原料药萃取液分离方法
【专利摘要】本发明涉及一种原料药萃取液分离方法，主要解决现有技术无法快速确定萃取液静置后轻相液体与重相液体分离层位置的问题。本发明通过采用包括：a）萃取罐内设置有浮力取液装置；所述浮力取液装置包括空心腔体和取液管；空心腔体下半部为凹状，形成凹状空间；取液管穿过空心腔体；取液管与空心腔体通过螺纹固定，且通过螺纹调节取液管伸入凹状空间的长度；b）浮力取液装置的取液管上连接有取液软管，取液软管从高于浮力取液装置处伸出罐外；c）当虹吸轻相液体时，浮力取液装置位置随着轻相液体液面下降而下降；当浮力取液装置位置基本保持不动时，则到达轻重两相液体的分界面，此时即可停止取液的技术方案，较好地解决了该问题，可应用于原料药萃取液分离的工业生产中。
【专利说明】原料药萃取液分离方法【技术领域】
[0001]本本发明涉及一种原料药萃取液分离方法。
【背景技术】
[0002]萃取是使用液态的萃取剂处理与之不互溶的双组分或多组分溶液，实现组分分离的传质分离过程。原料药的萃取工艺属于液-液萃取过程。液-液萃取用选定的溶剂分离液体混合物中某种组分，溶剂必须与被萃取的混合物液体不相溶，具有选择性的溶解能力，而且必须有好的热稳定性和化学稳定性，并有较小的毒性和腐蚀性。
[0003]在传统的萃取分离工艺中，为确定萃取液轻相与重相分层面位置，需要操作人员在放料口处通过玻璃视镜仔细观察液体的分层情况及其色泽变化，并通过手工控制放料阀进行控制，从而达到分离的目的。显然，这种方法由于全靠人工目视确定分层液面位置，对于两相液体色泽差异不明显的萃取液，将增加分离的难度，有可能产生混液现象。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是现有技术无法快速确定萃取液静置后轻相液体与重相液体分离层位置的问题，提供一种新的原料药萃取液分离方法。该方法能够轻易简便地确定萃取液静置后轻相液体与重相液体的分离层位置，从而方便了操作，提高了分离效率，减少了操作失误，减轻了操作人员的劳动强度。
[0005]为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下:一种原料药萃取液分离方法，包括:
[0006]a)萃取罐内设置有浮力取液装置；所述浮力取液装置包括空心腔体I和取液管2 ；空心腔体I下半部为凹状，形成凹状空间23 ;取液管2穿过空心腔体I ;取液管2与空心腔体I通过螺纹22固定，且通过螺纹22调节取液管2伸入凹状空间23的长度；
[0007]b)浮力取液装置的取液管2上连接有取液软管，取液软管从高于浮力取液装置处伸出罐外；
[0008]c)当虹吸轻相液体时，浮力取液装置位置随着轻相液体液面下降而下降；当浮力取液装置位置基本保持不动时，则到达轻重两相液体的分界面，此时即可停止取液。
[0009]上述技术方案中，取液管2优选方案为从空心腔体I中心穿过。空心腔体I优选方案为具有凹状空间23的空心半椭球形腔体或空心圆柱形腔体。凹状空间23的深度H、取液管2伸入凹状空间23的长度L、浮力取液装置浸入液体的高度h三者满足关系L =H - h - X,其中X为调整系数，x=l~5mm,优选范围为2~4mm。
[0010]本发明方法中，由于不同原料药萃取液的轻相液体与重相液体的比重不同，取液管I伸入凹状空间23的深度可通过空心腔体在轻相液体和重相液体的浮力差异理论计算得出，并可通过螺纹22调节高度，从而简易确定两相分界面。
[0011]本发明方法通过利用浮力取液装置在轻相液体和重相液体中所受浮力不同，可简易判断出分离层位置。当虹吸轻相液体时，浮力取液装置的空心腔体位置随着液面迅速下降，当空心腔体位置基本保持不动时(即软管长度不再变化，同时上清液流量为零时)，则到达轻相液体和重相液体的分离面，此时可停止取液。这样，无需操作人员通过放料视镜观察分离液色泽变化来判断轻重液体是否得到分离，既提高了分离效率，减少了操作失误，又减轻了操作人员的劳动强度，取得了较好的技术效果。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]图1为现有技术原料药萃取液分离示意图。
[0013]图2为本发明方法示意图。
