一種用于藥品催化氫化的氫原料生產(chǎn)設(shè)備及工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及藥品加工制造技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于藥品催化氫化的氫原料生產(chǎn)設(shè)備及工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]藥品催化氫化是指在催化劑的存在下，藥品原料有機(jī)物與氫氣發(fā)生的反應(yīng)。藥品催化氫化包括催化加氫和催化氫解，其中，藥品催化加氫是指含有不飽和鍵的藥品原料有機(jī)物分子，在催化劑的存在下，與氫分子反應(yīng)，使不飽和鍵全部或部分加氫的反應(yīng)，藥品催化氫解是指在催化劑存在下，含有碳雜鍵的藥品原料有機(jī)物分子與氫氣反應(yīng)，發(fā)生碳雜鍵斷裂，分解成兩部分氫化產(chǎn)生的反應(yīng)。在現(xiàn)代藥品的生產(chǎn)加工制造中大多需要進(jìn)行催化氫化，例如:(I)用于麻醉的藥品“普魯卡因”是由對(duì)硝基甲苯做為起始原料合成的，其中重要的一步就是硝基氫化還原反應(yīng)轉(zhuǎn)為胺基；(2)解熱鎮(zhèn)痛藥氨基比林的合成，從4-氨基安替比林(1，5 二甲基-2-苯基-4-氨基-3-吡唑啉酮)制備氨基比林，過去用甲酸與甲醛進(jìn)行烴化，現(xiàn)在鎳的催化下進(jìn)行氫化，節(jié)約了大量甲酸與液氨等原料，產(chǎn)品質(zhì)量好，生產(chǎn)周期短，國(guó)內(nèi)已用于生產(chǎn)；(3)非那西汀(對(duì)乙酰氨基苯乙醚)制備，以對(duì)硝基苯酚為原料，經(jīng)還原、酯化和醚化制備；(4)撲熱息痛中間體(對(duì)氨基苯酚)的合成，對(duì)-硝基氯苯為原料，經(jīng)水解制對(duì)-硝基酚，然后用鐵粉和鹽酸進(jìn)行還原成對(duì)-氨基酚，國(guó)外先進(jìn)技術(shù)以硝基苯為原料，用氧化鉑作催化劑進(jìn)行氫化催化，經(jīng)過苯胲，再重排生成對(duì)-氨基酚，該反應(yīng)大大降低對(duì)氨基酚的生產(chǎn)成本；(5)咖啡因的合成，在以二甲脲與氰乙酸縮反應(yīng)合成咖啡因的過程中，中間產(chǎn)物二甲基-4-亞氨基脲嗪經(jīng)氫化還原后得到1，3-二甲基-4，5-氨基脲嗪，本合成路線可以提高咖啡因的收率和質(zhì)量；(6)阿托品的合成，在阿托品的合成工藝中，以呋喃為初始原料，經(jīng)電解生成2，5- 二甲氧基二氫呋喃，通過加氫催化合成2，5- 二甲氧基四氫呋喃，在經(jīng)水解、縮合生成托品酮，再氫化合成托品醇，再經(jīng)成鹽、酯化、水解等，最終合成阿托品；(7)其他醫(yī)藥合成工藝需要?dú)浠呋墓に嚵鞒踢€較多，例如維生素B2、維生素B6、維生素A、合成黃連素、多西環(huán)素、甲砜霉素、普魯卡因胺、腎上腺素、氯喹、安體舒通、醋酸可的松、18-甲基炔諾酮、噻嘧啶、坦特利爾、金剛烷胺、三氟哌丁苯、甲地孕酮、異丙基腎上腺素、凝血酸、降糖靈、甲氧胺、碘苷苯噻啶、阿咪替林、胃長(zhǎng)寧、合成山莨菪堿、白內(nèi)仃、醋碘苯酸膚輕松、己酸孕酮、地塞美松、雙炔失碳丙酯等等。
[0003]在現(xiàn)有技術(shù)中，藥品催化氫化的氫原料來源主要有三種:其一、直接采購(gòu)罐裝高純氫氣。其二、用電解水的方法制取氫氣，再純化，例如中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)200710078197.0即涉及電解水制氫，但是，電解水制氫需要消耗大量的電能，制氫和純化速率慢，且智能化差、無法模塊化。其三、利用煤、石油、天然氣為原料制取氫，這類方法需要消耗本來就很緊缺的石油產(chǎn)品，并且這類制氫設(shè)備體積大、啟動(dòng)慢、智能化低、安全性差、能耗高。
[0004]隨著技術(shù)的進(jìn)步，采用甲醇和水重整制氫的技術(shù)逐漸得到發(fā)展，該甲醇和水重整制氫技術(shù)所制得的氫氣逐漸被用作藥品催化氫化工業(yè)中的原料氣。參照中國(guó)發(fā)明申請(qǐng)201310340475.0 (申請(qǐng)人:上海合既得動(dòng)氫機(jī)器有限公司)，該專利公開了一種甲醇水制氫系統(tǒng)，甲醇與水蒸氣重整器的重整室內(nèi)，在350-409°C溫度下1-5M Pa的壓力條件下通過催化劑，在催化劑的作用下，發(fā)生甲醇裂解反應(yīng)和一氧化碳的變換反應(yīng)，生成氫氣和二氧化碳，這是一個(gè)多組份、多反應(yīng)的氣固催化反應(yīng)系統(tǒng)。反應(yīng)方程如下:(1)CH30H —C0+2H2;(2)H20+C0 — C02+H2；⑶CH 30H+H20 — C02+3H2，重整反應(yīng)生成的氏和CO 2，再經(jīng)過分離室的鈀膜分離器將HjP CO2分離，得到高純氫氣。