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中南大學(xué)Dzero隊 編制 朱瑤 設(shè)備一覽表 工程名稱 第四節(jié) 國藥工程杯 全國大學(xué)制藥設(shè)計競賽 校核 馮雪雪 設(shè)計項目 多功能原料藥車間 圖號 審核 李雯 工程號 設(shè)計階段 序號 流程圖位號 設(shè)備用處 設(shè)備名稱 型號規(guī)格 操作條件 材料 容積 L 功率 kw 數(shù)量 臺 單重 kg 單價 元 設(shè)計或訂購 尺寸 主要介質(zhì) 溫度 壓力 Mpa 1 R1103A B 反應(yīng)釜 搪玻璃開式攪拌釜 KI0 6 2000 zlTKBSHG T2371 2003 0 200 0 6 搪玻璃 2179 4 5 2674 訂購 R1205 4 R1103A B 4 2 R1101 配夜罐 搪玻璃開式配夜罐 KI0 6 1300 zlTKBSHG T2371 2003 0 200 0 6 搪玻璃 300 4 5 2 訂購 R1102 4 5 3 R10101A B 氫化釜 國標(biāo)開式搪瓷反應(yīng)釜 氫化釜 KI0 2 2000 zLTKBSHG T2371 2003 0 200 0 6 搪玻璃 2179 4 2 2674 訂購 4 V4201A B 濃縮罐 真空減壓濃縮罐 DH 2000 常溫 0 01 不銹鋼 2000 7 5 2 2674 訂購 5 R2201AB 萃取釜 搪玻璃開式萃取釜 KI0 6 2000 zlTKBSHG T2371 2003 0 200 0 6 搪玻璃 2000 4 2 2674 訂購 6 M30201A B 壓濾機 箱式壓濾機 XMZ140 1000 30 常溫 0 6 不銹鋼 2000 11 5 2 14600 訂購 7700 3500 1630 7 R5201A B 結(jié)晶釜 搪玻璃開式結(jié)晶釜 KI0 6 1300 zlTKBSHG T2371 2003 0 200 0 6 搪玻璃 2000 4 4 2674 訂購 8 M5201A B 離心機 三足式上部卸料離心機 SS2000 常溫 不銹鋼 1000 5 2 訂購 235 1800 1200 9 D6201A B 干燥機 搪玻璃雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機 SZG 500 常溫 不銹鋼 500 7 5 2 訂購 2100 1200 2000 10 R7301A B 脫色釜 搪玻璃開式脫色釜 KI0 6 2000 zlTKBSHG T2371 2003 0 200 搪玻璃 2000 4 2 2674 訂購 11 V1101A B 儲罐 搪玻璃開式儲罐 K500HGT2373 2004 常溫 500 4 5 530 訂購 12 V2201A B 儲罐 平底平蓋玻璃鋼計量貯罐 Dg1000H1200 玻璃鋼 1000L 4 2 1200mm R4201A B V5201A B V8301A B 13 V1101A B 換熱器 管殼式換熱器 G800 4 1500 212 6 訂購 E5201A B E8301A B 14 F7301A B 活性炭過濾器 活性炭過濾器 YBGT 80 0 6 不銹鋼 2 910 訂購 15 粉碎機 GFSJ系列高效粉碎機 CFSG 32 11 1 320 訂購 1280 950 1600 16 X9301A 三合一設(shè)備 三合一設(shè)備 訂購 1000 1300 1600 17 稱量 電子臺秤 TCS 500 常溫 最大稱量500 最小稱量4 3 訂購 600 800 18 公用工程設(shè)備 原水儲罐 CG 10000 不銹鋼 容積10000L 1 訂購 D 直徑 H 2000 3900 19 原水加壓泵 ISG50 100 I 不銹鋼 1 5 1 訂購 320 235 475 20 多介質(zhì)過濾器 DBW 5T H 不銹鋼 1 訂購 D 直徑 H 1400 2000 21 活性炭過濾器 TJ D160 不銹鋼 1 訂購 D 直徑 H 1600 2400 22 軟水器 WTA 15 900 1 訂購 1800 900 2400 23 保安過濾器 QDKM 200 40 5 1 訂購 D 直徑 H 200 1200 24 緩沖罐 CG 6000 1 訂購 D 直徑 H 1800 3000 25 一級高壓泵 CDL16 2 不銹鋼 2 2 1 訂購 D 直徑 H 190 687 26 二級高壓泵 CDL16 3 不銹鋼 3 1 訂購 D 直徑 H 797 797 27 換熱器 BR006 不銹鋼 1 訂購 260 250 560 28 PH調(diào)節(jié)裝置 BT 01 1 訂購 29 一級反滲透裝置 FH 20 25 1 訂購 6800 900 2500 30 二級反滲透裝置 FH 15 15 1 訂購 4800 750 1750 31 EDI系統(tǒng) HX R0 S 16 1 訂購 600 120 160 32 無菌純化水箱 CG 10000 容積10000L 1 訂購 D 直徑 H 2000 3900 33 純化水增壓泵 50GDL18 15x3 4 1 訂購 50GDL18 15x3 34 紫外殺菌器 PD UV10T 0 16 1 訂購 930 105 480 35 除菌過濾器 XS 1CJ 15 1 訂購 200 380 90 36 空氣壓縮機 BEST 15F N 1 訂購 1600 950 1400 37 制氮機 PSA 50 不銹鋼 氮氣產(chǎn)量30m h 1 訂購 1650 1600 2350 38 空調(diào)機組 Zk 45 15 1 訂購 2800 x2200 x1500 39 無菌隔離式洗衣機 GLQX100 1 訂購 1810 1950 2165 40 純蒸汽滅菌器 工作溫度 126 1 訂購 1750 122 1920 41 器具滅菌設(shè)備 DMH 2ZG 溫度范圍 250 不銹鋼 12 1 訂購 1880 1220 2170 42 器具清洗機 HS 1048 不銹鋼 2 4 1 訂購 880 645 710 43 微孔過濾器 SUS304 SUS316L 1 0Mpa SUS304 SUS316L 1 訂購 44 柴油發(fā)電機組 C3000D5 最大功率 千瓦 2400 訂購 公用工程設(shè)備
目錄
第一章 設(shè)計依據(jù)及設(shè)計基礎(chǔ) 1
1.1概述 1
1.2設(shè)計依據(jù) 2
1.3設(shè)計原則 2
1.4設(shè)計理念及思路 3
1.5產(chǎn)品介紹 3
1.5.1硫辛酸 3
1.5.2依非韋倫? 4
1.5.3纈沙坦 4
1.6產(chǎn)品生產(chǎn)能力組合方案 4
1.7設(shè)計提供的主要技術(shù)文件目錄 5
第二章工藝說明 6
2.1硫辛酸工藝說明 6
2.1.1工藝路線化學(xué)反應(yīng)方程式 6
2.1.2硫辛酸的生產(chǎn)工藝流程框圖： 6
2.1.3工藝特點介紹 7
2.1.4工藝流程敘述 8
2.2依非韋倫工藝說明 10
2.2.1工藝路線化學(xué)反應(yīng)方程式 10
2.2.2依非韋倫的生產(chǎn)工藝流程框圖 10
2.2.3工藝特點介紹 12
2.2.4工藝流程敘述 13
2.3纈沙坦工藝說明 15
2.3.1工藝路線化學(xué)反應(yīng)方程式 15
