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1、(10)申请公布号 CN 102675102 A (43)申请公布日 2012.09.19 CN 102675102 A *CN102675102A* (21)申请号 201210128250.4 (22)申请日 2012.04.27 C07C 69/68(2006.01) C07C 67/03(2006.01) (71)申请人 孝感市易生新材料有限公司 地址 432001 湖北省孝感市孝南区经济开发 区新华路 (72)发明人 杨义浒 徐杰 (74)专利代理机构 武汉开元知识产权代理有限 公司 42104 代理人 马辉 (54) 发明名称 一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的 方法 (57)。
2、 摘要 本发明涉及一种通过酯交换反应直接连续生 产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法。它包括以 下步骤 : 在乳酸中加入催化剂进行缩聚反应, 得 到分子量在 1000 2500 的乳酸低聚物。在乳酸 低聚物中加入催化剂, 进行解聚反应得到粗品丙 交酯。 对粗品丙交酯进行精制, 将精制丙交酯与有 机醇进行全回流反应, 得到乳酸酯。 本发明方法工 艺简单, 操作简易, 适合工业化生产应用, 原料可 以全部利用, 无 “三废” 排放。本发明合成的乳酸 酯含量在 99.5以上, 光学纯度可以达到 99以 上。 (51)Int.Cl. 权利要求书 2 页 说明书 6 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局。
3、 (12)发明专利申请 权利要求书 2 页 说明书 6 页 1/2 页 2 1. 一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 它包括以下步骤 : A、 乳酸缩聚 : 在乳酸中加入催化剂, 催化剂与乳酸的重量比为 0.1/10000 100/10000, 加完后进行缩聚反应, 得到粘度分子量在 1000 2500 的乳酸低聚物 ; B、 低聚物解聚 : 在乳酸低聚物中加入催化剂, 催化剂与乳酸低聚物的重量比为 0.1/10000 100/10000, 加完后进行解聚反应, 得到含量在 80 95的粗品丙交酯 ; C、 丙交酯纯化 : 对粗品丙交酯进行精制, 得到含量在 99.5以上, 光学纯度。
4、在 99.5 以上的精制丙交酯和酰基乳酸酯纯化母液 ; D、 高光学纯度乳酸酯合成 : 将精制丙交酯与无水有机醇按重量比 1 0.7 1 5 的 比例加入溶解釜, 使丙交酯完全溶解在有机醇中, 然后将丙交酯的醇溶液通过装有催化剂 的固定床反应器, 丙交酯和有机醇发生酯交换反应, 得到乳酸酯。 2. 根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 它包括以 下步骤 : E、 电子级乳酸乙酯的合成 : 将酰基乳酸酯纯化母液和无水乙醇按重量比的 1 0.7 1 5 的比例混合均匀, 然后通过装有催化剂的固定床反应器, 得到乳酸乙酯。 F、 乳酸酯纯化 : 将乳酸酯进行纯化分离。。
5、 3. 根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 它包括以 下步骤 : 在乳酸缩聚之前, 先在真空度 10000 500Pa 条件下, 蒸馏温度 40 90的条件 下对乳酸进行真空蒸馏, 去除其中的游离水。 4. 根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 在 乳酸缩聚和低聚物解聚中加入的催化剂为锌类催化剂、 锡类催化剂、 钛类催化剂或有机酸 类催化剂中的至少一种, 其加入的重量比为 50/10000。 5.根据权利要求1或4所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 在乳酸缩聚和低聚物解聚中加入的催化剂为乳酸锌。
