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维生素B1工艺设计

摘 要

硫胺素（维生素B1）是已经确定第一个B族维生素。硫胺素依靠酶作为一个和能量代谢相关多个酶辅助因子,它是关键神经递质合成和生产，降低氧化应激防御中使用物质，和用于合成戊糖核酸前体.硫胺素脑代谢中起着关键作用。干脚气病，周围神经病变，湿脚气，水肿和乳酸性酸中毒心肌病，和Wernicke–Korsakoff综合征，其表现包含眼球震颤，眼肌麻痹，共济失调演变成混乱，逆行性遗忘，认知障碍，虚构其不足结果。严格硫胺素缺乏饮食患者18天之内显示严重枯竭状态。硫胺素缺乏在富裕国家中最常见原因是不含酒精病人要么酗酒或营养不良。硫胺素补充诊疗是有益诊疗和诊疗。
关键词：硫胺素 维生素B1 脚气 Wernicke-Korsakoff综合征 心肌病 神经病

Abstract

Thiamine (vitamin B1) was the first B vitamin to have been identified. It serves as a cofactor for several enzymes involved in energy metabolism. The thiamine-dependent enzymes are important for the biosynthesis of neurotransmitters and for the production of reducing substances used in oxidant stress defenses, as well as for the synthesis of pentoses used as nucleic acid precursors.Thiamine plays a central role in cerebral metabolism. Its deficiency results in dry beriberi, a peripheral neuropathy, wet beriberi, a car-diomyopathy with edema and lactic acidosis, and Wernicke–Korsakoff syndrome, whose manifestations consist of nystagmus,ophthalmoplegia, and ataxia evolving into confusion, retrograd e amnesia, cognitive impairment, and confabulation. Patients on a strict thiamine-deficient diet display a state of severe deplet ion within 18 days. The most common cause of thiamine deficiency in affluent countries is either alcoholism or malnutrition in nonalcoholic patients. Treatment by thiamine supplementation is beneficial for diagnostic and therapeutic purposes.
Keywords: Thiamine; vitamin B1; beriberi; Wernicke-Korsakoff syndrome; neuropathy; cardiomyopathy.

第一章 文件综述
维生素是维持机体正常生命活动不可缺乏一类小分子有机化合物，因为体内不能合成，或合成量不能满足机体需要,故必需不停从食物中摄取。维生素约有20种，她们化学结构各异，通常根据溶解性质将维生素分为脂溶性和水溶性两大类，水溶性维生素能溶于水，其中维生素B1就属于水溶性。维生素和其它药品不一样,她们不会因为副作用和耐药性而不停被淘汰和更新.同时因为人和动物肌体不能合成或合成量不能满足机体需要,所以人和动物对维生素需求是永无止境,大家常常将维生素产品称为常青产品或万岁产品,称维生素产业为永远朝阳产业。
维生素B1又称硫胺素或抗神经炎素，19世纪末荷兰医生艾克曼从米糠中提取制得，是大家最早发觉一个维生素，由嘧啶环和噻唑环结合而成。为无色结晶体，溶于水，在酸性溶液中很稳定，在碱性溶液中不稳定，易被氧化和受热破坏。维生素B1关键存在于种子外皮和胚芽中，如米糠和麸皮中含量很丰富，在酵母菌中含量也极丰富。瘦肉、白菜和芹菜中含量也较丰富。现在所用维生素B1全部化学合成产品。
1.1生产方法
1.1.1 化学合成法
中国外维生素B1工业生产关键有丙二腈氨甲基嘧啶路线、丙烯腈乙酰氨甲基嘧啶路线、丙烯腈甲酰氨甲基嘧啶路线多个。国外常见丙二腈路线，此路线简短，但原料价格贵、成本高。中国采取后两种路线，丙烯腈乙酰氨甲基嘧啶路线条件温和，价格廉价，是中国普遍采取，但成本较高，而丙烯腈甲酰氨甲基嘧啶路线是近两年中国工业化开发成功最新路线，即使路线较长，但成本较低。
维生素B1关键生产原料
表1-1 关键原辅材料、产品理化性质
名称
分子式
理化特征
燃烧爆炸性
毒性毒理
邻氯
苯胺

