一种砜的制备方法与流程

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本发明涉及一种砜的制备方法。

背景技术：

砜类物质是重要的含硫化合物，如二甲基砜为白色结晶粉末，易溶于水、乙醇、苯、甲醇和丙酮，微溶于醚。常温下不能使高锰酸钾变色，强氧化剂能将二甲基砜氧化成甲磺酸。二甲基砜水溶液呈中性。在25℃微量升华，到60℃升华速度加快，因而二甲基砜产品宜在低温真空下进行干燥。

二甲基砜在工业中用作有机合成高温溶剂和原料、气相色谱固定液、分析试剂、食品添加剂以及药物。二甲基砜作为一种有机硫化物，具有增强人体产生胰岛素的能力，同时对糖类的代谢也具有促进作用，是人体胶原蛋白合成的必要物质。二甲基砜能促进伤口愈合，也能对新陈代谢和神经健康所需的维生素b、维生素c、生物素的合成和激活起作用，被称为“自然美化碳物质”。人体的皮肤、头发、指甲、骨骼、肌肉和各器官中都含有二甲基砜，二甲基砜在自然界中主要存在于海洋和土壤中，在植物生长中作为营养物质被吸收，人类可以从蔬菜、水果、鱼、肉、蛋、奶等食物中摄取，一旦缺乏就会引起健康失调或发生疾病，是人体维持生物硫元素平衡的主要物质，对人体疾病具有治疗价值和保健功能，是人类生存和健康保障的必备药物。国外将二甲基砜作为与维生素同等重要的营养品大量应用，我国对二甲基砜的应用研究尚未很好开展，目前产品主要用于出口。因此，二甲基砜不仅是一种高新技术产品，也是一种高附加值的精细化工产品。产品新、市场潜力大，效益突出，具有广阔的生产和应用开发前景。

目前，二甲基砜作为二甲基亚砜进一步氧化的产品，为二甲基亚砜生产的主要副产品。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种以过氧化物作为氧化剂的砜的制备方法，该方法能够有效地提升作为催化剂的钛硅分子筛的催化性能，延长钛硅分子筛的单程使用寿命。

本发明提供了一种砜的制备方法，该方法包括在氧化反应条件下，将至少一种硫醚和至少一种氧化剂与钛硅分子筛接触，得到含有砜的混合物，所述氧化剂选自过氧化物，所述钛硅分子筛为改性的钛硅分子筛，或者所述钛硅分子筛为改性的钛硅分子筛和未改性的钛硅分子筛，所述改性的钛硅分子筛经历改性处理，所述未改性的钛硅分子筛未经历改性处理，所述改性处理包括将作为原料的钛硅分子筛与含有硝酸和至少一种过氧化物的改性液接触。

根据本发明的方法，采用经改性处理的改性的钛硅分子筛作为至少部分催化剂，在其余条件相同的情况下，与仅采用未改性的钛硅分子筛作为催化剂相比，能有效地提升钛硅分子筛的催化性能，延长钛硅分子筛的单程使用寿命，降低钛硅分子筛的再生频率。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种砜的制备方法，该方法包括在氧化反应条件下，将至少一种硫醚和至少一种氧化剂与钛硅分子筛接触，得到含有砜的混合物。

根据本发明的方法，所述钛硅分子筛为改性的钛硅分子筛，或者所述钛硅分子筛为改性的钛硅分子筛和未改性的钛硅分子筛，所述改性的钛硅分子筛经历改性处理，所述未改性的钛硅分子筛未经历改性处理。

所述改性处理包括以下步骤：将作为原料的钛硅分子筛与含有硝酸(即，hno3)和至少一种过氧化物的改性液接触。作为原料的钛硅分子筛是指作为改性处理的原料的钛硅分子筛，可以为未经历过所述改性处理的钛硅分子筛，也可以为经历过所述改性处理但是需要再次进行所述改性处理的钛硅分子筛。

本发明中，过氧化物是指分子结构中含有-o-o-键的化合物，可以选自过氧化氢、氢过氧化物和过酸。所述氢过氧化物是指过氧化氢分子中的一个氢原子被有机基团取代而得到的物质。所述过酸是指分子结构中含有-o-o-键的有机含氧酸。

在所述改性处理中，所述过氧化物的具体实例可以包括但不限于：过氧化氢、叔丁基过氧化氢、乙苯过氧化氢、过氧化氢异丙苯、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。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。

在所述改性处理中，作为原料的钛硅分子筛与所述过氧化物的摩尔比可以为1： 0.01-5，优选为1：0.05-3，更优选为1：0.1-2。所述硝酸的用量可以根据所述过氧化物的用量进行选择。一般地，所述过氧化物与所述硝酸的摩尔比可以为1：0.01-50，优选为1：0.1-20，更优选为1：0.2-10，进一步优选为1：0.5-5，特别优选为1：0.6-3.5，如1：0.7-2.8，所述钛硅分子筛以二氧化硅计。

