10. 第十章 化学制药和环境保护
化学制药技术与环保
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在２０世纪５０年代，许多研究都在寻找治疗类风湿关节炎的新药。 令人失望的是，２００多种化合物中没有优于阿司匹林的药物。当时， Ｍｅｒｃｈ正在研究吲哚乙酸衍生物，并从中提取出了吲哚美辛。Ａ ｄａｍｓ意识到一种成功的药物应该有三种药理学特性——抗炎、止 痛和退热。Ａｄａｍｓ开始研究乙酸苯酯类化合物。新的药物——乙 酸苯酯类引起了人们的兴趣。虽然在狗的试验中发现，某些此类药物 有致溃疡的危险性，但是Ａｄａｍｓ意识到，这种现象可能是由于药 物清除的半衰期比较长造成的。在这类药物中有一种化合物——布洛 芬的半衰期比较短，仅２小时。在筛检出来的替代药中，布洛芬虽然 不是最有效的，却是最安全的。１９６４年，布洛芬成为最有发展前 途的候选药物. 布洛芬的第一个随机临床试验是由Ｔｏｍ Ｃｈａｌｍ ｅｒｓ博士在英国进行的，试验选择了６个类风湿关节炎病人。１９ ６６年２月，他报告说，在一星期的治疗中，每天３００～６００毫 克的布洛芬和每天３．６克的阿司匹林效果相同。在英国，随着临床 经验的积累，治疗类风湿关节炎的推荐剂量也由最初的剂量增加到每 天１２００毫克，直至最后的每天２．４克。在１９７４年布洛芬引 入美国时，其治疗类风湿关节炎的推荐剂量已是每天３．２克。经过 多年关节炎治疗的成功应用和广泛的、给人深刻印象的安全记录积累 之后，１９８３年在英国和１９８４年在美国，布洛芬成为了非处方 药 ＯＴＣ，每天的推荐剂量是１２００毫克。
目前在美国和欧洲的OTC解热镇痛药市场中，布洛芬 和扑热息痛、阿司匹林为销售量最大的三种药物，占 市场销售额的90％以上，其中布洛芬占25％左右。美 国是世界上最大的布洛芬市场，多年来，美国一直占 世界布洛芬市场的50％左右，欧洲和日本分别占世界 市场的25％和10％左右。现在，布洛芬在我国主要应 用于止痛、抗风湿等方面，而在感冒、退热方面的应 用不太多，远远低于扑热息痛和阿司匹林。目前我国 持有布洛芬制剂生产批准文号的医药企业多达几十家， 但国内市场布洛芬销售额的绝大部分被天津中美史克 公司生产的“芬必得”缓释胶囊所占有。该品牌利用 雄厚的资金大做广告，销售额远远领先于其它布洛芬 品牌的品种，国产布洛芬制剂销售额只是它的一个零 头。
制药工业的发展与环境保护
制药工业的发展与环境保护作者：余江勇梅素娟来源：《北方环境》2011年第11期摘要：制药工业是国民经济发展的重要支柱产业，和人民群众的日常生活息息相关，作为能源消耗和废物排放的大户，在全面发展低碳经济的时代，肩负着重要的社会责任和环境责任。
因此，在我国制药工业中发展“绿色制药”不仅可以解决环境污染严重的难题，而且可以提升企业和产品的公众形象，实现企业的经济效益，实现制药企业为人类健康服务的总目标。
关键词：制药工业；环境保护；绿色制药中图分类号： X22 文献标识码：A 文章编号：1007-0370（2011）11-0025-02药品在维护我们的身体健康中起着不可替代的作用。
制药行业主要业务是指从事抗生素、化学合成药、生物化学药、植物化学药等原料药和各种药物制剂或中药的生产，它对于保护和增进人类健康、提高生活质量，促进经济发展和社会进步均具有十分重要的作用。
然而，制药是一个特殊的行业，制药过程中会产生大量的废气、废水和废物，如处理不当，具有活性的药物、中间体、代谢物等与其他废物相比，对环境和人类健康的危害更大。
因此，制药行业的发展更应该加强环境保护，做好环境保护工作。
1 我国制药工业的发展概况药品生产是从传统医药开始的，后来演变到从天然物质中分离提取天然药物，进而逐步开发和建立了化学药物的工业生产体系。
随着化学科学技术的发展，现代化学制药工业（简称“制药工业”）也得到同步发展，并且一直在化学工业发展史中占有重要的地位。
近年来，随着国民经济的发展，人们对健康的要求不断提高，促使制药行业快速发展。
2009年制药工业的总产值已经突破1000亿元，预计到2015年将达1.5万亿元，年均增长将达20%，制药工业是我国国民经济中发展最快的行业之一。
进入21世纪以来，由于欧洲、美国等制药工业发达国家原料药的生产成本不断上升、制剂利润降低以及环境保护的要求日益提高等因素，致使众多知名跨国制药公司逐渐将污染较为严重的原料药生产向中国、印度等发展中国家转移。
制药工业的环境保护与可持续发展
制药工业的环境保护与可持续发展
一、绪论
近年来，我国制药工业不断发展，获得了越来越大的发展收益，但是
随之而来的是对环境的一系列污染危害。
为了在发展的同时保护环境，必
须确定制药工业的环境保护与可持续发展，加强政策法规的制定，完善监
管体系以及引导企业自身努力，让制药业可持续发展。
二、环境保护
（1）制定政策法规
要建立完善的环境保护相关政策法规，制定合理的行业环保标准，推
动政府对水污染、大气污染等环境中污染介质的控制；政府应建立对制药
工业的行业环境监管，持续更新相关标准，提高行业环保水平。
（2）完善监管
