年产100吨克拉霉素中间体518-1车间工艺设计2

1、江西科技师范大学本科毕业论文2目录第1章概述1.1设计依据1.1.1设计的目的1.1.2设计遵循的技术法规1.2产品简介1.2.1概述1.2.2产品名称1.2.3化学结构、分子式及分子量1.3产品合成工艺路线的论证第2章工艺流程设计及工艺过程2.1工艺概述2.2工艺流程设计2.2.1肟盐处理反应工段2.2.2 518-1反应工段2.2.3后处理工段2.3工艺流程框图2.3.1肟盐处理反应工段工艺流程框图2.3.2 518-1反应工段和后处理工段反应流程图10第3章物料衡算113.1概述113.2物料衡算的原理113.3物料衡算的基准与任务113.3.1衡算基准113.3.2设计任务113.4各

2、步骤收率113.5各反应单元12II江西科技师范大学本科毕业论文3.5.1游离反应1243.5.2萃取洗涤143.5.3冷却浓缩153.5.4醚化和硅烷化163.5.5分层萃取183.5.6浓缩与顶蒸203.5.7离心工段213.5.8干燥2324244.1.1设备的热量平衡方程式244.1.2热量衡算基础数据的计算和查取244.2总体能量衡算254.3能量衡算目的254.4干燥工序的热量衡算25第5章设备选型和计算5.1工艺设备选型概述275.2GMP对设备选型和安装的要求27第4章热量衡算4.1热量衡算依据27285.4.1反应釜285.4.2计量罐3.15.4.3储罐335.4.4高效过

3、滤器345.4.5冷凝器3.55.4.6离心泵3.55.4.7废液贮池365.3计算依据5.4主要反应设备选型37第6章车间布置设计江西科技师范大学本科毕业论文66.1工厂设计的内容与规范376.2车间概况376.2.1车间形式386.2.2厂房的层数386.2.3厂房平面布置386.3设备布置的基本要求396.3.1设备排列顺序396.3.2设备排列方法396.3.3操作间距39第7章“三废”处理及综合利用407.1 “三废”排放情况407.1.1废水处理407.1.2废气处理407.1.3废渣处理417.2噪声污染情况及处理417.3套用与回收利用41第8章 劳动组织与岗位定员424242

4、8.1劳动组织8.2岗位定员第9章生产车间防火安全管理规定439.1车间技术要求439.2安全与维修44第10章生产和劳动保障4510.1车间安全生产原则4510.2个人防护守则4510.3动火规定4610.4安全用电4610.5动力使用46江西科技师范大学本科毕业论文10.6环境卫生46VII10.7防火防爆原料性质分类46结语48参考文献49致谢51附录52附录1设备一览表52附录2带控制点的工艺流程图525252附录3反应釜装配图 附录4平面图和立面图江西科技师范大学本科毕业论文年产100吨克拉霉素中间体 518-1车间工艺设计摘要：本设计是按年产100吨（2,4-0-双三甲基硅烷基）-

5、红霉素A-9-0-（1-乙氧基-1-甲乙基）肟（518-1） 的量进行的车间工艺设计。该物质是合成克拉霉素的关键中间体。克拉霉素是新一代大环内酯类抗生素， 临床应用广泛。本次设计采用的工艺路线为：以硫氰酸红霉素肟为原料、氨水为碱、二氯甲烷为有机溶剂进行游离反应后得到红霉素 A肟，然后以红霉素A肟为原料，通过2-乙氧基丙烯进行醚化反应保护肟羟基， 再用三甲 基氯硅烷进行硅烷化反应， 经离心、干燥后得到克拉霉素关键中间体， 整个工艺过程总收率可以达到 86%。设计内容主要包括车间工艺设计依据、工艺流程设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型与计算、 车间布置设计、三废处理、劳动保护、安全生产、工程经

