年产100吨克拉霉素中间体5181车间工艺设计样本.doc

目录第1章 概述21.1 设计依据21.1.1 设计目标21.1.2 设计遵照技术法规21.2 产品介绍31.2.1 概述31.2.2 产品名称31.2.3 化学结构、分子式及分子量31.3 产品合成工艺路线论证4第2章 工艺步骤设计及工艺过程62.1 工艺概述62.2 工艺步骤设计62.2.1 肟盐处理反应工段62.2.2 518-1反应工段72.2.3 后处理工段82.3 工艺步骤框图92.3.1 肟盐处理反应工段工艺步骤框图92.3.2 518-1反应工段和后处理工段反应步骤图10第3章 物料衡算113.1 概述113.2 物料衡算原理113.3 物料衡算基准和任务113.3.1 衡算基准113.3.2 设计任务113.4 各步骤收率113.5 各反应单元123.5.1 游离反应123.5.2 萃取洗涤143.5.3 冷却浓缩153.5.4 醚化和硅烷化163.5.5 分层萃取183.5.6 浓缩和顶蒸203.5.7 离心工段213.5.8 干燥23第4章 热量衡算244.1 热量衡算依据244.1.1 设备热量平衡方程式244.1.2 热量衡算基础数据计算和查取244.2 总体能量衡算254.3 能量衡算目标254.4 干燥工序热量衡算25第5章 设备选型和计算275.1 工艺设备选型概述275.2 GMP对设备选型和安装要求275.3 计算依据275.4 关键反应设备选型285.4.1 反应釜285.4.2 计量罐315.4.3 储罐335.4.4 高效过滤器345.4.5 冷凝器355.4.6 离心泵355.4.7 废液贮池36第6章 车间部署设计376.1 工厂设计内容和规范376.2 车间概况376.2.1 车间形式386.2.2 厂房层数386.2.3 厂房平面部署386.3 设备部署基础要求396.3.1 设备排列次序396.3.2 设备排列方法396.3.3 操作间距39第7章 “三废”处理及综合利用407.1 “三废”排放情况407.1.1 废水处理407.1.2 废气处理407.1.3 废渣处理417.2 噪声污染情况及处理417.3 套用和回收利用41第8章 劳动组织和岗位定员428.1 劳动组织428.2 岗位定员42第9章 生产车间防火安全管理要求439.1 车间技术要求439.2 安全和维修44第10章 生产和劳动保障4510.1 车间安全生产标准4510.2 个人防护守则4510.3 动火要求4610.4 安全用电4610.5 动力使用4610.6 环境卫生4610.7 防火防爆原料性质分类46结语48参考文件49致谢51附录52附录1设备一览表52附录2带控制点工艺步骤图52附录3反应釜装配图52附录4平面图和立面图52年产100吨克拉霉素中间体518-1车间工艺设计 摘要：本设计是按年产100吨(2 , 4-O-双三甲基硅烷基)-红霉素A-9-O-(1-乙氧基-1-甲乙基)肟(518-1)量进行车间工艺设计。该物质是合成克拉霉素关键中间体。克拉霉素是新一代大环内酯类抗生素，临床应用广泛。此次设计采取工艺路线为：以硫氰酸红霉素肟为原料、氨水为碱、二氯甲烷为有机溶剂进行游离反应后得到红霉素A肟，然后以红霉素A肟为原料，经过2-乙氧基丙烯进行醚化反应保护肟羟基，再用三甲基氯硅烷进行硅烷化反应，经离心、干燥后得到克拉霉素关键中间体，整个工艺过程总收率能够达成86%。设计内容关键包含车间工艺设计依据、工艺步骤设计、物料衡算、能量衡算、工艺设备选型和计算、车间部署设计、三废处理、劳动保护、安全生产、工程经济等内容。设计所得结果关键有设计说明书和对应图纸，其中图纸包含反应釜装配图、工艺步骤图、设备一览表、车间平面部署图及剖面图。关键词：克拉霉素；518-1中间体；红霉素肟；车间工艺设计 第1章 概述1.1 设计依据1.1.1 设计目标在抗生素时代早期，红霉素可谓是这个时代先锋，不过经过时代变迁，其药效和副作用展现严重百分比失调。然而，经过近半个世纪努力，科学家们最终找到了很多比红霉素本身更为优越新型红霉素类药品，大环内酯类抗生素克拉霉素就是就是其中之一。