对乙氨基酚生产工艺设计物料衡算.doc

1、吉林化工学院课程设计摘要31 合成工艺41.1 原料及产品物性41.1.1 对氨基苯酚41.1.2冰醋酸51.1.3活性炭61.1.4焦亚硫酸钠71.1.5对乙酰氨基酚81.2反应方程式81.3合成工艺92 生产操作过程及工艺条件102.1 工艺流程简图102.2 操作过程及工艺条件112.2.1 酰化工段113 工艺流程与区域划分143.1 工艺流程简图与质控要点143.2 生产环境洁净区域划分153.3车间布置154.物料衡算174.1 酰化反应罐的物料衡算174.2酸洗离心机的物料衡算184.3水洗离心机的物料衡算195 能量衡算205.1 反应罐能量衡算205.1.1 比热容的计算20

2、5.1.2 能量衡算226 主要工艺设备计算256.1工艺设备选型原则256.2工艺设备计算256.2.1酰化反应结晶罐257 主要设备选型267.1 工艺设备选型原则267.2 工艺设备选型267.2.1设备一览表268 车间布置278.1 布置说明278.2 布置原则278.3 车间布置27摘要对乙酰氨基酚是解热镇痛抗炎药中最常用的药物。本设计研究了对乙酰氨基酚的合成工艺、合成原料、产品物性及生产条件，介绍了对乙酰氨基酚的药理作用、鉴别和含量测定的方法。并结合GMP认证的标准进行了对乙酰氨基酚车间设计和改造。关键词对乙酰氨基酚，工艺设计，车间设计3吉林化工学院课程设计1 合成工艺1.1 原

3、料及产品物性1.2反应方程式1.3合成工艺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。2 生产操作过程及工艺条件2.1 工艺流程简图2.2 操作过程及工艺条件2.2.1 酰化工段1.酰化配料(1) 酰化反应的原料配比对氨基苯酚122530kg(折干)；冰醋酸115050kg；稀醋酸160050L(2)酸洗离心的原料配比对氨基苯酚122530kg(折干)；冰醋酸115050kg；稀醋酸240050L(3)水洗离心的原料配比外循环料198020kg(湿)；稀醋酸150010L(4)总酸度计算公式如下：总酸度=注：V1-代表滴定后滴定液的摩尔体积 单位ml；V2-

4、代表滴定前滴定液的摩尔体积 单位ml；C-代表NaOH标准液的摩尔浓度 单位mol/L；W-样品质量 单位g；40为NaOH的摩尔质量 量纲为g/mol。 酸母液和冰醋酸或稀醋酸和冰醋酸在反应罐内混合均匀后，取样，用1ml移液管移取样液至锥形瓶内，加少许纯化水稀释，若为母液的混合物，用一定摩尔浓度（1ml/L）得NaOH标准溶液滴定，滴定至变蓝色，即为滴定终点；若为稀醋酸的混合物，则须在滴定前滴加酚酞指示剂，用一定摩尔浓度（1ml/L）的 NaOH标准溶液滴定，滴定至变红色，即为滴定终点、以上配料操作必须有复审者，且(1)和(2)项的配料操作，只有在测出总酸度大于或等于65%得情况下，再投入对

5、氨基苯酚。否则应补加冰醋酸至要求的酸度。配料比例及总酸度为监控点，每一批必须复核、检测。2.酰化反应排出酰化反应罐夹层内的存水，蒸汽加热，升温，至有酸气冒出，调节蒸汽压力，控制蒸酸速度。(1)对于稀酸料和粗品来说，1-3小时，蒸酸速度在40-60L/半小时。温度不高于117；4-6小时，保持反应罐内小沸腾，蒸酸速度在60-90L/半小时，温度不高于112；6小时候，逐渐加大蒸汽压力，加快蒸酸速度，控制在120L/半小时之内；反应接近终点时，蒸酸速度60L/半小时，温度迅速上升，稀酸投料终点温度为130-136，粗品为135-140.夹层蒸汽压力控制：稀酸料为0.32-0.36Mpa，母液套用为

