制药工程课程设计-尼可地尔合成工艺设计

天津工业大学

环境与化学工程学院

2016届制药工程课程设计

题目:年产36吨尼克地尔原料药车间工艺设计

报告人：____ ______________

班级：___ ___________

学号：___ ___________

指导老师：____ ___________

实习时间：____ __

目录

第一章产品介绍 0

第二章生产工艺说明 (1)

第三章生产周期 (5)

第四章物料衡算 (6)

第五章设备选型 (9)

附件：设备流程图、车间布置图

第一章产品介绍

1.3产品名称及生产规模

产品名称：尼可地尔

英文名称：Nicorandil

化学名：N-(2-羟乙基)烟酰胺硝酸酯

生产规模：36t/a

1.2产品规格

物理性状：针状

熔沸点：熔点92~93℃

分子式：C8H9N3O4

结构式：

分子量：211.17

1.3产品的重要价值

尼可地尔，又叫做烟浪丁，是一种硝酸酯类物质，可用于治疗缺血性心脏疾病。与硝酸甘油作用相似，但又有所不同。尼可地尔在细胞膜和线粒体水平选择性激活K+-ATP通道，促使冠状动脉和外周血管扩张，随后还原前、后负荷。而且该药物主要主要舒张小动脉，增开心肌及血管平滑肌细胞膜的钾通道，并且不具有耐药性。

第二章生产工艺说明

2.1产品合成方法

合成本产品所需原料有烟酸、乙醇胺、无水乙醇、碳酸氢钠、发烟硝酸、乙醚、氯化亚砜、氯仿、碳酸钾、无水硫酸镁、乙醇依次经历硝化反应、酰化反应和精制这三个步骤。

产品生产主要反应如下：

1.硝化反应：

NH2CH2CH2

OH NH2CH2CH2ONO2·HNO3

2.缩合反应

NH2CH2CH2ONO2·HNO3+

2.2生产工艺流程概述

1.硝化反应

将发烟硝酸通过计量罐置于带有夹套的反应釜中，通冷盐水冷却至-8℃搅拌，缓慢滴加氨基乙醇，滴加完毕，于0℃继续搅拌1 h,减压蒸除过量硝酸，将剩余物倾入冷乙醚中，析出白色沉淀，抽滤至干，得产品

2.合成烟酰氯盐酸盐反应

将烟酸、氯化亚砜加入反应釜中，回流2h。减压蒸馏除去过量氯化亚砜，干燥,得产品粗品。

HNO3

3. 缩合过程

称量碳酸氢钠，从称量罐中加入水和氯仿, 再分次加入加入上述粗品,氯仿置于反应釜中。用冰盐水冷却，搅拌，使温度不超过5 'C，加毕，继续搅拌0.5 h，转移至萃取罐中分出氯仿层，水层用氯仿提取，合并提取液和氯仿层，用10%碳酸钾溶液洗涤，水洗。无水硫酸镁干燥，过滤，

4.精制过程

减压蒸除氯仿，用乙醚一乙醇(体积比1:1)重结晶，得产品。

2.3生产流程图

2.3.1硝化反应

2.3.2合成烟酰氯盐酸盐反应

硝化产物

2.3.2缩合反应过程

烟酰氯盐酸盐、硝化产物

粗品

2.3.3精制过程

粗品

第三章生产周期

3.1生产方式：间歇生产

3.2各生产阶段耗时情况

其中硝化反应和烟酰氯盐酸盐的合成是分开进行的，故用于反应的总时间是2.5h，记精制以及中间流转过程消耗时间1.5h。所以生产一批产品所用时间是4h。一天可生产6批。

3.3生产情况

产品年产量：36t=36000kg

平均每天产量：36000/300=120kg

每批的产量：120/6=20kg

第四章 物料衡算

根据文献可知，硝化反应收率为86%，烟酰氯盐酸盐合成的收率是70%，缩合精制收率是71%。此外，由于文献中没有提及在各种设备以及转移过程中的损耗，且一般损耗较小，所以将其近似计入各给出的工序损耗内，所以总收率为：86%×70%×71%=42.742% 3.1硝化反应 反应方程式：

NH 2CH 2CH 2OH NH 2CH 2CH 2ONO 2·HNO 3

61.08 63 170.08 3.2合成烟酰氯盐酸盐 反应方程式：

123.11 118.96 178.016 3.3 缩合反应 反应方程式

NH 2CH 2CH 2ONO 2·HNO 3+

170.08 178.016

211.1748

根据文献可知：各工序进料出料如下所示：

HNO 3

+

=

（1）硝化反应

进料计算：

氨基乙醇：20÷42.742%=46.79kg

体积46.79÷1020=0.04587m3=45.87L

发烟硝酸：46.79×10÷1895=0.246913m3=246.91L 乙醚：46.79×15.02÷713.4=0.985121m3=985.12L 出料计算：

氨基乙醇硝酸酯：46.79×2.32=108.55kg

发烟硝酸：46.79×8.95÷1895=0.22099m3=220.99L 乙醚：46.79×15.02÷713.4=0.985121m3=985.12L （2）合成烟酰氯盐酸盐

进料计算：

烟酸：46.79×0.63=29.48kg

氯化亚砜：46.79×1.73÷1640=0.04936m3=49.36L

出料计算：

氯化亚砜：46.79×1.12÷1640=0.03195m3=31.95L

烟酰氯盐酸盐：46.79×0.66=30.88kg

（3）缩合精制反应

进料计算：

碳酸氢钠：46.79×1.16=54.28kg

水：46.79×3.47÷1000+585.34×90%÷1000=0.68917m3=689.17L