一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，是在高真空下，利用精馏塔连续精馏提纯乙交酯，首先将粗乙交酯液(L101)通入脱轻塔(1)，在真空条件下脱除粗乙交酯中的低沸点组分，脱轻塔(1)塔顶分离出轻组分(L102)，经过脱轻塔塔顶冷凝器(4)后送入轻液体贮存罐(6)，脱轻塔(1)塔釜所得重组分(L103)经过物料冷却器(9)和塔底循环泵(10)进入精制塔(2)进行进一步精馏，塔顶所得乙交酯产品(L104)经过精制塔塔顶冷凝器(12)后送入乙交酯贮存罐(13)，精制塔(2)塔釜得到乙醇酸低聚物(L105)。与现有技术相比，本发明专利技术分离所得乙交酯纯度高，分离过程中不添加额外溶剂，满足连续化工业化的生产要求，分离成本低。

Device and method for continuously refining lactide from crude glycolide

The invention relates to a method for continuously refining glycolide from crude glycolide, is under high vacuum distillation, purification of glycolide by continuous distillation, the thick liquid of glycolide (L101) into the light off Tower (1), low boiling point components under vacuum conditions in the removal of crude lactide light off Tower, (1) the separated light component (L102), after removing the light tower top condenser (4) is transferred into a light liquid storage tank (6), light off Tower (1) tower income restructuring (L103) after material cooler (9) and bottom circulating pump (10) in rectifying tower (2) further distillation tower, the product of glycolide (L104) prepared by tower top condenser (12) is sent to the glycollide storage tank (13), (2) refining tower tower are oligomers of glycolic acid (L105). Compared with the prior art, the lactide obtained by the invention has high purity and no additional solvent is added in the separation process to meet the requirements of continuous chemical industrialization, and the separation cost is low.

【技术实现步骤摘要】
一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的装置及方法
本专利技术涉及乙交酯的提纯领域，具体涉及一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的装置及方法。
技术介绍
聚乙交酯是一种具有生物可降解性，切气体阻隔性能优异的高分子材料，并且聚乙交酯及聚乙丙交酯共聚物在手术缝合线，人造皮肤及血管，骨骼固定及修复和药物控制释放等许多领域具有重要地位。通常制备高分子量的聚乙交酯是通过高纯度的乙交酯开环聚合后得到的。而通常制备乙交酯的方法，都是通过解聚乙醇酸低聚物或乙醇酸甲酯的低聚物得到的，这样得到的乙交酯由于含有杂质，乙醇酸杂质中包括有：甲醇，乙醇酸或乙醇酸甲酯单体、乙醇酸二聚体等等。专利CN103664866中提到，水的存在能够使乙交酯水解得到乙醇酸，并且使聚乙交酯分子链水解断裂；乙醇酸及其二聚体等酸性物的存在会使乙醇酸分子链因酸解发生降解。因此含有杂质的乙交酯需要经过提纯精炼后，才能够被使用。提纯的方法有很多，专利US5223630、CN100999516、CN101054371、中介绍了使用各种溶剂，如乙酸乙酯，异丙醇，四氯化碳等进行重结晶提纯。