作为二十一世纪初最畅销抗菌药品之一，现在世界上很多国家已经将其投入临床使用，同时并有60多个国家在研究开发这个产品，以克拉霉素关键中间体为起点，衍生成多个类型抗生素，使愈加好地服务于临床，这将是我们现在最为迫切也最为关键一步。现在很多医药企业全部在生产克拉霉素，那么对于努力争取在相对优越环境下产出高纯度关键中间体将是我们这项设计首要任务。1.1.2 设计遵照技术法规(1)药品生产质量管理规范实施指南（，中国化学制药工业协会，中国医药工业企业）；(2)药品生产质量管理规范（，国家食品药品监督管理局颁发）；(3)环境空气质量标准GB3095-1996；(4)污水综合排放标准GB8978-1996；(5)工业“三废”排放实施标准GBJ4-73；(6)建筑工程消防监督审核管理要求公安部第30号令；(7)建筑结构设计统一标准GB50068-；(8)工业企业设计卫生标准TJ36-79；(9)化工工厂初步设计内容深度要求HG/20688-；(10)化工工艺设计施工图内容和深度统一要求HG 20529-92；(11)相关出版医药建设项目可行性研究汇报和初步设计内容及深度要求通知国药综经字1995，第397号；(12)化工装置设备部署设计要求HG 20546-92；(13)工业企业噪音控制设计规范GBJ87-85；1.2 产品介绍1.2.1 概述克拉霉素是新一代半合成大环内酯类抗生素，和细菌细胞核糖体50s亚基结合，抑制细菌蛋白质合成而起到广泛抑菌杀菌作用，对革兰阳性菌、阴性菌及厌氧菌等全部含有很强抗菌作用，对衣原体、支原体感染抗菌活性是大环内酯类抗生素中最强。克拉霉素体外抗沙眼衣原体活性是红霉素710倍，为强力霉素4倍。它在体内代谢而产生14羟产物，含有生物活性，其抗菌谱和克拉霉素本身相同，而且它们在体内抗菌活性比体外提升。而合成克拉霉素其中一个关键关键中间体就是(2 , 4-O-双三甲基硅烷基)-红霉素A-9-O-(1-乙氧基-1-甲乙基)肟(518-1)，本车间工艺设计就是合成克拉霉素关键中间体(518-1)。1.2.2 产品名称(1) 化学名：(2 , 4-O-双三甲基硅烷基)-红霉素A-9-O-(1-乙氧基-1-甲乙基)肟(2) 英文名：(2 , 4-O-bis( trimethylsilyl)-erythromycin A-9-O-( 1-ethoxy- 1-methylethyl) oxime1.2.3 化学结构、分子式及分子量(1) 化学结构： (2) 分子式：C48H94O14N2Si2(3) 分子量：979.44 g/mol(4) 理化性质：外观：白色结晶性粉末密度：1.280g/cm3沸点：838.422闪点：460.8611.3 产品合成工艺路线论证对于红霉素中间体，其质量好坏关系到原料药生产收率和质量，而其质量好坏不是检测出来，是设计生产出来。为了找到符合经济、资源等条件，而且比较合理工艺路线，要进行工艺论证。作为大环内酯类常见中间体，其生产工艺路线在中国外已经比较成熟。红霉素A肟分子共有6个羟基、1个肟羟基和1个叔胺基甲基化活性基团。早起文件报道，利用CBz来保护叔胺基，利用邻氯苄氯进行9位肟羟基保护，这些方法保护剂毒性较高、对环境不友好，且6-甲基化红霉素A收率较低，存在着很多副产物(多甲基化产物和其它单甲基化产物)，提纯步骤复杂。以后发展为经过烯丙基来保护9位肟羟基，经过硅烷化来保护2位羟基、4位羟基，此法收率有所提升，但存在去保护基步骤条件苛刻(如需要贵金属催化)等问题，而且因为空间效应，3位二甲胺基在甲基化条件下难以转化为季铵盐。于是，以硫氰酸红霉素肟为原料，和氨水碱性环境中生成红霉素A肟分子，经过 2-乙氧基丙烯进行醚化反应保护9-肟羟基，再用三甲基氯硅烷进行硅烷化反应得到关键中间体(2 , 4-O-双三甲基硅烷基)-红霉素A-9-O-(1-乙氧基-1-甲乙基)肟(518-1)。具体反应方程式以下：此次设计是依据上述反应原理来进行。采取工艺路线为：以硫氰酸红霉素肟为原料、氨水为碱、二氯甲烷为有机溶剂进行游离反应后得到红霉素A肟，然后以红霉素A肟为原料，经过2-乙氧基丙烯进行醚化反应保护肟羟基，再用三甲基氯硅烷进行硅烷化反应，经离心、干燥后得到克拉霉素关键中间体(518-1)。