西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝的製作方法
2023-09-11 22:02:30
西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，包括以下步驟：(1)將西咪替丁和雷尼替丁生產過程中的廢氣引入水洗罐中，控制壓力為0.2-0.3MPa，除去廢氣中沸點低、易溶於水的揮發性物質；(2)將經水洗處理後的廢氣引入鹼洗罐中，控制壓力為0.2-0.3MPa，通過鹼洗罐中的鹼液除去不溶於水而溶於鹼的揮發性物質；(3)將經鹼洗處理後的廢氣引入三級吸收裝置中，回收廢氣中的甲硫醇，生成甲硫醇鈉；(4)將經三級吸收後的廢氣通入雙氧水降膜吸收塔進行氧化處理後，排出。本發明在解決廢氣排放的基礎上回收廢氣中有用的化工原料，既避免了廢氣排放，又增加了經濟效益，創造新的價值，實現循環經濟。具有良好的應用前景。
【專利說明】西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，屬於節能與環境保護【技術領域】。
【背景技術】
[0002]西咪替丁(Cimetidine)和雷尼替丁(Ranitidine)是目前應用最廣泛的治療潰瘍病的藥品。由英國葛蘭素(glaxo)公司開發。1976年由英國普賴斯(price)等合成，1979年布拉德肖(bradshaw)闡明其藥理，1980年貝斯塔(berstad)報告用於十二指腸潰瘍有效，1981年上市，在世界近百個國家應用。
[0003]西咪替丁和雷尼替丁在治療胃病方面的廣泛應用勢必推進原料藥的持續大量生產，然而，在原料藥的生產過程中不可避免的產生甲硫醇、甲硫醚、一甲胺、二硫化碳和硝基甲烷等車間廢氣。由於甲硫醇、甲硫醚散發到空氣中時具有惡臭氣味。造成生產車間周圍氣味難聞，甚至影響周圍幾公裡居民正常生活。於是一些廠家採用焚燒的方法期望把廢氣燃燒處理掉，這在一定程度上減輕了廢氣汙染。但是採用焚燒的方法有兩個弊端:一方面甲硫醇氣體、甲硫醚氣體燃燒值較高，燃燒時產生幾米的火焰，同時產生的熱量很容易把焚燒爐燒壞，對化工生產安全造成很大隱患；另一方面採用燃燒方法不能根本解決氣味問題，空氣汙染狀況仍然嚴峻，這是因為燃燒不完全，氣味難以消除，人的嗅覺對硫醇的感知特別敏感，另外燃燒產生大量二氧化硫同樣汙染空氣。還有的廠家採用專制焚燒爐先焚燒後採用二氧化氯發生器消除氣味，採用這種方法雖然對氣味的消除具有一定的改善效果，但需要專制的設備，增加了廢氣處理的成本，而且排放到空氣中的二氧化硫仍然存在。
【發明內容】
[0004]本發明的目的是提供西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，對廢氣進行無害化處理，同時回收廢氣中有價值的產品，實現循環經濟，具有良好的應用前旦
-5^ O
[0005]為實現上述目的，本發明採用如下技術方案:
[0006]一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，包括以下步驟:
[0007](I)將西咪替丁和雷尼替丁生產過程中的廢氣引入水洗罐中，控制壓力為0.2-0.3MPa，除去廢氣中沸點低、易溶於水的揮發性物質；
[0008](2)將經水洗處理後的廢氣引入鹼洗罐中，控制壓力為0.2-0.3MPa，通過鹼洗罐中的鹼液除去不溶於水而溶於鹼的揮發性物質；
[0009](3)將經鹼洗處理後的廢氣引入三級吸收裝置中，回收廢氣中的甲硫醇，生成甲硫醇鈉；
[0010](4)將經三級吸收後的廢氣通入雙氧水降膜吸收塔進行氧化處理後，排出；
[0011]步驟(I)中，西咪替丁和雷尼替丁生產過程中的廢氣組成成分為，以質量百分比計，甲硫醇96-97 %，二甲硫醚1-2 %，一甲胺0.5-1 %，二硫化碳0-1 % ；
[0012]步驟(I)中，水洗罐中水的溫度為5_15°C ；
[0013]步驟⑵中，鹼洗罐中用於處理廢氣的鹼液的質量濃度為10-15%，該濃度的鹼液僅滿足吸收溶於鹼液的揮發性物質，避免了甲硫醇氣體的過度消耗，減小了對甲硫醇回收產率的影響，減少了廢水的產生；
[0014]步驟(2)中,所述鹼液為氨水,利用氨水的好處是甲硫醇不會與氨水反應。從而甲硫醇不會有損失。