但是在現(xiàn)有藥品催化氫化過程中，甲醇水重整制氫技術(shù)均采用單一的重整器，智能化差、無法模塊化、體積大、啟動(dòng)慢，甲醇原料浪費(fèi)嚴(yán)重，安全性低，整個(gè)過程需要貯氫罐，藥品催化氫化的穩(wěn)定性難以保障。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種用于藥品催化氫化的氫原料生產(chǎn)設(shè)備，該氫原料生產(chǎn)設(shè)備模塊化高，單一模塊體積小、啟動(dòng)快速，無需要貯氫罐、能即時(shí)制氫及快速分離出氫氣，穩(wěn)定性好，智能化高，制氫溫度、氣體流量及氣壓等方面參數(shù)控制靈敏，安全性高、可靠性強(qiáng)。為此，本發(fā)明還要提供一種所述用于藥品催化氫化的氫原料生產(chǎn)設(shè)備的生產(chǎn)工藝。
[0006]為解決上述第一個(gè)技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種用于藥品催化氫化的氫原料生產(chǎn)設(shè)備，包括控制裝置、甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置及至少三組甲醇水重整制氫模組，所述控制裝置與甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置及每一組甲醇水重整制氫模組均電性連接，以控制甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置及各組甲醇水重整制氫模組的工作狀態(tài)；所述各組甲醇水重整制氫模組制得的氫氣通過輸送管道直接傳送給藥品催化氫化系統(tǒng)，該藥品催化氫化系統(tǒng)在催化氫化的過程中，將即時(shí)氫原料需求量反饋給控制裝置，該控制裝置根據(jù)藥品催化氫化系統(tǒng)的氫原料需求量信息控制適當(dāng)數(shù)量的甲醇水重整制氫模組運(yùn)轉(zhuǎn)，并控制甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置向運(yùn)轉(zhuǎn)的甲醇水重整制氫模組輸送甲醇和水原料。
[0007]所述甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置包括甲醇水儲(chǔ)存容器及輸送泵，所述甲醇水儲(chǔ)存容器內(nèi)儲(chǔ)存有液態(tài)的甲醇和水原料，所述輸送泵用于將甲醇水儲(chǔ)存容器中的甲醇和水原料輸送至甲醇水重整制氫模組；所述輸送泵的數(shù)量與甲醇水重整制氫模組的數(shù)量相匹配，所述甲醇水儲(chǔ)存容器的數(shù)量等于或少于輸送泵的數(shù)量。
[0008]所述甲醇水重整制氫模組包括重整器，該重整器內(nèi)設(shè)有重整室及氫氣純化裝置，重整室內(nèi)的溫度為300-570°C溫度，重整室內(nèi)設(shè)有催化劑，甲醇和水在重整室內(nèi)發(fā)生甲醇和水的重整制氫反應(yīng)制得含氫氣體，重整室與氫氣純化裝置通過連接管路連接，連接管路的全部或部分設(shè)置于重整室內(nèi)，能通過重整室內(nèi)的高溫繼續(xù)加熱從重整室輸出的氣體；所述連接管路作為重整室與氫氣純化裝置之間的緩沖，使得從重整室輸出的氣體的溫度與氫氣純化裝置的溫度相同或接近，從氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端得到氫氣，供應(yīng)給藥品催化氫化系統(tǒng)。
[0009]所述甲醇水重整制氫模組包括兩種優(yōu)選結(jié)構(gòu)方式:
第一種甲醇水重整制氫模組的優(yōu)選結(jié)構(gòu)方式是:所述甲醇水重整制氫模組整合有換熱器，所述換熱器安裝于甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置與重整器之間的輸送管道上，低溫的甲醇和水原料在換熱器中，與重整室輸出的高溫氣體進(jìn)行換熱，甲醇和水原料溫度升高、汽化；所述重整器設(shè)有電加熱器，該電加熱器為重整室提供300-570°C溫度；所述氫氣純化裝置的產(chǎn)氣端輸出的氫氣，經(jīng)換熱器后溫度降低，再供應(yīng)給藥品催化氫化系統(tǒng)。
[0010]進(jìn)一步，所述換熱器與重整器之間還設(shè)有補(bǔ)償汽化裝置，該補(bǔ)償汽化裝置設(shè)有電加熱器，所述甲醇和水原料經(jīng)補(bǔ)償汽化裝置后可進(jìn)一步汽化。
[0011]第二種甲醇水重整制氫模組的優(yōu)選結(jié)構(gòu)方式是:所述甲醇水重整制氫模組整合有換熱器，所述換熱器安裝于甲醇水儲(chǔ)存輸送裝置與重整器之間的輸送管道上，低溫的甲醇和水原料在換熱器中，與重整室輸出的高溫氣體進(jìn)行換熱，甲醇和水原料溫度升高、汽化；所述重整器內(nèi)還沒有汽化室，所述甲醇和水原料在換熱器中換熱后進(jìn)入汽化室汽化，汽化后的甲醇蒸汽及水蒸汽進(jìn)入重整室，重整室下部及中部溫度為300-420 °C，重整室上部的溫度為400-570°C ;所述重整室與氫氣純化裝置