第2章 工艺步骤设计及工艺过程2.1 工艺概述本设计生产工艺操作方法采取是间歇式操作，整个工艺总体上分为3个工段，分别为：肟盐处理工段、518-1反应工段和后处理工段。具体包含8个反应单元过程，分别为：游离反应、萃取洗涤、冷却浓缩、醚化和硅烷化反应、分层萃取、浓缩和顶蒸、离心、干燥。2.2 工艺步骤设计2.2.1 肟盐处理反应工段(1) 游离反应 打开二氯甲烷中转罐(V0302)进料阀，把回收合格二氯甲烷或大贮罐内新二氯甲烷用泵打入中转罐(V0302)，将中转罐中二氯甲烷用泵打入反应釜(R0101)中。关闭中转罐进料阀、放料阀，关闭反应釜(R0101)上进料阀。然后打开反应釜人孔盖，投放肟盐，并搅拌，氨水高位罐(V0301)内用泵抽入600L氨水备用。然后打开氨水高位罐(V0301)底部放料阀，把氨水放入反应釜(R0101)中，同时观察物料溶解情况。搅拌30min，使物料全部溶解。停止搅拌，静置30min，分层。有机层分入下面中转罐中。(2) 萃取洗涤 水层加入300L二氯甲烷，并搅拌，搅拌10min，静置30min后分层，有机层并入前面有机层中。水层再加入300L二氯甲烷，并搅拌，搅拌10min，静置30min后分层，有机层并入前面有机层中，水层排弃。用泵将中转罐中二氯甲烷层打入反应釜(R0102)中。转料结束，打开水管，放入1000L水，搅拌10min，静置30min后分层，有机层放入下面中转罐中，水层排放。用泵再将中转罐中二氯甲烷层打入反应釜(R0102)中。转料结束，打开水管，放入1000L水，搅拌10min，静置30min后分层，有机层放入下面中转罐中，水层排放。用泵再将中转罐中二氯甲烷打入反应釜(R0102)中。转料结束，打开水管，放入1000L水，搅拌10min，静置30min后分层，有机层放入下面中转罐中，水层排放。萃取洗涤结束。(3) 浓缩冷却用泵将中转罐中二氯甲烷层打入反应釜(R0103)，静置30min后用氮气压入浓缩釜(R0103)中。转料毕，关闭进料阀和排空阀，打开二氯甲烷蒸出阀门和接收罐排空阀。开始升温，常压蒸馏；控制浓缩釜内温在40.0-41.0之间进行蒸馏，同时控制热水温度在65。当蒸至有物料析出时，停止蒸馏，取样检测水分（水分0.1），如不合格，合适补加新鲜二氯甲烷，然后继续蒸馏直到水分0.1。蒸馏结束补加水分0.1二氯甲烷分散，再测水分0.1。水分合格后，用氮气压入反应釜。2.2.2 518-1反应工段(1) 醚化和硅烷化 夹套蒸汽烘釜(R0104)，烘至釜内温度70.0后关闭锅底阀，继续加热至釜内温度超出100.0，视釜内至干时停止加热，冷却至50.0-60.0时即应盖住投料盖，单留放空阀，并用氮气保护。反应釜烘好后，打开反应釜(R0104)进料阀，接收肟盐处理物，待接收完成。关闭进料阀，打开投料盖取样检测（水分0.1）。如遇水分0.1，用热水带水至水分0.1以下，再补二氯甲烷至反应量。打开盐水进出阀降温度，降温度至15.0时，打开投料盖压去夹套盐水，快速投入80kg吡啶盐酸盐。搅拌10min后，再加入75kg 2-乙氧基丙烯。夹套热水升温 ，当釜内温度升温至20.0时，控制夹套热水进出阀，让釜内温度控制在20.0-25.0，待物料澄清后计时保温30min。保温毕，打开投料盖，投入咪唑82kg，搅拌反应60min。盐水降温至14.0-15.0时，开始均匀而缓慢滴加87kg三甲基氯硅烷，控制釜内温度15.0-20.0之间，约60min滴加完成。滴毕，压掉夹套盐水，开热水阀升温，控制釜内温度25.0-28.0，搅拌30min保温。保温毕，关闭回流阀，加入饮用水250L，搅拌15min，静置30min分层。用氮气将釜内料液压至萃取釜(R0105)，上层水溶液放入中转罐。上层咪唑水溶液放入中转罐，结束后，反应釜关底阀，加入700L饮用水清洗反应釜，清洗后压入萃取釜。(2) 分层萃取5N碱液（50kgNaOH/200kg饮用水）配制好后打入高位槽(V0305)中。降温至萃取釜(R0105)内温度为10.0-15.0时，缓慢而均匀加入已配制好5N碱液（控制釜内温度10.0-15.0），打开投料盖测pH值，碱液用量以料液pH值为9.5-9.7为终点，pH调毕，搅拌5min，静置半小时，复测pH（pH值应为9.5-9.7），分层。