CN112010727A - 一种用于制备2,6-二甲基萘的装置及方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于制备2,6‑二甲基萘的装置及方法，制备2,6‑二甲基萘的装置包括依次连通的进料管、异构化反应器、精馏塔以及结晶釜；进料管用于原料的进料；异构化反应器内加有催化剂，催化剂负载在催化剂载体上。上述用于制备2,6‑二甲基萘的装置及方法，将2,6‑二甲基萘含量较低的中质洗油经异构化处理从而提高2,6‑二甲基萘含量，然后经过精馏进行精馏提纯，再经过结晶处理，不仅能够提高2,6‑二甲基萘的收率，而且能够显著提高2,6‑二甲基萘产品纯度，使纯度达到95％以上从；此外，装置结构简单，无需采用价格较高的络合剂，并且操作简单，易于进行工业应用，能够显著降低2,6‑二甲基萘的制备成本。

Description

一种用于制备2,6-二甲基萘的装置及方法
技术领域
本发明属于石油煤焦油分离技术领域，具体而言，本发明涉及一种用于制备2,6-二甲基萘的装置及方法。
背景技术
2,6-二甲基萘(2,6-DMN)是重要的有机化工原料，其氧化产物2,6-萘二甲酸与乙二醇缩聚得到的聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)是一种新型的高性能聚酯材料。PEN具有优良的耐热性能、化学性能、力学性能、气体阻隔性能、机械性能，在电子元件、航天航空、食品包装等领域有着巨大的应用前景。但PEN生产原料2,6-二烷基萘的限制已经成为其应用的瓶颈。
目前，2,6-DMN可通过化学合成法和直接提取法来获得。化学合成法获得2,6-DMN的工艺流程长，合成过程复杂，生产成本高。直接提取法是以石油煤焦油及炼油副产品重质芳烃等为原料，通过结晶法、吸附-解吸法、络合结晶法、压力结晶法和乳化结晶法等分离的手段得到2,6-DMN。我国煤焦油资源丰富，2,6-DMN属于煤焦油中质洗油的混合二甲基萘馏分，但目前中质洗油并没有得到有效的开发利用，通过提取高纯度2,6-DMN，不仅可以提高中质洗油的附加值，而且能够降低能聚酯材料PEN的生产成本。但合成高性能的PEN聚合物材料对2,6-DMN的纯度要求很高，必须对2,6-DMN原料进行分离与提纯。但传统的从中质洗油提取2,6-DMN的方法中，溶解结晶的损耗大，收率低；吸附-解吸法吸附容量小，比较适用于实验室规模；络合结晶法工艺安全，收率高，但使用的络合剂较贵，而且得到的产品纯度不高；压力结晶法操作压力大，对设备要求高，工业应用可能性小。
发明内容
针对采用传统方法提纯的2,6-DMN或收率低，或成本高，或纯度低，或工业应用可能性小等问题，本发明提出了一种用于制备2,6-二甲基萘的装置及方法。
本发明提出的一种用于制备2,6-二甲基萘的装置，所述制备2,6-二甲基萘的装置包括依次连通的进料管、异构化反应器、精馏塔以及结晶釜；
所述进料管用于原料的进料；
所述异构化反应器内加有催化剂，所述催化剂负载在催化剂载体上。
在其中的一个实施例中，所述精馏塔包括精馏釜、塔身以及塔顶，所述塔身由下至上依次设有第一控温装置、第二控温装置以及第三控温装置，所述第一控温装置、所述第二控温装置以及所述第三控温装置分别用于控制对应部位的塔身温度在预设温度范围内。
在其中的一个实施例中，异构化反应器设有加热气化装置，所述加热气化装置用于将原料加热气化。
在其中的一个实施例中，所述催化剂载体在所述异构化反应器以单、双交错的方式排布。
本发明还提出了一种制备2,6-二甲基萘的方法，所述制备2,6-二甲基萘的方法采用上述的用于制备2,6-二甲基萘的装置。
在其中的一个实施例中，所述制备方法包括以下步骤：
异构化反应步骤，将中质洗油和有机溶剂的混合液通过所述进料管引入所述异构化反应器中进行异构化反应，控制所述异构化反应器的温度为320℃～400℃；
精馏步骤，将所述异构化反应后的混合液引入所述精馏塔中进行精馏处理，控制所述精馏塔的所述精馏釜的温度为280℃～290℃，所述第一控温装置的控温温度为270℃～280℃，所述第二控温装置的控温温度为265℃～270℃，所述第三控温装置的控温温度为262℃～265℃；
结晶步骤，从塔顶将精馏处理后的精馏馏分引入结晶釜中进行结晶，制得所述2,6-二甲基萘。
在其中的一个实施例中，所述精馏步骤中，回流比为(2～3):1。
在其中的一个实施例中，所述中质洗油和有机溶剂的混合液的中质洗油与有机溶剂的质量比为20:(1～2)。
在其中的一个实施例中，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：
将重量比为1.0：(1.2～1.8)：(1.6～2.4)：(0.4～0.6)的铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌以及氯化钯与十六烷基三甲基溴化铵水溶液混合，调节pH至8～10，静置20min～40min制得催化剂前驱体；
将所述催化剂前驱体置于高压釜中在120℃～160℃的温度条件下反应2.0h～5.0h，反应所得固体于500℃～600℃温度条件下煅烧5.0h～8.0h，制得所述催化剂。
在其中的一个实施例中，所述催化剂的负载方法包括以下步骤：
在所述催化剂载体表面涂覆硅溶胶，将所述催化剂黏结在所述催化剂载体表面，于300℃～400℃温度条件下煅烧1.0h～2.0h。
上述用于制备2,6-二甲基萘的装置及方法，将2,6-二甲基萘含量较低的中质洗油经异构化处理从而提高2,6-二甲基萘含量，然后经过精馏进行精馏提纯，再经过结晶处理，不仅能够提高2,6-二甲基萘的收率，而且能够显著提高2,6-二甲基萘产品纯度，使纯度达到95％以上从；此外，装置结构简单，无需采用价格较高的络合剂，并且操作简单，易于进行工业应用，能够显著降低2,6-二甲基萘的制备成本。
附图说明
图1是本发明一实施例的用于制备2,6-二甲基萘的装置的结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施方式对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明，但并不用于限定本发明。
