[发明专利]一种二甲基亚砜的制备方法

说明书

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。