[發明專利]一種清洗聚乳酸聚合反應裝置的溶液及清洗方法

有效

• 申請號: 201210407661.7
• 申請日: 2012-10-23
• 公開（公告）號: CN103773627A
• 公開（公告）日: 2014-05-07
• 發明（設計）人: 孟偉娟;杜影;趙麗娜;劉銘;齊可非;唐偉剛;閆巖
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C11D7/50
• 分類號: C11D7/50;B08B3/08;B08B3/10
• 代理公司: 北京聿宏知識產權代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯

技術領域

本發明涉及一種清洗聚合反應裝置的溶液，具體地講，涉及一種清洗聚乳酸聚合反應裝置的溶液。本發明還涉及使用所述溶液清洗聚乳酸聚合反應裝置的方法和清洗系統。

背景技術

近年來，使用后的塑料制品廢棄物的處理也成為日益嚴重的環境問題之一。這些廢棄物一般采用焚燒處理或掩埋處理。焚燒處理會產生有害氣體。由于上述塑料的化學穩定性高，掩埋后幾乎不會產生生物學或微生物的分解，而呈半永久的狀態殘留下來。為了解決上述問題，研究者們大力開發環境友好的可生物降解的聚合物，其中之一就是聚乳酸。聚乳酸具有良好的生物降解性、生物相容性、物理機械性能和優異的加工性能。聚乳酸制品在使用被丟棄后，可在堆肥條件下被微生物分解成二氧化碳和水，從而緩解由塑料制品廢棄物帶來的日益嚴重的環境壓力。

由于聚乳酸的粘度高達10³Pa.s，非常容易粘附在反應器的表面，聚乳酸在聚合反應器內和進出反應器管線內有殘留聚合物的累積；當采用無動力攪拌的聚合反應器時，聚合物的殘留更為嚴重。另外，制備聚乳酸時的聚合溫度高達200℃以上，部分聚乳酸可能發生氧化變色，甚至碳化產生黑色的炭渣顆粒。

目前，聚乳酸主要通過間接合成法制備，即丙交酯開環聚合法，也被稱作兩步聚合法。聚乳酸的合成是放熱反應。為了使聚合反應能夠適當地和安全地得到控制，一般會在聚合反應器的夾套和/或盤管中通入比反應物料溫度低的介質來撤除熱量，但此時聚乳酸不僅粘附在反應器內壁上，還會粘附在盤管表面，使得反應器的清洗更為困難。

聚乳酸聚合反應器清洗的程度和所花的時間都非常重要，因為如果清洗不徹底會影響下次開車時所生產的產品的質量；另一方面，在清洗反應器時不能生產產品。目前，在聚乳酸聚合反應系統的清洗過程中，為控制清洗的時間，通常要在較高的溫度下進行清洗，從而導致了清洗溶液變色，同時還會有黑色炭渣生成。

專利申請CN101679925A公開了一種清洗樹脂成型機的清洗劑，其由熱塑性樹脂、如對苯二甲酸雙羥烷酯類的在使用溫度下為液體的物質、發泡劑、無機物質等組成。其組成復雜，使用起來非常不方便，且不適用于清洗含聚乳酸的裝置。

因此需要一種清洗效果好的溶液和清洗反應器的方法，可以徹底清洗反應器，清除殘留的聚乳酸，同時避免清洗過程中黑色炭渣的形成，并花費較少的時間。但目前尚沒有有效的清洗聚乳酸聚合反應器的方式。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供了一種的清洗聚乳酸聚合反應裝置的溶液，其組成簡單、制備容易，且制造成本低。利用本發明提供的溶液清洗聚乳酸聚合反應裝置，清洗方式簡單，不但在較高的溫度下能夠有效地清洗反應器，還能夠有效地避免清洗過程中清洗溶液的變色和黑色炭渣的生成。

根據本發明的一個方面，提供了一種清洗聚乳酸聚合反應裝置的溶液，其由抗氧劑和有機溶劑組成。

在上述溶液中，所述抗氧劑的含量為0.0001~0.1g/L溶劑，優選0.0005~0.0088g/L溶劑。

在上述溶液中，所述抗氧劑為受阻酚類抗氧劑。如所述抗氧劑可選自抗氧劑1076、抗氧劑1330、抗氧劑1098、抗氧劑264、抗氧劑245、抗氧劑1024、抗氧劑168和抗氧劑1010。本發明中的抗氧劑牌號均為現有技術中已知的抗氧劑。

在上述溶液中，所述有機溶劑選自氯仿、1,2二氯甲烷、四氯化碳、甲苯、丙酮和氯苯，優選選自氯仿和甲苯。采用上述有機溶劑，有利于聚乳酸材料的溶解，便于聚乳酸反應裝置的洗滌。

根據本發明的另一個方面，提供了一種采用上述溶液在密閉條件下清洗聚乳酸聚合反應裝置的方法，包括：

步驟1）制備清洗用的溶液；

步驟2）將溶液加入聚乳酸聚合反應裝置內并將溶液加熱至溶液溫度不低于100℃；

步驟3）使溶液在聚乳酸聚合反應裝置循環洗滌。

在上述方法中，當溶液溫度為150~200℃，會有更好的清洗效果。其中采用密閉條件能夠避免有機溶劑的揮發，以免造成環境污染，同時提高了操作的安全系數。

根據本發明的另一個方面，提供了一種執行上述方法的系統，其包括：

用于執行步驟1）的高壓儲罐；

用于執行步驟3）的循環泵；

聚乳酸聚合反應裝置及將其與高壓儲罐和循環泵相連的管線。

在上述系統的一個實例中，所述聚乳酸聚合反應裝置中的聚合反應器無動力攪拌。在另一個實例中，所述聚乳酸聚合反應裝置中的聚合反應器帶有夾套和/或內部盤管。