所述改性液中，所述过氧化物和硝酸的浓度各自可以为0.1-50重量％。从进一步提高最终制备的改性的钛硅分子筛的催化性能的角度出发，优选为0.5-30重量％。更优选地，所述改性液中，所述过氧化物和硝酸的浓度各自为1-25重量％，如5-20重量％。

所述改性液的溶剂可以为常见的各种能同时溶解硝酸和所述过氧化物的溶剂。优选地，所述改性液的溶剂为水。

在所述改性处理中，作为原料的钛硅分子筛与改性液可以在10-350℃的温度下进行接触。从进一步提高最终制备的改性的钛硅分子筛的催化性能的角度出发，所述接触优选在20-300℃的温度下进行接触。更优选地，所述接触在50-250℃的温度下进行。进一步优选地，所述接触在60-200℃的温度下进行。更进一步优选地，所述接触在70-170℃的温度下进行。所述接触的时间可以为0.5-10小时，优选为1-8小时，更优选为2-5小时。在所述改性处理中，将作为原料的钛硅分子筛与所述改性液进行接触的容器内的压力可以根据接触温度进行选择，可以为环境压力，也可以为加压。一般地，将作为原料的钛硅分子筛与所述改性液进行接触的容器内的压力可以为0-5mpa，所述压力为表压。优选地，在加压的条件下将作为原料的钛硅分子筛与所述改性液接触。更优选地，在密闭容器中于自生压力下将作为原料的钛硅分子筛与所述改性液接触。

在所述改性处理中，作为原料的钛硅分子筛与所述改性液的接触程度优选使得，以作为原料的钛硅分子筛为基准，在紫外-可见光谱中，改性的钛硅分子筛在230-310nm之间的吸收峰的峰面积降低2％以上，改性的钛硅分子筛的孔容减少1％以上。改性的钛硅分子筛在230-310nm之间的吸收峰的峰面积优选降低2-30％，更优选降低2.5-15％，进一步优选降低3-10％，更进一步优选降低3-8％，例如降低3-6％。改性的钛硅分子筛的孔容优选减少1-20％，更优选减少1.5-10％，进一步优选减少2-6％，例如降低2-5％。所述孔容采用静态氮吸附法测定。

根据本发明的方法，与硫醚和氧化剂接触进行氧化反应从而得到含有砜的混合物的钛硅分子筛可以为所述改性的钛硅分子筛，也可以为所述改性的钛硅分子筛和未改性的钛硅分子筛。

在本发明的一种实施方式中，从操作简洁性的角度出发，与硫醚和氧化剂接触进行氧化反应从而得到含有砜的混合物的钛硅分子筛为所述改性的钛硅分子筛。

在本发明的另一种实施方式中，与硫醚和氧化剂接触进行氧化反应从而得到含有砜的混合物的钛硅分子筛为所述改性的钛硅分子筛和未改性的钛硅分子筛。根据该实施方式，将改性的钛硅分子筛与未改性的钛硅分子筛组合使用可以对催化性能进行调控，同时还能降低对钛硅分子筛进行改性处理而产生的操作成本。在该实施方式中，以所述钛硅分子筛的总量为基准，所述改性的钛硅分子筛的含量可以为5-95重量％，所述未改性的钛硅分子筛的含量可以为5-95重量％。在兼顾改性处理的操作成本的前提下，从进一步提高催化性能的角度出发，以所述钛硅分子筛的总量为基准，所述改性的钛硅分子筛的含量优选为20-90重量％，所述未改性的钛硅分子筛的含量优选为10-80重量％。更优选地，以所述钛硅分子筛的总量为基准，所述改性的钛硅分子筛的含量为40-80重量％，所述未改性的钛硅分子筛的含量为20-60重量％。

在采用钛硅分子筛作为催化剂的各种工业装置中，如氨肟化反应装置、羟基化反应装置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。将这些卸出剂(即，卸出的钛硅分子筛)进行再生后与硫醚和氧化剂在氧化反应条件下接触，仍然能够获得较好的催化性能，特别是能获得较高的氧化剂有效利用率。因此，根据本发明的方法，至少部分所述钛硅分子筛优选为经再生的以钛硅分子筛作为催化剂的反应装置(除硫醚氧化反应装置外)的卸出剂。所述卸出剂可以为从各种使用钛硅分子筛作为催化剂的反应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。具体地，所述卸出剂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两种以上。更具体地，所述卸出剂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两种以上。