6、、 氧化锌、 锌粉、 二乙基锌、 乳酸锡、 氧化 锡、 二氧化锡、 氧化亚锡、 乳酸亚锡、 辛酸亚锡、 氯化亚锡、 锡粉、 丙酸或钛酸丁酯中的一种或 几种的复合催化剂。 6. 根据权利要求 5 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 在 乳酸酯合成的固定床反应器中加入的催化剂为氢型阳离子交换树脂或SO42-/TI2O4固体高强 酸催化剂中的一种或两种的复合催化剂。 7. 根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 用 于乳酸酯合成的固定床反应器是单级固定床反应器或由两个及两个以上列管式固定床反 应器串联形成的多级式固定床反应器。 8. 。
7、根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 步 骤 C 中对粗品丙交酯进行精制的方法是重结晶、 减压精馏或熔融结晶, 或者是上述精制方 法中的两种及两种以上的组合。 9. 根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 步 骤 F 中将乳酸酯进行纯化分离采用三级精馏工艺, 第一级精馏塔脱除过量醇, 第二级精馏 塔脱除酰基乳酸酯, 第三级精馏塔脱除剩余的醇, 第一级精馏塔为减压操作, 运行真空度 为-0.02-0.08MPa, 釜底物料中的醇含量为15; 第二级精馏塔为减压操作, 运行真空 度为-0.086-0.098MPa, 。
8、釜底物料中的乳酸酯含量为520; 第三级精馏塔为常压操 权 利 要 求 书 CN 102675102 A 2 2/2 页 3 作, 釜底产品中的醇含量为 0.1以下, 通过三级精馏之后, 产品乳酸酯的含量达到 99.8 以上。 10. 根据权利要求 9 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 将 第二级精馏塔塔底溢出的乳酰基乳酸酯返回步骤 D 的反应釜中参与乳酸酯合成反应。 11. 根据权利要求 9 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 将 第一级和第二级精馏塔塔顶得到的回收醇返回步骤 D 的溶解釜中参与丙交酯的溶解。 12. 根据权利要求 1 所。
9、述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 所 述的原料乳酸是 L 型的乳酸或 D 型的乳酸。 13. 根据权利要求 1 所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法, 其中 : 所述的无水有机醇为甲醇、 乙醇、 丙醇、 丁醇、 戊醇、 己醇、 庚醇、 辛醇、 壬醇、 葵醇、 十一烷醇、 十二烷醇、 十三烷醇、 十六烷醇、 十八烷醇、 月桂醇、 薄荷醇或甘油醇。 权 利 要 求 书 CN 102675102 A 3 1/6 页 4 一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法 技术领域 0001 本发明属于有机化工技术领域, 具体涉及一种由精制级丙交酯与无水醇为原料, 通过酯。
