维生素B1工艺设计网络资料(3)

年代，若干种B族维生素已能自行生产，维生素C两步法生产工艺的研究成功在国际上引起震动。80年代，我国已基本形成除生物素以外的各种维生素生产体系，但中间体依赖进口，产量和规模远不能满足市场需求。90年代以来，我国各种维生素及中间体的生产技术相继有了突破性的进展，有效地促进了维生素的发展。维生素价格的大副下降，虽使一些不具成本优势的企业惨遭淘汰，但广济药业（000952）等具有自主知识产权、技术国际领先、成本优势明显的生产企业得却以迅速崛起，不仅抢占了国内市场，还在竞争激烈的国际市场站稳脚跟、进而垄断国际市场。目前我国已成为全球最大的维生素出口国，相当一些产品的生产工艺及产品质量在国际上处于领先地位。

在国际维生素行业重新洗牌中，中国维生素制造商经受了考验，依靠灵活的经营策略、产品的成本优势和技术上的后发优势，在竞争中站稳了脚跟。在2001年维生素H投产成功后，中国已是全球极少数能够生产全部维生素品种的国家之一。中国不少维生素品种产量已位居世界前列。

近年来，我国维生素B1生产呈现快速增长的态势。生产企业主要集中在湖北华中制药厂、东北制药总厂、辽宁巴斯夫维生素公司、天津中津制药厂、上海元森制药有限公司、杭州民生制药厂等。

近年来，我国生产的维生素B1能在国际市场畅销，主要得益于产品质优价廉，市场竞争力不断增强。我国维生素B1的生产工艺经多年改革，已十分成熟，具有一定优势。各种原料和中间体均有配套生产，生产水平不断提高，成本不断降低，具有价格优势。因而在全球市场上具有越来越重要的主导作用。现在国际市场医药原料药的生产正由发达国家向发展中国家转移，今后我国维生素B1生产和出口还会稳步增加，将成为全球主要的生产国和出口国。

第二章 工艺流程设计

2.1工艺流程

2.1.1以丙烯腈为原料的生产

（1）加成、缩合、甲基化、加成

在反应罐内投入苯、金属钠，搅拌，于50摄氏度以下滴加甲醇，加完后，于45-50摄氏度搅拌30分钟，降温至30摄氏度时，滴加甲酸乙酯与丙烯腈的混合液，保温搅拌30-35小时,补加无水甲醇即得钠盐。

将钠盐冷至5摄氏度，快速滴加硫酸二甲酯，然后在48-52摄氏度保温搅拌2小时，调节PH至4-5，过滤，滤液用NaOH调PH7-8，在20-25摄氏度搅拌4小时，静置，分去碱层，滤去醋酸钠，加热蒸尽苯，再减压蒸馏，收集92摄氏度以上馏分，静置分离上层物即为缩醛。 （2）环合、水解、开环

将金属钠加入无水甲醇中，待作用完后，降温至15摄氏度，加一定量甲酸乙酯，然后倒入缩醛及盐酸乙脒，降温至12-15摄氏度，反应3小时，于15-18摄氏度反应3小时；48-50摄氏度反应3小时升温至64摄氏度回流1小时，然后回收甲醇。回收低沸点物，再加入少量NaOH，升温至100摄氏度，回流40分钟，水解，冷至5摄氏度，过滤，结晶烘干即得乙酰嘧啶。

（3）水解、加成、缩合、环合、水解、中和

将NaOH、乙酰嘧啶投入反应罐中，搅拌、加热，反应5小时，然后加入甲醇、二硫化碳及氨水。降温至20摄氏度左右加入Y-氯代-乙酰基丙醇乙酸酯，然后将缩合物悬于水中，加少量盐酸，升温至70摄氏度，保温5分钟，立即降温至60摄氏度，加至柠檬酸钠溶液中，调节至pH3-4，活性炭脱色，过滤，用NaOH中和至pH7,降温至30摄氏度，甩干，得硫羟胺。 （4）氢化

将硫羟胺加入反应罐，搅拌，滴加H2O2，反应完全后，加活性炭脱色，过滤，冷至5摄氏度，离心，滤饼用水洗至无硫酸根，再用乙醇洗，甩干，于50-70摄氏度烘干，得硝酸硫胺。 （5）转化

将硝酸硫胺投入热至40摄氏度的甲醇中，然后快速加入盐酸、氯化钙甲醇溶液，48摄氏度保温5小时，降至10摄氏度静置过夜，离心，滤饼洗涤、干燥、得盐酸硫胺粗品。 （6）精制

将硫胺粗品置于精制罐内加蒸馏水、盐酸和少量氯化钡，加热至50摄氏度，加活性炭脱色，过滤，滤液加入热至65摄氏度的无水乙醇，放置过夜，甩干，干燥得精品。

2.1.2采用氨基丙腈甲酰嘧啶路线

首先，将计量好的氨基丙腈和甲酸甲酯投入预混釜，在低温下滴加28%的液体甲醇钠；然后，将预混液压入中压釜，通入CO，控制工艺条件，反应6h；然后，离心，滤饼进入双锥真空干燥器烘干，得钠代物。将钠代物于常温下加入纯水溶解后，加入邻氯苯胺和盐酸并混匀进行反应，温度40℃左右，时间20小时；缩合反应结束即放料离心并用大量水冲洗至中性，甩干；将离心料烘干，供甲酰嘧啶工序使用。将盐酸乙脒和液体甲醇钠混合，于35℃进行游离反应，反应结束后即放料离心，并用甲醇洗涤氯化钠滤饼。反应时间8小时。将反应物离心、洗涤即得中间体甲酰嘧啶。将γ-氯代-γ-乙酰丁内酯(简称氯酯)投入加有5%左右盐酸的反应釜中，升温至90→95℃水解1小时，水解结束用小苏打中和至pH7.5得氯醇溶液，供硫代硫胺缩合用。在嘧啶水解锅中放入30%的液碱，然后投入甲酰嘧啶,升温至115→120℃水解1小时，水解结束后冷却至70℃，压入已加甲醇和液碱的缩合锅内，并继续冷却至30℃。再向缩合锅内加

