四川大學(xué)-Fire隊(duì) 化學(xué)原料藥多功能車間設(shè)計(jì)【含CAD圖紙+文檔】

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川大—Fire 團(tuán)隊(duì)作品快捷目錄 【使用說(shuō)明：若想快速查看任意作品內(nèi)容，請(qǐng)Ctrl+單擊該項(xiàng)目后超級(jí)鏈接】 1.設(shè)計(jì)文檔集 1.1 摘要 1.設(shè)計(jì)文檔集/1.摘要 1.2 設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.設(shè)計(jì)文檔集/2.設(shè)計(jì)說(shuō)明書 1.3 附錄 1.設(shè)計(jì)文檔集/3.附錄 2.設(shè)計(jì)圖紙集 2.1 公用工程圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/1公用工程圖 2.2 PFD-工藝物料流程圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/2.PFD-工藝物料流程圖 2.3 PID-管道及儀表流程圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/3.PID-管道及儀表流程圖 2.4 車間布置圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/4.車間布置圖 2.5 潔凈區(qū)布置圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/5.潔凈區(qū)布置圖 2.6 人流物流圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/6.人流物流圖 2.7 設(shè)備布置圖 2.設(shè)計(jì)圖紙集/7.設(shè)備布置圖 3.設(shè)計(jì)源文件 3.1 gantt圖 3.設(shè)計(jì)源文件/1.gantt圖 3.2 物料平衡框圖 3.設(shè)計(jì)源文件/2.物料平衡框圖 3.3 公用工程管道及閥門一覽表 3.設(shè)計(jì)源文件/3.公用工程管道及閥門一覽表 3.4 管徑計(jì)算 3.設(shè)計(jì)源文件/4.管徑計(jì)算 3.5 設(shè)備一覽表 3.設(shè)計(jì)源文件/5.設(shè)備一覽表 圖4-13 依非韋倫2000L反應(yīng)釜Gantt圖 圖4-14 依非韋倫1000+1000反應(yīng)釜Gantt 圖 圖4-14 依非韋倫1000+1000反應(yīng)釜Gantt 圖 4-15 依非韋倫2000L反應(yīng)釜增設(shè)儲(chǔ)罐的Gantt圖 3-2硫辛酸主要管徑計(jì)算 硫辛酸管徑計(jì)算 工段 體積/L 時(shí)間/min 體積流率/(m3/s) 流速(m/s) 管徑(mm) 標(biāo)準(zhǔn)管徑(mm) 校正流速(m/s) 體積流率/流速 （體積流率/流速）^0.5 標(biāo)準(zhǔn)管徑/1.218 管材 6,8-二氯辛酸乙酯進(jìn) 225.84 5.00 752.79 0.80 34.60 DN40 0.70 940.98 30.68 1078.51 316L不銹鋼 純化水進(jìn) 125.00 2.00 1041.67 1.50 29.73 DN32 1.29 694.44 26.35 804.79 316L不銹鋼 95%乙醇進(jìn) 625.00 15.00 694.44 0.80 33.23 DN40 0.64 868.06 29.46 1078.51 316L不銹鋼 反應(yīng)釜1出 1215.00 20.00 1012.50 0.80 40.13 DN50 0.60 1265.63 35.58 1685.18 316L不銹鋼 水解釜進(jìn) 607.50 10.00 1012.50 0.80 40.13 DN50 0.60 1265.63 35.58 1685.18 316L不銹鋼 堿液進(jìn) 92.30 60.00 25.64 1.00 5.71 DN15 0.14 25.64 5.06 176.83 316L不銹鋼 水解釜出 700.00 15.00 777.78 0.80 35.17 DN40 0.72 972.22 31.18 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 350.00 8.00 729.17 0.80 34.05 DN40 0.68 911.46 30.19 1078.51 316L不銹鋼 萃取釜出 343.00 8.00 714.58 0.80 33.71 DN40 0.66 893.23 29.89 1078.51 316L不銹鋼 鹽酸儲(chǔ)罐 248.00 60.00 68.89 1.50 7.64 DN15 0.39 45.93 6.78 176.83 PP 飽和食鹽水 150.00 2.00 1250.00 1.50 32.56 DN32 1.55 833.33 28.87 804.79 PP 減壓濃縮釜出 171.55 3.00 953.06 0.80 38.93 DN40 0.88 1191.32 34.52 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶釜出 171.55 3.00 953.06 0.80 38.93 DN40 0.88 1191.32 34.52 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗液 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 脫色斧乙酸乙酯 185.68 3.00 1031.53 0.80 40.50 DN50 0.61 1289.41 35.91 1685.18 316L不銹鋼 壓濾進(jìn) 231.46 30.00 128.59 0.80 14.30 DN15 0.73 160.74 12.68 176.83 316L不銹鋼 結(jié)晶出 231.46 