第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛

1、无菌化学原料药美罗培南的车间设计 中国药科大学星空队目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc428813787第一章 设计依据、原则和设计基础 PAGEREF _Toc428813787 h 1HYPERLINK l _Toc4288137881.1设计依据 PAGEREF _Toc428813788 h 1HYPERLINK l _Toc4288137891.1.1主要文件 PAGEREF _Toc428813789 h 1HYPERLINK l _Toc4288137901.1.2设计规范与标准 PAGEREF _Toc428813790 h 1HYPERLI

2、NK l _Toc4288137911.1.3 主要参考资料 PAGEREF _Toc428813791 h 1HYPERLINK l _Toc4288137921.2设计原则 PAGEREF _Toc428813792 h 1HYPERLINK l _Toc4288137931.2.1设计原则 PAGEREF _Toc428813793 h 1HYPERLINK l _Toc4288137941.2.2 设计指导思想 PAGEREF _Toc428813794 h 2HYPERLINK l _Toc4288137951.3产品方案 PAGEREF _Toc428813795 h 2HYPER

3、LINK l _Toc4288137961.3.1产品名称和性质 PAGEREF _Toc428813796 h 2HYPERLINK l _Toc4288137971.3.2 产品规模 PAGEREF _Toc428813797 h 2HYPERLINK l _Toc4288137981.3.3产品贮藏 PAGEREF _Toc428813798 h 3HYPERLINK l _Toc4288137991.4 生产制度 PAGEREF _Toc428813799 h 3HYPERLINK l _Toc4288138001.4.1 设计思路 PAGEREF _Toc428813800 h 3H

4、YPERLINK l _Toc4288138011.4.2装置生产时间 PAGEREF _Toc428813801 h 4HYPERLINK l _Toc4288138021.4.3生产班制 PAGEREF _Toc428813802 h 5HYPERLINK l _Toc4288138031.4.4 生产计划进度 PAGEREF _Toc428813803 h 5HYPERLINK l _Toc428813804第二章 工艺说明 PAGEREF _Toc428813804 h 6HYPERLINK l _Toc4288138052.1 概述 PAGEREF _Toc428813805 h 6

5、HYPERLINK l _Toc4288138062.1.1 生产方法 PAGEREF _Toc428813806 h 6HYPERLINK l _Toc4288138072.2.2 工艺流程设计原则 PAGEREF _Toc428813807 h 6HYPERLINK l _Toc4288138082.2.3 总工艺流程框图 PAGEREF _Toc428813808 h 6HYPERLINK l _Toc4288138092.2还原工序 PAGEREF _Toc428813809 h 7HYPERLINK l _Toc4288138102.2.1生产方法 PAGEREF _Toc42881

6、3810 h 7HYPERLINK l _Toc4288138112.2.2工艺特点 PAGEREF _Toc428813811 h 7HYPERLINK l _Toc4288138122.2.3 工艺说明 PAGEREF _Toc428813812 h 7HYPERLINK l _Toc4288138132.3精制工序 PAGEREF _Toc428813813 h 11HYPERLINK l _Toc4288138142.3.1 生产方法 PAGEREF _Toc428813814 h 11HYPERLINK l _Toc4288138152.3.2 工艺特点 PAGEREF _Toc42

7、8813815 h 11HYPERLINK l _Toc4288138162.3.3 工艺说明 PAGEREF _Toc428813816 h 11HYPERLINK l _Toc4288138172.4 粉碎包装 PAGEREF _Toc428813817 h 13HYPERLINK l _Toc4288138182.4.1 工艺特点 PAGEREF _Toc428813818 h 13HYPERLINK l _Toc4288138192.4.2 工艺说明 PAGEREF _Toc428813819 h 13HYPERLINK l _Toc428813820第三章 物料衡算 PAGEREF

8、_Toc428813820 h 15HYPERLINK l _Toc4288138213.1 概论 PAGEREF _Toc428813821 h 15HYPERLINK l _Toc4288138223.1.1 物料衡算的基本理论 PAGEREF _Toc428813822 h 15HYPERLINK l _Toc4288138233.1.2 物料衡算基准 PAGEREF _Toc428813823 h 15HYPERLINK l _Toc4288138243.1.3 数据计算 PAGEREF _Toc428813824 h 16HYPERLINK l _Toc4288138253.2 还原

