一種連續生產高含量和高光學純度乳酸酯的方法
2023-06-06 08:34:06
專利名稱：一種連續生產高含量和高光學純度乳酸酯的方法
技術領域：
本發明屬於有機化工技術領域，具體涉及ー種由精製級丙交酯與無水醇為原料，通過酯交換反應直接連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法。
背景技術：
乳酸酯具有特殊的朗姆酒、水果和奶油香味，是ー種重要的精細化工原料。由於乳酸酷含有不對稱碳原子，因此具有兩種光學異構體，也是ー種具有光學活性的重要エ業溶齊U，可用作硝化纖維、こ酸纖維、醇酸樹脂、貝殼松酷、馬尼拉樹脂、松香、蟲膠、こ烯樹脂、油漆等的溶剤，同時還是人造珍珠類的高級溶剤。在其它エ業領域還被用做增塑劑，在不對稱合成中用來合成具有光學活性的羧酸酯，製藥中用作壓製藥片的潤滑劑、藥物心得靜中間體等，ー些高級醇的乳酸酯因為具有具有刺激小、不易揮發、鋪展性好、水溶性好，能與其它水溶性成分配伍等特性，常被用於化妝品中。因此乳酸酷在食品、釀酒、化工、醫藥等行業具有廣泛用途。同時由於乳酸酷具有無毒、溶解性好、小易揮發、有果香氣味等特點，又具有可生物降解性，因此乳酸酯又是極具開發價值和應用前景的「綠色溶剤」。隨著人們生活水平的不斷提高，對環境的要求越來越高，而目前在エ業上使用的溶劑大都是有毒的溶劑，對環境和人類造成了極大的危害，如滷代類、醚類、氟氯碳類溶劑等，因此乳酸酯作為「綠色溶剤」具有廣闊的應用前景，其中電子級的乳酸こ酯在電子清洗行業已經得到廣泛的應用。乳酸酷合成技術，中國專利CN1229790A公開了ー種以天然原料合成乳酸こ酯的方法，CN1720215A公開了ー種乳酸こ酯連續製備的方法，CN1438213A公開了ー種以乳酸銨為原料反應精餾製備乳酸こ酯的エ藝，CN1102180A公開了ー種乳酸こ酯生產新エ藝，CN1114035公開了ー種精餾法製備乳酸こ酯的エ藝，CNCN1290686由乳酸銨催化合成乳酸こ酯的方法，CN1594585公開了ー種溶液相中酶催化合成乳酸こ酯的方法，CN1613842公開了ー種催化精餾合成乳酸こ酯的新エ藝。CN1740331公開了ー種生物煉製生產乳酸こ酷極其共同產品的エ藝方法，CN101575622公開了ー種由乳酸銨生產乳酸こ酷的エ藝方法，CN1290686A公開了ー種由乳酸銨催化合成乳酸こ酯的方法，中國專利CN101759559A公開了一種製備低含水量、低酸度高含量的乳正丙酯的方法，中國專利CN1450046公開了ー種高收率、高光學純度的L-乳酸丁酯合成方法。所有公開的專利中均沒有採用丙交酯與無水醇為原料，通過酯交換反應生產高光學純度乳酸酷，也沒有採用丙交酯純化母液與無水こ醇為原料生產電子級的乳酸こ酷。
發明內容
本發明的目的在於克服現有乳酸酷生產技術所存在的缺陷，提供一種連續生產高含量和高光學純度乳酸酯的方法。本發明還提供ー種電子級乳酸こ酯的方法。本發明方法エ藝簡單，操作簡易，適合エ業化生產應用，原料可以全部利用，無「三廢」排放。本發明首先採用乳酸為原料合成丙交酷，再以精製丙交酯和無水醇為原料合成乳酸酷，以丙交酯純化母液和無水乙醇為原料合成乳酸乙酯，整條工藝路線可以分為丙交酯生產與乳酸酯生產兩個流程。本發明的技術解決方案是這樣實現的它包括以下步驟A、乳酸縮聚在乳酸中加入催化劑，催化劑與乳酸的重量比為0. 1/10000 10/10000，加完後進行縮聚反應，得到分子量在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劑，催化劑與乳酸低聚物的重量比為0. 1/10000 10/10000，加完後進行解聚反應，得到含量在80% 95%的粗品丙交酯；C、丙交酯純化對粗品丙交酯進行精製，得到含量在99. 5%以上，光學純度在99. 