2.3.2纈沙坦的生產(chǎn)工藝流程框圖 16
2.3.3工藝特點介紹 17
2.3.4工藝流程敘述 17
第三章生產(chǎn)制度說明 19
3.1各藥物生產(chǎn)數(shù)確定 19
3.1.1硫辛酸生產(chǎn)天數(shù)確定 19
3.1.2依非韋倫生產(chǎn)天數(shù)確定 21
3.1.3纈沙坦生產(chǎn)天數(shù)確定 22
3.2生產(chǎn)班次選擇 23
3.2.1設(shè)計原則 23
3.3生產(chǎn)排班 23
3.3.1硫辛酸 23
3.3.2依非韋倫 25
3.3.3纈沙坦 26
第四章物料衡算 28
4.1概述 28
4.2物料衡算基本理論 28
4.3 物料衡算的基準(zhǔn) 28
4.4設(shè)計任務(wù) 29
4.5硫辛酸詳細(xì)物料衡算 29
4.5.1環(huán)合工序的物料衡算 29
4.5.2水解工序的物料衡算 31
4.6依非韋倫詳細(xì)物料衡算 37
4.6.1加成步驟 37
4.6.2環(huán)合步驟 40
4.7纈沙坦詳細(xì)物料衡算 44
第五章能量衡算 47
5.1熱量衡算目的 47
5.2熱量衡算依據(jù) 47
5.3.設(shè)備的熱量平衡方程式 47
5.4熱量衡算基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的計算和查取 48
5.4.1比熱容的計算 48
5.4.2 狀態(tài)熱的計算 50
5.4.3 化學(xué)反應(yīng)熱的計算 51
第六章主要設(shè)備的選型與計算 70
6.1 選型概述 70
6.2 工藝設(shè)備設(shè)計與選型的任務(wù) 70
6.3 選型計算依據(jù) 70
6.4主要生產(chǎn)設(shè)備選型設(shè)計 71
6.4.1硫辛酸設(shè)備選型： 71
6.4.2依非韋倫設(shè)備選型： 84
6.4.3纈沙坦設(shè)備選型 99
6.5公用設(shè)備選型說明 109
6.5.1電子天平 109
6.5.2備用電源設(shè)備選型 110
6.5.3純化水系統(tǒng)設(shè)備選型 111
6.5.4氮氣系統(tǒng)設(shè)備選型 113
6.5.5空氣壓縮系統(tǒng)設(shè)備選型 114
6.5.6 工藝設(shè)備 115
第七章主要原輔材料和公用工程消耗量 116
7.1主要原輔材料消耗量 116
7.1.1 硫辛酸原輔材料消耗量 116
7.1.2 依非韋倫原輔材料消耗量 117
7.1.3 纈沙坦原輔材料消耗量 118
7.2工藝用公用工程消耗量 119
第八章車間設(shè)計說明 120
8.1 布置原則 120
8.1.1 生產(chǎn)工藝對設(shè)備的布置要求 120
8.1.2 車間輔助室和生活室的布置要求 120
8.1.3設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范和規(guī)定 120
8.1.4設(shè)計基礎(chǔ)資料 121
8.2 車間組成 121
8.3 車間布置初步設(shè)定 121
8.4設(shè)備布置 122
8.5建筑設(shè)計 123
8.5.1相關(guān)法規(guī)要求 123
8.5.2建筑材料的選擇 123
8.5.3氫化反應(yīng)車間建筑材料的選擇 124
8.6人流物流設(shè)置情況 125
8.7物料凈化室 126
8.8公用系統(tǒng)設(shè)施布置 126
第九章 GMP專篇 128
9.1概述 128
9.1.1 GMP體系的基本內(nèi)容 128
9.1.2人員衛(wèi)生 128
9.1.3建筑物與設(shè)施 128
9.1.4設(shè)備 129
9.1.5生產(chǎn)和加工控制 129
9.1.6 GMP規(guī)定的潔凈度： 129
9.2潔凈區(qū)劃分和空氣潔凈等級 129
9.2.1生產(chǎn)車間潔凈區(qū)分 130
9.2.2進入潔凈區(qū)人員規(guī)范要求： 131
9.3車間人物流設(shè)施說明 131
9.3.1 生產(chǎn)區(qū) 132
9.3.2輔助生產(chǎn)區(qū) 133
9.3.3行政區(qū) 133
9.4空調(diào)系統(tǒng)設(shè)置及除塵及局部排風(fēng)說明 133
9.4.1概述 133
9.4.2凈化空調(diào)系統(tǒng)參數(shù)要求 134
9.5排水系統(tǒng) 135
9.5.1排水系統(tǒng) 135
9.5.2排水系統(tǒng)要求 135
9.5.3 排放設(shè)計 136
9.5.4供水水源 136
9.5.5冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 137
9.5.6生活給水系統(tǒng) 137
9.5.7冷卻水循環(huán)系統(tǒng) 137
9.6純化水系統(tǒng) 138
9.6.1制備方案 138
9.6.2制備工藝簡圖 139
9.6.3設(shè)備 140
9.7配電系統(tǒng)設(shè)計 140
9.7.1電源 140
9.7.2照明系統(tǒng) 141
9.7.3備用電源 142
9.7.4電力配置 143
9.7.5線路鋪設(shè) 144
9.7.6通訊系統(tǒng) 145
9.7.7建筑物防雷接地系統(tǒng)及安全措施 145
9.8氮氣系統(tǒng) 147
9.8.1概述 147
9.8.2制備工藝 147
9.9空氣壓縮系統(tǒng) 148
9.9.1概述 148
9.9.2工藝設(shè)備 149
9.9.3 壓縮空氣的成分 149
9.9.4空氣壓縮系統(tǒng)的選擇與設(shè)計 150
9.9.5壓縮空氣管道的安裝處理 151
9.10 生產(chǎn)工藝設(shè)備說明 151
9.10.1 法規(guī)要求 151
9.10.2 設(shè)備選型說明 152
9.11 公用工程設(shè)施符合GMP要求的說明 155
9.11.1水系統(tǒng) 155
第十章行政法規(guī)執(zhí)行措施 160
10.1消防設(shè)計專篇 160
10.1.1保證建筑主體結(jié)構(gòu)有足夠的耐火穩(wěn)定性 160
10.1.2做好防火分隔與安全通道設(shè)計 160
10.1.3強化報警系統(tǒng)和滅火裝置設(shè)置 162
10.2環(huán)境保護措施 163
10.3.勞動安全衛(wèi)生措施 165
10.3.1消聲與減振 165
10.3.2有害氣體的排放標(biāo)準(zhǔn)及處理辦法 165
10.3.3生產(chǎn)車間防火安全管理規(guī)定 165
10.3.4電氣安全防范措施方案方面 166
10.3.5防機械傷害 166
10.3.6拆卸過程的防護 167
10.3.7工業(yè)衛(wèi)生 167
10.3.8勞動機構(gòu)設(shè)置 168
10.4節(jié)能專篇 168
10.4.1空調(diào)節(jié)能 168
10.4.2冷卻水循環(huán)節(jié)能 169
第十一章管路設(shè)計 170
11.1 管道設(shè)計的基礎(chǔ)資料 170
