噸年產(chǎn)量的4,7-二氯喹啉生產(chǎn)系統(tǒng)計(jì)算設(shè)計(jì)摘要：4,7-二氯喹啉是一種含氮的雜環(huán)化合物，作為一種重要的藥物中間體，4,7-二氯喹啉可用于制備多種抗瘧疾藥物，如氯喹、羥氯喹、阿莫地喹等。關(guān)于4,7-二氯喹啉的制備，已報(bào)道的方法多以間氯苯胺為原料。本項(xiàng)目為年產(chǎn)100噸4,7-二氯喹啉的生產(chǎn)車(chē)間工藝設(shè)計(jì)，主要完成了以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)工作。（1）本設(shè)計(jì)在工藝流程設(shè)計(jì)、設(shè)備選型及設(shè)計(jì)、生產(chǎn)方案設(shè)計(jì)、車(chē)間布置設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上編寫(xiě)了《畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)》。（2）利用AutoCAD軟件繪制了帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（PID）、物料衡算框圖、車(chē)間平面剖面圖、潔凈區(qū)劃分圖和人類(lèi)物流流向圖。（3）根據(jù)車(chē)間布置的規(guī)范要求對(duì)4,7-二氯喹啉生產(chǎn)車(chē)間進(jìn)行最合理的車(chē)間廠房布置，最終確定4,7-二氯喹啉生產(chǎn)車(chē)間為兩層關(guān)鍵詞：生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)；4,7-二氯喹啉；工藝流程；脫羧反應(yīng)；氯代反應(yīng)第一章文獻(xiàn)綜述1.14,7-二氯喹啉概念及發(fā)展概況1.1.1概念4,7-二氯喹啉是一種含有N、Cl的雜環(huán)化合物（圖1-1）。作為一種重要的藥物中間體，4,7-二氯喹啉可用于制備多種抗瘧疾藥物，如氯喹、羥氯喹和阿莫地喹等（圖1-2）。圖1-14,7-二氯喹啉結(jié)構(gòu)4,7-二氯喹啉下游抗瘧疾藥物分子結(jié)構(gòu)目前，制備4,7-二氯喹啉最常見(jiàn)的方法是以7-氯-4-羥基喹啉為原料，經(jīng)過(guò)氯化、分離反應(yīng)后完成制備。在環(huán)合過(guò)程中，由于位置異構(gòu)易生成副產(chǎn)物——4,5-二氯喹啉（圖1-3），所以往往需要進(jìn)行4,7-二氯喹啉和4,5-二氯喹啉的分離。圖1-34,5-二氯喹啉的結(jié)構(gòu)式本課題針對(duì)4,7-二氯喹啉的工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行車(chē)間設(shè)計(jì)，使之滿(mǎn)足年產(chǎn)100噸的生產(chǎn)需求。1.1.2發(fā)展概況4,7-二氯喹啉作為一種重要的藥物中間體，可用于制備多種抗瘧疾藥物。此外，4,7-二氯喹啉還可用于合成具有抗微生物活性的雜合氨基喹啉-三嗪衍生物、新型惡唑烷酮類(lèi)化合物等。在這次全球新冠肺炎爆發(fā)中，中國(guó)科學(xué)家率先提出了用氯喹治療新冠肺炎患者的想法[1]，并在臨床試驗(yàn)中證明了其有效性，隨后被納入國(guó)家公共衛(wèi)生委員會(huì)編寫(xiě)的診療指南。1.1.34,7-二氯喹啉的應(yīng)用研究（1）用于制備抗瘧疾藥物目前，4,7-二氯喹啉主要應(yīng)用于制備氯喹等抗瘧疾的藥物（圖式2-4）[參考文獻(xiàn)]。藥物進(jìn)入瘧原蟲(chóng)時(shí)，這些藥物分子插入瘧原蟲(chóng)DNA雙螺旋鏈之間，形成結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的復(fù)合體，進(jìn)一步影響瘧原蟲(chóng)DNA復(fù)制、RNA轉(zhuǎn)錄和蛋白質(zhì)合成[2]。隨后發(fā)現(xiàn)磷酸氯喹可以通過(guò)在氯喹的結(jié)構(gòu)上添加一個(gè)磷酸根來(lái)合成，可以在兼顧藥效和安全性的前提下提高氯喹的穩(wěn)定性和吸收性。此后，磷酸氯喹在世界范圍內(nèi)被廣泛用于對(duì)氯喹敏感的間日瘧、間日瘧和惡性瘧的臨床治療。還可用于抑制預(yù)防瘧疾癥狀，改善系統(tǒng)性紅斑狼瘡和類(lèi)風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎[3]。圖式2-4以4,7-二氯喹啉為原料制備氯喹2019年，隨著新型冠狀病毒(新冠肺炎)的爆發(fā)，許多抗病毒藥物相繼在臨床現(xiàn)場(chǎng)試用，我國(guó)《新型冠狀病毒肺炎診療方案(試行第六版)》首次將磷酸氯喹納入抗冠狀病毒治療的試用藥物。傳統(tǒng)老藥硫酸羥氯喹安全性高，是目前對(duì)COVID-19具有潛在療效的藥物之一。通過(guò)將具有手性的氨基側(cè)鏈與4,7二氯喹啉結(jié)合，可得含有手性中心的硫酸羥氯喹光學(xué)異構(gòu)體，其對(duì)該類(lèi)藥物在新領(lǐng)域的應(yīng)用具有積極的意義[4]。（2）4,7-二氯喹啉與乙酸的反應(yīng)1950年，Cutler等以冰醋酸體系制備7-氯4-羥基喹啉鹽酸鹽[5]。將定量的乙酸和過(guò)量的4,7-二氯喹啉加入冰醋酸體系后，在125℃下加熱1小時(shí)，冷卻后，加入無(wú)水乙醚沉淀出白色固體。過(guò)濾出白色固體，得到7-氯-4-羥基乙氧基喹啉鹽酸鹽，產(chǎn)率為88.5%（圖式2-5）。此法工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，原料易得，成本低，產(chǎn)率高，適合工業(yè)化大生產(chǎn)，但缺點(diǎn)是反應(yīng)所需的溫度比較高。7-氯-4-羥基乙氧基喹啉鹽酸鹽是一種醫(yī)藥和染料中間體，可用來(lái)合成抗癌癥藥磷酸氯喹，對(duì)抗癌治療也有著重要的意義。圖式2-4以4,7-二氯喹啉為原料制備7-氯-4-羥基乙氧基喹啉（3）4,7-二氯喹啉輔助的喹諾酮類(lèi)抗癌藥物的開(kāi)發(fā)在全球藥物敏感性癌癥的大流行以及來(lái)自該疾病的日益嚴(yán)重的威脅下，耐藥癌癥迫切需要開(kāi)發(fā)更有效的抗癌候選藥物。據(jù)報(bào)道，喹諾酮衍生物具有令人信服的抗癌活性，其中一些已經(jīng)被批準(zhǔn)用于治療癌癥或正在接受臨床試驗(yàn)[6,7]。喹諾酮與其他抗癌藥物的雜交藥效團(tuán)可能提供更有效的抗癌候選物，因此喹諾酮類(lèi)藥物值得被深入研究調(diào)查。在1980年代后期，人們發(fā)現(xiàn)喹諾酮衍生物對(duì)真核II型拓?fù)洚悩?gòu)酶(topoisomeraseII)具有顯著的效力，并證明其對(duì)癌細(xì)胞系具有細(xì)胞毒活性，使喹諾酮衍生物有望用于癌癥治療。（4）4,7-二氯喹啉在4-氨基喹啉-三嗪結(jié)合物的應(yīng)用近年來(lái)惡性瘧原蟲(chóng)對(duì)氯喹抗藥性菌株的出現(xiàn)以及迅速傳播，大大減少了化學(xué)療法的選擇。