6、济等内容。设计所得成果主要有设计说明书和相 应的图纸，其中图纸包括反应釜装配图、工艺流程图、设备一览表、车间平面布置图及剖面图。关键词：克拉霉素；518-1中间体；红霉素肟；车间工艺设计1江西科技师范大学本科毕业论文371.1设计依据1.1.1设计的目的第1章概述在抗生素时代的初期，红霉素可谓是这个时代的先锋，但是经过时代的变迁,其药效与副作用呈现严重的比例失调。然而，经过近半个世纪的努力，科学家们终于找到了许多比红霉素本身更为优越的新型红霉素类药物，大环内酯类抗生素克拉霉素就是就是其中之一。作为 21世纪初最畅销的抗菌药物之一，现在世界上许多国家已经将其投入临床使用，同时并有60多个国家在研

7、究开发这个产品， 以克拉霉素关键中间体为起点，衍生成多种类型的抗生素，使更好地服务于临床,这将是我们目前最为迫切也最为重要的一步。 现在许多医药企业都在生产克拉霉素,那么对于力求在相对优越的环境下产出高纯度的关键中间体将是我们这项设计的首要任务。1.1.2设计遵循的技术法规(1)药品生产质量管理规范实施指南(2001年版，中国化学制药工业协会, 中国医药工业公司)；(2)药品生产质量管理规范(2010年版，国家食品药品监督管理局颁发)；环境空气质量标准GB3095-1996;污水综合排放标准GB8978-1996；工业“三废”排放执行标准 GBJ4-73；建筑工程消防监督审核管理规定公安部第

8、30号令;建筑结构设计统一标准 GB50068-2001 ；工业企业设计卫生标准TJ36-79 ；(9)化工工厂初步设计内容深度的规定HG/20688-2000;(8)(10)化工工艺设计施工图内容和深度统一规定HG 20529-92；(11)关于出版医药建设项目可行性研究报告和初步设计内容及深度规定的通知国药综经字1995，第397号；(12) 化工装置设备布置设计规定(13) 工业企业噪音控制设计规范HG 20546-92 ；GBJ87-85；1.2产品简介1.2.1概述克拉霉素是新一代半合成的大环内酯类抗生素，与细菌细胞核糖体50s亚基结合，抑制细菌蛋白质的合成而起到广泛的抑菌杀菌作用，

9、对革兰阳性菌、阴性 菌及厌氧菌等都具有很强的抗菌作用，对衣原体、支原体感染的抗菌活性是大环内酯类抗生素中最强的。克拉霉素体外抗沙眼衣原体活性是红霉素的710倍,为强力霉素的4倍。它在体内代谢而产生的14羟产物，具有生物活性，其抗菌 谱与克拉霉素本身相同，而且它们在体内的抗菌活性比体外提高。 而合成克拉霉 素其中一个重要的关键中间体就是（2 , -O-双三甲基硅烷基）-红霉素A-9-0-（1-乙氧基-1-甲乙基）肟（518-1）,本车间工艺设计就是合成克拉霉素关键中间体(518-1)。1.2.2产品名称（1）化学名：（2,4-0-双三甲基硅烷基）-红霉素A-9-0-（1-乙氧基-1-甲乙基） 英

10、文名：(2 , 40-bis( trimethylsilyl)-erythromycin A-9-0-( 1-ethoxy- 1- methylethyl） oxime1.2.3化学结构、分子式及分子量(1)化学结构:OUhOEtOH/ o0H%J.umipy00分子式：C48H94O14N2Si2分子量：979.44 g/mol理化性质:外观：白色结晶性粉末密度:1.280g/cm3沸点:838.422C闪点:460.861 r1.3产品合成工艺路线的论证对于红霉素中间体，其质量的好坏关系到原料药生产的收率和质量，而其质 量的好坏不是检测出来的，是设计生产出来的。为了找到符合经济、资源等条件

11、， 而且比较合理的工艺路线，要进行工艺论证。 作为大环内酯类常见的中间体，其 生产工艺路线在国内外已经比较成熟。红霉素A肟分子共有6个羟基、1个肟羟基和1个叔胺基的甲基化活性基团。早起的文献报道，利用CBz来保护叔胺基，利用邻氯苄氯进行 9位肟羟基的保护，这些方法的保护剂毒性较高、对环境不友好，且6-甲基化红霉素A收率较低，存在着诸多的副产物（多甲基化产物和其他单甲基化产物），提纯步骤复杂。之后发展为通过烯丙基来保护 9位的肟羟基，通过硅烷化来保护2位的羟基、4位的羟基，此法收率有所提高，但存在去保护基的步骤条件苛刻（如需要贵金属催化）等问题，而且由于空间效应，3位的二甲胺基在甲基化的条件下难