即溶剂重结晶法对乙交酯进行提纯，重结晶提纯操作简单，工艺上较为成熟。但一次重结晶得到的乙交酯纯度不高，想要得到纯度较高的乙交酯产物，需要进行多次重结晶，造成乙交酯的收率普遍较低，并且需要将溶剂进行回收利用，增加了设备投资及能源消耗。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种不添加额外溶剂、满足连续化工业化的生产要求、成本低的从粗乙交酯中连续精制乙交酯的装置及方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，是在高真空下，利用精馏塔连续精馏提纯乙交酯，具体包括以下几个步骤：(1)将粗乙交酯液通入脱轻塔，在真空条件下脱除粗乙交酯中的低沸点组分，脱轻塔塔顶分离出轻组分，经过脱轻塔塔顶冷凝器后送入轻液体贮存罐，脱轻塔塔釜所得重组分经过物料冷却器和塔底循环泵进入精制塔；(2)重组分在精制塔中进一步精馏，塔顶所得乙交酯产品经过精制塔塔顶冷凝器后送入乙交酯贮存罐，精制塔塔釜得到乙醇酸低聚物。本专利技术的基本技术原理是在高真空环境下，利用乙交酯粗液中各个组分的挥发度不同，在精馏塔中多次部分汽化与部分冷凝，最终在塔顶的汽相中收集到富含低沸点组分的轻组分，在塔釜的液相中收集到富含高沸点组分的重组分，从而达到了各组分的分离纯化的目的。具体而言，本专利技术于高真空环境下，在第一精馏塔塔顶脱除轻组分(包括水，乙醇酸)，在第二精馏塔塔底脱除重组分(乙醇酸低聚物)，在第二精馏塔塔顶收集到高纯度的乙交酯产物。所述脱轻塔的塔顶工作压力为60～500Pa，塔底工作压力在1500～5000Pa，温度≤200℃、回流比为0.4～5.0。所述的精制塔的塔顶工作压力60～500Pa，塔底工作压力为800～1500Pa，温度≤210℃，回流比为0.9～5.0。所述的粗乙交酯液为粗乙交酯熔融状态的液体，粗乙交酯液从脱轻塔中下部送入。所述的脱轻塔有8块塔板，所述的粗乙交酯液从脱轻塔(1)的第六块塔板处进入。所述的粗乙交酯液的组分包括65～98wt％的乙交酯、1～25wt％的乙醇酸、0.5～1.5wt％的水、0.5～5wt％的乙醇酸低聚物和0～3.5wt％的其它游离酸。所述的重组分中包括乙交酯、乙醇酸低聚物、水和游离酸，其中乙交酯的浓度为85～99wt％，乙醇酸低聚物的浓度为0～5wt％。上述的其它游离酸主要包括游离态的甲氧基乙酸、游离态的草酸。所述的重组分中60wt％的物料进入再沸器汽化之后，返回脱轻塔内，剩余重组分经过物料冷却器进行换热，使温度降至170～180℃左右后由塔顶循环泵从精制塔的第六块塔板输入，精馏塔共有9块塔板。所述的乙交酯产品中包括水、乙醇酸和乙交酯，乙交酯的浓度≥97wt％，水分含量小于500ppm，乙醇酸含量小于100ppm，由精制塔塔顶或精制塔侧线蒸汽中得到的精制乙交酯优选的纯度≥99.1wt％，含水率≤500ppm。一种用于上述从粗乙交酯中连续精制乙交酯的装置，包括脱轻塔、精制塔、脱轻塔塔顶冷凝器、轻液体贮存罐、物料冷却器、塔底循环泵、精制塔塔顶冷凝器和乙交酯贮存罐；所述的脱轻塔塔顶依次连接脱轻塔塔顶冷凝器和轻液体贮存罐，脱轻塔的塔釜依次连接物料冷却器、塔底循环泵和精制塔的入口，所述的精制塔塔顶依次连接精制塔塔顶冷凝器和乙交酯贮存罐；所述的脱轻塔顶部设置脱轻塔内回流冷凝器，用于冷凝部分气相进行回流，脱轻塔底部设置脱轻塔再沸器，用于部分液相气化并返回至脱轻塔底部；所述的精制塔顶部设置精制塔内回流冷凝器，用于冷凝部分气相进行回流，精制塔底部设置精制塔再沸器，用于部分液相气化并返回至精制塔底部。所述的脱轻塔和精制塔均为填料塔。所述轻液体贮存罐的顶部设置一号真空管线，用于调节脱轻塔的压力，轻液体贮存罐的底部设置轻组分产品管道，用于输送轻组分产品；所述乙交酯贮存罐的顶部设置二号真空管线，用于调节精制塔的压力，乙交酯贮存罐的底部设置乙交酯产品管道，用于输送乙交酯产品。与现有技术相比，本专利技术的有益效果体现在以下几方面：(1)乙交酯的纯度能够达到99.1％以上，收率达到90％以上。(2)本专利技术的精馏操作全程连续，产品质量稳定，减避免不必要的物料损耗，节约了原材料。(3)本专利技术采用了两塔串联连续高真空精馏的方法。该方法不引入溶剂或其它液体，因此也没有溶剂或者废液的处理问题，也没有环境污染等问题。(4)本专利技术的提纯过程在精馏塔中实现、精馏塔操作简便、安全。附图说明图1为本专利技术的连接示意图。其中，1为脱轻塔，2为精制塔，3为脱轻塔内回流冷凝器，4为脱轻塔塔顶冷凝器，5为一号真空管线，6为轻液体贮存罐，7为轻组分产品管道，8为脱轻塔再沸器，9为物料冷却器，10为塔底循环泵，11为精制塔内回流冷凝器，12为精制塔塔顶冷凝器，13为乙交酯贮存罐，14为二号真空管线，15为乙交酯产品管道，16为精制塔再沸器，L101为粗乙交酯液，L102为轻组分，L103为重组分，L104为乙交酯产品，L105为乙醇酸低聚物。