年產(chǎn)60噸索拉非尼中間體車間工藝設(shè)計(jì)

1、大學(xué)大學(xué)學(xué)院學(xué)院課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)課程名稱：課程名稱： 年產(chǎn)年產(chǎn) 60 噸索拉非尼中間體車間工藝設(shè)計(jì)噸索拉非尼中間體車間工藝設(shè)計(jì) 專專 業(yè)：業(yè)： 制藥工程制藥工程 班班 級(jí)：級(jí)： 2 班班 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 姓姓 名：名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 設(shè)計(jì)時(shí)間：設(shè)計(jì)時(shí)間：2014年年 5 月月 12 日日 2014 年年 6 月月 8 日日要要 求求 與與 說(shuō)說(shuō) 明明一、學(xué)生采用本報(bào)告完成課程設(shè)計(jì)總結(jié)。二、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)要求用鋼筆填寫(xiě)或者在電腦上填寫(xiě)后打印。所附圖紙用計(jì)算機(jī)繪圖畫(huà)出。三、表框不夠可根據(jù)需要自行添加，但應(yīng)排版整齊美觀。四、本報(bào)告填寫(xiě)完成后，交指導(dǎo)老師批閱，并由學(xué)院統(tǒng)一存檔。目錄目錄

2、一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū).1 1.1 設(shè)計(jì)題目.1 1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求.1 1.3 設(shè)計(jì)成果.2二、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介二、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介.22.1 概述.22.1.1 索拉非尼的概述.22.1.2 生產(chǎn)工藝選擇.4三、工藝計(jì)算及車間布置三、工藝計(jì)算及車間布置.13 3.1 物料衡算.133.1.1 衡算概論.133.1.2 衡算基本理論.133.1.3 產(chǎn)品規(guī)模.133.1.4 氯化反應(yīng)工段物料衡算.153.1.5 酰胺化反應(yīng)工段物料衡算.193.1.6 親核取代工段物料衡算.313.2 設(shè)備選型.463.2.1 設(shè)備選選型的原則及內(nèi)容.463.2.2 氯化反應(yīng)的設(shè)備選型.483.2.3 酰胺

3、化反應(yīng)的設(shè)備選型.493.2.4 親核取代工段的設(shè)備選型.553.3 車間布置設(shè)計(jì).653.3.1 概述.653.3.2 廠房布置.653.3.3 車間設(shè)備布置.683.3.4 車間平立面布置圖.68四、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總四、設(shè)計(jì)結(jié)果匯總.694.1 設(shè)備匯總表.694.2 附圖.70五、參考資料五、參考資料.71六、后記六、后記.72七、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)評(píng)定七、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)評(píng)定.74八、答辯過(guò)程評(píng)定八、答辯過(guò)程評(píng)定.740一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)一、設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)1.1 設(shè)計(jì)題目設(shè)計(jì)題目 年產(chǎn) 60 噸索拉非尼中間體生產(chǎn)車間設(shè)計(jì)1.2 設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求設(shè)計(jì)內(nèi)容與要求 1、確定生產(chǎn)工藝流程；2、物料衡算；3、設(shè)備選型；4、

4、繪制生產(chǎn)工藝流程圖；5、繪制車間布置平立面圖；6、編寫(xiě)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)等。 1.3 設(shè)計(jì)成果設(shè)計(jì)成果 1、設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，包括工藝概述、工藝流程框圖、物料衡算、工藝設(shè)備選型說(shuō)明、工藝主要設(shè)備一覽表、車間布置說(shuō)明等； 2、帶控制點(diǎn)的工藝流程圖一張； 3、車間平立面布置圖一張。 1二、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介二、設(shè)計(jì)方案簡(jiǎn)介2.1 概述概述2.1.1 索拉非尼的概述索拉非尼的概述1、藥品名稱、藥品名稱 別名：甲苯磺酸索拉非尼片 化學(xué)名: 4-4-3-（4-氯-3-三氟甲基-苯基）-酰脲-苯氧基-吡啶-2-羧酸甲胺-4-甲苯磺酸鹽。 英文名稱:Sorafenib tosylate2、性質(zhì)性質(zhì)化學(xué)結(jié)構(gòu)式： 分子式：C2

5、1H16ClF3N4O3 分子量:：464.82 外觀：本品為紅色圓形片 用途： 索拉非尼(sorafenib)是首個(gè)口服多激酶抑制劑,靶向作用于腫瘤細(xì)酸/蘇氨酸和受體酪氨酸激酶,是一種多靶點(diǎn)抗腫瘤藥,主要用于腎細(xì)胞癌的治療。3、藥理作用藥理作用索拉非尼是一種多激酶抑制劑。臨床前研究顯示，索拉非尼能同時(shí)抑制多種存在于細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞表面的激酶，包括 RAF 激酶、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-2（VEGFR-2） 、血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子受體-3（VEGFR-3） 、血小板衍生生長(zhǎng)因子受體（PDGFR） 、KIT 和 FLT-3。由此可見(jiàn)，索拉非尼具有雙重抗腫瘤2效應(yīng)，一方面，它可以通過(guò)抑制 RAF/MEK/E

6、RK 信號(hào)傳導(dǎo)通路，直接抑制腫瘤生長(zhǎng)；另一方面，它又可通過(guò)抑制 VEGFR 和 PDGFR 而阻斷腫瘤新生血管的形成，間接抑制腫瘤細(xì)胞的生長(zhǎng)。4、藥代動(dòng)力學(xué)藥代動(dòng)力學(xué) 與口服溶液相比，索拉非尼片的相對(duì)生物利用度為 38%49%；高脂飲食可使索拉非尼生物利用度降低 29%。索拉非尼達(dá)峰時(shí)間約為 3 小時(shí)，平均消除半衰期約為 2548 小時(shí)，血漿蛋白結(jié)合率為 99.5%。索拉非尼主要通過(guò)肝臟代謝酶 CYP3A4 進(jìn)行氧化代謝，以及通過(guò) UGT1A9 進(jìn)行葡萄糖苷酸化代謝。已知索拉非尼有 8 種代謝產(chǎn)物，其中 5 種可在索拉非尼達(dá)到穩(wěn)態(tài)后的患者血漿中檢測(cè)到。索拉非尼主要以原形物（占總劑量 51%）和