政府应根据制药行业的实际情况，重点加强污水、废气、废弃物、危
险废物等污染源的环境监管，针对行业污染源，合理分配监测和检查责任；对污染源，进行环境效益评价，建立环境管理制度，对不符合环保标准的
企业，执行查处、治理措施等。
（3）企业自身努力
企业要把环保作为可持续发展的重要支撑，自觉地遵守国家的废水、
废气、废渣、固体废物管理有关政策，并以此为基础完善企业的环保管理
制度。
制药工程学安全生产和环境保护培训
制药工程学安全生产和环境保护培训在制药工程学领域，安全生产和环境保护是至关重要的。
制药工程师需要了解如何在工作场所确保安全，以及如何有效地保护环境免受不良影响。
因此，培训制药工程学安全生产和环境保护问题是至关重要的。
安全生产方面，制药工程师需要了解化学品的危险性以及如何正确地处理和储存这些化学品。
他们还需要了解在紧急情况下如何正确地应对，并且需要学会使用个人防护设备和其他安全设备。
在安全生产培训中，制药工程师还应该学会如何进行风险评估和管理，以及如何建立有效的安全生产管理体系。
而在环境保护方面，制药工程师需要了解化学品对环境的潜在影响，并学会如何减少这些影响。
他们需要了解国家和行业的环保法规，并学会如何遵守这些法规。
此外，他们还需要了解废物处理和废水处理的最佳实践，以及如何减少废物和废水的产生。
环境保护培训也应该包括可持续发展和绿色生产的理念，帮助制药工程师理解如何在生产过程中尽量减少资源的消耗和减少对环境的影响。
综上所述，制药工程学安全生产和环境保护培训对于保障制药工程师和整个行业的安全和环境保护非常重要。
只有通过系统的培训，制药工程师才能够具备必要的知识和技能，有效地处理安全和环境保护的问题，确保他们的工作不会对自己、他人和环境造成不良影响。
因此，制药工程学安全生产和环境保护培训应该成为该领域的基础培训之一。
作为制药工程学的从业者，理解安全生产和环境保护的重要性是必不可少的。
通过系统的培训，制药工程师可以掌握识别安全风险和环境污染的能力，并学会采取预防措施和应急处理措施，以确保工作场所的安全和环境的保护。
在安全生产方面，制药工程师需要了解化学品的危险性和特性。
不同的化学品可能具有不同的危险特性，比如腐蚀性、易燃性、毒性等。
因此，制药工程师需要了解如何正确地存储和处理这些化学品，并使用适当的个人防护设备，以降低与这些化学品接触时的风险。
此外，还需要学会如何在紧急情况下进行适当的应急处理，包括火灾、泄漏等情况。
《制药过程安全与环保》教学大纲
制药过程安全与环保课程教学大纲一、课程的基本信息适应对象：制药工程专业四年制本科学生课程代码：27E03527学时分配：32赋予学分：1.5先修课程：药物化学、药理学等后续课程：毕业综合训练二、课程性质与任务本课程是制药工程专业的一门专业选修课。
根据现代制药生产的特点，结合典型实例，比较完整、系统而又简明地介绍了制药生产过程中的环境保护和安全生产技术的基本概念、基础理论和基本方法。
内容主要包括：第一篇化工环境保护技术，重点介绍了化工废水、废气、废渣的治理及环境质量评价等；第二篇化工安全生产技术，重点介绍了化工防火防爆、防职业中毒、压力容器和化工检修等安全技术。
此外，还以一定的篇幅介绍了化工清洁生产、循环经济和化工系统安全分析与评价等内容。
本教材着眼于新世纪高素质制药高级专门人才的培养，兼顾理论性、先进性和实用性，特别强调了“源头解决、以防为主”的思想。
三、教学目的与要求通过本课程的学习，使学生牢固树立起环境保护意识和安全生产第一的思想观念，掌握化工环境保护和化工安全生产技术的基本原理和基本方法，为以后的工程设计中、技术开发中、生产管理中，运用这些知识分析、评价和控制危险，促进制药工业的发展和生产顺利进行。
四、教学内容与安排第一章概论 2课时1.1现代化学工业生产的特点1.2 典型化工污染与安全事故的危害1.3 我国的环境保护与安全事业第二章化工废水处理技术 4课时2.1 化工废水及其处理原则2.2 物理处理法2.3 化学处理方法2.4 物理化学处理法2.5 生化处理法2.6 污泥的处理第三章化工废气处理技术 4课时3.1 化工废气及其处理原则3.2 除尘技术3.3气态污染的一般处理技术3.4二氧化硫废气治理技术3.5 氮氧化物废气的治理第四章化工废渣处理技术4 课时4.1 化工废渣及其防治对策4.2 化工废渣的一般处理技术4.3 典型化工废渣的回收利用技术第五章环境质量评价 2 课时5.1 环境质量评价概况5.2 环境质量现状评价5.3 环境影响评价第六章化工安全设计与安全管理 2 课时6.1 化工生产中的危险因素6.2 化工安全设计6.3 安全生产管理与人的因素第七章化工防火防爆技术2课时7.1 燃烧与爆炸7.2 化工物料的火灾危险性评估7.3 防火防爆的基本技术措施7.4 消防设施及措施第八章工业毒物的危害及防护技术2课时8.1工业毒物的分类及毒性评价8.2 工业毒物侵入人体的途径和危害8.3 防毒、防尘技术措施8.4急性中毒的现场抢救原则第九章压力容器和化工检修的安全技术4课时9.1压力容器的安全技术9.2 化工检修安全技术第十章化工系统安全分析与评价2课时10.1 安全系统工程简介10.2 安全检查表法10.3 事故树分析法10.4 化工火灾爆炸危险指数评价方法10.5 事件树分析法五、教学设备和设施教室，黑板，投影仪，多媒体电脑。
