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含CAD图纸+文档 安徽中医药大学-Spark Team队 生产硫辛酸、依非伟伦和缬沙坦三种原料药的多功能车间的设计【含CAD图纸+文档】 安徽 中医药 大学 Spark Team 生产 辛酸 依非伟伦

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内容简介：

硫辛酸工艺过程一览表工序序号工艺过程物料输送方式操作条件温度压力合成过程1二硫化钠的制备600.42硫辛酸乙酯的制备750.43水解泵60常压4浓缩真空吸入450.085酸化泵250.46萃取泵25常压7干燥吸水25常压8过滤250.29浓缩真空吸入450.0810结晶泵10常压11离心泵常压12干燥泵450.08精制过程1脱色78常压2过滤250.23结晶泵10常压4过滤干燥泵450.085粉碎人工转料25常压6检验257包装人工转料25常压依非伟伦工艺过程一览表工序序号工艺过程物料输送方式操作条件温度/压力/Mpa加成工序1加成物的制备泵400.42第一次减压浓缩真空吸入30真空度0.083溶解泵常温常压淬灭054萃取泵常温常压5过滤重力常温0.26第二次减压浓缩真空吸入45真空度0.087结晶泵5常压8离心重力5常压9干燥人工加料800.08环合工序 10环合1人工投料350.4环合211萃取重力常温常压12化学干燥人工投料常温常压13过滤重力常温0.214第三次减压浓缩真空吸入45真空度0.0815结晶泵5常压16离心重力5常压17干燥人工投料800.08精制工序1脱色泵78常压2脱碳过滤重力常温0.23结晶泵5常压4过滤、洗涤、干燥重力800.085粉碎人工投料常温常压6包装人工投料常温常压缬沙坦工艺过程一览表工序序号工艺过程物料输送方式操作条件温度/压力/Mpa合成过程1通氮气2加料醋酸异丁酯与N-正戊酰基缬氨酸甲酯：泵 PC：人工投料常温常压3溶解734加氢380.1-0.25氢化反应386压滤重力25常压加成工序1加成物的制备泵400.47减压浓缩真空吸入70常压8溶解常温9萃取泵常温常压10减压浓缩真空吸入40常压11结晶泵5常压12离心重力常温常压精制过程1干燥人工转料600.082加料丙酮：泵活性炭：人工投料常温常压回流脱色563脱碳重力常温常压4结晶泵5常压5离心重力常温常压6干燥人工转料800.08合成过程操作时间投料量控制方案2.1h纯化水：161kg 水合硫化钠：354kg 硫磺：55kg温控系统控制反应温度10h乙醇：644kg四丁基溴化铵：29kg 6,8二氯辛酸乙酯：322kg计量罐控制6,8-二氯辛酸乙酯的加入量 温控系统控制反应温度3.3h20%NaOH溶液：348kg计量罐控制NaOH的加入温控系统控制反应温度1.5h温控系统控制浓缩温度1.5h2mol/L HCl:749kg流量计控制HCl的加入2h乙酸乙酯：837kg食盐水：60kg10min无水硫酸镁：16kg15min1.5h温控系统控制浓缩温度1h温控系统控制结晶温度0.5h1h2h硫辛酸粗品：288kg 乙酸乙酯：864kg活性炭：28kg流量计控制乙酸乙酯的流量 温控系统控制回流温度0.5h1h温控系统控制结晶温度1h温控系统控制浓缩温度1.5h1h0.5h操作时间/h投料量/kg控制方案11.54-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺:；环丙基乙炔锂89 ；乙基锌103生物碱16 ；醇110；丙酮901双阀门控制缓慢加料流量计控制加料流量硫辛酸工艺过程一览表依非伟伦工艺过程一览表2温控系统控制浓缩温度0.5684kg乙酸乙酯1228kg冰水温控系统控制淬灭温度1228kg纯化水11.5温控系统控制浓缩温度1温控系统控制结晶温度0.523kg乙酸乙酯16乙酸乙酯132；氯甲酸甲酯73；碳酸钠126；纯化水662流量计控制加料量乙酸乙酯133；氯甲酸甲酯73；碳酸钠126；纯化水6633纯化水265；乙酸乙酯159流量计控制加料量1无水硫酸钠53kg0.51.5温控系统控制浓缩温度1温控系统控制结晶温度0.527kg乙酸乙酯15环合粗品；乙酸乙酯468活性炭37温控系统控制回流温度0.512乙酸乙酯24温控系统控制干燥温度1.50.5操作时间/h投料量控制方案0.50.5醋酸异丁酯的投料量：1176kg N-正戊酰基缬氨酸甲酯投料量：294kg5%Pd-c的投料量: 3kg计量罐控制N-正戊酰基缬氨酸甲酯的加入量0.5温控系统控制溶解温度0.5温控系统控制氢化温度8温控系统控制氢化温度1缬沙坦工艺过程一览表11.54-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺:；环丙基乙炔锂89 ；乙基锌103生物碱16 ；醇110；丙酮901双阀门控制缓慢加料流量计控制加料流量3温控系统控制浓缩温度0.5乙酸乙酯：588kg流量计控制乙酸乙酯的加入2纯化水：294kg 乙酸乙酯：441kg流量计控制乙酸乙酯的加入1温控系统控制浓缩温度1温控系统控制结晶温度11温控系统控制干燥温度0.5丙酮：1084kg缬沙坦粗品：271kg活性炭27kg流量计控制丙酮的加入4温控系统控制回流温度11温控系统控制结晶温度11温控系统控制干燥温度表表1-1-硫硫辛辛酸酸排排班班表表车车间间生生产产工工序序批批1 18 89 9101011111212131314141515合合成成车车间间环环合合釜釜1 1二二硫硫化化钠钠的的制制备备二二硫硫化化钠钠的的制制备备缓缓慢慢加加料料缓缓慢慢加加料料 加加热热回回流流 加加热热回回流流环环合合釜釜2 2碱碱解解釜釜1 1碱碱解解釜釜2 2碱碱解解釜釜3 3浓浓缩缩釜釜1 1浓浓缩缩釜釜2 2浓浓缩缩釜釜3 3酸酸化化釜釜1 1酸酸化化釜釜2 2萃萃取取罐罐1 1萃萃取取罐罐2 2过过滤滤机机1 1过过滤滤机机2 2浓浓缩缩釜釜2 2浓浓缩缩釜釜3 3结结晶晶釜釜1 1结结晶晶釜釜2 2离离心心机机1 1离离心心机机2 2干干燥燥器器1 1干干燥燥器器2 2精精制制车车间间脱脱色色釜釜过过滤滤机机结结晶晶釜釜多多功功能能机机粉粉碎碎机机包包装装机机说明：每个设备转料后及时进行清产，必要时，设备在使用前可再次洗涤。表表2-2-依依非非韦韦伦伦排排班班表表车车间间生生产产工工序序批批1 18 89 9101011111212131314141515合合成成车车间间加加成成釜釜根根据据工工艺艺依依次次缓缓慢慢加加料料浓浓缩缩罐罐1 1溶溶解解罐罐萃萃取取罐罐1 1过过滤滤机机1 1浓浓缩缩罐罐2 2结结晶晶釜釜1 1离离心心机机1 1干干燥燥器器1 1环环合合釜釜1 1环环合合釜釜2 2萃萃取取罐罐2 2过过滤滤机机2 2浓浓缩缩釜釜3 3结结晶晶釜釜2 2离离心心机机2 2干干燥燥机机2 2精精烘烘包包车车间间脱脱色色釜釜过过滤滤机机结结晶晶釜釜3 3多多功功能能机机粉粉碎碎机机包包装装机机说明：每个设备转料后及时进行清产，必要时，设备在使用前可再次洗涤。 表表3-3-缬缬沙沙坦坦排排班班表表 车车间间生生产产工工序序批批1 18 89 9101011111212131314141515合合成成车车间间氢氢化化反反应应釜釜通通氮氮 加加料料 溶溶解解氢氢化化反反应应过过滤滤机机1 1浓浓缩缩罐罐1 1萃萃取取罐罐浓浓缩缩罐罐2 2结结晶晶釜釜1 1离离心心机机1 1干干燥燥器器1 1精精烘烘包包车车间间脱脱色色釜釜过过滤滤机机2 2结结晶晶釜釜2 2多多功功能能机机粉粉碎碎机机包包装装机机说明：每个设备转料后及时进行清产，必要时，设备在使用前可再次洗涤。