年產(chǎn)100噸撲熱息痛車(chē)間工藝設(shè)計(jì)

1、化學(xué)制藥工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)題目：撲熱息痛的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)院（部）系 ： 所學(xué) 專業(yè) ： 年級(jí)班級(jí) ： 完成人姓名 ： 學(xué) 號(hào) ： 化學(xué)制藥工藝學(xué)課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)系別： 專業(yè)： 設(shè)計(jì)人： 一、課題名稱 年產(chǎn) 100 噸撲熱息痛生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)二、原始數(shù)據(jù)及條件1、 生產(chǎn)能力：年產(chǎn)撲熱息痛 100 噸（開(kāi)工率300天|年）。2、 原料：硝基苯、H2、Pd/C、醋酸酐、乙酸。3、 要求：設(shè)計(jì)方案要求方法簡(jiǎn)單，成本較低，收率較高，反應(yīng)過(guò)程中盡可能少的生產(chǎn)有毒物質(zhì)，并能對(duì)成生的“三廢”有效處理。三、設(shè)計(jì)要求 編制一份設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)，主要內(nèi)容包括：（1） 標(biāo)題頁(yè)（2） 設(shè)計(jì)任務(wù)（3） 目錄（4） 設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介（5） 工流

2、程框圖及說(shuō)明（6） 物料衡算（7） 對(duì)本設(shè)計(jì)的評(píng)述（8） 附圖（工藝流程簡(jiǎn)圖）（9） 參考文獻(xiàn)四、設(shè)計(jì)日期： 2013年11月25日至2013年12月25 指導(dǎo)老師：韓俊芬目錄1.產(chǎn)品介紹 1.1產(chǎn)品簡(jiǎn)介 4 1.2發(fā)展概況 4 1.3臨床應(yīng)用 9 1.4藥理作用 92.設(shè)計(jì)任務(wù) 93.產(chǎn)品方案 94.生產(chǎn)方法和工藝流程 9 4.1生產(chǎn)工藝路線比較 10 4.2本設(shè)計(jì)擬采用的和成路線 14 4.3工藝流程 155.車(chē)間的組成和生產(chǎn)制度 16 5.1車(chē)間組成及所需時(shí)間 166原料，中間產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格 15 6.1對(duì)羥基苯乙酮 15 6.2鹽酸羥胺 17 6.3醋酸鈉 18 6.4乙醇 20

3、6.5丙酮 22 7物料及熱量衡算 27 7.1肟化反應(yīng)釜中的工藝計(jì)算 27 7.2重排反應(yīng)釜中的工藝計(jì)算 28 7.3結(jié)晶反應(yīng)釜中的工藝計(jì)算 28 8主要工藝設(shè)備的選型，化工計(jì)算和材料選擇 28 8.1肟化反應(yīng)釜的選型 29 9技術(shù)保安，防火及綜合利用 29 10“三廢”治理及綜合利用 3011 存在問(wèn)題及建議 31 12 參考文獻(xiàn) 311.產(chǎn)品介紹1.1產(chǎn)品簡(jiǎn)介撲熱息痛（paracctamol)又名對(duì)乙酰氨基苯酚，化學(xué)名 N-(4-羧基苯基)-乙酰胺。產(chǎn)品為白色&類白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，無(wú)臭，味微苦。在熱水或乙醇中易融，在丙酮中溶解，在水中微溶，熔點(diǎn)為 168172，飽和水溶液 PH 值

4、5.56.5。對(duì)解熱鎮(zhèn)痛有顯著療效，是目前廣泛使用的藥物之一。 1.2發(fā)展?fàn)顩r撲熱息痛是重要的非甾體解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥,經(jīng)過(guò)了100多年的發(fā)展現(xiàn)已成為全世界應(yīng)用最廣泛的藥物之一,是國(guó)際醫(yī)藥市場(chǎng)上的頭號(hào)解熱鎮(zhèn)痛藥之一.其產(chǎn)量穩(wěn)步上升,年產(chǎn)量達(dá)5萬(wàn)多噸,占全世界的百分之五十多.年出口量4萬(wàn)余噸,出口金額1.3億多美元。近幾年來(lái),在對(duì)綠色,環(huán)保,節(jié)能,減排等越來(lái)越重視的新形勢(shì)下,業(yè)界對(duì)撲熱息痛幾十年來(lái)沿用的生產(chǎn)工藝進(jìn)行了重新審視,不少新工藝,新方法,新專利不斷涌現(xiàn).在新的合成工藝中,人們更多的從環(huán)保和經(jīng)濟(jì)上考慮問(wèn)題,以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。由于撲熱息痛的銷(xiāo)量經(jīng)久不衰,產(chǎn)量持續(xù)上升,其生產(chǎn)工藝與設(shè)計(jì)改進(jìn)也一直成

