| Project/Area Number |
09750849
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
|
| Allocation Type | Single-year Grants |
|---|
| Research Field |
触媒・化学プロセス
|
|---|
| Research Institution | The University of Tokyo |
|---|
Principal Investigator |
范 立 東京大学, 大学院・工学系研究科, 講師 (00272401)
|
|---|
| Project Period (FY) |
1997 – 1998
|
| Project Status |
Completed (Fiscal Year 1998)
|
| Budget Amount *help |
¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Fiscal Year 1998: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 1997: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
|
|---|
| Keywords | イソブタン / 超臨界流体 / 触媒 / 酸化反応 / t-ブタノール / ラジカル反応 / 酸化 / 超臨界相流体 / パーオキサイド |
|---|
| Research Abstract |
現在オクタン価向上剤としてのMTBEの生産拡大や、樹脂の原料であるMMAの直酸法ヘの製法転換などにより、t-ブタノール(TBA)の合成は従来過酸化水素を用いて行われてきた。本研究ではt-ブタノールの生産におけるコストの削減と省エネルギーを目的として、超臨界相イソブタンを空気による酸化することを試みた。反応中間体であるt-ブチルハイドロパーオキサイドからt-ブタノールとアセトンへの生成経路があるが、触媒としてシリカチタニア、パラジウム活性炭触媒を用いるとt-ブタノールを高選択率で得ることができた。
反応は固定床加圧式管型反応器を用い、標準条件を54atm,153℃,イソブタン(臨界温度408K、臨界気圧36bar)と空気の比を3対1、触媒接触時間はW/F=10gh/molとして行った。また生成物の分析はFIDとTCDを用いて行った。反応中間体であるt-ブチルハイドロパーオキサイドからt-ブタノールとアセトンへの生成経路がある。また副反応としてt-ブタノールの生成後の脱水反応によるイソブテンが、更にその重合反応によりイソオクテンが生成する。その他の生成物としてはCO,CO_2,C_<1->C_3などがある。
5種類の触媒を用いて、気相反応と超臨界相反応の反応成績を比較した。気相での反応に比べ超臨界相ではイソブタン、酸素転化率がともにかなり向上した。特に酸素転化率の上昇は著しい。一般的に、気相から超臨界相に入ると、t-ブタノールとイソブテンの選択率はやや増加した。しかし、Pd/C触媒は超臨界相において、高い選択率も示した。収率から見るとSiO_<2->TiO_2、Pd/CとNa_2WO_4/SiO_2触媒の活性は高かった。
触媒系の反応成績は無触媒のを上回ったので、触媒の使用は必要である。
|
