氟胞嘧啶 课程设计

1、课程设计题 目 30T/a5-氟胞嘧啶车间工艺设计 专 业 班 级 学生姓名 指导教师 目录第一部分 综述部分3一、产品信息131.1产品介绍31.2产品性状31.3用途41.4药物制剂 氟胞嘧啶片4二、工艺路线确定52.1合成工艺路线总述52.2 路线比较72.3 5-氟胞嘧啶的制备72.4 反应条件的选择47三、原料、中间体及化学试剂的性质74.1原料的性质74.2化学试剂的性质8第二部分 设计部分12四、设计任务12五、工艺流程简图13六、物料衡算146.1投料146.2物料初步衡算146.3过程物料衡算15七、设备计算6188.1反应釜体积计算与选型188.2计量罐和储罐体积计算22八

2、、泵的选型7248.1 甲苯248.2 二甲基苯胺248.3 三氯氧磷248.4 无水甲醇248.5 30%盐酸248.6 氨水25九、安全生产制度25十、技术保安、防火及工业卫生26十一、“三废”治理及综合利用926十二、厂址选择26附录： 设备一览表28第一部分 综述部分一、产品信息1.1产品介绍产品名称：5-氟胞嘧啶药物别称：氟胞嘧啶;5-氟胞嘧啶;4-氨基-5-氟-2(1H)-嘧啶酮;安拉喷;5-氟胞嗪;4-氨基-5-氟嘧啶酮-2(1H);5-氟氧胺嘧啶;5-氟-4-氨基-2(1H)-嘧啶酮英文名称：Fluorocytosine英文别名：4-amino-5-fluoro-2(1h)-p

3、yrimidinon ;4-Amino-5-fluoro-2(1H)-pyrmidinone;5-fluorocystosine;5-fluorocytosin;5-fluoro-cytosin;fluocytosine;ro2-9915;TIMTEC-BBSBB00001 结构式： CAS号：2022-85-7分子式：C4H4FN3O分子量：129.091.2 产品性状白色或类白色结晶性粉末，无臭或微臭。在水中略溶，在水中溶解度为1.2% (20)，在乙醇中微溶；在氯仿、乙醚中几乎不溶；在稀盐酸或稀氢氧化钠溶液中易溶。在室温下稳定，遇冷析出结晶、遇热部分转变为5-氟尿嘧啶。1.3 用途抗真菌

4、药。主要用于皮肤黏膜念珠菌病、念珠菌心内膜炎、念珠菌关节炎、隐球菌脑膜炎和着色真菌病。用药期间应定期检查血象。肝、肾功能不全血液病患者及孕妇慎用；严重肾功能不全患者禁用。该品在国外作为治疗严重全身性白色含珠菌及隐球菌感染的首选药物收入美国药典（第19版），用于真菌性髓膜炎，真菌性呼吸道感染及黑色真菌症的治疗。1.4 药物制剂 氟胞嘧啶片【批准文号】国药准字H【中文名称】氟胞嘧啶片【产品英文名称】FlucytosinTablets【生产企业】中国药科大学制药有限公司【功效主治】抗真菌药用于白色念珠菌及新型隐球菌感染【化学成分】5-氟胞嘧啶其化学名为5-氟-4-氨基-2（1H）-嘧啶酮【包装】 5

5、0片/瓶【有效期】暂定24个月药理作用：（1）本品为抗真菌药对隐球菌属念珠菌属和球拟酵母菌等具有较高抗菌活性对着色真菌少数曲霉属有一定抗菌活性对其他真菌的抗菌作用均差；（2）本品为抑菌剂高浓度时具杀菌作用其作用机制在于药物通过真菌细胞的渗透酶系统进入细胞内转化为氟尿嘧啶替代尿嘧啶进入真菌的脱氧核糖核酸中，从而阻断核酸的合成真菌对本品易产生耐药性在较长疗程中即可发现真菌耐药现象。药物相互作用：（1）阿糖胞苷可通过竞争抑制灭活本品的抗真菌活性；（2）本品与两性霉素B具协同作用两性霉素B亦可增强本品的毒性此与两性霉素B可使细胞摄入药物量增加以及肾排泄受损有关；（3）同时应用骨髓抑制药物可增加毒性反应

