CN1073051C - 制造马来酐的方法 - Google Patents

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Abstract

一种钒-磷氧化物和生产该氧化物的方法，及以该氧化物形式存在的使用在汽相氧化中的催化剂，和以及烃的部分汽相氧化的方法，该氧化物具有表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°，28.4°，29.9°和43.1°处的主峰和具有下列范围内的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°处的主峰强度比的X射线衍射光谱(Cu-Kα)
0.3≤Ⅰ(23.0)/Ⅰ(28.4)≤0.7
其中Ⅰ(23.0)和Ⅰ(28.4)分别表示衍射角为2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°的峰强。

Description

制造马来酐的方法
本发明涉及一种具有特定X射线衍射图案的新型钒-磷氧化物，及其该氧化物的生产方法，汽相氧化形成该氧化物的所用催化剂以及烃的部分汽相氧化的方法。
关于钒-磷氧化物已经进行了各种研究而且同时也研究了这些氧化物的物理特性和它们的用途扩展。特别地，大家都知道在通过烃例如有四个碳原子(C4烃)的丁烷、丁烯和丁二烯的汽相氧化来生产马来酐的过程中，钒-磷氧化物是有作用的。大家也知道钒-磷氧化物的催化作用成分是二氧二钒焦磷酸盐、即具有(VO)2P2O7组分的结晶氧化物。通过合成其前体产物氧钒氢正磷酸盐(VOHPO4·0.5H2O)，煅烧该前体产物并在非活性气流或烃气体如丁烷与空气的混合气流中通过煅烧进一步使煅烧的前体产物经过所谓的活化处理来实现前体产物的局部规整重新排列，因此获得二氧二钒焦磷酸盐。
大家都知道通过在钒-磷氧化物催化剂存在的条件下使正丁烷、1-丁烯、2-丁烯、丁二烯或其混合物(下文总称为“C4烃”)进行汽相氧化可获得马来酐。人们已经提出了许多改性钒-磷氧化物催化剂及其生产方法。
一些这种改性钒-磷氧化物催化剂用其制备方法来限定而其它用它们的X射线衍射峰图案(JP-A-53-61588、JP-A-56-41816、JP-A-56-45815、JP-A-59-132938和JP-A-05-15781)来限定。人们认为在钒-磷氧化物催化剂中，具有大约接近四价态的钒的那些催化剂比具有大约接近五价态的钒的那些催化剂更适合马来酐的生产(JP-A-50-35088和JP-A-56-41816)。
人们也已经提出了通过使用钒-磷氧化物催化剂来改进C4烃的汽相氧化反应条件(JP-A-61-191680和JP-A-61-251678)。
而且，除了上述专利公开外，在大量的文献中已经登载了用于马来酐生产的催化剂钒-磷氧化物生产方法。例如在B.K.Hodnett,ed.,Catalysis Today,Vol.1,No.5(1987)中详细描述了这些内容。
传统的钒-磷氧化物，例如当在生产马来酐中用作汽相氧化的催化剂时，呈现出催化活性通常不充分和在较低的温度下低效。因此，在工业合适条件下生产马来酐时，这种催化剂仅以非常低的产率生产马来酐必然处于不利的地位。因为传统的钒-磷氧化物催化剂钒的价态易于变化，生产出赋予预期催化性能的钒-磷氧化物催化剂取决于机会。因此，成功地工业化生产必须解决马来酐产率完全由许多催化剂变化控制的极其不利的问题，而这样的生产仍处在讨论中。
因此，本发明的第一个目的是找到一种解决上述传统的钒-磷氧化物催化剂缺点的方法并提供一种用于汽相氧化的新型钒-磷氧化物。
本发明的第二个目的是提供一种具有特定X射线衍射图案的新型钒-磷氧化物及其生产方法。
本发明的第三个目的是提供一种可生产的催化剂性能重复性较高的新型钒-磷氧化物。
本发明的第四个目的是提供一种由钒-磷氧化物形成并用于汽相氧化的催化剂。
本发明的第五个目的是提供一种烃部分汽相氧化的方法。
本发明的第六个目的是用一种提供四个碳原子的烃的部分汽相氧化生产马来酐的方法。
用钒-磷氧化物来实现上述目的，该氧化物具有表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰的X射线衍射光谱(Cu-Kα)和具有下列范围的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和 28.4°处的主峰强度比