5、為研究的重點(diǎn).經(jīng)過(guò)幾十年的生產(chǎn)實(shí)踐,普熱息痛的生產(chǎn)已經(jīng)形成了一套較為成熟的生產(chǎn)路線,即傳統(tǒng)生產(chǎn)二部生產(chǎn)法.傳統(tǒng)二步法是以對(duì)硝基氯苯為原料,經(jīng)水解，酸化,還原制得對(duì)氨基酚,再經(jīng)酰化得到對(duì)乙酰氨基酚。該法是以鐵粉為還原劑，雖然技術(shù)成熟，工藝簡(jiǎn)單，產(chǎn)品收率低，質(zhì)量較差，毒性大，成本高；嚴(yán)重的是，生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量含酚，胺的鐵泥和污水，污染嚴(yán)重。河北工業(yè)大學(xué)王延吉等人發(fā)明了撲熱息痛新的合成工藝，并申請(qǐng)了中國(guó)發(fā)明專利，于2006年11月22日被國(guó)家專利局正式授權(quán)。該發(fā)明專利是以硝基苯為原料，在酸介質(zhì)中經(jīng)催化加氫再?；瘉?lái)制備對(duì)乙酰氨基酚。整個(gè)工藝包括5個(gè)步驟：一是以三氟化硼乙醚水溶液為介質(zhì)，將硝基苯與催

6、化劑，表面活性劑放入帶有冷凝器，溫度計(jì)，進(jìn)氣管的容器中；二是加熱到溫度為40至100攝氏度時(shí)，通入氮?dú)?至12分鐘，再通氫氣反應(yīng)3至8小時(shí)，使硝基苯轉(zhuǎn)化為對(duì)氨基酚；三是反應(yīng)結(jié)束后，趁熱將反應(yīng)液過(guò)濾，濾出催化劑，用熱甲苯萃取取出未反應(yīng)的硝基苯和苯胺；四是將萃取后的反應(yīng)液加入到容器中，加入亞硫酸氫鈉，縛酸劑，向恒壓滴液漏斗內(nèi)加入乙酐，加熱到原來(lái)溫度時(shí)，連續(xù)滴加乙酐，反應(yīng)2至10小時(shí)；最后，反應(yīng)結(jié)束后，減壓蒸餾，濃縮再冷卻結(jié)晶。在發(fā)達(dá)國(guó)家,采用加氫工藝代替鐵屑還原,特別是用pd/c催化劑，以對(duì)硝基苯為原料，一步合成對(duì)乙酰氨基酚的方法。這種方法企業(yè)采用新型二步合成法。該法是環(huán)境友好的合成工藝，無(wú)副產(chǎn)物

7、產(chǎn)生，產(chǎn)后處理簡(jiǎn)單，成本低，可以提高生產(chǎn)企業(yè)的技術(shù)水平，降低成本，減少污染。我國(guó)于1959年開(kāi)始生產(chǎn)撲熱息痛，作為我國(guó)醫(yī)藥原料藥產(chǎn)量最大的品種之一，自上世紀(jì)80年代以來(lái)，其產(chǎn)量持續(xù)穩(wěn)步上升，全國(guó)已有幾十家企業(yè)生產(chǎn)，年產(chǎn)量達(dá)5萬(wàn)多噸，占世界50多；年出口量4萬(wàn)余噸，出口金額1.3億多美元。我國(guó)撲熱息痛原料藥產(chǎn)量已連續(xù)幾年居世界第一并成為全球最大撲熱息痛出口國(guó)。據(jù)中國(guó)醫(yī)藥保健品進(jìn)出口商會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)字，我國(guó)從2004年以來(lái)，撲熱息痛原料藥出口數(shù)量始終保持在4萬(wàn)噸以上，2009年雖遭遇了國(guó)際金融危機(jī)，但我國(guó)出口撲熱息痛仍有近5萬(wàn)噸。以下圖表體現(xiàn)了撲熱息痛近年來(lái)生產(chǎn)情況及前景： 目前我國(guó)撲熱息痛原料藥生產(chǎn)

8、企業(yè)布點(diǎn)太多規(guī)模偏小應(yīng)加以調(diào)整，面對(duì)入世小發(fā)揮規(guī)模效應(yīng)很難應(yīng)付全球一體化的競(jìng)爭(zhēng)生產(chǎn)廠家要逐步建立穩(wěn)定的原料來(lái)源和中問(wèn)體配套能力發(fā)展規(guī)模經(jīng)濟(jì)狠抓管理苦練內(nèi)功小斷提高技術(shù)水平提高質(zhì)量降低成本唯此才能在國(guó)際市場(chǎng)上占有一席之地。 努力開(kāi)發(fā)附加值高的產(chǎn)品提高經(jīng)濟(jì)效益，現(xiàn)今我國(guó)出口的撲熱息痛原料藥由于質(zhì)量和規(guī)格等方面原因普遍售價(jià)小我國(guó)撲熱息痛制劑產(chǎn)品與國(guó)外產(chǎn)品相比在質(zhì)量婦況格必品種及品牌等方面都有一定差距價(jià)格也相差很多峨國(guó)企業(yè)應(yīng)抓住OTC藥將快速普及的遇努力開(kāi)發(fā)附加值高的新劑型和叫得響品牌產(chǎn)品，以滿足小同層次的用藥需求提高經(jīng)濟(jì)效益。面對(duì)入世全球經(jīng)濟(jì)一體化的趨勢(shì)我國(guó)撲熱息痛生產(chǎn)廠家也應(yīng)考慮實(shí)行兼并與重組可以