[0014]图3为本发明一个实施方案所用浮力取液装置的剖视结构图，其空心腔体是空心圆柱形腔体。
[0015]图4为本发明另一个实施方案所用浮力取液装置的剖视结构图，其空心腔体是空心半椭球形腔体。
[0016]图1和图2中,4为萃取液,5为萃取罐,6为重相液罐,7为轻相液罐,8为浮力取液装置，9和13都为玻璃视镜，10、11和12都为阀门，14为轻相液体,15为重相液体,16为轻相液体与重相液体的分离面，81为浮力取液装置所带的软管。
[0017]图3和图4中，I为空心腔体，2为取液管，23为凹状空间，22为螺纹，h为浮力取液装置浸入液体的高度，H为凹状空间23的高度，L为取液管2伸入凹状空间23的长度，R为空心腔体的外径，r为空心腔体的内径。
[0018]图1中，萃取液4进入萃取罐5后，经搅拌混合并静置沉淀完成后，轻重两相液体根据密度自然分层，然后开启轻液出料阀10，将轻相液14放入轻相罐7内，同时密切关注视镜9内的液体颜色变化情况，待萃取罐内轻重两相液体分界面16到达视镜后，立即关闭轻液出料阀10，开启重液出料阀11，将重相液15放入重相罐6内，从而达到萃取液的分离。
[0019]图2中，使用浮力取液装置8，利用空心腔体在上清液(轻相)分离面和重相液体中所受浮力不同，可简易判断出分离层位置。操作开始时，开启轻相罐7的真空，轻相液体则从浮力取样装置8通过软管81抽出到轻相罐7。随着萃取罐5内液面的下降，浮力取液装置也不断下降，软管81的长度逐渐变长。此时视镜13中可观察到轻相液体的通过。当轻相液体抽取完毕，浮力取液装置8到达两相分界面16时，由于重相液体的浮力大于浮力取样装置8的重力，致使其不再下降，此时可观察到软管81的长度不再变化、视镜13内不再有液体通过，则可判断出轻相液已经抽取完毕，此时可关闭轻相液出料阀12，打开重相液出料阀13，萃取罐5内的重相液流入重相液罐6。至此分离完毕。
[0020]图3和图4所示的浮力取液装置包括空心腔体I和取液管2，空心腔体I下半部为凹状，形成凹状空间23 ;取液管2穿过空心腔体I ;取液管2与空心腔体I通过螺纹22固定，且通过螺纹22调节取液管2伸出凹状空间23的长度。
[0021]取液管2伸入凹状空间23的长度可以根据上清液和重相液体的密度来确定。
[0022]以空心圆柱形腔体为例，当浮力取液装置位于液体之中时，其排出液体的体积为:V= Ji *(R2-r2)*h,排出液体的质量为:W=V* P = Ji * (R2-r2) *h* P (P为液体的密度,V为排出液体体积，g为重力加速度，9.8m/s2)。根据阿基米德定律，一个物体在液体中受到的浮力F与该物体排出液体的重力G相等，即G=F = Wg=Ji*h*(R2-r2)*p *g,此时达到受力平衡,该物体将浮在液体上。[0023]由公式可知，当取液装置一定时，其重量W，空心腔体的内外半径R和r均为常数，其浸入液体的高度h与该液体的密度P有关。根据公式换算可知:
[0024]h = G/ Ji ** (R2-r2) * P。
[0025]设有两种不同密度的液体,轻液和重液,其密度分别为P I和P 2，取液装置在两种液体中的浸入深度分别为hi和h2,由上述公式可知，当p2>p I时，由于G为一常数,则
[0026]hl>h2。
[0027]由此可知，通过计算浮力取液装置在两种不同密度的液体中受到的浮力大小可以计算出取液管伸出凹状空间23的高度L。其相互关系为L=H — h2 — X。其中X为液面调整值，由两相液体的分层面特性和液面波动因素确定，为保证分离效果和液体的收率，X的取值范围在I~5mm之间,最佳范围2~4mm。
[0028]空心半椭球形腔体的优点是采用了曲面造型，药液不易残留，清洗方便。但空心半椭球形腔体的浮力计算比较复杂，计算原理同空心圆柱形腔体。
[0029]下面通过实施例对本发明作进一步阐述。
【具体实施方式】
[0030]【实施例1】
[0031]采用图2所示方法生产原料药中间体甲璜酸酯。甲基璜酰氯、三乙胺、三唑物精品加入反应罐，进行甲璜化反 应。反应后的混合液加入水，再静置沉淀、上层水相弃去、下层有机重相液再加入乙醇并低温下结晶得粗品，经过离心分离、干燥后制得甲璜酸酯粗品。