7、代謝物方式隨糞便排泄，有部分葡萄糖苷酸化代謝產(chǎn)物（占總劑量 19%）隨尿液排泄。5、適應(yīng)癥適應(yīng)癥 （1）治療無(wú)法手術(shù)或遠(yuǎn)處轉(zhuǎn)移的肝細(xì)胞癌。 （2）治療不能手術(shù)的晚期腎細(xì)胞癌。 （3）治療對(duì)放射性碘治療不再有效的局部復(fù)發(fā)或轉(zhuǎn)移性、逐步分化型甲狀腺癌患者。6、不良反應(yīng)不良反應(yīng) （1）索拉非尼引起的常見(jiàn)不良事件包括皮疹、腹瀉、血壓升高。 （2）手掌或足底部發(fā)紅、疼痛、腫脹或出現(xiàn)水皰。7、設(shè)計(jì)目標(biāo)及規(guī)模設(shè)計(jì)目標(biāo)及規(guī)模 （1）年產(chǎn)量：60 噸/年 工作日：300 天 （2）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)（見(jiàn)表 1-1）表 1-1 各物質(zhì)之間的配料比反應(yīng)工序原料名稱投料量/Kg純度（%）2-吡啶甲酸1022299.0溴化鈉13

8、4799.0氯苯1430099.5氯化氯化亞砜3931299.6酰胺化甲苯4330099.03甲胺1980099.0 續(xù)表反應(yīng)工序原料名稱投料量/Kg純度（%）四氫呋喃3556899.936%濃鹽酸30036.0酰胺化氫氧化鈉100010.0對(duì)氨基苯酚8871698.0N，N-二甲基甲酰胺3794899.0叔丁醇鉀9786.699.0碘化鉀50.098.036%鹽酸3540036.05%氫氧化鈉5005.0親核取代10%氫氧化鈉40010.02.1.2 生產(chǎn)工藝選擇生產(chǎn)工藝選擇1、索拉非尼關(guān)鍵中間體、索拉非尼關(guān)鍵中間體()的簡(jiǎn)介的簡(jiǎn)介索拉非尼是由 2-吡啶甲酸經(jīng)過(guò)氯化、酰胺化、親核取代得到中間

9、體 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶()，再成脲，成鹽而得，所以 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶是索拉非尼合成中的一個(gè)關(guān)鍵中間體，其結(jié)構(gòu)式如下： H2NONNHO 化學(xué)名：4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶 英文名稱：4-(4-Aminophenoxy)-N-methylpicolinamide外觀：灰色固體分子式：C13H13N3O24分子量：243.26 本研究的主要目的即對(duì)索拉非尼關(guān)鍵中間體 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶()的合成工藝進(jìn)行優(yōu)化，從而得到一條操作簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，收率較高的合成工藝路線。2、索拉非尼關(guān)鍵中間體

10、索拉非尼關(guān)鍵中間體()生產(chǎn)合成工藝路線選擇生產(chǎn)合成工藝路線選擇（1）4-氯-2-吡啶甲酰氯()的合成路線選擇 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道 4-氯-2-吡啶甲酰氯()的合成共有兩種方案如下：方案一：即 Monahan M. K.等的方法以 2-吡啶甲酸( )為原料，DMF 為催化劑與氯化亞砜在 72 下反應(yīng)制得 4-氯-2-吡啶甲酰氯鹽酸鹽()，反應(yīng)如下： NOHOSOCl2,DMFNClOCl72HCl圖 2-1 4-氯-2-吡啶甲酰氯()的合成(方案一)方案二：2006 年 Loegers M.等，將此化合物的合成方法進(jìn)行了改進(jìn)，加入反應(yīng)溶劑氯苯，以 NaBr 等做催化劑，制備 4-氯-2-吡啶甲酰氯鹽酸鹽

11、()，不經(jīng)處理，將其保存在甲苯溶液中，直接用于下步反應(yīng)。反應(yīng)如下：SOCl2,HBr(g)90 ,13hSOCl2,SOBr290 ,13hSOCl2,NaBr85 ,19hNClOCltoluene solutionHClNOOH 圖2-2 4-氯-2-吡啶甲酰氯()的合成(方案二) 比較方案一與方案二，方案一中 SOCl2既為反應(yīng)原料又為反應(yīng)溶劑，隨著反應(yīng)的進(jìn)行 SOCl2的量逐漸減少，使得產(chǎn)物直接暴露在空氣中，由于產(chǎn)物酰氯不穩(wěn)定，易和空氣中的水反應(yīng)產(chǎn)生副產(chǎn)物，這將影響產(chǎn)品的產(chǎn)率和純度，同時(shí)在反應(yīng)后期隨著溶劑(SOCl2)的減少反應(yīng)溫度也變得不易控制，方案二產(chǎn)品5的產(chǎn)率和純度均得到了提高，

12、且反應(yīng)條件容易控制，操作簡(jiǎn)單，較為適合工業(yè)化生產(chǎn)。故在合成中間體 4-氯-2-吡啶甲酰氯()時(shí)采用方案二的合成方法。（2） N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()合成路線選擇 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()的合成有三種方案如下： 方案一：4-氯-2-吡啶甲酰氯鹽酸鹽()與甲醇反應(yīng)制得 4-氯-2-吡啶甲酸甲酯()，4-氯-2-吡啶甲酸甲酯與甲胺的 THF 溶液反應(yīng)制得 N-甲基-4-氯-2-吡啶甲酰胺()。NClOClTHFNOOClNNHOClCH3NH2CH3OH 圖2-3 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()的合成(方案一)方案二：在冰水浴條件下向甲胺水溶液中

13、緩慢滴加保存在甲苯溶液中的 4-氯-2-吡啶甲酰氯()，從而制得 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()。NClOClTHFNNHOClCH3NH2 圖 2-4 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()的合成(方案二) 方案三：該法是由 4-氯吡啶()與 N-甲基甲酰胺（ HCONHCH3） ，一步直接制得 N-甲基-4-氯-2-吡啶甲酰胺()。 NClNNHOClHCONHCH3 圖 2-5 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()的合成(方案三)比較方案一、二、三可知，方案二操作簡(jiǎn)便、產(chǎn)率較高、純度較高，方案三雖然操作簡(jiǎn)便，但是此方法較為危險(xiǎn)，不易控制，不適合工業(yè)生產(chǎn)。故在合成中間體 N

