阿司匹林产品技术方案

阿司匹林产品技术方案【摘要】阿司匹林是一种历史悠久的解热镇痛药，诞生于1899年3月6日。用于治感冒、发热、头痛、牙痛、关节痛、风湿病，还能抑制血小板聚集，用于预防和治疗缺血性心脏病、心绞痛、心肺梗塞、脑血栓形成，应用于血管形成术及旁路移植术也有效。【关键词】性质用途工艺衡算流程设备一、概述1、产品性质阿司匹林化学名为：2一(乙酰氧基)苯甲酸，又名醋柳酸，或乙酰水杨酸。为白色结晶或结晶性粉末，无臭或身徽酸臭，味徽酸。徽溶于水，易溶于乙醇。显酸性，可溶于碳酸钠及氢氧化钠。稳定性差，极易水解，生成水杨酸(具毒副作用)和醋酸。《中国药典》规定要检查游离水杨酸，遇三氯化铁试液显紫堇色。生产中还可产生醋酸苯酯、水杨酸苯酯和乙酰水杨苯酯。这些杂质由于不含羧基，故不溶于碳酸钠试液中。产生的少量乙酰水杨酸酐杂质可引起过敏反应。2.产品用途1）小剂量可勰热、镇痛，用于感冒退热、缓解头痛和全身痛。阿司匹林通过对环氧合酶(COX)的抑制而减少前列腺素(PC)的合成，由此减少组织充血、肿胀，降低对疼痛的敏感性，具有中等程度的镇痛作用。可缓解轻度或中度的疼痛，对钝痛如头痛、牙痛、神经痛、关节痛、肌肉痛及月经痛等有较好的镇痛效果，也用于感冒、流感等退热。丽对创伤性剧痛或内脏平滑肌痉挛引起的绞痛几乎无效，但由于仅对疼痛、发热的症状有缓解作用，不能解除疼痛、发热的致病原因，也不能防止疾病的发生，需同时应用其他药物参与治疗，故不宜长期服用。阿司匹林服后吸收迅速而完全，解热、镇痛作用较强，作用于下丘脑体温中枢引起外周血管扩张、皮肤血流增加，出汗，使散热增强而起到解热作用。能降低发热者的体温，对正常体温则无影响。阿司匹林可减少炎症部位具有痛觉增敏作用的物质——前列腺素(PG)的生成，故有明显的镇痛作用。2）大剂量可抗风湿，用于治疗风湿热、风湿性关节炎、类风湿性关节炎等疾病。阿司匹林为治疗风湿热的首选药物，用药后可解热、减轻炎症，使关节症状好转，血沉下降，但不能去除风湿的基本病理改变，也不能预防心脏损害及其他合并症。阿司匹林除治疗风湿性关节炎外，也用于治疗类风湿性关节炎，可改善症状，为进一步治疗创造条件。此外，本品也用于骨关节炎、强直性脊椎炎、幼年型关节炎以及其他非风湿性炎症的骨骼肌肉疼痛，也能缓解症状。3）抑制血小板凝集，可用于防治动脉血栓和心肌梗死。阿司匹林对血小板聚集有抑制作用，阻止血栓形成，临床可用于预防暂时性脑缺血发作、心肌梗塞、心房颤动、人工心脏瓣膜、动静脉瘘或其他手术后的血栓形成。4）粉末外用治足癣。5）其他方面的临床应用ASP用于眼科黑蒙症，是由于视网膜血栓引起的发作性单侧视力消失，采用ASP治疗，每13给予0．659，可获得较好疗效。ASP用于治疗胆道蛔虫症，一次19，一日2—3次连用2—3日；阵发性绞痛停止，24小时后停用，然后进行驱虫治疗，有效率可达90％以上。ASP对血小板增多症有效，可改变血小板减少性紫癜，溶血性尿毒症；亦可用于镰状细胞性贫血，ASP合用尿激素等可减少溶血性尿毒症所致慢性肾脏病变的病发率。二、生产方法（一）生产方法阿司匹林的传统制备方法是以浓硫酸作催化剂进行O－酰化反应，产率一般在75%左右，但院系：化学系姓名：张大乐学号：20420092201337浓硫酸对设备的腐蚀性较大，对环境污染大，且易发生副反应而使产品色泽深，不利于提纯。研究表明可用固体超强酸或多酸来代替浓硫酸作催化剂，但这些方法的制备过程较为复杂，需要专用设备。因此就必须寻找一种催化效果良好、简单易得同时对环境污染较小的可以进行工业化的新型催化剂。本设计采用酰化法来生产阿司匹林，以水杨酸作为起始原料，经过酰化、粗制、精制、等化学、物理过程生产阿司匹林产品。本设计主要分为三个工段:第一工段为反应阶段、第二工段为粗制阶段、第三工段为精制阶段。化学反应方程式为：（二）工艺过程简述1.生产工艺流程醋酐.水杨酸—酰化—酸洗离心—水洗离心—气流干燥—旋风分离—阿司匹林。2.工艺流程图3.