本發(fā)明涉及乙交酯的提純領(lǐng)域，具體涉及一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的裝置及方法。
背景技術(shù)：
：聚乙交酯是一種具有生物可降解性，切氣體阻隔性能優(yōu)異的高分子材料，并且聚乙交酯及聚乙丙交酯共聚物在手術(shù)縫合線，人造皮膚及血管，骨骼固定及修復(fù)和藥物控制釋放等許多領(lǐng)域具有重要地位。通常制備高分子量的聚乙交酯是通過(guò)高純度的乙交酯開(kāi)環(huán)聚合后得到的。而通常制備乙交酯的方法，都是通過(guò)解聚乙醇酸低聚物或乙醇酸甲酯的低聚物得到的，這樣得到的乙交酯由于含有雜質(zhì)，乙醇酸雜質(zhì)中包括有：甲醇，乙醇酸或乙醇酸甲酯單體、乙醇酸二聚體等等。專利cn103664866中提到，水的存在能夠使乙交酯水解得到乙醇酸，并且使聚乙交酯分子鏈水解斷裂；乙醇酸及其二聚體等酸性物的存在會(huì)使乙醇酸分子鏈因酸解發(fā)生降解。因此含有雜質(zhì)的乙交酯需要經(jīng)過(guò)提純精煉后，才能夠被使用。提純的方法有很多，專利us5223630、cn100999516、cn101054371、中介紹了使用各種溶劑，如乙酸乙酯，異丙醇，四氯化碳等進(jìn)行重結(jié)晶提純。即溶劑重結(jié)晶法對(duì)乙交酯進(jìn)行提純，重結(jié)晶提純操作簡(jiǎn)單，工藝上較為成熟。但一次重結(jié)晶得到的乙交酯純度不高，想要得到純度較高的乙交酯產(chǎn)物，需要進(jìn)行多次重結(jié)晶，造成乙交酯的收率普遍較低，并且需要將溶劑進(jìn)行回收利用，增加了設(shè)備投資及能源消耗。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種不添加額外溶劑、滿足連續(xù)化工業(yè)化的生產(chǎn)要求、成本低的從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的裝 置及方法。本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的方法，是在高真空下，利用精餾塔連續(xù)精餾提純乙交酯，具體包括以下幾個(gè)步驟：(1)將粗乙交酯液通入脫輕塔，在真空條件下脫除粗乙交酯中的低沸點(diǎn)組分，脫輕塔塔頂分離出輕組分，經(jīng)過(guò)脫輕塔塔頂冷凝器后送入輕液體貯存罐，脫輕塔塔釜所得重組分經(jīng)過(guò)物料冷卻器和塔底循環(huán)泵進(jìn)入精制塔；(2)重組分在精制塔中進(jìn)一步精餾，塔頂所得乙交酯產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精制塔塔頂冷凝器后送入乙交酯貯存罐，精制塔塔釜得到乙醇酸低聚物。本發(fā)明的基本技術(shù)原理是在高真空環(huán)境下，利用乙交酯粗液中各個(gè)組分的揮發(fā)度不同，在精餾塔中多次部分汽化與部分冷凝，最終在塔頂?shù)钠嘀惺占礁缓头悬c(diǎn)組分的輕組分，在塔釜的液相中收集到富含高沸點(diǎn)組分的重組分，從而達(dá)到了各組分的分離純化的目的。具體而言，本發(fā)明于高真空環(huán)境下，在第一精餾塔塔頂脫除輕組分(包括水，乙醇酸)，在第二精餾塔塔底脫除重組分(乙醇酸低聚物)，在第二精餾塔塔頂收集到高純度的乙交酯產(chǎn)物。所述脫輕塔的塔頂工作壓力為60～500pa，塔底工作壓力在1500～5000pa，溫度≤200℃、回流比為0.4～5.0。所述的精制塔的塔頂工作壓力60～500pa，塔底工作壓力為800～1500pa，溫度≤210℃，回流比為0.9～5.0。