西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，包括以下步骤：(1)将西咪替丁和雷尼替丁生产过程中的废气引入水洗罐中，控制压力为0.2-0.3MPa，除去废气中沸点低、易溶于水的挥发性物质；(2)将经水洗处理后的废气引入碱洗罐中，控制压力为0.2-0.3MPa，通过碱洗罐中的碱液除去不溶于水而溶于碱的挥发性物质；(3)将经碱洗处理后的废气引入三级吸收装置中，回收废气中的甲硫醇，生成甲硫醇钠；(4)将经三级吸收后的废气通入双氧水降膜吸收塔进行氧化处理后，排出。本发明在解决废气排放的基础上回收废气中有用的化工原料，既避免了废气排放，又增加了经济效益，创造新的价值，实现循环经济。具有良好的应用前景。
【专利说明】西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，属于节能与环境保护【技术领域】。
【背景技术】
[0002]西咪替丁(Cimetidine)和雷尼替丁(Ranitidine)是目前应用最广泛的治疗溃瘍病的药品。由英国葛兰素(glaxo)公司开发。1976年由英国普赖斯(price)等合成，1979年布拉德肖(bradshaw)阐明其药理，1980年贝斯塔(berstad)报告用于十二指肠溃瘍有效，1981年上市，在世界近百个国家应用。
[0003]西咪替丁和雷尼替丁在治疗胃病方面的广泛应用势必推进原料药的持续大量生产，然而，在原料药的生产过程中不可避免的产生甲硫醇、甲硫醚、一甲胺、二硫化碳和硝基甲烷等车间废气。由于甲硫醇、甲硫醚散发到空气中时具有恶臭气味。造成生产车间周围气味难闻，甚至影响周围几公里居民正常生活。于是一些厂家采用焚烧的方法期望把废气燃烧处理掉，这在一定程度上减轻了废气污染。但是采用焚烧的方法有两个弊端:一方面甲硫醇气体、甲硫醚气体燃烧值较高，燃烧时产生几米的火焰，同时产生的热量很容易把焚烧炉烧坏，对化工生产安全造成很大隐患；另一方面采用燃烧方法不能根本解决气味问题，空气污染状况仍然严峻，这是因为燃烧不完全，气味难以消除，人的嗅觉对硫醇的感知特别敏感，另外燃烧产生大量二氧化硫同样污染空气。还有的厂家采用专制焚烧炉先焚烧后采用二氧化氯发生器消除气味，采用这种方法虽然对气味的消除具有一定的改善效果，但需要专制的设备，增加了废气处理的成本，而且排放到空气中的二氧化硫仍然存在。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，对废气进行无害化处理，同时回收废气中有价值的产品，实现循环经济，具有良好的应用前旦
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[0005]为实现上述目的，本发明采用如下技术方案:
[0006]一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，包括以下步骤:
[0007](I)将西咪替丁和雷尼替丁生产过程中的废气引入水洗罐中，控制压力为0.2-0.3MPa，除去废气中沸点低、易溶于水的挥发性物质；
[0008](2)将经水洗处理后的废气引入碱洗罐中，控制压力为0.2-0.3MPa，通过碱洗罐中的碱液除去不溶于水而溶于碱的挥发性物质；
[0009](3)将经碱洗处理后的废气引入三级吸收装置中，回收废气中的甲硫醇，生成甲硫醇钠；
[0010](4)将经三级吸收后的废气通入双氧水降膜吸收塔进行氧化处理后，排出；
[0011]步骤(I)中，西咪替丁和雷尼替丁生产过程中的废气组成成分为，以质量百分比计，甲硫醇96-97 %，二甲硫醚1-2 %，一甲胺0.5-1 %，二硫化碳0-1 % ；
[0012]步骤(I)中，水洗罐中水的温度为5_15°C ；
[0013]步骤⑵中，碱洗罐中用于处理废气的碱液的质量浓度为10-15%，该浓度的碱液仅满足吸收溶于碱液的挥发性物质，避免了甲硫醇气体的过度消耗，减小了对甲硫醇回收产率的影响，减少了废水的产生；
[0014]步骤(2)中,所述碱液为氨水,利用氨水的好处是甲硫醇不会与氨水反应。从而甲硫醇不会有损失。
[0015]步骤(2)中，碱洗时，保持碱洗罐的温度为20_35°C ;保持该吸收温度可以保证较好的吸收效果，温度过低可能会造成洗涤不彻底，杂质被带入下一步程序。温度太高，一方面消耗能量，低沸点物质易挥发，也可能造成部分物质被吸收又挥发的情况。
