WO2013159347A1

WO2013159347A1 - 一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法

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Publication number: WO2013159347A1
Application number: PCT/CN2012/074847
Authority: WO
Inventors: 杨义浒; 徐杰
Original assignee: 孝感市易生新材料有限公司
Priority date: 2012-04-27
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2013-10-31
Also published as: EP2842932A4; EP2842932A1

Abstract

一种通过酯交换反应直接连续生产乳酸酯的方法。它包括以下步骤：在乳酸中加入催化剂进行缩聚反应，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剂，进行解聚反应得到粗品丙交酯。对粗品丙交酯进行精制，将精制丙交酯与有机醇进行全回流反应，得到乳酸酯。本发明方法工艺简单，操作简易，适合工业化生产应用，原料可以全部利用，无"三废"排放。本发明合成的乳酸酯含量在99.5%以上，光学纯度可以达到99%以上。

Description

一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法技术领域

本发明属于有机化工技术领域，具体涉及一种由精制级丙交酯与无水醇为原料，通过酯交换反应直接连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法。

背景技术

乳酸酯具有特殊的朗姆酒、水果和奶油香味，是一种重要的精细化工原料。由于乳酸酯含有不对称碳原子，因此具有两种光学异构体，也是一种具有光学活性的重要工业溶剂，可用作硝化纤维、乙酸纤维、醇酸树脂、贝壳松酯、马尼拉树脂、松香、虫胶、乙烯树脂、油漆等的溶剂，同时还是人造珍珠类的高级溶剂。在其它工业领域还被用做增塑剂，在不对称合成中用来合成具有光学活性的羧酸酯，制药中用作压制药片的润滑剂、药物心得静中间体等，一些高级醇的乳酸酯因为具有具有刺激小、不易挥发、铺展性好、水溶性好，能与其它水溶性成分配伍等特性，常被用于化妆品中。因此乳酸酯在食品、酿酒、化工、医药等行业具有广泛用途。

同时由于乳酸酯具有无毒、溶解性好、小易挥发、有果香气味等特点，又具有可生物降解性，因此乳酸酯又是极具开发价值和应用前景的"绿色溶剂"。随着人们生活水平的不断提高，对环境的要求越来越高，而目前在工业上使用的溶剂大都是有毒的溶剂，对环境和人类造成了极大的危害，如卤代类、醚类、氟氯碳类溶剂等，因此乳酸酯作为"绿色溶剂 "具有广阔的应用前景，其中电子级的乳酸乙酯在电子清洗行业已经得到广泛的应用。

乳酸酯合成技术，中国专利 CN1229790A公开了一种以天然原料合成乳酸乙酯的方法， CN1720215A公开了一种乳酸乙酯连续制备的方法， CN1438213A公开了一种以乳酸铵为原料反应精馏制备乳酸乙酯的工艺， CN1102180A公开了一种乳酸乙酯生产新工艺， CN1114035 公开了一种精馏法制备乳酸乙酯的工艺， CNCN1290686 由乳酸铵催化合成乳酸乙酯的方法， CN1594585 公开了一种溶液相中酶催化合成乳酸乙酯的方法， CN1613842公开了一种催化精馏合成乳酸乙酯的新工艺。 CN1740331公开了一种生物炼制生产乳酸乙酯极其共同产品的工艺方法， CN101575622公开了一种由乳酸铵生产乳酸乙酯的工艺方法， CN1290686A公开了一种由乳酸铵催化合成乳酸乙酯的方法，中国专利 CN101759559A公开了一种制备低含水量、低酸度高含量的乳正丙酯的方法，中国专利 CN1450046公开了一种高收率、高光学纯度的 L-乳酸丁酯合成方法。

