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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及环酯的提纯领域,进一步地说,是涉及一种提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法、系统及提纯的环酯。
技术介绍
1、聚乙醇酸(英文缩写pga),也称聚乙交酯、聚羟基乙酸,是一种高结晶的脂肪族聚合物,可自然降解和生物降解,最终降解产物为水和co2。
2、pga可通过乙醇酸缩聚,或者通过乙交酯开环聚合制备。高聚合度的pga具有优良的力学性能,可用于注塑和纺丝。目前最为经典的制备高聚合度pga的方法是乙交酯开环聚合。
3、目前,国内外最成熟的乙交酯的合成法是以乙醇酸为原料的缩聚-解聚法,中国专利技术专利cn105272958a公开了一种乙交酯的制备方法,该方法是一个使用缩聚-热解法制备粗乙交酯的例子。解聚反应所得的粗乙交酯中通常包含了水、乙醇酸、乙醇酸低聚物等各种杂质,通常重复使用一种提纯手段或者组合多种提纯手段以充分除去上述各种杂质。
4、为了制备高品质pga,非常重要的是使用高纯度、低端羧基含量的乙交酯。乙交酯需有高的纯度和低的端羧基含量以满足聚合后制备纺丝级或者注塑级pga的要求。
5、已见报道的精制方法有多种,例如,采用有机溶剂来提纯乙交酯,通过多次重结晶、多次醇洗、重结晶-醇洗耦联来提纯;例如文献(彭松,崔爱军,尹芳华,等.醇洗法纯化乙交酯的工艺及对开环聚合反应的影响[j].化工进展,2015,34(04):1059-1063.)使用大量有机溶剂通过多次洗涤来提纯粗乙交酯;又例如,中国专利技术专利cn107868075a公开了通过采用降温重结晶和不良溶剂混合洗涤提纯粗乙
6、现有技术一般是将粗乙交酯粉碎醇洗,或者重结晶来进行提纯,或者将粗乙交酯直接导入溶剂进行结晶提纯,由于杂质易在乙交酯中裹挟,造成提纯效率较低。在将粗乙交酯粉碎时,杂质赋予粗乙交酯固体一定的油性和粘性,使得粗乙交酯固体的粒径控制存在一定难度,使用常规的剪切原理为主的粉碎机或造粒机均存在易粘附、难过筛等困难。因此,在提纯粗乙交酯时的粒径控制、萃取效率以及连续化操作方面仍有改进和创新的余地。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的技术问题,本专利技术提供了一种提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法、系统及提纯的环酯。
2、本专利技术所要解决的技术问题是现有粗乙交酯提纯技术中粒径控制难度高、萃取效率不稳定、无法连续化操作的问题,提供一种连续提纯含有α-羟基羧酸环酯的方法。
3、本专利技术提供的连续提纯含有α-羟基羧酸的环酯的方法,可实现熔融态料流的连续冷凝、粒径控制、固液萃取和固液分离,获得具有更低酸值的乙交酯。
4、本专利技术的目的之一是提供一种提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,包括以下步骤:
5、(a)将含有α-羟基羧酸的熔融态环酯料流进行连续冷凝结晶得到固态环酯料流a;
6、(b)将步骤(a)得到的固态环酯料流a进行固态物料造粒得到固态环酯料流b;
7、(c)将步骤(b)得到的固态环酯料流b进行固液萃取,得到固液混合的环酯料流c;
8、(d)将步骤(c)得到固液混合的环酯料流c进行固液分离,将得到的固相干燥后得到提纯环酯;
9、任选地,步骤(g)将步骤(d)得到的固相在干燥前进一步提纯;所述在干燥前的固相即为滤饼。
10、如果通过过滤进行固液分离,所得环酯滤饼经干燥后为提纯后的环酯,可以用作开环聚合单体,环酯滤饼也可以经任意步骤(例如,重结晶)进一步提纯、干燥后成为纯度更高的环酯。
11、本专利技术的一种优选的实施方式中,
12、所述环酯为乙交酯和/或丙交酯;
13、乙交酯为乙醇酸的环状二聚体。
14、本专利技术的一种优选的实施方式中,
15、步骤(a),熔融态环酯料流通过热传导和/或热对流方式冷凝为固体,优选地,得到固体的温度大于等于5℃且小于等于40℃;和/或,
16、步骤(b),通过击打或挤压固体的方式来进行固态物料造粒,优选地,造粒时温度不高于40℃;优选不高于20℃;更优选不高于5℃;和/或,
17、步骤(c),溶剂与固态环酯料流b连续进入固液萃取设备中,且固液混合物连续自设备中采出;优选地,萃取温度不高于40℃;所述溶剂与固态环酯料流b的质量比小于等于20,质量比优选为3~20。
18、本专利技术的一种优选的实施方式中,
19、步骤(a),所述连续冷凝结晶在熔体冷凝结晶机中进行;优选在转鼓式冷凝结晶切片机或履带式冷凝结晶机中进行;熔体冷凝结晶机可以使熔体通过热传导和/或热对流方式连续冷凝为固体;
20、当冷凝结晶在转鼓式冷凝结晶切片机中进行时,转筒部分浸没在熔融态料流中;转鼓内筒通入流动的冷却介质,通常为冷却水,也可以是常温空气,冷却介质温度大于0℃且小于30℃,熔融态物料在转鼓表面挂膜并通过热传导降温,得到固体的温度大于等于5℃且小于等于40℃,再被刮刀等结构自转鼓表面刮下收集;
21、当冷凝结晶在带式冷凝结晶机中进行时,履带中可设计盘管通入流动的温度大于0℃且小于30℃的冷却介质,和/或设置与履带并流或逆流的温度小于30℃的流动空气或氮气以加快熔融态物料冷凝,熔融态料流通常以一定速率滴加到履带上,冷凝得到固体的温度大于等于5℃且小于等于40℃,再被刮刀等结构自履带表面刮下收集。