工艺过程说明1）醋化岗位第一次投料：按醋酐总量与含量计算水杨酸总投料量，检斤称重，将总投料量的三分之二水杨酸投入醋化罐中，再将醋酐一次全部加入罐中，在搅拌情况下，水汽加热1h，使内温升到80℃～84℃，析出晶体，保温40min～60min后，缓慢均匀降温到55℃。第二投料：待罐内降至55℃时，把剩余的三分之一水杨酸投到醋化罐中。水温升温90min至80℃～82℃，保温1h，取样测终点，游离水杨酸≤0.15﹪，如终点不到可延长保温时间或补加醋酐，直到终点。检查合格，方可进行第二次降温，缓慢降至70℃，将已溶醋酐、水杨酸母液贮槽离心机水蒸汽冷却水酰化釜接真空冷冻盐水母液泵水气流干燥器过筛机成品冷凝器冷却水结晶釜旋风分离器旋风分离器解的回收品溶液通过过滤器抽入反应罐中【（回收品+粉）：母液=1：1.70kg/L,加温80℃～80℃】抽滤完毕，保温30min用水汽混合降至50℃，缓慢加入同温的稀释母液200L～300L,然后用水蒸气继续降温至40℃（夏天）或30℃（冬天），全开冷水，降至15℃～18℃，查终点合格后放料（夏天30可用盐水进行后期降温）夏季22℃～24℃放料。2）酸洗离心洗涤用550.15Kg冰醋酸将渗滤好的湿的阿司匹林在渗滤槽中全部洗涤一次（洗均），用真空将渗滤好的乙酰水杨酸抽入料斗，再放入离心机中，把料摊平慢车，均匀后在全速开车甩15min，甩开母液和洗涤水酸，停车，将离心机中的乙酰水杨酸抽入水洗料斗中，含酸量≤2.5﹪，洗涤水含酸量≤13﹪。3）水洗离心洗涤将料斗中物料放入离心机中，用手将料摊开，用含0.2﹪磷酸的水洗（200L/机），将含磷酸水甩净，再用清水10L洗涤，全速甩20min～25mim（含水量3.0﹪）将料抽入干燥斗中。洗涤水为本岗自制的蒸馏水，氯化物合格。4）干燥岗位将料斗中的湿品乙酰水杨酸放入湿品料仓中，经螺旋推进器送入流化床干燥器内，控制进风口压≤800Mpa，进口温度78℃～84℃，进行干燥，经旋风分离器分去粉子，其尾气经袋滤器后排空，沸腾流化床的成品，经冷风段，并经过筛机筛去渣子，成品进入干品料仓，分装成袋25Kg，成桶（出口25Kg），待检验合格后包装，准备入库，每批清理一次粉子，称重，交醋化岗处理。5）回收岗位一次母液回收处理：一次母液升温65℃，经膜式发器在真空≥-0.088Mpa条件下蒸酸，每小时处理400L～500L，膜式蒸发器气压≤0.2Mpa,蒸出的醋酸经酸洗一部分，做洗涤酸用，其余经检验合格（含量≥98.5﹪）入库，浓缩液入结晶罐降温析结果，再溶掉部分细粉，留下品种保温2h～4h,缓慢降温至40℃～50℃，放料离心，用冰醋酸洗涤后，全速离20min，得回收品，经检验合格后交酰化套用，母液循环回收。循环母液处理：循环回收母液与一次母液体积比1：1.5～2配比，在96℃～100℃，保温1.5h～3h，以一次母液回收方法进行处理，回收乙酰水杨酸。循环母液处理：循环回收母液套用20批左右其胶体增多无法正常回收，故而可将残液中加入冰醋酸，其配比为1：1.1～1.5，保温3h～5h，对胶体进行酸解而后再蒸馏降温，结晶，离心，回收乙酰水杨酸，酸化二次后，再不能回收乙酰水杨酸，将残液进行蒸酸，汽压0.2Mpa蒸至不能出酸后，再加水蒸稀酸，蒸酸剩余的残液再加水稀释，打入水解罐，加氢氧化钠溶液进行碱解4h～6h，温度95℃～100℃，ph为9～10，得水杨酸钠，碱解液打入酸析罐，用30﹪左右的稀硫酸溶液45℃～50℃温度下，进行酸析，得回收工业水杨酸，ph1.0终点到降温到30℃，离心放到料用30℃的水洗至硫酸盐1﹪，全速甩干水分，（含水分15﹪），得到回收工业酸品，再经干燥室70℃，出料检斤，化验后干品送升华室重投回手升华酸。三、过程衡算及主要设备选择计算依据：年产量：1000t年工作日：300天日产量：3.333t转化率：99%收率：98.1%物料计算以日产量为基准。