年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计.docx

年产500 吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录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150C反应7h加入乙 酐再反应2h检查终点合格后冷却至25C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130C以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量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 20C。

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1 ~ 3小时蒸酸速度在40 ~ 60L半小时温度不高 于117C第稀酸料为032 ~036MPa母液套用为035 ~040MPa整个反应过程约为 11 ~13小时蒸酸总量在640 ~ 800L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 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1300 ~ 1500kg折干 母液套用粗品为1480 ~ 1760L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w 80L半小时蒸酸控制在860~ 940L之间蒸酸过程约需6~8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 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 1300~1500kg 折干 回收母液 1100~1200L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80 ~100C。

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50±10C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W05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 2000~5400kg 的情况下混合 15~20min 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3~35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01~02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35C 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 M 05 口 mM5Cim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酚13855x100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 kg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 1666667 g0859713855 139925g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089 ~091 139925 kg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 139925 g090098 128503 g根据唐山双龙生物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 139925 g128503 g 268428 g由此的投入反应罐母液量为268428 g1 268428g综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量 1666667g0859713855 139925 g冰醋酸投料量 139925 g090098 128503 g进料②进入反应罐的母液量268428 g1 268428 g出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③ 对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925 g128503 g 268428 g536856g完全进入离心机中的进料①2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 536856 kg 76769994 kg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6698536856 g69994g6698406468 kg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536856 g69994 g-406468g200382g综合以上计算得 进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液 536856g进料②投入稀醋酸量 对乙酰氨基酚溶液767 536856 g767 69994 g出料③湿品对乙酰氨基酚 总投料量-离心出来的母液536856 g69994 g-406468 g200382g进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量W 25本设计计算时取25出料④离心出来的母液 总投料量6698536856 kg 69994 kg 6698406468 kg3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 200382g710 140267g 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 200382g140267g42 143073 g并且要保证湿品中含水量应W3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。