CN108484486B - 一种2,2′-联吡啶的精制方法 - Google Patents
一种2,2′-联吡啶的精制方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种2,2′‑联吡啶的精制方法，精制方法包括以下步骤：(1)将2,2′‑联吡啶反应液加入间歇性精馏塔中，通过精馏塔先将吡啶蒸出；(2)将一级精馏塔精馏塔顶温度调为305℃，塔底温度调整为282℃，开始精馏，当一级精馏塔塔顶压力为132.0Pa‑1350Pa，将回流比操作调整为7:1‑11:1；(3)一级精馏塔塔顶的精馏气体经过塔顶回流罐冷凝成液体，进入二级精馏塔，调整二级精馏塔塔顶温度为282℃，塔底温度为272℃；(4)二级精馏塔塔顶的精馏气体经过塔顶回流罐冷凝成液体，进入三级精馏塔，调整三级精馏塔塔顶温度为272℃，塔底温度为115℃；(5)收集3级精馏塔底料，底料中2,2′‑联吡啶质量分数≥99.3％。
Description
技术领域
本发明涉及精馏技术领域，具体涉及一种2,2′-联吡啶的精制方法。
背景技术
目前直接偶联法是众多2,2′-联吡啶制备方法中最符合原子经济性与环境友好性的方法，该方法常用的催化剂为负载型镍催化剂或是活性镍催化剂。该方法理论上可以作为较为清洁的2,2′-联吡啶生产方案，但是使用镍系催化剂除了2,2′-联吡啶的生成外，大多会伴有较多溶于吡啶中的2,4′-联吡啶、4,4′-联吡啶。副产物与2,2′-联吡啶结构极为相似，加大了2,2′-联吡啶分离难度。传统的纯化方法如共沸精馏的方法存在耗能大、操作要求严格，而且该方法由于加入了共沸的溶剂如甲苯等，也造成对物料的污染。而使用常规的精馏方法不仅要求的理论塔板数较多，同时操作时间较长，易发生类似于热敏反应的副反应，影响提纯产物的纯度。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种2,2′-联吡啶的精制方法，所述精制方法包括以下步骤：
(1)将2,2′-联吡啶反应液加入间歇性精馏塔中，通过精馏塔先将吡啶蒸出；
(2)将一级精馏塔精馏塔顶温度调为305℃，塔底温度调整为282℃，开始精馏，当一级精馏塔塔顶压力为132.0Pa-1350Pa，将回流比操作调整为7:1-11:1；
(3)一级精馏塔塔顶的精馏气体经过塔顶回流罐冷凝成液体，进入二级精馏塔，调整二级精馏塔塔顶温度为282℃，塔底温度为272℃；
(4)二级精馏塔塔顶的精馏气体经过塔顶回流罐冷凝成液体，进入三级精馏塔，调整三级精馏塔塔顶温度为272℃，塔底温度为115℃；
(5)收集3级精馏塔底料，底料中2,2′-联吡啶质量分数≥99.3％。
优选地，上述间歇性精馏塔由进料口、三精馏塔、液体分布器、捕集器、冷凝器以及回流罐组成的。
优选地，上述间歇性精馏塔采用不锈钢θ环3×3填料。
优选地，上述步骤(3)中收集一级精馏塔塔顶操作稳定时的馏出气体。
优选地，上述步骤(3)中回流比为8/1，顶压力为500.0Pa-1350.0Pa，塔顶产品中2,2′-联吡啶质量分数≥98.5％。
优选地，上述步骤(4)中收集二级精馏塔塔顶操作稳定时的馏出气体。
优选地，上述步骤(5)回流比15/1。
优选地，上述二级精馏塔塔釜釜液回收2,4′-联吡啶
本发明的有益效果为：
(1)本发明提供了一种2,2′-联吡啶的提纯方法，本发明工艺简单，所以可操作性高、分离成本低；
(2)本发明采用分步提纯法，通过三步法将2,2′-联吡啶和2,4′-联吡啶分开提纯，不用持续高温，降低能耗；
(3)本发明可以得到纯度≥99.3％的2,2′-联吡啶，这远远高于现有工艺所能达到的纯度，推动了2,2′-联吡啶提纯技术的发展。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明的实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
