CN104418777B - 一种二甲基亚砜的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种二甲基亚砜的制备方法,包括在氧化反应条件下,将二甲基硫醚和至少一种氧化剂与至少一种钛硅分子筛接触,其中,至少部分所述钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛。本发明的方法能够获得更高的氧化剂有效利用率,同时在接触反应过程中,二甲基硫醚的转化率和二甲基亚砜的选择性更为稳定。另外,根据本发明的方法反应条件温和,易于控制,适用于各种生产规模的装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种二甲基亚砜的制备方法。
背景技术
二甲基亚砜(DMSO)是一种含硫有机化合物,常温下为无色透明液体,具有高极性、高吸湿性、可燃和高沸点非质子等特性。二甲基亚砜溶于水、乙醇、丙酮、乙醚和氯仿,是极性强的惰性溶剂,广泛用作溶剂和反应试剂,例如,在丙烯腈聚合反应中作为加工溶剂和抽丝溶剂,作为聚氨酯的合成溶剂及抽丝溶剂,作为聚酰胺、氟氯苯胺、聚酰亚胺和聚砜的合成溶剂。并且,二甲基亚砜具有很高的选择性抽提能力,可用作烷烃与芳香烃分离的提取溶剂,例如:二甲基亚砜可用于芳烃或丁二烯的抽提。同时,在医药工业中,二甲基亚砜不仅可以直接作为某些药物的原料及载体,而且还能起到消炎止痛、利尿和镇静等作用,因此常作为止痛药物的活性组分添加于药物中。另外,二甲基亚砜也可作为电容介质、防冻剂、刹车油和稀有金属提取剂等。
目前,二甲基亚砜一般采用二甲基硫醚氧化法制得,一般采用以下几种生产工艺。
1、甲醇二硫化碳法:以甲醇和二硫化碳为原料,以γ-Al2O3作为催化剂,首先合成二甲基硫醚,再用二氧化氮(或硝酸)氧化得到二甲基亚砜。
2、二氧化氮法:以甲醇和硫化氢为原料,在γ-氧化铝作用下生成二甲基硫醚;将硫酸与亚硝酸钠反应制得二氧化氮;生成的二甲基硫醚与二氧化氮在60-80℃进行氧化反应生成粗二甲基亚砜,也有直接用氧气进行氧化,同样生成粗二甲基亚砜;粗二甲基亚砜经减压蒸馏,得到精制二甲基亚砜。
3、硫酸二甲酯法:将硫酸二甲酯与硫化钠反应,制得二甲基硫醚;硫酸与亚硝酸钠反应生成二氧化氮;二甲基硫醚与二氧化氮进行氧化反应,得到粗二甲基亚砜,经中和处理,蒸馏后得到精制二甲基亚砜。
采用阳极氧化法也可以由二甲硫醚生产二甲基亚砜,但是阳极氧化法的成本较高,不适于大规模生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种二甲基亚砜的制备方法,该方法能够获得提高的二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性。
本发明的发明人在研究过程中发现,将二甲基硫醚与至少一种氧化剂在氧化反应条件下接触时,如果存在至少一种钛硅分子筛且至少部分钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛,能够提高二甲基硫醚的转化率、氧化剂的有效利用率和二甲基亚砜的选择性。在此基础上完成了本发明。
本发明提供了一种二甲基亚砜的制备方法,该方法包括在氧化反应条件下,将二甲基硫醚和至少一种氧化剂与至少一种钛硅分子筛接触,其中,至少部分所述钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛。
根据本发明的方法使用的催化剂为钛硅分子筛,且至少部分所述钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛。与不在催化剂(如钛硅分子筛)存在下将二甲基硫醚与氧化剂接触反应相比,能够获得提高的二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性。与将二甲基硫醚和氧化剂与新鲜钛硅分子筛(即,在氧化反应开始时,使用新鲜钛硅分子筛作为催化剂)接触反应相比,根据本发明的方法能够获得更高的氧化剂有效利用率,同时在连续反应过程中,二甲基硫醚的转化率和二甲基亚砜的选择性更为稳定。
另外,根据本发明的方法反应条件温和,易于控制,适用于各种生产规模的装置。
