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北京化工大学博士学位论文！＝＝！＝＝！＝＝＝ｊ＝＝＝＝＝＝｛＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＝＃＝＝＝一摘要正丁烷在ＶＰＯ催化剂上选择氧化反应制顺酐是目前唯一己工业化的低碳烷烃选择氧化反应。
这种选择氧化反应是以复合金属氧化物作为催化剂、催化剂的晶格氧参与氧化还原过程的多相催化反应的典型代表。
晶格氧参与主反应生成目的产物，气相或吸附氧导致（或主要导致）副反应生成有机副产物、ＣＯ。
和Ｈ２０。
对这类选择氧化反应，提高反应的选择性、减少副产物的生成不仅可以提高整个生产过程的经济性，而且直接关系到环境保护和技术的“清洁性”，具有很大的经济和环境效益。
前人研究已经证明，利用人为非定态操作技术可以更有效地组织催化循环，使烃类选择氧化和催化剂氧化再生在空间或时间域里分离进行，并与相应的最优操作条件匹配，从而改进过程工艺，提高反应的选择性。
本文以该体系作为模型反应，在工业ＶＰＯ催化剂上，利用原位傅立叶变换漫反射红外光谱、在线质谱、热重等手段，研究了它的反应网络结构：考察了ＶＰＯ催化剂再氧化条件对正丁烷晶格氧选择氧化的影响以及选择氧化过程中氧物种的作用：估计了ＶＰＯ催化剂再氧化动力学参数，推断了再氧化反应机理；进行了计及催化剂晶格氧体相扩散效应的正丁烷选择氧化动态动力学研究。
，首先，在原位ＤＲＩＦＴｓ装置上，通过正丁烷、１－丁烯和１．３一丁二烯三种Ｃ４Ｌ，烃作为原料的定态与瞬态反应实验，以考察ＶＰＯ催化剂上正丁烷选择氧化制顺酐体系的反应网络结构。
结果表明，在原位定态条件下，正丁烷、１一丁烯和１，３－丁二烯不经过吸附直接与ＶＰＯ催化剂上的氧物种按Ｒｉｄｅａｌ机理进行反应。
证实了在ＶＰＯ催化剂活＼性表面上三种Ｃ４烃选择氧化产物（顺酐）和完全氧化产物（ＣＯｘ和水）的存在。
获得了丁烯、１。
３．丁二烯和顺丁烯二酸可能是正丁烷选择氧化反应的表面中间物种的信息。
在原位瞬态条件下，获得了含羰基的非环状饱和与不饱和物种都可能是正ＩＩ丁烷选择氧化制顺酐过程的中间物的证据，在用ｉ－丁烯和１，３－丁二烯作为原料的反应研究中，在ＶＰＯ催化剂表面上检测到了吸附态中间物呋喃。
正丁烷氧化制顺酐新工艺正丁烷氧化制顺酐新工艺的探索与发展1. 引言正丁烷氧化制顺酐是一项重要的化学生产过程。
尽管传统工艺已经取得了很大的成功，但随着对环境友好和高效能要求的提高，我们需要寻找新的工艺来满足这些需求。
本文将介绍一种新型正丁烷氧化制顺酐的工艺，并对其深入探讨，以帮助读者全面了解该工艺的优势和前景。
2. 传统工艺的局限性传统的正丁烷氧化制顺酐工艺通常采用钼基催化剂，通过升高温度和增加氧流量来促进氧化反应。
然而，这种方法存在一些局限性。
高温下反应活性高，但同时也容易导致催化剂的失活和不稳定性增加。
过高的氧流量可能导致不完全燃烧，产生有害物质。
传统工艺对反应的选择性也存在一定的限制。
3. 新工艺的优势与发展最近，研究人员提出了一种新型正丁烷氧化制顺酐工艺。
该工艺使用基于贵金属的催化剂，相较于传统的钼基催化剂，其具有更高的稳定性和选择性。
催化剂的稳定性可保证长时间的稳定反应，同时选择性的提高使得顺酐的产率得到显著提高。
新工艺还针对传统工艺中的环境问题提出了解决方案。
通过优化催化剂和反应条件，氧流量和温度得到了有效控制，从而减少了有害物质的生成和排放。
4. 实验研究与结果在实验研究中，将贵金属催化剂加入反应体系中，并通过不同的实验条件进行测试和优化。
实验结果表明，在适当的反应条件下，新工艺相较于传统工艺有着更高的顺酐产率和选择性。
