烟煤氧化及产物煤酸异构化制对苯二甲酸研究

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采用高压釜实验,研究烟煤在碱性介质中氧气氧化时加入有机脂肪酸促进剂对产品生成的影响。结果证明,加入适量的乙酸或丙酸促进剂可提高煤酸(CA)产率。两种促进剂的活性基本相近,但对不同煤种(贫煤、气煤)的影响效果有差别。贫煤在K2CO3介质中外加15%乙酸促进剂氧化,CA产率由27.0%(daf)提高到35.3%(daf)。气煤在相同条件下外加12%乙酸促进剂氧化,CA产率由21.3%(daf)只提高到23.3%(daf)。在KOH介质中加促进剂也有类似的效果。促进剂更有利的作用还体现在可显著提高CA产品中苯多羧酸(BPCA)的总含量。在促进剂存在下CA产率随氧化温度、时间、碱煤比变化的规律与无促进剂相似。 采用微型反应釜(25ml)实验,以煤酸整体钾盐形式为原料,在催化剂碳酸镉的存在和CO2压力下进行异构化制对苯二甲酸(TPA)研究。主要考察了催化剂用量、二氧化碳初压、反应温度和反应时间的影响。结果表明,煤酸中的苯羧酸可以转化成对苯二甲酸,异构化产物经分离处理可得到粗TPA产品(纯度>90%)。单独煤酸钾盐异构化时,较佳反应条件:反应温度430℃左右,CO2初压4.0MPa,催化剂CdCO3用量4%,反应时间2h。煤酸钾盐与苯甲酸钾盐混合异构化时,最佳反应条件与单独煤酸钾时基本相同。单独煤酸钾在较佳条件下异构化时,粗TPA产率以CA计达34%左右,相当于根据其中有效成分苯多羧酸计的理论产率的75%左右。煤酸钾加苯甲酸(BA)钾在较佳条件下异构化时,粗TPA产率可达68%,扣除假定BA自身歧化生成TPA理论产量之后,CA的TPA产率高达70%,比其单独异构化TPA产率(34%)高1倍。粗TPA经精制可得纯度99%以上的精TPA。
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