打开缸底阀，将下层料层用氮气压入中转釜，将釜内乳化层及上层用回收400L二氯甲烷萃取，搅拌10min，静置20min,分层。将下层有机层连乳化层一起压入中转釜，压入完成关掉中转釜进料阀，打开萃取釜底阀，将上层水排如废水沟。中转釜有机层再加入700L饮用水，搅拌10min，测pH（pH值应为9.0-9.5），静置30min,分层，有机层转入萃取釜(R0106)，水层排放。将配制好盐水用泵输送进入萃取釜1200L，搅拌5min后，静置30min，分层，用氮气把萃取釜有机层物料压入中转釜，测水层pH（pH值应为9.0-9.5），水层弃去。有机层再用已配好盐水1200L打入中转釜洗涤、搅拌5min,静置30min分层，将下层有机层和乳化层用氮气压入萃取釜，压毕，测水层pH8，将上层水层排入废水沟，萃取釜有机层静置45min后，用氮气压入中转釜。2.2.3 后处理工段(1) 浓缩和顶蒸 料液转移完成，浓缩釜(R0107)改为夹套热水升温常压蒸馏状态，常压蒸出二氯甲烷，到储罐(V0309和V0310)浓缩至釜内温度50.0料液绸厚时，调整相关阀门和真空泵，改为减压蒸馏，蒸出二氯甲烷放入到储罐(V0310和V0311)，直至釜内固体料析出继续减压蒸馏1小时，取样送检518-1含量。取样毕，在每个浓缩釜中加入50L甲苯顶蒸至无馏分，蒸出甲苯用氮气压入甲苯回收洗涤釜，控制釜内温度不超出60.0，得到粗品。(2) 离心当温度最终降至20时，将浓缩料液出料于离心机，加入适量水进行数次洗涤，离心得到母液在母液沉降池沉降后，用离心机将其抽至母液沉降罐沉降后将上层清液吸去，洗涤至pH值为7.0，检测水分10%时送入烘箱干燥。(3) 干燥将检测符合标准物料送入烘箱，经水分、杂质检测合格后得到克拉霉素中间体成品，送至仓库储存。2.3 工艺步骤框图2.3.1 肟盐处理反应工段工艺步骤框图肟盐水层洗涤水层合并有机层饮用水浓缩分层分散肟游离反应氨水CH2Cl2CH2Cl2CH2Cl2 图2-1 肟盐处理反应工段工艺步骤框图2.3.2 518-1反应工段和后处理工段反应步骤图饮用水TMSCl咪唑离心咪唑甲苯回收顶蒸CH2Cl2回收洗涤浓缩有机层调PH甲苯分层结束反应硅烷化反应水层 盐水有机层碱液醚化反应处理物乙氧基丙烯Py HCl干燥产品 图2-2 518-1反应工段和后处理工段反应步骤图第3章 物料衡算3.1 概述在初步确定工艺步骤后，从定性估量转入定量计算。经过对工艺步骤中各部分关键生产工段具体物料衡算，得到原料、辅料、产品及中间损失相关量关系，从而计算出进入和离开每一过程或设备多种物料数量、组成，和各组分百分比。车间物料衡算结果是车间能量衡算、设备选型、确定原材料消耗定额、精化管道设计等多种计算项目标依据。对于已经投产生产车间，经过物料衡算能够寻求出生产中微弱步骤，为改善生产、完善管理提供可靠依据，并能够作为检验原料利用率及三废处理完善程度一个手段。3.2 物料衡算原理物料衡算理论依据是质量守恒定律。对任何一个体系，物料平衡关系式可表示为：输入物料量-输出物料量-反应消耗物料量+反应生成物料量=积累物料量。3.3 物料衡算基准和任务3.3.1 衡算基准设计物料衡算时间基准是天，质量基准是kg。3.3.2 设计任务(1) 设计任务：年产100吨克拉霉素中间体518-1车间工艺设计(2) 工作日：330天/年，1天2批(3) 产品净含量：99% (4) 含水量：0.5%(5) 则天天净产量为：克拉霉素中间体日净产量 3.4 各步骤收率(1) 肟盐处理工段各步骤收率所以肟盐处理工段收率为：0.950.990.99=0.93=93%(2) 518-1反应工段各步骤收率所以肟盐处理工段收率为：0.950.99=0.94=94%(3) 后处理工段各步骤收率所以肟盐处理工段收率为：0.990.98=0.97=97%表3-1 各反应单元收率和总收率一览表反应工段反应单元各反应单元收率各反应工段收率总收率肟盐处理游离反应95%93%85%萃取洗涤99%冷却浓缩99%518-1醚化和硅烷化95%94%后处理99%萃取干燥蒸馏浓缩99%98%离心98%干燥98%总而言之，得总收率=0.930.940.97=0.86=85%，所以理论克拉霉素中间体日产量为300/85%=352.94。