二甲萘异构体分离提纯方法概述

毛晶晶 韩秉功 田晓宝

摘要：介绍了二甲基萘10种异构体的物理特性，针对用途广泛的2，6-二甲基萘的性质和用途，论述了从二甲萘异构体中分离2，6-二甲基萘的方法。

关键词：2，6-二甲基萘、二甲基萘、提纯

1二甲基萘的用途

用于有机合成、农药、医药、染料中间体等，国内化学试剂、精细化学品、斜纹布，缓凝石蜡网状结构的形成可以改善油的流动性。

2二甲基萘的物理特性

二甲萘有10种同分异构体，其中二甲萘各异构体的沸点相差较小，2，6-DMN的熔点相对较高，为112℃，而其他异构体的熔点温度则在-16～105℃。虽然各异构体的熔点之间存在差异，但是因为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，使用进行常规的分离分析方法难以获得发展较好的分离效果。

3二甲奈的提纯方法

一般分离提纯方法主要有精馏法、萃取法、吸附法和结晶法，也可将不同的分离技术结合以获得更好的效果。目前2，6-DMN的分离方法主要是吸附、结晶和精馏分离或者多种分离方式结合的方法，但每种分离技术又有其不同的技术特点。

3.1结晶法

结晶是目前工业上提纯2，6-DMN的主要方法，根据不同的结晶技术大致可分为连续结晶法、冷冻结晶、络合结晶法和压力结晶法。目前世界上应用较多的是冷冻结晶、高压结晶法。

3.1.1冷冻结晶法

阿莫科公司和三菱天然气公司，采用冷冻结晶工艺从产品中提取2，6-dmn。将精制的 dmn 溶于烃类溶剂（如正庚烷）中，慢慢冷却，得到形状良好、易分离的结晶体，纯度为99.9%，收率为66.4% 。

3.1.2压力（高压）结晶法

高压结晶是新的发展，用压力代替温度作为结晶或溶剂目的产物的动力，杂质存在于母液中，当混合物被加压至几百兆帕时，晶粒从母液中晶析出来，整个提纯过程中通过发汗和压制成型使目的产物得以纯化。

高压结晶法的具体操作步骤是：将液体原料送入容器内;压下活塞使物料加压结晶;压力下过滤分离母液;随着压力的降低，出汗和压实——通过汗液压实和净化晶体，得到高纯度的精制饼状产品。取出产品-取出结晶器取出料饼。

该方法过程简单，只需一个结晶器即可完成压制、结晶的固-液分离和发汗过程;液相中压力均匀，所得产品为均相产品;循环时间短，仅需2-5 min;通过单一的循环操作即可高产率获得高纯度产品，所以比较节能;其特有的结晶设备可用于大批量生产，适用原料多。该技术可成套引进，但耗资巨大。

3.1.3其他结晶法

连续结晶、溶解结晶和络合结晶法，因其能耗高、收率低、络合剂较贵且产品纯度较低等原因，目前尚没有工业化报道。

3.2吸附法

吸附法要求作为吸附剂对10种不同的二甲萘异构体有较高的分离相关系数，同时，不能与二甲萘发生发展化学研究反应，而且我们还能很容易地可以进行分析吸附和解吸，使被分离主义物质被脱离分开。

但目前世界上的二甲萘异构体混合物的吸附分离法限于高效吸附剂的开发和溶剂的限制，规模较小，分离效率也较低，还都只停留在实验室小试实验研究发展阶段。高效吸附剂的研发，与之配合溶剂的选择，是当前吸附法需要解决的课题。

从应用较广的高压结晶工艺来看，首先使用酸性催化剂对相应石油馏分中的2，6-DMN提浓至50%-70%，随后再使用高压结晶法进行提纯，可大大降低能耗，提高收率，受此法启发，结晶和吸附方法结合的提纯工艺成为研究热点，接下来介绍下当前工业化应用较广的吸附-结晶工艺。

3.3结晶-吸附法

雪佛龙公司采用结晶-吸附法从二甲基萘异构体中提纯2，6- 二甲基萘。该技术将除2，6-DMN及2，7-DMN的组分用预分馏的方法进行分离可以出去，再用一个结晶的方法，使2，6-DMN与2，7-DMN共熔结晶生产出来，当原料中2，6-DMN与2，7-DMN浓度数据之和达到较高时，最佳时间大于90%时可用通过溶解形成结晶。当原料中2，6-DMN和2，7-DMN的浓度之和较低时，共熔体选择性地溶解在溶剂中，甲苯和二甲苯是理想的溶剂。然后在旋转床吸附单元或更好的模拟移动床中吸附分离非2，6-DMN组分，得到纯度为99.9%的高纯度2，6-DMN产品。

日本神户制钢所采用超临界状态的CO2分离6 - DMN and 2 7 - DMN，CO2临界温度TC为304. 2K，临界压力PC为7.39 MPa，分离温度为313-333 K，压力大于10-30兆帕;用X型、Y型等沸石可以作为一种吸附剂，最后分析可得系统分离技术效率为52%-74%的2，6-DMN。

日本的Maki等人3采用模拟移动床进行吸附分离，以含碱金属或锌的Y沸石为吸附剂，对二甲苯或邻二甲苯为脱附剂，采用固定床吸附法分离2，6-DMN。操作温度为100℃，入口处进料和解吸剂流速为111-366 mL/h，富含2，6-DMN的物料流出速率84 mL/h，将含有含2，6-DMN的原料吸附分离和后静息材料得到2，6-DMN的纯度为70.0%，将吸附分离后的产品经过结晶、过滤、洗涤、真空干燥，2，6-dmn 的纯度为99.81% 。

當前结晶-吸附法虽然效率较单一吸附法有所提高，但是可以看出吸附段的效率不高，只能作为结晶分离的辅助，开发高效吸附分离工艺，降低后续分离工艺成本是明智的选择。

4结束语

从以上论述中可以得知：

1）通过研究吸附法可以有效提高2，6-DMN的浓度，然后再用其它的方法需要进行分析提纯。

2）高压结晶是一种新的分离方法，对于分离性质相似的异构体非常有效。

3）结晶法可以应用于提浓后的2，6-DMN产品的提纯。

参考文献：

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