CN119452016A 用于生产聚乳酸的设备及高效方法 （苏尔寿管理有限公司）

2024.12.26PCT/EP2023/0602772023.04.20WO2023/208718EN2023.11.02制丙交酯组合物中分离出内消旋丙交酯富集的旋丙交酯富集的组合物包含基于丙交酯的总含经纯化的聚乳酸组合物和包含未反应丙交酯的旋丙交酯富集的组合物与包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括至少一个结d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和/或步骤e)中产生的经纯化的2a)提供包含内消旋丙交酯以及L一丙交酯和D一丙交酯中的b)从所述粗制丙交酯组合物中分离出内消旋丙交酯富集的组合物和内消旋丙交酯贫化的组合物，其中所述内消旋丙交酯富集的组合物包含基于丙交酯的总含量计小于80摩c)使包含内消旋丙交酯以及L一丙交酯和D一丙d)对所述内消旋丙交酯富集的组合物或所述内消旋丙交酯富集的组合物与所述包含e)对所述内消旋丙交酯贫化的组合物或所述内消旋丙交酯贫化的组合物与所述包含其中，所述聚合组合物包含步骤d)中产生的经纯化的内消旋少一部分和/或步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组2.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤d)中对所述内消旋丙交酯富集的组合物进内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化3.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤d)中对所述内消旋丙交酯富集的组合物与且其中所述聚合组合物包含所述经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一4.根据权利要求1所述的方法，其中在步骤d)中对所述内消旋丙交酯富集的组合物进骤e)中对所述内消旋丙交酯贫化的组合物与所述包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括至少一个结晶步骤的纯化，以产生经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物，并且其中所述聚合组合物包含步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的至少一的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和/或步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的至少一部分和ii)包含未反应丙交酯的组合物的至少一部6.根据权利要求5所述的方法，其中所述聚合组合物包含步骤d)中产生的经纯化的内3合物的至少一部分和包含未反应丙交酯的组合物的至少7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中和/或至少一种引发剂，其中所述催化剂优选为至少一种包含铝或锡作为金属的有机金属p3pAl(O8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤d9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中步骤e馏分和侧馏分，其中将第一蒸馏塔(30、32)的所述侧馏分作为侧馏分进料至第二蒸馏塔12.根据权利要求10或11所述的方法，其中将步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯ii)结晶单元(44)，其包括内消旋丙交酯富集的组合物或内消旋丙交酯富集的组合物iv)聚合反应器(74)，其包括聚合组合物的入口管线(72)和粗制聚乳酸组合物的出口4结晶单元iii)(48)的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的出口管线(60)与聚合反应器i)分离单元的内消旋丙交酯富集的组合物的出口管线(42)直接通入结晶单元ii)(44)物的出口管线(46)直接通入结晶单元iii)(48)的内消旋丙交酯贫化的组合物的入口管线(46)，其中结晶单元ii)(44)的经贫化的组合物的出口管线(60)与聚合反应器(74)的入口管线(7ii)结晶单元ii)(44)的内消旋丙交酯富集的组合物的入口管线(42)与分离单元的内消旋丙交酯富集的组合物的出口管线(42)以及脱挥发分单元的包含未反应丙交酯的组合单元ii)(44)的经纯化的内消旋丙交酯富集的15.根据权利要求13或14所述的设备(10)，其中所述设备(10)还包括两个蒸馏塔(30、个蒸馏塔的下游(32)的塔顶出口管线(42)与结晶其中所述两个蒸馏塔的下游(32)的侧出口管线(46)与结晶单元iii)(48)的入口管线(46)5重量以获得可销售品质的产品。未反应丙交酯以及粗制聚乳酸组合物的其它低沸点组是乳酸的L立体异构体与D立体异构体的比率。聚乳酸的立体化学结构可以通过L丙交6[0009]b)从粗制丙交酯组合物中分离出内消旋丙交酯富集的组合物和内消旋丙交酯贫化的组合物，其中内消旋丙交酯富集的组合物包含基于丙交酯的总含量计小于80摩尔%[0011]d)对内消旋丙交酯富集的组合物或内消旋丙交酯富集的组合物与包含未反应丙[0012]e)对内消旋丙交酯贫化的组合物或内消旋丙交酯贫化的组合物与包含未反应丙少一部分和/或步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组7步可靠地从内消旋丙交酯富集的组合物中除去所形成的HCMP以及沸点接近内消旋丙交酯消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物和部分经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物)储存数合物具有比进料至分离步骤b)的粗制丙交酯组合物更高的内消旋丙交酯含量。