5.00 771.53 0.80 35.03 DN40 0.72 964.41 31.05 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗液 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 表3-3 依非韋侖管徑計(jì)算 依非韋倫管徑計(jì)算 工段 體積/L 時(shí)間/min 體積流率/(m3/s) 流速(m/s) 管徑(mm) 標(biāo)準(zhǔn)管徑(mm) 校正流速(m/s) 體積流率/流速 （體積流率/流速）^0.5 標(biāo)準(zhǔn)管徑/1.218 管材 1.00 189.00 60.00 52.50 0.80 9.14 DN15 0.30 65.63 8.10 176.83 316L不銹鋼 2.00 224.00 60.00 62.22 0.80 9.95 DN15 0.35 77.78 8.82 176.83 316L不銹鋼 3.00 300.00 60.00 83.33 0.80 11.51 DN15 0.47 104.17 10.21 176.83 316L不銹鋼 丙酮 506.00 12.00 702.78 0.80 33.43 DN40 0.65 878.47 29.64 1078.51 316L不銹鋼 反應(yīng)釜出 1335.00 22.00 1011.36 0.80 40.11 DN50 0.60 1264.20 35.56 1685.18 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 500.50 12.00 695.14 0.80 33.25 DN40 0.64 868.92 29.48 1078.51 316L不銹鋼 儲(chǔ)罐 333.00 7.00 792.86 0.80 35.51 DN40 0.74 991.07 31.48 1078.51 316L不銹鋼 淬滅水洗出 556.40 60.00 154.56 0.80 15.68 DN20 0.57 193.19 13.90 269.63 316L不銹鋼 壓濾出 422.00 10.00 703.33 0.80 33.45 DN40 0.65 879.17 29.65 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 211.00 5.00 703.33 0.80 33.45 DN40 0.65 879.17 29.65 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶出 211.00 5.00 703.33 0.80 33.45 DN40 0.65 879.17 29.65 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯 392.00 10.00 653.33 0.80 32.24 DN40 0.61 816.67 28.58 1078.51 316L不銹鋼 純化水 588.00 14.00 700.00 0.80 33.37 DN40 0.65 875.00 29.58 1078.51 316L不銹鋼 純化水萃取進(jìn) 118.00 2.00 983.33 1.50 28.88 DN32 1.42 655.56 25.60 690.25 316L不銹鋼 乙酸乙酯萃進(jìn) 78.00 1.00 1300.00 0.80 45.47 DN50 0.77 1625.00 40.31 1685.18 316L不銹鋼 環(huán)合水洗萃取 784.00 16.00 816.67 0.80 36.04 DN40 0.76 1020.83 31.95 1078.51 316L不銹鋼 干燥罐出 568.80 12.00 790.00 0.80 35.45 DN40 0.73 987.50 31.42 1078.51 316L不銹鋼 壓濾出 568.80 30.00 316.00 0.80 22.42 DN32 0.46 395.00 19.87 690.25 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 284.00 5.00 946.67 0.80 38.80 DN40 0.88 1183.33 34.40 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶釜出 284.00 5.00 946.67 0.80 38.80 DN40 0.88 1183.33 34.40 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 精乙酸乙酯進(jìn) 300.00 5.50 909.09 0.80 38.02 DN40 0.84 1136.36 33.71 1078.51 316L不銹鋼 精制反應(yīng)釜出 350.00 30.00 194.44 0.80 17.59 DN20 0.72 243.06 15.59 269.63 316L不銹鋼 壓濾出 350.00 7.00 833.33 0.80 36.41 DN40 0.77 1041.67 32.27 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶罐出 350.00 7.00 833.33 0.80 36.41 DN40 0.77 1041.67 32.27 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 3-4 纈沙坦管徑計(jì)算 纈沙坦管徑計(jì)算 工段 體積/L 時(shí)間/min 體積流率/(m3/s) 流速(m/s) 管徑(mm) 標(biāo)準(zhǔn)管徑(mm) 校正流速(m/s) 體積流率/流速 （體積流率/流速）^0.5 標(biāo)準(zhǔn)管徑/1.218 管材 醋酸異丁酯 1194.03 20.00 995.02 0.80 39.78 DN50 0.59 1243.78 35.27 1685.18 316L不銹鋼 催化反應(yīng)出 1371.16 90.00 253.92 0.80 20.10 DN20 0.94 317.40 