瑞格列奈生产线设备设施和工艺流程

瑞格列奈生产线工艺流程和设备设施作者：玖月琼兮瑞格列奈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1.1瑞格列奈生产工艺原理及设备设施 31.1.1 生产工艺原理及化学反应方程式 31.1.2 生产工艺流程及产污环节 131.1.3 主要生产设备 151.1.4 物料能源消耗 171.1.5 物料平衡与工艺水平衡 18

（1）生产工艺原理瑞格列奈生产包括酯化物合成、瑞格酸合成、缩合物合成、瑞格列奈合成。通过酯化、羧化、酸化、碱溶、缩合、水解等化学反应合成中间产品，然后再通过洗涤、析晶、重结晶、干燥等精制过程，生产产品瑞格列奈。（2）化学反应方程式=1\*GB3①酯化物合成主反应：酯化物全称：2-乙氧基-4-甲基苯甲酸乙酯副反应：=2\*GB3②瑞格酸合成主反应：二异丙胺锂络合物全称：二异丙胺锂六甲基磷酰三胺络合物副反应：=3\*GB3③缩合物合成主反应：缩合物：(S)-2-乙氧基-4-[2-[3-甲基-1-(2-(哌嗪-1-基)苯基)氨基丁基]-2-氧代乙基]苯甲酸乙酯副反应：=4\*GB3④瑞格列奈合成主反应：副反应：瑞格列奈合成工艺流程及产污环节见图6.13.2-1。=1\*GB3①酯化物合成向反应釜中拉入甲苯，开启搅拌，投入4-甲基水杨酸，搅拌10min，将碳酸钾分批加入到反应釜中。加完后升温至40℃左右，缓慢滴入溴乙烷，滴完后在40℃左右保温至中控检测原料反应完全。反应结束，压滤，滤饼用甲苯淋洗，合并洗液和滤液。加入水搅拌半小时，静置分层，有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压浓缩回收甲苯套用，得到酯化物。（以4-甲基水杨酸计，酯化反应的收率为99.0%）酯化物合成过程中产生的污染物有：废气：酯化釜加料、反应过程中放出的废气，通过二级冷冻后，尾气G15-1-1去尾气处理系统；干燥、过滤、减压浓缩（蒸馏）回收溶剂甲苯过程中产生的不凝性尾气G15-1-2。废水：水洗分层废水W15-1-1。固废：甲苯洗涤抽滤产生的废盐滤饼S15-1-1，主要成分溴化钾；干燥过滤产生的废硫酸镁S15-1-2。=2\*GB3②瑞格酸合成氮气保护下，向反应釜中泵入二异丙胺，继续泵入四氢呋喃，搅拌10min，降温至-30℃以下，压入2.5mol/L正丁基锂，压完后在-30℃以下保温半小时。降温至-70℃左右，滴加六甲基磷酰三胺。滴完后，滴加酯化物溶于四氢呋喃配制的溶液，滴加结束在-70℃左右保温3小时。控温在-70℃以下，通入二氧化碳直至中控检测原料基本反应完全。通二氧化碳结束后在-70℃以下保温3小时。自然升温8小时，将反应物料缓慢抽入盛有水的另一反应釜中，保持釜内温度低于10℃，搅拌30min。泵入正己烷，搅拌30min，静置分层，水层缓慢加入10%硫酸，保持温度在10℃以下调节pH至中性左右，加入正己烷萃取杂质；合并两次萃取的有机层精馏回收溶剂，分出的水层继续在10℃以下用10%硫酸调节pH=2，加入二氯甲烷萃取，分层，有机层在60℃左右减压浓缩回收溶剂至剩余少量油状物停止。降温至20℃左右，加入饱和碳酸氢钠溶液，搅拌30min。保持10℃以下滴加10%硫酸，调节pH至中性左右。加入二氯甲烷，搅拌30min，静置分层。水层加入活性炭脱色，过滤，滤液降温至5℃左右，缓慢加入10%硫酸，调节pH=3左右，析出大量固体。离心，滤饼用10℃水洗两次，再离干。固体在50℃左右烘干得瑞格酸。（以酯化物计，羧化反应的收率为98.0%）瑞格酸合成过程中产生的污染物有：废气：羧化釜加料、反应过程中放出的废气，通过二级冷冻后，尾气G15-2-1去尾气处理系统；精馏回收溶剂四氢呋喃过程中产生的不凝性尾气G15-2-2；减压浓缩（蒸馏）回收溶剂过程中产生的挥发性有机气体不凝性尾气G15-2-3；精馏回收溶剂二氯甲烷过程中产生的不凝性尾气G15-2-4；碱溶釜加料、反应过程中放出的废气，通过二级冷冻后，尾气G15-2-5去尾气处理系统；精馏回收溶剂二氯甲烷过程中产生的不凝性尾气G15-2-6；脱色、过滤、析晶、离心、真空干燥过程中产生的挥发性有机气体不凝性尾气G15-2-7。废水：二氯甲烷萃取分层废水W15-2-1；酸化、析晶、离心分离废水W15-2-2；洗涤、离心废水W15-2-3；真空干燥冷凝废水W15-2-4。