琥珀色液体，有氨味，在空气中颜色变黑，密度1.2125g/m3，沸点208.8℃，不溶于水，溶于酸和大多数有机溶剂。
遇明火、高热或和氧化剂接触，有引发燃烧爆炸危险。受高热分解，产生有毒氮氧化物和氯化物气体。
毒害品，LD50：256mg／kg(小鼠经口)。

甲酸
甲酯
C2H4O2
无色液体，含有愉快香味。沸点31.5℃，熔点-99.8℃，蒸气压585.7mmHg/25℃，相对密度0.987/15℃/15℃，辛醇/水分配系数logKow=0.03，和醇互溶，蒸气相对密度2.07，水中溶解度230000mg/L/25℃，嗅阈值500～6875mg/m3。
爆炸极限4.5～23%，闪点-19℃，自燃点449℃。
吸入蒸气会刺激鼻子，恶心，中枢神经系统抑制，呼吸困难，严重时可因肺水肿而死亡。食入后会产生严重酸毒症，并造成肾病。LC50大鼠吸入5200mg/m3/4hr，LD50小鼠经口675mg/kg，大鼠475mg/kg，皮肤＞4000mg/kg。未被IARC等机构列为致癌物质。
氢氧
化钠
NaOH
分子量：40.01白色不透明固体，易潮解。易溶于水、乙醇、甘油，不溶于丙酮，熔点：318.4℃ 沸点：1390℃；相对密度(水=1)2.12
本品不会燃烧，遇水和水蒸气大量放热，形成腐蚀性溶液。和酸发生中和反应并放热。
含有强腐蚀性
硝酸钠
NaNO3
分子量：85.01,无色透明或白微带黄色菱形结晶，味微苦，易潮解；易溶于水、液氨，微溶于乙醇、甘油；熔点：306.8℃，沸点：380℃(分解) ；相对密度(水=1)2.26
强氧化剂。遇可燃物着火时，能助长火势。和易氧化物、硫黄、亚硫酸氢钠、还原剂、强酸接触能引发燃烧或爆炸。燃烧分解时，放出有毒氮氧化物。受高热分解，产生有毒氮氧化物。
 急性毒性：LD503236mg/kg(大鼠经口)
氨基
丙腈
C3H6N2
分子量70.1，无色透明液体，略有氨味，呈中性，易溶于水和有机溶剂，密度1.011，沸点185℃。
纯净无水氨基丙腈很稳定。
无毒
甲醇纳
CH3ONa
分子量：54.02，白色无定形易流动粉末，无臭；溶于甲醇、乙醇；沸点：>450℃；相对密度(水=1)1.3；相对密度(空气=1)1.1
遇水、潮湿空气、酸类、氧化剂、高热及明火能引发燃烧。
本品蒸气、雾或粉尘对呼吸道有强烈刺激和腐蚀性。吸入后，可引发昏睡、中枢抑制和麻醉。对眼有强烈刺激和腐蚀性，可致失明。
盐酸
HCl
HCl水溶液，纯品为无色有刺激性气味液体，工业品略带黄色，相对密度1.187，易溶于水，有强烈腐蚀性。
熔点-114.8℃，沸点-84.9℃
浓盐酸在空气中发烟，触及氨蒸发会生成白色云雾。其气体对动植物有害，是极强无机酸。
盐酸
乙脒
C2H6N2HCl
白色或微黄色晶体,易溶于醇,不溶于丙酮,乙醚。加到碱液中,则游离析出乙脒,呈强碱性,微加热则分解为氨和醋酸
熔点
164-166℃
无
小苏打
NaHCO3
白色单斜晶系晶体粉末至结晶性块状物。相对分子量84.01，相对密度是2.16～2.22。微溶于水。
无
本品有毒，多量可引发碱中毒，大鼠口腔注射LD504300mg/kg。
氯化铵
NH4Cl
无色立方晶体或结晶性粉末。无臭，有清凉感，略有吸湿性。相对分子量53.49，相对密度是1.526．微溶于乙醇和甲醇，溶于水和甘油。
无
无
双氧水(35%)
H2O2
无色透明液体。无臭，略有特殊气味。相对分子量34.02，相对密度是1.4649。不溶于石油醚，溶于乙醇和乙醚，和水可任意混溶。
无
无
硫酸
H2SO4
分子量：98.08(3.0℃)；和水混溶。
无
一级无机酸腐蚀；车间空气中最高许可浓度为2mg/m3，口服浓硫酸1mg即可致死。
氯代丁内脂
C6H7O3Cl
分子量：162.57淡黄色澄明油状液体，相对密度1.1624，不溶于水，易溶于有机溶剂
无
无
5,6-二甲苯
并咪唑
C9H10N2
无色针状结晶,能溶于醇和酸，微溶于热水，分子量146.19。
熔点
201-206℃
无
甲醇
CH3OH
无色透明液体。易燃，易
挥发。有刺激性气味。相对分子量32.04。相对密度0.7915．折射率为1.3292。能和水、乙醇、乙醚、丙酮、苯等混溶，也溶于氯仿。
熔点-97.80℃，沸点64.7℃，闪点16℃、12℃（闭式）。其蒸气和空气可形成爆炸混合物，爆炸极限6.0％-36.5％（体积分数）。
本品有毒，饮后可致盲，蒸气刺激眼睛，也可致盲。口服甲醇1g/kg可造成失明。
二硫化炭
CS2
无色液体，溶于水、乙醇、乙醚等
无