9、與國(guó)內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)強(qiáng)聯(lián)合建造巨型航母也可以與國(guó)外撲熱息痛生產(chǎn)巨頭實(shí)現(xiàn)合資刃吠合交重組成為世界大的跨國(guó)公司在全球生產(chǎn)線當(dāng)中的一個(gè)環(huán)節(jié)成為跨國(guó)公司銷(xiāo)售渠道中的組成部分這也是中國(guó)企業(yè)走向世界進(jìn)入世界經(jīng)濟(jì)交流的一個(gè)捷徑。1.3臨床應(yīng)用 適用于緩解輕度至中度疼痛,如感冒引起的發(fā)熱,頭痛,關(guān)節(jié)痛,神經(jīng)痛以及偏頭痛,痛經(jīng)等.本品因僅能緩解癥狀,消炎作用極微,且不能消除關(guān)節(jié)炎引起的紅,腫活動(dòng)障礙,故不能用以代替阿司匹林或者其他非甾體抗炎藥治療各種類型關(guān)節(jié)炎.但本品可用于對(duì)阿司匹林過(guò)敏,不耐受或者不適用于應(yīng)用阿司匹林的病例,如水痘,血友病及其他出血性疾病患者(包括應(yīng)用抗凝治療的病例),以及消化性潰瘍,胃炎等

10、.應(yīng)用本品時(shí)必要時(shí)還須同時(shí)應(yīng)用時(shí)應(yīng)用其他療法解除疼痛或發(fā)熱的原因。1.4藥理作用 本品為乙酰苯胺類解熱鎮(zhèn)痛藥。通過(guò)抑制環(huán)氧化酶，選擇性抑制下丘腦體溫調(diào)節(jié)中樞前列腺素的合成，導(dǎo)致外周血管擴(kuò)張、出汗而達(dá)到解熱的作用，其解熱作用強(qiáng)度與阿司匹林相似；通過(guò)抑制前列腺素等的合成和釋放，提高痛閾而起到鎮(zhèn)痛作用，屬于外周性鎮(zhèn)痛藥，作用較阿司匹林弱，僅對(duì)輕、中度疼痛有效。本品無(wú)明顯抗炎作用?？赡芘c下視丘的前列腺素合成受到抑制有關(guān)。2設(shè)計(jì)任務(wù) 2.1設(shè)計(jì)項(xiàng)目名稱：100噸/年撲熱息痛的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)。 2.2生產(chǎn)方法：以對(duì)羥基苯乙酮,為起始原料,經(jīng)肟化反應(yīng)進(jìn)行Beckmann重排等工序合成撲熱息痛。2.3生產(chǎn)能力：

11、每年一百噸撲熱息痛。 2.4主要原輔料：對(duì)羥基羥基乙酮，鹽酸氫胺，醋酸鈉，乙醇，丙酮，活性炭。2.5工段產(chǎn)品：白色針狀結(jié)晶或者結(jié)晶性粉末的撲熱息痛。 3產(chǎn)品方案 3.1產(chǎn)品名稱和性質(zhì)：撲熱息痛（paracctamol)又名對(duì)乙酰氨基苯酚。白色結(jié)晶粉末，mp為170-172攝氏度，五味，溶于水，醚，氯仿。 3.2產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格：純度為99%的撲熱息痛。 3.3產(chǎn)品規(guī)模：100T/a。 3.4產(chǎn)品包裝方式：袋裝。 4生產(chǎn)方法和工藝流程 4.1生產(chǎn)工藝路線比較： 4.1.1以苯酚為原料合成撲熱息痛。 (1) 苯酚亞硝化法苯酚在0-5下與亞硝酸鈉和硫酸反應(yīng)，生成對(duì)亞硝基苯酚，再經(jīng)還原可得對(duì)氨基苯酚。此法

12、較成熟；收率為80-85%，但使用硫化鈉作還原劑，成本較高。 (2) 苯酚硝化法由苯酚硝化可得對(duì)硝基苯酚，反應(yīng)時(shí)需冷卻(0-5)，且有二氧化氮?dú)怏w產(chǎn)生。因此，設(shè)備要求較高。 以對(duì)硝基苯酚鈉為原料的合成路線對(duì)硝基苯酚鈉也是染料和農(nóng)藥中間體，其合成方法較成熟，產(chǎn)量很大，成本低廉?？捎陕缺浇?jīng)硝化和水解等反應(yīng)制得。對(duì)硝基苯酚鈉經(jīng)酸化、還原和?；芍频脫錈嵯⑼?。此路線反應(yīng)經(jīng)典，適合大生產(chǎn)，但原料供應(yīng)常常受染料和農(nóng)藥生產(chǎn)的制約，有時(shí)很緊張；制備對(duì)硝基苯酚鈉的中間體對(duì)硝基氯苯毒性又很大，且用鐵屑/鹽酸還原后，產(chǎn)生的鐵泥在“三廢”防治和處理上也存在困難。此法是目前我國(guó)撲熱息痛生產(chǎn)采用的方法。催化加氫法 催化加