11.2 管道設(shè)計的基本要求 170
11.3 管道材質(zhì)選擇 171
11.4 管道選型基本數(shù)據(jù)參考 171
11.5管道的布置依據(jù) 171
11.6管徑計算公式 172
11.6.1環(huán)合反應(yīng)罐的管徑 172
11.6.2配液罐A的管徑 172
11.6.3配液罐B的管徑 172
11.6.4加成反應(yīng)罐的管徑 173
11.6.5氫化反應(yīng)罐的管徑 173
11.6.6脫色罐的管徑 173
11.6.7 純化水管徑的設(shè)計 173
11.6.8冷卻水管徑的設(shè)計 173
11.6.9 蒸汽輸送管道 174
11.7管道敷設(shè) 174
11.8管道排列 174
11.9 管道連接 175
11.10管道高度 175
11.11管道坡度 175
11.12 安裝操作和檢修 175
11.13 管路安全 176
11.14 潔凈廠房內(nèi)的管道布置細(xì)節(jié)建議 176
11.15閥門選型 177
11.16設(shè)備的管道布置 178
11.17 上下水管道的布置 178
11.17.1 進水管 179
11.17.2 出水管 179
11.17.3 溢流管 179
11.17.4 蒸汽管道的布置 179
11.17.5排放管的布置 180
11.17.6取樣管的布置 180
11.17.7吹洗管的布置 180
第十二章存在問題及建議 181
12.1衡算方面 181
12.2工藝方面 181
12.3公用工程方面 181
12.4布局方面 181
第一章設(shè)計依據(jù)及設(shè)計基礎(chǔ)
1.1概述
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展中國企業(yè)在世界經(jīng)濟舞臺上扮演的角色越來越重要，中國的各種產(chǎn)品大量地出口到世界各地。其中制藥行業(yè)的發(fā)展尤為迅速越來越多的制藥企業(yè)大量從中國采購原料藥，這些交易的特點為產(chǎn)品年交易噸位較少，但是品種多，往往是一系列的產(chǎn)品。
傳統(tǒng)原料藥生產(chǎn)方式產(chǎn)品單一生產(chǎn)操作有固定的工藝規(guī)程且產(chǎn)品的年產(chǎn)量較大往往是幾百噸甚至是幾千噸。面對原料藥生產(chǎn)的這種發(fā)展趨勢，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能滿足需求，原料藥多功能車間的概念隨之產(chǎn)生啦。
原料藥多功能車間不同于傳統(tǒng)的原料藥車間，它可以同時或分期生產(chǎn)不同品種的多種原料藥，這些原料藥需要有一定的相似性，例如具有相似的生產(chǎn)工藝，所用的設(shè)備多數(shù)可以通用等等。多功能車間可以滿足小批量、多品種的生產(chǎn)要求，應(yīng)對市場的變換要求。
本次大賽任務(wù)為化學(xué)原料藥：硫辛酸、依非韋倫、纈沙坦三個藥的多工車間設(shè)計。需根據(jù)三個藥物的年產(chǎn)量，及物理化學(xué)性質(zhì)，以及合成工藝的不同來設(shè)計出合理的、高效的、節(jié)能的多功能原料藥車間。設(shè)計任務(wù)是多功能車間，同時設(shè)計任務(wù)書又指定了產(chǎn)品種類及年產(chǎn)量，似乎產(chǎn)品方案是唯一的；其實考核是需要通過仔細(xì)分析設(shè)計任務(wù)書中的產(chǎn)品工藝路線，設(shè)計時尋求不同產(chǎn)品的相通之處，根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)能限制、交替生產(chǎn)的約束條件、操作周期的差異、工藝路線的長短來確定產(chǎn)品的組合方案，實現(xiàn)多功能生產(chǎn)目標(biāo)。
該項目產(chǎn)品用于國內(nèi)與海外市場銷售，項目設(shè)施設(shè)計應(yīng)當(dāng)能夠滿足歐美等相關(guān)國家的GMP規(guī)范要求。該工廠每年根據(jù)節(jié)假日、設(shè)備維護與無菌工藝驗證時間，全年生產(chǎn)時間為288天。
車間設(shè)計參照中國《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》最新版和《歐洲藥品生產(chǎn)和質(zhì)量管理規(guī)范》最新版對原料藥生產(chǎn)的要求，包括生產(chǎn)區(qū)、動力等輔助功能區(qū)、綜合行政區(qū)的設(shè)計。本車間設(shè)計采用優(yōu)化的工藝路線，配以先進的自動化生產(chǎn)設(shè)備，進行合理的平面布局，確保原料藥的生產(chǎn)質(zhì)量。
該車間是在已建的單層鋼架結(jié)構(gòu)建筑物內(nèi)進行?？傮w長59.5m，寬30.0m，一層高5.m，總占地面積1785m2。
1.2設(shè)計依據(jù)
該設(shè)計依據(jù)表1-1文件精神及資料編制而成。
表1-1設(shè)計依據(jù)
設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)
標(biāo)準(zhǔn)編號
《GMP》
2011年版
《歐洲GMP》
2008版
《ISPE無菌設(shè)施實施指南》
第二版
《藥品生產(chǎn)產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范實施指南》
2010版
《潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》
GB50073-2001
《醫(yī)藥工業(yè)潔凈廠房設(shè)計規(guī)范》
GB50457-2008
《建筑照明設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)》
GB50034-2004
《建筑給排水設(shè)計規(guī)范》
GB50015-2003
《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》
《GB50016-2006建筑設(shè)計防火規(guī)范》
GB8978-1996
GB50016-2006
《供配電系統(tǒng)設(shè)計規(guī)范》
GB50052-95
《工業(yè)企業(yè)設(shè)計衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》
GBZ1-2010
《采暖通風(fēng)和空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》
GB50019-2003
《第四屆“國藥工程杯”制藥設(shè)計競賽任務(wù)書》
2014
1.3設(shè)計原則
（1）車間平面布置在給定單層廠房的格局及《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范（2010年修訂）》中安全、防火等方面的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范條件下，盡可能做到人、物流分開，不返流。并注意布局的合理性，運輸?shù)姆奖?、路徑短捷?