14、-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()時(shí)采用方案二的合成方法。（3）4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶()合成路線選擇6據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶()的合成共有兩種方案如下： 方案一：相轉(zhuǎn)移催化法，Loegers M 等首先應(yīng)用相轉(zhuǎn)移催化劑四丁基硫酸氫銨制備 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶()，2008 年趙乘有21等對(duì)工藝進(jìn)行了改進(jìn)，以聚乙二醇 600 代替價(jià)格較為昂貴的四丁基硫酸氫銨，反應(yīng)如下： NNHOClNH2HOTHF,NaOH Phase transfer catalystH2NONNHO 圖 2-6 4-(4-氨基

15、苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶()的合成(方案一)方案二：Monahan M.等提出的合成工藝，采用 Williamson 法合成，以DMF 為溶劑將對(duì)氨基苯酚()與叔丁醇鉀制成對(duì)氨基苯酚鹽()后，再與 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺()縮合，制得 4-(氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲酰基)吡啶()，反應(yīng)如下： H2NONNHONH2OHt-BuOKNH2O-K+NNHOClDMF 圖 2-7 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶()的合成(方案二)比較方案一與方案二，方案一操作簡(jiǎn)單，但方案二成本較低，產(chǎn)率較高，故綜合比較后，本研究采用 Williamson 法合成為藍(lán)本進(jìn)

16、行研究。 （4）索拉非尼關(guān)鍵中間體()生產(chǎn)最終合成工藝路線通過(guò)分析比較各種合成方案，本研究總結(jié)出一條較為合理的工藝路線來(lái)合成目標(biāo)產(chǎn)物 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶()，其工藝路線表示如下： 7SOCl2,NaBr85 ,19hNClOClTHFNNHOClH2NONNHOOHNH2O-K+NH2t-BuOKNNHOClCH3NH2DMF KINCOOHtoluene 圖 2-8 索拉非尼關(guān)鍵中間體()合成路線3、生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介生產(chǎn)流程簡(jiǎn)介 （1）索拉非尼關(guān)鍵中間體()的工藝流程框圖 溴化鈉 2吡啶甲酸 氯苯 氯化亞砜 二氯亞砜 甲苯 二氯亞砜配料配料氯化 回流減壓蒸餾 減壓蒸

17、餾8 甲胺 THF、36%濃鹽酸 水、10%NaOH 對(duì)氨基苯酚 過(guò)濾 水洗 萃取 干燥 過(guò)濾 酰胺化 成鹽 過(guò)濾 堿析 親核取代DMF、叔丁醇鉀、碘化鉀 回流9 36%濃鹽酸 二氯甲烷 水、10%NaOH 水、5%NaOH 得中間體（）成品4、生產(chǎn)操作規(guī)程生產(chǎn)操作規(guī)程（1） 4-氯-2-吡啶甲酰氯的合成檢查原輔材料是否合格，設(shè)備是否完好，狀態(tài)標(biāo)識(shí)是否清晰，儀器、 過(guò)濾 成鹽 過(guò)濾 過(guò)濾 干燥 除雜 過(guò)濾 堿析 精制10儀表是否在有效校驗(yàn)期內(nèi)，是否穿戴好勞動(dòng)保護(hù)用品，上班次清場(chǎng)是否符合要求，檢查合格后開(kāi)始生產(chǎn)。 將稱好的 2-吡啶甲酸、溴化鈉依次投入反應(yīng)釜（R0101）內(nèi)，將氯苯和氯化亞砜通過(guò)

18、真空泵分別抽到各自的計(jì)量罐內(nèi)，再將計(jì)量好的氯苯放入罐內(nèi)，關(guān)好氯苯出料閥，蓋好加料口。 打開(kāi)蒸汽閥門(mén)，向反應(yīng)釜夾套通蒸汽，升溫，開(kāi)動(dòng)攪拌，當(dāng)溫度到50時(shí)，打開(kāi)氯化亞砜的出料閥，緩緩滴加計(jì)量好的氯化亞砜，滴加完畢后，調(diào)節(jié)蒸汽閥保持罐內(nèi)溫度緩慢上升，當(dāng)溫度到 85時(shí)，保溫回流 19 小時(shí)。 薄層色譜法監(jiān)測(cè)反應(yīng)完畢后，停止攪拌，開(kāi)啟真空泵與反應(yīng)釜的連接閥門(mén)，減壓蒸除去溶劑及過(guò)量的二氯亞砜，人孔處觀察釜內(nèi)液體呈黃褐色油狀，再開(kāi)啟甲苯計(jì)量罐的閥門(mén)，放入計(jì)量好的甲苯，開(kāi)動(dòng)攪拌，繼續(xù)減壓蒸除殘余二氯亞砜。產(chǎn)物不取出。 （2）4-氯-2-吡啶甲酰氯的合成 由甲胺計(jì)量罐放出已計(jì)量好甲胺溶液于反應(yīng)釜（R0102）中

19、，開(kāi)啟冷卻水閥門(mén)使釜內(nèi)降溫至 0，將（R0101）反應(yīng)釜內(nèi)的產(chǎn)物用泵邊抽至計(jì)量罐中邊緩慢滴加至反應(yīng)釜（R0102）中，滴加過(guò)程中可以觀察到釜內(nèi)產(chǎn)生大量的白色煙霧，滴加完畢后，開(kāi)動(dòng)攪拌，攪拌 7 小時(shí)。 反應(yīng)完畢后，關(guān)閉冷卻水閥門(mén)，停止攪拌。打開(kāi)反應(yīng)釜出料閥，開(kāi)過(guò)濾器真空進(jìn)行抽濾，使釜內(nèi)反應(yīng)液經(jīng)過(guò)濾器過(guò)濾，將得到的濾液上層用適量的飽和食鹽水清洗兩次，濾液下層用甲苯溶液萃取三次，然后把兩次的甲苯層合并，開(kāi)啟真空泵減壓蒸除去溶劑，觀察釜內(nèi)液體為棕色油狀。 向（R0103）釜內(nèi)放入計(jì)量好的四氫呋喃，開(kāi)啟攪拌，打開(kāi)濃鹽酸的出料閥，緩緩滴加計(jì)量好的濃鹽酸，滴加完畢后觀察發(fā)現(xiàn)大量棕黃色固體，繼續(xù)攪拌 1 小