13、氫法此法同樣是經(jīng)苯胲一步合成對(duì)氨基苯酚。但苯胲能繼續(xù)還原為苯胺，這是本法最主要的副反應(yīng)，其副產(chǎn)物生成量約為10-15%。鐵、鎳和鈷等金屬有利于苯胲轉(zhuǎn)化成苯胺，而鋁、硼和硅等元素及其鹵化物可使硝基苯加速轉(zhuǎn)化成對(duì)氨基苯酚，并使苯胺的生成量降至最少。苯胺等副產(chǎn)物可加少量氯仿或氯乙烷處理除去。本法一般采用活性炭負(fù)載的貴金屬作催化劑，如鉑、鈀或銠等，反應(yīng)可在常壓或低壓下進(jìn)行。此外，還可以用鉑/釕復(fù)合催化劑，它可部分抑制副反應(yīng)。蘇聯(lián)專利報(bào)道了以硫化物(如PtS2/C)為催化劑的方法。 Kopper公司則采用MoS3/C作催化劑，其優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜，不易中毒，可多次循環(huán)使用而不喪失活性等。實(shí)際上，如能解決反應(yīng)

14、的選擇性問(wèn)題、分離問(wèn)題和催化劑的壽命與套用問(wèn)題，硝基苯一步催化加氫法在氫源充足的地域是最好的合成對(duì)氨基苯酚的方法。其它合成路線 以上列舉的合成路線都經(jīng)過(guò)了中間體PAPPAP的乙酰化制備APAP工藝簡(jiǎn)單快速,因此，深入研究PAP的合成工藝和PAP的新的合成路線舉足輕重。CA中報(bào)道了一種堿催化氮化法。該法是硝基苯與氫氧化鈉在液氨中于75加熱3小時(shí)，反應(yīng)后用鹽酸酸化得PAP，收率達(dá)955。但一直沒(méi)有工業(yè)化應(yīng)用的報(bào)道。 Hamder Harald，Enometo Saburo等提出了對(duì)苯二酚氨化法合成PAP。以對(duì)苯二酚為原料，脂肪醚作溶劑反應(yīng)溫度高于對(duì)氨基苯酚的熔點(diǎn)惰性氣體保護(hù)下用氨水氨化(也可在加壓

15、下催化選擇氨解，無(wú)催化劑或水溶性催化劑存在下氨解)，收率可達(dá)4517，產(chǎn)品純度為9917。但原料為二元酚，成本較高，后處理復(fù)雜。反應(yīng)條件苛刻。 以對(duì)羥基苯乙酮為原料。經(jīng)肟化、Beckmann重排得對(duì)乙酰氨基酚(圖8)。德國(guó)的HoechstCelenese聯(lián)合公司開(kāi)發(fā)出以苯酚為原料通過(guò)Fries重排，肟化后進(jìn)行Beckmann重排合成撲熱息痛的新路線(圖9)。具有成本低、污染小。原料易得等優(yōu)點(diǎn)，對(duì)其他合成路線具有較強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)力。綜合對(duì)比各條工藝路線，并且結(jié)合實(shí)際的設(shè)計(jì)任務(wù)，決定選擇以硝基苯為原料，通過(guò)催化加氫制得對(duì)氨基苯酚，然后?；玫綄?duì)乙酰氨基酚（APAP）。4.2本設(shè)計(jì)擬采用的成路線： 本法以硝

16、基苯為原料，通過(guò)催化加氫制得對(duì)氨基苯酚，然后?；玫綄?duì)乙酰氨基酚（APAP）。化學(xué)反應(yīng)方程式（1）催化還原 （2）APAP的合成將物料投入?；?，用夾套蒸氣加熱至110左右，回流反應(yīng)4h，控制蒸出稀酸速度為每小時(shí)蒸出總量的1/10，待內(nèi)溫升至130以上，取樣檢驗(yàn)對(duì)氨基苯酚殘留量50%)，轉(zhuǎn)入結(jié)晶釜結(jié)晶，離心，先用少量稀酸洗，再用大量水洗至濾液近無(wú)色，得撲熱息痛粗品。（3）APAP的精制攪拌下將撲熱息痛粗品、水及活性炭加熱至沸騰，調(diào)節(jié)pH5.0-5.5，保溫5min。將溫度升至100時(shí)，趨熱壓濾，除去活性炭。濾液冷卻結(jié)晶(加適量焦亞硫酸鈉)，離心，濾餅用大量水洗至近無(wú)色，再用蒸餾水洗滌，離心脫水

17、，干燥得撲熱息痛成品。濾液經(jīng)濃縮、結(jié)晶，離心后再精制4.3工藝流程以硝基苯原料制成對(duì)乙酰氨基酚的工藝流程圖。對(duì)硝基苯催化劑還原氫氣10稀硫酸壓濾冷卻沉淀過(guò)濾濾液冷卻結(jié)晶離心過(guò)濾對(duì)乙酰氨基酚帶控制點(diǎn)的工藝流程圖。（見(jiàn)附圖1）。5最佳工藝條件 以對(duì)硝基苯為原料,加氫合成對(duì)氨基苯酚,在不分離出對(duì)氨基苯酚的情況下,乙酰化直接合成了撲熱息痛,獲得的最佳工藝條件為: 加氫反應(yīng)溫度為90 ；加氫液硫酸濃度為10%； 加氫液的水油比51； 最佳催化劑用量為硝基苯重量的1%；乙酰化試劑乙酐與乙酸最佳比為21； 乙?；罴褱囟葹?00 。6.原料，中間產(chǎn)品的主要技術(shù)規(guī)格6.1對(duì)羥基苯乙酮對(duì)羥基苯乙酮英文名稱：4-