将卸出剂进行再生的条件没有特别限定，可以根据卸出剂的来源进行适当的选择，例如：高温焙烧和/或溶剂洗涤。

经再生的卸出剂的活性根据其来源而有所不同。一般地，经再生的卸出剂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，经再生的卸出剂的活性可以为该钛硅分子筛在新鲜时的活性的10-90％，进一步优选为在新鲜时的活性的30-50％，更进一步优选为在新鲜时的活性的35-45％。所述新鲜钛硅分子筛的活性一般为90％以上，通常为95％以上。

所述活性通过以下方法测定：分别将经再生的卸出剂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2h。分别计算以经再生的卸出剂和新鲜钛硅分子筛为催化剂时环己酮的转化率，并将其分别作为经再生的卸出剂和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，所述卸出剂可以为改性的钛硅分子筛的原料，也可以作为未改性的钛硅分子筛使用。优选地，所述改性处理中，至少部分作为原料的钛硅分子筛为所述卸出剂，这样能进一步延长单程使用寿命，而且与未经改性的卸出剂相比，能明显提高砜的选择性以及硫醚转化率。

根据本发明的方法，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。

根据本发明的砜的制备方法，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为选自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)中的一种或两种以上。

优选地，所述钛硅分子筛为选自mfi结构的钛硅分子筛、mel结构的钛硅分子筛、六方结构的钛硅分子筛和bea结构的钛硅分子筛中的一种或两种以上。更优选地，所述钛硅分子筛为mfi结构的钛硅分子筛，如钛硅分子筛ts-1和/或空心钛硅分子筛。所述空心钛硅分子筛为mfi结构的钛硅分子筛，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，且该钛硅分子筛在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。所述空心钛硅分子筛可以商购得到(例如商购自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，所述钛硅分子筛在制备过程中采用模板剂时，所述钛硅分子筛可以为经历了用于脱除模板剂的过程(如焙烧过程)的钛硅分子筛，也可以为未经历用于脱除模板剂的过程(如焙烧过程)的钛硅分子筛，还可以为两者的混合物。

根据本发明的方法，至少部分钛硅分子筛为钛硅分子筛ts-1，所述钛硅分子筛ts-1的表面硅钛比不低于体相硅钛比，这样能进一步提高氧化剂有效利用率，并且能进一步延长钛硅分子筛的单程使用寿命。优选地，所述表面硅钛比与所述体相硅钛比的比值为1.2以上。更优选地，所述表面硅钛比与所述体相硅钛比的比值为1.2-5。进一步优选地，所述表面硅钛比与所述体相硅钛比的比值为1.5-4.5(如2.2-4.5)。更进一步优选地，所述表面硅钛比与所述体相硅钛比的比值为2-3，如2.2-2.8。所述硅钛比是指氧化硅与氧化钛的摩尔比，所述表面硅钛比采用x射线光电子能谱法测定，所述体相硅钛比采用x射线荧光光谱法测定。

根据本发明的方法，从进一步提高钛硅分子筛的催化性能并进一步延长钛硅分子筛的单程使用寿命的角度出发，至少部分钛硅分子筛为钛硅分子筛ts-1，所述钛硅分子筛ts-1采用包括以下步骤的方法制备：

(a)将无机硅源分散在含有钛源和碱源模板剂的水溶液中，并可选地补充水，得到分散液，所述分散液中，硅源：钛源：碱源模板剂：水的摩尔比为100：(0.5-8)：(5-30)：(100-2000)，所述无机硅源以sio2计，所述钛源以tio2计，所述碱源模板剂以oh^-或n计(在所述碱源模板剂含有氮元素时，以n计；在所述碱源模板剂不含氮元素时，以oh^-计)；

(b)可选地，将所述分散液在15-60℃静置6-24h；

(c)将步骤(a)得到的分散液或者步骤(b)得到的分散液在密封反应釜中顺序经历阶段(1)、阶段(2)和阶段(3)进行晶化，阶段(1)在80-150℃晶化6-72小时(h)，阶段(2)降温至不高于70℃且停留时间至少0.5h后，阶段(3)升温至120-200℃再晶化6-96h。

本发明中，“可选”表示非必要，可以理解为“含或不含”，“包括或不包括”。

所述碱源模板剂可以为合成钛硅分子筛的过程中通常使用的各种模板剂，例如：所述碱源模板剂可以为季铵碱、脂肪族胺和脂肪族醇胺中的一种或两种以上。所述季铵碱可以为各种有机四级铵碱，所述脂肪族胺可以为各种nh3中的至少一个氢被脂肪族烃基(如烷基)取代后形成的化合物，所述脂肪族醇胺可以为各种nh3中的至少一个氢被含羟基的脂肪族基团(如烷基)取代后形成的化合物。