具体实施方式
本发明提供了一种二甲基亚砜的制备方法,该方法包括在氧化反应条件下,将二甲基硫醚和至少一种氧化剂与至少一种钛硅分子筛接触。
所述钛硅分子筛是钛原子取代晶格骨架中一部分硅原子的一类沸石的总称,可以用化学式xTiO2·SiO2表示。本发明对于钛硅分子筛中钛原子的含量没有特别限定,可以为本领域的常规选择。具体地,x可以为0.0001-0.05,优选为0.01-0.03,更优选为0.015-0.025。
所述钛硅分子筛可以为常见的具有各种拓扑结构的钛硅分子筛,例如:所述钛硅分子筛可以选自MFI结构的钛硅分子筛(如TS-1)、MEL结构的钛硅分子筛(如TS-2)、BEA结构的钛硅分子筛(如Ti-Beta)、MWW结构的钛硅分子筛(如Ti-MCM-22)、六方结构的钛硅分子筛(如Ti-MCM-41、Ti-SBA-15)、MOR结构的钛硅分子筛(如Ti-MOR)、TUN结构的钛硅分子筛(如Ti-TUN)和其它结构的钛硅分子筛(如Ti-ZSM-48)。
优选地,所述钛硅分子筛选自MFI结构的钛硅分子筛、MEL结构的钛硅分子筛和BEA结构的钛硅分子筛。更优选地,所述钛硅分子筛为MFI结构的钛硅分子筛,如TS-1分子筛。
从进一步提高二甲基硫醚的转化率、氧化剂的有效利用率以及二甲基亚砜的选择性的角度出发,所述钛硅分子筛为MFI结构的钛硅分子筛,且该钛硅分子筛的晶粒为空心结构,该空心结构的空腔部分的径向长度为5-300纳米,且所述钛硅分子筛在25℃、P/P0=0.10、吸附时间为1小时的条件下测得的苯吸附量为至少70毫克/克,该钛硅分子筛的低温氮吸附的吸附等温线和脱附等温线之间存在滞后环。本文中,具有该结构的钛硅分子筛称为空心钛硅分子筛。所述空心钛硅分子筛可以商购得到(例如商购自中国石化湖南建长石化股份有限公司的牌号为HTS的分子筛),也可以根据CN1132699C中公开的方法制备得到。
根据本发明的方法,至少部分所述钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛。即,反应开始时,至少部分钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛。在至少部分钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛时,在能够获得满意的二甲基硫醚转化率和二甲基亚砜选择性的同时,能够获得更高的氧化剂有效利用率,且连续反应过程中,二甲基硫醚的转化率和二甲基亚砜的选择性更为稳定。
本文中,新鲜钛硅分子筛是指制备出的钛硅分子筛除在使用前进行活化处理(通常为进行焙烧,以除去钛硅分子筛的制备过程中残留的物质或基团)外,未经历过其它物理化学处理过程的钛硅分子筛。反之,除活化处理外,还经历过其它物理化学过程的则是非新鲜钛硅分子筛,如催化氧化反应后失活或部分失活的钛硅分子筛、甚至包括水热老化等主动处理使其活性降低的钛硅分子筛。
所述非新鲜钛硅分子筛可以为各种来源的非新鲜钛硅分子筛,例如可以为待生钛硅分子筛、再生钛硅分子筛和将新鲜钛硅分子筛进行如水热老化等的主动处理而得到的钛硅分子筛中的一种或多种。尽管待生钛硅分子筛也可以直接用于本发明,但是如果直接使用待生钛硅分子筛,可能引入一些杂质,提高最终得到的含有二甲基亚砜的混合物的分离难度,因此,所述非新鲜钛硅分子筛优选为再生钛硅分子筛和/或将新鲜钛硅分子筛进行如水热老化等的主动处理而得到的钛硅分子筛。
所述再生钛硅分子筛可以为将各种来源的待生钛硅分子筛在常见的各种再生条件下进行再生而得到的钛硅分子筛。
在采用钛硅分子筛作为催化剂的各种工业装置中,如氨肟化反应、羟基化反应和环氧化反应装置中,通常在装置运行一段时间之后,催化剂的催化活性下降,需要进行器内或器外再生,当即使进行再生也很难获得满意的活性时,需要将催化剂从装置中卸出(即,更换催化剂),而卸出的催化剂(即,卸出剂或废催化剂)目前的处理方法通常是堆积掩埋,一方面占用了宝贵的土地资源和库存空间,另一方面钛硅分子筛生产成本较高,直接废弃不用也造成了极大的浪费。本发明的发明人在研究过程中发现,如果将这些卸出剂进行再生处理,将得到的再生剂与二甲基硫醚和氧化剂在氧化反应条件下接触,仍然能够获得高的二甲基硫醚转化率和二甲基亚砜选择性,并且能够获得更高的氧化剂有效利用率,连续反应过程中二甲基硫醚转化率和二甲基亚砜选择性的稳定性好。