一種從7-act結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑的方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種回收氟硼酸鹽和溶劑的方法，尤其是一種從7-ACT結(jié)晶母液中回 收氟硼酸鹽和溶劑的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 頭孢曲松鈉是第三代頭孢菌素類中的長(zhǎng)效抗生素藥物，它對(duì)許多革蘭氏陽(yáng)性菌、 陰性菌和厭氧菌有殺菌作用，而且對(duì)細(xì)菌產(chǎn)生的大多數(shù)β -內(nèi)酰胺酶高度穩(wěn)定，從而增強(qiáng) 了其抗菌作用。目前，頭孢曲松鈉在臨床上應(yīng)用廣泛，是國(guó)家批準(zhǔn)的22種臨床應(yīng)用的頭孢 類抗生素制劑品種之一。
[0003] 目前合成頭孢曲松鈉的方法多以7-ACA (3-乙酰氧甲基-5-硫-7-氨 基-8-氧-1-氮雜二環(huán)辛-2-烯-2羧酸）和TTZ(三嗪環(huán)）為原料經(jīng)縮合反應(yīng)生成 7-ACT (7-氨基頭孢三嗪），然后用7-ACT與AE活性酯（2-甲氧亞氨基-2-(2-氨基-4-噻 唑基）-(ζ)-硫代乙酸苯并噻唑酯）在有機(jī)溶劑中反應(yīng)生成頭孢曲松，加入成鹽劑，最后結(jié) 晶出來(lái)得到頭孢曲松鈉。而7-ACT的合成多是以乙腈作為反應(yīng)溶劑，在三氟化硼乙腈絡(luò)合 物的催化下反應(yīng)得到。而在有機(jī)合成中，反應(yīng)溶劑自身不與反應(yīng)物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，僅為整個(gè) 反應(yīng)提供環(huán)境，所以，反應(yīng)溶劑的使用量極大。由于乙腈與水互溶，反應(yīng)后續(xù)的回收困難，回 收成本高，不少企業(yè)將廢液轉(zhuǎn)移至他處或直接排放，導(dǎo)致嚴(yán)重的環(huán)境污染。同時(shí)此過(guò)程還會(huì) 產(chǎn)生大量的氟硼酸鹽和廢水，引起水體的COD和氨氮值升高，不僅增加了環(huán)境保護(hù)壓力，同 時(shí)增加了生產(chǎn)成本，降低了生產(chǎn)效益。
[0004] 中國(guó)專利文件CN202052337U公開(kāi)了一種精餾裝置，特別是一種頭孢曲松鈉母液 精餾裝置，包括蒸餾塔、精餾塔，其特征是，還包括萃取塔，蒸餾塔塔頂與萃取塔底部連接， 萃取塔頂部與精餾塔底部連接。該裝置雖然可以達(dá)到回收乙腈的目的，但氟硼酸鹽留在釜 殘中被排放，水相得不到回收套用即排放到環(huán)境中，引起水體中的氨氮值嚴(yán)重超標(biāo)，污染了 環(huán)境。因此，研究開(kāi)發(fā)出可以將副產(chǎn)物都回收再利用的方法是亟待解決的問(wèn)題，同時(shí)可大幅 減少?gòu)U物的排放量，符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)的要求，具有重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種從7-ACT結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑 的方法及系統(tǒng)，該方法達(dá)到了全工藝零排放的目的，符合綠色、環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展的經(jīng)濟(jì)增 長(zhǎng)模式。
[0006] 術(shù)語(yǔ)說(shuō)明：
[0007] 7-ACT結(jié)晶母液：7_ACA與三嗪環(huán)在三氟化硼乙腈絡(luò)合物的催化條件下反應(yīng)，然 后加入氨水結(jié)晶，所有的混懸液經(jīng)過(guò)離心機(jī)固液分離之后得到的殘余液即為7-ACT結(jié)晶母 液。主要成分為乙腈、水、氟硼酸根離子、氨根離子。7-ACT結(jié)晶母液的制備可以參考文獻(xiàn) "7-ACT生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與頭孢曲松鈉質(zhì)量的提高"（科技創(chuàng)新報(bào)2014N〇. 22)、"頭孢曲松鈉 中間體7-ACT生產(chǎn)工藝優(yōu)化"（海峽藥學(xué)2011年第23卷第11期）等。