合合成成车车间间2 21616171718181919202021212222232324241 1碱碱解解碱碱解解碱碱解解浓浓缩缩浓浓缩缩浓浓缩缩2 21616171718181919202021212222232324241 1加加成成反反应应根根据据工工艺艺依依次次缓缓慢慢加加料料浓浓缩缩溶溶解解淬淬灭灭萃萃取取过过滤滤浓浓缩缩表表1-1-硫硫辛辛酸酸排排班班表表1 11515 加加热热回回流流 加加热热回回流流表表2-2-依依非非韦韦伦伦排排班班表表1 11515根根据据工工艺艺依依次次缓缓慢慢加加料料2 21616171718181919202021212222232324241 1通通氮氮 加加料料 溶溶解解 加加氢氢压压滤滤减减压压浓浓缩缩溶溶解解萃萃取取减减压压浓浓缩缩结结晶晶 表表3-3-缬缬沙沙坦坦排排班班表表1 11515氢氢化化反反应应2 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212二二硫硫化化钠钠的的制制备备二二硫硫化化钠钠的的制制备备缓缓慢慢加加料料缓缓慢慢加加料料加加热热回回流流加加热热回回流流酸酸化化酸酸化化萃萃取取过过滤滤浓浓缩缩结结晶晶离离心心干干燥燥脱脱色色、回回流流过过滤滤2 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212加加成成反反应应浓浓缩缩结结晶晶离离心心干干燥燥2 2浓浓缩缩浓浓缩缩浓浓缩缩2 2根根据据工工艺艺依依次次缓缓慢慢加加料料浓浓缩缩加加料料环环合合反反应应环环合合反反应应多多次次萃萃取取、化化学学干干燥燥2 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212氢氢化化反反应应压压滤滤减减压压浓浓缩缩离离心心干干燥燥加加料料回回流流、脱脱色色脱脱碳碳结结晶晶过过滤滤、干干燥燥2 2结结晶晶13131414151516161717181819192020212122222323碱碱解解碱碱解解碱碱解解结结晶晶过过滤滤、干干燥燥粉粉碎碎包包装装13131414151516161717181819192020212122222323溶溶解解淬淬灭灭萃萃取取过过滤滤浓浓缩缩结结晶晶离离心心干干燥燥2 22 2加加热热回回流流加加热热回回流流浓浓缩缩加加料料环环合合反反应应环环合合反反应应加加料料过过滤滤浓浓缩缩结结晶晶离离心心干干燥燥回回流流、脱脱色色13131414151516161717181819192020212122222323溶溶解解萃萃取取减减压压浓浓缩缩结结晶晶离离心心干干燥燥加加料料回回流流、脱脱色色粉粉碎碎包包装装2 2多多次次萃萃取取、化化学学干干燥燥减减压压浓浓缩缩3 324241 12 23 34 45 56 67 78 89 9浓浓缩缩浓浓缩缩浓浓缩缩酸酸化化酸酸化化萃萃取取萃萃取取过过滤滤浓浓缩缩浓浓缩缩结结晶晶结结晶晶离离心心干干燥燥干干燥燥脱脱色色回回流流3 324241 12 23 34 45 56 67 78 89 92 22 22323碱碱解解碱碱解解碱碱解解2323多多次次萃萃取取、化化学学干干燥燥过过滤滤浓浓缩缩结结晶晶脱脱碳碳结结晶晶过过滤滤、洗洗涤涤、干干燥燥粉粉碎碎包包装装3 324241 12 23 34 45 56 67 78 89 9脱脱碳碳结结晶晶过过滤滤、干干燥燥粉粉碎碎包包装装2 2环环合合反反应应环环合合反反应应回回流流、脱脱色色2323回回流流、脱脱色色10101111121213131414151516161717181819192020过过滤滤结结晶晶过过滤滤、干干燥燥粉粉碎碎 包包装装101011111212131314141515161617171818191920203 3脱脱色色回回流流3 3离离心心干干燥燥回回流流、脱脱色色脱脱碳碳结结晶晶过过滤滤、洗洗涤涤、干干燥燥粉粉碎碎101011111212131314141515161617171818191920203 32121222223232121222223233 33 320202020包包装装2121222223233 3粉粉碎碎2020主要设备一览表序号位号设备名称型号规格操作条件温度/1R101反应釜k2000罐内40夹套1102V102浓缩釜QN-2000301103V103溶解罐2000L4V104萃取罐GXCQ-2常温5M105/M130过滤机ZFLM3-NA常温6V106浓缩罐QN-1500451107F107结晶釜LGJ-1.058M108离心机DR(S)Z360常温9M109干燥器SZG-10008010R110反应釜K1500罐内35夹套11011V111储罐2000L常温12E124换热器固定板式13V115碱解釜1500L常温14V116/V117/V118储罐1000L3015V119储罐300L03516P120泵IH50-32-160常温17V121NaOH配液罐1000L常温18V122流量计KLB-CMFI19V123盐酸配液罐2000L常温20V125/V129计量罐JN-1000常温21R126加氢反应釜GS-2000387522V128计量罐JN-1500常温23R201脱色釜1500L7824V211密闭式活性炭自动过滤机ZFTZ-5NA常温25F203结晶釜LGJ-1.5526M204多功能机（过滤洗涤干燥）LFGG-1.5干燥温度8027M205粉碎机DWM200常温28M206包装机DCS50-C2104029P208泵IH50-32-160常温30E210换热器固定管板式22V128计量罐JN-1500常温处理能力外形尺寸/mm换热面积/m2电功率/kw压力/Mpa罐内0.4夹套0.6公称容积2000L直径1450 高度3494重量2674kg7.24蒸汽压力0.1真空度-0.08公称容积2000L蒸发量400Kg/h3.11.83加热面积 4冷却面积10常压0.1公称容积2000L外直径1400设备总高30407.41.5常压有效容积2000L转速30r/min内直径1340设备总高27600.750.222.5m3/h180010001630过滤面积 3 蒸汽压力0.1真空度-0.08公称容积1500L蒸发量300Kg/h31.63加热面积3.5冷却面积8.5常压全容积1000L12003800重量2860Kg夹套冷却冷却面积4.51.5进口压力0.40.55出口压力0.20.412002500L/h125010501500重量600Kg5.50.080.3工作容积 500L转速46 r/min28601300回转高度28004.613罐内0.4夹套0.6公称容积1500L直径1450 高度3144重量2413kg5.24常压公称容积2000L1300筒体长度1500换热管1500 DN1591.32常压0.0832 r/min12005.51.5常压公称容积1000L11005.5常压公称容积300L8001.6扬程8m流量6.3m3/h轴功率0.34常压公称容积1000L11001.5常压公称容积2000L11001.5常压容积1000100011500.10.2公称容积 2000L；转速201000 r/min120047.5/11常压容积15001100主要设备一览表操作条件罐内常压夹套0.0832 r/min130061.50.225 t/(hm2)虑缸 600L150013001950重量2100Kg过滤面积 5常压全容积1500L14004180重量3620Kg夹套冷却冷却面积620.08公称容积1500L14004119重量3600Kg过滤面积3加热面积532200kg/h8509001200重量120kg3.80.5120bag/h21.6扬程8m流量6.3m3/h轴功率0.34换热管1500 DN2192.82常压容积15001100材料附件台数设备来源备注搪瓷立式摆线减速机2外购多功能车间中共用于加成反应、环合反应不锈钢冷凝器、回收液贮罐1外购不锈钢1外购多功能车间中共用于溶解淬灭不锈钢2外购不锈钢2外购不锈钢2外购碳钢2外购不锈钢2外购不锈钢冷 凝 器储液罐、真空泵2外购搪瓷立式摆线减速机1外购多功能车间中用于环合反应不锈钢2外购多功能车间共用于环合液、酸化液暂储不锈钢2外购不锈钢搅拌器液位计3外购多功能车间共用于加成反应、碱解反应不绣钢搅拌器液位计1外购用于醇类、氯甲酸甲酯、冰水暂储液不绣钢1外购用于醇类、氯甲酸甲酯、冰水暂储液30316外购不绣钢立式摆线减速机1外购用于配置氢氧化钠溶液不绣钢11外购用于计录流过管道流体的量316L不绣钢立式摆线减速机1外购用于配置盐酸溶液不绣钢2外购用于计量6,8-二氯辛酸乙酯和N-正戊酰基缬氨酸甲酯不绣钢0Cr18Ni91外购多功能车间中用于加氢反应不绣钢1外购用于记量醋酸异丁酯的量主要设备一览表不绣钢1外购用于精烘包车间耐腐蚀性钢1外购碳钢1外购碳钢1外购不绣钢1外购不绣钢1外购3033外购不绣钢1外购不绣钢1外购用于记量醋酸异丁酯的量硫辛酸 