年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计培训资料
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限 50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 51 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级105000006000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量 1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天 1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量 139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量 11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸 139925㎏128503㎏ 268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量 139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量 139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液 1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液 536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例 710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量 200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚 195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏ 195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭 18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品 195260㎏进料②纯净水用量 433911㎏进料③活性炭用量 17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260㎏433911㎏17356㎏ 646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液 180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料 646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量 5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627㎏5641㎏ 652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料 652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品 193866㎏出料②得到成品 166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃ t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃ t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃ t3 130℃t4------物料流出时的温度℃ t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃ t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中 C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃ ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃11636 6169 5110 4334 4190 4136 130℃ 14366 ----- -----4732 8258 5162 所以ASP的比热容 [ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容 [ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃ 116366169419010910 202130℃ 143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃ 11636511043344136419015116 195130℃ 14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20℃ 43344190413660 211130℃ 433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]× 20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃× 130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 606851508610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R210927 3 不锈钢2000L 框式63转分2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢2000L 5稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢10000L6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢1000L9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6 铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠GBT 无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定 95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤150 灰份≤20 熔程≤183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》 1998年版[2]《中华人民共和国药典》 2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社 1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产 500 吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1 对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3 车间布置五物料衡算1 酰化反应罐的物料衡算2 酸洗离心机的物料衡算3 水洗离心机的物料衡算4 精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6 精制离心罐的物料衡算7 流化床的物料衡算六能量衡算1 反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500 万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150C反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25C以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50 以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130C以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46 沸腾10min 压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20C以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1〜3小时蒸酸速度在40〜60L半小时温度不高于117C第稀酸料为032〜036MPa母液套用为035〜040MPa整个反应过程约为11〜13小时蒸酸总量在640〜800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340〜584L水洗用量为523〜800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm 并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300〜1500kg折干母液套用粗品为1480〜1760L母液套用次数最高为8 次初制流程图22对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在w 80L半小时蒸酸控制在860〜940L之间蒸酸过程约需6〜8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2 分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475〜725L 水洗用量为1125〜1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100 以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300〜1500kg折干回收母液1100〜1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80〜100C进料速度不能超过起上限50kgmin干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50± 10 C振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95 干燥并降温的物料经测试合格后按ZLS0PZK0050取样用快速水分测定仪测其水分水分小于w 05方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000〜5400kg的情况下混合15〜20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3〜35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01〜02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35 C离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31 布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32我国GMP199年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3微生物最大允许度> 05 u m> 5um 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000 级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000 级10500000 6000 15 33 物料存放区域及生产辅助用室的布置1洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6维修保养室可设在洁净室区外34 安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500 吨年工作日300 天日产量500000300 1666667kg 天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 X 100物料计算以日产量为基准1 酰化反应罐的物料衡算年产量为500 吨一年按300 个工作日计算可得出日产量为500 吨300 天1666667 kg 天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量1666667 k 0859713855 139925k根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089〜091 139925 kg 此物料衡算中运用经验常熟090 并且冰醋酸含量为98 则投入冰醋酸量139925 k 090098 128503 k 根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸139925 k 128503k 268428 k由此的投入反应罐母液量为268428k 1 268428 k 综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量1666667 k 0859713855 139925k冰醋酸投料量139925 k 090098 128503 k进料②进入反应罐的母液量268428 k 1 268428 k 出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③ 对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925 k 128503k 268428k536856 k完全进入离心机中的进料①2 酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856 