0.3≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.7
其中I(23.0°)和I(28.4°)分别表示衍射角为2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°的峰强。
使用钒-磷氧化物的生产方法也可实现上述目的，该氧化物具有表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰的X射线衍射光谱(Cu-Kα)特性和具有下列范围的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°处的主峰强度比
0.3≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.7
其中I(23.0°)和I(28.4°)分别表示衍射角为2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°的峰强，该方法包含在60℃-150℃温度范围内在有机溶剂中使四价钒化合物和磷化合物反应并煅烧所得到的反应产物。
使用钒-磷氧化物的生产方法还可实现上述目的，该氧化物具有表明衍射角角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰的X射线衍射光谱(Cu-Kα)特性和具有下列范围的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°处的主峰强度比
0.3≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.7
其中I(23.0°)和I(28.4°)分别表示衍射角为2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°的峰强，该方法包含在有机溶剂中还原五价钒化合物，然后在60℃-150℃温度范围内使还原的化合物与磷化合物反应，和煅烧所得到的反应产物。
通过在汽相氧化中使用包含钒-磷氧化物的催化剂也可实现上述目的，该氧化物具有表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰的X射线衍射光谱(Cu-Kα)特性和具有下列范围的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°处的主峰强度比
0.3≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.7
其中I(23.0°)和I(28.4°)分别表示衍射角2θ(±0.2°)为23.0°和28.4°的峰强。
通过使用钒-磷氧化物使具有包含氧分子的气体的烃部分汽相氧化的方法还可实现本发明目的，该氧化物具有表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰的X射线衍射光谱(Cu-Kα)特性和具有下列范围的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°处的主峰强度比
0.3≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.7
其中I(23.0°)和I(28.4°)分别表示衍射角为2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°的峰强。
本发明的钒-磷氧化物作为汽相氧化中使用的催化剂呈现出极好的活性。例如，在通过丁烷的汽相氧化生产马来酐的过程中，即使在较低反应温度下它也呈现出较高催化活性而且与传统的催化剂比较其使马来酐生产具有高选择性和连续的高产率成为可能。因此，在马来酐的工业生产中，它能显著地降低生产成本。
而且，本发明的钒-磷氧化物根据其催化性能可实现具有高度重复性的生产。结果，汽相氧化能够以较高可靠性和较高产率进行，而且产物的产率不会变化太大。
图1是实施例1获得的钒-磷氧化物的X射线衍射光谱(Cu-Kα)。图中横轴表示衍射角2θ(±0.2°)的大小而竖轴表示峰强(cps)。
图2是对比例1获得的钒-磷氧化物的X射线衍射光谱(Cu-Kα)。图中的横轴和竖轴和图1的完全一样。
图3是实施例2获得的钒-磷氧化物的X射线衍射光谱(Cu-Kα)。图中的横轴和竖轴和图1的完全一样。
