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究,表明当催化剂吡啶盐酸盐的摩尔量为红霉素肟的1.5倍时,反应得到的产品纯度和收率均较高,目前这项工艺已被国内许多药厂运用于实际生产之中。
【计算过程】
①红霉素肟化学纯量:251.29
99%红霉素肟的粗投料量:251.29/99%= 253.83 其中杂质含量:253.83-251.29=2.54
②二氯甲烷化学纯量:397.50×99.95%=397.30 二氯甲烷的粗投料量:397.50 其中水含量:397.50-397.30=0.20
③2-乙氧基丙烯化学纯量:251.29×1.5×86.13/748.94=28.90 99.5% 2-乙氧基丙烯的粗投料量:28.90/99.5%= 29.05 其中杂质含量:29.05-28.90=0.15
④吡啶盐酸盐的化学纯量:251.29×1.5×152.02/748.94=76.51 98%吡啶盐酸盐的粗投料量: 76.51/98%=78.07 其中杂质含量:78.07-76.51=1.56
⑤三甲基氯硅烷的化学纯量:251.29×2.0×108.64/748.94=72.90 98%三甲基氯硅烷的粗投料量: 72.90/98%=74.39 其中杂质含量:74.39-72.90 =1.49
⑥咪唑的化学纯量:251.29×1.5×68.08/748.94=34.26 99.5%咪唑的粗投料量: 34.26/99.5%=34.43 其中杂质含量:34.43-34.26=0.17
⑦加入饮用水的量:150L (料液静置分层时加入)
表3-6 醚化和硅烷化投料量一览表
分子量投粗料量
规格和纯度
(g/mol) (kg) 工业级,99% 工业有机原料,99.95%
药用,99.5% 工业品,98% 医药中间体,98% 工业品,99.5% 工业用水 ——
790.01 84.93 86.13 152.02 108.64 68.08 18.02 ——
253.83 397.50 29.05 78.07 74.39 34.43 150.00 1017.27
化学纯量
(kg) 251.29 397.30 28.90 76.51 72.90 34.26 150.00 1011.16
水或杂质含量(kg) 2.54 0.20 0.15 1.56 1.49 0.17 0.00 6.11
物料名称 红霉素 二氯甲烷 2-乙氧基丙烯 吡啶盐酸盐 三甲基氯硅烷
咪唑 工业用水 总计
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(2) 出料量 【计算过程】 ①反应生成的物料
克拉霉素中间体的量:理论纯产量:251.29×979.44×/748.94=328.63 实际纯产量:328.63×95%=312.20 反应生成盐酸的量:251.29×2×36.46/748.94=24.47 ②未反应完的物料
98%吡啶盐酸盐的量:76.51 99.5%咪唑的量:34.26
③水杂质总量:2.54+1.10+0.15+1.56+1.49+0.17=7.01 ④加入的饮用水的量:150L
⑤二氯甲烷的量:397.50×97%=385.58
操作过程
表3-7 醚化和硅烷化反应物料衡算一览表
物料名称 质量(kg) 质量百分比(%) 密度(kg/L) 红霉素肟 二氯甲烷 2-乙氧基丙烯 吡啶盐酸盐
进料
三甲基氯硅烷
咪唑 工业用水 其他水杂质
总计 克拉霉素中间体 二氯甲烷 咪唑
出料
吡啶盐酸盐
盐酸 水 其他水杂质
总计
251.29 397.50 28.90 76.51 72.90 34.26 150.00 6.11 1017.27 312.20 385.58 34.26 76.51 24.47 150.00 7.01 989.83
24.70 39.06 2.84 7.52 7.17 3.37 14.75 0.60 100.00 31.54 38.93 3.46 7.73 2.47 15.15 0.71 100.00
1.28 1.33 0.77 0.98 0.86 1.03 1.00 1.00 —— 1.28 1.33 1.03 0.98 1.20 1.00 1.00 ——
体积(L) 196.32 299.85 37.73 78.23 84.97 33.26 150.00 6.11 888.47 243.91 290.85 33.26 78.23 20.39 150.00 7.01 823.65
3.5.5 分层萃取
说明:①碱液、食盐水和水的损耗均以3%计;
②碱液的规格为(50kg氢氧化钠:200L饮用水),其用途是用来调节
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pH值,理论可行的使用量为100L,但实际可能会有出入,以调节至pH值为9.7左右为准。
【计算过程】 (1) 进料量 ①二氯甲烷层
克拉霉素中间体的量:312.20 二氯甲烷的量:385.58