(1)通过加热导热油的控制系统使其釜温逐渐升高，当塔内发生液泛后降低加热电压并逐渐调节使全塔操作条件稳定，然后进行全回流操作约50分钟先蒸出吡啶进入下一级精馏塔，此时塔顶和塔底温度分别为305℃与282℃。
(2)不断从塔底采样分析，当塔底4,4′-联吡啶的纯度到达99.0wt％时，调节回流比为7/1-11/1，塔顶压力为132.0Pa，并对产品进行收集；当塔顶2,2′-联吡啶与2,4′-联吡啶的纯度稍低于99.5wt％时，进入下一级精馏，继续对产品精馏，整个操作时间约为120分钟，此阶段为产品4,4′-联吡啶的收集阶段。
(3)当二级精馏时塔顶产品纯度低于98.5wt％时，调节回流比为8/1，顶压力为500.0Pa，此时产品为2,2′-联吡啶粗品，转入下一级精馏塔，此段精馏塔下部为2,4′-联吡啶收集阶段。
(4)第三级精馏的塔中着过渡馏分的采出，塔顶温度也逐渐稳定在115℃，此时当塔顶产品的纯度大于99.0wt％时，调节回流比15/1进行产品收集，原料液中的重组分杂质开始在塔顶富集，若顶底产品纯度低于99.3wt％时，停止采出，并收集残留在塔釜中的杂质至回收罐。
实施例2：
(1)通过加热导热油的控制系统使其釜温逐渐升高，当塔内发生液泛后降低加热电压并逐渐调节使全塔操作条件稳定，然后进行全回流操作约50分钟先蒸出吡啶进入下一级精馏塔，此时塔顶和塔底温度分别为305℃与282℃。
(2)不断从塔底采样分析，当塔底4,4′-联吡啶的纯度到达99.0wt％时，调节回流比为7/1-11/1，塔顶压力为1350.0Pa，并对产品进行收集；当塔顶2,2′-联吡啶与2,4′-联吡啶的纯度稍低于99.5wt％时，进入下一级精馏，继续对产品精馏，整个操作时间约为120分钟，此阶段为产品4,4′-联吡啶的收集阶段。
(3)当二级精馏时塔顶产品纯度低于98.5wt％时，调节回流比为8/1，顶压力为1350.0Pa，此时产品为2,2′-联吡啶粗品，转入下一级精馏塔，此段精馏塔下部为2,4′-联吡啶收集阶段。
(4)第三级精馏的塔中着过渡馏分的采出，塔顶温度也逐渐稳定在115℃，此时当塔顶产品的纯度大于99.0wt％时，调节回流比15/1进行产品收集，原料液中的重组分杂质开始在塔顶富集，若顶底产品纯度低于99.3wt％时，停止采出，并收集残留在塔釜中的杂质至回收罐。
实施例3：
(1)通过加热导热油的控制系统使其釜温逐渐升高，当塔内发生液泛后降低加热电压并逐渐调节使全塔操作条件稳定，然后进行全回流操作约50分钟先蒸出吡啶进入下一级精馏塔，此时塔顶和塔底温度分别为305℃与282℃。
(2)不断从塔底采样分析，当塔底4,4′-联吡啶的纯度到达99.0wt％时，调节回流比为7/1-11/1，塔顶压力为1350.0Pa，并对产品进行收集；当塔顶2,2′-联吡啶与2,4′-联吡啶的纯度稍低于99.5wt％时，进入下一级精馏，继续对产品精馏，整个操作时间约为120分钟，此阶段为产品4,4′-联吡啶的收集阶段。
(3)当二级精馏时塔顶产品纯度低于98.5wt％时，调节回流比为8/1，顶压力为500.0Pa，此时产品为2,2′-联吡啶粗品，转入下一级精馏塔，此段精馏塔下部为2,4′-联吡啶收集阶段。
(4)第三级精馏的塔中着过渡馏分的采出，塔顶温度也逐渐稳定在115℃，此时当塔顶产品的纯度大于99.0wt％时，调节回流比15/1进行产品收集，原料液中的重组分杂质开始在塔顶富集，若顶底产品纯度低于99.3wt％时，停止采出，并收集残留在塔釜中的杂质至回收罐。
实施例4：
(1)通过加热导热油的控制系统使其釜温逐渐升高，当塔内发生液泛后降低加热电压并逐渐调节使全塔操作条件稳定，然后进行全回流操作约50分钟先蒸出吡啶进入下一级精馏塔，此时塔顶和塔底温度分别为305℃与282℃。
(2)不断从塔底采样分析，当塔底4,4′-联吡啶的纯度到达99.0wt％时，调节回流比为7/1-11/1，塔顶压力为132.0Pa，并对产品进行收集；当塔顶2,2′-联吡啶与2,4′-联吡啶的纯度稍低于99.5wt％时，进入下一级精馏，继续对产品精馏，整个操作时间约为120分钟，此阶段为产品4,4′-联吡啶的收集阶段。
