年产4000吨退热冰的车间设计 文献综述.doc

1研究内容的目的及意义乙酰苯胺俗称退热冰,为有效的解热药, 广泛用作香料、制药和化工中间体的原料。它可作为双氧水的稳定剂、橡胶和合成纤维的添加剂;用作止痛剂、退热剂、防腐剂和磺胺类药物的原料如（磺胺甲恶唑、磺胺甲基异恶唑 、新诺明 、新明磺 3-对氨基苯磺酰胺基-5-甲基恶唑 、双氯芬酸钠）;用作染料中间体如对硝基乙酰苯胺、对硝基苯胺和对苯二胺等的原料tlJ（乙酰乙酰苯胺，邻氯乙酰乙酰苯胺，邻甲基乙酰乙酰苯胺，-二甲基乙酰乙酰苯胺4-乙酰氨基-2-氨基苯甲醚 ，3-(N,N-二羟乙基)氨基-4-甲氧基乙酰等等）。在OTC药物中占有重要地位1-2;还用作染料中间体（酸性蓝2R、 酸性蓝47号 、弱酸性黄4GN 、弱酸性黄2R 、弱酸大红G 、永固猩红G C.I.、酸性红85）、橡胶硫化促进剂及合成樟脑、分析试剂及过氧化氢的稳定剂3。近年来,乙酰苯胺类化合物在日常生活中得到了广泛应用,如乙酰苯胺类除草剂、乙酰苯胺类药物等.乙酰苯胺类化合物在生活中的广泛应用必然导致其在环境中的流失,并通过大气、水、土壤以及食物链等进入人们的生活,从而在一定程度上影响人类的健康.，目前已知的药物如扑热息痛等会导致服用者产生中毒等状，其他的化合物如除草剂在环境中的大量应用也必将威胁到生物机体。乙酰苯胺类化合物的生物安全性评价已经成为该化合物开发的一个必要环节。乙酰苯胺 分子式：C8H9NO 分子量：135.2 乙酰苯胺，药用，有退热冰之称，无色有光泽，鱼鳞片状结晶，略带苯胺及乙醋的气味。比重1.21，熔点112，沸点305，难溶于冷水而易溶于热水，溶于有机溶剂及丙三醇中，与60%乙醇(12份)其溶液对石蕊呈中性反应，灼烧后无残渣。2国内外市场情况对退热冰做了简单的国内市场调查，主要是上海、山东、河北、杭州等地共十多家企业，在市场调查中我们了解到了产品的等级划分大致有优级：纯度99%；医药级；一级等。各个厂家的生产包装规格也不相同有袋装的，重量20至50KJ不等；桶状与其它规格。如下表对国内几个厂家的产品对比：公司单价等级、规格、包装、含量产地发布时间上海富蔗化工有限公司58.00 元/公斤一级品99%桶上海2009-05-26上海元吉化工有限公司12000.00 /吨 99%99%0%50KG/桶上海2009-05-25上海邦成化工有限公司面议1kg医药级99%（桶）上海2009-05-26上海卓锐化工有限公司面议50吨一级品99%99%桶 上海2009-05-26力德士化工北京业务部面议99% %桶装北京2009-05-26上海昊化化工有限公司7800.00 元/吨优等品99.0%?%带包装? 上海2009-05-25淄博双德化工有限公司（外观：白色结晶粉末纯度：99.5%min 熔点：82.5min 碱溶鉵度：透明）面议1kg优等品99.0%?%带包装?淄博2009-05-18济南浩化实业有限责任公司面议1吨医药级99.5%济南2009-05-25（以上通过万维化工退热冰市场获取的信息）通过上表我们对国内退热冰市场的销售方式，价格，规格有了大致的了解，其供应状况，均属于订货加工，国内的需求退热冰的企业有河南省新乡卫星染化厂、四平联合化工股份有限公司、重庆长寿化工有限责任公司等几十家企业。由于我国人口众多，感冒症状也比较普遍，因此有这巨大的市场。3国内外生产工艺及工艺路线方案比较3.1乙酸酐法合成乙酰苯胺本法简介：首先在一号反应罐内投入浓盐酸、新蒸苯胺（来自三号蒸馏塔）和水反应制成苯胺盐酸盐，然后将反应后工艺液体由管道输送至二号反应罐（带有搅拌装置），在带有搅拌装置的立式槽中将乙酸钠溶解，搅拌下将此工艺液体在转子流量计的控制下慢慢加入二号反应罐，之后将三号储罐内的乙酸酐慢慢加入二号罐内开动搅拌装置反应。反应液体输送到四号罐冷却结晶，一定时间后用抽滤机抽滤。转到五号出罐内冷水洗涤使其结晶，转到离心压缩机压紧抽干，转到制剂车间进一步提纯，最后得到退热冰。