替诺福韦的合成工艺改进_刘嘉(优选)word资料
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替诺福韦的合成工艺改进_刘嘉(优
选)word资料
论著
替诺福韦的合成工艺改进
刘嘉 , 李科 , 孙海玲 , 冯继禄 (第二军医大学药学院药物化学教研室 , 上海200433
作者简介 :刘嘉 (1980 , 男 , 硕士研究生 . E m ai:l nudt_li u ji a @hot m ai. l co m :l @si na . m
摘要目的 :改进替诺福韦的合成工艺。
方法 :以亚磷酸二乙酯和多聚甲醛经缩合、酯化得到对甲苯磺酸羟甲基磷酸二乙基酯 (4 。
另以缩水甘油合成碳酸丙烯酯 , 与腺嘌呤反应得到 9 (2 羟丙基腺嘌呤 (7, 在叔丁醇钠作用下与 (4 经缩合、水解等反应制得抗病毒药物替诺福韦。
结果 :优化后的制备工艺成本低 , 操作简便 , 对环境污染减少。
结论 :新工艺的产率达到 30%, 适合工业生产。
关键词替诺福韦 ; 合成 ; 工艺改进
中图分类号 :R914 文献标识码 :A 文章编号 :1006-0111(2021 01-0031-03
I mprove m ent of synthetic process of tenofovir
L I U Ji a , L I K e , S UN H ai ling , FENG Ji l u (D epart m ent o fM ed ici na l Chem istry , Schoo l of phar m acy , SecondM ilitary M ed i ca lU n i versity , Shangha i 200433, Ch i na
AB STRACT O b jective :T o i m prove the synthe ti c process of teno f ov ir . M eth ods :P t o luenes u lfonic ac i d diethoxyphosphoryl me t hy l ester(4 w as prepared from d i ethy l phosphate and parafor m a l dehyde by condensa tion and este rifica ti on .
9 (2 hydroxy propy l aden i ne (7 w as synt hesized by reacti on o f aden i ne and propy lene ca rbonate . In presence o f (C H 3 3CON a , co m pound (7 was connected w ith compound (4, and then hydro l y zed to teno fov ir . R esu lts :T he technique w as s uccessfull y i m proved due t o its l ow co st , easi e r opera ti on and less po ll u ti on to
the env iron m en t . Conclusion :The overall y ield o f t he i m proved synthetic process was 30%, wh ich is m ore suitable fo r i ndustria l producti on . K EY W ORDS
tenofov ir ; synthesis ; techn ica l i m prove m ent
替诺福韦酯 (teno fov ir d isoprox il fum ara te , 替诺福韦双异丙酰氧基甲酯富马酸盐 , 化学名为 (R [[2 (6 氨基 9H 嘌呤 9 基 ] 1 甲基乙氧基 ]甲基 ]膦酸双(异丙酰氧基甲基酯富马酸盐 , 是一可口服的开环核苷酸单膦酸酯的前药 , 结构式如图 1(1 所示 , 口服吸收后迅速转变成替诺福韦 (P M P A, 2