（2）車間在給定的三個原料藥的基礎(chǔ)上考慮三個藥物的合理生產(chǎn)天數(shù)，選擇反應(yīng)步驟較長的硫辛酸先確定一條反應(yīng)路線，在第一個藥的基礎(chǔ)上，將其他的藥物加入到里面綜合考慮，設(shè)備選型，廠房布局，公用工程等。
（2）采用符合歐美GMP要求的生產(chǎn)工藝和設(shè)備，空調(diào)系統(tǒng)采用全自動化設(shè)置滿足潔凈室的要求及節(jié)能要求。
1.4設(shè)計理念及思路
（1）經(jīng)濟/設(shè)備購置最大優(yōu)化：由于本次項目設(shè)計要求生產(chǎn)三種產(chǎn)品，生產(chǎn)規(guī)模大，所以經(jīng)濟可行性格外重要。本次設(shè)計遵循高效、簡潔的理念，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，從經(jīng)濟可行性出發(fā)，通過優(yōu)化設(shè)備配置方式，精心設(shè)計工藝關(guān)鍵系統(tǒng)，低能減排，追求最大經(jīng)濟效益，力求盡可能降低投資成本。同時盡可能采用民族品牌設(shè)備，采用標(biāo)準(zhǔn)或改裝工藝設(shè)備，運用精益原則進行車間布置及相關(guān)配套基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計，最大程度降低項目投資與運行費用；
（2）高效/人員配置最大優(yōu)化：根據(jù)現(xiàn)有3個產(chǎn)品的特性，分析確定三班制的生產(chǎn)運行策略，對生產(chǎn)運行模式進行優(yōu)化設(shè)計兩個藥品同時有兩臺設(shè)備來生產(chǎn)，充分優(yōu)化人員配置，理論上可以節(jié)省一半人力配置，而且可以使生產(chǎn)時間安排緊湊，生產(chǎn)靈活性大大增加。最大限度避免人員閑置，最大程度提高設(shè)備利用率。具體設(shè)計詳見《第三章生產(chǎn)班次安排設(shè)計與選擇》；
（3）集成、方便/空間設(shè)計最大優(yōu)化：本次項目對廠房層數(shù)面積不做要求。
（4）精細(xì)化、人性化管理布局：在遵循最新GMP要求下，有相應(yīng)員工休息室，方便工作人員休息，提高工作效率。廠房配有會議室，管理區(qū)域設(shè)置，方便車間管理活動的運作。設(shè)計避免了出現(xiàn)只注重生產(chǎn)核心區(qū)域設(shè)置，而輕視配套設(shè)施不到位這種“重中間，輕倆頭”的畸形局面，與此同時注重消防布局，使設(shè)計符合高效、簡潔的現(xiàn)代化藥企文化。
1.5產(chǎn)品介紹
1.5.1硫辛酸
硫辛酸（thioctic?acid）中文別名：DL-α-硫辛酸，阿爾法硫辛酸，類脂酸，DL-硫辛酸，α-硫辛酸，分子式為C8H14O2S2。硫辛酸原料藥為淡黃色粉末狀結(jié)晶，幾乎無味，在水中不溶，在乙醇、氯仿、Y醚中易溶。質(zhì)量指標(biāo)：USP檢別，醋酸鹽紫外檢測呈正反應(yīng)。淡黃色澄明液體。熔點：60-62℃；重金屬：10ppm；最大干燥失重：0.50%；最大氯化物：0.07%；最大灼燒殘渣：0.10%。常用于急性及慢性肝炎、肝硬化、肝性昏迷、脂肪肝、糖尿病等病的治療及療效保健。有增強抗氧化效應(yīng)；保護心臟；幫助改善糖尿病，屬于維生素B類化合物，是人體內(nèi)不可缺少的抗氧化劑，具有極高的醫(yī)用價值及抗衰老潛能。其制劑在臨床上主要用于治療糖尿病的微血管病變。自1989年硫辛酸作為一種高效的抗氧化劑被認(rèn)識后，日益受到人們的青睞，成為提高生活質(zhì)量、抵抗衰老、延長壽命不可或缺藥品。由于其物化特性，包裝時需內(nèi)襯聚乙烯袋及牛皮紙袋。且硫辛酸見光易分解，應(yīng)密封遮光，貯存在干燥、陰涼、通風(fēng)良好的地方。
1.5.2依非韋倫?
??依法韋侖（Efavirenz）中文別名為依氟維綸，依非韋倫。分子式為C14H9ClF3NO2，分子量為315.675，為白色結(jié)晶或結(jié)晶性粉末，溶于甲烷，比旋為-91.00～-97.00，總雜質(zhì)：≤1.0%。依非韋倫主要用途為用作抗病本人是抗艾滋病毒感染的藥物，屬人類免疫缺陷病毒-1型（HIV-1）的選擇性非核苷逆轉(zhuǎn)錄酶抑制劑。
1.5.3纈沙坦
纈沙坦其分子式為C24H29N5O3，分子量為435.52，中文名稱為纈沙坦N-(1-戊酰)-N-[4-[2-(1H-四氮唑-5-基)苯基]芐基]-L-纈氨酸，英文名稱為?(Valsartan3-Methyl-2-[pentanoyl-[[4-[2-(2H-tetrazol-5-yl)phenyl]phenyl]methyl]mino]-butanoic?acid)。其外觀為白色粉末，熔點為116-117℃。常用于特異性的血管緊張素Ⅱ（AT1）受體拮抗劑，它選擇性地作用于AT1受體亞型，阻斷AngⅡ與AT1受體的結(jié)合（其特異性拮抗AT1受體的作用大于AT2受體約20000倍），從而抑制血管收縮和醛固酮的釋放，產(chǎn)生降壓作用。
由個原料藥性質(zhì)，及任務(wù)書可得表1-2
表1-2產(chǎn)品設(shè)計名稱及設(shè)計規(guī)模及包裝方式
產(chǎn)品名稱
生產(chǎn)規(guī)模（t/a）
含量包裝
貯存
運輸
硫辛酸
25
99.5%紙板桶 25kg/桶
陰涼處
汽車
依非韋倫
25
99.5%紙板桶 25kg/桶
陰涼處
汽車
纈沙坦
25
99.5%紙板桶 25kg/桶
陰涼處
汽車
1.6產(chǎn)品生產(chǎn)能力組合方案
由設(shè)計要求：
（1）反應(yīng)設(shè)備最大容積不得超過2000L，（三個產(chǎn)品不重疊生產(chǎn)，每次僅生產(chǎn)一個藥品），
（2）三個藥年產(chǎn)量各位25t，
（3）生產(chǎn)班次：兩班或三班，8小時一班，原則上各工序每套設(shè)備每天處理一批物料，
（4）生產(chǎn)方式:間歇式生產(chǎn)。
可通過計算得出最佳產(chǎn)品的組合方案（計算過程在物料衡算中體現(xiàn)）得表1-3：
表1-3最佳組合方案
產(chǎn)品名稱
生產(chǎn)規(guī)模（t/a）
年生產(chǎn)天數(shù)（天）
同時生產(chǎn)批次
硫辛酸
25
139
2
依非韋倫
25
101
1
纈沙坦
25
48
2
總天數(shù)為288天。符合任務(wù)書要求。
