[发明专利]一种干燥丙交酯过程中循环利用氮气的方法

说明书

本发明涉及一种干燥丙交酯过程中循环利用氮气的方法，主要解决现有技术运行成本高、氮气消耗大的问题。本发明通过采用一种干燥丙交酯过程中循环利用氮气的方法，包括：a)丙交酯原料进入脱气仓进行脱除水分的处理，干燥后的丙交酯产品流出脱气仓送出界外；b)新鲜干燥氮气和循环干燥氮气进入脱气仓与丙交酯接触，丙交酯中的水分汽化并与氮气混合形成含水分的氮气物流，丙交酯中的水分被脱除；c)含水分的氮气物流流出脱气仓送至至少一台干燥塔进行氮气脱除水分的处理；d)脱除水分的氮气经过鼓风机增压为高压氮气，再经过换热器降温为循环干燥氮气，返回脱气仓中循环使用的技术方案较好地解决了该问题，可用于丙交酯生产聚乳酸的工业生产中。

技术领域

本发明涉及一种丙交酯干燥过程中循环利用氮气的方法。

背景技术

丙交酯是一种重要的化学品，用途非常广泛，可用于生产医用高聚乳酸和环酯化剂。聚乳酸的可降解性和良好的生物相容性，是医药工程领域中应用最广泛和最有前景的高分子材料，因此无论从医用材科还是环保角度都引起了人们的极大关注。近年来许多研究者对其合成方法、物性、降解等性能进行了深入研究。

目前生产聚乳酸主要有两种方法：第一种是直接缩聚法，其工艺简单，成本较低，但需要加入有毒有害试剂，且制得的聚乳酸相对分子量较小、聚合温度高、碳化现象严重，导致产物氧化变色而没有实际用途。第二种是开环聚合法，通过丙交酯开环聚合得到聚乳酸，由于该工艺过程中不产生水分，可以生产得到较高分子量的聚乳酸，目前工业生产多采用该种工艺进行聚乳酸的生产。研究表明，丙交酯开环聚合是配位插入开环过程，水分与活性中心的结合能力比丙交酯与活性中心的结合能力要大得多，水分与活性中心结合后将使活性中心失去活性，使聚合反应过程发生链终止反应，进而使聚乳酸产品的分子量下降；因此丙交酯原料中水分的含量很大程度地影响着聚乳酸产品分子量的高低，通常需要对丙交酯原料进行脱水处理，使其水分含量达到聚合级的0.010wt％以下。为此各国研究者多采用流化床或脱气仓形式进行干燥处理，使丙交酯原料通过干燥氮气流，进行脱除水分的处理，之后再进入下一个工序。而用于丙交酯脱水的氮气在使用后往往直接排放至大气，增加了运行成本；因此实现氮气的循环利用，可有效节约生产费用，更加符合环境保护要求。

现有技术中的专利申请号CN01114322.3一种制备聚乳酸的方法，公开了以丙交酯为原料经微波辐照开环聚合得到聚乳酸的方法，具有反应条件简单、反应时间短、聚合物分子量高的特点。专利申请号CN200310115821.1环酯开环聚合催化剂及制备方法，公开了对外消旋丙交酯的聚合有立体选择性，可以聚合外消旋丙交酯得到结晶性聚乳酸。专利申请号CN201210313021.X一种聚乳酸嵌段共聚物的制备方法，公开了首先无需添加有机溶剂进行聚合反应，其次熔融状态直接用于引发丙交酯开环聚合反应，不需要经过除水干燥处理。

现有技术中的专利申请号CN01114322.3和CN200310115821.1以及CN201210313021.X均是实验室规模将丙交酯原料进行聚合反应，得到聚乳酸产品，没有涉及到工业规模的聚乳酸生产过程，一旦实现大规模商业化聚乳酸工业生产，丙交酯原料脱除水分处理工序需要使用大量氮气，存在运行成本高、氮气消耗大的问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是现有技术在丙交酯干燥过程中，存在运行成本高、氮气消耗大的问题。提供一种丙交酯干燥过程中循环利用氮气的方法，该方法工艺运行成本低、新鲜氮气消耗小，由此可以极大程度的节约氮气。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：一种丙交酯干燥过程中循环利用氮气的方法，包括以下步骤：

a)丙交酯原料进入脱气仓进行脱除水分的处理，干燥后的丙交酯产品流出脱气仓送出界外；

b)新鲜干燥氮气进入脱气仓与丙交酯接触，丙交酯中的水分汽化并与氮气混合形成含水分的氮气物流，丙交酯中的水分被脱除；

c)含水分的氮气物流流出脱气仓送至至少一台干燥塔进行氮气脱除水分的处理；