20、時(shí)，開(kāi)啟出料閥，進(jìn)行抽濾，得到粉紅色偏黃固體。 打開(kāi)反應(yīng)罐加料口，將計(jì)量好的水加入反應(yīng)罐內(nèi)，用 10%NaOH 溶液調(diào) pH=7，調(diào)室溫下開(kāi)啟攪拌 1 小時(shí)，觀察出現(xiàn)淡黃色固體，然后開(kāi)真空抽濾，濾渣烘箱干燥出料。 （3）4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶的合成 將稱好的對(duì)氨基苯酚、叔丁醇鉀投入（R0105）反應(yīng)釜內(nèi)，再將計(jì)量好11的 N，N-二甲基甲酰胺放入罐內(nèi)，關(guān)好計(jì)量罐出料閥，蓋好加料口。室溫開(kāi)動(dòng)攪拌 1 小時(shí)，觀察得棕黑色溶液。 打開(kāi)反應(yīng)釜進(jìn)料閥，加入上步產(chǎn)物 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺和適量的碘化鉀，開(kāi)啟蒸汽閥，調(diào)節(jié)蒸汽閥使罐內(nèi)溫度升至 85，保溫回流 4 小時(shí)

21、。反應(yīng)完畢觀察溶液呈黑色。 薄層色譜法監(jiān)測(cè)反應(yīng)完畢后，開(kāi)冷卻水閥門(mén)，調(diào)至室溫，繼續(xù)通冷卻水，開(kāi)啟攪拌，打開(kāi)濃鹽酸計(jì)量罐出口閥，緩慢滴加計(jì)量好的濃鹽酸，調(diào)pH=2-3，觀察罐內(nèi)洗出析出大量紅棕色固體，繼續(xù)攪拌 1 小時(shí)，真空抽濾，得棕色濾餅，將濾餅加入二氯甲烷中攪拌 0.5 小時(shí)后，再次抽濾，濾餅以少量二氯甲烷沖洗，關(guān)閉冷卻水閥門(mén)。 將濾餅加入已裝有適量水的罐內(nèi)，室溫，用 10%NaOH 溶液調(diào) pH=3-4，靜置 0.5 小時(shí)后，加入一些 4-（4-氨基苯氧基）-2-（甲基氨甲?；┻拎ぷ鳛榫ХN，再調(diào) pH=7-8，觀察罐內(nèi)析出褐色油狀物，保溫繼續(xù)攪拌 2 小時(shí)，停止攪拌，等其固化，然后真空抽

22、濾。 濾餅用水洗滌后，開(kāi)啟計(jì)量罐閥門(mén)，加入適量 5%NaOH 溶液，開(kāi)動(dòng)攪拌，室溫?cái)嚢?0.5 小時(shí)后真空抽濾(該步用 5%NaOH 溶液洗滌重復(fù)兩遍)，再以大量的水洗至濾液無(wú)色，最終得到灰色固體，甩干出料。 12三、工藝計(jì)算及車間布三、工藝計(jì)算及車間布3.1 物料衡算物料衡算3.1.1 衡算概論衡算概論根據(jù)質(zhì)量守恒定律，以生產(chǎn)過(guò)程或生產(chǎn)單元設(shè)備為研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)出口處進(jìn)行定量計(jì)算，稱為物料衡算。通過(guò)物料衡算可以計(jì)算原料與產(chǎn)品間的定量轉(zhuǎn)變關(guān)系，以及計(jì)算各種原料的消耗量，各種中間產(chǎn)品、副產(chǎn)品的產(chǎn)量、損耗量及組成。3.1.2 衡算基本理論衡算基本理論物料衡算的基礎(chǔ)是物質(zhì)的質(zhì)量守恒定律，即進(jìn)入一個(gè)系

23、統(tǒng)的全部物料量必等于離開(kāi)系統(tǒng)的全部物料量，再加上過(guò)程中的損失量和在系統(tǒng)中的積累量。 G1=G2+G3+G4 G1輸入物料量總和 G2輸出物料量總和 G3物料損失量總和 G4物料累積量總和 當(dāng)系統(tǒng)內(nèi)物料累積量為零時(shí)，上式可以寫(xiě)為 G1=G2+G3物料衡算是對(duì)所有工藝計(jì)算的基礎(chǔ)，通過(guò)物料衡算可以確定設(shè)備容積、臺(tái)數(shù)、主要尺寸。3.1.3 產(chǎn)品規(guī)模產(chǎn)品規(guī)模 年產(chǎn)量：60t 年工作日：按 300 天計(jì) 產(chǎn)品純度：99.0% 總收率：26.92% 其中，氯化和酰胺化兩個(gè)工序合并收率為 70.03%，親核取代工序收率為1338.44%。已知原始生產(chǎn)原始投料量如下：表 3-1 生產(chǎn)原始投料量一覽表反應(yīng)工序原料

24、名稱投料量/Kg純度（%）2-吡啶甲酸1022299.0溴化鈉134799.0氯苯1430099.5氯化氯化亞砜3931299.6甲苯4330099.0甲胺1980099.0四氫呋喃3556899.936%濃鹽酸30036.0酰胺化氫氧化鈉100010.0對(duì)氨基苯酚8871698.0N，N-二甲基甲酰胺3794899.0叔丁醇鉀9786.699.0碘化鉀5098.036%鹽酸3540036.05%氫氧化鈉5005.0親核取代10%氫氧化鈉40010.0 日產(chǎn)量：601000300=200Kg。 日純品產(chǎn)量：20099.0%=198Kg。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)值估算損失率如下：表 3-2 各步驟損耗率經(jīng)驗(yàn)值估

25、算一覽表單元反應(yīng)單元操作損失率（%）收率(%)回流298氯化減壓蒸餾298酰胺化過(guò)濾29814 續(xù)表單元反應(yīng)單元操作損失率（%）收率(%)萃取397減壓蒸餾298過(guò)濾397過(guò)濾298酰胺化干燥298回流298過(guò)濾298過(guò)濾298過(guò)濾397過(guò)濾298親核取代干燥298總損耗率73.08 理論純產(chǎn)品日產(chǎn)量為： 19873.08%=270.94Kg。 4-(4-氨基苯氧基)-2-(甲基氨甲?；?吡啶的相對(duì)分子質(zhì)量為：243.26。 2-吡啶甲酸的相對(duì)分子質(zhì)量：123.11每日需純的 2-吡啶甲酸的量=（270.94123.11）（243.2626.92%）=509.36Kg3.1.4 氯化反應(yīng)工段物

