二甲萘異構體分離提純方法概述

毛晶晶 韓秉功 田曉寶

摘要：介紹了二甲基萘10種異構體的物理特性，針對用途廣泛的2，6-二甲基萘的性質和用途，論述了從二甲萘異構體中分離2，6-二甲基萘的方法。

關鍵詞：2，6-二甲基萘、二甲基萘、提純

1二甲基萘的用途

用于有機合成、農藥、醫藥、染料中間體等，國內化學試劑、精細化學品、斜紋布，緩凝石蠟網狀結構的形成可以改善油的流動性。

2二甲基萘的物理特性

二甲萘有10種同分異構體，其中二甲萘各異構體的沸點相差較小，2，6-DMN的熔點相對較高，為112℃，而其他異構體的熔點溫度則在-16～105℃。雖然各異構體的熔點之間存在差異，但是因為2，6-DMN和2，7-DMN （2% 2，6 - DMN and 58% 7 - DMN） and 2 3 - DMN （2 48% 2，6-dmn 和52% 2，3-dmn）可形成二元共晶混合物，2，7-dmn、2，6-dmn 和1，5-dmn 可形成三元共晶混合物。因此，使用進行常規的分離分析方法難以獲得發展較好的分離效果。

3二甲奈的提純方法

一般分離提純方法主要有精餾法、萃取法、吸附法和結晶法，也可將不同的分離技術結合以獲得更好的效果。目前2，6-DMN的分離方法主要是吸附、結晶和精餾分離或者多種分離方式結合的方法，但每種分離技術又有其不同的技術特點。

3.1結晶法

結晶是目前工業上提純2，6-DMN的主要方法，根據不同的結晶技術大致可分為連續結晶法、冷凍結晶、絡合結晶法和壓力結晶法。目前世界上應用較多的是冷凍結晶、高壓結晶法。

3.1.1冷凍結晶法

阿莫科公司和三菱天然氣公司，采用冷凍結晶工藝從產品中提取2，6-dmn。將精制的 dmn 溶于烴類溶劑（如正庚烷）中，慢慢冷卻，得到形狀良好、易分離的結晶體，純度為99.9%，收率為66.4% 。

3.1.2壓力（高壓）結晶法

高壓結晶是新的發展，用壓力代替溫度作為結晶或溶劑目的產物的動力，雜質存在于母液中，當混合物被加壓至幾百兆帕時，晶粒從母液中晶析出來，整個提純過程中通過發汗和壓制成型使目的產物得以純化。

高壓結晶法的具體操作步驟是：將液體原料送入容器內;壓下活塞使物料加壓結晶;壓力下過濾分離母液;隨著壓力的降低，出汗和壓實——通過汗液壓實和凈化晶體，得到高純度的精制餅狀產品。取出產品-取出結晶器取出料餅。

該方法過程簡單，只需一個結晶器即可完成壓制、結晶的固-液分離和發汗過程;液相中壓力均勻，所得產品為均相產品;循環時間短，僅需2-5 min;通過單一的循環操作即可高產率獲得高純度產品，所以比較節能;其特有的結晶設備可用于大批量生產，適用原料多。該技術可成套引進，但耗資巨大。

3.1.3其他結晶法

連續結晶、溶解結晶和絡合結晶法，因其能耗高、收率低、絡合劑較貴且產品純度較低等原因，目前尚沒有工業化報道。

3.2吸附法

吸附法要求作為吸附劑對10種不同的二甲萘異構體有較高的分離相關系數，同時，不能與二甲萘發生發展化學研究反應，而且我們還能很容易地可以進行分析吸附和解吸，使被分離主義物質被脫離分開。

但目前世界上的二甲萘異構體混合物的吸附分離法限于高效吸附劑的開發和溶劑的限制，規模較小，分離效率也較低，還都只停留在實驗室小試實驗研究發展階段。高效吸附劑的研發，與之配合溶劑的選擇，是當前吸附法需要解決的課題。

從應用較廣的高壓結晶工藝來看，首先使用酸性催化劑對相應石油餾分中的2，6-DMN提濃至50%-70%，隨后再使用高壓結晶法進行提純，可大大降低能耗，提高收率，受此法啟發，結晶和吸附方法結合的提純工藝成為研究熱點，接下來介紹下當前工業化應用較廣的吸附-結晶工藝。

3.3結晶-吸附法

雪佛龍公司采用結晶-吸附法從二甲基萘異構體中提純2，6- 二甲基萘。該技術將除2，6-DMN及2，7-DMN的組分用預分餾的方法進行分離可以出去，再用一個結晶的方法，使2，6-DMN與2，7-DMN共熔結晶生產出來，當原料中2，6-DMN與2，7-DMN濃度數據之和達到較高時，最佳時間大于90%時可用通過溶解形成結晶。當原料中2，6-DMN和2，7-DMN的濃度之和較低時，共熔體選擇性地溶解在溶劑中，甲苯和二甲苯是理想的溶劑。然后在旋轉床吸附單元或更好的模擬移動床中吸附分離非2，6-DMN組分，得到純度為99.9%的高純度2，6-DMN產品。

日本神戶制鋼所采用超臨界狀態的CO2分離6 - DMN and 2 7 - DMN，CO2臨界溫度TC為304. 2K，臨界壓力PC為7.39 MPa，分離溫度為313-333 K，壓力大于10-30兆帕;用X型、Y型等沸石可以作為一種吸附劑，最后分析可得系統分離技術效率為52%-74%的2，6-DMN。

日本的Maki等人3采用模擬移動床進行吸附分離，以含堿金屬或鋅的Y沸石為吸附劑，對二甲苯或鄰二甲苯為脫附劑，采用固定床吸附法分離2，6-DMN。操作溫度為100℃，入口處進料和解吸劑流速為111-366 mL/h，富含2，6-DMN的物料流出速率84 mL/h，將含有含2，6-DMN的原料吸附分離和后靜息材料得到2，6-DMN的純度為70.0%，將吸附分離后的產品經過結晶、過濾、洗滌、真空干燥，2，6-dmn 的純度為99.81% 。

當前結晶-吸附法雖然效率較單一吸附法有所提高，但是可以看出吸附段的效率不高，只能作為結晶分離的輔助，開發高效吸附分離工藝，降低后續分離工藝成本是明智的選擇。

4結束語

從以上論述中可以得知：

1）通過研究吸附法可以有效提高2，6-DMN的濃度，然后再用其它的方法需要進行分析提純。

2）高壓結晶是一種新的分離方法，對于分離性質相似的異構體非常有效。

3）結晶法可以應用于提濃后的2，6-DMN產品的提純。

參考文獻：

[1]MAKI T YOKOYAMA T NAKANISHI A et al.Process for ?separating 2，6-dimethylnaphthalence P.US4791235，1998-12-13.