9、车间的物料衡算 PAGEREF _Toc428813825 h 16HYPERLINK l _Toc4288138263.2.1计算过程 PAGEREF _Toc428813826 h 16HYPERLINK l _Toc4288138273.2.2 物料衡算图 PAGEREF _Toc428813827 h 19HYPERLINK l _Toc4288138283.3“精烘包”车间的物料衡算 PAGEREF _Toc428813828 h 21HYPERLINK l _Toc4288138293.3.1 计算过程 PAGEREF _Toc428813829 h 21HYPERLINK l _

10、Toc4288138303.3.2 物料衡算图 PAGEREF _Toc428813830 h 21HYPERLINK l _Toc428813831第四章 能量衡算 PAGEREF _Toc428813831 h 23HYPERLINK l _Toc4288138324.1 概述 PAGEREF _Toc428813832 h 23HYPERLINK l _Toc4288138334.1.1 热量平衡方程式 PAGEREF _Toc428813833 h 23HYPERLINK l _Toc4288138344.1.2 Q1与Q4的计算 PAGEREF _Toc428813834 h 23H

11、YPERLINK l _Toc4288138354.1.3 Q3的计算 PAGEREF _Toc428813835 h 24HYPERLINK l _Toc4288138364.2 计算数据基础 PAGEREF _Toc428813836 h 24HYPERLINK l _Toc4288138374.3 各工序热平衡计算 PAGEREF _Toc428813837 h 24HYPERLINK l _Toc428813838第五章 设备选型 PAGEREF _Toc428813838 h 35HYPERLINK l _Toc4288138395.1制药设备概述 PAGEREF _Toc42881

12、3839 h 35HYPERLINK l _Toc4288138405.1.1 制药设备的主要作用 PAGEREF _Toc428813840 h 35HYPERLINK l _Toc4288138415.1.2 基本原则 PAGEREF _Toc428813841 h 35HYPERLINK l _Toc4288138425.1.3 GMP与制药设备 PAGEREF _Toc428813842 h 35HYPERLINK l _Toc4288138435.2 标准设备的选型 PAGEREF _Toc428813843 h 35HYPERLINK l _Toc4288138445.2.1搅拌反

13、应釜 PAGEREF _Toc428813844 h 35HYPERLINK l _Toc4288138455.2.2贮存容器类 PAGEREF _Toc428813845 h 42HYPERLINK l _Toc4288138465.2.3过滤装置 PAGEREF _Toc428813846 h 46HYPERLINK l _Toc4288138475.2.4 换热装置 PAGEREF _Toc428813847 h 47HYPERLINK l _Toc4288138485.2.5 流体输送设备 PAGEREF _Toc428813848 h 49HYPERLINK l _Toc428813

14、8495.2.6 真空干燥器 PAGEREF _Toc428813849 h 52HYPERLINK l _Toc4288138505.2.7 “三合一”设备 PAGEREF _Toc428813850 h 53HYPERLINK l _Toc4288138515.2.8 气流粉碎机 PAGEREF _Toc428813851 h 54HYPERLINK l _Toc4288138525.3精馏塔（R3201）的设计 PAGEREF _Toc428813852 h 55HYPERLINK l _Toc4288138535.3.1概述 PAGEREF _Toc428813853 h 55HYPE

15、RLINK l _Toc4288138545.3.2 设计参数确定 PAGEREF _Toc428813854 h 55HYPERLINK l _Toc4288138555.3.3物料概况及衡算 PAGEREF _Toc428813855 h 55HYPERLINK l _Toc4288138565.3.4 精馏塔设计 PAGEREF _Toc428813856 h 56HYPERLINK l _Toc4288138575.3.4 塔径及塔盘计算 PAGEREF _Toc428813857 h 64HYPERLINK l _Toc4288138585.3.5塔板设计 PAGEREF _Toc4

16、28813858 h 66HYPERLINK l _Toc4288138595.3.6 塔辅助设备设计 PAGEREF _Toc428813859 h 69HYPERLINK l _Toc4288138605.3.7 塔总高度计算 PAGEREF _Toc428813860 h 73HYPERLINK l _Toc4288138615.3.8设计结果汇总 PAGEREF _Toc428813861 h 73HYPERLINK l _Toc428813862第六章 主要原辅料及公用工程的消耗量 PAGEREF _Toc428813862 h 75HYPERLINK l _Toc428813863

17、6.1主要原辅料消耗量 PAGEREF _Toc428813863 h 75HYPERLINK l _Toc4288138646.2 工艺用公用工程消耗量 PAGEREF _Toc428813864 h 75HYPERLINK l _Toc4288138656.3制药用水系统 PAGEREF _Toc428813865 h 76HYPERLINK l _Toc4288138666.3.1 纯化水 PAGEREF _Toc428813866 h 76HYPERLINK l _Toc4288138676.3.2 注射用水系统 PAGEREF _Toc428813867 h 78HYPERLINK