5%以上的精製丙交酯和醯基乳酸酯純化母液；D、高光學純度乳酸酯合成將精製丙交酯與無水有機醇按重量比I : 0.7 I : 5的比例加入溶解釜，優選I : 3的比例，使丙交酯完全溶解在有機醇中，然後將丙交酯的醇 溶液通過裝有催化劑的固定床反應器，丙交酯和有機醇發生酯交換反應，得到乳酸酯。E、電子級乳酸乙酯的合成將醯基乳酸酯純化母液和無水乙醇按重量比的I : 0.7 I : 5的比例混合均勻，然後通過裝有催化劑的固定床反應器，得到乳酸乙酯。F、乳酸酯純化將乳酸酯進行純化分離。本發明較好的技術解決方案是在乳酸縮聚之前，先在真空度10000 500Pa條件下，蒸餾溫度40 90°C的條件下對乳酸進行真空蒸餾，去除其中的游離水。其中在乳酸縮聚和低聚物解聚中加入的催化劑為鋅類催化劑、錫類催化劑、鈦類催化劑或有機酸類催化劑中的至少一種，其加入的重量比為0. 1/10000 50/10000。優選乳酸鋅、氧化鋅、鋅粉、二乙基鋅、乳酸錫、氧化錫、二氧化錫、氧化亞錫、乳酸亞錫、辛酸亞錫、氯化亞錫、錫粉、丙酸或鈦酸丁酯中的一種或多種的複合催化劑。更優選的催化劑為氧化鋅、氧化錫和鈦酸丁酯按重量比為1:1:1的混合物。另一更優選的催化劑為乳酸鋅、丙酸和鈦酸丁酯按重量比為I:I:I的混合物。其中在固定床中加入的催化劑為交換樹脂或固體高強酸催化劑中的一種或兩種。優選氫型陽離子交換樹脂或SO42YTI2O4固體高強酸催化劑中的一種或兩種的複合催化齊U。更優選氫型陽離子交換樹脂和SO42YTI2O4固體高強酸按重量比為I : 2的混合物。其中步驟C中對粗品丙交酯進行精製的方法是重結晶、減壓精餾或熔融結晶，或者是上述精製方法中的兩種及兩種以上的組合。優選先減壓精餾再熔融結晶。其中步驟D和E中用於乳酸酯合成的固定床反應器是列管式固定床反應器，可以是單級固定床反應器也可以是由兩個或兩個以上列管式固定床反應器串聯形成的多級式固定床反應器。其中步驟F中乳酸酯進行純化分離採用的是精餾工藝，主要由三級精餾塔組成，第一級精餾塔脫除大部分的過量醇，第二級精餾塔脫除醯基乳酸酯等重組分，第三級精餾塔脫除剩餘的醇，得到產品。第一級精餾塔為減壓操作，運行真空度為-0. 02 -0. 08MPa，釜底物料中的醇含量為I 5% ;第二級精餾塔為減壓操作，運行真空度為-0. 086 -0. 098MPa，釜底物料中的乳酸酯含量為5% 20% ;第三級精餾塔為常壓操作，釜底產品中的醇含量為0. 1%以下。通過三級精餾之後，產品乳酸酯的含量可以達到99. 8%以上。本發明中的原料乳酸可以是L型的乳酸也可以是D型的乳酸。如果採用L型的乳酸作為原料，得到的是L型的精製級丙交酯，最終產品是L型的乳酸酯；如果採用D型的乳酸作為原料，得到的是D型的精製級丙交酯，最終產品是D型的乳酸酯。本發明中的無水有機醇為甲醇、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應活性的無水有機醇。與現有的技術相比，本發明的技術優勢在於I、本發明生產高光學純度乳酸酯的工藝路線當中採用精製丙交酯和無水醇作為直接原料，有別於傳統工藝採用乳酸和醇作為直接原料，相比較而言，本工藝具有以下特點一、以乳酸為原料生產反應中間體丙交酯，眾所周知，乳酸具有兩種同分異構體，左旋乳酸與右旋乳酸的物化特性十分接近，採用普通的分離工藝很難將其分離，而乳酸的光學含量將會直接影響產品乳酸甲酯的光學含量。丙交酯具有兩種同分異構體，四種不同的存在方式左旋型、右旋型、外消旋型和內消旋型，左旋與右旋丙交酯的熔點為95°C 98°C，夕卜消旋丙交酯的熔點為124°C 126°C，內消旋丙交酯的熔點為50°C 52°C，四者在同一溫 度下同一溶劑中溶解度也有很大的區別，內消旋的最大，左旋與右旋丙交酯次之，外銷旋丙交酯最小，四者的沸點相差也較大。所以通過常見的分離方式就可以將其分離，本工藝路線採用的是溶劑重結晶、減壓精餾、熔融結晶中一種或兩種及兩種以上的耦合純化分離方式，精製後的丙交酯，含量可以達到99. 5%以上，光學純度可以達到99. 5%以上，含水量在