18、Hydroxyacetopheno，中文別名：4-羥基苯乙酮; 4-羥基苯乙酮; 4-羥基苯乙酮; 對(duì)已酰苯酚; 4-羥基乙酰苯; 4-乙酰苯酚; P-羥基苯乙酮; 對(duì)乙酰苯酚; 4-對(duì)羥基苯乙酮，分子式(Formula)： C8H8O2 ，分子量(Molecular Weight)： 136.15 ，CAS No.： 99-93-4， 質(zhì)量指標(biāo)(Specification) ，外觀（Appearance）： 白色結(jié)晶體熔點(diǎn)：109-111 ，148（400Pa）水分：0.2% 鐵含量：10PPM ，溶解性：易溶于熱水、甲醇、乙醚、丙酮，難溶于石油醚。6.2鹽酸羥胺 中文名稱:鹽酸羥胺。中文別

19、名：鹽酸胲; 羥基氯化胺; 氯化羥胺; 羥基氯化銨; 氫氯羥胺; 羥胺酸; 羥胺鹽酸。英文名稱:Hydroxylamine hydrochlorideHydroxylammonium chlorideOxammonium hydrochloride分子結(jié)構(gòu):HONH2HCl分子式：HONH3Cl；NH2OHHCl;H3NOHCl分子量：69.49理化性質(zhì)：無(wú)色結(jié)晶，易潮解，密度：1.67。熔點(diǎn)：152（分解）。 溶于水，乙醇、甘油，不溶于乙醚。無(wú)色單斜晶系結(jié)晶體，密度1.67g/cm3(17)。溶于熱水、醇、丙三醇，不溶于醚。吸濕性強(qiáng)，受潮高于151則分解。毒性：本品有毒，對(duì)皮膚有刺激性。半數(shù)

20、致死量（小鼠經(jīng)口）408mg/kg。有腐蝕性。生產(chǎn)設(shè)備應(yīng)密閉，防止跑、冒、滴、漏，操作人員應(yīng)穿戴防護(hù)用具。濺及皮膚時(shí)，可用大量水沖洗。用 途：本品主要用作還原劑和顯像劑，有機(jī)合成中用于制備肟，也用作合成抗癌藥（羥基脲）、磺胺藥（新諾明）和農(nóng)藥（滅多威）的原料。電分析中用作去極劑，在合成橡膠工業(yè)中用作不著色的短期中止劑等。制藥工業(yè)用作新諾明中間體。合成染料工業(yè)用作靛紅中間體制備。油脂工業(yè)用作脂肪酸和肥皂的防老劑、抗氧劑。分析化學(xué)上用作分析甲醛、糠醛、樟腦和葡萄糖的還原劑。電化學(xué)分析中的去極劑。也用于鋼鐵中鎂成分的測(cè)定，磺酸、脂肪酸的微量分析，醛和酮的檢驗(yàn)及分析中用作去極劑等。另外，還用于彩色影片

21、的洗印等。指標(biāo)名稱規(guī) 格 1規(guī) 格 2規(guī) 格 3外 觀白色結(jié)晶白色結(jié)晶白色結(jié)晶含 量 %98.099.099.0水 份 %0.50.40.3硫酸鹽%00.020.002鐵%-0.00050.00036.3醋酸鈉無(wú)色無(wú)味的結(jié)晶體，在空氣中可被風(fēng)化，可燃。易溶于水，微溶于乙醇，不溶于乙醚。123時(shí)失去結(jié)晶水。但是通常濕法制取的有醋酸的味道。水中發(fā)生水解。呈堿性。由醋酸鈣與純堿進(jìn)行復(fù)分解反應(yīng)，變?yōu)榇姿徕c，將反應(yīng)液濃縮至26Be，加活性炭脫色，然后進(jìn)行冷卻結(jié)晶，離心分離即得成品。當(dāng)需獲得無(wú)水醋酸鈉時(shí)，將結(jié)晶醋酸鈉再重新熔化，真空吸濾，將母液結(jié)晶放在不銹鋼槽中冷卻，然后再離心、吸濾、甩干后，用電加熱法使

22、晶體脫水，干燥，即得無(wú)水品。也可用醋酸和苛性鈉直接反應(yīng)生成醋酸鈉2。醋酸鈉的制備：儀器試劑用品：燒杯、玻棒、酒精燈、濾紙、平底燒瓶、石棉網(wǎng)。醋酸鈉晶體、硫代硫酸鈉晶體、蒸餾水。步驟醋酸鈉過(guò)飽和溶液的制備：500 毫升燒杯中加入250 克未潮解的醋酸鈉晶體（）和150 毫升蒸餾水，用微火加熱，不斷攪拌，使其完全溶解。趁熱將溶液過(guò)濾到500 毫升潔凈并干燥的平底燒瓶中（注意！不能把溶液滴在燒瓶頸部）。靜置冷卻后，用潔凈的橡皮塞將瓶口蓋嚴(yán)。硫代硫酸鈉過(guò)飽和溶液的制備250 克硫代硫酸鈉晶體（ ）置于干燥潔凈的平底燒瓶中，用水浴加熱，使其溶于結(jié)晶水中。靜置冷卻，用潔凈橡皮塞將瓶口蓋嚴(yán)備用。操作向瓶中投