為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，人們合成了一系列新型的雜種4-氨基喹啉三嗪（圖2-1），并針對(duì)惡性瘧原蟲(chóng)的CQ敏感菌株3D7進(jìn)行了篩選。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，雜種4-氨基喹啉三嗪對(duì)惡性瘧原蟲(chóng)的CQ敏感菌株表現(xiàn)出令人印象深刻的99.11％抑制作用[8,9]。圖2-1雜種4-氨基喹啉三嗪結(jié)構(gòu)1.2手性噁唑烷酮的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀1.2.1脫羧氯化合成法2017年，胡江海等人報(bào)道了用向氯化鍋內(nèi)脫羧羥基喹啉的方法合成二氯喹啉[10]。該方法通過(guò)向脫羧鍋中加入合格的喹啉酸，慢慢升溫至一定溫度后開(kāi)始脫羧，得到喹啉醇中間體。將喹啉投入氯化鍋中進(jìn)行氯化、冷卻、冰解、分液、過(guò)濾、中和濃縮后即得粗二氯喹琳（圖式2-1）。該方法所使用的原料低廉易得，步驟簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，具備一定的工業(yè)化生產(chǎn)前景。該方法原料廉價(jià)易得，步驟簡(jiǎn)單，反應(yīng)條件溫和，具有一定的工業(yè)化生產(chǎn)前景。缺點(diǎn)是使用對(duì)環(huán)境不友好的氯化劑，如三氯氧磷和亞硫酰氯，步驟復(fù)雜，產(chǎn)率低。圖式2-1脫羧氯化合成法制備4,7-二氯喹啉1.2.2三光氣催化合成法2019年，聶光輝等報(bào)道了一種以一種4,7-二氯喹啉的制備方法，屬于抗瘧疾類(lèi)藥物中間體合成技術(shù)領(lǐng)域[11]。該方法是法以7-氯-4-羥基喹啉作為原料，在催化劑的作用下與三光氣反應(yīng)生成4,7-二氯喹啉（圖式2-2）。該方法可以有效避免使用對(duì)環(huán)境不友好的氯化劑如三氯氧磷、亞硫酰氯等的使用，減少了對(duì)環(huán)境的污染和對(duì)設(shè)備的腐蝕，同時(shí)降低了生產(chǎn)成本。圖式2-2三光氣催化合成法制備4,7-二氯喹啉1.2.33-氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯合成法2013年，皮金紅等以乙氧基甲叉丙二酸二乙酯和間氯苯胺為起始原料，在甲苯中加熱至100℃下可制得3-氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯。然后，將3-氯苯胺亞甲基丙二酸二乙酯溶于二苯醚，加熱至250℃，環(huán)化得到4-羥基-7-氯-喹啉-3-羧酸乙酯。最后，由4-羥基-7-氯-喹啉-3-羧酸乙酯通過(guò)水解、脫羧和氯化制備4，7-二氯喹啉（圖式2-3）[12]。圖式2-33-氯苯胺基甲叉丙二酸二乙酯合成法合成法制備4,7-二氯喹啉1.2.4“一鍋”合成法2020年，劉殿卿等公開(kāi)了一種4,7-二氯喹啉的合成方法。其特征在于：包括一鍋法合成7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸的步驟，7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸再經(jīng)脫羧、氯化制得4,7-二氯喹啉（圖式2-3）[13]。其中一鍋法合成7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸的步驟是以間氯苯胺、原甲酸三乙酯或原甲酸三甲酯、丙二酸二乙酯為原料，在無(wú)水三氯化鐵催化下縮合得二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯，將縮合反應(yīng)液直接加入有機(jī)溶劑中加熱環(huán)合得到7-氯4-羥基喹啉3-羧酸乙酯，環(huán)合反應(yīng)后水解得到7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸。圖式2-3通過(guò)“一鍋法”制備4,7-二氯喹啉1.3本設(shè)計(jì)的內(nèi)容及條件1.3.1主要研究?jī)?nèi)容本課題的主要設(shè)計(jì)內(nèi)容是針對(duì)4,7-二氯喹啉的工業(yè)化生產(chǎn)做車(chē)間工藝設(shè)計(jì)，乙醇精餾回收車(chē)間不在本次設(shè)計(jì)范圍內(nèi)，具體設(shè)計(jì)內(nèi)容包括：首先，根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，本課題擬設(shè)計(jì)的4,7-二氯喹啉合成工藝為：包括一鍋法合成7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸,然后7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸再經(jīng)脫羧、氯化制得4，7-二氯喹啉。其中一鍋法合成7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸的步驟是以間氯苯胺、原甲酸三乙酯或原甲酸三甲酯、丙二酸二乙酯為原料，在無(wú)水三氯化鐵催化下縮合得二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯，將縮合反應(yīng)液直接加入有機(jī)溶劑中加熱環(huán)合得到7-氯4-羥基喹啉3-羧酸乙酯，環(huán)合反應(yīng)完后水解得到7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸。接著，按照工藝流程要求繪制出帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（PID圖），并對(duì)其進(jìn)行對(duì)應(yīng)的物料衡算以及能量衡算，確定設(shè)備選型，進(jìn)行工藝的廠房布置、管路通道布置，最后按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，指定相關(guān)的三廢處理方案、防火防爆以及安全衛(wèi)生等操作。1.3.2.擬采取的研究方法、實(shí)施方案本合成工藝擬設(shè)計(jì)的技術(shù)路線(xiàn)如圖1-10所示，其中，包括“一鍋法”合成7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸，后經(jīng)脫羧、氯化制得4,7-二氯喹啉。圖1-10本設(shè)計(jì)擬采用的4,7-二氯喹啉合成路線(xiàn)第二章工藝說(shuō)明2.1工藝過(guò)程2.1.1一鍋法合成過(guò)程是以間氯苯胺、原甲酸三乙酯或原甲酸三甲酯、丙二酸二乙酯為原料，在無(wú)水三氯化鐵催化下縮合得二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯，將縮合反應(yīng)液直接加入有機(jī)溶劑中加熱環(huán)合得到7-氯4-羥基喹啉3-羧酸乙酯，環(huán)合反應(yīng)完后水解得到7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸。制備二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯：在帶蒸餾裝置的反應(yīng)容器中加入間氯苯胺、原甲酸三乙酯、丙二酸二乙酯以及無(wú)水三氯化鐵，加熱攪拌反應(yīng)，反應(yīng)過(guò)程中有乙醇餾分流出，反應(yīng)過(guò)程中補(bǔ)加原甲酸三乙酯，加完后繼續(xù)加熱反應(yīng)至反應(yīng)完全，反應(yīng)完后減壓蒸餾掉殘留的乙醇，得到油狀物。制備二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯：在反應(yīng)容器先加入等摩爾量的間氯苯胺、原甲酸三乙酯或原甲酸三甲酯、丙二酸二乙酯，在100-120℃反應(yīng)1-3h，補(bǔ)加原甲酸三乙酯或原甲酸三甲酯的量與初始加入的原甲酸三乙酯的量的比例為0.6-1：1，加完后升溫至130-140℃反應(yīng)4-5h至反應(yīng)完全。制備7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸：將制備得到的油狀物加入有機(jī)溶劑中，加熱至220-230℃進(jìn)行關(guān)環(huán)反應(yīng)，反應(yīng)完后降溫至90-100℃，并加堿液進(jìn)行水解反應(yīng)，水解完后分液分去有機(jī)溶劑，水層冷卻至室溫，酸化、過(guò)濾、洗滌、烘干得到7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸。2.1.2關(guān)環(huán)過(guò)程關(guān)環(huán)反應(yīng)所用有機(jī)溶劑為二苯醚或石蠟油，反應(yīng)時(shí)間為10-30min。2.1.3脫羧過(guò)程在反應(yīng)容器中加入脫羧溶劑，升溫到230-250℃，分批加入7-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸，加完后繼續(xù)反應(yīng)20-50min至反應(yīng)完全，降溫過(guò)濾，濾餅洗滌干燥得到脫羧產(chǎn)物4-羥基-7-氯喹啉。2.1.3氯代過(guò)程向反應(yīng)容器中加入三氯氧磷，在攪拌下加入4-羥基-7-氯喹啉，回流反應(yīng)至反應(yīng)完全，冷卻，蒸餾多余的三氯化磷得到油狀物，油狀物加入冰水中，加堿中和至弱堿性，過(guò)濾，洗滌，結(jié)晶得到產(chǎn)品。第三章物料衡算3.1計(jì)算依據(jù)3.1.1基礎(chǔ)資料《年產(chǎn)100噸4,7-二氯喹啉的生產(chǎn)車(chē)間設(shè)計(jì)》畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)3.1.2遵循原則質(zhì)量守恒定理是物料平衡計(jì)算理論的基礎(chǔ)。通過(guò)研究進(jìn)出某系統(tǒng)內(nèi)的物料量的組成變化過(guò)程，進(jìn)而進(jìn)行衡算。在進(jìn)行物料衡算時(shí)，首先要確定該衡算存在的體系。對(duì)于一般體系，可采用如下公式表示：在穩(wěn)定狀態(tài)下有：3.2確定生產(chǎn)量4,7-二氯喹啉年生產(chǎn)量100噸，生產(chǎn)周期為250天，生產(chǎn)批次為三班，每班8小時(shí)，采取間歇生產(chǎn)方式。4,7-二氯喹啉每天生產(chǎn)兩批。 每天生產(chǎn)量：每批生產(chǎn)量：400÷2=200kg（1.0099kmol）3.3反應(yīng)過(guò)程物料衡算3.3.1縮合工序間氯苯胺的使用量：原甲酸三乙酯的使用量：反應(yīng)時(shí)的使用量：反應(yīng)2h后的使用量：總使用量：193.7479+145.3109=339.0588L丙二酸二乙酯的使用量：無(wú)水三氯化鐵的使用量：放出的乙醇:3.3.2關(guān)環(huán)工序二苯醚的使用量：10％NaOH水溶液的使用量:7-氯-4-羥基喹啉-2-羧酸 的大致生產(chǎn)量： 3.3.2脫羧工序二苯醚的使用量： 羥基-7-氯喹啉的大致生產(chǎn)量： 3.3.2氯代工序三氯氧磷的使用量：碳酸氫鈉水溶液的使用量： 3.4物料衡算總表表3-1物料衡算總表產(chǎn)品工段物質(zhì)使用量/kg使用量/L生產(chǎn)量/kg生產(chǎn)量/L4，7-二氯喹啉縮合工序間氯苯胺122.4115原甲酸三乙酯反應(yīng)時(shí)193.7479反應(yīng)2h后145.3109總339.0588丙二酸二乙酯176.8604無(wú)水三氯化鐵0.1458乙醇關(guān)環(huán)工序二苯醚421.853410％NaOH水溶液438.04077-氯-4-羥基喹啉-2-羧酸225.1603脫羧工序二苯醚792.1836羥基-7-氯喹啉225.1603氯代工序三氯氧磷675.4821碳酸氫鈉水溶液848.44，7-二氯喹啉200第四章能量衡算4.1計(jì)算依據(jù)4.1.1能量平衡方程式根據(jù)熱力學(xué)第一定律，得能量衡算方程為：當(dāng)存在有傳熱要求的設(shè)備時(shí)：式中：Q1：進(jìn)入設(shè)備時(shí)物料帶入的熱量，單位：kJQ2：設(shè)備在處理物料時(shí)加熱劑或冷卻劑傳給設(shè)備的熱量，單位：kJQ3：過(guò)程中產(chǎn)生的熱效應(yīng)，單位：kJQ4：設(shè)備中的物料在離開(kāi)設(shè)備時(shí)所帶走的熱量，單位：kJQ5：設(shè)備在加熱或冷卻過(guò)程所消耗的熱量，單位：kJQ6：設(shè)備向環(huán)境散失的熱量，單位：kJ(1)計(jì)算假設(shè)或稱(chēng)中Q1和Q4的進(jìn)料溫度為25oC（298.15k）。式中：m輸入（或輸出）設(shè)備的物料量，kJCP物料的平均比熱容，kJ/kg·℃t0基準(zhǔn)溫度，℃t物料的實(shí)際溫度，℃(2)Q3的計(jì)算式中：QP物理變化熱QC化學(xué)變化熱(3)Q5的計(jì)算式中：M設(shè)備各部件的質(zhì)量，kgC設(shè)備各部件的比熱容，kJ/kg·℃t1設(shè)備各部件的初始溫度，℃t2設(shè)備各部件的最終溫度，℃(4)Q6的計(jì)算式中：A設(shè)備散熱表面積，m2αT設(shè)備散熱表面與周?chē)橘|(zhì)之間的聯(lián)合給熱系數(shù)tT設(shè)備表面溫度，℃t0--周?chē)橘|(zhì)溫度，℃τ過(guò)程持續(xù)時(shí)間，s4.1.2基本數(shù)據(jù)（1）比熱容①氣體比熱容壓強(qiáng)低于5×105Pa的氣體或蒸汽均可做理想氣體處理，定壓比熱容：式中：n化合物的原子個(gè)數(shù)M化合物的摩爾質(zhì)量，kg/kmol乙醇蒸汽（C2H5OH）M=46.07碳原子數(shù)=2氫原子數(shù)=6氧原子數(shù)=1綜上，可得：水蒸汽（H2O）M=18氫原子數(shù)=2氧原子數(shù)=1綜上，可得：三氯氧磷（POCl3）M=153.33磷原子數(shù)=1氯原子數(shù)=3氧原子數(shù)=1綜上，可得：②固體化合物在常溫下的比熱容：式中：M化合物的摩爾質(zhì)量，kg/kmolni分子中i元素的原子個(gè)數(shù)Cii元素原子的摩爾熱容，kcal/(kmol·℃)其各元素原子的摩爾熱容如表4-1所示：表4-1摩爾熱容表原子元素碳（C）氫(H)氧(O)氯(Cl)氮(N)固體摩爾熱容kcal/(kmol?