与此类似，比进料至分离步骤b)的粗制丙交酯组合物更低的内消丙交酯富集的组合物与任选的聚乳酸脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的内消旋丙交酯贫化的组合物或内消旋丙交酯贫化的组合物与任选的聚乳酸脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括至少一个结晶步骤的纯化。这涵盖了其所有四种可能的组合，即i)在步骤d)中对内消旋丙交酯富集的组合物骤e)中对内消旋丙交酯贫化的组合物(即，不与任选的脱挥发分步骤中获得的包含未反应的组合物与任选的聚乳酸脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物和在步骤e)中对内消旋丙交酯贫化的组合物(即，不与任选的脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合)进行包括结晶的纯化，iii)在步骤d)中对内消旋丙交酯富集的组合物(即，不与任选的组合物的一部分混合)和在步骤e)中对内消旋丙交酯贫化的组合物与任选的聚乳酸组合物8脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括结晶的纯化，iv)在步骤d)中对内消旋丙交酯富集的组合物与任选的聚乳酸脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物和在步骤e)中对内消旋丙交酯贫化的组合物与任选的聚乳酸组合物脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的的包含未反应丙交酯的组合物的一部分添加到内消旋丙交酯富集的组合物和/或内消旋丙酸组合物脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分添加到内消旋丙交与内消旋丙交酯富集的组合物或内消旋丙交酯富集的组合物的混合物包含基于混合物中步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的丙交酯。生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和/或步骤e)中产生的经纯化的内的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的全部或一部分和其次在步骤d)中产生的经纯化下实施方案：在步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的全部或一部分(其述)与在任选的脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分(其在聚合之前可以经纯化或可以不经纯化，并且将其添加到已经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物部或一部分与在任选的脱挥发分步骤中获得的包含未反应中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的全部或一部分与在任选的脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分(其在聚合之前可以经纯化或可以不经纯所含丙交酯的总重量计至少60重量优选至少80重量更优选至少90重量甚至更优选至少95重量还更优选至少98重量还更优选至少99重量最优选至少100重量%的来自经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物和经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的丙9骤e)中对内消旋丙交酯贫化的组合物(即，不与在任选的脱挥发分步骤中获得的包含未反应丙交酯的组合物的一部分混合)进行包括至少一个结晶步骤的纯化，以产生经纯化的内酯富集的组合物的至少一部分和步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的的内消旋丙交酯贫化的组合物的丙交酯之外，包含不超过20重量更优选不超过10重量甚至更优选不超过2重量还更优选不超过1重量％的另外的丙交酯，最优选不包含以包含步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的全部或步骤d)中产生的经反应可以包含步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的全部或步骤d)中产物与在脱挥发分中产生的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括至少一合物的一部分混合)进行包括至少一个结晶步骤的纯化，以产生经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物，并且其中聚合组合物包含经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部丙交酯贫化的组合物的丙交酯之外，包含不超过20重量更优选不超过10重量甚至更优选不超过2重量还更优选不超过1重量％的另外的丙交酯，最优选不包含另外的丙交物中，但步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物均不包含在聚合组合物中。