10、交换反应直接连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法。 背景技术 0002 乳酸酯具有特殊的朗姆酒、 水果和奶油香味, 是一种重要的精细化工原料。 由于乳 酸酯含有不对称碳原子, 因此具有两种光学异构体, 也是一种具有光学活性的重要工业溶 剂, 可用作硝化纤维、 乙酸纤维、 醇酸树脂、 贝壳松酯、 马尼拉树脂、 松香、 虫胶、 乙烯树脂、 油 漆等的溶剂, 同时还是人造珍珠类的高级溶剂。 在其它工业领域还被用做增塑剂, 在不对称 合成中用来合成具有光学活性的羧酸酯, 制药中用作压制药片的润滑剂、 药物心得静中间 体等, 一些高级醇的乳酸酯因为具有具有刺激小、 不易挥发、 铺展性好、 水溶性好, 。
11、能与其它 水溶性成分配伍等特性, 常被用于化妆品中。 因此乳酸酯在食品、 酿酒、 化工、 医药等行业具 有广泛用途。 0003 同时由于乳酸酯具有无毒、 溶解性好、 小易挥发、 有果香气味等特点, 又具有可生 物降解性, 因此乳酸酯又是极具开发价值和应用前景的 “绿色溶剂” 。随着人们生活水平的 不断提高, 对环境的要求越来越高, 而目前在工业上使用的溶剂大都是有毒的溶剂, 对环境 和人类造成了极大的危害, 如卤代类、 醚类、 氟氯碳类溶剂等, 因此乳酸酯作为 “绿色溶剂” 具有广阔的应用前景, 其中电子级的乳酸乙酯在电子清洗行业已经得到广泛的应用。 0004 乳酸酯合成技术, 中国专利 CN。
12、1229790A 公开了一种以天然原料合成乳酸乙酯的 方法, CN1720215A 公开了一种乳酸乙酯连续制备的方法, CN1438213A 公开了一种以乳酸 铵为原料反应精馏制备乳酸乙酯的工艺, CN1102180A 公开了一种乳酸乙酯生产新工艺, CN1114035 公开了一种精馏法制备乳酸乙酯的工艺, CNCN1290686 由乳酸铵催化合成乳酸 乙酯的方法, CN1594585 公开了一种溶液相中酶催化合成乳酸乙酯的方法, CN1613842 公开 了一种催化精馏合成乳酸乙酯的新工艺。CN1740331 公开了一种生物炼制生产乳酸乙酯 极其共同产品的工艺方法, CN101575622 。
13、公开了一种由乳酸铵生产乳酸乙酯的工艺方法, CN1290686A 公开了一种由乳酸铵催化合成乳酸乙酯的方法, 中国专利 CN101759559A 公开 了一种制备低含水量、 低酸度高含量的乳正丙酯的方法, 中国专利 CN1450046 公开了一种 高收率、 高光学纯度的 L- 乳酸丁酯合成方法。 0005 所有公开的专利中均没有采用丙交酯与无水醇为原料, 通过酯交换反应生产高光 学纯度乳酸酯, 也没有采用丙交酯纯化母液与无水乙醇为原料生产电子级的乳酸乙酯。 发明内容 0006 本发明的目的在于克服现有乳酸酯生产技术所存在的缺陷, 提供一种连续生产高 含量和高光学纯度乳酸酯的方法。本发明还提供一。
14、种电子级乳酸乙酯的方法。本发明方法 工艺简单, 操作简易, 适合工业化生产应用, 原料可以全部利用, 无 “三废” 排放。本发明首 先采用乳酸为原料合成丙交酯, 再以精制丙交酯和无水醇为原料合成乳酸酯, 以丙交酯纯 说 明 书 CN 102675102 A 4 2/6 页 5 化母液和无水乙醇为原料合成乳酸乙酯, 整条工艺路线可以分为丙交酯生产与乳酸酯生产 两个流程。 0007 本发明的技术解决方案是这样实现的 : 它包括以下步骤 : 0008 A、 乳酸缩聚 : 在乳酸中加入催化剂, 催化剂与乳酸的重量比为 0.1/10000 10/10000, 加完后进行缩聚反应, 得到分子量在 1000。
15、 2500 的乳酸低聚物 ; 0009 B、 低聚物解聚 : 在乳酸低聚物中加入催化剂, 催化剂与乳酸低聚物的重量比为 0.1/10000 10/10000, 加完后进行解聚反应, 得到含量在 80 95的粗品丙交酯 ; 0010 C、 丙交酯纯化 : 对粗品丙交酯进行精制, 得到含量在 99.5以上, 光学纯度在 99.5以上的精制丙交酯和酰基乳酸酯纯化母液 ; 0011 D、 高光学纯度乳酸酯合成 : 将精制丙交酯与无水有机醇按重量比10.715 的比例加入溶解釜, 优选 1 3 的比例, 使丙交酯完全溶解在有机醇中, 然后将丙交酯的醇 溶液通过装有催化剂的固定床反应器, 丙交酯和有机醇发。