0.05%以下。二、因為作為原料的無水醇和精製丙交酯的水分含量極低，而所進行的酯交換反應不會產生反應水，所以整個反應過程無需帶水劑，並且反應可以進行的很徹底。因此產物乳酸酯中的含水量可以做到很低。三、精製丙交酯的光學純度可以達到99. 5%以上，酯交換反應不會發生構型的翻轉，所以合成的乳酸酯光學純度可以達到99. 5%以上。2、採用丙交酯的純化母液和無水乙醇生產電子級的乳酸乙酯，具有以下特點一、純化母液和無水乙醇都不含水，而所進行的酯交換反應不會產生反應水，所以整個反應過程無需帶水劑，產品中的水分含量可以做到200ppm以下；二、丙交酯用於高光學純度乳酸酯的生產，純化母液用於乳酸乙酯的生產，可以說所有的原料都得到了有效地利用。3、本發明採用氫型陽離子交換樹脂和SO42VTI2O4固體高強酸其中一種作為催化劑或兩種以一定比例混合的複合催化劑，和傳統工藝使用濃硫酸作為催化劑相比，具有以下優勢一、高效，只需要添加丙交酯重量的10/1000 100/1000即可達到提高反應速率的效果。二、可以重複利用，經過長時間使用，催化劑的催化效果會降低，此時只需通過過濾的方式即可將催化劑取出，再經過乾燥和簡單的激活處理，催化劑就可以重新使用。三、不會對設備造成腐蝕，可以大大減少設備的投資費用。四、此類催化劑在整個反應過程當中，只起到加速反應進行的作用，而不會使反應物和產物發生其他的副反應，乳酸酯母液中基本上只存在的未反應的醇、反應產物乳酸酯、反應進行的不徹底而產生的乳醯基乳酸酯，大大降低精餾分離的難度。五、無廢酸排放，不會造成環境汙染。4、本發明採用固定床作為乳酸酯的合成反應器，整個生產可以連續進行，提高了單位產能，減少了批次之間的差異，保證了產品品質的穩定。5、本發明分離純化乳酸酯可以採用三塔連續精餾的方式。前兩塔採用減壓的方式進行，降低生產溫度，減少了雜質較多的物料中副反應發生的機率，第三塔採用常壓精餾的方式進一步除去產品中醇。通過三級精餾提純，乳酸酯的含量可以達到99. 8%以上，醇含量可以降低到0. 1%以下。6、本發明工藝路線是一條環保、無汙染的綠色路線。一、乳酸縮聚過程產生的蒸餾水完全可以滿足車間正常生產、清洗所需，整條工藝路線基本沒有乾淨水的需求；二、催化劑可以重複使用，且不會與反應物發生副反應，不存在失效催化劑和反應副產物的排放；三、反應後的母液中三種組分經過精餾分離之後，乳酸酯作為產品出售，回收醇和乳醯基乳酸酯可以返回酯交換工段參與反應，所以原料沒有浪費，可以全部轉化為產品。也就不存在廢水、廢氣、廢渣的排放。
具體實施例方式下面結合具體實施方式
對本發明做進一步的詳細描述。實施例一
原料為外購的質量含量為88%的L-乳酸，採用降膜蒸發器對原料乳酸進行真空蒸餾，維持降膜蒸發器中的物料溫度達到50°C，真空度維持在8000Pa，濃縮後的乳酸其中單體含量在99%以上。將濃縮後的乳酸500Kg通過輸送泵輸送入縮聚釜，按乳酸鋅與乳酸的重量比為5/10000的比例加入乳酸鋅作為催化劑，在2個小時內，將物料從80°C升至120°C，真空度維持在5000Pa，整個反應在有攪拌的情況下進行，通過在線粘度計檢測乳酸低聚物的粘度，根據粘度分子量對照關係，確定其分子量是否在1000 2500之間，如果分子量在這個範圍之內，通過高度壓差和真空壓差將低聚乳酸輸送入解聚釜，按乳酸鋅與乳酸的重量比為5/10000的比例加入乳酸鋅作為催化劑，整個反應在有攪拌的情況下進行，將物料迅速升溫至180°C，真空度維持在lOOOPa，持續得到的丙交酯蒸汽冷凝之後，在收集罐中富集，當解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速變的非常緩慢時，解聚反應停止，收集罐中的液體丙交酯通過輸送泵進入純化工段，通過重結晶提純工藝，得到精製丙交酯385Kg，含量達到99. 