發(fā)布時(shí)間：2020-10-26 01:31

　　 左氧氟羧酸是合成左氧氟沙星的關(guān)鍵中間體,國(guó)內(nèi)主要合成路線為N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯合成路線。該路線具有合成步驟短、原子經(jīng)濟(jì)性較高、操作簡(jiǎn)單、產(chǎn)品收率高等優(yōu)點(diǎn),但存在二甲胺污染問題。本論文以典型的左氧氟羧酸合成工藝為研究對(duì)象,開展了 N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯路線的現(xiàn)狀分析。通過對(duì)一家使用上述路線的左氧氟羧酸生產(chǎn)企業(yè)現(xiàn)狀進(jìn)行分析,明確了二甲胺廢液的產(chǎn)生及排放情況:二甲胺廢液主要在胺化反應(yīng)階段產(chǎn)生,二甲胺廢液的主要成分包括游離態(tài)的二甲胺、少量有機(jī)雜質(zhì)和大量鹽類物質(zhì)。單位產(chǎn)品的二甲胺廢液排放量和排放體積分別為3.05 t/t產(chǎn)品和2.70 m3/t產(chǎn)品。廢液直接排放會(huì)嚴(yán)重影響環(huán)保設(shè)施的正常運(yùn)行。因此,加強(qiáng)二甲胺廢液的回收利用顯得尤為迫切,而如何提高廢液中二甲胺質(zhì)量分?jǐn)?shù),并降低雜質(zhì)三乙胺的含量則是實(shí)現(xiàn)二甲胺廢液回用的技術(shù)瓶頸。在現(xiàn)有N,N-二甲氨基丙烯酸乙酯合成工藝路線的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了二甲胺廢液的蒸餾/精餾處理回收技術(shù)和縛酸劑替代強(qiáng)化二甲胺回收利用技術(shù),以解決二甲胺污染問題。主要研究結(jié)論如下:(1)開發(fā)了二甲胺廢液的蒸餾處理回收技術(shù)。二甲胺廢液經(jīng)萃取預(yù)處理后再進(jìn)行精餾、常壓蒸餾都可有效實(shí)現(xiàn)二甲胺廢液的分離提純。但從成本、工藝控制難度上考慮,選擇常壓蒸餾更合適。采用常壓蒸餾回收二甲胺的回收率和質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)到92.7%和42.8%。同時(shí),為了確�；厥盏亩�甲胺鹽酸鹽溶液質(zhì)量符合回用標(biāo)準(zhǔn),萃取預(yù)處理十分必要,萃取后三乙胺的去除率可高達(dá)91.8%。優(yōu)化的萃取工藝為:萃取pH為10.2,萃取溫度為40℃,萃取劑體積分?jǐn)?shù)為17.0%,萃取劑不能套用。優(yōu)化的蒸餾工藝為:溫度為100℃,蒸餾時(shí)間為15～20 min,優(yōu)化的氣液比為2000:1。(2)開發(fā)了縛酸劑替代強(qiáng)化二甲胺回收利用技術(shù)�？`酸劑替代并不會(huì)明顯影響左氧氟羧酸合成的質(zhì)量和收率,但卻極大減少了二甲胺廢液的產(chǎn)生,單位產(chǎn)品的二甲胺廢液排放量和排放體積分別為0.56 t/t產(chǎn)品和0.24 m3/t產(chǎn)品,僅為三乙胺路線的18.4%和8.89%。二甲胺鹽酸鹽含量可達(dá)61.7%,甲苯萃取可有效去除廢液中的有機(jī)雜質(zhì),確保其含量達(dá)到回收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。優(yōu)化的萃取溫度為30～40℃,萃取劑體積分?jǐn)?shù)為9%～13%,萃取劑可安全套用10～15次;此外,三正丙胺的回收利用具有技術(shù)可行性,三正丙胺的回收率和質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達(dá)94.6%和98.7%,經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益顯著。(3)利用以上兩種技術(shù)指導(dǎo)某制藥企業(yè)開展了兩次技改工作,并對(duì)運(yùn)行效果進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)估。第一次和第二次技改分別采用了二甲胺廢液的蒸餾處理回收技術(shù)和縛酸劑替代強(qiáng)化二甲胺回收利用技術(shù),兩次技改對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和收率無明顯影響,環(huán)保系統(tǒng)均能穩(wěn)定達(dá)標(biāo)運(yùn)行;兩次技改都極大地降低了二甲胺廢液的排放量,二甲胺廢液排放量?jī)H為原始工藝的27.7%和18.4%;兩次工藝技改都實(shí)現(xiàn)了二甲胺廢液的有效回用,二甲胺鹽酸鹽含量分別達(dá)到30.2%和62.4%,雜質(zhì)含量均符合回收質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。與第一次技改相比,第二次技改工藝具有更優(yōu)的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能,年綜合成本能多節(jié)省318.7萬元。本論文針對(duì)二甲胺廢液的回收利用開展了大量的技術(shù)研究和工程實(shí)踐工作,可為左氧氟羧酸綠色合成工藝的優(yōu)化改進(jìn)提供借鑒。
【學(xué)位單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TQ465
【部分圖文】：