所有公开的专利中均没有采用丙交酯与无水醇为原料，通过酯交换反应生产高光学纯度乳酸酯，也没有采用丙交酯纯化母液与无水乙醇为原料生产电子级的乳酸乙酯。发明内容

本发明的目的在于克服现有乳酸酯生产技术所存在的缺陷，提供一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法。本发明还提供一种电子级乳酸乙酯的方法。本发明方法工艺简单，操作简易，适合工业化生产应用，原料可以全部利用，无"三废"排放。本发明首先采用乳酸为原料合成丙交酯，再以精制丙交酯和无水醇为原料合成乳酸酯，以丙交酯纯化母液和无水乙醇为原料合成乳酸乙酯，整条工艺路线可以分为丙交酯生产与乳酸酯生产两个流程。

本发明的技术解决方案是这样实现的：它包括以下步骤：

A、乳酸縮聚：在乳酸中加入催化剂，催化剂与乳酸的重量比为 0.1/10000~10/10000，加完后进行縮聚反应，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剂，催化剂与乳酸低聚物的重量比为 0.1/10000-10/10000, 加完后进行解聚反应，得到含量在 80%~95%的粗品丙交酯；

C、丙交酯纯化：对粗品丙交酯进行精制，得到含量在 99.5%以上，光学纯度在 99.5% 以上的精制丙交酯和酰基乳酸酯纯化母液；

D、高光学纯度乳酸酯合成：将精制丙交酯与无水有机醇按重量比 1 : 0.7-1： 5的比例加入溶解釜，优选 1 : 3的比例，使丙交酯完全溶解在有机醇中，然后将丙交酯的醇溶液通过装有催化剂的固定床反应器，丙交酯和有机醇发生酯交换反应，得到乳酸酯。

E、电子级乳酸乙酯的合成：将酰基乳酸酯纯化母液和无水乙醇按重量比的 1 : 0.7-1： 5的比例混合均匀，然后通过装有催化剂的固定床反应器，得到乳酸乙酯。

F、乳酸酯纯化：将乳酸酯进行纯化分离。

本发明较好的技术解决方案是：在乳酸縮聚之前，先在真空度 10000~500Pa条件下，蒸馏温度 40~90°C的条件下对乳酸进行真空蒸馏，去除其中的游离水。

其中：在乳酸縮聚和低聚物解聚中加入的催化剂为锌类催化剂、锡类催化剂、钛类催化剂或有机酸类催化剂中的至少一种，其加入的重量比为 0.1/10000~50/10000。优选乳酸锌、氧化锌、锌粉、二乙基锌、乳酸锡、氧化锡、二氧化锡、氧化亚锡、乳酸亚锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、锡粉、丙酸或钛酸丁酯中的一种或多种的复合催化剂。更优选的催化剂为氧化锌、氧化锡和钛酸丁酯按重量比为 1 : 1 : 1 的混合物。另一更优选的催化剂为乳酸锌、丙酸和钛酸丁酯按重量比为 1 : 1 : 1的混合物。

其中：在固定床中加入的催化剂为交换树脂或固体高强酸催化剂中的一种或两种。优选氢型阳离子交换树脂或 S0₄ ²— I TI₂0₄固体高强酸催化剂中的一种或两种的复合催化剂。更优选氢型阳离子交换树脂和 S0₄ ²— I TI₂0₄固体高强酸按重量比为 1 :2的混合物。

其中：步骤 C中对粗品丙交酯进行精制的方法是重结晶、减压精馏或熔融结晶，或者是上述精制方法中的两种及两种以上的组合。优选先减压精馏再熔融结晶。

其中：步骤 D和 Ε中用于乳酸酯合成的固定床反应器是列管式固定床反应器，可以是单级固定床反应器也可以是由两个或两个以上列管式固定床反应器串联形成的多级式固定床反应器。

其中：步骤 F中乳酸酯进行纯化分离采用的是精馏工艺，主要由三级精馏塔组成，第一级精馏塔脱除大部分的过量醇，第二级精馏塔脱除酰基乳酸酯等重组分，第三级精馏塔脱除剩余的醇，得到产品。第一级精馏塔为减压操作，运行真空度为 -0.02— 0.08MPa，釜底物料中的醇含量为 1~5% _; 第二级精馏塔为减压操作，运行真空度为 -0.086~-0.098MPa, 釜底物料中的乳酸酯含量为 5%~20% 第三级精馏塔为常压操作，釜底产品中的醇含量为 0.1%以下。通过三级精馏之后，产品乳酸酯的含量可以达到 99.8% 以上。

