[发明专利]用于PHBA生产的氨回收系统和回收方法

说明书

技术领域

本发明属于医药化工设备领域，具体涉及一种用于PHBA生产的氨回收系统。

背景技术

阿米卡星是第三代半合成氨基糖苷类抗生素，对金葡菌、绿脓杆菌、大肠杆菌及变形杆菌等据有较强的药理作用，又具有低耳毒性、低肾毒性等优势，是我国临床广泛应用的抗生素之一。(S)-α-羟基-γ-N-邻苯二甲酰氨基丁酸（简称PHBA）是合成药物阿米卡星的重要中间体，在PHBA生产工艺中，γ-丁内酯氨解和碱置换工序需要使用大量的氨水，其中参与化学反应被消耗掉的氨只占10%，其余90%的氨存在于产物水溶液之中。回收利用未参与反应的氨对于降低生产成本、减少环境污染具有重要意义。由于工艺条件的限制，只能在低温下脱除产物水溶液中的氨，传统工艺是通过高真空抽提将含氨的产品水溶液中的氨分离出来。但是，传统工艺使用的真空系统以水环式、喷射式等湿式真空泵为主，抽提的氨混入作为工作介质的水中形成大量稀氨水。稀氨水无法循环利用，只能通过解吸塔将稀氨水解析后再在吸收塔中吸收成浓氨水循环利用，回收氨的成本很高，其中每生产1 kg的PHBA，仅水资源和能耗两项成本约2.28元，其中能耗约2.25元，能耗高，同时造成环境污染。

发明内容

本发明的发明目的之一在于：针对上述存在的问题，提供一种设备投资少、回收成本低、能耗低、工艺简单的低温下氨回收系统，以解决上述问题。

本发明采用的技术方案是这样的：一种用于PHBA生产的氨回收系统，包括干式真空抽提单元，所述干式真空抽提单元包括主泵及与所述主泵通过管道连接的前级泵，所述前级泵的出口通过管道连接有储气罐，所述储气罐的出口通过管道连接有第一填料吸收塔，所述储气罐与所述第一填料吸收塔之间设置有风机，所述第一填料吸收塔的下端出口连接换热器，所述换热器的出口连接浓氨罐，所述浓氨罐的出口连接有第一泵，所述第一泵的出口通过管道与第一填料吸收塔的上部连接，所述第一填料吸收塔的顶部出口通过管道连接有第二填料吸收塔，所述第二填料吸收塔的底部出口连接有稀氨罐，所述稀氨罐出口连接有第二泵，所述第二泵的出口通过管道与第二填料吸收塔的上部连接，所述第二填料吸收塔的顶部出口设置有尾气放空管。

上述技术方案利用干式真空抽提对γ-丁内酯氨解后的产物水溶液进行低温抽提，抽出的氨气进入储气罐，调整风机进风量保证储气罐微负压和填料塔合适的风压，将储气罐中的氨气抽出，送入第一填料吸收塔，在第一填料吸收塔中氨气从下向上运动，在填料表面与从第一填料吸收塔塔顶喷淋而下的吸收液逆流接触，90%以上的氨气被吸收成氨水；吸收放出的热量通过换热器移走，冷却后的氨水进入浓氨罐再经第一泵输送至填料塔循环吸收，直到浓氨罐中的氨水浓度达到符合γ-丁内酯氨解的工艺要求，然后用泵送入车间使用。第一填料吸收塔未吸收完的氨气从塔顶出来后进入第二填料吸收塔下部气体入口，在风压推动下向塔顶上升并在填料表面与从第二填料吸收塔塔顶喷淋而下的吸收液逆流接触，99.5%以上的氨气被吸收成氨水后进入稀氨罐，再经第二泵输送至填料塔循环吸收。浓氨罐的吸收液从稀氨罐补充，稀氨罐的吸收液用自来水补充。

作为优选的技术方案：所述主泵为罗茨真空泵，且设置有两个罗茨真空泵，包括一级罗茨真空泵和二级罗茨真空泵。

作为进一步优选的技术方案：所述二级罗茨真空泵与所述前级泵之间还设置有换热器。由于经过罗茨真空泵压缩后的气体会升高温度体积膨胀，增加主泵负荷，为了解决这一问题，所以在罗茨泵出口增设换热器。

上述换热器优选螺旋板式换热器，前级泵优选无油往复真空泵或干式螺杆真空泵，风机优选罗茨风机。

本发明的目的之二，在于提供一种采用上述系统进行氨回收的方法，采用的技术方案为：包括以下步骤：

（1）低温抽提：对γ-丁内酯氨解后的产物水溶液进行低温抽提，抽提出的氨气进入储气罐；

（2）吸氨：将步骤（1）中得到的氨气从储气罐中送入第一填料吸收塔，氨气与所述第一填料吸收塔塔顶的吸收液逆流接触，被吸收成氨水；冷却后的氨水进入浓氨罐再送至第一填料吸收塔循环吸收，直到浓氨罐中的氨水浓度达到符合γ-丁内酯氨解的工艺要求，然后送入车间使用；其中，首次开车运行时用将自来水注入浓氨罐作为第一填料吸收塔的吸收液，正常运行后再补充吸收液时就从稀氨罐向浓氨罐泵入稀氨水作为第一填料吸收塔的吸收液。