16、生酯交换反应, 得到乳酸酯。 0012 E、 电子级乳酸乙酯的合成 : 将酰基乳酸酯纯化母液和无水乙醇按重量比的 1 0.7 1 5 的比例混合均匀, 然后通过装有催化剂的固定床反应器, 得到乳酸乙酯。 0013 F、 乳酸酯纯化 : 将乳酸酯进行纯化分离。 0014 本发明较好的技术解决方案是 : 在乳酸缩聚之前, 先在真空度10000500Pa条件 下, 蒸馏温度 40 90的条件下对乳酸进行真空蒸馏, 去除其中的游离水。 0015 其中 : 在乳酸缩聚和低聚物解聚中加入的催化剂为锌类催化剂、 锡类催化剂、 钛类 催化剂或有机酸类催化剂中的至少一种, 其加入的重量比为 0.1/10000 。
17、50/10000。优 选乳酸锌、 氧化锌、 锌粉、 二乙基锌、 乳酸锡、 氧化锡、 二氧化锡、 氧化亚锡、 乳酸亚锡、 辛酸亚 锡、 氯化亚锡、 锡粉、 丙酸或钛酸丁酯中的一种或多种的复合催化剂。更优选的催化剂为氧 化锌、 氧化锡和钛酸丁酯按重量比为 1 1 1 的混合物。另一更优选的催化剂为乳酸锌、 丙酸和钛酸丁酯按重量比为 1 1 1 的混合物。 0016 其中 : 在固定床中加入的催化剂为交换树脂或固体高强酸催化剂中的一种或两 种。优选氢型阳离子交换树脂或 SO42-/TI2O4固体高强酸催化剂中的一种或两种的复合催化 剂。更优选氢型阳离子交换树脂和 SO42-/TI2O4固体高强酸按重。
18、量比为 1 2 的混合物。 0017 其中 : 步骤 C 中对粗品丙交酯进行精制的方法是重结晶、 减压精馏或熔融结晶, 或 者是上述精制方法中的两种及两种以上的组合。优选先减压精馏再熔融结晶。 0018 其中 : 步骤D和E中用于乳酸酯合成的固定床反应器是列管式固定床反应器, 可以 是单级固定床反应器也可以是由两个或两个以上列管式固定床反应器串联形成的多级式 固定床反应器。 0019 其中 : 步骤 F 中乳酸酯进行纯化分离采用的是精馏工艺, 主要由三级精馏 塔组成, 第一级精馏塔脱除大部分的过量醇, 第二级精馏塔脱除酰基乳酸酯等重组 分, 第三级精馏塔脱除剩余的醇, 得到产品。第一级精馏塔为。
19、减压操作, 运行真空度 为 -0.02 -0.08MPa, 釜底物料中的醇含量为 1 5 ; 第二级精馏塔为减压操作, 运行真 空度为 -0.086 -0.098MPa, 釜底物料中的乳酸酯含量为 5 20 ; 第三级精馏塔为常 压操作, 釜底产品中的醇含量为 0.1以下。通过三级精馏之后, 产品乳酸酯的含量可以达 到 99.8以上。 0020 本发明中的原料乳酸可以是 L 型的乳酸也可以是 D 型的乳酸。如果采用 L 型的乳 说 明 书 CN 102675102 A 5 3/6 页 6 酸作为原料, 得到的是 L 型的精制级丙交酯, 最终产品是 L 型的乳酸酯 ; 如果采用 D 型的乳 酸作。
20、为原料, 得到的是 D 型的精制级丙交酯, 最终产品是 D 型的乳酸酯。 0021 本发明中的无水有机醇为甲醇、 乙醇、 丙醇、 丁醇、 戊醇、 己醇、 庚醇、 辛醇、 壬醇、 葵 醇、 十一烷醇、 十二烷醇、 十三烷醇、 十六烷醇、 十八烷醇、 月桂醇、 薄荷醇或甘油醇等具有反 应活性的无水有机醇。 0022 与现有的技术相比, 本发明的技术优势在于 : 0023 1、 本发明生产高光学纯度乳酸酯的工艺路线当中采用精制丙交酯和无水醇作为 直接原料, 有别于传统工艺采用乳酸和醇作为直接原料, 相比较而言, 本工艺具有以下特 点 : 一、 以乳酸为原料生产反应中间体丙交酯, 众所周知, 乳酸具有。