本发明中的原料乳酸可以是 L型的乳酸也可以是 D型的乳酸。如果采用 L型的乳酸作为原料，得到的是 L型的精制级丙交酯，最终产品是 L型的乳酸酯；如果采用 D型的乳酸作为原料，得到的是 D型的精制级丙交酯，最终产品是 D型的乳酸酯。

本发明中的无水有机醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、葵醇、 ^ ^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应活性的无水有机醇。

与现有的技术相比，本发明的技术优势在于：

1、本发明生产高光学纯度乳酸酯的工艺路线当中采用精制丙交酯和无水醇作为直接原料，有别于传统工艺采用乳酸和醇作为直接原料，相比较而言，本工艺具有以下特点：一、以乳酸为原料生产反应中间体丙交酯，众所周知，乳酸具有两种同分异构体，左旋乳酸与右旋乳酸的物化特性十分接近，采用普通的分离工艺很难将其分离，而乳酸的光学含量将会直接影响产品乳酸甲酯的光学含量。丙交酯具有两种同分异构体，四种不同的存在方式：左旋型、右旋型、外消旋型和内消旋型，左旋与右旋丙交酯的熔点为

95°C~98°C，外消旋丙交酯的熔点为 124°C~126°C，内消旋丙交酯的熔点为 50°C~52°C，四者在同一温度下同一溶剂中溶解度也有很大的区别，内消旋的最大，左旋与右旋丙交酯次之，外销旋丙交酯最小，四者的沸点相差也较大。所以通过常见的分离方式就可以将其分离，本工艺路线采用的是溶剂重结晶、减压精馏、熔融结晶中一种或两种及两种以上的耦合纯化分离方式，精制后的丙交酯，含量可以达到 99.5%以上，光学纯度可以达到 99.5 %以上，含水量在 0.05%以下。二、因为作为原料的无水醇和精制丙交酯的水分含量极低，而所进行的酯交换反应不会产生反应水，所以整个反应过程无需带水剂，并且反应可以进行的很彻底。因此产物乳酸酯中的含水量可以做到很低。三、精制丙交酯的光学纯度可以达到 99.5%以上，酯交换反应不会发生构型的翻转，所以合成的乳酸酯光学纯度可以达到 99.5%以上。

2、采用丙交酯的纯化母液和无水乙醇生产电子级的乳酸乙酯，具有以下特点：一、纯化母液和无水乙醇都不含水，而所进行的酯交换反应不会产生反应水，所以整个反应过程无需带水剂，产品中的水分含量可以做到 200ppm以下；二、丙交酯用于高光学纯度乳酸酯的生产，纯化母液用于乳酸乙酯的生产，可以说所有的原料都得到了有效地利用。

3、本发明采用氢型阳离子交换树脂和 SO/ I TI₂0₄固体高强酸其中一种作为催化剂或两种以一定比例混合的复合催化剂，和传统工艺使用浓硫酸作为催化剂相比，具有以下优势：一、高效，只需要添加丙交酯重量的 10/1000~100/1000即可达到提高反应速率的效果。二、可以重复利用，经过长时间使用，催化剂的催化效果会降低，此时只需通过过滤的方式即可将催化剂取出，再经过干燥和简单的激活处理，催化剂就可以重新使用。三、不会对设备造成腐蚀，可以大大减少设备的投资费用。四、此类催化剂在整个反应过程当中，只起到加速反应进行的作用，而不会使反应物和产物发生其他的副反应，乳酸酯母液中基本上只存在的未反应的醇、反应产物乳酸酯、反应进行的不彻底而产生的乳酰基乳酸酯，大大降低精馏分离的难度。五、无废酸排放，不会造成环境污染。 4、本发明采用固定床作为乳酸酯的合成反应器，整个生产可以连续进行，提高了单位产能，减少了批次之间的差异，保证了产品品质的稳定。