7%，光學純度達到99. 7%。再將精製L-丙交酯385Kg通過輸送設備加入溶解釜，同時往溶解釜中添加無水甲醇500Kg，將物料加熱到75°C，待物料完全溶解之後，運行輸送泵，將丙交酯的甲醇溶液通過裝有陽離子交換樹脂的固定床反應器進行酯交換反應，反應完成的母液進入緩衝罐，再通過輸送泵將母液連續輸入精餾塔，控制一級精餾塔底部物料溫度在140°C 141°C，塔頂溫度65 65. 5°C，塔頂塔底壓力差為I. 8KPa，塔頂持續採出回收甲醇，塔底產物進入二級精餾塔，控制二級精餾塔底部物料溫度為90 950C，塔頂溫度為65 70°C，真空度-0. 09MPa,塔底持續採出重組分，塔頂產物進入第三級精餾塔，控制塔底物料溫度為144 146°C，塔頂持續採出回收甲醇，塔底持續採出L-乳酸甲酯，精餾結束，共得到含量99. 85%，光學純度為99. 9%的L-乳酸甲酯600Kg。乳醯基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系統中參與乳酸甲酯合成反應實施例二 將濃縮後的D-乳酸5000Kg通過輸送泵輸送入縮聚釜，按氧化鋅與乳酸的重量比為10/10000的比例加入氧化鋅作為催化劑，在2個小時內，將物料從80°C升至120°C，真空度維持在4000Pa，整個反應在有攪拌的情況下進行，通過在線粘度計檢測乳酸低聚物的粘度，根據粘度分子量對照關係，確定其分子量為1600，縮聚完成，通過高度壓差和真空壓差將低聚乳酸輸送入解聚釜，按氧化鋅與乳酸的重量比為10/10000的比例加入氧化鋅作為催化劑，整個反應在有攪拌的情況下進行，將物料迅速升溫至185 °C，真空度維持在1500Pa，持續得到的丙交酯蒸汽冷凝之後，在收集罐中富集，當解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速變的非常緩慢時，解聚停止，收集罐中的液體丙交酯通過輸送泵進入純化工段，通過熔融結晶提純工藝，得到精製D-丙交酯3800Kg，含量達到99. 6%，光學純度達到99. 6%。再將精製丙交酯3800Kg通過輸送設備加入溶解釜，同時往溶解釜中添加無水異丁醇lOOOOKg，待物料完全溶解之後，運行輸送泵，將丙交酯的異丁醇溶液通過裝有陽離子交換樹脂的固定床反應器進行酯交換反應，反應完成的母液進入緩衝罐，再通過輸送泵將母液連續輸入精餾塔，控制一級精餾塔底部物料溫度在140°C 141°C，塔頂溫度85 85. 5°C，塔內真空度為-0. 086MPa，塔頂持續採出回收異丁醇，塔底產物進入二級精餾塔，控制二級精餾塔底部物料溫度為90 95°C，塔頂溫度為65 70°C，真空度-0. 095MPa，塔底持續採出重組分，塔頂產物進入第三級精餾塔，控制塔底物料溫度為160 162°C，塔頂持續採出回收異丁醇，塔底持續採出D-乳酸異丁酯，精餾結束，共得到含量99. 8%，光學純度為99. 9%的D-乳酸異丁酯7000Kg。乳醯基乳酸異丁酯和回收乳酸異丁酯可以返回乳酸異丁酯合成系統中參與乳酸異丁酯的合成。