23、入同種溶質(zhì)的小晶體，使晶體迅速布滿整個(gè)燒瓶。注意事項(xiàng)醋酸鈉晶體容易吸潮，藥品量可適當(dāng)增加。塵土亦能使過(guò)飽和溶液結(jié)晶，所以平底燒瓶要潔凈，瓶口要蓋嚴(yán)。晶種要細(xì)小，晶形要好，這樣晶體生長(zhǎng)緩慢，現(xiàn)象清晰。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫J(rèn)識(shí)過(guò)飽和溶液及過(guò)飽和溶液不如飽和溶液穩(wěn)定。在打造趣味化學(xué)教材的影片瘋狂化學(xué)1.5中就會(huì)有醋酸鈉過(guò)飽和溶液結(jié)晶這一實(shí)驗(yàn)，被形象的比喻為“擎天柱 ”。 用途：用作有機(jī)物合成的酯化劑以及攝影藥品，藥品，印染媒染劑，化學(xué)試劑，肉類防腐，顏料等方面?？捎糜谥迫「鞣N化工產(chǎn)品，如呋喃丙烯酸，醋酸酯和氯乙酸。該品作為調(diào)味品的緩沖劑，可緩和不良?xì)馕恫⒎乐棺兩哂幸欢ǖ姆烂棺饔?。亦可用作調(diào)味品，酸菜，蛋黃

24、醬，魚(yú)糕，香腸，面包等的酸味劑。與甲基纖維素，磷酸鹽等混合，用于提高香腸，面包等的保存性。6.4 乙醇乙醇的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為C2H5OH（化學(xué)式為CH3CH2OH），俗稱酒精，在常溫、常壓下是一種易燃、易揮發(fā)的無(wú)色透明液體，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略帶刺激性。乙醇的用途很廣，可用乙醇來(lái)制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫(yī)療上也常用體積分?jǐn)?shù)為70%-75%的乙醇作消毒劑等。分子結(jié)構(gòu)C、O原子均以sp3雜化軌道成 鍵、極性分子。乙醇分子是由是由C、H、O 三種原子構(gòu)成（乙基和羥基兩部分組成），可以看成是乙烷分子中的一個(gè)氫原子被羥基取代的產(chǎn)物，也可以看成是水分子中的一個(gè)氫原子被乙基取代的

25、產(chǎn)物。乙醇分子中的羰鍵（碳氧鍵）和羥鍵（氫氧鍵）比較容易斷裂。相對(duì)分子量： 46.07性狀無(wú)色透明液體（純酒精），有特殊香味的氣味，易揮發(fā)。能與水、氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數(shù)有機(jī)溶劑混溶，相對(duì)密度(d15.56)0.816，密度是0.789g/cm3,沸點(diǎn)是78.4，熔點(diǎn)是-114.3，易燃，其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物，能與水以任意比互溶。分子結(jié)構(gòu)6.5丙酮無(wú)色液體，具有令人愉快的氣味（辛辣甜味）。易揮發(fā)。能與水、乙醇、N,N-二甲基甲酰胺、氯仿、乙醚及大多數(shù)油類混溶。相對(duì)密度 (d25)0.7845。熔點(diǎn)-94.7。沸點(diǎn)56.05。折光率 (n20D)1.3588。閃點(diǎn)-20。易燃

26、。半數(shù)致死量（大鼠，經(jīng)口）10.7ml/kg。有刺激性。理化性質(zhì)物理性質(zhì)丙酮結(jié)構(gòu)式2外觀與性狀：無(wú)色透明易流動(dòng)液體，有芳香氣味，極易揮發(fā)。熔點(diǎn)()：-94.6相對(duì)密度（水=1）：0.80沸點(diǎn)()：56.5相對(duì)蒸氣密度（空氣=1）：2.00分子式：C3H6O分子量：58.08飽和蒸氣壓(kPa)：53.32(39.5)燃燒熱(kJ/mol)：1788.7臨界溫度()：235.5臨界壓力(MPa)：4.72辛醇/水分配系數(shù)的對(duì)數(shù)值：-0.24閃點(diǎn)()：-20爆炸上限%(V/V)：13.0引燃溫度()：465爆炸下限%(V/V)：2.5溶解性：與水混溶，可混溶于乙醇、乙醚、氯仿、油類、烴類等多數(shù)有機(jī)

27、溶劑。1化學(xué)性質(zhì)丙酮是脂肪族酮類具有代表性的的化合物，具有酮類的典型反應(yīng)。例如：與亞硫酸氫鈉形成無(wú)色結(jié)晶的加成物。與氰化氫反應(yīng)生成丙酮氰醇。在還原劑的作用下生成異丙酮與頻哪醇。丙酮對(duì)氧化劑比較穩(wěn)定。在室溫下不會(huì)被硝酸氧化。用堿性高錳酸鉀或鉻酸鉀等強(qiáng)氧化劑做氧化劑時(shí)，生成乙酸、甲酸、二氧化碳和水。在堿存在下發(fā)生雙分子縮合，生成雙丙酮醇。2mol丙酮在各種酸性催化劑（鹽酸，氯化鋅或硫酸）存在下生成亞異丙基丙酮，再與1mol丙酮加成，生成佛爾酮（二亞異丙基丙酮）。3mol丙酮在濃硫酸作用下，脫3mol水生成1，3，5-三甲苯。在石灰。醇鈉或氨基鈉存在下，縮合生成異佛爾酮（3，5，5-三甲基-2-環(huán)己