具体地，所述碱源模板剂可以为选自式i表示的季铵碱、式ii表示的脂肪族胺和式iii表示的脂肪族醇胺中的一种或两种以上。

式i中，r1、r2、r3和r4各自为c1-c4的烷基，包括c1-c4的直链烷基和c3-c4的支链烷基，r1、r2、r3和r4的具体实例可以包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基或叔丁基。

r⁵(nh2)n(式ii)

式ii中，n为1或2的整数。n为1时，r⁵为c1-c6的烷基，包括c1-c6的直链烷基和c3-c6的支链烷基，其具体实例可以包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、仲丁基、异丁基、叔丁基、正戊基、新戊基、异戊基、叔戊基和正己基。n为2时，r⁵为c1-c6的亚烷基，包括c1-c6的直链亚烷基和c3-c6的支链亚烷基，其具体实例可以包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚正丙基、亚正丁基、亚正戊基或亚正己基。

(hor⁶)mnh(3-m)(式iii)

式iii中，m个r⁶相同或不同，各自为c1-c4的亚烷基，包括c1-c4的直链亚烷基和c3-c4的支链亚烷基，其具体实例可以包括但不限于亚甲基、亚乙基、亚正丙基和亚正丁基；m为1、2或3。

所述碱源模板剂的具体实例可以包括但不限于：四甲基氢氧化铵、四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵(包括四丙基氢氧化铵的各种异构体，如四正丙基氢氧化铵和四异丙基氢氧化铵)、四丁基氢氧化铵(包括四丁基氢氧化铵的各种异构体，如四正丁基氢氧化铵和四异丁基氢氧化铵)、乙胺、正丙胺、正丁胺、二正丙胺、丁二胺、己二胺、单乙醇胺、二乙醇胺和三乙醇胺中的一种或两种以上。优选地，所述碱源模板剂为四乙基氢氧化铵、四丙基氢氧化铵和四丁基氢氧化铵中的一种或两种以上。更优选地，所述碱源模板剂为四丙基氢氧化铵。

所述钛源可以为无机钛盐和/或有机钛酸酯，优选为有机钛酸酯。所述无机钛盐可以为ticl4、ti(so4)2和tiocl2中的一种或两种以上；所述有机钛酸酯可以为通式r⁷4tio4表示的化合物，其中，r⁷为具有1-6个碳原子的烷基，优选为具有2-4个碳原子的烷基，如钛酸四丁酯。

所述无机硅源可以为硅胶和/或硅溶胶，优选为硅胶。所述硅溶胶中sio2的质量百分含量可以为10％以上，优选为15％以上，更优选为20％以上。在制备根据该优选实施方式的钛硅分子筛时，不使用有机硅源，如有机硅烷和有机硅氧烷。

所述分散液中，硅源：钛源：碱源模板剂：水的摩尔比优选为100：(1-6)：(8-25)：(200-1500)，更优选为100：(2-5)：(10-20)：(400-1000)。

步骤(a)得到的分散液可以直接送入步骤(c)中进行晶化。优选地，将步骤(a)得到的分散液送入步骤(b)中在15-60℃的温度下静置6-24h。在步骤(a)和步骤(c)之间进行步骤(b)能明显提高最终制备的钛硅分子筛ts-1的表面硅钛比，使得最终制备的钛硅分子筛的表面硅钛比不低于体相硅钛比，这样能明显提高最终制备的钛硅分子筛的催化性能，延长其单程使用寿命。一般地，通过在步骤(a)和步骤(c)之间设置步骤(b)，最终制备的钛硅分子筛的表面硅钛比与体相硅钛比的比值可以在1.2-5的范围内，优选在1.5-4.5的范围内(如在2.2-4.5的范围内)，更优选在2-3的范围内(如在2.2-2.8的范围内)。所述静置更优选在20-50℃的温度下进行，如25-45℃的温度下进行。

步骤(b)中，在进行静置时，可以将分散液置于密封容器中，也可以置于敞开容器中进行静置。优选地，步骤(b)在密封容器中进行，这样可以避免在静置过程中向分散液中引入外部杂质或导致分散液中部分物质挥发流失。

步骤(b)中，所述静置完成后，可以直接将经静置的分散液送入反应釜中进行晶化，也可以将经静置的分散液进行再分散后送入反应釜中进行晶化，优选进行再分散后送入反应釜中，这样能进一步提高进行晶化的分散液的分散均匀性。所述再分散的方法可以为常规方法，例如搅拌、超声处理和振荡中的一种或两种以上的组合。所述再分散的持续时间以能使经静置的分散液形成均匀的分散液为准，一般可以为0.1-12h。所述再分散可以在环境温度下进行，如15-40℃的温度下进行。