[1]。
P M PA 被证实对人类免疫缺陷病
毒 H I V 及其他逆转录酶病毒具有广谱的抗病毒活性 , 已于 2001年经美国FDA 批准用于临床治疗艾
滋病的药物 [2]。
另外替诺福韦酯正在进行针对慢性乙型肝炎病毒 H BV 感染的临床试验
[3]
, 希望作
为抗乙型肝炎的一线治疗药物或与其他抗乙型肝炎药物联合应用。
文献报道 P M PA (2 的合成路线主要有两条
[4~6]
: 以 (R 乳酸异丁酯为原料 , 经羟基保护 ,
酯还原 , 磺酰化后与腺嘌呤缩合 , 经水解得带手性中心开环核苷 , 以 D M F 为溶剂缩合生成 (8, 再与三
甲基溴硅烷反应后水解得到粗品 (2, 经柱层析分离后得到 (2 的纯品 , 此路线操作繁琐、不易控制 , 总收率低。
以腺嘌呤与碳酸丙烯酯缩合 , 在强碱氢化钠的作用下发生缩合反应 , 经柱层析后水解获得目标化合物。
本实验改用较为温和的叔丁醇钠 , 避免了氢气的生成 , 适合工业生产 , 且采用水洗处理 , 避免过柱损失 , 设计了如图 1所示路线 , 使得操作简化 , 成本降低 , 提高了收率。
1 实验部分
1. 1 对甲苯磺酸羟甲基磷酸二乙基酯 (4 将亚磷酸二乙酯 3(3 00g , 21mm o l, 多聚甲醛 (0 83g , 27mm o l, TE A (0 4mL 和甲苯 (11m L 的混合物回流反应 3h 后 , 冷却至 -10 , 缓慢加入 TsC l (3 8g , 20mm o l 和 TEA (4 2mL , 滴毕 , 升至室温。
反应6h 后 , 停止反应过滤 , 滤液用水和饱和 NaC l 洗涤 , 无水 M gSO 4干燥 , 过滤 , 浓缩。
得微黄色油状物 (4 (4 67g , 收率 72 5%, 直接用于下一步反应。
1. 2 R 9 羟丙基腺嘌呤 (7 将 5%Pd /C(1g , t (. 31
药学实践杂志 2021年第 27卷第 1期
物冷却至 -10 , 缓慢加入 S 缩水甘油 (5 (10g , 0. 14m o l, 持续通入氢气 (约 2个大气压 4h , 至不
再消耗氢气为止 , 过滤 , 浓缩 , 得无色油状物 (9. 6g , 收率 93%。
图 1 替诺福韦酯的合成路线
将所得无色油状物、碳酸二乙酯 (20mL, 0. 16m o l 和 21%乙醇钠的乙醇溶液(3mL 混合加热 , 蒸馏乙醇 , 浓缩。
在 20mmH g 下精馏 , 收集 120 的馏分 , 得到无色油状化合物 6(8. 9g , 收率 69% 。
将腺嘌呤 (10g , 74mm o l, D M F (30mL 和 N a OH (0. 05g 混合加热 , 于 120 , 滴加 (6 (8. 2g , 80mm o l, 回流 12h , 甲苯结晶 , 得白色固体 7(12g , 收率 90. 4% 。
m p :192 ~195 。
[ ]20
D =+40. 5
(0. 5, 0. 1M HC l 。
1. 3 R 9[2 (二乙基膦酰甲氧基丙基 ]腺嘌呤 (8 氮气保护下 , 将 (7 (1g , 5mmo l
加入到无水 D MF(10mL 中 , 加热至溶解 , 降温至 20 , 固体微小颗粒析出。
多次分批加入叔丁醇钠 (1 2g , 12 5mm ol 至溶液黏稠澄清 , 继续降温至 -10 , 缓慢滴加由(4 (2 5g , 8mm ol 和 D MF(5mL 组成的混合液。
6h 后 , 停止反应 , 浓缩 , 蒸除大部分 D MF 后 , 加入 C H 2C l 2(20mL 搅拌 1h , 过滤 , 继续蒸除残余 D MF 。
再加入
C H 2C l 2(20mL 稀释 , 分别用水、饱和 Na HCO 3溶液和饱和 N a C l 溶液洗涤 , 无水 MgSO 4干燥、过滤、浓缩。