硫酸铵
（NH4）2SO4
无色斜方晶体。密度1.769溶于水不溶于乙醇。
无
无
维生素B1

易潮解，有微弱特臭，味苦。熔点248℃（分解）溶于水和甘油。稍溶于乙醇，不溶于乙醚和苯
无
无
1.1.2 微生物合成法
微生物法合成维生素B1是先分别合成嘧啶环和噻唑环结构后，再经酶反应聚合而成。图2-6所表示，丙氨酸（VI）和甲硫氨酸（VII）反应生成3-(4-甲基-5-噻唑啉基)丙氨酸（VIII），然后经4-甲基-5-(B-羟乙基)噻唑单磷酸（IX），由此噻唑环部分形成。嘧啶环部分则由氨甲酰磷酸（I）和B-甲基天冬氨酸(II)聚合，形成N-氨甲酰-B甲基天冬氨酸（III），转化为甲基二氢乳清酸（IV）后，经2-甲基-4-氨基-5-羟甲基嘧啶，由ATP转化为单磷酸酯，再转化为焦磷酸酯（V）。最终，噻唑环和嘧啶环两部分在硫胺单磷酸合成酶存在下缩合形成单磷酸硫胺素(X)。

大肠杆菌和啤酒酵母均是维生素B1产生菌，它们能合成2-甲基-4-氨基-5-羟基嘧啶和4-甲基-5-(B-羟乙基)噻唑。将大肠杆菌腺嘌呤或维生素B1缺点型菌株移种于含有限量维生素B1培养基中，在其中生长细胞即可解除其生物合成维生素B1阻遏，使维生素B1高产。从啤酒酵母中分离产生维生素B1突变型菌株，可用于生产富含维生素B1啤酒。另外，Salmonella typHimerium和Streptomyces carlsberlsbergensis也能产生维生素B1。
1.2世界维生素B1生产发展现实状况
应用领域不停扩大推进着维生素市场连续增加，竞争猛烈，维生素现已成为国际医药和保健品市场关键大宗产品之一。据相关资料，20世纪末，全世界医药、营养保健品、食品、化妆品、饲料等行业每十二个月消耗多种维生素原料市值已达25亿美元。巨大市场空间，吸引了不少弄潮儿，也酝酿着变幻风云。维生素用于药品、营养药品、饲料添加剂和食品添加剂，维生素产业发展设计到医药工业、精细化工、饲料工业和食品工业等多个领域。
几十年来，国际市场对维生素需求一直在稳定增加，尤其是近20多年来，科学研究深入发展，使维生素应用领域不停扩大。现在，维生素已经成为大家日常生活中不可缺乏医药和保健产品，世界维生素市场中动物饲料工业所占比重最大（约占50%）,其次是食品添加剂工业（约占20%~25%）和医药工业（约占25%~30%）。据报道，全世界每十二个月维生素产销量已达30万t;全世界用于药品、营养药品、食品、化妆品和饲料等行业多种维生素原料每十二个月已达25亿美元。
1.3中国维生素B1生产发展现实状况
中国维生素工业起源于50年代末，当初关键以生产医药用原料为目标。进入70年代，若干种B族维生素已能自行生产，维生素C两步法生产工艺研究成功在国际上引发震动。80年代，中国已基础形成除生物素以外多种维生素生产体系，但中间体依靠进口，产量和规模远不能满足市场需求。90年代以来，中国多种维生素及中间体生产技术相继有了突破性进展，有效地促进了维生素发展。维生素价格大副下降，虽使部分不具成本优势企业惨遭淘汰，但广济药业（000952）等含有自主知识产权、技术国际领先、成本优势显著生产企业得却以快速崛起，不仅抢占了中国市场，还在竞争猛烈国际市场站稳脚跟、进而垄断国际市场。现在中国已成为全球最大维生素出口国，相当部分产品生产工艺及产品质量在国际上处于领先地位。
在国际维生素行业重新洗牌中，中国维生素制造商经受了考验，依靠灵活经营策略、产品成本优势和技术上后发优势，在竞争中站稳了脚跟。在维生素H投产成功后，中国已是全球极少数能够生产全部维生素品种国家之一。中国不少维生素品种产量已位居世界前列。
多年来，中国维生素B1生产展现快速增加态势。生产企业关键集中在湖北华中制药厂、东北制药总厂、辽宁巴斯夫维生素企业、天津中津制药厂、上海元森制药、杭州民生制药厂等。
多年来，中国生产维生素B1能在国际市场畅销，关键得益于产品质优价廉，市场竞争力不停增强。中国维生素B1生产工艺经多年改革，已十分成熟，含有一定优势。多种原料和中间体全部有配套生产，生产水平不停提升，成本不停降低，含有价格优势。所以在全球市场上含有越来越关键主导作用。现在国际市场医药原料药生产正由发达国家向发展中国家转移，以后中国维生素B1生产和出口还会稳步增加，将成为全球关键生产国和出口国。

