一种去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法技术

本发明专利技术提供一种去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法，将粗品二甲基亚砜在搅拌条件下加热至20

【技术实现步骤摘要】
一种去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法


[0002]本专利技术属于二甲基亚砜生产中纯化二甲基亚砜的工艺领域，具体涉及去除二甲基亚砜生产过程中溶解在二甲基亚砜中二氧化氮的方法与工艺。

技术介绍

[0003]二甲基亚砜(DMSO)是一种含硫有机化合物，具有高极性、高沸点、热稳定性好、非质子、与水混溶的特性，能溶于乙醇和苯等大多数有机物，是有机溶剂中溶解能力最强的一种，被誉为“万能溶媒”。二甲基亚砜在国防、纺织、化工、医药、电子信息、碳纤维等领域都具有十分广泛的应用。目前二甲基亚砜主要通过是催化氧化二甲基硫醚制备生产，使用氮氧化物作为反应催化剂，由于二甲基亚砜具有良好的溶解性，在从氧化塔分离采出的二甲基亚砜粗品中溶解有大量的二氧化氮，在后续的二甲基亚砜精制过程中，需要添加液碱进行中和二氧化氮，将二氧化氮转化为硝酸钠和亚硝酸钠，将会产生大量的含盐含砜废水以及含硝酸盐和亚硝酸盐的有机废物，不仅增加了环保处理的压力，也存在较大的安全隐患，同时通过添加液碱会引入大量的杂质金属离子，降低产品品质。如何有效降低粗品二甲基亚砜中的二氧化氮就是进行后续分离的关键步骤。
[0004]目前常用的方法是在脱气塔内向粗品二甲基亚砜中鼓入氮气，通过氮气吹脱出溶解在二甲基亚砜中的二氧化氮，减少二氧化氮在二甲基亚砜中溶解的量，再向脱气后的粗品二甲基亚砜中加入液碱中和，将二氧化氮转化为硝酸钠和亚硝酸钠。在这个过程中，亚砜中溶解的硝酸和二氧化氮越多，单位质量需要的液碱越多，即酸值越高。目前所使用的氮气吹脱方法，只能够将酸值降低到33mgKOH/g，这就导致出脱气塔后的二甲基亚砜仍然需要加入较多的液碱来进行中和，跟随液碱引入的金属离子杂质会影响产品品质，在精馏釜残中会残留有含二甲基亚砜、二甲基砜、硝酸盐和亚硝酸盐的砜盐废弃物，不仅会造成二甲基亚砜的损失，带来很大的废弃物处理压力，同时还存在爆炸风险，具有较大的安全隐患。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是针对现有技术存在的瓶颈，首先设计一种可以更有效的去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法。
[0006]本专利技术的另一目的是在去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的同时不引入更多的难以分离杂质，提升二甲基亚砜的产品品质。
[0007]本专利技术的最后一个目的是通过去除粗品二甲基亚砜中的二氧化氮，消除硝酸盐和亚硝酸盐的产生，降低精馏釜残的安全风险。
[0008]本专利技术提供的降低粗品二甲基亚砜中酸值的工艺方法，该方法使用的去除二氧化氮的还原剂和反应条件如下：将粗品二甲基亚砜在搅拌条件下加热至20
‑
60℃后，加入二甲基硫醚进行反应，去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮。
[0009]粗品二甲基亚砜的酸值为60
‑
80mgKOH/g，酸值由溶解在二甲基亚砜中的二氧化氮
产生，其换算关系为0.82mgNO2/g＝1mgKOH/g，粗品二甲基亚砜中NO2的浓度约为49.2
‑
65.6mgNO2/g，在工业化生产中，本专利技术将二甲基亚砜中NO2的浓度为49
‑
66mgNO2/g去除至低于1.0％以下，甚至为0.5％以下，更甚为0.1％以下，更甚为0.05％以下。
[0010]所用的二甲基硫醚，由二甲基硫醚和二甲基亚砜混合后制成二甲基硫醚溶液，具体的如10wt％、30wt％、50wt％、60wt％、70wt％、80wt％、90wt％和100wt％中的任意一种。由于二甲基硫醚易挥发，而硫醚是一种易燃物质，二甲基亚砜是我们的产品，也是一种良好的溶剂，由二甲基硫醚和二甲基亚砜混合制成的二甲基硫醚溶液可以减少硫醚挥发产生的危险和损失。
[0011]作为优选方案，将粗品二甲基亚砜在搅拌条件下加热至20
‑
