[發明專利]一種二甲基砜的生產工藝

有效

• 申請號: 201610414570.4
• 申請日: 2016-06-14
• 公開（公告）號: CN105859595B
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 李鵬
• 申請（專利權）人: 岳陽蓬誠科技發展有限公司
• 主分類號: C07C315/02
• 分類號: C07C315/02;C07C315/06;C07C317/04
• 代理公司: 長沙思創聯合知識產權代理事務所(普通合伙)43215
• 代理人: 夏興友

技術領域

本發明屬于化工技術領域，具體涉及一種二甲基砜的生產工藝。

背景技術

二甲基砜作為一種有機硫化物，具有增強人體內產生胰島素的能力同時對糖類的代謝起促進作用，是人體膠原蛋白合成的必要物質。二甲基砜能促進傷口愈合，也能對新陳代謝和神經健康所需的維生素B、維生素C、生物素的合成和激活起作用，被稱為“自然美化碳物質”。

目前國內二甲基砜的工業生產主要是由二甲基亞砜經硝酸氧化而得，該方法存在反應溫度高、能耗高、工藝流程長、副產物多等問題，同時環境污染較為嚴重。現有技術中，專利CN 1150164C公開了二甲基砜的制備方法，該方法包括氧化反應，降溫析出，過濾，脫水，烘干等步驟，其中，氧化反應是二甲基亞砜與雙氧水反應生成二甲基砜，二甲基亞砜與雙氧水的有效成份重量比為1:0.44～0.65，反應溫度為80～150℃，反應時間4～40小時。該方法中氧化反應沒有使用催化劑，雖然相比硝酸法反應溫度有所降低，但是溫度仍然較高，反應時間過長。專利公CN 103288692 B開了一種由二甲基亞砜制備二甲基砜的方法，該方法是二甲基亞砜在臭氧為氧化劑，鈦硅分子篩為催化劑的條件下氧化成產品二甲基砜，其反應溫度為40-100℃，壓力為0.1-3MPa，反應時間為0.1-10小時。其反應溫度與反應時間范圍值較大，由其說明書可知，其優選的反應溫度仍然偏高，反應時間優選為1～5小時，仍然偏長。

綜上所述，亟需開發一種新的工藝方法或改進現有工藝進行制備二甲基砜，使得制備方法簡單，加快反應速度，同時一定程度上降低反應溫度，降低能耗，縮短生產周期，提高生產效率，增加經濟效益。

發明內容

本發明的目的是開發一種反應速度快、反應溫度較低的二甲基砜生產工藝。

上述目的是通過如下技術方案實現：一種二甲基砜的生產工藝，包括如下步驟：(1)氧化反應:將二甲基亞砜、氧化劑和催化劑加入反應裝置中，控制反應溫度，攪拌反應生成二甲基砜，所述催化劑為2,6-萘二甲酸；(2)固體催化劑的分離：步驟(1)中反應后的混合物進行過濾，分離固體催化劑并得到濾液；(3)結晶：將步驟(2)中的濾液輸送入結晶器中進行結晶處理，生成二甲基砜晶體；(4)固液分離：將步驟(3)中的固液混合物中的液體與二甲基砜晶體進行分離，得到二甲基砜晶體；(5)干燥：經步驟(4)中的二甲基砜晶體進行干燥處理，得到純凈的產品二甲基砜。本發明通過采用2,6-萘二甲酸作為二甲基亞砜氧化生成二甲基砜的催化劑，大大加快了該氧化反應的反應速度，在相對較低溫度(40～60℃)下，反應僅需較短時間(20～30min)即可使二甲基亞砜的轉化率高達95％左右，故粗產品二甲基砜的純度相對較高，后處理過程中僅需分離固體催化劑、成二甲基砜的結晶并分離，然后進行干燥處理即可達到純度為99％以上的高純度二甲基砜產品。本發明使用新型的催化劑可使得二甲基砜的生產能耗降低，生產周期縮短，生產效率提高，經濟效益增加。且研究表明，在相對較低溫度(40～60℃)下，本催化劑有著較高的活性，故降低溫度并不會減慢此反應的反應速率以及二甲基亞砜的轉化率。

經研究表征，2,6-萘二甲酸作為催化劑應用于本發明中二甲基亞砜為氧化生成二甲基砜的過程中，催化反應是在2,6-萘二甲酸的B酸位上進行的，即2,6-萘二甲酸在理論上作為一種固體酸催化劑，其起催化作用的活性位點即B酸位。實驗研究表明，固體酸催化劑表面上的酸量與其催化活性以及選擇性有明顯的關系，本發明2,6-萘二甲酸催化劑的酸強度較為合適，為其表現出較高的催化活性提供了可能。另外，固體2,6-萘二甲酸自身是多孔結構，孔徑分布均勻，比表面積較大，是一種較好的載體，可作為其自身的活性位點的載體。故本催化劑的制作簡單，無需另外制備合成。

作為優選，進一步的技術方案是：所述氧化劑為雙氧水，所述雙氧水的濃度為25％～45％。雙氧水作為氧化劑，對于二甲基砜的氧化具有較高的選擇性，且雙氧水分解為氧氣和水，不會產生副產物和有害物質，產品無臭味，能夠進一步降低分離成本，且其操作條件溫和，不會對設備產生嚴重的腐蝕。因此，根據本發明方法環境友好。另外，雙氧水的濃度不宜過大，避免氧化反應過于劇烈導致局部溫度過高，進而導致副產物的產生，甚至影響催化劑的活性和使用壽命，研究表明，雙氧水的濃度在25％～45％較為適宜，此時，反應較為溫和，原料的轉化率、雙氧水的有效利用率、產品收率都相對較高。