k 76769994 k根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698 所以离心出来的母液总投料量6698536856 k 69994k 6698406468 kk进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856 k 69994 k -406468 k200382 k综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液536856 kg进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856 k 767 69994 k出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856 k 69994k -406468 k200382 k进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量W 25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856 kg 69994 kg 6698406468 kg3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382 k 710 140267 k 又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382 k 140267k 42 143073 k并且要保证湿品中含水量应w 3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065〜070本次设计取值为068 所以可确定损耗量200382k 140267k 068 2316k 以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382 k 140267k -2316 k -143073 k195260 kg进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚195260k进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260k 710 136682k出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗- 量脱水量200382 k 140267k -2316 k -143073k195260 k出料④脱水量总投料量42 200382 kg 140267 kg 42 143073 kg4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭18040016投入粗品为195260k 则纯净水用量为433911 k计算出活性炭的用量为17356 k综合以上计算得出进料①粗品195260 k进料②纯净水用量433911 k进料③活性炭用量17356 k出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260 k 433911 k 17356k 646527 k完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液180052 精制罐投入粗品为195260k则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641 k综合以上计算得进料①精制脱色罐出料646627 kg进料②亚硫酸钠溶液用量5641 kg出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627 k 5641 k 652269 k 完全进入精制离心罐的进料①6 精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269 kg 6698 436890 kg进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269 k 343 22373 k湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269 k -436890 k -2237 k213142 k综合以上计算得进料①精制结晶罐出料652269 k 出料②离心出来的母液总投料量6698 652269 k 6698436890 k出料③废弃物总投料量343652269 k 34322373 k出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269 kg -436890 kg -22373 kg193866 kg7 流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866 kg含水量为4即230114 kg进行完全脱水即干燥失重为7755 k因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为015 0〜0171本次设计取0150所以损耗量为193866k 0150 291 k在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291 k由总产率为8597成品量16666667 kg符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品193866 k出料②得到成品166667 k六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1 ---- 对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2 ---- 加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3 ---- 过程反应热KJQ4 ---- 生成对乙酰氨基酚带走的热量KJ652269 kg -436890 kg -22373 kg Q5 ---- 加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6 ---- 设备向环境散失的热量KJt1------ 对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度C t1 20 Ct2------ 加热剂水蒸汽的进入温度C t2 140 Ct3——最终反应罐中温度C t3 130 Ct4——物料流出时的温度C t4 130 Ct5------ 加热剂水蒸汽流出时的温度C t5 130 C2比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17〜25KJ kg・C之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4 左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C CsX n 1 -n式中C------ 水溶液中的比热容KJ kk・CCs----- 固体的比热容KJ kk・Cn ---- 水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1基团结构摩尔热容[J mol •C ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO-OH-CH320C 11636 61695110 4334 4190 4136 130 C 14366 4732 8258 5162 所以ASP的比热容[C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116 AS 的比热容[C6H5- -NH2 -OH ]10910 经以上式子可求得所需比热容KJ kg「C对氨基酚比热容20C 116366169419010910 202130C 143668258 10910 207 对乙酰氨基酚比热容20C 11636511043344136419015116 195130C 14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20C 43344190413660 211130C 433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20C 130C 冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31Q1 与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 刀met KJ式中m---输入输出设备的物料质量kge--- 物料的平均比热容KJ kk「Ct--- 物料的温度C利用1Q1 刀met[128503 kkX 211KJ kg・C 139925 kgX 202 KJ kg・C ] X 20 C 111X KJQ4 1666667 kgX 215 KJ kg^CX 130 C466X KJ32Q2 与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 刀met KJ式中m---水的重量kge--- 水蒸汽比热容KJ kk「Ct--- 温度CQ2 1000 X 136682 kg 300 天X 42 KJ kg^CX 140C2488X 105KJ2688X 105KJQ5 1000 X 136682 kg 300 天X 42 KJ kg^CX 130C33Q3Q31000544KJmolx 1516gmol8192X 105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111X 105KJ2688X 105KJ823X 105KJ- 466X 105KJ- 2488X 105KJ668X 105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GM要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2 主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856 千克物料比重为125 生产周期为24 小时醋化2488X 105KJ罐装料系数为086 拟选2000L 酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249 台故选用3 台2000L 酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24 小时罐装料系数为086 拟选1000L 计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166 台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857 台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734 台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528 台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8 小时罐装料系数为086 拟选1000L 则需设备台数为N 606851508610003 1562 台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5 天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857 台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24 小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195 台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm寸头15mm视镜Dg12542容积为2000L取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm寸头12mm视镜Dg12543容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速1 酰化反应结晶罐R210901-R2109273 不锈钢2000L 框V210601-V210604 2 V210701-V210704 1 V210801-V210804 2 V211301-V211327 1 V100101-V100103 2 V2116011-V21160123 M211701-M211704 263 转分 2 冰不锈钢1000L 不锈钢1000L 不锈钢2000L 不锈钢10000L 不锈钢10000L不锈钢1000L 不锈钢1000L醋酸计量罐3 稀醋酸计量罐4酸母液计量罐5稀醋酸储罐6冰醋酸储罐7脱色罐8离心冲料计量器R211101-R211127 2 不锈钢LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1TX 6m 八技术安全及劳动保护1 各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2 检查系统要干净防止渗漏3 压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005 版二部重亚硫酸钠GBT无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005 版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份3 干燥恒重法含量测定95 重氮化法 1 ．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别1 应呈正反应2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1 号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2 号或橙红色2 号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百微生物细菌w 100个g霉菌和酵母菌w 100个g大肠杆菌不得万分之十检出含量测定按干品计算含C8H9NO应为980-1020 1 ．3 对氨基酚质量标准法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数对氨基苯酚纯度HPLC > 98．有机杂质12 干燥失重07含量< 183-1902 2 包装材料包装材料名称规格内包装专用袋350mmK 500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mrK 600mn高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500 吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500 顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》1998 年版[2]《中华人民共和国药典》2005 版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社198130--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料内包装材料外包装去炭母液回收成品入库内包装检验干燥离心洗涤甩滤冷却结晶。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
