一种顺丁烯二酸酐的生产方法技术

本发明专利技术提供一种顺丁烯二酸酐的生产方法，该方法使含有苯和氧化性气体的混合气体与催化剂床层A和B接触，所述催化剂床层含有含钒化合物、含钼化合物、含钠化合物、含磷化合物和含镍化合物，其中，所述催化剂床层B中含钼化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含钼化合物与含钒化合物的摩尔比的0.5-0.9；所述催化剂床层B中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比的0.4-0.9；所述催化剂床层B中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比的0.4-0.8。使用该方法能够提高进料混合气体中苯的浓度，充分使苯转化并使得最终顺丁烯二酸酐的收率高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及。
技术介绍
顺丁烯二酸酐(简称顺酐、又称马来酸酐)是重要的有机化工原料，它已成为仅次于苯酐的第二大有机酸酐。目前，顺酐主要用于生产合成树脂、食品、农药、医药、造纸、涂料、纺织等工业，市场对顺酐的需求日益增长。生产顺酐主要以苯、正丁烷或丁烯为原料，目前以苯为原料生产顺酐占国内顺酐总产量的60%。为了能使工业上更有效的通过气相催化氧化苯的方法来生产 顺酐，首先要求有高选择性和长期耐用的催化剂，近年来，在要求生产过程节能和提高生产效率的同时，对催化剂还附加要求其具有能以较少量的空气催化氧化大量苯的能力，换句话说，即使生产过程是在提高进料气中苯浓度的情况下进行时，仍然要求催化剂具有很好的选择性和耐用性。以苯为原料的现代顺酐生产主要采取固定床反应的形式进行，其中所使用的催化剂以负载型催化剂为主要类型，一般采用V-Mo系负载型催化剂，即以V2O5和MoO3为催化活性物质，并添加含Na、P、Ni或稀土元素等的化合物作为催化剂助剂，用惰性无孔材料作为载体，将催化活性物质与催化剂助剂一同负载到载体上而制得。日本触媒化学公司的专利申请号为ZL86102873的专利技术，其中，提出了一种马来酸酐的生产方法，主要技术特征为(I)采用双段床技术，反应器进口侧氧化物为v205、Mo03、Na2O及P2O5或其他钾、铯、铷等一些助剂，其中通过减少P的量或者增加助剂钾、铯、铷等助剂来调节活性，而出口侧同样通过调节P2O5或者助剂钾、铯、铷的量来调节，不过是采用增加P2O5的量或者减少助剂钾、铯、铷等量来调节，其余与进口段相同；(2)催化剂双段床按气体进口侧方向装填，其中进口段高度占总床高的30-70%，出口段占总床高的70-30% ；(3)催化剂所用载体为Al2O3和SiC的混合物⑷反应评价采用内径25mm，长3. 6m的反应管，总床高2. 5米，盐浴温度350-365°C，催化剂热点温度过高，达到480_500°C以上，进料苯浓度在50-70g/Nm3，顺酐收率96-98重量％ (以苯计)，苯的转化率未知。天津中河化工厂在CN101284242A中提出了一种高负荷高收率顺酐催化剂的制备方法，其技术特点为(I)反应采用双段床催化剂，进口段为A段，出口段为B段，其中，A段以V205、MoO3> Na2O, P2O5> NiO及稀土金属为主要活性组分，B段通过增加稀土金属助剂的含量或者降低P2O5含量来提高催化剂的活性；(2)双段床的搭配高度为A段占总床高的40-60%，B段占总床高的60-40% ； (3)催化剂评价采用管径21mm，长3. 6m的反应管，催化剂床层高3. 3m,在盐浴温度350-360°C，进料苯浓度在59_63g/Nm3条件下，苯负荷为110-180g/Lcat h，顺酐收率90-98重量％ (以苯计)，苯的转化率98%。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种能够在高浓度气相苯条件下，得到高收率的顺丁烯二酸酐的生产方法。本专利技术提供的顺丁烯二酸酐的生产方法，该方法包括在氧化条件下，使含有苯和氧化性气体的混合气体与催化剂床层接触，所述催化剂床层由一种催化剂经活化后形成，所述催化剂包括载体和活性物质，所述活性物质含有含钒化合物、含钥化合物、含钠化合物、含磷化合物和含镍化合物，以含有苯和氧化性气体的混合气体的进料方向为基准，所述催化剂床层依次分为催化剂床层A和催化剂床层B，催化剂床层A和催化剂床层B中，所述含钥;化合物以V2O5计、所述含钥化合物以MoO3计、所述含钠化合物以Na2O计、所述含磷化合物以P2O5计、所述含镍化合物以Ni0计，所述含钒化合物、所述含钥化合物、所述含钠化合物、所述含磷化合物、所述含镍化合物的摩尔比为I : 0.3-1. I 0. 001-0. 3 0. 002-0. 25 0. 001-0. 5，其中，所述催化剂床层B中含钥化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含钥化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 5-0. 9 ;所述催化剂床层B中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 4-0. 