柱层析分离 (C H 2C l 2 C H 3OH =30 1, 得白色固体 (8 (0 54g , 收率 30% 。
1
H N MR (C DC l 3: 8 334(s , 1H ; 7 972(s , 1H ; 6 105(s , 2H ; 4 33~4 38(m , 1H ; 3 991~4 162(m , 5H ; 3 903~3 949(m , 1H ; 3 801~3 877(m , 1H ; 3 540~3 617(m , 1 , 1. 4 替诺福韦 P M PA (2 氮气保护下 , 将 (8 (5g , 15mm o l 加入到无水 C H 3C N (40mL, 50 以下控温 , 缓慢滴加 (C H 3 3Si B r (7 5mL, 56mm o l, 回流 2h , 浓缩。
加50%NaOH 调节 pH =3, 冰水结晶。
可利用酸碱中和进行纯化 , 得白色
固体 2(3 7g , 收率 88%, m p :281 ~283 . [ ]20
D =-21 3
(0 5, 0 1M H C l. FAB M S m /z:288(M +H +
. 1
HNMR (CDC l 3: 8 141~ 8 159(s , 2H ; 7 285(s ,
2H ;
4 128~
4 309(m,
2H ;
3 872~3 925(m,
1H ;
3 5523` 617(m,2H ; 1 008~1 029(d , 3H 。
2 结果与讨论
侧链对甲苯磺酸羟甲基磷酸二乙基酯 (4 由两步反应合成 , 第一步是利用多聚甲醛将亚磷酸二乙酯进行羟甲基化 , 摸索了反应配比、时间以及温度 , 以亚磷酸二乙酯与多聚甲醛的摩尔比为 1 1. 2、反应温度在 110 、反应时间在 3h, 产物收率最高 , 能达到 72. 5%, 无需分离即可进行第二步反应 , 使得操作简化 , 损失减少和收率提高。
在合成 R 9[2 (二乙基膦酰甲氧基丙基 ]腺嘌呤 (8 时 , 文献使用氢化钠 , 反应活性太高不易控制 , 且有氢气放出不适合大规模生产。
我们用叔丁醇钠替代 , 反应条件温和 , 收率稳定 , 并可中试放大。
32
Jou m a l o f Phar m aceuti ca l P ractice V o. l 272021N o . 1
表 2 鱼藤酮辣椒碱悬浮剂回收率结果
序号样品量
(mg
加入对照品量
(m g
测得量
(mg
回收率
(%
平均回收率
R (%
RSD (%
12. 602. 014. 6646102. 72
22. 602. 014. 605399. 77
32. 602. 515. 101099. 64100. 671. 65 42. 602. 515. 1638102. 14
52. 603. 025. 572098. 41
62. 603. 025. 6613101. 37
2. 9 鱼藤酮辣椒碱中辣椒碱含量测定精密吸取鱼藤酮辣椒碱悬浮剂样品适量 , 按定氮法测定辣椒碱含量 , 三个批号辣椒碱含量为 100 99%、 102 98%、 102 42%。
3 讨论
定氮法测定鱼藤酮辣椒碱悬浮剂中辣椒碱含量的主要干扰物质是植物源蛋白质。
从鱼藤酮辣椒碱悬浮剂中蛋白质含量测定结果来看 , 蛋白质含氮量约占辣椒碱含氮量的 1%~1. 6%。
辣椒碱的分子量是 305 4, 氮的分子量是 14, 含氮量约为4 6%, 而植物蛋白质的含氮量约 15%~16%[5], 因此同样含氮量辣椒碱的质量是蛋白质的 3~4倍 , 实际蛋白质的质量相比于辣椒碱质量小于 0 5%。
本检测方法比较简便 , 作为半微量分析是可行的 , 在实践中可以作为辣椒碱含量的测定方法。
参考文献 :
[1] 赵善欢 , 黄彰欣 . 安全高效的鱼藤杀虫剂 [J ].植物保护 , l 988, 14(1:44.
[2] 莫美华 , 黄彰欣 . 鱼藤酮及其混剂对蔬菜害虫的毒效研究 [J].华南农业大学学报 , l 994, (154:58.