1.7設(shè)計提供的主要技術(shù)文件目錄
（1）設(shè)計說明書：包含年度生產(chǎn)量和生產(chǎn)運行時間日程表、生產(chǎn)設(shè)備清單、項目團隊（人員名單、簡介與分工）、設(shè)計方法說明、項目設(shè)計的工作周計劃等等。相關(guān)附件：
（2）生產(chǎn)工藝設(shè)備表
（3）車間平面布置圖
（4）人物流圖
（5）潔凈等級分區(qū)圖
（6）帶控制點工藝流程圖
第二章工藝說明
2.1硫辛酸工藝說明
2.1.1工藝路線化學(xué)反應(yīng)方程式
2.1.2硫辛酸的生產(chǎn)工藝流程框圖
硫辛酸流程框圖
硫磺粉
水合硫化鈉
6，8-二氯辛酸乙酯
四丁基溴化銨
乙醇
純化水
環(huán)合
乙醇
20％氫氧化鈉
水解
濃縮
餾出液
減壓濃縮
2mol/L鹽酸
調(diào)節(jié)PH
廢液
乙酸乙酯
乙酸乙酯
萃取
飽和食鹽水
洗滌分層
廢液
無水硫酸鎂
干燥
硫酸鎂
過濾
餾出液
乙酸乙酯
精餾
減壓濃縮
結(jié)晶
精餾
廢液
離心
離心母液
乙酸乙酯
廢液
淋洗
干燥
粗品
2.1.3工藝特點介紹
工藝流程設(shè)計，是車間工藝設(shè)計的中心，表現(xiàn)在它是車間設(shè)計最重要最基礎(chǔ)的設(shè)計步驟因為車間設(shè)計的目的在于生產(chǎn)產(chǎn)品。而產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣，經(jīng)濟效益的高低決定于工藝流程的可靠性，合理性及先進性，而車間工藝設(shè)計的其他項目如工藝設(shè)備設(shè)計車間布置設(shè)計，和管道設(shè)計均受工藝流程約束，必須滿足工藝流程的條件而不能違背。
工藝流程設(shè)計應(yīng)著眼于全流程的優(yōu)化，而且全流程的單體是互相關(guān)聯(lián)的，只有個別但別單體的優(yōu)化不能保證全流程的優(yōu)化。而某一單體的優(yōu)化往往是另一單體不優(yōu)化的基礎(chǔ)上形成的所以犧牲局部而保證總體的最優(yōu)化，也是比較常見的。
本生產(chǎn)工藝以硫化鈉、硫磺，6,8-二氯辛酸乙酯等為原料，經(jīng)環(huán)合、水解、精制等過程制得，此工藝易于操作，且生產(chǎn)過程中容劑可以重復(fù)利用，且原料藥及輔料易于制造或購買。
2.1.4工藝流程敘述
環(huán)合過程
在環(huán)合反應(yīng)釜中加入107.5kg 純化水、236.5kg 水合硫化鈉攪拌升溫至60℃，分批加入36.55 kg硫磺粉，反應(yīng)1.5 小時；分別加入430kg 乙醇和19.35kg四丁基溴化銨，升溫至75℃，緩慢滴加215kg6,8-二氯辛酸乙酯（約2 小時），加熱回流，反應(yīng)8小時，得環(huán)合液（環(huán)合液比容約為1000kg/m3），冷卻至室溫待用。環(huán)合收率為58%。環(huán)合液經(jīng)管路輸送至水解釜。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-1：
表2-1環(huán)合反應(yīng)釜物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
環(huán)合
反應(yīng)釜
R1103A
R1103B
1
純化水
107.5
管路
1.5h
流量計
2
水合硫化鈉
236.5
人工投料
人工稱重
3
硫磺粉
36.55
人工投料
人工稱重
4
乙醇
430
管路
流量計
5
四丁基溴化銨
19.35
管路
流量計
6
6,8-二氯辛酸乙酯
215
管路
2h
流量計
水解過程
在上述環(huán)合液中，緩慢加入20%的氫氧化鈉溶液，升溫至60℃，反應(yīng)3 小時。
將上述反應(yīng)液減壓濃縮除去乙醇，餾出液約為反應(yīng)液體積的1/2。將濃縮液降
至室溫。然后緩慢加入適量2mol/L 鹽酸，調(diào)節(jié)體系pH 值至2（加入過程耗時約
1.5 小時）。生成物流出液經(jīng)管路輸出進行三廢處理，將酸化液經(jīng)管路輸送至萃取釜。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-2：
表2-2硫辛酸水解反應(yīng)釜物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
水解
反應(yīng)釜
R1204A
R1204B
1
環(huán)合液
1044.9
管路
3h
流量計
2
氫氧化鈉
193.5
管路
流量計
3
鹽酸
488.5
管路
轉(zhuǎn)子流量計
用537.5kg乙酸乙酯萃取上述酸化液，有機相用飽和食鹽水洗滌分層，再用無水硫酸鎂干燥，過濾，水相經(jīng)預(yù)處理后排至污水處理站。有機相減壓濃縮，餾出液
約為上述有機相體積的1/2。將濃縮液緩慢冷卻至10℃以下，結(jié)晶、離心，用21.5kg 乙酸乙酯淋洗，濾餅（含濕量為20%）轉(zhuǎn)移至干燥器，在真空度≥0.08MPa 條件下干燥，得淡黃色針狀粗品（粗品含量≥99%）。
回收離心母液和餾出液中的溶劑套用，回收率為90%，殘留物，殘留物送至市政處理。
精制過程在脫色釜中依次加入96.93kg 粗品、290.79kg乙酸乙酯、9.69kg活性炭，加熱回流2 小時，脫碳過濾。將濾液轉(zhuǎn)至結(jié)晶釜中，緩慢冷卻至10℃，結(jié)晶。經(jīng)固液分離，在真空度≥0.08MPa 條件下干燥，得淡黃色針狀硫辛酸精品（含量≥99.5%）。回收母液中的乙酸乙酯套用，回收率為90%，殘留物送至市政處理。
精制收率為94%。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-3：
表2-3硫辛酸精制處物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
精制
脫色釜
R7301A
R7301B
1
粗品
96.93
人工投料
2h
人工
加熱回流
2
乙酸乙酯
290.79
管路
流量計
3
活性炭
9.69
人工投料
人工稱量
4．粉碎包裝
按要求粉碎、待檢。檢驗合格后，進行內(nèi)包、外包、入庫。收率為99.5%。
2.2依非韋倫工藝說明
2.2.1工藝路線化學(xué)反應(yīng)方程式
2.2.2依非韋倫的生產(chǎn)工藝流程框圖
依非韋倫流程框圖
4-氯-2-（三氟乙?；┍桨?
