾溶液洗涤，水洗。
无水硫酸镁干燥，过滤，
4.精制过程
减压蒸除氯仿，用乙醚一乙醇（体积比1:
1）重结晶，得产品。
2.3生产流程图
2.3.1硝化反应
2.3.2合成烟酰氯盐酸盐反应
2.3.2缩合反应过程
粗品
2.3.3精制过程
第三章生产周期
3.1生产方式：
间歇生产
3.2各生产阶段耗时情况
硝化
烟酰氯盐酸盐合成
缩合反应
精制
消耗时间/h
1
2
0.5
——
其中硝化反应和烟酰氯盐酸盐的合成是分开进行的，故用于反应的总时间是2.5h，记精制以及中间流转过程消耗时间1.5h。
所以生产一批产品所用时间是4h。
一天可生产6批。
3.3生产情况
产品年产量：
36t=36000kg
平均每天产量：
36000/300=120kg
每批的产量：
120/6=20kg
第四章物料衡算
根据文献可知，硝化反应收率为86%，烟酰氯盐酸盐合成的收率是70%，缩合精制收率是71%。
此外，由于文献中没有提及在各种设备以及转移过程中的损耗，且一般损耗较小，所以将其近似计入各给出的工序损耗内，所以总收率为：
86%×
70%×
71%=42.742%
3.1硝化反应
反应方程式：
61.0863170.08
3.2合成烟酰氯盐酸盐
=
+
123.11118.96178.016
3.3缩合反应
反应方程式
170.08178.016
211.1748
根据文献可知：
各工序进料出料如下所示：
（1）硝化反应
进料
出料
物料名称
规格
质量比
氨基乙醇
≥99%
1w
发烟硝酸
98%
8.95w
10w
乙醚
无水
15.02w
氨基乙醇硝酸酯
2.32w
进料计算：
氨基乙醇：
20÷
42.742%=46.79kg
体积46.79÷
1020=0.04587m3=45.87L
发烟硝酸：
46.79×
10÷
1895=0.246913m3=246.91L
乙醚：
15.02÷
713.4=0.985121m3=985.12L
出料计算：
氨基乙醇硝酸酯：
2.32=108.55kg
8.95÷
1895=0.22099m3=220.99L
（2）合成烟酰氯盐酸盐
入料
烟酸
0.63w
氯化亚砜
≥85%
1.12w
1.73w
烟酰氯盐酸盐
0.66w
烟酸：
0.63=29.48kg
氯化亚砜：
1.73÷
1640=0.04936m3=49.36L
1.12÷
1640=0.03195m3=31.95L
烟酰氯盐酸盐：
0.66=30.88kg
（3）缩合精制反应
碳酸氢钠
99%
1.16w
氯仿
12.63w
≥99.5%
氯化钠
0.25w
碳酸钾溶液
10%（质量分数）
12.51w
无水硫酸镁
1.34w
≥98%
水
3.47w
去离子水
乙醇
1.66w
1.50w
0.427w
硝酸钠
0.18w
碳酸钾
1.25w
碳酸氢钠：
1.16=54.28kg
水：
3.47÷
1000+585.34×
90%÷
1000=0.68917m3=689.17L
氯仿：
12.63÷
1480=0.399295m3=399.30L
碳酸钾溶液：
12.51=585.34kg
碳酸钾：
585.34×
10%=58.53kg
乙醇：
1.66÷
789=0.09844m3=98.44L
1.5÷
1640=0.04279m3=42.80L
无水硫酸镁：
1.34=62.70kg
氯化钠：
0.25=11.70kg
硝酸钠：
0.18=8.42kg
1.25=58.49kg
尼可地尔：
0.427=20.00kg
第五章设备选型
根据物料衡算结果，可以得出工序中各物料所占体积情况如下所示：
生产天数
300天
每天6批，一批生产20kg产品
工序
物料
投料比
收率
质量/kg
密度/（g▪cm-30）
体积/L
终产品
20
硝化反应
硝酸酯
2.32
0.86
10
1.895
246.91
1.04
45.78
15.02
0.7134
985.12
成盐反应
0.66
30.88
0.63
29.48
1.73
1.64
49.36
缩合，精制
1.16
54.28
3.47
689.17
12.63
1.48
399.30
1.25
58.53
1.66
0.789
98.44
1.5
42.80
1.34
62.70
反应中有发烟硝酸参与反应，浓度较高，不会对碳钢结垢造成腐蚀，可采用碳钢的反应釜。
反应需要较低的温度，因此采用夹套结构。
另外，该工序还有减压蒸馏、过滤、干燥等操作，相应设备如下所示：
所选设备参数如下所示：
设备名称
材质
容积/L
夹套反应釜
碳钢
1500
减压蒸馏器
内衬搪瓷
离心过滤器
萃取过滤器
结晶罐
不锈钢
干燥器
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