[其他]馬來酸酐的生產方法

無效

• 申請號: 86102873
• 申請日: 1986-03-26
• 公開（公告）號: CN86102873A
• 公開（公告）日: 1986-12-03
• 發明（設計）人: 高橋洋次郎;豐田準一;櫛原敏正;栗本郁夫;大坂重;中西良之
• 申請（專利權）人: 日本觸媒化學工業株式會社
• 主分類號: C07C51/21
• 分類號: C07C51/21;C07C57/145
• 代理公司: 中國專利代理有限公司
• 代理人: 劉元金

本發明涉及一種馬來酸酐的生產方法，它包括在固定床中用空氣或含分子氧的氣體氣相催化氧化苯。更明確地講，本發明涉及一種在提高苯載荷量情況下以穩定的高產率生產馬來酸酐的方法及其催化劑。

為了能工業上有利地通過氣相催化氧化苯的方法來生產馬來酸酐，首先就要求有高選擇性和長期耐用的催化劑。近年來，已經要求生產過程節能和提高生產效率，以及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，或者換句話說，即使生產過程是在提高進料氣中苯濃度的情況下進行時，要求催化劑具有很好的選擇性和耐用性。

到現在為止，如此目的而提出的催化劑還不能完全滿足這種附加的要求。例如，美國專利第4，036，780號和第4，118，402號中敘述其馬來酸酐的產率可高至95到100%（重量）。但是，考察這些專利中的操作實例表明：只有在進料氣中苯的濃度相當低時，即40克/標準立方米-空氣（簡寫為克/標準立方米）時才有這樣高的產率。本發明重復了這樣一個實例，并且發現在包括提高苯濃度至約為50克/標準立方米的氧化條件下，催化劑層的熱部位溫度超過500℃，而得到的馬來酸酐的產率僅為85至90%。還有，在苯濃度高過50克/標準立方米的反應中，不可控制的異常過分的氧化作用造成熱部位的催化劑粘稠，而且催化劑半熔化并失去活性。而且隨著提高荷載苯量，在長期運行時還發現在較大程度上催化活性物質脫離了載體的表面。這些事實表明，不可能將這些催化劑用于高濃度的生產過程中。

本發明的一個目的是提供一個在固定床中采用空氣或含分子氧的氣體氣相催化氧化苯，并能在高的苯/空氣或含分子氧的氣體比率下操作的生產馬來酸酐的方法。

本發明的其他目的是提供具有以下優點的馬來酸酐生產方法：

1）、通過減少單位產量所需提供的空氣或含分子氧的氣體的量來減少為提供這種氣體所需的能量。

2）、由于降低單位產量的供氣量的結果，也減少了氣體從氧化反應器中帶走的熱量，因而，在反應器中熱的回收量提高了。結果是，非常有用的高壓蒸汽量提高了。

3）、由于增加了產品氣體中馬來酸酐的濃度，所以提高了被收集器收集到的馬來酸酐的比率。這樣，裝在反應器后面的洗滌器所收集的馬來酸的量減少了。結果是，為轉變馬來酸為馬來酸酐所需的能量降低了，而且從洗滌器排出的水量也減少了。

4）、提高了生產效率，從而氧化反應器的尺寸和單位產量的輔助材料減少了。

本發明人發現，采用把基本成分為五氧化二釩（V₂O₅），三氧化鉬（MoO₃）或氧化鈉（Na₂O）中加有特殊助催化劑的活性物質，沉積在以碳化硅（SiC）為主或與適量無機晶須一起組成的多孔無機惰性載體上而制得的催化劑，可以大大減少由機械和熱負荷而引起的催化活性物質從載體表面上脫落下來。

本發明人還發現，通過采用串級式催化劑可以大大改善單位量催化劑的載苯能力和催化劑的耐用性。這種串級式催化劑由處于氣體進口側的催化劑填充層中的催化劑（第一級催化劑）和處于氣體出口側催化劑填充層中的催化劑（第二級催化劑）所組成。第一級催化劑的活性是通過至少加入含鉀、銫、鉈、銣之一種化合物作為助催化劑或通過減少將要加入的五氧化二磷（P₂O₅）的量來加以控制。第二級催化劑的活性是通過用第一級催化劑中減少所加的含鉀、銫、鉈、銣、鎂、鈣、鍶、鋇之一種化合物量，或者不加這一成分，或者是通過用第一級催化劑中的五氧化二磷（P₂O₅）的量增加來加以提高。

因此，根據本發明提供了一個馬來酸酐的生產方法，它包括在一個多管熱交換器型的反應器中用空氣或含分子氧的氣體氣相催化氧化苯;其中反應器的催化劑填充層被分成占有催化劑填充層總高度30至70%的氣體進口側層和占有所說的總高度70至30%的氣體出口側層。

氣體進口側層含有一種催化劑〔A〕，它是