步骤(c)中，将温度调整至各阶段温度的升温速率和降温速率可以根据具体采用的晶化反应器的类型进行选择，没有特别限定。一般而言，将温度升高至阶段(1)晶化温度的升温速率可以为0.1-20℃/min，优选为0.1-10℃/min，更优选为1-5℃/min。由阶段(1)温度到阶段(2)温度的降温速率可以为1-50℃/min，优选为2-20℃/min，更优选为5-10℃/min。由阶段(2)温度到阶段(3)温度的升温速率可以为1-50℃/min，优选为2-40℃/min，更优选为5-20℃/min。

步骤(c)中，阶段(1)的晶化温度优选为110-140℃，更优选为120-140℃，进一步优选为130-140℃。阶段(1)的晶化时间优选为6-24h，更优选为6-8h。阶段(2)的温度优选为不高于50℃。阶段(3)的晶化温度优选为140-180℃，更优选为160-170℃。阶段(3)的晶化时间优选为12-20h，更优选为12-16h。

步骤(c)中，在一种优选的实施方式中，阶段(1)的晶化温度低于阶段(3)的晶化温度，这样能进一步提高制备的钛硅分子筛的催化性能。优选地，阶段(1)的晶化的温度比阶段(3)的晶化温度低10-50℃。更优选地，阶段(1)的晶化温度比阶段(3)的晶化温度低20-40℃。步骤(c)中，在另一种优选的实施方式中，阶段(1)的晶化时间少于阶段(3)的晶化时间，这样能进一步提高最终制备的钛硅分子筛的催化性能。优选地，阶段(1)的晶化时间比阶段(3)的晶化时间短5-24h。更优选地，阶段(1)的晶化时间比阶段(3)的晶化时间短6-12h，如短6-8h。步骤(c)中，这两种优选的实施方式可以单独使用，也可以组合使用，优选组合使用，即阶段(1)和阶段(3)的晶化温度和晶化时间同时满足这两种优选实施方式的要求。

步骤(c)中，在又一种优选的实施方式中，阶段(2)的温度为不高于50℃，且停留时间为至少0.5h，如0.5-6h，这样能进一步提高最终制备的钛硅分子筛的催化性能。优选地，阶段(2)的温度为至少1h，如1-5h。该优选的实施方式可以与前述两种优选的实施方式分开使用，也可以组合使用，优选组合使用，即阶段(1)和阶段(3)的晶化温度和晶化时间以及阶段(2)的温度和停留时间同时满足上述三种优选实施方式的要求。

可以采用常规方法从步骤(c)晶化得到的混合物中回收钛硅分子筛。具体地，可以将步骤(c)晶化得到的混合物可选地进行过滤和洗涤后，将固体物质进行干燥和焙烧，从而得到钛硅分子筛。所述干燥和所述焙烧可以在常规条件下进行。一般地，所述干燥可以在环境温度(如15℃)至200℃的温度下进行。所述干燥可以在环境压力(一般为1标准大气压)下进行，也可以在减压的条件下进行。所述干燥的持续时间可以根据干燥的温度和压力以及干燥的方式进行选择，没有特别限定。例如，所述干燥在环境压力下进行时，温度优选为80-150℃，更优选为100-120℃，干燥的持续时间优选为0.5-5h，更优选为1-3h。所述焙烧可以在300-800℃的温度下进行，优选在500-700℃的温度下进行，更优选在550-650℃的温度下进行。所述焙烧的持续时间可以根据进行焙烧的温度来选择，一般可以为2-12h，优选为2-5h。所述焙烧优选在空气气氛中进行。

根据本发明的方法，上述两种优选的钛硅分子筛ts-1可以作为未改性的钛硅分子筛，也可以作为改性的钛硅分子筛的原料，还可以既作为未改性的钛硅分子筛，也作为改性的钛硅分子筛的原料。

上文描述的钛硅分子筛的拓扑结构既适用于改性的钛硅分子筛，也适用于未改性的钛硅分子筛。所述改性的钛硅分子筛与所述未改性的钛硅分子筛可以采用具有相同拓扑结构的钛硅分子筛，也可以采用具有不同拓扑结构的钛硅分子筛。

根据本发明的方法，钛硅分子筛作为氧化反应的催化剂，其用量以能够实现催化功能为准，可以为催化量。另外，还可以根据硫醚和氧化剂与钛硅分子筛的接触方式进行选择。例如，在将钛硅分子筛装填在固定床反应器的床层中，将硫醚和氧化剂送入固定床反应器中与钛硅分子筛接触反应时，硫醚的重时空速可以为0.1-500h^-1，优选为5-500h^-1，更优选为10-150h^-1，如40-80h^-1。再例如，在将钛硅分子筛与硫醚和氧化剂混合形成浆料进行接触时，硫醚与钛硅分子筛的重量比可以为0.1-50：1，优选为2-50：1。