[0015]步驟(2)中，鹼洗時，保持鹼洗罐的溫度為20_35°C ;保持該吸收溫度可以保證較好的吸收效果，溫度過低可能會造成洗滌不徹底，雜質被帶入下一步程序。溫度太高，一方面消耗能量，低沸點物質易揮發，也可能造成部分物質被吸收又揮發的情況。
[0016]步驟(3)中，所述三級吸收裝置由一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐組成；
[0017]步驟(3)中，所述鹼吸收液為氫氧化鈉，質量濃度為15.8-16% ;鹼液的質量濃度非常重要，因為吸收得到的產品在達到飽和時，基本可以消耗掉相應的鹼，使得鹼含量在相當小的範圍內，以便保持甲硫醇鈉產品的純正。
[0018]步驟(3)中，進行三級吸收時，一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐的吸收的溫度均為20-35°C，吸收壓力從一級吸收罐到三級吸收罐從0.25Mpa到0.15Mpa逐級遞減，原因一是氣體在吸收時量逐漸減少，二是氣體在通行過程中遇阻加大。因此，在尾氣最後排空時需要加引風機進行氣流通行輔助，防止三級吸收後正壓不足，造成吸收效果差，餘氣難以排出。
[0019]步驟(4)中，雙氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速為20-30m3/h ；
[0020]步驟⑷中，雙氧水的質量濃度為15-20%。
[0021]原理為:廢氣在水洗過程中沸點低的二甲硫醚遇冷凝成液體積聚在裝置底部，溶於水的一甲胺，硝基甲烷溶於水相中，氣體在鹼洗罐(氨水)中通過時二硫化碳，部分甲硫醇被鹼液吸收。而絕大部分甲硫醇氣體通過一級，二級，三級鹼液(苛性鈉)吸收轉化為甲硫醇鈉溶液，剩餘少量尾氣在降膜吸收塔內被氧化吸收，排放到空氣中的極少量氣體已經完全達到排放要求。
[0022]該廢氣處理及甲硫醇回收工藝所採用的裝置，包括通過管道依次連接的水洗罐、鹼洗罐、一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐，所述水洗罐的入口端通過管道與真空泵連接，廢氣通過真空泵引入到水洗罐中；所述一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐的上端均分別與水計量罐和鹼計量罐相連，一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐的下端均通過管道與回收產品儲罐連接；所述三級吸收罐的出口端與降膜吸收塔相連，所述降膜吸收塔通過循環泵與吸收液儲罐相連，降膜吸收塔的出口端與引風機相連。
[0023]所述真空泵為機械式真空泵，真空泵的電機採用防爆電機，適應化工廠安全需要，防止普通電機因電火花造成事故。
[0024]本發明的有益效果:
[0025]本發明在解決廢氣排放的基礎上回收廢氣中有用的化工原料，既避免了廢氣排放，又增加了經濟效益，創造新的價值，實現循環經濟。具有良好的應用前景。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0026]圖1為用於本發明的西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收裝置結構示意圖；
[0027]圖2為本發明的西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收裝置中的三級吸收裝置的氣體走向示意圖。
[0028]其中，1-機械式真空泵；2_水洗罐；3_鹼洗罐；4_ 一級吸收罐；5-二級吸收罐；6-三級吸收罐；7_降膜吸收塔；8_吸收液儲罐；9_引風機；10_回收產品儲罐；11_排空管；12-水計量罐；13-鹼計量罐；14-循環泵；15-氣壓平衡管；16_閥門。
【具體實施方式】
[0029]結合實施例對本發明作進一步的說明，應該說明的是，下述說明僅是為了解釋本發明，並不對其內容進行限定。
[0030]實施例1
[0031]以某製藥廠生產西米替丁原藥為例，在縮合和胺化過程中共產生廢氣量35公斤每小時，那麼日產生廢氣840公斤，廢氣中以質量百分比計，含甲硫醇96.0%，二甲硫醚2.0%, 一甲胺 I *%，_■硫化碳 I 。