制药工程学10安全生产和环境保护
防机械伤措施
• 运转设备设计并安装隔离装置： 如：隔离带、隔离罩等
• 设备操作区留有足够的撤离区： 如：设计足够的设备安全操作距离
• 设计并安装必要的警示标志 • 配备必要的防护用品
个人防护措施
• 树立自我保护意识 • 配置劳动保护用品 • 定期做职业病检查
第 二 节
一、基本概念
环境保护 • 对生产过程中产生的“三废”进行无害化处理。
转运车
移动除尘机
布袋除尘器
防毒措施
• 设备密闭化、管道化、机械化 • 设计隔离操作和自动控制装置 • 设计安装紧急淋浴和指示标牌
防雷击措施 • 厂房设计并安装避雷装置
避 受雷器
雷
装 置
引下器
接地极
避雷针安装示意图
防静电措施
• 降低静电的生成量： 如：采用经济流速输送液体。
• 安装静电接地装置： 所有设备和管路均连接接地。
二、废液的处理
废液的种类
• 工艺废水：生产过程产生，量大。 • 有机废液：蒸馏残液，量小，成分复杂。
工艺废水的处理
• 活性污泥法： 对污水中的各种微生物群体进 行连续混合培
养， 形成活性污泥。利用活性污泥的生物凝聚、吸 附和氧化作用，分解去除污水中的有机污染物
从而使废水得到净化的方法。
废水
初沉池
五、防治措施
• 工艺革新：采用绿色生产工艺 • 设备更新：选用新型智能设备 • 回收套用：未反应原料再利用 • 综合利用：使副产物变废为宝 • 加强管理：树立高度环保意识
第 三 节
一、废气的处理
废气的种类
• 含固体悬浮物气体：来源于粉碎、 筛分、 混合等 • 含无机污染物气体：来源于化学合成反应的尾气等 • 含有机污染物气体：来源于低沸点有机物的扩散等
项目七 化学制药与环境保护
7.4 防治污染的主要措施
采用新技术
使用新技术不仅能显著提高生产技术水平，而且有时也十分有利于污染物的防治和环
境保护。例如在药物中间体4-氨基吡啶(7-9)的合成中，原工艺采用铁粉还原硝基氧化吡啶
(7-10)制备4-氨基吡啶(7-9)，反应中要消耗大量的溶剂醋酸，并产生较多的废水和废渣。
现采用催化加氢还原技术，既简化了工艺操作，又消除了环境污染。
以搞清，这给污染的综合治理带来了很大的困难。
二．间歇排放
由于药品生产的规模通常较小，因此化学制药厂大多采用间歇式生产方式，污染物的排放自
然也是间歇性的。间歇排放是一种短时间内高浓度的集中排放,而且污染物的排放量、浓度、
瞬时差异都缺乏规律性，这给环境带来的危害要比连续排放严重得多。此外，间歇排放也给
行“三同时”政策。对于国内尚无可靠污
染治理技术的引进项目，要随同主体生产
装置引进环保技术和设备。
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要建立健全环保科研、监测和管理体制，
人员要充实，以保证繁重而艰巨的环保工
作能有计划地顺利进行。
7.4 防治污染的主要措施
化学制药工业的生产过程既是原料的消耗过程和产品的形成过程，也是污染物的产生过程；
成中的对氯硝基苯(7-7)氟化反应，原工艺采用二甲基亚砜
(DMSO)作溶剂。由于DMSO的沸点和产物对氟硝基苯(78)的沸点接近，难以直接用精馏方法分离，需采用水蒸汽
蒸馏才能获得对氟硝基苯(7-8)，因而不可避免地产生一部
分废水。后改用高沸点的环丁砜作溶剂，反应液除去无机
盐后，可直接精馏获得对氟硝基苯(7-8)，避免了废水的生
些则难以被微生物降解。因此，一些废水的化学需氧量 (COD)很高，但生化需氧量(BOD)
化学制药工业与环境保护
化 学 制 药 工 业 与 环 境 保 护
王清明 （ 盐城 师范学院 药 学院 江苏 盐城 ２ ２ ４ ０ ５ １ ）
摘 要：本 文介绍 了制药企业对环境的危 害，通过分析我 国制药工业的污染现状及环境保护中存在 的问题 ，提 出了我 国制 药企业走 出环境 保护 困境的具体措施 。通过这些改选措 施，有利 于帮助我 国制药工业向着 “ 节能 、减排、降耗 、增效 ”的方向发展 ，使 制药企业 实现 可持续发 展 、清 洁 生 产 的夙 愿 。 关 键 词 ：制 药 企 业 清 洁生 产 可 持 续 发展 制药企业 是典 型的污 染大 的企业 ，因为从 原料 到产 品的 形成 ， 每一步反应都会产生环境 污染物 ，这些 污染物若不 经处理直接 排放 ， 将会极大的挑 战环境 的 自我净化能力 ，势必会对环境产生 危害。我国 是一个大宗的原料药 出口国 ，原料药的生产需 消耗大量 的原 料及 原辅 材料等 ， 再加上有机合成反应的转化率不 可能 １ ０ ０ ％ ，且药物 的生产 也不是一 步反应 ，所 以制药企 业的生产 和发展离不开 环境保护 工作 ， 对污染的治理是制药企业不可缺少的生产环节 。如何节约 资源 ，减少 污染 ，与企业 的经济 效益 密切相 关 ，与环 境效 益和社 会效 益密切 相 关 ，也与人类 的健康密切相关 。 