[0032]采用图3所示的浮力取样装置进行分离。甲璜酸酯分层液的上轻液为水，密度P I=1000kg/m3,重相液的密度 P 2=1200kg/m3, R=0.15m, r=0.05m,浮力装置重量 W 为 2kg，则根据公式:
[0033]h = G/ Ji ** (R2-r2) * P 可知:
[0034]hl=2/3.14* (0.152_0.052) *1000 = 0.032m。
[0035]h2=2/3.14* (0.152_0.052) *1200 = 0.027m。
[0036]凹状空间的深度H=50mm。调整系数x = 2mm，则取液管伸出凹状空间的高度L为:
[0037]L = H-h2 - X = 50 - 27 -2 = 21mm。
[0038]取液管22上部连接有取液软管，当虹吸上清液时，空心腔体位置随着液面迅速下降，当空心腔体位置基本保持不动时，则到达上清液分离面，此时即停止取液。
[0039]由于甲基璜酰氯呈酸性，整个反应液的pH小于7，所以该浮力取样装置及其软管均为非金属材料制备(如ABS)。
[0040]【实施例2】
[0041]采用图2所示方法生产原料药伊曲康唑的粗品。中间体羟基物及和甲璜酰酯分别加入反应罐，在甲苯、水、氢氧化钠存在下进行缔合反应，反应液分为上层甲苯层和下层水相层。加入水洗涤甲苯层后，下层水相层放出。上层甲苯层至结晶罐进行结晶、分离、干燥后即得伊曲康唑的粗品。
[0042]采用图4所示带椭圆腔体的浮力取液装置抽取上层的甲苯层。甲苯层的密度P I=800kg/m3,水相层的密度约P =1050kg/m3, R=0.15m, r=0.05m,浮力装置的重量为2kg,按上述同样的办法计算，hi = 40mm, h2 = 30mm。[0043]凹状空间的深度H=50mm。调整系数x = 2mm，则取液管伸出凹状空间的高度L为:
[0044]L = H-h2 - X = 50 - 30 -2 = 18mm。
[0045]由于反应液偏碱性，所以用不锈钢制作该浮力取液装置，连接面制制成曲面，防止液体积聚，便于清洗。
[0046]【比较例I】
[0047]采用图1所示方法分离甲基横酰酯反应液或伊曲康唑缔合反应液,需要操作人员不断观察放料管视镜，以防轻相废水层进入重相液体降低分离效率，或抽取轻相液体时夹带重相液进入。且由于反应液色泽差异不明显，很难判断分层位置，难免会造成轻重相液体混料。而采用图3或图4所示的浮力取液装置，在静置沉淀完成后，浮力取液装置可根据两相液体密度的不同，自动停留在液体分界面上，从而避免了萃取液分离后的再次混料现象。
【权利要求】
1.一种原料药萃取液分离方法，包括: a)萃取罐内设置有浮力取液装置；所述浮力取液装置包括空心腔体(1)和取液管(2);空心腔体(1)下半部为凹状，形成凹状空间(23);取液管(2)穿过空心腔体(1);取液管(2)与空心腔体(1)通过螺纹(22)固定，且通过螺纹(22)调节取液管(2)伸入凹状空间(23)的长度； b)浮力取液装置的取液管(2)上连接有取液软管，取液软管从高于浮力取液装置处伸出罐外； c)当虹吸轻相液体时，浮力取液装置位置随着轻相液体液面下降而下降；当浮力取液装置位置基本保持不动时，则到达轻重两相液体的分界面，此时即可停止取液。
2.根据权利要求1所述的原料药萃取液分离方法，其特征在于取液管(2)从空心腔体(I)中心穿过。
3.根据权利要求1所述的原料药萃取液分离方法，其特征在于空心腔体(1)为具有凹状空间(23)的空心半椭球形腔体或空心圆柱形腔体。
4.根据权利要求1所述的原料药萃取液分离方法，其特征在于凹状空间(23)的深度H、取液管(2)伸入凹状空间(23)的长度L、浮力取液装置浸入液体的高度h三者满足关系L = H- h_x,其中X为 调整系数，x=l~5mm。
5.根据权利要求4所述的原料药萃取液分离方法，其特征在于x=2~4mm。
【文档编号】B01D11/04GK104014161SQ201310067029
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2013年3月1日 优先权日:2013年3月1日
【发明者】杨军, 林长骏 申请人:中石化上海工程有限公司, 中石化炼化工程（集团）股份有限公司