制药工艺流程图

酸性硝基苯
连 续 分 离 器
废 酸 罐
水蒸汽
换热器
原料苯 接真空
冷凝器 冷却水
闪
接
蒸
收
罐
罐
中
间
罐
稀碱、水
中 和 器 冷却水
去水处理
粗硝基苯 去精制工段
泵
循环酸罐
回收苯
方案1与方案2的比较: ⑴酸性硝基苯的显热的利用不同: 方案1:酸性硝基苯Q放 Q 冷却水 浪费热量和消耗冷却水 方案2:设间接换热器酸性硝基苯Q放 加热原料苯回收Q
方案1：间接水冷－常压浓缩方案
硝酸、硫酸 循环废酸
配 酸 釜 冷却水
苯
硝 化 釜
酸性硝基苯
中
连
间
续
罐
分
离
器
稀碱、水
废 酸 罐
水蒸汽
冷凝器
浓 缩 罐
冷却水
中 和 器
冷却水
接
收
去水处理
罐 粗硝基苯
去精制工段
泵
循环酸罐
回收苯
方案2：原料预热－闪蒸浓缩方案
硝酸、硫酸 循环废酸
配 酸 釜
冷却水
热苯
硝 化 釜
一、工艺流程的设计和选择
• 一般制药生产过程包括三个阶段:
原料→预处理→化学反应→分离纯化→产品→制剂→药
生产同一种产品多数情况下可采用多种不同 的生产路线，即使采用相同的原料路线，具体 的工艺安排或操作指标也有差别，到底采用哪 种生产路线，必须对路线进行经济评价分析， 找到技术先进，产品成本低，收率高，投资少， 能耗低，同时又完全环保的工艺路线（即可对 各方案进行比较，找到经济安全环保生产工艺 路线）。
1、工艺流程设计中的方案比较 例：混酸硝化苯制备硝基苯
混酸组成：HNO3 5%、H2SO4 65%、H2O 30%；苯与混酸中HNO3的摩尔配比为1:1.1， 反应压力：0.46MPa；反应温度：130℃；反 应后的硝化液进入连续分离器，分离出的酸 性硝基苯和废酸的温度约为120℃；酸性硝基 苯经冷却、碱洗、水洗等处理工序后送精制 工段。
其原则如下：
1. 反应中间产物不易变质时，工艺流程采用 不同生产能力的容器，在两步反应中间增 设贮槽，使整个工艺生产连续化；
2. 反应中间产物易变质时，工艺流程采用相 同生产能力的容器，实行生产周期长的多 釜生产，生产周期短的少釜生产的原则；
⑶物料的回收与利用
在工艺流程设计中，充分考虑物料的回收与再利用， 以降低原辅材料消耗，提高产品收率，是降低产品成本 的重要措施。
氟化钾
回流冷凝器 冷却水
环丁砜 对氯硝基苯
⑶∵T反高,物系中低沸物蒸 发,既造成浪费又污染环境
∴反应器上部设回流冷凝器,
导热油
氟 化 釜
环丁砜
接真空
抽滤器
去三废 去精制
用冷却水冷却,回收易挥发 组分
⑷∵固液非均相反应,反应液冷 却后,其中的固体应滤除∴在反 应器下部设过滤器 ∵溶剂等沸点较高,可采用真空 过滤
例 工业生产中，硝化混酸的配制常在间歇搅拌釜中进行， 试以搅拌釜为中心，完善硝化混酸配制过程的工艺流 程
在实验室非常简单,将水、硫酸、硝酸 按一定的配比和 程序加入烧杯中,并用玻璃棒搅拌均匀即可
但工业混酸的配置: ●首先，配制混酸需有一台带有夹套的搅拌釜 ●其次，混酸配制采用间歇操作，是间歇过程。为保证
例 在合成抗菌药诺氟沙星的生产中，以对氯硝基苯为 原料制备对氟硝基苯的反应方程式为
NO2
NO2
+ KF 170~180 0C »·¶¡ í¿
+ KCl
Cl
F