根据本发明的砜的制备方法，所述氧化剂选自过氧化物。所述氧化剂的具体实例可以包括但不限于：过氧化氢、叔丁基过氧化氢、乙苯过氧化氢、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，氧化剂与硫醚的摩尔比可以为2：1以上。氧化剂与硫醚的摩尔比可以为20：1以下，如10：1以下，优选为5：1以下，更优选为3：1以下，进一步优选为2.5：1以下。优选地，氧化剂与硫醚的摩尔比为2-2.5：1。

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，优选将硫醚和氧化剂与钛硅分子筛在至少一种溶剂的存在下进行接触。即，将硫醚和氧化剂分散在溶剂中，形成反应液，将所述反应液与钛硅分子筛接触。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。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，溶剂与硫醚的重量比可以为0.1-1000：1，优选为0.5-500：1，更优选为1-200：1，进一步优选为2-100：1，如2-20：1。

根据本发明的方法，所述氧化反应在足以将硫醚氧化成为砜的条件下进行。一般地，温度可以为0-200℃，优选为20-180℃，更优选为40-90℃。以表压计，所述氧化反应的压力可以为0-3mpa，优选为0.1-2.5mpa，如0.5-2.5mpa。

根据本发明的方法，所述硫醚可以根据预期的砜的种类进行选择。例如，在制备二甲基砜时，所述硫醚可以为二甲基硫醚；在制备苯甲砜时，所述硫醚可以为苯甲硫醚。所述硫醚也可以为两种以上硫醚的混合物，这样能同时制备两种以上类型的砜，例如：所述硫醚可以为二甲基硫醚和苯甲硫醚，这样可以同时制备二甲基砜和苯甲硫醚。

根据本发明的方法，氧化反应得到的含有砜的混合物可以采用常规方法进行分离，从而得到目标产物砜，例如：可以将含有砜的混合物进行蒸馏，从而得到目标产物砜。对于过量的硫醚，可以将其循环使用。

以下结合实施例详细说明本发明，但并不因此限制本发明的范围。

以下实施例和对比例中，所用到的试剂均为市售的试剂，压力均为表压。

以下实施例和对比例中，采用气相色谱法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计算硫醚转化率、氧化剂有效利用率以及砜选择性：

硫醚转化率(％)＝[(加入的硫醚的摩尔量－未反应的硫醚的摩尔量)/加入的硫醚的摩尔量]×100％；

氧化剂有效利用率＝[2×反应生成的砜的摩尔量/(加入的氧化剂的摩尔量－未反应的氧化剂的摩尔量)]×100％；

砜选择性＝[反应生成的砜的摩尔量/(加入的硫醚的摩尔量－未反应的硫醚摩尔量)]×100％。

以下实施例和对比例中，分别采用静态氮吸附法和固体紫外-可见漫反射光谱法对改性前后的钛硅分子筛的孔容和紫外吸收峰进行表征。其中，固体紫外-可见漫反射光谱(uv-vis)分析在shimadzuuv-3100型紫外-可见光谱仪上进行；静态氮吸附在micromeritics公司的asap2405型静态氮吸附仪上进行。

以下涉及经再生的卸出剂的实施例和对比例中，采用以下方法确定钛硅分子筛(包括再生剂和新鲜剂)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％。

以下包括制备钛硅分子筛的步骤的实施例和对比例中，x-射线衍射分析在siemensd5005型x射线衍射仪上进行，以样品与基准样品在2θ为22.5°-25.0°之间五指衍射特征峰的衍射强度(峰高)之和的比值来表示样品相对于基准样品的结晶度；傅立叶变换红外光谱分析在nicolet8210型傅立叶变换红外光谱仪上进行；硅钛比是指氧化硅与氧化钛的摩尔比，表面硅钛比采用thermoscientific公司的escalab250型x射线光电子能谱仪测定，体相硅钛比采用日本理学电机株式会社3271e型x射线荧光光谱仪测定。

实施例1-17用于说明本发明。

实施例1

(1)本实施例中使用的钛硅分子筛为钛硅分子筛ts-1，参照zeolites，1992，vol.12第943-950页中所描述的方法制备，具体方法如下。

在室温下(20℃)，将22.5g正硅酸四乙酯与7.0g作为模板剂的四丙基氢氧化铵混合，并加入59.8g蒸馏水，搅拌混合后于常压及60℃水解1.0h，得到正硅酸四乙酯的水解溶液。在剧烈搅拌下，向所述水解溶液中缓慢地加入由1.1g钛酸四丁酯与5.0g无水异丙醇所组成的溶液，将所得混合物在75℃搅拌3h，得到澄清透明胶体。将此胶体置于不锈钢密封反应釜中，在170℃的温度下恒温放置36h，得到晶化产物的混合物。将得到的混合物过滤，收集得到的固体物质用水洗涤后，于110℃干燥1h，接着在500℃焙烧6h，从而得到钛硅分子筛ts-1，其氧化钛含量为2.8重量％。