18、l _Toc4288138686.3.3 纯蒸汽制备系统 PAGEREF _Toc428813868 h 79HYPERLINK l _Toc4288138696.4 废水处理 PAGEREF _Toc428813869 h 79HYPERLINK l _Toc4288138706.4.1基本方法 PAGEREF _Toc428813870 h 79HYPERLINK l _Toc4288138716.4.2各类制药废水的处理方法 PAGEREF _Toc428813871 h 79HYPERLINK l _Toc4288138726.4.3 设计车间废水处理方案 PAGEREF _Toc42

19、8813872 h 79HYPERLINK l _Toc428813873第七章 车间布局 PAGEREF _Toc428813873 h 81HYPERLINK l _Toc4288138747.1设计概述 PAGEREF _Toc428813874 h 81HYPERLINK l _Toc4288138757.1.1生产特点 PAGEREF _Toc428813875 h 81HYPERLINK l _Toc4288138767.1.2设计依据 PAGEREF _Toc428813876 h 81HYPERLINK l _Toc4288138777.1.3 设计要点 PAGEREF _To

20、c428813877 h 82HYPERLINK l _Toc4288138787.2 车间布置 PAGEREF _Toc428813878 h 83HYPERLINK l _Toc4288138797.2.1 厂房设计 PAGEREF _Toc428813879 h 83HYPERLINK l _Toc4288138807.2.2 车间组成和布置 PAGEREF _Toc428813880 h 83HYPERLINK l _Toc4288138817.3 生产区的布置设计说明 PAGEREF _Toc428813881 h 86HYPERLINK l _Toc4288138827.3.1 概

21、述 PAGEREF _Toc428813882 h 86HYPERLINK l _Toc4288138837.3.2 设计设备布置说明 PAGEREF _Toc428813883 h 86HYPERLINK l _Toc4288138847.4 辅助生产区的布置设计说明 PAGEREF _Toc428813884 h 87HYPERLINK l _Toc4288138857.4.1 设备布置要求 PAGEREF _Toc428813885 h 87HYPERLINK l _Toc4288138867.4.2 公用工程车间布置 PAGEREF _Toc428813886 h 87HYPERLIN

22、K l _Toc4288138877.5 洁净区域的划分 PAGEREF _Toc428813887 h 88HYPERLINK l _Toc4288138887.6 辅助区的布置 PAGEREF _Toc428813888 h 88HYPERLINK l _Toc4288138897.6.1 净化通道和设施 PAGEREF _Toc428813889 h 88HYPERLINK l _Toc4288138907.6.2 物料净化室的布置 PAGEREF _Toc428813890 h 88HYPERLINK l _Toc4288138917.6.3 人员净化室和生活室的布置 PAGEREF

23、_Toc428813891 h 88HYPERLINK l _Toc4288138927.6.4 卫生通道的布置 PAGEREF _Toc428813892 h 89HYPERLINK l _Toc4288138937.7 车间内人流物流走向 PAGEREF _Toc428813893 h 89HYPERLINK l _Toc4288138947.8 其他房间的设置 PAGEREF _Toc428813894 h 89HYPERLINK l _Toc428813895第八章 行政法规及执行措施 PAGEREF _Toc428813895 h 90HYPERLINK l _Toc42881389

24、68.1消防设计措施 PAGEREF _Toc428813896 h 90HYPERLINK l _Toc4288138978.1.1设计依据 PAGEREF _Toc428813897 h 90HYPERLINK l _Toc4288138988.1.2车间危险性分析 PAGEREF _Toc428813898 h 90HYPERLINK l _Toc4288138998.1.3消防安全措施 PAGEREF _Toc428813899 h 91HYPERLINK l _Toc4288139008.2环境保护措施 PAGEREF _Toc428813900 h 92HYPERLINK l _T

25、oc4288139018.2.1设计依据 PAGEREF _Toc428813901 h 92HYPERLINK l _Toc4288139028.2.2污染源分析 PAGEREF _Toc428813902 h 92HYPERLINK l _Toc4288139038.2.3环境保护措施 PAGEREF _Toc428813903 h 93HYPERLINK l _Toc4288139048.3 劳动安全卫生措施 PAGEREF _Toc428813904 h 94HYPERLINK l _Toc4288139058.3.1设计依据 PAGEREF _Toc428813905 h 94HYP

