製備純對苯二甲酸之觸媒改進的研究

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Title:	製備純對苯二甲酸之觸媒改進的研究
Other Titles:	The Studies of Catalyst Improvements for the Preparation of Purified Terephthalic Acid
Authors:	李國禎
Contributors:	行政院國家科學委員會東海大學化學工程學系
Keywords:	對苯二甲酸；對二甲苯；氧化觸媒；對位羧基苯甲醛；氫化反應；綠色化學製程
Date:	2007
Issue Date:	2011-11-17T07:14:12Z (UTC)
Abstract:	本計畫之研究對像為製備純對苯二甲酸(PTA)之觸媒，PTA 為合成重要高分子- PET-之單體。PET 廣泛使用於纖維(俗稱聚酯纖維) 、塑膠及薄膜等。現今全世界之對苯二甲酸年產能約三千萬噸，我國之對苯二甲酸的年產能約五百萬噸，居世界第二位。本計畫分成兩年執行: 第一年為均相之氧化觸媒改善的研究，此觸媒係應用於催化對二甲苯之氧化反應以製備對苯二甲酸之製程中;第二年為異相之氫化觸媒改善的研究，此觸媒係應用於催化將粗對苯二甲酸中的雜質-對位羧基苯甲醛氫化成對位甲苯酸。工業界大多是使用均相之醋酸鈷-醋酸錳為催化劑，並以溴化氫為促進劑及以醋酸為溶劑，去催化對二甲苯之氧化反應以產生對苯二甲酸。鈷是可能之致癌物質，溴化氫是強腐蝕性物質，且其與醋酸反應產生之甲基溴的逸散會造成臭氧層之破壞。另外，醋酸在氧化過程中亦會顯著的分解，而造成生產成本之增加。因此對二甲苯氧化反應觸媒的改善是生產對苯二甲酸技術創新的焦點。本計畫第一年將研究有效之新觸媒(不含鈷及溴化氫或醋酸)以應用於上述之氧化反應上。對於表現優良之氧化觸媒，我們將進行各項特性分析，以瞭解觸媒之性質和其催化氧化反應之能力間的關聯性。我們亦將建立此反應之反應動力學，做為設計及操作反應器的依據。對位羧基苯甲醛之氫化反應係對苯二甲酸純化之一必要步驟，因此物質會阻礙PTA 之聚合反應且其本身不易與PTA 分離，現工業界係使用支撐於碳上之鈀觸媒以催化對位羧基苯甲醛之氫化反應以生成對位甲苯酸。本計畫第二年將探討雙金屬觸媒及非貴重金屬觸媒使用於催化此氫化反應之可能性，並探討載體及觸媒製備方式之改變對於上述金屬觸媒催化性能之影響。本計畫之完成將有助於對苯二甲酸製程之經濟效益的提昇及有助於我們環境之保護，並能使我們對選擇性氧化反應觸媒及載體金屬觸媒有更進一步之瞭解。
Relation:	研究編號:NSC95-2221-E029-038-MY2 研究期間:2007-08~ 200807
Appears in Collections:	[化學工程與材料工程學系所] 國科會研究報告

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