所述的粗乙交酯液為粗乙交酯熔融狀態(tài)的液體，粗乙交酯液從脫輕塔中下部送入。所述的脫輕塔有8塊塔板，所述的粗乙交酯液從脫輕塔(1)的第六塊塔板處進(jìn)入。所述的粗乙交酯液的組分包括65～98wt％的乙交酯、1～25wt％的乙醇酸、0.5～1.5wt％的水、0.5～5wt％的乙醇酸低聚物和0～3.5wt％的其它游離酸。所述的重組分中包括乙交酯、乙醇酸低聚物、水和游離酸，其中乙交酯的濃度為85～99wt％，乙醇酸低聚物的濃度為0～5wt％。上述的其它游離酸主要包括游離態(tài)的甲氧基乙酸、游離態(tài)的草酸。所述的重組分中60wt％的物料進(jìn)入再沸器汽化之后，返回脫輕塔內(nèi)，剩余重組分經(jīng)過(guò)物料冷卻器進(jìn)行換熱，使溫度降至170～180℃左右后由塔頂循環(huán)泵從精制 塔的第六塊塔板輸入，精餾塔共有9塊塔板。所述的乙交酯產(chǎn)品中包括水、乙醇酸和乙交酯，乙交酯的濃度≥97wt％，水分含量小于500ppm，乙醇酸含量小于100ppm，由精制塔塔頂或精制塔側(cè)線蒸汽中得到的精制乙交酯優(yōu)選的純度≥99.1wt％，含水率≤500ppm。一種用于上述從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的裝置，包括脫輕塔、精制塔、脫輕塔塔頂冷凝器、輕液體貯存罐、物料冷卻器、塔底循環(huán)泵、精制塔塔頂冷凝器和乙交酯貯存罐；所述的脫輕塔塔頂依次連接脫輕塔塔頂冷凝器和輕液體貯存罐，脫輕塔的塔釜依次連接物料冷卻器、塔底循環(huán)泵和精制塔的入口，所述的精制塔塔頂依次連接精制塔塔頂冷凝器和乙交酯貯存罐；所述的脫輕塔頂部設(shè)置脫輕塔內(nèi)回流冷凝器，用于冷凝部分氣相進(jìn)行回流，脫輕塔底部設(shè)置脫輕塔再沸器，用于部分液相氣化并返回至脫輕塔底部；所述的精制塔頂部設(shè)置精制塔內(nèi)回流冷凝器，用于冷凝部分氣相進(jìn)行回流，精制塔底部設(shè)置精制塔再沸器，用于部分液相氣化并返回至精制塔底部。所述的脫輕塔和精制塔均為填料塔。所述輕液體貯存罐的頂部設(shè)置一號(hào)真空管線，用于調(diào)節(jié)脫輕塔的壓力，輕液體貯存罐的底部設(shè)置輕組分產(chǎn)品管道，用于輸送輕組分產(chǎn)品；所述乙交酯貯存罐的頂部設(shè)置二號(hào)真空管線，用于調(diào)節(jié)精制塔的壓力，乙交酯貯存罐的底部設(shè)置乙交酯產(chǎn)品管道，用于輸送乙交酯產(chǎn)品。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在以下幾方面：(1)乙交酯的純度能夠達(dá)到99.1％以上，收率達(dá)到90％以上。(2)本發(fā)明的精餾操作全程連續(xù)，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，減避免不必要的物料損耗，節(jié)約了原材料。(3)本發(fā)明采用了兩塔串聯(lián)連續(xù)高真空精餾的方法。該方法不引入溶劑或其它液體，因此也沒(méi)有溶劑或者廢液的處理問(wèn)題，也沒(méi)有環(huán)境污染等問(wèn)題。(4)本發(fā)明的提純過(guò)程在精餾塔中實(shí)現(xiàn)、精餾塔操作簡(jiǎn)便、安全。附圖說(shuō)明圖1為本發(fā)明的連接示意圖。其中，1為脫輕塔，2為精制塔，3為脫輕塔內(nèi)回流冷凝器，4為脫輕塔塔頂冷 凝器，5為一號(hào)真空管線，6為輕液體貯存罐，7為輕組分產(chǎn)品管道，8為脫輕塔再沸器，9為物料冷卻器，10為塔底循環(huán)泵，11為精制塔內(nèi)回流冷凝器，12為精制塔塔頂冷凝器，13為乙交酯貯存罐，14為二號(hào)真空管線，15為乙交酯產(chǎn)品管道，16為精制塔再沸器，l101為粗乙交酯液，l102為輕組分，l103為重組分，l104為乙交酯產(chǎn)品，l105為乙醇酸低聚物。