年产50吨酮基布洛芬的车间工艺设计开题报告

全文总字数：7001字

1. 研究目的与意义（文献综述）

本次设计的内容是年产50吨酮基布洛芬的车间工艺设计，酮洛芬(ketoprofen,kp)又名酮基布洛芬，化学名为α-甲基-3-苯甲酰基苯乙酸，是由法国化学家farge、messer和moutounier于1967年开发的优良的2-芳基丙酸类非甾体抗炎镇痛药物。^[1]

炎症是具有血管系统的活体组织对损伤因子所发生的防御反应。其局部反应为红、肿、热、痛；全身反应为发热、白细胞数目增加。与炎症反应直接相关的花生四烯酸（aa）是多种生物活性物质的前体。在生物体内，aa主要以磷脂的形式存在于细胞膜上，当细胞膜受到各种刺激时在磷脂酶的作用下释放出游离的aa，其主要有两条代谢途径：一是在环氧合酶（cox）的催化下生成前列腺素（pg）和血栓素（tx）；另一途径是在脂氧合酶（lox）的催化下生成白三烯（lt）。

pg具有广泛而复杂的生理活性，它能够提高血管的通透性，增加其他炎症物质的致炎作用，促进炎症的发展，同时pg也是非常强的致热物质之一，能够引起体温的升高；lt主要调节白细胞的功能，引起白细胞在炎症部位的聚集，加重炎症症状。

2. 研究的基本内容与方案

(一)设计的目标

对年产50吨酮基布洛芬药物的工艺路线进行工艺计算，找到生产车间的理想设备，设计出车间生产的工艺流程布置、设备平面布置及设备安装等图纸，编写设计说明书，以此为基础进行车间的建设，为产品的生产做准备。

(二)设计的基本内容

1) 系统查阅有关文献，对文献进行综述，选定设计的工艺路线。

2) 根据选定路线和工艺的相关参数、质量标准等对工艺进行“三算”。

3) 设计的相关数据和厂房工艺设计的相关说明。

4) 车间带控制点工艺流程图、平面布置图、工艺管道布置图、主要设备安装图等图纸的绘制。

5) 设计说明书的编写。

本设计通过对酮基布洛芬生产工艺的分析，完成主要包括车间工艺设计依据，工艺路线论证，工艺流程设计，全流程物料衡算，能量衡算，工艺设备选型与计算，车间布置设计，工程经济，劳动保护，安全生产与“三废"处理等内容。设计所得成果主要有设计说明书和相应的图纸，其中图纸包括带控制点的工艺流程图、车间平面布置图、工艺管道布置图。

本设计的成果为设计说明书和附录内容，附录包括了工艺流程图、设备平面布置图、设备一览表等^[15]。

(三)研究拟采用的技术方案及措施

通过对所查阅文献、专利资料的总结与对比，分析各种合成方法的优缺点、产率、反应条件以及副产物处理等方面，确定了以3-氰甲基苯甲酸甲酯为起始原料,经过甲基化反应、酰氯化反应、Friedel-Crafts酰化和水解反应等5步制得酮洛芬，收率高达90%以上，目标产物纯度为99.7%^[6]。具体合成路线如下：

1) 3-(1-氰乙基)苯甲酸甲酯制备阶段

图1 3-(1-氰乙基)苯甲酸甲酯制备阶段

将3-氰甲基苯甲酸甲酯、碳酸二甲酯、碳酸钾加入干燥高压反应釜中，开启搅拌，缓慢升温至130℃，压力控制在1.5MPa以下，保温50h反应结束，反应液经精馏后得到3-(1-氰乙基)苯甲酸甲酯，收率95%。

反应中，各物质投料配比如下：

2) 3-（1-氰乙基）苯甲酸制备阶段

图2 3-（1-氰乙基）苯甲酸制备阶段

向水解反应釜中加入蒸馏水和3-（1-氰乙基）苯甲酸甲酯，开启搅拌后温控室温下滴加液碱；滴毕后室温下反应5h。反应液经处理后得到3-（1-氰乙基）苯甲酸，收率为98%。

反应中，各物质投料配比如下：

3) 3-（1-氰乙基）苯甲酰氯制备阶段

图3 3-（1-氰乙基）苯甲酰氯制备阶段

向酰氯化反应釜中加入3-（1-氰乙基）苯甲酸、苯和氯化亚砜，开启搅拌后缓慢升温至80℃，保温5h反应结束，反应液经处理后得到3-（1-氰乙基）苯甲酰氯，收率为97%。

反应中，各物质投料配比如下：

4) 2-（3-苯甲酰苯基）丙腈制备阶段

图4 2-（3-苯甲酰苯基）丙腈制备阶段

向傅克反应釜中加入苯与无水三氯化铝，开启搅拌下滴加3-（1-氰乙基）苯甲酰氯，缓慢升温至70℃，保温反应10h反应结束。反应液经处理后得到2-（3-苯甲酰苯基）丙腈，收率为96%。

反应中，各物质投料配比如下：

5) 酮基布洛芬阶段

图5 酮基布洛芬阶段

向水解反应釜中加入蒸馏水、硫酸、2-（3-苯甲酰苯基）丙腈，开启搅拌下缓慢升温至120℃，保温10h反应结束反应液经处理后即得酮基布洛芬成品。经检测，酮基布洛芬成品的纯度高达99.7%，收率高达99%。

反应中，各物质投料配比如下：

3. 研究计划与安排

1.1-2周：查阅文献，选定酮基布洛芬设计的工艺路线，撰写开题报告。

2.3-6周：进行物料衡算、能量衡算与设备选型。

3.7-8周：带控制点的工艺流程图的设计。

4. 参考文献（12篇以上）

[1] kantor t g.ketoprofen:a review of its pharmacologicand clinical properties[j]. pharmacotherapy,1986,6(3):93-102.

[2] kawai s，uchida e，kondo m，et al. efficacy and safety of ketoprofen patch in patients withrheumatoid arthritis：arandomized，double-blind，place bo-controlled study［j］.j.clin.pharmacol，2010,50(10):1171-1179

[3] 马骉，张宁，王凤山.酮洛芬临床应用概况[j].食品与药品, 2007, 9(4).