制 药 企 业进 行环 境 保 护 的 重 要 性 改革开放 以来 ，中国制药业 ，尤其是原料药 的生 产，近年来得到 迅猛发展 ，由此环保 问题也逐渐显现。传统 的是先污染后 治理的模式 已对我们人类赖 以生存和社会经济可持续发展 的客 观条件和空间—— 环境造成极大 的威胁 ，比如 ，太 湖蓝 藻水 污染 问题 、兰州水 污染 问 题 、雾 霾天气 、酸雨等 ，都是不注意保 护环境 的后果 。 从２ ０世纪 ５ Ｏ年代起 ，一些 国家因工业废弃物排放或化 学品泄漏 所造成的环境污染 ，一度发展成为严 重的社会公害甚至发生严 重的环 境污染事件。例如 １ ９ ５ ２ 年 ，英国伦敦 曾因燃煤烟 尘的大量 排放 而导 致严重的空气 污染，大量 的烟雾滞 留在伦敦上 空 ，导致 ４ ０ ０ ０多 人死 亡 ，由此 ，伦敦享有 “ 雾都” 之称 。 ２ ０ ０ １年 ，罗马尼亚 的一家化工厂 发生氰化物泄漏 ，严重破坏了多瑙河流域的生态环境 ，使 多瑙河下游 的匈牙利 、南斯拉夫等 国深受其害 ，引起了国际诉讼纠纷等等。 而数据显示 ，２ ０ １ ３年我国制药工业总产值 占全国 Ｇ Ｄ Ｐ不到 ３ ％ ， 而污染排放总量则 占到 了６ ％ 。环保问题已成为制 约行业发 展的潜在 因素。 目前我 国现存药 企 ４ ６ ９ ６家，可 以生 产化 学原 料药 将 近 １ ５ ０ ０ 种 ，总产量约 ８ ０万吨。医药生产过程 中大部分 物质最终 以废弃 物形 式废弃 ，污染 问题较突 出。生产工艺过程 中产生的有机废水 是主要污 染 源 ，污 水排 放 量 占全 国总 量 的 ２ ％ｌ １ 。 总之 ，环境保护势在必行 ！制药行业如何进行环境保 护？如何保 护和改善生活环境和生 态环境 、合理 开发 利用 自然 资源和 自然 环境 ， 制定有效的经济政策和相应的环境保 护政策 ，是关系到人类 健康 和社 会经济持续发展 的重大 问题。制药行业保护环境 ，可从 以下 几个 方面 进行 ： 首先 ，制定完善监管制度和推行积极性 的政策引导 。我 国先 后完 善和颁 布 了多部法律法规 ，如 《 环境保护 法》、 《 大气污染 防治法》、 《 水污染防治法》 、《 海洋环境保护法》 、《 固体废物污染环境 防治法》 、 《 环境 噪声污染防治法》 。而 ２ ０ ０ ８年 ８月 １日国家环保部发 布的 《 制 药工业 水污染物排放标准》 正式实施 ，为 国家首次发布制药工业 污水 排放标准 ，是 国家强制性标准。里面包 括发酵类 、化学合 成类 、提取 类 、中药类 、生物工程类和混装制剂类 污水排放标准 。新标 准中的主 要指标 均严 于美 国标准 ，例如 发酵类 企业 的 Ｃ Ｏ Ｄ、Ｂ Ｏ Ｄ和总氰化 物 排 放 ，与最 严 格 的欧 盟 标 准 相 接 近 。 其 次，共建 “ 三废”处理 公司或 外包 “ 三 废” 处理 业务 。在 我 国 ，制药 企业绝大多数均是原料药的生产 。原料药的生产需耗 费大量 的原辅材料及溶剂 ，产生大量的废弃物 ，因此必须对 “ 三废 ”进行有 效合理 的治理 。然而 ，我 国这 么多的制药企 业 ，大多数都 是小企 业 ， 若 进行企业环保 ，必须购置大量仪器设备及技术人员 ，势必增加 了企 业环保 支出，极大 的影响了企业的经济效益 ，所 以单独进行 大量环保 投入是不现实 的。所 以处在同一地区的原料药生产企业来 说 ，可以考 虑投资入股共建 一家环保 公司 ，该 公司 以综合 处理利 用人 股企业 的 “ 三废 ”为主 ，兼顾其 它客 户。如果 营利 ，公司股 东根据 股份 分红 ， 这样不仅使单个企业在环保 上 的投人 大大降低 ；如果 环保公 司营利 ， 还能为企业新增 一个利 润来 源 ，同时也能 满足 国家新 环保 标准 的要 求。对 于当地 已有 “ 三废”处理公 司的，可考虑将 企业 “ 三废”业务 外包 ，这也是一个减少投入的好办法。 第三，重视 “ 三废”再利 用。改进 工艺 技术 ，开展 “ 三 废” 再 利用研究 ，不仅能降低生产成本 ，还能增加额外收益 ，显著提高资源 的利用效率 。目前 ，我们国家从 上到下均很重视技术革新 ，包括现在 的人 才培养模式都是应用型的新 型人才 的培养 。通过技术 革新 ，不仅 可以实现产 品的转化 率，而且 还可 以 寻找到 更经 济 、更 实惠 、污 染 小 、产值大 的工艺 ，从而实现从 源头上减少 “ 三废” 的产生 。 例如青霉素生产工艺的革新 。由于荷 兰 Ｄ Ｓ Ｍ 公司成 功开发 了酶 法技 术生产头孢菌素 中间体 ，使 其产品生产成本大幅度 降低 ，环境污 染大幅下降 ，产 品竞争力大增 ｊ 。 第四，废物综合利用 。物料再循环作 为清洁生产 的重要 内容 ，可 在不同工序 和阶段多次进行。从 某种意 义上说 ，化学制药过 程 中产生 的废 弃物也是一种 “ 资源” ，能否利用反应 了一 个企业 的生产 技术水 平。