第二章 工艺步骤设计
2.1工艺步骤
2.1.1以丙烯腈为原料生产
（1）加成、缩合、甲基化、加成
在反应罐内投入苯、金属钠，搅拌，于50摄氏度以下滴加甲醇，加完后，于45-50摄氏度搅拌30分钟，降温至30摄氏度时，滴加甲酸乙酯和丙烯腈混合液，保温搅拌30-35小时,补加无水甲醇即得钠盐。
将钠盐冷至5摄氏度，快速滴加硫酸二甲酯，然后在48-52摄氏度保温搅拌2小时，调整PH至4-5，过滤，滤液用NaOH调PH7-8，在20-25摄氏度搅拌4小时，静置，分去碱层，滤去醋酸钠，加热蒸尽苯，再减压蒸馏，搜集92摄氏度以上馏分，静置分离上层物即为缩醛。
（2）环合、水解、开环
将金属钠加入无水甲醇中，待作用完后，降温至15摄氏度，加一定量甲酸乙酯，然后倒入缩醛及盐酸乙脒，降温至12-15摄氏度，反应3小时，于15-18摄氏度反应3小时；48-50摄氏度反应3小时升温至64摄氏度回流1小时，然后回收甲醇。回收低沸点物，再加入少许NaOH，升温至100摄氏度，回流40分钟，水解，冷至5摄氏度，过滤，结晶烘干即得乙酰嘧啶。
（3）水解、加成、缩合、环合、水解、中和
将NaOH、乙酰嘧啶投入反应罐中，搅拌、加热，反应5小时，然后加入甲醇、二硫化碳及氨水。降温至20摄氏度左右加入Y-氯代-乙酰基丙醇乙酸酯，然后将缩合物悬于水中，加少许盐酸，升温至70摄氏度，保温5分钟，立即降温至60摄氏度，加至柠檬酸钠溶液中，调整至pH3-4，活性炭脱色，过滤，用NaOH中和至pH7,降温至30摄氏度，甩干，得硫羟胺。
（4）氢化
将硫羟胺加入反应罐，搅拌，滴加H2O2，反应完全后，加活性炭脱色，过滤，冷至5摄氏度，离心，滤饼用水洗至无硫酸根，再用乙醇洗，甩干，于50-70摄氏度烘干，得硝酸硫胺。
（5）转化
将硝酸硫胺投入热至40摄氏度甲醇中，然后快速加入盐酸、氯化钙甲醇溶液，48摄氏度保温5小时，降至10摄氏度静置过夜，离心，滤饼洗涤、干燥、得盐酸硫胺粗品。
（6）精制
将硫胺粗品置于精制罐内加蒸馏水、盐酸和少许氯化钡，加热至50摄氏度，加活性炭脱色，过滤，滤液加入热至65摄氏度无水乙醇，放置过夜，甩干，干燥得精品。
2.1.2采取氨基丙腈甲酰嘧啶路线