5、本发明分离纯化乳酸酯可以采用三塔连续精馏的方式。前两塔采用减压的方式进行，降低生产温度，减少了杂质较多的物料中副反应发生的几率，第三塔采用常压精馏的方式进一步除去产品中醇。通过三级精馏提纯，乳酸酯的含量可以达到 99.8%以上，醇含量可以降低到 0.1%以下。

6、本发明工艺路线是一条环保、无污染的绿色路线。一、乳酸縮聚过程产生的蒸馏水完全可以满足车间正常生产、清洗所需，整条工艺路线基本没有干净水的需求；二、催化剂可以重复使用，且不会与反应物发生副反应，不存在失效催化剂和反应副产物的排放；三、反应后的母液中三种组分经过精馏分离之后，乳酸酯作为产品出售，回收醇和乳酰基乳酸酯可以返回酯交换工段参与反应，所以原料没有浪费，可以全部转化为产品。也就不存在废水、废气、废渣的排放。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明做进一步的详细描述。

实施例一：

原料为外购的质量含量为 88%的 L-乳酸，采用降膜蒸发器对原料乳酸进行真空蒸馏，维持降膜蒸发器中的物料温度达到 50°C，真空度维持在 8000Pa，浓縮后的乳酸其中单体含量在 99%以上。将浓縮后的乳酸 500Kg通过输送泵输送入縮聚釜，按乳酸锌与乳酸的重量比为 5/10000 的比例加入乳酸锌作为催化剂，在 2个小时内，将物料从 80°C升至 120 °C，真空度维持在 5000Pa，整个反应在有搅拌的情况下进行，通过在线粘度计检测乳酸低聚物的粘度，根据粘度分子量对照关系，确定其分子量是否在 1000~2500之间，如果分子量在这个范围之内，通过高度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜，按乳酸锌与乳酸的重量比为 5/10000的比例加入乳酸锌作为催化剂，整个反应在有搅拌的情况下进行，将物料迅速升温至 180°C，真空度维持在 1000Pa，持续得到的丙交酯蒸汽冷凝之后，在收集罐中富集，当解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速变的非常缓慢时，解聚反应停止，收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化工段，通过重结晶提纯工艺，得到精制丙交酯 385Kg，含量达到 99.7%，光学纯度达到 99.7%。再将精制 L-丙交酯 385Kg 通过输送设备加入溶解釜，同时往溶解釜中添加无水甲醇 500Kg，将物料加热到 75°C，待物料完全溶解之后，运行输送泵，将丙交酯的甲醇溶液通过装有阳离子交换树脂的固定床反应器进行酯交换反应，反应完成的母液进入缓冲罐，再通过输送泵将母液连续输入精馏塔，控制一级精馏塔底部物料温度在 140°C~14rC，塔顶温度 65~65.5°C，塔顶塔底压力差为 1.8KPa，塔顶持续采出回收甲醇，塔底产物进入二级精馏塔，控制二级精馏塔底部物料温度为 90~95°C，塔顶温度为 65~70°C，真空度 -0.09MPa，塔底持续采出重组分，塔顶产物进入第三级精馏塔，控制塔底物料温度为 144~146°C，塔顶持续采出回收甲醇，塔底持续采出 L-乳酸甲酯，精馏结束，共得到含量 99.85%，光学纯度为 99.9% 的 L-乳酸甲酯 600Kg。乳酰基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系统中参与乳酸甲酯合成反应

