氧氟沙星毕业论文设计.doc

(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯的制备摘要：本设计是在氧氟沙星合成设计中的一段工序，(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯生产工艺，通过物料衡算对中试进行设备的选型。关键词：(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯 物料衡算 设备选型引言将2.3.4三氟硝基苯(50g,0.282mol)、甲苯250ml投入反应瓶，冷至0以下，加入 研细的KOH(84g,1.5mol)，于-5-0滴加2(50g,0.427mol)，约30min滴毕，再于-5-0 反应3h,过滤，滤饼用甲苯(5Omlx3)洗涤;合并洗涤液及滤液，用水(200mlx3)洗涤，5Og无水硫酸钠干燥，将干燥后的甲苯溶液减压燕馏至干。得4,淡黄色油状物74.6g,收率96 %。无须精制，直接用于下一步反应。本工艺的主要设备有反应釜、换热器、离心泵等。在生产过程中还要考虑环境的保护及三废处理问题，且要走绿色化学道路。1 产品概述1.1 化学名称：氧氟沙星（氟嗪酸， Ofloxacin）1.2 分子式：C18H20FN3O4 分子量：361.381.3 化学结构式：1.4 熔点：2202281.5 性状：品为淡黄色或类白色粉末。无臭，味微苦。在冰醋酸或氢氧化钠中易溶，在氯仿中微溶，难溶于乙醇，在水、甲醇中几乎不溶。1.6 用途：由对氟间氯苯胺为原料制得。为抗菌药。用于对本品敏感的细菌所致的感染，如对泌尿系统、胃肠道及生殖器官等的感染等。制剂有胶囊剂。1.7 原料性质 1.7.1 （2，3，4-三氟硝基苯）浅黄色液体。沸点：92/20 mmHg 密度：1.541 折光率n20/D：1.4920 闪点：93。1.7.2 甲苯无色透明液体，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 闪点()：4 爆炸上限%(V/V)：7.0 引燃温度()：535 爆炸下限%(V/V)：1.2 不溶于水，混溶于苯、醇、醚等多数有机溶剂。1.7.3 KOH白色晶体，易潮解 熔点()： 360.4 沸点()： 1320 相对密度(水=1)： 2.04密度：2.044g/cm3 水中溶解度：1100 g/L (25 ) 溶于水、乙醇，微溶于醚，溶于水放出大量热，易溶于酒精和甘油。1.7.4 无水硫酸钠白色细颗粒或粉末。无嗅，味咸而带苦。 密度：268g/cm。 熔点884。易溶于水，溶解度在0-30.4随温度的升高增大。溶于甘油，不溶于乙醇。2 安全处理事项危险品名危险叙述防护及救治甲苯健康危害：对皮肤、粘膜有刺激性，对中枢神经系统有麻醉作用。急性中毒：短时间内吸入较高浓度该品可出现眼及上呼吸道明显的刺激症状、眼结膜及咽部充血、头晕、头痛、恶心、呕吐、胸闷、四肢无力、步态蹒跚、意识模糊。重症者可有躁动、抽搐、昏迷。慢性中毒：长期接触可发生神经衰弱综合征，肝肿大，女工月经异常等。皮肤干燥、皲裂、皮炎。环境危害：对环境有严重危害，对空气、水环境及水源可造成污染。燃爆危险：该品易燃，具刺激性。皮肤接触：脱去污染的衣着，用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。眼睛接触：提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。吸入：迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅。如呼吸困难，给输氧。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医。食入：饮足量温水，催吐。就医。KOH侵入途径：吸入、食入、皮肤接触 健康危害：本品具有强腐蚀性。粉末刺激眼和呼吸道，腐蚀鼻中隔；皮肤和眼直接接触可引起灼伤；误服可造成消化道灼伤，粘膜糜烂、出血、休克，食入量大会出现呕吐、腹泻和胃疼等症状。 慢性影响：长期接触，除短期影响的症状外还会出现消化障碍。皮肤接触：立即脱出被污染的衣着，用大量流动清水冲洗，至少15分钟。就医，根据症状给予治疗。 眼睛接触：立即提起眼睑，用大量流动清水或生理盐水冲洗至少15分钟，覆上灭菌纱布。就医，根据症状给予治疗。 吸入：迅速脱离现场到空气新鲜处。保持呼吸道畅通。如呼吸困难，给氧气。如呼吸停止，立即进行人工呼吸。就医，根据症状给予治疗。 食入：误服者用水漱口，给饮牛奶或蛋清；患者失去意识或不能吞咽时，不要往嘴里塞任何东西。就医，根据症状给予治疗。无水硫酸钠健康危害：对眼睛和皮肤有刺激作用。基本无毒。环境危害：对环境有危害，对大气可造成污染。燃爆危险：本品不燃，具刺激性。 