[0032]如圖1所示，用於廢氣處理及甲硫醇回收裝置，包括通過管道依次連接的水洗罐2、鹼洗罐3、一級吸收罐4、二級吸收罐5和三級吸收罐6，所述水洗罐2的入口端通過管道與機械式真空泵I連接，廢氣通過機械式真空泵I引入到水洗罐2中；所述一級吸收罐4、二級吸收罐5和三級吸收罐6的上端均分別與水計量罐12和鹼計量罐13相連，一級吸收罐4、二級吸收罐5和三級吸收罐6的下端均通過管道與回收產品儲罐10連接；所述三級吸收罐6的出口端與降膜吸收塔7相連，所述降膜吸收塔7通過循環泵與吸收液儲罐8相連，降膜吸收塔7的出口端與引風機9相連。
[0033]具體的廢氣處理及甲硫醇回收工藝如下:
[0034](I)將車間廢氣通過機械式真空泵進氣管吸引匯集，然後通過排氣管加壓進入處理吸收工段，在吸氣管前端過濾掉氣體中的機械雜質；
[0035](2)廢氣引入水洗罐中，控制壓力為0.2MPa，水洗罐中水的溫度為5°C，除去易溶於水的揮發性物質一甲胺；
[0036](3)將經水洗處理後的廢氣引入鹼洗罐中，控制壓力為0.2MPa，鹼洗罐中用於處理廢氣的氨水的質量濃度為12 %，該濃度的氨水僅滿足吸收溶於鹼液的揮發性物質，避免了甲硫醇氣體的過度消耗，減小了對甲硫醇回收產率的影響，減少了廢水的產生；通過鹼洗罐中的氨水除去不溶於水而溶於鹼的揮發性物質二硫化碳；
[0037](4)將經鹼洗處理後的廢氣引入三級吸收裝置中，三級吸收裝置中氫氧化鈉的質量濃度為16%，吸收的溫度為30°C，氣體壓力為0.2Mpa，通過一級，二級，三級吸收罐時，一級吸收罐最先達到吸收飽和，達到飽和後放出成品，通過鹼計量罐補充鹼液，然後把二級變一級，三級變二級，原來一級變三級。同樣，再吸收飽和的原來一級再變成三級，其他遞增，完成連續循環操作，如圖2所示，廢氣中的甲硫醇回收生成質量百分含量為20 %的甲硫醇鈉；
[0038](5)將經三級吸收後的廢氣通入雙氧水降膜吸收塔進行氧化處理後，雙氧水的質量濃度為18%，雙氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速為25m3/h，排出。
[0039]本實施例中，甲硫醇的回收率為99.0 %，製得質量百分含量為20%的甲硫醇鈉5.82噸，每噸20%甲硫醇鈉1500元；可回收二甲硫醚0.168噸，每噸二甲硫醚3000元，依次計算，每天可實現利潤9234元。甲硫醇吸收的反應方程式為:CH3SH+NaOH = CH3SNa+H20
[0040]廢液處理方法:1.水洗罐:由於二硫化碳和二甲硫醚不溶於水，比重比水大，因此分液即可得到二者的混合液。再根據沸點不同，對二者進行分離。中間水層形成廢水集中收集到處理罐中。
[0041]2.鹼洗罐:產生的廢水進入處理罐中。
[0042]3.降膜吸收塔產生:產生的廢水收集到處理罐中。
[0043]4.處理罐:由於每一步驟只有在吸收飽和後才可以產生廢水。平均每天產生廢水200公斤。處理時先調整廢液的PH值到1-3，然後加熱到80-100度，空氣吹脫，氣體經降膜吸收塔排放。吹脫後溶液減壓濃縮，回收冷凝水循環使用，母液冷卻結晶成鹽主要是芒硝，裝袋銷售等。
[0044]實施例2
[0045]某化工廠生產雷尼替丁中間體1-甲氨基-1-甲硫基-2-硝基乙烯，產生廢氣量20公斤每小時，那麼日產生廢氣480公斤，廢氣中以質量百分比計，含甲硫醇97.0%，二甲硫醚1.5%，一甲胺1%，二硫化碳0.5%。
[0046]用於廢氣處理及甲硫醇回收裝置同實施例1。
[0047]具體的處理工藝如下:
[0048](I)將車間廢氣通過機械式真空泵進氣管吸引匯集，然後通過排氣管加壓進入處理吸收工段，在吸氣管前端過濾掉氣體中的機械雜質；
[0049](2)廢氣引入水洗罐中，控制壓力為0.3MPa，水洗罐中水的溫度為10°C，除去易溶於水的揮發性物質一甲胺；
[0050](3)將經水洗處理後的廢氣引入鹼洗罐中，控制壓力為0.3MPa，鹼洗罐中用於處理廢氣的氨水的質量濃度為15 %，該濃度的氨水僅滿足吸收溶於鹼液的揮發性物質，避免了甲硫醇氣體的過度消耗，減小了對甲硫醇回收產率的影響，減少了廢水的產生；通過鹼洗罐中的氨水除去不溶於水而溶於鹼的揮發性物質二硫化碳；
[0051](4)將經鹼洗處理後的廢氣引入三級吸收裝置中，三級吸收裝置中氫氧化鈉的質量濃度為15.8%，吸收的溫度為30°C，氣體壓力為0.3Mpa，通過一級，二級，三級吸收罐時，一級吸收罐最先達到吸收飽和，達到飽和後放出成品，通過鹼計量罐補充鹼液，然後把二級變一級，三級變二級，原來一級變三級。同樣，再吸收飽和的原來一級再變成三級，其他遞增，完成連續循環操作，如圖2所示，廢氣中的甲硫醇回收生成質量百分含量為20%的甲硫醇鈉；
