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文檔簡介
1、13二氟聯(lián)苯合成工藝改進(jìn)(年產(chǎn)60噸中試)可行性研究報告 2,4-二氟聯(lián)苯合成工藝改進(jìn)(60噸/年中試)可行性研究報告2006年9月概況本項目產(chǎn)品2,4-二氟聯(lián)苯系合成非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥氟苯水楊酸和氟羅布芬的重要中間體。氟苯水楊酸由美國默克(Merck)公司于1975年研制成功上市,已正式收入英美藥典,并在80余國上市。本品對治療背、肩、膝、頸部勞損或扭傷以及骨關(guān)節(jié)炎,術(shù)后和腫瘤引起的疼痛有較好療效。在國際市場上,非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥(NSAID)近20年來發(fā)展迅速,其銷售額占到了解熱、消炎鎮(zhèn)痛的1/3強(qiáng),并有不斷擴(kuò)大之勢,隨著此類藥物的迅猛發(fā)展,作為此類藥物中間體的需求也會越來越大。2003年,我
2、公司建了一套年產(chǎn)30噸2,4-二氟聯(lián)苯裝置,在2年多的中試生產(chǎn)過程中,碰到了許多問題,原生產(chǎn)工藝勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)周期長,職業(yè)危害較大,產(chǎn)品收率很低,生產(chǎn)成本居高不下,直接影響工業(yè)化批量生產(chǎn),投資無法獲得利益。經(jīng)過一年多的探索實驗,我們找到了一條全新的合成工藝路線,新工藝解決了原工藝中的問題,產(chǎn)品收率和產(chǎn)品質(zhì)量大大提高,小試工藝已通過鑒定,現(xiàn)急需中試,以便實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),創(chuàng)造經(jīng)濟(jì)效益。項目產(chǎn)品2,4-二氟聯(lián)苯合成新工藝是以2,4-二氟苯胺及苯為主要原料,采用自制的復(fù)合催化劑,以低碳醇亞硝酸酯為重氮化劑,在同一反應(yīng)器內(nèi),一步完成重氮化、偶聯(lián)反應(yīng)而制得,收率以2,4-二氟苯胺計大于80%,含量達(dá)到9
3、9.5%。本工藝解決了原工藝成本高、環(huán)境污染大、不利于工業(yè)化生產(chǎn)的難題。新工藝已于2006年5月18日通過了江西省科技廳組織的科技成果鑒定,研制開發(fā)的復(fù)合催化劑,實現(xiàn)了芳胺與苯一步完成重氮、偶聯(lián)反應(yīng)從而制得目標(biāo)產(chǎn)物,工藝路線新穎,有創(chuàng)新性,達(dá)到國內(nèi)領(lǐng)先水平。產(chǎn)品經(jīng)法定機(jī)構(gòu)檢測,質(zhì)量符合Q/JLY012-2004企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),用戶試用后反映良好,質(zhì)量達(dá)國際先進(jìn)水平。新工藝有利于提高2,4-二氟聯(lián)苯在市場上的競爭力,而且也可以應(yīng)用于生產(chǎn)系列鹵代聯(lián)苯產(chǎn)品,將具有更好的經(jīng)濟(jì)和社會效益。市場前景2,4-二氟聯(lián)苯系用于合成非甾體鎮(zhèn)痛藥氟苯水楊酸的重要中間體,氟苯水楊酸抑制環(huán)氧合酶,不含有乙酰基,不會造成不可逆
4、性抑制,因而對血小板功能影響較小,鎮(zhèn)痛作用可長達(dá)8-12小時。對治療背、肩、膝、頸部勞損或扭傷,以及骨關(guān)節(jié)炎、術(shù)后和腫瘤引起的疼痛有較好療效。解熱、消炎鎮(zhèn)痛藥是產(chǎn)量大、應(yīng)用廣,在醫(yī)療事業(yè)中居重要地位的一大類藥物。在國際市場上,阿司匹林、撲熱息痛、非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥各占年銷售額的1/3,非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥物(NSAID)近20年獲得迅速發(fā)展,隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高,國內(nèi)患者對新型非甾體消炎鎮(zhèn)痛藥的需求將不斷增加,并達(dá)到國際市場比例額。氟苯水楊酸的專利保護(hù)到期,開發(fā)生產(chǎn)此藥的國家和地區(qū)廠商不斷增加,制藥企業(yè)對中間體的需求大部分來自市場采購,因此,近年來對中間體2,4-二氟聯(lián)苯的需求
