匹伐他汀生产线设备设施和工艺流程

匹伐他汀生产线设备设施和工艺流程作者：玖月琼兮匹伐他汀生产线工艺流程编号：LZH/JYQX-HP01b-2020作者：玖月琼兮2020年8月目录第1章匹伐他汀生产工艺原理和设备设施 31.1生产工艺原理及化学反应方程式 31.2生产工艺流程及产污环节 131.3主要生产设备 161.4物料能源消耗 181.5物料平衡与工艺水平衡 19

匹伐他汀生产工艺原理和设备设施（1）生产工艺原理匹伐他汀生产包括喹啉甲醛合成、喹啉丙烯醛合成、匹伐醇酮和匹伐他汀合成。通过氧化、缩合、还原等化学反应合成中间产品，然后再通过萃取、过滤、水洗、干燥、包装等精制过程，生产产品匹伐他汀。（2）化学反应方程式=1\*GB3①喹啉甲醛合成=2\*GB3②喹啉丙烯醛合成A.喹啉丙烯腈合成B.喹啉丙烯醛合成=3\*GB3③匹伐醇酮合成=4\*GB3④匹伐他汀合成主反应：副反应：其他反应：匹伐他汀合成工艺流程及产污环节见图6.11.2-1。=1\*GB3①喹啉甲醛合成将乙酸乙酯泵入氧化还原釜，加入2-环丙基-4-（4-氟苯基）-3-羟甲基喹啉，搅拌，待充分溶解后，加入四丁基溴化铵，降温至15℃搅拌，加9.6%的次氯酸钠溶液和水，搅拌至中控检测原料基本反应完全。静置分层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机层，进入水洗工序；萃取后的水层收集到废水处理釜，有机层加水洗涤分层，水层收集到废水处理釜，水洗后的有机层减压蒸馏、精馏，回收乙酸乙酯回用于氧化还原釜和萃取釜。向脱溶后的剩余物中泵入甲醇溶解，料液转移至析晶釜，滴加水，有料析出后，降温至0℃析晶，全封闭离心，离心母液精馏回收甲醇溶剂回用于重结晶釜，固体真空干燥、粉碎得到喹啉甲醛（以羟甲基喹啉为基准，喹啉甲醛产率为98.4%）。喹啉甲醛合成过程中产生的污染物有：废气：还原釜加料过程中产生的不凝性尾气G11-1-1；精馏不凝性尾气G11-1-2；离心、减压蒸馏和真空干燥不凝性尾气G11-1-3；粉碎产生的粉尘G11-1-4。废水：萃取分层废水W11-1-1；水洗分层废水W11-1-2；精馏废水W11-1-3。=2\*GB3②喹啉丙烯醛合成A.喹啉丙烯腈合成向缩合釜中泵入甲苯，投入喹啉甲醛和氰甲基磷酸二乙酯，室温下搅拌至中控检测原料反应完全。然后滴加10%氢氧化钠溶液，滴完后反应4小时，静置分层，水相加入甲苯萃取，分层，萃取水相收集到废水处理釜。合并有机相，减压蒸馏脱溶、精馏回收甲苯溶剂回用于缩合釜和萃取釜。脱溶后剩余物料加入正己烷结晶，离心，离心母液精馏回收正己烷回用于结晶釜，固体真空干燥、粉碎得到喹啉丙烯腈（以喹啉甲醛为基准，喹啉丙烯腈得率99%）。B.制备喹啉丙烯醛将甲苯泵入还原和水解釜中，加入喹啉丙烯腈，降温至-10℃左右，滴加二异丁基氢化铝。滴完后，控温在-15℃~-5℃搅拌至中控检测原料反应完全。在该温度下滴加无水乙醇，滴完后搅拌12小时。再加入浓盐酸和水，然后升温至室温，搅拌4小时。静置分层，水相收集到废水处理釜，有机相加水洗涤分层，水相收集到废水处理釜，有机相加无水硫酸镁干燥、全封闭过滤，滤渣作为危废处置，滤液减压蒸馏脱溶、精馏，回收甲苯溶剂回用于还原和水解釜，脱溶后的剩余物加入乙酸乙酯和正己烷重结晶，离心，离心母液精馏回收乙酸乙酯和正己烷回用于重结晶釜，固体真空干燥、粉碎得到喹啉丙烯醛（以喹啉丙烯腈为基准，喹啉丙烯醛得率98.2%）。