Производство калиевой соли бензилпенициллина
Аннотация
Тема выпускной квалификационной работы бакалавра ‒ производство калиевой соли бензилпенициллина.
Цель работы ‒ усовершенствование технологической схемы выделения бензилпе-нициллина из культуральной жидкости и дальнейшей очистки антибиотика, существую-щей на предприятии ПАО «Биосинтез» в г. Пенза.
Составлен аналитический обзор литературы по свойствам, области применения и методам выделения природных пенициллинов. Описан технологический процесс получе-ния калиевой соли бензилпенициллина технического, и дан его технико-экономический анализ.
На основании описания технологического процесса, представленного на ПАО «Биосинтез» (г. Пенза), составлены технологическая и аппаратурная схемы производства технической калиевой соли бензилпенициллина из культуральной жидкости.
Выполнен расчет материального баланса, в ходе которого был определен матери-альный индекс производства, равный 226,11 кг сырья на 1 кг субстанции антибиотика.
В ходе технологического расчета были выбраны основное и вспомогательное обо-рудование (реакторы, сборники, мерники, насосы, ультрафильтрационная установка, экс-тракторы-сепараторы, фильтры, теплообменник и центрифуга) и составлена ведомость-спецификация на них.
Выполнен сборочный чертеж основного аппарата ‒ барабана экстрактора-сепаратора ABE-216 фирмы «Альфа-Лаваль».
На основе проделанной работы были предложены усовершенствования технологи-ческого процесса производства, а именно: с целью снижения потерь бензилпенициллина из-за инактивации и количества отходов, предложена замена процессов химической и тепловой коагуляции с последующей очисткой на сепараторе на ультрафильтрацию на-тивного раствора на трубчатом мембранном модуле; для более полного удаления воды из бутилацетного экстракта произвести вместе с осветлением его вымораживание; использо-вание центрифуги с нижней выгрузкой осадка для уменьшения ручного труда; замена двухконусной барабанной сушилки и гранулятора порошков на сушилку псевдоожижен-ного слоя.
Приведены мероприятия по безопасности жизнедеятельности, проведен анализ ос-новных опасных факторов, которые могут возникнуть при работе на стадиях фильтрации, химической очистки и сушки, и способы обеспечения безопасности.
Осуществление предложенных мероприятий позволит сократить численность ра-бочих на 28 человек. Себестоимость продукции снизится на 4,7 %; производительность труда увеличится на 32,4 % для работающих. Условно-годовая экономия составит 93,4 млрд руб., что приведет к увеличению прибыли на 74,7 млрд руб. Срок окупаемости при непрерывном цикле работы цеха составит 0,185 лет (или 2,22 месяцев), что является при-емлемым показателем для крупнотоннажного производства.
В настоящее время бензилпенициллин является сырьем для промышленного полу-чения 6-аминопенициллановой и 7-аминодезацетоксицефалоспорановой кислот ‒ полу-продуктов для получения полусинтетических антибиотиков. Из общего количества бен-зилпенициллина, выпускаемого промышленностью (около 17 тыс. т/год), примерно 35 % используется непосредственно в медицинской практике, а около 65 % идет на получение 6-аминопенициллановой кислоты. Таким образом, производство бензилпенициллина не утратило актуальности и сегодня.
Цель работы ‒ усовершенствование технологической схемы выделения бензилпе-нициллина из культуральной жидкости и дальнейшей очистки антибиотика, существую-щей на предприятии ПАО «Биосинтез» в г. Пенза.
Составлен аналитический обзор литературы по свойствам, области применения и методам выделения природных пенициллинов. Описан технологический процесс получе-ния калиевой соли бензилпенициллина технического, и дан его технико-экономический анализ.
На основании описания технологического процесса, представленного на ПАО «Биосинтез» (г. Пенза), составлены технологическая и аппаратурная схемы производства технической калиевой соли бензилпенициллина из культуральной жидкости.
Выполнен расчет материального баланса, в ходе которого был определен матери-альный индекс производства, равный 226,11 кг сырья на 1 кг субстанции антибиотика.
В ходе технологического расчета были выбраны основное и вспомогательное обо-рудование (реакторы, сборники, мерники, насосы, ультрафильтрационная установка, экс-тракторы-сепараторы, фильтры, теплообменник и центрифуга) и составлена ведомость-спецификация на них.
Выполнен сборочный чертеж основного аппарата ‒ барабана экстрактора-сепаратора ABE-216 фирмы «Альфа-Лаваль».
На основе проделанной работы были предложены усовершенствования технологи-ческого процесса производства, а именно: с целью снижения потерь бензилпенициллина из-за инактивации и количества отходов, предложена замена процессов химической и тепловой коагуляции с последующей очисткой на сепараторе на ультрафильтрацию на-тивного раствора на трубчатом мембранном модуле; для более полного удаления воды из бутилацетного экстракта произвести вместе с осветлением его вымораживание; использо-вание центрифуги с нижней выгрузкой осадка для уменьшения ручного труда; замена двухконусной барабанной сушилки и гранулятора порошков на сушилку псевдоожижен-ного слоя.
Приведены мероприятия по безопасности жизнедеятельности, проведен анализ ос-новных опасных факторов, которые могут возникнуть при работе на стадиях фильтрации, химической очистки и сушки, и способы обеспечения безопасности.
Осуществление предложенных мероприятий позволит сократить численность ра-бочих на 28 человек. Себестоимость продукции снизится на 4,7 %; производительность труда увеличится на 32,4 % для работающих. Условно-годовая экономия составит 93,4 млрд руб., что приведет к увеличению прибыли на 74,7 млрд руб. Срок окупаемости при непрерывном цикле работы цеха составит 0,185 лет (или 2,22 месяцев), что является при-емлемым показателем для крупнотоннажного производства.
В настоящее время бензилпенициллин является сырьем для промышленного полу-чения 6-аминопенициллановой и 7-аминодезацетоксицефалоспорановой кислот ‒ полу-продуктов для получения полусинтетических антибиотиков. Из общего количества бен-зилпенициллина, выпускаемого промышленностью (около 17 тыс. т/год), примерно 35 % используется непосредственно в медицинской практике, а около 65 % идет на получение 6-аминопенициллановой кислоты. Таким образом, производство бензилпенициллина не утратило актуальности и сегодня.