(2)将步骤(1)制备的钛硅分子筛ts-1与含有hno3(hno3的质量浓度为10％)和过氧化氢(过氧化氢的质量浓度为7.5％)的水溶液混合，将得到的混合物于密闭容器中在70℃搅拌反应5h，得到的反应混合物的温度降至室温后进行过滤，将得到的固相物质在120℃干燥至恒重，得到改性的钛硅分子筛。其中，钛硅分子筛ts-1以sio2计，钛硅分子筛与过氧化氢的摩尔比为1：0.1。与原料钛硅分子筛相比，得到的改性的钛硅分子筛的uv-vis光谱中在230-310nm之间的吸收峰的峰面积减少3.5％，由静态氮吸附法测定的孔容减少2.6％。

(3)将步骤(2)制备的改性的钛硅分子筛装填在等径固定床反应器中，形成催化剂床层，其中，催化剂床层的数量为1层。

将二甲基硫醚、过氧化氢(以30重量％的双氧水的形式提供)和甲醇混合，形成液体混合物。然后，将所述液体混合物送入固定床反应器中与改性的钛硅分子筛接触反应。其中，液体混合物中，二甲基硫醚与过氧化氢的摩尔比为1：2，二甲基硫醚与甲醇的重量比为1：1，液体混合物的重时空速为60h^-1。催化剂床层中的温度为45℃，固定床反应器内的压力为0.6mpa。

连续进行反应，在反应过程中用气相色谱监测从固定床反应器中输出的反应混合物的组成，并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基砜选择性。由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表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砜，不同的是，步骤(3)中，催化剂床层中装填的是实施例1步骤(1)制备的钛硅分子筛ts-1和实施例1步骤(2)制备的改性的钛硅分子筛的混合物，以该混合物的总量为基准，改性的钛硅分子筛的含量为50重量％。由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表1中列出。

实施例3

(1)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备改性的钛硅分子筛，不同的是，作为原料的钛硅分子筛是经再生的从苯酚羟基化反应装置中卸出的钛硅分子筛ts-1(该钛硅分子筛ts-1采用与实施例1步骤(1)相同的方法制备，卸出的钛硅分子筛在570℃的温度下于空气气氛中焙烧5h而再生，再生后的活性为35％，新鲜时的活性为96％)。与原料钛硅分子筛相比，得到的改性的钛硅分子筛的uv-vis光谱中在230-310nm之间的吸收峰的峰面积减少3.3％，由静态氮吸附法测定的孔容减少2.8％。

(2)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备二甲基砜，不同的是，催化剂床层中装填的是实施例3步骤(1)制备的改性的钛硅分子筛。

由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表1中列出。

对比例1

采用与实施例3相同的方法制备二甲基砜，不同的是，步骤(3)中，催化剂床层中装填的是采用与实施例3步骤(1)中作为原料的经再生的从苯酚羟基化反应装置中卸出的钛硅分子筛ts-1。由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表1中列出。

对比例2

采用与实施例3相同的方法制备二甲基砜，不同的是，在步骤(1)中进行改性处理时，仅使用硝酸(即，水溶液不含过氧化氢)。由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表1中列出。

对比例3

采用与实施例3相同的方法制备二甲基砜，不同的是，在步骤(1)中进行改性处理时，仅使用过氧化氢(即，水溶液不含硝酸)。由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表1中列出。

对比例4

采用与实施例3相同的方法制备二甲基砜，不同的是，在步骤(1)中进行改性处理时，硝酸用等质量的hcl代替(即，水溶液含有过氧化氢和hcl)。由表1列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表1中列出。

表1

实施例4

(1)作为原料的钛硅分子筛为购自湖南建长石化股份有限公司的牌号为hts的空心钛硅分子筛，其氧化钛含量为2.5重量％。

将空心钛硅分子筛与含有hno3(hno3的质量浓度为10％)和过氧化氢(过氧化氢的质量浓度为5％)的水溶液混合，将得到的混合物于密闭容器中在120℃自身压力下搅拌反应4h，得到的反应混合物的温度降至室温后进行过滤，将得到的固相物质在120℃干燥至恒重，得到改性的钛硅分子筛。其中，空心钛硅分子筛以sio2计，钛硅分子筛与过氧化氢的摩尔比为1：0.4。与原料钛硅分子筛相比，得到的改性的钛硅分子筛的uv-vis光谱中在230-310nm之间的吸收峰的峰面积减少4.6％，由静态氮吸附法测定的孔容减少3.8％。