图4是实施例3获得的钒-磷氧化物的X射线衍于光谱(Cu-Kα)。图中的横轴和竖轴和图1的完全一样。
本发明的钒-磷氧化物具有表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰的X射线衍射光谱(Cu-Kα)特性和具有下列范围的衍射角2θ(±0.2°)在23.0°和28.4°处的主峰强度比
0.3≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.7
其中I(23.0°)和I(28.4°)分别表示衍射角2θ(±0.2°)为23.0°和28.4°的峰强。
适当地，钒一磷氧化物具有I(23.0°)/I(28.4°)峰强比在0.35-0.65范围内，优选地在0.4-0.6范围内。
本发明的钒-磷氧化物其特征在于与传统的钒-磷氧化物相比它在衍射角2θ(±0.2°)为28.4°处具有非常强的峰值。
本发明的钒-磷氧化物是按照下面步骤生产步骤(1)
本发明的方法是从四价钒化合物与磷化合物在有机溶剂中在60°-150℃的温度范围内反应开始或者从先还原五价钒化合物，接着还原的产物与磷化合物在60°-150℃的温度范围内反应开始。使用五价钒化合物的后一方法特别有利地被使用。因此，首先描述使用五价钒化合物作为原料的方法。
这种方法是从在有机溶剂中还原五价钒化合物开始。人们推断出由于这种还原处理，五价钒具有改变到+3.9-4.1的价态。
本发明中使用的术语“有机溶剂”意思是把能够还原五价钒化合物的还原剂作用与反应溶剂的作用结合起来的有机溶剂。这里可以使用把这些作用结合起来的任何有机溶剂。可以引用的有机溶剂的典型例子有苄醇如苯甲醇和来自甲基苯甲醇的至少一节被取代得到的苯甲醇衍生物，二甲基苯甲醇，乙基苯甲醇和带有1-3个碳原子烷基或烷氧基的茴香醇。在上面引用的其它有机溶剂中，特别优选使用苯甲醇。
在苯甲醇的还原作用没有被减弱的情况下，苯甲醇可以与脂族醇例如甲醇、乙醇、正丙醇、异丙醇、正丁醇、异丁醇或戊醇结合使用，或者与芳香醛例如苯醛、甲苯甲醛、二甲基苯醛或茴香醛结合使用。
在本发明中使用的术语“五价钒化合物”包括含五价钒的有机或无机化合物。可以引用的该化合物的典型例子有五氧化二钒和偏钒酸盐如偏钒酸铵。在上面引用的其它化合物中，优选使用五氧化二钒。
在本发明中使用的术语“磷化合物”包括含磷的有机或无机化合物。可以引用的该化合物的典型例子有正磷酸、焦磷酸、亚磷酸、多磷酸和五氧化二磷。在上面引用的其它化合物中，优选使用大约99％(98-101％)的正磷酸。
因此，在本发明的优选具体方案中，将五氧化二钒加入到苯甲醇中，然后在80°-150℃，优选地为100°-130℃温度范围内边搅拌边加热，接着连续还原钒直到溶液变为稍带蓝黑色以及钒完全溶解在苯甲醇中。人们推断出由于这种还原处理结果，五价钒具有改变到上面提到的+3.9-4.1的价态。接着，将苯甲醇中的正磷酸溶液加入到上述还原的钒溶液中且在60°-150℃，优选地为80°-140℃温度范围内搅拌引起反应。
如果上述还原处理的温度低于80℃，将不能还原钒化合物或者处理将消耗较多时间。相反如果这个温度超过150℃，有机溶剂将氧化甚至导致浓缩从而可能使从形成的氧化物中分离有机溶剂变得困难。总之，在80°-150℃，优选地为100°-130℃温度范围内进行还原处理，能使所形成的钒-磷氧化物得到上述的X射线衍射光谱和峰强比。进行还原处理直到溶液变为稍带蓝黑色而且钒完全溶解。通常2-10小时足够。
当然，钒化合物和磷化合物的使用量为钒/磷原子比落入1/0.9-1/1.2，优选地为1/0.95-1/1.1范围内。
通过在60°-150℃，优选地为80°-140℃温度范围内在反应中进行的搅拌作用，能使生产的钒-磷氧化物得到上述的X射线衍射光谱和峰强比。对于由搅拌完成的反应，通常大约3-24小时足够。
现在，描述使用四价钒化合物作为原料的方法。
在这个方法中，四价钒化合物被用作原料而且在60°-150℃温度范围内将它溶解在有机溶剂中并导致与磷化合物反应。
在本发明中使用的术语“四价钒化合物”意思是含四价钒的有机或无机化合物。可以引用的该化合物的典型例子有二氧化钒、二氯氧化钒等等。在上面引用的其它钒化合物中，特别优选使用二氧化钒。
在这个方法中磷化合物和有机溶剂的数量以及钒化合物和磷化合物的数量之比与上述方法有关描述的相同。
