以含氮杂环化合物作为氧化促进剂生产芳香羧酸的方法技术

本发明专利技术为一种以含氮杂环化合物作为氧化促进剂生产芳香羧酸的方法，反应体系是以脂肪族羧酸为溶剂，采用空气、富氧空气或氧气为氧源，氧化甲基芳香烃或其部分氧化的中间产物，直接得到芳香族羧酸产品；采用的催化体系为钴／锰／溴／含氮杂环化合物四元复合体系。与钴／锰／溴三元催化氧化过程相比，添加含氮杂环含氮杂环化合物作为氧化促进剂，使甲基芳烃的氧化反应得到显著的加速，促进了甲基芳烃转化为芳香羧酸的过程。通过添加特定结构的含氮杂环化合物还可适量降低了体系中溴的浓度，从而降低反应体系对设备的腐蚀和含溴有毒气体的排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术公开了一种用于甲基芳烃液相催化氧化生产芳香羧酸的改进方法。以脂肪 族羧酸为溶剂，采用空气或氧气为氧源，采用催化体系为钴/锰/溴/含氮杂环化合物四元 复合体系，直接氧化甲基芳香烃或其氧化中间产物得到芳香族羧酸产品。作为芳烃氧化促 进剂含氮杂环包括咪唑、吡唑、吡啶、羧基吡啶、氨基吡啶、吡嗪、羧基吡嗪、嘧啶等及其氨 基或羧基取代物。
技术介绍
自采用钴/锰/溴三元复合剂，催化氧化甲基芳烃液相生产芳香羧酸的出现以来， 该方法在工业上广泛使用。该方法一般采用醋酸为溶剂，反应温度为100 320°C，保持反 应压力使脂肪羧酸类溶剂处于液态状态。应用该方法进行商业化生产的产品有很多，如苯 甲酸、对苯二甲酸、间苯二甲酸、邻苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、均(偏)苯三酸、均苯四酸二酐 等，其中生产规模最大的是对苯二甲酸。芳香羧酸是生产聚酯纤维和树脂的重要原料，用钴 /锰/溴三元催化生产的芳香羧酸占所有芳香羧酸总产量的80%以上。在芳香羧酸的生产过程中，提高反应效率是非常重要的，通过加速反应使反应时 间减少，可以提高生产率，降低成本；改进催化过程的选择性也是提高产品竞争力的重要方 向，提高催化体系的本文档来自技高网...

【技术保护点】
以含氮杂环化合物作为氧化促进剂生产芳香羧酸的方法，其特征在于：所述用于生产芳香羧酸的反应体系是，以脂肪族羧酸为溶剂，采用空气、富氧空气或氧气为氧源，氧化甲基芳香烃或其部分氧化的中间产物，直接得到芳香族羧酸产品；采用的催化体系为钴／锰／溴／含氮杂环化合物四元复合体系，即在现有的钴／锰／溴三元催化体系中添加含氮杂环化合物作为芳烃氧化促进剂；于生产芳香羧酸的反应体系，钴离子的浓度为５０－５００ｐｐｍ，锰离子的浓度为５０－７００ｐｐｍ，溴离子的浓度为１００－１０００ｐｐｍ；含氮杂环化合物的浓度为２０－５００ｐｐｍ。

【技术特征摘要】
1.以含氮杂环化合物作为氧化促进剂生产芳香羧酸的方法，其特征在于所述用于生产芳香羧酸的反应体系是，以脂肪族羧酸为溶剂，采用空气、富氧空气或氧 气为氧源，氧化甲基芳香烃或其部分氧化的中间产物，直接得到芳香族羧酸产品；采用的催化体系为钴/锰/溴/含氮杂环化合物四元复合体系，即在现有的钴/锰/溴 三元催化体系中添加含氮杂环化合物作为芳烃氧化促进剂；于生产芳香羧酸的反应体系， 钴离子的浓度为50-500ppm，锰离子的浓度为50-700ppm，溴离子的浓度为lOO-lOOOppm ；含 氮杂环化合物的浓度为20-500ppm。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于催化体系中还添加有过渡金属、稀土金 属、碱金属、碱土金属离子中的一种或多种。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于所述催化体系中还添加有铈、铕、钐、 锆、铪、钼、铬、镍、钒、钾、钠、钙中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述含氮杂环化合物为具有稳定结构的、 五元含氮杂环或六元环含氮杂环化合物及其衍生物中的一种或多种。5.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：高进，徐杰，张伟，孙志强，
申请(专利权)人：中国科学院大连化学物理研究所，
类型：发明
国别省市：91[中国|大连]