首先，将计量好氨基丙腈和甲酸甲酯投入预混釜，在低温下滴加28%液体甲醇钠；然后，将预混液压入中压釜，通入CO，控制工艺条件，反应6h；然后，离心，滤饼进入双锥真空干燥器烘干，得钠代物。将钠代物于常温下加入纯水溶解后，加入邻氯苯胺和盐酸并混匀进行反应，温度40℃左右，时间20小时；缩合反应结束即放料离心并用大量水冲洗至中性，甩干；将离心料烘干，供甲酰嘧啶工序使用。将盐酸乙脒和液体甲醇钠混合，于35℃进行游离反应，反应结束后即放料离心，并用甲醇洗涤氯化钠滤饼。反应时间8小时。将反应物离心、洗涤即得中间体甲酰嘧啶。将γ-氯代-γ-乙酰丁内酯(简称氯酯)投入加有5%左右盐酸反应釜中，升温至90→95℃水解1小时，水解结束用小苏打中和至pH7.5得氯醇溶液，供硫代硫胺缩适用。在嘧啶水解锅中放入30%液碱，然后投入甲酰嘧啶,升温至115→120℃水解1小时，水解结束后冷却至70℃，压入已加甲醇和液碱缩合锅内，并继续冷却至30℃。再向缩合锅内加氯化铵，调pH为10，关闭缩合锅全部管口，加入二硫化碳，控温40℃反应2小时后，加入全部氯醇溶液在45℃缩合反应6小时，缩合反应结束后，降温至30℃，放料离心，母液送溶剂回收工序回收甲醇，回收甲醇部分返回本工序套用，多出部分进入甲醇储罐。硫代硫胺粗品甩干后,用自来水冲洗至清，再甩干得粗品(SB1缩合物)。将一批粗品全部投入稀盐酸中，搅拌30min后，加活性炭脱色过滤，过滤液打入中和锅内用NaOH于30℃中和至中性，冷却后放料离心，料底用大量水洗涤至清，甩干、出料、分析合格后交硝酸硫胺工序使用。在氧化釜中加水，用少许硫酸调pH至5，将硫代硫胺分数次加入釜内，控温约26℃；滴加双氧水进行氧化反应，滴定后保温搅拌3-5小时；保温结束，加入活性炭脱色2小时，离心并用水洗涤、过滤，得氧化母液；将氧化母液放入中和锅中，加入硝酸钠溶液，滴加液碱，温度控制在10℃左右中和完即可放料离心，并用少许无水乙醇洗涤、甩干、烘干即得硝酸B1成品本工序间歇生产，在转化釜中加入无水乙醇和盐酸，开搅拌，加入硝酸硫胺，升温至70℃左右，转化反应2小时左右，降温至20℃左右，放料离心，将离心得到固体粉状料烘干得盐酸硫胺成品。工艺步骤路线图2-1所表示。
2.2工艺步骤图