60℃，具体的如20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃或60℃中的任意一种。由于二甲基硫醚沸点只有38℃，而硫醚是一种易燃物质，低温条件下反应可以减少硫醚气化产生的危险和损失。
[0012]二甲基硫醚的加入量为粗品二甲基亚砜质量的0.1
‑
20％，更具体的如1.0％、2.0％、4.0％、6.0％、8.0％、10.0％、12.0％、14.0％、15.0％、16.0％、18.0％、20.0％中的任意一种。硫醚和二氧化氮的反应是一个快速反应，而二甲基亚砜中的酸值，很大一部分是二氧化氮提供的，硫醚可以在此条件下和亚砜中的二氧化氮反应，去除氮氧化物。
[0013]加入二甲基硫醚进行反应的时间为0.1
‑
4h。更具体的如0.1h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h或4h中的任意一种。
[0014]本专利技术的又一技术方案中加入二甲基硫醚之前通入氮气，氮气吹脱的尾气采用碱性高锰酸钾溶液吸收。吸收后的二甲基亚砜再在上述温度条件下通入二甲基硫醚，实现含氮化合物的有效去除。
[0015]本专利技术上述的加入二甲基硫醚进行反应后产生的尾气采用碱性高锰酸钾溶液吸收。
[0016]所述的碱性高锰酸钾溶液为高锰酸钾溶解在质量浓度为1
‑
4％的氢氧化钠溶液中；其中高锰酸钾的质量浓度为3
‑
6wt％。
[0017]本专利技术与现有技术相比，具有以下有益效果：1.本方法中采用的去除二氧化氮的还原剂为二甲基硫醚，为生产二甲基亚砜的主要原料，不会引入新的杂质，而二甲基硫醚与二甲基亚砜沸点相差很大，通过简单精馏即可完成分离。
[0018]2.本方法利用的是氧化还原反应去除二氧化氮，相比现有的氮气吹脱这种物理去除方式，能够做到百分百去除二氧化氮的效果，经过本方法去除二氧化氮精制以后的二甲基亚砜，不存在硝酸盐和亚硝酸盐废盐，既减少了废盐带来的安全环保风险，又减少了二甲基亚砜的损失。
[0019]3.本方法利用的二甲基硫醚还原法去除二氧化氮是一个零级反应，使用二甲基硫醚能够在短时间内完全的将二氧化氮还原为一氧化氮除去，可以达到百分百的去除效果。
[0020]4.本方法操作简单，易于控制，可以实时监测，便于应用推广。
具体实施方式
[0021]生产上氧化塔采出的酸值，由于二氧化氮溶解在生产出来的二甲基亚砜中，造成二甲基亚砜粗品颜色为墨绿色，在进行精馏前需要脱除其中的二氧化氮，在此方法之前，使
用的是先用氮气吹脱以后，再加入液碱中和二氧化氮的方法，其中酸值就是作为衡量二氧化氮含量的一个指标，现在生产中二甲基亚砜粗品的酸值是>65mgKOH/g，本专利技术实验室测定的范围是在60～80mgKOH/g之间。粗品二甲基亚砜由二甲基硫醚在氧化塔内与过量氧气、氮氧化物反应制得，因溶解有大量二氧化氮而呈墨绿色，放置在空气中会冒出刺激性红棕色二氧化氮气体，易吸水。
[0022]本专利技术实施例所用的碱性高锰酸钾溶液为6wt％高锰酸钾溶解在质量浓度为4％氢氧化钠溶液中所形成的混合溶液。
[0023]本专利技术的酸值检测方法：GB/T 264
‑
83；本专利技术的硫酸根检本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法，其特征在于，将粗品二甲基亚砜在搅拌条件下加热至20
‑
60℃后，加入二甲基硫醚进行反应，去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮。2.根据权利要求1所述的去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法，其特征在于， 粗品二甲基亚砜的酸值为60
‑
80 mgKOH/g。3.根据权利要求2所述的去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法，其特征在于，加热温度为20
‑
60℃。4.根据权利要求3所述的去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法，其特征在于，二甲基硫醚的加入量为粗品二甲基亚砜质量的0.1
‑
20%。5.根据权利要求4所述的去除粗品二甲基亚砜中二氧化氮的方法，其特征在于，二甲基硫醚的加入量为粗品二甲基亚...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄胜超，刘永杰，田云清，王繁，段原森，李涛，
申请(专利权)人：新疆兴发化工有限公司，
类型：发明
国别省市：