26、料衡算氯化反應(yīng)工段物料衡算1、氯化反應(yīng)斧、氯化反應(yīng)斧 A、進(jìn)料量、進(jìn)料量 （1）99.0%2-吡啶甲酸的量為 509.3699.0%=514.51Kg； 雜質(zhì)為 514.51509.36=5.15Kg。 （2）99.0%溴化鈉量為 514.51134710222=67.80Kg； 其中純品量為 67.8099.0%=67.12Kg；15 雜質(zhì)量為 67.8067.12=0.68Kg。 （3）99.5%氯苯的量為 514.511430010222=719.77Kg； 其中純品量為 719.7799.5%=716.17Kg； 雜質(zhì)量為 719.77716.17=3.60Kg。 （4）99.6%氯化

27、亞砜的量為 514.513931210222=1978.71Kg； 其中純品量為 1978.7199.6%=1970.80Kg； 雜質(zhì)量為 1978.711970.80=7.91Kg。 （5）99.0%甲苯的量為 514.514330010222=2179.44Kg； 其中純品量為 2179.4499.0%=2157.65Kg； 雜質(zhì)為 2179.442157.65=21.79Kg。 B、出料量、出料量 設(shè)轉(zhuǎn)化率為 98.5% （1）反應(yīng)用去 2-吡啶甲酸的量為 509.3698.5%=501.72Kg； 剩余量為 509.36501.72=7.64Kg。 （2）用去溴化鈉的量為 0Kg； 剩

28、余量為 67.12Kg。 （3）用去氯苯的量為 0Kg； 剩余量為 716.17Kg。 （4）用去甲苯的量為 0Kg； 剩余量為 2157.65Kg。 （5）用去氯化亞砜的量 2（509.3698.5%118.97）123.11=969.70Kg； 剩余量為 1970.80969.70=1001.10Kg。 （6）生成的 4-氯-2-吡啶甲酰氯的量為（509.3698.5%176）123.11=717.28Kg。 （7）生成的氯化氫的量為 2（509.3698.5%36.46）123.11=297.18Kg。 （8）生成的二氧化硫的量為（509.3698.5%64.06）123.11=261.

29、09Kg。 （9）生成一氧化硫的量為（509.3698.5%48.05）123.11=195.82Kg。16 （10）雜質(zhì)總量為 5.15+0.68+3.6+7.91+21.79=39.13Kg。表 3-3 氯化反應(yīng)釜進(jìn)出物料衡算數(shù)據(jù)匯總進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物質(zhì)量物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸509.362-吡啶甲酸7.64溴化鈉67.12溴化鈉67.12氯苯716.17氯苯716.17氯化亞砜1970.80氯化亞砜1001.10甲苯2157.65甲苯2157.65雜質(zhì)39.134-氯-2-吡啶甲酰氯717.28氯化氫297.18二氧化硫261.09一氧化硫195.82雜質(zhì)39.13總計(jì)5

30、460.23總計(jì)5460.142、減壓蒸餾、減壓蒸餾 A、進(jìn)料量、進(jìn)料量表 3-4 減壓蒸餾進(jìn)料量一覽表出料物質(zhì)量物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.64溴化鈉67.12氯苯716.17氯化亞砜1001.10甲苯2157.654-氯-2-吡啶甲酰氯717.28氯化氫297.18二氧化硫261.0917一氧化硫195.82雜質(zhì)39.13總計(jì)5460.14 B、出料量、出料量 設(shè)減壓蒸餾的損耗率為 2%。 （1）2-吡啶甲酸損耗量為 7.642%=0.15Kg； 剩余量為 7.640.15=7.49Kg。 （2）溴化鈉損耗量為 67.122%=1.34Kg； 剩余量為 67.121.34=65.78Kg

31、。 （3）氯苯損耗量為 716.172%=14.32Kg； 剩余量為 716.1714.32=701.85Kg。 （4）氯化亞砜損耗量為 1001.102%=20.02Kg； 剩余量為 1001.1020.02=981.08Kg。 （5）甲苯損耗量為 2157.652%=43.15Kg； 剩余量為 2157.6543.15=2114.50Kg。 （6）4-氯-2-吡啶甲酰氯損耗量為 717.282%=14.35Kg； 剩余量為 717.2814.35=702.93Kg。 （7）雜質(zhì)損耗量為 39.132%=0.78Kg； 剩余量為 39.130.78=38.35Kg。 （8）總損耗量為 0.1

32、5+1.34+14.32+20.02+43.14+14.34+0.78=94.1Kg。 氯化氫、二氧化硫和一氧化硫以氣體的形式隨氯化亞砜蒸汽排出，視為沒(méi)有殘留量在反應(yīng)釜中。表 3-5 減壓蒸餾進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物質(zhì)量物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.642-吡啶甲酸7.49溴化鈉67.12溴化鈉65.7818氯苯716.17氯苯701.84氯化亞砜1001.10氯化亞砜981.08甲苯2157.65甲苯2114.504-氯-2-吡啶甲酰氯717.284-氯-2-吡啶甲酰氯702.93氯化氫297.18氯化氫297.18二氧化硫261.09二氧化硫261.09 續(xù)表進(jìn)料

33、物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物質(zhì)量物料質(zhì)量/Kg一氧化硫195.82一氧化硫195.82雜質(zhì)39.13雜質(zhì)38.35總損耗94.10總計(jì)5460.14總計(jì)5460.143.1.5 酰胺化反應(yīng)工段物料衡算酰胺化反應(yīng)工段物料衡算1、酰胺化反應(yīng)釜、酰胺化反應(yīng)釜 A、進(jìn)料量、進(jìn)料量 99%的甲胺的量為 19800514.5110222=996.61Kg； 其中純的甲胺為 996.6199.0%=986.64Kg； 雜質(zhì)的量為 996.61986.64=9.97Kg；總雜質(zhì)的量 38.35+9.97=48.32Kg。表 3-6 酰胺化反應(yīng)釜進(jìn)料量一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.49溴化鈉65.