实施例二：

将浓縮后的 D-乳酸 5000Kg通过输送泵输送入縮聚釜，按氧化锌与乳酸的重量比为 10/10000的比例加入氧化锌作为催化剂，在 2个小时内，将物料从 80°C升至 120°C，真空度维持在 4000Pa，整个反应在有搅拌的情况下进行，通过在线粘度计检测乳酸低聚物的粘度，根据粘度分子量对照关系，确定其分子量为 1600，縮聚完成，通过高度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜，按氧化锌与乳酸的重量比为 10/10000的比例加入氧化锌作为催化剂，整个反应在有搅拌的情况下进行，将物料迅速升温至 185°C，真空度维持在 1500Pa，持续得到的丙交酯蒸汽冷凝之后，在收集罐中富集，当解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速变的非常缓慢时，解聚停止，收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化工段，通过熔融结晶提纯工艺，得到精制 D-丙交酯 3800Kg，含量达到 99.6%，光学纯度达到 99.6%。再将精制丙交酯 3800Kg通过输送设备加入溶解釜，同时往溶解釜中添加无水异丁醇 10000Kg，待物料完全溶解之后，运行输送泵，将丙交酯的异丁醇溶液通过装有阳离子交换树脂的固定床反应器进行酯交换反应，反应完成的母液进入缓冲罐，再通过输送泵将母液连续输入精馏塔，控制一级精馏塔底部物料温度在 140°C~141 °C，塔顶温度 85~85.5°C，塔内真空度为 -0.086MPa，塔顶持续采出回收异丁醇，塔底产物进入二级精馏塔，控制二级精馏塔底部物料温度为 90~95°C，塔顶温度为 65~70°C , 真空度 -0.095MPa，塔底持续采出重组分，塔顶产物进入第三级精馏塔，控制塔底物料温度为 160~162°C，塔顶持续采出回收异丁醇，塔底持续采出 D-乳酸异丁酯，精馏结束，共得到含量 99.8%，光学纯度为 99.9%的 D-乳酸异丁酯 7000Kg。乳酰基乳酸异丁酯和回收乳酸异丁酯可以返回乳酸异丁酯合成系统中参与乳酸异丁酯的合成。

实施例三：

将丙交酯回收母液和无水乙醇按重量比 1:1.6加入溶解釜中，混合均匀，运行输送泵，将混合液以 600IJh的流速通过装有 S0₄ ²— I TI₂0₄固体高强酸催化剂的固定床反应器进行酯交换反应，反应完成的母液进入缓冲罐，再通过输送泵将母液以 600IJh的流速连续输入精馏塔，控制一级精馏塔底部物料温度在 140°C~14rC，塔顶温度 70~75.5°C，塔内真空度为 -0.04MPa，塔顶持续采出回收乙醇，塔底产物进入二级精馏塔，控制二级精馏塔底部物料温度为 90~95°C，塔顶温度为 65~70°C，真空度 -0.093MPa，塔底持续采出重组分，塔顶产物进入第三级精馏塔，控制塔底物料温度为 150~155°C，塔顶持续采出回收乙醇，塔底以 500IJh的流速持续采出含量 99.85%以上的乳酸乙酯。乳酰基乳酸乙酯和回收乙醇可以返回乳酸乙酯合成系统中参与乳酸乙酯合成反应。

