扑热息痛生产工艺说明书

目录

一、设计任务…………………………………………………………………

二、产品介绍与前景展望…………………………………………………

三、生产工艺路线的设计………………………………………………

四、小试优化与中试放大确定工艺路线………………………………

五、“三废”及处理方法

六、最佳工艺条件与工艺流程框图……………………………………

七、主要原料及产品的性质、规格、用途…………………………

八、物料衡算………………………………………………………………

九、反应、冷却设备的选型……………………………………………

十、带工艺控制点的工艺流程图……………………………………十一、参考文献

一、设计任务

年产1000吨对乙酰氨基酚原料药工艺设计

1.生产能力：年产1000吨，

2.生产天数：300天/年，生产班制为每天两班，每班12小时。

3.质量要求：符合中华人民共和国药典（2010版）相关标准。

4.反应罐、结晶罐装料系数：80%

二、产品介绍与前景展望

年，产需两旺。目前，

出口国。据中国医药保健品进出口商会的统计数字，我国从2004年以来，扑热息痛原料药出口数量始终保持在4万吨以上，2009年虽遭遇了国际金融危机，但我国出口扑热息痛仍有近5万吨。

以下图表体现了扑热息痛近年来生产情况及前景：

三、生产工艺路线的设计

扑热息痛由对氨基酚乙酰化而得，因此常采用两步法即先制备得中间体对氨基苯酚PAP，中间体再经过乙酰化得APAP即扑热息痛，合成步骤为

起始原料→ PAP → APAP

合成APAP可选择多种化合物作为起始原料，因此有多种合成路线可供选择。比较廉价的起始原料主要有硝基苯、苯酚和对硝基苯酚钠。各合成路线的差异主要在两步法的第一步，即由起始原料→ PAP

（一）PAP的合成路线

1.以苯酚为起始原料的合成路线

（1）苯酚亚硝化法路线

苯酚在低温下（冷却至-5℃）与亚硝酸钠和硫酸作用生成对亚硝基苯酚，再经硫化钠还原得到对氨基苯酚

该工艺路线目前研究比较成熟，收率为80%-85%，但还原步骤中硫化钠作为还原剂成本较高。对亚硝基苯酚，可经氧化为对硝基苯酚，但收率不高。

（2）苯酚硝化法路线

在低温冷却下由苯酚直接硝化得对硝基苯酚，再经铁粉还原得到PAP 中间体

该合成路线中，硝化步骤用硝酸和硫酸的混酸作为硝化剂，同时反应产生二氧化氮气体，故而对反应设备要求相对高，释放有毒气体和混酸造成的污染，也有一定的处理困难。

（3）苯酚偶氮法路线

苯酚与苯胺重氮盐在碱性条件下偶联生成偶氮化合物。偶氮化合物酸化的对羟基偶联苯，钯/碳为催化剂在甲醇溶液中氢解得PAP

该方法原料易得，收率较高，达95%-98%，所用的苯胺可以在氢解后回

收套用。缺点是，中间体对羟基苯胺须在甲醇中氢解，催化剂钯/碳较为昂贵，故而从成本考虑不理想。

2.以硝基苯为起始原料的合成路线

硝基苯是廉价易得的化工原料，所以原料来源和成本较低。硝基苯可用铝屑还原、电解或催化氢化等方法直接制成PAP，经乙酰化得产品。（1）金属还原法路线

该法是在稀硫酸中，用铝粉将硝基苯一步还原为PAP。目前辽宁抚厩友谊化工厂已用该法进行工业化生产，国外也有工业化生产装置。生产成本低，设备简单，生产周期短。但铝粉耗量大，副产物为Al(OH)3,过滤是个问题。

（2）电解还原法路线

该法在80-90℃下，以20%-30%硫酸作介质，加入少量表面活性剂，通过电解使置于阴极上的硝基苯还原生成PAP

该法操作简单、流程短、产品纯度高、克服了环境污染问题，国内一些研究单位展开了技术研究，由于技术难度高，生产控制要求严格，电耗大，目前我国尚未实现工业化。

（3）催化氢化法路线

该法用铂-碳为催化剂，在10%-20%的硫酸水溶液中进行反应，同时加入阳离子表面活性剂（如十二烷基三甲基氯化铵）作为分散剂，以硅藻土、硅胶、沸石分子筛、活性炭等为载体，也可用钯、铑、铱和钌等其他铂族金属作催化剂。另外，也可将铂与钯、铑、铱、钌及金并用，有无载体都可。反应条件为:70-110℃，0.1-1Mpa

一般采用有机酸和稀硫酸、醇等为反应溶剂，加入表面活性剂和相转移催化剂来增加硝基苯在溶剂中的溶解度。加入水溶性有机溶剂来减少水油两相的混溶，从而使反应的选择性增大。反应后用固体吸附剂来吸附未溶解的硝基苯。

该法流程短，设备也不难解决，催化剂能够重复使用，催化剂较为贵重，但总体上的生产成本经济合理，已经用于工业化生产。

3.以对硝基苯酚钠为原料的合成路线

该路线制备简捷，技术成熟，适合工业化生产，但收率低，产品质量不稳定，铁屑-盐酸还原步骤产生大量的铁泥，在“三废”处理上存在许多问题，而且相较于硝基苯，对硝基苯酚的价格较昂贵，国外许多国家已经淘汰此法。

（二）PAP合成APAP

相比较于PAP的合成，由PAP合成APAP路线较为固定均为乙酰化，即由对氨基酚与醋酸或醋酐在加热下脱水，反应生成扑热息痛。

综合对比各条工艺路线，并且结合实际的设计任务，决定选择以硝基苯为原料，通过催化加氢制得对氨基苯酚，然后酰化得到对乙酰氨基酚（APAP）。

四、小试优化与中试放大确定工艺路线以硝基苯为原料,加氢合成对

氨基苯酚,在不分离出对氨基苯酚的情况下,乙酰化直接合成了扑热息痛,获得的最佳工艺条件为:

①加氢反应温度为90 ℃；

②加氢液硫酸浓度为10%；

③加氢液的水油比5∶1；

④最佳催化剂用量为硝基苯重量的1%；

⑤乙酰化试剂乙酐与乙酸最佳比为2∶1；

⑥乙酰化最佳温度为100 ℃。

五、“三废”及处理方法