丙酮
環(huán)丙基乙炔鋰
乙基鋅
丙酮
丙酮
混合液Ⅲ
混合液Ⅱ
混合液Ⅰ
丙酮
A B
加成
丙酮
濃縮
廢液
乙酸乙酯
丙酮
精餾
減壓濃縮
餾出液
乙酸乙酯
廢液
純化水
水洗分層
過濾
精餾
餾出液
乙酸乙酯
減壓濃縮
廢液
精餾
結(jié)晶
離心母液
離心
乙酸乙酯
淋洗
廢液
干燥
、
加成物
氯甲酸甲酯
乙酸乙酯
碳酸鈉
加成物
純化水
環(huán)合
純化水
水相
乙酸乙酯
水洗分層
萃取
乙酸乙酯
有機相
合并有機相
無水硫酸鈉
廢液
廢液
干燥
精餾
硫酸鈉
過濾
乙酸乙酯
餾出液
減壓濃縮
結(jié)晶
精餾
離心
乙酸乙酯
淋洗
廢液
乙酸乙酯
干燥
粗品
2.2.3工藝特點介紹
工藝流程設(shè)計，是車間工藝設(shè)計的中心，表現(xiàn)在它是車間設(shè)計最重要最基礎(chǔ)的設(shè)計步驟因為車間設(shè)計的目的在于生產(chǎn)產(chǎn)品。而產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣，經(jīng)濟效益的高低決定于工藝流程的可靠性，合理性及先進性，而車間工藝設(shè)計的其他項目如工藝設(shè)備設(shè)計車間布置設(shè)計，和管道設(shè)計均受工藝流程約束，必須滿足工藝流程的條件而不能違背。
工藝流程設(shè)計應(yīng)著眼于全流程的優(yōu)化，而且全流程的單體是互相關(guān)聯(lián)的，只有個別但別單體的優(yōu)化不能保證全流程的優(yōu)化。而某一單體的優(yōu)化往往是另一單體不優(yōu)化的基礎(chǔ)上形成的所以犧牲局部而保證總體的最優(yōu)化，也是比較常見的。
本生產(chǎn)工藝以環(huán)丙基乙炔鋰、4-氯-2-（三氟乙?；┍桨吩?，經(jīng)加成環(huán)合結(jié)晶等過程制得，此工藝易于操作，且生產(chǎn)過程中容劑可以重復(fù)利用，且原料藥及輔料易于制造或購買。
2.2.4工藝流程敘述
將110.25 乙基鋅和110.25 丙酮攪拌混合（約0.5 小時），控制溫度30℃，制
得混合溶液Ⅰ待用。
將95.55環(huán)丙基乙炔鋰和122.5丙酮攪拌混合（約0.5 小時），控制溫度30
℃，制得混合溶液Ⅱ待用。
將245-氯-2-(三氟乙酰基)苯胺和245丙酮攪拌混合（約0.5 小時），控制溫
度30℃，制得混合溶液Ⅲ待用。
將490 丙酮、17.15 的A、117.6 的B 加入加成反應(yīng)釜中，攪拌冷卻至0℃（約
1 小時），將混合溶液Ⅰ緩慢加入加成反應(yīng)釜中（約2 小時）。維持體系溫度28
℃以下，再將混合溶液Ⅱ緩慢加入到加成反應(yīng)釜中（約2 小時），并維持體系溫
度在0~5℃，反應(yīng)（約1.5 小時）。再將混合溶液Ⅲ緩慢加入加成反應(yīng)釜中（約3
小時），并維持體系溫度40℃，反應(yīng)（約2 小時），得加成液（加成液比容約為
950kg/m3）。
將加成液減壓濃縮，餾出液約為加成液體積的3/4，餾出液送廠外回收處理。
加入735乙酸乙酯，溶解濃縮物，再加入245 冰水，控制溫度在0~5℃淬滅反應(yīng)（約
1 小時）。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-4：
表2-4依非韋倫加成處物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
加成釜
R1204A
1
丙酮
430
管路
流量計
攪拌冷卻
2
A
15.5
管路
流量計
攪拌冷卻
3
B
103.2
管路
流量計
攪拌冷卻
4
混合溶液Ⅰ
193.5
管路
2h
閥門
28℃
5
合溶液Ⅱ
191.5
管路
2h
閥門
0~5℃
6
混合溶液Ⅲ
430
管路
3h
閥門
40℃
加入245純化水洗滌靜置分層，水相經(jīng)預(yù)處理后排至污水處理站，有機相過
濾、減壓濃縮，餾出液約為上述有機相總體積的1/2。濃縮液冷卻至10℃以下，結(jié)
晶，離心，用24.5 乙酸乙酯淋洗，濾餅（含濕量為20%）轉(zhuǎn)移至真空干燥器，在
真空度≥0.08MPa 條件下干燥，得加成物（加成物含量≥99%）。
回收離心母液和餾出液中的乙酸乙酯套用，回收率90%，殘留物送市政處理。
加成收率為90%。將加成物加入環(huán)合釜，再加入645kg乙酸乙酯，攪拌溶解，加入118.5kg 氯甲酸甲酯、204.5kg 碳酸鈉和1075kg 純化水制得的溶液，控制反應(yīng)溫度在35°C，快速攪拌反應(yīng)（約6 小時）。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-5：
表2-5依非韋倫環(huán)合處物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
加成釜
R1204B
R1205
1
加成物
430
管路
6h
閥門
攪拌
控溫在35℃
2
乙酸乙酯
15.5
管路
流量計
攪拌
3
氯甲酸甲酯
103.2
管路
流量計
攪拌
4
碳酸鈉
193.5
管路
閥門
攪拌
5
純化水
191.5
管路
閥門
攪拌
用W 純化水洗分層，水相再用0.6W 乙酸乙酯萃取，合并有機相，用0.2W無水硫酸鈉干燥（約4 小時），過濾出硫酸鈉后，濾液經(jīng)減壓濃縮（餾出液約為上述濾液總體積的1/2）、結(jié)晶、離心，用0.1W 乙酸乙酯淋洗，濾餅（含濕量為20%）轉(zhuǎn)移至干燥器，在真空度≥0.08MPa 條件下干燥，得環(huán)合粗品（環(huán)合粗品含量≥99%）?；厥针x心母液和餾出液中的乙酸乙酯套用，回收率90%，殘留物送市政處理。環(huán)合收率為85%。向脫色釜中加入1.9W 乙酸乙酯、1W 環(huán)合粗品、0.15W 活性炭，加熱至回流5 小時，脫碳過濾。將濾液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶釜，緩慢冷卻至5℃結(jié)晶，經(jīng)固液分離，用0.1W 乙酸乙酯淋洗，濾餅（含濕量為20%）在真空度≥0.08MPa 條件下干燥，得依非韋倫精品（依非韋倫精品含量≥99.5%）?；厥站颇敢褐械囊宜嵋阴ヌ子?。
表2-6依非韋倫精制處物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
精制
脫色釜
R7301A
1
粗品
96.93
人工投料
5h
人工
加熱回流
2
乙酸乙酯
184.1
管路
流量計
3
活性炭
14.5
人工投料
人工稱量
精制收率為95%。
2.3纈沙坦工藝說明
2.3.1工藝路線化學(xué)反應(yīng)方程式
2.3.2纈沙坦的生產(chǎn)工藝流程框圖
纈沙坦流程框圖
氫氣
Pd-C
氫氣
氫化
Pd-C
壓濾
醋酸異丁酯
濃縮
乙酸乙酯
純化水
乙酸乙酯
水相
水洗分層
萃取
有機相
廢液
合并有機相
乙酸乙酯
乙酸乙酯
精餾
餾出液
減壓濃縮
精餾
結(jié)晶
廢液
離心
離心母液
廢液
干燥
粗品
2.3.3工藝特點介紹
工藝流程設(shè)計，是車間工藝設(shè)計的中心，表現(xiàn)在它是車間設(shè)計最重要最基礎(chǔ)的設(shè)計步驟因為車間設(shè)計的目的在于生產(chǎn)產(chǎn)品。而產(chǎn)品的質(zhì)量優(yōu)劣，經(jīng)濟效益的高低決定于工藝流程的可靠性，合理性及先進性，而車間工藝設(shè)計的其他項目如工藝設(shè)備設(shè)計車間布置設(shè)計，和管道設(shè)計均受工藝流程約束，必須滿足工藝流程的條件而不能違背。