喹啉丙烯醛合成过程中产生的污染物有：废气：缩合釜加料过程中产生的不凝性尾气G11-2-1；精馏不凝性尾气G11-2-2；减压蒸馏、离心和真空干燥等工序不凝性尾气G11-2-3；粉碎产生的粉尘G11-2-4。还原和水解釜加料和反应不凝性尾气G11-3-1；精馏不凝性尾气G11-3-2；过滤、减压蒸馏、离心和真空干燥等工序不凝性尾气G11-3-3；粉碎粉尘G11-3-4。废水：萃取分层废水W11-2-1。静置分层和水洗分层废水W11-3-1和W11-3-2。固废：精馏残渣S11-2-1。干燥工序过滤滤渣S11-3-1和精馏残渣S11-3-2。=3\*GB3③匹伐醇酮合成向缩合反应釜中泵入2-甲基四氢呋喃，常温下缓慢加入氢化钠，氮气保护下搅拌30min。降温至0℃以下，滴加乙酰乙酸叔丁酯，滴完后在0℃以下保温搅拌2小时。控制温度在0℃以下，滴加正丁基锂溶液，滴完后在0℃以下保温搅拌2小时。继续滴加喹啉丙烯醛溶于2-甲基四氢呋喃配制的溶液，0℃以下保温搅拌至中控检测原料反应完全。向调酸釜中泵入浓盐酸和水，保温结束后，将料液转移至调酸釜中，搅拌，静置分层，水相收集到废水处理釜，有机相加水洗涤分层，水相收集到废水处理釜，有机相加无水硫酸镁干燥、全封闭过滤，滤渣作为危废处置，滤液减压蒸馏脱溶、精馏，回收正己烷和2-甲基四氢呋喃溶剂分别回用于结晶釜和缩合釜，脱溶后的剩余物加入正己烷重结晶，离心，离心母液精馏回收正己烷回用于结晶釜，固体真空干燥、粉碎得到匹伐醇酮（以喹啉丙烯醛为基准，匹伐醇酮得率98.6%）。匹伐醇酮合成过程产生的污染物主要有：废气：缩合釜加料和反应不凝性尾气G11-4-1；精馏不凝性尾气G11-4-2；过滤、减压蒸馏、离心和真空干燥等工序不凝性尾气G11-4-3；粉碎粉尘G11-4-4。废水：静置分层和水洗分层废水W11-4-1和W11-4-2。固废：干燥工序过滤滤渣S11-4-1和精馏残渣S11-4-2。=4\*GB3④匹伐他汀合成向超低温反应釜中泵入四氢呋喃，冷却至-78℃，投入硼氢化钠，搅拌30min，加入50%的二乙基甲氧基硼烷的四氢呋喃溶液，搅拌半小时，加入匹伐醇酮，控温在-78℃以下保温搅拌至中控检测原料反应完全。反应液转移至水解釜中，加入水和浓盐酸，控温在10℃以下搅拌2小时，再加入30%双氧水，控温在10℃以下搅拌2小时，加入10%亚硫酸钠溶液，搅拌1小时，泵入甲苯，搅拌，静置分层，水层用甲苯萃取分层，水相作为废水排出，合并有机相，用水洗涤分层，水层作为废水排出，有机层减压蒸馏回收四氢呋喃和甲苯套用。向剩余物料中泵入乙腈，加入5%氢氧化钠溶液，加热至回流，搅拌至中控检测原料反应完全。缓慢降温至10℃以下，搅拌5小时，加入活性炭脱色、全封闭过滤，滤渣作为危废处置，滤液常压蒸馏出约一半溶剂、精馏，回收乙腈回用于水解釜。向剩余物料中加入10%盐酸和水，搅拌4小时，降温至0~10℃析晶，离心，固体用水洗涤后离干，真空干燥得匹伐他汀粗品；合并离心母液常压精馏回收乙腈套用于水解釜。向精制釜中加入甲基叔丁基醚和乙酸乙酯混合液，投入匹伐他汀粗品，控温在5℃以下搅拌12小时后离心，母液精馏回收甲基叔丁基醚和乙酸乙酯套用于精制釜，固体真空干燥、粉碎、包装得匹伐他汀精制品（以匹伐醇酮为基准，匹伐他汀产率为96.9%）。匹伐他汀合成过程产生的污染物主要有：废气：还原水解釜以及水解釜加料、反应的不凝性尾气G11-5-1和G11-5-4；精馏回收四氢呋喃和甲苯、乙腈、甲基叔丁基醚和乙酸乙酯不凝性尾气G11-5-2、G11-5-6、G11-5-7和G11-5-9；脱溶、过滤、离心和真空干燥不凝性尾气G11-5-3、G11-5-5、G11-5-8和G11-5-10；粉碎、包装粉尘G11-5-11。