[发明专利]通过滗析回收水的单步骤丙交酯生产工艺

说明书

本发明涉及用于合成丙交酯的工艺，其包括如下步骤：将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸和溶剂；将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水；回收至少部分的所述丙交酯；和回收至少部分的所述水；其中将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水的步骤是在一个步骤中进行的；和其中回收至少部分的所述水的步骤包括滗析步骤，优选地条件是回收至少部分的所述水的步骤不包括共沸蒸馏步骤。

技术领域

本发明涉及用于由乳酸单步骤制备丙交酯的工业工艺。

背景技术

作为主要由谷物淀粉和甘蔗获得的可再生资源的聚乳酸(PLA)是最重要的基于生物的且可生物降解的塑料之一，并且可在许多应用中代替基于石油的塑料。为了生产PLA，典型地首先将乳酸(LA)转化为作为其环状二聚体的丙交酯(LD)。随后，将该丙交酯经由开环聚合而转化为PLA。然而，最昂贵的步骤是乳酸向丙交酯的转化。

目前，工业丙交酯合成主要通过两步骤工艺发生。该两步骤工艺中的第一个步骤是低品质乳酸聚合物的合成。第二个步骤是将该聚合物经由解聚即反咬(backbiting)而转化为丙交酯。该两步骤工艺典型地是耗能的，选择性低，并且产生显著量的内消旋丙交酯，其为不期望的丙交酯。替代地，丙交酯可在填充的固体催化剂床上面以气相工艺合成。虽然比两步骤工艺便宜，但是该工业工艺具有有限的产率和/或有限的容积生产率。

发明内容

鉴于以上，本领域中对于提供用于由乳酸制备丙交酯的替代工业工艺存在需要。本领域中对于提供更便宜的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供在能耗方面得到优化并且遵从热集成(热综合利用，heat integration)的工业工艺存在需要。本领域中对于提供消耗更少能量的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供灵活的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供更具选择性的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供具有高产率的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供具有高的容积生产率的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。

本领域中还对提供就进料的组成而言灵活的或者不取决于进料的组成的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供需要更少加热器的灵活的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有更简单的反应器设计的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有更简单的反应器设计的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有更小的淤浆泵的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。

本领域中还对提供具有改善的产物产率的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有改善的总体转化率的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有反应器设置的独立控制的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供在使用催化剂或者不使用催化剂的情况下、在技术故障的情况下仍然能够运行的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供使溶剂最少化的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供改善停留时间的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。