12、以转化为 季铵盐。于是，以硫氰酸红霉素肟为原料，与氨水的碱性环境中生成红霉素A肟分子，通过2-乙氧基丙烯进行醚化反应保护 9-肟羟基，再用三甲基氯硅烷进行硅）-红霉素A-9-0-（1-乙氧基-1-烷化反应得到关键中间体（2 ,4-0-双三甲基硅烷基甲乙基）肟（518-1）。具体反应方程式如下: * MROHO gOil011Ol叫EtC=CH；,Py HClOEIII* N o斗0曰Jmidazok5IS-1本次设计是依据上述反应原理来进行的。 采用的工艺路线为：以硫氰酸红霉素肟为原料、氨水为碱、二氯甲烷为有机溶剂进行游离反应后得到红霉素A肟,然后以红霉素A肟为原料，通过2-乙氧基丙烯进行醚化

13、反应保护肟羟基，再用 三甲基氯硅烷进行硅烷化反应，经离心、干燥后得到克拉霉素关键中间体（518-1）。第2章工艺流程设计及工艺过程2.1工艺概述本设计的的生产工艺的操作方式采用的是间歇式操作，整个工艺总体上分为3个工段，分别为：肟盐处理工段、518-1反应工段和后处理工段。具体包括 8 个反应单元过程，分别为：游离反应、萃取洗涤、冷却浓缩、醚化与硅烷化反应、 分层萃取、浓缩与顶蒸、离心、干燥。2.2工艺流程设计2.2.1肟盐处理反应工段(1) 游离反应 打开二氯甲烷中转罐(V0302)进料阀，把回收合格的二氯甲烷或大贮罐内 的新二氯甲烷用泵打入中转罐(V0302)，将中转罐中的二氯甲烷用泵打入

14、反应釜(R0101)中。 关闭中转罐进料阀、放料阀，关闭反应釜 (R0101)上进料阀。 然后打开反应釜人孔盖，投放肟盐，并搅拌，氨水高位罐 (V0301)内用泵抽入600L氨水备用。 然后打开氨水高位罐(V0301)的底部放料阀，把氨水放入反应釜(R0101) 中，同时观察物料的溶解状况。 搅拌30min，使物料全部溶解。 停止搅拌，静置30min,分层。有机层分入下面的中转罐中。(2) 萃取洗涤 水层加入300L二氯甲烷，并搅拌，搅拌10min,静置30min后分层，有 机层并入前面的有机层中。 水层再加入300L二氯甲烷，并搅拌，搅拌10min,静置30min后分层, 有机层并入前面的有

15、机层中，水层排弃。 用泵将中转罐中的二氯甲烷层打入反应釜 (R0102)中。 转料结束，打开水管，放入1000L水，搅拌10min，静置30min后分层, 有机层放入下面的中转罐中，水层排放。 用泵再将中转罐中的二氯甲烷层打入反应釜 (R0102)中。转料结束，打开水管，放入1000L水，搅拌10min，静置30min后分层,有机层放入下面的中转罐中，水层排放。用泵再将中转罐中的二氯甲烷打入反应釜 (R0102)中。 转料结束，打开水管，放入1000L水，搅拌10min,静置30min后分层, 有机层放入下面的中转罐中，水层排放。 萃取洗涤结束。(3) 浓缩冷却 用泵将中转罐中的二氯甲烷层打入

16、反应釜 (R0103)，静置30min后用氮气压入浓缩釜(R0103)中。 转料毕，关闭进料阀和排空阀，打开二氯甲烷蒸出阀门和接收罐排空阀。 开始升温，常压蒸馏；控制浓缩釜内温在40.0-41.0C之间进行蒸馏，同时 控制热水温度在65C。 当蒸至有物料析出时，停止蒸馏，取样检测水分(水分W0.1%)，如不合格，适当补加新鲜的二氯甲烷，然后继续蒸馏直到水分W0.1%。蒸馏结束补加水分W 0.1%的二氯甲烷分散，再测水分W 0.1%。 水分合格后，用氮气压入反应釜。222 518-1反应工段(1)醚化和硅烷化 夹套蒸汽烘釜(R0104)，烘至釜内温度70.0C后关闭锅底阀，继续加热至 釜内温度超

