[发明专利]乙醇酸酯制备乙交酯的工艺方法

说明书

本发明公开了一种乙醇酸酯制备乙交酯的工艺方法，属于化工产品技术领域。它包括反应原料乙醇酸酯和催化剂在预聚釜内发生初步反应，得到的混合物转移至与预聚釜相连的终聚釜内，在终聚釜内反应形成的低聚物流入解聚釜内发生解聚反应，在解聚釜内获得的部分粗品乙交酯直接流入粗品储罐中，余下的解聚物料由循环泵送入刮膜蒸发器内，在刮膜蒸发器内分离出粗品乙交酯和其它物料，粗品乙交酯收集在粗品储罐内，其它物料重新流入解聚釜内继续发生解聚反应，粗品储罐内收集的粗品乙交酯经熔融结晶器提纯得到纯品乙交酯。本发明设计的聚合工艺分两步，有效降低了生产能耗；同时采用刮膜蒸发器避免了低聚物在解聚釜中停留时间过长而造成的进一步聚合、结焦等副反应。

技术领域

本发明涉及乙交酯的工艺生产，属于化工产品技术领域，具体的涉及一种乙醇酸酯制备乙交酯的工艺方法。

背景技术

聚乙交酯是一种具有良好生物降解性和生物相容性的合成高分子材料，其应用主要表现在生物医学和生态学两个方面。乙交酯是乙醇酸的环二聚体，乙交酯的开环聚合是一种制备聚乙醇酸较为成熟的方法，此法可获得较高相对分子质量的聚乙醇酸产品，乙交酯的纯度直接关系到聚乙醇酸的性能。

目前，乙交酯的主要合成路线有两种：第一种是以氯乙酸为为原料制备乙交酯；第二种是以乙醇酸(酯)为原料制备乙交酯。第一种方法的缺点是原料中含有氯，对获得的乙交酯质量和用途有很大的影响。而以乙醇酸为原料制得缩聚的低聚物，再将低聚物高温解聚、经冷却收集后得到交乙酯。目前，报道较多的解聚方法是溶剂共沸法和熔融法。由于溶剂共沸法会使用到大量溶剂，不仅给工业生产带来环保压力，还会对产品纯度有较大的影响，因此，在工业生产中已有被淘汰的趋势。中国发明专利申请(申请公布号：CN109438411A，申请公布日：2019-3-8)公开了乙交酯生产装置及生产方法，基于该连续化生产装置，较好的解决了乙交酯杂质含量高、解聚中物料的易结焦、清洗麻烦、收率不高以及易使管线堵塞等问题。

中国发明专利申请(申请公布号：CN107868076A，申请公布日：2018-4-3)公开了将乙醇酸晶体与催化剂混合，进行缩聚反应得到乙醇酸低聚物，再向体系中加入聚醚类溶剂，再高温解聚，共馏出溶剂和乙交酯，但需要耗费大量多元聚醚。

中国发明专利申请(申请公布号：CN104903306A，申请公布日：2015-9-9)公开了乙交酯的制备方法，其加热乙醇酸低聚物(GAO)使之解聚，包含：在常压下或减压下将含有末端羧基浓度为400eq/t以下的GAO和极性有机溶剂的混合物加热至GAO的解聚温度的工序1；以上述温度继续加热，进行GAO的解聚，并将所生成的GL和上述溶剂从解聚反应体系共馏出到反应体系外的工序2；以及从共馏物中获取GL的工序3；上述GAO优选通过包含乙醇酸的缩合工序以及脱水工序的GAO的制备方法配制，所述脱水工序使GA与极性有机溶剂或解聚反应液一通继续加热，继续进行GA的缩合反应。

中国发明专利申请(申请公布号：CN102712617A，申请公布日：2012-10-3)公开了乙交酯的制造方法，将含有乙醇酸低聚物、沸点为230～450℃的高沸点极性有机溶剂和锡类化合物的混合物，在常压下或减压下，加热至所述乙醇酸低聚物解聚的温度，从而使所述乙醇酸低聚物溶解在高沸点极性有机溶剂中的工序；将溶解有所述乙醇酸低聚物的溶液，在常压或减压下，加热至所述乙醇酸低聚物解聚的温度，使所述乙醇酸低聚物在所述溶液中解聚，从而生成乙交酯的工序，使高沸点极性有机溶剂和生成的乙交酯向解聚反应体系外共馏出的工序。然而这些专利报道的均为采用添加高沸点极性溶剂和增溶剂，加热形成乙醇酸低聚物的液相，导致许多解聚溶剂容易产生热劣化，乙交酯分离提纯难度大，工序复杂。