[3] GB /T5009. 5-2003食品中蛋白质的测定 [S ]. 标准 [4] GB608-88氮测定通用方法 [S ]. 标准
[5] 植物生理实验技术 [M].哈尔滨出版社 , 2002:154
收稿日期 :2021 05 19
(上接第 32页
利用柱层析方法分离纯化 (R 9 [2 二乙基膦酰甲氧基丙基 ]腺嘌呤 (8 时 , 收率偏低 , 这可能是由于该化合物含有氨基 , 极性较大被硅胶吸附所致。
可尝试在洗脱剂中加入 TEA 以降低硅胶吸附程度 , 提高分离收率。
后采用少量水多次洗涤的方式。
文献 [6]为防止产物的损失 , 不经后处理直接投料下一步 , 但实验发现 , 反应很不稳定 , 可能是由于杂质过多的原因。
摸索后发现 , 可以采用多次少量蒸馏水洗涤的方式 , 以除去残余的 D M F , 以 3次为宜 , 可使 (R 9 [2 二乙基膦酰甲氧基丙基 ]腺嘌呤以较高的纯度直接投料反应生成 P M PA, 且水相可循环套用 , 避免了过柱损失 , 使得 P M PA 提高了 10%的收率。
为了考察酸性对 P M P A 结晶的影响 , 我们测定了不同 p H 值的收率 , 发现当pH =3时 , 产率达到最大值。
p H 值对产率的影响结果见表 1。
表 1 p H 值对 P M PA 结晶的收率影响
p H 值收率 %
2. 570. 8
388. 0
3. 572. 5
3 结论用 S 缩水甘油合成 R 碳酸丙烯酯 , 与腺嘌呤反应得到 R 9 (2 羟丙基腺嘌呤 , 在叔丁醇钠作用下与以亚磷酸二乙酯和多聚甲醛为原料经缩合、酯化反应合成的活泼中间体对甲苯磺酸羟甲基磷酸二乙基酯反应 , 经缩合 , 水解等合成抗病毒药物替诺福韦。
本文对原工艺进行了优化 , 从而降低了成本 , 简化操作 , 目标化合物的收率比文献提高 10%, 且经过放大实验 , 更适合工业生产。
参考文献 :
[1] 崔岚 , 安富荣 , 王晓珉 . 核苷酸逆转录酶抑制剂替诺福韦 DF[J ],中国新药杂志 , 2004, 13(11:1054.
[2] Laco m be K, G oz l an J , Boell e PY , et al . Long ter m hepati ti s B virus dyna m i cs i n H I V hepatitis B v i ru s coi n f ected p ati en ts trea ted w i th tenofovir d i soproxil f um arat e[J].AIDS, 2005, 19(9: 907.
[3] Van BF , W un s ch e T, M auss S, e t a l . Co m pari s i on of adefovir and t enofov i r i n t h e treat m en t of l a m i vud i n e-res i stan t hepatiti s B virus i n fecti
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[4] Sorbera LA, C as t an er J . (R P M PA and B is(POC P M P A [J]. Drugs Fut , 1998, 23(12:1279.
[5] H ol y A, DvorakovaH, DeC lercq E, et al . Anti retroviral enan ti o m eric nu cl eoti de analogs[P].W O 9403467
[6] Schu ltz e L M, C hapm an HH, Dubree N J P , e t a l . Practi cal syn thes is of the anti H I V d rug , P M PA [J].T etrahed ron Lett , 1998, 39(14:1853.
收稿日期 :2021 09 25 45
药学实践杂志 2021年第 27卷第 1期
煤气净化系统工艺的优化与改进
崔长青
(北京众联盛化工工程)
摘要对焦化厂的煤气净化工艺提出了13点改进意见,并详细介绍了改进的
方法。
关键词冷鼓脱硫硫铵洗脱苯蒸氨
Optimization and Improvement of Coke Oven Gas-cleaning System
Cui Changqing Zhu Changjiang
(Beijing ZHONGLIANSHENG chemical engineering CO.,LTD.)
ABSTRACT Thirteen improvement of Coke Oven Gas-cleaning System were developed. And the modified methods were presented in detail.