因此,根据本发明的方法,所述非新鲜钛硅分子筛优选为以钛硅分子筛作为催化剂的反应装置的卸出剂(即,所述待生钛硅分子筛为卸出剂)和/或将卸出剂进行再生而得到的钛硅分子筛,更优选为将卸出剂进行再生而得到的钛硅分子筛。所述卸出剂可以为从各种使用钛硅分子筛的装置中卸出的卸出剂,例如可以为从氧化反应装置中卸出的卸出剂。所述氧化反应可以为各种氧化反应,例如所述卸出剂可以为氨肟化反应装置的卸出剂、羟基化反应装置的卸出剂和环氧化反应装置的卸出剂中的一种或多种,具体可以为环己酮氨肟化反应装置的卸出剂、苯酚羟基化反应装置的卸出剂和丙烯环氧化反应装置的卸出剂中的一种或多种。
将待生钛硅分子筛进行再生的条件没有特别限定,可以根据待生钛硅分子筛的来源进行适当的选择,例如:高温焙烧和/或溶剂洗涤。
将新鲜钛硅分子筛进行水热老化等主动处理从而得到非新鲜钛硅分子筛的条件也没有特别限定,可以为常规选择,例如:可以将新鲜钛硅分子筛在水热处理条件下(如自生压力下,在200-800℃利用水蒸气处理0.5-72小时),从而得到水热老化的非新鲜钛硅分子筛。
所述非新鲜钛硅分子筛的活性根据其来源而有所不同。一般地,所述非新鲜钛硅分子筛的活性可以为该钛硅分子筛在新鲜时的活性(即,新鲜钛硅分子筛的活性)的5-95%。优选地,所述非新鲜钛硅分子筛的活性可以为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的10-90%,进一步优选为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的10-55%。在所述非新鲜钛硅分子筛的活性为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的10-55%时,不仅能够获得令人满意的二甲基硫醚转化率和二甲基亚砜选择性,而且能够获得进一步提高的氧化剂有效利用率,连续反应过程中二甲基硫醚转化率和二甲基亚砜选择性更为稳定。所述新鲜钛硅分子筛的活性一般为95%以上。
所述活性通过以下方法测定:分别将非新鲜钛硅分子筛和新鲜钛硅分子筛用作环己酮氨肟化反应的催化剂,该氨肟化反应的条件为:钛硅分子筛、36重量%的氨水(以NH3计)、30重量%的双氧水(以H2O2计)、叔丁醇和环己酮按重量比1:7.5:10:7.5:10,在大气压力下于80℃反应2小时。分别计算以非新鲜钛硅分子筛和新鲜钛硅分子筛为催化剂时环己酮的转化率,从而确定新鲜钛硅分子筛和非新鲜钛硅分子筛的活性,其中,环己酮的转化率=[(加入的环己酮的摩尔量-未反应的环己酮的摩尔量)/加入的环己酮的摩尔量]×100%。
根据本发明的方法,尽管只要钛硅分子筛中含有非新鲜钛硅分子筛即可,但是以所述钛硅分子筛的总量为基准,非新鲜钛硅分子筛的含量优选为5重量%以上,这样不仅能够获得更好的提高氧化剂有效利用率的效果,并且反应过程更为平稳易控制,同时也能获得令人满意的二甲基硫醚转化率和二甲基亚砜选择性。根据本发明的方法,即使全部钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛(即,非新鲜钛硅分子筛的含量为100重量%)时,仍然能够获得令人满意的二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性。在获得高的氧化剂有效利用率的前提下,从进一步提高二甲基硫醚的转化率和二甲基亚砜的选择性的角度出发,以所述钛硅分子筛的总量为基准,非新鲜钛硅分子筛的含量更优选为50-80重量%。
根据本发明的方法,所述钛硅分子筛作为将二甲基硫醚氧化的催化剂,其用量可以为能够实现催化功能的催化剂量。具体地,二甲基硫醚与所述钛硅分子筛的质量比可以为0.1-50:1,优选为5-50:1。
根据本发明的方法,所述钛硅分子筛可以为钛硅分子筛原粉,也可以为成型的钛硅分子筛。钛硅分子筛可以形成催化剂床层,使二甲基硫醚和氧化剂通过催化剂床层,进行反应形成二甲基亚砜;也可以将钛硅分子筛与二甲基硫醚和氧化剂混合形成浆料,从而将二甲基硫醚氧化,生成二甲基亚砜。