3.2 催化控温法合成乙酰苯胺从蒸馏塔蒸馏出来的苯胺加入内置搅拌器反应罐，接着加入过量的冰醋酸、环己烷、对甲苯磺酸和锌粉少量，冰醋酸和环己烷从储罐中直接加入进反应罐，然后通过加热装置将温度升高，反应罐的温度定在100左右必将其控制在110以下，这时候环己烷会被蒸出，将其回收处理抽进储罐中。其中也有蒸馏出来的冰醋酸，可直接除去水回收。当温度下降低于80时候，反应液抽进结晶罐中，结晶得到乙酰苯胺。反应液被抽出来就可以加入新的原料持续反应，并保持温度，持续生产。3.3 其他合成乙酰苯胺的方法其他合成方法：1.适量的苯胺、冰醋酸、乙酸酐和少量的锌粉一起回流；2.苯胺、冰醋酸和乙酸酐一起回流；3.先将苯胺和等摩尔盐酸制成氯化苯胺后，加入乙酸酐，再加醋酸钠溶液搅拌；4. 以苯胺和冰醋酸为原料，用射频辐射合成法；5. 以苯胺和冰醋酸为原料，用微波辐射的微波法；6.以苯胺和乙酸酐在碳酸钠溶液中合成；7.分别以苯胺和乙酸酐在水中和在碳酸钠溶液中进行冰水浴搅拌的合成法等等。3.4 总结比较合成方法总结上述方法，其中方法1.适量的苯胺、冰醋酸、乙酸酐和少量的锌粉一起回流；2.苯胺、冰醋酸和乙酸酐 一起回流；3.先将苯胺和等摩尔盐酸制成氯化苯胺后，加入乙酸酐，再加醋酸钠溶液搅拌；5.以苯胺和乙酸酐在碳酸钠溶液中合成；6.以苯胺和乙酸酐在碳酸钠溶液中合成；都用到乙酸酐，用乙酸酐作酰化剂，反应不易控制，且成本高；方法4. 以苯胺和冰醋酸为原料，用微波辐射的微波法；5.以苯胺和乙酸酐在碳酸钠溶液中合成；对反应装置要求很高成本高，仪器价格高昂；方法7只适合在实验室中制取。本次设计所采用的方法为苯胺和过量的冰醋酸一起回流，此法最适合退热冰的工业生产，对真空酸和苯胺的回收利用率最高，产品成色较好符合行业标准，反应容易控制对设备要求不高成本低，节能环保故选用此法。现存的国内外的制备的方法：合成乙酰苯胺的方法有: (1)苯胺和过量的冰醋酸一起回流; (2)适量的苯胺、冰醋酸、乙酸酐和少量的锌粉一起回流; (3)苯胺、冰醋酸和乙酸酐一起回流; (4)先将苯胺和等摩尔盐酸制成氯化苯胺后,加入乙酸酐,再加醋酸钠溶液搅拌， (5)以和冰醋酸为原料,用射频辐射合成法; (6)以苯胺和冰醋酸为原料,用微波辐射的微波法;(7)以苯胺和乙酸酐在碳酸钠溶液中合成; (8)分别以苯胺和乙酸酐在水中和在碳酸钠溶液中进行冰水浴搅拌的合成法等等。上述方法中,方法(1)需较长时间的回流,产量不高,且产品成色不好,此法在工业制备中,需加热68 h以上;方法(2)、(3)、(4)及(7)都用到乙酸酐,用乙酸酐作酰化剂,反应不易控制，生产的过程中的残渣多,且成本高;方法(5)和(6)对反应装置要求很高,仪器价格高昂;方法(8)只适合在实验室中制取。4、乙酰苯胺合成工艺4.1工艺流程图乙酰化减压蒸馏真空酸制片包装出厂废水分层苯胺中和蒸馏分层苯胺废水入厂污水池退热冰苯胺精馏液碱蒸馏水醋酸4.2 合成方程式4.3 操作工艺流程4.3.1酰化岗位操作法酰化前准备工作：1.酰化罐1-4#用压缩空气加压检漏，检查表压0.12Mpa。2.5#蒸馏罐用真空试漏，检查真空度86.6kPa-93.9kPa(650mmHg-700mmHg)。3.检查苯胺、醋酸回收淡醋酸进料管是否畅通和水蒸汽物料系统阀门等有无限碍或滴漏现象及液下泵试动转正常否。4.检查1-5#罐的加热管是否畅通或有否泄漏现象。 开车：1.调节各阀门按规定位置。2.先开1#、2#罐加热阀，再开3#罐加热阀门。（油加热系统，要先分别用压缩空气将管路内之杂物和水吹出，并通知油路工作人员配合处理后，方可使用）。3.使1#、2#、3#罐预热30分钟后，再加冰醋酸，如果1#罐中潢料，可以苯胺、冰醋酸同时加。重量比例：苯胺：冰醋酸1:0.50.65。通过液下泵部流量计分别从1#罐八米塔顶和3#罐底部加入，如果罐内有料要使之溶化后再加料（1#、2#、80，3#、4#均要在120以上）。