實施例三將丙交酯回收母液和無水乙醇按重量比I : I. 6加入溶解釜中，混合均勻，運行輸送泵，將混合液以600L/h的流速通過裝有SO42VTI2O4固體高強酸催化劑的固定床反應器進行酯交換反應，反應完成的母液進入緩衝罐，再通過輸送泵將母液以600L/h的流速連續輸入精餾塔，控制一級精餾塔底部物料溫度在140°C 141°C，塔頂溫度70 75. 5°C，塔內真空度為-0. 04MPa，塔頂持續採出回收乙醇，塔底產物進入二級精餾塔，控制二級精餾塔底部物料溫度為90 95°C，塔頂溫度為65 70°C，真空度-0. 093MPa,塔底持續採出重組分，塔頂產物進入第三級精餾塔，控制塔底物料溫度為150 155°C，塔頂持續採出回收乙醇，塔底以500L/h的流速持續採出含量99. 85%以上的乳酸乙酯。乳醯基乳酸乙酯和回收乙醇可以返回乳酸乙酯合成系統中參與乳酸乙酯合成反應。實施例四原料為外購的質量含量為85%的L-乳酸，採用降膜蒸發器對原料乳酸進行真空蒸餾，維持降膜蒸發器中的物料溫度達到50°C，真空度維持在8000Pa，濃縮後的乳酸其中單體含量在99%以上。將濃縮後的乳酸500Kg通過輸送泵輸送入縮聚釜，按催化劑與乳酸的重量比為50/10000的比例加入催化劑，催化劑為氧化鋅、氧化錫和鈦酸丁酯按重量比為I : I : I的混合物。在2個小時內，將物料從80°C升至120°C，真空度維持在5000Pa，整個反應在有攪拌的情況下進行，通過在線粘度計檢測乳酸低聚物的粘度，根據粘度分子量對照關係，確定其分子量是否在1000 2500之間，如果分子量在這個範圍之內，通過高度壓差和真空壓差將低聚乳酸輸送入解聚釜，按催化劑與乳酸的重量比為50/10000的比例加入催化劑，催化劑為氧化鋅、氧化錫和鈦酸丁酯按重量比為I : I : I的混合物。整個反應在有攪拌的情況下進行，將物料迅速升溫至180°C，真空度維持在lOOOPa，持續得到的丙交酯蒸汽冷凝之後，在收集罐中富集，當解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速變的非常緩慢時，解聚反應停止，收集罐中的液體丙交酯通過輸送泵進入純化工段，通過重結晶提純工藝，得到精製丙交酯385Kg，含量達到99. 7%，光學純度達到99. 7%。再將精製L-丙交酯385Kg通過輸送設備加入溶解釜，同時往溶解釜中添加無水甲醇500Kg，將物料加熱到750C，待物料完全溶解之後，運行輸送泵，將丙交酯的甲醇溶液通過裝有複合催化劑的固定床反應器進行酯交換反應，複合催化劑為氫型陽離子交換樹脂和SO42YTI2O4固體高強酸按重量比為I : 2的混合物。反應完成的母液進入緩衝罐，再通過輸送泵將母液連續輸入精餾塔，控制一級精餾塔底部物料溫度在140°C 141°C，塔頂溫度65 65. 5°C，塔頂塔底壓力差為I. 8KPa，塔頂持續採出回收甲醇，塔底產物進入二級精餾塔，控制二級精餾塔底部物料溫度為90 95°C，塔頂溫度為65 70°C，真空度-0. 09MPa，塔底持續採出重組分，塔頂產物進入第三級精餾塔，控制塔底物料溫度為144 146°C，塔頂持續採出回收甲醇，塔底持續採出L-乳酸甲酯，精餾結束，共得到含量99. 85 %，光學純度為99. 9 %的L-乳酸甲酯600Kgo乳醯基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系統中參與乳酸甲酯合成反應。實施例五原料為外購的質量含量為85%的D-乳酸，採用降膜蒸發器對原料乳酸進行真空蒸餾，維持降膜蒸發器中的物料溫度達到50°C，真空度維持在8000Pa，濃縮後的乳酸其中單體含量在99 %以上。將濃縮後的乳酸500Kg通過輸送泵輸送入縮聚釜，按催化劑與乳、酸的重量比為20/10000的比例加入催化劑，催化劑為乳酸鋅、丙酸和鈦酸丁酯按重量比為I : I : I的混合物。在2個小時內，將物料從80°C升至120°C，真空度維持在5000Pa，整個反應在有攪拌的情況下進行，通過在線粘度計檢測乳酸低聚物的粘度，根據粘度分子量對照關係，確定其分子量是否在1000 2500之間，如果分子量在這個範圍之內，通過高度壓差和真空壓差將低聚乳酸輸送入解聚釜，按催化劑與乳酸的重量比為50/10000的比例加入催化劑，催化劑為乳酸鋅、丙酸和鈦酸丁酯按重量比為I : I : I的混合物。