（一）物料衡算1溶解罐的物料衡算132溶解罐根据吉林恒河制药厂和山东新华制药厂的参考公式，可得：回收品∶母液=1∶1.7（粉子、渣子、尾料）∶母液=1∶2.5因为投入回收品、粉子、渣子为固定值：回收品=294Kg粉子+渣子=3.5Kg+27.5Kg=31Kg所以计算出母液量为：294Kg×1.7+31Kg×2.5=499.8Kg+77.5Kg=577.3Kg综合以上计算，得：进料①：粉子=3.5Kg渣子=27.5Kg回收品=294Kg进料②：母液量=577.3Kg出料③：经过溶解的进料①和进料②，完全经过过滤罐过滤出料，即出料③=902.3Kg2.酰化反应的物料衡算①②③年产量为1000t，一年按300个工作日计算，可得出日产量为：1000t/300天=3333Kg/天因为此物料衡算时以吉林恒和制药为模型，在此基础上进行扩建和改造，所以改造后产品的收率仍为改造前的收率，即98.1%。又因为:产品收率=产品/（SA×1.3043）=0.981则水杨酸投料量SA=3333Kg/（0.981×1.3043）=2604.89Kg根据阿司匹林生产设计的经验公式：水杨酸SA投料量=（AC2O×含量）/0.820～0.836=2604.89Kg此物料衡算中运用经验常数0.830；并且醋酐AC2O含量为98%；则投入AC2O量=7815.44Kg×0.830/0.98=2206.18Kg同时因为醋酐中的醋酸的含量为2%则HAC质量=2206.18×2%酰化反应罐=44.12Kg根据吉林恒河制药厂和山东新华制药厂的参考公式，可得：总投料量∶母液量=6.8∶1因为总投料量=SA+AC2O=2604.89Kg+2206.18Kg=4811.07Kg由此的投入反应罐母液量为4811.07Kg/6.8=707.51Kg综合以上计算，得：进料①：SA=3333Kg/（0.981×1.3043）=2604.89KgAC2O=2604.89Kg×0.830/0.98=2206.18Kg进料②：溶解罐中的出料③=902.3Kg投入反应罐的母液量=4811.07Kg/6.8=707.51Kg出料③：此工艺过程可近似不考虑损耗，即完全出料:即出料③=SA+AC2O+溶解罐中的出料③+投入反应罐的母液量=2604.89Kg+2206.18Kg+902.3Kg+707.51Kg=6420.88Kg表1酯化反应前物料衡算表物料名称APAC2O回收ASP粉子渣子母液总量重量Kg2604.892206.1829427.53.51284.816420.88表2酯化反应后的物料衡算表物料名称ASP母液损耗总量重量Kg3429.45435.042088.18290.038791.186420.883.渗滤槽的物料衡算①②③因为1.1和1.2中的母液均来自于此工艺过程，即渗滤掉的母液量=577.3Kg+707.51Kg=1284.81Kg进入工艺1.1和1.2使用。根据渗滤槽的渗滤能力和反应液的性状，渗滤掉的母液百分比为44.3%（吉林恒和制药的经验值）。则渗滤结束后剩余的母液量=1284.81Kg/44.3%×55.7%=1615.44Kg，因为反应液中存在挥发性物质醋酸、醋酐以及设备老化等原因造成了损耗，一般损耗率为1.42%；即损耗量=进料总量×1.42%=6420.88Kg×1.42%=91.18Kg所以此工艺得到粗品ASP=6420.88Kg-1284.81Kg-1615.44Kg-91.18Kg=3429.45Kg综合以上计算，得：进料①：完全来自酰化反应罐中的出料③=6420.88Kg出料②：粗品ASP=6420.88Kg-1284.81Kg-1615.44Kg-91.18Kg=3429.45Kg渗滤结束后剩余的母液量=1284.81Kg/44.3%×55.7%=1615.44Kg出料③：渗滤槽渗滤掉的母液量=577.3Kg+707.51Kg=1284.81Kg表1酯化反应前物料衡算表物料名称APAC2O回收ASP粉子渣子母液总量重量Kg2604.892206.1829427.53.51284.816420.88表2