- •Санкт-петербургская государственная химико- фармацевтическая академия
- •Санкт-Петербург
- •Содержание
- •1. Введение
- •2. Характеристика готовой продукции производства Метацин (β-диметиламиноэтилового эфира бензиловой кислоты йодметилат)
- •3. Выбор и технико-экономическое обоснование места размещения проектируемого производства
- •4. Технологическая часть
- •4.1. Химическая схема производства метацина
- •4.1.1. Химическая схема стадии тп-1 «Получение диметиламинобензилата (дмаэб)»
- •4.1.2. Химическая схема стадии тп-2 «Получение метацина технического»
- •4.2. Технологическая схема производства метацина
- •4.2.1. Технологическая схема стадии тп-1 «Получение диметиламиноэтилбензилат (дмаэб)»
- •4.2.2. Технологическая схема стадии тп-2 «Получение метацина технического»
- •4.2.3. Технологическая схема стадии тп-3 «Получение метацина фармакопейного»
- •4.3. Изложение технологического процесса
- •4.3.1. Стадия тп-1 «Получение диметиламиноэтилбензилата (дмаэб)» Подготовка оборудования
- •4.3.2. Стадия тп-2 «Получение метацина технического» Подготовка оборудования
- •4.3.3. Стадия тп-3 «Получение метацина фармакопейного» Подготовка оборудования
- •4.4. Расчет производительности оборудования по стадиям и операциям Стадия тп-1 «Получение диметиламиноэтилбензилата (дмаэб)»
- •Стадия тп-2 «Получение метацина технического»
- •Стадия тп-3 «Получение метацина фармакопейного»
- •4.4.1. Расчет коэффициента пересчета
- •4.5. Материальный баланс процесса (материальные расчеты) по проектируемым стадиям и операциям. Выбор оборудования
- •4.5.1. Расчет материального баланса стадии тп-1 «Получение диметиламиноэтилбензилата (дмаэб)» Материальный баланс 1 операции «Очистка бензацина гх и фильтрация от угля»
- •Загружено:
- •Расчет осадка:
- •Материальный баланс 2 операции «Нейтрализация бензацина»
- •Загружено:
- •2. Вступило в реакцию нейтрализации:
- •3. Образовалось в реакции нейтрализации:
- •Материальный баланс 3 операции «Кристаллизация»
- •Материальный баланс 4 операции «Фильтрация и промывка»
- •1. Загружено:
- •Расчет осадка:
- •Материальный баланс 5 операции «Сушка дмаэб»
- •1. Расчет осадка после высушивания:
- •4.5.2. Расчет материального баланса стадии тп-2 «Получение метацина технического» Материальный баланс 1 операции «Йодометилирование дмаэб»
- •Материальный баланс 2 операции «Фильтрация и промывка метацина технического»
- •1. Загружено:
- •2. Расчет осадка:
- •Материальный баланс 3 операции «Сушка метацина технического»
- •1. Расчет осадка после высушивания:
- •4.5.3. Расчет материального баланса стадии тп-3 «Получение метацина фармакопейного» Материальный баланс 1 операции «Растворение»
- •1. Загружено:
- •Материальный баланс 2 операции «Очистка и фильтрация от угля»
- •1. Загружено:
- •Расчет осадка:
- •Материальный баланс 3 операции «Перекристаллизация»
- •Материальный баланс 4 операции «Фильтрация и промывка метацина фармакопейного»
- •1. Загружено:
- •2. Расчет осадка:
- •Материальный баланс 5 операции «Сушка метацина фармакопейного»
- •1. Расчет осадка после высушивания:
- •4.5.4. Выбор оборудования
- •4.5.4.1. Нормы времени на проведение технологических операций и расчет числа операций в сутки
- •4.5.4.2. Выбор реактора р- 15 для проведения йодометилирования дмаэб
- •4.5.4.3. Проверка применимости реактора
- •4.5.4.4. Выбор оборудования
- •4.6. Тепловые расчеты. Проверочный расчет основного процесса и проверка правильности выбора основного аппарата
- •4.6.1. Физико-химические свойства реакционной массы на операции йодометилирования дмаэб
- •Плотность реакционной массы рассчитываем по формуле:
- •Вязкость смеси жидкостей рассчитываем по формуле:
- •Объемная концентрация твердой фазы рассчитывается по формуле:
- •Теплопроводность смеси жидкостей рассчитываем по формуле:
- •Теплоемкость смеси рассчитываем по формуле:
- •4.6.2. Гидромеханический расчет реактора
- •4.6.2.1. Проверка условий безопасной эксплуатации аппарата
- •4.6.2.2. Образование центральной воронки