整個反應在有攪拌的情況下進行，將物料迅速升溫至180°C，真空度維持在lOOOPa，持續得到的丙交酯蒸汽冷凝之後，在收集罐中富集，當解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速變的非常緩慢時，解聚反應停止，收集罐中的液體丙交酯通過輸送泵進入純化工段，通過重結晶提純工藝，得到精製丙交酯385Kg，含量達到99. 7 %，光學純度達到99. 7 %。再將精製L-丙交酯385Kg通過輸送設備加入溶解釜，同時往溶解釜中添加無水甲醇500Kg，將物料加熱到750C，待物料完全溶解之後，運行輸送泵，將丙交酯的甲醇溶液通過裝有複合催化劑的固定床反應器進行酯交換反應，複合催化劑為氫型陽離子交換樹脂和SO42YTI2O4固體高強酸按重量比為I : 2的混合物。反應完成的母液進入緩衝罐，再通過輸送泵將母液連續輸入精餾塔，控制一級精餾塔底部物料溫度在140°C 141°C，塔頂溫度65 65. 5°C，塔頂塔底壓力差為I. 8KPa，塔頂持續採出回收甲醇，塔底產物進入二級精餾塔，控制二級精餾塔底部物料溫度為90 95°C，塔頂溫度為65 70°C，真空度-0. 09MPa，塔底持續採出重組分，塔頂產物進入第三級精餾塔，控制塔底物料溫度為144 146°C，塔頂持續採出回收甲醇，塔底持續採出L-乳酸甲酯，精餾結束，共得到含量99. 85%，光學純度為99. 9%的L-乳酸甲酯600Kgo乳醯基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系統中參與乳酸甲酯合成反應。
權利要求
1.一種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，它包括以下步驟 A、乳酸縮聚在乳酸中加入催化劑，催化劑與乳酸的重量比為O.1/10000 100/10000，加完後進行縮聚反應，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劑，催化劑與乳酸低聚物的重量比為O. 1/10000 100/10000，加完後進行解聚反應，得到含量在80% 95%的粗品丙交酯； C、丙交酯純化對粗品丙交酯進行精製，得到含量在99.5%以上，光學純度在99. 5%以上的精製丙交酯和醯基乳酸酯純化母液； D、高光學純度乳酸酷合成將精製丙交酯與無水有機醇按重量比I: O. 7 I : 5的比例加入溶解釜，使丙交酯完全溶解在有機醇中，然後將丙交酯的醇溶液通過裝有催化劑的固定床反應器，丙交酯和有機醇發生酯交換反應，得到乳酸酷。
2.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，它包括以下步驟 E、電子級乳酸こ酯的合成將醯基乳酸酯純化母液和無水こ醇按重量比的I:0.7 I 5的比例混合均勻，然後通過裝有催化劑的固定床反應器，得到乳酸こ酷。
F、乳酸酯純化將乳酸酷進行純化分離。
3.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，它包括以下步驟在乳酸縮聚之前，先在真空度10000 500Pa條件下，蒸餾溫度40 90°C的條件下對乳酸進行真空蒸餾，去除其中的游離水。
4.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中在乳酸縮聚和低聚物解聚中加入的催化劑為鋅類催化劑、錫類催化劑、鈦類催化劑或有機酸類催化劑中的至少ー種，其加入的重量比為50/10000。