聚合反应可以包含步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的全部或步骤d)骤e)中对内消旋丙交酯贫化的组合物和包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进聚合组合物包含步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和步了来自经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物和经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的丙交酯之外，包含不超过20重量更优选不超过10重量甚至更优选不超过2重量还更内消旋丙交酯富集的组合物与经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的比率可以为按重量旋丙交酯富集的组合物的全部或步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的的内消旋丙交酯贫化的组合物的全部或步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组物与在脱挥发分中产生的包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括至少一旋丙交酯贫化的组合物与包含未反应丙交酯的组合物的一部分的混合物进行包括至少一含步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和步骤e)中产生的不超过20重量更优选不超过10重量甚至更优选不超过2重量还更优选不超过1重物包含i)步骤d)中产生的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的至少一部分和/或步骤e)物的至少一部分和/或步骤e)中产生的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的至少一部分旋丙交酯贫化的组合物的至少一部分和包含未反应丙交酯的组合物的至少一部p膜结晶步骤或悬浮结晶步骤。术语“熔融结晶”是本领域技术人员已知的，并且例如在G.F.Arkenbout,MeltCrystallizationTechnology,Lancaster/Pa.，Technomic即填充有内消旋丙交酯富集的组合物或内消旋丙交酯富集的组合物与包含未反应丙交酯将晶体层缓慢加热到接近内消旋丙交酯熔融温度的温度来使晶体层发汗(sweated)，以便产生，而内消旋丙交酯贫化的组合物作为最馏步骤)，或者一个蒸馏步骤的蒸馏塔(如集的组合物作为塔顶馏分产生，而内消旋丙交酯贫化的组合物作为侧馏分或塔底馏分产如果粗制丙交酯组合物包含至少10％重量的低聚物或优选至少3％重量的低聚物，则该实富集的组合物的一部分作为侧物流再循环到最后的蒸馏塔中，或者如果仅存在一个蒸馏的组合物是指在分离步骤b)期间产生的相应组合物具有比进料至分离步骤b)的粗制丙交的L丙交酯和D丙交酯之和。[0038]在本发明的构思的进一步发展中，提出步骤a)包括预聚合乳酸以产生乳酸低聚3重量％的D乳酸，其中粗制乳酸组合物的乳酸部分的L乳酸和D乳酸的总含量优选为97℃至240℃的温度下和在低于10mbar的压力下进行。程中产生的聚乳酸的数均分子量的合适范围可以为例如10,000至20,000g/mol、20,000至[0040]根据本发明，聚合物的数均分子量和重均分子量(Mn和Mw)用聚(甲基丙烯酸甲酯)标准物和根据样品的分子量在1mlHFIP中的1mg/ml至5mg/ml的样和HFIP3000，Viscotek,Switzerland；长度300mm，内径8mm)和三重检测器ViscotekTDA度优选小于至少0.5重量更优选小于0.3重量以便获得可销售品质的产品。如上所述，这样的未反应丙交酯的去除优选通过在升高合物再循环到内消旋丙交酯富集的组合物和/或再循坏到内消旋丙交酯贫化的组合物和/分步骤之间或在第二脱挥发分步骤之后，可以将添加剂和/或其它聚合物在一个或多个用[0044]此外，最终的聚合物产物物流可以在冷却器中冷却，然后分别通过制粒机[0047]ii)结晶单元，其包括内消旋丙交酯富集的组合物或内消旋丙交酯富集的组合物并且任选地进一步包括脱挥发分单元，该脱挥发分单元包括粗制聚乳酸组合物的入口管单元iii)的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的出口管线与聚合反应器的入口管线连口管线直接通入结晶单元ii)的内消旋丙交酯富集的组合物的入口管线，其中分离单元的内消旋丙交酯贫化的组合物的出口管线直接通入结晶单元iii)的内消旋丙交酯贫化的组合物的入口管线，其中结晶单元ii)的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的出口管线与酯富集的组合物的出口管线和结晶单元iii)的经纯化的内消旋丙交酯贫化的组合物的出[0052]根据本发明的另选的特别优选的实施方案，结晶单元ii)的内消旋丙交酯富集的组合物的入口管线与分离单元的内消旋丙交酯富集的组合物的出口管线以及脱挥发分单中结晶单元ii)的经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物的出口管线与聚合反应器的入口管游的塔顶出口管线与结晶单元ii)的入口管线连接，并且其中两个蒸馏塔的下游的侧出口[0059]图2示出了图1所示设备的用于纯化内消旋丙交酯富集的组合物的静态结晶器的[0061]图4示出了图3所示设备的用于纯化内消旋丙交酯富集的组合物的静态结晶器的过回流管线26与预聚合反应器14连接并且还包括清除(purge)管线28。在解聚反应器16的降膜结晶器48。经纯化的内消旋丙交酯富集的组合物通过管线52从静态结晶器44中排出，经纯化的内消旋丙交酯富