[實用新型]高收率間接聚合兩步法PLA合成系統

有效

• 申請號: 201020188657.2
• 申請日: 2010-05-13
• 公開（公告）號: CN201809302U
• 公開（公告）日: 2011-04-27
• 發明（設計）人: 丁海兵;羅文德;徐嗥東;隰春爭;張慧書;孫建;徐坡
• 申請（專利權）人: 中國石油天然氣集團公司;中國紡織工業設計院
• 主分類號: C08G63/78
• 分類號: C08G63/78;C08G63/08
• 代理公司: 北京市卓華知識產權代理有限公司 11299
• 代理人: 申率

技術領域

本實用新型涉及一種高收率間接聚合兩步法PLA合成系統，屬于化工領域，用于聚乳酸的合成生產。?

背景技術

聚乳酸(PLA)是以乳酸(LA)為原料制得的高分子聚合物。LA可用生物質原料(如玉米等谷物)制得，生物質原料可再生，LA的產品PLA可生物降解為二氧化碳和水，因此PLA被譽為“綠色纖維”。?

PLA合成的系統路線有兩種：直接聚合一步法和間接聚合兩步法。高分子量PLA都是由兩步法(丙交酯開環聚合)制得，該系統一般包括乳酸脫水、預聚、齊聚物解聚環化、粗丙交酯精制、丙交酯開環聚合和聚合物脫單等主要工序。?

粗丙交酯主要由L-丙交酯(左旋)、m-丙交酯(內消旋)、少量低聚物、乳酸及水等組成，其中m-丙交酯是L-丙交酯的同分異構體雜質，且在低聚物及水存在的環境下，容易發生熱分解、異構化反應等，因此，粗丙交酯精制具有較大難度。粗丙交酯精制可采用精餾、熔融結晶、重結晶、萃取等方法，以制得純度≥99.5％(wt)的丙交酯。熔融結晶一般在結晶組份的熔點附近操作，操作溫度低，不需要其他助劑或溶劑，能耗低，綠色環保，適合于具有熱敏性及含同分異構體雜質的粗丙交酯的提純。在丙交酯精制系統中，采用熔融結晶技術產生的精制殘液量為粗丙交酯的15～25％(wt)，且其中丙交酯濃度為55～65％(wt)，因此，必須對丙交酯精制殘液進行回收處理，?以提高丙交酯的總收率。?

專利CN101555243A公開了一種精丙交酯的制取方法及生產裝置(參見圖1)，其中涉及到一種丙交酯精制殘液的處理技術。該技術是將丙交酯精制殘液進行離心式薄膜蒸發裝置8處理，蒸發分離得到的氣相丙交酯返回到解聚環化頂部冷凝系統10中，或經單獨的冷凝系統9冷凝后返回到丙交酯精制工序，而蒸發分離得到的殘留物返回到預聚工序，或解聚環化工序，或在判斷出由于雜質含量過高而不利于提高丙交酯收率的情況下廢棄。?

此技術存在的問題是：1、過程中沒有考慮到異構體雜質m-丙交酯的處理或分離，造成解聚環化、丙交酯精制及殘液蒸發分離裝置中組份m-丙交酯的累積，不僅增加了過程中的能量消耗，同時也不利于物料的回收利用，制約了丙交酯的總收率；2、周期性的排放蒸發分離的殘留物，造成進入解聚環化、丙交酯精制及蒸發分離裝置的流量及組份濃度周期性變化，不利于系統的穩定運行，不利于提高產品質量。?

實用新型內容

為克服現有技術的缺陷，本實用新型提供了一種高收率間接聚合兩步法PLA合成系統，采用這種合成系統可以有效地回收利用丙交酯精制殘液中的各種有用成份，減少能量消耗，提高丙交酯的總收率，同時還有利于保證系統的穩定運行。?

本實用新型實現上述目的的技術方案是：一種高收率間接聚合兩步法PLA合成系統，包括依次連接的乳酸脫水裝置、預聚裝置、齊聚?物解聚環化裝置、粗丙交酯精制裝置、丙交酯開環聚合裝置和聚合物脫單裝置，還包括丙交酯精致殘液處理裝置，所述丙交酯精制殘液處理裝置包括閃蒸裝置、冷凝裝置、萃取裝置和固液分離裝置，所述閃蒸裝置設有待閃蒸物料進口、閃蒸蒸氣出口和重組份出口，所述冷凝裝置設有待冷凝物料進口、凝液出口和不凝氣體出口，所述萃取裝置設有待萃取物料進口、萃取劑進口和萃取后漿料出口，所述固液分離裝置設有待分離物料進口、濾餅出口和濾液出口，所述閃蒸裝置的待閃蒸物料進口連接所述粗丙交酯精制裝置的丙交酯精制殘液出口，所述閃蒸裝置的閃蒸蒸氣出口連接所述冷凝裝置的待冷凝物料進口，所述冷凝裝置的凝液出口連接所述萃取裝置的待萃取物料進口，所述萃取裝置的萃取后漿料出口連接所述固液分離裝置的待分離物料進口。?

所述閃蒸裝置優選采用刮膜蒸發器。?

所述冷凝裝置內通常應設有氣液分離空間，所述冷凝裝置的不凝氣體出口連接真空系統。?

所述萃取裝置通常采用萃取釜，所述待萃取物料進口和所述萃取劑進口可分別設置在所述萃取釜的上部和/或頂部，所述萃取后漿料出口可設置在所述萃取釜的下部或底部。?

所述萃取釜內通常設有攪拌器，所述攪拌器的驅動裝置可以安裝在所述萃取釜的頂部。?

所述萃取裝置的萃取后漿料出口與所述固液分離裝置的待分離物料進口之間的連接管道上通常應設有泵。?

所述固液分離裝置的濾餅出口可以通過物料傳送機構連接熔化?罐，所述固液分離裝置的濾液出口可以通過管道等方式連接濾液罐。?

所述閃蒸裝置的重組份出口可以連接所述齊聚物解聚環化裝置的進料端，以實現低聚物等有機組份的回用。?

所述濾液罐的濾液出口可以連接所述乳酸脫水裝置的進料端，以實現m-丙交酯和乳酸等有機組份的回用。?