[0016]步骤(3)中，所述三级吸收装置由一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐组成；
[0017]步骤(3)中，所述碱吸收液为氢氧化钠，质量浓度为15.8-16% ;碱液的质量浓度非常重要，因为吸收得到的产品在达到饱和时，基本可以消耗掉相应的碱，使得碱含量在相当小的范围内，以便保持甲硫醇钠产品的纯正。
[0018]步骤(3)中，进行三级吸收时，一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐的吸收的温度均为20-35°C，吸收压力从一级吸收罐到三级吸收罐从0.25Mpa到0.15Mpa逐级递减，原因一是气体在吸收时量逐渐减少，二是气体在通行过程中遇阻加大。因此，在尾气最后排空时需要加引风机进行气流通行辅助，防止三级吸收后正压不足，造成吸收效果差，余气难以排出。
[0019]步骤(4)中，双氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速为20-30m3/h ；
[0020]步骤⑷中，双氧水的质量浓度为15-20%。
[0021]原理为:废气在水洗过程中沸点低的二甲硫醚遇冷凝成液体积聚在装置底部，溶于水的一甲胺，硝基甲烷溶于水相中，气体在碱洗罐(氨水)中通过时二硫化碳，部分甲硫醇被碱液吸收。而绝大部分甲硫醇气体通过一级，二级，三级碱液(苛性钠)吸收转化为甲硫醇钠溶液，剩余少量尾气在降膜吸收塔内被氧化吸收，排放到空气中的极少量气体已经完全达到排放要求。
[0022]该废气处理及甲硫醇回收工艺所采用的装置，包括通过管道依次连接的水洗罐、碱洗罐、一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐，所述水洗罐的入口端通过管道与真空泵连接，废气通过真空泵引入到水洗罐中；所述一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐的上端均分别与水计量罐和碱计量罐相连，一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐的下端均通过管道与回收产品储罐连接；所述三级吸收罐的出口端与降膜吸收塔相连，所述降膜吸收塔通过循环泵与吸收液储罐相连，降膜吸收塔的出口端与引风机相连。
[0023]所述真空泵为机械式真空泵，真空泵的电机采用防爆电机，适应化工厂安全需要，防止普通电机因电火花造成事故。
[0024]本发明的有益效果:
[0025]本发明在解决废气排放的基础上回收废气中有用的化工原料，既避免了废气排放，又增加了经济效益，创造新的价值，实现循环经济。具有良好的应用前景。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为用于本发明的西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收装置结构示意图；
[0027]图2为本发明的西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收装置中的三级吸收装置的气体走向示意图。
[0028]其中，1-机械式真空泵；2_水洗罐；3_碱洗罐；4_ 一级吸收罐；5-二级吸收罐；6-三级吸收罐；7_降膜吸收塔；8_吸收液储罐；9_引风机；10_回收产品储罐；11_排空管；12-水计量罐；13-碱计量罐；14-循环泵；15-气压平衡管；16_阀门。
【具体实施方式】
[0029]结合实施例对本发明作进一步的说明，应该说明的是，下述说明仅是为了解释本发明，并不对其内容进行限定。
[0030]实施例1
[0031]以某制药厂生产西米替丁原药为例，在缩合和胺化过程中共产生废气量35公斤每小时，那么日产生废气840公斤，废气中以质量百分比计，含甲硫醇96.0%，二甲硫醚2.0%, 一甲胺 I *%，_■硫化碳 I 。