浙江大學(xué)工程碩士學(xué)位論文?實(shí)驗(yàn)裝置與分析方法??圖２．２二甲胺廢液的蒸餾裝置實(shí)物圖??Ｆｉｇ．?２．２?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖｉｃｅ?ｆｏｒ?ｄｉｓｔｉｌｌａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ??２．２．３減壓蒸餾裝置??溶劑回收和氯化鈉廢液的減壓蒸餾裝置實(shí)物圖見圖２．３。２０００?ｍＬ四口燒瓶，??配置磁力攪拌，接冷凝管（循環(huán)水冷卻），尾接磨口抽濾瓶，抽濾瓶接真空。??１??￥??＾?？?？－ｊ；??秦：??ｉ：??＼．＼??圖２．３減壓蒸餾裝置實(shí)物圖??Ｆｉｇ．?２．３?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ?ｄｅｖ

及園區(qū)污水處理廠接管標(biāo)準(zhǔn)要求。經(jīng)園區(qū)污水處理廠處理后，廢水對(duì)外排放執(zhí)行??ＧＢ８９７８－１９９６《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》中的一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。??（２）廢氣??左氧氟羧酸生產(chǎn)車間酰化、胺化、環(huán)合反應(yīng)產(chǎn)生的工藝尾氣分別匯入總管。??甲苯、甲醇等有機(jī)廢氣濃度較高，廢氣總管上預(yù)設(shè)處理裝置“二級(jí)冷凝回收裝置”。??一級(jí)冷媒為工業(yè)冷卻水（２０－２５?°Ｃ），二級(jí)冷媒為冷凍鹽水（－５?°Ｃ左右）。選用??“二級(jí)活性炭吸附”作為深度凈化工藝，系統(tǒng)處理風(fēng)量為５０００?ｍ３／ｈ。水解工序尾??氣單獨(dú)處理，選擇“冷凝＋二級(jí)吸附法”作為處理工藝，處理風(fēng)量為５７５?ｍ３／ｈ。處??理后的廢氣達(dá)到《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ１６２９７－１９９６）新污染源表２??中相應(yīng)的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，硫化氫和氨氣排放執(zhí)行《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》（ＧＢ１４５５４－９３）??中的二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，最后通過處理系統(tǒng)尾部的１５米排氣筒排空。處理工藝流程見圖??３．５。??ｎ

在�；�工序作為有機(jī)溶劑，在回收三乙胺和二甲胺鹽酸鹽溶液時(shí)可能因分層不完??全而帶入；而三乙胺微溶于水，因此在加堿分層回收三乙胺時(shí)也可能帶入到二甲??胺廢液中。圖３．７為二甲胺廢液有機(jī)組分分析的氣相譜圖，證明二甲胺廢液中確??實(shí)存在三乙胺和甲苯。??＇＂Ｉ?１???二甲胺水溶液２０１５０６１５－６??：??｜：??＿＿Ｌ＿＿Ｉ???■９??０?ｉ?ｉ?ｉ?＊?ｔ?ｉ?７?ｔ?ｉ??峰號(hào)?峰名?保留時(shí)間?峰高?峰面和?含量??１?１．３４５?２３６．８８２?３７２．９８２?０．０１８９??２?二甲胺?１．３９８?９４２５２７．２５０?１９２３９００．５００?９７．５０９１??３?２．１５２?８８．７７８?１７８．８００?０．００９１??４?三乙胺?４．１３８?５００７．２０５?４１９９７．６９９?２．１２８６??５?甲苯?５．５４５?２４８７．０８０?６５９６．８００?０．３３４３??圖３．７二甲胺廢液有機(jī)組分分析的氣相譜圖??Ｆｉｇ．?３．７?ＧＣ?ａｎａｌｙｓｉｓ?ｏｆ?ｏｒｇａｎｉｃ?ｃｏｍｐｏｎｅｎｔｓ?ｉｎ?ｄｉｍｅｔｈｙｌａｍｉｎｅ?ｗａｓｔｅｗａｔｅｒ??二甲胺廢液的組分含量分析見表３．３。由表可知有機(jī)組分二甲胺、三乙胺和??甲苯的含量（ｗｔ．％）分別為４．５８％、０．５％和０．０５％。廢液中二甲胺的實(shí)測(cè)含量為??理論值的７７．６％，這歸因于胺化反應(yīng)、洗滌、三乙胺回收過程中的二甲胺損失。??無機(jī)組分氯化鈉、氫氧化鈉、水和其他雜質(zhì)的含量未實(shí)測(cè)，由于其水溶性好且不??易揮發(fā)
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本文編號(hào)：2856279