氯化铵，调pH为10，关闭缩合锅的所有管口，加入二硫化碳，控温40℃反应2小时后，加入全部氯醇溶液在45℃缩合反应6小时，缩合反应结束后，降温至30℃，放料离心，母液送溶剂回收工序回收甲醇，回收的甲醇部分返回本工序套用，多余部分进入甲醇储罐。硫代硫胺粗品甩干后,用自来水冲洗至清，再甩干得粗品(SB1缩合物)。将一批粗品全部投入稀盐酸中，搅拌30min后，加活性炭脱色过滤，过滤液打入中和锅内用NaOH于30℃中和至中性，冷却后放料离心，料底用大量水洗涤至清，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，用少量硫酸调pH至5，将硫代硫胺分数次加入釜内，控温约26℃；滴加双氧水进行氧化反应，滴定后保温搅拌3-5小时；保温结束，加入活性炭脱色2小时，离心并用水洗涤、过滤，得氧化母液；将氧化母液放入中和锅中，加入硝酸钠溶液，滴加液碱，温度控制在10℃左右中和完即可放料离心，并用少量无水乙醇洗涤、甩干、烘干即得硝酸B1成品本工序间歇生产，在转化釜中加入无水乙醇和盐酸，开搅拌，加入硝酸硫胺，升温至70℃左右，转化反应2小时左右，降温至20℃左右，放料离心，将离心得到的固体粉状料烘干得盐酸硫胺成品。工艺流程路线如图2-1所示。

2.2工艺流程图

FRC201FRC103FRC302FRC301FRC402FRC407FRC401FRC403FRC405甲酸甲酯FRC101FRC102FRC104FRC202FRC406FRC404MMMMMMMMMFRC103FRC105D405M103去回收工序去回收工序M202M306M404M302M407FRC501FRC408FRC502FRC503FRC601FRC504FRC601图例MMMM主物料线辅助物料线截止阀调节阀电动机FRC流量记录控制系FRC505M411M502M603山东轻工业学院职责设计制图校核审核审定批准签名王玉聪王玉聪日期2012.52012.5化工08-4项目设计项目阶段施工阶段维生素B1合成工艺流程图比例A2第1张共4张

第三章 工艺计算

3.1 物料衡算

3.1.1 盐酸B1（YB1）转化工序

生产工序图如下所示

无水甲醇30%盐酸硝酸硫胺转 化离 心蒸 馏 甲醇图3-1 YB1工序生产工序图

干 燥盐酸硫胺

H3CNNNH2SCNH2+CH2CH2OHNO3-H3CNNNH2SCNH2++HClCH2CH2OHClCH3 .HCl+HNO3CH3

327.38 36.36 337.27

本工序对主反应物NB1（硝酸B1）而言，转化率100%，收率98.47%。 投进去的粗品NB1含量为：NB1为96.15%，杂质0.8%，甲醇2.8%，水0.25% YB1（盐酸B1）产量为500t/a，每年生产300天

500t/a＝500×1000/（300×24）=69.44kg/h＝0.2059kmol/h 则投纯品NB1：0.2059÷98.47％×327.38=0.209kmol/h＝69.45kg/h 换算成粗品NB1：69.45÷96.15％＝72.23kg/h 其中杂质：72.23×0.8%＝0.578kg/h 甲醇：72.23×2.8%＝2.022kg/h 水：72.23×0.25%＝0.1806kg/h 转化反应的转化率100%，收率99.13% 甲醇：NB1（粗品）＝900：250（质量比）

甲醇含量为：甲醇99.5%，水0.5%

900则投甲醇：72.23?＝260.03kg/h

250其中纯甲醇：260.03×99.5%＝258.73kg/h 水：260.03×0.5%＝1.30kg/h HCl（g）：NB1＝5：1（摩尔比）

则进HCl：0.209×5＝1.045kmol/h＝1.045×36.46＝38.108kg/h 进料质量总计：72.23+260.03+38.108＝370.37kg/h 主反应消耗HCl（g）：0.209×2×36.46=15.24 kg/h 剩余HCl（g）：38.108－15.24=22.87 kg/h 其中有98%放空，2%参与副反应并生成杂质 放空HCl（g）：22.87×98%=22.41 kg/h 主反应生成YB1：0.209×99.13%=0.207 kmol/h

=0.207×337.27=69.81kg/h

主反应生成硝酸：0.207×63.03=13.05kg/h

此过程中NB1除了参与主反应外，剩下的和少部分HCl发生不明副反应并生成杂质 杂质：370.37－69.81－260.03－1.4806－13.05－22.87=3.13kg/h 离心母液质量总计：370.37－13.05＝357.32kg/h 离心分离后，粗品YB1：液体＝1：3.5368（质量比） 则粗品YB1：357.32 ×

1=78.73kg/h

1?3.5386其中YB1为91.86%，杂质0.55%，水0.36%，甲醇7.23% YB1：78.73×91.86%＝72.32kg/h 杂质：78.73×0.55%＝0.433kg/h 水：78.73×0.36%＝0.2834kg/h 甲醇：78.73×7.23%＝5.692kg/h 液体质量：357.32-78.73＝278.59kg/h 精品YB1中甲醇和水被烘干，YB1纯度为69.81收率为 ＝96.53%

72.32

表3-1盐酸B1转化工序物料平衡表

NB1

进料 69.45

出料 0

72.32

＝99.4%

72.32+0.433

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