17.82 269.63 316L不銹鋼 壓濾出 685.58 15.00 761.75 0.80 34.81 DN40 0.71 952.19 30.86 1078.51 316L不銹鋼 儲(chǔ)罐出 685.58 15.00 761.75 0.80 34.81 DN40 0.71 952.19 30.86 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮出 288.57 4.00 1202.37 0.80 43.73 DN50 0.71 1502.96 38.77 1685.18 316L不銹鋼 純化水進(jìn) 130.26 2.00 1085.50 1.50 30.34 DN32 1.57 723.67 26.90 690.25 316L不銹鋼 水相出 135.65 2.00 1130.39 1.50 30.97 DN32 1.64 753.60 27.45 690.25 316L不銹鋼 乙乙酯萃罐 72.14 1.00 1202.37 0.80 43.73 DN50 0.71 1502.96 38.77 1685.18 316L不銹鋼 水相出 135.65 2.00 1130.39 1.50 30.97 DN32 1.64 753.60 27.45 690.25 316L不銹鋼 乙酸乙酯出 396.31 8.00 825.64 0.80 36.24 DN40 0.77 1032.05 32.13 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮出 473.50 10.00 789.17 0.80 35.43 DN40 0.73 986.46 31.41 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶出 473.50 10.00 789.17 0.80 35.43 DN40 0.73 986.46 31.41 1078.51 316L不銹鋼 精脫丙酮進(jìn) 644.88 15.00 716.53 0.80 33.76 DN40 0.66 895.67 29.93 1078.51 316L不銹鋼 脫色釜出 378.59 22.50 280.44 0.80 21.12 DN25 0.67 350.55 18.72 421.29 316L不銹鋼 壓濾出 378.59 8.00 788.73 0.80 35.42 DN40 0.73 985.91 31.40 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶出 378.59 8.00 788.73 0.80 35.42 DN40 0.73 985.91 31.40 1078.51 316L不銹鋼 摘要 多功能車間又稱綜合車間，它不同于傳統(tǒng)的原料藥車間，能夠同時(shí)或分期生產(chǎn)不同品種的多種原料藥。 本次“國(guó)藥工程杯”全國(guó)制藥工程大賽要求設(shè)計(jì)出能同時(shí)生產(chǎn)硫辛酸、依非韋倫、纈沙坦三種原料藥的多功能車間。 一、設(shè)計(jì)準(zhǔn)備 1.1 生產(chǎn)方法 1．硫辛酸：以硫化鈉、硫磺、6,8-二氯辛酸乙酯等為原料，經(jīng)環(huán)合、水解、精制等過(guò)程制得。 2 .依非韋倫：以環(huán)丙基乙炔鋰、4-氯-2-(三氟乙?；?苯胺為原料，經(jīng)加成、環(huán)合、精制等過(guò)程制得。 3. 纈沙坦：以N-正戊酰基纈氨酸甲酯為起始原料，經(jīng)加氫還原、精制等過(guò)程制得。 1.2 設(shè)計(jì)規(guī)模 1-1 三種原料藥生產(chǎn)設(shè)計(jì)規(guī)模 藥物 生產(chǎn)天數(shù)/天 批生產(chǎn)量/kg 生產(chǎn)總量/t 最大批生產(chǎn)量/kg 最大生產(chǎn)能力/t 硫辛酸 128 104 25.064 128 30.824 依非韋倫 70 207.7 25.07 246 29.8 纈沙坦 66 225 25.17 270 30．77 剩余時(shí)間 36 用于同一種原料藥三批清洗一次（GMP要求）和換藥生產(chǎn)的大清洗及生產(chǎn)方案調(diào)整 二 工藝路線設(shè)計(jì) 2.1 設(shè)計(jì)思路 1） 確定基礎(chǔ)路線和瓶頸： 以反應(yīng)步驟最長(zhǎng)、設(shè)備使用最多的依非韋倫為藍(lán)圖，初步計(jì)算硫辛酸、依非韋倫、纈沙坦的物料體積變化，確定體積超出2000L的“瓶頸”步驟：硫辛酸--水解反應(yīng)、依非韋倫--環(huán)合反應(yīng)、纈沙坦--精制脫色反應(yīng)。采用減少加料質(zhì)量，增加反應(yīng)設(shè)備的方法消除“瓶頸”； 2） 確定批生產(chǎn)量 最終確定硫辛酸：6.8-二氯辛酸乙酯加料量為250kg/批，依非韋倫：4-氯-2-(三氟乙?；?苯胺加料量為200 kg/批，纈沙坦：N-正戊?；i氨酸甲酯加料量為260 kg/批。 3） 進(jìn)行物料平衡、能量衡算： 主要反應(yīng)時(shí)間:加熱、冷卻、減壓濃縮、真空干燥的計(jì)算，結(jié)晶時(shí)間文獻(xiàn)查閱。 4） 主要設(shè)備選型：四種設(shè)計(jì)方案 （2000L反應(yīng)釜不加儲(chǔ)罐、2000L反應(yīng)釜添加儲(chǔ)罐、兩個(gè)1000L的反應(yīng)釜不同時(shí)反應(yīng)、2000L反應(yīng)釜添加儲(chǔ)罐又使用先進(jìn)的“三合一”設(shè)備）的Gantt圖對(duì)比，充分考慮到設(shè)備的公用性與利用率，最終確定硫辛酸采用“雙線并行”，使用依非韋倫的全部設(shè)備，以避免超過(guò)200天有一半設(shè)備閑置，而將2000L反應(yīng)釜添加儲(chǔ)罐作為事故發(fā)生時(shí)應(yīng)急生產(chǎn)方案，保證按時(shí)完成任務(wù)。依非韋倫和纈沙坦則采用2000L反應(yīng)釜添加儲(chǔ)罐方案。 5） PFD、PID繪制 依非韋倫環(huán)合工序PID PFD、PID詳見(jiàn)圖冊(cè)。 