工藝流程設(shè)計應(yīng)著眼于全流程的優(yōu)化，而且全流程的單體是互相關(guān)聯(lián)的，只有個別但別單體的優(yōu)化不能保證全流程的優(yōu)化。而某一單體的優(yōu)化往往是另一單體不優(yōu)化的基礎(chǔ)上形成的所以犧牲局部而保證總體的最優(yōu)化，也是比較常見的。
本生產(chǎn)工藝以N-正戊?；i氨酸甲酯為其實原料，經(jīng)加請氫還原精制等過程制得，此工藝易于操作，且生產(chǎn)過程中容劑可以重復(fù)利用，且原料藥及輔料易于制造或購買。
2.3.4工藝流程敘述
在氫化反應(yīng)釜中，依次加入1216醋酸異丁酯、304的N-正戊酰基纈氨酸甲酯、
3.04WPd-c，加熱至70～75℃使其溶解（反應(yīng)液比容約為950kg/m3），降溫通氫
氣，控制溫度在38℃、壓力0.1～0.2MPa，反應(yīng)8 小時，停攪拌，降至常溫，壓
濾，回收Pd-C。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-7：
表2-7纈沙坦氫化處物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
氫化釜
R10101A
R10101B
1
醋丁酸乙酯
430
管路
8h
流量計
加熱
3
Pd-c
103.2
人工投料
稱量
加熱
4
N-正戊酰基纈氨酸甲酯
193.5
管路
閥門
38℃
0.1~0.2MPa
5
氫氣
191.5
管路
閥門
濾液轉(zhuǎn)移至濃縮釜，減壓濃縮至干，回收醋酸異丁酯套用，回收率95%。
向濃縮釜中加入608kg乙酸乙酯，溶解濃縮物，再加入304水，進行水洗分層，
水相用456kg乙酸乙酯分三次提取，合并有機相。水相經(jīng)預(yù)處理后排至污水處理站。
將有機相減壓濃縮（餾出液約為上述有機相總體積的1/4）、冷卻降溫至5℃結(jié)晶，離心，濾餅（含濕量為20%）轉(zhuǎn)移至干燥器，在真空度≥0.08MPa 條件下干燥，得纈沙坦粗品（纈沙坦粗品≥95%）?；厥漳敢汉宛s出液中乙酸乙酯套用，回收率90%，殘留物送至市政處理。氫化還原收率為92%。
在脫色釜中加入1216kg丙酮、304kg纈沙坦粗品30.4kg活性炭，加熱回流4 小時，
脫碳過濾。將濾液轉(zhuǎn)移至結(jié)晶釜中，緩慢冷卻至5℃結(jié)晶，經(jīng)固液分離，在真空度
≥0.08MPa 條件下干燥，得纈沙坦精品（含量≥99.5%）。
回收母液中的丙酮套用，回收率90%。
由設(shè)備選型物料衡算及其他得表2-8：
表2-8纈沙坦精制處物料詳表
設(shè)備名稱
設(shè)備位號
物料順序
物料名稱
投料量（kg）
輸送方法
操作時間
控制方案
操作條件
精制
脫色釜
R7301A
1
粗品
304
人工投料
4h
人工
加熱回流
2
丙酮
1216
管路
流量計
3
活性炭
30.4
人工投料
人工稱量
第三章生產(chǎn)制度說明
3.1各藥物生產(chǎn)數(shù)確定
設(shè)計任務(wù)是多功能車間，同時設(shè)計任務(wù)書又指定了產(chǎn)品種類及年產(chǎn)量，似乎產(chǎn)品方案是唯一的；其實考核是需要通過仔細(xì)分析設(shè)計任務(wù)書中的產(chǎn)品工藝路線，設(shè)計時尋求不同產(chǎn)品的相通之處，根據(jù)產(chǎn)品的產(chǎn)能限制、交替生產(chǎn)的約束條件、操作周期的差異、工藝路線的長短來確定產(chǎn)品的組合方案，實現(xiàn)多功能生產(chǎn)目標(biāo)。
設(shè)計任務(wù)書“總說明”中的生產(chǎn)制度是約束條件，每個產(chǎn)品的實際年工作日、生產(chǎn)班次、操作批次是可以完全不同的。
由設(shè)計要求：
（1）反應(yīng)設(shè)備對打容積不得超過2000L，（三個產(chǎn)品不重疊生產(chǎn)，每次僅生產(chǎn)一個藥品），
（2）三個藥年產(chǎn)量各位25t，
（3）生產(chǎn)班次：兩班或三班，8小時一班，原則上各工序每套設(shè)備每天處理一批物料，
（4）生產(chǎn)方式：間歇式生產(chǎn)。
可計算出最佳的生產(chǎn)天數(shù)。從而確定生產(chǎn)班次。
3.1.1硫辛酸生產(chǎn)天數(shù)確定
硫辛酸環(huán)合工序：
W為同一批次內(nèi)6,8-二氯辛酸乙酯投入量
總質(zhì)量＝0.5W純化水＋1.1W水合硫酸鈉＋0.17W硫磺粉＋2W乙醇＋0.09W四丁基溴化銨＋W6,8-二氯辛酸乙酯＝4.86W
∵環(huán)合液比容約為1000kg/m3
∴體積＝4.86W÷1000＝4.86×10－3W m3，
∵反應(yīng)罐不超過2000L，取裝料系數(shù)為0.85
則投入量由4.86W≤1700，解得W≤349.7kg
水解工序：由NaoH的質(zhì)量為0.18W，∴20%的NaoH總質(zhì)量為0.18W/20%＝0.9W
∵20%的NaoH的密度為1066kg/m3
∴20%的NaoH的總體積為0.9W÷1066＝8.44×10－4W（m3）
∴環(huán)合液＋20%的NaoH的總體積＝5.7×10－3W（m3）
根據(jù)減壓濃縮后餾出液約為反應(yīng)液體積的1/2，∴減壓濃縮后總體積為2.85×10－3W（m3）
∵NaoH的物質(zhì)的量為0.18W×103÷40＝4.5W（mol）
又PH＝2，∴CH＋＝0.01mol/L，
設(shè)加入2mol/L的鹽酸的體積為X L，
，則n（H＋））＝0.01×（2.85×10－3×103W＋X）＝2.85×10－2W＋0.01x（mol）
由反應(yīng)式
NaoH＋HCl→NaCl＋H2O
4.5W 2X
則2X－4.5W＝2.85×10－2W＋0.01X，解得X＝2.27W
則總體積為2.85W＋2.27W＝5.12W，
∴投入量由5.12W≤1700，解得W≤332kg
考慮到若綜合上面的數(shù)據(jù)取投入量最小值332kg的話，因為萃取罐內(nèi)還要再加2.5W的乙酸乙酯，所以萃取罐所需的數(shù)量要更多，也就增加了成本，因此我們將在取萃取罐個數(shù)為1個以及體積不超過2000L的前提下，計算的投入量為最小投入量。
因為乙酸乙酯的密度為0.902kg/L，所以2.5W乙酸乙酯的體積為2.77L
則總體積為2.85W＋2.27W＋2.77W＝7.89W（L）
∵反應(yīng)罐不超過2000L，取裝料系數(shù)為0.85
則投入量由7.89W≤1700，解得W≤215kg
綜上所述，投入量W＝215kg
∵環(huán)合收率為58%，水解收率為90%，精制收率為94%，
∴產(chǎn)物的質(zhì)量m＝215÷241×206×58%×90%×94%＝90.17kg
∴所需天數(shù)T＝25000÷90.17＝277天。
由設(shè)計所需硫辛酸同時有兩批次同時生產(chǎn)得其生產(chǎn)時間為277÷2=139天
3.1.2依非韋倫生產(chǎn)天數(shù)確定
由任務(wù)書要求反應(yīng)釜最大體積為2000L，由任務(wù)書得加成反應(yīng)釜共加入物料為:
