对于溶剂使用单独进口的单步骤丙交酯生产工艺制造技术

本发明专利技术涉及用于合成丙交酯的工艺，其包括如下步骤：‑向至少一种溶剂添加热能；‑将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸和所述至少一种溶剂；‑将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水；和‑回收至少部分的所述丙交酯；其中向至少一种溶剂添加热能的步骤在将所述至少一种溶剂添加至所述至少一个反应器的步骤之前进行；其中所述至少一种溶剂是独立于所述乳酸通过所述至少一个反应器中的单独进口提供于所述至少一个反应器中的；和其中将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水的步骤是在一个步骤中进行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对于溶剂使用单独进口的单步骤丙交酯生产工艺
本专利技术涉及用于由乳酸单步骤制备丙交酯的工业工艺。
技术介绍
作为主要由谷物淀粉和甘蔗获得的可再生资源的聚乳酸(PLA)是最重要的基于生物的且可生物降解的塑料之一，并且可在许多应用中代替基于石油的塑料。为了生产PLA，典型地首先将乳酸(LA)转化为作为其环状二聚体的丙交酯(LD)。随后，将该丙交酯经由开环聚合而转化为PLA。然而，最昂贵的步骤是乳酸向丙交酯的转化。目前，工业丙交酯合成主要通过两步骤工艺发生。该两步骤工艺中的第一个步骤是低品质乳酸聚合物的合成。第二个步骤是将该聚合物经由解聚即反咬(backbiting)而转化为丙交酯。该两步骤工艺典型地是耗能的，选择性低，并且产生显著量的内消旋丙交酯，其为不期望的丙交酯。替代地，丙交酯可在填充的固体催化剂床上面以气相工艺合成。虽然比两步骤工艺便宜，但是该工业工艺具有有限的产率和/或有限的容积生产率。
技术实现思路
鉴于以上，本领域中对于提供用于由乳酸制备丙交酯的替代工业工艺存在需要。本领域中对于提供更便宜的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供在能耗方面得到优化并且遵从热集成(热综合利用，heatintegration)的工业工艺存在需要。本领域中对于提供消耗更少能量的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供灵活的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供更具选择性的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供具有高产率的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中对于提供具有高的容积生产率的用于由乳酸制备丙交酯的工业工艺存在需要。本领域中还对提供就进料的组成而言灵活的或者不取决于进料的组成的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供需要更少加热器的灵活的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有更简单的反应器设计的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有更简单的反应器设计的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有更小的淤浆泵的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有改善的产物产率的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有改善的总体转化率的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供具有反应器设置的独立控制的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供在使用催化剂或者不使用催化剂的情况下、在技术故障的情况下仍然能够运行的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供使溶剂最少化的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供改善停留时间的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供就进料的组成而言灵活的或者不取决于进料的组成的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供利用残留低聚物的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供就进料中的低聚物的浓度而言灵活的或者不取决于进料中的低聚物的浓度的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供控制进入反应器的水量的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供控制进入反应器的水量的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供就进料中的水的浓度而言灵活的或者不取决于进料中的水的浓度的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供就进料中的乳酸的浓度而言灵活的或者不取决于进料中的乳酸的浓度的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供避免或限制困难的和/或昂贵的分离步骤(例如用于将催化剂与乳酸分离，例如通过昂贵的技术例如过滤和/或离心)的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供节能的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供避免或限制从外部来源添加水的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供避免或限制从外部来源添加催化剂的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供降低单独的催化剂再生步骤的成本的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供在使用和不使用催化剂的情况下均能够毫不另外费力或费成本地运行的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