6、尤其是造血系统的不良反应。不良反应：（1）本品可致恶心呕吐厌食腹痛腹泻等胃肠道反应；（2）皮疹嗜酸性粒细胞增多等变态反应；（3）肝毒性反应可发生一般表现为血清氨基转移酶一过性升高偶见血清胆红素升高肝肿大者甚为少见；（4）可致白细胞或血小板减少偶可发生全血细胞减少骨髓抑制和再生障碍性贫血合用两性霉素B者较单用本品为多见此不良反应的发生与血药浓度过高有关；（5）偶可发生暂时性神经精神异常表现为精神错乱幻觉定向力障碍和头痛头晕等。禁忌症：严重肾功能不全及对本品过敏患者禁用。产品规格：0.5g用法用量：口服一次1.01.5g一日4次为避免或减少恶心呕吐每次服药时间持续15分钟或遵医嘱。贮藏方法 ：遮光

7、，密闭，在阴凉处保存。注意事项：用药期间应定期检查血象。血液病患者，肝功能减退者，孕妇慎用。肾功能严重减退及对本品敏者忌用。药品性能：用于治疗由敏感真菌如念珠菌、隐球菌、着色真菌引起的全身性严重感染。二、工艺路线确定2.1合成工艺路线总述查阅文献，以不同的原料合成5-氟胞嘧啶，可以归纳为两条合成路线。2.1.1路线一 以5-氟脲嘧啶为原料，本法以由5-氟尿嘧啶经氯化、氨化、水解而得。2.1.2路线二 采用氟脲嘧啶的前体，即2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶为原料，经氯化，氨化，水解制备氟胞嘧啶。2.2 路线比较应用路线一合成, 如氯化反应不完全, 嘧啶环4 位的羟基未被氯取代, 则羟基上的氧原子

8、与嘧啶环形成P -共扼, 不利于亲核取代, 就很难直接氨化。因而在产物中常含有部分未参与反应的5-氟尿嘧啶，即收率较低。且5-氟尿嘧啶是一种抗癌药物，价格较高。故按此法制备5-氟胞嘧啶成本较高，有碍推广应用。应用路线二合成, 最后一步水解的条件较难掌握。据文献报道, 嘧啶环4 位的氨基在酸性条件下很易被水解成羟基。但是如果条件控制好，仍能获得较高收率，且此法成本较低，比较有现实意义。综上，选择路线二，采用氟脲嘧啶的前体，即2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶为原料，经氯化，氨化，水解制备氟胞嘧啶。2.3 5-氟胞嘧啶的制备2.3.1 2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶的制备 将2-甲氧基-4-羟基-5

9、-氟嘧啶14.4g、甲苯30ml、二甲基苯胺19g投入到三口瓶内，油浴上加热至内温5060，开始滴加三氯氧磷，控制反应温度在105110，加完三氯氧磷，继续反应3小时。冷却至室温，将反应液加入40ml甲苯和100ml水的混合液中，在2540连续搅拌。水解完毕后，分出甲苯层，母液用甲苯80ml分2次抽提，将提取液与分出的甲苯层合并，先减压回收甲苯，再收集8690（2.66kPa）馏分即得2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1314g。收率80-85%。2.3.2 2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶的制备将上步氯化产物16.2g与无水甲醇140ml投入压力釜中，在室温下通氨至饱和，缓缓升温使压力达到0.5

10、kg/cm2，搅拌反应过夜。次日冷到室温出料，经处理得2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶1213g，熔点189191。收率84-91%。2.3.3 5-氟胞嘧啶的制备将上步产物14.3g与30%盐酸32ml投入三口烧瓶中，搅拌升温至100105反应3h。水解物减压蒸干，用100ml水使残留物全溶。于6065加氨水碱化到pH8.5，冷却至5以下，过滤，得氟胞嘧啶粗品，用水重结晶即得精品11g，收率85%。总收率5765%（文献总收率70%）。三、原料、中间体及化学试剂的性质3.1原料、中间体的性质3.1.1 2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶中文别名：NULL英文名：2-Methoxy-4-chlo