新工艺对环境的影响也明显减少。
实验结果的验证表明该工艺具有很高的应用潜力。
5. 个人观点与理解对于我个人来说，正丁烷氧化制顺酐新工艺的提出和研究是非常令人期待和具有挑战性的。
新工艺的优点在于能够同时兼顾高效能和环境友好。
在实际应用中，这种工艺能够为化学生产行业带来更多的可持续发展机遇。
然而，我们也应该认识到新工艺的研究和应用还面临一些挑战，如催化剂的成本和稳定性问题，以及工艺的工业化可行性等。
6. 结论与展望通过对正丁烷氧化制顺酐新工艺的全面评估，我们可以看到这种工艺在提高顺酐产率和选择性上的优势，并减少对环境的影响。
第31卷第3期 化学反应工程与工艺 V ol 31, No 3 2015年6月 Chemical Reaction Engineering and Technology June 2015 收稿日期: 2015-03-12; 修订日期: 2015-05-12。
作者简介: 徐俊峰（1986—），男，工程师。
E-mail:xujunfeng1986@ 。
文章编号：1001—7631 ( 2015 ) 03—0233—08正丁烷氧化制顺酐催化剂的制备及其催化性能徐俊峰，顾龙勤，曾 炜，陈 亮，赵 欣中国石油化工股份有限公司上海石油化工研究院，上海 201208摘要：采用有机相法制备了具有优异催化性能的正丁烷氧化制顺酐钒磷氧（VPO ）催化剂。
通过X 射线衍射（XRD ）、傅里叶红外光谱（FT-IR ）、扫描电镜（SEM ）、氮气吸附脱附、X 射线光电子能谱（XPS ）、热重分析（TG ）等方法对催化剂的制备过程进行了研究，分析了催化剂在整个制备过程中物相、价态、形貌和比表面积的变化。
在固定床反应器上对正丁烷氧化制顺酐的反应条件进行研究，考察了反应温度、正丁烷浓度和反应空速等条件对催化剂性能的影响。
结果表明，催化剂前驱体的主要物相为VOHPO 4·0.5H 2O 。
经活化后的催化剂活性相包括(VO)2P 2O 7（V 4+）、VOPO 4（V 5+）和钒磷云母相（V 4+和V 5+混合相）。
催化剂呈规则的片层结构，具有较高的比表面积，可以达到24.08 m 2/g 。
催化剂在制备过程中需要经过干燥、焙烧和气氛活化，对催化剂的形成具有至关重要的作用。
最佳的反应条件：反应温度为395 ℃，正丁烷摩尔分数为1.4%~1.5%，反应空速为2 000 h -1，此时正丁烷转化率为85%~87%，顺酐收率可达到59%~60%。
关键词：顺酐钒磷氧催化剂 正丁烷 顺酐中图分类号：TQ426.6 文献标识码：A顺丁烯二酸酐（简称顺酐，也称马来酸酐，MA ）是仅次于苯酐、醋酐的第三大酸酐类产品。
实验名称：正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐二、实验原理1、苯氧化法：通常采用V－P－Tｉ－O催化剂，在固定床或流化床反应器于380～450℃下反应。
该方法工艺路线成熟，原料易得，是国内应用比较普遍的方法，但是由于在苯的六个碳中有两个变成CO2，对原料浪费较大，在国际上开始被正丁烷氧化代替。
C6H6 + 4.5O2→C4H2O3 +CO2 +H2O2、碳四馏分氧化法CH3-CH2-CH2-CH3 +2O2→C4H2O3 +H2O丁烷是碳四馏分中最廉价又容易获得的原料，它与空气混合氧化生产成本较低，采用V －O－P催化剂，由于能充分利用原料，且原料的重量收率较高，近年来该法发展迅速，工业上已有替代苯氧化法的趋势，本实验采用此方法。
但是，由于近年国际市场石油价格变动较大，丁烷气的价格也变化较大，使该工艺在原料材料价格上不占优势。
