一种正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115850214A(43)申请公布日2023.03.28(21)申请号202211708115.7(22)申请日2022.12.28(71)申请人常州新日催化剂股份有限公司地址213033江苏省常州市新北工业园滨江化工园区港区大道78号(72)发明人刘先国(74)专利代理机构北京睿智保诚专利代理事务所(普通合伙)11732专利代理师董大媛(51)Int.Cl.C07D307/60(2006.01)B01J27/198(2006.01)权利要求书1页说明书6页(54)发明名称一种正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法(57)摘要本发明属于顺酐生产技术领域，本发明公开了一种正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法。本发明将二氧化硅气凝胶作为壳层包裹钒磷氧催化剂，制备得到核壳型复合催化剂，提高了催化剂的催化效率和稳定性，本发明采用串联反应器的方式，对反应尾气进行利用，工艺能耗低，工艺流程简单，提高了顺丁烯二酸酐的收率。本发明所述正丁烷的转化率在83％以上，顺丁烯二酸酐的收率达到了106％以上，适于大范围的推广应用。CN115850214ACN115850214A权利要求书1/1页1.一种正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在第一反应器内，将正丁烷、核壳型复合催化剂和空气混合，反应得到顺丁烯二酸酐和反应尾气；(2)在第二反应器内，将正丁烷、核壳型复合催化剂和反应尾气混合，反应得到顺丁烯二酸酐和反应尾气，反应尾气经焚烧后进行排放；所述核壳型复合催化剂包括钒磷氧催化剂和二氧化硅气凝胶。2.根据权利要求1所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述核壳型复合催化剂的制备方法包括如下步骤：a、将钒源、磷源和有机溶剂混合，加热反应得到催化剂前驱体溶液；b、将催化剂前驱体溶液、二氧化硅气凝胶粉末和硅烷偶联剂混合，经干燥和焙烧，得到核壳型复合催化剂。3.根据权利要求2所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述钒源为五氧化二钒和/或草酸氧钒，磷源为磷酸和/或五氧化二磷，磷酸的质量浓度为90～92％，有机溶剂为苯甲醇；钒源、磷源和有机溶剂的质量体积比为1～1.5g：2～2.5g：20～25mL；加热反应的温度为80～100℃，加热反应的时间为10～24h。4.根据权利要求2或3所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述二氧化硅气凝胶粉末和催化剂前驱体溶液的质量体积比为3～5g：30～40mL，二氧化硅气凝胶粉末和硅烷偶联剂的质量比为1：0.2～0.5。5.根据权利要求4所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述干燥包括旋蒸和烘干，旋蒸的温度为60～80℃，旋蒸至混合所得混合物的水分含量≤10％，烘干的温度为100～110℃，烘干的时间为3～4h；焙烧的温度为400～500℃，焙烧的时间为3～5h。6.根据权利要求1所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述步骤(1)和(2)中，核壳型复合催化剂的装填量独立的为反应器中反应管容量的10～20％，正丁烷的进料浓度独立的为0.15～2mol％，反应的温度独立的为360～450℃，反应的压力独立的为150～300KPaG。7.根据权利要求1、2或6所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述空气的流速为1.5～2m/s；步骤(1)所述反应尾气经洗涤后进入第二反应器内，步骤(2)所述反应尾气的流速为1.5～2m/s。8.根据权利要求7所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，所述第一反应器和第二反应器内，反应所得产物独立的通过水、邻苯二甲酸二丁酯或六氢化邻苯二甲酸二异丁酯吸收。9.根据权利要求8所述正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法，其特征在于，吸收所得反应液顺次经解吸和精制，得到顺丁烯二酸酐。2CN115850214A说明书1/6页一种正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法技术领域[0001]本发明涉及顺酐生产技术领域，尤其涉及一种正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法。背景技术[0002]顺丁烯二酸酐简称顺酐，是一种重要的有机化工原料。实际应用中生产顺酐的主要方法为正丁烷氧化法；目前正丁烷氧化制顺酐的生产工艺主要采用钒磷氧(VPO)催化剂。目前的VPO催化剂前驱体主要采用有机法进行制备，其制备过程通常采用五价的钒和磷酸在有机溶剂中回流得到的前驱体，将所得前驱体与磷酸回流反应得到VPO催化剂。[0003]目前，正丁烷氧化制备顺丁烯二酸酐的方法中正丁烷的转化率主要受两方面因素的影响。其一，由于现有的VPO催化剂的稳定性差，所以经过多次重复使用后VPO催化剂存在磷流失以及强度下降的弊端，导致催化效率降低，影响正丁烷的转化率。虽然现有的负载型VPO催化剂可以降低磷流失，但其降