皮肤接触： 脱去污染的衣着，用大量流动清水冲洗。 眼睛接触： 提起眼睑，用流动清水或生理盐水冲洗。就医。 吸入： 脱离现场至空气新鲜处。如呼吸困难，给输氧。就医。 食入： 饮足量温水，催吐。2.1 危险化学品的防护与救治2.2 技术安全卫生要求及劳动保护2.2.1 技术安全熟悉设备运行情况，洞悉各种事故隐患，执行和制订有关巡视、设备维护、隐患处理的安全管理制度，减少事故的发生，保证安全生产，提高经济效益。严格执行各项规章制度，安全上有超前意识，运用专业知识，摸索出事故规律，预防事故的发生。提高安全意识，认真对作业过程中可能发生事故的地点、部位、场所、工器具或行为等进行分析判断，并制定出可靠的安全控制措施，变被动防范为主动控制，以确保工作安全，避免事故的发生2.2.2 工艺卫生2.2.2.1 物料卫生 投入生产的物料必须符合质量标准并有合格证，包装要求完好。无受潮、混杂、变质、发霉、虫蛀等。物料进入生产区前，应在外包装清洁处理间脱去外包装，诺不能脱去外包装，应对外包装进行清洁处理，进入无菌室的物料还需灭菌，物料在生产区内应整齐码放于规定位置。与药品直接接触的干燥用空气和惰性气体应经净化处理。2.2.2.2 生产过程卫生要求 各车间、工序、岗位、容器、工具、更衣室、合成区、设备等均应按生产和空气洁净度级别要求制度相应的清洁操作规程。3 工艺流程设计3.1 工艺流程3.1.1 小试工艺(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯(4)的制备 将2.3.4三氟硝基苯(50g,0.282mol)、甲苯250ml投入反应瓶，冷至0以下，加入 研细的KOH(84g,1.5mol)，于-5-0滴加2(50g,0.427mol)，约30min滴毕，再于-5-0 反应3h,过滤，滤饼用甲苯(5Omlx3)洗涤;合并洗涤液及滤液，用水(200mlx3)洗涤，5Og无水硫酸钠干燥，将干燥后的甲苯溶液减压燕馏至干。得4,淡黄色油状物74.6g,收率96 %。无须精制，直接用于下一步反应。3.1.2 工艺方框图3.2 设备论证3.2.1 反应釜的选择由于反应物料大部分是液体，物料腐蚀性小，反应过程中需搅拌、加热、冷却，故选带夹套的搪瓷搅拌罐式反应釜。3.2.2 换热器的选择采用固定管板式换热器。在(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯生产中，需要将原料从25降到0以下，冷却介质采用25循环水。从两流体的温度来看，估计换热器的管壁温度和壳体温度之差不会很大，因此初步确定选用固定管板式换热器。3.2.3 离心机的选择本设计所得成品需要干燥，所以选择离心机用于干燥脱水。3.2.4 干燥器的选择本产品不耐高温，且易氧化，采用不锈钢真空双锥干燥器。4 衡算与设备选型根据年产10吨的(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯工艺要求，按一年250个工作日算（扣设备检修时间）；其生产方式为间歇生产。则日生产=40kg/天已知全过程的总收率为：96%，根据已定的生产能力，算投料量。(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯：40/0.96=41.7 kg以2.3.4三氟硝基苯为基准物，则：2.3.4三氟硝基苯每天消耗=41.7172/269=26.6kg4.1 物料衡算4.1.1 主要反应分子量 172 116 56 269配料比 1 2 5 1投料量 26.6 x1 x2 x3实际投料量:(参与反应) 2-羟甲基-2-甲基-1,3-二氧五环：26.62116/172=35.9kg KOH: 26.6556/172=43.3kg (2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯:26.6269/172=41.6kg（不参与反应） 甲苯：26.654000.803/50=170.9kg 水：26.62003/50=319.2kg 无水硫酸钠: 26.650/50=26.6 kg 根据年产10吨的2-丙酮氧基-3,4二氟硝基苯工艺要求，按一年250个工作日算（扣设备检修时间）；其生产方式为间歇生产。则日生产=40kg/天已知全过程的总收率为:96%，根据已定的生产能力，算投料量。