CN107586256A - 一种使用超重力床从他汀类药物合成过程的废溶剂中回收甲基叔丁基醚－四氢呋喃的工艺 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种以精馏为核心方法，针对他汀类药物在合成过程中的有机废溶剂进行回收，以获得满足套用要求的甲基叔丁基醚‑四氢呋喃的精馏工艺。该工艺中，将废溶剂从第一超重力床的二、三层转子之间进入，控制塔顶温度为34℃～36℃，塔顶产品经倾析器分层后，在上层获得异戊二烯粗产品，塔釜料从第二超重力床的一、二层转子之间进入，控制塔顶操作温度为55℃～58℃，可从塔顶得到纯度大于97％，水分含量低于1000ppm的甲基叔丁基醚‑四氢呋喃的混合溶剂。本工艺方法采用两超重力床串联回收工艺，不仅线路简单，设备占地小，能耗低，同时再生溶剂的回收利用率也进一步提高，企业的经济效益得以提升。

Description

一种使用超重力床从他汀类药物合成过程的废溶剂中回收甲 基叔丁基醚-四氢呋喃的工艺

技术领域

本发明涉及化工废溶剂回收领域，具体涉及一种以两个超重力床串联为核心分离设备，对他汀类药物合成过程中的废溶剂进行回收，以获得纯度较高的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，满足循环套用的要求。

背景技术

他汀类药物是羟甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)还原酶抑制剂，除能显著降低体内胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇，还能轻度升高高密度脂蛋白胆固醇并降低甘油三脂的含量，是一种治疗心血管疾病的常用药物。其在制备过程中，需要使用大量的异戊二烯、甲基叔丁基醚、四氢呋喃和乙酸叔丁酯作为溶媒，因而会产生大量的废有机溶剂。在常温常压下，异戊二烯(34℃)、甲基叔丁基醚(55.2℃) 和四氢呋喃(65.4℃)的沸点都非常低，较易汽化。该部分溶剂中甲基叔丁基醚和四氢呋喃的总占比可以达到50％～80％。如若对此废溶剂不加处理的排放丢弃，不仅会造成溶剂资源的大量浪费，给企业带来一定的经济损失，更会给环境保护带来巨大的压力。为此，对他汀类药物合成中废溶剂的回收就显得非常有必要。然而，他汀类药物的废溶剂中共沸体系较多，如产品中的甲基叔丁基醚和四氢呋喃会和溶剂中残留的水分形成最低共沸物，最终造成产品不达标，而异戊二烯也会和溶液中的水和乙酸叔丁酯形成最低共沸物和最高共沸物，使得分离更为复杂和困难。常规的蒸馏或者单塔的精馏不仅很难获得满足循环套用要求的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，而且会造成回收率不高，经济效益差。

对此专利号CN103706136A提出了采用双精馏塔串联分离回收他汀类药物合成中甲基叔丁基醚-四氢呋喃的方法。该工艺方法可以得到纯度高于97％，且水分含量低于1000ppm的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。该工艺方法虽然可获得满足套用要求的再生溶剂，但是其相比于超重力床，在占地面积、能量消耗上具有劣势，特别是能量消耗作为分离过程中的主要经济指标，其高低直接影响到分离的成本，因此是极为重视的评价标准。所以，本发明以超重力床为核心分离部件，以两台超重力床串联的精馏工艺方法处理他汀类药物合成过程中的废水，以得到满足循环套用要求的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。

其中，超重力床是一种新型的高效精馏设备，通过高速旋转产生的离心力来实现超重力环境，用数百至千倍的离心力场来代替常规的重力场，从而使汽液两相传质速度得到极大的提高，使塔设备高度大大降低，是对传统的板式塔、填料塔的重大突破。它与传统精馏塔相比较，具有性能优、效率高、综合能耗低、体积小、高度低、安全可靠的特点，该设备处理物料时间短，持液量少，抗堵能力强，同时具有操作简单、维护方便、生产安全、管理成本低的特点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种以串联的双超重力床为核心分离设备，针对他汀类药物合成过程废溶剂进行回收的工艺方法，以及使用该工艺方法分离回收获得可满足循环套用要求的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂的操作方法。本专利中，以两个超重力床串联为核心部件，并配置有再沸器、冷凝器和倾析器。相比于传统的精馏回收工艺，该分离操作方法能耗低，设备占地空间小，流程操作简单，甲基叔丁基醚和四氢呋喃的回收率高，工艺环保绿色。