5、不斷增長。目前,在國際市場上,2,4-二氟聯(lián)苯的年需求總量約為300-350噸/年,在國內(nèi)市場上,預(yù)計中間體2,4-二氟聯(lián)苯的年需求量將穩(wěn)步增長,并達(dá)到如下規(guī)模:2,4-二氟聯(lián)苯: 60-100噸/年近兩年來,氟苯水楊酸的開發(fā)、生產(chǎn)異常活躍,國外許多公司都在國內(nèi)市場放單,尋求2,4-二氟聯(lián)苯以及其他的含氟聯(lián)苯。其中2,4-二氟聯(lián)苯有:意大利KAMI公司:年需求量30噸法國羅地亞(Rhodia)公司:年需求量100噸美國默克公司,年需求量200噸左右等。隨著非甾體解熱鎮(zhèn)痛藥的迅猛發(fā)展,作為此類藥物中間體的需求量將會越來越大。由于本項目產(chǎn)品主要是外銷為主,將會受到下游藥物需求量的變化,國際國內(nèi)市場
6、競爭以及人民幣匯率升值等因素的影響,市場波動性客觀存在,但總的趨勢不會改變。本項目產(chǎn)品我公司于2002年就已經(jīng)中試,產(chǎn)品已售往國外用戶使用,用戶對我們的產(chǎn)品質(zhì)量表示非常滿意,只是由于老工藝工藝復(fù)雜、成本太高,無利潤可言,使工業(yè)化生產(chǎn)未能正常進(jìn)行,但產(chǎn)品質(zhì)量一直都非常穩(wěn)定,與外商建立了良好的合作伙伴關(guān)系。通過此次工藝改造后,產(chǎn)品質(zhì)量將進(jìn)一步提高,同時產(chǎn)品收率大大提高,成本將大輻度下降,價格上將會有較大優(yōu)勢,相信市場份額會越來越大。產(chǎn)品及主要原材料物化性質(zhì)1、2,4-二氟聯(lián)苯分子式:C12H8F2 F結(jié)構(gòu)式: F- 白色結(jié)晶體,熔點(diǎn)62-64,沸點(diǎn)298-300,不溶于水,溶于苯、丙酮、氯仿等溶劑
7、。2、2,4-二氟苯胺分子式:C12H5NF2 F結(jié)構(gòu)式: F- NH2無色或淺黃色液體,沸點(diǎn)192-195,不溶于水,溶于乙醇、苯、丙酮等有機(jī)溶劑。3、苯分子式:C6H6結(jié)構(gòu)式: ,相對密度0.879(20),難溶于水,能與乙醇、丙酮、四氯化碳及醋酸混溶。4、甲醇分子式:CH4O結(jié)構(gòu)式:CH3-OH,相對密度0.797(15),甲醇與水混溶。工藝過程簡介 目前,國內(nèi)外合成2,4-二氟聯(lián)苯的工藝路線,主要有以下(3)種:方法(1)步驟冗長,產(chǎn)品收率極低,已淘汰方法(2)由于重氮氟硼酸干燥時易分解,以及重氮鹽所帶入的水份,對產(chǎn)品的收率影響很大,且勞動強(qiáng)度大,操作人員因接觸重氮鹽產(chǎn)生的職業(yè)危害也較
8、大,因此,也很少有人采用。方法(3)是GombengBachmann偶聯(lián)反應(yīng)的改良,是目前國內(nèi)外研究的重點(diǎn),主要是提高反應(yīng)的選擇性和收率,以及提高產(chǎn)品質(zhì)量。收率低是工業(yè)生產(chǎn)中遇到最大難題,國外文獻(xiàn)報道最高收率僅為52.5%. 舊工藝采用方法(2):2,4-二氟苯胺與亞硝酸鈉,鹽酸在低溫下進(jìn)行重氮化反應(yīng)后,重氮液過濾后與氟硼酸在低溫下反應(yīng)生產(chǎn)重氮氟硼酸鹽,離心機(jī)過濾得固體重氮氟硼酸鹽,干燥;干燥后的重氮氟硼酸鹽在催化劑作用下與苯發(fā)生取代反應(yīng)生成2,4-二氟聯(lián)苯,再經(jīng)水洗、蒸餾、精制得產(chǎn)品2,4-二氟聯(lián)苯。新工藝采用方法(3):低碳醇與亞硝酸鈉、鹽酸在低溫下反應(yīng),得到液體低碳醇亞硝酸酯,2,4-二
9、氟苯胺,低碳醇亞硝酸酯和苯在自制催化劑存在下,一步反應(yīng)合成2,4-二氟聯(lián)苯,經(jīng)水洗、蒸餾、精制得產(chǎn)品2,4-二氟聯(lián)苯。舊工藝中,重氮液過濾非常困難,需要經(jīng)常地清洗過濾器勞動強(qiáng)度大,生產(chǎn)周期長;重氮氟硼酸鹽離心過濾、干燥、投料以及重氮液過濾過程中,工人接觸重氮化物后,手上皮膚會變成黃色并逐漸加深,數(shù)天后才會消失,職業(yè)危害較大,產(chǎn)品收率只有40-50%左右(以2,4-二氟苯胺計)。采用新工藝后,工人直接接觸不到重氮化物,生產(chǎn)步驟大大縮短,勞動強(qiáng)度和職業(yè)危害顯著減小,且產(chǎn)品收率大于80%(以2,4-二氟苯胺計),產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到99.5%.工藝創(chuàng)新分析:(1)新工藝采用自制的催化劑,現(xiàn)實了以2,4-二氟
