年產(chǎn)3000噸維生素B1工藝設(shè)計(jì)縮寫稿

1、年產(chǎn)3000噸維生素B1工藝設(shè)計(jì)摘要: 采用氨基丙腈甲酰嘧啶路線合成維生素B1。以氨基丙腈為原料經(jīng)鈉代、烯胺、甲酰嘧啶、硫代硫胺、硝酸硫胺、鹽酸硫胺等六個(gè)工序合成維生素B1鹽酸鹽，生產(chǎn)過程采用間歇式生產(chǎn)方式生產(chǎn)。生產(chǎn)的產(chǎn)品符合中國藥典2005版二部，英國藥典2000版，美國藥典25版。設(shè)計(jì)內(nèi)容包括廠址選擇、物料平衡計(jì)算、能量平衡計(jì)算、主要設(shè)備計(jì)算與選型、車間平面布置圖及立面圖、工藝流程圖和全廠總平面圖。關(guān)鍵詞：維生素B1，合成，間歇生產(chǎn),工藝設(shè)計(jì) With an annual production capacity of 3,000 t of vitamin B1 Process Design

2、ABSTRCT: Using Propionitrile formyl - pyrimidine synthesis of vitamin B1 . To-propionitrile as raw materials by substituting sodium, enamine, formylation pyrimidine, thiosulfate Allithiamine, thiamine nitrate, Thiamine Hydrochloride six processes synthesis of vitamin B1 hydrochloride Production proc

3、ess using batch production mode of production. With the production of Chinese Pharmacopoeia 2005 version 2, 2000 edition of the British Pharmacopoeia, USP 25 edition. Design elements include site selection, material balance calculation, the energy balance calculation, calculation and major equipment

4、 selection, Workshop layout plan and elevation, and the whole process flow chart of the total factory floor plan.KEY WORDS: Vitamin B1, synthesis, batch production, process design1引言維生素B1又稱硫胺素或抗神經(jīng)炎素。為無色結(jié)晶體，溶于水，在酸性溶液中很穩(wěn)定，在堿性溶液中不穩(wěn)定，易被氧化和受熱破壞。維生素B1主要存在于種子的外皮和胚芽中，如米糠和麩皮中含量很豐富，在酵母菌中含量也極豐富。瘦肉、白菜和芹菜中含量也較豐富

5、。目前所用的維生素B1都是化學(xué)合成的產(chǎn)品。在體內(nèi)，維生素B1以輔酶形式參與糖的分解代謝，有保護(hù)神經(jīng)系統(tǒng)的作用；還能促進(jìn)腸胃蠕動，增加食欲。 維生素B1缺乏時(shí)，可紀(jì)起多種神經(jīng)炎癥，如腳氣病菌。維生素B1缺乏所引起的多發(fā)性神經(jīng)炎，患者的周圍神經(jīng)末梢有發(fā)炎和退化現(xiàn)象，并伴有四肢麻木、肌肉萎縮、心力衰竭、下肢水腫等癥狀。1819世紀(jì)腳氣病在中國、日本，尤其在東南亞一帶廣為流先，當(dāng)時(shí)每年約有幾十萬人死于腳氣病。中國古代醫(yī)書中早有治療腳氣病的記載，中國名醫(yī)孫思邈已知用谷皮治療腳氣病。在現(xiàn)代醫(yī)學(xué)上，維生素B1制劑治療腳氣病和多種神經(jīng)炎癥有顯著療效。2 工藝概述 工藝流程路線如圖1-1，首先，將計(jì)量好的氨基丙

6、腈和甲酸甲酯投入預(yù)混釜，在低溫下滴加28%的液體甲醇鈉；然后，將預(yù)混液壓入中壓釜，通入CO，控制工藝條件，反應(yīng)6h；最后，降溫壓入中轉(zhuǎn)罐，離心，濾餅進(jìn)入雙錐真空干燥器烘干，得鈉代物。將鈉代物于常溫下加入純水溶解后，加入鄰氯苯胺和鹽酸并混勻進(jìn)行反應(yīng)，溫度40左右，時(shí)間20小時(shí)；縮合反應(yīng)結(jié)束即放料離心并用大量水沖洗至中性，甩干；將離心料烘干，供甲酰嘧啶工序使用將鹽酸乙脒和液體甲醇鈉混合，于35進(jìn)行游離反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后即放料離心，并用甲醇洗滌氯化鈉濾餅。反應(yīng)時(shí)間8小時(shí)。將反應(yīng)物離心、洗滌即得中間體甲酰嘧啶。將-氯代-乙酰丁內(nèi)酯(簡稱氯酯)投入加有5%左右鹽酸的反應(yīng)釜中，升溫至9095水解1小時(shí)，水解

7、結(jié)束用小蘇打中和至pH7.5得氯醇溶液，供硫代硫胺縮合用。在嘧啶水解鍋中放入30%的液堿，然后投入甲酰嘧啶,升溫至115120水解1小時(shí)，水解結(jié)束后冷卻至70，壓入已加甲醇和液堿的縮合鍋內(nèi)，并繼續(xù)冷卻至30。再向縮合鍋內(nèi)加氯化銨，調(diào)pH為10，關(guān)閉縮合鍋的所有管口，加入二硫化碳，控溫40反應(yīng)2小時(shí)后，加入全部氯醇溶液在45縮合反應(yīng)6小時(shí)，縮合反應(yīng)結(jié)束后，降溫至30，放料離心，母液送溶劑回收工序回收甲醇，回收的甲醇部分返回本工序套用，多余部分進(jìn)入甲醇儲罐。硫代硫胺粗品甩干后,用自來水沖洗至清，再甩干得粗品(SB1縮合物)。將一批粗品全部投入稀鹽酸中，攪拌30min后，加活性炭脫色過濾，過濾液打入