主要原辅材料消耗量 表4-1工序原料名称规格日用量/kg年用量/kg贮存方式环合工序6,8-二氯辛酸乙酯99%64459892不锈钢储液罐水合硫化钠99%70865844内外包塑料袋硫磺99%11010230内外包塑料袋四丁基溴化铵99%585394内外包塑料袋95%乙醇工业级645256不锈钢储液罐纯化水符合药典标准32229946水箱水解工序NaOH工业级10610788PVC储液罐36%精制盐酸工业级20619158PVC储液罐食盐工业级322976内外包塑料袋无水硫酸镁工业级322976内外包塑料袋乙酸乙酯99%16612030不锈钢储液罐纯化水符合药典标准1790166470水箱精制工序乙酸乙酯99%22221288不锈钢储液罐活性炭医用级282604内外包塑料袋依非韦伦主要原辅材料消耗量 表4-2工序原料名称规格日用量年用量kg贮存方式加成工序4-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺99%22824624不锈钢储液罐丙酮99%90197308不锈钢储液罐生物碱A99%161728内外包塑料袋醇类B99%11011880不锈钢储液罐乙基锌99%10311124不锈钢罐（氮气保护）环丙基乙炔锂99%899612乙酸乙酯99%728411不锈钢储液罐纯化水符合药典标准45649248水箱环合工序碳酸钠99%25227216内外包塑料袋氯甲酸甲酯99%14615768不锈钢储液罐无水硫酸钠99%535724内外包塑料袋乙酸乙酯99%9811467不锈钢储液罐纯化水99%1590171720水箱精制工序乙酸乙酯99%596805不锈钢储液罐活性炭99%373996内外包塑料袋缬沙坦主要原辅材料消耗量 表4-3工序原料名称规格日用量Kg年用量kg贮存方式氢化还原工序主原料99%29429106 不锈钢储液罐 氢气680L67320L氢气罐醋酸异丁酯99%596958 不锈钢储液罐5%Pd-C工业级3297 内外包塑料袋乙酸乙酯99%10311123 不锈钢储液罐纯化水符合药典标准29429106 水箱精制工序丙酮99%10811668 不锈钢储液罐活性炭医用级272673 内外包塑料袋环合工序来源备注库房库房库房库房库房第一批投料量1288kg纯化水车间库房库房库房库房公用总管第一批投料量1674kg纯化水车间公用总管第一批投料量864kg库房来源备注库房库房库房固体库房液体库房库房公用总管第一批投料量707Kg纯化水车间228Kg制成冰水库房库房硫辛酸 主要原辅材料消耗量 表4-1贮存方式不锈钢储液罐内外包塑料袋内外包塑料袋内外包塑料袋不锈钢储液罐水箱PVC储液罐PVC储液罐内外包塑料袋内外包塑料袋不锈钢储液罐水箱不锈钢储液罐内外包塑料袋依非韦伦主要原辅材料消耗量 表4-2贮存方式不锈钢储液罐不锈钢储液罐内外包塑料袋不锈钢储液罐不锈钢罐（氮气保护）不锈钢储液罐水箱内外包塑料袋不锈钢储液罐库房公用总管第一批投料量981kg纯化水车间公用总管库房第一批投料量492Kg来源备注库房氢气站 库房 库房公用总管第一批投料量1029Kg纯化水车间 库房第一批投料量1084Kg 库房内外包塑料袋不锈钢储液罐水箱不锈钢储液罐内外包塑料袋缬沙坦主要原辅材料消耗量 表4-3贮存方式 不锈钢储液罐氢气罐 不锈钢储液罐 内外包塑料袋 不锈钢储液罐 水箱 不锈钢储液罐 内外包塑料袋第四届“国药工程杯”全国大学生 制药工程设计竞赛化学原料药多功能车间 设计说明书目录 目 录第一章 设计依据及设计基础11.1 项目概述11.2 基础资料11.2.1设计相关标准、规范11.2.2 设计任务书21.2.3设计原则21.3 产品介绍及组合方案21.3.1 产品介绍21.3.2 组合方案31.4 路线选择31.4.1 硫辛酸31.4.2 依非伟伦51.4.3 缬沙坦81.5 参考文献11第二章 工艺说明122.1 硫辛酸122.2 依非韦伦142.3 缬沙坦16第三章 生产制度183.1 排班表183.2 生产制度18第四章 物料衡算及能量衡算194.1 物料衡算194.1.1 以年产25吨硫辛酸为例进行物料衡194.1.2 依非韦伦244.1.3 缬沙坦274.2 能量衡算284.2.1 硫辛酸能量衡算（设备相关数据来自第五章设备选型）294.2.2 依非韦伦的能量衡算（设备相关数据来自第五章设备选型）324.2.3 缬沙坦的能量衡算（设备相关数据来自第五章设备选型）34第五章 主要设备选型355.1设备选型依据355.2设备一览表37第六章 主要原辅材料及公用工程消耗量376.1 公用工程参数表376.2 主要原辅材料消耗量386.2.1 硫辛酸386.2.2 依非韦伦386.2.3 缬沙坦386.3 公用工程消耗量39第七章 车间布置407.1布局说明407.2设备平面布局图407.3人流物流走向说明427.4洁净区划分437.5合成车间主管平面布置图44第八章 行政法规执行措施448.1消防设计措施448.2 环境保护措施448.3 劳动安全卫生措施458.3.1劳动安全措施458.3.2卫生管理458.4 节能措施46第九章 GMP专篇469.1 洁净区域划分和空气洁净等级说明479.2 空调系统设置，除尘及局部排风说明479.2.1 空调系统479.2.2 排风、除尘系统设计479.3 净化装修说明489.4 工艺设备选型说明489.5 公用工程设施符合GMP要求的说明48第十章 总结49附表附图第50页化学原料药多功能车间设计说明书 第一章 设计依据及设计基础1.1 项目概述本项目按照设计任务书要求，设计生产硫辛酸、依非伟伦和缬沙坦三种原料药的多功能车间，三种原料药共生产300天，每种产品年产25吨。1.2 基础资料1.2.1设计相关标准、规范（1） 中国药典（2010版）（2） 药品生产质量管理规范2010版（3） 医药工业洁净厂房设计规范（GB50457-2008）（4） 建筑设计防火规范（GB50016-2006）（5） 工业建筑防腐蚀设计规范（GB50046-2008）（6） 化工设备、管道外防腐设计规定（HG/T20679-1990）（7） 化工装置设备布置设计规定（HG/T20546-2009）（8） 化工装置管道布置设计规定（HG/T20549-1998）（9） 化工装置管道材料设计规定（HG/T20646-1999）（10） 流体输送用不锈钢无缝钢管（GB/T14976-2012）（11） 压力管道规范工业管道（GB/T20801-2006）（12） 设备及管道绝热设计导则（GB/T8175-2008）（13） 常用危险化学品贮存通则（GB15603-1995）（14） 生产过程安全卫生要求总则（GB/T12801-2008）（15） 医药工艺用水系统设计规范（GB50913-2013）1.2.2 设计任务书1.2.3设计原则（1）工艺流程按照三种原料药最优的工艺进行设计（2）设备选型根据物料衡算、能量衡算、物料理化性质综合考虑、选择（3）平面布置根据工艺流程、设备尺寸大小、产品的组合方案进行布局（4）选用节能的生产设备，加强设备管理（5）环保设计中选用清洁生产工艺，在生产过程中减少“三废”排放，同时采用行之有效的“三废”治理措施。1.3 产品介绍及组合方案1.3.1 产品介绍（1） 硫辛酸产品名称：硫辛酸英文名：thioctic acidCAS号：62-46-4分子式：C8H13O2S2分子量：206物理性质：本品为淡黄色粉末状结晶，几乎无味。在水中溶解度小，约为：1 g/L (20C)，溶于10% NaOH溶液，溶于脂肪族溶剂，在乙醇、氯仿、乙醚中易溶。产品用途：硫辛酸属于维生素B 类化合物，是人体内不可缺少的抗氧化剂，具有抗衰老潜能。其制剂在临床上主要用于治疗糖尿病的微血管病变。包装方式：内包塑料袋，外包纸板桶。25Kg/桶。