根据本发明的方法,所述氧化剂可以为本领域常用的各种能够将二甲基硫醚氧化,形成二甲基亚砜的物质。本发明的方法特别适用于以过氧化物作为氧化剂来氧化二甲基硫醚,从而制备二甲基亚砜的场合,这样能够显著提高过氧化物的有效利用率,降低二甲基亚砜的生产成本。所述过氧化物是指分子结构中含有-O-O-键的化合物,可以为过氧化氢和/或有机过氧化物,其具体实例可以包括但不限于:过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化异丙苯、环己基过氧化氢、过氧乙酸和过氧丙酸。优选地,所述氧化剂为过氧化氢,这样能够进一步降低分离成本。所述过氧化氢可以为本领域常用的以各种形式存在的过氧化氢。
从进一步提高根据本发明的方法的安全性的角度出发,根据本发明的方法优选使用以水溶液形式存在的过氧化氢。根据本发明的方法,在所述过氧化氢以水溶液形式提供时,所述过氧化氢水溶液的浓度可以为本领域的常规浓度,例如:20-80重量%。浓度满足上述要求的过氧化氢的水溶液可以采用常规方法配制,也可以商购得到,例如:可以为能够商购得到的30重量%的双氧水、50重量%的双氧水或70重量%的双氧水。
所述氧化剂的用量可以为常规选择,没有特别限定。一般地,二甲基硫醚与氧化剂的摩尔比可以为1:0.1-2,优选为1:0.2-2,更优选为1:0.2-1。
根据本发明的方法,从进一步提高反应体系中各反应物之间的混合程度、强化扩散以及更方便地对反应的剧烈程度进行调节的角度出发,所述接触优选在至少一种溶剂的存在下进行。所述溶剂的种类没有特别限定。一般地,所述溶剂可以选自水、C1-C6的醇、C3-C8的酮和C2-C6的腈。所述溶剂的具体实例可以包括但不限于:水、甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、叔丁醇、异丁醇、丙酮、丁酮和乙腈。优选地,所述溶剂选自水和C1-C6的醇。更优选地,所述溶剂为甲醇和/或水。作为溶剂的水可以为各种来源的水,在所述氧化剂为过氧化氢,且过氧化氢以水溶液形式提供时,过氧化氢水溶液中的水可以作为溶剂使用。
所述溶剂的用量没有特别限定,可以为常规选择。一般地,溶剂与二甲基硫醚的质量比可以0.1-1000:1,优选为1-800:1,更优选为50-500:1。另外,还可以根据将二甲基硫醚和氧化剂与钛硅分子筛进行接触的形式的不同,对溶剂的用量进行适当的调整。
根据本发明的方法,所述氧化反应条件没有特别限定,可以为本领域的常规选择。一般地,所述氧化反应条件包括:温度可以为0-100℃,优选为20-80℃;以表压计,压力可以为0-3MPa,优选为0.1-2.5MPa。
根据本发明的方法,可以采用间歇操作,也可以采用连续操作。
根据本发明的方法还可以包括将接触得到的含有二甲基亚砜的混合物进行分离,以分离出其中的二甲基亚砜。本发明对于分离出接触得到的混合物中的二甲基亚砜的方法没有特别限定,可以为本领域的常规选择。例如可以通过将接触得到的混合物进行分馏,从而得到二甲基亚砜。
以下的实施例将对本发明作进一步说明,但并不因此限制本发明的内容。
以下实施例和对比例中,如未特别说明,所用到的试剂均为市售的试剂。
以下实施例和对比例中,使用的过氧化氢为30重量%的双氧水。
以下实施例和对比例中,压力均以表压计。
以下实施例和对比例中,所用的新鲜钛硅分子筛TS-1是按照Zeolites,1992,第12卷,第943-950页中所描述的方法制备的,其氧化钛含量为2.5重量%。
以下实施例中,所用的新鲜空心钛硅分子筛HTS按照CN1132699C中公开的方法制备,经分析,该钛硅分子筛为MFI结构,该钛硅分子筛的低温氮吸附和脱附等温线之间存在滞后环,晶粒为空心晶粒且空腔部分的径向长度为15-180纳米;该钛硅分子筛样品在25℃,P/P0=0.10,吸附时间为1小时的条件下测得的苯吸附量为78毫克/克,其氧化钛含量为2.5重量%。
以下实施例和对比例中,采用气相色谱来分析得到的反应液中各成分的含量,在此基础上分别采用以下公式来计算二甲基硫醚的转化率、氧化剂的有效利用率以及二甲基亚砜的选择性:
二甲基硫醚转化率=[(加入的二甲基硫醚的摩尔量-未反应的二甲基硫醚摩尔量)/加入的二甲基硫醚的摩尔量]×100%;