4.加冰醋酸时，就要大开3#罐的加热阀门，控制3#罐温度在130145范围内，待3#罐视镜见料时，开4#罐的热阀，控制4#罐温度：1955范围内；当1#罐八米分馏塔流出废水时，就可以停止1#、2#罐蒸汽加热，用3#、4#罐上升蒸汽的热量来加热。5.1#罐见料时，就可以回收淡醋酸；如果，回收淡醋酸数量少或无有时，可根据能够使之连续循环的用量时再加，投料流量根据产生的回收淡醋酸数量来控制。 6.4#罐视镜出现料液时，5#蒸馏罐就开始预热（加热阀可以开足）马上开真空阀，待4#罐料抽至5#罐内。7.打开5#罐上进料阀门，再闭掉4#罐上的冲气阀门，后打开4#罐上的出料阀门，5#罐进料开始了。8.从开始进料到5#罐料填料满约78分钟，待5#罐冷凝器下视镜见料时要立即或提前时间给冷凝器的冷凝水进行循环。9.待5#罐视镜刚见料3时，则打开4#罐上的冲气阀门，闭掉4#罐上面的出料阀门，后关5#罐上的进料阀门，此时料液刚过视镜的中心线，为进满料。5#罐继续进行真空减压蒸馏（若此时5#罐内料液温度过低时，可暂时进行常压蒸馏，进一步反应，待温度升高时，再进行减压蒸馏）。10.继续减压蒸馏一段时间，待冷凝器下面高盅里面的流液流速减慢，塔顶温度达到185左右时，就要缓缓闭掉冷凝器的进水阀门，再待视盅里面的流速减慢时，塔顶温度达到200左右时，可把冷凝器中的水开始缓慢放出，放至一半冷凝（若见视盅流液变凝时开蒸汽加热至熔化）。11.当蒸馏时间一个半小时以上，5#罐上二米蒸馏塔顶温度230250，真空度达到86.65kpa-91.98kpa，蒸出物颜色由淡黄色变白，流速有些减慢时即为达到蒸馏终点，停止减压开始压料。12.压料时要先通知动力操作人员，开压缩机起压，还要通知制片人员做好缺点片准备工作，后闭掉减压真空阀门，开通往退热冰熔融贮罐的压料阀门，同时开排气阀排真空后，开压缩阀，控制压力表在0.08-0.1Mpa以内，将5#罐内熔融退热冰，通过压料管压至罐内，在压送回收淡醋酸时，同时，打开取样阀，从取样阀中取样100ml左右做为分析回收淡醋酸中的醋酸含量，以便分析配料比与加料比的情况等。13.压料大约进行4分钟，压力表指针开始下降，表明退热冰已压空，压力表指针再次下降时，则证明真空酸已压空，约5分钟，闭掉压缩阀门，再闭掉压料阀门。14.压料后，开真空阀门，当真空升高时，再打开真空酸压料阀门和热冰压灵阀门，将管路中余料抽净以防阻塞。然后打开5#上面的加料阀门，闭上4#罐上面产冲气阀门，再打开4#罐上面的出料阀门使水循环，如此循环复操作。15.在正常生产中要控制4#罐液相温度在195+-5，3#罐液相温度在125-145，压力在（150-450mmHG），2#罐液相温度在120+-5。1#罐液相温度在110+-50，八米分馏塔顶汽相温度在98-100。16.反应产生的水，夹带着少量的醋酸和部分苯胺（其中醋酸在1.5%以下，苯胺:10-25%）,从八分米分馏塔顶蒸馏出来，要严格控制废水中醋酸的含量在1.5%以下，从出料视盅观察为乳白色液体为正常。如果蒸出液转为澄清，说明废水酸量上升，需要及时调节加料阀或加热阀门，避免醋酸浪费，从开车到处成品约需要12个小时。 停车：1.当4#罐料抽到5#罐的同时，停止3#、4#罐加热，停止冰醋酸和回收醋酸的加料，苯胺量降低至80100kg/h时，回收淡醋酸和冰醋酸（如果温度在17以上可以不处理，在管路中的存料抽净，以防堵塞管路，待废水出慢时停止苯胺加料，4#罐料抽至5#罐进行蒸馏；4#罐剩余料同2#罐物料一起抽到5#罐进行蒸馏（为第一批）；3#罐物料同一号罐物料一起抽到五号罐进行蒸馏（为第二批）；蒸馏到五号罐后最后一批出料，停止5#罐加热，同时立即通知油炉操作者，停止供热。待油炉液温降到100以下后，将炉中的油全部放回贮油罐，待油放净，酰化工以压缩空气来油干线和回油干线中压入油贮油罐中。2.