利用结晶分离和精制高纯度２，６－萘二甲酸的方法技术

本发明专利技术涉及一种利用粗２，６－萘二甲酸的分离和精制具有良好色泽且纯度达到９９．９％以上的高纯度２，６－萘二甲酸的方法。更具体地，本发明专利技术涉及一种分离和精制２，６－萘二甲酸的方法，其中在多步结晶过程中调节压力和温度实现对成核和晶体生长速率的控制，从而实现对粒径分布和形状的控制。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种利用结晶精制2，6-萘二甲酸(以下称为2，6-NDA)的方法。根 据此方法，可获得具有高产率以及优异的纯度和色泽的2，6-萘二甲酸。
技术介绍
与聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相比，通过2，6-NDA与乙二醇聚合制备的聚萘二 甲酸乙二醇酯(PEN)已知在例如热稳定性、强度、测量稳定性和透气性等多种性质方面优 异。基于这些优势，PEN被选作薄膜、纤维和瓶子等的良好材料。此外，PEN还具有较高的 抗气体扩散性能，其用于制造食品容器和包装材料。PEN还可以用作替代价格高昂的轮胎 帘线的材料。2，6-萘二甲酸酯(2，6-NDC)是一种通用的商品化的PEN单体，见于美国专利 5254719号、5262560号、6211398号禾口 6013831号中。目前，尽管2，6-NDC用作PEN的主 要原料，而由于聚合物的高产率和低生产成本，使用2，6-NDA也是高效的。此外，直接纯化 氧化过程中得到的粗2，6-NDA，而不将其转化为2，6-NDC，简化了工艺，并降低了生产成本。 而且，在2，6-NDC的聚合过程中，因为生成甲醇副产物，因此防爆装置是必需的，然而在2， 6-NDA的聚合过程中，由于生成水，因此，上述附加装置是不必要的。 2，6-NDA是在重金属催化剂的存在下通过氧化2，6-二甲基萘(以下称为2， 6-D丽)得到的。然而，由此得到的粗2，6-NDA包含大量的作为副产物的各种杂质，例 如6-甲酰基-2-萘甲酸(FNA)、6-甲基-2-萘甲酸(MNA)、偏苯三酸(TMLA)、溴萘二甲酸 (Br-NDA)和2-萘甲酸(NA)以及催化剂金属，例如钴和锰。 通过乙二醇和含有上述各种杂质的2，6-NDA聚合得到的PEN，由于其低耐热性和 软化点而显示出较差的品质，并且带有颜色。相应地，要得到高品质的PEN，就需要纯度约为 99. 9重量％的高纯度2，6-NDA。 已知有多种精制NDA的杂质以获得高纯度NDA的方法。美国专利5256817号和 6255525号公开了一种通过将NDA溶解到普通溶剂中，而后对其进行氢化来精制杂质的方 法。此外，美国专利5256817号公开了一种精制NDA的方法，其利用乙酸或乙酸水溶液为溶 剂，在高温下溶解NDA，而后对其氢化。然而，由于脱碳过程所致容易形成过量的氢化反应副 产物萘甲酸和四氢化萘二甲酸。并且，还需要氢化用贵金属催化剂，因此其在经济上没有优 势。 美国专利6255525号公开了一种利用水为溶剂的过滤不溶物质的方法，通过氢化 而使其中的杂质被去除或者转变成可去除的形式。然而，该方法的缺点是由此得到的NDA 色品较深，并且催化剂寿命较短。 日本特公昭62-2307号公报公开了一种将NDA溶解到例如二甲亚砜、二甲基甲酰 胺等溶剂中，去除不溶物质，然后将其重结晶的方法。然而，该方法需要大量的溶剂和活性 炭，并且2，6-NDA在其溶剂中很难溶。此外，所述溶剂可与杂质发生氢化反应，导致氢化反 应不能进行，以至于甲酰基萘甲酸不能被消除完全。 日本特开平5-32586A号公报公开了一种利用吡啶或吡啶衍生物作为溶剂溶解2，6-NDA，而后使其结晶来精制2， 6-NDA的方法，但是该方法仍然是有问题的，因为2， 6-NDA在 所述溶剂中的溶解性对温度敏感，因此其产率很低。 韩国专利公报2006-009437公开了一种精制2， 6-NDA的方法，其包括以下步骤将 粗2，6-NDA和胺化合物以及溶剂和非溶剂混合；加热溶解由此得到的化合物；冷却并过滤 混合物以得到2，6-NDA的铵盐结晶，加热该2，6-NDA的铵盐结晶以使该盐脱氨基。然而，该 方法过于复杂，且每个过程中的每单元的收率都较低。并且，因为其使用了价格昂贵的胺化 合物，该方法没有经济优势。 美国专利5563294号公开了一种通过酯化NDC，而后除去甲醇并结晶来生产2， 6-NDA的方法。但是该方法包括多个复杂过程，因此不经济。 作为另一种精制2， 6-NDA的方法，有一种方法是将NDA转化为它的金属盐，而后将 其溶解并重结晶。日本特开昭52-20993A号公报公开了一种精制2，6_NDA的方法，其通过 将NDA溶解在调节过pH的例如KOH或NaOH的碱性水溶液中，从而制备NDA的碱金属盐，而 后用固体吸收剂吸收该碱金属盐并对其进行结晶。由此制备的单碱金属盐与水发生歧化反 应，生成精制的2，6-NDA。然而，该方法需要大量的固体吸收剂和溶剂，并且，伴随着所有单 碱金属盐的结晶，由例如NA或FNA等杂质生成的盐也结晶析出，因此造成分离困难。此外， 碱金属残留于NDA的结晶中，从而在聚合时使色品劣化，并且在结晶尺寸和产率方面导致 劣势。 因此，需要一种简单容易并且以经济的方式来获得具有良好色泽和纯度以及高产 率的高纯度2， 6-NDA的方法。 上述精制方法都使用相对复杂的过程和昂贵的溶剂，或者需要额外的反应过程。 这些方法由于副产物和添加剂所致在过程中产生了杂质，因此导致需要额外的过程来处理 这些杂质，从而给这些方法带来经济上的劣势。
