针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯方法
【专利摘要】本发明公开了一种针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯方法，将他汀类药物合成过程废液导入填料塔I中，控制塔顶温度30℃～40℃下进行精馏处理，从塔顶得到异戊二烯与水混合液，再进一步分层处理，得到异戊二烯；填料塔I的塔釜出料液通入填料塔II中，控制塔顶温度50℃～65℃下进行精馏处理，从填料塔II塔顶得到甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。本专利工艺使用两个填料精馏塔串联进行操作。该分离操作工艺能耗低，流程简单，可以提高溶剂甲基叔丁基醚-四氢呋喃的回收利用率，在提高经济效益的同时，也可减少对环境的污染和破坏。
【专利说明】针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯方法
【技术领域】
[0001]本发明属于化工废液领域，具体涉及一种针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯工艺。
【背景技术】
[0002]他汀类药物在制备过程中，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等溶剂，因此产生了大量的溶剂的混合废液。在常温常压下，异戊二烯、甲基叔丁基醚和四氢呋喃都是非常容易挥发的物质(沸点:异戊二烯为34°C，甲基叔丁基醚为55.2°C，四氢呋喃为65.4°C)，其中甲基叔丁基醚和四氢呋喃会和溶液中的水形成最低共沸物，而且异戊二烯也会和溶液中的水形成最低共沸物，且会和溶剂中的乙酸叔丁酯形成最高共沸物，最高共沸物组成为1:6。废溶剂中甲基叔丁基醚和四氢呋喃所占的溶剂比例较大，约占50%-80%，若将其排放，不仅将会对环境产生较大的污染，而且也产生经济上的浪费。但是由于该体系较为复杂，共沸物众多，采用一般的蒸馏或者单塔精馏将得不到高纯度的甲基叔丁基醚-四氢呋喃溶剂，且在蒸馏或者精馏过程中，由于共沸体系的存在还将会造成较大的溶剂浪费，从而降低甲基叔丁基醚和四氢呋喃的回收利用率和经济效益。所以有必要寻找一种较优的分离提纯方法，得到满足套用标准的溶剂。
[0003]精馏相对于蒸馏而言，是一个多级蒸馏，其作用效果要完全好于蒸馏。其和蒸馏的本质区别在于蒸馏是利用各种溶剂中沸点不同的原理达到分离的作用，而精馏是利用气液交换，继而达到气液平衡，从而分离各种溶剂。其实质区别就在于是否在塔顶顶部有液回流。回流液的产生不仅可以使上升蒸汽中重组分含量下降，而且可以提高蒸汽中轻组分的含量。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种以填料精馏塔为核心分离设备，采用双塔常压联用，对他汀类药物在合成工艺中所产生的废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃溶剂的回收工艺，以及使用该工艺进行分离回收得到高纯度甲基叔丁基醚-四氢呋喃溶剂的操作方法。本专利工艺使用两个填料精馏塔串联进行操作。该分离操作工艺能耗低，流程简单，可以提高溶剂甲基叔丁基醚-四氢呋喃的回收利用率，在提高经济效益的同时，也可减少对环境的污染和破坏。
[0005]本发明的目的可以通过以下措施达到:
[0006]一种针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯方法:将他汀类药物合成过程废液导入填料塔I中，控制塔顶温度30°c?40°C下进行精馏处理，从塔顶得到异戊二烯与水混合液，再进一步分层处理，得到异戊二烯；填料塔I的塔釜出料液通入填料塔II中，控制塔顶温度50°C?65°C下进行精馏处理，从填料塔II塔顶得到甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。[0007]本发明所使用的原料液为生产他汀类药物过程中所产生的废溶剂。由于药物在生产过程中多为间歇操作，故每一批次中同种溶剂的含量并不相同。原料液在进塔精馏提纯之前，必须进行搅拌静止处理，除去其中的一些固体及不溶杂质，防止对进料泵造成损害及堵塞填料精馏塔，造成气液交换不畅。所述他汀类药物合成过程废液中含有甲基叔丁基醚、四氢呋喃、异戊二烯和乙酸叔丁酯。进一步的，他汀类药物合成过程废液中含有:甲基叔丁基醚35%-70%，四氢呋喃10%-25%，异戊二烯5%-20%，乙酸叔丁酯15%_40%。
[0008]使用的分离主设备为两个填料精馏塔，采用工业级波纹规整填料装填，装填块数为10-25。并分多段安装规整填料，段与段之间设置分布器，收集并重新分布从上段塔体流下来的液体。两塔塔顶均采用二级冷凝装置，一级冷凝采用冷却水，二级冷凝采用冷冻盐水，设置温度为5°C，塔顶流出液储罐需附有夹套，内部通有冷冻盐水，塔釜均采用换热式再沸器，流动相为蒸汽。