26、ERLINK l _Toc4288139068.3.2车间危险性分析 PAGEREF _Toc428813906 h 94HYPERLINK l _Toc4288139078.3.3有机试剂危险性分析 PAGEREF _Toc428813907 h 94HYPERLINK l _Toc4288139088.3.4安全生产措施 PAGEREF _Toc428813908 h 95HYPERLINK l _Toc4288139098.4节能措施 PAGEREF _Toc428813909 h 96HYPERLINK l _Toc4288139108.4.1 设计依据 PAGEREF _Toc428

27、813910 h 96HYPERLINK l _Toc4288139118.4.2节能措施 PAGEREF _Toc428813911 h 96HYPERLINK l _Toc428813912第九章 管道布置 PAGEREF _Toc428813912 h 98HYPERLINK l _Toc4288139139.1管道概述 PAGEREF _Toc428813913 h 98HYPERLINK l _Toc4288139149.1.1设计依据 PAGEREF _Toc428813914 h 98HYPERLINK l _Toc4288139159.2 管材 PAGEREF _Toc4288

28、13915 h 98HYPERLINK l _Toc4288139169.3 管道布置中常见技术问题 PAGEREF _Toc428813916 h 98HYPERLINK l _Toc4288139179.3.1管道敷设 PAGEREF _Toc428813917 h 98HYPERLINK l _Toc4288139189.3.2管道连接 PAGEREF _Toc428813918 h 99HYPERLINK l _Toc4288139199.3.3管道排列 PAGEREF _Toc428813919 h 99HYPERLINK l _Toc4288139209.3.4管路坡度与高度 PA

29、GEREF _Toc428813920 h 99HYPERLINK l _Toc4288139219.3.5安装、操作及检修 PAGEREF _Toc428813921 h 99HYPERLINK l _Toc4288139229.3.6管路安全 PAGEREF _Toc428813922 h 99HYPERLINK l _Toc4288139239.4 管道布置 PAGEREF _Toc428813923 h 100HYPERLINK l _Toc4288139249.4.1设备管道布置 PAGEREF _Toc428813924 h 100HYPERLINK l _Toc428813925

30、9.4.2上下水管布置 PAGEREF _Toc428813925 h 100HYPERLINK l _Toc4288139269.4.3排放管布置 PAGEREF _Toc428813926 h 100HYPERLINK l _Toc4288139279.4.4洁净厂房管道布置 PAGEREF _Toc428813927 h 101HYPERLINK l _Toc4288139289.4.5 其他 PAGEREF _Toc428813928 h 101HYPERLINK l _Toc4288139299.5管道、管件和阀门的绘制要求 PAGEREF _Toc428813929 h 101HY

31、PERLINK l _Toc4288139309.5.1 管道标注 PAGEREF _Toc428813930 h 101HYPERLINK l _Toc4288139319.5.2各部分含义解释 PAGEREF _Toc428813931 h 101HYPERLINK l _Toc428813932第十章 GMP专篇 PAGEREF _Toc428813932 h 103HYPERLINK l _Toc42881393310.1洁净区划分和空气洁净等级说明 PAGEREF _Toc428813933 h 103HYPERLINK l _Toc42881393410.1.1 概述 PAGERE

32、F _Toc428813934 h 103HYPERLINK l _Toc42881393510.1.2无菌原料药的生产环境等级 PAGEREF _Toc428813935 h 103HYPERLINK l _Toc42881393610.2车间人流物流设施说明 PAGEREF _Toc428813936 h 104HYPERLINK l _Toc42881393710.3空调系统排风说明 PAGEREF _Toc428813937 h 104HYPERLINK l _Toc42881393810.3.1空调净化系统的结构 PAGEREF _Toc428813938 h 104HYPERLIN

33、K l _Toc42881393910.3.2 温度和湿度的控制 PAGEREF _Toc428813939 h 105HYPERLINK l _Toc42881394010.3.3压力的控制 PAGEREF _Toc428813940 h 105HYPERLINK l _Toc42881394110.3.4气流的控制 PAGEREF _Toc428813941 h 105HYPERLINK l _Toc42881394210.3.5除尘设施 PAGEREF _Toc428813942 h 105HYPERLINK l _Toc42881394310.3.6排风系统 PAGEREF _Toc4

34、28813943 h 105HYPERLINK l _Toc42881394410.3.7 设计车间净化空调系统设计说明 PAGEREF _Toc428813944 h 105HYPERLINK l _Toc42881394510.4 净化装修说明 PAGEREF _Toc428813945 h 107HYPERLINK l _Toc42881394610.4.1墙体及墙面 PAGEREF _Toc428813946 h 108HYPERLINK l _Toc42881394710.4.2地面 PAGEREF _Toc428813947 h 108HYPERLINK l _Toc4288139