②氢氧化钠溶液的量:100L,即100×2.13=213 配制碱液所需固体氢氧化钠的量:100×50/200=25 其中水含量:100
③二氯甲烷的量:200×1.325=265 其中杂质含量:265×1%=2.65 ④水的加入量:350L
⑤饱和食盐水的量(用盐水萃取两次,每次以1200L的量为基准) 第一次加入量:600×2.165=1299
其中杂质含量:1299×0.2%=2.60 (饱和食盐水中氯化钠原料用的是99.8%纯度的)
第二次加入量:600×2.165=1299 其中杂质含量:1299×0.2%=2.60 (2) 出料量 【计算过程】
①有机层:二氯甲烷层
克拉霉素中间体的量:312.20×99%=309.08 二氯甲烷的量:385.58×97%=374.01 ②水层:水层(水杂质)的量: 萃取釜中水杂质排弃的量: 碱液的量:100×97%=97 L
盐水的量:1299×97%=1260.03 (第一次饱和食盐水萃取后) 中转釜中水杂质排弃的量: 水的量:700×97%=679
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盐水的量:1299×97%=1260.03 (第二次饱和食盐水萃取后) 因此水杂质总量:97×2.130 +1260.03+679+1260.03=3405.67
操作过程
表3-8 518-1萃取洗涤工序的物料衡算一览表 物料名称 质量(kg) 质量百分比(%) 密度(kg/L) 克拉霉素中间体
二氯甲烷 氢氧化钠溶液
进料
二氯甲烷 水 饱和食盐水 总计 克拉霉素中间体
出料
二氯甲烷 水杂质 总计
312.20 385.58 213.00 265.00 350.00 2598.00 4123.78 309.08 374.01 3405.67 4088.76
7.57 9.35 5.17 6.43 8.49 63.00 100.00 7.56 9.15 83.29 100.00
1.28 1.33 2.13 1.33 1.00 2.17 —— 1.28 1.33 1.00 ——
体积(L) 243.91 291.00 100.00 200.00 350.00 1200.00 2384.91 241.4688 282.2717 3405.67 3929.41
3.5.6 浓缩与顶蒸
说明:萃取洗涤后的物料分两釜进行浓缩 (1) 进料量 【计算过程】 ①二氯甲烷层(F1)
克拉霉素中间体的量:309.08/2=154.54 其中水的含量:(154.54/99%)×0.5%=0.78 二氯甲烷的量:374.01/2=187.01 ②99.9%甲苯的量(F2):25L 即25×0.866=21.65
其中水的含量:21.65×0.01%=0.0022 (2) 出料量 【计算过程】
①回收二氯甲烷的量(常压、减压蒸馏)(F3) 二氯甲烷纯量:X1 水分含量:Y1 ②克拉霉素中间体(F4)
克拉霉素中间体的量:154.54×99%=152.99
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水分含量:(248.95/99%)×0.1%=0.15 ③回收甲苯的量(F5) 甲苯的量:X2 水分含量:Y2
总物料平衡:F1+F2=F3+F4+F5 各组分平衡:
克拉霉素中间体 154.54 (F1)×99%=152.99(F4) 二氯甲烷 187.01 (F1)×99%=X1(F3) 甲苯 21.65 (F4)×99%=X2(F5)
水 0.78(F1)+0.0021(F2)=Y1 (F3)+0.25(F4)+Y2(F6) 综合上述方程式可求得:
Y1 (F3)+Y2(F5)=0.63 ,其中Y1 (F3)≈Y2(F5)
冷凝后二氯甲烷的量X1(F3)=181.40;水的含量 Y1(F3) =0.32 冷凝后甲苯的量X2(F5)=21.43;水的含量 Y2(F5)=0.32
表3-9 顶蒸浓缩的物料衡算一览表
操作过程
物料名称 克拉霉素中间体 二氯甲烷
进料
水 甲苯 总计 克拉霉素中间体 二氯甲烷
出料
甲苯 水 总计
质量(kg) 154.54 187.01 0.78 21.65 363.98 152.99 181.40 21.43 0.63 356.45
质量百分比(%)
42.4 51.3 0.20 5.90 100.00 42.92 50.89 6.01 0.18 100.00
密度(kg/L) 1.28 1.33 1.00 0.87 —— 1.28 1.33 0.87 1.00 ——
体积(L) 120.73 141.14 0.78 25.00 287.65 119.52 136.91 24.75 0.63 281.81
3.5.7 离心工段
说明:物料水洗至符合控制标准,经数次洗涤后总收率为99%,最终送至下步干燥的物料中克拉霉素净含量90%,水含量9.5%(经检测≤10%),杂质含量0.5%;水洗的水用量依据经验大致估算,假设以浓缩液的5倍为基准。
(1) 进料量 【计算过程】
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