同时，由于丁烷气在空气中的爆炸极限只有1.8%，在用固定床进行生产时，反应放热剧烈，反应器体积和操作空速要求较高，生产的工艺要求和技术比苯直接氧化法高，现在国际上使用流化床反应器，可以使原料气浓度在丁烷的爆炸上限范围，即40%以上，但该反应器对催化剂强度和活性要求较高，在我国尚未投入生产。
三、实验流程及仪器设备本实验由原料气配气系统，反应器控温系统，催化反应器，产物吸收及气相色谱分析系统组成。
具体介绍如下：1、原料气配气系统由液化丁烷气罐、空气压缩机、空气储罐、丁烷气体及空气质量流量计、原料气混合罐组成。
空气首先由压缩机压缩到空气储气罐里，然后经过减压阀到空气流量计，流量计的读数由显示仪控制，一般为1000ml/min左右，注意流量计的读数是指气体在标准状态下的体积，不是实际测定状态下的体积或质量流量，流量计的读数和气体温度、压力没有太大关系。
可以换算摩尔或质量。
丁烷经过减压阀也到质量流量计，并根据实验的条件，一般控制和空气的体积比为1.6%以下，以免发生爆炸危险。
丁烷气体质量流量计的读数需乘以0.29，才是丁烷的标准体积。
正丁烷氧化制顺酐催化剂正丁烷氧化制顺酐，这听起来像是个复杂的科学问题，但其实没那么神秘，咱们可以轻松聊聊。
想象一下，你有一堆正丁烷，这可是个好东西，燃料、化工原料，处处都能见到。
现在，咱们的目标就是把它变成顺酐，这可是个在工业上有重要用途的化合物，广泛应用于塑料、树脂等方面，简直是个小明星。
那这中间的催化剂就成了关键角色，没它可真不行。
催化剂就像是个好的引导者，帮我们加速反应，让正丁烷顺利转变成顺酐。
想象一下，没有催化剂的正丁烷，就像一位不愿意起床的学生，真是让人头疼。
催化剂有很多种，像镍、铂这类贵金属就是比较常见的选择，虽然它们有效，但价格也是不菲，真是让人心疼。
不过，科技进步飞快，新的催化剂层出不穷，有些甚至是环保型的，真是给我们带来了新的希望。
咱们要找那种性价比高、效率又杠杠的催化剂，让整个过程更加高效和环保。
这就像挑选一位好助手，既要靠谱又不能让你破费。
再聊聊反应过程，正丁烷在氧化的过程中，就像变魔术一样，变成了顺酐。
这个过程可是需要一点小技巧的，温度、压力都得掌控好，不然可就糟糕了。
想象一下，过高的温度就像在烤焦面包，过低又像是面包还没发酵好，都是一团糟。
关键是，催化剂得随时发挥作用，把握住这个微妙的平衡，才能让反应进行得顺利。
这其中的科学，简直让人感叹“科技真是日新月异”。
催化剂的选择也和反应的条件有很大关系。
有些催化剂在特定的条件下表现得特别好，就像有些人只适合某种工作，才能发光发热。
研究者们真的是在这方面下了不少功夫，尝试各种组合，寻找最优解。
你想啊，实验室里那种浓厚的科研氛围，真是让人激动，仿佛每一个试管里都藏着无数的可能性。
催化剂的稳定性也是个大问题。
反应中催化剂不能老是换，成本可就上去了。
想象一下，如果你每次做饭都得换锅，那得多麻烦。
研究者们通常会探索一些新的材料，像金属氧化物或者碳基催化剂，它们不仅价格亲民，性能也相当不错。
用这些材料做催化剂，就像选对了搭档，轻松愉快，反应顺利进行。
工业级原料制备正丁烷氧化制顺酐VPO催化剂及其催化性能任涛;王雁;李选志;曹晓玲【摘要】采用工业级原料制备正丁烷氧化制顺酐VPO催化剂, 在固定床反应器中测试催化剂性能.采用粉末X射线衍射表征合成的催化剂样品.结果表明, 在反应温度372℃、空速1 500 h-1和反应压力0.11 MPa下, 催化剂活性较好, 正丁烷转化率达到86.27％, 顺酐选择性73.27％, 顺酐收率63.11％.长周期试验结果表明催化剂稳定性良好.