11、ro-5-fluoropyrimidineCAS号：1480-96-2分子式：C5H5FN2O2分子量：144.1结构式：用途：氟胞嘧啶中间体3.1.2 2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶英文名：4-Chloro-5-fluoro-2-MethoxypyriMidineCAS号：1801-06-5分子式：C5H4ClFN2O分子量：162结构式：3.1.3 2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶中文名称：4-氨基-5-氟-2-甲氧基嘧啶英文名称：4-Amino-5-fluoro-2-methoxypyrimidineCAS号：1993-63-1分子式：C5H6FN3O分子量：143.12结构式： 3.2

12、 化学试剂的性质3.2.1 甲苯外观与性状：无色透明液体，有类似苯的芳香气味。熔点()：-94.9相对密度（水=1）：0.87沸点()：110.6相对蒸气密度（空气=1）：3.14分子式：C7H8分子量：92.14能与乙醇、 乙醚、丙酮、氯仿、二硫化碳和冰乙酸混溶，极微溶于水。易燃。蒸气能与空气形成爆炸性混合物，爆炸极限 1.2%7.0%（体积）。低毒，半数致死量（大鼠，经口）5000mg/kg。高浓度气体有麻醉性。有刺激性。3.2.2 二甲基苯胺英文名称：xylidine mixture of isomersCAS号：121-69-7EINECS号：215-091-4分子式：C8H11N分子

13、量：121.1796外观与性状：无色至淡黄色油状液体，有刺激性臭味，在空气中或阳光下易氧化使用泽变深。熔点()：2.5沸点()：193.1相对密度(水=1)：0.96相对蒸气密度(空气=1)：4.17蒸气压(kPa)： 0.13(29.5)溶解性：溶于乙醇、乙醚、氯仿、苯等多种有机溶剂。能溶解多种有机合成物。微溶于水。稳定性和反应活性：稳定主要用途：用作染料中间体，用于制香兰素、偶氮染料、三苯基甲烷染料，也可作溶剂、稳定剂、分析试剂等。毒性：高毒。吸入其蒸气或经皮肤吸收引起中毒。其毒性和苯胺大致相同。具有血液毒、神经毒和致癌性。空气中最高容许浓度510 -6。应避免与皮肤接触。操作现场应有良好

14、通风，设备应密闭。操作人员要穿戴防护用具。3.2.3 三氯氧磷 别名：三氯亚磷；氧氯化磷；氯化磷酰；磷酰氯；三氯氧化磷CAS No.：10025-87-3EINECS号 233-046-73分子式：POCl3分子量：153.33外观与性状：无色透明的带刺激性臭味的液体，在潮湿空气中剧烈发烟，水解成磷酸和氯化氢，进一步生成HP2O4Cl3。熔点（）：1.25沸点（）：107 C 4相对密度（水=1）：1.68(155) d（25）=1.645相对蒸气密度（空气=1）：53蒸气压（kPa）：5.33（27.3）溶解性：溶于醇，溶于水。稳定性和反应活性：稳定危险特性：遇水猛烈分解, 产生大量的热和浓

15、烟, 甚至爆炸。对很多金属尤其是潮湿空气条件下有腐蚀性。禁配物：强还原剂、活性金属粉末、水、醇类。3.2.4 稀氨水分子式：NH4OH 分子量：35.045 氨水是氨溶于水得到的水溶液。它是一种重要的化工原料，也是化学实验中常用的试剂. 氨水为一无色透明的液体,具有特殊的强烈刺激性臭味,正因为它具有局部强烈兴奋的作 用,因此将特定浓度的氨水,直接接触皮肤会使皮肤变红,并有灼热感,因此小心，氨气是化肥工业的中间产品，易溶于水而生成氨水，呈碱性。由于氨水可以作为肥料直接施于农田，所以在农村使用很普遍。在氨水分装、运输和使用过程中，常有不慎溅入眼睛的事故发生。当眼部被氨水灼伤后，如不采取急救措施，可