17、过1000C，视釜内至干时停止加热，冷却至 50.0-600C时即应盖住投料盖，单留放空阀，并用氮气保护。 反应釜烘好后，打开反应釜(R010 4)进料阀，接受肟盐处理物，待接受完毕。关闭进料阀，打开投料盖取样检测(水分W 0.1%)。如遇水分 0.1%，用热水带水至水分W 0.1%以下，再补二氯甲烷至反应量。 打开盐水进出阀降温度，降温度至 15.0C时，打开投料盖压去夹套盐水,快速投入80kg吡啶盐酸盐。 搅拌10min后，再加入75kg 2-乙氧基丙烯。 夹套热水升温，当釜内温度升温至20.0C时，控制夹套热水进出阀，让 釜内温度控制在20.0-25.0C，待物料澄清后计时保温30min

18、。保温毕，打开投料盖，投入咪唑82kg，搅拌反应60min。 盐水降温至14.0-15.0C时，开始均匀而缓慢的滴加87kg三甲基氯硅烷,控制釜内温度15.0-20.0C之间，约60min滴加完毕。 滴毕，压掉夹套盐水，开热水阀升温，控制釜内温度 25.0-28.0C，搅拌 30min保温。保温毕，关闭回流阀，加入饮用水 250L,搅拌15min,静置30min分层。 用氮气将釜内料液压至萃取釜(R0105),上层水溶液放入中转罐。上层咪 唑水溶液放入中转罐，结束后，反应釜关底阀，加入700L饮用水清洗反应釜,清洗后压入萃取釜。(2) 分层萃取 5N碱液(50kgNa0H/200kg饮用水)配

19、制好后打入高位槽(V0305)中。 降温至萃取釜(R0105)内温度为10.0-15.0C时，缓慢而均匀加入已配制好 的5N碱液(控制釜内温度10.0-15.0C)，打开投料盖测pH值，碱液用量以料液pH值为9.5-9.7为终点，pH调毕，搅拌5min，静置半小时，复测pH (pH值应 为 9.5-9.7)，分层。 打开缸底阀，将下层料层用氮气压入中转釜，将釜内乳化层及上层用回收 的400L二氯甲烷萃取，搅拌10min,静置20min,分层。将下层有机层连乳化层起压入中转釜，压入完毕关掉中转釜进料阀， 打开萃取釜底阀，将上层水排如 废水沟。 中转釜的有机层再加入700L饮用水，搅拌10min,

20、测pH (pH值应为9.0-9.5)，静置30min,分层，有机层转入萃取釜(R0106)，水层排放。 将配制好的盐水用泵输送进入萃取釜1200L，搅拌5min后，静置30min.分层，用氮气把萃取釜的有机层物料压入中转釜,测水层pH (pH值应为9.0-9.5)，水层弃去。 有机层再用已配好的盐水1200L打入中转釜洗涤、搅拌5min,静置30min分层，将下层有机层和乳化层用氮气压入萃取釜，压毕，测水层pH W 8,将上层水层排入废水沟，萃取釜的有机层静置 45min后，用氮气压入中转釜。223后处理工段(1)浓缩与顶蒸料液转移完毕，浓缩釜(R0107)改为夹套热水升温常压蒸馏状态，常压蒸

21、出二氯甲烷，至U储罐(V0309和V0310)浓缩至釜内温度50OC料液绸厚时，调整相关阀门和真空泵，改为减压蒸馏，蒸出的二氯甲烷放入到储罐(V0310和V0311），直至釜内固体料析出继续减压蒸馏1小时，取样送检518-1含量。 取样毕，在每个浓缩釜中加入50L甲苯顶蒸至无馏分，蒸出的甲苯用氮气 压入甲苯回收洗涤釜，控制釜内温度不超过 60OC，得到粗品。离心当温度最终降至20C时，将浓缩料液出料于离心机，加入适量的水进行多次洗涤，离心得到的母液在母液沉降池沉降后， 用离心机将其抽至母液沉降罐沉降后将上层清液吸去，洗涤至 pH值为7.0,检测水分W 10%时送入烘箱干燥。干燥将检测符合标准的

