[发明专利]氢化催化剂、特别地用于二硫化碳的氢化催化剂

说明书

该本发明涉及氢化催化剂，特别地用于含硫化合物，特别地携带C=S类型的不饱和的那些的氢化，特别地用于二硫化碳(CS₂)转化为甲硫醇(CH₃SH)的氢化中。本发明还涉及所述催化剂用于所述氢化反应的用途，制备所述催化剂的方法，和通过二硫化碳的催化氢化制备甲硫醇的方法。

用于CS₂的氢化以得到甲硫醇的反应可以如下示意表示：

CS₂+3H₂→CH₃SH+H₂S 。

此反应的副产品是甲烷(通过CH₃SH的氢解)和甲硫醚(DMS)(通过两个CH₃SH分子的缩合)。

这种氢化反应，虽然近几十年是已知的，但如果由现今可得到的很少专利公开来判断的话，看起来不形成集中研究的主题。

例如，专利US3488739 (Sun Oil Company，1970)描述了使用氢化催化剂(Aero-HDS-3A)从CS₂和氢制备甲硫醇和甲硫醚的方法，该氢化催化剂是在氧化铝上的镍钼氧化物的混合物。

在204℃，CS₂的转化率为大约100%和摩尔选择性对于CH₃SH是33%和对于DMS是67%，具有微量甲烷。

在177℃，CS₂的转化率下降到76mol%和CH₃SH/DMS选择性的摩尔比是50/50。

该专利还提及使CH₃SH或者DMS再循环以有利于形成这些化合物任一种的可能性。然而，这种再循环引起不可忽略量的甲烷的形成。

专利US 3880933(Phillips，1975)描述了用于在硫化氢(H₂S)存在时使CS₂催化氢化为甲硫醇的方法。使用的催化剂是负载在氧化铝上的钼钴氧化物的混合物(Aero-HDS-2)。

提及的反应温度为230℃至260℃，反应压力为11.9至12.6巴和H₂/CS₂摩尔比为2.75至3.5(3是用于制备CH₃SH的化学计量比)。

通过使用在开始时存在的合理量的H₂S(H₂S/CS₂摩尔比=3)，最好的结果得到为69%的CS₂转化率和为65%的CS₂摩尔选择性和为35%的DMS摩尔选择性，其计算使用在专利中指出的摩尔组成。

在1985和1989年，来自Mobil Oil的三个专利(US 4543434、US 4822938、US 4864074)描述了使用包含硫的中间化合物使甲烷转化为更高分子量的烃的方法。

在这些专利中，通过用硫的氧化使甲烷转化为CS₂/H₂S(与Folkins方法相似)然后，在氢作用下使CS₂的转化率为高级烃。在没有给出实施例的情况下，这些专利的说明书提及CS₂首先被转化为CH₃SH和后者是在烃方向上的最终中间产物。还提及DMS可以在CS₂和氢之间的反应期间进行共制备。

国际专利申请WO 2004/043883(Georgia Pacific)本身描述了在氢存在时使二硫化碳催化转化至甲硫醇的方法。该催化剂可以是V₂O₅、Re₂O₇或MnO，其负载在CeO₂、ZrO₂、TiO₂、Nb₂O₅、Al₂O₃、SiO₂、Ta₂O₅或SnO₂或者它们的混合物的基底上。

提及了CS₂的高转化率和CH₃SH的高选择性以及形成副产品，如CH₄、C₂H₆等等，以及DMS。此外，该申请没有提供任何具体实施例，不存在转化或者选择性的精确的值。