第三章 工艺计算
3.1 物料衡算
3.1.1 盐酸B1（YB1）转化工序
生产工序图以下所表示
图3-1 YB1工序生产工序图

　327.38　　　　　 36.36　　　　　 337.27
本工序对主反应物NB1（硝酸B1）而言，转化率100%，收率98.47%。
投进去粗品NB1含量为：NB1为96.15%，杂质0.8%，甲醇2.8%，水0.25%
YB1（盐酸B1）产量为500t/a，每十二个月生产300天
500t/a＝500×1000/（300×24）=69.44kg/h＝0.2059kmol/h
则投纯品NB1：0.2059÷98.47％×327.38=0.209kmol/h＝69.45kg/h
换算成粗品NB1：69.45÷96.15％＝72.23kg/h
其中杂质：72.23×0.8%＝0.578kg/h
　　甲醇：72.23×2.8%＝2.022kg/h
　　　水：72.23×0.25%＝0.1806kg/h
转化反应转化率100%，收率99.13%
甲醇：NB1（粗品）＝900：250（质量比）
甲醇含量为：甲醇99.5%，水0.5%
则投甲醇：72.23＝260.03kg/h
其中纯甲醇：260.03×99.5%＝258.73kg/h
　　　　水：260.03×0.5%＝1.30kg/h
HCl（g）：NB1＝5：1（摩尔比）
则进HCl：0.209×5＝1.045kmol/h＝1.045×36.46＝38.108kg/h
进料质量总计：72.23+260.03+38.108＝370.37kg/h
主反应消耗HCl（g）：0.209×2×36.46=15.24 kg/h
剩下HCl（g）：38.108－15.24=22.87 kg/h
其中有98%放空，2%参与副反应并生成杂质
放空HCl（g）：22.87×98%=22.41 kg/h
主反应生成YB1：0.209×99.13%=0.207 kmol/h
=0.207×337.27=69.81kg/h
主反应生成硝酸：0.207×63.03=13.05kg/h
此过程中NB1除了参与主反应外，剩下和少部分HCl发生不明副反应并生成杂质
杂质：370.37－69.81－260.03－1.4806－13.05－22.87=3.13kg/h
离心母液质量总计：370.37－13.05＝357.32kg/h
离心分离后，粗品YB1：液体＝1：3.5368（质量比）
则粗品YB1：357.32 ×=78.73kg/h
其中YB1为91.86%，杂质0.55%，水0.36%，甲醇7.23%
YB1：78.73×91.86%＝72.32kg/h
杂质：78.73×0.55%＝0.433kg/h
水：78.73×0.36%＝0.2834kg/h
甲醇：78.73×7.23%＝5.692kg/h
液体质量：357.32-78.73＝278.59kg/h
精品YB1中甲醇和水被烘干，YB1纯度为＝99.4%
收率为＝96.53%
表3-1盐酸B1转化工序物料平衡表

进料
出料
NB1
69.45
0
甲醇
258.73
258.73
HCl
38.11
22.41
杂质
0.578
0.433
水
1.4806
1.4806
YB1
0
69.81
硝酸
0
13.05
累计
368.35
368.35

3.1.2 NB1工序
氧化脱色

296.42 34.02 362.44 18.02
反应过程物料衡算
各物料质量投料比以下：
粗品SB1：H2SO4（98%）：H2O2（35%）：活性炭：H2O
＝1537.46：33：1500：55：1537.46
＝46.59：1：45.45：1.67：46.59
图3-2 NB1工序生产工序图
氧化釜内转化率为100%，收率99.30%
中和（转盐）釜内转化率为100%，收率95.08%
洗涤离心收率为98.75%
故总收率为99.30%×95.08%×98.75%＝93.24%
投纯品SB1：0.209÷93.24%＝kmol/h＝0.2242×296.42＝66.46kg/h
换算成粗品SB1为 66.46×＝69.38kg/h
其中杂质69.38－66.46＝2.92kg/h
则H2SO4（98%）：69.38×＝1.489kg/h
其中纯H2SO4：1.489×0.98＝1.459kg/h
H2O：1.489-1.459＝0.03kg/h
H2O2（35%）：69.38×＝67.68kg/h
其中纯H2O2：67.68×35%＝23.69kg/h
H2O：67.68×65%＝43.99kg/h
活性炭：66.46×＝2.382kg/h
H2O：66.46kg/h
投料质量总计：66.46×2＋1.489＋67.68＋2.382＝204.47kg/h
氧化物：0.2242×99.3%＝0.2226kmol/h＝0.2226×362.44＝80.69kg/h
主反应产生水：18.02×0.2226×2＝8.0225kg/h
活性炭和H2SO4不变，分别为2.382和1.459kg/h
反应后物料组成为
水:0.03+43.99+66.46+8.0225=118.5kg/h
氧化物:80.69kg/h
H2SO4:1.489kg/h
杂质:204.46-80.69-118.5-1.489-2.382=1.399kg/h

表3-2氧化脱色工序物料平衡表

进料
出料
H2SO4
1.459
1.459
H2O2
23.69
0
SB1
66.46
0
水
110.48
118.5
杂质
0.72
3.55
氧化物
0
80.69
活性炭
2.382
2.382
累计
205.19
205.19

