一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于医药合成废水处理技术领域，尤其涉及一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法及装置，该方法具体为：在医药中间体生产过程的末期加入三氟化硼钝化，母液中加入饱和KCL水溶液，生成氟硼酸钾结晶混合水溶液，通过离心分离、去离子水洗涤滤饼，得到氟硼酸钾一级精制产品，然后将一级精制氟硼酸钾转移至氟硼酸钾精制罐，加入去离子水浸泡、搅拌洗涤，加入高选择性、高活性复合酶制剂和双氧水进行酶解、氧化，后经二级离心机分离、脱水、不间断去离子水洗涤、甩干，得到氟硼酸钾精制产品。该方法和装置的应用可以副产氟硼酸钾精制产品，有效回用含氟化合物，减少污染处置及天然氟资源的消耗，降低碳排放，具有重要的社会和经济效益。效益。效益。

【技术实现步骤摘要】
一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法及装置


[0001]本专利技术属于医药合成废水处理
，尤其涉及一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法及装置。

技术介绍

[0002]三氟化硼
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乙腈络合物（分子式为BF3‑
CH3CN）是一种活性很强的催化剂，广泛应用于唑林、头孢匹胺等医药中间体生产过程中，当反应进行到末端时，为了保障中间体纯度，需要猝灭三氟化硼
‑
乙腈络合物的催化活性，主要通过向反应体系加入碱性溶液来实现，使三氟化硼变为氟硼酸钠溶液，制药企业通常将氟硼酸钠转变为氟硼酸钾，使氟硼酸钾经结晶从母液中分离，由于得到的氟硼酸钾通常含有未反应的有机物、氰化物、氟硼酸等毒害杂质，目前环保部门要求其作为危险废物进行处置，一般进行焚烧处置，处置费用较高，而且容易导致二次污染。
[0003]目前三氟化硼可以由三氧化二硼或硼酸盐与氟化氢反应制备，也可由氟硼酸钾和三氧化二硼、浓硫酸反应制备，无论哪种方式都需要氢氟酸、氟硼酸钾等含氟化合物，制备需要消耗大量含氟化合物，并产生含氟废水。含氟化合物主要来自萤石、冰晶石和氟镁石，随着我国氟化工行业的蓬勃发展，未来我国含氟矿物资源缺口将不断增大。将医药中间体生产中产生的氟硼酸盐固体废物循环再利用，可有效减少天然氟资源的消耗，减少含氟原料和产品在生产、运输、销售和处置的全生命周期中产生的大量温室气体排放，可有效助力实现碳达峰、碳中和。
[0004]然而，现有的中间体生产工艺过程中产生的硼氟酸钾，含有部分抗生素、有机物、溶媒及其它杂质残留，直接作为副产品使用过程中，这些杂质会转移至二次加工利用过程中的废水、废气和废渣中，造成间接性的二次污染。因此，需要高度重视在资源化过程中的氟硼酸钾中残留物质高效去除问题，有效避免对环境的二次影响。