℃)1.82.343.22.6液體摩爾熱容kcal/(kmol?℃)2.84.366.26.47-氯-4-羥基喹啉-3-羧酸，其分子式是C10H6ClNO3，摩爾質(zhì)量為223.61，根據(jù)上式，可得： 羥基-7-氯喹啉，其分子式是C9H6ClNO，摩爾質(zhì)量為179.6，根據(jù)上式，可得：4，7-二氯喹啉，其分子式是C9H5Cl2N，摩爾質(zhì)量為198.049，根據(jù)上式，可得：③液體比熱容式中：M化合物的摩爾質(zhì)量，kg/kmolni分子中i種基因的個(gè)數(shù)Cii種基因的摩爾熱容，kcal/(kmol·℃)間氯苯胺（C6H6ClN）M=127碳原子數(shù)=6氫原子數(shù)=6氯原子數(shù)=1氮原子數(shù)=1綜上，可得：間氯苯胺，其分子式為C6H6ClN，摩爾質(zhì)量為127，根據(jù)上式，可得：原甲酸三乙酯（C7H16O3）M=148碳原子數(shù)=7氫原子數(shù)=16氧原子數(shù)=3綜上，可得：丙二酸二乙酯，其分子式為C7H12O4，摩爾質(zhì)量為160，根據(jù)上式，可得：三氯氧磷（POCl3）M=153.33磷原子數(shù)=1氧原子數(shù)=1氯原子數(shù)=3綜上，可得：④溶液比熱容式中：CS固體的比熱容，kJ/(kg·℃)a固體所占質(zhì)量分?jǐn)?shù)Cl液體的比熱容，kJ/(kg·℃)（2）汽化熱表4-2汽化熱表物質(zhì)汽化熱kJ/kg水2256.40乙醇41.504.2過(guò)程中能量衡算4.2.1縮合工序基準(zhǔn)溫度：25℃間氯苯胺、原甲酸三乙酯、無(wú)水三氯化鐵和丙二酸二乙酯進(jìn)料溫度：25℃物料的出料溫度：135℃C2H5OH的出料溫度：110℃。4.2.2關(guān)環(huán)工序（1）反應(yīng)過(guò)程進(jìn)料溫度：135℃物料的出料溫度：230℃（2）冷卻過(guò)程進(jìn)料溫度：230℃物料的出料溫度：25℃4.2.2脫羧工序（1）反應(yīng)過(guò)程進(jìn)料溫度：25℃物料的出料溫度：240℃（2）冷卻過(guò)程進(jìn)料溫度：240℃物料的出料溫度：30℃4.2.2氯代工序（1）反應(yīng)過(guò)程進(jìn)料溫度：25℃物料的出料溫度：105℃（2）冷卻過(guò)程進(jìn)料溫度：105℃物料的出料溫度：25℃第五章主要工藝設(shè)備選型5.1概述根據(jù)國(guó)家GMP標(biāo)準(zhǔn)，工藝設(shè)備選型應(yīng)便于生產(chǎn)操作和維護(hù)，設(shè)備材料應(yīng)嚴(yán)格控制，與藥物接觸的部分應(yīng)無(wú)毒、不與藥物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)、不釋放顆粒、不吸附藥物。設(shè)備內(nèi)表面和與藥物直接接觸的工作部件表面盡量不要設(shè)計(jì)有平臺(tái)、凹槽和外露螺栓連接。易燃易爆環(huán)境中的設(shè)備應(yīng)配備防爆電器和靜電消除及安全裝置。4,7-二氯喹啉的工藝車(chē)間設(shè)計(jì)是原料在經(jīng)過(guò)一系列的物理變化、化學(xué)變化后，最終得到所需的藥物中間體，工藝生產(chǎn)過(guò)程中的消耗也跟設(shè)備選型相關(guān)，因此，選擇合適的設(shè)備是完成工藝生產(chǎn)并獲得良好效益的重要前提。①主要設(shè)備的確定確定主要設(shè)備的生產(chǎn)能力時(shí)，要符合設(shè)備本身的要求，不應(yīng)超出設(shè)計(jì)容量要求，也要適當(dāng)留有余地。②設(shè)備數(shù)量的確定對(duì)于需要確定的設(shè)備，其數(shù)量應(yīng)考慮在發(fā)生事故或檢修時(shí)仍有其他設(shè)備備用以維持生產(chǎn)。③設(shè)備價(jià)格合理、具有耐腐蝕性、使用壽命長(zhǎng)，使用過(guò)程中能耗和維護(hù)成本低，回收期短。5.2設(shè)備選型的相關(guān)依據(jù)該工藝設(shè)計(jì)中的物料平衡和能量平衡是設(shè)備選型的主要參考依據(jù)。根據(jù)物料平衡計(jì)算數(shù)據(jù)，根據(jù)滿(mǎn)足日常生產(chǎn)要求所需的物料數(shù)量，計(jì)算出每臺(tái)設(shè)備的單位小時(shí)數(shù)和日生產(chǎn)量(吞吐量)，然后用吞吐量來(lái)計(jì)算和檢查每臺(tái)設(shè)備的生產(chǎn)能力，最終確定設(shè)備數(shù)量。設(shè)備選型要結(jié)合經(jīng)濟(jì)效益，要求設(shè)備清洗方便、易于檢修、功能性強(qiáng)、使用壽命長(zhǎng)。5.3主要設(shè)備選型5.3.1真空蒸餾反應(yīng)釜（1）工藝情況將間氯苯胺、原甲酸三乙酯、丙二酸二乙酯與無(wú)水三氯化鐵按照一定的比例放入帶蒸餾裝置的反應(yīng)釜中保溫反應(yīng)，以完成二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯的合成縮合。（2）設(shè)備選型由物料衡算數(shù)據(jù)可知，一次加入反應(yīng)釜的最大間氯苯胺、原甲酸三乙酯、丙二酸二乙酯的量大致為700L左右。考慮到需要帶蒸餾裝置的反應(yīng)容器，故選用威海環(huán)宇化工機(jī)械有限公司的。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-1。表5-1真空蒸餾反應(yīng)釜參數(shù)一覽表型號(hào)GSH-1000L筒體直徑（mm）1100密封形式機(jī)械密封容積（L）1000攪拌轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）160電動(dòng)機(jī)功率（kw）4.4種類(lèi)316L不銹鋼數(shù)量（臺(tái)）15.3.2儲(chǔ)罐（1）工藝情況將間氯苯胺、原甲酸三乙酯和丙二酸二乙酯放入儲(chǔ)罐中。（2）設(shè)備選型由物料衡算數(shù)據(jù)，綜合考慮選用廣東益康容器制造有限公司的RX300儲(chǔ)罐。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-2。表5-2儲(chǔ)罐參數(shù)一覽表型號(hào)RX300外形尺寸（mm）D×H5000×6150拱頂曲率直徑（m）6重量（kg）5200計(jì)算容積（m3）300數(shù)量（臺(tái)）35.3.3微孔過(guò)濾器（1）工藝情況第二步關(guān)環(huán)反應(yīng)中將反應(yīng)過(guò)的物料經(jīng)過(guò)過(guò)濾得到濾餅。第三步在脫羧反應(yīng)得到的濾餅中加入石油醚再次過(guò)濾。（2）設(shè)備選型關(guān)環(huán)反應(yīng)中大概需要過(guò)濾1500L的藥液，脫羧反應(yīng)中大概需要過(guò)濾2000L的藥液。