[发明专利]一种由寡聚物制备丙交酯的反应系统及方法

说明书

本发明提供了一种由寡聚物制备丙交酯的反应系统及方法。该反应系统包括：依次连接的丙交酯合成釜以及反应精馏塔；反应精馏塔包括精馏段以及丙交酯深度合成段；精馏段包括用于分离水、乳酸和少量寡聚物的轻组分分离段、用于丙交酯产品分离的产品分离段、用于分离寡聚物的重组分分离段。本发明提供的反应系统通过将精馏分离与丙交酯的深度合成反应统一集成，优化了反应路线，提高了反应分离效能，进而提高了产品的品质以及收率，此外也起到了节省设备成本，节约设备的占地面积的作用，一举两得。

技术领域

本发明涉及丙交酯制备领域，具体而言，涉及一种由寡聚物制备丙交酯的反应系统及方法。

背景技术

丙交酯的生产和开发利用在近几年得到了越来越广泛的重视，其原因主要是利用丙交酯的开环聚合是制备高分子量聚乳酸的有效方法。聚乳酸是一种很有发展前途的生物可降解材料，由于它在自然环境中分解的最终产物是二氧化碳和水，对环境无毒无害，同时具有良好的生物相容性和生物降解性、优良的力学性能、易于加工成型等优点，是一种优异的医用高分子材料。利用丙交酯的开环聚合反应是制备高分子量聚乳酸的有效方法，其聚合产物聚乳酸分子量可达上百万。

现有的丙交酯生成工艺过程为：

(1)寡聚反应：乳酸在一定温度和压力条件下，进行多级酯化反应，脱水缩聚成低聚物；

(寡聚物为混合物，其组成成分为聚合度在1-30(P1-P30)之间的混合物，其沸点逐渐升高，在该反应式中以P15代替该混合物)

(2)合成反应：低聚物在一定温度和压力条件下，热分解断链形成丙交酯。

其中，第二步的丙交酯合成反应分离系统效率低，由于体系粘度较大且分离界面较小，生成的丙交酯不能及时取出使酯化反应达到平衡状态，造成寡聚物往聚合反应方向进行，降低了丙交酯产品收率。反应过程中停留时间长，导致副产物较多，也间接影响了产品的品质。

有鉴于此，特提出本发明。

发明内容

本发明的第一目的在于提供一种由寡聚物制备丙交酯的反应系统，该反应系统通过将精馏分离与丙交酯反应合成统一集成，优化了反应路线，提高了反应分离效能，缩短了反应的停留时间，减少了副产物的生成，生成的丙交酯能够迅速得到纯化分离，以促进酯化反应往正方向进行，进而提高了产品的品质以及收率，此外也起到了节省设备成本，节约设备占地面积的作用。

本发明的第二目的在于提供一种采用上述反应系统进行丙交酯制备的方法，制备得到的丙交酯产品品质好、收率高，原料转化率也有一定的提升。

为了实现本发明的上述目的，特采用以下技术方案：

本发明提供了一种寡聚物制备丙交酯的反应系统，包括：依次连接的丙交酯合成釜以及反应精馏塔；

所述反应精馏塔包括精馏段以及丙交酯深度合成段；

所述精馏段包括用于分离水、乳酸和少量寡聚物的轻组分分离段、用于丙交酯产品分离的产品分离段、用于分离寡聚物的重组分分离段；

轻组分分离段与产品分离段由上至下设置在所述丙交酯深度合成段的上部，所述重组分分离段设置在所述丙交酯深度合成段的下部；

所述产品分离段与所述丙交酯深度合成段之间的塔节上设置有第一进料口，用于将所述丙交酯合成釜的产物通入所述反应精馏塔中。

现有技术中，在丙交酯的合成反应过程中，由于不能及时取出产品使酯化反应达到平衡状态，造成寡聚物往聚合反应方向进行，降低了丙交酯产品收率，反应过程中停留时间长，导致副产物较多，也间接影响了产品的品质。