16、造成角膜溃疡、穿孔，并进一步引起眼内炎症，最终导致眼球萎缩而失明。氨水在低温时可析出一水合氨晶体，它的熔点为-79，因此NH3H2O是氨存在于水溶液的主要成分。氨水中也有很小一部分一水合氨发生电离。3.2.5 氨气 化学式：NH3 CAS 注册号：7664-41-7分子量：17.031氨气在标准状况下的密度为0.771g/L 氨气极易溶于水，溶解度1：700临界点：133摄氏度，11.3At蒸汽压：506.62kPa(4.7)熔点：-77.7； 沸点：-33.5溶解性：极易溶于水(1:700)相对密度(水)：0.82(-79)相对密度(空气)：0.6无机化合物，常温下为气体，无色有刺激性恶臭的

17、气味，易溶于水，氨溶于水时，氨分子跟水分子通过*氢键结合成一水合氨(NH3H2O)，一水合氨能小部分电离成铵离子和氢氧根离子，所以氨水显弱碱性，能使酚酞溶液变红色。氨与酸作用得可到铵盐，氨气主要用作致冷剂及制取铵盐和氮肥。3.2.6 无水甲醇 化学式：CH3OH 英文名称：Methanol CAS号：67-56-1、-17-4分子量：32.04熔点：-98 C(lit.)沸点：64.564.7 C(lit.)密度：0.791 g/mL at 25 C闪点：52 F（约11C）甲醇系结构最为简单的饱和一元醇，又称“木醇”或“木精”。是无色有酒精气味易挥发的液体。有毒，误饮510毫升能双目失明，大

18、量饮用会导致死亡。用于制造甲醛和农药等，并用作有机物的萃取剂和酒精的变性剂等。通常由一氧化碳与氢气反应制得。3.2.7 30盐酸 摄氏20度时：30%的盐酸密度大约是1.1492 g/ml3.2.8 水 分子式： HO相对分子质量： 18.016沸点：99.975；凝固点：0；最大相对密度时的温度：3.98密度：1000kg/m3 （4时）临界温度：374.2CAS： 7732-18-5性状：纯净的水是无色、无味、无固定形状的透明液体。水在1个大气压（atm，1atmosphere）时（101.325千帕斯卡（kPa），温度在0 以下为固体（固态水），0为水的凝固点。从0100之间为液体（通常

19、情况下水呈现液态）。100以上为气体（气态水），100为水的沸点。纯水在0时密度为999.87千克/立方米，在沸点时水的密度为958.38千克/立方米，密度减小4%。在4是密度最大，为1000千克/立方米。水的比热容为4.2*103;J/(kg)。3.2.9 活性炭英文别名：Charcoal activated，Carbon amorphous，Carbon black，Carbon active，Activated carbon，Activated charcoal， Activated char，Carbon AmorphousCAS： 64365-11-3简介：活性炭又称活性炭黑。是黑色

20、粉末状或颗粒状的无定形碳。活性炭主成分除了碳以外还有氧、氢等元素。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列，在交叉连接之间有细孔，在活化时会产生碳组织缺陷，因此它是一种多孔碳，堆积密度低，比表面积大。主要用途：脱色和过滤，使带色液体脱色。吸收各种气体与蒸气。色谱分析用。测甲醇、锡和硅的还原剂。粒状物可用作催化剂的载体。第二部分 设计部分四、设计任务(1) 设计项目名称：5-氟胞嘧啶工艺设计(2) 生 产 方 法 ：2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶为原料，经氯化，氨化，水解制备氟胞嘧啶(3)生产时间：车间每年生产天数为300d(4) 工段产品：为白色结晶粉末(5) 产品质量规格和包装方式：含量为99

21、的5-氟胞嘧啶，25kg/桶五、工艺流程图2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶，甲苯，二甲基苯胺，三氯氧磷甲苯水甲苯萃取分液氯化反应水解反应离心萃取机反应釜2 水层 反应釜1反应釜3蒸馏塔反应釜3反应釜3离心机2精馏塔无水甲醇氨水水30%盐酸碱化溶解减压蒸干回收甲苯水解反应过滤分馏氨化反应减压蒸馏氨气过滤离心机3过滤脱色溶解离心机5活性炭反应釜4水干燥得精品过滤、洗涤结晶烘房离心机4反应釜4六、物料衡算6.1投料6.1.1 2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶的制备投料：2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶14.4g；甲苯30ml；二甲基苯胺19g；三氯氧磷18.4g；收率80-85%。2-甲氧基-4-氨基