反应拟在间歇釜式反应器中进行，试以反应器为中心，
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完善反应过程的工艺流程
⑴ 对氯硝基苯与氟化钾的反应为固液两相反应,需要带 搅拌的釜式反应器
⑵ ∵T反高,需要加热装置,夹套;又∵ T反=170-180℃ 加热介质:中压蒸汽或栽热体(导热油:联笨混合物)
在工艺流程设计中，常以单元操作或单元反应为中心， 建立与之相适应的工艺流程 例如,设计和完善工艺流程时: # 常以单元操作或单元反应为中心,标明进料和出料的名 称、数量、组成和工艺条件 # 根据单元操作或单元反应过程的T、Q效应等,确定传热设 备和载能介质的技术规格 # 根据单元操作或单元反应过程的参数显示和控制方式, 确定仪表和自动控制方案 # 根据单元操作或单元反应过程的燃烧、爆炸、毒害情况, 确定响应的安全、技术措施 # 根据单元操作或单元反应过程所产生的污染物,确定相 应的污染治理方案
例1：混酸硝化氯苯制备混合硝基氯苯
4硝%混化；酸温氯组度苯成：与：8混0H℃酸N；中O硝3H4化7N%O时、 3间的H：摩2S3尔Oh；配4 4硝比9%化为、废1:H1酸.21O中， 含硝酸<1.6%，含混合硝基氯苯为获得混合硝 基氯苯量的1%。
反应特点：氯苯、硝基氯苯与混酸不互溶。 反应结束两相分层，混酸中尚有少量硝基氯苯 及未完全反应的硝酸；同时，废酸中含有大量 不 硝参 酸加 及反回应收的混H酸2层SO中4；的如硝何基充氯分苯利和用H未2SO反4应是的决 定合成工艺的关键。
硫酸与硝酸的配比，应设置硫酸计量罐和硝酸计量罐
●第三，在工业生产中，要配制一定浓度的混酸，通常 并不加水调节，而是用硝化后回收的废酸来调节 ∴还应设置废酸计量罐
●第四,要设置硫酸贮罐、硝酸贮罐和废酸贮罐 ● 第五，在配制工业混酸时需考虑将硫酸、硝酸和废酸
由贮罐送入计量罐的方式。如采用泵输送时，则应设 置相应的送料泵
节省冷却水和加热苯的蒸汽 但增加一台换热器 ⑵ 废酸浓缩方法不同: 方案1:采用常压浓缩,消耗大量低压蒸汽 方案2:采用闪蒸浓缩,用抽真空降低压力,使T水蒸发↘,
主要靠废酸本身放出的热蒸发水,节省低压蒸汽 但增加一台真空泵并耗电 ⑶ 结论 从单位能耗为标准,方案2比方案1适宜
2、以单元操作或单元反应为中心,完善工艺流程 药品生产过程由一系列单元操作或单元反应过程所组成。
此外，在计量罐和贮罐之间应设置相应的溢流管 ● 第六，为了贮存配制好的硝化混酸，应设置相应的混
酸贮罐 最后设计出工业混酸配制过程的工艺流程如图所示
硫酸 计量罐
硝酸 计量罐
废酸 计量槽
硫酸
硝酸
搅 拌 釜
冷却水
回收废酸
硫酸 贮罐
硝酸 贮罐
混酸 贮罐
去硝化
废酸 贮罐
泵
泵
泵
图 混酸配制过程的工艺流程示意图
图4-15 氟化反应过程的工艺流程示意图
3、工艺流程设计中应考虑的技术问题
⑴ 生产方式的选择
连续生产 产品的生产方式 间歇生产
联合生产方式
⑵ 提高设备利用率
产品的生产过程都是由一系列单元操作或单元反应过程 所组成的，在工艺流程设计中，保持各单元操作或单 元反应设备之间的能力平衡，提高设备利用率， 是设计者必须考虑的技术问题