35、4810.4.3门窗 PAGEREF _Toc428813948 h 108HYPERLINK l _Toc42881394910.4.4顶棚与技术夹层 PAGEREF _Toc428813949 h 108HYPERLINK l _Toc42881395010.5 工艺设备选型说明 PAGEREF _Toc428813950 h 108HYPERLINK l _Toc42881395110.6 原料药生产的无菌保证 PAGEREF _Toc428813951 h 109HYPERLINK l _Toc42881395210.6.1 CIP&SIP PAGEREF _Toc428813952

36、h 109HYPERLINK l _Toc42881395310.6.2 设计车间的无菌转移 PAGEREF _Toc428813953 h 111HYPERLINK l _Toc42881395410.7公用设施复合GMP要求的说明 PAGEREF _Toc428813954 h 112HYPERLINK l _Toc42881395510.7.1氮气系统 PAGEREF _Toc428813955 h 112HYPERLINK l _Toc42881395610.7.2 氢气系统 PAGEREF _Toc428813956 h 112HYPERLINK l _Toc42881395710.

37、7.3供水和排水系统 PAGEREF _Toc428813957 h 112HYPERLINK l _Toc42881395810.7.4供电系统 PAGEREF _Toc428813958 h 113HYPERLINK l _Toc42881395910.7.5冷冻系统 PAGEREF _Toc428813959 h 113HYPERLINK l _Toc42881396010.7.6采暖通风系统 PAGEREF _Toc428813960 h 113HYPERLINK l _Toc428813961第十一章 工程经济预算 PAGEREF _Toc428813961 h 114HYPERLI

38、NK l _Toc42881396211.1 技术经济的指标 PAGEREF _Toc428813962 h 114HYPERLINK l _Toc42881396311.1.1 成本 PAGEREF _Toc428813963 h 114HYPERLINK l _Toc42881396411.1.2销售收入、税金和利润 PAGEREF _Toc428813964 h 115HYPERLINK l _Toc42881396511.2 设备概算 PAGEREF _Toc428813965 h 115HYPERLINK l _Toc42881396611.3 工程概算 PAGEREF _Toc42

39、8813966 h 116HYPERLINK l _Toc428813967第十二章 存在的问题及建议 PAGEREF _Toc428813967 h 117HYPERLINK l _Toc42881396812.1物料衡算中的问题与建议 PAGEREF _Toc428813968 h 117HYPERLINK l _Toc42881396912.1.1问题 PAGEREF _Toc428813969 h 117HYPERLINK l _Toc42881397012.1.2建议 PAGEREF _Toc428813970 h 117HYPERLINK l _Toc42881397112.2热量

40、衡算中的问题与建议 PAGEREF _Toc428813971 h 117HYPERLINK l _Toc42881397212.2.1问题 PAGEREF _Toc428813972 h 117HYPERLINK l _Toc42881397312.2.2建议 PAGEREF _Toc428813973 h 117HYPERLINK l _Toc42881397412.3设备选型中的问题及建议 PAGEREF _Toc428813974 h 117HYPERLINK l _Toc42881397512.3.1问题 PAGEREF _Toc428813975 h 117HYPERLINK l

41、_Toc42881397612.3.2建议 PAGEREF _Toc428813976 h 117HYPERLINK l _Toc42881397712.4 车间布局中的问题及建议 PAGEREF _Toc428813977 h 118HYPERLINK l _Toc42881397812.4.1问题 PAGEREF _Toc428813978 h 118HYPERLINK l _Toc42881397912.4.2建议 PAGEREF _Toc428813979 h 118HYPERLINK l _Toc42881398012.5 工程经济预算中的问题及建议 PAGEREF _Toc4288

42、13980 h 118HYPERLINK l _Toc42881398112.5.1 问题 PAGEREF _Toc428813981 h 118HYPERLINK l _Toc42881398212.5.2建议 PAGEREF _Toc428813982 h 118HYPERLINK l _Toc428813787附录 生产甘特图1 PAGEREF _Toc428813787 h 19HYPERLINK l _Toc428813787附录 物料衡算图120HYPERLINK l _Toc428813787附录 用户需求说明书121HYPERLINK l _Toc428813787附录 洁净房