2.2 工藝計(jì)算 主要參照《化學(xué)化工物性手冊(cè)》及相關(guān)計(jì)算確定加熱、降溫、減壓濃縮、真空干燥時(shí)間以利于工藝設(shè)計(jì)；通過(guò)能量衡算，確定加熱介質(zhì)與冷卻介質(zhì)的用量，以確定公用工程管徑。 詳細(xì)的計(jì)算見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書附錄一至五。 2.3 工藝分析與控制 硫辛酸以6,8-二氯辛酸乙酯為合成原料起點(diǎn)，經(jīng)過(guò)環(huán)合、水解、結(jié)晶、重結(jié)晶等過(guò)程，工藝具有合成簡(jiǎn)便、路線短、收率較高。且環(huán)合水解可以采用“一鍋燴”，但由于反應(yīng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，本設(shè)計(jì)不采用“一鍋燴”的策略。 根據(jù)BP2013 Thioctic Acid中主要檢查項(xiàng)為雜質(zhì)三硫辛酸（消旋體）及硫辛酸多聚物的含量、重金屬限量、有機(jī)溶劑殘留、干燥失重等。本工藝著重考慮上述的含量控制。 1-2 硫辛酸工藝控制一覽表 單元工藝 雜質(zhì)產(chǎn)生 操作控制要點(diǎn) 措施 Na2S2合成 Na2S3 嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度時(shí)間 及時(shí)冷卻、攪拌均勻、監(jiān)控反應(yīng)終點(diǎn) 環(huán)合反應(yīng) 三硫辛酸 控制Na2S3的含量 減少Na2S3的生成 鹽酸酸化 重金屬離子 鹽酸不與不銹鋼直接接觸 使用搪瓷反應(yīng)釜 結(jié)晶 有機(jī)溶劑殘留 控制結(jié)晶速率與粒徑 控制降溫速率（5℃/h） 緩慢結(jié)晶 真空干燥 有機(jī)溶劑殘留 硫辛酸多聚物 減少晶體結(jié)團(tuán)，保證物料溫度的均勻 干燥初期，低轉(zhuǎn)速，慢慢增大；溫控監(jiān)測(cè) 精制結(jié)晶 有機(jī)溶劑殘留 控制結(jié)晶速率與粒徑 控制降溫速率（5℃/h）緩慢結(jié)晶 依非韋倫生產(chǎn)工藝路線通過(guò)催化劑堿誘導(dǎo)不對(duì)稱合成，起始原料經(jīng)加成、環(huán)合、精制三步合成依非韋倫，具有合成路線短、產(chǎn)品收率高、操作簡(jiǎn)單的特點(diǎn) 根據(jù)國(guó)際藥典第四版 中主要檢查項(xiàng)為重金屬限量、有機(jī)雜質(zhì)。本工藝著重考慮上述的含量控制。 1-3 依非韋倫工藝控制一覽表 單元工藝 雜質(zhì)產(chǎn)生 操作控制要點(diǎn) 措施 環(huán)丙基鋰 甲基環(huán)丙基鋰 確保原料的純度合格 使用高純度的環(huán)丙基鋰 加成反應(yīng) H、I 確保原料的純度合格 使用高純度原料 淬滅反應(yīng) 鋅與鋰離子 及時(shí)淬滅，過(guò)濾盡量除盡氫氧化鋅與氫氧化鋰 減壓濃縮后立即淬滅，使用小孔徑的濾膜過(guò)濾 環(huán)合反應(yīng) B、C、G 控制加成反應(yīng)中間體的中間體質(zhì)量，避免開(kāi)環(huán)反應(yīng) 使用高純度的原料，嚴(yán)格控制反應(yīng)溫度，加強(qiáng)攪拌 結(jié)晶 有機(jī)溶劑殘留 控制結(jié)晶速率與粒徑 控制降溫速率，緩慢結(jié)晶 真空干燥 有機(jī)溶劑殘留 減少晶體結(jié)團(tuán)，保證物料溫度的均勻 干燥初期，低轉(zhuǎn)速，慢慢增大；溫控監(jiān)測(cè) 注：A.B.C.D.E.F.G.H.I.J代表的化學(xué)物質(zhì)見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)附表 纈沙坦的工藝中采用N-正戊酰基纈氨酸甲酯為起始原料，僅一步加成反應(yīng)，具有收率高、操作簡(jiǎn)便，產(chǎn)品純度高的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)EP7.0 Valsartan中主要檢查項(xiàng)為重金屬限量、相關(guān)雜質(zhì)。本工藝著重考慮上述的含量。 1-4 纈沙坦工藝控制一覽表 單元工藝 雜質(zhì)產(chǎn)生 操作控制要點(diǎn) 措施 N-正戊?；i氨酸甲酯 重金屬 雜質(zhì)K.L 對(duì)原料進(jìn)行質(zhì)檢 保證原料來(lái)源 結(jié)晶 有機(jī)溶劑殘留 控制結(jié)晶速率與粒徑 控制降溫速率，緩慢結(jié)晶 真空干燥 有機(jī)溶劑殘留 減少晶體結(jié)團(tuán)，保證物料溫度的均勻 干燥初期，低轉(zhuǎn)速，慢慢增大；溫控監(jiān)測(cè) 注：K.L代表的化學(xué)物質(zhì)見(jiàn)化學(xué)物質(zhì)附表 2.4 生產(chǎn)排班設(shè)計(jì) 采集數(shù)據(jù)分析三種藥物的市場(chǎng)情況，結(jié)合三種待生產(chǎn)藥物的性質(zhì)、需求量和A市的天氣特征，對(duì)生產(chǎn)進(jìn)行安排： 硫辛酸生產(chǎn)：8-12月 （熱敏性限制）； 依非韋倫： 1-3月（適應(yīng)硫辛酸、依非韋倫生產(chǎn)安排）； 纈沙坦 ： 5-7月（銷售高峰、熱敏性限制）； 修整期 ： 8-12月（氣溫、濕度、能耗限制）。 2.5 車間設(shè)計(jì) 合成生產(chǎn)區(qū)域?yàn)槿龑訌S房，長(zhǎng)36m，寬18m，一樓高4.5m，二樓高4.2m,三樓高3m,精制區(qū)為二層廠房，長(zhǎng)48m,寬18m，一樓4.5m，二樓4.2m。 本車間布置主要從安全性、生產(chǎn)布局合理性及人員舒適度進(jìn)行布置。生產(chǎn)區(qū)三樓設(shè)計(jì)既解決生產(chǎn)安排，又能利用高位加料，減少能耗；精制生產(chǎn)區(qū)設(shè)在一樓，適應(yīng)清潔安全要求，人流較大的休息室等，向南設(shè)置以利用自然光。 一樓平面布置圖 人流物流分開(kāi)設(shè)置，以減少交叉污染。 