[0008] 本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0009] 一種從7-ACT結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑的方法，包括步驟如下：
[0010] ⑴將7-ACT結(jié)晶母液調(diào)節(jié)pH為6. 5~8. 0,蒸餾；
[0011] (2)步驟（1)中蒸餾產(chǎn)生的蒸汽經(jīng)冷凝后加入萃取劑進(jìn)行萃??；萃取后的有機(jī)相 精餾得溶劑和萃取劑，水相回收循環(huán)利用；
[0012] (3)步驟⑴中蒸餾后剩余的7-ACT結(jié)晶母液自然冷卻后，加入晶種，結(jié)晶析出固 體，固液分離，固體經(jīng)洗滌得氟硼酸銨鹽，液體與步驟（1)中的7-ACT結(jié)晶母液合并循環(huán)利 用。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（1)中調(diào)節(jié)pH所用的試劑為堿，進(jìn)一步優(yōu)選NaOH、KOH 或 LiOH ;
[0014] 優(yōu)選的，蒸餾的方式為減壓蒸餾，蒸餾壓力為-0· 05~-0· 09MPa，蒸餾溫度為50~ 130。。；
[0015] 優(yōu)選的，蒸餾蒸出的蒸汽總量控制在7-ACT結(jié)晶母液總量的70~80%，進(jìn)一步優(yōu) 選75%。蒸餾所用設(shè)備為蒸發(fā)器。
[0016] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（2)中冷凝的溫度為-10~5°C ;冷凝所用設(shè)備為石墨 冷凝器；
[0017] 優(yōu)選的，所述的萃取劑為二氯甲烷或氯仿，蒸汽冷凝后得到的物料與萃取劑的質(zhì) 量比為1:2,萃取所用設(shè)備為萃取塔；
[0018] 優(yōu)選的，精餾所用設(shè)備為精餾塔，精餾塔底溫度為40~50°C，精餾塔頂溫度為 25~35°C。精餾塔底得溶劑，精餾塔頂?shù)幂腿?。萃取劑回收循環(huán)利用。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明，優(yōu)選的，步驟（3)中所述的晶種為氟硼酸銨鹽，晶種的加入量為剩余 的7-ACT結(jié)晶母液中氟硼酸銨鹽質(zhì)量的0. 5~2% ;
[0020] 優(yōu)選的，結(jié)晶溫度為0~30 °C ;
[0021 ] 優(yōu)選的，固液分離的方式為過(guò)濾。
[0022] 根據(jù)本發(fā)明，上述從7-ACT結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑的系統(tǒng)，包括結(jié)晶母 液罐、蒸發(fā)器、結(jié)晶器、過(guò)濾器、冷凝器、萃取塔和精餾塔；
[0023] 所述的結(jié)晶母液罐與蒸發(fā)器連接，所述的蒸發(fā)器分別與冷凝器和結(jié)晶器連接，所 述的冷凝器與萃取塔連接，所述的萃取塔與精餾塔連接；所述的結(jié)晶器與過(guò)濾器連接；
[0024] 所述的過(guò)濾器的液體出料口與蒸發(fā)器的進(jìn)料口連接，所述的精餾塔的塔頂出料口 與萃取塔的進(jìn)料口連接。
[0025] 本發(fā)明分離得到的溶劑和水相可用循環(huán)利用到7-ACT的合成過(guò)程。
[0026] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0027] 1、本發(fā)明通過(guò)對(duì)7-ACT結(jié)晶母液先進(jìn)行蒸餾，部分分離母液中的溶劑，再通過(guò)精 餾的方式對(duì)溶劑進(jìn)一步精確分離，使得溶劑回收率和回收質(zhì)量顯著提高。有機(jī)相經(jīng)過(guò)萃取 分離，顯著降低水相中COD含量，同時(shí)經(jīng)過(guò)結(jié)晶分離氟硼酸銨鹽，亦可大量降低水相和分離 液體的氨氮值。