（2）依非伟伦英文名：EfavirenzCAS号：154598-52-4分子式：C14H9C1F3NO2分子量：315物理性质：本品为白色晶体，无臭，味微苦，遇光色渐变暗。在热乙醇中溶解水中或乙醚中几乎不溶，在稀酸或稀碱溶液中易溶。产品用途：依非韦伦(Efavirenz)是抗艾滋病毒感染的药物，属人类免疫缺陷病毒-1 型（HIV-1）的选择性非核苷逆转录酶抑制剂。包装方式：内包塑料袋，外包纸板桶。25Kg/桶。（3）缬沙坦英文名：ValsartanCAS号：137862-53-4分子式：C24H29N5O3分子量：435物理性质：缬沙坦为白色或类白色结晶性粉末；无臭、无味。在乙醇、丙酮中极易溶解，在甲醇中易溶，在氯仿、冰醋酸、乙酸乙酯中略溶，在水中几乎不溶。产品用途：缬沙坦是血管紧张素受体拮抗剂，可用于各种类型高血压，并对心脑肾有较好的保护作用。包装方式：内包塑料袋，外包纸板桶。25Kg/桶。1.3.2 组合方案硫辛酸:年产25吨，共生产186批，一天2批，93天完成。依非伟伦：年产25吨，共生产108批，一天1批，108天完成。缬沙坦：年产25吨，共生产99批，一天1批，99天完成。1.4 路线选择1.4.1 硫辛酸路线一：路线评价：该条路线先进行手性拆分，获得单一构型的产物，生物利用度更高。但进行拆分使工艺时间延长。拆分收率为72.8%，使最终产率降低。所用手性诱导剂S(-)-苯乙胺为腐蚀性物质，当操作人员不慎接触会导致严重灼伤，存在潜在危险，而且苯乙胺会腐蚀设备。路线二：路线评价：该路线中所用原料易得，但反应中过氧乙酸及Bay-Villiger反应中所用的过氧化物属强氧化剂，极不稳定，遇高热、还原剂或有金属离子存在就会引起爆炸。且过氧乙酸具有一定的毒性和很强的腐蚀性，对皮肤和眼睛有强烈的刺激性。同时，整个反应官能团多次转换，中间产物较多，不易分离提纯，产率低。路线三：路线评价：该条路线是目前技术成熟且已经工业化的路线，原料易得。但此路线反应共七步，路线相对较长，产率相对较低。甲醇有毒性且用量难以控制。二氯亚砜吸入、口服或经皮吸收后对身体有害。路线四：(1)二硫化钠的制备（2） 环合反应（3） 水解，酸化反应路线评价：该条路线以6,8-二氯辛酸乙酯为原料，水和乙醇为溶剂，TABA为相转移催化剂，中间体硫辛酸乙酯无需分离，可直接进行水解、酸化得到目标化合物。该“一锅煮”法简化了反应操作，降低了生产成本，有利于工业化生产。小结：经以上各路线对比分析，易知路线四，原料易得，产率较高，工艺成熟，适合工业化生产。因此，我们优选路线四！1.4.2 依非伟伦路线一：路线评价：该路线使用化学拆分获得左旋的目标化合物，其拆分剂莰酰氯的用量不易控制，中间体不易以较纯的形式分离。同时，乙基溴化镁、CDI价格较昂贵。路线二：路线评价：该路线使用化学拆分获取目标化合物，其中间体不易以较纯形式分离。且试剂三氟乙酸乙酯有腐蚀性和急性毒性，对实验员和环境存在潜在的危害。同时，其环合剂光气有剧毒，应避免使用。路线三：路线评价：该路线较长，所使用的试剂三氟甲基三甲基硅烷高度易燃，不易贮存，存在安全隐患，且环合剂光气有剧毒，不适合工业化生产。路线四：路线评价：该路线采用不对称合成法，可以高效地得到目标化合物，但必须使用化学计量的手性配体，不易控制用量且光气有剧毒。同时，该路线多了保护和去保护步骤，操作繁琐。路线五：路线评价：该路线短，但反应条件苛刻，对反应设备要求高，且三氟乙酸乙酯有急性毒性和腐蚀性，试剂叔丁基锂价格昂贵。同时，该路线采用化学拆分，其拆分剂的用量难以控制，后处理较麻烦。路线六：路线评价：采用不对称合成法，用环丙基炔基锂对1-(2-胺基-5-氯苯基)-2,2,2-三氟乙酮进行立体选择性，可以高效的得到目标化合物。同时，用氯甲酸甲酯代替羰基二咪唑、光气，使反应安全无毒，操作简便，收率也相对较高，适合工业化生产。小结：经以上各路线对比分析，易知路线六，反应条件易于控制，原料环保，产率较高，适合工业化生产。因此，我们优选路线六！1.4.3 缬沙坦路线一：路线评价：该路线相比其他同类型思路的合成路线降低了成本，减少了易燃物质的使用，提高了反应收率。但是该反应中使用的氢化钠化学反应活性高，与氧化剂能发生强烈反应，引发燃烧或爆炸。遇湿气和水分生成氢氧化物，腐蚀性强。路线二:路线评价：该路线所得产品对映异构体含量小于0.2%。但该路线中所用乙腈会导致急性毒性，亚急性毒性，致突变性，生殖毒性，且易燃，其蒸气与空气可形成爆炸性混合物。路线三:路线评价：该路线合成思路为最早合成缬沙坦的思路，原料易得。但倒数第二步需要应用剧毒的三正丁基叠氮化锡，使得最终产品中含有痕量金属锡。碱性水解会造成缬沙坦的外消旋化，缬沙坦的收率和纯度较低。路线四:路线评价：该路线对常用的合成路线进行了改进，选用4-二甲氨基吡啶作催化剂，碳酸钠溶液作缚酸剂，甲苯作溶剂进行反应，后处理简化。工艺总收率约为75%，但反应所用试剂NaN3价格较贵。路线五：路线评价：缬沙坦是以N-正戊酰基缬氨酸甲酯为起始原料，经加氢还原、精制而成，简单方便。主要化学反应方程式为氢化还原反应。小结：经以上各路线对比分析，易知路线五反应条件易于控制，原料环保，产率较高，适合工业化生产。因此，我们优选路线五！总结：综上所述，参照本设计任务书，经对比分析各路线，硫辛酸优选路线四，依非韦伦优选路线六，缬沙坦优选路线五，作为本次“原料药多功能车间设计”的依据。1.5 参考文献1冷一欣，牛锦森，黄春香.R-(+)-硫辛酸的合成工艺p.江苏：常州大学，2012.2徐祥林.硫辛酸合成新工艺的研究p.杭州：浙江大学，2002.3朱君成，曹媛，冷一欣.-硫辛酸的合成进展.江苏化工市场七日讯N. 2006,(25):16-19.4Joseph Marian,Fortunak,Newark;MonaPatal,Wilmington,both of DE; 4,4-disubstituted-1,4-dihydro-2H-3,1-benzoxazin-2-0nes useful as HIV reverse transcriptase inhibitors and intermediates and processes for making the same;P,USP64925155Pierce M.E.,Radesca L.A.;Practical synthesis of benzoxazinones useful as HIV reverse transcriptase.;P.USP63486166Thompson A.S;Corley E.G;Huntington M.F;et al.,Use of an ephedrine alkoxide to mediate enantioselective addition of an acetylide to a prochiral ketone:Asmmetric synthesis of the reverse transcriptase inhibitor L-743,726;J,Tetrahedron.LETTERS.1995,36,8937-8940.7Tan L.S;Chen C.Y;Tiller R.D. et al;A nevoel,highly enantioselective ketone alkeynylation reaction mediated by chiral zinc aminoalkoxides; J.Angew.Chem.Int.Ed.Engl,1999,38:771.8Ghosh S,kumar A S,Metha G N.A short and efficident of valsartan via a Negishi reactionJ.Beilstein Journal of Organic Chemistry,2010,6(27).9邹江.抗高血压药缬沙坦的新合成方法J.化学试剂.2009,31(4):303-304.10Ghosh S,Kumar A S,Soundararajan R,etal.Improved Synthesis of Valsartan via Nucleophilic Aromatic Substitution on AryloxazolineJ. Synthetic Communications,2009,39(21):3880-3887.11王晓东，郭华堃，潘璐，黄素萍.