3.1.3 （硫代硫胺）工序
由上工序计算得出粗品SB1产量为69.38㎏/h（其中杂质2.92㎏/h，纯SB166.46㎏/h）。
图3-3 SB1生产工序图

(1)氯酯水解
氯酯 γ-氯代-γ-乙酰丙醇
162.566 18.016 136.572 44.01
水解反应
投料比以下：
水：氯酯（96%）：盐酸（30%）：粗品SB1
= 1000：1050： 200： 1537.46
= 5：5.25：1：7.6873
水：69.38×=45.13㎏/h
氯酯（96%）：69.38×=47.38㎏/h
其中氯酯：47.38×96%=45.48㎏/h
水：47.38×4%=1.895㎏/h
盐酸（30%）：69.38×=9.025㎏/h
其中HCl：9.025×30%=2.708㎏/h
水：9.025×70%=6.318㎏/h
投料总计：45.13＋47.38＋9.025=101.54㎏/h
其中水：45.13＋1.895+6.318=53.34㎏/h
本工序转化率=收率=92.49%，而且没有副反应发生
主反应消耗氯酯：45.48×92.49%=42.06㎏/h=42.06÷162.566=0.2587kmol/h
主反应消耗水：18.02×0.2587=4.662㎏/h
生成氯醇：136.572×0.2587=35.33㎏/h
生成CO2：44.01×0.2587=11.38㎏/h
剩下氯酯：45.48－42.06=3.42㎏/h
剩下水：53.34－4.662=48.678㎏/h
剩下HCl：2.708㎏/h

表3-3氯酯水解工序物料平衡表

进料
出料
氯酯
45.48
3.42
HCl
2.708
2.708
水
53.34
48.678
氯醇
0
35.33
CO2
0
11.392
累计
101.53
101.53

（2）甲酰嘧啶水解

166.19 40 138.18 68.01
甲酰嘧啶含量为99.82%,杂质为0.18%.投料比以下:
甲酰嘧啶(纯品):液碱(30%):粗品SB1
= 988.98: 1500: 1537.46
= 1: 1.5167: 1.5546
甲酰嘧啶(纯品):×1=44.63㎏/h
则甲酰嘧啶（99.82%）:44.63÷99.82%=44.71㎏/h
杂质:44.71－44.63=0.08kg/h
液碱(30%): ×1.5167=67.69㎏/h
其中NaOH:67.69×30%=20.307㎏/h
水:67.69×70%=47.383㎏/h
水解反应过程中嘧啶转化率=收率=98.03%
消耗嘧啶:44.63×98.03%=43.75㎏/h=43.75÷166.19=0.2633kmol/h
剩下嘧啶:44.63－43.75 =0.88㎏/h
消耗NaOH:40×0.2633=10.532㎏/h
剩下NaOH:20.307－10.532=9.775㎏/h
水不变,仍然为47.383㎏/h
生成甲酸钠:68.01×0.2633=17.907㎏/h甲酸钠
生成水解物:138.18×0.2633=36.38㎏/h
表3-4甲酰嘧啶水解物料平衡表

进料
出料
甲酰嘧啶
44.63
0.88
NaOH
20.307
9.775
水
47.383
47.383
杂质
0.08
0.08
水解物
0
36.38
甲酸钠
0
17.907
累计
112.4
112.4

3.1.4 嘧啶工序
图3-4嘧啶工序步骤图

嘧啶产量为44.63kg/h，纯度为99.82%，则
嘧啶：44.63×99.82%=44.55kg/h，杂质：44.63－44.55=0.08kg/h
（1）游离反应
盐酸乙脒 乙脒
9.55 54.02 58.09 32.04 58.44 反应过程物料衡算
投料比为 甲醇钠（28%）：盐酸乙脒（99%）：嘧啶（99.82%）
=1250：630：988.98
甲醇钠（28%）：×1250=56.409kg/h
其中CH3ONa：56.409×28%=15.79kg/h
CH3OH：56.409×72 %=40.61 kg/h
盐酸乙脒（99%）：×630=28.43kg/h
其中盐酸乙脒：28.43×99 %=28.14 kg/h
杂质：28.43－28.14=0.29 kg/h
盐酸乙脒转化率=收率=95.86%
则主反应消耗盐酸乙脒：28.14× 95.86%=26.98kg/h=26.98÷94.55=0.2854kmol/h
反应完后剩下盐酸乙脒：28.43－26.98=1.45kg/h
主反应消耗CH3ONa：54.02×0.2854=15.417kg/h
反应完以后剩下CH3ONa：15.79－15.417=0.373kg/h
生成乙脒：58.09×0.2854=16.58kg/h
生成CH3OH：32.04×0.2854=9.144kg/h
反应完以后剩下CH3OH：40.61＋9.144=49.75kg/h
生成NaCl：58.44×0.2854=16.68kg/h
表3-5游离反应物料平衡表