3.5 各反应单元3.5.1 游离反应化学方程式：化学名称：硫氰酸红霉素肟 红霉素A肟分子量： 808.03 748.94 (1) 进料量【计算过程】以硫氰酸红霉素肟量计算基准,则天天所需纯硫氰酸红霉素肟投料量硫氰酸红霉素肟化学纯量：99%硫氰酸红霉素肟粗投料量：291.17/99%= 293.94其中杂质含量：293.941%=2.94 氨水化学纯量：281.2735.05/808.03=12.6320%氨水粗投料量：12.63/20%=63.15其中水含量：63.1580%=50.52二氯甲烷化学纯量:100099.9%=99999.9%二氯甲烷粗投料量：1500 L其中杂质含量：15000.1%=1.5表3-2 游离反应原料投料比一览表物料名称规格和纯度分子量(g/mol)投粗料量(kg)化学纯量(kg)水或杂质含量(kg)硫氰酸红霉素肟原料，99%808.03293.94291.172.77氨水工业级，20%35.0563.1512.6350.52二氯甲烷工业级，99.9%84.9315001498.51.50总计1857.091802.3054.79(2) 出料量【计算过程】反应生成物料红霉素肟量：理论纯产量：291.17748.94/808.03=269.88 实际纯产量：269.8895%=256.39硫氰酸铵量：291.1776.12/808.03=27.43生成水量：291.1718.02/808.03=6.49未反应完物料硫氰酸红霉素肟量：291.17256.39808.03/748.94=14.55氨水量：(12.63256.3935.05/748.94)+ 50.52=51.15水杂质总量生成水量：6.49 其它水杂质量：2.77+1.50=4.27水杂质总量：6.49+4.27=10.76二氯甲烷量：150097%=1455.00表3-3 游离反应进出物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料硫氰酸红霉素肟291.1715.261.28227.48氨水63.153.310.8871.76二氯甲烷1498.578.551.331126.69水杂质54.792.871.0054.79总计1907.61100.001480.72出料红霉素肟256.3914.121.28200.30二氯甲烷1455.0080.151.331098.11硫氰酸红霉素肟14.550.801.2811.37氨51.152.820.8858.13硫氰酸铵27.431.511.3121.02水杂质10.760.591.0010.76总计1815.28100.001395.483.5.2 萃取洗涤说明：萃取洗涤工序进料量关键为游离反应工序出料量。 进料时将硫氰酸铵、氨水、硫氰酸红霉素肟合并至水杂质中。(1) 进料量【计算过程】红霉素肟量：256.39水杂质总量硫氰酸铵量：27.43硫氰酸红霉素肟量：14.55氨水量：0.63其中水杂质量：61.28水杂质总量：27.43+14.55+0.63+61.28=103.89二氯甲烷量加入二氯甲烷量：300 L游离反应后二氯甲烷量：1455.00二氯甲烷总量：3001.33+1455.00=1854加入水量：1500 L水总量150001.00=1500 (2) 出料量【计算过程】有机层红霉素肟量：256.3999%=253.83湿料红霉素肟中水含量：256.390.5%=1.28二氯甲烷量：185497%=1798.38水层（水杂质）硫氰酸铵量：27.43硫氰酸红霉素肟量：14.55氨水量：0.63其中水杂质量：61.28饮用水量：3000水杂质总量：27.43+14.55+0.63+61.28+3000=3103.89表3-4 