一种连续精制2,6-萘二甲酸二甲酯的方法技术

本发明专利技术提出一种连续精制2,6

A continuous refining method of dimethyl 2,6-naphthalene dicarboxylate

【技术实现步骤摘要】
一种连续精制2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的方法


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

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减压蒸馏和重结晶的方法，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2,6
‑
NDC的收率较低。
[0007]2、2,6
‑
NDC的提纯时采用的重结晶方式操作复杂，消耗的重结晶溶剂量较多，通常都是将吸附剂加入到溶剂中，消耗的吸附剂较多，吸附剂无法得到循环利用。
[0008]3、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。
[0009]4、目前所采用的间歇的操作方式，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。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种连续精制2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的方法，可以高效稳定的得到高纯度和色泽好的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯，可提高收率。
[0011]本申请实施例提出一种连续精制2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的方法，包括如下步骤：
[0012]S1，将粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯熔化，然后直接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；
[0013]S2，在反应釜中加入溶剂并加热至沸腾，将所述熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯通入反应釜中与溶剂发生溶解，加热至沸腾后进行第一次抽滤，其中反应釜的出料口处设有吸附过滤装置；
[0014]S3，经过第一次抽滤后的液体流入双层抽滤装置中进行第二次抽滤，得到重结晶的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯。其中，精馏塔、反应釜和双层抽滤装置上均加装伴热保温装置。
[0015]本申请采用精馏及重结晶的工艺对2,6
‑
NDC连续精制，将采出的熔化状态的2,6
‑
NDC不经过冷却凝结成块直接进入重结晶工序，在精馏塔、反应釜上均加装伴热保温装置，保证2,6
‑
NDC能稳定和顺畅的出料，避免凝结而堵塞滤板，操作效率提高，能耗低，使采出的2,6
‑
NDC的收率和纯度均有所提高，收率可达到92％，纯度可达到99.95％以上。
[0016]采用吸附过滤装置，在抽滤的过程中进行吸附，吸附剂没有直接加入到沸腾的溶剂中，可降低吸附剂的消耗量，使吸附剂可回收再利用，而且还可避免投入到溶剂而导致解吸附的发生，可提高最终产品2,6
‑
NDC的色泽。
[0017]在一些实施例中，所述粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯通过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。
[0018]在一些实施例中，所述反应釜中使用的溶剂为二甲苯，二甲苯的用量为2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的质量的4
‑
8倍。
[0019]在一些实施例中，所述步骤S2中，将熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯通入反应釜后，加热至135
‑
145℃，持续搅拌15
‑
30分钟，进行第一次抽滤。
[0020]在一些实施例中，所述吸附过滤装置包括第一滤板和吸附装置，吸附装置可拆卸连接于第一滤板的下端，吸附装置内装载有吸附剂。
[0021]在一些实施例中，所述吸附剂为活性炭或活性白土。
[0022]在一些实施例中，所述双层抽滤装置包括相互连通的位于上方的冷却储液罐和位于下方的收集瓶，冷却储液罐和收集瓶上均设有抽真空口，冷却储液罐靠下方的位置可拆卸连接有第二滤板，经过第一次抽滤后的液体流入冷却储液罐内，经过第二次抽滤后的液体流入收集瓶内。
[0023]在一些实施例中，所述冷却储液罐中的冷却温度低于10℃，冷却时间为5
‑
15分钟。
[0024]在一些实施例中，熔化温度为195
‑
200℃，精馏塔的操作压力为0.1mbar
‑
20mbar，塔底温度为210～270℃，精馏塔的理论塔板数为5
‑
7。
[0025]在一些实施例中，所述步骤S1中，精馏塔的釜底加入对苯二甲酸二辛酯，对苯二甲酸二辛酯加入的质量为粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的20
‑
30％。
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种连续精制2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的方法，其特征在于，包括如下步骤：S1，将粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯熔化，然后直接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；S2，在反应釜中加入溶剂并加热至沸腾，将所述熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯通入反应釜中与溶剂发生溶解，加热至沸腾后进行第一次抽滤，其中反应釜的出料口处设有吸附过滤装置；S3，经过第一次抽滤后的液体流入双层抽滤装置中进行第二次抽滤，得到重结晶的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯，其中，精馏塔、反应釜和双层抽滤装置上均加装伴热保温装置。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述粗2,6
‑
萘二甲酸二甲酯通过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。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述反应釜中使用的溶剂为二甲苯，二甲苯的用量为2,6
‑
萘二甲酸二甲酯的质量的4
‑
8倍。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中，将熔化的2,6
‑
萘二甲酸二甲酯通入反应釜后，加热至135
‑
...

【专利技术属性】
技术研发人员：毛学锋，李恒，钟金龙，张笑然，李军芳，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：