探析对二甲苯新型氧化催化剂研究

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1、浙江大学博士后学位论文对二甲苯新型氧化催化剂研究姓名：牛俊峰申请学位级别：博士后专业：化学工程指导教师：李希20030408摘要对二甲苯(Px)氧化F1前主要采用高温液相氧化法牛产，该过程以醋酸为溶剂，醋酸钻，醋酸锰为主催化荆，溴化物为助催化剂，在一定温度和压力下，用空气将对二甲苯氧化为划苯．甲酸(PTA)。PTA生产过程的确还有许多问题亟待解决，例如：溶剂醋酸的燃烧副反应问题，t反心氧化速率和有害杂质4-CBA控制问题等。20i32年灶界PTA年产量已达2loo万吨，如果能在增产降耗方面有一些改进，将会产生巨

2、大的经济效益。崩此_J：发新型助催化剂，优化催化剂配比，以期提高主反应速率同时降低副反应，成为本研究的主要内容。针对以上情况，本研究做了以下三个方面的研究：11]水x,1主剐反应的影响。在一定催化剂配比条件I-，改变水在反应体系中的浓度，考察水对主反应速率常数的影响规律。在低的溴锰比条件下的实验结果和文献报道一致，即：水浓度增加使主副反应速率卜降，并初步探讨了水对PX液相氧化反应的影I榈机理。[2]过渡余属和稀十金属对Px氧化反应的影响。过渡金属和稀士金属以其特殊的电子结构应用于PX氧化反应的专利已有报道。通过

3、合成一系列过渡和稀土金属的醋酸盐，考察了它们对j：反应速率常数和燃烧副反应的影响，最终筛选出具有潜在工业应用价值的三种金属，它们分别足：锆(zr)，铪(Hf)，铈(Ce)。旧1碱十和仃机碱类化合物对Px氧化反应的影响。分别合成了钾，钠的醋酸盐，并验汪了它们的PX氧化反应的加速效应。对有机碱类，我们考察了吡啶，喹啉，三己胺，二丁基磷等有机碱，发现碱类化台物剥Px氧化反应有不同程度的加速效果。其中吡啶，喹啉效果最明显。AbstractTheoxidationofp-xyleneismainlyproducedvia

4、hightemperatureliquid—phaseprocess．Inthepresenceofaceticacidusedassolvent．acetatecobaltandacetatemanganeseasmaincatalystandbrominehydrideasco—catalyst．terephthalicacidisobtainedbvairoxidationofp-xyleneatstatedreactiontemperatureandpressureinⅡ1isprocess—Dueto

5、thelargeoutputscale．it'syieldisl2milliontOllSin2002．buttherearestilllotsofproblemsdesideratedtobesolvedsuchasthecombustionsidereactionsofHOAcandPX．etc．Consideringthe12miIliontonsyieldperyearforFIA．theeconomicbenefitwillbeobviouslyifsomeprogresscanbedoneforth

6、eimprovementofmainreactionsrateorthedecreaseofsidereaction．SoinIhisstudy，itisemphasizedondevelopmentofnovelco—catalysts．improvementofreactionrateanddecreasingthecostofsidereaction．Theresearchworkincludesthreeparts．Firstly,theeffectsofwateronthemainandsiderea

7、ctions．TheHOAcisusuallyusedassolventinmixturewitllH20atindustryprocess．Thewaterplaystworoles：(1)reducingtheproductioncostviawaterinsteadofHOAc，and(2)decreasingthesidereactionvia．decreasingtheconsumptionofHOACandPX．Inthesanqetimewateralsodepressesthemainreact

8、ionsusually．However,thedifferentresaltswereobtainedcomparedwithliteraturesmadpatentsreported．At10werBr／Mnratio．boththemainandsidereactionsweredepressedbyaddingwater．011thecontrarⅣl∥atercanaccele