氧化剂有效利用率=[二甲基亚砜的摩尔量/(加入的氧化剂的摩尔量-未反应的氧化剂的摩尔量)]×100%;
二甲基亚砜选择性=[产物中二甲基亚砜的摩尔量/(加入的二甲基硫醚的摩尔量-未反应的二甲基硫醚摩尔量)]×100%。
以下实施例中,采用以下方法确定钛硅分子筛(包括新鲜钛硅分子筛和非新鲜钛硅分子筛)的活性:
将钛硅分子筛、36重量%的氨水(以NH3计)、30重量%的双氧水(以H2O2计)、叔丁醇和环己酮按重量比=1:7.5:10:7.5:10混合后在大气压力下于80℃搅拌反应2小时后,将反应物过滤,用气相色谱对液相进行分析,采用以下公式计算环己酮的转化率并将其作为钛硅分子筛的活性,
环己酮的转化率=[(加入的环己酮的摩尔量-未反应的环己酮摩尔量)/加入的环己酮的摩尔量]×100%。
实施例1-12用于说明本发明的制备二甲基亚砜的方法。
实施例1
本实施例中使用的作为催化剂的非新鲜钛硅分子筛SH-1为将从环己酮氨肟化反应过程卸出的钛硅分子筛TS-1进行再生而得到的,其中,再生条件为:在550℃下于空气气氛中焙烧4h。
该非新鲜钛硅分子筛的活性为50%,新鲜钛硅分子筛TS-1的活性为95%。
将二甲基硫醚、作为催化剂的SH-1、作为氧化剂的过氧化氢和作为溶剂的甲醇送入小型淤浆床与膜分离耦合反应器中进行氧化反应,从淤浆床反应单元中输出的反应混合物通过膜分离得到含有二甲基亚砜的液相混合物,分离出的催化剂送入淤浆床中循环使用。其中,二甲基硫醚与氧化剂的摩尔比为1:1,二甲基硫醚与催化剂的重量比为5:1,溶剂与催化剂的重量比为50:1,反应温度为30℃,反应器内的压力为0.5MPa,以二甲基硫醚计,反应物料的体积空速为20h-1。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时和2小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表1中列出。
对比例1
采用与实施例1相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,不使用催化剂。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时和2小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表1中列出。
对比例2
采用与实施例1相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为新鲜钛硅分子筛TS-1(该新鲜钛硅分子筛TS-1为形成非新鲜钛硅分子筛SH-1的原料)。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时和2小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表1中列出。
实施例2
采用与实施例1相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-2,非新鲜钛硅分子筛SH-2是将从环己酮氨肟化反应过程卸出的空心钛硅分子筛HTS进行再生而得到的,其中,再生条件为:在550℃下于空气气氛中焙烧4h。非新鲜钛硅分子筛SH-2的活性为47%,新鲜空心钛硅分子筛HTS的活性为96%。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时和2小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表1中列出。
表1
实施例3
采用与实施例1相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-3,非新鲜钛硅分子筛SH-3是将从环己酮氨肟化反应过程卸出的空心钛硅分子筛HTS进行再生而得到的,其中,再生条件为在550℃下于空气气氛中焙烧4h,非新鲜钛硅分子筛SH-3的活性为30%,新鲜空心钛硅分子筛HTS-1的活性为95%。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时和2小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表2中列出。
