一种连续制备2,6-萘二甲酸二甲酯切片的方法技术

本发明专利技术提出一种连续制备2,6

A method for continuous preparation of dimethyl 2,6-naphthalene dicarboxylate slices

【技术实现步骤摘要】
一种连续制备2,6
‑
萘二甲酸二甲酯切片的方法


[0001]本专利技术涉及煤化工新材料领域，尤其涉及一种连续制备2,6
‑
萘二甲酸二甲酯切片的方法。

技术介绍

[0002]我国的煤储量丰富，在能源日益紧张的今天，作为加大煤、石油等能源中重组分综合利用的措施，开发萘的高附加值化路线具有十分重要的意义。2,6萘二甲酸二甲酯(NDC)是一些高端特种聚酯的关键中间体，主要用途是合成聚2,6萘二甲酸乙二醇酯(PEN)。PEN材料是新兴的一种性能优越的功能聚合物树脂材料，主要2,6萘二甲酸(2,6
‑
NDA)或2,6
‑
NDC与乙二醇酯化或酯交换再缩聚而成的，该聚合物材料与广泛使用的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚对苯二甲酸亚丁酯(PBT)相比，具有更好的气密性、机械性能、耐热性能、染色性能、回弹性能、抗污性能和化学稳定性。因此，PEN聚酯材料广泛应用于纤维纺织材料、薄膜材料、包装材料、工程塑料等领域。
[0003]2,6萘二甲酸二甲酯(NDC)主要是通过2,6
‑
萘二甲酸和甲醇催化酯化反应而得。甲酯化反应后，析出粗产物NDC，其中还含有副产物2，6
‑
萘二甲酸单酯、偏苯三酸三甲酯、6
‑
甲基
‑2‑
萘甲酸单酯、偏苯三酸三甲酯、2
‑
甲基
‑6‑
萘甲酸甲酯、金属催化剂、有色污染物等。该反应得到的粗酯的纯度、色度、酸值等参数不能满足合成合格的聚合PEN材料的要求。
[0004]粗2,6
‑
NDC重结晶可除去酯化反应中生成的单酯副产物、其他酯化副产物，部分重金属残留物和部分氧化产物的中间体。蒸馏和精馏可有效去除有机溴化物和有色污染物。所以必须将重结晶和蒸馏结合起来进一步精制纯化，才能得到高精度的2,6
‑
NDC。
[0005]现有技术中有如下缺点：
[0006]1、目前2,6
‑
NDC的提纯方法主要采用重结晶和减压蒸馏的方法，但都是以间歇的方式进行操作，对2,6
‑
NDC的加热与抽滤分开进行，需要进行物料的快速转移，由于2,6
‑
NDC的熔点(187
‑
193℃)和沸点(345
‑
350℃)很高，至少要保证伴热温度大于190℃时才能顺畅出料。物料转移至抽滤装置后，遇到常温的滤板时会使物料部分凝结导致堵塞滤板，进而导致不能稳定和流畅的出料，操作效率较低，得到的高纯度2,6
‑
NDC的收率较低。
[0007]2、2,6
‑
NDC的提纯所采用的间歇的重结晶方式中，消耗的重结晶溶剂量较多，在物料转移的过程中，溶剂会挥发到空气中去而造成空气污染。
[0008]3、使用甲醇对粗酯进行重结晶时，由于受甲醇的沸点(64.7℃)的限制，要提高重结晶温度需要对重结晶体系加压处理。在冷却析晶时，发现在50
‑
80℃下进行抽滤，单酯在该温度下在甲醇溶剂的溶解度较大，可有效除去粗酯中的单酯量，而不是目前在室温下重结晶。
[0009]4、目前采用减压蒸馏的方式对2,6
‑
NDC进行提纯，其蒸馏温度过高(>270℃)，容易导致2,6
‑
NDC发生脱羧分解，生成2
‑
萘甲酸甲酯副产物，色泽变差。
[0010]5、蒸馏/精馏出来的2，6
‑
NDC馏份，在常温冷却下会迅速凝固结成大块，不易破碎，对后续的再加工和造粒需要再次熔化或溶解，增加不必要的能耗。

