一种从7-act结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂的方法及系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种回收氟硼酸盐和溶剂的方法，尤其是一种从7-ACT结晶母液中回 收氟硼酸盐和溶剂的方法。
【背景技术】
[0002] 头孢曲松钠是第三代头孢菌素类中的长效抗生素药物，它对许多革兰氏阳性菌、 阴性菌和厌氧菌有杀菌作用，而且对细菌产生的大多数β -内酰胺酶高度稳定，从而增强 了其抗菌作用。目前，头孢曲松钠在临床上应用广泛，是国家批准的22种临床应用的头孢 类抗生素制剂品种之一。
[0003] 目前合成头孢曲松钠的方法多以7-ACA (3-乙酰氧甲基-5-硫-7-氨 基-8-氧-1-氮杂二环辛-2-烯-2羧酸）和TTZ(三嗪环）为原料经缩合反应生成 7-ACT (7-氨基头孢三嗪），然后用7-ACT与AE活性酯（2-甲氧亚氨基-2-(2-氨基-4-噻 唑基）-(ζ)-硫代乙酸苯并噻唑酯）在有机溶剂中反应生成头孢曲松，加入成盐剂，最后结 晶出来得到头孢曲松钠。而7-ACT的合成多是以乙腈作为反应溶剂，在三氟化硼乙腈络合 物的催化下反应得到。而在有机合成中，反应溶剂自身不与反应物发生化学反应，仅为整个 反应提供环境，所以，反应溶剂的使用量极大。由于乙腈与水互溶，反应后续的回收困难，回 收成本高，不少企业将废液转移至他处或直接排放，导致严重的环境污染。同时此过程还会 产生大量的氟硼酸盐和废水，引起水体的COD和氨氮值升高，不仅增加了环境保护压力，同 时增加了生产成本，降低了生产效益。
[0004] 中国专利文件CN202052337U公开了一种精馏装置，特别是一种头孢曲松钠母液 精馏装置，包括蒸馏塔、精馏塔，其特征是，还包括萃取塔，蒸馏塔塔顶与萃取塔底部连接， 萃取塔顶部与精馏塔底部连接。该装置虽然可以达到回收乙腈的目的，但氟硼酸盐留在釜 残中被排放，水相得不到回收套用即排放到环境中，引起水体中的氨氮值严重超标，污染了 环境。因此，研究开发出可以将副产物都回收再利用的方法是亟待解决的问题，同时可大幅 减少废物的排放量，符合循环经济的要求，具有重要的社会和经济意义。
【发明内容】
[0005] 针对现有技术的不足，本发明提供一种从7-ACT结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂 的方法及系统，该方法达到了全工艺零排放的目的，符合绿色、环保和可持续发展的经济增 长模式。
[0006] 术语说明：
[0007] 7-ACT结晶母液：7_ACA与三嗪环在三氟化硼乙腈络合物的催化条件下反应，然 后加入氨水结晶，所有的混悬液经过离心机固液分离之后得到的残余液即为7-ACT结晶母 液。主要成分为乙腈、水、氟硼酸根离子、氨根离子。7-ACT结晶母液的制备可以参考文献 "7-ACT生产工艺的优化与头孢曲松钠质量的提高"（科技创新报2014N〇. 22)、"头孢曲松钠 中间体7-ACT生产工艺优化"（海峡药学2011年第23卷第11期）等。
[0008] 本发明的技术方案如下：
[0009] 一种从7-ACT结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂的方法，包括步骤如下：
[0010] ⑴将7-ACT结晶母液调节pH为6. 5~8. 0,蒸馏；
[0011] (2)步骤（1)中蒸馏产生的蒸汽经冷凝后加入萃取剂进行萃取；萃取后的有机相 精馏得溶剂和萃取剂，水相回收循环利用；
[0012] (3)步骤⑴中蒸馏后剩余的7-ACT结晶母液自然冷却后，加入晶种，结晶析出固 体，固液分离，固体经洗涤得氟硼酸铵盐，液体与步骤（1)中的7-ACT结晶母液合并循环利 用。
[0013] 根据本发明，优选的，步骤（1)中调节pH所用的试剂为碱，进一步优选NaOH、KOH 或 LiOH ;
[0014] 优选的，蒸馏的方式为减压蒸馏，蒸馏压力为-0· 05~-0· 09MPa，蒸馏温度为50~ 130。。；
[0015] 优选的，蒸馏蒸出的蒸汽总量控制在7-ACT结晶母液总量的70~80%，进一步优 选75%。蒸馏所用设备为蒸发器。
[0016] 根据本发明，优选的，步骤（2)中冷凝的温度为-10~5°C ;冷凝所用设备为石墨 冷凝器；