%VPO catalyst for oxidation of n-butane to maleic anhydride was prepared using industrial grade raw materials and tested in fixed bed reactor.The catalyst was characterized by X-raydiffraction.Results showed that the catalyst displayed good activity when reaction temperature was 372 ℃, LHSV was 1 500 h (-1 ) and reaction pressure was 0.11 MPa.Conversion of n-butane was 86.27％, selectivity and mole yield of maleic anhydride were 63.11％ and 73.27％, respectively.And long period test results showed the catalyst had good stability.【期刊名称】《工业催化》【年(卷),期】2018(026)012【总页数】3页(P66-68)【关键词】精细化学工程;工业级原料;VPO;正丁烷;顺酐【作者】任涛;王雁;李选志;曹晓玲【作者单位】西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安710061;西安元创化工科技股份有限公司,陕西西安 710061【正文语种】中文【中图分类】TQ426.94;TQ225.23顺丁烯二酸酐简称顺酐，用途广泛，需求量逐年递增[1]。
丁烷氧化制顺丁烯二酸酐V-P-O 催化剂的合成及应用
鲁彦玲;施冬梅;杜仕国;陈明鸣
【期刊名称】《石化技术与应用》
【年(卷),期】2006(024)001
【摘要】以工业V2O5和工业磷酸为基本原料,以醛(如苯甲醛)、醇(如正辛醇)或醛-醇混合物为还原剂,合成出前躯体后成型并老化,制备出丁烷流化床氧化制顺丁烯二酸酐V-P-O催化剂.最佳工艺条件为:V2O5粒度小于5 μm;n(P)/n(V)=1.2;磷酸质量分数91.7%～92.9%.流化床活性评价结果表明,顺丁烯二酸酐收率大于44%.【总页数】3页(P11-13)
【作者】鲁彦玲;施冬梅;杜仕国;陈明鸣
【作者单位】中国人民解放军军械工程学院,河北,石家庄,050003;中国人民解放军军械工程学院,河北,石家庄,050003;中国人民解放军军械工程学院,河北,石家
庄,050003;天津大学,化工学院,天津,300072
【正文语种】中文
【中图分类】TQ245.2+3
【相关文献】
1.正丁烷氧化制顺酐V-P-O系催化剂的研究 [J], 赵秉乾;高丽萍;吴静
2.丁烷氧化制顺酐用V-P-O催化剂的结构及其对活性的影响 [J], 殷恒波;高丽萍
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5.正丁烷氧化制顺丁烯二酸酐钒、磷、氧体系催化剂的研究 [J], 李建华;梁育德因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
丁烷法顺酐项目可行性研究报告一、项目背景顺酐是丁烷氧化法生产的重要有机化工原料，广泛应用于合成尼龙、合成纤维和合成树脂等方面。
丁烷氧化法是指将丁烷与空气在催化剂的作用下氧化生成顺酐的工艺。
顺酐具有广泛的市场需求和良好的经济效益，因此进行丁烷法顺酐项目的可行性研究具有重要意义。
二、可行性分析1.市场需求分析：顺酐作为重要的有机化工原料，应用于合成尼龙、合成纤维和合成树脂等领域。