[0028] 2、7_ACT結(jié)晶母液中大量氟硼酸根離子通過(guò)本發(fā)明方法的提取，避免了直接排放 引起的環(huán)境污染，萃取劑和水相的循環(huán)利用，最終實(shí)現(xiàn)了全工藝零排放的目的。
[0029] 3、經(jīng)過(guò)本發(fā)明方法，溶劑回收后可重復(fù)利用，同時(shí)提取物氟硼酸銨鹽可以連續(xù)用 于上游原料生產(chǎn)，提高工業(yè)價(jià)值，降低生產(chǎn)成本，增加了產(chǎn)品存活率和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
【附圖說(shuō)明】
[0030] 圖1為本發(fā)明從7-ACT結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑的系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 其中，1、結(jié)晶母液罐，2、蒸發(fā)器，3、結(jié)晶器，4、過(guò)濾器，5、冷凝器，6、萃取塔，7、精餾 塔。
【具體實(shí)施方式】
[0032] 下面通過(guò)實(shí)施例并結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于 此。
[0033] 實(shí)施例1
[0034] 如圖1所示，一種從7-ACT結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑的系統(tǒng)，包括結(jié)晶母液 罐1、蒸發(fā)器2、結(jié)晶器3、過(guò)濾器4、冷凝器5、萃取塔6和精餾塔7 ;
[0035] 所述的結(jié)晶母液罐1與蒸發(fā)器2連接，所述的蒸發(fā)器2分別與冷凝器5和結(jié)晶器 3連接，所述的冷凝器5與萃取塔6連接，所述的萃取塔6與精餾塔7連接；所述的結(jié)晶器3 與過(guò)濾器4連接；
[0036] 所述的過(guò)濾器4的液體出料口與蒸發(fā)器2的進(jìn)料口連接，所述的精餾塔7的塔頂 出料口與萃取塔6的進(jìn)料口連接。
[0037] 本實(shí)施例中所述的冷凝器5為石墨冷凝器，所述的過(guò)濾器4為板框過(guò)濾器。
[0038] 實(shí)施例2
[0039] 使用實(shí)施例1所述系統(tǒng)從7-ACT結(jié)晶母液中回收氟硼酸鹽和溶劑的方法，步驟如 下：
[0040] 7-ACT結(jié)晶母液約3000L加12kg LiOH調(diào)節(jié)pH至6. 8,控制溫度在60°C，通過(guò)蒸 發(fā)器2減壓蒸餾至蒸出蒸汽的量為母液總量的75%，蒸汽經(jīng)過(guò)石墨冷凝器5后進(jìn)入萃取塔 6。由于7-ACT結(jié)晶母液中同時(shí)含有水和有機(jī)溶劑，剛開(kāi)始蒸餾為共沸狀態(tài)，蒸汽中同時(shí)含 有水和有機(jī)溶劑；隨著蒸餾的進(jìn)行，水分被單獨(dú)蒸餾出來(lái)，可循環(huán)利用。
[0041] 蒸餾后剩余7-ACT結(jié)晶母液達(dá)到一定濃度，然后降至室溫，進(jìn)入結(jié)晶器3中，加入 100g氟硼酸銨鹽作為晶種，控制溫度5°c使氟硼酸鹽充分結(jié)晶析出，然后打入板框過(guò)濾器 4中進(jìn)行過(guò)濾，固體洗滌，即為氟硼酸銨鹽，回收率96. 57%，回收產(chǎn)品純度99. 86%，含量 97. 66%。濾液通過(guò)密閉系統(tǒng)轉(zhuǎn)入7-ACT結(jié)晶母液罐，補(bǔ)料后進(jìn)行下一批次的蒸餾。
[0042] 向萃取塔3中加入萃取劑二氯甲烷進(jìn)行萃取，有機(jī)相轉(zhuǎn)入精餾塔7,水相回收套 用。有機(jī)相在精餾塔7中經(jīng)過(guò)加熱精餾，精餾