22、物料送入烘箱,经水分、杂质检测合格后得到克拉霉素中间体成品，送至仓库储存。2.3工艺流程框图2.3.1肟盐处理反应工段工艺流程框图CH2CI2氨水2.3.2 518-1反应工段和后处理工段反应流程图硅烷化反应咪唑TMSCI结束反应咪唑分层碱液有机层调PH盐水洗涤水层有机层图2-2518-1反应工段和后处产品殳反应流程图第3章物料衡算3.1概述在初步确定的工艺流程后，从定性估计转入定量计算。通过对工艺流程中各 部分重要生产工段详细的物料衡算，得到原料、辅料、产品及中间损失相关量的关系，从而计算出进入与离开每一过程或设备的各种物料数量、组成，以及各组分的比例。车间物料衡算的结果是车间能量衡算、设备

23、选型、确定原材料消耗定 额、精化管道设计等各种计算项目的依据。 对于已经投产的生产车间，通过物料衡算可以寻找出生产中的薄弱环节，为改进生产、完善管理提供可靠的依据，并 可以作为检查原料利用率及三废处理完善程度的一种手段。3.2物料衡算的原理物料衡算的理论依据是质量守恒定律。对任何一个体系，物料平衡关系式可表示为:输入的物料量-输出的物料量-反应消耗的物料量+反应生成的物料量=积累 的物料量。3.3物料衡算的基准与任务3.3.1衡算基准设计物料衡算的时间基准是天，质量基准是kg。3.3.2设计任务设计任务：年产100吨克拉霉素中间体518-1车间工艺设计 工作日：330天/年，1天2批 产品净含

24、量：99% 含水量：0.5%则每天的净产量为:克拉霉素中间体的日净产量_年产量咒克拉霉素中间体净含量 X1000年工作日1009%淞00 =3003303.4各步骤收率(1)肟盐处理工段各步骤收率所以肟盐处理工段收率为：0.95X 0.99X 0.99=0.93=93%(2) 518-1反应工段各步骤收率所以肟盐处理工段收率为：0.95X 0.99=0.94=94%(3) 后处理工段各步骤收率所以肟盐处理工段收率为：0.99X 0.98=0.97=97%表3-1各反应单元收率和总收率一览表反应工段反应单元各反应单元收率各反应工段收率总收率游离反应95%肟盐处理萃取洗涤99%93%冷却浓缩99%

25、518-1醚化与硅烷化后处理95%94%85%99%蒸馏浓缩99%萃取干燥离心98%98%干燥98%综上所述，得总收率=0.93 X 0.94X 0.97=0.86=85%,所以理论克拉霉素中间体日产量为300/85%=352.94。3.5各反应单元3.5.1游离反应化学方程式:红霉素A肟化学名称：硫氰酸红霉素肟氨水二氯甲烷分子量:808.0335.0584.93748.94(1) 进料量【计算过程】以硫氰酸红霉素肟的量计算基准，则每天所需纯硫氰酸红霉素肟的投料量_克拉霉素中间体日净产量沢硫氰酸红霉素肟分子量克拉霉素中间体分子量咒总收率300x808.03硫氰酸红霉素肟化学纯量：詬忌 二291

26、1799%硫氰酸红霉素肟的粗投料量：291.17/99%= 293.94其中杂质含量：293.94 X 1%=2.94 氨水化学纯量：281.27X 35.05/808.03=12.6320%氨水的粗投料量：12.63/20%=63.15其中水含量：63.15X 80%=50.52 二氯甲烷化学纯量：1000X 99.9%=99999.9%二氯甲烷的粗投料量：1500 L其中杂质含量：1500X 0.1%=1.5表3-2游离反应原料投料比一览表物料名称规格和纯度分子量(g/mol)投粗料量(kg)化学纯量(kg)水或杂质含量(kg)等 HR只 A-r 壬吐原料，99%808.03293.942