KEY WORD Condense-blast, Desulfurization, Ammonia sulfate,Crude benzol recovery ,Ammonia Distilling
0前言
结合焦化企业多年的生产实践及我公司在焦化、化工设计领域丰富的工程设计经验,我公司在为国内某焦化企业三期100万吨/年焦化工程的设计中,对煤气净化车间的冷鼓、脱硫、硫铵、洗脱苯及蒸氨工段在生产工艺上进行了一些优化设计,得到了业主的一致好评。
本文就设计工作中对工艺流程、设备布置进行的修改及其必要性进行详细论述。
1该企业一、二期工艺流程简述
1.1冷鼓工段
自气液分离器来的荒煤气经过初冷器后将煤气温度冷却至22℃,后经电捕焦油器进一步脱除焦油后进入煤气鼓风机,加压后煤气进入后续工段。
气液分离器分离出的液相自流进入机械化氨水澄清槽进行静止分层。
上层的氨水溢流至循环氨水槽,由循环氨水泵抽送至荒煤气管冷却荒煤气,并自循环氨水泵后抽取部分氨水至初冷器喷洒冲洗使用。
多余的氨水溢流至剩余氨水槽,用剩余氨水泵抽送至蒸氨工段。
中层的焦油溢流至焦油中间槽,再次静止分离脱水后泵送至焦油槽贮存、外售。
底层的焦油渣定期运往煤场掺混炼焦。
每台初冷器下部设有两台初冷器水封槽(初冷器上、下段各对应一台),煤气冷凝液及初冷器冲洗液经水封槽溢流至上、下段冷凝液循环槽,然后分别由上、下段冷凝液循环泵送至初冷器上下段喷淋,如此循环使用,多余部分由下段冷凝液循环泵送至机械化氨水澄清槽。
并在下段冷凝液循环槽内设有蒸汽盘管加热。
1.2脱硫工段
脱硫采用PDS+栲胶为催化剂、煤气中的氨为碱源的湿式氧化法、两级脱硫、再生塔再生、熔硫釜生产硫磺的脱硫工艺。
来自冷鼓工段的粗煤气依次串联进入两个脱硫塔下部与塔顶喷淋下来的脱硫液逆流接触进行洗涤后,煤气经捕雾段除去雾滴后全部送至硫铵工段。
从脱硫塔中吸收了H2S和HCN的脱硫液经脱硫塔液封槽溢流至溶液循环槽,用溶液循环泵抽送至再生塔下部与空压站来的压缩空气并流再生,再生后的脱硫液返回脱硫塔塔顶循环喷淋脱硫。
硫泡沫则由再生塔顶部扩大部分排至硫泡沫槽,再由硫泡沫泵加压后送熔硫釜连续熔硫,生产硫磺外售。
熔硫釜内分离的清液送至溶液循环槽循环使用。
1.3硫铵工段
采用喷淋式硫铵饱和器发生产硫铵。
由脱硫工段送来的煤气经煤气预热器后进入硫铵饱和器上段的喷淋室,在此煤气与来自饱和器下段的循环母液充分接触,使其中的氨被母液吸收。
煤气经饱和器内的除酸器分离酸雾后送至洗脱苯工段。
在硫铵饱和器内的母液中不断有硫铵晶体生成,用结晶泵将其连同一部分母液送至结晶槽分离,然后经离心机分离、螺旋输送机输送至振动流化床干燥器干燥后入硫铵贮斗贮存、称重、包装即可外售。
1.4洗脱苯工段
该工段分为煤气的冷却、洗苯、脱苯三部分。
来自硫铵工段的粗煤气,经终冷塔间接冷却后从洗苯塔底部入塔,与塔顶喷淋的循环洗油逆流接触,煤气中的苯被循环洗油吸收,再经过塔的捕雾段脱除雾滴后离开洗苯塔。
洗苯塔底富油经富油泵加压后送至粗苯冷凝冷却器,与脱苯塔顶出来的粗苯汽换热,然后至油油换热器与脱苯塔底出来的热贫油换热,最后进入粗苯管式炉被加热至180°C左右,进入脱苯塔。
从脱苯塔顶蒸出的粗苯油水混和汽进入粗苯冷凝冷却器分别被从洗苯塔底来的富油和制冷水冷却至30℃,然后进入粗苯油水分离器,分离的粗苯至粗苯回流槽,部分粗苯经粗苯回流泵送至脱苯塔顶作回流,其余部分入粗苯贮槽,定期由粗苯输送泵送至罐区粗苯贮槽,贮存、外售。
脱苯后的热贫油从脱苯塔底流出,自流入油油换热器与富油换热后入贫油槽,并由贫油泵加压送至一、二段贫油冷却器分别被循环水和制冷水冷却至约30°C,送洗苯塔喷淋洗涤煤气。
0.5MPa(表)蒸汽被粗苯管式炉过热至400°C左右,作为洗油再生器和脱苯塔的热源。