缬沙坦的合成J.中国医药工业杂志.2012,43(6).第二章 工艺说明2.1 硫辛酸（1）化学方程式二硫化钠的制备：环合反应：水解、酸化反应：（2）路线描述本品以6,8-二氯辛酸乙酯、二硫化钠、氢氧化钠、盐酸为主原料，经环合、水解，酸化得硫辛酸粗品。再送精烘包车间，进行脱色、结晶、过滤、干燥、粉碎等精制工序。检验合格后，进行内包、外包、入库。（3）工艺方框流程图见附图（4）工艺过程详细描述（各物质投料量来自第四章物料衡算结果）检查设备完好，在R101a,R101b环合釜中分别加入161Kg的纯化水，354Kg的水合硫化钠搅拌，并用蒸汽加热到60。加入硫磺粉，分5批，每批11kg四分钟加一批，20分钟加完。蒸汽保温反应1.5小时。再加入644kg乙醇，29kg四丁基溴化铵，用蒸汽加热到75，热水保温，用P120d泵将6,8-二氯辛酸乙酯打入V125计量罐中，调节阀门使6,8-二氯辛酸乙酯滴加到R101a,R101b环合釜中，2h滴加完成。加热回流，反应8小时。将环合液用5的自来水冷却至25。将环合液用P120m泵打入V115a,V115b,V115c碱解釜，用FCR122b流量计控制加入每个釜中液体的体积。在配液罐中配置好570L20%的氢氧化钠溶液，以流量计控制0.57m3/h的速度滴加进V115a,V115b,V115c碱解釜，20分钟滴加完成，用蒸汽将其升温至60,热水保温反应3小时。利用V102，V06a，V106b浓缩釜将碱解液吸到浓缩釜中，蒸汽保温浓缩釜45除去乙醇，反应1.5小时，乙醇回收重新利用。将浓缩液用P120f泵打入酸化釜，以流量计FCR122f控制每个釜的加入量。通入5自来水将浓缩液降至25，在盐酸配液罐中配置1452L 2mol/L的盐酸，将其以流量计控制0.49m3/h的速度滴加进酸化釜中，1.5小时滴完。将R101a酸化釜的液体用P120h泵打入V104a,V104b萃取罐中，每个萃取罐中加入乙酸乙酯418kg,搅拌10min，静置5min，放出600L液体，将此液体排入污水处理池。再每个萃取釜中加入15kg食盐水，搅拌5min，静置5min，放出下层水相，将有机相放入V111酸化液储存罐。将R101b酸化釜的液体用P120h泵打入萃取罐，重复上一操作。在V111储液罐中加入64kg无水硫酸镁，将V111储液罐中的液体放入M105a,M105b过滤机中过滤，利用V106a,V106b浓缩釜将过滤液吸入浓缩釜中。用蒸汽将浓缩釜加热到45，反应1.5小时，蒸出419kg的母液。将剩余浓缩釜中的液体用P120o泵打入F107a,F107b结晶釜，通入-5的乙二醇，将浓缩液冷却至5时结晶，控制温度为5，结晶1小时。将F107a, F107b结晶釜中的物质转入转入离心机,离心15min,再用32kg乙酸乙酯淋洗，滤饼人工转至干燥器干燥1.5小时，得淡黄色针状粗品288Kg。将粗品288kg，活性炭28.8Kg加入R201脱色釜中，用P208a泵将864Kg乙酸乙酯打入R201脱色釜，流量计控制加入量。蒸汽加热至78，回流两小时。将脱色釜中的液体放入V202过滤机中过滤除去活性炭。将除去活性炭的液体用P208b泵从过滤机打入R203结晶釜中，用-5乙二醇将其降温至5，保温结晶。再将结晶釜的液体用P208c泵打入到M204多功能机中，过滤干燥。回收乙酸乙酯套用。将干燥品用M205粉碎机粉碎，检验，合格品在M206进行内包。外包，储存出厂。（5）工艺过程一览表见附表1（6）工艺管道及仪表流程图见附图硫辛酸PID2.2 依非韦伦（1）化学方程式（2）路线描述 本品以4-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺、环丙基乙炔锂和氯甲酸甲酯为主原料，经加成反应、环合反应得依非韦伦粗品。再送精烘包车间，进行脱色、结晶、过滤、干燥、粉碎等精制工序。检验合格后，进行内包、外包、入库。（3）工艺流程方框图见附图（4）工艺过程详细描述（各物质投料量来自第四章物料衡算结果） 检查设备完好，向加成釜R101a中分别加入456kg丙酮、16kg生物碱、110kg醇，夹套中通冷却剂乙二醇，搅拌。与此同时，在配液罐中分别配制混合物（103kg乙基锌和103kg丙酮）、混合物（89kg环丙基乙炔锂和114kg丙酮）、混合物（228kg 4-2-（三氟乙酰基）苯胺）。待反应液冷却至0，向反应釜中缓慢加入混合物。维持体系温度28以下，缓慢加入混合物，05条件下，反应1.5h。再加入混合物，维持体系温度40，反应2h，得加成液。 打开反应釜的出料阀，浓缩釜v102的进料阀，加成液借助压力差实现转液。转液完成后，关闭加料阀，夹套中通饱和蒸汽，进行减压浓缩。2 h后，停止浓缩，馏出液送厂外处理，浓缩物经泵P120f转移至溶解罐v103。向其内加入684kg乙酸乙酯，搅拌溶解，待浓缩物溶解完全，加入228kg制好的冰水，夹套中通冷却剂乙二醇，控制体系05，进行淬灭反应1h。反应闭，打开出料阀，经泵P120j转液至萃取罐V104a。向萃取罐中加入228kg纯化水，静置分层，水相经预处理后排至污水站，有机相转移至过滤机M105a进行过滤。打开浓缩罐V106a上的真空阀抽真空，滤液经压力差被吸入浓缩罐，夹套中通蒸汽，进行减压浓缩。1.5 h后，停止浓缩，回收馏出液中的乙酸乙酯，到乙酸乙酯储液罐V118中套用，浓缩液经泵P120k转移至结晶釜F107a中。打开冷却剂管道阀门，夹套中通乙二醇，浓缩液冷却结晶。1 h后，打开出料阀，将母液转至离心机M108a进行离心，并用23kg乙酸乙酯淋洗。回收母液中的乙酸乙酯，到乙酸乙酯储液罐V118中套用，残留物送市政处理，滤饼通过人工转料，进入干燥器M109a进行干燥1h，得265kg加成物。加成物经称量分为2部分(132kg、133kg)，向环合釜R101b中投入132kg加成物、73kg氯甲酸甲酯、126kg碳酸钠、662kg纯化水；向环合釜R110中投入133kg加成物、73kg氯甲酸甲酯、126kg碳酸钠、663kg纯化水。同时打开两个环合釜的蒸汽进入管道阀门，夹套中通蒸汽，控制35反应5.5h。反应闭，打开R101b的出料阀，将R101b的环合液转入萃取罐V104b进行萃取，萃取液转入储罐V111暂储。再打开R110的出料阀，将R110的环合液同前处理，经萃取转入储罐。向储罐中加入无水硫酸钠进行化学干燥，再将料液转入过滤机M105b进行过滤。滤液经人工转料转入浓缩罐V106b，减压浓缩1.5h。回收馏出液中的乙酸乙酯，到环合釜R101b中套用，浓缩液经泵P120p转入结晶釜F107b中。打开冷却剂管道阀门，夹套中通乙二醇，浓缩液冷却结晶。1h后，打开出料阀，将母液转入离心机M108b进行离心并用27kg乙酸乙酯淋洗。回收母液中的乙酸乙酯，到环合釜R110中套用，残留物送市政处理。滤饼经人工转料，进入干燥器M109b进行干燥1h，得环合粗品。向脱色釜中加入环合粗品、468kg乙酸乙酯、37kg活性炭，打开蒸汽进入管道阀门，通饱和蒸汽，加热回流5h。再打开出料阀，将料液转入过滤机进行脱碳过滤。滤液经泵转入结晶釜中冷却结晶。0.5h后，打开出料阀，将母液转入多功能机，依次进行离心（回收套用母液中乙酸乙酯）、洗涤（用24kg乙酸乙酯淋洗）、干燥，得依非韦伦精品。再将精品投入粉碎机进行粉碎，待检验合格后，进行内包、外包、入库。（5）工艺过程一览表见附表1（6）工艺管道及仪表流程图见附图依非韦伦PID2.3 缬沙坦（1）化学方程式（2）路线描述本品以醋酸异丁酯、N-正戊酰基缬沙坦甲酯、Pd-c为主原料，经氢化、压滤、浓缩、萃取、冷却结晶、离心，干燥得到缬沙坦粗品。再送精烘包车间，进行脱色、结晶、过滤、干燥、粉碎等精制工序。检验合格后，进行内包、外包、入库。（3）工艺方框流程图见附图（4） 工艺过程详细描述（各物质投料量来自第四章物料衡算结果）检查设备完好，向R126氢化反应釜通氮气三进三出排空气，再在反应釜中依次加入1176Kg的醋酸异丁酯，294Kg的N-正戊酰基缬氨酸甲酯，3kg的Pd-c，加料30min，并用蒸汽加热到70-75使其溶解（反应液比容约为950kg/m3），约30min。