28、烯-1-酮）。在酸或堿存在下，與醛或酮發(fā)生縮合反應(yīng)，生成酮醇、不飽和酮及樹(shù)脂狀物質(zhì)。與苯酚在酸性條件下，縮合成雙酚-A。丙酮的-氫原子容易被鹵素取代，生成-鹵代丙酮。與次鹵酸鈉或鹵素的堿溶液作用生成鹵仿。丙酮與Grignard試劑發(fā)生加成作用，加成產(chǎn)物水解得到叔醇。丙酮與氨及其衍生物如羥氨、肼、苯肼等也能發(fā)生縮合反應(yīng)。此外，丙酮在5001000時(shí)發(fā)生裂解，生成乙烯酮。在170260通過(guò)硅-鋁催化劑，生成異丁烯和乙醛；300350時(shí)生成異丁烯和乙酸等。4作用與用途丙酮是重要的有機(jī)合成原料，用于生產(chǎn)環(huán)氧樹(shù)脂，聚碳酸酯，有機(jī)玻璃，醫(yī)藥，農(nóng)藥等。亦是良好溶劑，用于涂料、黏結(jié)劑、鋼瓶乙炔等。也用作稀釋劑

29、，清洗劑，萃取劑。還是制造醋酐、雙丙酮醇、氯仿、碘仿、環(huán)氧樹(shù)脂、聚異戊二烯橡膠、甲基丙烯酸甲酯等的重要原料。在無(wú)煙火藥、賽璐珞、醋酸纖維、噴漆等工業(yè)中用作溶劑。在油脂等工業(yè)中用作提取劑。5使用注意事項(xiàng)危險(xiǎn)性概述健康危害：急性中毒主要表現(xiàn)為對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的麻醉作用，出現(xiàn)乏力、惡心、頭痛、頭暈、易激動(dòng)。重者發(fā)生嘔吐、氣急、痙攣，甚至昏迷。對(duì)眼、鼻、喉有刺激性?？诜?，先有口唇、咽喉有燒灼感，后出現(xiàn)口干、嘔吐、昏迷、酸中毒和酮癥。慢性影響：長(zhǎng)期接觸該品出現(xiàn)眩暈、灼燒感、咽炎、支氣管炎、乏力、易激動(dòng)等。皮膚長(zhǎng)期反復(fù)接觸可致皮炎。燃爆危險(xiǎn)：該品極度易燃，具刺激性。1急救措施皮膚接觸：脫去污染的衣著，用肥

30、皂水和清水徹底沖洗皮膚。眼睛接觸：提起眼瞼，用流動(dòng)清水或生理鹽水沖洗。就醫(yī)。吸入：迅速脫離現(xiàn)場(chǎng)至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難，給輸氧。如呼吸停止，立即進(jìn)行人工呼吸。就醫(yī)。食入：飲足量溫水，催吐。就醫(yī)。1消防措施危險(xiǎn)特性：其蒸氣與空氣可形成爆炸性混合物，遇明火、高熱極易燃燒爆炸。與氧化劑能發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)。其蒸氣比空氣重，能在較低處擴(kuò)散到相當(dāng)遠(yuǎn)的地方，遇火源會(huì)著火回燃。若遇高熱，容器內(nèi)壓增大，有開(kāi)裂和爆炸的危險(xiǎn)。有害燃燒產(chǎn)物：一氧化碳、二氧化碳。滅火方法：盡可能將容器從火場(chǎng)移至空曠處。噴水保持火場(chǎng)容器冷卻，直至滅火結(jié)束。處在火場(chǎng)中的容器若已變色或從安全泄壓裝置中產(chǎn)生聲音，必須馬上撤離。滅火

31、劑：抗溶性泡沫、二氧化碳、干粉、砂土。用水滅火無(wú)效。1泄漏應(yīng)急處理應(yīng)急處理：迅速撤離泄漏污染區(qū)人員至安全區(qū)，并進(jìn)行隔離，嚴(yán)格限制出入。切斷火源。建議應(yīng)急處理人員戴自給正壓式呼吸器，穿防靜電工作服。盡可能切斷泄漏源。防止流入下水道、排洪溝等限制性空間。小量泄漏：用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可以用大量水沖洗，洗水稀釋后放入廢水系統(tǒng)。大量泄漏：構(gòu)筑圍堤或挖坑收容。用泡沫覆蓋，降低蒸氣災(zāi)害。用防爆泵轉(zhuǎn)移至槽車(chē)或?qū)Ｓ檬占鲀?nèi)，回收或運(yùn)至廢物處理場(chǎng)所處置。1操作處置與儲(chǔ)存操作注意事項(xiàng)：密閉操作，全面通風(fēng)。操作人員必須經(jīng)過(guò)專門(mén)培訓(xùn)，嚴(yán)格遵守操作規(guī)程。建議操作人員佩戴過(guò)濾式防毒面具（半面罩），戴安全防護(hù)