具體實(shí)施方式下面對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。聚乙交酯的特性粘度由烏式特性粘度計(jì)測(cè)定。水含量由卡爾費(fèi)休水分測(cè)定儀測(cè)定。游離酸含量用化學(xué)滴定法測(cè)定。低分子量聚乙交酯如乙醇酸二聚體、多聚體，乙醇酸由gc測(cè)定。想要得到高分子量的聚乙交酯，則需要盡可能的減少乙交酯中的羥基類雜質(zhì)的數(shù)量，這些羥基類雜質(zhì)主要來(lái)源于甲氧基乙酸，草酸、乙醇酸等。以下統(tǒng)稱這些帶有羥基類雜質(zhì)的物質(zhì)為乙醇酸雜質(zhì)。將含有不同質(zhì)量百分比的雜質(zhì)的乙交酯聚合成聚乙交酯，以說(shuō)明乙交酯雜質(zhì)對(duì)聚乙交酯分子量的影響。聚合在195℃下采用0.06wt％乙酸鋅作為催化劑在干燥的氮?dú)夥諊逻M(jìn)行。聚乙交酯的分子量使用特性粘度來(lái)間接描述：特性粘度范圍dl/g對(duì)應(yīng)重均分子量mw(萬(wàn))0.30～0.501～30.50～0.703～60.70～1.006～101.00～1.5010～25>1.5>25乙醇酸雜質(zhì)-聚乙交酯特性粘度：乙醇酸雜質(zhì)含量(wt％)聚乙交酯特性粘度(dl/g)0.101.560.161.330.521.090.980.811.510.43實(shí)施例1如圖1所示，為一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的裝置。該裝置包括脫輕塔1、精制塔2、脫輕塔塔頂冷凝器4、輕液體貯存罐6、物料冷卻器9、塔底循環(huán)泵10、精制塔塔頂冷凝器12和乙交酯貯存罐13；所述的脫輕塔1塔頂依次連接脫輕塔塔頂冷凝器4和輕液體貯存罐6，脫輕塔1的塔釜依次連接物料冷卻器9、塔底循環(huán)泵10和精制塔2的入口，所述的精制塔2塔頂依次連接精制塔塔頂冷凝器12和乙交酯貯存罐13；所述的脫輕塔1頂部設(shè)置脫輕塔內(nèi)回流冷凝器3，用于冷凝部分氣相進(jìn)行回流，脫輕塔1底部設(shè)置脫輕塔再沸器8，用于部分液相氣化并返回至脫輕塔1底部；所述的精制塔2頂部設(shè)置精制塔內(nèi)回流冷凝器12，用于冷凝部分氣相進(jìn)行回流，精制塔2底部設(shè)置精制塔再沸器16，用于部分液相氣化并返回至精制塔2底部；所述的脫輕塔1和精制塔2均為填料塔。所述輕液體貯存罐6的頂部設(shè)置一號(hào)真空管線5，用于調(diào)節(jié)脫輕塔1的壓力，輕液體貯存罐6的底部設(shè)置輕組分產(chǎn)品管道7，用于輸送輕組分產(chǎn)品；所述乙交酯貯存罐13的頂部設(shè)置二號(hào)真空管線14，用于調(diào)節(jié)精制塔2的壓力，乙交酯貯存罐13的底部設(shè)置乙交酯產(chǎn)品管道15，用于輸送乙交酯產(chǎn)品。