用5冷却水降温，通氢气到溶液中，30min通完，控制温度在38、压力0.1-0.2MPa，反应8小时，停搅拌，降至常温25，反应液转入M130过滤机进行压滤，1h，回收Pd-c。滤液转移至V102浓缩釜，用蒸汽加热到70，减压浓缩至干，回收醋酸异丁酯到V113储液罐套用，3h，回收率95%。向V102浓缩釜中加入588kg乙酸乙酯，溶解浓缩物，30min。将反应液经P120f转液泵转至V104b萃取罐，再加入294kg纯化水，进行水洗分层，水相用441kg乙酸乙酯分三次提取，合并有机相，转入V111储液罐，2h。水相经预处理后排至污水处理站。 将有机相从V113储液罐转至V106a浓缩罐，用蒸汽加热到40，减压浓缩（馏出液约为上述有机相总体积的1/4），1h。将反应液用P120o转液泵打入F107b结晶釜，再用乙二醇冷却至5，结晶1h，到M215离心机离心，1h。人工将滤饼（含湿量为20%）转移至M108a干燥器，用蒸汽加热至60，在真空0.08MPa条件下，干燥1h，得271kg缬沙坦粗品（缬沙坦粗品95%）。回收母液和馏出液中乙酸乙酯套用，回收率90%，残留物送至市政处理。氢化还原收率为92%。将丙酮1084kg，粗品271kg，活性炭27kg加入脱色釜中，加料30min，用蒸汽加热至56，回流4小时，脱碳过滤，1h。将滤液转移至结晶釜中，用乙二醇缓慢冷却至 5，结晶1h，经固液分离，1h。用蒸汽加热至80，在真空度0.08MPa条件下，干燥1h，得缬沙坦精品（含量99.5%）。回收母液中的丙酮套用，回收率90%。精制收率为94%。将干燥品用粉碎机粉碎，检验，合格品进行内包，外包，储存出厂。（5）工艺过程一览表见附表1（6）工艺管道及仪表流程图见附图缬沙坦PID第三章 生产制度3.1 排班表该三种原料药每周工作7天，每天8小时，人员采取倒班轮休制度：早班：8:0016:00午班：16:0024:00夜班：0:008:00见附表23.2 生产制度生产制度药名生产方式生产班次生产周期批/h操作批次/批年工作时间/天硫辛酸间歇式生产三班3418693依非韦伦间歇式生产三班45.5108108缬沙坦间歇式生产三班319999说明：该多功能车间每套设备每天处理一批物料，三个产品年工作总时间为300天，其余60天用于设备的检修，生产组合方式如下：硫辛酸:共生产186批，一天2批，93天完成。依非伟伦：共生产108批，一天1批，108天完成。缬沙坦：共生产99批，一天1批，99天完成。第四章 物料衡算及能量衡算4.1 物料衡算根据任务书要求：三个产品年工作日共300 天，每次仅生产一个产品，各工序每套设备每天处理一批物料，且所有化学反应器的体积不大于2000 升。我们最终确定组合方案：硫辛酸93天，依非韦伦108天，缬沙坦99天以下物料衡算均以一批为基准进行计算4.1.1 以年产25吨硫辛酸为例进行物料衡（1）根据生产工艺过程和所选设备的处理能力，经估算每套设备、每24h（从上次投料到下次投料）投入一批物料，每34h（从投料到成品）完成一批出料。 (2) 批次、批量计算：每套设备年生产批数=93批生产硫辛酸选取两套设备，故合成车间每天处理2批物料，年生产硫辛酸总批数为：932=186 批每批生产=135kg该环合收率为58%，水解收率为90%，精制收率为94%，粉碎包装收率99.5（3）硫辛酸精制工序物料衡算：包装前硫辛酸质量：13599.5%=136 kg硫辛酸粗品质量：13694%=145 kg工艺精制工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称 规格质量比原辅料投料/kg粗 品99%1.0 乙酸乙酯99%3.0 435活性炭医用级0.1 15（4）硫辛酸合成工序物料衡算过程： 234 206 X1 硫辛酸乙酯质量：=182kg 241 234 X2 6,8-二氯辛酸乙酯质量：=322kg （5）环合工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比原辅料投料/kg6,8-二氯辛酸乙酯99%1.0纯化水符合药典标准0.5161水合硫化钠99%1.1355硫磺99%0.1755四丁基溴化铵99%0.092995%乙醇工业级2.0644（6）水解工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比原辅料投料/kg氢氧化钠工业级0.1858纯化水符合药典标准89536%盐酸工业级 103乙酸乙酯99%2.6 837食盐工业级0.0516无水硫酸镁工业级0.0516（7）综上得出硫辛酸物料平衡结果如下：硫辛酸环合工序物料平衡表1-1物料名称投料量/kg 密 度/Kg/m3体 积/L6,8-二氯辛酸乙酯3221.094103 295纯化水1611.0103 161水合硫化钠3541.86103 191硫 磺552.0103 28四丁基溴化铵291.039103 2895%乙醇 6440.789103 817合 计1536 1520输 出物料名称投料量/kg 密 度/Kg/m3体 积/L硫辛酸乙酯182 其他1354 合 计1536 输 入硫辛酸水解工序物料平衡表1-2输 入物料名称投料量/Kg密度/Kg/m3体积/L氢氧化钠 582.1310328纯化水8951.010389536%精制盐酸1031.1910387乙酸乙酯8370.92103910食盐162.1651038无水硫酸镁 162.661036合 计1234 1934 输 出物料名称投料量/Kg密度/Kg/m3体积/L硫辛酸粗品144 其 他1090 合 计1234 硫辛酸精制工序物料平衡表1-3 输 入物料名称投料量/Kg密度Kg/m3体积/L硫辛酸粗品144 乙酸乙酯 4320.92103470活性炭14.41.81038合计590.4478输 出物料名称投料量/Kg密度Kg/m3体积/L硫辛酸精品135其他455.4 合计590.4（8）硫辛酸的物料平衡方框图如下：见附图同理，进行依非韦伦、缬沙坦的物料衡算4.1.2 依非韦伦（1）加成工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比 原辅料投料/kg4-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺99% 1.0228丙酮99%3.95901生物碱99%0.0716醇99%0.48110乙基锌99%0.45103环丙基乙炔锂99%0.3989乙酸乙酯99%3.1707纯化水符合药典标准 2.0456（2）环合工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比原辅料投料/kg加成物中间体 1.0265氯甲酸甲酯99%0.55146碳酸钠99%0.95252无水硫酸钠99%0.253乙酸乙酯99%3.7981纯化水符合药典标准6.01590（3）精制工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比原辅料投料/kg环合粗品中间体1.0246乙酸乙酯99%2.0492活性炭医用级0.1537（4）综上得出依非韦伦物料平衡结果如下： 依非韦伦加成工序物料平衡表2-1 输 入物料名称投料量/Kg密度Kg/m3体 积/L4-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺228丙 酮8980.8103 1123A（生物碱）16 B（醇类）1100.79103 140乙基锌1031.205103 86环丙基乙炔锂89 乙酸乙酯7050.9103 784纯化水4551.0103 455合计2604 2588输 出物料名称投料量/Kg密度Kg/m3体 积/L加成物265 其他2339 合计2604 依非韦伦环合工序物料平衡表2-2 输 入 物料名称投料量/Kg密度Kg/m3 体积/L加成物265 氯甲酸甲酯1461.22103120碳酸钠2522.53103100无水硫酸钠532.6810320乙酸乙酯9810.91031090纯化水15901.01031590合计32872920输 出 物料名称投料量/Kg密度Kg/m3 