綜合考慮選擇浙江科頓機(jī)械有限公司的ZQMCD-φ300不銹鋼層疊式板框過(guò)濾器2臺(tái)。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-3。表5-3微孔過(guò)濾器參數(shù)一覽表型號(hào)KDGLD-φ273外形尺寸1060*1289*1530重量（kg）80材料316L不銹鋼壓力（MPa）0.1-0.8過(guò)濾面積（m2）1濾料類(lèi)型生物膜適用對(duì)象性質(zhì)弱腐蝕性用途固液分離數(shù)量（臺(tái)）25.3.4液液萃取塔（1）工藝流程在第二步的關(guān)環(huán)反應(yīng)中需將水解液分液去除二苯醚，萃取有機(jī)相。（2）設(shè)備選型第二步關(guān)環(huán)反應(yīng)將水解過(guò)的大概2000L溶液萃取，綜合考慮選擇溫州市東亞制藥裝備制造有限公司的RDC-2000連續(xù)液液萃取塔1臺(tái)。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-4。表5-4萃取塔參數(shù)一覽表型號(hào)RDC-2000電機(jī)功率（kw）300額定轉(zhuǎn)速（r/min）可調(diào)材質(zhì)304外形尺寸（mm）5000轉(zhuǎn)股半徑（mm）750重量（kg）400數(shù)量（臺(tái)）15.3.5干燥設(shè)備（1）工藝流程干燥得到中間產(chǎn)物7-氯-4-羥基喹啉-2-羧酸、羥基-7-氯喹啉，最終產(chǎn)物4，7-二氯喹啉。（2）設(shè)備選型在還原步驟中大概需干燥有機(jī)相2000L，綜合考慮選擇常州市長(zhǎng)江干燥設(shè)備有限公司的ZPG-1000噴霧干燥機(jī)

。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-5。表5-5噴霧干燥機(jī)參數(shù)一覽表型號(hào)LPG-2000進(jìn)風(fēng)溫度（℃）180-250材質(zhì)316適用物料液體類(lèi)高度（mm）260霧化型式高速離心霧化電機(jī)功率（kw）400數(shù)量（臺(tái)）25.3.6離心泵（1）工藝情況將反應(yīng)結(jié)束的產(chǎn)物輸送到微孔過(guò)濾器中進(jìn)行過(guò)濾，并將濾液從微孔過(guò)濾器輸送到液液萃取塔中。（2）設(shè)備選型根據(jù)臺(tái)時(shí)需求及生產(chǎn)間隙，并通過(guò)物料衡算表可得，需過(guò)濾約2000L溶液，所需要輸送2000L萃取液，綜合考慮選擇浙江揚(yáng)子江泵業(yè)實(shí)力工廠ISW型臥式管道離心泵。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-6。表5-6不銹鋼化工通道泵參數(shù)一覽表型號(hào)ISWR80-160流量（m3/h）7轉(zhuǎn)速（r/min）1450材質(zhì)306電機(jī)功率（kw）7.5揚(yáng)程（m）30吸入口徑（mm）80數(shù)量（臺(tái)）25.3.7不銹鋼反應(yīng)釜（1）工藝情況第二步關(guān)環(huán)反應(yīng)過(guò)程，將上一步得到的二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯和二苯醚加入到反應(yīng)釜中，攪拌，升溫至220-230℃反應(yīng)大約10min，反應(yīng)完全，降溫至90-100℃，在二苯醚混懸物中加入間氯苯胺兩個(gè)當(dāng)量的10％NaOH水溶液水解半小時(shí)。（2）設(shè)備選型根據(jù)臺(tái)時(shí)需求及生產(chǎn)間隙，并通過(guò)物料衡算表可得，在電加熱反應(yīng)釜中加入上一步合成縮合反應(yīng)得到的油狀物大約600L于約500L二苯醚中。綜合考慮選擇無(wú)錫博珂環(huán)化設(shè)備有限公司的BLJ1500的不銹鋼反應(yīng)釜。（3）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-7。表5-7不銹鋼反應(yīng)釜參數(shù)一覽表型號(hào)YFA-1500內(nèi)鍋尺寸（mm）1400電熱功率（kw）65材質(zhì)316L電機(jī)功率（kw）5.5最大容積（L）1500冷卻面積（m2）3.1規(guī)格（mm）φ1800*1600攪拌轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)/分）65數(shù)量（臺(tái)）25.3.8儲(chǔ)存罐、收集罐（1）設(shè)備選型根據(jù)臺(tái)時(shí)需求及生產(chǎn)間隙，并通過(guò)物料衡算表可得，進(jìn)行選擇，選擇儲(chǔ)存罐一臺(tái)，回收蒸餾出來(lái)的乙醇。選擇收集罐三臺(tái)，用于儲(chǔ)存收集中間所需的有機(jī)相液以及脫羧反應(yīng)中產(chǎn)生的沉淀等。（2）具體設(shè)備參數(shù)具體設(shè)備參數(shù)見(jiàn)表5-10。表5-10儲(chǔ)罐參數(shù)一覽表型號(hào)HX202001最大容積（L）3000壁厚（mm）3-5材質(zhì)304重量（kg）3000半徑（m）3容積（L）3000數(shù)量（臺(tái)）4第六章車(chē)間布置6.1設(shè)計(jì)依據(jù)車(chē)間布置設(shè)計(jì)是車(chē)間工藝流程設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，也是工藝專(zhuān)業(yè)向其他非工藝專(zhuān)業(yè)提供與展開(kāi)車(chē)間平面設(shè)計(jì)的基本材料之一，造價(jià)師可通過(guò)車(chē)間設(shè)計(jì)來(lái)布置車(chē)間。車(chē)間的有效布局可以使車(chē)間內(nèi)的人、設(shè)備、材料在空間上實(shí)現(xiàn)最佳組合，從而降低人工成本，減少事故，使人員和物流有序流動(dòng)，改善勞動(dòng)條件，促進(jìn)生產(chǎn)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。廠房布置不合理，基建費(fèi)用高，施工進(jìn)度不方便。生產(chǎn)車(chē)間建成后，會(huì)帶來(lái)安全生產(chǎn)管理隱患，造成人員流動(dòng)和物流混亂，檢驗(yàn)設(shè)備維護(hù)不方便等。故此，車(chē)間布置的合理是一項(xiàng)不可懈怠的任務(wù)，更是工藝生產(chǎn)順利的前提。在車(chē)間布置上，還必須考慮潔凈區(qū)域的布置，便于達(dá)到規(guī)定的潔凈度要求。對(duì)于有害物質(zhì)例如乙醇產(chǎn)生的車(chē)間，還需增加相對(duì)應(yīng)的防爆墻等。6.2設(shè)計(jì)規(guī)范設(shè)計(jì)規(guī)范見(jiàn)表6-1。