年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计.docx

1、年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计一生产任务 二产品介绍及前景展望 三生产工艺路线选择 1对乙酰氨基酚的二步合成法 2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化 3车间布置 五物料衡算 1酰化反应罐的物料衡算 2酸洗离心机的物料衡算 3水洗离心机的物料衡算 4精制脱色罐的物料衡算 5精制结晶罐的物料衡算 6精制离心罐的物料衡算 7流化床的物料衡算 六能量衡算 1反应罐能量衡算基本公式 2 比热容的计算 3 能量衡算 七主要工艺设备计算 1工艺设备选型原则 2 主要工艺设备计算 3主要设备选型 八技术安全及劳动保护 九原辅料成品的质量标准 1原辅料成品的质

2、量标准 2包装材料 十课程设计总结 十一参考文献 一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化 方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90 方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸

3、含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95 在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚 将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚 精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品 2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第13小时蒸酸速度在4060L半小时温度不高于1

4、17第稀酸料为032036MPa母液套用为035040MPa整个反应过程约为1113小时蒸酸总量在640800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340584L水洗用量为523800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为13001500kg 折干 母液套用粗品为1

5、4801760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在80L半小时蒸酸控制在860940L之间蒸酸过程约需68小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475725L水洗用量为11251625L所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后13001500kg 折干 回收

6、母液11001200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80100进料速度不能超过起上限 50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至5010振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后 按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量20005400kg的情况下混合1520min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持

7、一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环335小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示0102Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35离心脱水得外循环料3车间布置 本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产

8、环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则 根据药品生产质量管理规范及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药

9、品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别 尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度 05m 5m 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级 3500 0 5 1 10000级 35000 200 100 3 100000级 350000 2000 200 10 300000级 10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置 1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放 2 取样室宜设置在仓储区取样环境的

10、空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区 3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区 4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区 5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内 其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施 6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87建筑设计防火规范规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线

11、不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量 1511610910 13855对乙酰氨基酚收率 对乙酰氨基酚产量对氨基苯

12、酚13855100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为 500吨300天 1666667天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率 对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量 16666670859713855 139925根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量 冰醋酸含量089091 139925此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量 139925090098 128503根据唐山双龙生物

13、药业的参考公式可得 总投料量母液量 11因为总投料量 对氨基苯酚冰醋酸 139925128503 268428由此的投入反应罐母液量为2684281 268428综合以上计算得进料对氨基苯酚投料量 16666670859713855 139925冰醋酸投料量 139925090098 128503进料进入反应罐的母液量2684281 268428出料此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料 对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量 139925128503268428 536856完全进入离心机中的进料2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中

14、加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液 1767所以确定投入稀醋酸量 对乙酰氨基酚溶液767 536856767 69994根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液 总投料量6698 536856699946698 406468进入回收工艺以此计算出 湿品对乙酰氨基酚 总投料量-离心出来的母液 53685669994-406468 200382 综合以上计算得 进料来自于酰化反应罐的出料 对乙酰氨基酚溶液 536856进料 投入稀醋酸量 对乙酰氨基酚溶液767 536856767 69994出料湿品对乙酰氨基酚 总

15、投料量-离心出来的母液 53685669994-406468 200382 进入水洗离心工艺进料并且要保证湿品中HAC含量25本设计计算时取25出料离心出来的母液 总投料量6698 536856699946698 4064683水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例 710所以洗剂水量 湿品对乙酰氨基酚710 200382710 140267又根据离心机的脱水能力经验值为42所以 脱水量 总投料量42 20038214026742 143073并且要保证湿品中含水量应3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065070本次设计取值为068所以可确定损耗量 200382140267068 2316以此得出粗品对乙酰氨基酚 总投料量-损耗-量脱水量 200382140267-2316-