目录一、生产任务--------------------------------------------------------------3二、产品介绍及前景展望---------------------------------------------------3三、生产工艺路线选择-----------------------------------------------------31.对乙酰氨基酚的二步合成法-----------------------------------------------------------------32 对乙酰氨基酚的一步合成法（对氨基酚乙酰化---------------------------43 生化合成法------------------------------------------------------------------------------------44 结论-----------------------------------------------------------------------------------------------5四.对乙酰氨基酚的工艺流程-------------------------------------------------------------------------51 反应方程式--------------------------------------------------------------------------------------52、对乙酰氨基酚的工艺流程------------------------------------------------------------------63.车间布置------------------------------------------------------------------------------------------8五、物料衡算--------------------------------------------------------------------------------------------91酰化反应罐的物料衡算------------------------------------------------92酸洗离心机的物料衡算------------------------------------------------103水洗离心机的物料衡算------------------------------------------------11 4精制脱色罐的物料衡算------------------------------------------------125精制结晶罐的物料衡算------------------------------------------------12 6精制离心罐的物料衡算------------------------------------------------13 7流化床的物料衡算----------------------------------------------------13 六、能量衡算-------------------------------------------------------------------------------------------141反应罐能量衡算基本公式--------------------------------------------------------------------142 比热容的计算----------------------------------------------------------------------------------143 能量衡算---------------------------------------------------------- 15七、主要工艺设备计算------------------------------------------------------------------------------1 71工艺设备选型原则----------------------------------------------------------------------------172 主要工艺设备计算---------------------------------------------------173主要设备选型-----------------------------------------------------------------------------------19八、技术安全及劳动保护----------------------------------------------------------------------------20 九、原辅料、成品的质量标准----------------------------------------------------------------------201、原辅料、成品的质量标准--------------------------------------------------------------------202、包装材料----------------------------------------------------------------------------------------21十、课程设计总结------------------------------------------------------------------------22十一、参考文献---------------------------------------------------------------------------24一、生产任务：1、设计项目：对乙酰氨基酚的车间工艺设计。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限 50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量0 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量 10 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天 1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量 1666667㎏05 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量 139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量 11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸 139925㎏128503㎏ 268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量 1666667㎏05 139925㎏冰醋酸投料量 139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液 1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液 536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例 710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量 200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚 195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏ 195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品 195260㎏进料②纯净水用量 433911㎏进料③活性炭用量 17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260㎏433911㎏17356㎏ 646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液 180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料 646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量 5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627㎏5641㎏ 652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料 652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品 193866㎏出料②得到成品 166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃ t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃ t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃ t3 130℃t4------物料流出时的温度℃ t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃ t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中 C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃ ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃11636 61695110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- ----- 4732 8258 5162 所以ASP的比热容 [ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容 [ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃ 10910 202130℃ 8 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃ 4 195130℃ 5162 15116 215冰醋酸比热容20℃ 413660 211130℃ 5162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]× 20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃× 130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 0861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 0862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 08610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 8610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 08610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 0000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R210927 3 不锈钢 2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢 1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢 1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢 2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢 10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢 10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢 1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢 1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢 LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 8 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠GBT 无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定 95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥ 96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤ 150 灰份≤20 熔程≤183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》 1998年版[2]《中华人民共和国药典》 2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社 1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料。