22、-5-氟嘧啶的制备投料：上步氯化产物16.2g；无水甲醇140ml；氨；收率84-91%。5-氟胞嘧啶的制备投料： 上步产物14.3g；30%盐酸32ml；100ml水；氨水；收率85%。6.2 物料初步衡算m(5-氟胞嘧啶)=50T/a/300*1000=166.7kg/dn(5-氟胞嘧啶)=166.7kg/d/129.09kg/kmol=1.291kmol/d第一步氯化反应：n(2-甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶)：n(甲苯)：n(二甲基苯胺)：n（三氯氧磷）=（14.4/144）：（30*0.87/92.14）：（19/121.1796）：0.12=1:3.74:1.57:1.2(三氯氧

23、磷作为氯化试剂，过量20%计)第二步氨化反应：n(2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶):n(无水甲醇) =（16.2/162）：（140*0.791/32.04）=1:3.45第三步水解反应：n(2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶):n(30%盐酸)=（14.3/143）:(32*1.15*0.3/36.5)=1:3.02综上可知，上述反应都分别以5-氟嘧啶为基准。收率取中间值第三步：2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶投料量=1.291kmol/d/0.85=1.52 kmol/d=218kg/d 30%盐酸投料量=1.52 kmol/d*3.02=4.59 kmol/d=486L/d第二步：2-甲氧

24、基-4-氯-5-氟嘧啶投料量=1.52 kmol/d/0.84=1.81 kmol/d=293 kg/d 无水甲醇投料量=1.81 kmol/d*3.45=9.98 kmol/d=6.26kmol/d第一步：2-甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶投料量=1.81 kmol/d/0.80=2.26 kmol/d=326 kg/d 甲苯投料量=2.26 kmol/d *3.74=8.45 kmol/d=896 L/d二甲基苯胺投料量=2.26 kmol/d *1.57=3.55 kmol/d=430kg/d三氯氧磷投料量=2.26 kmol/d*1.2=2.72 kmol/d=416 kg/d6.3

25、过程物料衡算（1）反应釜1由于文献没有给出哪步的产率是80%，所以在计算时假设第一步的产率即为80%，此后的产率则为100%。三氯氧磷作为氯化试剂，过量20%计。进料出料2-甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶2.26kmol/d 326 kg/d 甲苯 6.4kmol/d 590kg/d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d三氯氧磷 2.71kmol/d 416 kg/d 总计 14.92kmol/d 1762 kg/d2-甲氧基-4-甲氧基-嘧啶0.45kmol/d 65 kg/d2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d甲苯 6.4kmol/d 590kg/

26、d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d三氯氧磷 0.9kmol/d 138 kg/d氯磷酸+三氯氧磷 1.81kmol/d 206kg/d总计 14.92kmol/d 1762 kg/d（2）反应釜2在该反应釜中发生水解反应，加入适量的冰可降低水解反应放出的大量的热，减少加水和甲苯的量。假设冰与水的质量比为3：1。已知氯磷酸 1.81kmol/d，设冰水混合物的摩尔数是氯磷酸的20倍。为3.62kmol/d。进料出料油相出料水相2-甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶0.45kmol/d 65 kg/d2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d甲苯 6.4kmo

27、l/d 590kg/d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d三氯氧磷0.9kmol/d 138 kg/d氯磷酸+三氯氧磷1.81kmol/d 206kg/d甲苯 8.53kmol/d 787kg/d冰水 36.2kmol/d 652kg/d总计 59.65kmol/d 2571kg/d2-甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶0.45kmol/d 65 kg/d2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d甲苯14.93 kmol/d 1377 kg/d总计 20.74 kmol/d 1651 kg/d水层磷酸水溶液 92

28、0kg/d（3）萃取机进料出料2-甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶0.45kmol/d 65 kg/d2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d甲苯 14.93 kmol/d 1377 kg/d甲苯 12kmol/d 1106kg/d总计 32.74 kmol/d 3271kg/d2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶0.45kmol/d 65 kg/d2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d甲苯26.93kmol/d 2483 kg/d总计32.74