进料
出料
盐酸乙脒
28.14
1.45
杂质
0.29
0.29
CH3ONa
15.79
0.373
CH3OH：
40.61
49.75
乙脒
0
16.58
NaCl
0
16.68
累计
84.83
84.83

b.离心洗涤
洗涤用甲醇（99.5 %）：嘧啶（99.82%）=1500：988.98
甲醇（99.5 %）：×1500=67.69 kg/h
其中甲醇:67.69×99.5%=67.35kg/h
水:67.69－67.35=0.34kg/h
投料总质量为:56.409＋28.43+67.69=152.53kg/h
经过洗涤离心后, 乙脒全部进入液体中,各物质含量以下:
乙脒12.24 %,甲醇86.07 %,盐酸乙脒0.86 %, CH3ONa:0.28 %, NaCl:0.55%
液体质量为:16.58÷12.24 %=135.46 kg/h
其中乙脒:16.58kg/h
甲醇:135.46×86.07%=116.59kg/h
盐酸乙脒: 135.46×0.86%=1.165 kg/h
CH3ONa: 135.46×0.28%= 0.2709kg/h
NaCl: 135.46×0.55%= 0.745kg/h
固体废弃物质量为:152.53－135.46=17.07kg/h
（2）环和
烯胺 乙脒 甲酰嘧啶 邻氯苯胺
235.67 58.09 166.19 127.57
反应过程物料衡算
所投物料为上个工序离心出来液体,除此之外还要投 烯胺,投料比为
烯胺(99.75%):嘧啶（99.82%）=1519.48:988.98
烯胺(99.75%): 1519.48×44.63÷988.98=68.57 kg/h
其中烯胺:68.57×99.75 %=68.40 kg/h
杂质:68.57－68.40=0.17 kg/h
进料质量总计:135.46＋68.57=204.03kg/h
本工序烯胺转化率100 %,收率92.36 %。乙脒转化率100 %，收率93.94 %
以烯胺为基准计算
表3-6环和工序物料平衡表

进料
出料
乙脒
16.58
0
甲醇
116.59
116.59
盐酸乙脒
1.165
0
CH3ONa
0.2709
0.2709
NaCl
0.745
0.745
烯胺
68.4
0
杂质
0.17
96.66
嘧啶
0
44.55
邻氯苯胺
0
34.19
累计
203.92
203.92
主反应消耗烯胺：68.40×92.36%=63.17kg/h
=63.17÷235.67=0.268kmol/h
主反应消耗乙脒：0.268×58.09=89.86kg/h
生成嘧啶：166.19×0.268=44.54kg/h
生成邻氯苯胺：127.57×0.268=34.19 kg/h
甲醇、CH3ONa、NaCl质量均不改变，分别为116.59、0.2709、0.745 kg/h
则杂质为203.92－44.54－34.19－116.59－0.2709－0.745=96.66 kg/h
b.离心
离心后嘧啶全部留在固体中，含量为99.82%
则嘧啶（99.82%）：44.54÷99.82 %=44.62 kg/h
其中嘧啶256.56 kg/h，杂质44.62－44.54=0.08 kg/h
液体质量为204.03－44.62=159.41kg/h
其中甲醇回收率为99.00 %，即116.59×99.00 %=115.4kg/h
邻氯苯胺回收率为99.50 %，即34.19×99.50 %=34.02 kg/h
3.1.5 烯胺工序
图3-5烯胺工序工艺步骤图

钠代物 邻氯苯胺 烯胺
148.1 127.57 36.46 235.67 58.44 18.02
烯胺(99.