2-丙酮氧基-3,4二氟硝基苯: 40/0.96=41.7以(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯为基准物，则：(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯每天消耗=41.7269/229=49 + Hcl 分子量 269 36.5 229配料比 1 26.7 投料量 49 x1 x2 实际投料量:(参与反应) HCl:4926.736.5/269=177.5kg(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯:49x229/269=41.6kg(不参与反应) 甲醇：49x198/269=36kg乙醇:49x24.48/269=4.5kg4.1.2 主要物料衡算表工段物料名称实际投入量投料比合计实际消耗（kg）密度(kg/L）体积/L理论实际投入 212.6kg合成2.3.4三氟硝基苯26.61.54117.3112-羟甲基-2-甲基-1,3-二氧五环35.91.6022.42KOH43.32.0421.25甲苯10680.87122.8(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯41.641.6产出212.6kgKOH43.32.0421.2甲苯106.80.87122.8杂质62.5625提取反应液212.6212.6投入622.5kg甲苯64.10.8773.7水319.21.00319.2无水硫酸钠26.62.6826.6粗品41.6416产出622.5Kg废水580.9580.94.2 设备选型(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯(4)的制备反应釜R1012，3，4-三上内三氟硝基苯KOH甲苯(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯(4) 粗品2-羟甲基-2-1，3-二氧五环投料量：17.3+22.4+21.2+122.8=183.7LV=183.7/0.7=262.4L因此可选用300L的釜。反应釜R102(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯(4)粗品甲苯(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯(4)甲苯投料量：73.7+319.2=392.9LV=392.9/0.7=561.3L所以选用600L反应釜5 主要设备一览表名称编号规格数量材质岗位2.3.4三氟硝基苯贮罐V101V=50L1不锈钢合成、后处理甲苯1贮罐甲苯2贮罐V102V106V=200LV=100L2无水硫酸钠料斗V1051不锈钢合成、后处理水V105V=50L1不锈钢后处理反应釜R101V=300L1不锈钢合成、后处理R102V=1500L1不锈钢后处理R103V=1500L1不锈钢后处理换热器E1011不锈钢合成E1021不锈钢后处理E1031不锈钢合成、后处理压滤机W1011不锈钢后处理W1021不锈钢后处理总结本设计题目是(2,2-亚乙二氧基丙氧基)-3,4-二氟硝基苯的制备，这是制备氧氟沙星的其中一段工序的设计。本设计涉及到很多课本里面的知识，例如设备的选型，物料衡算等等。按一年250个工作日算（扣设备检修时间）；其生产方式为间歇生产，日生产主要为40kg每天。设计以环保、经济、实用为目标，注重经济合理性。谢词大学三年，所有付出的努力，在随着毕业论文的完成，即将画上一个完美的句号。从论文选题到搜集资料，从写稿到反复修改，在整个写论文当中最大的感觉就是资料整理起来太烦杂，很多需要的资料找不到，出现的都是文不对题的内容。碰到有些文献还要充值才能下载使用。在这过程中，我很感谢我的企业指导老师生产部的经理，还有我的校内指导老师张老师，从始至终他们都在认真耐心的负责给我指导，帮我一起探讨研究思路，遇到问题还主动帮我解决。同时，我也要感谢身边的同事和同学给予我多方面的帮助和支持，让我对本次答辩有了一定的自信，顺利完成论文的编写，让我更加有信心完成答辩。最后，感谢所有在大学期间传授我知识的老师，每一位的悉心教导都是我完成这篇论文的基础。现在的自己已经不再是个小孩子了，同时，我也要感谢身边的同事和同学给予我多方面的帮助和支持，让我对本次答辩有了一定的自信，顺利完成论文的编写，让我更加有信心完成答辩。参考文献1叙明. 传热应用技术M. 北京:化学工业出版社,2008.2刘承先、张裕萍. 流体输送与非均相分离技术M. 北京:化学工业出版社,2005.3陶杰.化学制药技术M.化学工业出版社，2005.4刘书志、陈利群. 制药工程设备M. 北京:化学工业出版5顾海宁,蒋永祥,葛海泉. 左旋氧氟沙星合成的新工艺研究J. 高校化学工程学报. 2005(05) 6李家明,王刚,章兴,周思祥. 左旋氧氟沙星不对称合成工艺的研究J. 中国药物化学杂志. 2000(04) 7 http:/wenku.baidu.com/view/2256fc1ea76e58fafab003ab.html8顾柳燕范文15- 15 -