29、kmol/d 3271 kg/d（4）蒸馏釜1溶剂回收率为80%，所以回收甲苯的量=2483 kg/d*0.8=1986.4kmol/d进料出料2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶0.45kmol/d 65 kg/d2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d二甲基苯胺 3.55kmol/d 430kg/d甲苯26.93kmol/d 2483 kg/d总计32.74 kmol/d 3271 kg/d2-甲氧基-4-羟基-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d（5）反应釜3继续沿用上面的方法，在没有办法每步判断收率变化的情况下，假设氨化的收率即为84%。后处理假设收

30、率均为100%。由于文献中没有具体说明氨气的用量，这里假设氨气与2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶的物质的量比约为1:1。进料出料2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶1.81kmol/d 293 kg/d无水甲醇 6.26kmol/d 200kg/d氨气 1.88kmol/d 32kg/d 总计 9.95 kmol/d 525kg/d2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶1.52kmol/d 217 kg/d杂质：308kg/d（6）离心机1 进料出料2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶1.52kmol/d 217 kg/d杂质：308kg/d2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶1.52kmol/d 217 kg/d

31、（7）反应釜430%盐酸的平均分子量为23.55，30%的盐酸密度大约是1.1492g/ml 。则30%盐酸投料量=1.52 kmol/d*3.02=4.59 kmol/d=108kg/d重结晶的收率为92%，则设反应釜4中反应的收率为92.4%。进料出料2-甲氧基-4-氨基-5-氟嘧啶1.52kmol/d 217 kg/d30%盐酸 4.59 kmol/d 108kg/d总计 6.11kmol/d 325kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d30%盐酸 3.39 kmol/d 80 kg/d氯代甲烷等杂质 28 kg/d总计 4.68kmol/d 325

32、kg/d（8）蒸馏塔2进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d30%盐酸 3.39 kmol/d 80 kg/d氯代甲烷等杂质 28 kg/d总计 4.68kmol/d 325kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d（9）反应釜5工业级氨水的浓度在18%23%（质量分数）之间，现选取20%的工业级氨水作为调pH用。进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 71.7 kmol/d 1290 kg/d氨水 54.6kg/d 总计 72.99 kmol/d 1561.6kg/d2-羟基-4-

33、氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 71.7 kmol/d 1290 kg/d氨水 54.6kg/d 总计 72.99 kmol/d 1561.6kg/d（10）离心机2进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 71.7 kmol/d 1290 kg/d氨水 54.6kg/d 总计 72.99 kmol/d 1561.6kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d（11）反应釜6溶解时设水是5-胞嘧啶量的20倍，脱色用的活性炭的量是5-氟胞嘧啶的二分之一。进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40k

34、mol/d 181 kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d活性炭 0.65kmol/d 7.8kg/d总计 24.42 kmol/d 596.6kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d活性炭 0.65kmol/d 7.8kg/d总计 24.42 kmol/d 596.6kg/d（12）离心机3进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d活性炭 0.13kmol/d 1.56kg/d总计 24.42 kmol/d 596.6kg/d2-羟基

35、-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d总计 24.29kmol/d 595kg/d（13）反应釜7设结晶的收率为92%进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.40kmol/d 181 kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d总计 24.29kmol/d 595kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.29kmol/d 166.7kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d水中杂质 14.3kg/d总计 24.29kmol/d 595kg/d（14）离心机4进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.29kmol/d 16

36、6.7kg/d水 23 kmol/d 414 kg/d水中杂质 14.3kg/d总计 24.29kmol/d 595kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.29kmol/d 166.7kg/d水 5kg/d总计 1.29 kmol/d 166.7kg/d（15）烘房进料出料2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.29kmol/d 166.7kg/d水 5kg/d 总计 1.29kmol/d 595kg/d2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶1.29kmol/d 166.7kg/d总计 1.29 kmol/d 166.7kg/d七、设备计算7.1 反应釜等的计算（1）反应釜1：查阅相关资料始终无法获得2-