实施例四：

原料为外购的质量含量为 85%的 L-乳酸，采用降膜蒸发器对原料乳酸进行真空蒸馏，维持降膜蒸发器中的物料温度达到 50°C，真空度维持在 8000Pa，浓縮后的乳酸其中单体含量在 99%以上。将浓縮后的乳酸 500Kg通过输送泵输送入縮聚釜，按催化剂与乳酸的重量比为 50/10000的比例加入催化剂，催化剂为氧化锌、氧化锡和钛酸丁酯按重量比为 1:1:1的混合物。在 2个小时内，将物料从 80°C升至 120°C，真空度维持在 5000Pa，整个反应在有搅拌的情况下进行，通过在线粘度计检测乳酸低聚物的粘度，根据粘度分子量对照关系，确定其分子量是否在 1000~2500之间，如果分子量在这个范围之内，通过高度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜，按催化剂与乳酸的重量比为 50/10000的比例加入催化剂，催化剂为氧化锌、氧化锡和钛酸丁酯按重量比为 1:1:1 的混合物。整个反应在有搅拌的情况下进行，将物料迅速升温至 180°C，真空度维持在 1000Pa，持续得到的丙交酯蒸汽冷凝之后，在收集罐中富集，当解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速变的非常缓慢时，解聚反应停止，收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化工段，通过重结晶提纯工艺，得到精制丙交酯 385Kg，含量达到 99.7%，光学纯度达到 99.7%。再将精制 L-丙交酯 385Kg通过输送设备加入溶解釜，同时往溶解釜中添加无水甲醇 500Kg，将物料加热到 75°C，待物料完全溶解之后，运行输送泵，将丙交酯的甲醇溶液通过装有复合催化剂的固定床反应器进行酯交换反应，复合催化剂为氢型阳离子交换树脂和 S0₄ ²— / TI₂0₄固体高强酸按重量比为 1 :2的混合物。反应完成的母液进入缓冲罐，再通过输送泵将母液连续输入精馏塔，控制一级精馏塔底部物料温度在 140°C ~14rC，塔顶温度 65~65.5 °C，塔顶塔底压力差为 1.8KPa，塔顶持续采出回收甲醇，塔底产物进入二级精馏塔，控制二级精馏塔底部物料温度为 90~95 °C，塔顶温度为 65~70°C，真空度 -0.09MPa, 塔底持续采出重组分，塔顶产物进入第三级精馏塔，控制塔底物料温度为 144-146 °C , 塔顶持续采出回收甲醇，塔底持续采出 L-乳酸甲酯，精馏结束，共得到含量 99.85% , 光学纯度为 99.9%的 L-乳酸甲酯 600Kg。乳酰基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系统中参与乳酸甲酯合成反应。

实施例五：

原料为外购的质量含量为 85%的 D-乳酸，采用降膜蒸发器对原料乳酸进行真空蒸馏，维持降膜蒸发器中的物料温度达到 50°C，真空度维持在 8000Pa，浓縮后的乳酸其中单体含量在 99%以上。将浓縮后的乳酸 500Kg通过输送泵输送入縮聚釜，按催化剂与乳酸的重量比为 20/10000 的比例加入催化剂，催化剂为乳酸锌、丙酸和钛酸丁酯按重量比为 1 : 1 : 1的混合物。在 2个小时内，将物料从 80°C升至 120°C，真空度维持在 5000Pa，整个反应在有搅拌的情况下进行，通过在线粘度计检测乳酸低聚物的粘度，根据粘度分子量对照关系，确定其分子量是否在 1000~2500之间，如果分子量在这个范围之内，通过高度压差和真空压差将低聚乳酸输送入解聚釜，按催化剂与乳酸的重量比为 50/10000的比例加入催化剂，催化剂为乳酸锌、丙酸和钛酸丁酯按重量比为 1 : 1 : 1 的混合物。整个反应在有搅拌的情况下进行，将物料迅速升温至 180°C，真空度维持在 1000Pa，持续得到的丙交酯蒸汽冷凝之后，在收集罐中富集，当解聚釜中物料解聚完全，丙交酯的出速变的非常缓慢时，解聚反应停止，收集罐中的液体丙交酯通过输送泵进入纯化工段，通过重结晶提纯工艺，得到精制丙交酯 385Kg，含量达到 99.7%，光学纯度达到 99.7%。再将精制 L-丙交酯 385Kg通过输送设备加入溶解釜，同时往溶解釜中添加无水甲醇 500Kg，将物料加热到 75 °C，待物料完全溶解之后，运行输送泵，将丙交酯的甲醇溶液通过装有复合催化剂的固定床反应器进行酯交换反应，复合催化剂为氢型阳离子交换树脂和 S0₄ ²— / TI₂0₄固体高强酸按重量比为 1 :2的混合物。反应完成的母液进入缓冲罐，再通过输送泵将母液连续输入精馏塔，控制一级精馏塔底部物料温度在 140°C ~14rC，塔顶温度 65~65.5 °C，塔顶塔底压力差为 1.8KPa，塔顶持续采出回收甲醇，塔底产物进入二级精馏塔，控制二级精馏塔底部物料温度为 90~95°C，塔顶温度为 65~70°C，真空度 -0.09MPa, 塔底持续采出重组分，塔顶产物进入第三级精馏塔，控制塔底物料温度为 144-146 °C , 塔顶持续采出回收甲醇，塔底持续采出 L-乳酸甲酯，精馏结束，共得到含量 99.85% , 光学纯度为 99.9%的 L-乳酸甲酯 600Kg。乳酰基乳酸甲酯和回收甲醇可以返回乳酸甲酯合成系统中参与乳酸甲酯合成反应。

