1.一種正丁烷氧化制備順酐的方法,包括以下內(nèi)容:
正丁烷與空氣進(jìn)行混合,所得到混合反應(yīng)氣并流通過至少兩個串聯(lián)的釩磷氧催化劑床層,在氧化反應(yīng)條件下,與釩磷氧催化劑接觸進(jìn)行反應(yīng);按照與混合反應(yīng)氣的接觸順序,下游催化劑床層中釩的平均價態(tài)高于上游催化劑床層中釩的平均價態(tài)。
2.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在相鄰的兩個釩磷氧催化劑床層中,下游催化劑床層中釩的平均價態(tài)比上游催化劑床層中釩的平均價態(tài)高出0.01~0.3個單位。
3.按照權(quán)利要求2所述的方法,其特征在于,在相鄰的兩個釩磷氧催化劑床層中,下游催化劑床層中釩的平均價態(tài)比上游催化劑床層中釩的平均價態(tài)高出0.02~0.2個單位。
4.按照權(quán)利要求3所述的方法,其特征在于,在相鄰的兩個釩磷氧催化劑床層中,下游催化劑床層中釩的平均價態(tài)比上游催化劑床層中釩的平均價態(tài)高出0.05~0.15個單位。
5.按照權(quán)利要求1-4任一所述的方法,其特征在于,所述的釩磷氧催化劑床層中,釩的平均價態(tài)為4.0~4.5。
6.按照權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述的釩磷氧催化劑床層中,釩的平均價態(tài)為4.01~4.35。
7.按照權(quán)利要求5所述的方法,其特征在于,所述的釩磷氧催化劑床層的個數(shù)為3~5個。
8.按照權(quán)利要求7所述的方法,其特征在于,所述的釩磷氧催化劑床層的個數(shù)為3個,按照與混合反應(yīng)氣接觸的順序,最上游的催化劑床層中釩的平均價態(tài)為4.01~4.05,中間催化劑床層中釩的平均價態(tài)為4.05~4.15,最下游催化劑床層中釩的平均價態(tài)為4.15~4.35。
9.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,混合反應(yīng)氣中正丁烷的體積分?jǐn)?shù)為1.0%~1.8%。
10.按照權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述的氧化反應(yīng)條件為:反應(yīng)壓力為常壓~0.5MPa,反應(yīng)溫度為380~450℃,混合反應(yīng)氣體積空速為1000~3500 h-1。
11.按照權(quán)利要求1-10任一所述的方法,其中所述的釩磷氧催化劑通過以下方法制備:
(1)制備VPO催化劑的前驅(qū)體——釩磷氧化物;
(2)將步驟(1)所得催化劑前軀體采用打片方法成型為拉西環(huán)狀或圓柱狀催化劑顆粒;
(3)將步驟(2)所得催化劑顆粒浸漬在含有一定濃度有機(jī)過氧化物的有機(jī)溶劑中,通過控制有機(jī)過氧化物的濃度,調(diào)控催化劑中釩的平均價態(tài);
(4)浸漬結(jié)束后,經(jīng)過濾、干燥,干燥后的催化劑在氮氣或惰性氣體氛圍中進(jìn)行活化,得到釩磷氧催化劑。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述的有機(jī)過氧化物是選自叔丁基過氧化氫、叔戊基過氧化氫、過氧化氫二異丙苯、過氧化甲乙酮、叔辛基過氧酯、叔戊基過氧酯和過氧化苯甲酰構(gòu)成的一組物質(zhì)中的一種或幾種。
13.按照權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述的有機(jī)溶劑選自乙醇、丙醇、丁醇、戊醇、丙酮、甲乙酮,戊酮,己酮、乙醚、丙醚、丁醚構(gòu)成的一組物質(zhì)。
14.按照權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述的有機(jī)過氧化物的濃度依據(jù)以下的公式計算:;其中Vox為催化劑釩的平均價態(tài),n1為催化劑活化前四價釩的摩爾數(shù),n2為催化劑活化后五價釩的摩爾數(shù)。
15.按照權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,步驟(3)所述的浸漬時間為1~6小時。
16.按照權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,步驟(4)所述的干燥條件為:干燥溫度為80~160℃下,干燥時間為0.1~20小時。
17.按照權(quán)利要求11所述的方法,其特征在于,所述的活化在在氮氣或惰性氣體氛圍中進(jìn)行,氮氣或惰性氣體的體積空速為100~2000h-1,活化溫度為350~450℃,活化時間為1~20小時。