固废：精馏回收溶剂四氢呋喃过程中产生的精馏残渣S15-2-1；精馏回收溶剂二氯甲烷过程中产生的精馏残渣S15-2-2；精馏回收溶剂二氯甲烷过程中产生的精馏残渣S15-2-3；脱色、过滤产生的废活性炭滤饼S15-2-4。=3\*GB3③缩合物合成向反应釜中泵入乙酸乙酯，投入瑞格胺和上步得到的瑞格酸，搅拌30min，加入50%T3P（丙基磷酸酐）乙酸乙酯溶液，加完后通氮气保护，搅拌至中控检测反应完全。向反应液中加入水，搅拌30min，静置分层，水层用乙酸乙酯萃取，合并有机层，用水洗涤，分层，有机层用无水硫酸镁干燥，过滤，滤液减压蒸馏回收乙酸乙酯套用。剩余物加入甲醇：水=4:1混合溶剂，搅拌1小时，降温至0~5℃析晶，离心，固体烘干得缩合物；离心母液回收溶剂套用。（以瑞格酸计，缩合反应的收率为97.9%）缩合物合成过程中产生的污染物有：废气：缩合釜加料、反应过程中放出的废气，通过二级冷冻后，尾气G15-3-1去尾气处理系统；减压浓缩（蒸馏）回收溶剂乙酸乙酯过程中产生的不凝性尾气G15-3-2；精馏回收溶剂甲醇过程中产生的不凝性尾气G15-3-3；重结晶、离心、真空干燥过程中产生的挥发性有机气体不凝性尾气G15-3-4。废水：乙酸乙酯萃取分层废水W15-3-1；水洗分层废水W15-3-2；精馏回收溶剂甲醇过程中产生的废水W15-3-3。固废：干燥过滤产生的废硫酸镁S15-3-1。=4\*GB3④瑞格列奈合成向反应釜中泵入乙醇，加入缩合物、水，再投入氢氧化钠，升温至60℃左右，保温搅拌3小时，加入水和35%浓盐酸，搅拌1小时，过滤，滤液降温至0℃左右析晶，离心，滤饼用乙醇洗涤两次，再离干，固体烘干、粉碎、包装得产品瑞格列奈。离心母液回收溶剂。（以缩合物计，水解反应的收率为97.1%）瑞格列奈合成过程中产生的污染物有：废气：水解釜加料、反应过程中放出的废气，通过二级冷冻后，尾气G15-4-1去尾气处理系统；精馏回收溶剂乙醇过程中产生的不凝性尾气G15-4-2；洗涤、离心、真空干燥过程中产生的挥发性有机气体不凝性尾气G15-4-3；粉碎、包装过程中产生的粉尘G15-4-4。废水：精馏回收溶剂乙醇过程中产生的废水W15-4-1。15吨/年瑞格列奈装置主要生产设备见表6.15.3-1。表6.15.3-115吨/年瑞格列奈装置主要生产设备序号名称规格/型号材质数量备注1酸化反应釜1500L搪玻璃12干燥釜1500L搪玻璃13脱色釜1500L搪玻璃14蒸馏釜1500L搪玻璃15结晶釜1500L搪玻璃16处理釜1500L搪玻璃17羧化反应釜2000L不锈钢18酯化反应釜2000L搪玻璃19萃取釜2000L搪玻璃210蒸馏釜2000L搪玻璃211干燥釜2000L搪玻璃112精馏釜3000L不锈钢513溶剂回收釜3000L不锈钢214萃取釜3000L搪玻璃515缩合反应釜3000L搪玻璃116水解釜5000L搪玻璃217结晶釜5000L搪玻璃218蒸馏釜5000L搪玻璃119废水收集釜5000L不锈钢120高位槽500L聚丙烯121高位槽500L不锈钢522高位槽500L搪玻璃523高位槽800L不锈钢224高位槽1000L聚丙烯125高位槽1000L不锈钢126高位槽1000L搪玻璃227接收罐500L搪玻璃128接收罐800L不锈钢729接收罐800L搪玻璃130接收罐1500L不锈钢131接收罐2000L不锈钢832接收罐3000L不锈钢133-50℃冷凝器5m2不锈钢534-30℃冷凝器15m2不锈钢635-20℃冷凝器10m2不锈钢636-10℃冷凝器5m2不锈钢337-5℃冷凝器5m2不锈钢2380℃冷凝器3m2玻璃3397℃冷凝器9m2玻璃240泵前（后）冷凝器200L+5m2不锈钢1241汇总尾气冷凝器/接收罐5m2/200L不锈钢442压滤器300L不锈钢343精馏塔Φ400×7000不锈钢544离心机1200mm不锈钢或衬塑445离心液地槽200L聚丙烯446双锥真空干燥机1000L不锈钢447水冲泵180型聚丙烯448真空泵wlw-70碳钢449真空泵wlw-70/zjp-150碳钢250真空泵wlw-100/zjp-300/zjp-600碳钢251高效粉碎机30B不锈钢115吨/年瑞格列奈装置主要原辅料能源、资源消耗表见表6.15.4-1。