43、间送风量200HYPERLINK l _Toc428813787附录 工程经济预算表201第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛 中国药科大学星空队第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛 中国药科大学星空队第一章 设计依据、原则和设计基础1.1设计依据1.1.1主要文件第五届“国药工程杯”全国大学生制药工程设计竞赛设计任务书；中华人民共和国药品管理法；中华人民共和国药品管理法实施条例；中华人民共和国药典；中华人民共和国安全生产法；中华人民共和国环境保护法。1.1.2设计规范与标准药品生产质量管理规范 (2010 年修订)；药品生产质量管理规范实施指南（2010年修订）；医药工业

44、洁净厂房设计规范 GB504572008；洁净厂房设计规范 GB 50073-2013；建筑设计防火规范 GB50016-2014；化工装置设备布置设计规范 HG/T20546-2009；化工企业安全卫生设计规范 HG20571-2014；化工建设项目环境保护设计规范 GB50483-2009；建筑结构制图标准 GB/T 50105-2010。 1.1.3 主要参考资料制药工程工艺设计（张珩等）制药工程技术概论（宋航等）制药工程学（王志祥等）化学工艺设计手册（中国石化集团上海工程有限公司）制药设备与车间设计（周丽莉等）药厂反应设备及车间工艺设计（蒋作良等）制药设备与工程设计（朱宏吉等）化工设计

45、（黄英等）药厂反应设备及车间工艺设计（华东化工学院）化工生产技术（吴雨龙等）化工开发与工程设计概论（韩冬冰等）化工过程计算机辅助设计基础（田文德等）计算机绘图（邢邦圣等）工业水处理技术（李本高等）化工生产安全技术（葛晓军等）1.2设计原则1.2.1设计原则符合国家近期和远期经济发展规划目标，遵守党和国家的各种方针政策。严格遵守法律、法规、标准、规范和技术规定。重视企业的经济效益的同时，还应注意社会效益。化工厂设计要符合经济规模，而不是规模经济。采用的技术装备应尽量提高国产化率。尽量降低原材料、燃料消耗，降低能耗，减少人员，降低产品成本，提高劳动生产率。搞好工厂环境保护，保护生态环境，重视劳动保

46、护和安全卫生。1.2.2 设计指导思想经济性。经济地使用资金、原材料、公用工程和人力。安全。化工生产中大量物质是易燃、易爆或有毒性的，化工装置设计应考虑安全性要求。环保。符合国家和各级地方政府规定的环境保护法规，对排放的“三废”有处理装置。可操作和可控制。设计满足常规操作的要求，能完成产品数量和质量指标，系统可调节且稳定。1.3产品方案1.3.1产品名称和性质【通用名】美罗培南 【化学名】（-）-（4R,5S,6S）-3-(3S,5S)-5-(二甲基酰胺基)-3-吡咯烷硫-6-(1R)-1-羟乙基-4-甲基-7-氧-1-氮杂双环3,2,0庚-2-烯-2-羧酸三水化合物【结构式】美罗培南的化学式

47、如图1.1所示：图1.1【质量标准】美罗培南三水化合物为白色或微黄结晶性粉末；无臭；含量99%，无菌检查符合现行中国药典有关规定。【临床用途】美罗培南是非肠道给药的半合成碳青霉烯类抗生素，具有广谱抗菌活性，对绿脓杆菌、肠流感嗜血及厌氧具有强的抗菌活性。在临床上可用于治疗敏感菌引起的各种感染，如慢性支气管急性恶化，下呼吸道感染、泌尿系统感染、腹腔感染、细菌性脑膜炎及败血症等。【生产信息】美罗培南无菌原料药按2010年修订药品GMP认证的生产企业包括：深圳市海滨制药有限公司、珠海联邦制药股份有限公司、石药集团中诺药业（石家庄）有限公司、浙江海正药业股份有限公司、重庆天地药业有限责任公司。1.3.2

48、 产品规模美罗培南的产品生产规模如表1-1所示：表1-1 美罗培南生产规模表产品名称设计规模（t/a）含量包装规模其他美罗培南（三水化合物）2599%铝听 5kg/听无菌原料药1.3.3产品贮藏产品内包铝听，外包纸箱，10个铝听为一箱，于阴凉处贮存，运输方式为汽车。1.4 生产制度1.4.1 设计思路设计任务书要求如下：（1）生产装置年工作时间：年工作日共计250 天，生产25t。（2）生产班制有两种：两班/三班、8小时/班，原则上各工序每套设备每天处理三批物料，工序具体生产班制按操作周期确定；（3）生产方式：间歇式生产。 根据任务书可知，生产中用物料的投料量呈比例关系，以原料药的第一步反应为

