氯代土霉素母液回收甲醇工藝在強(qiáng)力霉素生產(chǎn)中應(yīng)用技術(shù)

王 玉，徐 兵，程曉兵

(鹽城蘇海制藥有限公司 研發(fā)中心，江蘇 鹽城 224145)

1 前言

鹽酸多西環(huán)素又稱鹽酸脫氧土霉素，強(qiáng)力霉素[1-2]，是抗生素藥。有廣譜抗菌作用，用于革蘭氏陽性球菌和陰性桿菌引起的輕癥感染，也可用于斑疹傷寒，恙蟲病等立克次體的感染，對(duì)阿巴疾痢及非典型性肺炎也有效。

目前鹽酸多西環(huán)素的生產(chǎn)工藝主要以土霉素為主要原料，經(jīng)氯代、脫水，然后以鈀炭為催化劑加氫還原、轉(zhuǎn)堿、成鹽6個(gè)步驟，反應(yīng)式如下：

(1)氯代退熱冰主反應(yīng)

(2)氯代土霉素主反應(yīng)

(3)脫水主反應(yīng)

(4)加氫主反應(yīng)

(5)游離堿主反應(yīng)

(6)成鹽反應(yīng)

1.1 強(qiáng)力霉素生產(chǎn)中的甲醇使用

強(qiáng)力霉素生產(chǎn)中，在氯代土霉素工段使用甲醇作為溶媒[3]，土霉素在適當(dāng)?shù)臏囟群蚿H條件下與氯代退熱冰進(jìn)行反應(yīng)，離心后得到產(chǎn)物氯代土霉素進(jìn)入脫水工段，離心母液進(jìn)入回收車間回收甲醇。

目前我國強(qiáng)力霉素生產(chǎn)企業(yè)包括開封制藥廠、揚(yáng)州制藥廠、貴陽制藥廠等。在行業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中，更好的做到低成本、高質(zhì)量，是企業(yè)長存的根本。做好甲醇母液的回收套用，可大幅度減少甲醇的耗用，降低生產(chǎn)成本。

本文提出了一套處理氯代土霉素母液中回收甲醇的工藝路線，即通過調(diào)節(jié)母液的pH值，使甲醇的回收率高達(dá)95 %，該方法通過小試驗(yàn)證模擬大生產(chǎn)實(shí)際，有效降低大生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。通過所設(shè)計(jì)的技術(shù)方案實(shí)施，能夠很好實(shí)現(xiàn)母液中甲醇的回收回用、節(jié)省原材料和資源再生循環(huán)利用，具有很可觀的經(jīng)濟(jì)效益，降低了生產(chǎn)成本和運(yùn)營成本，增強(qiáng)了企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

2 實(shí)驗(yàn)材料與方法

2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及藥品

實(shí)驗(yàn)采用小試方法，在實(shí)驗(yàn)室獲得相關(guān)數(shù)據(jù)，經(jīng)過比較再投入大規(guī)模生產(chǎn)[3]。

實(shí)驗(yàn)相關(guān)儀器及藥品如下所示：

實(shí)驗(yàn)儀器

電動(dòng)攪拌器、電熱器、pH計(jì)、電子天平、水分儀、溫度計(jì)、三口燒瓶、冷凝管，及其他玻璃儀器若干。

實(shí)驗(yàn)藥品

氯代土霉素母液、30 %堿液及其他常用藥品。

2.2 實(shí)驗(yàn)步驟

取一份(400mL)母液投入1000 mL燒瓶中(燒瓶加攪拌需要稱重并記錄)，再用30 %液堿調(diào)節(jié)pH值至中性，記錄液堿量，然后進(jìn)行常壓精餾，精餾結(jié)束后，稱量殘液重量并記錄pH值測(cè)定水份。

表1 甲醇母液回收投料量一覽表

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論

3.1 氯代土霉素母液中甲醇的回收條件優(yōu)化：

氯代土霉素的母液中除了含有大量的甲醇外還含有少量反應(yīng)被還原后的乙酰苯胺及氯代土霉素分解物，pH值在2～3之間。通過用液堿調(diào)節(jié)pH值，使pH值接近中性，最終選出最優(yōu)方案。如下圖所示。

表2 回收甲醇情況一覽表

表3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果明細(xì)表

將數(shù)據(jù)換成pH-甲醇含量折線圖，可得到如下折線圖。

僅從圖表中可以觀察到，每次取400 mL甲醇母液，當(dāng)將甲醇母液pH值調(diào)至6.85時(shí)，可得到甲醇含量最高值(318.66g)，甲醇的回收率達(dá)95 %以上。