具体实施方式下面对本专利技术的实施例作详细说明，本实施例在以本专利技术技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。聚乙交酯的特性粘度由乌式特性粘度计测定。水含量由卡尔费休水分测定仪测定。游离酸含量用化学滴定法测定。低分子量聚乙交酯如乙醇酸二聚体、多聚体，乙醇酸由GC测定。想要得到高分子量的聚乙交酯，则需要尽可能的减少乙交酯中的羟基类杂质的数量，这些羟基类杂质主要来源于甲氧基乙酸，草酸、乙醇酸等。以下统称这些带有羟基类杂质的物质为乙醇酸杂质。将含有不同质量百分比的杂质的乙交酯聚合成聚乙交酯，以说明乙交酯杂质对聚乙交酯分子量的影响。聚合在195℃下采用0.06wt％乙酸锌作为催化剂在干燥的氮气氛围下进行。聚乙交酯的分子量使用特性粘度来间接描述：特性粘度范围dL/g对应重均分子量Mw(万)0.30～0.501～30.50～0.703～60.70～1.006～101.00～1.5010～25>1.5>25乙醇酸杂质-聚乙交酯特性粘度：乙醇酸杂质含量(wt％)聚乙交酯特性粘度(dL/g)0.101.56本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，该方法是在高真空下，利用精馏塔连续精馏提纯乙交酯，具体包括以下几个步骤：(1)将粗乙交酯液(L101)通入脱轻塔(1)，在真空条件下脱除粗乙交酯中的低沸点组分，脱轻塔(1)塔顶分离出轻组分(L102)，经过脱轻塔塔顶冷凝器(4)后送入轻液体贮存罐(6)，脱轻塔(1)塔釜所得重组分(L103)经过物料冷却器(9)和塔底循环泵(10)进入精制塔(2)；(2)重组分(L103)在精制塔(2)中进一步精馏，塔顶所得乙交酯产品(L104)经过精制塔塔顶冷凝器(12)后送入乙交酯贮存罐(13)，精制塔(2)塔釜得到乙醇酸低聚物(L105)。

【技术特征摘要】
1.一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，该方法是在高真空下，利用精馏塔连续精馏提纯乙交酯，具体包括以下几个步骤：(1)将粗乙交酯液(L101)通入脱轻塔(1)，在真空条件下脱除粗乙交酯中的低沸点组分，脱轻塔(1)塔顶分离出轻组分(L102)，经过脱轻塔塔顶冷凝器(4)后送入轻液体贮存罐(6)，脱轻塔(1)塔釜所得重组分(L103)经过物料冷却器(9)和塔底循环泵(10)进入精制塔(2)；(2)重组分(L103)在精制塔(2)中进一步精馏，塔顶所得乙交酯产品(L104)经过精制塔塔顶冷凝器(12)后送入乙交酯贮存罐(13)，精制塔(2)塔釜得到乙醇酸低聚物(L105)。2.根据权利要求1所述的一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，所述脱轻塔(1)的塔顶工作压力为60～500Pa，塔底工作压力在1500～5000Pa，温度≤200℃、回流比为0.4～5.0。3.根据权利要求1所述的一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，所述的精制塔(2)的塔顶工作压力60～500Pa，塔底工作压力为800～1500Pa，温度≤210℃，回流比为0.9～5.0。4.根据权利要求1所述的一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，所述的粗乙交酯液(L101)为粗乙交酯熔融状态的液体，粗乙交酯液(L101)从脱轻塔(1)中下部送入。5.根据权利要求4所述的一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，所述的脱轻塔(1)有8块塔板，所述的粗乙交酯液(L101)从脱轻塔(1)的第六块塔板处进入。6.根据权利要求1所述的一种从粗乙交酯中连续精制乙交酯的方法，其特征在于，所述的粗乙交酯液(L101)的组分包括65～98wt％的乙交酯、1～25wt％的乙醇酸、0.5～1.5wt％的水、0.5～5wt％的乙醇酸低聚物和0～3.5wt％的游离态的甲氧基乙酸和/或游离态的草酸。所述的重组分(L103)中包括乙交酯、乙醇酸低聚物、水和游离酸，其中乙交酯的浓度为85～99wt％，乙醇酸低聚物的浓度为1～15wt％。7.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：何佳欢，孙朝阳，刘伟，
申请(专利权)人：上海浦景化工技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31