27、91.172.77硫氰酸红霉糸肟氨水工业级，20%35.0563.1512.6350.52二氯甲烷工业级，99.9%84.9315001498.51.50总计1857.091802.3054.79(2)出料量【计算过程】 反应生成的物料红霉素肟的量：理论纯产量：291.17X 748.94X /808.03=269.88实际纯产量：269.88X 95%=256.39硫氰酸铵的量：291.17X 76.12X /808.03=27.43生成水的量：291.17X 18.02X /808.03=6.49 未反应完的物料硫氰酸红霉素肟的量：291.17 256.39X 808.03/748.94=

28、14.55氨水的量：(12.63 256.39X 35.05/748.94)+ 50.52=51.15 水杂质总量生成水的量：6.49其他水杂质量：2.77+1.50=4.27水杂质总量：6.49+4.27=10.76 二氯甲烷的量：1500X 97%=1455.00表3-3游离反应进出物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)硫氰酸红霉素肟291.1715.261.28227.48氨水63.153.310.8871.76进料二氯甲烷1498.578.551.331126.69水杂质54.792.871.0054.79总计1907.61100.0014

29、80.72红霉素肟256.3914.121.28200.30二氯甲烷1455.0080.151.331098.11硫氰酸红霉素肟14.550.801.2811.37出料氨51.152.820.8858.13硫氰酸铵27.431.511.3121.02水杂质10.760.591.0010.76总计1815.28100.001395.483.5.2萃取洗涤说明：萃取洗涤工序的进料量主要为游离反应工序的出料量。 进料时将硫氰酸铵、氨水、硫氰酸红霉素肟合并至水杂质中。(1) 进料量【计算过程】 红霉素肟的量：256.39 水杂质总量硫氰酸铵的量：27.43硫氰酸红霉素肟的量：14.55氨水的量：0.6

30、3其中水杂质的量：61.28水杂质总量：27.43+14.55+0.63+61.28=103.89 二氯甲烷的量加入二氯甲烷的量：300 L游离反应后二氯甲烷的量：1455.00二氯甲烷总量：300 X 1.33+1455.00=1854 加入水的量：1500 L水的总量 15000 X 1.00=1500(2)出料量【计算过程】 有机层红霉素肟的量：256.39X 99%=253.83湿料红霉素肟中水的含量：256.39X O.5%=1.28二氯甲烷的量：1854X 97%=1798.38 水层(水杂质)硫氰酸铵的量：27.43硫氰酸红霉素肟的量：14.55氨水的量：0.63其中水杂质的量：

31、61.28饮用水的量：3000水杂质总量：27.43+14.55+0.63+61.28+3000=3103.89(1)总物料平衡:F1 + F2 = F3+F4表3-4萃取洗涤的物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)/z-r于吐256.394.921.28200.30红霉糸肟二氯甲烷1854.0035.561.33399.25进料水杂质103.891.991.00103.89饮用水3000.0057.531.003000.00总计5214.28100.004573.93/z-r吴卡吐253.834.921.28198.30红霉糸肟出料二氯甲烷179

32、8.3834.871.331357.27水杂质3103.8960.181.003103.89总计5157.38100.004535.953.5.3冷却浓缩(2) 各组分平衡:红霉素肟253.83(F2)X 99%=251.29(F3)397.5O(F1)+1798.38(F2)=X(F 4)O.O4(F1)+1.28 (F2)=O.25(F3)+Y(F4)综合上述方程式可求得：冷凝后二氯甲烷物料 (F4)中二氯甲烷的量X(F4)=2195.88;水的含量 Y(F4)=1.O7。表3-5浓缩工序的物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比()密度(kg/L)体积(L)红霉素肟253.8

33、310.361.28198.30二氯甲烷1798.3873.371.331357.27进料含水量，水1.280.051.001.28新加二氯甲烷397.5016.221.33300.00总计2450.99100.001856.81红霉素肟251.2910.271.28196.32出料二氯甲烷2195.8889.731.331657.27总计2447.17100.001853.593.5.4醚化和硅烷化化学方程式:分子量:748.94152.02化学方程式:OEtOEtIdiLdaxoleSl-1分子量:790.01108.6468.08979.44(1) 进料量说明：在以红霉素肟的量为计算基准