6、：0.35-0.40Mpa。整个反应过程约需11-13小时，蒸酸总量在1600-2500L之间。(2)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860-940L之间，蒸酸过程约需6-8小时。上述过程中所提到的控制项目均为控制点。反应过程中，随时调节至标准要求。3.酰化结晶酰化反应或蒸酸结束后，根据套用次数和反应罐内物料液面的高低，加入一定数量的降温酸降温。降温酸数量如下：(1) 稀酸料加降温酸量为800-880L/罐；(2) 粗品加降温酸量为600-1000L/罐；(3) 酸处理外循环料加降温酸量280-320L/罐；(4) 酰化反应结晶罐内加入降温酸后，当酰化反应结晶罐

7、内温度基本不降时，小开降温水阀门降温；当温度降为75-85，全开降温水，加速降温；当温度降温25-35时，降温结晶结束，整个降温过程需要4-8小时。此过程中，降温速度要控制好，使产生的晶体晶形好。4.酰化离心 酰化离心前确认降温结晶结束，确认离心机及料位探测器工作正常，做好准备工作。(1) 粗品和稀酸料的离心分离: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

8、品得酸洗用量为340-584L，水洗用量为523-800L。所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量，水分控制在8.0%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：1300-1500kg(折干)，母液套用粗品为：1480-1760L。母液套用次数最高为8次。(2) 酸处理外循环料：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475-725L，水洗用量

9、为1125-1625L。所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量，水分控制在10.0%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1300-1500kg(折干)，回收母液1100-1200L。离心过程中，稀醋酸冲洗和去离子水冲洗都要均匀充分、彻底，保证杂志不带到物料中去。所得物料得水分要控制在范围以内，以保证物料的稳定。对乙酰氨基酚的工艺流程酰化工段（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117；第：稀酸料为0.320.36MPa，母液套用为：0.350.40MPa。整个反应过程约为1113小时，蒸酸总量在640800L之间。

10、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340-584L，水洗用量为523-800L。所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量，水分控制在8.0%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：520-600kg(折干)，母液套用粗品为：592-704L。母液套用次数最高为4次。(2) 对于酸处理外循环料来说

11、，蒸酸速度控制在80L/半小时，蒸酸控制在344-376L之间，蒸酸过程约需3-4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475-725L，水洗用量为1125-1625L。所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量，水分控制在10.0%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520-600kg(折干)，回收母液440-480L。精制离心后的湿对乙

12、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：80-100；进料速度不能超过起上限(50kg/min)。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ZL/SOP/ZK/00500取样，用快速水分测定仪测其水分，水分小于0.5%)，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800-2160kg的情况下，混合15-20min，停止出料。3 工艺流程与区域划分3.1 工艺流程简图

13、与质控要点图1 工艺流程图3.2 生产环境洁净区域划分本车间的生产环境洁净区域包括精制结晶区、精制离心区域、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，洁净级别为10万级。与生产有关的其他区域为非洁净区。详见CAD附图3.3车间布置车间布置包括生产部分、辅助生产部分和行政生活一部分，对于生产车间平面布置的改进是改进的重点。以下是GMP对洁净区布置的要求1。3.3.1 一般规范在工艺流程协调满足工艺条件的前提下，为提高净化效果、节能，对洁净室（区）的布置有如下要求：(1) 空气洁净度高的洁净室（区）宜设置在人员最少达到的地方，并宜靠近空调机房。(2) 不同空气洁净

14、度的洁净室（区）宜按空气洁净度级别高低由里及外布置静压差为5Pa，洁净室与室外大气的静压差大于10Pa。(3) 空气洁净度等级相同的洁净室(区)宜相对集中。(4) 不同洁净度等级的房间相联系，应有放置污染的措施。我国GMP（1998年修订）附录规定了药品生产洁净室（区）的空气洁净度划分四个级别：如表19表1 空气洁净室级别洁净度级别尘粒最大允许度（个/m3）微生物最大允许度0.5m 5m浮游菌（个/m3）沉降菌（个/m3）100级350005110000级350002001003100000级350000200020010300000级10500000600015吉林化工学院课程设计3.3.2

15、 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