本发明的目的可以通过以下措施达到：

本发明所使用的原料为他汀类药物生产中的废溶剂。由于生产过程中多为釜、罐的间歇操作，所以废溶剂组成成分较不稳定，但总体上，废溶剂中，甲基叔丁基醚的含量占比在30％～70％之间，四氢呋喃的含量占比在10％～25％之间，异戊二烯的含量占比在5％～20％之间，乙酸叔丁酯的含量占比在15％～40％之间，除此之外，还含有少量的水。

本发明所使用的他汀类药物废溶剂在进入超重力床精馏之前需打入过渡进料罐搅拌静置。此过程目的主要有二：第一，除去其中的一些固体及不溶杂质，防止进入超重力床内部，造成结构堵塞。第二，通过各批次原料中和，减小原料浓度差异对回收工艺参数的波动。

本发明中，经过静置后的原料从第一超重力床的二、三层转子之间进入床层内，操作压力为常压，控制转盘速度为1000r/min，塔顶温度控制在34℃～36℃之间，回流比为2～6，在塔顶得到异戊二烯和水的共沸物，经倾析器静置分层后，轻组分部分回流，部分采出，产品纯度可达到95％～98％，而重组分则直接进入废水罐。该过程中，通过异戊二烯的回流将废溶剂中的水全部带出，以此保证产品中的水分含量低于1000ppm。

本发明中，第一超重力床塔釜出来的釜液从第二超重力床一、二层转子之间进入，操作压力为常压，控制转盘速度为1000r/min，塔顶温度控制在55℃～58℃之间，回流比为0.3～1.0，在塔顶可获得高纯度的甲基叔丁基醚和四氢呋喃的混合溶剂，纯度可达到97％以上，水分含量低于1000ppm，乙酸叔丁酯含量低于 0.5％。塔釜产品主要为乙酸叔丁酯和异戊二烯的共沸物，其比例关系为1∶6，同时还存有少量的四氢呋喃，其进入待处理罐，等待进一步的分离。

附图说明

图1为他汀类药物合成废溶剂中甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂的回收工艺流程图。流程中，原料从第一超重力床的一、二层转子之间进入。塔顶经二级冷凝，倾析分层后，轻相进行回流采出，而重相进入废液罐。塔釜出料经第二超重力床的一、二层转子之间进入。在塔顶，经二级冷凝后，可获得纯度大于97％，含水量低于1000ppm，乙酸叔丁酯浓度低于0.5％的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，而塔釜将获得异戊二烯与乙酸叔丁酯的混合溶剂。

具体实施方式

在具体的实施方案中，将使用两个串联的超重力床精馏回收他汀类药物合成过程中的废溶剂，以得到高纯度的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，满足溶剂循环套用的要求。过程中，所使用的超重力床型号为BZ750-3P(杭州科力化工设备有限公司)；甲基叔丁基醚、四氢呋喃、异戊二烯、乙酸叔丁酯等在溶剂中的纯度通过气相色谱法进行测定，所使用的气相色谱型号为Agilent G3242A 5975C。水分使用AQV-300容量法卡尔费休水分测定仪进行测定。

下面结合实施例进一步描述本专利的流程方法。

实施例

实例1

有一批废溶剂50000kg，经气相色谱测定含有异戊二烯11.08％，甲基叔丁基醚49.56％，四氢呋喃18.12％，乙酸叔丁酯20.88％，其他杂质含量0.36％。经水分仪测定含水2.17％。以700kg/h的速率将废溶剂从过渡进料罐打入第一超重力床。超重力床的转盘速度为1000r/min，回流比控制在2～4之间，塔顶控制温度为34℃～35℃。在常压条件下进行操作，可在塔顶获得异戊二烯与水的混合物，经倾析器分层，可在上层获得纯度为98.26％的异戊二烯。第一超重力床塔釜液组成中异戊二烯2.85％，甲基叔丁基醚53.97％，四氢呋喃19.88％，乙酸叔丁酯22.91％，其他杂质含量0.39％，含水量为785ppm。第一超重力床塔釜液进入第二超重力床，转盘速度控制为1000r/min。回流比控制为0.3～0.7，塔顶温度控制为55℃～57℃。在常压下，可在塔顶获得纯度为98.92％的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶液，其中甲基叔丁基醚含量为72.69％，四氢呋喃含量为26.23％，乙酸叔丁基含量为0.43％，低于0.5％的要求值，水分含量为598ppm。塔釜得到乙酸叔丁基和异戊二烯的混合残液，含量分别为87.83％和11.06％，还含有四氢呋喃0.63％，其余为杂质。经物料换算得到，甲基叔丁基醚和四氢呋喃的回收率分别为94.2％和92.9％。