如制药企业废水 （ 废 液） 中有机或无机物的含量高达百分之几到 十几 ，而且这些物质多数是可以回收重复 给本工序或上一工序 作为原 料使用 ，或者经过进一步加工成为其他产 品而利用 ，从 而达 到减少或 消除污染 的效果 。综合利用和回收利用要打破企业界 限，充分 利用地 区内的各企业原料和废物的关联 ，将对方排除或 回收 的物质作 为本企 业的原材料加 以利用 ，形 成生态 产业链 ，实 现废物 的资 源化【 。再 比如 ，氯霉素生产 中的副产物邻硝基乙苯 ，是重要 的污染物之 一，将 其制成杀草安 ，就 是一种 优 良的除草剂 Ｊ 。类似 于这种 综合利用 的 实例还有很多很多 。 第 五、进行 Ｉ Ｓ Ｏ １ ４ ０ ０ ０体 系认证 ，落实清洁 生产。为 实现清 洁生 产 ，应尽可能选用无毒或低毒的原辅材料来代替有毒或剧毒 的原辅材 料 ，以降低或消除污染物 的毒性 。例 如 在氯霉 素 的合 成 中，原来 采 用氯化 高汞作催化剂制备异丙醇铝 ，后改用三氯化铝代替氯 化高汞作 催化剂 ，从而彻底解 决 了令 人棘手 的汞污染 问题 Ｊ 。为 实现清 洁生 产 ，可从简化合成步骤人手 ，这样 可减 少污染物 的种类 和数量 ， 从 而 减轻处理 系统 的负担 ，有利于环境保护。例如 ，布洛芬 的合成。老工 艺路线是 ６步反应 ，而改进后 的工艺只需 ３步即可Ｌ ６ 。Ｊ 。此外还可通 过优 化工艺参数改进操作方法来 实现药物 的清洁生产 。 第六 、大力研发绿色药品和蓝色药 品。据资料报道 ，全世 界的药 物市 场 上 ，从 植 物 和 海 洋 生 物 资 源 提取 的天 然 药 物 占 ３ ０ ％ 以上 ， 因此 大力发展天然新药 ，不仅是国内的需要 ，还可走 向世界 Ｊ 。 总之 ，化学制 药工业 防治 污染 ，一 靠政 策 ，二靠 技 术 ，三靠 管 理。提高认识 ，增强环境保 护意识 ，严格规章制度 ，要用无废 或少废 的先进技术和设备 ，所有 新建 、扩 建 、改 建 的项 目都必 须严 格遵 守 “ 三 同时 ” 政 策 。 只有 这 样 ，才 能 从 源 头 上 治 理制 药 工 业 的环 境 污 染 ， 才 能 实 现制 药 企 业 的清 洁 生 产 。 参 考 文献 ： ［ １ ］“ 减 污”成 药企 当务之 急 ［ Ｊ ］ ．制 药原料及 中间体 ，２ ０ １ ０，
化学制药和环境保护
化学制药工艺学
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资料仅供参考,不当之处，请联系改正。
环保目标
美国：2020年废弃物减少40-50%； 中国：2010年基本改变生态环境恶化状况。（1995
例：氯霉素合成中用催化剂异丙醇铝的制备，以 三氯化铝代替氯化高汞。
化学制药工艺学
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（2）简化合成工艺，缩短反应路线
例：非甾体消炎镇痛药布洛芬(Ibuprofen，)的合成曾采 用Darzens合成路线，从原料异丁苯到成品需如下六 步反应：
CH2CH(CH3)2
2010年，环境退化成本从5118.2亿元增加到8947.6
亿元，占GDP3%左右，虚拟治理成本从2874.4亿元
提高到5043.1亿元
化学制药工艺学
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人类对待污染的对策
1 ★.随意抛弃法 人类社会早期，人口密度小，生活水 平低下，垃圾少且易分解。
2. ★深埋或遥远抛弃法 随着人类社会的发展，随意 抛弃的垃圾已成为眼中钉，采取深埋或抛至遥远的 荒郊野岭。“眼不见为净法”
年提出）
化学制药工艺学
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我国环境污染造成的经济损失
据中科院公布的一项报告表明：1995年我国环境 污染造成的经济损失达到1875亿元，占当年国民生产 总值(GDP)的3.27%。大气污染造成的经济损失占总 损失的16.1%。
2004年因环境污染造成的损失达5118亿元，占当 年GDP3.05%;
化学制药企业的绿色生产与环境保护策略研究
化学制药企业的绿色生产与环境保护策略研究摘要：随着社会对环境污染和可持续发展的日益关注，化学制药企业在生产过程中面临着日益严峻的环境保护压力。
为了推动绿色生产和可持续发展，越来越多的化学制药企业开始重视环境保护，并积极研究采取各种策略来减少生产过程中的环境影响。
绿色生产和环境保护不仅可以降低企业的环境风险，提高企业的竞争力，还能够满足市场对环保产品的需求，获得良好的企业形象和社会声誉。
基于此，以下对化学制药企业的绿色生产与环境保护策略进行了探讨，以供参考。
关键词：化学制药企业；绿色生产；环境保护策略；研究引言化学制药企业的绿色生产和环境保护策略研究是一个综合系统工程，涉及到原料的选择、工艺的优化、废物处理、能源利用等多个方面。
通过开展这项研究，不仅可以推动环境友好型药品的研发和生产，减少有害物质的排放和能源消耗，还可以为实现可持续发展目标做出积极贡献。