- •4.6.3. Тепловой эффект химической реакции
- •Йодистый метил
- •Метацин
- •4.6.4. Тепловой баланс реактора йодометилирования р-15
- •4.6.5. Проверочный расчет коэффициента теплопередачи
- •4.7. Спецификация оборудования
- •5. Контроль и автоматизация производства
- •5.1. Перечень и параметры приборов, используемых для управления процессом
- •5.2. Перечень важнейших контрольных точек
- •6. Безопасность технологического процесса
- •6.1. Токсичные свойства сырья, вспомогательных веществ, полупродуктов, готового продукта и отходов производства
- •6.2. Пожароопасные свойства веществ. Газы и жидкости
- •6.3. Пожароопасные свойства веществ. Твердые продукты
- •6.4. Категорирование технологического оборудования по взрывоопасности
- •6.5. Защита от статического электричества
- •6.6. Категории производственных помещений по взрывопожарной и пожарной опасности
- •6.7. Классификация помещений по пуэ для подбора электрооборудования
- •Характеристика установленного электрооборудования
- •6.8. Безопасность технологического процесса и оборудования
- •6.9. Характеристика вредных производственных факторов
- •6.10. Обеспечение гигиенических норм производственных факторов
- •6.11. Вентиляция и отопление производственных помещений
- •6.12. Санитарная характеристика производственного процесса, спецодежда и средства индивидуальной защиты персонала
- •7. Промышленная экология
- •7.1. Образование и характеристика выбросов
- •Характеристика выбросов в атмосферу
- •Пары ацетона (р-15):
- •7.2. Образование и характеристика сточных вод
- •Характеристика сточных вод
- •7.3. Образование и характеристика отходов
- •Характеристика отходов
- •Расчет класса опасности отхода
- •Расчёт класса опасности угля отработанного на тп-1 и тп-3
- •8. Экономическая часть
- •8.1. Планирование работ по ремонту основного технологического оборудования
- •Организация планово-предупредительного ремонта ведущего технологического оборудования
- •8.2.1.2. Расчет затрат на основное технологическое оборудование
- •Расчет капитальных затрат на оборудование
- •8.2.1.2. Расчет сметы капитальных затрат, необходимых для реализации проекта Сводная смета капитальных затрат, необходимых для реализации проекта
- •8.2.2. Планирование текущих затрат на производство и реализацию проектируемой продукции
- •8.2.1.1. Расчет материальных затрат
- •8.2.1.2. Планирование фонда оплаты труда и величины страховых взносов во внебюджетные фонды
- •Планирование полугодового фот и величины страховых взносов во внебюджетные фонды
- •8.2.1.3. Расчет амортизационных отчислений
- •Амортизационные отчисления
- •8.2.1.4. Расчет сметы текущих затрат на производство и реализацию проектируемой продукции
- •Смета полугодовых затрат на производство и реализацию продукции
- •8.2.3. Планирование затрат на формирование оборотного капитала
- •Расчет потребности в оборотных средствах
- •8.3. Расчет показателей эффективности проектируемого фармацевтического производства
- •8.4. Оценка экономической эффективности инвестиций
- •Расчет денежных потоков инвестиционного проекта
- •Расчеты для определения внутренней нормы доходности инвестиционного проекта
- •Результаты оценки экономической эффективности инвестиционного проекта производства метацина
- •9. Строительная и санитарно-техническая часть
- •Расположение оборудования
- •10. Заключение
- •11. Список литературы
4.5.4. Выбор оборудования
4.5.4.1. Нормы времени на проведение технологических операций и расчет числа операций в сутки
Число операций в сутки, которое должно быть проведено в сутки для обеспечения заданной производительности, определяем по формуле:
[10]
где
-
число операций в сутки;
– продолжительность
операции, лимитирующей процесс, ч.
[10]
где
-
время, обусловленное технологическим
режимом и не зависящее от масштабов
загрузки, ч;
– время
на проведение элемента операции, в
которых необходимо участие аппаратчика,
ч;
– время,
которое зависит от масштабов загрузки,
ч.