管式炉所需燃料由引自洗苯后的煤气管道。
在洗苯脱苯的操作过程中,循环洗油的质量逐渐恶化,为保证洗油质量采用洗油再生器将部分热贫油再生。
洗油再生量为循环洗油量的1 1.5%,用过热蒸汽加热,蒸出的油汽进入脱苯塔,采用干排渣的方式将残渣排入残油池定期送往煤场或外售。
1.5蒸氨工段
采用直接蒸汽为热源的蒸氨方法。
2三期工程设计中对上述工段的改进
2.1冷鼓工段
a、原设计中每台初冷器下部设有两台DN800初冷器水封槽修改为总共设
计两台
DN2000的初冷器水封槽;
b、将初冷器基础标高由原设计的POS EL4.000加高为POS EL7.200,初冷
器水封槽的
基础标高由原设计的POS EL0.600加高为POS EL1.500,机械化氨水澄清槽的基础标高由原设计的POS EL1.860降低为POS EL1.000,同时取消上、下段冷凝液循环槽及上、下段冷凝液循环泵。
修改设计后,煤气冷凝液及初冷器冲洗液经水封槽直接溢流至机械化氨水澄清槽。
见附图:
优点:因煤气冷凝液中焦油含量较高,减少中间操作环节后,改善了初冷器平台附近的操作环境;下段冷凝液循环槽中设有蒸汽加热盘管,实际生产中发生过因盘管腐蚀泄漏从而污染蒸汽冷凝液的事件,取消该循环槽,不仅减少蒸汽耗量,而且减少污染事件发生的一个源头;取消上、下段冷凝液循环泵各两台,不仅节省投资,而且减少动力消耗37kW/h。
c、将原设计中的电捕水封槽、鼓风机水封槽由方形结构改为圆形结构,同
时取消水封
槽顶部的液下泵,冷凝液由原设计的由液下泵直接打入机械化氨水澄清槽改为自流入废液收集槽,然后由废液收集槽液下泵统一打入氨水澄清槽。
优点:方形结构改为圆形结构,使得设备的结构更合理,减少钢材用量;取消液下泵(共四台),节省投资,减少动力消耗11Kw/h,简化操作。
d、剩余氨水送去蒸氨工段前,增加PT963陶瓷管过滤器,除去剩余氨水中
绝大部分的
焦油后再送往蒸氨工段。
优点:保证蒸氨塔的正常操作,PT963陶瓷管过滤器布置在本工段而非蒸氨工段,主要考虑PT963陶瓷管过滤器反冲洗后得到的焦油可直接排至废液收集槽,后有废液收集槽液下泵统一送往氨水澄清槽;
e、鼓风机煤气入口管设计一段长度为450mm的两端带法兰的直管段,在鼓风机设备安装时,预先同风机入口连接好,为后期煤气管道的安装提供便利。
2.2脱硫工段
a、取消由溶液循环泵出口至再生塔进口的脱硫液液封管道,由止回阀代
替。
并且在管
道设计中,充分考虑止回阀的更换问题。
优点:随着机械加工水平的提高,现有的止回阀质量完全可以满足使用要求,用止回阀代替上U型管道可大大降低安装成本。
b、在进再生塔的两路压缩空气管道上,分别装设调节阀。
优点:保证了再生用压缩空气的稳定,保证再生效果。
c、硫回收生产硫膏,采用卧式螺旋卸料沉降离心机代替传统的三足式自动刮刀下部卸
料离心机。
优点:在生产硫膏质量相同的情况下,简化了操作程序,使得生产的自动化水平提高。
d、催化剂配置槽布置在二楼离心机厂房内,将加药方式由间歇加药改为连
续加药。
优点:保证了脱硫液中催化剂的均匀,并使药剂能长时间稳定发挥作用,保证了脱硫塔
后硫化氢含量的稳定性。
2.3硫铵工段
a、
优点:原设计中的硫铵仓库标高主要是为装车方便服务,但随着社会进步,汽车高度也不仅仅局限于原来的高度,因此原设计的地坪1米的标高逐渐失去了原有的作用,取消后不但节省了土建费用,而且在不改变原有层高的前提下,即可满足自动称量包装设备需要的安装高度。
b、在饱和器的下部结晶室增加了结晶母液射流悬浮搅拌系统。