49、基础，选择计算原料药各自用一个2000L反应釜生产，结合物料衡算，估算出该条件下原料药每批次的产量，再根据产量计算达到生产规模时原料药所需生产批次；再根据250天的年工作日安排确定反应釜个数。最终设计思路为将初步设计思路的结果用到每一工序后，仔细考虑设备的转化率以及生产的最大化，最终设计为年产量25t，生产时间250天，生产产物为含量99%的美罗培南无菌原料药。每批缩合物的投料量为92.2kg，美罗培南的产量为50kg。一个生产周期为29个小时。因此在设计初期，我们拟定了四种计划方案。方案1：按周进行生产，周生产量为500kg，一周工作5天（周六不收料）。即365-104（休息日）-10（法定

50、假日）=251天，不提前生产。方案2：按周进行生产，周生产量550kg，一周工作5天（周六凌晨5点最后一批）。即365-104（休息日）-10（法定假日）=251天，实际生产天数为228天。方案3：无工作日进行生产。每日连续进行生产，共生产500批物料后进行停产。夏季停产3个月，春节停产20天。方案4：每周生产6天，周生产量为650kg，生产前38周，第39周生产4天，共计生产232天。最终，综合考虑，选用方案4。方案4的优缺点：符合大部分工厂，特别是目前效益高的共产生产过程，做六休一。每六天都进行一次休息，给工厂设备，人员等都有一个很好的休息时间，有益员工的身心健康，剩余的每周日给工厂的设备

51、进行一次小型的检修，可以减少事故的发生。生产时间为232天，与250天更为接近，工厂损失最少。剩余的18天为缓冲时间，以应对特殊情况造成产能不足（如法定节假日造成的不足六天），这样可以保证250天完成生产损失，避免不必要的损失。且生产周期为39周，剩余的13周有每三个月进行一次大型维修共四周，夏天高温春季节6周停产，春节期间3周为假期时间。此方案的缺点为四个待取方案中最小。方案1的优缺点：优点为放假时间多，员工得到充分休息，且生产时间为250天，恰好满足生产方案。缺点为时间紧凑，无法避免紧急时间造成的产能不足，且每周休息时间过多造成工厂损失大。生产50周，无法进行大规模维修。方案2的优缺点：优

52、点为放假时间多，员工得到充分休息，实际生产时间最短。缺点为工厂持续时间达到46周。且最后一天收料为周六早上，造成时间混乱，不利于管理。方案3的优缺点：连续生产，生产速度快，5个月即可。缺点为工人得不到休息，仪器没有时间进行检修，易出事故，时间得不到充分利用，停产时间长，工厂损失大，工人流失严重，且生产期间不考虑法定假日，不仅增加了成本，也使得工人情绪得不到稳定。1.4.2装置生产时间美罗培南无菌原料药生产的各区域及各装置的工作时间如表1-2所示：表1-2 各生产装置及其生产时间表生产区域设备名称设备位号批次生产时间/h年生产时间/h配液区配液罐R11010.550配液罐R12020.550氢化

53、浓缩区氢化釜R21017700微孔过滤器M22010.550滤液储罐V22061100浓缩罐R22023.5350冷凝器E22012.5250吸附精馏区药液计量罐V31012.0200大孔吸附树脂柱R31014.4440异丙醇计量罐V31021.0100精馏塔R32020.550预热器E32010.550再沸器E32020.550冷凝器E32030.550冷凝器E32040.550过洗烘区浓缩罐R41013.5350冷凝器E41010.550结晶釜R41023.5350离心机M42011.0100浓缩罐R42031.5150冷凝器E42021.5150干燥器D43011.5150精烘包区冷凝器

54、E51010.550脱色釜R51011.5150微孔过滤器M51011100除菌过滤器M51020.550除菌过滤器M51030.550结晶釜R51023.5350过滤洗涤干燥一体机X51012.5250粉粹机X52020.550铝听清洗机X53030.550隧道式灭菌烘箱X53040.550灌装机X52050.550贴标机X52060.550续表生产区域设备名称设备位号批次生产时间/h年生产时间/h公用工程及辅助区纯化水设备X6302242400多效蒸馏水机X6303242400水冷冷水机组X6304242400真空压缩机X6405242400真空泵X6406242400组合式送风机组X64