对各阀门调节规定位置，并且详细检查各阀门、管、法兰等处有无腐蚀漏料、漏气等现象，基于记录中。3.停车对各要检修的地方要认真检修，准备下次开车。注：3、4、5号罐皆采用银蛇管导热热油加热，1、2号反应罐采用银蛇管水蒸汽加热靠3、4号罐反应上升整齐来加入，热油由本车间热油加热器供给。 操作注意要点：1.本岗位生产及使用原料，能够产生爆炸和燃烧，在操作中注意观察严格控制，当发现危险时，异常现象时，应及时采取降温，降压等有效措施，不要慌张，要机制果断。2.要保持各反应罐温度、压力指示的灵敏性，5#罐温度最高不能超过280，压力做高不能超过0.1Mpa。3#罐温度最高不能超过160，压力最高不能超过66.65kpa，1#、2#罐最高温度不能超过140，压力最高不能超过53.32kpa，决不能超高，否则有危险。3.加料速度要稳定，不能忽高忽低，最大一次调节不得超过20格。当必须要升高或降低时，要适当调节加热阀门，再逐渐地改变加料速度，不然的话会影响质量和废水酸度的含量，加料速度要根据5#罐蒸馏速度来确定，使5#压料，4#罐料加满为好。4.废料酸度要经常测量，控制在1.5%以下，当不符合要求时要调节加料比或加热温度，降低消耗。5.回收淡醋酸的加料速度，主要是根据回收淡醋酸生产数量的多少而定，就是生产多少，而适应的加进多少为好。6.5#罐料压空后，必须对压料管路和压回收淡醋管路进行抽空以防堵塞。7.在5#罐减压蒸馏时，特别要在后一阶段中，要注意观察回收淡醋酸接受罐上视盅流速变化及二米塔温度变化，来调节好冷凝器的进出水阀门，防止减压蒸馏系统的堵塞影响生产的进行。8.一般进行停车可不将1#、2#、3#、4#、5#罐内物料处理干净，可以通过5#罐将4#罐内剩余物料抽空1#、2#、3#溢流底端和汽相插底管中部分物料抽净，防止下次开车溢流管和汽相管路堵塞，这样做，一般停车还是可以的。9.每次停车时，要对回收淡醋酸液下泵里的物料上面的浮油处理净一次，以防止影响生产及生产其它问题，（此浮油易燃烧比较轻）。10.对操作条件和本版发现的问题要认真做好记录。4.3.2 制片岗位从酰化工序压过来的熔退热冰，进入岗位温罐内，通过罐底部放料阀门调节流入制片机料盒内，用水冷却滚筒浸沾熔融退热冰，使之凝固后，用刀片刮下，然后通过漏斗，进入防潮包装袋内，称包装即成。制片操作：1.在压料前应先做好各项包装准备工作，如：查好编号填写好标签，检查包装袋有无潮湿、杂质、损坏，称量20个包装袋重量，算出每个包装袋的重量，调节好磅秤（净重50公斤，加上每个袋平均重量），准备好包装麻绳。检查好水流系统，制片机，放料阀门，排风机吸尘装置是否正常或试运转，制片机需要加油部分要适当加油。2.准备工作做好了，待酰化工序通知压料，先开排风机，开冷却水，开制片机，压过来料后，要先大开放料阀门，见料后，再调适当，开始正常制片，每袋要过秤，扎好口，并携带一个生产合格证。3.制片结束，按操作记录，认真整洁填好。4.约制19袋左右时见放料管流速减慢，则证明要制完，将放料阀门全开，使内余料全部放净，以防堵塞。5.滚筒粘不到料后，先停制片机，停冷却水，再停排风机，待下次压料。操作注意要点：1.如果发现成品颜色深，或者苯胺、醋酸，味浓，有导热油异味，湿度大，应立即通知酰化工序操作者进行检查分析。2.刀片损坏时，产生大块退热冰，应另行处理，不可进行包装，以保证质量。3.制片过程中，应经常检查放料速度，调节好放料阀门，以防溢流损失，或发生烫伤事故。4.运转机械，每班要加油一至二次，经常检查设备，和听其声音，磅秤每批要校验三至四次，以防差错。5.如果放料管堵塞，要立即组织力量，使蒸汽畅通，如果设备故障声音不正常，除采取紧急措施外，要立即通知班长。6.操作要戴防护口罩，以防粉尘中毒，在处理不合格退热冰或放料时，应带好眼镜和手套，避免烫伤。7.保温罐排气筒，给蒸汽加热，要调节好，以防堵塞。8.排风桶和排气桶应每周一的白班操作者负责清理一次，以防堵塞。每日白班清理料盘二