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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种合成方法,尤其涉及一种由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法。
技术介绍
1、甲磺酸作为一种有机强酸,与无机强酸相比,因其强酸性、可降解、弱腐蚀等优点,在电镀、有机合成、工业清洗等领域具有广泛的应用和广阔的市场需求。目前甲磺酸的工业生产基本以二甲基二硫作为起始原料,经甲磺酰氯或硝酸等强氧化剂氧化生产。甲磺酰氯法伴随着大量含硫盐酸的生成,废酸处理难度较大且设备腐蚀严重,而且甲磺酰氯作为剧毒化学品,存在重大的安全隐患;硝酸强氧化法伴随着大量氮氧化物的生成,氮氧化物的回用使得项目投资大幅增加,产品后续的纯化难度大。而且值得注意的是,配套原料二甲基二硫以甲硫醇作为原料生产制备,但是该步反应需高温高压且副产大量毒性气体硫化氢,气味管控难度较大,使得项目的经济性和安全性大幅降低。
2、专利in237382b报道了甲硫醇和过氧化氢水溶液在甲磺酸催化下原位生成甲磺酸,但效率较低且涉及大量双氧水的使用,且未提及产品的有效分离,不具有工业化应用前景。专利us6124497a主要报道了二硫化合物的氧化,同时提及了硫醇类化合物在hbr或br2作为催化剂时,在水相中经氧化可制备磺酸类化合物,但hbr或br2的引入以及水相体系的存在给产物的纯化带来了一定的难度,仅能得到79%的磺酸类化合物,且体系中伴随着240-540ppm的硫酸根生成。
技术实现思路
1、为了解决以上技术问题,本专利技术提出一种由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法。本专利技术具有工艺简单、产物收率高、催化剂使用寿命长可以循环套用
2、一种由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,包括:将甲硫醇与氧气通入装有负载催化剂的固定床反应器中,反应所得组分经气液分离,即得到甲磺酸;
3、所述负载催化剂包括金属活性组分和载体,所述载体为三氧化二铝;以载体质量为基准,各金属活性组分的含量分别为:钨5-15wt%,钾1-5wt%,铂0.5-2.5wt%,银0.1-2wt%,铱0.1-0.5%。
4、所述负载催化剂以钨、钾作为主要的活性组分,并辅以金属铂、银、铱作为复合活性中心,不仅可以提升对反应体系的催化活性,加速甲硫醇的催化氧化,而且产品甲磺酸的收率高,反应选择性高。
5、作为本专利技术的优选方案,所述负载催化剂通过浸渍法、沉淀法、吸收法、沉积法中的至少一种进行制备,优选浸渍法。
6、作为本专利技术提供的可行示例,通过浸渍法制备反应催化剂的方法如下:
7、按照理论计算量,将金属活性组分的可溶性盐与三氧化二铝载体在水中充分混合,再干燥、焙烧,得到催化剂。
8、优选地,所述金属活性组分的可溶性盐包括金属钨、钾、铂、银、铱的前驱体盐,可以是它们的卤代物、硫酸盐、硝酸盐、氯酸盐、高氯酸盐、碱金属盐中的至少一种;
9、优选地,所述三氧化二铝载体的比表面积为150-300m2/g;
10、优选地,所述金属活性组分的可溶性盐与三氧化二铝载体的浸渍混合时间为1-5h,优选3-4h。
11、优选地,所述干燥温度为:在50-150℃,优选80-100℃下干燥;
12、优选地,所述焙烧条件为:在200-700℃,优选400-600℃下焙烧3-7h。
13、作为本专利技术的优选方案,所述甲硫醇的质量空速为0.01-3.0h-1,优选0.1-1.5h-1。
14、作为本专利技术的优选方案,所述甲硫醇与氧气的摩尔比为1:(3-10),优选1:(5-8)。
15、作为本专利技术的优选方案,所述甲硫醇与氧气预热至100-200℃以后通入固定床反应器中进行反应。
16、作为本专利技术的优选方案,反应温度为250-400℃,反应压力为表压0.8-2.0mpa。
17、本专利技术可使得甲硫醇经一步氧化连续反应直接生成甲磺酸,省略了先制备二甲基二硫中间产物的步骤,避免了由此造成的安全控制问题以及三废处理问题,且产品甲磺酸分离简单,无需任何纯化即可满足工业需求,反应转化率>99.9%,选择性>95%。
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1.一种由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,包括:将甲硫醇与氧气通入装有负载催化剂的固定床反应器中,反应所得组分经气液分离,即得到甲磺酸;
2.根据权利要求1所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,所述负载催化剂通过浸渍法、沉淀法、吸收法、沉积法中的至少一种进行制备,优选浸渍法。
3.根据权利要求1或2所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,所述甲硫醇的质量空速为0.01-3.0h-1,优选0.1-1.5h-1。
4.根据权利要求1-3任一项所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,所述甲硫醇与氧气的摩尔比为1:(3-10),优选1:(5-8)。
5.根据权利要求1-4任一项所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,所述甲硫醇与氧气预热至100-200℃以后通入固定床反应器中进行反应。
6.根据权利要求1-5任一项所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,反应温度为250-400℃,反应压力为表压0.8-2.0MPa。
【技术特征摘要】
1.一种由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,包括:将甲硫醇与氧气通入装有负载催化剂的固定床反应器中,反应所得组分经气液分离,即得到甲磺酸;
2.根据权利要求1所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,所述负载催化剂通过浸渍法、沉淀法、吸收法、沉积法中的至少一种进行制备,优选浸渍法。
3.根据权利要求1或2所述的由甲硫醇高效制备甲磺酸的方法,其特征在于,所述甲硫醇的质量空速为0.01-3.0h-1,优选0.1-1.5h-1。
【专利技术属性】
技术研发人员:李胜勇,于丽君,付超,郭劲资,沈宏强,
申请(专利权)人:万华化学集团股份有限公司,
类型:发明
国别省市:
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