5.根據權利要求I或4所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中在乳酸縮聚和低聚物解聚中加入的催化劑為乳酸鋅、氧化鋅、鋅粉、ニこ基鋅、乳酸錫、氧化錫、ニ氧化錫、氧化亞錫、乳酸亞錫、辛酸亞錫、氯化亞錫、錫粉、丙酸或鈦酸丁酯中的ー種或幾種的複合催化劑。
6.根據權利要求5所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中在乳酸酷合成的固定床反應器中加入的催化劑為氫型陽離子交換樹脂或SO42VTI2O4固體高強酸催化劑中的ー種或兩種的複合催化劑。
7.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中用於乳酸酷合成的固定床反應器是單級固定床反應器或由兩個及兩個以上列管式固定床反應器串聯形成的多級式固定床反應器。
8.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中步驟C中對粗品丙交酯進行精製的方法是重結晶、減壓精餾或熔融結晶，或者是上述精製方法中的兩種及兩種以上的組合。
9.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中步驟F中將乳酸酯進行純化分離採用三級精餾エ藝，第一級精餾塔脫除過量醇，第二級精餾塔脫除醯基乳酸酷，第三級精餾塔脫除剰餘的醇，第一級精餾塔為減壓操作，運行真空度為-O. 02 -O. 08MPa，釜底物料中的醇含量為I 5%;第二級精餾塔為減壓操作，運行真空度為-O. 086 -O. 098MPa，釜底物料中的乳酸酷含量為5% 20%;第三級精餾塔為常壓操作，釜底產品中的醇含量為O. 1%以下，通過三級精餾之後，產品乳酸酷的含量達到99. 8%以上。
10.根據權利要求9所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中將第二級精餾塔塔底溢出的乳醯基乳酸酷返回步驟D的反應釜中參與乳酸酷合成反應。
11.根據權利要求9所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中將第一級和第二級精餾塔塔頂得到的回收醇返回步驟D的溶解釜中參與丙交酯的溶解。
12.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中所述的原料乳酸是L型的乳酸或D型的乳酸。
13.根據權利要求I所述的ー種連續生產高含量和高光學純度乳酸酷的方法，其中所述的無水有機醇為甲醇、こ醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、葵醇、i^ 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。
全文摘要
本發明涉及一種通過酯交換反應直接連續生產高含量和高光學純度乳酸酯的方法。它包括以下步驟在乳酸中加入催化劑進行縮聚反應，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劑，進行解聚反應得到粗品丙交酯。對粗品丙交酯進行精製，將精製丙交酯與有機醇進行全回流反應，得到乳酸酯。本發明方法工藝簡單，操作簡易，適合工業化生產應用，原料可以全部利用，無「三廢」排放。本發明合成的乳酸酯含量在99.5％以上，光學純度可以達到99％以上。
文檔編號C07C69/68GK102675102SQ201210128250
公開日2012年9月19日 申請日期2012年4月27日 優先權日2012年4月27日
發明者徐傑, 楊義滸 申請人:孝感市易生新材料有限公司