21、两种同分异构体, 左旋乳 酸与右旋乳酸的物化特性十分接近, 采用普通的分离工艺很难将其分离, 而乳酸的光学含 量将会直接影响产品乳酸甲酯的光学含量。丙交酯具有两种同分异构体, 四种不同的存在 方式 : 左旋型、 右旋型、 外消旋型和内消旋型, 左旋与右旋丙交酯的熔点为 95 98, 外 消旋丙交酯的熔点为 124 126, 内消旋丙交酯的熔点为 50 52, 四者在同一温 度下同一溶剂中溶解度也有很大的区别, 内消旋的最大, 左旋与右旋丙交酯次之, 外销旋丙 交酯最小, 四者的沸点相差也较大。所以通过常见的分离方式就可以将其分离, 本工艺路 线采用的是溶剂重结晶、 减压精馏、 熔融结晶中一种或。
22、两种及两种以上的耦合纯化分离方 式, 精制后的丙交酯, 含量可以达到 99.5以上, 光学纯度可以达到 99.5以上, 含水量在 0.05以下。 二、 因为作为原料的无水醇和精制丙交酯的水分含量极低, 而所进行的酯交换 反应不会产生反应水, 所以整个反应过程无需带水剂, 并且反应可以进行的很彻底。 因此产 物乳酸酯中的含水量可以做到很低。 三、 精制丙交酯的光学纯度可以达到99.5以上, 酯交 换反应不会发生构型的翻转, 所以合成的乳酸酯光学纯度可以达到 99.5以上。 0024 2、 采用丙交酯的纯化母液和无水乙醇生产电子级的乳酸乙酯, 具有以下特点 : 一、 纯化母液和无水乙醇都不含水, 。
23、而所进行的酯交换反应不会产生反应水, 所以整个反应过 程无需带水剂, 产品中的水分含量可以做到 200ppm 以下 ; 二、 丙交酯用于高光学纯度乳酸 酯的生产, 纯化母液用于乳酸乙酯的生产, 可以说所有的原料都得到了有效地利用。 0025 3、 本发明采用氢型阳离子交换树脂和SO42-/TI2O4固体高强酸其中一种作为催化剂 或两种以一定比例混合的复合催化剂, 和传统工艺使用浓硫酸作为催化剂相比, 具有以下 优势 : 一、 高效, 只需要添加丙交酯重量的10/1000100/1000即可达到提高反应速率的效 果。 二、 可以重复利用, 经过长时间使用, 催化剂的催化效果会降低, 此时只需通过。
24、过滤的方 式即可将催化剂取出, 再经过干燥和简单的激活处理, 催化剂就可以重新使用。三、 不会对 设备造成腐蚀, 可以大大减少设备的投资费用。四、 此类催化剂在整个反应过程当中, 只起 到加速反应进行的作用, 而不会使反应物和产物发生其他的副反应, 乳酸酯母液中基本上 只存在的未反应的醇、 反应产物乳酸酯、 反应进行的不彻底而产生的乳酰基乳酸酯, 大大降 低精馏分离的难度。五、 无废酸排放, 不会造成环境污染。 0026 4、 本发明采用固定床作为乳酸酯的合成反应器, 整个生产可以连续进行, 提高了 单位产能, 减少了批次之间的差异, 保证了产品品质的稳定。 0027 5、 本发明分离纯化乳酸。
25、酯可以采用三塔连续精馏的方式。 前两塔采用减压的方式 进行, 降低生产温度, 减少了杂质较多的物料中副反应发生的几率, 第三塔采用常压精馏的 方式进一步除去产品中醇。 通过三级精馏提纯, 乳酸酯的含量可以达到99.8以上, 醇含量 说 明 书 CN 102675102 A 6 4/6 页 7 可以降低到 0.1以下。 0028 6、 本发明工艺路线是一条环保、 无污染的绿色路线。一、 乳酸缩聚过程产生的蒸 馏水完全可以满足车间正常生产、 清洗所需, 整条工艺路线基本没有干净水的需求 ; 二、 催 化剂可以重复使用, 且不会与反应物发生副反应, 不存在失效催化剂和反应副产物的排放 ; 三、 反应。
26、后的母液中三种组分经过精馏分离之后, 乳酸酯作为产品出售, 回收醇和乳酰基乳 酸酯可以返回酯交换工段参与反应, 所以原料没有浪费, 可以全部转化为产品。 也就不存在 废水、 废气、 废渣的排放。 具体实施方式 0029 下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。 0030 实施例一 : 0031 原料为外购的质量含量为 88的 L- 乳酸, 采用降膜蒸发器对原料乳酸进行真空 蒸馏, 维持降膜蒸发器中的物料温度达到 50, 真空度维持在 8000Pa, 浓缩后的乳酸其中 单体含量在 99以上。将浓缩后的乳酸 500Kg 通过输送泵输送入缩聚釜, 按乳酸锌与乳 酸的重量比为 5/10000 。