技术实现思路
技术问题 因此，为了解决上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种通过精制粗2， 6-NDA来生产2， 6-NDA的方法和设备。该方法包括不需要任何额外步骤的简单控制结晶过 程，由此得到具有99. 9%的纯度且粒径分布适合于聚合反应的高纯度2，6-NDA。 技术方案 为了实现上述目的，本专利技术涉及一种使用具有相对较高纯度的粗NDA来分离和精制2， 6-NDA从而获得高纯度的2， 6-NDA的方法。纯度为基于NDA重量的98. 0重量％ 99. 5重量^的粗NDA的分离和精制方法包括以下步骤 1)以某一比例混合粗2， 6-NDA和水，以获得桨料； 2)溶解该混合浆料； 3)进行结晶使溶解的混合物长成晶体； 4)洗涤如此获得的晶体； 5)洗涤后实施固液分离以分离2， 6-NDA和水；禾口 6)干燥2， 6-NDA 。 有益效果 现有技术中的精制方法使用相对复杂的过程和昂贵的溶剂，或者需要额外的反应 过程。这些方法由于过程中的副产物和添加剂所致而产生杂质，因此导致需要额外的工艺 来处理这些杂质，从而使其产率相对较低且经济上没有优势。然而，本专利技术可简单地控制结 晶过程而无需额外的反应过程，从而获得纯度大于99. 9%且产率大于92%以及粒径分布 适合于聚合反应的高纯度2， 6-NDA。并且，在各个多步结晶过程中产生的热量被收集以作为 溶解初始2，6-NDA的能量源，从而可以更加经济和节能的方式生产制备高纯度2，6-NDA。附图说明 图1是显示本专利技术的分离和精制2，6-NDA的完整过程的示意图。 图2是各显示第二、第三、第四结晶过程后的2，6-NDA的粒径和分布的照片和图表。具体实施例方式本专利技术提供了一种从纯度为98. 0% 99. 5%的粗2，6-NDA分离和精制2，6-NDA 的方法，包括以下步骤 1)以某一比例混合粗2， 6-NDA和水，以获得桨料； 2)溶解该混合浆料； 3)进行结晶使溶解的混合物长成晶体； 4)洗涤获得的晶体； 5)洗涤后实施固液分离以分离2，6-NDA和水；禾口 6)干燥2，6-薩。 在本专利技术中，在溴/锰/钴催化剂的存在下精制2， 6-NDA。在醋酸的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由纯度为９８．０％～９９．５％的粗２，６－萘二甲酸分离和精制２，６－萘二甲酸的方法，所述方法包括以下步骤：　　（ａ）混合粗２，６－萘二甲酸和水以制备浆料；　　（ｂ）溶解该混合浆料；　　（ｃ）使用多个结晶单元通过多步结晶来进行结晶，使得溶解的混合物长成晶体；　　（ｄ）洗涤获得的所述晶体；　　（ｅ）洗涤后实施固液分离以分离２，６－萘二甲酸和水；和　　（ｆ）干燥２，６－萘二甲酸。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】KR 2007-10-1 10-2007-0098917一种由纯度为98.0％～99.5％的粗2，6-萘二甲酸分离和精制2，6-萘二甲酸的方法，所述方法包括以下步骤(a)混合粗2，6-萘二甲酸和水以制备浆料；(b)溶解该混合浆料；(c)使用多个结晶单元通过多步结晶来进行结晶，使得溶解的混合物长成晶体；(d)洗涤获得的所述晶体；(e)洗涤后实施固液分离以分离2，6-萘二甲酸和水；和(f)干燥2，6-萘二甲酸。2. 根据权利要求1的分离和精制2，6-萘二甲酸的方法，其中，使用结晶单元上部产生 的热量初步预热溶解步骤中的所述混合浆料，然后使所述浆料在通过预热器后完全溶解， 从而具有290°C 31(TC的恒温。3. 根据权利要求l的分离和精制2，6-萘二甲酸的方法，其中，在混合步骤中产生的所 述浆料的浓度为5% 10%。4. 根据权利要求l的分离和精制2，6-萘二甲酸的方法，其中，结晶过程持续30 90 分钟。5. 根据权利要求l的分离和精制2，6-萘二甲酸的方法，其中，使用串联的二至四个结 晶单元来进行所述过程。6. 根据权利要求5的分离和精制2，6-萘二甲酸的方法，其中，在四个结晶单元串联的 情况下，将它们的温度和压力分别设定为第一结晶单元中260°C 2...

【专利技术属性】
技术研发人员：千亮镐，崔英教，
申请(专利权)人：株式会社晓星，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]