论文总字数：33089字

摘 要

本设计为年产1000吨4-丙硫基邻苯二胺的工艺与车间设计，整个设计包括设计说明书和设计工程图纸两部分。在设计说明书中，笔者简要介绍了4-丙硫基邻苯二胺的性质及其在药物合成中的主要用途，并通过对4-丙硫基邻苯二胺不同合成路线的分析比较，最终确定以邻硝基苯胺为起始原料，经过氯代、硫氰化、硫醚化合成4-丙硫基-2-硝基苯胺，再经还原得4-丙硫基邻苯二胺的工艺生产方法。

在整个设计过程中，根据GMP有关原料药车间的设计要求，对主要反应设备的物料和能量进行了平衡计算和设备设计选型。在此基础上，对车间的空间布置进行了合理设计，并绘制了相应的工程图纸。工程图纸包括带控制点的工艺流程图、车间平面布置图、反应釜设备装配图、车间人流物流图和空调管道平面布置图。

此次设计对4-丙硫基邻苯二胺的应用范围、发展现状进行了广泛的调查。并且参考了许多国内外有关4-丙硫基邻苯二胺的合成工艺，通过进行系统性分析、对比不同工艺路线的优劣，找出最具工业应用价值的工艺路线。最终选择一条最优的工艺路线，并应用到工业化生产中，设计出科学、安全、高效的现代化生产车间，来获得纯度高、成本低、三废少的4-丙硫基邻苯二胺，以进一步满足国内对阿苯达唑原料药合成的需求。

关键词：4-丙硫基邻苯二胺；工艺与车间设计；工艺路线；阿苯达唑

Abstract

This design is a process and workshop design with an annual output of 1,000 tons of 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine. The entire design document consists of two parts: a design specification and a design drawing. In the design specification, the author briefly introduces the properties of 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine. and its main use in drug synthesis. Through the analysis and comparison of different synthesis methods of 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine, it is finally determined using o-Nitroaniline as the starting material. In this method, 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine is synthesized by chlorination, thiocyanation and thioetherification, and then reduced.

In the design process, according to GMP requirements, the materials and energy of the main equipment were calculated, and the equipment was calculated and selected. Based on this, the author designed the layout of the workshop, and drawn the corresponding design drawings. The drawings include the process flow chart with control points, the floor plan of the workshop, the assembly drawing of the reactor equipment, the workshop flow chart, and the floor plan of the air conditioning pipeline.

This design conducted an extensive investigation on the application scope and development status of 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine. In addition, many synthetic methods of it at home and abroad are referenced to find the process route with the greatest industrial value. Finally, a scientific, safe and efficient modern production workshop is designed to obtain 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine with high purity, low cost and less waste to further meet the domestic demand for the synthesis of Albendazole APIs.

Key Words：4-Propylthio-1,2-phenylenediamine；Process and workshop design；Synthesis route；Albendazole

目 录

摘 要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1 4-丙硫基邻苯二胺概述 1

1.2 4-丙硫基邻苯二胺的主要用途 1

1.3 阿苯达唑概述 1

1.4 设计依据 2

1.5 本设计的背景及意义 3

第2章 工艺流程设计 4

2.1 现有工艺路线 4

2.1.1 工艺路线① 以邻硝基苯胺为原料 4

2.1.2 工艺路线② 以邻苯二胺为原料 4

2.1.3 工艺路线③ 以间二氯苯为原料 5

2.1.4 工艺路线的分析比较与确定 5

2.2 工艺流程框图 7

2.3 工艺流程简述 8

2.3.1 硫氰化过程 8

2.3.2 硫醚化过程 8

2.3.3 还原过程 9

第3章 工艺计算 10

3.1 生产总则 10

3.2 原辅料消耗计算 10

3.2.1 还原工段 10

3.2.2 硫醚化工段 11

3.2.3 硫氰化工段 11

3.3 物料平衡计算 13

3.3.1 硫氰化过程物料衡算 13

3.3.2 硫醚化过程物料衡算 15

3.3.3 还原过程物料衡算 17

3.4 热量平衡计算 19

3.4.1 设备的热量平衡方程式 19

3.4.2 热量衡算基础数据 21

3.4.3 硫氰化工段热量计算 22

3.4.4 硫醚化工段热量计算 24

3.4.5 还原工段热量计算 25

第4章 工艺设备选型 27

4.1 设备选型原则 27

4.2主要设备选型及计算 27

4.1.1 硫氰化工段的设备选型 27

4.1.2 硫醚化工段的设备选型 29

4.1.3 还原工段的设备选型。 32

4.3 设备一览表 34

第5章 车间布置设计 36

5.1 设计依据 36

5.2 设计要求 36

5.3车间平面布置说明 37

5.4车间布置 38

5.2 设备布置 38

5.2 管道布置 38

第6章 非工艺设计 39

6.1 车间定员定岗设计 39

6.2公用工程设计 39

6.2.1 给排水系统 39

6.2.2 负压系统 40

6.3 三废产生及治理 40

总结 41

参考文献 42

附录A：带控制点的工艺流程图 44

附录B：2000L搪玻璃反应釜设备装配图 45

附录C：车间平面布置图 46

附录D：车间人流物流图 47

附录E：车间空调管道平面布置图 48

致 谢 49

第1章 绪论

1.1 4-丙硫基邻苯二胺概述

1. 名称

中文名称：4-丙硫基邻苯二胺

英文名称：4-(Propylthio) benzene-1,2-diamine, or 4-Propylthio-1,2-phenylenediamine

CAS：66608-52-4

1. 化学结构式、分子式及分子量

化学结构式：

分子式：

分子量：182.285

1. 理化性质

密度：1.13

熔点：46~47°C

沸点：352.3°C（760mmHg）

闪点：166.8°C

1.2 4-丙硫基邻苯二胺的主要用途

4-丙硫基邻苯二胺是高效广谱驱虫药物阿苯达唑合成的关键中间体。阿苯达唑是20世纪80年代末才上市的新药，对人体和动物毒性低，是苯并咪唑类药物中药性最强的。以邻硝基苯胺为原料，在醇类溶剂中与硫氰酸钠，经过硫氰化、硫醚化可得到4-丙硫基-2-硝基苯胺，然后对邻位硝基进行还原得到4-丙硫基邻苯二胺。4-丙硫基邻苯二胺再经一步环合反应即可制得阿苯达唑。

1.3 阿苯达唑概述

1. 名称

中文名称：阿苯达唑

英文名称：Albendazole

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