27、的比例加入乳酸锌作为催化剂, 在 2 个小时内, 将物料从 80升至 120, 真空度维持在 5000Pa, 整个反应在有搅拌的情况下进行, 通过在线粘度计检测乳酸 低聚物的粘度, 根据粘度分子量对照关系, 确定其分子量是否在 1000 2500 之间, 如果 分子量在这个范围之内, 通过高度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜, 按乳酸锌与 乳酸的重量比为 5/10000 的比例加入乳酸锌作为催化剂, 整个反应在有搅拌的情况下进 行, 将物料迅速升温至 180, 真空度维持在 1000Pa, 持续得到的丙交酯蒸汽冷凝之后, 在 收集罐中富集, 当解聚釜中物料解聚完全, 丙交酯的出速变的非常缓。
28、慢时, 解聚反应停止, 收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化工段, 通过重结晶提纯工艺, 得到精制丙交酯 385Kg, 含量达到 99.7, 光学纯度达到 99.7。再将精制 L- 丙交酯 385Kg 通过输送设备 加入溶解釜, 同时往溶解釜中添加无水甲醇 500Kg, 将物料加热到 75, 待物料完全溶解 之后, 运行输送泵, 将丙交酯的甲醇溶液通过装有阳离子交换树脂的固定床反应器进行酯 交换反应, 反应完成的母液进入缓冲罐, 再通过输送泵将母液连续输入精馏塔, 控制一级精 馏塔底部物料温度在 140 141, 塔顶温度 65 65.5, 塔顶塔底压力差为 1.8KPa, 塔顶持续采出回收。
29、甲醇, 塔底产物进入二级精馏塔, 控制二级精馏塔底部物料温度为 90 95, 塔顶温度为6570, 真空度-0.09MPa, 塔底持续采出重组分, 塔顶产物进入第三级 精馏塔, 控制塔底物料温度为 144 146, 塔顶持续采出回收甲醇, 塔底持续采出 L- 乳酸 甲酯, 精馏结束, 共得到含量 99.85, 光学纯度为 99.9的 L- 乳酸甲酯 600Kg。乳酰基乳 酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系统中参与乳酸甲酯合成反应 0032 实施例二 : 0033 将浓缩后的 D- 乳酸 5000Kg 通过输送泵输送入缩聚釜, 按氧化锌与乳酸的重量 比为 10/10000 的比例加入氧化锌作。
30、为催化剂, 在 2 个小时内, 将物料从 80升至 120, 真空度维持在 4000Pa, 整个反应在有搅拌的情况下进行, 通过在线粘度计检测乳酸低聚 物的粘度, 根据粘度分子量对照关系, 确定其分子量为 1600, 缩聚完成, 通过高度压差和 真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜, 按氧化锌与乳酸的重量比为 10/10000 的比例加入氧 化锌作为催化剂, 整个反应在有搅拌的情况下进行, 将物料迅速升温至 185, 真空度维 说 明 书 CN 102675102 A 7 5/6 页 8 持在 1500Pa, 持续得到的丙交酯蒸汽冷凝之后, 在收集罐中富集, 当解聚釜中物料解聚完 全, 丙交酯的出速。