本发明的第一大方面提出了一种用于制备2,6-二甲基萘的装置，请参阅图1所示，该装置包括依次连通的进料管100、异构化反应器200、精馏塔和结晶釜400。
其中，进料管100用于原料的进料；异构化反应器200内加有催化剂，催化剂负载在催化剂载体210上。
上述用于制备2,6-二甲基萘的装置，将2,6-二甲基萘含量较低的中质洗油经异构化处理从而提高2,6-二甲基萘含量，然后经过精馏进行精馏提纯，再经过结晶处理，不仅能够提高2,6-二甲基萘的收率，而且能够显著提高2,6-二甲基萘产品纯度，使纯度达到95％以上从；此外，装置结构简单，无需采用价格较高的络合剂，并且操作简单，易于进行工业应用，显著降低2,6-二甲基萘的制备成本。
作为一种可选实施方式，精馏塔包括精馏釜340、塔身以及塔顶，塔身由下至上依次设有第一控温装置310、第二控温装置320以及第三控温装置330，第一控温装置310、第二控温装置320以及第三控温装置330分别用于控制对应部位的塔身温度在预设温度范围内。其中，可选地，第一控温装置310、第二控温装置320和第三控温装置330分别具有检测温度和调节温度的结构。通过第一控温装置310、第二控温装置320和第三控温装置330，将塔身分为三段进行分别进行控温，可精确控制塔身内部温度，从而使2，6-二甲基萘进行有效分离，提供其分离效率。
进一步可选地，异构化反应器200设有加热气化装置，加热气化装置用于将原料加热气化。原料进入异构化反应器200后，通过加热气化装置加热气化后，气态原料在催化剂的作用下进行异构化反应。原料经气化加热为气态原料后，能够提高原料与催化剂的接触面积，进而提高异构化反应的反应效率以及反应效果，提高2，6-二甲基萘的产率。
作为一种可选实施方式，如图1所示，催化剂载体210在异构化反应器200以单、双交错的方式排布。可选地，催化剂载体210为片状结构，例如陶片。将负载有催化剂的片状催化剂载体210以单、双交错的方式排布在异构化反应器200内，能够进一步增加原料与催化剂的接触面，进而提高催化反应效率。
具体的，本发明一实施例的用于制备2,6-二甲基萘的装置，设有进料管100、异构化反应器200、精馏塔和结晶釜400。其中，进料管100与异构化反应器200连通；异构化反应器200通过管道与精馏塔的精馏釜340连通；精馏釜340的底部设有出料口，精馏釜340上端为精馏塔的塔身；塔身分为三部分，从下到上设有三个控温夹套，控温夹套包覆于塔身外侧，控温夹套为中空结构且设有控温介质进口和控温介质的出口，通过控制控温介质的流速精确调控塔身内部温度。可选地，用于制备2,6-二甲基萘的装置还设有控制器，回流比控制器等装置，控制器与回流比控制器、第一控温装置310、第二控制装置、第三控制装置能信号连接，用于控制这些装置。
本发明的第二大方面提出了一种制备2,6-二甲基萘的方法，该方法采用上述的用于制备2,6-二甲基萘的装置。优选地，制备方法包括以下步骤：
异构化反应步骤，将中质洗油和有机溶剂的混合液通过进料管100引入异构化反应器200中进行异构化反应，控制异构化反应器200的温度为320℃～400℃；
精馏步骤，将异构化反应后的混合液引入精馏塔中进行精馏处理，控制精馏塔的精馏釜340的温度为280℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为270℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为262℃～265℃；
结晶步骤，从塔顶将精馏处理后的精馏馏分引入结晶釜400中进行结晶，制得2,6-二甲基萘。
其中，有机溶剂选自甲醇、乙醇、乙醚等可溶解中质洗油的有机溶剂。
上述制备2,6-二甲基萘的方法，将2,6-二甲基萘含量较低的中质洗油经异构化处理从而提高2,6-二甲基萘含量，然后经过精馏进行精馏提纯，再经过结晶处理，不仅能够提高2,6-二甲基萘的收率，而且能够显著提高2,6-二甲基萘产品纯度，使纯度达到95％以上从；此外，装置结构简单，无需采用价格较高的络合剂，并且进行工业应用，显著降低2,6-二甲基萘的制备成本。
进一步地，上述制备2,6-二甲基萘的方法，通过控制异构化反应器200的温度以及第一控温装置310、第二控温装置320、第三控温装置330的温度在上述温度范围，可提高异构化反应的效率以及精馏的分离效率，从而提高2,6-二甲基萘生产效率和产率。
作为一种可选实施方式，精馏步骤中，回流比为(2～3):1，在该回流比范围内，既能使分离产物2,6-二甲基萘的纯度达到95％以上，又能维持较高的生产效率，降低能耗。
作为一种可选实施方式，催化剂的制备方法包括以下步骤：
将重量比为1.0：(1.2～1.8)：(1.6～2.4)：(0.4～0.6)的铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌以及氯化钯与十六烷基三甲基溴化铵水溶液混合，调节pH至8～10，静置20min～40min制得催化剂前驱体；
将催化剂前驱体置于高压釜中在120℃～160℃的温度条件下反应2.0h～5.0h，反应所得固体于500℃～600℃温度条件下煅烧5.0h～8.0h，制得催化剂。
上述制备方法制备的催化剂，对异构化反应具有明显的催化作用，且催化剂具有有序的介孔结构，使催化剂具有较高的催化选择性。
优选的，十六烷基三甲基溴化铵水溶液的质量浓度为5％～15％。
作为一种可选实施方式，催化剂的负载方法包括以下步骤：
在催化剂载体210表面涂覆硅溶胶，将催化剂黏结在催化剂载体210表面，于300℃～400℃温度条件下煅烧1.0h～2.0h。
上述催化剂的负载方法，首先将催化剂黏结在催化剂载体210的表面，再经过煅烧处理，能够使催化剂牢固地负载在载体上，避免催化剂在催化反应过程中脱落，避免脱落的催化剂进入精馏塔影响精馏效果，而且还能能够通过将催化剂载体210高温煅烧使催化剂复活。
作为一种可选实施方式，结晶步骤中，用于结晶的溶剂选自氯仿、丙酮、乙酸乙酯、正己烷、环己烷、二氧六环、四氢呋喃、正丁醇、甲醇、乙醇、甲苯、苯以及二甲苯中的任意一种或几种。
实施例1