供节能的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供其中能量输入极少的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供其中能量损失极少的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供用更少的步骤来分离水的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供其中水的分离更简单和/或更便宜的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供其中水的分离不需要或者需要更少的额外加热的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供不具有或者具有更少的丙交酯降解的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供不具有或具有更少的溶剂降解的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本领域中还对提供其中水的分离与所使用的催化剂相容的用于由乳酸制备丙交酯的单步骤工业工艺存在需要。本专利技术克服前述需要的一个或多个。本专利技术的优选实施方式克服前述需要的一个或多个。总体上，本专利技术提供用于合成丙交酯的工艺，其包括如下步骤：将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸；将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水、优选地在一个步骤中转化为丙交酯和水；和回收至少部分的所述丙交酯。根据第一方面，本专利技术提供用于合成丙交酯的工艺、优选地用于合成丙交酯的工业工艺，其包括如下步骤：向至少一种溶剂添加热能；将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸和所述至少一种溶剂；将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水、优选地在一个步骤中转化为丙交酯和水；和回收至少部分的所述丙交酯；其中向至少一种溶剂添加热能的步骤在将所述至少一种溶剂添加至所述至少一个反应器的步骤之前进行；和其中所述至少一种溶剂是独立于所述乳酸通过所述至少一个反应器中的单独进口提供于所述至少一个反应器中的。根据第二方面，本专利技术提供用于合成丙交酯的工艺、优选地用于合成丙交酯的工业工艺，其包括如下步骤：将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸；将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水以及转化为乳酸低聚物、优选地在一个步骤中转化为丙交酯和水以及转化为乳酸低聚物；回收至少部分的所述丙交酯；回收至少部分的所述水和至少部分的所述乳酸低聚物；将任选地包括乳酸低聚物和任选地包括水的进料添加至所回收的水和所回收的乳酸低聚物，并且将所述进料与所回收的水及所回收的乳酸低聚物混合以形成混合物；将所述混合物中的至少部分的乳酸低聚物转化为乳酸以及转化为乳酸二聚体、优选地在一个步骤中转化为乳酸以及转化为乳酸二聚体；和从所述混合物除去至少部分的水；由此提供所述混合物的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于合成丙交酯的工艺，其包括如下步骤：‑向至少一种溶剂添加热能；‑将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸和所述至少一种溶剂；‑将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水；和‑回收至少部分的所述丙交酯；其中向至少一种溶剂添加热能的步骤在将所述至少一种溶剂添加至所述至少一个反应器的步骤之前进行；其中所述至少一种溶剂是独立于所述乳酸通过所述至少一个反应器中的单独进口提供于所述至少一个反应器中的；和其中将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水的步骤是在一个步骤中进行的。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.20 EP 16175244.91.用于合成丙交酯的工艺，其包括如下步骤：-向至少一种溶剂添加热能；-将一种或多种组分提供至至少一个反应器，所述一种或多种组分包括乳酸和所述至少一种溶剂；-将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水；和-回收至少部分的所述丙交酯；其中向至少一种溶剂添加热能的步骤在将所述至少一种溶剂添加至所述至少一个反应器的步骤之前进行；其中所述至少一种溶剂是独立于所述乳酸通过所述至少一个反应器中的单独进口提供于所述至少一个反应器中的；和其中将至少部分的所述乳酸转化为丙交酯和水的步骤是在一个步骤中进行的。2.根据权利要求1的工艺，其中所述工艺为用于合成丙交酯的工业工艺。3.根据权利要求1或2任一项的工艺，其中在将所述至少一种溶剂添加至所述至少一个反应器的步骤之前，所述溶剂具有至少140℃且至多300℃、优选地至少150℃且至多250℃、优选地至少160℃且至多220℃的温度。4.根据权利要求1-3任一项的工艺，其中在将所述至少一种溶剂添加至所述至少一个反应器的步骤之前，所述溶剂的温度比所述乳酸的温度高至少5℃且至多100℃、优选地高至少10℃且至多80℃、和优选地高至少15℃且至多50℃。5.根据权利要求1-4任一项的工艺，其中将所述一种或多种组分提供至至少两个反应器、优选地提供至串联连接的至少两个反应器。6.根据权利要求5的工艺，其包括回收至少部分的所述水的步骤，其中所述至少部分的所述水是在所述至少两个反应器之间回收的。7.根据权利要求6的工艺，其中在所述至少两个反应器之间回收至少50％的水，基于离开所述至少两个反应器的第一反应器的水的总量。8.根据权利要求5-7任一项的工艺，其中将所述至少一种溶剂分成至少两个溶剂部分，和其中将各溶剂部分单独地提供至所述至少两个反应器的各反应器。9.根据权利要求8的工艺，其中所述至少两个溶剂部分包括第一溶剂部分和第二溶剂部分，和其中将至少部分的所述热能添加至所述第一溶剂部分。10.根据权利要求8或9任一项的工艺，其中所述至少两个溶剂部分包括第一溶剂部分和第二溶剂部分，和其中将至少部分的所述热...

【专利技术属性】
技术研发人员：M雅兹丹帕纳，J查奥基，P范沃韦，B塞尔斯，
申请(专利权)人：道达尔研究技术弗吕公司，
类型：发明
国别省市：比利时,BE