随着工业化进程的不断推进，顺酐的市场需求逐渐增加。
近年来，我国纺织、合成材料、化工等行业快速发展，对顺酐的需求增长迅猛。
因此，丁烷法顺酐项目在市场上具有广阔的发展前景。
2.技术可行性分析：丁烷氧化法是目前世界上主要的顺酐生产技术路线之一，具有成熟的工艺流程和稳定可靠的生产能力。
丁烷氧化反应催化剂的选择、反应条件的控制以及产品的分离提纯已经得到了较为成熟的技术解决方案。
因此，从技术角度上来说，丁烷法顺酐项目是可行的。
3.经济可行性分析：（1）投资规模：丁烷法顺酐项目的投资规模主要包括建设投资和运营资金。
建设投资涉及到厂房建设、设备购置、项目前期研究等方面，预计需要投资1亿元。
运营资金主要用于原料采购、人员工资、能源消耗等方面，预计需要投入5000万元。
（2）市场收入：根据市场需求和价格，预计丁烷法顺酐项目每年可生产10万吨顺酐，假设销售价格为每吨1万元，则项目年销售收入预计为1亿元。
（3）成本费用：丁烷法顺酐项目的主要成本包括原材料成本、生产能耗、设备维护费用等。
根据市场价格和相关数据统计，预计每年成本费用为6000万元。
（4）盈利能力：项目年销售收入为1亿元，成本费用为6000万元，预计项目每年可实现盈利4000万元。
4.社会可行性分析：丁烷法顺酐项目的建设和运营将为当地提供就业机会，增加当地居民的收入。
同时，丁烷法顺酐项目的发展也将带动相关产业链的发展，促进区域经济的繁荣。
因此，丁烷法顺酐项目在社会上是可行的。
三、风险及对策1.市场风险：顺酐市场受宏观经济环境和行业竞争等因素的影响较大，市场价格波动较大。
正丁烷氧化制顺酐催化剂的活性及动力学研究化学工程与工艺工043 （10041842）沈英摘要：介绍了国外顺酐的生产和消费现状及国内顺酐的生产、消费和市场前景。
综述了顺酐生产的工艺路线和催化剂研究发展。
介绍了苯固定床氧化工艺和正丁烷流化床氧化工艺路线以及正丁烷氧化流化床用催化剂及晶格氧催化剂的研究发展。
并且对一种工业钒磷复合氧化物(VPO)催化剂上正丁烷选择氧化制顺酐的反应动力学特性进行系统的实验研究，并按照三角行反应网络处理实验数据，经参数估计、模型识别和统计检验可得到诸反应速率的表达式及相关参数数值。
关键词：正丁烷，顺酐，VPO催化剂，动力学模型，参数1 研究背景随着油价的一路上行带动苯价飞涨，国内以苯为原料的顺酐生产企业不得不考虑所面临的原料成本问题。
顺酐作为三大有机酸酐之一，其生产方法按原料路线来分主要为苯和正丁烷两种。
以正丁烷为原料与以苯为原料相比，正丁烷具有原料价格低、资源利用合理、符合环保要求、技术更加先进等优点。
在2004年，国外顺酐企业现有生产能力的70%~80%是采用以正丁烷位原料的生产路线，而我国正常生产的二十多家顺酐企业中除了少许企业采用此方法外，大部分仍是采用苯法顺酐装置。
但由于苯价起伏较大，而正丁烷的价格波动通常较小，这使得正丁烷法顺酐的原料成本优势特别突出，越来越吸引国内顺酐企业的关注目光。
但在国内苯原料供应丰富，调节余地大，加之万吨级苯法顺酐生产国产化技术比较成熟，现阶段国内仍应立足苯法生产技术来发展顺酐，通过不断增加科技投入，提高苯法工艺技术水平，降低消耗和污染。
但从合成顺酐技术发展趋势看，苯法生产工艺最终将被正丁烷法工艺所取代，因此必须做好苯法向正丁烷法转变的技术准备。
此外苯法向正丁烷法转化过程中，主要是将苯法固定床反应器中的催化剂转化为正丁烷法催化剂，并更换进了设备，调整操作参数。
因此国内专家应对引进的正丁烷法生产技术进行消化和吸收，然后组织各方力量借鉴国外转化经验进行公关，尽快形成万吨级正丁烷法生产顺酐的国产化技术，做好技术研究和储备。