对乙酰氨基酚车间工艺设计研究计划
英文回答：Acetaminophenol is amon drug feedstock and is widely used in pharmaceutical production。
The purpose of the design studyof the acetylaminophenol workshop process is to optimize process processes， increase production efficiency， reduce production costs and ensure product quality stability。
Process design studies need to take into account the selection of raw materials， the optimal configuration of production equipment，process improvement and environmental protection。
At the same time， due attention needs to be paid to safe production and the protection of health of employees， ensuring that the production process is safe and reliable。
To achieve these objectives， in—depth market and technical research will be undertaken to develop scientifically sound process design programmes。
At the same time，munication and coordination with relevant authorities are being strengthened to ensure that process designplies with the requirements of relevant laws and regulations。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限 50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量 1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天 1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量 139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量 11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸 139925㎏128503㎏ 268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量 139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液 1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液 536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例 710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量 200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚 195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏ 195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭 18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品 195260㎏进料②纯净水用量 433911㎏进料③活性炭用量 17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260㎏433911㎏17356㎏ 646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液 180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料 646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量 5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627㎏5641㎏ 652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料 652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品 193866㎏出料②得到成品 166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃ t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃ t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃ t3 130℃t4------物料流出时的温度℃ t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃ t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中 C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃ ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃11636 61695110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- ----- 4732 8258 5162 所以ASP的比热容 [ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容 [ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃ 116366169419010910 202130℃ 143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃ 11636511043344136419015116 195130℃ 14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20℃ 43344190413660 211130℃ 433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]× 20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃× 130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 606851508610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R210927 3 不锈钢 2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢 1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢 1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢 2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢 10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢 10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢 1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢 1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢 LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠GBT 无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定 95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥ 96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤ 150 灰份≤20 熔程≤183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》 1998年版[2]《中华人民共和国药典》 2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社 1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
目录一、生产任务--------------------------------------------------------------3二、产品介绍及前景展望---------------------------------------------------3三、生产工艺路线选择-----------------------------------------------------31.对乙酰氨基酚的二步合成法-----------------------------------------------------------------32 对乙酰氨基酚的一步合成法（对氨基酚乙酰化---------------------------43 生化合成法------------------------------------------------------------------------------------44 结论-----------------------------------------------------------------------------------------------5四.对乙酰氨基酚的工艺流程-------------------------------------------------------------------------51 反应方程式--------------------------------------------------------------------------------------52、对乙酰氨基酚的工艺流程------------------------------------------------------------------63.