[0009]将经处理后的原料液直接进入本发明之第一填料精馏塔中，进料位置为塔的中部，通过分布器均匀淋洒在规整填料上，通过控制回流比和塔釜加热量，即可在塔顶得到较高纯度的异戊二烯，其纯度可达95%-98%以上。
[0010]填料塔I采用常压精馏的方法，精馏过程中的回流比为2-6:1，填料塔I的塔顶温度33°C?37 °C ;塔釜加热蒸汽压力为4-7公斤。
[0011]填料精馏塔的塔釜物流中主要含有甲基叔丁基醚、四氢呋喃和乙酸叔丁酯，经换热器冷却后从第二填料精馏塔中下部进入，通过控制回流比和塔釜的加热量，在塔顶可得到纯度较高的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，其总纯度为96%-99%以上，而塔釜将主要得到异戊二烯和乙酸叔丁酯，其比例关系为1:6，还有少量的四氢呋喃存在。
[0012]料塔II的进料位置为中下部。填料塔II采用常压精馏的方法，精馏过程中的回流比为0.3-1.0:1，塔顶温度55°C?60°C ;塔釜加热蒸汽压力为5_9公斤。
[0013]填料塔I或II采用工业级波纹规整填料装填，装填块数为10-25。填料塔I或II分多段安装规整填料，段与段之间设置分布器，收集并重新分布从上段塔体流下来的液体。
[0014]填料塔II得到甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂的纯度为96%_99%，水份在800ppm 以下。
[0015]本发明涉及一种以填料精馏塔为核心分离设备，以双塔联用对他汀类药物在合成过程中所产生的废溶剂进行回收再利用的工艺。其废溶剂主要有四种溶剂组成，分别是异戊二烯、甲基叔丁基醚、四氢呋喃和乙酸叔丁酯，还有少量的水存在，其中甲基叔丁基醚和四氢呋喃的所占的比重较大。但是该体系较为复杂，异戊二烯会分别和体系中的水，乙酸叔丁酯形成最低共沸物和最高共沸物，甲基叔丁基醚和四氢呋喃也会和水分别形成最低共沸物。要满足他汀类药物合成过程中溶液套用的标准是纯度在95%以上的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶液，其中乙酸叔丁酯含量小于0.5%，水份含量要小于lOOOppm。本发明采用两个填料精馏塔串联使用的方法，特别是使用填料精馏塔为核心分离设备分离回收废溶剂的操作方法，可分离出高纯度的甲基叔丁基醚-四氢呋喃溶剂，该纯度完全可以达到循环套用的要求。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1是本发明的工艺流程图。[0017]流程中，原料经处理后从原料罐中用泵打入I塔中部进料位置。塔顶使用两个换热器进行冷却，第一个使用普通冷却水，第二个使用冷盐水。通过调节回流比和塔釜的加热量，可以再塔顶得到较高纯度的异戊二烯，I塔塔釜出料经泵打入II塔中下部。同样通过调节回流比和塔釜的加热量，可以在塔顶得到较高纯度的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶齐U，纯度在96%-99%以上，而塔釜得到主要为异戊二烯和乙酸叔丁酯的残夜。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图，具体说明本专利的详细流程构成和操作方法。
[0019]在具体实施方案中，以填料精馏塔为核心分离设备，采用双塔联用，对工艺废溶剂中的甲基叔丁基醚-四氢呋喃进行精馏回收利用的操作，从而得到纯度较高的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。本专利一种具体分离甲基叔丁基醚-四氢呋喃的方法如下:将生产他汀类药物的废溶剂经前期处理后由泵打入原料进料罐中，原料从I塔中部位置进入。由于异戊二烯与水形成最低共沸物，最容易从塔顶采出，所以控制回流比和塔釜的加热量至合适的位置，使I塔全塔达到动态平衡，则从塔顶能得到纯度较高的异戊二烯和水的混合溶液，由于两者在常温下会分层，所以分离较为容易。塔釜主要组成为甲基叔丁基醚、四氢呋喃和乙酸叔丁酯，还有少量的异戊二烯。
[0020]I塔塔釜出料从II塔中下部进料，由于甲基叔丁基醚-四氢呋喃相对于乙酸叔丁酯而言是轻组分，通过控制回流比和塔釜加热量，可以从塔顶得到较高纯度的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，其纯度一般为96%-99%以上，而塔釜为乙酸叔丁酯的富集液，还含有一定量的异戊二烯，其比例关系为1:6。
[0021]下面结合实施例进一步描述本专利的流程方法。
[0022]实施例1