[0017] 优选的，所述的萃取剂为二氯甲烷或氯仿，蒸汽冷凝后得到的物料与萃取剂的质 量比为1:2,萃取所用设备为萃取塔；
[0018] 优选的，精馏所用设备为精馏塔，精馏塔底温度为40~50°C，精馏塔顶温度为 25~35°C。精馏塔底得溶剂，精馏塔顶得萃取剂。萃取剂回收循环利用。
[0019] 根据本发明，优选的，步骤（3)中所述的晶种为氟硼酸铵盐，晶种的加入量为剩余 的7-ACT结晶母液中氟硼酸铵盐质量的0. 5~2% ;
[0020] 优选的，结晶温度为0~30 °C ;
[0021 ] 优选的，固液分离的方式为过滤。
[0022] 根据本发明，上述从7-ACT结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂的系统，包括结晶母 液罐、蒸发器、结晶器、过滤器、冷凝器、萃取塔和精馏塔；
[0023] 所述的结晶母液罐与蒸发器连接，所述的蒸发器分别与冷凝器和结晶器连接，所 述的冷凝器与萃取塔连接，所述的萃取塔与精馏塔连接；所述的结晶器与过滤器连接；
[0024] 所述的过滤器的液体出料口与蒸发器的进料口连接，所述的精馏塔的塔顶出料口 与萃取塔的进料口连接。
[0025] 本发明分离得到的溶剂和水相可用循环利用到7-ACT的合成过程。
[0026] 本发明具有如下有益效果：
[0027] 1、本发明通过对7-ACT结晶母液先进行蒸馏，部分分离母液中的溶剂，再通过精 馏的方式对溶剂进一步精确分离，使得溶剂回收率和回收质量显著提高。有机相经过萃取 分离，显著降低水相中COD含量，同时经过结晶分离氟硼酸铵盐，亦可大量降低水相和分离 液体的氨氮值。
[0028] 2、7_ACT结晶母液中大量氟硼酸根离子通过本发明方法的提取，避免了直接排放 引起的环境污染，萃取剂和水相的循环利用，最终实现了全工艺零排放的目的。
[0029] 3、经过本发明方法，溶剂回收后可重复利用，同时提取物氟硼酸铵盐可以连续用 于上游原料生产，提高工业价值，降低生产成本，增加了产品存活率和市场竞争力。
【附图说明】
[0030] 图1为本发明从7-ACT结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂的系统的结构示意图。
[0031] 其中，1、结晶母液罐，2、蒸发器，3、结晶器，4、过滤器，5、冷凝器，6、萃取塔，7、精馏 塔。
【具体实施方式】
[0032] 下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于 此。
[0033] 实施例1
[0034] 如图1所示，一种从7-ACT结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂的系统，包括结晶母液 罐1、蒸发器2、结晶器3、过滤器4、冷凝器5、萃取塔6和精馏塔7 ;
[0035] 所述的结晶母液罐1与蒸发器2连接，所述的蒸发器2分别与冷凝器5和结晶器 3连接，所述的冷凝器5与萃取塔6连接，所述的萃取塔6与精馏塔7连接；所述的结晶器3 与过滤器4连接；
[0036] 所述的过滤器4的液体出料口与蒸发器2的进料口连接，所述的精馏塔7的塔顶 出料口与萃取塔6的进料口连接。
[0037] 本实施例中所述的冷凝器5为石墨冷凝器，所述的过滤器4为板框过滤器。
[0038] 实施例2
[0039] 使用实施例1所述系统从7-ACT结晶母液中回收氟硼酸盐和溶剂的方法，步骤如 下：
[0040] 7-ACT结晶母液约3000L加12kg LiOH调节pH至6. 8,控制温度在60°C，通过蒸 发器2减压蒸馏至蒸出蒸汽的量为母液总量的75%，蒸汽经过石墨冷凝器5后进入萃取塔 6。由于7-ACT结晶母液中同时含有水和有机溶剂，刚开始蒸馏为共沸状态，蒸汽中同时含 有水和有机溶剂；随着蒸馏的进行，水分被单独蒸馏出来，可循环利用。
[0041] 蒸馏后剩余7-ACT结晶母液达到一定浓度，然后降至室温，进入结晶器3中，加入 100g氟硼酸铵盐作为晶种，控制温度5°c使氟硼酸盐充分结晶析出，然后打入板框过滤器 4中进行过滤，固体洗涤，即为氟硼酸铵盐，回收率96. 57%，回收产品纯度99. 86%，含量 97. 66%。滤液通过密闭系统转入7-ACT结晶母液罐，补料后进行下一批次的蒸馏。
[0042] 向萃取塔3中加入萃取剂二氯甲烷进行萃取，有机相转入精馏塔7,水相回收套 用。有机相在精馏塔7中经过加热精馏，精馏