因此，深入研究和探索化学制药企业的绿色生产与环境保护策略，具有重要的理论和实践意义。
1化学制药企业的绿色生产与环境保护的重要性环境保护和可持续发展已经成为当今社会的重要议题。
特别是在化学制药行业，绿色生产和环境保护举足轻重。
随着人们对健康和环境影响的关注不断增加，化学制药企业必须意识到其在保护环境和可持续发展中所扮演的关键角色。
化学制药企业的绿色生产对于保护环境至关重要。
传统的药物制造过程通常会产生大量的废水、废气和固体废弃物等有害物质。
这些废物不仅对自然环境造成污染，还可能对人类健康造成潜在风险。
因此，通过采用绿色生产技术和环保设施，化学制药企业可以减少或消除对环境的不利影响。
化学制药企业的环境保护措施对于保障人们健康至关重要。
日益增长的药物需求导致了化学制药企业的生产规模扩大，但同时也增加了对水、空气和土壤等自然资源的消耗。
如果不采取适当的环保措施，这些企业的排放物和废物将对当地生态系统和人类健康产生负面影响。
因此，化学制药企业应该积极寻求可持续发展的方法，以降低其对环境和人类健康的影响。
制药与环保
——将母液略加蒸馏后直接套用于精致，精制收率由套 用前的65%提高到85%为成本降低起了很好的作用，同 时还降低了“三废”的排放。
三、回收利用与资源化
◆ 循环使用和套用能减少“三废”，但不能杜绝 “三废”。
◆ 革新工艺来减少“三废”要花很长时间，但也不 能消除“三废”。 因此，必须考虑“三废”的回收利用工作，从某 种意义上说，“三废”也是一种资源，能否充分 的利用这种资源，反应了一个企业的生产技术水 平。 1、回收利用采用的方法 2、回收利用和综合利用尽量在本单位或本车间 进行
以五天作为测定生化需氧量的标准时间， 五天生化需氧量，用符号BOD5 来表示。
2、“清污”分流
是指将清水和污水分别经过各自的管路或渠道进 行排泄和贮流，以利于清水的套用和污水的处理。 清水（冷却水、雨水、生活用水等） 污水（包括药物生产过程排出的各种废水，如洗 涤产品用水，重结晶母液。）
3、废水处理级数
本节主要内容
一、水处理的基本概念 二、废水由来和污染控制指标 三、废水处理的基本方法 四、各类废水的处理 五、废水的生化处理法
一、 水处理的基本概念
1、水质指标 水质分析的基本项目：表现水质污染情况的指标 生化需氧量（BOD） 化学耗氧量（COD） 氢离子浓度（PH值） 悬浮物 有害物质含量等 ★ BOD和COD代表水质污染的标志
2 改进操作方法
更换原辅材料的方法，往往会受到收率、 成本、设备以及原辅材料等供应条件的 限制，
有时还可以考虑改进操作方法。
如 氨乃近的酸水解一步 甲酸、甲醇及水蒸气
如 氨乃近的酸水解一步
酸水解反应产生的废气：甲酸、甲醇及水蒸气; 其中的甲酸其对设备腐蚀很大，若没有很好的冷 凝设备，只有排空处理。 但甲酸与甲醇在酸性条件下可发生酯化反应，而 生成无腐蚀性的甲酸甲酯。 因此,在加硫酸进行水解时，先不蒸出甲酸与甲醇， 而于98～100℃下回流10～30分钟，然后在反应 罐内酯化为甲酸甲酯，再从冷凝器顶部分馏出甲 酸甲酯。 ——这样，即不影响水解 ，又防治了“三废”， 并回收了甲酸甲酯。
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（2）简化合成工艺，缩短反应路线
例：非甾体消炎镇痛药布洛芬(Ibuprofen，)的合成曾采 用Darzens合成路线，从原料异丁苯到成品需如下六 步反应：
CH2CH(CH3)2 (CH3CO)2O AlCl3 COCH3 CH2CH(CH3)2 C2H5ONa ClCH 2COOC2H5 H3C C CHCOOC2H5 O CH2CH(CH3)2
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化 学 需 氧 量 COD: 在 一 定 条 件 下 ， 用 强 氧 化 剂 （K2Cr2O7、KMnO4）使污染物氧化所消耗的氧量。 CODCr： 我国的废水检验标准规定以重铬酸钾作氧化剂， 标记为CODCr COD、BOD表征水被污染的程度。 COD 能更精确地表示废水中的有机物的含量 COD-BOD=未能被微生物降解的污染物的含量
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三、综合利用
充分利用废弃物“资源”的水平反映了一个企业的 生产技术水平。 例如，氯霉素生产中的副产物邻硝基乙苯，是重 要的污染物之一，将其制成杀草胺(Shacaoan)，就是 一种优良的除草剂。
C2H5 NO2 º Ô ¸ C2H5 NH2 Br (1) CH3CHCH3 (2) NaOH
NH2 NO2 Fe, CH3COOH
N
NH2
N
H2, Raney Ni, CH 3CH2OH
N
O
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苯乙酸是合成药物的重要中间体。目前工业上仍 以苯乙腈水解来制备，而苯乙腈又是由苄氯和氢氰酸 （剧毒）反应来合成的。现在通过苄氯羰化合成苯乙 酸已经获得成功：
