[发明专利]工业化制备L-丙交酯的装置及方法

权利要求书

1.一种工业化制备L-丙交酯的装置，其特征在于，包括顺次相连的多级脱水预聚单元、预裂解单元和裂解环化单元；

所述多级脱水预聚单元包含两级脱水预聚单元；其中：

第一级脱水预聚单元包括脱水预聚加热器以及与其出料口相连的气相-预聚物分离室；所述气相-预聚物分离室顶部的气体出料口先经过乳酸精馏塔然后与冷凝器相连，所述乳酸精馏塔精馏得到的乳酸返回所述脱水预聚加热器继续反应，所述冷凝器冷凝得到的产物进行回收利用；所述气相-预聚物分离室底部的预聚物出料口与下一级脱水预聚单元的进料通道相连；

第二级脱水预聚单元包括脱水预聚加热器以及与其出料口相连的气相-预聚物分离室；所述气相-预聚物分离室顶部的气体出料口直接与冷凝器相连，冷凝产物返回第一级脱水预聚单元中的脱水预聚加热器继续反应；所述气相-预聚物分离室底部的预聚物出料口与所述预裂解单元的进料通道相连；

所述预裂解单元包括将预聚物与催化剂充分混合并快速升温至裂解环化反应所需温度的预裂解反应器；

所述裂解环化单元包括裂解环化加热器以及与其出料口相连的气相-底物分离室；所述气相-底物分离室顶部的气体出料口与丙交酯冷凝器相连，冷凝得到液态丙交酯；

所述脱水预聚加热器和/或裂解环化加热器内置多组列管的降膜反应器，能够实现布膜加热；在内置多组列管的降膜反应器中进行脱水预聚反应，对于物料的脱水预聚反应能力为2～20kg/(m²·h)，物料的脱水预聚反应能力是指单位时间单位面积内受热反应的物料质量；在内置多组列管的降膜反应器中进行裂解环化反应，对于物料的裂解环化反应能力为2～10kg/(m²·h)，物料的裂解环化反应能力是指单位时间单位面积内受热反应的物料质量；

所述多级脱水预聚过程中，在后级别的物料处理速度慢于在先级别的物料处理速度，在后级别的物料温度不低于在先级别的物料温度，在后级别的真空度不低于在先级别的真空度。

2.一种工业化制备L-丙交酯的装置，其特征在于，包括顺次相连的多级脱水预聚单元、预裂解单元和裂解环化单元；

所述多级脱水预聚单元包含三级脱水预聚单元；其中：

第一级和第二级脱水预聚单元各自包括脱水预聚加热器以及与其出料口相连的气相-预聚物分离室；所述气相-预聚物分离室顶部的气体出料口先经过乳酸精馏塔然后与冷凝器相连，所述乳酸精馏塔精馏得到的乳酸返回所述脱水预聚加热器继续反应，所述冷凝器冷凝得到的产物进行回收利用；所述气相-预聚物分离室底部的预聚物出料口与下一级脱水预聚单元的进料通道相连；

第三级脱水预聚单元包括脱水预聚加热器以及与其出料口相连的气相-预聚物分离室；所述气相-预聚物分离室顶部的气体出料口直接与冷凝器相连，冷凝产物返回第一级和/或第二级脱水预聚单元中的脱水预聚加热器继续反应；所述气相-预聚物分离室底部的预聚物出料口与所述预裂解单元的进料通道相连；

所述预裂解单元包括将预聚物与催化剂充分混合并快速升温至裂解环化反应所需温度的预裂解反应器；

所述裂解环化单元包括裂解环化加热器以及与其出料口相连的气相-底物分离室；所述气相-底物分离室顶部的气体出料口与丙交酯冷凝器相连，冷凝得到液态丙交酯；

所述脱水预聚加热器和/或裂解环化加热器内置多组列管的降膜反应器，能够实现布膜加热；在内置多组列管的降膜反应器中进行脱水预聚反应，对于物料的脱水预聚反应能力为2～20kg/(m²·h)，物料的脱水预聚反应能力是指单位时间单位面积内受热反应的物料质量；在内置多组列管的降膜反应器中进行裂解环化反应，对于物料的裂解环化反应能力为2～10kg/(m²·h)，物料的裂解环化反应能力是指单位时间单位面积内受热反应的物料质量；

所述多级脱水预聚过程中，在后级别的物料处理速度慢于在先级别的物料处理速度，在后级别的物料温度不低于在先级别的物料温度，在后级别的真空度不低于在先级别的真空度。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，各级脱水预聚单元中，所述气相-预聚物分离室底部的循环泵将未达到目标分子量的预聚物返回脱水预聚加热器继续反应；

和/或，在后级别的脱水预聚单元中，冷凝器顶部的气体出口还与捕集器相连。