1-8 人員進(jìn)入D級(jí)潔凈區(qū)的更衣操作流程圖 本車間經(jīng)評(píng)價(jià)為甲級(jí)防爆車間，本次設(shè)計(jì)主要通過(guò)設(shè)置風(fēng)向、使用防爆設(shè)備、合理布局、人員管理等方面對(duì)防爆做詳細(xì)闡述。 具體防爆措施見(jiàn)說(shuō)明書第八章。 2.6 經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià) 對(duì)本項(xiàng)目的初步經(jīng)濟(jì)性評(píng)價(jià)綜合性指標(biāo)如圖： 編號(hào) 項(xiàng)目名稱 數(shù)值 單位 1 總定員 70 人 2 項(xiàng)目總投資 4500 萬(wàn)元 3 固定資產(chǎn)投資 1058.26 萬(wàn)元 4 總成本 1280.5 萬(wàn)元 5 全廠總產(chǎn)值 6023 萬(wàn)元 6 年凈利潤(rùn)總額 6023 萬(wàn)元 7 投資利潤(rùn)率 165.2 % 8 投資回收期 4.1 年 9 投資利稅率 139.1 % 10 財(cái)務(wù)凈現(xiàn)值 3187.14 萬(wàn)元 2.7 驗(yàn)證 本項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，驗(yàn)證方面主要考慮生產(chǎn)前的驗(yàn)證、設(shè)備驗(yàn)證及生產(chǎn)中驗(yàn)證，驗(yàn)證的具體內(nèi)容結(jié)合本次生產(chǎn)的產(chǎn)品而定。同時(shí)著重考慮清潔驗(yàn)證，以保障產(chǎn)品質(zhì)量。 具體驗(yàn)證內(nèi)容見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書第十三章。 三、環(huán)保與安全 本工藝生產(chǎn)期間主要產(chǎn)生：生產(chǎn)廢水、生活廢水、生活及辦公垃圾、生產(chǎn)固廢、噪聲污染、真空集成系統(tǒng)的廢氣。 1．廢水處理 分流，有組織排放。 2.固體廢棄物 表1-9 固體廢棄物及處理 類別 污染物成分 處理方式 廢膜（精制過(guò)濾除菌） 細(xì)菌等 121度15分鐘滅活處理后，做普通垃圾處理 廢活性炭（純水制備） 廢活性炭 作為普通垃圾排放 廢活性炭（精制脫色） 廢活性炭 作為普通垃圾排放 鈀-碳 鈀-碳 裝至某一特定溶劑中密封送至指定公司回收 氫氧化鋅與氫氧化鋰 重金屬 裝于特定容器至有資質(zhì)部門處理 微濾廢膜(純水制備) 廢濾膜 121度15分鐘滅活處理后，做普通垃圾處理 包裝固廢 紙箱、包裝薄膜等 返回供應(yīng)商或送物資回收部門回收利用。 辦公及生活垃圾 各種 分類處理送市政垃圾總廠 危險(xiǎn)廢物 乙基鋅等易燃易爆 專人管理，妥善安置 3.廢氣處理 真空集成系統(tǒng)產(chǎn)生的廢氣分別三樓屋頂?shù)睦渌突钚蕴课剿_(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)后高空排放。 4.噪聲 噪聲源主要為動(dòng)力站、車間設(shè)備。選擇低噪聲設(shè)備，合理布置噪聲源；產(chǎn)噪設(shè)備均布置在廠房各樓層的車間室內(nèi)，車間門窗均將采取降噪措施；發(fā)電機(jī)、空壓機(jī)等強(qiáng)噪聲源均布置在密閉的專用設(shè)備房?jī)?nèi)，并要進(jìn)行降噪處理。 5．清潔生產(chǎn) 本車間建成投產(chǎn)后，將通過(guò)在內(nèi)部管理、廢物回收利用、污染治理等幾方面采取合理可行的清潔生產(chǎn)措施，有效地控制污染。 此外針對(duì)公用工程，質(zhì)量控制體系，文件管理體系，人員管理、風(fēng)險(xiǎn)控制、自動(dòng)化控制，本項(xiàng)目也結(jié)合GMP做了相應(yīng)的設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)分析。（具體內(nèi)容參見(jiàn)設(shè)計(jì)說(shuō)明書） 四、生產(chǎn)思考與建議 1.依非韋倫結(jié)晶中可用混合溶劑。根據(jù)專利CN 103508973 A報(bào)道，結(jié)晶溶劑采用C1-6脂肪醇、丙酮、DMF、DMSO或它們的混合溶劑可得到高純度的熱力學(xué)最穩(wěn)定的依非韋倫Ⅰ型結(jié)晶。 2.硫辛酸的生產(chǎn)中飽和食鹽水可適當(dāng)增加以免發(fā)生乳化不易分層。 3.纈沙坦生產(chǎn)精制結(jié)晶以丙酮為溶劑，根據(jù)WO 2008138871, A1 報(bào)道，采用異丙醇結(jié)晶可提高操作安全性。同時(shí)也可考慮采用較丙酮安全且效果相仿的混合溶劑。  化學(xué)結(jié)構(gòu)式附表 L 雜質(zhì)K A:R1=CO2H，R2=R3=H E G D F B H I J C A 雜質(zhì)L 環(huán)合/水解工序說(shuō)明:藍(lán)色表示未分釜或分釜合并,黃色表示分釜環(huán)合反應(yīng)釜組成質(zhì)量/kg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%6,8-二氯辛酸乙酯2500.2057613純化水1250.1028807水合硫化鈉2750.2263374環(huán)合硫磺42.50.0349794反應(yīng)料體積/L 質(zhì)量/kg 四丁基溴化銨22.50.01851851215121595%乙醇5000.4115226合計(jì)12151水解液組成質(zhì)量/kg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%水解 硫辛酸鈉68.580.09525反應(yīng)料體積/L 質(zhì)量/kg 其他2.9150.0040486700720氯化鈉35.1950.0488819四丁基溴化銨11.250.015625水260.350.36159726,8-二氯辛酸鈉51.1930.0711014其他29.930.0415694氫氧化鈉1.7530.0024347乙醇258.3150.3587708合計(jì)7201減壓濃縮反應(yīng)料體積/L 