22、步骤(b),所述固态物料造粒为在锤式或辊压式造粒机中进行;在连续粒径控制单元,通过击打或挤压略油性固体来控制固体粒径,锤式或辊压式造粒机设置有自冷却系统,保证料仓内的工作温度相对较低,不超过40℃,优选不超过20℃,更优选不高于5℃,以尽可能降低物料的粘性,粉碎效果更好;优选自清洁性能更好的造粒机,可以保证设备在处理具有一定粘性的固体物料时,可以长周期运行;
23、当固态物料造粒在锤式造粒机中进行时,主要是靠锤头的击打作用来破碎物料至所需粒径,固体物料进入锤式粉碎机中,遭受到高速回转的锤头的冲击而粉碎;市售的锤式造粒机包括但不限于环锤式粉碎机;
24、当固态物料造粒在辊压式造粒机中进行时,其至少含有一个辊轮,碾轮转动并对物料施加以挤压为主作用力,使物料粉碎到一定粒度范围;市售的辊压式造粒机包括但不限于圆锥粉碎机、辊式粉碎机、重压研磨粉碎机;辊压式造粒机常用的有单辊式粉碎机、双辊式粉碎机和多辊式粉碎机;辊压式造粒机的出口应设50目以下不锈钢筛网,可保证步骤(c)得到固液混合的环酯料流c的固液混合物中颗粒的中位径小于等于300微米。
25、步骤(c),所述固液萃取在连续搅拌釜式反应器或连续浸取器中进行;溶剂与固态料流连续进入设备中,且固液混合物连续自设备中采出;
26、当固液萃取在连续搅拌釜式反应器(cstr)中进行时,固体颗粒和溶剂在其中通过搅拌装置实现完全混合;设备为单釜或多釜串联,保持釜内温度恒定在一个不超过40℃的稳定值;所述多釜串联连续搅拌釜式反应器也可以采用卧式以节省设备空间,即单个卧式罐分隔为本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
3.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
4.如权利要求3所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
5.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
6.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
7.如权利要求6所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
8.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
9.如权利要求8所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
10.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于,所述方法还包括以下步骤:
11.如权利要求1~10之一所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于,
12.如权利要求11所
13.如权利要求12所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
14.一种用于权利要求1~13所述提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法之任一项的系统,所述系统包括连续冷凝结晶单元、连续粒径控制单元、固液萃取单元、固液分离单元和干燥单元;所述连续冷凝结晶单元经管线连接连续粒径控制单元,所述连续粒径控制单元经管线连接固液萃取单元、所述固液萃取单元连接固液分离单元,固液分离单元经管线连接干燥单元;
15.如权利要求13所述的系统,其特征在于:
16.一种如权利要求1~13之一所述方法提纯得到的环酯。
...【技术特征摘要】
1.一种提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,包括以下步骤:
2.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
3.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
4.如权利要求3所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
5.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
6.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
7.如权利要求6所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
8.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
9.如权利要求8所述的提纯含有α-羟基羧酸的环酯料流的方法,其特征在于:
10.如权利要求1所述的提纯含有α-羟基羧酸...
【专利技术属性】
技术研发人员:熊文韬,王睿,周芬,熊金根,
申请(专利权)人:中国石油化工股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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