[发明专利]活性炭负载金属配合物及其作为催化剂在制备二甲基二硫醚中的应用

说明书

本发明属于化工领域，具体涉及一种活性炭负载金属配合物及其作为催化剂在制备二甲基二硫醚中的应用。本发明提供的活性炭负载CoL(Cl₂)(CoL)金属配合物的制备方法为：通过化学接枝方法将CoL(Cl₂)(CoL)金属配合物负载在改性活性炭上，得活性炭负载CoL(Cl₂)(CoL)金属配合物；所述改性活性炭为1,5‑二溴戊烷改性活性炭。该催化剂结构稳定，可重复使用，能够实现在反应体系里耐碱、耐压、耐高温并且有效催化氧化甲硫醇盐制备二甲基二硫醚。本发明的催化剂在制备二甲基二硫醚过程中能和产物很好的分离，且比游离态CoL(Cl₂)(CoL)金属配合物催化得到的产品纯度高。得到的产品DMDS收率可达76.7％，产品的纯度能够达到100％。

技术领域

本发明属于化工领域，涉及一种活性炭负载金属配合物及其作为催化剂在制备二甲基二硫醚中的应用，具体为活性炭负载CoL(Cl₂)(CoL)金属配合物及其作为催化剂在制备二甲基二硫醚中的应用。

背景技术

二甲基二硫醚(DMDS)因其广泛的用途而成为重要化工原料，经济价值颇高，具有很好的市场前景。但是，因其生产合成条件较为苛刻、原料恶臭、有剧毒，且原料不易获得，诸多限制导致现今国内生产厂家较少。

二甲基二硫醚合成方法主要有：甲醇硫化法、甲硫醇硫化法、甲硫醇氧化法、硫酸二甲酯法。

1.硫酸二甲酯法

硫酸二甲酯法是以硫磺和硫化钠为原料先制备出二硫化钠，然后二硫化钠与硫酸二甲酯进行甲基化反应制取二甲基二硫醚，主要反应式如下：

Na₂S+S→Na₂S₂

(CH3)₂SO4+Na₂S₂→CH₃SSCH₃+Na₂SO₄

该方法的优点在于原料易得，反应条件温和，工艺路线相对成熟，国内外研究较多，目前我国生产二甲基二硫醚以该法为主。然而，该方法也存在一定的缺陷，原料硫酸二甲酯属于剧毒品，一旦发生事故，对生命和环境的危害极为严重，且原料消耗定额较高。

2.甲硫醇氧化法

甲硫醇氧化法是以甲硫醇为原料与氧气反应氧化脱水来制取二甲基二硫醚，主要反应式为：

主要工艺为：将空气与甲硫醇以摩尔比为1.25∶1通入反应器，在催化剂存在的条件下反应体系温度为0～200℃，压力为0.1～1.1MPa，产物经过冷却、分离、碱洗等工序后得到产品。二甲基二硫醚的收率为74％～81％，甲硫醇的转化率为86％～96％。该方法仅在国外有过少量报道，国内暂无相关研究报道，技术路线还不成熟，需进一步研究开发。

3.甲醇硫化法

甲醇硫化法是以甲醇、硫化氢和硫磺为原料制取二甲基二硫醚，主要工艺路线有一段法和二段法两种。一段法是原料甲醇、硫化氢和硫磺在一定条件下一次性反应制得二甲基二硫醚，反应式为：

CH₃OH+H₂S+S→CH₃SSCH₃+H₂O

该法甲醇转化率为51.5％，其主要副产物为甲硫醚和二硫化碳。二段法是甲醇和硫化氢先反应制得甲硫醇，甲硫醇再与硫反应制得二甲基二硫醚，反应式为：

CH₃OH+H₂S→CH₃SH+H₂O