[0052](5)將經三級吸收後的廢氣通入雙氧水降膜吸收塔進行氧化處理後，雙氧水的質量濃度為18%，雙氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速為25m3/h，排出。
[0053]本實施例中，甲硫醇的回收率為99.5 %，製得質量百分含量為20%的甲硫醇鈉
3.378噸，每噸20%甲硫醇鈉1500元；可回收二甲硫醚0.072噸，每噸二甲硫醚3000元，依次計算，每天可實現利潤5283元。計算方法同實施例1。
【權利要求】
1.一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，包括以下步驟: (1)將西咪替丁和雷尼替丁生產過程中的廢氣引入水洗罐中，控制壓力為0.2-0.3MPa，除去廢氣中沸點低、易溶於水的揮發性物質； (2)將經水洗處理後的廢氣引入鹼洗罐中，控制壓力為0.2-0.3MPa，通過鹼洗罐中的鹼液除去不溶於水而溶於鹼的揮發性物質； (3)將經鹼洗處理後的廢氣引入三級吸收裝置中，回收廢氣中的甲硫醇，生成甲硫醇鈉； (4)將經三級吸收後的廢氣通入雙氧水降膜吸收塔進行氧化處理後，排出； 步驟(I)中，西咪替丁和雷尼替丁生產過程中的廢氣組成成分為，以質量百分比計，甲硫醇96-97 %，二甲硫醚1-2 %，一甲胺0.5-1 %，二硫化碳0-1 %。
2.如權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(I)中，水洗罐中水的溫度為5-15°C。
3.權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(2)中，鹼洗罐中用於處理廢氣的鹼液的質量濃度為10-15%。
4.如權利要求3所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(2)中，所述鹼液為氨水。
5.如權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(2)中，鹼洗時，保持鹼洗罐的溫度為20-35°C。
6.如權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(3)中，所述鹼吸收液為氫氧化鈉，質量濃度為15.8-16%。
7.如權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(3)中，進行三級吸收時，一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐的吸收的溫度均為20-35°C，吸收壓力從一級吸收罐到三級吸收罐從0.25Mpa到0.15Mpa逐級遞減。
8.如權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(4)中，雙氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速為20-30m3/h。
9.如權利要求1所述的一種西咪替丁和雷尼替丁生產中廢氣處理及甲硫醇回收工藝，其特徵在於，步驟(4)中，雙氧水的質量濃度為15-20%。
10.用於權利要求1所述的工藝的裝置，其特徵在於，包括通過管道依次連接的水洗罐、鹼洗罐、一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐，所述水洗罐的入口端通過管道與真空泵連接，廢氣通過真空泵引入到水洗罐中；所述一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐的上端均分別與水計量罐和鹼計量罐相連，一級吸收罐、二級吸收罐和三級吸收罐的下端均通過管道與回收產品儲罐連接；所述三級吸收罐的出口端與降膜吸收塔相連，所述降膜吸收塔通過循環泵與吸收液儲罐相連，降膜吸收塔的出口端與引風機相連。
【文檔編號】B01D53/78GK104258704SQ201410457920
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年9月9日 優先權日:2014年9月9日
【發明者】王海瑜, 孫濤, 孫光玲, 趙偉, 唐俊巖 申請人:山東唯真測試分析有限公司