[发明专利]一种噻吩类硫化物氧化的方法

说明书

技术领域

本发明是关于一种催化氧化噻吩类硫化物的方法。

背景技术

随着世界范围内环境保护要求日益严格，各国对车用燃料的质量要求也日益苛刻。近年来，随着机动车数量的迅速增加，机动车尾气已经成为城市大气的主要污染源，而降低污染物排放的关键是降低石油产品(特别是汽柴油)的硫含量。燃料油中的硫主要以噻吩类硫化物的形式存在。

噻吩类硫化物可以被氧化为砜或亚砜类，以此为基础形成了氧化脱硫技术，与传统加氢脱硫工艺相比，能更好的脱除噻吩及其烷基取代物，苯并噻吩类硫化物更容易被氧化成极性更强的砜或亚砜类物质。

钛硅分子筛TS-1是以过氧化氢为氧化剂时的理想氧化催化剂，反应条件极其温和，甚至在常温常压下即可反应。文献也有以钛硅分子筛为催化剂进行噻吩类硫化物氧化脱硫研究方面的报道。然而，虽然现有H₂O₂/钛硅分子筛催化噻吩类硫化物氧化体系，可以达到一定的H₂O₂的转化率及亚砜或砜产率(相对于H₂O₂)，但仍有提高的余地。

发明内容

本发明的目的是提供一种催化氧化噻吩类硫化物的方法。

本发明的发明人在长期的科研实践中发现，在噻吩类硫化物氧化过程中引入多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐结合钛硅分子筛作为催化剂可以大大提高氧化过程中的噻吩类硫化物的转化率与亚砜和砜的总选择性，并基于此完成了本发明。

本发明提供了一种催化氧化噻吩类硫化物的方法，该方法包括：在氧化反应条件下，将噻吩类硫化物、过氧化氢和催化剂接触，其特征在于，所说催化剂含有多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐以及钛硅分子筛。

本发明提供的氧化噻吩类硫化物的方法，具有下述优点：

1、反应条件温和，环境友好；2、目的产物选择性好；3、生产过程简单，容易控制，无特殊生产设备要求，利于工业化生产。

本发明提供的方法，为绿色合成工艺，整个生产过程环境友好，简单易控制，重复性好。该方法无需添加任何抑制剂或引发剂，噻吩类硫化物转化率高、砜和亚砜总选择性好。从实施例和对比例的比较结果可以看出，本发明方法中，噻吩类硫化物的转化率可达到81％(实施例1)，砜和亚砜总选择性83％；而在相同反应条件下，只使用TS-1作为催化剂的对比例2中噻吩类硫化物转化率仅为54％，更主要的是其砜和亚砜总选择性仅为2％；不使用催化剂的对比例1中的噻吩类硫化物则基本不转化；此外，从实施例1-15的结果可以看出，本发明的方法催化活性高，且砜和亚砜总选择性好。

具体实施方式

本发明提供了一种催化氧化噻吩类硫化物的方法，该方法包括：在氧化反应条件下，将噻吩类硫化物、过氧化氢和催化剂接触，其特征在于，所说催化剂含有多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐以及钛硅分子筛。即所述催化剂可以含有钛硅分子筛以及选自多金属含氧酸和多金属含氧酸盐中的至少一种。

本发明所要处理的噻吩类硫化物是指含有噻吩结构的有机含硫化合物，包括噻吩、2-氯噻吩、2-甲基噻吩、苯并噻吩、二苯并噻吩、4-甲基二苯并噻吩、4，6-二甲基二苯并噻吩等含有噻吩结构的有机含硫化合物。

根据本发明的方法，催化剂中，钛硅分子筛与多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐的重量比的可选范围较宽，为了获得较高的噻吩类硫化物转化率和亚砜和砜总选择性，优选情况下，所述多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐与钛硅分子筛的重量比可以为1∶0.05-100，更优选情况下，所述多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐与钛硅分子筛的重量比为1∶0.1-50。需要明确的是，本发明中的多金属含氧酸和/或多金属含氧酸盐的重量是指：可能存在的多金属含氧酸和可能存在的多金属含氧酸盐的重量之和。

根据本发明的方法，本发明中所述多金属含氧酸可以为常用的各种多金属含氧酸(包括还原态多金属含氧酸)，所述多金属含氧酸盐可以为常用的各种多金属含氧酸盐(包括还原态多金属含氧酸盐)，例如所述多金属含氧酸可以为杂多酸和/或同多酸，所述多金属含氧酸盐可以为杂多酸盐和/或同多酸盐。

所述同多酸的概念为本领域技术人员所熟知，是指由相同的酸酐组成的一类酸，也可以认为是两个或两个以上同种简单含氧酸分子缩合而成的酸。在过渡金属中易形成同多酸的有Mo、W、V、Cr等元素。同多酸中的氢离子被金属离子取代可生成相应的同多酸盐。