车间布置------------------------------------------------------------------------------------------8五、物料衡算--------------------------------------------------------------------------------------------91酰化反应罐的物料衡算------------------------------------------------92酸洗离心机的物料衡算------------------------------------------------103水洗离心机的物料衡算------------------------------------------------11 4精制脱色罐的物料衡算------------------------------------------------125精制结晶罐的物料衡算------------------------------------------------12 6精制离心罐的物料衡算------------------------------------------------13 7流化床的物料衡算----------------------------------------------------13 六、能量衡算-------------------------------------------------------------------------------------------141反应罐能量衡算基本公式--------------------------------------------------------------------142 比热容的计算----------------------------------------------------------------------------------143 能量衡算---------------------------------------------------------- 15七、主要工艺设备计算------------------------------------------------------------------------------1 71工艺设备选型原则----------------------------------------------------------------------------172 主要工艺设备计算---------------------------------------------------173主要设备选型-----------------------------------------------------------------------------------19八、技术安全及劳动保护----------------------------------------------------------------------------20 九、原辅料、成品的质量标准----------------------------------------------------------------------201、原辅料、成品的质量标准--------------------------------------------------------------------202、包装材料----------------------------------------------------------------------------------------21十、课程设计总结------------------------------------------------------------------------22十一、参考文献---------------------------------------------------------------------------24一、生产任务：1、设计项目：对乙酰氨基酚的车间工艺设计。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸139925㎏128503㎏268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品195260㎏进料②纯净水用量433911㎏进料③活性炭用量17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④195260㎏433911㎏17356㎏646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③646627㎏5641㎏652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品193866㎏出料②得到成品166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃t3 130℃t4------物料流出时的温度℃t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃116366169 5110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- -----4732 8258 5162 所以ASP的比热容[ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容[ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃116366169419010910 202130℃143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃11636511043344136419015116 195130℃14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20℃43344190413660 211130℃433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]×20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃×130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 606851508610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R2109273 不锈钢2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠 GBT 无水硫酸钠 GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤150 灰份≤20 熔程≤ 183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》1998年版[2]《中华人民共和国药典》2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料。
对乙酰氨基酚车间工艺设计研究计划
乙酰氨基苯（英語：Acetaminophen），又称丙氨酸（paracetamol），是一种超级流行的止痛剂和减热剂，可以方便地
在商店得到。
是在大工厂里用一堆化学工艺制造的。
这个研究计划的目标是用更好的方法在工厂里制造乙酰氨基苯，思考我们能制造多少，多么纯洁，多么安全，以及如何影响环境。
研究计划的初始阶段是进行全面的文献审查，以便透彻了解生产乙酰
氨基苯所使用的现有方法和技术。
这将包括对出版的学术文章、专利
和工业报告进行仔细审查，以便获得与所调查的众多反应路径、催化
剂和工艺条件有关的原始资料。
还将评估与乙酰氨基苯生产有关的监
管先决条件和安全考虑，以确保严格遵守相关标准和准则。
在深入探讨文献的深度后，我们研究的下一章将进入实验领域。
在这里，我们将冒险进入实验室的圣室，在那里，小规模的奇观将展开。
通过这些炼化试验，我们试图解开反应途径、催化剂和过程条件的奥秘，以便协调乙酰氨基苯的合成。
纯度、纯度和选择性将成为我们指引的恒星当我们在化学转化的海面航行时从这些经验性的挂毯上，我们将编织出一种理解的杰作——反应动力学和热力学的交响曲——它将为我们创造乙酰氨基苯的宏伟生产过程指明道路。
对乙酰氨基酚的工艺设计
VS
详细描述
在工艺设计过程中，应进行市场调研和分 析，了解对乙酰氨基酚的市场需求、竞争 状况和产品定价策略。根据市场情况调整 生产规模和产品定位，制定合理的销售策 略，以提高产品的市场占有率和经济效益 。同时，关注行业动态和技术发展趋势， 不断改进和优化工艺设计，以保持竞争优 势。
06
对乙酰氨基酚的工艺设计案
表面处理
根据需要，对设备表面进行防腐蚀、耐磨和美观等处理，以提高设 备的使用寿命和性能。
04
对乙酰氨基酚的工艺优化
反应条件的优化
温度控制
通过调整反应温度，可以影响化 学反应速率和产物选择性，进而 优化对乙酰氨基酚的合成效率。
压力调节
在特定反应中，压力的变化可能 会影响反应平衡和产物的生成， 因此压力调节也是工艺优化中的 重要环节。
例分析
某公司对乙酰氨基酚合成工艺案例
总结词
高效、环保、低成本
详细描述
该公司在设计对乙酰氨基酚合成工艺时，采用了先进的反应技术和催化剂，提高了反应效率和收率。 同时，公司注重环保，采用绿色化学理念，减少了对环境的负面影响。此外，公司还通过优化工艺参 数和流程，降低了生产成本。
某公司对乙酰氨基酚生产设备案例
03
对乙酰氨基酚的生产设备
反应设备的选择与设计
反应釜
作为主要的反应设备，应具备足够的容积和搅拌装置，以满足物 料混合和传热需求。
反应塔
对于某些精馏或气液分离过程，需要使用反应塔。设计时应考虑塔 板间距、填料类型和尺寸等因素。
反应器类型
根据工艺流程和反应特性，选择不同类型的反应器，如间歇式反应 器、连续式反应器和半间歇半连续式反应器。
分离设备的选择与设计
离心机
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同筑整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间部不同洁净区之间以及洁净区域部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200100 3 100000级350000 2000 20010 300000级10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天1666667㎏天因为此物料衡算时以双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量139925㎏090098 128503㎏根据双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸139925㎏128503㎏268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品195260㎏进料②纯净水用量433911㎏进料③活性炭用量17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④195260㎏433911㎏17356㎏646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③646627㎏5641㎏652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品193866㎏出料②得到成品166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃t3 130℃t4------物料流出时的温度℃t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃116366169 5110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- ----- 4732 8258 5162 所以ASP的比热容[ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容[ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃0 202130℃143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃419015116 195130℃15116 215冰醋酸比热容20℃660 211130℃ 2 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]×20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃×130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 62000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 61000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 2000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 10002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 0003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 10000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R210927 3 不锈钢2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠GBT 无水硫酸钠 GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤150 灰份≤20 熔程≤ 183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质包装专用袋 350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规》1998年版[2]《中华人民国药典》2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》化学工业1981 30--63[4]小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料包装材料。