实施例4
采用与实施例1相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-4,非新鲜钛硅分子筛SH-4为将从环己酮氨肟化反应过程卸出的钛硅分子筛TS-1进行再生而得到的,其中,再生条件为在550℃下于空气气氛中焙烧4h,非新鲜钛硅分子筛SH-4的活性为76%,新鲜钛硅分子筛TS-1的活性为95%。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时和2小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表2中列出。
表2
实施例5
本实施例中使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-5,非新鲜钛硅分子筛SH-5为将从环己酮氨肟化反应过程卸出的空心钛硅分子筛HTS进行再生而得到的,其中,再生条件为在550℃下于空气气氛中焙烧4h,非新鲜钛硅分子筛SH-5的活性为9.5%,新鲜空心钛硅分子筛HTS-1的活性为95%。
将二甲基硫醚、作为催化剂的SH-5、作为氧化剂的叔丁基过氧化氢和作为溶剂的乙腈送入小型淤浆床与膜分离耦合反应器中进行氧化反应,从淤浆床反应单元中输出的反应混合物通过膜分离得到含有二甲基亚砜的液相混合物,分离出的催化剂送入淤浆床中循环使用。其中,二甲基硫醚与氧化剂的摩尔比为1:0.2,二甲基硫醚与催化剂的重量比为50:1,溶剂与催化剂的重量比为80:1,反应温度为20℃,反应器内的压力为0.5MPa,反应物料的体积空速为2.0h-1。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表3中列出。
实施例6
采用与实施例5相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-5与新鲜空心钛硅分子筛HTS按重量比1:1混合得到的混合物,新鲜空心钛硅分子筛HTS-1的活性为95%。对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表3中列出。
实施例7
采用与实施例5相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-5与新鲜空心钛硅分子筛HTS按重量比2:1混合得到的混合物,新鲜空心钛硅分子筛HTS-1的活性为95%。对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表3中列出。
对比例3
采用与实施例5相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,使用的催化剂为新鲜空心钛硅分子筛HTS。对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表3中列出。
表3
实施例8
本实施例中使用的催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-6,非新鲜钛硅分子筛SH-6是将从丙烯环氧化反应过程卸出的空心钛硅分子筛HTS进行再生而得到的,其中,再生条件为:在570℃下于空气气氛中焙烧4h。非新鲜钛硅分子筛SH-6的活性为48%,新鲜空心钛硅分子筛HTS的活性为96%。
将二甲基硫醚、作为催化剂的SH-6、作为氧化剂的过氧丙酸和作为溶剂的乙醇送入小型淤浆床与膜分离耦合反应器中进行氧化反应,从淤浆床反应单元中输出的反应混合物通过膜分离得到含有二甲基亚砜的液相混合物,分离出的催化剂送入淤浆床中循环使用。其中,二甲基硫醚与氧化剂的摩尔比为3:2,二甲基硫醚与催化剂的重量比为15:1,溶剂与催化剂的重量比为400:1,反应温度为80℃,反应器内的压力为2.5MPa,反应物料的体积空速为2.0h-1。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表4中列出。
实施例9
