[发明专利]分离含2,6-二异丙基萘物流的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种分离含2,6-二异丙基萘物流的方法，可用于分离提纯2,6-二异丙基萘的工业生产中。

背景技术

2,6-二异丙基萘(2,6-DIPN)是一种重要的有机化工原料，经氧化生成2,6-萘二甲酸，后者可用于制备多种高性能聚合物，其与乙二醇酯化、缩聚得到的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)，由于分子结构中萘环的刚性大于苯环，因此，相比目前通用的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，PEN具有更高的物理机械性能、气体阻隔性能、化学稳定性及耐热、耐紫外线、耐辐射等性能，可以加工成薄膜、纤维、中空容器和片材等，具有广泛的应用前景。

2,6-DIPN主要通过萘与丙烯或异丙醇反应生成，在萘与丙烯异丙基化的反应产物中，除2,6-DIPN外，还含有单异丙基萘(MIPN)、其它二异丙基萘的同分异构体(DIPN)、三异丙基萘(TIPN)、多异丙基萘(PIPN)，以及未反应完的萘。由于反应产物中杂质较多，且二异丙基萘的同分异构体多达10个，尤其是2,7-DIPN的含量与2,6-DIPN的含量相当，导致2,6-DIPN的产品纯度较低，而用于合成2,6-萘二甲酸时，其以质量分数计的纯度要求不低于95％，因此，需要对上述反应产物进行分离提纯才可用于合成2,6-萘二甲酸，进而制备PEN。

上述反应产物中，由于二异丙基萘与萘、单异丙基萘、三异丙基萘及多异丙基萘间的沸点存在差异，可以采用简单精馏的方法进行分离，得到二异丙基萘的混合物，但是产物中二异丙基萘的同分异构体种类较多，且沸点也非常相近，在308.6～319.6℃之间，尤其是2,7-DIPN，其与2,6-DIPN的沸点仅相差不到2℃(前者为317℃，后者为319.6℃)，加之其与2,6-DIPN的含量相当，显然，采用常规精馏的方法是无法获得高纯的2,6-DIPN产品，因此，在分离提纯2,6-二异丙基萘的方法中，二异丙基萘同分异构体的分离是关键，尤其是2,6-DIPN与2,7-DIPN的分离。

目前分离提纯2,6-二异丙基萘的方法主要包括精馏法、结晶法、络合结晶法，吸附法， 以及它们相互之间的组合方法：

基于二异丙基萘与其它组分的沸点有差异，CN1112539提出了一种异丙基萘混合物的三塔分批精馏方法，但其主要是进行上述馏分的切割，受其它二异丙基萘同分异构体沸点相近的影响，不能直接获得2,6-DIPN产品，并且多塔分离操作带来了中间组分的再混合，导致精馏过程的能耗高。

基于二异丙基萘同分异构体的熔点有差异，除2,6-DIPN的熔点较高(67～70℃)外，其它二异丙基萘同分异构体的熔点均较低，尤其是2,7-DIPN的熔点仅为-3℃，CN1793088A提出通过减压蒸馏及一级悬浮结晶加一级层式结晶的方法可以将萘临氢异丙基化反应产物中的2,6-DIPN分离出来，但其也未限定说明减压蒸馏的操作条件，且两步结晶过程的温度都比较低(-20℃左右)，另外，为了获得纯度≥99％的2,6-DIPN产品，需要进行多次层式结晶，工艺及操作相对复杂。

基于二异丙基萘同分异构体在溶剂中的溶解度有差异，CN101130478A提出萘与丙烯的反应产物通过减压蒸馏及溶剂结晶的方法可以得到纯度为99.0～99.5％的2,6-DIPN产品，但其未限定说明减压蒸馏的操作条件，包括精馏塔的个数、理论板数、操作压力、回流比等，并且仅采用溶剂结晶的方法分离2,6-DIPN与2,7-DIPN，不仅结晶过程的时间很长(20～36小时)，而且需要进行单级或多级重结晶，导致溶剂的消耗量很大。

基于2,6-DIPN可以和其它化合物形成络合物，并容易结晶沉淀析出，US4962274提出以9,9’-二蒽为络合剂，以丙酮为溶剂，通过反应生产2,6-DIPN的络合物，络合物结晶析出后，再经过滤、洗涤、干燥、减压加热分解的方法可得纯度99.8％的2,6-DIPN，但其工序较多，流程相对复杂，且减压加热时的条件比较苛刻(压力25mmHg、温度200℃)，不利于工业放大。

基于二异丙基萘同分异构体与吸附剂表面分子间结合力的不同，US4929796、US5012039和CN 101130481A均提出采用吸附的方法分离2,6-DIPN与2,7-DIPN，但产品纯度不高(80.1～93.2％)，仍需要进一步的分离；US4992622和US4950824也提出采用吸附的方法可实现2,6-DIPN的分离提纯，尽管其产品纯度和收率均相对较高，但总体而言吸附工艺比较复杂，吸附剂的选择性、吸附容量以及脱附过程都限制了吸附工艺的效果，目前仍未有经济有效的吸附剂，制约了其工业放大。