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限 50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量 1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天 1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量 139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量 11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸 139925㎏128503㎏ 268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量 139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液 1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液 536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例 710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量 200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚 195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏ 195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭 18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品 195260㎏进料②纯净水用量 433911㎏进料③活性炭用量 17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260㎏433911㎏17356㎏ 646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液 180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料 646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量 5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627㎏5641㎏ 652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料 652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品 193866㎏出料②得到成品 166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃ t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃ t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃ t3 130℃t4------物料流出时的温度℃ t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃ t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中 C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃ ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃11636 61695110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- ----- 4732 8258 5162 所以ASP的比热容 [ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容 [ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃ 116366169419010910 202130℃ 143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃ 11636511043344136419015116 195130℃ 14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20℃ 43344190413660 211130℃ 433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]× 20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃× 130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 606851508610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R210927 3 不锈钢 2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢 1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢 1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢 2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢 10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢 10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢 1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢 1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢 LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠GBT 无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定 95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥ 96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤ 150 灰份≤20 熔程≤183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》 1998年版[2]《中华人民共和国药典》 2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社 1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计一、工艺概述对乙酰氨基酚（EACP）为一种重要的有机化学品，用于生产各类有机合成中间体，产品应用广泛，市场需求量大，因此拟设计一个年产500吨EACP车间，该车间生产出的产品应达到企业要求的质量要求。
二、工艺要求1、技术参数：EACP生产工艺为喹啉-2-甲酸桥氯乙酰胺（DCU）制备的合成甲醇法，表面活性剂为乙醇酸乙酯，乙醇酸乙酯：乙醇酸乙酯比例为1:1。
反应温度控制在85℃-95℃，操作压力9.5MPa，反应时间2h。
EACP的规格为含量≥95%，水≤0.5%。
2、原料：乙醇酸乙酯、DCU、碳酸钠。
3、工艺裝置：由3个主要装置组成，分别为反应器、洗涤器、结晶塔和精馏塔等。
4、能源：原料加热采用电加热，加热效率87%，结晶塔采用蒸汽加热，加热效率97%，原料的运输采用真空输送机将原料从原料罐输送到反应釜，精馏塔采用电加热，加热效率85%。
三、工艺流程1、对乙醇酸乙酯和DCU用真空输送机从原料罐中分别输送到反应釜中，按照规定配比在反应釜内加热搅拌，加热到反应温度，反应时间为2h，成品反应液须从反应釜内卸出。
2、反应液冷却到行完洗涤前的温度，再连续通入一定量的碳酸钠，添加量由实验得出。
3、将反应液中的有机物和碳酸钠洗涤，用冷水将洗涤物冷却至低温，然后用离心泵将有机溶剂回流，碳酸钠下沉成固态，并进行收集，将洗涤液连续送往结晶塔，由于该液温度较高，结晶塔内通入蒸汽使温度升至结晶温度（60~90℃），并用搅拌器搅拌，直至所需的结晶质量满足要求。
4、将结晶物从结晶塔中进行收集，经过过滤使结晶乙酰氨基酚收集提纯，再连续送入精馏塔进行精馏，以达到所需的成品质量要求，根据实验确定最高收率，采用电加热使温度升至脱附温度（120~160℃），并用真空泵最大限度地降低脱附温度，这样可以降低原料损失，达到优质成品的要求。
5、最终将成品乙酰氨基酚冷却，过滤收集，并按照要求装罐存放。
四、消耗了原料和能量1、原料消耗：反应釜中每吨EACP所需原料为乙醇酸乙酯0.94吨、DCU 0.41吨、碳酸钠 0.2吨。
对乙氨基酚生产工艺设计物料衡算
1 合成工艺 (3)1.1 原料及产品物性 (3)1.1.1 对氨基苯酚 .................................... 错误!未定义书签。
1.1.2冰醋酸 .............................................. 错误!未定义书签。
1.1.3活性炭 .............................................. 错误!未定义书签。
1.1.4焦亚硫酸钠 ...................................... 错误!未定义书签。
1.1.5对乙酰氨基酚 .................................. 错误!未定义书签。
1.2反应方程式 (3)1.3合成工艺 (3)2 生产操作过程及工艺条件 (4)2.1 工艺流程简图 (4)2.2 操作过程及工艺条件 (5)2.2.1 酰化工段 (5)3 工艺流程与区域划分 (8)3.1 工艺流程简图与质控要点 (8)3.2 生产环境洁净区域划分 (9)3.3车间布置 (9)4.物料衡算 (11)4.1 酰化反应罐的物料衡算 (11)4.2酸洗离心机的物料衡算 (12)4.3水洗离心机的物料衡算 (13)5.1 反应罐能量衡算 (14)5.1.1 比热容的计算 (14)5.1.2 能量衡算 (16)6 主要工艺设备计算 (17)6.1工艺设备选型原则 (17)6.2工艺设备计算 (17)6.2.1酰化反应结晶罐 (17)7 主要设备选型 (18)7.1 工艺设备选型原则 (18)7.2 工艺设备选型 (18)7.2.1设备一览表 (18)8 车间布置 (19)8.1 布置说明 (19)8.2 布置原则 (19)8.3 车间布置 (19)摘要对乙酰氨基酚是解热镇痛抗炎药中最常用的药物。
本设计研究了对乙酰氨基酚的合成工艺、合成原料、产品物性及生产条件，介绍了对乙酰氨基酚的药理作用、鉴别和含量测定的方法。
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计
年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限 50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量 1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天 1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量 139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量 11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸 139925㎏128503㎏ 268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量 1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量 139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液 1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液 536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例 710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量 200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚 195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏ 195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭 18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品 195260㎏进料②纯净水用量 433911㎏进料③活性炭用量 17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④ 195260㎏433911㎏17356㎏ 646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液 180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料 646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量 5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③ 646627㎏5641㎏ 652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料 652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品 193866㎏出料②得到成品 166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃ t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃ t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃ t3 130℃t4------物料流出时的温度℃ t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃ t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中 C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃ ]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃11636 61695110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- ----- 