表6.15.4-115吨/年瑞格列奈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4-甲基水杨酸≥99%364.965.47外购溴乙烷≥99%532.857.99外购二氧化碳/210.463.16外购瑞格胺≥99%570.568.56外购辅料甲苯/108.201.62外购99%碳酸钾≥99%340.635.11外购无水硫酸镁/58.390.88外购99%二异丙胺≥99%244.043.66外购四氢呋喃/76.081.14外购正丁基锂/656.849.85外购99%六甲基磷酰三胺≥99%433.096.50外购10%硫酸10%3982.9759.74自制二氯甲烷/108.131.62外购99%碳酸氢纳≥99%210.223.15外购活性炭/19.460.29外购50%丙基磷酸酐乙酸乙脂溶液/1515.8222.74外购甲醇/66.200.99外购乙醇/119.511.79外购96%氢氧化纳≥96%97.321.46外购35%盐酸35%260.343.91外购水工艺水/108.201.62园区管网循环水/21m3/h55000m3自建能源电220/380V20572kwh/t308578kwh电网蒸汽1.0MPa51000771热电厂氮气0.8MPa1234Nm3/t1.85万Nm3/a自建压缩空气0.8MPa9257Nm3/t13.89万Nm3/a自建冷冻-15℃901万kcal/t13514万kcal自建冷水7℃941万kcal/t14111万kcal/a自建（1）物料平衡15吨/年瑞格列奈装置物料平衡情况见表6.15.5-1和图6.15.2-1。表6.15.5-115吨/年瑞格列奈装置物料平衡（单位：kg/批，36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1甲苯950产品瑞格列奈411299%4-甲基水杨酸150甲苯905.53399%碳酸钾140四氢呋喃668.73499%溴乙烷219正已烷782.435水5990二氯甲烷555.566无水硫酸镁24乙酸乙脂1246.37799%二异丙胺100.3甲醇932.798四氢呋喃70095%乙醇2343.039正丁基锂269.96G15-1-148.7310正已烷600G15-1-210.91199%六甲基磷酰三胺178G15-2-1103.712二氧化碳86.5G15-2-222.31310%硫酸1637G15-2-36.7914二氯甲烷600G15-2-46.691599%碳酸氢纳86.4G15-2-547.716活性炭8G15-2-61.9117乙酸乙脂1050G15-2-70.391899%瑞格胺234.5G15-3-13.481950%丙基磷酸酐乙酸乙脂溶液623G15-3-215.1420甲醇960G15-3-317.9821乙醇2275G15-3-41.242296%氢氧化纳40G15-4-111.062335%盐酸107G15-4-248.6524G15-4-30.7425G15-4-40.526W15-1-11030.8727W15-2-12605.7528W15-2-21472.1729W15-2-3201.5830W15-2-433.3131W15-3-11126.7432W15-3-2222.2733W15-3-332034W15-4-11455.3535S15-1-1244.5736S15-1-214.4637S15-2-149.6538S15-2-28.8739S15-2-34.3140S15-2-415.4541S15-3-129.97小计=SUM(ABOVE)17028.66=SUM(ABOVE)411=SUM(ABOVE)7434.44=SUM(ABOVE)347.9=SUM(ABOVE)8468.04=SUM(ABOVE)367.28合计=SUM(ABOVE)17028.66=SUM(ABOVE)17028.66（2）工艺水平衡15吨/年瑞格列奈装置工艺水平衡情况见表6.15.5-2和图6.15.5-1。表6.15.5-215吨/年瑞格列奈装置工艺水平衡（单位：kg/批，36批/年）序号进水出水来源数量来源数量1工艺水=SUM(ABOVE)507595%乙醇含水117.152纯水=SUM(