質(zhì)量/kg 700350720酸化液組成質(zhì)量/kg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%四丁基溴化銨11.250.0161731氯化鈉92.42 0.1328637酸化硫辛酸61.960.0890742反應(yīng)料體積/L 質(zhì)量/kg 水476.6460.68523598695.6其他53.3240.076659合計(jì)695.61萃取液組成質(zhì)量/kg 體積/L萃取乙酸乙酯312.5343.1反應(yīng)料體積/L 質(zhì)量/kg 941.41008.1飽和食鹽水(數(shù)據(jù)不合理,校正為有機(jī)相1/2)組成質(zhì)量/kg體積/L食鹽+水23.58491 17.733012水洗校校正正112.782112.782150150反應(yīng)料體積/L 質(zhì)量/kg 493.1487.242濾渣組成質(zhì)量/kg 無(wú)水硫酸鎂6.25壓濾干燥有機(jī)相組成質(zhì)量/kg 體積合計(jì)/L體積/L體積/L乙酸乙酯312.5343.1343.1343.1硫辛酸61.96一定量其他一定量一定量減壓蒸餾反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 343.1 374.46結(jié)晶反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 171.55 218.21淋洗液離心組成質(zhì)量/kg 體積/L反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 乙酸乙酯12.513.87171.55 218.21真空干燥組成質(zhì)量/kg 硫辛酸111.53乙酸乙酯27.8825精制工序乙酸乙酯硫辛酸粗品質(zhì)量/kg 167.295組成質(zhì)量/kg 體積/L185.675硫辛酸55.765雜質(zhì)1.1153脫色反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 231.25 228.6365壓濾濾渣反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 組成質(zhì)量/kg 231.25 228.6365活性炭5.5765結(jié)晶反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 231.459223.06淋洗液離心組成質(zhì)量/kg 體積/L反應(yīng)料體積/L質(zhì)量/kg 乙酸乙酯12.513.87231.459223.06真空干燥反應(yīng)料質(zhì)量/kg 131.04572精品硫辛酸質(zhì)量/kg 104.84572粉碎/包裝精品硫辛酸質(zhì)量/kg 104.32剩余/kg4.32合計(jì)4桶環(huán)合反應(yīng)結(jié)束組成質(zhì)量/kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%硫辛酸乙酯140.790.115878069水341.70.281238271硫磺5.830.004798417氯化鈉70.390.057934919/2四丁基溴化銨22.50.018518762乙醇468.9140.3859425316,8-二氯辛酸乙酯1050.086420891其他59.860.049268139合計(jì)1214.9841計(jì)量罐/2組成質(zhì)量/kg體積無(wú)水硫酸鎂20%氫氧化鈉225184.6L餾出液組成質(zhì)量/kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%乙醇258.3150.918241118脫水干燥壓濾水230.081758882合計(jì)281.3151濃縮液組成質(zhì)量/kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%硫辛酸鈉68.580.156373271氯化鈉35.1950.080250179四丁基溴化銨11.250.025651783其他84.0380.191619961氫氧化鈉1.7530.003997118水237.750.542107687合計(jì)438.5661計(jì)量罐一定量堿溶液組成體積/L質(zhì)量/kg 2mol/L 鹽酸248257X2酸水相酸堿中和組成質(zhì)量/kg 體積合計(jì)/L氯化鈉92.42598.3中性廢液水476.646四丁基溴化銨一定量其他一定量有機(jī)相組成質(zhì)量/kg 體積合計(jì)/L乙酸乙酯312.5343.1硫辛酸61.96一定量其他一定量一定量有機(jī)相組成質(zhì)量/kg 體積合計(jì)/L乙酸乙酯312.5343.1硫辛酸61.96一定量其他一定量一定量干燥劑組成質(zhì)量/kg 無(wú)水硫酸鎂6.25X2餾出液組成質(zhì)量/kg體積/L減壓蒸餾乙酸乙酯156.25171.55濃縮液組成質(zhì)量/kg體積/L硫辛酸61.96171.55其他一定量乙酸乙酯156.25X2母液組成質(zhì)量/kg 體積合計(jì)/L減壓蒸餾乙酸乙酯154.80875171.55其他一定量一定量濾餅X2組成質(zhì)量/kg 硫辛酸55.765乙酸乙酯13.94125活性炭質(zhì)量/kg 5.5765濾液組成質(zhì)量/kg 體積/L乙酸乙酯167.295185.675硫辛酸55.76545.784合計(jì)223.06231.459X2母液組成質(zhì)量/kg 減壓蒸餾乙酸乙酯166.695硫辛酸少量濾餅X2組成質(zhì)量/kg 硫辛酸52.42286乙酸乙酯13.1合計(jì)65.52286X2回收乙醇質(zhì)量/kg 464.8減壓蒸餾殘余液市政處理廢水處理廠回收乙酸乙酯質(zhì)量/kg 862.551殘余液市政處理 圖2-8 硫辛酸2000L不設(shè)儲(chǔ)罐Gantt圖 