[0023]有一批工艺原料，其组成为异戊二烯12.3%，甲基叔丁基醚51.2%，四氢呋喃17.6%，乙酸叔丁酯18.4%，还含有0.5%的杂质，水份含量2%。将其以0.95L/h的速率加入到I塔中，控制回流比2-4，控制塔顶温度35°C，全塔操作压力为常压。通过上述操作可以在塔顶得到较高纯度的异戊二烯和水的混合溶液，经分层后，得到高纯度的异戊二烯。而塔釜出料液的组成为异戊二烯3.2%，甲基叔丁基醚54.2%，四氢呋喃20.5%，乙酸叔丁酯21.6%，其余为杂质。将I塔塔釜出料从II塔中下部进入，进料速率为0.36L/h，控制回流比0.3-1.0，控制塔顶温度为57°C，操作压力为常压，即可在塔顶得到纯度为98.3%的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，乙酸叔丁酯含量小于0.5%，水份为800ppm。而塔釜得到乙酸叔丁酯和异戊二烯的残液。经过本流程，可以保证回收利用率在85%以上。
[0024]实施例2
[0025]有一批工艺原料，其组成为异戊二烯16.5%，甲基叔丁基醚48.2%，四氢呋喃16.7%，乙酸叔丁酯17.8%，还含有0.8%的杂质，水份含量1.8%。将其以0.95L/h的速率加入到I塔中，控制回流比2-4，控制塔顶温度35°C，全塔操作压力为常压。通过上述操作可以在塔顶得到较高纯度的异戊二烯和水的混合溶液，经分层后，得到高纯度的异戊二烯。而塔釜出料液的组成为异戊二烯3.7%，甲基叔丁基醚51.6%，四氢呋喃21.6%，乙酸叔丁酯22.3%，其余为杂质。将I塔塔釜出料从II塔中下部进入，进料速率为0.36L/h，控制回流比0.3-1.0，控制塔顶温度为57°C，操作压力为常压，即可在塔顶得到纯度为97.9%的甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂，乙酸叔丁酯含量小于0.5%，水份为680ppm。而塔釜得到乙酸叔丁酯和异戊二烯的残液。经过本流程，可以保证回收利用率在85%以上。
【权利要求】
1.一种针对他汀类药物合成过程废液中甲基叔丁基醚-四氢呋喃回收的双精馏塔串联分离提纯方法，其特征在于将他汀类药物合成过程废液导入填料塔I中，控制塔顶温度30°C?40°C下进行精馏处理，从塔顶得到异戊二烯与水混合液，再进一步分层处理，得到异戊二烯；填料塔I的塔釜出料液通入填料塔II中，控制塔顶温度50°C?65°C下进行精馏处理，从填料塔II塔顶得到甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述他汀类药物合成过程废液中含有甲基叔丁基醚、四氢呋喃、异戊二烯和乙酸叔丁酯。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于所述他汀类药物合成过程废液中含有:甲基叔丁基醚35%-70%，四氢呋喃10%-25%，异戊二烯5%-20%，乙酸叔丁酯15%_40%。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔I的进料位置为塔中部，填料塔II的进料位置为中下部。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔I精馏过程中的回流比为2-6:1，填料塔I的塔顶温度33°C?37 °C ;塔釜加热蒸汽压力为4-7公斤。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔II精馏过程中的回流比为0.3-1.0:1，塔顶温度55°C?60°C ;塔釜加热蒸汽压力为5_9公斤。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔I或II采用工业级波纹规整填料装填，装填块数为10-25。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔I或II分多段安装规整填料，段与段之间设置分布器，收集并重新分布从上段塔体流下来的液体。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔I或II均采用二级冷凝装置，一级冷凝采用冷却水，二级冷凝采用冷冻盐水，设置温度为5°C，塔顶流出液储罐需附有夹套，内部通有冷冻盐水，塔釜均采用换热式再沸器，流动相为蒸汽。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于填料塔II得到甲基叔丁基醚-四氢呋喃混合溶剂的纯度为96%-99%，水份在800ppm以下。
【文档编号】B01D3/14GK103706136SQ201310568014
【公开日】2014年4月9日 申请日期:2013年11月14日 优先权日:2013年11月14日
【发明者】漆志文, 张弛, 秦磊, 叶银梅, 陈立芳, 尹晓龙, 徐雪峰 申请人:江苏阿尔法药业有限公司