论文部分内容阅读
本文主要探索了超临界二氧化碳环境中，对二甲苯氧化制备对苯二甲酸的新工艺。以钴、溴为反应催化剂，考察了150℃下，反应时间、金属离子和引发剂对反应的影响。实验表明，scCO2环境中，PX氧化得到和醋酸体系一样的产物分布，引发剂Br能大大加快反应速率，当体系中存在铁离子，尤其是Fe2+时，会降低体系的氧化能力。对比参照醋酸溶剂中的PX催化机理，分析了scCO2环境中PX催化机理。
通过对scCO2环境中PX的氧化过程的分析，发现scCO2作为反应溶剂需解决有机物及过渡金属化合物在scCO2中的溶解度低，避开体系爆炸极限和及时移走反应热等问题。文中采用半流动法实验测定了反应物PX在scCO2中的溶解度，分别使用Chrastil经验模型和PR方程进行了关联；尝试了合成钴的全氟代辛酸盐催化剂改善钴催化剂在scCO2环境中溶解能力。另外，为了减少反应热的释放和解决反应物溶解度的问题，本文还探索了PX低浓度下合成TA的工艺，使得形成均相催化体系，有利于体系的传质、传热的进行。