本發明屬于化工領域,涉及化工中間體,具體涉及一種合成生產二甲基二硫的工藝。
背景技術:
:二甲基二硫常用作溶劑和農藥中間體,也是甲基磺酰氯及甲基磺酸產品的主要原料。目前制備二甲基二硫國內都是采用硫酸二甲酯與二硫化鈉反應生成二甲基二硫,此工藝生產成本高、生產原料硫酸二甲酯高毒,生產產生的廢水及二甲基硫醚不好處理。技術實現要素:本發明的目的在于提供一種合成生產二甲基二硫的工藝。本發明的上述目的是通過下面的技術方案得以實現的:一種合成生產二甲基二硫的工藝,包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:0.8-1.6的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的5-9%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,20-30份;表面活性劑,5-15份;去離子水,60-80份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,20-30份;去離子水,60-80份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,50-70℃攪拌1-2小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵和納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵4-6份和納米硫酸鋇6-8份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于550-650℃焙燒1-3小時,即得所述鈦硅復合氧化物;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為2-4:1。優選地,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,20-30份;表面活性劑,5-15份;去離子水,60-80份。優選地,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,20-30份;去離子水,60-80份。優選地,所述硅源為水玻璃、硅酸鈉、硅溶膠中的一種或多種。優選地,所述表面活性劑為吐溫-80、司盤-20、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯醇、十六烷基三甲基溴化銨中的一種或多種。優選地,所述鈦源為硫酸氧鈦、偏鈦酸、四氯化鈦、四溴化鈦、四氟化鈦、硝酸鈦中的一種或多種。優選地,鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為3:1。優選地,將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.2的摩爾比通入反應器中。優選地,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的7%。優選地,合成反應中的反應溫度為200-300℃,反應壓力為0.05-0.3MPa。本發明的優點:本發明提供的合成工藝中二甲基二硫的得率高,且該固體催化劑可以回收反復循環套用,反復循環套用50次后,催化效率也不會明顯降低。具體實施方式下面結合實施例進一步說明本發明的實質性內容,但并不以此限定本發明保護范圍。盡管參照較佳實施例對本發明作了詳細說明,本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和范圍。下述實施例中,硅源均采用硅酸鈉,當然也可使用水玻璃或硅溶膠;表面活性劑采用聚乙烯醇,當然也可使用吐溫-80、司盤-20、聚乙烯吡咯烷酮或十六烷基三甲基溴化銨;鈦源均采用偏鈦酸,當然也可使用硫酸氧鈦、四氯化鈦、四溴化鈦、四氟化鈦或硝酸鈦。實施例1:合成生產二甲基二硫的工藝包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.2的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為250℃,反應壓力為0.15MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的7%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,25份;表面活性劑,10份;去離子水,70份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,25份;去離子水,70份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,60℃攪拌1.5小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵和納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵5份和納米硫酸鋇7份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于600℃焙燒2小時即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為3:1。實施例2:合成生產二甲基二硫的工藝包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:0.8的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為200℃,反應壓力為0.05MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的5%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,20份;表面活性劑,5份;去離子水,60份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,20份;去離子水,60份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,50℃攪拌2小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵和納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵4份和納米硫酸鋇6份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于550℃焙燒3小時,即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為2:1。實施例3:合成生產二甲基二硫的工藝包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.6的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為300℃,反應壓力為0.3MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的9%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,30份;表面活性劑,15份;去離子水,80份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,30份;去離子水,80份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,70℃攪拌1小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵和納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵6份和納米硫酸鋇8份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于650℃焙燒1小時即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為4:1。實施例4:合成生產二甲基二硫的工藝包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.2的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為250℃,反應壓力為0.15MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的6%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,25份;表面活性劑,10份;去離子水,70份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,25份;去離子水,70份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,60℃攪拌1.5小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵和納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵5份和納米硫酸鋇7份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于600℃焙燒2小時即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為3:1。實施例5:合成生產二甲基二硫的工藝包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.2的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為250℃,反應壓力為0.15MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的8%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,25份;表面活性劑,10份;去離子水,70份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,25份;去離子水,70份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,60℃攪拌1.5小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵和納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵5份和納米硫酸鋇7份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于600℃焙燒2小時即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為3:1。實施例6:對比實施例,催化劑制備時不添加硫酸亞鐵包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.2的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為250℃,反應壓力為0.15MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的7%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,25份;表面活性劑,10份;去離子水,70份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,25份;去離子水,70份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,60℃攪拌1.5小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加納米硫酸鋇;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加納米硫酸鋇7份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于600℃焙燒2小時即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為3:1。實施例7:對比實施例,催化劑制備時不添加納米硫酸鋇包括如下步驟:將甲硫醇、二甲基亞砜以2:1.2的摩爾比通入反應器,在固體催化劑存在下進行合成反應,反應產物為二甲基二硫、二甲基硫醚、水,反應產物經冷凝、冷卻后,靜置分離,分離得到粗品二甲基二硫,再經精餾得到二甲基二硫成品;合成反應中的反應溫度為250℃,反應壓力為0.15MPa。其中,所述固體催化劑為鈦硅復合氧化物,添加量為甲硫醇質量的7%,該催化劑制備方法包括如下步驟:步驟S1,將如下重量份的原料混合制成硅溶液:硅源,25份;表面活性劑,10份;去離子水,70份;步驟S2,將如下重量份的原料混合制成鈦溶液:鈦源,25份;去離子水,70份;步驟S3,將鈦溶液緩慢添加到硅溶液中,60℃攪拌1.5小時得鈦硅混合溶液;步驟S4,向上述鈦硅混合溶液添加硫酸亞鐵;每一百重量份的鈦硅混合溶液中添加硫酸亞鐵5份;步驟S5,將步驟S4所得溶液進行噴霧干燥,噴霧干燥器噴口溫度在200-240℃之間,出口溫度在90-110℃之間;步驟S6,將步驟S5所得產物于600℃焙燒2小時即得;鈦硅復合氧化物中Ti和Si元素的摩爾比例為3:1。實施例8:效果實施例分別測試實施例1-7催化制備工藝中二甲基二硫的得率(%),以及催化劑反復套用50個循環后催化效率降低百分率(%)。測定結果如下表:得率(%)催化效率降低百分率(%)實施例199.90.9實施例299.51.4實施例399.51.3實施例499.41.7實施例599.51.5實施例696.333.3實施例796.031.8結果表明,本發明提供的合成工藝中二甲基二硫的得率高,且該固體催化劑可以回收反復循環套用,反復循環套用50次后,催化效率也不會明顯降低。上述實施例的作用在于說明本發明的實質性內容,但并不以此限定本發明的保護范圍。本領域的普通技術人員應當理解,可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換,而不脫離本發明技術方案的實質和保護范圍。當前第1頁1 2 3