一种同时生产二甲基亚砜和丙酮的方法_3

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未取代的吡啶、取代 或未取代的六氢吡啶、取代或未取代的咪唑、取代或未取代的吡唑、取代或未取代的喹啉、 取代或未取代的二氢喹啉、取代或未取代的四氢喹啉、取代或未取代的十氢喹啉、取代或未 取代的异喹啉以及取代或未取代的嘧啶中的一种或多种。
[0041] 作为所述碱性物质,季铵碱具体可以为式II所示的物质,
[0042]
(式II)
[0043] 式II中,R7、Rs、R9和&。各自可以为CfC6的烃基(如CfC6的烷基)。所述CfC6 的烷基包括的直链烷基和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。
[0044] 所述季铵碱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(包括四正 丁基氢氧化铵、四仲丁基氢氧化铵、四异丁基氢氧化铵和四叔丁基氢氧化铵)和四戊基氢 氧化铵。
[0045] 作为所述碱性物质,M1 (OH)n为碱金属的氢氧化物或碱土金属的氢氧化物,例如可 以为氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化镁、氢氧化钡和氢氧化钙。
[0046] 根据本发明的方法,所述碱性物质可以直接使用,也可以将所述碱性物质配制成 溶液后使用。可以将碱性物质与二甲基硫醚、异丙醇以及任选的其它助剂(如过氧化物) 混合后与钛硅分子筛接触,所述混合可以在反应器外进行,也可以在反应器内进行,没有特 别限定。
[0047] 根据本发明的方法,在确保能够将二甲基硫醚氧化成为二甲基亚砜的前提下,从 进一步提高产物选择性、特别是丙酮选择性的角度出发,二甲基硫醚和异丙醇以及任选的 助剂(如过氧化物)与钛硅分子筛的接触条件优选使得异丙醇的转化率为10-25重量%, 进一步优选为12-18重量%。可以选择控制接触的条件,例如接触反应的温度和压力来调 节异丙醇的转化率。
[0048]根据本发明的方法,二甲基硫醚、异丙醇以及任选的其它助剂(如过氧化物)与钛 硅分子筛的接触条件,以能够将二甲基硫醚氧化成为二甲基亚砜为准。一般地,所述接触可 以在40-160°C、优选60-140°C、更优选40-120°C的温度下进行。以表压计,进行接触的反应 器内的压力可以为〇· 〇l_5MPa,优选为0·l-3MPa,更优选为0· 5-3MPa。
[0049] 根据本发明的方法采用连续操作,也可以间歇进行。钛硅分子筛与二甲基硫醚、异 丙醇以及任选的助剂(如过氧化物)的接触可以在常用的各种反应器中进行,如固定床反 应器、淤浆床反应器。
[0050] 根据本发明的方法,将在氧气存在下,将二甲基硫醚和异丙醇与钛硅分子筛进行 接触,得到含有二甲基亚砜和丙酮的混合物。根据本发明的方法还可以包括从所述混合物 中分离出二甲基亚砜和丙酮的步骤。可以采用常用的各种方法从所述混合物分离出二甲基 亚砜和丙酮,例如将所述混合物进行分馏。分离出了二甲基亚砜和丙酮的剩余物料经纯化 或者不经纯化可以循环使用。
[0051] 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。
[0052] 以下实施例和对比例中,所用试剂均为市售的分析纯试剂。
[0053] 以下实施例和对比例中,所用的钛硅分子筛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%。
[0054] 以下实施例中,所用的空心钛硅分子筛按照CN1132699C中公开的方法制备,其氧 化钛含量为2. 5重量%。
[0055] 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来计算二甲基硫醚转化率、异丙醇转化率、二甲基亚砜选择 性和丙酮选择性:
[0056] 二甲基硫醚转化率=[(加入的二甲基硫醚的摩尔量一未反应的二甲基硫醚的摩 尔量)/加入的二甲基硫醚的摩尔量]X100% ;
[0057] 异丙醇转化率=[(加入的异丙醇的摩尔量一未反应的异丙醇的摩尔量)/加入的 异丙醇的摩尔量]X1〇〇% ;
[0058] 二甲基亚砜选择性=[反应生成的二甲基亚砜的摩尔量八加入的二甲基硫醚的 摩尔量一未反应的二甲基硫醚的摩尔量)]X100% ;