(3)当二级精馏时塔顶产品纯度低于98.5wt％时，调节回流比为8/1，顶压力为1350.0Pa，此时产品为2,2′-联吡啶粗品，转入下一级精馏塔，此段精馏塔下部为2,4′-联吡啶收集阶段。
(4)第三级精馏的塔中着过渡馏分的采出，塔顶温度也逐渐稳定在115℃，此时当塔顶产品的纯度大于99.0wt％时，调节回流比15/1进行产品收集，原料液中的重组分杂质开始在塔顶富集，若顶底产品纯度低于99.3wt％时，停止采出，并收集残留在塔釜中的杂质至回收罐。
实施例5：
(1)通过加热导热油的控制系统使其釜温逐渐升高，当塔内发生液泛后降低加热电压并逐渐调节使全塔操作条件稳定，然后进行全回流操作约50分钟先蒸出吡啶进入下一级精馏塔，此时塔顶和塔底温度分别为305℃与282℃。
(2)不断从塔底采样分析，当塔底4,4′-联吡啶的纯度到达99.0wt％时，调节回流比为7/1-11/1，塔顶压力为1350.0Pa，并对产品进行收集；当塔顶2,2′-联吡啶与2,4′-联吡啶的纯度稍低于99.5wt％时，进入下一级精馏，继续对产品精馏，整个操作时间约为120分钟，此阶段为产品4,4′-联吡啶的收集阶段。
(3)当二级精馏时塔顶产品纯度低于98.5wt％时，调节回流比为8/1，顶压力为500.0Pa，此时产品为2,2′-联吡啶粗品，转入下一级精馏塔，此段精馏塔下部为2,4′-联吡啶收集阶段。
(4)第三级精馏的塔中着过渡馏分的采出，塔顶温度也逐渐稳定在115℃，此时当塔顶产品的纯度大于99.0wt％时，调节回流比15/1进行产品收集，原料液中的重组分杂质开始在塔顶富集，若顶底产品纯度低于99.3wt％时，停止采出，并收集残留在塔釜中的杂质至回收罐。
测量二级精馏塔塔顶和三级精馏塔塔顶的2,2′-联吡啶质量分数，分别记为w二和w三如表1所示。由表1可知本发明提供精馏工艺能够得到质量分数≥99.3％的2,2′-联吡啶。
表1实施例1-5中2,2′-联吡啶纯度
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (6)
1.一种2,2′-联吡啶的精制方法，其特征在于，所述精制方法包括以下步骤：
(1)将2,2′-联吡啶反应液加入间歇性精馏塔中，通过精馏塔先将吡啶蒸出；
(2)将一级精馏塔精馏塔顶温度调为305℃，塔底温度调整为282℃，开始精馏，当一级精馏塔塔顶压力为132.0Pa-1350Pa，将回流比操作调整为7:1-11:1；
(3)一级精馏塔塔顶的精馏气体经过塔顶回流罐冷凝成液体，进入二级精馏塔，调整二级精馏塔塔顶温度为282℃，塔底温度为272℃；
(4)二级精馏塔塔顶的精馏气体经过塔顶回流罐冷凝成液体，进入三级精馏塔，调整三级精馏塔塔顶温度为272℃，塔底温度为115℃；
(5)收集3级精馏塔底料，底料中2,2′-联吡啶质量分数≥99.3％；
所述间歇性精馏塔由进料口、三精馏塔、液体分布器、捕集器、冷凝器以及回流罐组成的；所述间歇性精馏塔采用不锈钢θ环3×3填料。
2.根据权利要求1所述的2,2′-联吡啶的精制方法，其特征在于，所述步骤(3)中收集一级精馏塔塔顶操作稳定时的馏出气体。
3.根据权利要求1所述的2,2′-联吡啶的精制方法，其特征在于，所述步骤(3)中回流比为8/1，顶压力为500.0Pa-1350.0Pa，塔顶产品中2,2′-联吡啶质量分数≥98.5％。
4.根据权利要求1所述的2,2′-联吡啶的精制方法，其特征在于，所述步骤(4)中收集二级精馏塔塔顶操作稳定时的馏出气体。
5.根据权利要求4所述的2,2′-联吡啶的精制方法的制备方法，其特征在于，所述步骤(5)回流比15/1。
6.根据权利要求4所述的2,2′-联吡啶的精制方法的制备方法，其特征在于，所述二级精馏塔塔釜釜液回收2,4′-联吡啶。
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