34、的基础上,根据投料比及物料的规格算出其余各物料的投料量。浙江工业大学曾对“红霉素肟的醚化保护过程”进行研究，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】红霉素肟化学纯量：251.2999%红霉素肟的粗投料量：251.29/99%= 253.83其中杂质含量：253.83-251.29=2.54二氯甲烷化学纯量：397.50X 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 2-乙氧基丙烯化学纯量：251.29X 1.5X 86.13/

35、748.94=28.9099.5% 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 吡啶盐酸盐的化学纯量：251.29X 1.5X 152.02/748.94=76.5198%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 三甲基氯硅烷的化学纯量：251.29X 2.0X 108.64/748.94=72.9098%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咪唑的化学纯量：251.29X 1.5X 68.08/748.94

36、=34.2699.5%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物料名称规格和纯度分子量(g/mol)投粗料量(kg)化学纯量(kg)水或杂质含量(kg)红霉素工业级，99%790.01253.83251.292.54二氯甲烷工业有机原料，99.95%84.93397.50397.300.202-乙氧基丙烯药用，99.5%86.1329.0528.900.15吡啶盐酸盐工业品，98%152.0278.0776.511.56三甲基氯硅烷医药中间体，98%108.64

37、74.3972.901.49咪唑工业品，99.5%68.0834.4334.260.17工业用水工业用水18.02150.00150.000.00总计1017.271011.166.11出料量【计算过程】反应生成的物料克拉霉素中间体的量：理论纯产量：251.29X 979.44X /748.94=328.63实际纯产量：328.63X 95%=312.20反应生成盐酸的量:251.29X 2X 36.46/748.94=24.47未反应完的物料98%吡啶盐酸盐的量:76.5199.5%咪唑的量：34.26 水杂质总量：2.54+1.10+0.15+1.56+1.49+0.17=7.01 加入的

38、饮用水的量：150L 二氯甲烷的量：397.50X 97%=385.58表3-7醚化和硅烷化反应物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)/z-r吴去片251.2924.701.28196.32红霉素肟二氯甲烷397.5039.061.33299.852-乙氧基丙烯28.902.840.7737.73吡啶盐酸盐76.517.520.9878.23进料三甲基氯硅烷72.907.170.8684.97咪唑34.263.371.0333.26工业用水150.0014.751.00150.00其他水杂质6.110.601.006.11总计1017.27100.

39、00888.47克拉霉素中间体312.2031.541.28243.91二氯甲烷385.5838.931.33290.85咪唑34.263.461.0333.26出料吡啶盐酸盐76.517.730.9878.23盐酸24.472.471.2020.39水150.0015.151.00150.00其他水杂质7.010.711.007.01总计989.83100.00823.653.5.5分层萃取说明：碱液、食盐水和水的损耗均以 3%计;碱液的规格为（50kg氢氧化钠：200L饮用水），其用途是用来调节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

40、程】（1）进料量二氯甲烷层克拉霉素中间体的量：312.20二氯甲烷的量：385.58氢氧化钠溶液的量：100L，即卩100X 2.13=213配制碱液所需固体氢氧化钠的量：100X 50/200=25其中水含量：100 二氯甲烷的量：200 X 1.325=265其中杂质含量：265 X 1%=2.65 水的加入量：350L 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 X 2.165=1299其中杂质含量:1299X 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 X 2.165=1299其中杂质含量:1299X

41、 0.2%=2.60（2）出料量【计算过程】有机层：二氯甲烷层克拉霉素中间体的量：312.20X 99%=309.08二氯甲烷的量：385.58X 97%=374.01水层：水层（水杂质）的量:萃取釜中水杂质排弃的量:碱液的量：100X 97%=97 L盐水的量：1299X 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：700X 97%=679盐水的量：1299X 97%=1260.03第二次饱和食盐水萃取后)因此水杂质总量：97X 2.130 +1260.03+679+1260.03=3405.67表3-8518-1萃取洗涤工序的物料衡算一览表操作过程物料