废水：萃取分层废水W11-5-1，洗涤分层废水W11-5-2，精馏废水W11-5-3。固废：脱色工序过滤滤渣S11-5-2；精馏残渣S11-5-1、S11-5-3和S11-5-4。20吨/年匹伐他汀装置主要生产设备见表6.2.3-1。表6.2.3-120吨/年匹伐他汀装置主要生产设备序号名称规格/型号材质数量备注1溶液配制釜1000L搪玻璃12水洗釜1000L搪玻璃13结晶釜1000L搪玻璃14氧化反应釜1500L搪玻璃15萃取釜1500L搪玻璃36干燥釜1500L搪玻璃27蒸馏釜1500L搪玻璃48低温反应釜1500L搪玻璃19结晶釜1500L搪玻璃210缩合反应釜1500L不锈钢111调碱釜2000L搪玻璃112调酸釜2000L搪玻璃213萃取、水洗釜2000L搪玻璃314水解釜2000L搪玻璃115脱色釜2000L搪玻璃116蒸馏釜2000L搪玻璃117精制整晶釜2000L搪玻璃118还原反应釜2000L不锈钢119低温反应釜2000L不锈钢120酸化反应釜3000L搪玻璃221蒸馏釜3000L搪玻璃122处理釜3000L搪玻璃523精馏釜3000L不锈钢724滴加罐100L不锈钢125滴加罐200L不锈钢226滴加罐300L不锈钢227滴加罐500L不锈钢528滴加罐500L聚丙烯129滴加罐1000L不锈钢230接收罐500L不锈钢331接收罐800L不锈钢332接收罐1000L不锈钢933-35℃冷凝器9m2不锈钢234-30℃冷凝器9m2不锈钢435-20℃冷凝器15m2不锈钢1036-15℃冷凝器9m2不锈钢1237-10℃冷凝器3m2不锈钢1380℃冷凝器3m2不锈钢5397℃冷凝器3m2玻璃640粉碎机30B不锈钢441过滤器15m2不锈钢342离心机1000mm不锈钢543泵前后冷凝器200L+5m2玻璃144泵前后冷凝器200L+5m2不锈钢545双锥真空干燥机1000L不锈钢646双锥前后冷凝器200L+5m2不锈钢347双锥真空泵wlw-70碳钢348真空泵wlw-70碳钢849精馏塔Φ400×7000不锈钢720吨/年匹伐他汀装置主要原辅料能源、资源消耗表见表6.2.4-1。表6.2.4-120吨/年匹伐他汀装置主要原辅料能源、资源消耗类别名称组分或规格单耗（kg/t）年耗量（t/a）备注原料羟甲基喹啉≥98.5%766.5815.33外购氰甲基磷酸二乙酯≥98%467.139.34外购乙酰乙酸叔丁酯≥96%412.048.24外购硼氢化钠≥97%95.821.92外购二乙基甲氧基硼烷0.5498.289.97外购辅料乙酸乙酯/155.043.10外购次氯酸钠溶液≥9.6%2060.1841.20外购四丁基溴化铵/38.330.77外购25%二异丁基氢化铝/1446.9128.94外购氢化钠≥60%100.612.01外购2.5mol/L正丁基锂/680.9113.62外购甲醇/38.330.77外购10%氢氧化钠/1054.0421.08自制无水乙醇/239.564.79外购浓盐酸≥35%1902.0738.04外购无水硫酸镁/62.281.25外购2-甲基四氢呋喃/154.133.08外购30%双氧水≥30%330.596.61外购10%亚硫酸钠/646.8012.94自制乙腈/146.852.94外购氢氧化钠≥96%110.202.20外购活性炭/23.960.48外购10%盐酸/1101.9522.04自制甲基叔丁基醚/372.087.44外购水新鲜水/17420.47348.41园区管网循环水/23