[0032]如图1所示，用于废气处理及甲硫醇回收装置，包括通过管道依次连接的水洗罐2、碱洗罐3、一级吸收罐4、二级吸收罐5和三级吸收罐6，所述水洗罐2的入口端通过管道与机械式真空泵I连接，废气通过机械式真空泵I引入到水洗罐2中；所述一级吸收罐4、二级吸收罐5和三级吸收罐6的上端均分别与水计量罐12和碱计量罐13相连，一级吸收罐4、二级吸收罐5和三级吸收罐6的下端均通过管道与回收产品储罐10连接；所述三级吸收罐6的出口端与降膜吸收塔7相连，所述降膜吸收塔7通过循环泵与吸收液储罐8相连，降膜吸收塔7的出口端与引风机9相连。
[0033]具体的废气处理及甲硫醇回收工艺如下:
[0034](I)将车间废气通过机械式真空泵进气管吸引汇集，然后通过排气管加压进入处理吸收工段，在吸气管前端过滤掉气体中的机械杂质；
[0035](2)废气引入水洗罐中，控制压力为0.2MPa，水洗罐中水的温度为5°C，除去易溶于水的挥发性物质一甲胺；
[0036](3)将经水洗处理后的废气引入碱洗罐中，控制压力为0.2MPa，碱洗罐中用于处理废气的氨水的质量浓度为12 %，该浓度的氨水仅满足吸收溶于碱液的挥发性物质，避免了甲硫醇气体的过度消耗，减小了对甲硫醇回收产率的影响，减少了废水的产生；通过碱洗罐中的氨水除去不溶于水而溶于碱的挥发性物质二硫化碳；
[0037](4)将经碱洗处理后的废气引入三级吸收装置中，三级吸收装置中氢氧化钠的质量浓度为16%，吸收的温度为30°C，气体压力为0.2Mpa，通过一级，二级，三级吸收罐时，一级吸收罐最先达到吸收饱和，达到饱和后放出成品，通过碱计量罐补充碱液，然后把二级变一级，三级变二级，原来一级变三级。同样，再吸收饱和的原来一级再变成三级，其他递增，完成连续循环操作，如图2所示，废气中的甲硫醇回收生成质量百分含量为20 %的甲硫醇钠；
[0038](5)将经三级吸收后的废气通入双氧水降膜吸收塔进行氧化处理后，双氧水的质量浓度为18%，双氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速为25m3/h，排出。
[0039]本实施例中，甲硫醇的回收率为99.0 %，制得质量百分含量为20%的甲硫醇钠5.82吨，每吨20%甲硫醇钠1500元；可回收二甲硫醚0.168吨，每吨二甲硫醚3000元，依次计算，每天可实现利润9234元。甲硫醇吸收的反应方程式为:CH3SH+NaOH = CH3SNa+H20
[0040]废液处理方法:1.水洗罐:由于二硫化碳和二甲硫醚不溶于水，比重比水大，因此分液即可得到二者的混合液。再根据沸点不同，对二者进行分离。中间水层形成废水集中收集到处理罐中。
[0041]2.碱洗罐:产生的废水进入处理罐中。
[0042]3.降膜吸收塔产生:产生的废水收集到处理罐中。
[0043]4.处理罐:由于每一步骤只有在吸收饱和后才可以产生废水。平均每天产生废水200公斤。处理时先调整废液的PH值到1-3，然后加热到80-100度，空气吹脱，气体经降膜吸收塔排放。吹脱后溶液减压浓缩，回收冷凝水循环使用，母液冷却结晶成盐主要是芒硝，装袋销售等。
[0044]实施例2
[0045]某化工厂生产雷尼替丁中间体1-甲氨基-1-甲硫基-2-硝基乙烯，产生废气量20公斤每小时，那么日产生废气480公斤，废气中以质量百分比计，含甲硫醇97.0%，二甲硫醚1.5%，一甲胺1%，二硫化碳0.5%。
[0046]用于废气处理及甲硫醇回收装置同实施例1。
[0047]具体的处理工艺如下:
[0048](I)将车间废气通过机械式真空泵进气管吸引汇集，然后通过排气管加压进入处理吸收工段，在吸气管前端过滤掉气体中的机械杂质；
[0049](2)废气引入水洗罐中，控制压力为0.3MPa，水洗罐中水的温度为10°C，除去易溶于水的挥发性物质一甲胺；
[0050](3)将经水洗处理后的废气引入碱洗罐中，控制压力为0.3MPa，碱洗罐中用于处理废气的氨水的质量浓度为15 %，该浓度的氨水仅满足吸收溶于碱液的挥发性物质，避免了甲硫醇气体的过度消耗，减小了对甲硫醇回收产率的影响，减少了废水的产生；通过碱洗罐中的氨水除去不溶于水而溶于碱的挥发性物质二硫化碳；
[0051](4)将经碱洗处理后的废气引入三级吸收装置中，三级吸收装置中氢氧化钠的质量浓度为15.8%，吸收的温度为30°C，气体压力为0.3Mpa，通过一级，二级，三级吸收罐时，一级吸收罐最先达到吸收饱和，达到饱和后放出成品，通过碱计量罐补充碱液，然后把二级变一级，三级变二级，原来一级变三级。同样，再吸收饱和的原来一级再变成三级，其他递增，完成连续循环操作，如图2所示，废气中的甲硫醇回收生成质量百分含量为20%的甲硫醇钠；
