[發明專利]一種順丁烯二酸酐的生產方法

有效

• 申請號: 201110183080.5
• 申請日: 2011-06-30
• 公開（公告）號: CN102850307A
• 公開（公告）日: 2013-01-02
• 發明（設計）人: 陳雅萍;黃鳳興;賈雪飛
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司北京化工研究院
• 主分類號: C07D307/60
• 分類號: C07D307/60
• 代理公司: 北京潤平知識產權代理有限公司 11283
• 代理人: 陳小蓮;王鳳桐

技術領域

本發明涉及一種順丁烯二酸酐的生產方法。

背景技術

順丁烯二酸酐(簡稱順酐、又稱馬來酸酐)是重要的有機化工原料，它已成為僅次于苯酐的第二大有機酸酐。目前，順酐主要用于生產合成樹脂、食品、農藥、醫藥、造紙、涂料、紡織等工業，市場對順酐的需求日益增長。

生產順酐主要以苯、正丁烷或丁烯為原料，目前以苯為原料生產順酐占國內順酐總產量的60％。為了能使工業上更有效的通過氣相催化氧化苯的方法來生產順酐，首先要求有高選擇性和長期耐用的催化劑，近年來，在要求生產過程節能和提高生產效率的同時，對催化劑還附加要求其具有能以較少量的空氣催化氧化大量苯的能力，換句話說，即使生產過程是在提高進料氣中苯濃度的情況下進行時，仍然要求催化劑具有很好的選擇性和耐用性。

以苯為原料的現代順酐生產主要采取固定床反應的形式進行，其中所使用的催化劑以負載型催化劑為主要類型，一般采用V-Mo系負載型催化劑，即以V₂O₅和MoO₃為催化活性物質，并添加含Na、P、Ni或稀土元素等的化合物作為催化劑助劑，用惰性無孔材料作為載體，將催化活性物質與催化劑助劑一同負載到載體上而制得。

唐澄漢等人在CN1250050A提出了一種順酐的高負荷生產方法，具體如下：(1)采用三段床催化劑生產順酐，其中從進口段到出口段分別為A、B、C三段，催化劑以V₂O₅、MoO₃、Na₂O及P₂O₅為主要活性組分，其中B段降低P₂O₅含量或者添加助劑Cs₂O來提高選擇性，C段則以增加P₂O₅含量來提高活性；(2)催化劑的三段床高為A段占總床高的5-20％，B段占總床高的60-35％，C段占總床高的35-45％；(3)催化劑評價采用直徑25mm，長3.2m的反應管進行，總床高2.6m，鹽浴溫度350-360℃，進料中苯的濃度在40-60g/Nm³，順酐收率95-98重量％(以苯計)，苯的轉化率為98％。

發明內容

本發明目的在于提供一種能夠在高濃度氣相苯條件下，得到高收率的順丁烯二酸酐的生產方法。

本發明提供的順丁烯二酸酐的生產方法，該方法包括在氧化條件下，使含有苯和氧化性氣體的混合氣體與催化劑床層接觸，所述催化劑床層由一種催化劑經活化后形成，所述催化劑包括載體和活性物質，所述活性物質含有含釩化合物、含鉬化合物、含鈉化合物、含磷化合物和含鎳化合物，以含有苯和氧化性氣體的混合氣體的進料方向為基準，所述催化劑床層依次分為催化劑床層A、催化劑床層B和催化劑床層C，催化劑床層A、催化劑床層B和催化劑床層C中，所述含釩化合物以V₂O₅計、所述含鉬化合物以MoO₃計、所述含鈉化合物以Na₂O計、所述含磷化合物以P₂O₅計、所述含鎳化合物以NiO計，所述含釩化合物∶所述含鉬化合物∶所述含鈉化合物∶所述含磷化合物∶所述含鎳化合物的摩爾比為1∶0.3-1.1∶0.001-0.3∶0.002-0.25∶0.001-0.5，其中，所述催化劑床層A、催化機床層B和催化劑床層C中含鉬化合物與含釩化合物的摩爾比的比例為1∶0.5-1∶0.25-1、含磷化合物與含釩化合物的摩爾比的比例為1∶0.1-0.5∶0.1-0.5、含鎳化合物與含釩化合物的摩爾比的比例為1∶0.4-0.8∶0.2-0.5，且所述含鉬化合物與含釩化合物的摩爾比、含磷化合物與含釩化合物的摩爾比、含鎳化合物與含釩化合物的摩爾比均按照催化劑床層A、催化劑床層B和催化劑床層C的順序依次減小。

使用本發明提供的方法生產順丁烯二酸酐，能夠提高進料混合氣體中苯的濃度，增加固定床反應器的苯負荷量并且充分使苯轉化，使得最終順丁烯二酸酐的收率高。例如按照實施例1的方法生產順丁烯二酸酐，含有苯與氧化性氣體的混合氣體以體積空速2400-2700h^-1進入固定床反應器，在混合氣體中苯的濃度為80g/m³的條件下，苯的轉化率為98.5-99.0％、順酐的收率為107-111重量％(以苯的重量計)。而對比例1在相同操作條件下，苯的轉化率為96.6-97.3％、順酐的收率為92-98重量％(以苯的重量計)。