钨酸盐催化甲硫醇工艺改进

甲硫醇尤其是一种工业上重要的中间体,例如,用于甲硫氨酸的合成,以及二甲基亚砜和二甲基砜的合成。目前,它主要由甲醇和硫化氢通过在由氧化铝组成的催化剂上发生反应来制备。甲硫醇的合成通常在气相中在300-500℃的温度和1-25巴的压力下进行。

为了经济效益,在甲醇和硫化氢生成甲硫醇的催化反应中需要最高的选择性,以尽可能简单和廉价地从反应混合物中分离出甲硫醇。为提高活性和选择性,通常将钨酸钾或钨酸铯与作为载体的氧化铝混合。

钨酸盐催化甲硫醇工艺改进图片

在这种情况下,以催化剂总重量为基准,通常以至25%的量使用该钨酸盐。通过提高硫化氢与甲醇的摩尔比也实现了活性和选择性的改进。然而,高的摩尔比也意味着在反应混合物中高过量的硫化氢并因此需要循环大量的气体。为了降低这一目的所需的能量需要,硫化氢与甲醇的摩尔应该仅稍微偏离。

为达到节约成本的目的,有学者对催化剂制取进行改进,其过程如下:

借助真空浸渍用21.0重量%的钨酸铯(CS2.0WO4)浸渍150克氧化铝。将55.7克钨酸悬浮在44.5克水中,并通过添加111.4克25%的氨溶液和加热到50℃使其溶解。将74.6克Cs(OH)·H2O溶于37.3克水中,并与第一溶液混合。随后在有盖的烧杯内搅拌该溶液48小时。之后,用25克水补充该溶液至234毫升的体积。

首先将氧化铝装入被抽真空至150毫巴的玻璃容器内。通过打开塞子,将该浸渍溶液吸进该抽真空的玻璃容器中,直到载体核的整个床覆盖有该溶液。在15分钟的等待时间和该玻璃容器的通风之后,将没有被氧化铝吸收的溶液倒流回烧杯中。氧化铝吸收了79ml的浸渍溶液。

将该颗粒在室温下在气流中干燥1小时,并随后在120℃下干燥3小时除去残留水分。然后,在455℃下煅烧颗粒3小时。

与现有技术中专门使用的化学计量的碱金属钨酸盐相比,在优选使用的氧化铝上更高比例的钨酸盐赋予催化剂改进的活性,同时赋予改进的选择性。提高催化剂上的钨酸铯(Cs2WO4)的浓度时,获得选择性的提高而同时活性降低,当相对于碱金属含量增加钨含量时,选择性得到进一步提高同时活性也提高了。

 

 

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