10、苯胺、苯為原料在同一反應(yīng)釜內(nèi),重氮化和偶合反應(yīng)同時完成,合成了2,4-二氟聯(lián)苯,產(chǎn)品收率有很大提高,從舊工藝的40-50%提高到了大于80%,產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到99.5%,該工藝有創(chuàng)新性,達(dá)國內(nèi)領(lǐng)先水平,為產(chǎn)生良好的經(jīng)濟(jì)效益奠定了基礎(chǔ)。(2)新工藝操作單元共8個,舊工藝操作單元共12個,相比較減少了4個,能較大地縮短生產(chǎn)周期,減少設(shè)備投資,有利于實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。 (3)新工藝避免了舊工藝中工人直接接觸重氮化物的過程,從而大大減輕了工人的勞動強(qiáng)度和職業(yè)危害。(4)新工藝較舊工藝減少設(shè)備一覽表:序號名稱規(guī)格材料數(shù)量1重氮鹽過濾器5M2微孔316L12成鹽反應(yīng)釜2000L不銹鋼13氟硼酸高位槽1000L不銹鋼
11、14離心機(jī)SS-1000不銹鋼15真空旋轉(zhuǎn)干燥機(jī)1000L不銹鋼16真空泵2SK-3碳鋼1(5)新、舊工藝物料消耗及經(jīng)濟(jì)效益對比:現(xiàn)中試舊工藝經(jīng)濟(jì)效益分析產(chǎn)品售價為28-30萬元/噸,舊工藝生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有利潤甚至虧損,而新工藝產(chǎn)品的利潤每噸有7-10萬元,經(jīng)濟(jì)效益可觀。五、投資估算及資金籌措擬建60噸/年生產(chǎn)裝置一套,產(chǎn)品售價29萬/噸原材料消耗一覽表:原料名稱單耗(T/T)單價(元/T)金額(元)2,4-二氟苯胺0.8110500085050苯1.2900010800三氟乙酸1.222300028060無水硫酸鎂0.4072200895.4催化劑0.042000008000低碳醇0.4512
12、0005400亞硝酸鈉0.5625001400鹽酸30%1.810001800純堿0.21800360精制溶劑0.360001800尿素0.11800180雙氧水(27.5%)1.514102115活性炭0.058500425小 計146285.4設(shè)備投資估算新增設(shè)備一覽表:序號設(shè)備名稱型號規(guī)格材質(zhì)數(shù)量單價(萬元)總價(萬元)1反應(yīng)釜2000L4KW機(jī)械密封搪玻璃5臺4.522.52反應(yīng)釜1000L4KW機(jī)械密封搪玻璃4臺3.012.03反應(yīng)釜500L3KW機(jī)械密封搪玻璃3臺2.06.04蒸餾釜2000L搪玻璃4臺3.012.05蒸餾釜1000L搪玻璃2臺2.04.06蒸餾釜500L316L1
13、臺5.05.07片式冷凝器20平方米搪玻璃4臺2.510.08熱風(fēng)循環(huán)烘箱CT-C-I不銹鋼1臺4.04.09計量罐500L不銹鋼4臺1.04.010計量罐300L聚丙烯5臺0.31.511授受罐2000L不銹鋼6臺3.0612授受罐1000L不銹鋼4臺1.5613冷凍機(jī)組LN8AS10 45KW碳鋼1臺15.015.014真空機(jī)組JZJS600-41 25.5KW碳鋼1臺8.08.015真空泵2SK-3.0 18KW碳鋼2臺1.02.016循環(huán)水泵IS1-80-125 4KW鑄鐵3臺0.61.817循環(huán)水泵IS50-32-125 3KW鑄鐵4臺0.52.018離心機(jī)SS-1000 7.5KW碳鋼襯塑2臺1.53.019微孔精密過濾器PGH-5L316L-不銹鋼2臺5.010.020氣相色譜儀Angilent-68201套1515.021工藝自控儀表溫度、壓力、流量1
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