丙烯+萘烷基化点燃2,6-二异丙基萘的国内信标

国产空白二异丙基萘（DIPN）是重要的有机化工原料，其中2,6-二异丙基萘（2,6-DIPN）也可以像2,6-DMN（2,6-二甲基萘）一样使用作为制备聚对苯二甲酸乙二醇酯（PEN）和热致液晶聚合物（LCP）的原料，以及高附加值的精细化工产品。 2,6-DIPN可用于环保型杀虫剂，植物生长调节剂和储存蔬菜的防腐剂。聚萘二甲酸乙二醇酯（PEN）是新型聚酯之一，已成为世界上最受欢迎和发展最快的聚合物材料之一。它是由2，6-萘二甲酸（NDC）或2，6-萘二甲酸二甲酯（DMN）与乙二醇缩聚而成的。它是一种性能优异的热塑性树脂。 PEN的化学结构与PET相似。不同之处在于，在PEN的分子链中，刚性更高的萘环取代了PET中的苯环。萘环结构使PEN具有比PET更高的物理和机械性能，阻气性和化学性能。 PEN具有稳定性，耐热性，抗紫外线性，抗辐射性等特性，在纤维，薄膜，包装材料和工程塑料领域具有广阔的应用前景。

在2,6-二烷基萘，2,6-DMN（2,6-二甲基萘）和2,7-DMN（2,7-二甲基萘）的各种液相氧化方法中）具有相似的物理和化学性质，如差异很小熔点和沸点高，分离困难，运行成本高。 2,6-二异丙基萘（2,6-DIPN）易于从异构体混合物中分离，纯化，降低了运行成本。通过萘的直接烷基化来合成2,6-二异丙基萘（2,6-DIPN），也就是说，萘和丙烯在合适的催化剂上反应。萘是一种原料，来源丰富，反应条件相对温和，可以直接获得较高含量的二烷基萘产品。 1980年代初，日本Kureha公司和德国Rutger公司共同开发了2,6-DIPN制备技术，并分别在日本和德国建造了10,000吨/年的2,6-DIPN生产工厂。日本钢管公司和千代田化学建筑公司开发了一种工艺，该工艺以萘和丙烯为原料，通过异丙基化反应制备2,6-DIPN，然后进行氧化和酯化反应制备2,6-NDC。我国2,6-NDC的生产仍然空白，没有生产设备，这限制了PEN的应用。工艺和反应器的创新促进了二异丙基萘的工业化。传统的二异丙基萘的合成方法大多使用氢氟酸，硫酸或无水三氯化铝作为催化剂。

液态烷基化催化剂具有很高的腐蚀性，会严重污染环境。 2,6-DIPN的含量低。由于沸石分子筛具有高比表面积，独特的择形选择性和易于与产物分离的特性，因此近年来将沸石用于萘的择形烷基化以合成2,6-DIPN。 ，开发环保烷基化催化剂的研究相对活跃。 HM，Hβ，HY，MCM22等各种分子筛的研究结果表明，沸石的酸度和孔结构是影响萘异丙化反应的主要因素。酸中心密度大，并且具有大的开放三维孔结构。 Hβ，HY等多孔沸石表现出更高的活性，并且其孔的形状选择效果低于HM，因为HM沸石具有接近于分子直径2,6-的一维孔。 DIPN。然而，沸石分子筛仍然具有高酸度，难以持续活性，易于碳化和烧结。近年来，HM沸石分子筛的萘烷基化性能已经经历了水热脱铝，盐酸脱铝，金属改性和硝酸改性。性研究和开发更多。沸石外表面的酸性部位的非选择性反应是低反应选择性的重要原因。在萘烷基化反应体系中，改性沸石催化剂的最理想效果不仅应有效地覆盖或除去沸石外表面上的酸中心，还应确保沸石孔的顺畅流动。使用化学液体沉积硅改性，在基本不改变沸石的孔性能的前提下，它可以有效地钝化外表面上的酸位，并提高2，6-DIPN的产率。 2,6-二异丙基萘生产流程图。萘和丙烯直接烷基化以合成2,6-二异丙基萘（2,6-DIPN）。仍然存在许多尚未解决的技术问题，例如2、6-位烷基化收率相对较低，并且仍然存在大量具有沸石分子形状选择催化作用的2,7-异构体。该分子筛活性低，孔径大，酸度高，活性难以持续，易于碳化和烧结。采用分子筛形状选择分离或冷冻结晶进行分离，分离工艺复杂，设备投资较大。如果改变反应过程和反应器的结构以减少催化剂的失活，则可以增加2，6-二异丙基萘的收率，并且可以减少后续过程的分离负荷。同时，分离出的副产物直接用作精细化工产品。可以提高该项目的经济性，这一过程势必促进萘异丙化技术的产业化。选择合适的反应器对于促进萘烷基化的工业化特别重要。该搅拌反应器结构简单，热容量大，传热性能好，温度控制容易，运行成本低。

焦化和失活的催化剂可以及时从反应器中除去，以进行更换和再生。分离技术决定了产品的纯度。萘烷基化产物是单异丙基萘（MIPN），二异丙基萘（DIPN），三异丙基萘（TIPN）和聚异丙基萘（PI PN）的混合物，仅二异丙基萘有10种异构体各种异构体的物理和化学性质非常接近。每种异构体的沸点为308.6-319.6℃。目标产物2，6-DIPN和主要副产物2，7-DIPN的沸点分别为319.6℃和317.0℃，两者之间的沸点差仅为2.6℃。通过常规蒸馏方法很难获得高纯度的2，6-DIPN，并且2，6-DIPN和2，7-DIPN的熔点分别为69。 ℃和-3℃之间，两者的熔点相差很大，因此通过结晶法分离2,6-DIPN和2,7-DIPN是二异丙基萘分离研究的方向。到目前为止，萃取二甲基萘的主要方法是：超临界萃取，加压结晶，吸附分离和吸附冷冻结晶。将萘烷基化混合物精馏，然后结晶，重结晶和洗涤以分离二异丙基萘的异构体，并且可以成功地精制高纯度的2，6-DIPN。首先将反应混合物精馏以获得粗制的二异丙基萘，然后通过精馏结晶法，溶剂结晶法等方法进一步分离以获得高纯度的2，6-DIPN。萘烷基化混合物具有复杂的组成和高沸点，并且目标产物2，6-DIPN具有与其他异构体相似的沸点。为了避免高温对产品质量的影响以及产品中难以分离的异构体混合物的存在，将萘烷基化反应混合物产品切成前级馏分（溶剂和萘），单异丙基萘，二异丙基萘，聚异丙基萘和二异丙基萘。切出2，6-DIPN和2，7-DIPN的混合物，逐步蒸馏法提高了反应产物中2，6-DIPN的选择性和收率。一步结晶二异丙基萘，获得83％纯度的2,6-二异丙基萘，乙基醇用作溶剂使纯度为98％的2,6-二异丙基萘重结晶，产率为85％。