[发明专利]一种高纯ε-己内酯的连续精制方法及装置

说明书

本发明提出了一种高纯ε‑己内酯的连续精制方法及装置，本发明提出了一种高纯ε‑己内酯的连续精制方法，以精制后的ε‑己内酯为原料，以多碳醇为夹带剂，在反应精馏塔中，多碳醇与多元酸、羟基己酸发生自催化反应，生成相对应的酯，从而改变了与ε‑己内酯的分离难度，而水与多碳醇共沸的特性，也能使水与ε‑己内酯有效分离。通过反应精馏‑共沸精馏的方式有效脱除ε‑己内酯中的水分、多元酸及羟基己酸，该工艺流程简单易于实现，可实现高纯ε‑己内酯的连续生产，得到ε‑己内酯的纯度≥99.95％，收率≥99％。不但能满足以ε‑己内酯生产的聚己内酯用于医疗领域，而且大大提高了企业的经济效益和社会效益。

技术领域

本发明涉及ε-己内酯精制领域，具体涉及一种高纯ε-己内酯的连续精制方法及装置。

背景技术

ε-己内酯是一种无毒的有机化工中间体，主要作为单体来制备高性能聚合物，而聚己内酯具有形状记忆性，初始形状的制品，经形变固定后，通过加热等外部条件刺激手段的处理，又可使其恢复初始形状的现象。另一方面，聚己内酯材料与淀粉等物质共混，可制得完全生物降解材料。目前，这两方面的特性已在很多领域得到应用尤其是在医疗方面，如胶带、绷带、矫正器、缝合线、药物缓释剂等。ε-己内酯还可以作为良溶剂，对一些高分子材料具有很好的溶解性。ε-己内酯作为单体主要用于生产热塑性聚己内酯、聚己内酯多元醇、聚己内酯型聚氨酯，己内酯-丙交酯共聚物、聚合物分散剂等，广泛应用于生物降解塑料、医用高分子材料，合成革、胶黏剂、涂料等。近年来，随着ε-己内酯及下游产品用途及应用领域的不断扩大，ε-己内酯单体的市场需求量也逐年增加。

中国专利CN 105646433A报道了一种连续制备高纯ε-己内酯的工艺，该工艺采用由依次相连的催化反应精馏塔、反应精馏塔、搅拌反应釜和精馏塔组成的反应和分离一体化装置连续进行有机过氧酸和ε-己内酯的制备与分离；工艺过程是将有机酸和过氧化氢引入催化反应精馏塔中在强酸性阳离子交换树脂催化下发生氧化反应并分离出水，反应生成的有机过氧酸进入反应精馏塔与从反应精馏塔中部进入的环己酮发生氧化反应，得到ε-己内酯粗液；所得ε-己内酯粗液通过精馏分离连续高产率得到ε-己内酯，制备得到的ε-己内酯纯度≥99.5％。然而该工艺步骤比较复杂，能耗较高。虽然得到了纯度99.5％的ε-己内酯，但己内酯纯度依然不高，不能满足聚己内酯在医疗方面应用的要求。

中国专利CN 107163018A公开了一种分离ε-己内酯的精馏方法。该方法针对的制备工艺，采用高真空度的减压精馏方法，实现了ε-己内酯和有机羧酸的高效分离。经分离提纯后，主要产品ε-己内酯的纯度可达99％以上。然而该方法没有引入ε-己内酯实际生产情况中的有机羟酸，而是以苯甲酸为例。苯甲酸与ε-己内酯沸点差别较大，所以该方法忽视了ε-己内酯分离过程中的难度。且得到纯度99％的ε-己内酯也达不到聚己内酯在医疗方面应用的要求。

本发明提出了一种高纯ε-己内酯的连续精制方法，以精制后的ε-己内酯为原料，以多碳醇为夹带剂，通过反应精馏-共沸精馏的方式有效脱除ε-己内酯中的水分、多元酸及羟基己酸，该工艺流程简单易于实现，可实现高纯ε-己内酯的连续生产，得到ε-己内酯的纯度≥99.95％，不但能满足以ε-己内酯生产的聚己内酯用于医疗领域，而且大大提高了企业的经济效益和社会效益。

发明内容

本发明提出了一种高纯ε-己内酯的连续精制方法及装置，以精制后的ε-己内酯为原料，以多碳醇为夹带剂，通过反应精馏-共沸精馏的方式有效脱除ε-己内酯中的水分、多元酸及羟基己酸，该工艺流程简单易于实现，可实现高纯ε-己内酯的连续生产，得到ε-己内酯的纯度≥99.95％，不但能满足以ε-己内酯生产的聚己内酯用于医疗领域，而且大大提高了企业的经济效益和社会效益。

本发明采用如下的技术方案来实现：

一种高纯ε-己内酯的连续精制方法，其特征是以精制后的ε-己内酯为原料，以多碳醇为夹带剂，通过反应精馏-共沸精馏的方式有效脱除ε-己内酯中的水分、多元酸及羟基己酸。

优选精制后的ε-己内酯为原料纯度为90％-99.5％。