(2)将步骤(1)制备的改性的钛硅分子筛装填在等径固定床反应器中，形成催化剂床层，其中，催化剂床层的数量为1层。

将二甲基硫醚、过氧化氢(以40重量％的双氧水的形式提供)和水混合，形成液体混合物。然后，将所述液体混合物送入固定床反应器中与含有钛硅分子筛的催化剂床层接触反应。其中，液体混合物中，二甲基硫醚与过氧化氢的摩尔比为1：2.2，二甲基硫醚与水(不包括双氧水中的水)的重量比为1：2，液体混合物的重时空速为80h^-1。催化剂床层中的温度为60℃，固定床反应器内的压力为1.2mpa。

连续进行反应，在反应过程中用气相色谱监测从固定床反应器中输出的反应混合物的组成，并计算二甲基硫醚转化率、氧化剂有效利用率和二甲基砜选择性。由表2列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表2中列出。

实施例5

采用与实施例4相同的方法制备二甲基砜，不同的是，步骤(2)中，催化剂床层中装填的是实施例4步骤(1)中作为原料的空心钛硅分子筛和实施例4步骤(2)制备的改性的钛硅分子筛的混合物，其中，以该混合物的总量为基准，改性的钛硅分子筛的含量为80重量％。由表2列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表2中列出。

实施例6

(1)采用与实施例4步骤(1)相同的方法制备改性的钛硅分子筛，不同的是，制备改性的钛硅分子筛时使用的原料是经再生的从环己酮氨肟化反应装置中卸出的空心钛硅分子筛(该空心钛硅分子筛与实施例4步骤(1)作为原料的空心钛硅分子筛的来源相同，卸出的空心钛硅分子筛在550℃的温度下于空气气氛中焙烧6h而再生，再生后的活性为40％，新鲜时的活性为97％)。与原料钛硅分子筛相比，得到的改性的钛硅分子筛的uv-vis光谱中在230-310nm之间的吸收峰的峰面积减少4.8％，由静态氮吸附法测定的孔容减少3.5％。

(2)采用与实施例4步骤(2)相同的方法制备二甲基砜，不同的是，催化剂床层中装填的是实施例6步骤(1)制备的改性的钛硅分子筛。

由表2列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表2中列出。

对比例5

采用与实施例4相同的方法制备二甲基砜，不同的是，步骤(2)中，催化剂床层中装填的是实施例4步骤(1)作为原料的空心钛硅分子筛。由表2列出的反应时间下反应器输出的反应混合物确定的结果在表2中列出。

表2

实施例7

(1)本实施例中作为原料的钛硅分子筛采用以下方法制备。

先将钛酸四丁酯溶于碱源模板剂四丙基氢氧化铵水溶液中，然后加入硅胶(购自青岛硅胶厂)，得到分散液，该分散液中，硅源：钛源：碱源模板剂：水的摩尔比为100：4：12：400，硅源以sio2计，钛源以tio2计，碱源模板剂以n计。将上述分散液在烧杯中利用封口膜封口后在室温(为25℃，下同)静置24h，接着利用磁力搅拌在35℃搅拌2h，使之重新分散。将重新分散后的分散液转移至密封反应釜中，在140℃经历第一阶段晶化6h，接着将混合物降温至30℃经历第二阶段停留2h后，继续在密封反应釜中于170℃的温度下经历第三阶段晶化12h(其中，由室温升温至第一阶段晶化温度的升温速率为2℃/min，由第一阶段晶化温度到第二阶段处理温度的降温速率为5℃/min，由第二阶段处理温度到第三阶段晶化温度的升温速率为10℃/min)，将所得晶化产物取出后不经过滤和洗涤步骤，直接于110℃烘干2h，然后在550℃焙烧3h，获得分子筛。所得样品的xrd晶相图与实施例1步骤(1)制备的钛硅分子筛ts-1一致，说明得到的是具有mfi结构的钛硅分子筛ts-1；傅立叶变换红外光谱图中，在960cm^-1附近出现吸收峰，表明钛已进入分子筛骨架，该钛硅分子筛中，氧化钛含量为3.5重量％，表面硅钛比/体相硅钛比为2.58(实施例1步骤(1)制备的钛硅分子筛中，表面硅钛比/体相硅钛比为1.05)。

(2)采用与实施例1步骤(2)相同的方法制备改性的钛硅分子筛，不同的是，原料为实施例7步骤(1)制备的钛硅分子筛ts-1。与原料钛硅分子筛相比，得到的改性的钛硅分子筛的uv-vis光谱中在230-310nm之间的吸收峰的峰面积减少3.4％，由静态氮吸附法测定的孔容减少2.7％。

(3)采用与实施例1步骤(3)相同的方法制备二甲基砜，不同的是，催化剂床层中装填的是实施例7步骤(2)制备的改性的钛硅分子筛。