37、甲氧基-4-甲氧基-5-氟嘧啶密度，所以假设其密度和水的密度相等，1000kg/m3。已知甲苯=0.87g/ml ；二甲基苯胺=0.96 g/ml ；三氯氧磷=1.68 g/ml ；V=236+590/0.87+430/0.96+416/1.68=1610L/d反应时间： 按：投料0.5 hr、升温2 hr、滴加三氯氧磷 2hr、反应 3hr、出料 0.5 hr、冷却1hr计，即：反应+辅助时间 为9hr则：每天投料以二批计，每批处理量为 1610 / 2 =805L/批取装料系数为 0.7，则 VR = 1150L， ，故需选择公称容积1500L的搪玻璃反应釜反应釜型号公称容积VN(L)公称

38、直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2371-2003150012005.816413.0（2）反应釜2：已知甲苯=0.87g/ml；三氯氧磷=1.68 g/ml 冰水混合物的密度以1kg/L计V=1610+787/0.87+652+206/1.68=3289L/d反应时间：反应2hr，出料0.5hr 为2.5hr分3批，每批3289/3=1096L/批取装料系数为 0.7，则 VR =1566L，故可选择容积为2000L搪玻璃开式搅拌容器,反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2

39、371-2003200013007.221794.0（3）油水分离器(甲苯)= 0.87103kg/m3；(水)= 1.0103kg/m3kg/m3刚加入物料时所需体积V1=3289L/d分出甲苯层后，再用甲苯抽提时最大所需体积为V2=652+206/1.68+1106/2/0.87=1566L/d据上可知，实际所需最大体积为3289L/d按投料0.5h、搅拌0.5h、静置1h、放料1h,即：辅助时间为3h, 每天3批，每批处理量为1096L/批，取装料系数为0.7，则VR=1096/0.7=1566L取带有搅拌的公称体积为1500L的不锈钢储槽反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）计算

40、容积VJ(L)K1500HG/T23732004150012001674（4）蒸馏釜1(甲苯)= 0.87103kg/m3V=3289+1106/0.87-652-206/1.68=3833L/d按投料0.5h、蒸馏1h、分馏1h、放料1h,即：辅助时间为3.5h, 每天3批，每批处理量为1288/批，取装料系数为0.7，则VR=1825L选用公称容积2000L搪玻璃蒸馏釜反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）计算容积VJ(L)K2000HG/T31261998200016002553甲苯回收罐 m甲苯=2483kg/d,回收率为80%，故所需体积V=2483/0.87=2854L取装料

41、系数为0.7，则VR=4077L故可选择容积为4000L搪玻璃开式贮存容器,型号标记：K4000 HG/T 23732004反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）计算容积VJ(L)K300HG/T23732004400016004450（5）反应釜3(无水甲醇)= 0.791103kg/m3；气体的体积忽略不计，由于查不到相关密度，所以2-甲氧基-4-氯-5-氟嘧啶仍以1kg/L计。V=293+200/0.791=546L/d反应时间：进料0.5hr，通氨气0.5hr，加热1.5hr，反应6hr，出料0.5hr 为9hr一批次完成，取装料系数为 0.7，则VR=546/0.7=780L选

42、用公称容积800L搪玻璃反应器。反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2371-200380010003.78782.2（6）过滤器1选用离心机，三足鼎立，可以考虑分批过滤，故选用SS450，防爆型（7）反应釜430%的盐酸密度大约是1.1492 g/ml 一氯甲烷的相对密度为0.92g/ml，则V=108/1.1492+217=311L/d反应时间：进料0.5hr，加热1.5hr，反应3hr，出料0.5hr 为5.5hr一批次完成，取装料系数为 0.7，则VR=311/0.7=444L选用公称容积为500L搪玻璃反应釜。

43、反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2371-20035009002.65882.2（8）蒸馏釜2(2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶)= 1103kg/m3；30%的盐酸密度大约是1.1492 g/ml按投料0.5h、蒸馏1h、洗涤1h、放料1h,即：辅助时间为3.5h, 每天1批，处理量 V=108/1.1492+217=311L/d取装料系数为 0.7，则VR=311/0.7=444L选用公称容积为500L搪玻璃蒸馏釜。反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）计算容积VJ(L)K500HG/T31261998500