表6-1設(shè)計(jì)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范版數(shù)標(biāo)號(hào)《藥品生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范》2010《潔凈廠房設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50073-2013《爆炸和火災(zāi)危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-2014《工業(yè)企業(yè)廠界噪聲標(biāo)準(zhǔn)》GB50016-2008《民用建筑隔音設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50118-2010《民用建筑照明設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GB50034-2013《工業(yè)企業(yè)設(shè)計(jì)衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》JBZ1-2010《建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50222-2015《更衣標(biāo)準(zhǔn)操作程序》SOP《壓力管道規(guī)范—工業(yè)管道》GB/T20801-20066.3車(chē)間建筑布置6.3.1車(chē)間布置形式和組成生產(chǎn)區(qū)包括縮合、萃取、過(guò)濾、洗滌、干燥等過(guò)程；輔助生產(chǎn)區(qū)包括消毒緩沖室、器具存放室、電力室，清洗室，干燥室，取樣室，化驗(yàn)室等；倉(cāng)儲(chǔ)區(qū)包括主輔料存放室，不合格產(chǎn)品存放室，廢棄物存放室等；公用工程區(qū)包括空壓機(jī)房，液壓泵室，純化水制備室，循環(huán)水系統(tǒng)室，空調(diào)間，配電室，中控室，設(shè)備檢修室等；生活區(qū)包括更衣室，人員儲(chǔ)物室，換鞋室，廁所，休息室，飲用水室等。在此次工藝設(shè)計(jì)中，4，7-二氯喹啉的生產(chǎn)在工藝流程中連續(xù)的，設(shè)備空間尺寸較小，對(duì)車(chē)間防火防爆等級(jí)差異小，所以本車(chē)間采用鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)，適用于跨度較大的工業(yè)建筑。6.3.2廠房規(guī)格確定現(xiàn)場(chǎng)車(chē)間布置要求嚴(yán)格按照《化工技術(shù)設(shè)計(jì)手冊(cè)》(第五版)執(zhí)行，本車(chē)間設(shè)計(jì)采用長(zhǎng)方形設(shè)計(jì)?！痘すに囋O(shè)計(jì)手冊(cè)》上要求工藝廠房生產(chǎn)車(chē)間可以是單層也可以為單層與多層組合，依據(jù)經(jīng)濟(jì)效益，絕多數(shù)采用單層廠房的設(shè)計(jì)，因?yàn)閱螌訌S房建筑具有成本少，利用率高等優(yōu)點(diǎn)而常被采用，根據(jù)設(shè)備選型一覽表，以及帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（PID圖），物料溶液的流動(dòng)可以采取高度差重力實(shí)現(xiàn)。在本工藝設(shè)計(jì)中，得知兩層廠房可最大程度利用使用高度差輸送物料，所以本設(shè)計(jì)最終選定兩層廠房。將原料輸送倉(cāng)庫(kù)以及生產(chǎn)車(chē)間置于第二層，將包裝化驗(yàn)區(qū)域置于第一層，有利于實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)車(chē)間和化驗(yàn)車(chē)間分開(kāi)，使人流通道和物流通道得到規(guī)避?？紤]到縮合過(guò)程中易燃易爆危險(xiǎn)物質(zhì)乙醇的產(chǎn)生，廠房應(yīng)選擇耐火、抗爆性強(qiáng)的剛性結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)區(qū)域發(fā)生爆炸時(shí)，能最大限度地發(fā)揮廠房的倒塌危險(xiǎn)性。此外，廠房應(yīng)設(shè)有減壓區(qū)。根據(jù)國(guó)家制定的泄壓面積規(guī)定，生產(chǎn)區(qū)的泄壓面積與廠房容積之比為0.05-0.1㎡，泄壓方向應(yīng)為向上，應(yīng)避免向人口密集場(chǎng)所泄壓。6.4車(chē)間布置第七章消防安全7.1設(shè)計(jì)依據(jù)設(shè)計(jì)依據(jù)見(jiàn)表7-1。表7-1設(shè)計(jì)依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范版數(shù)標(biāo)號(hào)《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-2014《化工企業(yè)靜電接地設(shè)計(jì)規(guī)范》SH3097-2000《建筑物防雷設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50057-2010《中華人民共和國(guó)消防法》《火災(zāi)自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50116-2013《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》2018年版《建筑滅火器配置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50140-2005(2007版)《石油化工企業(yè)設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50160-20087.2危險(xiǎn)性物質(zhì)概述危險(xiǎn)性物料是指決定裝置區(qū)域或廠房防爆防火等級(jí)以及操作環(huán)境中有害濃度超過(guò)國(guó)家衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)而需要隔離置換（空氣）等措施的主要物料。（1）二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯合成縮合產(chǎn)生的乙醇爆炸特性：易燃易爆炸危險(xiǎn)物，毒性低，有刺激性。危險(xiǎn)特性:與空氣混合時(shí)，會(huì)形成易燃易爆混合物，暴露在明火、高溫和氧化劑下，易燃；燃燒會(huì)產(chǎn)生刺激性煙霧，引起窒息。滅火注意事項(xiàng):盡可能將容器從火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)移到空曠的地方。噴水讓容器冷卻，直到滅火結(jié)束。滅火方法：抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土。