萃取洗涤物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料红霉素肟256.394.921.28200.30二氯甲烷1854.0035.561.33399.25水杂质103.891.991.00103.89饮用水3000.0057.531.003000.00总计5214.28100.004573.93出料红霉素肟253.834.921.28198.30二氯甲烷1798.3834.871.331357.27水杂质3103.8960.181.003103.89总计5157.38100.004535.953.5.3 冷却浓缩(1) 总物料平衡：F1+F2=F3+F4(2) 各组分平衡：红霉素肟 253.83(F2)99%=251.29(F3)二氯甲烷 397.50(F1)+1798.38(F2)=X(F4) 水 0.04(F1)+1.28 (F2)=0.25(F3)+Y(F4)综合上述方程式可求得：冷凝后二氯甲烷物料(F4)中二氯甲烷量X(F4)=2195.88；水含量Y(F4)=1.07。表3-5 浓缩工序物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料红霉素肟253.8310.361.28198.30二氯甲烷1798.3873.371.331357.27含水量，水1.280.051.001.28新加二氯甲烷397.5016.221.33300.00总计2450.99100.001856.81出料红霉素肟251.2910.271.28196.32二氯甲烷2195.8889.731.331657.27总计2447.17100.001853.593.5.4 醚化和硅烷化 化学方程式：分子量： 748.94 790.01化学方程式：分子量： 790.01 979.44 (1) 进料量说明：在以红霉素肟量为计算基准基础上，依据投料比及物料规格算出其它各物料投料量。浙江工业大学曾对“红霉素肟醚化保护过程”进行研究，表明当催化剂吡啶盐酸盐摩尔量为红霉素肟1.5倍时，反应得到产品纯度和收率均较高，现在这项工艺已被中国很多药厂利用于实际生产之中。【计算过程】红霉素肟化学纯量：251.29 99%红霉素肟粗投料量：251.29/99%= 253.83其中杂质含量：253.83-251.29=2.54 二氯甲烷化学纯量：397.5099.95%=397.30二氯甲烷粗投料量：397.50其中水含量：397.50-397.30=0.202-乙氧基丙烯化学纯量：251.291.586.13/748.94=28.9099.5% 2-乙氧基丙烯粗投料量：28.90/99.5%= 29.05其中杂质含量：29.05-28.90=0.15吡啶盐酸盐化学纯量：251.291.5152.02/748.94=76.5198%吡啶盐酸盐粗投料量: 76.51/98%=78.07 其中杂质含量：78.07-76.51=1.56 三甲基氯硅烷化学纯量：251.292.0108.64/748.94=72.90 98%三甲基氯硅烷粗投料量: 72.90/98%=74.39 其中杂质含量：74.39-72.90 =1.49 咪唑化学纯量：251.291.568.08/748.94=34.26 99.5%咪唑粗投料量: 34.26/99.5%=34.43 其中杂质含量：34.43-34.26=0.17 加入饮用水量：150L (料液静置分层时加入) 表3-6 醚化和硅烷化投料量一览表物料名称规格和纯度分子量(g/mol)投粗料量(kg)化学纯量(kg)水或杂质含量(kg)红霉素工业级，99%790.01253.83251.292.54二氯甲烷工业有机原料，99.95%84.93397.50397.300.202-乙氧基丙烯药用，99.5%86.1329.0528.900.15吡啶盐酸盐工业品，98%152.0278.0776.511.56三甲基氯硅烷医药中间体，98%108.6474.3972.901.49咪唑工业品，99.5%68.0834.4334.260.17工业用水工业用水18.02150.00150.000.00总计1017.271011.166.11(2) 出料量【计算过程】反应生成物料克拉霉素中间体量：理论纯产量：251.29979.44/748.94=328.63 