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.5:2:0.5称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌45min，加入硫酸调节pH至8～10，静置30min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于150℃温度条件下反应5.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于600℃温度条件下煅烧8.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于350℃温度条件下煅烧1.5h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和200g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为360℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为285℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为275℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为260℃～262℃，控制塔顶回流比为3:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体86.5g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为96.0％。
实施例2
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.2:1.6:0.4称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌30min，加入硫酸调节pH至8～10，静置20min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于120℃温度条件下反应2.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于500℃温度条件下煅烧5.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于300℃温度条件下煅烧1.0h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和75g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为320℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为280℃～285℃，第一控温装置310的控温温度为270℃～275℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为262℃～265℃，控制塔顶回流比为2:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体85.7g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为95.8％。
实施例3
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.8:2.4:0.6称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌60min，加入硫酸调节pH至8～10，静置40min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于160℃温度条件下反应5.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于550℃温度条件下煅烧7.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于400℃温度条件下煅烧2.0h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和150g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为400℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为280℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为270℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为262℃～265℃，控制塔顶回流比为2.5:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体88.2g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为96.0％。
实施例4
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.5:2:0.5称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌45min，加入硫酸调节pH至8～10，静置30min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于140℃温度条件下反应3.5h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于550℃温度条件下煅烧6.5h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于350℃温度条件下煅烧1.5h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和112g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为360℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为280℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为270℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为262℃～265℃，控制塔顶回流比为2.5:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体88.6g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为96.3％。