m3/h154000m3自建能源电220/380V43311kwh/t866220kwh电网蒸汽1.0MPa1080002166热电厂氮气0.8MPa2599Nm3/t5.20万Nm3/a自建压缩空气0.8MPa19490Nm3/t38.98万Nm3/a自建冷冻-15℃1897万kcal/t37935万kcal自建冷水7℃1981万kcal/t39612万kcal自建（1）物料平衡20吨/年匹伐他汀装置物料平衡情况见表6.2.5-1和图6.2.2-1。表6.2.5-120吨/年匹伐他汀装置物料平衡（单位：kg/批，95批/年）序号入方出方物料名称数量物料名称产品回收物料废气废水固废198.5%羟甲基喹啉160匹伐他汀208.722乙酸乙酯625乙酸乙酯592.643四丁基溴化铵8甲醇24249.6%次氯酸钠430甲苯*2879.495甲醇250正己烷**1318.72698%氰甲基磷酸二乙酯97.52-甲基四氢呋喃537.837甲苯2800四氢呋喃805.24810%氢氧化钠220乙腈769.359正己烷1250甲基叔丁基醚1002.341025%二异丁基氢化铝302废气G11-1-1111无水乙醇50废气G11-1-27.361235%盐酸397废气G11-1-34.9913无水硫酸镁13废气G11-1-40.4142-甲基四氢呋喃570废气G11-2-12.251560%氢化钠21废气G11-2-211.361696%乙酰乙酸叔丁酯86废气G11-2-39.08172.5mol/L正丁基锂142.12废气G11-2-40.518四氢呋喃800废气G11-3-157.81997%硼氢化钠20废气G11-3-212.752050%二乙基甲氧基硼烷104废气G11-3-39.682130%双氧水69废气G11-3-40.52210%亚硫酸钠135废气G11-4-128.8123乙腈800废气G11-4-213.12496%氢氧化钠23废气G11-4-36.225活性炭5废气G11-4-40.52610%盐酸230废气G11-5-114.2927甲基叔丁基醚1080废气G11-5-218.0828水3636废气G11-5-318.7729废气G11-5-42.0130废气G11-5-55.0531废气G11-5-65.0432废气G11-5-715.0333废气G11-5-80.6434废气G11-5-953.9235废气G11-5-102.8236废气G11-5-110.537废水W11-1-1637.0138废水W11-1-2161.0239废水W11-1-3115.840废水W11-2-1305.7841废水W11-3-1501.0142废水W11-3-2216.7743废水W11-4-1932.9644废水W11-4-2407.245废水W11-5-1583.746废水W11-5-2316.9747废水W11-5-31141.2648固废S11-2-126.1849固废S11-3-18.0550固废S11-3-229.7451固废S11-4-116.5952固废S11-4-236.1653固废S11-5-183.0554固废S11-5-29.6255固废S11-5-3108.0956固废S11-5-427.9小计14323.62208.728147.61302.435319.48345.38合计14323.6214323.62注：*其中79.49套用到卡培他滨项目；**其中50.49套用到卡培他滨项目，18.23作为副产品。（2）工艺水平衡20吨/年匹伐他汀