1.一种利用2-OP精馏残渣制备吡啶-2-甲酸的方法,其特征在于:具有图1所示结构的吡啶-2-甲酸,通过以2-OP精馏残渣为原料,磷酸化沸石和/或磷酸化硅胶为催化剂,经在位催化裂解和减压蒸馏工艺、室温结晶与分离工艺、重结晶和脱水工艺、碱催化水解和酸化工艺、浓缩脱水和乙醇萃取工艺及重结晶和干燥工艺过程在内的工艺被制备得到。
2.根据权利要求1所述的磷酸化沸石和/或磷酸化硅胶,其特征在于:沸石或硅胶经用质量百分浓度为10%~80%的磷酸水溶液浸渍2~48小时后过滤除去液相,并将得到的固体物置于300℃~800℃的马弗炉中灼烧2~12小时,然后对高温灼烧后的固体物料进行粉碎,即得到磷酸化沸石或磷酸化硅胶。
3.根据权利要求1所述的在位催化裂解和减压蒸馏工艺,其特征在于:磷酸化沸石和/或磷酸化硅胶与2-OP精馏残渣按质量比1~10∶10~1000加入到裂解反应器中,并在搅拌和
240℃~400℃温度及真空度为0.01MPa~0.1MPa条件下进行在位催化裂解和减压蒸馏,即以相对于2-OP精馏残渣质量60%~90%的收率得到含吡啶-2-甲酰胺的减压蒸馏馏出液。
4.根据权利要求2所述的沸石和硅胶,其特征在于:涉及的沸石包括4A沸石、丝光沸石、HZSM-5沸石,涉及的硅胶包括原色硅胶、变色硅胶、硅胶H、硅胶G。
5.根据权利要求2所述的磷酸化沸石或磷酸化硅胶,其特征在于:在位催化裂解用催化剂磷酸化沸石或磷酸化硅胶粒径为50~300目。
6.根据权利要求1所述的在位催化裂解和减压蒸馏工艺,其特征在于:在位催化裂解和减压蒸馏的真空度为0.01MPa~0.1MPa,温度为240℃~400℃。
7.根据权利要求1所述的室温结晶与分离工艺,其特征在于:在位催化裂解和减压蒸馏工艺得到的含吡啶-2-甲酰胺的减压蒸馏馏出液在室温下搅拌并逐渐冷却结晶,待物料温度已经达到30℃左右并结晶充分时对物料进行离心分离或过滤分离,即以相对于2-OP精馏残渣质量的55%~85%的收率得到可用于制备吡啶-2-甲酰胺产品的含吡啶-2-甲酰胺的固体粗品。
8.根据权利要求1所述的重结晶和脱水工艺,其特征在于:室温结晶与分离过程中得到的含吡啶-2-甲酰胺的固体粗品与蒸馏水或去离子水按质量比1.0∶1.0~50混合并搅拌加热至沸腾后,再向沸腾后的物料中按活性炭与含吡啶-2-甲酰胺的固体粗品的质量比为1.0∶1.0~100加入计量的活性炭,再次加热至微沸并保持5~30分钟后对物料进行趁热过滤;
得到的滤液以冰水或冷冻盐水为冷却介质进行冷却至其温度低于20℃,以使溶液中的吡啶-2-甲酰胺结晶完全;对结晶完全的物料进行离心分离或过滤分离,并用少量冰水洗涤得到的固体物料2~3次;洗涤后的物料经充分离心脱水或过滤脱水后,即以相对于2-OP精馏残渣质量的70%~80%的收率得到吡啶-2-甲酰胺湿物料。
9.根据权利要求1所述的碱催化水解和酸化工艺,其特征在于:重结晶和脱水工艺得到的吡啶-2-甲酰胺湿物料与质量百分浓度为5%~50%的氢氧化钠水溶液按吡啶-2-甲酰胺湿物料与氢氧化钠的质量比为1.0∶0.2~2.0充分混合后,再加热回流0.5~5.0小时,得到含吡啶-2-甲酸钠的水溶液;使含吡啶-2-甲酸钠的水溶液冷却至50℃以下后,再向其中逐渐加入质量百分浓度为5%~50%的稀硫酸或质量百分浓度为3%~30%的稀盐酸,直至溶液的pH小于3.0,得到含吡啶-2-甲酸的水溶液。
10.根据权利要求1所述的浓缩脱水和乙醇萃取工艺,其特征在于:碱催化水解和酸化工艺得到的含吡啶-2-甲酸的水溶液进行蒸发浓缩以尽可能脱去其中的水分后,再按剩余物料与无水乙醇质量比为1.0∶1.0~30加入无水乙醇并加热回流0.1~1.0小时;对加热至回流的物料趁热过滤或离心后,再以冰水或冷冻盐水为冷却介质使得到的滤液或离心液冷却至5℃以下,最后经离心或过滤得到粗吡啶-2-甲酸。
11.根据权利要求1所述的重结晶和干燥工艺,其特征在于:将浓缩脱水和乙醇萃取工艺得到的粗吡啶-2-甲酸与无水乙醇按质量比1.0∶1.0~30混合后再加入粗吡啶-2-甲酸质量0.1%~10%的活性炭,然后加热回流0.5~1.0小时后,再趁热过滤或离心,得到含吡啶-
2-甲酸的滤液或离心液;以冰水或冷冻盐水为冷却介质使得到的滤液或离心液冷却至5℃以下后再离心或过滤得到精吡啶-2-甲酸湿物料,最后对精吡啶-2-甲酸湿物料在50~80℃下干燥0.5~24小时,即吡啶-2-甲酸产品。
12.根据权利要求1所述吡啶-2-甲酸,其特征在于:以相对于2-OP精馏残渣的质量40%以上的质量百分收率得到吡啶-2-甲酸产品,吡啶-2-甲酸产品中吡啶-2-甲酸质量百分含量大于等于96%、水分质量百分含量小于1.5%。