CH2Cl + CO H2O OH
NHCOCH3 + HNO3 H2SO4 NHCOCH3 + NO2
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H2O
3. 改进操作方法
例、抗菌药诺氟沙星(Norfloxacin)合成中的对氯硝基 苯氟化反应，原工艺采用二甲基亚砜(DMSO)作溶剂。 后改用高沸点的环丁砜作溶剂，反应液除去无机盐 后，可直接精馏获得对氟硝基苯，避免了废水的生成。
原工艺：蒸发浓缩母液，回收醋酸钠 新工艺：母液套用。降低原料消耗、提高产率、 减少废水。
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例：甲氧苄氨嘧啶(Trimethoprim，TMP)生产
CONHNH2 + 2K3Fe(CN)6 + 2NH4OH CH3O OCH3 OCH3 » ± ×¼ CH3O CHO
+ 2K3(NH4)Fe(CN)6 + N2 + 2H2O
-
CH2COOH
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二、循环套用 这不仅可降低原辅材料的单耗，提高产品的收率， 而且可减少环境污染。例如，氯霉素合成中的乙酰化 反应：
COCH2NH2 .HCl + (CH3CO)2O NO2 + CH3COONa H2O
+ NO2 2CH3COOH + NaCl COCH2NHCOCH3
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人类对待污染的对策
1 ★.随意抛弃法 人类社会早期，人口密度小，生活水 平低下，垃圾少且易分解。 2. ★深埋或遥远抛弃法 随着人类社会的发展，随意 抛弃的垃圾已成为眼中钉，采取深埋或抛至遥远的 荒郊野岭。“眼不见为净法” 3. ★异国他乡抛弃法 严重的国际问题，许多发展中 国家都大力抵制这种侵略。“侵略法” 4. ★末端处理法 生产过程出现了污染，进行处理。
OCH3 OCH3
铁氰化钾
3K3(NH4)Fe(CN)6 + KMnO4 + 2H2O
亚铁氰化钾铵
3K3Fe(CN)6 + MnO 2 + KOH + 3NH4OH
将反应母液循环套用，可显著地减少环境污染。 其它的如催化剂、活性炭等经过处理后也可考虑反复使用。 化学制药工业中冷却水的用量占总用水量的比例一般很大，必 须考虑水的循环使用，尽可能实现水的闭路循环。
第十章 化学制药与一节 概 述
一、环境保护的重要性
全球环境问题日趋严峻：1/3哺乳动物面临灭绝，20% 淡水鱼濒临灭绝，9%树种面临灭绝，50%珊瑚退化， 80%原始森林遭到破坏，20%人口难以获得安全饮用 水，2/3人口面临供水困难。
全球十大环境问题：大气污染，臭氧层破坏，全球变 暖，海洋污染，淡水资源紧张和污染，土地退化和 沙漠化，森林锐减，生物多样性减少，环境公害， 有毒的化学品和危险废物。
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例：叶酸(Folic acid)合成中的丙酮氯化反应：
O CH3 C CH3 + Cl2 CH3 O Cl C C Cl + HCl Cl
反应过程中放出大量的氯化氢废气，直接排放将 对环境造成严重污染。经依次用水和液碱吸收后，既 消除了氯化氢气体造成的污染，又可回收得到一定浓 度的盐酸。
产品排放的废物/吨
0.1 1-5 5-20
制药
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25-100
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制药厂，尤其是化学制药厂是环境污染较为严重的企业。
从原料药到成品药，整个生产过程都有造成环境污染的 因素。
据不安全统计，全国药厂每年排放废气量约10亿M3,其 中，有害物质约10万吨，每天排放的废水量约50万M3， 每年排放的废渣约10万吨，对环境危害十分严重。
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人类消除污染的代价
★ 1992年 美国化学工业用于环保的费用为$1150亿, 用于清理已污染区域的费用为$7000亿； ★1996年 Dupont公司的化学品销售总额为$180亿， 其中用于环保费用为$10亿； ★ ★人们已经认识到：依靠开发更有效的污染控制 技术所能实现的环境改善是有限的，关心产品和生 产过程对环境的影响，依靠改进生产工艺和加强管 理等措施 来消除污染更为有效。
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2. 清污分流
