一种连续同步精馏酰化反应液的方法与流程

1.本发明属于煤化工技术领域，具体地，本发明涉及一种连续同步精馏酰化反应液的方法。


背景技术：

2.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-萘二甲酸是合成多种高性能聚萘酯、聚氨酯以及液晶聚酯树脂的关键单体，特别是由其与乙二醇反应制得的聚萘二甲酸二乙酯(pen)各方面物理化学性能均较目前广泛使用的聚对苯二甲酸二乙酯(pet)优越，在纤维、薄膜、包装容器和电子元件等领域有着广泛的应用前景。
3.2-甲基-6-酰基萘是制备2,6-萘二甲酸重要的原料，其氧化后可制备得到2,6-萘二甲酸。2-甲基萘来源广泛且廉价易得(煤焦油、乙烯焦油等均富含相当数量的2-甲基萘)，可以将2-甲基萘作为原料通过酰基化反应，经过水解并纯化后，制备2-甲基-6-酰基萘。我国目前也有研究以2-甲基萘为原料，丙酰氯为酰化剂，三氯化铝为催化剂，硝基苯为溶剂，在常温常压下进行傅克酰基化反应制备2-甲基-6-酰基萘。其中酰基化反应结束后需要将反应水解淬灭，并将有机相ph水解至6-7，再经过减压蒸馏、重结晶等方法得到2-甲基-6-丙酰基萘。
4.cn107879909a公开了一种使用微通道反应器合成酰基萘的方法，该方法将酰化反应液水洗后进行减压蒸馏得到粗产品，然后用含有20％水的甲醇进行重结晶，最终可以得到收率为90％的2-甲基-6-丙酰基萘。
5.cn110105191a公开了一种以β-甲基萘为原料制备高纯度萘二甲酸的方法，该方法对水解后的酰化液先进行减压蒸馏得到粗产品，再通过重结晶方法对产品提纯，最终可以得到收率为91％的2-甲基-6-丙酰基萘。
6.由于2-甲基-6-酰基萘与其同分异构体的沸点接近、物性相差很小，通过减压蒸馏很难将其完全分离，通常还需重结晶继续纯化，过程较为复杂，不利于其在实际工业持续生产中使用；此外，使用重结晶方法提纯2-甲基-6-酰基萘的收率较低，导致其经济效益降低。
7.综上所述，本领域需要一种高收率提纯2-甲基-6-酰基萘的方法。