危險(xiǎn)性物料主要物性表表7-2乙醇危險(xiǎn)性物性表名稱(chēng)分子量熔點(diǎn)/℃沸點(diǎn)/℃閃點(diǎn)/℃爆炸下限/%危險(xiǎn)性乙醇46.07-114.178.3134.3低毒易燃7.3消防防火設(shè)計(jì)（1）消防設(shè)備：發(fā)生火災(zāi)時(shí)候，保證廠房范圍內(nèi)有足夠的消防設(shè)備因?qū)馂?zāi)。（2）消防用水：廠區(qū)內(nèi)要有消防水泵站以及消防蓄水庫(kù)，要充分保障消防用水噴射的壓力以及用量。（3）消防人員：公司應(yīng)帶配備消防專(zhuān)業(yè)人員，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，可進(jìn)行搶救措施以及掩護(hù)疏散無(wú)關(guān)人員的撤離，配合消防隊(duì)聯(lián)合搶救。（4）防火門(mén)：廠房生產(chǎn)車(chē)間及設(shè)備房間應(yīng)采用甲級(jí)防火門(mén)，并且開(kāi)向疏散方向。（5）消防應(yīng)急燈：廠房車(chē)間各個(gè)樓梯道口應(yīng)配備充足的消防應(yīng)急燈，確保緊急情況下應(yīng)急照明幫助員工疏散。（6）安全區(qū)域：生產(chǎn)車(chē)間的布置設(shè)計(jì)應(yīng)科學(xué)合理，劃分出一塊安全區(qū)域保證人員安全。第八章環(huán)境保護(hù)8.1設(shè)計(jì)概述近年來(lái)，隨著藥物的研發(fā)和醫(yī)藥行業(yè)的不斷發(fā)展，醫(yī)藥行業(yè)在能耗和廢物排放方面對(duì)生態(tài)環(huán)境造成了負(fù)面影響。為此，制藥公司在追求產(chǎn)量高效率的同時(shí)，還需要相對(duì)應(yīng)的規(guī)定對(duì)策來(lái)為社會(huì)提供更加安全、舒適的生活環(huán)境，這樣既能保證生產(chǎn)的可持續(xù)進(jìn)行，又可實(shí)現(xiàn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的健康可持續(xù)發(fā)展。設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表8-1。表8-1設(shè)計(jì)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范版數(shù)編號(hào)《化學(xué)合成類(lèi)制藥工業(yè)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》GB21904-2008《制藥工業(yè)污染防治技術(shù)政策》2012年3月7日實(shí)施《工業(yè)企業(yè)衛(wèi)生設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》GBZ1-2010《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》2008版《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-2012《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996《聲環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3096-2008《環(huán)境噪聲污染防治法》國(guó)務(wù)院253號(hào)令《中華人民共和國(guó)環(huán)境保護(hù)法》主席令第九號(hào)《項(xiàng)目建設(shè)環(huán)境保護(hù)管理?xiàng)l例》國(guó)務(wù)院35號(hào)令《中華人民共和國(guó)大氣污染防治法》（2000年9月1號(hào)《中華人民共和國(guó)水污染防治法》2008年6月1號(hào)《中華人民共和國(guó)固體廢物污染環(huán)境防治法》2005年4月1號(hào)《中華人民共和國(guó)環(huán)境污染防治法》1997年3月1號(hào)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB8978-2002（三級(jí)）《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》GB3095-1996《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設(shè)計(jì)規(guī)范》GBJ87-85《工業(yè)“三廢”排放試行標(biāo)準(zhǔn)》GBJ4-738.2主要污染源的分析及污染物（1）大氣污染(含煙塵粉塵):生產(chǎn)工藝過(guò)程中所產(chǎn)生的廢氣粉塵。（2）廢水污染：生產(chǎn)過(guò)程、工藝中所產(chǎn)生的廢水污染。（3）固體廢物污染：在生產(chǎn)過(guò)程過(guò)濾工序中產(chǎn)生的無(wú)用固體廢料廢渣。（4）噪聲污染：生產(chǎn)過(guò)程中設(shè)備儀器運(yùn)行中產(chǎn)生的噪聲污染。表8-2主要污染源及其對(duì)環(huán)境的影響種類(lèi)來(lái)源主要成分對(duì)環(huán)境的影響廢氣管道的泄露水蒸氣對(duì)環(huán)境影響極小廢氣工業(yè)水有毒物質(zhì)對(duì)環(huán)境影響極大廢水冷凝水H2O對(duì)環(huán)境影響較小生活廢水的排放H2O對(duì)環(huán)境影響較小提取過(guò)程的廢液成分復(fù)雜對(duì)環(huán)境影響較大固體生活垃圾成分復(fù)雜對(duì)環(huán)境影響較小生產(chǎn)所產(chǎn)生的廢渣成分復(fù)雜對(duì)環(huán)境影響較大生產(chǎn)過(guò)程中的粉塵成分多樣對(duì)環(huán)境有一定影響噪聲生產(chǎn)車(chē)間聲波對(duì)周?chē)腥擞杏绊?.4環(huán)境保護(hù)措施（1）廢水：廠區(qū)工程排水?dāng)M采用分體式排水系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)污水去除和污水分流的原則設(shè)置。（2）廢氣：車(chē)間中的工藝廢氣是由設(shè)置在設(shè)備及儲(chǔ)罐上的廢氣管道輸送至氣體處理系統(tǒng)集中處理，而污水站廢氣則是在各污水處理單元上方設(shè)置密閉罩進(jìn)行收集，再由管道輸送至氣體處理系統(tǒng)一并處理。（3）固廢：生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的中型固體廢物應(yīng)送市政府處理或委托有資質(zhì)的單位焚燒。生活垃圾運(yùn)至城市垃圾站處理。（4）噪聲：盡量選擇低噪音設(shè)備。訂購(gòu)設(shè)備時(shí)，要求設(shè)備制造商產(chǎn)品的噪聲符合行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)附有必要的消聲隔音設(shè)施；按照要求堅(jiān)持并正確佩戴個(gè)人防護(hù)裝備；參加用人單位安排的職業(yè)健康檢查。