圖2-9 硫辛酸1000+1000反應(yīng)釜Gantt圖 圖2-10 硫辛酸2000L反應(yīng)釜增設(shè)儲(chǔ)罐的Gantt圖 圖2-11硫辛酸2000L反應(yīng)釜增設(shè)儲(chǔ)罐+三合一Gantt圖 3-2硫辛酸主要管徑計(jì)算 硫辛酸管徑計(jì)算 工段 體積/L 時(shí)間/min 體積流率/(m3/s) 流速(m/s) 管徑(mm) 標(biāo)準(zhǔn)管徑(mm) 校正流速(m/s) 體積流率/流速 （體積流率/流速）^0.5 標(biāo)準(zhǔn)管徑/1.218 管材 6,8-二氯辛酸乙酯進(jìn) 225.84 5.00 752.79 0.80 34.60 DN40 0.70 940.98 30.68 1078.51 316L不銹鋼 純化水進(jìn) 125.00 2.00 1041.67 1.50 29.73 DN32 1.29 694.44 26.35 804.79 316L不銹鋼 95%乙醇進(jìn) 625.00 15.00 694.44 0.80 33.23 DN40 0.64 868.06 29.46 1078.51 316L不銹鋼 反應(yīng)釜1出 1215.00 20.00 1012.50 0.80 40.13 DN50 0.60 1265.63 35.58 1685.18 316L不銹鋼 水解釜進(jìn) 607.50 10.00 1012.50 0.80 40.13 DN50 0.60 1265.63 35.58 1685.18 316L不銹鋼 堿液進(jìn) 92.30 60.00 25.64 1.00 5.71 DN15 0.14 25.64 5.06 176.83 316L不銹鋼 水解釜出 700.00 15.00 777.78 0.80 35.17 DN40 0.72 972.22 31.18 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 350.00 8.00 729.17 0.80 34.05 DN40 0.68 911.46 30.19 1078.51 316L不銹鋼 萃取釜出 343.00 8.00 714.58 0.80 33.71 DN40 0.66 893.23 29.89 1078.51 316L不銹鋼 鹽酸儲(chǔ)罐 248.00 60.00 68.89 1.50 7.64 DN15 0.39 45.93 6.78 176.83 PP 飽和食鹽水 150.00 2.00 1250.00 1.50 32.56 DN32 1.55 833.33 28.87 804.79 PP 減壓濃縮釜出 171.55 3.00 953.06 0.80 38.93 DN40 0.88 1191.32 34.52 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶釜出 171.55 3.00 953.06 0.80 38.93 DN40 0.88 1191.32 34.52 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗液 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 脫色斧乙酸乙酯 185.68 3.00 1031.53 0.80 40.50 DN50 0.61 1289.41 35.91 1685.18 316L不銹鋼 壓濾進(jìn) 231.46 30.00 128.59 0.80 14.30 DN15 0.73 160.74 12.68 176.83 316L不銹鋼 結(jié)晶出 231.46 5.00 771.53 0.80 35.03 DN40 0.72 964.41 31.05 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗液 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 表3-3 依非韋侖管徑計(jì)算 依非韋倫管徑計(jì)算 工段 體積/L 時(shí)間/min 體積流率/(m3/s) 流速(m/s) 管徑(mm) 標(biāo)準(zhǔn)管徑(mm) 校正流速(m/s) 體積流率/流速 （體積流率/流速）^0.5 標(biāo)準(zhǔn)管徑/1.218 管材 1.00 189.00 60.00 52.50 0.80 9.14 DN15 0.30 65.63 8.10 176.83 316L不銹鋼 2.00 224.00 60.00 62.22 0.80 9.95 DN15 0.35 77.78 8.82 176.83 316L不銹鋼 3.00 300.00 60.00 83.33 0.80 11.51 DN15 0.47 104.17 10.21 176.83 316L不銹鋼 丙酮 506.00 12.00 702.78 0.80 33.43 DN40 0.65 878.47 29.64 1078.51 316L不銹鋼 反應(yīng)釜出 1335.00 22.00 1011.36 0.80 40.11 DN50 0.60 1264.20 35.56 1685.18 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 500.50 12.00 695.14 0.80 33.25 DN40 0.64 868.92 29.48 1078.51 316L不銹鋼 儲(chǔ)罐 333.00 7.00 792.86 0.80 35.51 DN40 0.74 991.07 31.48 1078.51 316L不銹鋼 淬滅水洗出 556.40 60.00 154.56 0.80 15.68 DN20 0.57 193.19 13.90 269.63 316L不銹鋼 壓濾出 422.00 10.00 703.33 0.80 33.45 DN40 0.65 879.17 29.65 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 211.00 5.00 703.33 0.80 33.45 DN40 0.65 879.17 29.65 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶出 