优点:增加了结晶旋转悬浮的速度,使晶膜阻力减少,加快结晶成长并有利于消除硫铵沉积死角;另外,非正常生产时(如突然停电),饱和器下部母液中的硫铵结晶会迅速沉积在饱和器下筒体的底部,晶比高时会造成严重的堵塞,增加该搅拌系统后,启动大母液泵会使结晶堵塞现象迅速消失,使硫铵机组在较短时间内顺利恢复生产运行。
2.4洗脱苯工段
a、在不明显增加洗油消耗量的前提下,将原来的洗油再生器的干法排渣工
艺改为湿法排渣工艺。
具体为将排渣温度由220℃降为190℃,通过增
加一台齿轮泵将湿渣直接送至冷鼓工段的氨水澄清槽。
优点:减少了污染排放点,大大改善了工人的操作环境。
2.5 蒸氨工段
a、由原来的直接蒸汽加热修改为通过再沸器的间接蒸汽加热。
蒸汽通过再
沸器加热后通过疏水阀对蒸汽冷凝液进行回收。
优点:减少了直接蒸汽损耗约4t/h,同时减少了蒸氨废水的排放量4t/h。
3结束语
近几年来,随着焦化工业的不断发展,各生产企业也对煤气净化系统不断进行优化和改进。
因此,各设计单位应该与时俱进,充分发挥设计单位在工程设计中的技术优势,结合各企业现场生产经验以及石化、化工行业的生产经验,不断将新技术在净化工艺中得以应用,使煤气净化工艺得到不断完善。
氯乙酸生产工艺的技术改进
段晓辉雷雨
(佳木斯黑龙农药化工股份,黑龙江佳木斯 154005)摘要:根据我公司氯乙酸生产中遇到的问题,提出改革方案,实施取得一定效益,探索提质降耗的途径。
关键词:氯乙酸:生产:质量
Improving the technology of Chloroacetic in Production
Duan Xiao-hui Lei yu
(Jiamusi Heilong agricultural chemist stock Limited Company, 54005, Jiamusi Heilongjiang China)
Abstract:According to the problems our company has met in producing Chloroacetic,A reformatory pan will be put forward and ways of improving the quality and cutting down the cost will be studied to make better profit.
Key words: chloroacetic, production quality
1.氯乙酸的用途
氯乙酸又名一氯乙酸,是一种重要的化工原料。
广泛用于生产农药、染料、油田化学品、造纸化学品、纺织助剂、表面活性剂、香精、香料、羧甲基纤维素和其它有机合成的中间体。
氯乙酸在农药工业主要用于生产乐果、氧化乐果、草甘膦、2.4-D丁脂、2甲4氯等。
在染料工业主要用于生产靛蓝染料。
2.氯乙酸的质量
氯乙酸产品质量现执行中华人民共和国专业标准《工业氯乙酸》HG/T3271-2000标准,技术指标为:
3.氯乙酸的生产方法
氯乙酸的生产方法很多,主要有醋酸催化氯化法、三氯乙烯水解法、氯乙醇氧化法、氯乙酰氯水解法、乙烯酮氯化法,偏二氯乙烯氧化法、四氯乙烷水解法等。
工业上把氯乙酸生产分为间歇氯化和连续氯化两种方法,国外多采用醋酐催化连续氯化生产工艺,也有采用氯磺酸做催化剂的连续氯化工艺。
国内生产工艺是从前苏联引进的间歇氯化工艺,即醋酸催化氯化法。
以氯气和冰醋酸为原料,用硫磺为催化剂,经氯化、结晶、抽滤、离心、包装等工序制得氯乙酸成品。
该方法工艺简单,投资少,易于操作控制。
我公司也是采用此方法,下面简单介绍此方法的生产原理及工艺。
3.1生产原理
反应方程式:Cl2+CH3COOH → ClCH2COOH+HCl
反应温度控制对成品的质量影响很大,温度低,反应速度慢;温度高,氯原子取代冰醋酸分子中氢原子的个数增多,产品中二氯乙酸的含量高,故应严格控制氯化反应温度。
