總算備足了98%以上的蒎烯中間體了,接下來的操作是去除蒎烯中的水份,把蒎烯中間體原料升溫到105℃,除去微量水分。

“水份控制到多少算合格?”經過前面的塔精餾分離這一事,甘喬龍對畢業生們的操作極不放心,正式投料前反覆地對關鍵引數進行提問。

“視蠱觀察蒸出液,無渾濁現象,目測透明,再取樣分析水份少於0.2%。”

“在那裡取樣,應當注意些什麼?”

“反應釜內取樣,一是注意安全,二是注意取樣器材不被汙染,特別是天氣潮溼時,不能讓溼空氣進入取樣瓶中。”

甘喬龍與何小兵一番問答後,滿意地點了點頭。

催化劑偏鈦酸對水份極敏感,如果水份指標控制不合格,將導致催化劑失活,副反應大幅度增加,嚴重時,後處理過程中得不到合格的產品,整鍋料報廢。

“帶水結束時,請把樣品送分析室分析,結果出來告知我後才能往下投料。”甘喬龍吩咐仔細後,回到辦公室。

四小時後,楊翔拿著檢測結果進來彙報,“三位院長,有點不對勁,三次分析結果都不一樣,第一次0.2%,第二次0.3%,第三次0.2%,這讓車間無法決定下一步的操作。”

三次不同時間點的取樣,出現三個結果,但由資料看,差別並不大,應當是外界因素影響的可能性更大。三人初步判斷的結果是這樣。

“往下投料吧,出事情我們負責。”甘喬龍下了指令,可是,這個中控點應當怎麼個設定才能避免偏差?

“投料前我們一起去取個樣,看一下有沒有被忽略的細節。”甘喬龍拿起傘,跟著來到車間。從視蠱裡看,蒸出的液體清徹透明,沒有水份,雨天,空氣裡的溼度大,是引起檢測偏差的主因之一,可與微量水份之間的關係有關聯但很難量化。用格氏試劑滴定本身也有一定的誤差,以目前設定的指標滴定,肉眼判斷終點,差一滴就有可能出現上面所說的差值。

“第二批分水時,從視蠱取樣與釜中取樣資料進行對比,給我得出一條曲線,然後再確定帶水終點。”看了一下現場,王進水、甘喬龍夥同何小兵及楊翔,作出這個決定。

“加入松節油重量的0.5%催化劑的偏鈦酸,在常壓下進行時,溫度為130~135℃。反應時間約12小時後開始跟蹤,每小時分析一次,當α-蒎烯含量降低到1%以下時,停止反應。作出含量與副反應的曲線圖,才能為以後提供依據。”甘院長自個與何小兵一起,在反應釜鍋頭盯著。

12小時的資料出來了,原料殘留有2.2%,莰烯產物68.7%。14小時,原料殘留有1.3%,莰烯產物69.2%。16小時,原料殘留有1.1%,

莰烯產物69.1%。主含量已開始下降,變成了雜質三環烯與葑烯,特別是葑烯,嚴重地影響樟腦的品質,這與小試的結果不一樣。甘喬龍連忙命令停止反應。

冷卻靜置,抽出上層液,經過上塔減壓精餾,得到含量為95.4%的莰烯,重量收率77%,第一批能做到這個結果,已經很令人滿意了,只是葑烯雜質有1.1%,這個結果不能讓人滿意,沒達到藥用樟腦的品質,價格起不來。

葑烯雜質理化性質上與主產品太接近,很難透過精餾分離,反應控制是唯一的手段,要達到藥用級,最後產品的主含量必需要達到98%以上,中間體的含量沒有達到,肯定會影響後面產品的質量指標的。

“是不是我們反應釜大了,傳熱有問題,迴流溫度要高於小試,或者,在微真空的條件下,適當降低溫度,加大催化劑的數量,增加反應速度,減少副反應的發生?一般這麼種情況,加大催化劑的數量是控制的關鍵,反正是採取沉澱分層法去除催化劑的,多加也是在體系裡迴圈,不會造成浪費。”王進水多次主持過車間中試,對照了一下小試記錄與生產記錄上的溫度差後,發現兩者之間有三度的差距。

小試跟據調整後的方案進行,中試繼續向下酯化中。

酯化的條件十分平和,用硫酸作催化劑。莰烯與乙酸配料摩爾比在1∶1.06~1∶1.10之間,酯化反應溫度30~48℃,反應3~4小時之後,降溫至20℃,繼續反應8~10小時,粗酯含量達到87.8%,中試停止反應。

經過原料含量進行測算,莰烯轉化率為91%,冰乙酸利用率78%以上。

粗酯用水常溫下水洗了一次,除去催化劑硫酸,再用碳酸氫鈉溶液進行清洗,直到PH值接近7,除去體系裡的冰醋酸,經上塔分餾得精酯(乙酸異龍腦酯),得到的中間體純度為95.7%,與莰烯純度相比,沒有明顯的提高。

最終的樟腦產品純度要求是98%以上,在後來的生產過程中,純度會提高嗎?王進水十分擔心。

“與原來的小試相比,這批料的質量略差於小試,後面還有兩步精製,應當可以提高,但能否達到合格的要求,這個我也說不準,按小試對比,或者剛好處於合格邊,或者不合格。”甘喬龍的回覆更增加了王進水的擔心,不合格沒關係,找不到原因關係就大了去了。

緊接著,中試車間用45%的氫氧化鈉溶液加壓皂化,把異龍腦酯與45%鹼液配料摩爾比為1∶1.05,在反應溫度140~145℃的溫度條件下,反應壓力(表壓)0.2MPa,反應時間6小時後取樣。異龍腦中含酯量降低到了0.7%,又攪拌取樣,降低到了0.2%,反應到終點了。

“這樣取樣太複雜了,每次都降溫釋壓,不合格又重新升溫,能不能在裝置上給改進一下,不需要降溫釋壓就能夠取樣,可以節省很多的操作工時。”看著甘喬龍指揮著何小兵帶著畢業生們忙忙碌碌地操作,王進水對何小兵說,“你負責的是裝置,看一看能不能給我接一根簡單的取樣口?”

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“等第二批物料吧,加一根取樣管,中間加兩道閥門就行,這個操作的壓力不大。”何小兵畫出了取樣閥改造示意圖。

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