实例2

有一批废溶剂42000kg，经气相色谱测定含有异戊二烯13.56％，甲基叔丁基醚42.76％，四氢呋喃23.43％，乙酸叔丁酯19.83％，其他杂质含量0.42％。经水分仪测定含水1.96％。以640kg/h的速率将废溶剂从过渡进料罐打入第一超重力床。超重力床的转盘速度为1000r/min，回流比控制在4～6之间，塔顶控制温度为35℃～36℃。在常压条件下进行操作，可在塔顶获得异戊二烯与水的混合物，经倾析器分层，可在上层获得纯度为98.11％的异戊二烯。第一超重力床塔釜液组成中异戊二烯3.02％，甲基叔丁基醚47.52％，四氢呋喃26.48％，乙酸叔丁酯22.53％，其他杂质含量0.45％，含水量为851ppm。第一超重力床塔釜液进入第二超重力床，转盘速度控制为1000r/min。回流比控制为0.5～1.0，塔顶温度控制为56℃～58℃。在常压下，可在塔顶获得纯度为99.03％的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶液，其中甲基叔丁基醚含量为64.32％，四氢呋喃含量为34.71％，乙酸叔丁基含量为0.40％，低于0.5％的要求值，水分含量为632ppm。塔釜得到乙酸叔丁基和异戊二烯的混合残液，含量分别为86.03％和13.40％，还含有四氢呋喃0.57％，其余为杂质。经物料换算得到，甲基叔丁基醚和四氢呋喃的回收率分别为93.2％和91.8％。

Claims (10)

1.本发明涉及一种以超重力床为核心分离设备，回收他汀类药物合成废溶剂中甲基叔丁基醚-四氢呋喃的工艺。其特征在于，废溶剂从第一超重力床的二、三层转子之间进入，控制一定的操作条件，塔顶料静置上层回流，将获得的塔釜料从第二超重力床的一、二层转子之间进入，在一定操作条件下，可在塔顶获得满足循环套用要求的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。

2.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，所述他汀类药物的废溶剂为他汀类药物在合成过程中所使用的溶媒，除产品甲基叔丁基醚和四氢呋喃以外，还含有异戊二烯和乙酸叔丁酯等，同时还含有少量的水。

3.按照权利要求2所述的工艺，其特征在于，他汀类药物合成废溶剂中的甲基叔丁基醚的含量占比在30％～70％之间，四氢呋喃的含量占比在10％～25％之间，异戊二烯的含量占比在5％～20％之间，乙酸叔丁酯的含量占比在15％～40％之间。

4.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，分离过程所使用的主体分离设备为两台串联的超重力床，并同时配有塔釜再沸器，塔顶冷凝器和倾析器。

5.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，超重力床内有三层转子，并设置有动、静折流圈。通过内部转盘高速旋转所产生的加速度取代传统精馏的重力场，加速汽液接触。

6.按照权利要求4所述的工艺，其特征在于塔顶冷凝器需采用二级冷凝，第一级为普通的冷却水，第二级冷凝为冷冻盐水，温度设定为5℃，以冷却沸点较低的异戊二烯。倾析器需带有夹套，内充入冷冻盐水，以减小异戊二烯汽化。

7.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，第一超重力床为常压精馏，转盘速度控制在1000r/min，回流比为2～6，塔顶操作温度为34～36℃。

8.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，第二超重力床为常压精馏，转盘速度控制在1000r/min，回流比为0.3～1.0，塔顶操作温度为55～58℃。

9.按照权利要求1所述的工艺，其特征在于，从第二超重力床塔顶获得甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂的总纯度高于97％，水分含量低于1000ppm，乙酸叔丁基含量小于0.5％，满足循环套用的要求。

10.一种以超重力床为核心分离设备的精馏工艺，对他汀类药物合成过程中产生的大量含甲基叔丁基醚-四氢呋喃的废溶剂进行回收利用，其特征在于：使用权利要求1至9任一权利要求所述的工艺流程。