34、78氯苯701.84甲苯2114.504-氯-2-吡啶甲酰氯702.93甲胺996.6119雜質(zhì)48.32總計(jì)4637.47 B、出料量、出料量 設(shè)本步收率為 71.1%。 （1）反應(yīng)用去的 4-氯-2-吡啶甲酰氯的量為 702.9371.1%=499.78Kg； 剩余的量為 702.93499.78=203.15Kg。 （2）生成的氯化氫的量為（702.9371.1%）36.46176=103.53Kg； 氯化氫最終與甲胺反應(yīng)成甲胺鹽酸鹽，設(shè)氯化氫 90%的量與甲胺反應(yīng)，用去的氯化氫的量為 103.5390%=93.18Kg。 （3）剩余的氯化氫的量為 103.5393.18=10.35Kg

35、； 生成的甲胺鹽酸鹽的量為 103.5390%67.5236.46=172.55Kg； （4）反應(yīng)用去甲胺的量等于與 4-氯-2-吡啶甲酰氯反應(yīng)的甲胺的量和與氯化氫反 應(yīng)的甲胺的量之和，即為：702.9371.1%31.06176+93.1831.0636.46=167.58Kg。 剩余量為 996.61167.58=829.03Kg。 （5）酰胺化反應(yīng)生成的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的量為（702.9371.1%）171176=485.58Kg。表 3-7 ?；磻?yīng)釜進(jìn)出物料衡算數(shù)據(jù)匯總進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.492-吡啶甲酸7.49溴化鈉

36、65.78溴化鈉65.78氯苯701.84氯苯701.84甲苯2114.50甲苯2114.504-氯-2-吡啶甲酰氯702.934-氯-2-吡啶甲酰氯203.15甲胺996.61氯化氫10.35雜質(zhì)48.32甲胺鹽酸鹽172.55甲胺829.03N-甲基(4-氯-2-吡485.5820啶基)甲酰胺雜質(zhì)48.32總計(jì)4637.47總計(jì)4638.592 、板框壓濾機(jī)、板框壓濾機(jī) A、進(jìn)料量、進(jìn)料量表 3-8 過(guò)濾進(jìn)料量一覽表出料物名稱物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.49溴化鈉65.78氯苯701.84甲苯2114.504-氯-2-吡啶甲酰氯203.15氯化氫10.35甲胺鹽酸鹽172.55甲胺829

37、.03N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺485.58雜質(zhì)48.32總計(jì)4638.59 B、出料量、出料量 溴化鈉和甲胺鹽酸鹽不溶于氯苯和甲苯，以固體形式存在，在過(guò)濾中可除去。本次過(guò)濾的損耗率為 2%（收率為 98%） 。 （1）2-吡啶甲酸的損耗量為 7.492%=0.15Kg； 剩余量為 7.490.15=7.34Kg。 （2）氯苯的損耗量為 701.842%=14.03Kg； 剩余量為 701.8414.03=687.81Kg。 （3）甲苯的損耗量為 2114.502%=42.29Kg；21 剩余量為 2114.5042.29=2072.21Kg。 （4）4-氯-2-吡啶甲酰氯的損耗量為

38、 203.152%=4.06Kg； 剩余量為 203.154.06=199.09Kg。 （5）氯化氫的損耗量為 10.352%=0.21Kg； 剩余量為 10.350.21=10.14Kg。 （6）甲胺的損耗量為 829.032%=16.58Kg； 剩余量為 829.0316.58=812.45Kg。 （7）N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的損耗量為 485.582%=9.71Kg； 剩余量為 485.589.71=475.87Kg。 （8）雜質(zhì)的損耗量為 48.322%=0.97Kg； 剩余量為 48.320.97=47.35Kg。 （9）總損耗量為 0.15+14.03+4.06+0.

39、21+16.58+9.71+0.97=88.00Kg。表 3-9 板框壓濾機(jī)進(jìn)出料物料衡算一覽表出料物名稱物料質(zhì)量/Kg進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.492-吡啶甲酸7.34溴化鈉65.78溴化鈉65.78氯苯701.84氯苯687.81甲苯2114.50甲苯2072.214-氯-2-吡啶甲酰氯203.154-氯-2-吡啶甲酰氯199.09氯化氫10.35氯化氫10.14甲胺鹽酸鹽172.55甲胺鹽酸鹽172.55甲胺829.03甲胺812.45N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺485.58N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺475.87雜質(zhì)48.32雜質(zhì)47.35總損耗88.00

40、總計(jì)4638.59總計(jì)4638.59223、萃取反應(yīng)釜、萃取反應(yīng)釜 A 、進(jìn)料量、進(jìn)料量 設(shè)加入的用于洗滌甲苯層的飽和食鹽水為 400Kg，用于萃取水層的甲苯的量為 150Kg，則體系中甲苯的總量為 150+2072.21=2222.21Kg。表 3-10 萃取過(guò)程進(jìn)料量一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.34氯苯687.81甲苯2222.214-氯-2-吡啶甲酰氯199.09 續(xù)表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯化氫10.14甲胺812.45N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺475.87雜質(zhì)47.35飽和食鹽水400總計(jì)4862.26 B 、出料量、出料量 2-吡啶甲酸、甲胺和氯化氫溶

41、于水，為水相部分，雜質(zhì)成分不明，認(rèn)為作油相。由于水層量較少，可假設(shè)甲苯層沒(méi)有水相的殘留，僅計(jì)算甲苯層被水相帶走的量，即為損耗量，耗損率為 3%。 氯苯的耗損量為 687.813%=20.06Kg；剩余量為 687.8120.06=677.75Kg。甲苯的耗損量為 2222.213%=66.67Kg； 剩余量為 2222.2166.67=2155.54Kg。 4-氯-2-吡啶甲酰氯的耗損量為 199.093%=5.97Kg； 剩余量為 199.095.97=193.12Kg。23 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的耗損量為 475.873%=14.28Kg； 剩余量為 475.8714.28

42、=461.59Kg。 雜質(zhì)的耗損量為 47.353%=1.42Kg； 剩余量為 47.351.42=45.93Kg。 總損耗量為 20.06+66.67+5.97+14.28+1.42=108.40Kg。表 3-11 萃取反應(yīng)釜進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg2-吡啶甲酸7.342-吡啶甲酸7.34氯苯687.81氯苯677.75甲苯2222.21甲苯2155.544-氯-2-吡啶甲酰氯199.094-氯-2-吡啶甲酰氯193.12 續(xù)表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯化氫10.14氯化氫10.14甲胺812.45甲胺812.45N-甲基(