[0052](5)将经三级吸收后的废气通入双氧水降膜吸收塔进行氧化处理后，双氧水的质量浓度为18%，双氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速为25m3/h，排出。
[0053]本实施例中，甲硫醇的回收率为99.5 %，制得质量百分含量为20%的甲硫醇钠
3.378吨，每吨20%甲硫醇钠1500元；可回收二甲硫醚0.072吨，每吨二甲硫醚3000元，依次计算，每天可实现利润5283元。计算方法同实施例1。
【权利要求】
1.一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，包括以下步骤: (1)将西咪替丁和雷尼替丁生产过程中的废气引入水洗罐中，控制压力为0.2-0.3MPa，除去废气中沸点低、易溶于水的挥发性物质； (2)将经水洗处理后的废气引入碱洗罐中，控制压力为0.2-0.3MPa，通过碱洗罐中的碱液除去不溶于水而溶于碱的挥发性物质； (3)将经碱洗处理后的废气引入三级吸收装置中，回收废气中的甲硫醇，生成甲硫醇钠； (4)将经三级吸收后的废气通入双氧水降膜吸收塔进行氧化处理后，排出； 步骤(I)中，西咪替丁和雷尼替丁生产过程中的废气组成成分为，以质量百分比计，甲硫醇96-97 %，二甲硫醚1-2 %，一甲胺0.5-1 %，二硫化碳0-1 %。
2.如权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(I)中，水洗罐中水的温度为5-15°C。
3.权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(2)中，碱洗罐中用于处理废气的碱液的质量浓度为10-15%。
4.如权利要求3所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(2)中，所述碱液为氨水。
5.如权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(2)中，碱洗时，保持碱洗罐的温度为20-35°C。
6.如权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(3)中，所述碱吸收液为氢氧化钠，质量浓度为15.8-16%。
7.如权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(3)中，进行三级吸收时，一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐的吸收的温度均为20-35°C，吸收压力从一级吸收罐到三级吸收罐从0.25Mpa到0.15Mpa逐级递减。
8.如权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(4)中，双氧水在降膜吸收塔中自上成膜下行，流速为20-30m3/h。
9.如权利要求1所述的一种西咪替丁和雷尼替丁生产中废气处理及甲硫醇回收工艺，其特征在于，步骤(4)中，双氧水的质量浓度为15-20%。
10.用于权利要求1所述的工艺的装置，其特征在于，包括通过管道依次连接的水洗罐、碱洗罐、一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐，所述水洗罐的入口端通过管道与真空泵连接，废气通过真空泵引入到水洗罐中；所述一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐的上端均分别与水计量罐和碱计量罐相连，一级吸收罐、二级吸收罐和三级吸收罐的下端均通过管道与回收产品储罐连接；所述三级吸收罐的出口端与降膜吸收塔相连，所述降膜吸收塔通过循环泵与吸收液储罐相连，降膜吸收塔的出口端与引风机相连。
【文档编号】B01D53/78GK104258704SQ201410457920
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月9日 优先权日:2014年9月9日
【发明者】王海瑜, 孙涛, 孙光玲, 赵伟, 唐俊岩 申请人:山东唯真测试分析有限公司