211.00 5.00 703.33 0.80 33.45 DN40 0.65 879.17 29.65 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯 392.00 10.00 653.33 0.80 32.24 DN40 0.61 816.67 28.58 1078.51 316L不銹鋼 純化水 588.00 14.00 700.00 0.80 33.37 DN40 0.65 875.00 29.58 1078.51 316L不銹鋼 純化水萃取進(jìn) 118.00 2.00 983.33 1.50 28.88 DN32 1.42 655.56 25.60 690.25 316L不銹鋼 乙酸乙酯萃進(jìn) 78.00 1.00 1300.00 0.80 45.47 DN50 0.77 1625.00 40.31 1685.18 316L不銹鋼 環(huán)合水洗萃取 784.00 16.00 816.67 0.80 36.04 DN40 0.76 1020.83 31.95 1078.51 316L不銹鋼 干燥罐出 568.80 12.00 790.00 0.80 35.45 DN40 0.73 987.50 31.42 1078.51 316L不銹鋼 壓濾出 568.80 30.00 316.00 0.80 22.42 DN32 0.46 395.00 19.87 690.25 316L不銹鋼 減壓濃縮釜出 284.00 5.00 946.67 0.80 38.80 DN40 0.88 1183.33 34.40 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶釜出 284.00 5.00 946.67 0.80 38.80 DN40 0.88 1183.33 34.40 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 精乙酸乙酯進(jìn) 300.00 5.50 909.09 0.80 38.02 DN40 0.84 1136.36 33.71 1078.51 316L不銹鋼 精制反應(yīng)釜出 350.00 30.00 194.44 0.80 17.59 DN20 0.72 243.06 15.59 269.63 316L不銹鋼 壓濾出 350.00 7.00 833.33 0.80 36.41 DN40 0.77 1041.67 32.27 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶罐出 350.00 7.00 833.33 0.80 36.41 DN40 0.77 1041.67 32.27 1078.51 316L不銹鋼 乙酸乙酯淋洗 13.87 0.30 770.56 0.80 35.01 DN40 0.71 963.19 31.04 1078.51 316L不銹鋼 3-4 纈沙坦管徑計(jì)算 纈沙坦管徑計(jì)算 工段 體積/L 時(shí)間/min 體積流率/(m3/s) 流速(m/s) 管徑(mm) 標(biāo)準(zhǔn)管徑(mm) 校正流速(m/s) 體積流率/流速 （體積流率/流速）^0.5 標(biāo)準(zhǔn)管徑/1.218 管材 醋酸異丁酯 1194.03 20.00 995.02 0.80 39.78 DN50 0.59 1243.78 35.27 1685.18 316L不銹鋼 催化反應(yīng)出 1371.16 90.00 253.92 0.80 20.10 DN20 0.94 317.40 17.82 269.63 316L不銹鋼 壓濾出 685.58 15.00 761.75 0.80 34.81 DN40 0.71 952.19 30.86 1078.51 316L不銹鋼 儲(chǔ)罐出 685.58 15.00 761.75 0.80 34.81 DN40 0.71 952.19 30.86 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮出 288.57 4.00 1202.37 0.80 43.73 DN50 0.71 1502.96 38.77 1685.18 316L不銹鋼 純化水進(jìn) 130.26 2.00 1085.50 1.50 30.34 DN32 1.57 723.67 26.90 690.25 316L不銹鋼 水相出 135.65 2.00 1130.39 1.50 30.97 DN32 1.64 753.60 27.45 690.25 316L不銹鋼 乙乙酯萃罐 72.14 1.00 1202.37 0.80 43.73 DN50 0.71 1502.96 38.77 1685.18 316L不銹鋼 水相出 135.65 2.00 1130.39 1.50 30.97 DN32 1.64 753.60 27.45 690.25 316L不銹鋼 乙酸乙酯出 396.31 8.00 825.64 0.80 36.24 DN40 0.77 1032.05 32.13 1078.51 316L不銹鋼 減壓濃縮出 473.50 10.00 789.17 0.80 35.43 DN40 0.73 986.46 31.41 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶出 473.50 10.00 789.17 0.80 35.43 DN40 0.73 986.46 31.41 1078.51 316L不銹鋼 精脫丙酮進(jìn) 644.88 15.00 716.53 0.80 33.76 DN40 0.66 895.67 29.93 1078.51 316L不銹鋼 脫色釜出 378.59 22.50 280.44 0.80 21.12 DN25 0.67 350.55 18.72 421.29 316L不銹鋼 壓濾出 378.59 8.00 788.73 0.80 35.42 DN40 0.73 985.91 31.40 1078.51 316L不銹鋼 結(jié)晶出 378.59 8.00 788.73 0.80 35.42 DN40 0.73 985.91 31.40 1078.51 316L不銹鋼