31、变的非常缓慢时, 解聚停止, 收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化 工段, 通过熔融结晶提纯工艺, 得到精制 D- 丙交酯 3800Kg, 含量达到 99.6, 光学纯度达 到 99.6。再将精制丙交酯 3800Kg 通过输送设备加入溶解釜, 同时往溶解釜中添加无水 异丁醇 10000Kg, 待物料完全溶解之后, 运行输送泵, 将丙交酯的异丁醇溶液通过装有阳离 子交换树脂的固定床反应器进行酯交换反应, 反应完成的母液进入缓冲罐, 再通过输送泵 将母液连续输入精馏塔, 控制一级精馏塔底部物料温度在 140 141, 塔顶温度 85 85.5, 塔内真空度为 -0.086MPa, 塔顶持续采出回。
32、收异丁醇, 塔底产物进入二级精馏塔, 控 制二级精馏塔底部物料温度为 90 95, 塔顶温度为 65 70, 真空度 -0.095MPa, 塔底 持续采出重组分, 塔顶产物进入第三级精馏塔, 控制塔底物料温度为 160 162, 塔顶持 续采出回收异丁醇, 塔底持续采出 D- 乳酸异丁酯, 精馏结束, 共得到含量 99.8, 光学纯度 为 99.9的 D- 乳酸异丁酯 7000Kg。乳酰基乳酸异丁酯和回收乳酸异丁酯可以返回乳酸异 丁酯合成系统中参与乳酸异丁酯的合成。 0034 实施例三 : 0035 将丙交酯回收母液和无水乙醇按重量比11.6加入溶解釜中, 混合均匀, 运行输 送泵, 将混合液。
33、以600L/h的流速通过装有SO42-/TI2O4固体高强酸催化剂的固定床反应器进 行酯交换反应, 反应完成的母液进入缓冲罐, 再通过输送泵将母液以 600L/h 的流速连续输 入精馏塔, 控制一级精馏塔底部物料温度在 140 141, 塔顶温度 70 75.5, 塔内真 空度为 -0.04MPa, 塔顶持续采出回收乙醇, 塔底产物进入二级精馏塔, 控制二级精馏塔底部 物料温度为9095, 塔顶温度为6570, 真空度-0.093MPa, 塔底持续采出重组分, 塔 顶产物进入第三级精馏塔, 控制塔底物料温度为 150 155, 塔顶持续采出回收乙醇, 塔 底以500L/h的流速持续采出含量99。
34、.85以上的乳酸乙酯。 乳酰基乳酸乙酯和回收乙醇可 以返回乳酸乙酯合成系统中参与乳酸乙酯合成反应。 0036 实施例四 : 0037 原料为外购的质量含量为 85的 L- 乳酸, 采用降膜蒸发器对原料乳酸进行真空 蒸馏, 维持降膜蒸发器中的物料温度达到 50, 真空度维持在 8000Pa, 浓缩后的乳酸其中 单体含量在 99以上。将浓缩后的乳酸 500Kg 通过输送泵输送入缩聚釜, 按催化剂与乳 酸的重量比为 50/10000 的比例加入催化剂, 催化剂为氧化锌、 氧化锡和钛酸丁酯按重量比 为 1 1 1 的混合物。在 2 个小时内, 将物料从 80升至 120, 真空度维持在 5000Pa,。
35、 整个反应在有搅拌的情况下进行, 通过在线粘度计检测乳酸低聚物的粘度, 根据粘度分子 量对照关系, 确定其分子量是否在 1000 2500 之间, 如果分子量在这个范围之内, 通过高 度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜, 按催化剂与乳酸的重量比为 50/10000 的比 例加入催化剂, 催化剂为氧化锌、 氧化锡和钛酸丁酯按重量比为 1 1 1 的混合物。整 个反应在有搅拌的情况下进行, 将物料迅速升温至 180, 真空度维持在 1000Pa, 持续得到 的丙交酯蒸汽冷凝之后, 在收集罐中富集, 当解聚釜中物料解聚完全, 丙交酯的出速变的非 常缓慢时, 解聚反应停止, 收集罐中的液体丙交酯通。
36、过输送泵进入纯化工段, 通过重结晶提 纯工艺, 得到精制丙交酯 385Kg, 含量达到 99.7, 光学纯度达到 99.7。再将精制 L- 丙 交酯 385Kg 通过输送设备加入溶解釜, 同时往溶解釜中添加无水甲醇 500Kg, 将物料加热到 75, 待物料完全溶解之后, 运行输送泵, 将丙交酯的甲醇溶液通过装有复合催化剂的固定 说 明 书 CN 102675102 A 8 6/6 页 9 床反应器进行酯交换反应, 复合催化剂为氢型阳离子交换树脂和 SO42-/TI2O4固体高强酸按 重量比为 1 2 的混合物。反应完成的母液进入缓冲罐, 再通过输送泵将母液连续输入精 馏塔, 控制一级精馏塔底。