技术实现思路

[0005]为解决上述现有技术中存在的问题，为了大幅度提高效率，降低消耗，本专利技术将氟硼酸钾除杂精制过程融合医药中间体生产工艺过程中，形成了二级精制除杂工艺方法和专用装置。本专利技术所述的方法及装置主要用于以三氟化硼作为催化剂的医药中间体合成过程中氟硼酸钾的资源化利用。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法，包括以下步骤：（1）向以三氟化硼作为催化剂的医药中间体合成反应后期的溶液中加入三氟化硼钝化试剂，并调节溶液pH值至6
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8，然后向所得含氟硼酸盐的母液中加入饱和氯化钾溶液，得到氟硼酸钾结晶混合水溶液。
[0007]（2）待氟硼酸钾结晶完全后，进行离心分离氟硼酸钾晶体，离心过程不断用饱和氯化钾溶液、去离子水交替洗涤，得到氟硼酸钾一级精制产物，离心所得溶液送至回流塔回收
有机溶剂。
[0008]（3）然后将一级精制氟硼酸钾转移至氟硼酸钾精制罐，加入去离子水浸泡、不断搅拌洗涤，同时加入一定量的复合酶制剂和双氧水进行酶解和氧化处理，此过程包括酶解和氧化两道工序处理，氟硼酸钾颗粒在精制系统中呈现流化状态，可比较高效的洗涤溶解氟硼酸钾颗粒表面的杂质，保持一定的温度和反应时间（20
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50℃、1
‑
2h），通过生化、化学和物理手段去除氟硼酸钾残留有机物杂质、CN
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等水溶性杂质；双氧水分两阶段加入，第一阶段为酶解除杂，需要控制反应体系中双氧水在反应体系中的的含量，控制在1h内完成均匀滴加1L；第二阶段为化学氧化除杂，剩余1L一次性加入，继续反应1h。
[0009]（4）经二级离心机分离、离心机脱水过程中，不间断采用去离子水洗涤离心滤料，该步骤可高效去除F
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、CN
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等水溶性杂质，将所得氟硼酸钾在105℃烘干，可得到氟硼酸钾精制产品，二级离心滤液回流至一级离心工艺段再利用，以达到节水、提高水资源利用效率目的。
[0010]所得的氟硼酸钾为白色粉末状固体，含量在98％以上，TOC低于10mg/kg，CN
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低于0.5mg/kg, F
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低于0.5mg/kg,抗生素残余效价为0。
[0011]优选的，所述三氟化硼钝化试剂包括碳酸钠溶液溶液，所述三氟化硼钝化试剂的浓度为0.5
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10mol/L。
[0012]优选的，所述过氧化物酶为复合酶，所述复合酶制剂包括以下重量份的组分：灵芝漆酶（酶活20000
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50000IU）1份、氰基水解酶（酶活20000
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50000IU）2份、溴过氧化物酶1份。复配酶来源于灵芝真菌发酵液，分别经过10万分子量超滤、1万道尔顿分子量超滤截流，滤过液在经过1000道尔顿分子量钠滤膜截流，取分子量1000
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10000道尔顿分子量之间的滤液，内部含有高活性的灵芝漆酶，酶活20000
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50000IU。可有效降低抗生素残留、有机氰、CN
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等杂质。
[0013]本专利技术还公开了一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制装置，包括一级处理系统和二级精制系统，所述一级处理系统的出料口与二级精制系统的进料口连接，所述一级处理系统用于结晶和一级离心处理，所述二级精制系统用于酶解、氧化和二级离心处理。
[0014]优选的，所述二级精制系统包括氟硼酸钾料仓，所述氟硼酸钾料仓的出料口与流化床除杂反应器的进料口连接，所述流化床除杂反应器底部的进气口与压罗茨风机连接，所述流化床除杂反应器的顶部分别与双氧水储罐和复合酶制剂配药罐的出口连接，所述复合酶制剂配药罐与复合酶储罐的出口连接，所述流化床底部的排放口通过管道与二级离心机的进料口连接，所述二级离心机的出料口与二级精制料仓的进料口连接。
[0015]优选的，所述二级离心机的滤液排放口与过滤液收集水箱的进液口连接，所述过滤液收集水箱的出液口通过回流泵与复合酶制剂配药罐连接。
[0016]本专利技术所述的资源化利用方法和装置，可以得到副产氟硼酸钾精制产品，有效回用含氟化合物，减少污染处置及天然氟资源的消耗，降低碳排放，具有重要的社会和经济效益。
[0017]有益效果本专利技术公开了一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法，本专利技术将医药中间体生产中产生的氟硼酸盐固体废物通过饱和盐水洗涤、水洗涤、离心一次精制、过氧化物
酶/双氧化水高级氧化、水洗涤、离心、减压蒸馏二次精制等过程制备氟硼酸钾，所得氟硼酸钾能够用作焊接助溶剂、生产三氟化硼的原料，可有效减少天然氟资源的消耗，减少含氟原料和产品在生产、运输、销售和处置的全生命周期中产生的大量温室气体排放，可有效助力实现碳达峰、碳中和。
[0018]本专利技术通过去离子水多次洗涤可将氟硼酸钾携带的杂质洗涤到水中，在洗涤水循环过程中，添加复合酶和双氧水可有效降解，二级洗涤用水循环至一级离心工序作为头几遍洗涤水，本专利技术工艺可大幅度节省洗涤用水、充分利用残留滤液中的氧化剂基础上，实现了最大程度的脱除氟硼酸钾固体携带的杂质，提高副产品的纯度。所选本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法，其特征在于，包括以下工艺步骤：（1）结晶：向以三氟化硼作为催化剂的医药中间体合成反应后期的溶液中加入三氟化硼钝化试剂，然后加入饱和氯化钾溶液，得到氟硼酸钾结晶混合水溶液；（2）一级离心：待氟硼酸钾结晶完全后，进行离心分离氟硼酸钾晶体，离心过程多次洗涤，得到氟硼酸钾一级精制产物；（3）酶解、氧化：将步骤（2）所得一级精制氟硼酸钾转移至二级精制系统，加入去离子水浸泡、不断搅拌洗涤，同时加入一定量的过氧化物酶和双氧水，保持一定的温度和反应时间，去除氟硼酸钾残留有机物杂质、水溶性杂质；（4）二级除杂精制：将步骤（3）所得产物经二级离心分离，离心脱水过程中不间断去离子水洗涤，去除水溶性杂质，将所得氟硼酸钾烘干，即可得到氟硼酸钾精制产品。2.根据权利要求1所述的医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法，其特征在于，所述步骤（1）中，所述三氟化硼钝化试剂包括碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液，所述三氟化硼钝化试剂的浓度为0.5
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10mol/L，加入三氟化硼钝化试剂后调节溶液pH值至6
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8。3.根据权利要求2所述的医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法，其特征在于，所述步骤（2）中，离心过程不断用饱和氯化钾溶液、去离子水交替洗涤，离心所得溶液送至回流塔回收有机溶剂。4.根据权利要求1所述的医药中间体合成中副产氟硼酸钾精制方法，其特征在于，所述步骤（3）中，所述过氧化物酶为复合酶制剂，所述复合酶制剂包括以下重量份的组分：灵芝漆酶（酶活20000
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50000IU）1份、氰基水解酶（酶活20000
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50000IU）2份、溴过氧化物酶1份；复合酶制剂中的灵芝漆酶来源于灵芝真菌发酵液，分别经过10万分子量超滤、1万道尔顿分子量超滤截流，滤过液在经过1000道尔顿分子量钠...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨云军，张庆建，
申请(专利权)人：齐鲁工业大学，
类型：发明
国别省市：