Нормы времени на проведение технологических операций
Таблица 4.5.14
Наименование операции |
|
, мин |
, мин |
|
по регламенту |
по проекту |
|||
ТП-1 «Получение диметиламиноэтилбензилата (ДМАЭБ)» |
||||
Р-1 Загрузка воды |
|
|
15 |
15 |
Загрузка бензацина ГХ |
|
|
30 |
30 |
Нагрев массы до 35-40 ºС |
|
|
60 |
60 |
Выдержка |
|
35 |
|
|
Охлаждение массы до 15-17 ºС |
|
|
60 |
60 |
Загрузка угля |
|
|
20 |
20 |
Выдержка |
|
30 |
|
|
Передача массы на друк-фильтр Ф-5 |
|
|
30 |
30 |
Итого:(280) |
|
65 |
215 |
215 |
Ф-5 Загрузка массы из Р-1 |
|
|
30 |
30 |
Фильтрация |
|
|
60 |
60 |
Передача массы в реактор Р-7 |
|
|
30 |
30 |
Выгрузка отработанного угля |
|
|
20 |
20 |
Итого:(140) |
|
|
140 |
140 |
Р-7 Загрузка воды |
|
|
15 |
15 |
Загрузка едкого натра |
|
|
60 |
60 |
Перемешивание |
30 |
|
|
|
Передача массы в мерник М-10 |
|
|
30 |
30 |
Итого:(135) |
30 |
|
105 |
105 |
Р-8 Загрузка бензацина ГХ (прием из Ф-5) |
|
|
30 |
30 |
Загрузка раствора едкого натра |
|
|
60 |
60 |
Отбор пробы и анализ |
35 |
|
|
|
Выдержка |
|
60 |
|
|
Передача массы на центрифугу Ф-11 |
|
|
30 |
30 |
Загрузка воды для промывки осадка на центрифуге Ф-11 |
|
|
15 |
15 |
Передача промывной воды на центрифугу Ф-11 |
|
|
20 |
20 |
Итого:(250) |
35 |
60 |
155 |
155 |
Ф-11 Загрузка массы из Р-8 |
|
|
30 |
30 |
Фильтрация |
|
|
60 |
60 |
Слив маточного раствора |
|
|
20 |
20 |
Промывка осадка водой через Р-8 |
|
|
30 |
30 |
Слив промывной воды |
|
|
20 |
20 |
Выгрузка влажного осадка |
|
|
40 |
40 |
Итого:(200) |
|
|
200 |
200 |
Сш -13 Загрузка влажного продукта |
|
|
30 |
30 |
Сушка |
180 |
|
|
|
Отбор пробы и анализ |
35 |
|
|
|
Выгрузка сухого осадка |
|
|
30 |
30 |
Итого:(275) |
215 |
|
60 |
60 |
ТП-2 «Получение метацина технического» |
||||
Р-15 Загрузка ацетона |
|
|
15 |
15 |
Загрузка йодистого метила |
|
|
60 |
60 |
Загрузка ДМАЭБ |
|
|
60 |
60 |
Отбор пробы и анализ |
90 |
|
|
|
Выдержка |
|
180 |
|
|
Охлаждение массы до 0 ºС |
|
|
180 |
180 |
Передача массы в Ф-21 |
|
|
45 |
45 |
Итого:(630) |
90 |
180 |
360 |
360 |
Ф- 21 Загрузка массы из Р-16 |
|
|
45 |
45 |
Фильтрация |
|
|
60 |
60 |
Слив маточного раствора |
|
|
20 |
20 |
Промывка осадка этанолом |
|
|
30 |
30 |
Слив промывного этанола |
|
|
20 |
20 |
Сушка |
180 |
|
|
|
Отбор пробы и анализ |
35 |
|
|
|
Выгрузка сухого осадка (метацина технического) |
|
|
30 |
30 |
Итого:(420) |
215 |
|
205 |
205 |
ТП-3 «Получение метацина фармакопейного» |
||||
Р-29 Загрузка этилового спирта |
|
|
20 |
20 |
Загрузка воды |
|
|
20 |
20 |
Загрузка метацина технического |
|
|
40 |
40 |
Нагрев массы до 70-75 ºС |
|
|
60 |
60 |
Отбор пробы и анализ |
35 |
|
|
|
Загрузка угля |
|
|
20 |
20 |
Перемешивание |
15 |
|
|
|
Передача массы на друк-фильтр Ф-31 |
|
|
30 |
30 |
Итого:(240) |
50 |
|
190 |
190 |
Ф-31 Нагрев фильтра |
|
|
30 |
30 |
Загрузка массы из Р-29 |
|
|
30 |
30 |
Фильтрация |
|
|
60 |
60 |
Передача массы в реактор Р-32 |
|
|
20 |
20 |
Выгрузка отработанного угля |
|
|
20 |
20 |
Итого:(160) |
|
|
160 |
160 |
Р-32 Прием массы из друк-фильтра Ф- 31 |
|
|
20 |
20 |
Отбор пробы и анализ |
35 |
|
|
|
Охлаждение массы до 15-20 ºС |
|
|
60 |
60 |
Охлаждение массы до 4 ºС |
|
|
90 |
90 |
Выдержка |
|
30 |
|
|
Передача массы в фильтр-сушилку Ф-33 |
|
|
45 |
45 |
Итого:(280) |
35 |
30 |
215 |
215 |
Ф-33 Загрузка массы из Р-32 |
|
|
45 |
45 |
Фильтрация |
|
|
60 |
60 |
Слив маточного раствора |
|
|
20 |
20 |
Промывка осадка этанолом |
|
|
30 |
30 |
Слив промывного этанола |
|
|
20 |
20 |
Сушка |
180 |
|
|
|
Отбор пробы и анализ |
45 |
|
|
|
Выгрузка сухого осадка (метацина фармакопейного) |
|
|
45 |
45 |
Итого:(445) |
225 |
|
220 |
220 |
Самой продолжительной операцией является операция йодометилирования ДМАЭБ. Для более рационального ведения процесса согласование времени работы аппаратов будем проводить по наиболее продолжительной операции, т.е.:
Следовательно:

,
мин