实施例5
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.2:2.4:0.6称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌30min，加入硫酸调节pH至8～10，静置60min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于120℃温度条件下反应5.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于600℃温度条件下煅烧5.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于300℃温度条件下煅烧2.0h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和300g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为400℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为280℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为270℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为262℃～265℃，控制塔顶回流比为3:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体89.2g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为95.7％。
对比例1
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.5:2:0.5称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌45min，加入硫酸调节pH至8～10，静置30min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于150℃温度条件下反应5.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于600℃温度条件下煅烧8.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于350℃温度条件下煅烧1.5h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和200g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为360℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为285℃～290℃，第一控温装置310、第二控温装置320以及第三控温装置330的温度为270℃～280℃，控制塔顶回流比为3:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体72.8g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为87.0％。
对比例2
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.5:2:0.5称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌45min，加入硫酸调节pH至8～10，静置30min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于150℃温度条件下反应5.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于600℃温度条件下煅烧8.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于350℃温度条件下煅烧1.5h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和200g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为285℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为275℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为260℃～262℃，控制塔顶回流比为3:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体59.7g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为96.1％。
对比例3
按重量比为铝酸钠：硅酸钠：氢氧化锌：氯化钯＝1:1.5:2:0.5称取铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌、氯化钯共计500g，溶解于5L的质量浓度为10％十六烷基三甲基溴化铵水溶液中，在60℃温度条件下搅拌45min，加入硫酸调节pH至8～10，静置30min，制得催化剂前驱体。