4732 8258 5162 所以ASP的比热容 [ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容 [ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃ 116366169419010910 202130℃ 143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃ 11636511043344136419015116 195130℃ 14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20℃ 43344190413660 211130℃ 433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]× 20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃× 130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 606851508610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R210927 3 不锈钢 2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢 1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢 1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢 2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢 10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢 10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢 1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢 1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢 LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠GBT 无水硫酸钠GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定 95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥ 96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤ 150 灰份≤20 熔程≤183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》 1998年版[2]《中华人民共和国药典》 2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》北京化学工业出版社 1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料。
工厂生产对乙酰氨基酚的工艺流程
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年产500吨对乙酰氨基酚的车间工艺设计目录一生产任务二产品介绍及前景展望三生产工艺路线选择1对乙酰氨基酚的二步合成法2 对乙酰氨基酚的一步合成法对氨基酚乙酰化3车间布置五物料衡算1酰化反应罐的物料衡算2酸洗离心机的物料衡算3水洗离心机的物料衡算4精制脱色罐的物料衡算5精制结晶罐的物料衡算6精制离心罐的物料衡算7流化床的物料衡算六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式2 比热容的计算3 能量衡算七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则2 主要工艺设备计算3主要设备选型八技术安全及劳动保护九原辅料成品的质量标准1原辅料成品的质量标准2包装材料十课程设计总结十一参考文献一生产任务1设计项目对乙酰氨基酚的车间工艺设计2设计规模年产500万吨二产品介绍及前景展望对乙酰氨基酚是目前主要用于解热镇痛的OTC药物其解热镇痛作用与阿司匹林相当抗炎作用极弱对胃肠道无明显刺激适合于不宜使用阿司匹林的患者为一线止痛药对氨基酚乙酰化方法将对氨基酚加入稀乙酸中再加入冰醋酸升温至150℃反应7h加入乙酐再反应2h检查终点合格后冷却至25℃以下抽滤水洗至无乙酸味抽干得粗品此方法的收率为90方法将对氨基酚冰醋酸及含酸50以上的酸母液一起蒸馏蒸出稀酸的速度为每小时馏出总量的十分之一待内温升至130℃以上取样检查对氨基酚残留量低于25加入稀酸含量50以上冷却结晶抽滤先用少量稀酸洗涤再用大量水洗至滤液接近无色得粗品此方法的收率为90-95在冰醋酸中用锌还原对硝基苯酚同时乙酰化得到对乙酰氨基酚将对羟基苯乙酮生成的腙置于硫酸酸性溶液中加入亚硝酸钠转位生成对乙酰氨基酚精制方法将水加热至近沸时投入粗品升温至全溶加入用水浸泡过的活性炭用稀乙酸调节至pH 42-46沸腾10min压滤滤液加少量重亚硫酸钠冷却至20℃以下析出结晶抽滤水洗干燥得原料药扑热息痛成品2对乙酰氨基酚的工艺流程21对乙酰氨基酚初制对氨基苯酚和冰醋酸经配料锅配料后加入酰化釜酰化得到湿的对乙酰氨基酚粗品1对于稀酸料和粗品来说第1～3小时蒸酸速度在40～60L半小时温度不高于117℃第稀酸料为032～036MPa母液套用为035～040MPa整个反应过程约为11～13小时蒸酸总量在640～800L之间按规程开动离心机放入欲离心料液进行离心离心分离母液和固体物料后用稀醋酸冲洗物料按规定时间冲洗置换物料中的母液再用去离子水冲洗按规定时间冲洗置换物料中的稀醋酸然后按规定时间继续甩滤后停机出料酸洗后的液体和母液共用回收后套用水洗的液体为废液送往污水处理站处理每吨湿粗品得酸洗用量为340～584L水洗用量为523～800L所得物料在检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在80以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算每批稀酸投料折干后得重量范围为1300～1500kg 折干母液套用粗品为1480～1760L母液套用次数最高为8次初制流程图22 对乙酰氨基酚提纯对于酸处理外循环料来说蒸酸速度控制在≤80L半小时蒸酸控制在860～940L之间蒸酸过程约需6～8小时按规程开动离心机离心机内放入物料后离心分离液体和固体按规定冲洗量的稀醋酸冲洗固体物料所得液体回收利用再用去离子水按规定冲洗量得去离子水冲洗按规定时间继续甩滤1-2分钟后停机出料水洗的液体为废液送往污水处理站每吨湿酸处理外循环了的酸洗用量为475～725L水洗用量为1125～1625L 所得物料要检测水分和对氨基苯酚含量水分控制在100以内对氨基苯酚含量不大于50ppm并进行物料衡算酸处理外循环料每批折干后1300～1500kg 折干回收母液1100～1200L精制离心后的湿对乙酰氨基酚进入振动流化床干燥机内并调节振动流化床干燥机的热气通风量使物料被烘干干燥温度80～100℃进料速度不能超过起上限50kgmin 干燥后的物料在经过冷风冷却降温至50±10℃振动流化床干燥机出完料后进行物料收率计算本工序收率应不低于95干燥并降温的物料经测试合格后按ZLSOPZK00500取样用快速水分测定仪测其水分水分小于≤05 方可真空输送到二维混合机内混合干燥并降温的物料经测试合格后真空输送到二维混合机内混合达到要求批量并在不超过规定装料量2000～5400kg的情况下混合15～20min停止出料精制工艺流程图23外循环工序采用双效浓缩装置在蒸发室保持一定的负压换热器提供热能使精制母液中的水分在负压下不断的被蒸发在一效与二效的蒸发室和换热器之间形成流换热器蒸汽压力不超过035Mpa精制母液在双效蒸发器内循环3～35小时后蒸发室中已有晶体生成这时停止循环自换热器底部通蒸汽加热溶解管程中的物料并给整个系统加压当压力表显示01～02Mpa时将热溶液自双效蒸发装置压入结晶罐中降温结晶至25-35℃离心脱水得外循环料3车间布置本工程设计是单体厂房设计整个操作过程都要在同意厂房内即生产的酰化工段精制工段外循环工序都在同一建筑内整个生产车间为四层建筑钢筋混凝土结构根据对乙酰氨基酚的生产工艺特点酰化配料车间在四层以便于物料利用为差输送到三层的酰化反应车间的生产环境洁净区域包括精制洁净区精致离心区烘干区域混合区域粉碎区域待验区套袋区缓冲区及更衣区其均为洁净区结晶级别为10万级与生产有关的其他区域为非洁净区各车间之间相互独立而又方便物料运输有利于生产一层设有行政管理接待区域便于管理和生产所有车间内部不同洁净区之间以及洁净区域内部区域的人流物流各自独立完全符合GMP标准31布置原则根据《药品生产质量管理规范》及本项目生产工艺特点确定以下布置原则按生产工艺流向合理布置避免人物流交叉减少污染车间内区域划分清楚洁净区域相对集中使生产管理方便充分利用厂房高度利用位差使物料在管道内垂直输送尽量缩短物料输送距离节约能源降低消耗32 我国GMP1998年修订附录规定了药品生产洁净室区的空气洁净度划分四个级别洁净度级别尘粒最大允许度个m3 微生物最大允许度≥05ūm ≥5ūm 浮游菌个m3沉降菌个m3 100级3500 0 5 1 10000级35000 200 100 3 100000级350000 2000 200 10 300000级10500000 6000 15 33物料存放区域及生产辅助用室的布置1 洁净厂房内应设置与生产规模相适应的辅助原料半成品成品存放区域宜尽可能靠近与其相联系的生产区域以减少过程中的混杂与污染存放区域内宜设置待验区合格品区或采取能够有效控制物料待验合格状态的措施不合格品必须设置专用存放2 取样室宜设置在仓储区取样环境的空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区3 称量室应放置在洁净室区空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区4 备料室宜靠近称量室其空气洁净度等级同初次使用该物料的洁净室区5 洁净工具洗涤存放室宜设置在洁净区域外如需设在洁净室区内其空气洁净等级英语本区域相同并有防水污染的措施6 维修保养室可设在洁净室区外34安全出口及安全措施的布置国家标准GBJ16-87《建筑设计防火规范》规定厂房安全出口的数目不应少于两个对制药企业来说洁净厂房每一生产层或每一洁净区安全出口数目除了符合国家标准GBJ16-87的规定外安全出口的设置应满足疏散距离的要求人员进入空气洁净度100级10000级生产区的净化路线不得作为安全出口使用安全疏散门应向疏散方向开启且不得采用吊门转门推拉门及电控自动门在防爆要求的洁净室依靠外墙布置当不能靠外墙时应考虑向屋外泄爆并应有足够的泄压面积35 卫生条件1操作人员应按规定穿戴好工作服保持个人清洁方可进入生产作业区2使用设备容器管道等均应按相应要求进行清洁需要消毒的消毒3生产中废物应及时运出车间送到规定地点4每完成一工序应及时清场保持操作场地清洁并做好清场记录五物料衡算计算依据年产量500吨年工作日300天日产量500000300 1666667kg天收率8597对乙酰氨基酚分子量对氨基苯酚分子量1511610910 13855对乙酰氨基酚收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855×100物料计算以日产量为基准1酰化反应罐的物料衡算年产量为500吨一年按300个工作日计算可得出日产量为500吨300天1666667㎏天因为此物料衡算时以唐山双龙生物药业为模型在此基础上进行扩建和改造所以改造后产品的收率仍为改造前的收率即8597又因为产品收率对乙酰氨基酚产量对氨基苯酚13855 8597则对氨基苯酚投料量1666667㎏0859713855 139925㎏根据对乙酰氨基酚生产设计的经验公式对氨基苯酚投料量冰醋酸含量089～091 139925㎏此物料衡算中运用经验常熟090并且冰醋酸含量为98则投入冰醋酸量139925㎏090098 128503㎏根据唐山双龙生物药业的参考公式可得总投料量母液量11因为总投料量对氨基苯酚冰醋酸139925㎏128503㎏268428㎏由此的投入反应罐母液量为268428㎏1 268428㎏综合以上计算得进料①对氨基苯酚投料量1666667㎏0859713855 139925㎏冰醋酸投料量139925㎏090098 128503㎏进料②进入反应罐的母液量268428㎏1 268428㎏出料③此工艺过程可近似不考虑损耗即完全出料即出料③对氨基苯酚投料量冰醋酸投料量投入反应罐的母液量139925㎏128503㎏268428㎏536856㎏完全进入离心机中的进料①2酸洗离心机的物料衡算根据稀醋酸的浓度渗滤槽中剩余母液的粘度和质量确定酸洗工艺过程中加入醋酸的质量因为本设计采用的醋酸浓度为40又根据经验公式HAC对乙酰氨基酚溶液1767所以确定投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏76769994㎏根据酸洗离心机的酸洗能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏进入回收工艺以此计算出湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏综合以上计算得进料①来自于酰化反应罐的出料③对乙酰氨基酚溶液536856㎏进料②投入稀醋酸量对乙酰氨基酚溶液767 536856㎏767 69994㎏出料③湿品对乙酰氨基酚总投料量-离心出来的母液536856㎏69994㎏-406468㎏200382㎏进入水洗离心工艺进料①并且要保证湿品中HAC含量≤25本设计计算时取25出料④离心出来的母液总投料量6698536856㎏69994㎏6698406468㎏3水洗离心机的物料衡算根据湿品中含醋酸量和湿品对乙酰氨基酚的纯净度投入洗剂水与对乙酰氨基酚的比例710所以洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 200382㎏710 140267㎏又根据离心机的脱水能力经验值为42所以脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏并且要保证湿品中含水量应≤3本次设计计算中采用3由于设备的原因造成洗涤过程中有损耗一般为065～070本次设计取值为068所以可确定损耗量200382㎏140267㎏068 