[0059] 丙酮选择性=[反应生成的丙酮的摩尔量八加入的异丙醇的摩尔量一未反应的 异丙醇的摩尔量)]X100%。
[0060] 以下实施例中,采用以下方法确定钛硅分子筛(包括经再生的卸出剂和新鲜钛硅 分子筛)的活性:
[0061] 将钛硅分子筛、36重量%的氨水(以NH3计)、30重量%的双氧水(以H202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°C搅拌反应2小 时后,将反应物过滤,用气相色谱法对得到的液相进行分析,采用以下公式计算环己酮的转 化率并将其作为该钛硅分子筛的活性,
[0062] 环己酮的转化率=[(加入的环己酮的摩尔量一未反应的环己酮摩尔量)/加入的 环己酮的摩尔量]X100%。
[0063] 实施例1-23用于说明本发明的方法。
[0064] 实施例1
[0065] 在釜式反应器中,在氧气气氛(由纯度为99%的氧气形成的气氛)下,将二甲基硫 醚和异丙醇与作为催化剂的钛硅分子筛TS-1原粉接触反应,其中,二甲基硫醚与异丙醇的 摩尔比为1 :4,二甲基硫醚与催化剂的重量比为20 :1,温度为90°C,压力为2. 5MPa(表压), 氧分压为1. 5MPa。反应2小时后,将得到的混合物进行过滤,收集得到的液体混合物并用气 相色谱进行分析,从而得到二甲基硫醚转化率、异丙醇转化率、二甲基亚砜选择性和丙酮选 择性,结果在表1中列出。
[0066]实施例2
[0067]采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,使用等质量的空心钛 硅分子筛代替钛硅分子筛TS-1,温度为60°C。实验结果在表1中列出。
[0068]实施例3
[0069] 采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,反应温度为120°C。实 验结果在表1中列出。
[0070]实施例4
[0071]采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,还向反应器中添加过 氧化氢(以30重量%的双氧水的形式提供),其中,过氧化氢与二甲基硫醚的摩尔比为 0.0005:1。实验结果在表1中列出。
[0072] 实施例5
[0073] 采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,还向反应器中添加过 氧化氢(以30重量%的双氧水的形式提供),其中,过氧化氢与二甲基硫醚的摩尔比为 0.05:1。实验结果在表1中列出。
[0074] 实施例6
[0075] 采用与实施例5相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,用等物质的量的过氧 化异丙苯代替过氧化氢。实验结果在表1中列出。
[0076]对比例1
[0077] 采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,不使用钛硅分子筛 TS-1。实验结果在表1中列出。
[0078]对比例2
[0079]采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,不使用异丙醇。实验结 果在表1中列出。
[0080] 对比例3
[0081] 采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,不使用氧气,而是使用 氮气替代。实验结果在表1中列出。
[0082] 对比例4
[0083] 采用与实施例1相同的方法将二甲基硫醚氧化,不同的是,不使用异丙醇,而是使 用过氧化氢(以30重量%的双氧水的形式提供),二甲基硫醚与过氧化氢的摩尔比为1 :1。 实验结果在表1中列出。
[0084]表1
[0085]
[0086] 将实施例1与对比例1进行比较可以看出,在氧气存在下,在钛硅分子筛的存在 下,将二甲基硫醚和异丙醇接触反应,能够获得高的二甲基硫醚转化率,同时还能获得较高 的二甲基亚砜选择性和丙酮选择性。
[0087]实施例1与对比例2和3的结果证实,只有将氧气和异丙醇组合使用
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