43、4-氯-2-吡啶基)甲酰胺475.87N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺461.59雜質(zhì)47.35雜質(zhì)45.93飽和食鹽水400飽和食鹽水400總損耗108.40總計(jì)4862.26總計(jì)4862.264、減壓蒸餾反應(yīng)釜減壓蒸餾反應(yīng)釜減壓蒸餾和成鹽在同一個(gè)反應(yīng)釜中進(jìn)行。（1）減壓蒸餾過(guò)程）減壓蒸餾過(guò)程 A 、進(jìn)料量、進(jìn)料量 2-吡啶甲酸、氯化氫、甲胺在上一步操作中已經(jīng)被飽和食鹽水萃取掉，故減壓蒸餾過(guò)程的進(jìn)料僅為甲苯層部分。表 3-12 減壓蒸餾過(guò)程進(jìn)料量一覽表24進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯677.75甲苯2155.544-氯-2-吡啶甲酰氯193.12N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺461

44、.59雜質(zhì)45.93總計(jì)3533.93B 、出料量、出料量 設(shè)減壓蒸餾后溶劑的的剩余量為總質(zhì)量的 15%，其中氯苯余量為 5%，甲苯余量為 10%。本步操作的損耗量為 2%。 氯苯剩余量為 5%3533.93=176.70Kg； 氯苯蒸發(fā)量為 677.75176.70=501.05Kg。 甲苯剩余量為 10%3533.93=353.39Kg； 氯苯蒸發(fā)量為 2155.54353.39=1802.15Kg。 總蒸發(fā)量為 501.05+1802.15=2303.20Kg。 4-氯-2-吡啶甲酰氯的損耗量為 193.122%=3.86Kg； 剩余量為 193.123.86=189.26Kg。 N-甲

45、基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的損耗量為 461.592%=9.23Kg； 剩余量為 461.599.23=452.36Kg。 雜質(zhì)損耗量為 45.932%=0.92Kg； 剩余量為 45.930.92=45.01Kg。 總損耗量為 3.86+9.23+0.92=14.01Kg。表 3-13 減壓蒸餾過(guò)程進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯677.75氯苯176.70甲苯2155.54甲苯353.394-氯-2-吡啶甲酰氯193.124-氯-2-吡啶甲酰氯189.2625N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺461.59N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺45

46、2.36雜質(zhì)45.93雜質(zhì)45.01總蒸發(fā)量2303.20總損耗量14.01總計(jì)3533.93總計(jì)3533.93（2）成鹽過(guò)程）成鹽過(guò)程 A 、進(jìn)料量、進(jìn)料量 設(shè)加入的 36%的鹽酸的量為 300Kg，則純品量為 30036%=108Kg，水量為 300108=192Kg。 99.9%的四氫呋喃的量為 3556810222514.51=1790.27Kg； 其中純品量為 1790.2799.9%=1788.47Kg； 雜質(zhì)量為 1790.271788.47=1.80Kg； 故總雜質(zhì)量為 45.01+1.80=46.81Kg。表 3-14 成鹽過(guò)程進(jìn)料量一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯176.

47、70甲苯353.394-氯-2-吡啶甲酰氯189.26N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺452.36鹽酸108四氫呋喃1788.47水192雜質(zhì)46.81總計(jì)3306.99 B 、出料量、出料量 加入鹽酸的目的在于使 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺成鹽析出，設(shè) N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺成鹽量為 98%，則損失的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰26胺的量為 452.362%=9.05Kg，剩余量為 452.369.05=443.21Kg。 鹽酸與 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺反應(yīng)結(jié)合成鹽的量為452.2698%36.46171=94.50Kg，剩余量為 10894

48、.50=13.50Kg。表 3-15 成鹽過(guò)程進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯176.70氯苯176.70甲苯353.39甲苯353.394-氯-2-吡啶甲酰氯189.264-氯-2-吡啶甲酰氯189.26N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺452.36N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺（成鹽）443.21鹽酸108N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺（未成鹽）9.05四氫呋喃1788.47鹽酸（成鹽）94.50水192鹽酸（未成鹽）13.50雜質(zhì)46.81四氫呋喃1788.47 續(xù)表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg水192雜質(zhì)46.8

49、1總計(jì)3306.99總計(jì)3306.995、離心機(jī)、離心機(jī) 1 A、進(jìn)料量、進(jìn)料量表 3-16 離心機(jī) 1 進(jìn)料量一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯176.70甲苯353.394-氯-2-吡啶甲酰氯189.2627N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺（成鹽）443.21N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺（未成鹽）9.05鹽酸（成鹽）94.50鹽酸（未成鹽）13.50四氫呋喃1788.47水192雜質(zhì)46.81總計(jì)3306.99 B、出料量、出料量 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺鹽酸鹽以固體形式保留，設(shè)其它成分各有其本身質(zhì)量的 1%的量殘留，本步操作損耗率為 1%。 （1）氯苯剩余量為 1

50、76.701%=1.77Kg； 過(guò)濾量為 176.701.77=174.93Kg。 （2）甲苯剩余量為 353.391%=3.53Kg； 過(guò)濾量為 353.393.53=349.86Kg。 （3）4-氯-2-吡啶甲酰氯剩余量為 189.261%=1.89Kg； 過(guò)濾量為 189.261.89=187.37Kg。 （4）N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的損耗量為 443.211%=4.43Kg； 剩余量為 443.214.43=438.78Kg。 （5）鹽酸損耗量為 94.501%=0.95Kg； 剩余量為 94.500.95=93.55Kg。 （6）四氫呋喃剩余量為 1788.471%=1

51、7.88Kg； 過(guò)濾量為 1788.4717.88=1770.59Kg。 （7）水剩余量為 1921%=1.92Kg； 過(guò)濾量為 1921.92=190.08Kg。 （8）雜質(zhì)剩余量為 45.011%=0.45Kg；28 過(guò)濾量為 45.010.45=44.56Kg。 （9）總濾液量為 2745.32Kg。表 3-17 離心機(jī)進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯176.70氯苯1.77甲苯353.39甲苯3.534-氯-2-吡啶甲酰氯189.264-氯-2-吡啶甲酰氯1.89N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺（成鹽）443.21N-甲基(4-氯-2-吡啶基