8、中和鍋內(nèi)用NaOH于30中和至中性，冷卻后放料離心，料底用大量水洗滌至清，甩干、出料、分析合格后交硝酸硫胺工序使用。在氧化釜中加水，用少量硫酸調(diào)pH至5，將硫代硫胺分?jǐn)?shù)次加入釜內(nèi)，控溫約26；滴加雙氧水進(jìn)行氧化反應(yīng)，滴定后保溫?cái)嚢?-5小時(shí)；保溫結(jié)束，加入活性炭脫色2小時(shí)，離心并用水洗滌、過濾，得氧化母液；將氧化母液放入中和鍋中，加入硝酸鈉溶液，滴加液堿，溫度控制在10左右中和完即可放料離心，并用少量無水乙醇洗滌、甩干、烘干即得硝酸B1成品本工序間歇生產(chǎn)，在轉(zhuǎn)化釜中加入無水乙醇和鹽酸，開攪拌，加入硝酸硫胺，升溫至70左右，轉(zhuǎn)化反應(yīng)2小時(shí)左右，降溫至20左右，放料離心，將離心得到的固體粉狀料烘干

9、得鹽酸硫胺成品 生產(chǎn)工藝流程示意圖圖1-1 3 工藝計(jì)算合理的計(jì)算是優(yōu)化設(shè)計(jì)的靈魂，本設(shè)計(jì)中進(jìn)行了詳細(xì)的物料衡算、能量衡算，并對一些數(shù)據(jù)進(jìn)行了多次計(jì)算校核，為工藝設(shè)備的選型和工程施工提供了可靠、科學(xué)的依據(jù)。為了更充分、清晰表達(dá)計(jì)算思路，計(jì)算多在表格中進(jìn)行，在說明書中對其中的部分組分進(jìn)行了計(jì)算舉例。4 設(shè)備計(jì)算與選型對在工具書中無法找到的不銹鋼反應(yīng)釜進(jìn)行了詳細(xì)的計(jì)算通過概算完成了塘玻璃反應(yīng)釜、計(jì)量罐、離心泵、儲罐、離心機(jī)的選型通過設(shè)備的計(jì)算和選型，為后期設(shè)備布置準(zhǔn)備了充分的資料。在設(shè)備定位和車間布局設(shè)計(jì)中，在缺乏經(jīng)驗(yàn)的前提下，廣泛的查閱了相關(guān)資料，嚴(yán)格按照國家有關(guān)法規(guī)，遵循相關(guān)化工廠設(shè)計(jì)原則。水

10、、電、氣消耗指標(biāo)見表1-1。建筑指標(biāo)見表1-2。表1-1 車間消耗水電汽及經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)類型日消耗量水17573 kg/h電300 kwh表1-2 建筑指標(biāo)主要建筑指標(biāo)數(shù)量車間占地面積1992m車間周圍綠化面積480 m車間建筑面積900 m預(yù)留地1080m建筑系數(shù)35.8%5 圖紙繪制與設(shè)計(jì)成果繪制完成工藝流程圖3張,全廠總平面圖1張,車間設(shè)備平面圖5張,車間立面圖2張。書寫設(shè)計(jì)說明書1份。6 結(jié)論本次設(shè)計(jì)是在參考江蘇兄弟維生素有限公司維生素B1生產(chǎn)工藝基礎(chǔ)上，通過工藝計(jì)算，采用圖紙的表達(dá)，并輔以文字說明所設(shè)計(jì)出的較為完整、合理、先進(jìn)、可行的生產(chǎn)車間。在整個(gè)廠區(qū)的設(shè)計(jì)中，充分考慮廢水、廢氣、廢

11、渣的循環(huán)綜合利用，這樣有利于降低成本，減少污染，仔細(xì)對比方案，選擇節(jié)約原材料，能源及水源的工藝和設(shè)備。施工和生產(chǎn)中排放的“三廢”嚴(yán)格按國家規(guī)定進(jìn)行處理，達(dá)到允許排放標(biāo)準(zhǔn)方可向外排放。由于自身知識水平有限，加之實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的不足，設(shè)計(jì)中不乏有許多錯(cuò)漏，懇請老師悉心指教。參考文獻(xiàn)化工類畢業(yè)設(shè)計(jì)題目作者QQ 1371345877參考文獻(xiàn)1 姚玉英化工原理天津大學(xué)化工原理教研室編M天津：天津科技出版社，1999 2 陳均志化工原理實(shí)驗(yàn)及課程設(shè)計(jì)M西安：陜西人民出版社，20023 周鎮(zhèn)江輕化工工廠設(shè)計(jì)概論M北京：中國輕工業(yè)出版社，19944 左識之精細(xì)化工反應(yīng)器及車間工藝設(shè)計(jì)M上海：華東理工大學(xué)出版社，19965陸振東.化工工藝設(shè)計(jì)手冊.北京：化學(xué)工業(yè)出