体积/L环合物246其他3041合计3287依非韦伦精制工序物料平衡2-3 输 入物料名称投料量/Kg密度/Kg/m3体积/L环合粗品246乙酸乙酯4920.9103547活性炭371.810321合计775568输 出物料名称投料量/Kg密度/Kg/m3体积/L环合精品234其他541合计775（5）依非韦伦的物料平衡方框图见附图4.1.3 缬沙坦（1）氢化还原工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比原辅料投料/kgN-正戊酰基缬氨酸甲酯99% 1.0 294醋酸异丁酯99%4.011765%Pd-C工业级0.013乙酸乙酯99%3.51029纯化水符合药典标准1.0 294（2）精制工序的工艺配比及原辅料投料量如下：原辅料名称规格质量比原辅料投料/kg缬沙坦中间体1.0271丙酮99%4.01084活性炭医用级0.127（4）综上得出缬沙坦物料平衡结果如下：缬沙坦氢化还原工序物料平衡表3-1 输 入物料名称投料量/kg密度/ Kg/m3体积/LN-正戊酰基缬氨酸甲酯294醋酸异丁酯11760.88310313325%Pd-C31.81032乙酸乙酯10290.9021031141纯化水2941.0103294合计2795.952769输出物料名称投料量/kg密度/ Kg/m3体积/L缬沙坦粗品271其他2524.94合计2795.95缬沙坦精制工序物料平衡表3-2 输入物料名称投料量/kg密度Kg/m3体积/L缬沙坦粗品271丙酮10840.7851031381活性炭271.810315合计13821396输 出物料名称投料量/kg密度Kg/m3体积/L缬沙坦精品253其他1129总计1382（4）缬沙坦的物料平衡方框图见附图4.2 能量衡算能量衡算的理论基础是能量守恒定律。对于有传热要求的设备，其热量平衡均可表示为： Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7式中 Q1：物料带入设备的热量 KJ; Q2：加热剂或冷却剂传给设备和所处理物料的热量，KJ; Q3：过程热效应 KJ; Q4：物料离开设备所带走的热量，KJ; Q5：加热或冷却设备所需的热量，KJ； Q6：设备向环境散失的热量，KJ; Q7：气体或蒸汽带出设备的热量，KJ；4.2.1 硫辛酸能量衡算（设备相关数据来自第五章设备选型）以硫辛酸的环合反应为例进行能量衡算(1)环合釜中第一部分Na2S2 的制备经查资料及用KOPPS法则估算得各物质的比容：纯化水CP=4.18KJ/(kg.) Na2S.9H2O CP=2.9KJ/(kg.)硫磺CP=0.85KJ/(kg.) Na2S2 CP=1.2KJ/(kg.)进料:纯化水m=161kg Na2S.9H2O质量m=354kg 硫磺m=55kg生成物：H2O质量m=239kg Na2S2 质量m=163kg 未反应的硫磺m=8kg和的计算：Q1=GCt=(1614.18+3542.9+550.85)25= 43658 KJQ4=GCt=(2394.18+1631.2+80.85)60= 72085 KJ的计算：环合釜的质量G=2674kg 搪瓷的比容CP =1.0467KJ/(kg.) 换热面A=7.2m2Q5=GC(t2-t1)= 26741.0467(60-25)=97961KJG：设备部分零件的重量, kg C：设备各部分零件的热容，kJ/kg t2，t1:设备加热前后的温度,Q6的计算：环境温度取室温，室温定位25Q6=AT（tT -t0）t =7.210(55-25)5400=J=11664KJA:设备散热表面积, m2T :设备表面给热系数 ,w/（m2.）tT :设备外表面温度,t0:设备四周空气温度, t:操作过程持续的时间,sQ7的计算：Q7=G（Ct+r）G:自设备排除的气体物料量,kg t:气态物料的温度，；C:液态物料从0到蒸发温度t平均的热容，kJ/(kg)；r:被蒸出物料在t时的蒸发潜热，kJ/kg;由于此反应为均相反应，无气体放出，故此项可以忽略。的计算：QP:化学反应热,KJ QU:物理变化热，KJNa2S2 的制备，化学反应热和物理变化热相对其他Q值很小，故可忽略。的计算：Q1+Q2+Q3=Q4+Q5+Q6+Q7Q2=Q4+Q5+Q6+Q7-Q1-Q3=72085+97961+11664-43658=138052kJ0kJ由于Q2为正值，所以该反应系统需要加热。该过程选择110饱和蒸汽进行加热，其蒸汽用量=58kg(2)环合釜中第二部分环合反应：的计算：,忽略(q G)原：反应原料的燃烧热，KJ(q G)产：反应产物的燃烧热，KJ通过利咖特的燃烧需氧原子数法Q燃=a+xb公式查表并可计算出反应物与生成物的燃烧热因为反应物均为有机物且在有机溶剂中进行，故取Qu=0。所以6-8二氯辛酸乙酯的燃烧热，完全燃烧耗氧27个O基团 a b 基本数据 23.87 218.06 支链 -15.49 0.377酯基 67.41 -1.76 RCl -1.26 -1.34=(23.87-15.49+67.41-1.26)+27(218.06+0.377-1.76-1.34)=5889KJ同理，计算硫辛酸乙酯的燃烧热qc=（23.87+67.41）+31（218.06-1.76）=6797KJ则=5889-6797=-908KJ环合反应其他的Q值计算方法同上，得：Q1=161931KJ Q4= 71557KJ Q5=41983KJ Q6=93312KJ Q7= 0 KJ Q2=Q4+Q5+Q6+Q7-Q1-Q3=71557+41983+93312-161931+908=45830KJ其蒸汽用量=20kg(3)环合釜中第三部分冷却到室温（7525）夹套中通5的冷却水，将反应液冷却到室温（25），釜中各物质参数如下：硫辛酸乙酯m=313kg ,CP=2.5KJ/(kg.) ; 纯化水m=400kg ,CP=4.18KJ/(kg.)四丁基溴化铵m=29kg, CP=2.3KJ/(kg.); 乙醇m=644kg , CP=2.395KJ/(kg.)硫磺 m=8 kg , CP=0.85KJ/(kg.) ; 氯化钠m=156kg , CP=1.1KJ/(kg.)Q=cmt=（2.5313+4.18400+2.329+2.395644+0.858+1.1156）（75-25） =212099KJ该过程选择5饱和蒸汽进行冷却，冷却水的终温定为20，其用量:3383kg 同理，计算硫辛酸各工序的能量衡算硫辛酸结果汇总表1-1体系加热剂/冷却剂状态单台设备用量/kg设备数/台合计/kg环合釜110饱和蒸汽加热7821565冷却水冷却33836766碱解釜110饱和蒸汽加热23369浓缩釜110饱和蒸汽加热122酸化釜5冷却水冷却35270 结晶釜1-5冷冻液冷却1562312 干燥器1110饱和蒸汽加热5210 脱色釜110饱和蒸汽110饱和蒸汽33133 结晶釜2-5冷冻液冷却401714017 干燥器2110饱和蒸汽110饱和蒸汽5154.2.2 依非韦伦的能量衡算（设备相关数据来自第五章设备选型） 依非韦伦结果汇总表1-2体系加热剂/冷却剂状态单台设备用量/kg/批设备数/台合计/kg加成釜-5冷冻液冷却752317523110饱和蒸汽加热9393浓缩罐1/2000L110饱和蒸汽加热515溶解罐-5冷冻液冷却202312023浓缩罐21500L110饱和蒸汽加热28128结晶釜1-5冷冻液冷却9181918干燥器1110饱和蒸汽加热919环合釜110饱和蒸汽加热43286浓缩釜3110饱和蒸汽加热71171结晶釜2-5冷冻液冷却341713417干燥器2110饱和蒸汽加热818脱色釜110饱和蒸汽加热32132结晶釜3-5冷冻液冷却433014330干燥器3110饱和蒸汽加热7174.2.3 缬沙坦的能量衡算（设备相关数据来自第五章设备选型）缬沙坦结果汇总表1-2缬沙坦能量衡算结果汇总体系加热剂/冷却剂状态单台设备用量/kg/批设备数/台合计/kg氢化反应釜110饱和蒸汽加热351355冷却水冷却130111301浓缩釜1110饱和蒸汽加热47147浓缩釜2110饱和蒸汽加热14114结晶釜1-5冷冻液冷却161011610干燥器1110饱和蒸汽加热717脱色釜110饱和蒸汽加热30130结晶釜2-5冷冻液冷却239112391干燥器2110饱和蒸汽加热14114第五章 主要设备选型5.1设备选型依据设备选型是工艺设计的重要内容，国内制药企业积极推进GMP认证，但对国内生产药机设备却没有权威部门给与认证是否符合GMP，而国外生产的药机设备价格昂贵，因此在设备选型问题上应坚持按GMP的要求，力求先进，质量可靠，运行平稳，符合国情和企业实际情况。