2316㎏以此得出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏进入精制脱色工艺进料①综合以上计算得进料①来自于酸洗离心出料③湿品对乙酰氨基酚195260㎏进料②洗剂水量湿品对乙酰氨基酚710 195260㎏710 136682㎏出料③出粗品对乙酰氨基酚总投料量-损耗-量脱水量200382㎏140267㎏-2316㎏-143073㎏195260㎏出料④脱水量总投料量42 200382㎏140267㎏42 143073㎏4精制脱色罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品纯净水活性炭18040016投入粗品为195260㎏则纯净水用量为433911㎏计算出活性炭的用量为17356㎏综合以上计算得出进料①粗品195260㎏进料②纯净水用量433911㎏进料③活性炭用量17356㎏出料④经过脱色的进料①进料②进料③完全出料即出料④195260㎏433911㎏17356㎏646527㎏完全进入精制结晶罐的进料①5精制结晶罐的物料衡算根据唐山双龙生物药业的参考公式可得粗品焦亚硫酸钠溶液180052 精制罐投入粗品为195260㎏则计算出焦亚硫酸钠溶液用量为5641㎏综合以上计算得进料①精制脱色罐出料646627㎏进料②亚硫酸钠溶液用量5641㎏出料③进料①和进料②混合结晶即出料③646627㎏5641㎏652269㎏完全进入精制离心罐的进料①6精制离心罐的物料衡算根据酸洗离心机的离心能力和物品的粘度得出经验离心率为6698所以离心出来的母液总投料量6698 652269㎏6698 436890㎏进入回收工艺废弃物经验比例约为总投料量的343即废弃物总投料量343 652269㎏343 22373㎏湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-2237㎏213142㎏综合以上计算得进料①精制结晶罐出料652269㎏出料②离心出来的母液总投料量6698652269㎏6698436890㎏出料③废弃物总投料量343652269㎏34322373㎏出料④湿成品总投料量-离心出来的母液-废弃物652269㎏-436890㎏-22373㎏193866㎏7流化床的物料衡算根据物料衡算干燥物料总重为193866㎏含水量为4即230114㎏进行完全脱水即干燥失重为7755㎏因为流化床的排空系统和机器本身造成的损耗一般为0150～0171本次设计取0150所以损耗量为193866㎏0150 291㎏在沉降室和扑集器得到粉子渣子质量为291㎏由总产率为8597成品量16666667㎏符合设计要求综合以上计算得进料①来自于精制离心机湿成品193866㎏出料②得到成品166667㎏六能量衡算1反应罐能量衡算基本公式反应罐能量衡算可表示如下Q1Q2Q3 Q4Q5Q6Q1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的热量KJQ2------加热剂水蒸汽传给物料的热量KJQ3------过程反应热KJQ4------生成对乙酰氨基酚带走的热量KJQ5------加热剂水蒸汽带走的热量KJQ6------设备向环境散失的热量KJt1------对氨基苯酚和冰醋酸带入设备的温度℃t1 20℃t2------加热剂水蒸汽的进入温度℃t2 140℃t3------最终反应罐中温度℃t3 130℃t4------物料流出时的温度℃t4 130℃t5------加热剂水蒸汽流出时的温度℃t5 130℃2 比热容的计算一经《化学基础数据手册》可查得乙酸与醋酐的比热容见下表二ASP与SA比热容的计算大多数液体的比热容在17～25KJ㎏·℃之间少数液体例外如液氨与水的比热容比较大在4左右而汞和液体金属的比热容较小液体比热容一般与压强无关随温度上升而稍有增大作为水溶液比热容的近似计算可先求出固体的比热容再按下式计算C Cs×n 1-n式中C------水溶液中的比热容KJ㎏·℃Cs-----固体的比热容KJ㎏·℃n------水溶液中固体的质量分数对于绝大多数有机化合物其比热容可利用下表求得先根据化合物的分子结构将各种集团结构的摩尔热容数值加和求出摩尔热容再由化合物的分子量换成比热容表1 基团结构摩尔热容[J mol·℃]基团温度C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 20℃116366169 5110 4334 4190 4136 130℃14366 ----- -----4732 8258 5162 所以ASP的比热容[ C6H5- -NH2 -NH- -CO -OH -CH3 ]15116AS的比热容[ C6H5- -NH2 -OH ]10910经以上式子可求得所需比热容KJ㎏·℃对氨基酚比热容20℃116366169419010910 202130℃143668258 10910 207对乙酰氨基酚比热容20℃11636511043344136419015116 195130℃14366473282585162 15116 215冰醋酸比热容20℃43344190413660 211130℃433482585162 60 303表2 所需比热容温度名称20℃130℃冰醋酸对乙酰氨基酚对氨基酚211195202 303215207 3能量衡算31 Q1与Q4Q1与Q4均可用下式计算Q1Q4 ∑mct KJ式中m---输入输出设备的物料质量㎏c---物料的平均比热容KJ㎏·℃t---物料的温度℃利用1Q1 ∑mct[128503㎏×211KJ㎏·℃139925㎏×202 KJ㎏·℃]×20℃111×KJQ4 1666667㎏×215 KJ㎏·℃×130℃466×KJ32 Q2与Q5Q2与Q5均可用下式计算Q2 Q5 ∑mct KJ式中m---水的重量㎏c---水蒸汽比热容KJ㎏·℃t---温度℃Q2 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×140℃2688×105KJQ5 1000×136682㎏300天×42 KJ㎏·℃×130℃2488×105KJ33 Q3Q31000544KJmol×1516gmol8192×105KJ由Q1Q2Q3 Q4Q5Q6所以Q6 Q1Q2Q3-Q4-Q5111×105KJ2688×105KJ823×105KJ-466×105KJ-2488×105KJ668×105KJ七主要工艺设备计算1工艺设备选型原则1为提高产品质量节约投资降低能耗并满足GMP要求工艺设备选用国内先进成熟可靠的设备使建成后的生产装备达到国内先进水平2凡接触物料精干包岗位的容量和管件均选用不锈钢材料3设备选型为将来的阿司匹林扩产留有余地2主要工艺设备计算21酰化反应结晶罐根据物料计算醋化反应总量为536856千克物料比重为125生产周期为24小时醋化罐装料系数为086拟选2000L酰化罐则需设备台数为N 5368561250862000 249台故选用3台2000L酰化反应结晶罐能满足生产需要22冰醋酸计量罐根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 1285031250861000 166台故选用2台1000L冰醋酸计量罐能满足生产需要23稀醋酸计量罐根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选1000L计量罐则需设备台数为N 699940950861000 0857台故选用1台1000L稀醋酸计量罐能满足生产需要24酸母液计量罐根据物料计算酸母液总量为268428千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选2000L计量罐则需设备台数为N 268428090862000 1734台故选用2台2000L酸母液计量罐能满足生产需要25精制脱色罐根据物料计算脱色总量为652269千克物料比重为15生产周期为12小时罐装料系数为086拟选1000L脱色罐则需设备台数为N 6522891508610002 2528台故选用3台1000L精制脱色罐能满足生产需要26酸洗离心机根据物料计算液总量为53685669994 60685千克物料比重为15生产周期为8小时罐装料系数为086拟选1000L则需设备台数为N 606851508610003 1562台故选用2台1000L离心机能满足生产需要27稀醋酸储罐应至少储备5天的量根据物料计算稀醋酸总量为69994千克物料比重为095生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 6999409508610000 0857台故选用1台10000L稀醋酸计量罐能满足生产需要28冰醋酸储罐应至少储备五天的量根据物料计算冰醋酸总量为128503千克物料比重为09生产周期为24小时罐装料系数为086拟选10000L计量罐则需设备台数为N 12850312508610000 1195台故选用2台10000L冰醋酸计量罐能满足生产需要4主要尺寸41 容积为10000L设取D 1800mmH 3750mm壁厚筒体14mm封头15mm视镜Dg12542容积为2000L设取D 1050mmH 2200mm壁厚筒体8mm封头12mm视镜Dg12543 容积为1000L设取D 850mmH 1750mm壁厚筒体12mm封头11mm视镜Dg1253主要设备选型表1 设备一览表设备名称编号台数材质规格型号搅拌型号转速 1 酰化反应结晶罐R210901-R2109273 不锈钢2000L 框式63转分 2 冰醋酸计量罐V210601-V210604 2 不锈钢1000L 3 稀醋酸计量罐V210701-V210704 1 不锈钢1000L 4 酸母液计量罐V210801-V210804 2 不锈钢2000L 5 稀醋酸储罐V211301-V211327 1 不锈钢10000L 6 冰醋酸储罐V100101-V100103 2 不锈钢10000L 7 脱色罐V2116011-V2116012 3 不锈钢1000L 8 离心冲料计量器M211701-M211704 2 不锈钢1000L 9 离心机R211101-R211127 2 不锈钢LGZ-1250 10 石墨冷凝机L210501-R2105042 石墨YKA40 11 电动葫芦L220401-L220402 6铸铁1T×6m 八技术安全及劳动保护1各岗位应严格按本岗位操作法操作不得违反2检查系统要干净防止渗漏3压滤时压力不得超过015MPaGBT 218922008 冰醋酸《中国药典》2005版二部醋酐《中国药典》2005版二部重亚硫酸钠 GBT 无水硫酸钠 GBT 活性炭《中国药典》2005版二部纯水《中国药典》2005版二部1．1 对乙酰氨基苯酚粗品质量标准项目企业标准检验方法外观白色或浅色粒状结晶目测气味无酸气鼻闻水份 3 干燥恒重法含量测定95 重氮化法1．2 对乙酰氨基苯酚成品质量标准项目企业标准性状本品为白色结晶或结晶性粉未无臭味微苦本品在热水或乙醇中易溶在丙酮中溶解在水中略溶熔点本品的熔点为168-172 类别 1 应呈正反应 2 应呈正反应乙醇溶液的澄清度与颜色溶液应澄清无色如显浑浊与1号浊度标准液比较不得更浓如显色与棕红色2号或橙红色2号标准比色液比较不得更深酸度应为55-65 氯化物应不得过002 有关物质供试溶液如显杂质斑点与对照品溶液的主斑点比较不得更大更深对氨基酚应不得过0005 干燥失重应不得过05 炽烧残渣应不得过01 重金属不得过百万分之十微生物细菌≤100个g 霉菌和酵母菌≤100个g 大肠杆菌不得检出含量测定按干品计算含C8H9NO2应为980-1020 1．3 对氨基酚质量标准项目法定标准物理外观米白色至棕色晶体氨基值质量分数≥96．5 对氨基苯酚纯度HPLC ≥98．0 有机杂质≤12 干燥失重≤07 铁含量≤150 灰份≤20 熔程≤ 183-1902 2包装材料包装材料名称规格材质内包装专用袋350mm×500mm 无毒聚乙烯外包装桶400mm×600mm高纸桶十课程设计总结药物制剂工程技术与设备这门课程应该是我们大四这年主要的专业课了虽然一个学期过去了自己学到的只是皮毛而已但是作为一个即将进入社会从事与药相关的行业的话那么我想以后要学习这个课程的知识还有很多我的课程设计题目是年产500吨对乙酰氨基酚合成车间工艺设计其中最难得是绘制图纸即车间平面布置图这次课程设计历时两周主要分为四个步骤首先计划是确定生产工艺和洁净度的划分和有关GMP的知识接着确定工艺流程然后主要就是进行物料衡算和能量衡算设备选择和计算最后是车间布置设计和及作图整个过程中目标明确课题完成的挺顺利的下面我就结合自己的任务谈谈我们所学的专业知识在这个设计的应用以及自己在做课程设计的一些体会最开始在图书馆查阅相关GMP的知识和生产工艺厂区洁净度的划分还比较顺利接着在一系列的工艺流程中选择了用对氨基苯酚乙酰化再经脱色冷却结晶离心烘干制得初品再有对初品提纯便制得成品然后是工艺计算部分包括物件衡算能量衡算主要工艺尺寸的选择和计算有一些例子可以借鉴还算勉强合格前已说过我的任务主要是绘制车间平面布置图大部分是要先设计好图纸然后根据自己的草图绘制出车间平面布置当然车间设计我也是上网查了好多资料然后根据别人的设计再根据自己的工艺要求进行改造这既要求我要熟悉对乙酰氨基酚的合成工艺也要对车间设计工程类的知识有所掌握还要查阅一些行业及国家标准等等图形的绘制在大一的时候我们已经学过《机械制图》这个应该问题不大关键在于设计车间就在图书馆查了《药物制剂工程技术与设备》中化学合成药物作为主要的设计依据从整个平面布置来看厂房可能会稍微显得宽大但是考虑到以后剂型更改或是生产扩建等等问题所以设计时加大了点面积但是在这个平面布置图中许多没有根据的计算尺寸的标注不是很好可能如果实践的话可行性会减少许多另外在绘图的时候只是为了达到效果而没有标准的建立各种样式及模块这是以后需要学习和改进的地方说实话这次课程设计年产500顿对乙酰氨基酚的合成车间工艺设计真的有点累然而当我整理自己的设计成果时慢慢回味这两周的心路历程一种少有的成功喜悦立马让我的倦意消失虽然这只是我人生中的一点点顺利然而通过它令自己成熟了很多这次课程设计使我深深体会到做任何事都必须耐心细致有几次计算过程中都出现了错误不免使人心烦意乱想到今后工作学习中还会出现更多类似繁杂的工作不免扶额还是把它当做一种训练吧慢慢养成一种对工作高度负责认真对待的良好习惯这次课程设计也是我充分意识到自己真正掌握的知识是如此匮乏综合应用所学专业知识的能力是如此不足同学却对我说学到了并将它发扬就是好的我必将终有所获十一参考文献[1]《药品生产质量管理规范》1998年版[2]《中华人民共和国药典》2005版[3]徐匡时《药厂反应设备及车间工艺设计》化学工业出版社1981 30--63[4]孙小芳余晓捷使用药品GMP认证技术[M]20031209-227[5]郎红旗孟嘉莫慢GMP管理规范实施指南[M]20011108-116-----氨基酚冰醋酸醋酸母液酰化反应蒸馏冷却结晶离心洗涤甩干稀酸稀酸取样送检粗品稀酸母液外包装材料内包装材料。