采用与实施例8相同的方法将二甲基硫醚与氧化剂接触,不同的是,使用等质量的水代替乙醇。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表4中列出。
实施例10
采用与实施例8相同的方法将二甲基硫醚与氧化剂接触,不同的是,使用等质量的甲醇代替乙醇。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表4中列出。
实施例11
采用与实施例8相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,催化剂为非新鲜钛硅分子筛SH-7,非新鲜钛硅分子筛SH-7是将新鲜空心钛硅分子筛HTS于高压反应釜中,在自生压力下,于800℃用水蒸气进行处理而得到的。非新鲜钛硅分子筛SH-7的活性为50%,新鲜空心钛硅分子筛HTS的活性为95%。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表4中列出。
实施例12
采用与实施例11相同的方法制备二甲基亚砜,不同的是,催化剂为将非新鲜钛硅分子筛SH-7与新鲜空心钛硅分子筛HTS按重量比3:1混合得到的混合物。
对得到的含有二甲基亚砜的液相混合物用气相色谱法进行分析,并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基亚砜选择性,其中,对反应进行到0.5小时、2小时和240小时时得到的液相混合物分别进行分析,得到的结果在表4中列出。
表4
Claims (9)
1.一种二甲基亚砜的制备方法,该方法包括在氧化反应条件下,将二甲基硫醚和至少一种氧化剂与至少一种钛硅分子筛接触,其中,至少部分所述钛硅分子筛为非新鲜钛硅分子筛,所述非新鲜钛硅分子筛为以钛硅分子筛作为催化剂的反应装置的卸出剂,所述卸出剂为环己酮氨肟化反应装置的卸出剂和丙烯环氧化反应装置的卸出剂中的一种或多种,所述非新鲜钛硅分子筛为经再生的钛硅分子筛,所述非新鲜钛硅分子筛的活性为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的10-55%。
2.根据权利要求1所述的方法,其中,二甲基硫醚与所述钛硅分子筛的质量比为0.1-50:1。
3.根据权利要求1所述的方法,其中,以所述钛硅分子筛的总量为基准,所述非新鲜钛硅分子筛的含量为5-100重量%。
4.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法,其中,所述钛硅分子筛为具有MFI结构的钛硅分子筛。
5.根据权利要求1所述的方法,其中,所述接触在至少一种溶剂存在下进行,所述溶剂与二甲基硫醚的质量比为1-100:1。
6.根据权利要求5所述的方法,其中,所述溶剂选自水、C1-C6的醇、C3-C8的酮和C2-C6的腈。
7.根据权利要求1所述的方法,其中,二甲基硫醚与氧化剂的摩尔比为1:0.1-2,所述氧化反应条件包括:温度为0-100℃;以表压计,压力为0-3MPa。
8.根据权利要求1或7所述的方法,其中,所述氧化剂为过氧化物。
9.根据权利要求8所述的方法,其中,所述氧化剂选自过氧化氢、叔丁基过氧化氢、过氧化异丙苯、环己基过氧化氢、过氧乙酸和过氧丙酸。
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CN1301599A (zh) * | 1999-12-24 | 2001-07-04 | 中国石油化工集团公司 | 一种钛硅分子筛及其制备方法 |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
Sulfoxidation of Thioethers using Titanium Silicate Molecular Sieve Catalysts;Ravinder S. Reddy等;《J . CHEM. SOC.》;19921231;第84-85页 * |
表面富钛TS-1分子筛的表征与评价;朱斌 等;《石油学报(石油化工)》;20091031;第112-115页 * |
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