圖1 甲醇回收與pH值關(guān)系

3.2 強(qiáng)力霉素生產(chǎn)中的溶劑使用情況

強(qiáng)力霉素生產(chǎn)過程中使用的溶媒為甲醇和乙醇。溶媒使用情況如下表。

表5 強(qiáng)力霉素生產(chǎn)中溶媒實(shí)際使用情況一覽表

從上表可以看出，本公司每年回用的甲醇量為19837.76噸，回用的乙醇量為26471.96噸。

3.3 甲醇價(jià)格的市場(chǎng)調(diào)研

根據(jù)中國化工產(chǎn)品網(wǎng)數(shù)據(jù)分析[4]，國內(nèi)甲醇現(xiàn)貨市場(chǎng)交易氛圍向好，港口及內(nèi)地 均有所改觀。安徽、蘇北、魯南、河北等地企業(yè)簽單順暢，華東、華南港口雖成交不多，然報(bào)盤有明顯提升，關(guān)注成交情況。現(xiàn)貨市場(chǎng)：山東甲醇市場(chǎng)今日略有上揚(yáng)，漲幅在10～40元/噸不等。其中，南部企業(yè)主流出廠在2340～2360元/噸，當(dāng)?shù)刂饕碳页鲐浨闆r不一；臨沂地區(qū)主流2330～2340元/噸；另中部主要企業(yè)承兌出廠價(jià)穩(wěn)2430元/噸，出貨尚可。陜西、內(nèi)蒙古等西北企業(yè)多執(zhí)行合同發(fā)貨為主。下游需求變化有限，內(nèi)地窄幅盤整為主。期貨大幅走高，業(yè)者心態(tài)受支撐，華東港口緊跟上揚(yáng)，漲幅在50～100元/噸，但成交寥寥。雖然本周西北企業(yè)出貨尚可，庫存低位，但據(jù)中宇資訊獲悉，河北、山東等主銷區(qū)下游需求一般，暫無明顯放量跡象，另外神達(dá)化工烯烴裝置目前甲醇備用量暫可，而寧煤甲醇外采繼續(xù)，寧夏甲醇多數(shù)自產(chǎn)自用，聽聞延長中煤烯烴裝置因個(gè)別問題目前暫停甲醇外采，浙江烯烴裝置檢修，國內(nèi)下游需求疲態(tài)未改。雖然今日期貨大幅走高，但據(jù)悉多為資金拉動(dòng)，僅港口業(yè)者心態(tài)受一定支撐，而現(xiàn)貨市場(chǎng)依舊缺乏需求面的支撐。多因素影響下，短線看國內(nèi)市場(chǎng)弱勢(shì)格局或繼續(xù) 。

3.4 甲醇回收對(duì)公司產(chǎn)品生產(chǎn)的影響

公司年產(chǎn)1000噸強(qiáng)力霉素搬遷項(xiàng)目滿負(fù)荷開車，每年實(shí)際使用甲醇量為20608.24[3]，每年實(shí)際購置新鮮甲醇(99.9 %)256.86噸，回用甲醇達(dá)19837.76噸，節(jié)省資金約為2000多萬元(甲醇的市場(chǎng)價(jià)格以2300元/噸計(jì)[4])，我公司的強(qiáng)力霉素生產(chǎn)每噸約節(jié)約成本2萬多元，為公司資金流動(dòng)提供了很大的便利。目前市場(chǎng)上強(qiáng)力霉素價(jià)格為30～35萬元/噸，我公司因?yàn)榧状蓟厥眨骄繃崗?qiáng)力霉素的生產(chǎn)成本降低了2萬元，在市場(chǎng)上擁有了更強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力。

甲醇回收的后續(xù)工藝回收退熱冰，從回收甲醇后母液中繼續(xù)回收得到退熱冰(即乙酰苯胺)，回用于氯代退熱冰的生產(chǎn)，減少了新購?fù)藷岜浚M(jìn)一步降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。

大量的甲醇回收，減少了廢水、廢氣中的甲醇量[2]，提高了廢水、廢氣的處理效率，減少了甲醇外排量[5-8]，降低了強(qiáng)力霉素對(duì)環(huán)境的影響，符合國家減排的政策。

4 結(jié)論

(1)當(dāng)母液pH值在6.85時(shí)，甲醇的回收率最高達(dá)95 %。通過甲醇回收，產(chǎn)成品降本2萬元/噸。形成處理約21000.0噸氯代土霉素甲醇母液的能力，年降成本2000萬元左右，增加企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。

(2)用實(shí)驗(yàn)室小試模擬大規(guī)模生產(chǎn)，可降低企業(yè)生產(chǎn)風(fēng)險(xiǎn)。降解過程也進(jìn)行了統(tǒng)籌計(jì)劃，使得每個(gè)污染物的降解反應(yīng)時(shí)間都能夠精確。

[1] 中華人民共和國衛(wèi)生部藥典委員會(huì). 藥典[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，1995:525-527.

[2] 張 凌.強(qiáng)力霉素生產(chǎn)廢水處理與資源化研究[D].鄭州：河南大學(xué)，2006.

[3] 江蘇科易達(dá)環(huán)保科技有限公司.鹽城蘇海制藥有限公司年產(chǎn)1000噸強(qiáng)力霉素和年產(chǎn)800噸果糖、300噸尿囊素、50噸右旋糖酐搬遷項(xiàng)目[OB/OL].[2015-01-09]. http://www.suhai.cc/mtzx1.asp?id=847.

[4] 中國化工產(chǎn)品網(wǎng) http://futures.cnfol.com/jiachun/20141121/19519294.shtml

[5] 曾麗漩，張秋云，劉佩紅,等.抗生素制藥廢水處理技術(shù)進(jìn)展[J].安全與環(huán)境工程，2005,12(4)：64-68.

[6] 汪大翠，徐新華.化工環(huán)境保護(hù)概論[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社,1999:45-61.

[7] 劉精今，楊麒.抗生素廢水組合處理工藝進(jìn)展[J].國外醫(yī)藥抗生素分冊(cè)，2005,26(2)：70-74.

[8] 國家城市環(huán)境污染控制工程技術(shù)中心.三廢處理工程技術(shù)手冊(cè)(廢水卷)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2003:209-211.