一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的方法，包括以下幾個(gè)步驟：(1)將500kg/h的粗乙交酯液l101通入脫輕塔1第6塊塔板，脫輕塔1共有8塊塔板，脫輕塔的回流比是0.4，脫輕塔頂部壓力是60pa、脫輕塔底部壓力是1500pa；頂部蒸汽溫度約150℃，脫輕塔底部溫度是約200℃，精餾后塔頂?shù)玫捷p組分l102，經(jīng)過(guò)脫輕塔塔頂冷凝器4后送入輕液體貯存罐6，脫輕塔1塔釜所得重組分l103經(jīng)過(guò)物料冷卻器9，冷卻至溫度為170℃，然后通過(guò)塔底循環(huán)泵10打入精制塔2；(2)重組分l103從精制塔2中第6塊塔板處進(jìn)入，精制塔2共有9塊塔板，精制塔2采用的回流比是0.9，精制塔2的塔頂壓力為60pa、精制塔2的塔底壓力是800pa；精制塔2頂部蒸汽溫度約為160℃，精制塔2底部溫度約為210℃，塔頂所得乙交酯產(chǎn)品l104經(jīng)過(guò)精制塔塔頂冷凝器12后送入乙交酯貯存罐13，精制塔2塔釜得到乙醇酸低聚物l105。分析l101、l102、l103、l104和l105中各組分含量，如下表所示。乙醇酸wt％乙交酯wt％乙醇酸低聚物wt％游離酸wt％水ppml101256553.515000l10282.67.907.520000l1034.68555.37300l1040.0199.10.440.41433l105014.784.310從精制塔頂部出料取樣進(jìn)行聚乙交酯的開(kāi)環(huán)聚合實(shí)驗(yàn)。并測(cè)定其特性粘度，結(jié)果為：1.0l/g，表明本實(shí)施例所得精制乙交酯的濃度為99.1％。實(shí)施例2一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的方法，包括以下幾個(gè)步驟：(1)將500kg/h的粗乙交酯液通入脫輕塔第6塊塔板，脫輕塔共有8塊塔板，脫輕塔的回流比是5.0，脫輕塔頂部壓力是500pa、脫輕塔底部壓力是5000pa；頂部蒸汽溫度約150℃，脫輕塔底部溫度是約200℃，精餾后塔頂?shù)玫捷p組分，經(jīng)過(guò)脫輕塔塔頂冷凝器后送入輕液體貯存罐，脫輕塔塔釜所得重組分經(jīng)過(guò)物料冷卻器，冷卻至溫度為180℃，然后通過(guò)塔底循環(huán)泵打入精制塔；(2)重組分從精制塔中第六塊塔板處進(jìn)入，精制塔共有9塊塔板，精制塔采用的回流比是5.0，精制塔的塔頂壓力為500pa、精制塔的塔底壓力是1500pa；精制塔頂部蒸汽溫度約為160℃，精制塔底部溫度約為210℃，塔頂所得乙交酯產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精制塔塔頂冷凝器后送入乙交酯貯存罐，精制塔塔釜得到乙醇酸低聚物。分析l101、l102、l103、l104和l105中各組分含量，如下表所示。從精制塔頂部出料取樣進(jìn)行聚乙交酯的開(kāi)環(huán)聚合實(shí)驗(yàn)。并測(cè)定其特性粘度，結(jié)果為：1.69l/g。實(shí)施例3一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的方法，包括以下幾個(gè)步驟：(1)將500kg/h的粗乙交酯液通入脫輕塔第6塊塔板，脫輕塔共有8塊塔板，脫輕塔的回流比是5.0，脫輕塔頂部壓力是500pa、脫輕塔底部壓力是2500pa；頂 部蒸汽溫度約154℃，脫輕塔底部溫度是約196℃，精餾后塔頂?shù)玫捷p組分，經(jīng)過(guò)脫輕塔塔頂冷凝器后送入輕液體貯存罐，脫輕塔塔釜所得重組分經(jīng)過(guò)物料冷卻器，冷卻至溫度為175℃，然后通過(guò)塔底循環(huán)泵打入精制塔；(2)重組分從精制塔中第六塊塔板處進(jìn)入，精制塔共有9塊塔板，精制塔采用的回流比是5.0，精制塔的塔頂壓力為500pa、精制塔的塔底壓力是1500pa；精制塔頂部蒸汽溫度約為170℃，精制塔底部溫度約為200℃，塔頂所得乙交酯產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精制塔塔頂冷凝器后送入乙交酯貯存罐，精制塔塔釜得到乙醇酸低聚物。