W為4-氯-2-（三氟乙?；┍桨焚|(zhì)量
m1=0.45W乙基鋅+0.45W丙酮+0.39W環(huán)丙基乙炔鋰+0.5W丙酮+1W4-氯-2-（三氟乙?；┍桨?1W丙酮+2W丙酮+0.07WA+0.48WB=6.34W
水洗工序：
m2=0.25 m1+3W乙酸乙酯+1W冰水+1W純化水=6.585W質(zhì)量最多（經(jīng)計算后面的環(huán)合工序質(zhì)量小于水洗工序）
加成液比容為950kg/m3= 0.95kg/L反應(yīng)容器取最大體積為2000L，投料系數(shù)取0.85，得
6.585W≤2000×0.85×0.95 得W≤245kg
取最大值W＝245kg，既每一批次消耗4-氯-2-（三氟乙酰基）苯胺質(zhì)量W＝245kg
223.5 312.5
W X
由任務(wù)書知加成收率為90%，環(huán)合收率為85%，精制收率為95%，粉碎包裝收率為99.5%。
由以上反應(yīng)式得：m產(chǎn)物=245×（312.5÷223.5）×90%×85%×95%×99.5%=248kg
所需生產(chǎn)天數(shù) T=25000÷248=101天
3.1.3纈沙坦生產(chǎn)天數(shù)確定
由任務(wù)書要求反應(yīng)釜最大體積為2000L，由任務(wù)書得加成反應(yīng)釜共加入物料為:
氫化過程：
W為N-正戊?；i氨酸甲酯投料量
依次加入：4W醋酸異丁酯+1W N-正戊?；i氨酸甲酯+ 0.01WPd-c=5.01 W
取裝料系數(shù)為0.85，
由任務(wù)書得知：精制收率為95%，粉碎包裝收率為99.5%
得5.01W≤2000×0.85×95%
W≤304kg
433 435
由以上反應(yīng)式得m產(chǎn)物=435÷433×304×0.92×0.94×0.995=262.8kg
得所需生產(chǎn)天數(shù)為T=25000÷262.8=96天
纈沙坦分兩批同時生產(chǎn)所需天數(shù)為96÷2=48天
由以上計算得總天數(shù)為139＋101＋48=288天
任務(wù)書規(guī)定三個藥物全部生產(chǎn)天數(shù)為300天包括維修及生產(chǎn)天數(shù)，所以天數(shù)符合設(shè)計要求。
由以上計算得下表：
表3-1生產(chǎn)組合表
產(chǎn)品名稱
生產(chǎn)規(guī)模（t/a）
年生產(chǎn)天數(shù)（天）
同時生產(chǎn)批次
硫辛酸
25
139
2
依非韋倫
25
101
1
纈沙坦
25
48
2
3.2生產(chǎn)班次選擇
根據(jù)設(shè)計任務(wù)書可知生產(chǎn)班制有兩種：（1）2班制，從7：00~23：00；（2）三班制0:00~24:00。
硫辛酸生產(chǎn)出粗品時間為23.5h，精制可以和粗品生產(chǎn)同時進行，并不延長時間，工作天數(shù)為139d;依非韋倫加成工序需要18.5h，而環(huán)合工序只需14h，我們可以在生產(chǎn)加成中間產(chǎn)物時同時反應(yīng)上一批得到的加成物，由此可在一天反應(yīng)完畢;纈沙坦氫化還原工序需要16h，故可兩班制。我們以此為初始條件對班次組合進行優(yōu)化設(shè)計及選擇。為了方便，本章節(jié)以最大生產(chǎn)能力為衡算基準(zhǔn)，實際生產(chǎn)過程可以降低生產(chǎn)頻度。
3.2.1設(shè)計原則
合理安排車間生產(chǎn)、清潔、維護時間，提高設(shè)備利用率。在保障生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，最大程度節(jié)省人力、物力配置冗余，以實現(xiàn)經(jīng)濟效益最佳。
3.3生產(chǎn)排班
3.3.1硫辛酸
根據(jù)任務(wù)書要求，設(shè)定本車間工人的上班時間為三班制，每班工作八個小時。
由前面的年工作時間以及反應(yīng)罐的個數(shù)得知，環(huán)合工序需要兩個罐同時反應(yīng)，水解工序需要12.5h完成反應(yīng)，水解工序需要11.5h完成反應(yīng)，精制工序可在第二天的粗品生產(chǎn)同時進行，故在一天內(nèi)能夠完成一批次。生產(chǎn)班制的安排采用三班制，為充分利用三班制和體恤員工晚班的不便性，可使三班員工交替完成。設(shè)置每天七點投料開始，則可設(shè)計具體的生產(chǎn)崗位時間安排表3-2如下（/代表不工作時間）：
表3-2生產(chǎn)運行排班表
時間
7:00-
8:00
8:00-
9:00
9:00-
10:00
10:00-
11:00
11:00-
12:00
12:00-
13:00
13:00-
14:00
14:00-
15:00
更衣準(zhǔn)備
備料，檢驗
投料反應(yīng)
繼續(xù)加料升溫，緩慢滴加
加熱回流
時間
15:00-
16:00
16:00-
17:00
17:00-
18:00
18:00-
19:00
19:00-
20:00
20:00-
21:00
21:00-
22:00
22:00-
23:00
更衣準(zhǔn)備
加熱回流
冷卻
投入氫氧化鈉、升溫
更衣準(zhǔn)備
時間
23:00-
00:00
00:00-
1:00
1:00-
2:00
2:00-
3:00
3:00-
4:00
4:00-
5:00
5:00-
6:00
6:00-
7:00
減壓濃縮
加入鹽酸，
萃取分層
干燥過濾
減壓濃縮
冷卻結(jié)晶
離心
干燥
注：由于生產(chǎn)時間較緊張，各班換崗需提前更衣準(zhǔn)備，以免耽誤工序進程。
3.3.2依非韋倫
根據(jù)任務(wù)書要求，設(shè)定本車間工人的上班時間為加成工序的兩班制，環(huán)合工序兩班制。兩道工序可同時生產(chǎn)，每班工作八個小時。
由前面的年工作時間以及反應(yīng)罐的個數(shù)得知，加成工序的時間為18.5h，環(huán)合為12h，故也可以兩道工序均兩班制，加成工序的的員工每班9.5h，可給予一些優(yōu)惠政策彌補，精制工序可在第二天的粗品生產(chǎn)同時進行，故在一天內(nèi)能夠完成一批次。生產(chǎn)班制的安排采用兩班制，設(shè)置每天七點投料開始，則可設(shè)計具體的生產(chǎn)崗位時間安排表3-3如下（/代表不工作時間）：
3-3生產(chǎn)運行排班表
時間
7:00-
8:00
8:00-
9:00
9:00-
10:00
10:00-
11:00
11:00-
12:00
12:00-
13:00
13:00-
14:00
14:00-
15:00
更衣準(zhǔn)備
備料、檢驗
配置混合液
投料控溫
加入混合液I反應(yīng)
加入混合液II反應(yīng)
更衣準(zhǔn)備
量取備料、完
整性檢驗
加成反應(yīng)
水洗分層、萃取
時間
15:00-
16:00
16:00-
17:00
17:00-
18:00
18:00-
19:00
19:00-
20:00
20:00-
21:00
21:00-
22:00
22:00-
23:00
更衣準(zhǔn)備
控溫反應(yīng)
加入混合液III反應(yīng)
減壓濃縮
溶解控溫
靜置分層
過濾
減壓濃縮
結(jié)晶
更衣準(zhǔn)備
干燥過濾
減壓濃縮
結(jié)晶
離心