制药工程课程设计尼可地尔合成工艺设计讲解.docx
《制药工程课程设计尼可地尔合成工艺设计讲解.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《制药工程课程设计尼可地尔合成工艺设计讲解.docx（12页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
制药工程课程设计尼可地尔合成工艺设计讲解
天津工业大学环境与化学工程学院
2016届制药工程课程设计
题目:
年产36吨尼克地尔原料药车间工艺设计
报告人:
班级:
学号:
指导老师:
实习时间:
第一章产品介绍第二章生产工艺说明第三章生产周期第四章物料衡算
10
第五章设备选型附件：
设备流程图、车间布置图
第一章产品介绍
1.3产品名称及生产规模
结构式:
0
分子量:
211.17
1.2产品规格
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:
—CONHCHpCHQNOg
5/
2•缩合反应
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
得产品
将烟酸、氯化亚砜加入反应釜中，回流
2h。
减压蒸馏除去过量
2•合成烟酰氯盐酸盐反应
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
乙讎回收套用
硝酸回收套用
硝化产物
2.3.2合成烟酰氯盐酸盐反应
氯化亚帆回收
2.3.2缩合反应过程
♦
碳酸S钠，水
氯仿*
烟酰氯盐酸盐、硝化产物
2.3.3精制过程
粗品
*
粗品
减压蒸镭
氯仿回收套用
>
重结晶
产品
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
缩合反应
精制
消耗时间/h
1
合成
0.5
2
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%X70%X71%=42.742%3.1硝化反应反应方程式:
NH2CH2CH2OHHNO3►NH2CH2CH2ONO2-hno3
3.2合成烟酰氯盐酸盐
—CONHCH2CH2ONO2
*
仃0.08
仃8.016
反应方程式:
3.3缩合反应
反应方程式
NH2CH2CH2ONO2-HNO3+
f-coci
211.仃48
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
物料名称
规格
质量比
氨基乙醇为9%1w
发烟硝酸
98%
8.95W
发烟硝酸98%10w
乙醚
氨基乙醇硝酸酯
无水'
15.02W
乙醚无水15.02W
2.32W
进料计算:
氨基乙醇：
20网2.742%=46.79kg
体积46.79^1020=0.04587m3=45.87L
发烟硝酸：
46.79>10勻895=0.2469130^=246.911
乙醚：
46.79X15.02#13.4=0.98512im3=985.12L
出料计算:
氨基乙醇硝酸酯：
46.79232=108.55kg
发烟硝酸：
46.79X.95-4895=0.22099m3=220.99L
乙醚：
46.79X5.02#13.4=0.985121m3=985.12L
（2）合成烟酰氯盐酸盐
入料
出料
物料名称规格质量比
物料名称规格质量比
烟酸98%0.63W
氯化亚砜>85%1.12W
氯化亚砜>85%1.73W
烟酰氯盐酸C2
土卜0.66W
进料计算:
烟酸：
46.79><0.63=29.48kg
氯化亚砜：
46.79X.73-4640=0.04936m3=49.36L
出料计算:
氯化亚砜：
46.79X1.12-4640=0.03195m3=31.95L
烟酰氯盐酸盐：
46.79X）.66=30.88kg
（3）缩合精制反应
出料
入料
碳酸钾
1.25W
进料计算:
碳酸氢钠：
46.79X.16=54.28kg
水：
46.79X.47斗000+585.34X0沧1000=0.68917mF=689.17L
氯仿：
46.79X12.63书480=0.399295m^=399.30L碳酸钾溶液：
46.79X2.51=585.34kg碳酸钾：
585.34X0%=58.53kg乙醇：
46.79X.66£89=0.09844m3=98.44L乙醚：
46.79X.5#640=0.04279m?
=42.80L无水硫酸镁：
46.79X.34=62.70kg
出料计算:
氯仿：
46.79X2.634480=0.399295mi'=399.30L无水硫酸镁：
46.79X.34=62.70kg乙醇：
46.79X.66£89=0.09844m3=98.44L乙醚：
46.79X.5#640=0.04279mf=42.80L氯化钠：
46.79X.25=11.70kg硝酸钠：
46.79X.18=8.42kg碳酸氢钠：
46.79X.63=29.48kg碳酸钾：
46.79X.25=58.49kg尼可地尔：
46.79X）.427=20.00kg水：
46.79X.47斗000+585.34X0沧1000=0.68917mf=689.17L
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
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亦-30）
体积
/L
终产品
尼可地尔
20
硝酸酯
2.32
0.86
硝化反应
发烟硝酸
10
1.895
246.91
氨基乙醇
1
1.04
45.78
乙醚
15.02
0.7134
985.12
烟酰氯盐酸盐
0.66
30.88
成盐反应
烟酸
0.63
29.48
氯化亚砜
1.73
1.64
49.36
尼可地尔
20
碳酸氢钠
1.16
54.28
水
3.47
1
689.17
氯仿
12.63
1.48
399.30
缩合，精制
碳酸钾
1.25
58.53
乙醇
1.66
0.789
98.44
乙醚
1.5
1.64
42.80
无水硫酸镁
1.34
62.70
示:
生产天数
300天
S^dKmuO©
潘暦接n
口屮
tert塑S
徐翎水进IMDH
冷却水asms
按找莎戸aI动r
«J
S
电to盘為
肢按【1
匸.
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。
图1反应釜结构示意图
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:
图3离心过滤器
*Htiwh
氐？
?
种MlUta
•5叩H
«申盪沐
nifar
4W
iMK-a
图4萃取过滤器
二LS
H
D
10
15
L5
ft.
U
Q|
结晶罐
IS
J3
干燥器
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
1500
离心过滤器
碳钢
1500
萃取过滤器
碳钢
1500
结晶罐
不锈钢
1500
干燥器
不锈钢
升级会员 