37、部物料温度在 140 141, 塔顶温度 65 65.5, 塔顶塔底压 力差为 1.8KPa, 塔顶持续采出回收甲醇, 塔底产物进入二级精馏塔, 控制二级精馏塔底部物 料温度为 90 95, 塔顶温度为 65 70, 真空度 -0.09MPa, 塔底持续采出重组分, 塔顶 产物进入第三级精馏塔, 控制塔底物料温度为 144 146, 塔顶持续采出回收甲醇, 塔底 持续采出 L- 乳酸甲酯, 精馏结束, 共得到含量 99.85, 光学纯度为 99.9的 L- 乳酸甲酯 600Kg。 乳酰基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系统中参与乳酸甲酯合成反应。 0038 实施例五 : 0039 原料为。
38、外购的质量含量为 85的 D- 乳酸, 采用降膜蒸发器对原料乳酸进行真空 蒸馏, 维持降膜蒸发器中的物料温度达到 50, 真空度维持在 8000Pa, 浓缩后的乳酸其中 单体含量在 99以上。将浓缩后的乳酸 500Kg 通过输送泵输送入缩聚釜, 按催化剂与乳 酸的重量比为 20/10000 的比例加入催化剂, 催化剂为乳酸锌、 丙酸和钛酸丁酯按重量比 为 1 1 1 的混合物。在 2 个小时内, 将物料从 80升至 120, 真空度维持在 5000Pa, 整个反应在有搅拌的情况下进行, 通过在线粘度计检测乳酸低聚物的粘度, 根据粘度分子 量对照关系, 确定其分子量是否在 1000 2500 之。
39、间, 如果分子量在这个范围之内, 通过高 度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜, 按催化剂与乳酸的重量比为 50/10000 的比 例加入催化剂, 催化剂为乳酸锌、 丙酸和钛酸丁酯按重量比为 1 1 1 的混合物。整个 反应在有搅拌的情况下进行, 将物料迅速升温至 180, 真空度维持在 1000Pa, 持续得到的 丙交酯蒸汽冷凝之后, 在收集罐中富集, 当解聚釜中物料解聚完全, 丙交酯的出速变的非常 缓慢时, 解聚反应停止, 收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化工段, 通过重结晶提纯 工艺, 得到精制丙交酯 385Kg, 含量达到 99.7, 光学纯度达到 99.7。再将精制 L- 丙交。
40、 酯 385Kg 通过输送设备加入溶解釜, 同时往溶解釜中添加无水甲醇 500Kg, 将物料加热到 75, 待物料完全溶解之后, 运行输送泵, 将丙交酯的甲醇溶液通过装有复合催化剂的固定 床反应器进行酯交换反应, 复合催化剂为氢型阳离子交换树脂和 SO42-/TI2O4固体高强酸按 重量比为 1 2 的混合物。反应完成的母液进入缓冲罐, 再通过输送泵将母液连续输入精 馏塔, 控制一级精馏塔底部物料温度在 140 141, 塔顶温度 65 65.5, 塔顶塔底压 力差为 1.8KPa, 塔顶持续采出回收甲醇, 塔底产物进入二级精馏塔, 控制二级精馏塔底部物 料温度为 90 95, 塔顶温度为 65 70, 真空度 -0.09MPa, 塔底持续采出重组分, 塔顶 产物进入第三级精馏塔, 控制塔底物料温度为 144 146, 塔顶持续采出回收甲醇, 塔底 持续采出 L- 乳酸甲酯, 精馏结束, 共得到含量 99.85, 光学纯度为 99.9的 L- 乳酸甲酯 600Kg。 乳酰基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系统中参与乳酸甲酯合成反应。 说 明 书 CN 102675102 A 9 。