32、眼鏡，穿防靜電工作服，戴橡膠耐油手套。遠(yuǎn)離火種、熱源，工作場(chǎng)所嚴(yán)禁吸煙。使用防爆型的通風(fēng)系統(tǒng)和設(shè)備。防止蒸氣泄漏到工作場(chǎng)所空氣中。避免與氧化劑、還原劑、堿類接觸。灌裝時(shí)應(yīng)控制流速，且有接地裝置，防止靜電積聚。搬運(yùn)時(shí)要輕裝輕卸，防止包裝及容器損壞。配備相應(yīng)品種和數(shù)量的消防器材及泄漏應(yīng)急處理設(shè)備。倒空的容器可能殘留有害物。儲(chǔ)存注意事項(xiàng)：儲(chǔ)存于陰涼、通風(fēng)的庫(kù)房。遠(yuǎn)離火種、熱源。庫(kù)溫不宜超過(guò)26。保持容器密封。應(yīng)與氧化劑、還原劑、堿類分開(kāi)存放，切忌混儲(chǔ)。采用防爆型照明、通風(fēng)設(shè)施。禁止使用易產(chǎn)生火花的機(jī)械設(shè)備和工具。儲(chǔ)區(qū)應(yīng)備有泄漏應(yīng)急處理設(shè)備和合適的收容材料。7物料及熱量衡算按年工作日300天計(jì)算，撲熱

33、息痛的日產(chǎn)量為：（1001000）/300333.33/d,即2.20Kmol/d.各步反應(yīng)的收率為：y1=93.5%,y2=85.5%,計(jì)算得總收率為y=75.9%.7.1催化反應(yīng)釜中的工藝計(jì)算在催還原化釜中物料衡算硝基苯的日投料：2.2/0.524=4.2Kmol/d,即517.06Kg/d催化劑：稀硫酸：硝基苯=1:100:100（質(zhì)量）y1=54物料衡算（1）反應(yīng)器進(jìn)口原料各組分流量硝基苯：4.2Kmol/d=517.06kg/d=21.54kg/h稀硫酸：4.2Kmol/d=517.06kg/d=21.54kg/h催化劑: 0.05Kmol/d=5.17kg/d=0.22kg/h（2

34、）反應(yīng)器出口原料各組分流量對(duì)氨基酚：2.27 Kmol/d=279.21kg/d=11.63kg/h7.2酰化反應(yīng)釜中的計(jì)算在?；从掣锪虾馑悖?）該步反應(yīng)收率y2=83（2）冰醋酸：對(duì)氨基酚=2:1物料衡算（1）反應(yīng)器進(jìn)口原料各組分流量對(duì)氨基酚：2.27 Kmol/d=279.21kg/d=11.63kg/h冰醋酸：7.90Kmol/d=458.42kg/d=19.10kg/h（2）反應(yīng)器出口原料各組分流量對(duì)乙酰氨基酚：1.88Kmol/d=205.61kg/d=8.57kg/h7.3結(jié)晶反應(yīng)釜中的計(jì)算在結(jié)晶釜中物料衡算（1）該步反應(yīng)收率y3=97物料衡算（1）反應(yīng)器進(jìn)口原料各組分流量對(duì)乙

35、酰氨基酚：1.88Kmol/d=284.18kg/d=11.84kg/h（2）反應(yīng)器出口原料各組分流量對(duì)乙酰氨基酚：1.82Kmol/d=275.66kg/d=11.49kg/h8.主要工藝設(shè)備的選型、化工計(jì)算和材料選擇投料4次，每隔6小時(shí)投一次料，即每次投入的原料硝基苯質(zhì)量為6.3/4=1.575噸，每次進(jìn)入?；薜腜AP量為本設(shè)計(jì)合成步驟中催化氫化反應(yīng)與?；磻?yīng)時(shí)間均為4小時(shí)左右，催化氫化反應(yīng)時(shí)間略長(zhǎng)，故設(shè)計(jì)每天2.96/4=0.74噸。8.1氫化還原罐的選擇：按硝基苯與10%稀硫酸配料比為1：1算，催化劑用量為硝基苯用量的1%，則氫化罐的體積主要取決于硝基苯與稀硫酸的體積。1.575噸硝

36、基苯的體積為1575/1205=1.31m31.575噸稀硫酸體積為1575/1070=1.47m3加上催化劑等其他物質(zhì)的體積，一次處理量約為3m3，以此選擇一個(gè)5m3的氫化還原罐即可滿足生產(chǎn)要求。8.2酰化罐的選擇：按冰醋酸與PAP質(zhì)量比2:1算，酰化罐的體積主要取決于冰醋酸與PAP的體積。0.74噸PAP的體積為740/1290=0.57m30.742=1.48噸冰醋酸的體積為1480/1049=1.41m3一次處理量約為2m3，考慮到?；瘯r(shí)間短于氫化還原時(shí)間，故選擇兩個(gè)3m3的?；抟詽M足生產(chǎn)。8.3結(jié)晶罐的選擇：結(jié)晶罐的選擇分為兩部分：還原步驟中結(jié)晶罐的選擇和精制步驟中結(jié)晶罐的選擇。還原步驟中考慮到冷卻結(jié)晶時(shí)間