技术实现要素：

8.鉴于现有技术中存在的问题，本发明提供了一种连续同步精馏酰化反应液的方法，该方法操作简单、产品收率较高，且其纯度≥98％，同时还可回收硝基苯溶剂，便于在工业连续生产过程中，回收的硝基苯在酰化反应过程中的重复利用。
9.本发明的技术方案如下：
10.本发明提供了一种连续同步精馏酰化反应液的方法，该方法包括以下步骤：
11.(1)将制备2-甲基-6-酰基萘的酰化反应液从第一精馏塔中部送料至第一精馏塔中进行精馏，轻馏分从塔顶蒸出，经冷凝后回收，塔釜液从塔底部流出；
12.(2)将步骤(1)中的塔釜液趁热泵送至第二精馏塔中进一步精馏，第二精馏塔的轻馏分从塔顶蒸出，经冷凝后收集；产品从第二精馏塔测线采出；塔釜重组分进入塔底，并由塔底再沸器加热后，将塔釜重组分趁热泵送至塔釜料收集罐中。
13.在一些实施例中，第一精馏塔和第二精馏塔所用填料的形状为陶瓷、弹簧、θ环或其组合。
14.在一些实施例中，第一精馏塔的压力为0.05kpa～10kpa，优选为0.1kpa～2kpa；回流比为(1～2)：1。
15.在一些实施例中，第二精馏塔的压力为0.05kpa～10kpa，优选为0.1kpa～2kpa；回流比为(5～10)：1。
16.在一些实施例中，第一精馏塔的冷凝温度为10～20℃，优选为10～15℃。
17.在一些实施例中，第二精馏塔的冷凝温度为50～90℃，优选为70～90℃。
18.在一些实施例中，2-甲基-6-酰基萘的酰基基团为甲基、乙基、丙基或异丙基中的一种，即产品2-甲基-6-酰基萘为2-甲基-6-甲酰基萘、2-甲基-6-乙酰基萘、2-甲基-6-丙酰基萘或2-甲基-6-异丙基萘。
19.在一些实施例中，2-甲基-6-酰基萘的酰基基团为丙基，即产品为2-甲基-6-丙酰基萘。
20.本发明所具有的优点和有益效果为：
21.(1)本发明采用连续同步精馏酰化反应液的方法，稳定持续生产2-甲基-6-酰基萘产品。相比于其他专利中结合重结晶方法去制备2-甲基-6-酰基萘，其方法需要不断升温降温，反复多次才可以得到高纯度的2-甲基-6-酰基萘产品。本发明的连续同步精馏方法操作简单、且其可以连续化生产，有利于工业化实际应用。
22.(2)本发明中的第一精馏塔可以回收硝基苯溶剂，且收率＞98％。若在工业连续生产过程中，回收的硝基苯可以返回至酰化反应阶段重复使用，节约生产成本。
23.(3)本发明方法所制备的产品的收率较高，可达95％，且其纯度≥98％。
附图说明
24.图1为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
25.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
26.本发明中的酰化反应液是以2-甲基萘为原料、丙酰氯为酰化剂、三氯化铝为催化剂、硝基苯为溶剂，在常温常压下进行傅克酰基化反应制备2-甲基-6-酰基萘所得到的酰化反应液。
27.实施例1
28.一种连续同步精馏酰化反应液的方法，包括以下步骤：
29.(1)将酰化反应液a从第一精馏塔中部送料至第一精馏塔中进行精馏，该酰化反应液中含有80wt％硝基苯溶剂和20wt％的2-甲基-6-丙酰基萘粗馏分。第一精馏塔的压力为0.1kpa、精馏温度为45-130℃，硝基苯在45℃从塔顶蒸出，回流比为1:1，塔顶冷凝温度为10
℃，塔顶气相硝基苯经冷凝后从塔顶回收硝基苯溶剂c，釜底液b的温度为130℃，从塔底流出。经过第一精馏塔精馏后，98％的硝基苯溶剂c被回收，釜底液b中含有78％的粗2-甲基-6-丙酰基萘。
30.(2)步骤(1)中的釜底液b出料温度为130℃，将其趁热泵送至第二精馏塔中进一步精馏。第二精馏塔的压力为1kpa、精馏温度为110-150℃，回流比为5:1，冷凝温度为75℃，17wt％的2-甲基-6-丙酰基萘的同分异构体轻馏分d在114℃从塔顶蒸出，经冷凝后收集；80wt％的产品e 2-甲基-6-丙酰基萘在136℃从第二精馏塔测线采出；3％的塔釜重组分f进入塔底，并由塔底再沸器加热后趁热泵送至塔釜料收集罐中。
31.第一精馏塔的理论塔板数为30，进料位置位于第15块理论板；第二精馏塔的理论塔板数为40，进料位置位于第25块理论板，产品测线采出位于第22块理论板处。
32.采用实施例1方法所制备的产品2-甲基-6-丙酰基萘的纯度可达98％，收率为95％。
33.实施例2
34.一种连续同步精馏酰化反应液的方法，包括以下步骤：
35.(1)将酰化反应液a从第一精馏塔中部送料至第一精馏塔中进行精馏，该酰化反应液中含有77wt％硝基苯溶剂和23wt％的2-甲基-6-丙酰基萘粗馏分。第一精馏塔的压力为0.6kpa、精馏温度为60-150℃，硝基苯在60℃从塔顶蒸出，回流比为1:1，塔顶冷凝温度为10℃，塔顶气相硝基苯经冷凝后从塔顶回收硝基苯溶剂c，釜底液b的温度为150℃，从塔底流出。经过第一精馏塔精馏后，99％的硝基苯溶剂c被回收，釜底液b中含有82％的粗2-甲基-6-丙酰基萘。
36.(2)步骤(1)中的釜底液b出料温度为140℃，将其趁热泵送至第二精馏塔中进一步精馏。第二精馏塔的压力为0.6kpa、精馏温度为140-180℃，回流比为5:1，冷凝温度为70℃，13wt％的2-甲基-6-丙酰基萘的同分异构体轻馏分d在140℃从塔顶蒸出，经冷凝后收集；84wt％的产品e 2-甲基-6-丙酰基萘在161℃从第二精馏塔测线采出；3％的塔釜重组分f进入塔底，并由塔底再沸器加热后趁热泵送至塔釜料收集罐中。
37.第一精馏塔的理论塔板数为30，进料位置位于第15块理论板；第二精馏塔的理论塔板数为40，进料位置位于第25块理论板，产品测线采出位于第22块理论板处。
38.采用实施例2方法所制备的产品2-甲基-6-丙酰基萘的纯度可达99％，收率为95％。
39.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
40.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。