将催化剂前驱体置于高压釜中于150℃温度条件下反应5.0h，所得固体用去离子水洗涤干燥后，于600℃温度条件下煅烧8.0h，煅烧后的固体粉碎成粉末后均匀的粘在表面涂有硅溶胶的催化剂载体210陶片上，在室温条件下放置一段时间后，于350℃温度条件下煅烧1.5h，制得负载有催化剂的陶片。将陶片按照单、双交错的方式置于异构化反应器200中。
将1500g中质洗油和200g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为285℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为275℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为260℃～262℃，控制塔顶回流比为3:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体71.3g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为88.2％。
对比例4
将1500g中质洗油和200g甲醇混合均匀后，从进料管100泵入异构化反应器200中，控制异构化反应器200的温度为360℃，使中质洗油与甲醇混合液气化后进行异构化反应，异构化反应后的汽体进入精馏釜340。控制精馏釜340的温度为285℃～290℃，第一控温装置310的控温温度为275℃～280℃，第二控温装置320的控温温度为265℃～270℃，第三控温装置330的控温温度为260℃～262℃，控制塔顶回流比为3:1。从精馏塔塔顶精馏出的2，6-二甲基萘通入结晶釜400，用100mL甲醇溶解，在结晶釜400中自然冷却至室温，析出2，6-二甲基萘白色结晶固体56.6g。其核磁共振检测数据如下：
1H NMR(500MHz,CDCl3)δ7.70(d,J＝8.3Hz,2H),7.61(s,2H),7.33(d,J＝8.3Hz,2H),2.54(s,6H)。
经检测，产物出2，6-二甲基萘白色结晶固体的纯度为96％。
进一步地，本发明还对催化剂进行了活性分析，活性分析如下：采出实施例1至5不同阶段的馏分用气相色谱仪进行分析，使用WCOT PLC色谱柱，氮气作为载气，柱温150℃，载气流速2.4mL/min，保持运行20min进行分析。分析结果如表1所示。
表1催化剂活性分析结果
Figure BDA0002659018030000161
从表1中可以看出，催化剂活性较高，中质洗油经过异构化反应后2，6-二甲基萘含量可提高约4.63％，结晶后2，6-二甲基萘总收率约44.23％。
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。

Claims (10)

1.一种用于制备2,6-二甲基萘的装置，其特征在于，所述制备2,6-二甲基萘的装置包括依次连通的进料管(100)、异构化反应器(200)、精馏塔以及结晶釜(400)；
所述进料管(100)用于原料的进料；
所述异构化反应器(200)内加有催化剂，所述催化剂负载在催化剂载体(210)上。
2.根据权利要求1所述的用于制备2,6-二甲基萘的装置，其特征在于，所述精馏塔包括精馏釜(340)、塔身以及塔顶，所述塔身由下至上依次设有第一控温装置(310)、第二控温装置(320)以及第三控温装置(330)，所述第一控温装置(310)、所述第二控温装置(320)以及所述第三控温装置(330)分别用于控制对应部位的塔身温度在预设温度范围内。
3.根据权利要求1或2所述的用于制备2,6-二甲基萘的装置，其特征在于，异构化反应器(200)设有加热气化装置，所述加热气化装置用于将原料加热气化。
4.根据权利要求3所述的用于制备2,6-二甲基萘的装置，其特征在于，所述催化剂载体(210)在所述异构化反应器(200)以单、双交错的方式排布。
5.一种制备2,6-二甲基萘的方法，其特征在于，所述制备2,6-二甲基萘的方法采用如权利要求1至4任意一项所述的用于制备2,6-二甲基萘的装置。
6.根据权利要求5所述的制备2,6-二甲基萘的方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
异构化反应步骤，将中质洗油和有机溶剂的混合液通过所述进料管(100)引入所述异构化反应器(200)中进行异构化反应，控制所述异构化反应器(200)的温度为320℃～400℃；
精馏步骤，将所述异构化反应后的混合液引入所述精馏塔中进行精馏处理，控制所述精馏塔的所述精馏釜(340)的温度为280℃～290℃，所述第一控温装置(310)的控温温度为270℃～280℃，所述第二控温装置(320)的控温温度为265℃～270℃，所述第三控温装置(330)的控温温度为262℃～265℃；
结晶步骤，从塔顶将精馏处理后的精馏馏分引入结晶釜(400)中进行结晶，制得所述2,6-二甲基萘。
7.根据权利要求6所述的制备2,6-二甲基萘的方法，其特征在于，所述精馏步骤中，回流比为(2～3):1。
8.根据权利要求6所述的制备2,6-二甲基萘的方法，其特征在于，所述中质洗油和有机溶剂的混合液的中质洗油与有机溶剂的质量比为20:(1～2)。
9.根据权利要求6所述的制备2,6-二甲基萘的方法，其特征在于，所述催化剂的制备方法包括以下步骤：
将重量比为1.0：(1.2～1.8)：(1.6～2.4)：(0.4～0.6)的铝酸钠、硅酸钠、氢氧化锌以及氯化钯与十六烷基三甲基溴化铵水溶液混合，调节pH至8～10，静置20min～40min制得催化剂前驱体；
将所述催化剂前驱体置于高压釜中在120℃～160℃的温度条件下反应2.0h～5.0h，反应所得固体于500℃～600℃温度条件下煅烧5.0h～8.0h，制得所述催化剂。
10.根据权利要求6所述的制备2,6-二甲基萘的方法，其特征在于，所述催化剂的负载方法包括以下步骤：
在所述催化剂载体(210)表面涂覆硅溶胶，将所述催化剂黏结在所述催化剂载体(210)表面，于300℃～400℃温度条件下煅烧1.0h～2.0h。
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