工程經(jīng)濟(jì)預(yù)算10.1概述任何一個(gè)企業(yè)的經(jīng)營(yíng)與發(fā)展都是需要以經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的，對(duì)工程進(jìn)行經(jīng)濟(jì)進(jìn)行預(yù)算，是實(shí)現(xiàn)企業(yè)可持續(xù)性發(fā)展的必要基礎(chǔ)。本部分將從經(jīng)濟(jì)的角度，對(duì)本次桑葉提取的車(chē)間設(shè)計(jì)進(jìn)行過(guò)程經(jīng)濟(jì)預(yù)算。10.2項(xiàng)目總投資估算一般由固定資產(chǎn)投資、流動(dòng)資金、建設(shè)期貸款利息等組成?？偣潭ㄙY產(chǎn)投資k采用費(fèi)用系數(shù)法。以項(xiàng)目設(shè)備投資為依據(jù)，分別采用不同系數(shù)估算建筑工程費(fèi)、安裝費(fèi)、工藝管路費(fèi)以及其他費(fèi)用等。設(shè)備投資k設(shè)備的估算：一般取主要設(shè)備的總價(jià)，乘以與次要設(shè)備、備品配件的投資及運(yùn)雜費(fèi)相關(guān)的費(fèi)用系數(shù)(通?？扇?.2)。k設(shè)備=k主要設(shè)備×1.2表10-1為主要設(shè)備費(fèi)用估算：設(shè)備數(shù)量/臺(tái)單價(jià)/元總計(jì)/元配制罐11000010000反應(yīng)釜32800084000微孔過(guò)濾器23000060000液液萃取塔32400072000噴霧干燥罐427000108000真空蒸餾反應(yīng)釜449000196000由上表得，主要設(shè)備的總共費(fèi)用為613000元?jiǎng)tk設(shè)備=k主要設(shè)備×1.2=613000×1.2=735600元B、流動(dòng)資金一般取總固定投資的0.2倍C、建設(shè)期貨款利息：取總固定投資的0.12倍綜合以上：項(xiàng)目總投資=總固定投資+流動(dòng)資金+貸款利息即：10.3項(xiàng)目總投資估算工藝項(xiàng)目的總投資估算采用費(fèi)用系數(shù)法。以項(xiàng)目設(shè)備的投資為依據(jù)，分別采用不同系數(shù)估算建筑工程費(fèi)、安裝費(fèi)、工藝管路費(fèi)以及其他費(fèi)用等。10.3.1直接生產(chǎn)成本原輔料及輔助材料費(fèi)見(jiàn)表10-2。表10-2為主要設(shè)備費(fèi)用估算：原輔料名稱(chēng)年消耗量/kg單價(jià)/kg成本/元間氯苯胺3700012444000原甲酸三乙酯755006453000丙二酸二乙酯4669012560280無(wú)水三氯化鐵375185k成本1=444000+453000+560280+185=1357465元10.3.2設(shè)備折舊成本k成本2=10%×k總=0.1×2892099.67=289209.967元人工成本費(fèi)：根據(jù)選擇南寧當(dāng)?shù)氐慕y(tǒng)計(jì)局統(tǒng)計(jì)，市民月平均工資為3869.00元。五險(xiǎn)一金以10%工資計(jì)算。k成本3=3869×(1+10%)×56×12=2859964.8元因此，k總成本=k成本1+k成本2+k成本3=1357465+289209.967+2859964.8=4506639.77元10.4項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)效益項(xiàng)目經(jīng)濟(jì)性一般通過(guò)投資回收期來(lái)評(píng)估，即項(xiàng)目的凈收益抵償全部投資所需要的時(shí)間。投資回收期（年）=總投資k總/年凈利潤(rùn)年凈利潤(rùn)：又稱(chēng)稅后利潤(rùn)，由毛利潤(rùn)扣除稅費(fèi)算得，稅率一般可取25%。毛利潤(rùn)：由年度銷(xiāo)售總收入減去總成本算得。1、年度銷(xiāo)售總收入如下表13-4所示表10-3公用工程費(fèi)用品種年產(chǎn)量/kg預(yù)售價(jià)格/元年銷(xiāo)售收入/元4,7-二氯喹啉5000014271000002、年度總成本k總成本=4506639.77元3、毛利潤(rùn)k毛利潤(rùn)=k年度銷(xiāo)售總收入-k總成本=7100000-4506639.77=2593360.23元4、年凈利潤(rùn)k年凈利潤(rùn)=（1-25%）×k毛利潤(rùn)=0.75×303731160=1945020.17元5、投資回收期投資回收期（年）=總成本/年凈利潤(rùn)=4506639.77/1945020.17=2.32年第十章結(jié)論與建議10.1結(jié)論本 設(shè)計(jì)為4，7-二氯喹啉的生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)，主要完成了以下幾個(gè)方面的設(shè)計(jì)工作。本工藝設(shè)計(jì)對(duì)4，7-二氯喹啉進(jìn)行相應(yīng)的物料衡算和能量衡算。根據(jù)物料衡算以及能量衡算，對(duì)生產(chǎn)工藝的主要設(shè)備進(jìn)行了選型和計(jì)算，包括設(shè)備的基本工藝參數(shù)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的特殊設(shè)計(jì)，依據(jù)設(shè)備的特點(diǎn)選擇。（3）本設(shè)計(jì)嚴(yán)格遵守《化工工藝設(shè)計(jì)手冊(cè)》中車(chē)間布置規(guī)范原則，結(jié)合本設(shè)計(jì)實(shí)際要求，對(duì)車(chē)間的設(shè)備、管道以及車(chē)間內(nèi)各個(gè)功能區(qū)進(jìn)行了設(shè)計(jì)和布置。（4）利用AutoCAD軟件繪制了車(chē)間平面布置圖、物料衡算框圖和帶控制點(diǎn)的工藝流程圖（PID圖）等。10.2建議本設(shè)計(jì)是以間氯苯胺、原甲酸三乙酯、丙二酸二乙酯為原料，首先通過(guò)無(wú)水三氯化鐵將其合成縮合為二乙基2-[[(3-氯苯基)氨基]亞甲基]丙二酸酯，后在二苯醚溶劑下進(jìn)行關(guān)環(huán)反應(yīng)，再將關(guān)環(huán)反應(yīng)下得到的7-氯-4-羥基喹啉-2-羧酸通過(guò)脫羧和氯代反應(yīng)得到最終產(chǎn)物4，7-二氯喹啉。雖然通過(guò)三步合成法方便快速的得到了4，7-二氯喹啉，但是還是存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)行進(jìn)一步的改進(jìn)：在縮合反應(yīng)過(guò)程中，產(chǎn)生了易燃易爆炸性揮發(fā)物質(zhì)乙醇，如若乙醇處置不當(dāng)，會(huì)具有相當(dāng)大的危險(xiǎn)性。反應(yīng)流程過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生較多的固廢和廢水，固廢和廢水若不得到正確的處理，會(huì)對(duì)環(huán)境造成破壞污染。（3）在本