分析l101、l102、l103、l104和l105中各組分含量，如下表所示。乙醇酸wt％乙交酯wt％乙醇酸低聚物wt％其它游離酸wt％水ppml1012.0792.774.050.5925180l10276.932.4800.4304201596l103095.254.250.4843157l104099.280.120.5792208l105013.8285.180.991189從精制塔頂部出料取樣進(jìn)行聚乙交酯的開(kāi)環(huán)聚合實(shí)驗(yàn)。并測(cè)定其特性粘度，結(jié)果為：1.5dl/g。實(shí)施例4一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的方法，包括以下幾個(gè)步驟：(1)將500kg/h的粗乙交酯液通入脫輕塔第6塊塔板，脫輕塔共有8塊塔板，脫輕塔的回流比是5.0，脫輕塔頂部壓力是300pa、脫輕塔底部壓力是1500pa；頂部蒸汽溫度約146℃，脫輕塔底部溫度是約180℃，精餾后塔頂?shù)玫捷p組分，經(jīng)過(guò)脫輕塔塔頂冷凝器后送入輕液體貯存罐，脫輕塔塔釜所得重組分經(jīng)過(guò)物料冷卻器，冷卻至溫度為175℃，然后通過(guò)塔底循環(huán)泵打入精制塔；(2)重組分從精制塔中第六塊塔板處進(jìn)入，精制塔共有9塊塔板，精制塔采用的回流比是0.9，精制塔的塔頂壓力為300pa、精制塔的塔底壓力是1200pa；精制塔頂部蒸汽溫度約為160℃，精制塔底部溫度約為195℃，塔頂所得乙交酯產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精制塔塔頂冷凝器后送入乙交酯貯存罐，精制塔塔釜得到乙醇酸低聚物。分析l101、l102、l103、l104和l105中各組分含量，如下表所示。從精制塔頂部出料取樣進(jìn)行聚乙交酯的開(kāi)環(huán)聚合實(shí)驗(yàn)。并測(cè)定其特性粘度，結(jié)果為：1.05dl/g。實(shí)施例5一種從粗乙交酯中連續(xù)精制乙交酯的方法，包括以下幾個(gè)步驟：(1)將500kg/h的粗乙交酯液通入脫輕塔第6塊塔板，脫輕塔共有8塊塔板，脫輕塔的回流比是5.0，脫輕塔頂部壓力是500pa、脫輕塔底部壓力是1500pa；頂部蒸汽溫度約154℃，脫輕塔底部溫度是約185℃，精餾后塔頂?shù)玫捷p組分，經(jīng)過(guò)脫輕塔塔頂冷凝器后送入輕液體貯存罐，脫輕塔塔釜所得重組分經(jīng)過(guò)物料冷卻器，冷卻至溫度為175℃，然后通過(guò)塔底循環(huán)泵打入精制塔；(2)重組分從精制塔中第六塊塔板處進(jìn)入，精制塔共有9塊塔板，精制塔采用的回流比是5.0，精制塔的塔頂壓力為500pa、精制塔的塔底壓力是1500pa；精制塔頂部蒸汽溫度約為171℃，精制塔底部溫度約為202℃，塔頂所得乙交酯產(chǎn)品經(jīng)過(guò)精制塔塔頂冷凝器后送入乙交酯貯存罐，精制塔塔釜得到乙醇酸低聚物。分析l101、l102、l103、l104和l105中各組分含量，如下表所示。乙醇酸wt％乙交酯wt％乙醇酸低聚物wt％其它游離酸wt％水ppml1012.3092.644.250.19776123l10277.362.6300.998190120l103095.394.110.4898102l104098.990.690.3074126l105022.1377.570.292278從精制塔頂部出料取樣進(jìn)行聚乙交酯的開(kāi)環(huán)聚合實(shí)驗(yàn)。并測(cè)定其特性粘度，結(jié)果為：1.2dl/g。當(dāng)前第1頁(yè)12