9 ;所述催化剂床层B中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 4-0. 8。 使用本专利技术提供的方法生产顺丁烯二酸酐，能够提高进料混合气体中苯的浓度，增加固定床反应器的苯负荷并且充分使苯转化，使得最终顺丁烯二酸酐的收率高。例如按照实施例I的方法生产顺丁烯二酸酐，含有苯与氧化性气体的混合气体以体积空速2400-2700^1进入固定床反应器，在混合气体中苯的浓度为75g/m3的条件下，苯的转化率为98. 5-99. 0%、顺酐的收率为106-111重量％ (以苯的重量计)。而对比例I在相同操作条件下，苯的转化率为98. 0-98. 3%、顺酐的收率为99-103重量％ (以苯的重量计)。具体实施例方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。本专利技术提供，该方法包括在氧化条件下，使含有苯和氧化性气体的混合气体与催化剂床层接触，所述催化剂床层由一种催化剂经活化后形成，所述催化剂包括载体和活性物质，所述活性物质含有含钒化合物、含钥化合物、含钠化合物、含磷化合物和含镍化合物，以含有苯和氧化性气体的混合气体的进料方向为基准，所述催化剂床层依次分为催化剂床层A和催化剂床层B，催化剂床层A和催化剂床层B中，所述含钥;化合物以V2O5计、所述含钥化合物以MoO3计、所述含钠化合物以Na2O计、所述含磷化合物以P2O5计、所述含镍化合物以NiO计，所述含钒化合物所述含钥化合物所述含钠化合物所述含磷化合物所述含镍化合物的摩尔比可以为I : 0. 3-1. I 0. 001-0. 3 0. 002-0. 25 0. 001-0. 5，其中，所述催化剂床层B中含钥化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含钥化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 5-0. 9 ;所述催化剂床层B中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 4-0. 9 ;所述催化剂床层B中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 4-0. 8。在优选的情况下，所述催化剂床层B中含钥化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含钥化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 5-0. 8 ;所述催化剂床层B中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 4-0. 8 ;所述催化剂床层B中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比的0. 4-0. 7。通过控制催化剂床层A和B中含钒化合物、含钥化合物、含钠化合物、含磷化合物和含镍化合物的含量，并且控制催化剂床层B的含钥化合物、含磷化合物和含镍化合物的含量与催化剂床层A的含钥化合物、含磷化合物和含镍化合物的含量比例在上述范围内，能够使催化剂床层A和B中的催化剂对苯的氧化反应有很高的选择性且获得更高的顺丁烯二酸酐收率。所述含钒化合物可以是本领域常规使用的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种顺丁烯二酸酐的生产方法，该方法包括在氧化条件下，使含有苯和氧化性气体的混合气体与催化剂床层接触，所述催化剂床层由一种催化剂经活化后形成，所述催化剂包括载体和活性物质，所述活性物质含有含钒化合物、含钼化合物、含钠化合物、含磷化合物和含镍化合物，以含有苯和氧化性气体的混合气体的进料方向为基准，所述催化剂床层依次分为催化剂床层A和催化剂床层B，催化剂床层A和催化剂床层B中，所述含钒化合物以V2O5计、所述含钼化合物以MoO3计、所述含钠化合物以Na2O计、所述含磷化合物以P2O5计、所述含镍化合物以NiO计，所述含钒化合物∶所述含钼化合物∶所述含钠化合物∶所述含磷化合物∶所述含镍化合物的摩尔比为1∶0.3？1.1∶0.001？0.3∶0.002？0.25∶0.001？0.5，其特征在于，所述催化剂床层B中含钼化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含钼化合物与含钒化合物的摩尔比的0.5？0.9；所述催化剂床层B中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含磷化合物与含钒化合物的摩尔比的0.4？0.9；所述催化剂床层B中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比为所述催化剂床层A中含镍化合物与含钒化合物的摩尔比的0.4？0.8。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈雅萍，黄凤兴，贾雪飞，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司北京化工研究院，
类型：发明
国别省市：