42、名称质量(kg)质量百分比()密度(kg/L)体积(L)克拉霉素中间体312.207.571.28243.91二氯甲烷385.589.351.33291.00氢氧化钠溶液213.005.172.13100.00进料二氯甲烷265.006.431.33200.00水350.008.491.00350.00饱和食盐水2598.0063.002.171200.00总计4123.78100.002384.91克拉霉素中间体309.087.561.28241.4688出料二氯甲烷374.019.151.33282.2717水杂质3405.6783.291.003405.67总计4088.76100.00

43、3929.413.5.6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】二氯甲烷层(Fi)克拉霉素中间体的量：309.08/2=154.54其中水的含量：(154.54/99%)X 0.5%=0.78二氯甲烷的量：374.01/2=187.0199.9%甲苯的量(F2): 25L即 25X 0.866=21.65其中水的含量：21.65X 0.01%=0.0022(2) 出料量【计算过程】回收二氯甲烷的量(常压、减压蒸馏)(F3)二氯甲烷纯量：Xi水分含量：丫1克拉霉素中间体(F4)克拉霉素中间体的量：154.54X 99%=152.99水分含量：(248.95/99%

44、) X 0.1%=0.15回收甲苯的量（F5）甲苯的量：X2水分含量：丫 2总物料平衡：Fi+F2 = F3 + F4+F5各组分平衡:克拉霉素中间体154.54 (Fi) X 99%=152.99(F4)187.01 (Fi)X 99%=Xi(F3)甲苯21.65 (F4)X 99%=X2(F5)O.78(F1)+O.OO21(F2)=Y1 (F3)+O.25(F4)+Y2(F6)综合上述方程式可求得:丫1 （F3）+Y2（F5）=O.63，其中 丫1 （F3） Y2（F5）冷凝后二氯甲烷的量X1（F3）=181.4O;水的含量Y1（F3）=O.32冷凝后甲苯的量X2（F5）=21.43;水

45、的含量Y2（F5）=O.32表3-9顶蒸浓缩的物料衡算一览表操作过程物料名称质量（kg）质量百分比（%）密度（kg/L）体积（L）克拉霉素中间体154.5442.41.28120.73二氯甲烷187.0151.31.33141.14进料水0.780.201.000.78甲苯21.655.900.8725.00总计363.98100.00287.65克拉霉素中间体152.9942.921.28119.52二氯甲烷181.4050.891.33136.91出料甲苯21.436.010.8724.75水O.630.181.00O.63总计356.45100.00281.813.5.7离心工段说明：物

46、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W 10%）,杂质含量5倍为基准。0.5%;水洗的水用量依据经验大致估算，假设以浓缩液的（1）进料量【计算过程】浓缩液根据518-1浓缩工序的物料平衡一览表可知，当出料量等于进料量时，浓缩液(不包含回收的有机溶剂)总量应为254.87kg,克拉霉素中间体净含量97.7%,水含量0.5%，杂质含量1.8%，其他物料的量忽略不计。其中克拉霉素中间体的量：152.99水的量：152.99X 0.5%=0.76杂质的量：152.99X 1.8%=2.75洗液洗液用的是水，其用量为8

47、00.00kg,不过水亦不宜加入过多，需考虑生产实际需要、废水回收及处理。(2) 出料量【计算过程】滤饼克拉霉素中间体的量：152.99X 99%=151.46水含量：(151.46/90%) X 9.5%=15.99杂质含量：(151.46/90%) X 0.5%=0.84离心洗涤后的母液克拉霉素中间体的量：152.99X 1%=1.53水含量：0.76+800.00- 15.99=784.77杂质含量：2.75-0.84=1.91表3-10离心工序物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比()密度(kg/L)体积(L)克拉霉素中间体152.9915.991.28119.52水0.

48、760.081.000.76进料杂质2.750.291.002.75洗液水800.0083.641.00800.00总计956.50100.00923.03克拉霉素中间体151.4615.871.28118.33出料水800.0083.851.00800.00杂质1.910.281.001.91总计954.12100.00920.993.5.8干燥(1) 进料量滤饼克拉霉素中间体的量：151.46水的量：15.99杂质含量：0.84水杂质：15.99+0.09=16.89滤饼总重量：151.46+15.99+0.09=168.35(2) 出料量克拉霉素中间体成品克拉霉素中间体：151.46X 99%=149.95杂质含量：0.09干