实际纯产量：328.6395%=312.20反应生成盐酸量：251.29236.46/748.94=24.47未反应完物料98%吡啶盐酸盐量：76.5199.5%咪唑量：34.26水杂质总量：2.54+1.10+0.15+1.56+1.49+0.17=7.01加入饮用水量：150L二氯甲烷量：397.5097%=385.58表3-7 醚化和硅烷化反应物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料红霉素肟251.2924.701.28196.32二氯甲烷397.5039.061.33299.852-乙氧基丙烯28.902.840.7737.73吡啶盐酸盐76.517.520.9878.23三甲基氯硅烷72.907.170.8684.97咪唑34.263.371.0333.26工业用水150.0014.751.00150.00其它水杂质6.110.601.006.11总计1017.27100.00888.47出料克拉霉素中间体312.2031.541.28243.91二氯甲烷385.5838.931.33290.85咪唑34.263.461.0333.26吡啶盐酸盐76.517.730.9878.23盐酸24.472.471.2020.39水150.0015.151.00150.00其它水杂质7.010.711.007.01总计989.83100.00823.653.5.5 分层萃取说明：碱液、食盐水和水损耗均以3%计； 碱液规格为(50kg氢氧化钠：200L饮用水)，其用途是用来调整pH值，理论可行使用量为100L，但实际可能会有出入，以调整至pH值为9.7左右为准。【计算过程】(1) 进料量二氯甲烷层克拉霉素中间体量：312.20二氯甲烷量：385.58氢氧化钠溶液量：100L，即1002.13=213 配制碱液所需固体氢氧化钠量：10050/200=25 其中水含量：100 二氯甲烷量：2001.325=265 其中杂质含量：2651%=2.65水加入量：350L 饱和食盐水量(用盐水萃取两次，每次以1200L量为基准)第一次加入量：6002.165=1299其中杂质含量：12990.2%=2.60 (饱和食盐水中氯化钠原料用是99.8%纯度)第二次加入量：6002.165=1299其中杂质含量：12990.2%=2.60(2) 出料量【计算过程】有机层：二氯甲烷层克拉霉素中间体量：312.2099%=309.08二氯甲烷量：385.5897%=374.01水层：水层(水杂质)量：萃取釜中水杂质排弃量：碱液量：10097%=97 L 盐水量：129997%=1260.03 (第一次饱和食盐水萃取后)中转釜中水杂质排弃量：水量：70097%=679盐水量：129997%=1260.03 (第二次饱和食盐水萃取后)所以水杂质总量：972.130 +1260.03+679+1260.03=3405.67表3-8 518-1萃取洗涤工序物料衡算一览表操作过程物料名称质量(kg)质量百分比(%)密度(kg/L)体积(L)进料克拉霉素中间体312.207.571.28243.91二氯甲烷385.589.351.33291.00氢氧化钠溶液213.005.172.13100.00二氯甲烷265.006.431.33200.00水350.008.491.00350.00饱和食盐水2598.0063.002.171200.00总计4123.78100.002384.91出料克拉霉素中间体309.087.561.28241.4688二氯甲烷374.019.151.33282.2717水杂质3405.6783.291.003405.67总计4088.76100.003929.413.5.6 浓缩和顶蒸说明：萃取洗涤后物料分两釜进行浓缩(1) 进料量【计算过程】二氯甲烷层(F1)克拉霉素中间体量：309.08/2=154.54其中水含量：(154.54/99%)0.5%=0.78二氯甲烷量：374.01/2=187.0199.9%甲苯量(F2)：25L即250.866=21.65其中水含量：21.650.01%=0.0022(2) 出料量