[发明专利]一种丙交酯连续化生产系统及生产方法

说明书

本发明涉及化工生产技术领域内的一种丙交酯连续化生产系统及生产方法，包括脱水釜、预聚釜、缩聚釜、中间釜和裂解釜，脱水釜和预聚釜的内腔被环形挡板分隔成外室和内室，脱水釜和预聚釜的内室下部中心设有内筒，脱水釜和预聚釜内筒外周呈环形分布有若干加热列管，加热列管外为热媒加热空间；脱水釜的外室出口、脱水釜的底部出口通过脱水釜出口管与预聚釜的底部进口相连，预聚釜的外室出口通过预聚输送泵与缩聚釜的进口相连，缩聚釜通过缩聚输送泵与中间釜的进口相连，中间釜通过中间输送泵、预热器与裂解釜的进口相连，裂解釜的气相出口经粗丙交酯蒸汽冷凝装置冷凝后获得粗丙交酯。该系统可连续生产，生产效率高，产品质量高，易于后续提纯。

技术领域

本发明涉及一种丙交酯连续化生产装置及其生产方法，属于化工生产技术领域。

背景技术

聚乳酸（PLA）是一种以乳酸为主要原料，通过化学合成得到的生物质可降解高分子聚合物，广泛应用于纺织、塑料、包装等领域， 废弃后可降解为二氧化碳和水，对环境污染小，是理想的绿色高分子材料。

乳酸合成聚乳酸目前主要的方法有一步法和两步法。一步法也称直接缩聚法，是乳酸分子间直接缩合脱水生产聚乳酸的加工工艺，工艺简单，成本低，但较难获得高分子量的聚合物。两步法是乳酸环化生成丙交酯后，再聚合成聚乳酸的工艺，虽工艺流程长，成本也相对一步法高，但丙交酯开环反应过程不产生副产品水，容易获得分子量可达上百万的聚乳酸。

中国专利数据库中，公开了利用生物发酵技术制备乳酸以生产高产率、高光纯丙交酯的方法和系统；其申请号：CN202010510147.0，申请日：20200608，公开(公告)号：CN111424059A，公开(公告)日：20200717；所公开的一种利用生物发酵技术制备乳酸以生产丙交酯的系统，该系统包括：乳酸发酵单元，用于将乳酸发酵菌接种至发酵培养基中进行乳酸发酵，得到乳酸发酵液，将所述乳酸发酵液进行分离，得到光纯度高于99%的L-乳酸；依次串联的乳酸缩聚反应单元和乳酸低聚物解聚单元；所述乳酸缩聚反应单元中，按照物料的流向，设置有依次串联的预缩聚反应釜和缩聚反应釜，分别用于乳酸的预缩聚和缩聚，得到乳酸低聚物；所述乳酸低聚物解聚单元中，设置有解聚反应釜，用于乳酸低聚物的解聚，得到丙交酯；其中，预缩聚反应釜、缩聚反应釜和解聚反应釜各自独立地设置有加热设备和真空设备；其中，所述缩聚反应釜为降膜式反应器。乳酸缩聚反应单元和乳酸低聚物解聚单元串联；所述乳酸缩聚反应单元中，按照物料的流向，设置有依次串联的预缩聚反应釜和缩聚反应釜，分别用于乳酸的预缩聚和缩聚，得到乳酸低聚物；所述乳酸低聚物解聚单元中，设置有解聚反应釜，用于乳酸低聚物的解聚，得到丙交酯；其中，预缩聚反应釜、缩聚反应釜和解聚反应釜各自独立地设置有加热设备和真空设备；其中，所述缩聚反应釜为降膜式反应器。

其不足之处在于：该装置丙交酯生产过程存在脱水缩聚效率低、消旋化现象严重、丙交酯易堵塞管道、丙交酯冷凝效果不佳、生产效率低等问题，从而导致丙交酯质量和收率不高，增加后续丙交酯的纯化难度，增大生产成本。

发明内容

本发明的首要目的在于，克服现有技术中存在的问题，提供一种丙交酯连续化生产系统及生产方法，可实现乳酸脱水缩聚效率高、管道不易堵塞、丙交酯冷凝效果好、生产效率高，减小后续丙交酯提纯难度，且可连续化生产。