52、)甲酰胺438.78N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺（未成鹽）9.05鹽酸93.55鹽酸（成鹽）94.50雜質(zhì)0.45鹽酸（未成鹽）13.50水1.92四氫呋喃1788.47四氫呋喃17.88水192總濾液量2745.32雜質(zhì)45.01總計(jì)3306.99總計(jì)3305.096、 堿析反應(yīng)釜堿析反應(yīng)釜 設(shè)加入的 10%的氫氧化鈉的量為 1000Kg，則純的氫氧化鈉的量為100010%=100Kg，水量為 1000100=900Kg，設(shè)另加的水的量為 200Kg，則總水量為 900+200+1.92=1101.92Kg。設(shè)本操作析出的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的收率為 99%，則損耗

53、的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺為438.781%=4.39Kg，析出的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的量為438.7899%=434.39Kg.表 3-18 堿析反應(yīng)釜進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯1.77氯苯1.7729甲苯3.53甲苯3.534-氯-2-吡啶甲酰氯1.894-氯-2-吡啶甲酰氯1.89N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺438.78N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺434.39鹽酸93.55損耗的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺4.39雜質(zhì)0.45鹽酸93.55水1101.92雜質(zhì)0.45四氫呋喃17.88

54、水1101.92氫氧化鈉100四氫呋喃17.88氫氧化鈉100總計(jì)1759.77總計(jì)1759.777、離心機(jī)、離心機(jī) 2 A、進(jìn)料量、進(jìn)料量表 3-19 離心機(jī) 2 進(jìn)料量一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯1.77甲苯3.534-氯-2-吡啶甲酰氯1.89N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺434.39未析出的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺4.39鹽酸93.55 續(xù)表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg雜質(zhì)0.45水1101.92四氫呋喃17.88氫氧化鈉100總計(jì)1759.7730 B、出料量、出料量 本操作中氯苯、甲苯、4-氯-2-吡啶甲酰氯、未析出的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺、鹽

55、酸、水、四氫呋喃和氫氧化鈉量比較小，故殘留量不計(jì)。設(shè)水殘留量為其本身重量的 10%，雜質(zhì)視為固體，和 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺保留，本操作損耗率為 1%。 （1）N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺損耗量為 434.391%=4.34Kg； 剩余量為 434.394.34=430.05Kg。 （2）雜質(zhì)損耗量為 0.451%=0.005Kg； 剩余量為 0.45-0.005=0.445Kg。 （3）水殘留量為 1101.9210%=110.19Kg； 水過(guò)濾量為 1101.92110.19=991.73Kg。 （4）總濾液量為 1.77+3.53+1.89+4.39+93.55+1

56、7.88+100+4.34+0.005+991.73=1219.09Kg。表 3-20 離心機(jī) 2 進(jìn)出料物料衡算一覽表出料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/Kg氯苯1.77N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺430.05甲苯3.53水110.194-氯-2-吡啶甲酰氯1.89雜質(zhì)0.445N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺434.39總濾液量1219.09鹽酸93.55 續(xù)表未析出的 N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺4.39雜質(zhì)0.45水1101.92四氫呋喃17.8831氫氧化鈉100總計(jì)1759.77總計(jì)1759.788、干燥機(jī)、干燥機(jī) A、進(jìn)料量、進(jìn)料量表 3-21 干燥機(jī)

57、進(jìn)料量一覽表出料物名稱物料質(zhì)量/KgN-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺430.05水110.19雜質(zhì)0.445總計(jì)540.69 B、出料量、出料量 設(shè)干燥后水分含量占總質(zhì)量的 2%，,干燥損耗率為 2%。 （1）N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺的損耗量為 430.052%=8.60Kg； 剩余量為 430.058.60=421.45Kg。 （2）雜質(zhì)損耗量為 0.4452%=0.009Kg； 剩余量為 0.4450.009=0.436Kg。 （3）總損耗量為 8.60+0.009=8.61Kg； 水的殘留量為（421.45+0.436）98%2%=8.61Kg。 （4）水的蒸發(fā)量為 11

58、0.198.61=101.58Kg。表 3-22 干燥機(jī)進(jìn)出料物料衡算一覽表進(jìn)料物名稱物料質(zhì)量/Kg出料物名稱物料質(zhì)量/KgN-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺430.05N-甲基(4-氯-2-吡啶基)甲酰胺421.45水110.19水8.61雜質(zhì)0.445雜質(zhì)0.43632總損耗量8.61水蒸發(fā)量101.58總計(jì)540.69總計(jì)540.693.1.6 親核取代工段物料衡算親核取代工段物料衡算1、親核取代反應(yīng)釜、親核取代反應(yīng)釜 親核取代反應(yīng)和酸提反應(yīng)在同一個(gè)反應(yīng)釜中進(jìn)行?；亓鲹p耗率為 2%，酸提損耗率為 1%。親核反應(yīng)的收率為 38.44%。（1）親核取代過(guò)程）親核取代過(guò)程 A 、進(jìn)料量、進(jìn)料

59、量 （1）98%的對(duì)氨基苯酚的量為 8871.610222514.51=446.54Kg； 純品量為 446.5498%=437.61Kg； 雜質(zhì)量為 446.54437.61=8.93Kg。 （2）99%的 N，N-二甲基甲酰胺的量為3794810222514.51=1910.06Kg； 純品量為 1910.0699%=1890.96Kg； 雜質(zhì)量為 1910.061890.96=19.10Kg。 （3）99%的叔丁醇鉀的量為 9786.610222514.51=492.59Kg； 純品量為 492.5999%=487.67Kg； 雜質(zhì)量為 492.59487.67=4.92Kg。 （4）設(shè)

60、加入的 98%碘化鉀的量為 50Kg； 純品量為 5098%=49Kg； 雜質(zhì)量為 5049=1Kg。 （5）總雜質(zhì)的量等于本步驟加入全部雜質(zhì)量加上上步操作的雜質(zhì)殘留量，即為 8.93+19.10+4.92+1+0.436=34.37Kg。 B 、出料量、出料量 收率為 38.44%，回流損耗率為 1%（收率 99%） 。33 （1）反應(yīng)用去的對(duì)氨基苯酚的量為 437.6138.44%=168.22Kg； 損耗量為（437.61168.22）1%=2.69Kg； 剩余量為（437.61168.22）99%=266.70Kg。 （2）N，N-二甲基甲酰胺的損耗量為 1890.961%=18.91