Claims

权利要求书

1、一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，它包括以下步骤：

A、乳酸縮聚：在乳酸中加入催化剂，催化剂与乳酸的重量比为 0.1/10000~100/10000，加完后进行縮聚反应，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剂，催化剂与乳酸低聚物的重量比为 0.1/10000-100/10000, 加完后进行解聚反应，得到含量在 80%~95%的粗品丙交酯；

D、高光学纯度乳酸酯合成：将精制丙交酯与无水有机醇按重量比 1 : 0.7-1： 5的比例加入溶解釜，使丙交酯完全溶解在有机醇中，然后将丙交酯的醇溶液通过装有催化剂的固定床反应器，丙交酯和有机醇发生酯交换反应，得到乳酸酯。

2、根据权利要求 1所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，它包括以下步骤：

F、乳酸酯纯化：将乳酸酯进行纯化分离。

3、根据权利要求 1所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，它包括以下步骤：在乳酸縮聚之前，先在真空度 10000~500Pa条件下，蒸馏温度 40~90°C的条件下对乳酸进行真空蒸馏，去除其中的游离水。

4、根据权利要求 1所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：在乳酸縮聚和低聚物解聚中加入的催化剂为锌类催化剂、锡类催化剂、钛类催化剂或有机酸类催化剂中的至少一种，其加入的重量比为 50/10000。

5、根据权利要求 1或 4所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：在乳酸縮聚和低聚物解聚中加入的催化剂为乳酸锌、氧化锌、锌粉、二乙基锌、乳酸锡、氧化锡、二氧化锡、氧化亚锡、乳酸亚锡、辛酸亚锡、氯化亚锡、锡粉、丙酸或钛酸丁酯中的一种或几种的复合催化剂。

6、根据权利要求 5所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：所述的催化剂为氧化锌、氧化锡和钛酸丁酯按重量比为 1:1:1的混合物。

7、根据权利要求 5所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：所述的催化剂为乳酸锌、丙酸和钛酸丁酯按重量比为 1:1:1的混合物。

8、根据权利要求 1所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：在乳酸酯合成的固定床反应器中加入的催化剂为氢型阳离子交换树脂或 S0₄ ²— I TI₂0₄固体高强酸催化剂中的一种或两种的复合催化剂。

9、根据权利要求 2所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：步骤 F中将乳酸酯进行纯化分离采用三级精馏工艺，第一级精馏塔脱除过量醇，第二级精馏塔脱除酰基乳酸酯，第三级精馏塔脱除剩余的醇，第一级精馏塔为减压操作，运行真空度为 -0.02— 0.08MPa，釜底物料中的醇含量为 1~5%；第二级精馏塔为减压操作，运行真空度为 -0.086~-0.098MPa，釜底物料中的乳酸酯含量为 5%~20% 第三级精馏塔为常压操作，釜底产品中的醇含量为 0.1%以下，通过三级精馏之后，产品乳酸酯的含量达到 99.8%以上。

10、根据权利要求 9所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：将第二级精馏塔塔底溢出的乳酰基乳酸酯返回步骤 D的反应釜中参与乳酸酯合成反应。

11、根据权利要求 9所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中：将第一级和第二级精馏塔塔顶得到的回收醇返回步骤 D的溶解釜中参与丙交酯的溶解。

12、根据权利要求 1所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中: 所述的原料乳酸是 L型的乳酸或 D型的乳酸。

13、根据权利要求 1所述的一种连续生产高含量和高光学纯度乳酸酯的方法，其中: 所述的无水有机醇为甲醇、乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、己醇、庚醇、辛醇、壬醇、葵醇、 ^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。