根据物料衡算及能量衡算，进行设备选型。（1）加氢反应釜根据以上物料衡算，每批的最大反应液体积大约为1340L，考虑到加氢反应的特殊性，为确保安全性，我们取0.7的装料系数，故反应器的容积至少为：1914 L 故需采用2000L的加氢反应釜该加氢反应的压力为0.10.2MPa，反应液多为有机溶剂且反应需控温，故应选择符合压力要求、密封性好且有良好控温附件的耐腐蚀的不锈钢反应釜。综上考虑，我们最终选择型号为GS-2000加氢反应釜（2）浓缩罐根据以上物料衡算，每批的最大反应液体积大约为1821L，考虑到化学反应的放大效应及浓缩液为有机溶剂，参照任务书所有化学反应器的体积不大于2000 升的要求，我们选择2000L的耐腐蚀性能不锈钢真空浓缩罐。综合考虑各因素，我们最终选择型号为QN-2000的浓缩釜本设备主要由浓缩罐主体、汽液分离器、冷凝器、回收液贮罐等部件组成。采用真空减压浓缩，浓缩比重可达到1.4以上，且不会破坏热敏性物料的有效成份。（3）萃取罐根据以上物料衡算，每批的最大反应液体积大约为1523L，考虑到萃取过程需要搅拌，晃动萃取液，且有机溶媒的易挥发性，选择2000L的密闭式萃取罐。综合考虑各因素，我们最终选择型号为GXCQ-2的萃取罐本萃取罐采用密闭式设计，不仅有效减少了有机溶剂的挥发，而且可以很好地保持萃取温度，将热能损失降到最小。动态连续性萃取大大提高了原料的利用率，降低生产成本。与传统方式相比，这种连续式流程萃取方式用较少的物料就可以得到相同量的萃取液，质量更好，更稳定。自动化操作简单安全，准确性高。整套系统中需要人工操作的地方仅仅是将物料投入萃取罐，其他步骤皆由自动完成。（4）合成车间（换热器）自来水水水质较硬受热易结垢，选择冷却水走管程，乙醇蒸汽走壳程。为更好的换热，选择逆流操作。选用292.0的碳钢管，管内流速取u0=1.5m/s 。根据冷却用水经验值，冷却水进口温度为5，出口温度20.乙醇蒸汽在78下的有关物性数据如下：密度p0=1.59kg/m3 潜热q=868.69KJ/Kg=3.140.0250.0251.5=0.00294m3/sqm=qvp=0.002941.59=0.00467kg/sQ=qmq=0.00467868.69=4.06KJ/S由水-气体换热器总传热系数（化工原理）K为1260W/（m2）,K取30 W/（m2），则传热面积：根据换热面积我们选择了一款换热面积为2.8m2、DN=219mm的固定管板式换热器（5）泵考虑到合成车间物料的输送管道沿墙敷设，且车间高为6m，泵放在地面，故泵的扬程H至少为6 m；多功能车间料液的最大流量为Q：7.09 m3/h，故泵的进口管径d= 即选择进口直径为50mm泵；由于输送物料多为有机液体，且结晶后的母液含固量较大，故选择流部件采用耐磨材料的化工泵；根据工艺流程液体输送量、装置扬程、液体性质、管路布置以及操作运转条件进行综合考虑，我们最终选择型号为IH50-32-160，转速为1450r/min的化工泵（6）（精制车间）多功能机考虑到精烘包车间，在脱色脱碳结晶后，都进行过滤、洗涤、干燥，故可选择三合一的多功能机以节省占地面积和提高生产效率。且该三种粗品都用有机溶媒进行精制处理，在选型时要充分考虑设备的密闭性，以防止有机溶媒的扩散。由前述物料及能量衡算结果，我们选择型号为LFGG-1.5的多功能机本机为筒锥式结构，在圆筒体和下部锥体上设置有加热夹套，可对物料进行加热或冷却，在多功能机内部设置有空心轴和变角度变导程空心螺旋搅拌装置搅拌，对物料进行搅拌和提升，在出料时推出物料。在下部锥体内设置有结构较复杂的圆锥形过滤装置，在设备底部有特殊设计的无死角快开出料装置或无死角气动出料球阀。在过滤阶段，本机可使物料在机内通过抽真空过滤滤干，并加入洗涤液，使物料在机内进行多次自动再浆洗涤，达到洗涤要求后再压干。在干燥阶段，筒体夹套、锥体夹套、空心轴、空心螺带同时对物料进行加热并在顶部抽真空，对物料进行真空密闭干燥，干燥后自动密闭出料。5.2设备一览表具体详见附表3及平面布局图中的设备一览表第六章 主要原辅材料及公用工程消耗量6.1 公用工程参数表公用系统规格参数表序号系统名称系统参数备注温度/压力/Mpa1冷却水5常压普通自来水220%乙二醇水溶液-5常压符合工业用冷冻液要求3蒸汽1100.143饱和蒸汽4纯化水25常压符合药典标准5乙酸乙酯25常压99%6.2 主要原辅材料消耗量6.2.1 硫辛酸见附表4-16.2.2 依非韦伦见附表4-26.2.3 缬沙坦见附表4-36.3 公用工程消耗量合成车间公用工程消耗表序号系统名称药物批用量/吨年用量/吨总计15冷却水硫辛酸6.86 638.30 767.00 依非伟伦缬沙坦1.30 128.70 2饱和蒸汽硫辛酸0.24 22.00 64.50 依非伟伦0.30 32.40 缬沙坦0.10 10.10 3-5冷冻液硫辛酸0.31 0.31 15.80 依非伟伦13.88 13.88 缬沙坦1.61 1.61 4纯化水硫辛酸2.11 196.40 446.91 依非伟伦2.05 221.40 缬沙坦0.29 29.11 5电能硫辛酸155.70 14480.70 33941.40 依非伟伦107.50 11610.00 缬沙坦79.30 7850.70 精制车间公用工程消耗表序号系统名称药物批用量/吨年用量/吨总计1饱和蒸汽硫辛酸0.38 3.50 4219.86依非伟伦39.00 4212.00 缬沙坦0.04 4.36 2-5冷冻液硫辛酸4.02 4.02 10.74依非伟伦4.33 4.33 缬沙坦2.39 2.39 3电能硫辛酸20.80 1934.40 7370.13依非伟伦31.20 3369.60 缬沙坦20.87 2066.13 第七章 车间布置7.1布局说明本次车间设计为生产硫辛酸，依非伟伦，缬沙坦的多功能厂房。车间布局的目的是对厂房的配置和设备的排列做出合理的安排。有效的车间布置将会是车间内的人，设备和物料在空间上实现最合理的组合，增加可用空间。不合理的布局将会造成工程造价高，施工不方便，生产和管理不方便。生产区的布局要顺应工艺流程，进行合理布局，做到人流物流分离，洁净通道和非洁净通道互不干扰，避免交叉污染。车间总体布局以工艺流程为标准以减少生产流程的迂回与往返。在物料，人员的出入口分别设置各自的净化设施，操作区域内只允许放置与操作有关的物料和工艺设备。本次设计车间分为合成车间和精制车间，合成车间为长29m，宽14m的长方形区域。反应釜架在高3米的钢平台上。整个车间高6m。合成车间在普通区生产。精制车间为长20m，宽15m的长方形区域。反应釜在高2.5m的钢平台上，整个车间高6m。精制车间分为D级洁净区和普通区。其中脱色，过滤，结晶，过滤干燥，粉碎等在洁净区内7.2设备平面布局图合成车间工艺设备平面布局图精制车间工艺设备平面布局图7.3人流物流走向说明精制车间人流流向图精制车间物流流向图7.4洁净区划分7.5合成车间主管平面布置图第八章 行政法规执行措施8.1消防设计措施在设计中采用水消防、灭火器系统以及火灾报警系统。主要建筑物内装有应急照明灯以及安全门，以便人流疏散。空调系统在火灾发生时自动切断风机电源，以防火势蔓延。房间内设有可燃气体报警器，一旦浓度超标即报警。8.2 环境保护措施（1）制药车间布局设计要符合GMP标准。（2）制药车间空气净化要符合GMP标准。制药车间的空气净化程度要达到GMP的指标，可以通过两种措施来实现：一是在设计中要合理的确定进，排风布局方案，从而有效控制制药车间的压差与回风；二是设计有效的除尘系统。（3）制药设备的设计要符合GMP的要求。设备的设计应符合药品生产及工艺的要求，安全，稳定，可靠，易于清洗，消毒或灭菌，便于生产操作和维修保养