44、900573（9）反应釜520%的工业级氨水的密度约为1.25kg/L，V=181+1290+54.64/1.25=1515L/d按投料0.5h、溶解0.5h、碱化1h、冷却1h、放料1h,即：辅助时间为4h, 每天2批，每批处理量 V=1515/2=758L/批取装料系数为 0.7，则VR=758/0.7=1082L选用公称容积为1000L搪玻璃反应釜。反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2371-2003100012004.512453.0（10）过滤器2选用离心机，三足鼎立，可以考虑分批过滤，故选用SS450，防爆

45、型（11）溶解脱色釜(水)= 1.0103kg/m3；(活性炭)= 1.8-2.1103kg/m3 取1.95103kg/m3V=181+414+7.8/1.95=599L按投料0.5h、溶解1h、活性炭加入加搅拌脱色1h、出料0.5，即：辅助时间共3h,每天投料2批，每批处理量为300L,取装料系数为0.7，则VR=300/0.7=428L选用公称容积500 L的搪玻璃反应釜。反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2371-20035009002.65882.2（12）过滤器3按过滤1h计，每天两批活性炭过滤，固体比较少

46、，故选用SS450，防爆型储罐2选用800L的不锈钢储罐反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）计算容积VJ(L)K800HG/T237320048001000884（13）结晶釜2-羟基-4-氨基-5-氟嘧啶密度记为1kg/L，水的密度1kg/LV=181+414=595L/d按投料0.5h、搅拌结晶时间2h、出料0.5h计算,即：辅助时间为3h,每天投料1批，即每批处理量595L,取装料系数为0.7，则VR=595/0.7=850L反应釜型号公称容积VN(L)公称直径（mm）夹套换热面积（m3)计算容积VJ(L)电动机功率（kw)HG/T 2371-2003100012004.5124

47、53.0（14）过滤器4选用离心机，三足鼎立，可以考虑分批过滤，故选用SS450，防爆型（15）烘房因为物料是固体，可以选用烘房烘干的方法。干燥后产品5-氟胞嘧啶的量为166.7kg/d。体积大约为0.1667 m3按0.02m的物料高度计算，则需烘盘的面积为0.1667/0.02=8.335 m3按单盘高度0.15m计算，需烘房VR=8.3350.15=1.25 m3 取烘房的利用系数为0.5，则所需烘房VT=1.25/0.5=2.5m3由于批次不能乱，故一天两批产物，需要一天三班制。7.2 高位槽的计算（体积及圆整）以下高位槽其装料系数均为0.7, 储罐装料量为一个月25天的用量，计量罐为

48、一天的量(1)甲苯(甲苯)= 0.87kg/L m(甲苯)= 2483kg那么VR=2854L ; Vr=VR/=2854/0.7=3567L 名称型号公称容积VN实际容积V公称直径DmmH0,mm储罐HG21504.1-1992-4080 m381.73m334008800计量罐K4000HG/T2373-19924000L4450L16003258(2) 二甲基苯胺(二甲基苯胺)= 0.96 g/ml m(二甲基苯胺)= 430kg VR=430/0.96=448L ;Vr=VR/=448/0.7=640L名称型号公称容积VN实际容积V公称直径DmmH0,mm储罐HG21504.1-199

49、2-2216 m316.68m326003000计量罐K800HG/T2373-1992800L884L10001956(3) 三氯氧磷(三氯氧磷)=1.68g/ml m(三氯氧磷)= 416kg VR= 416/1.68=248L; Vr=VR/=248/0.7=354L名称型号公称容积VN实际容积V公称直径DmmH0,mm储罐HG21504.1-1992-128 m38.55m334002600计量罐K400HG/T2373-1992400L469L8001696(4) 无水甲醇 (无水甲醇)=0.791g/ml m(无水甲醇)=200kgVR=200/0.791=253L ; Vr=VR/=253/0.7=362L名称型号公称容积VN实际容积V公称直径DmmH0,mm储罐HG21504.1-1992-1610 m39.8m320003000计量罐K400HG/T