本法采用硫磺作催化剂,其反应历程如下:
首先是酰氯的生成:2S+Cl2→S2Cl2
2S2Cl2+3CH3COOH → HCl+H2SO3+3CH3OCl
然后比较活泼的乙酰氯与氯作用,生成2-氯乙酰氯,最后2-氯乙酰氯经酸解得氯乙酸。
3.2工艺简述:
1)氯化工序:将定量的冰醋酸、硫磺投入氯化釜中,在一定温度下,通入定量氯气进主釜,使之反应,未反应完的氯气及副产氯化氢和反应中间体进入主氯化反应釜上的冷凝器进行冷却。
被冷凝下来的液体直接返回到主氯化釜内,未被冷凝的气体则进入副氯化反应釜继续反应。
从副釜中出来的尾气经一级冷凝器冷却后,未冷凝气体进入二级泠凝器,冷凝液进入氯化釜,尾气则到降膜吸收塔吸收制取盐酸。
如此连续通氯反应,直到主氯化釜反应的物料比重达到终点,停止通氯,待分析合格后过到结晶釜中进行反应,主釜出完料后重新投入冰醋酸,此时,原主釜变成副釜,副县长釜变成主釜进行反应。
2)结晶工序:合格的氯化料过到结晶釜中,在搅拌下,控制一定温度,逐步冷却至20℃左右,发现料稠后,放入抽滤器中。
3)抽滤工序:结晶釜内的物料放到抽滤器后,静止一定时间开始抽滤,将母液抽入母液釜中,以备循环使用。
当发现过料管已基本上不过母液是时,证明已经抽滤合格,停止抽滤,经化验合格后,进行包装入库,不合格产品送离心工序离心,待分析合格后进行包装。
待包装结束,清洗抽滤器,以备下次使用。
我公司年产2500吨生产装置自1998年10月建成投产以来,经过一年的生产运行,发现原有的生产工艺存在着产品产量低、质量差,原材料和动力消耗高等缺点,不能按设计要求达产达效,为此,我公司决定对氯乙酸生产装置进
行技术改造。
4.改造内容:
4.1氯化工序:
1)醋酸计量槽进料:
改造前,醋酸计量槽用泵进料,存在动力消耗高,维修费用大,维修工作量大,跑、冒、漏影响环境等问题。
改造后,用压缩空气往醋酸计量槽进料,没有动力消耗和维修费用,维修工作量也降到最低,同时改善了生产环境。
2)氯化釜通氯:
改造前,氯化釜的通氯管是一根插底管,在通氯的时候,造成釜内氯化不均匀,最常见的毛病就是氯化液比重合格时,取样分析结果氯化液中一氯乙酸的含量偏低,二氯乙酸的含量高,乙酸含量高,而且氯气和冰醋酸的接触面小,氯化时间也长。
改造后,我们将原有的通氯管改为氯气分布器,增加了氯气和冰醋酸的接触面,使氯化比较均匀,氯化液的质量也大大提高,同时氯化时间的缩短,为提高产量打下了良好的基础。
4.2结晶工序
改造前,结晶岗位操作是在结晶釜内加入一定量母液后,加入合格氯化液,控制一定温差进行析出结晶,生产出的成品氯乙酸颗粒偏小,大小不均匀,细小的颗粒随母液抽入母液釜,母液中的一氯乙酸含量增多,造成消耗高,成本高。
改造后,我们将结晶岗位操作改为:在结晶釜内加入少许母液后加入合格氯化液,严格控制温差,视结晶釜内料液结晶情况将剩余母液少量多次加入结晶釜内。
这样生产出的氯乙酸颗粒大小比较均匀,质量有所提高,每釜产量也有所增加。
4.3抽滤工序
1)抽滤槽操作:将结晶釜料放入抽滤槽,开启真空泵进行抽滤,将不结晶母液抽到母液槽中,抽滤槽中所得晶体即为成品氯乙酸。
改造前,在北方,夏天雨大,空气湿度大,氯乙酸易潮解,抽滤器中的氯乙酸就会随空气而潮解,影响了氯乙酸的产量。
而冬天,气温低,放入抽滤器内的结晶料,二氯乙酸吸附在一氯乙酸晶体表面,物料粘度加大,降低了抽滤效率,从而影响氯乙酸产品的质量。
改造后,我们增设了空气脱水装置和空气加热装置,将空气在进入抽滤器前进行脱水和加热,从而保证了晶体抽滤温度,提高了抽滤效率,为提高产品质量和产量起到一定的作用。
2)抽滤器清洗:
改造前,我们的抽滤器是用水清洗的,而母液遇水会产生白色沉淀,堵塞。