55、072424001.4.3生产班制生产中各岗位人员安排及生产班制如表1-3所示：表1-3 生产班制安排表工段班制到岗时刻人数备注准备及氢化阶段38:00,16:00,0:0023=6洗涤吸附解析阶段314:50,22:50,6:5023=6浓缩结晶阶段、精制的脱色过滤阶段322:00,6:00,14:0023=6结晶至包装阶段35:00,13:00,21:0023=6丙酮精馏，蒸馏24:00,12:00,20:0013=3QA19:001QC19:002车间主任19:001技术人员19:001维修19:002树脂再生27:00,13:002加班工人，不计控制室38:00,16:00,0:002

56、3=6负责公用工程设备及储罐区的监控总计401.4.4 生产计划进度每批美罗培南的生产进度用甘特图表示，见附录。第二章 工艺说明2.1 概述2.1.1 生产方法以缩合物、四氢呋喃、钯炭、甲醇、氢气等为原料，经加氢还原得美罗培南（三水化合物）粗品，再经精制得美罗培南（三水化合物）成品。2.2.2 工艺流程设计原则本工艺流程设计遵循以下原则：保证产品质量符合规定的标准；尽量采用成熟、先进的技术和装备；满足GMP要求；尽可能少的能耗；尽量减少“三废”排放量；具备开车、停车条件，易于控制；具有良好的经济效益；确保安全生产；遵循“三协调”原则（人流物流协调、工艺流程协调、洁净级别协调），正确划分生产区域

57、的洁净级别，按工艺流程合理布置，避免生产流程的迂回、往返和人流与物流交叉。2.2.3 总工艺流程框图 总工艺流程框图如图2-1所示：图2-1 总工艺流程框图2.2还原工序2.2.1生产方法还原工序以缩合物、四氢呋喃、钯炭、甲醇、氢气等为原料，首先经过经加氢还原（氢化反应收率为 95%），再经过减压蒸馏、 大孔树脂吸附（丙酮析晶收率为 98%）、浓缩、析晶（丙酮析晶收率为 98%）、干燥等工序，最后得到美罗培南（三水化合物）粗品。在此过程中，氢化反应过程在氢化反应釜中进行操作，减压蒸馏和浓缩过程在浓缩罐中进行操作，析晶在结晶器中进行操作，干燥过程在干燥器中进行操作。2.2.2工艺特点美罗培南粗品

58、生产过程中有如下工艺特点：生产过程对洁净区没有要求，因此粗品生产车间的维护成本相对较低；氢化反应在防爆车间进行，并且该区域为一层结构，降低了氢化反应的爆炸风险；氢化反应所产生的含氢气的废气经压缩后暂存至废弃钢瓶中，对生产中的尾气进行了处理；由于精馏塔较高，设为一层结构，同时距离精制区较近，易完成精制区中对丙酮精馏套用的要求；对生产过程中使用的丙酮循环套用，浓缩蒸出的甲醇、四氢呋喃、异丙醇溶液对外出售都可以降低生产的成本；在大孔树脂吸附中，通过高效液相色谱仪每隔十分钟对含美罗培南的流出液进行收集分析，可以保证产物的纯度。因结晶后混合物中固液比低，而离心机最大容积不能满足离心要求，所以结晶液分两次

59、投入离心机中离心过滤。2.2.3 工艺说明【化学反应式】 由缩合物合成美罗培南的化学反应方程式如下图2-2所示：图2-2 美罗培南化学反应方程式【工艺流程框图】美罗培南还原工序的工艺流程框图如图2-3所示：图2-3 还原工序流程框图【工艺配比】美罗培南还原工序的各原辅料的规格及质量比如下表2-1所示：表2-1 还原工序各物料规格及质量比表原辅料名称规格质量比缩合物99%1.0氢气99.99%0.0035（过量）钯炭10%（W）0.1四氢呋喃工业5.33甲醇工业0.793-（ N-吗啡啉）丙磺酸99%0.13异丙醇工业0.62丙酮工业6.71*注：W为缩合物批投料质量【工艺过程】配液过程 打开纯

60、化水阀，经转子流量计计量后往800L配液罐（R1101）加入纯水567kg，再从投料口加入3-（N-吗啡啉）丙磺酸12kg，配制成0.1molL-1 3-（ N-吗啡啉）丙磺酸缓冲液。打开纯化水阀，经转子流量计计量后往1000L配液罐（R1202）中加入纯水895.51kg，再经100L异丙醇计量罐（V1202）加入57.16kg异丙醇，混合配制成6%异丙醇水溶液。其中需把所有液体的质量换算成体积，通过流量控制（FRC）调节纯水的加入量，异丙醇计量罐（V1202）外加玻璃液位计和手动调节装置共同调节异丙醇的加入量，液体输送时通过控制离心泵出口阀门的开度控制流量。配制好的0.1molL-1 3-