[实用新型]乙交酯连续生产装置

说明书

本实用新型公开了一种乙交酯连续生产装置及其应用。所述装置包括裂解成环反应器、与所述裂解成环反应器的排气口相连接的喷淋冷却器、与所述裂解成环反应器的固体排料口相连接的真空干馏器、以及与所述喷淋冷却器相耦合的结晶单元。

技术领域

本实用新型涉及聚合物制备领域，尤其涉及一种乙交酯连续生产装置。

背景技术

聚乙醇酸(polyglycolic acid，简称PGA)是一种生物可降解的脂肪族聚合物，其可在微生物或生物体内酶或酸、碱的催化下水解，最终形成二氧化碳和水，是极具发展潜力的可降解材料。在应用方面，PGA除了可被应用于医药医疗器械材料领域，还可被用于膜制品领域，例如可被制成农用地膜、购物袋、快递袋、包装袋、保鲜袋等，也可被用于加工成烃资源回收用井下工具构件(例如桥塞、压裂球等)、暂堵剂材料等。由此可见，PGA作为一种新兴的可降解材料，具有可观的经济效益和良好的应用前景。

目前，聚乙醇酸的制备工艺包括称为两步法的路线，是先通过乙醇酸或乙醇酸酯类物质(例如乙醇酸甲酯)脱水缩聚以制得分子量不高的聚合物，然后将该分子量不高的聚合物加热裂解成环以形成乙交酯，再通过乙交酯的开环聚合来制备聚乙醇酸。

两步法工艺路线中，乙交酯是合成聚乙醇酸及其共聚物的重要中间产物，乙交酯的纯度会直接影响最终生成的聚乙醇酸的性能。而目前在以乙醇酸或乙醇酸酯类物质为原料通过缩聚-裂解成环来制备乙交酯的过程中，需要在高温、高真空度且高沸点溶剂的条件下进行反应，反应条件较为苛刻，能耗大，釜内物料容易结焦，清洗麻烦，并容易导致产品收率降低、管线堵塞，另外，由于大量高沸点溶剂的使用，不仅给工业生产带来环保压力，还会对产品纯度有较大的影响。

目前，在乙交酯制备工艺的改进方面，已做出了许多尝试。例如，US2668162公开了一种方法，其是将乙醇酸低聚物破碎成粉末，并在超高真空下(12-15托(1.6-2.0kPa))于270-285℃加热，并以少量多份(约20g/小时)的方式进料到反应容器中以进行解聚，收集所得含有乙交酯的蒸汽。虽然该方法适于小规模生产，但是其难以实现稳定的扩大化工业生产；另外，在加热时容易引起低聚物变质，其会以大量残余物的形式滞留在反应容器中，导致乙交酯产率下降，需要花费大量的人力时间来清除残余物；再者，乙交酯在高温高真空下从反应容器中以气态的方式被蒸出，直接收集热的液态乙交酯，不可避免地要在伴热的换热器、缓存罐、泵、输送管线中停留，这就进一步加剧了乙交酯的变质程度，更有甚者，在伴热设备、管道、阀门的流动死区(哪怕只有几毫米)停留的乙交酯也会由于自聚凝固而发生淤堵，甚至会堵塞管道，导致生产被迫终止，造成极大的经济损失。

因此，针对裂解成环反应器生成的气相乙交酯后，随着物料体系粘度增加造成反应釜底部的凝固和/或结焦，本领域迫切需要提供一种提高排出的物料中含有的乙交酯的利用率的方法。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种乙交酯连续生产装置及基于该装置制备乙交酯的方法。

在本实用新型的第一方面，提供一种乙交酯连续生产装置，包括裂解成环反应器、与所述裂解成环反应器的排气口相连接的喷淋冷却器、与所述裂解成环反应器的固体排料口相连接的真空干馏器、以及与所述喷淋冷却器相耦合的结晶单元。

在另一实施方式中，所述喷淋冷却器与结晶单元近端进料口之间依次连接有固液分离器Ⅰ和溶解搅拌器。

在另一实施方式中，所述装置还包括溶解溶剂储液罐，其通过溶解溶剂供给管路与所述溶解搅拌器的进液口连接。

在另一实施方式中，所述结晶单元远端出料口连接有固液分离器Ⅱ。

在另一实施方式中，所述与结晶单元远端出料口连接的固液分离器Ⅱ与所述溶解溶剂供给管路之间通过液体循环管路连接。

在另一实施方式中，喷淋溶剂储液罐通过喷淋溶剂供给管路与所述喷淋冷却器的顶部进料口连接。