技术实现思路

[0011]本专利技术的目的在于提供一种连续制备2,6
‑
萘二甲酸二甲酯切片的方法，可以高效稳定的得到高纯度和色度好的切片状2,6
‑
萘二甲酸二甲酯，可提高收率。
[0012]本申请实施例提出一种连续制备2,6
‑
萘二甲酸二甲酯切片的方法，包括以下步骤：
[0013]S1，将2,6
‑
萘二甲酸、无水甲醇和催化剂加入酯化反应器中进行酯化反应，得到粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯；
[0014]S2，将所述粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯和无水甲醇加入到高压反应釜中，得到重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯；
[0015]S3，将所述重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯熔化，然后进入精馏塔进行连续精馏，得到熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯；其中，高压反应釜和精馏塔上均加装伴热保温装置；
[0016]S4，所述熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯流入造粒切片装置，得到片状固体。
[0017]本专利技术采用重结晶加连续精馏切片工艺对2,6
‑
NDC粗酯进行制备，可提高精制效率，高压反应釜和精馏装置全程伴热，保证2,6
‑
NDC能稳定和顺畅的出料，避免凝结而堵塞滤板，得到高纯度的2,6
‑
NDC收率较高，达到92％，纯度在99.95％以上。
[0018]精馏出来的2，6
‑
NDC馏份，可直接泵送入切片系统，实现连续生产片状的2，6
‑
NDC产品，避免再次加热融化2，6
‑
NDC，增加不必要的能耗。
[0019]在一些实施例中，所述步骤S2中，粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯和无水甲醇的质量比为1:2～3，搅拌并加热至140～160℃，搅拌时间为30～60分钟，然后冷却至50
‑
80℃，高压反应釜的放料口处设有过滤装置，高压反应釜内的压力值为0.3MPa～0.4MPa，打开放料阀后固液分离，得到重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯。
[0020]在一些实施例中，所述过滤装置为砂芯滤板。
[0021]在一些实施例中，还包括步骤S2A，所述步骤S2A在步骤S2和S3之间，将高压反应釜的搅拌桨上和附壁的片状晶体转移到釜内，再加入2
‑
3倍片状晶体质量的无水甲醇，搅拌并加热至90～120℃，搅拌时间为30～60分钟，然后冷却至50
‑
80℃，高压反应釜内的压力值为0.3MPa～0.4MPa，打开放料阀后固液分离，得到重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯。
[0022]在一些实施例中，所述步骤S3中，熔化温度为195
‑
200℃。
[0023]在一些实施例中，所述步骤S3中，精馏塔暴露空气中的部位加装伴热保温装置，伴热温度为190
‑
205℃。
[0024]在一些实施例中，所述步骤S3中，精馏塔的操作压力为0.1mbar
‑
20mbar，塔底温本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续制备2,6
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萘二甲酸二甲酯切片的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，将2,6
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萘二甲酸、无水甲醇和催化剂加入酯化反应器中进行酯化反应，得到粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯；S2，将所述粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯和无水甲醇加入到高压反应釜中，得到重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯；S3，将所述重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯熔化，然后进入精馏塔进行连续精馏，得到熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯；其中，高压反应釜和精馏塔上均加装伴热保温装置；S4，所述熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯流入造粒切片装置，得到片状固体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯和无水甲醇的质量比为1:2～3，搅拌并加热至140～160℃，搅拌时间为30～60分钟，然后冷却至50
‑
80℃，高压反应釜的放料口处设有过滤装置，高压反应釜内的压力值为0.3MPa～0.4MPa，打开放料阀后固液分离，得到重结晶后的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述过滤装置为砂芯滤板。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括步骤S2A，所述步骤S2A在步骤S2和S3之间，将高压反应釜的搅拌桨上和...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛学锋，李恒，钟金龙，李军芳，张笑然，胡发亭，王通，
申请(专利权)人：煤炭科学技术研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：