清污分流是指将清水(如间接冷却用水、雨水和 生活用水等)与废水(如制药生产过程中排出的各种 废水)分别用各自不同的管路或渠道输送、排放或贮 留，以利于清水的循环套用和废水的处理。
除清污分流外，还应将某些特殊废水与一般废 水分开，以利于特殊废水的单独处理和一般废水的 常规处理。
NO2 DMSO NO 2 + KF Cl ·¡ ¿ º ¶ í F NO2
F
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4.采用新技术
例、在药物中间体4-氨基吡啶的合成中，原工艺采用铁 粉还原硝基氧化吡啶制备4-氨基吡啶,消耗大量的醋酸， 产生较多的废水和废渣。 现采用催化加氢还原技术，既简化了工艺操作，又 消除了环境污染。
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二、我国防治污染的方针政策：清洁化生产和末端污染 治理 三、化学制药厂污染的特点和现状 1. 成分复杂、组分多、变动性大 2. 间歇排放 3. pH值不稳定 4. 化学需氧量（COD）高 5.毒性、刺激性、腐蚀性大
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不同工业部门生产中的废物排放量
工业部门
炼油 大宗化学品 精细化工
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环保目标
美国：2020年废弃物减少40-50%； 中国：2010年基本改变生态环境恶化状况。（1995 年提出）
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我国环境污染造成的经济损失
据中科院公布的一项报告表明：1995年我国环境 污染造成的经济损失达到1875亿元，占当年国民生产 总值(GDP)的3.27%。大气污染造成的经济损失占总 损失的16.1%。 2004年因环境污染造成的损失达5118亿元，占当 年GDP3.05%; 2010年，环境退化成本从5118.2亿元增加到8947.6 亿元，占GDP3%左右，虚拟治理成本从2874.4亿元 提高到5043.1亿元
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3. 废水处理级数 按处理废水的程度不同，废水处理可分三级处理。 一级处理（预处理）通常是采用物理方法或简单 的化学方法除去水中的漂浮物和部分处于悬浮状态的 污染物，以及调节废水的pH值等。 二级处理主要指废水的生物处理。废水经过一级 处理后，再经过二级处理，可除去废水中的大部分有 机污染物，使废水得到进一步净化。适用于各种有机 物理的废水，经生化法处理后，废水中可被微生物分 解的有机物一般可去除90%，SS可去除90-95%， BOD5 达到20-30mg/L，处理后的污水一般能达到排放的要 求。
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二、废水处理的基本方法 （组合运用）
废水处理技术按作用原理一般可分为物理法、 化学法、物理化学法和生物法。 物理法是利用物理作用将废水中呈悬浮状态的污 染物分离出来，在分离过程中不改变其化学性质，如 沉降、气浮、过滤、离心、蒸发、浓缩等。 化学法是利用化学反应原理来分离、回收废水中 各种形态的污染物，如中和、凝聚、氧化和还原等。
CH2CH(CH3)2 (6-2) (CH3CO)2O HF Raney Ni H2 COCH3
异丁苯
CH2CH(CH3)2 CO, Pd (6-1)
H3C
CH OH
布洛芬
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(3)无污染的绿色生产工艺是消除环境污染的根本措施 例:苯甲醛是一种重要的中间体，传统的合成路线是以 甲苯为原料通过亚苄基二氯水解而得：
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三级处理是一种净化要求较高的处理，目的是除 去二级处理中未能除去的污染物，包括不能被微生物 分解的有机物、可导致水体富营养化的可溶性无机物 (如氮、磷等)以及各种病毒、病菌等。
深度处理，只有特殊要求时才使用。 BOD5达到 5mg/L以下。
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4. 废水中的污染物的分类 在《国家污水综合排放标准》中，按污染物对人 体健康的影响程度，将污染物分为二类。 （l）第一类污染物 指能在环境或生物体内积累，对人体健康产生长 远不良影响的污染物。《国家污水综合排放标准》中 规定的此类污染物有9种，即总汞、烷基汞、总镉、 总铬、六价铬、总砷、总铅、总镍、苯并()芘。 （2）第二类污染物 指其长远影响小于第一类的污染物。在《国家污 水综合排放标准》中规定的有pH值、化学需氧量、生 化需氧量、色度、悬浮物、石油类、挥发性酚类、氰 化物、硫化物、氟化物、硝基苯类、苯胺类等共20项。