因此，在本发明的优选具体方案中，将二氧化钒加入到苯甲醇中，然后在80°-150℃，优选100°-130℃温度范围内边搅拌边加热，直到钒化合物完全溶解，将苯甲醇中正磷酸溶液加入到钒化合物溶液中，以及在60°-150℃，优选80°-140℃温度范围内搅拌引起反应。
在上述溶解处理中，四价钒化合物还原为三价钒的可能性为零。苯甲醇不能完全把四价钒还原成三价钒的假定逻辑上可以解释没有这种可能性。
通过在60°-150℃，优选地为80°-140℃温度范围内在上述反应中进行搅拌，能使生产的钒-磷氧化物得到上述X射线衍射光谱和峰强比。对于由搅拌完成的反应，通常大约3-24小时足够。
在使用五价钒化合物作为原料的方法以及使用四价钒化合物作为原料的方法中，适合的是在60°-150℃温度范围内搅拌反应系统进行反应且继续搅拌直到反应产物陈化直至完全沉淀。如果反应温度低于60℃，那么钒化合物与磷化合物的反应将不容易进行。相反地，如果反应温度超过150℃，氧化可能使从生产的氧化物中分离有机溶剂变得困难。步骤(2)
在步骤(2)中，煅烧步骤(1)获得的反应产物(沉淀)。
具体地说，将沉淀冲洗、过滤，然后在100°-150℃，优选地为120°-150℃温度范围内在惰性气体或空气的气流中干燥大约6-24小时，磨碎或成型为规定的形状，然后在含氧气体例如空气的大气中或在由惰性气体与空气组成的混合气体的大气中在350°-600℃，优选地为400°-550℃温度范围内煅烧2-10小时。通常氮气被用作上述的惰性气体。步骤(3)
在步骤(3)中对采用活化的方法没有特别的使用限制。可以采用制备这种氧化物催化剂一般使用的任何活化方法。通过在惰性气流中于600°-800℃，优选650°-750℃的温度范围内或者在烃气如丁烷与空气的混合气流中于350°-600℃，优选400°-450℃的温度范围内将步骤(2)中煅烧的粉末或成型体活化大约5-24小时，优选10-24小时。
在上述的活化中氮气通常被用作惰性气体。除了丁烷外还可以引用的用在混合气体中的烃的典型例子有烃类例如具有4到5个碳原子的丁烯、丁二烯、戊烷和异戊烷。当在烃气与空气的混合气流中进行活化时，适合将在混合气体中的烃气体浓度(以丁烷计算)设为0.5-10％(体积)，优选1-5％(体积)。当在惰性气流中进行活化时，由于必须升高处理的温度，所以表面积趋于减小而且催化活性下降。因此，在烃气与空气的昆合气流中进行活化是有利的。
当将上述方法1获得的钒-磷氧化物用作催化剂时，在成型助剂存在的条件下它可以成型为特定的形状以及可以成型为预定的形状。可以引用的成型助剂的典型例子有无机物质如硅胶、铝溶胶和滑石，有机物质如石墨和脂肪酸盐。在无机纤维存在下可以成型为预定的形状。
用于汽相氧化的本发明的催化剂可以它未改性形式使用或者与载体如氧化硅、氧化铝、氧化钛、碳化硅或陶瓷物质一起，并使其沉积在载体上后再使用。对这种催化剂的形状没有特别的限制。催化剂可以磨碎。按照传统的成型方法如压片和挤压成型，催化剂可以成型为球状、圆柱状、半圆形状或马鞍形状。
钒-磷氧化物呈现出固态酸的性质。由于固态酸的性质，钒-磷氧化物可以用作烃，特别是具有3-5个碳原子的脂肪烃的部分催化汽相氧化的催化剂。
可以引用能够获得的催化汽相氧化的典型例子有通过氧化丁烷生产马来酐、通过氧化异丁烷生产异丁烯醛和异丁烯酸、通过氧化异丁烯醛生产异丁烯酸、通过丙烷的氨氧化反应生产丙烯腈以及异丁酸的氢氧化反应生产异丁烯酸。在氧分子存在的条件下，它特别用于将正丁烷选择性氧化成马来酐。
在汽相氧化中使用的本发明催化剂由上述钒-磷氧化物形成。除了钒-磷氧化物外，这些催化剂还允许掺入碱金属例如钾、钠、铷和铯；碱土金属例如镁、钙和钡；以及过渡金属例如铁、镍、镊、钴、钌、铑、钯、铱、铂、金、银、铜、锰、钨、钼、铬、砷、锑、铋、铊、铅和锡中，条件是不应该影响X射线衍射的特定峰和I(23.0)/I(28.4)的峰强比。当掺入这些金属组分时，其来源可以是有关金属的氧化物、硝酸盐、硫酸盐、碳酸盐、磷酸盐或相关金属的有机酸盐。
在汽相氧化中使用的本发明催化剂特别优选用于通过上述丁烷的汽相氧化生产马来酐。
通常，正丁烷用于丁烷氧化。这种正丁烷可以含有少量的异丁烷、丁烯、丙烷和戊烷。当空气本身构成汽相氧化的理想氧气源时，也可以使用纯净的氧气代替。当需要时，所供氧气可以用惰性气体如水蒸气或氮气稀释。在整个原料气体中正丁烷浓度是在0.5-10％(体积)，优选0.5-4％(体积)范围内，而氧气浓度在10-30％(体积)范围内。当在固定床上使用催化剂时，所供气体的空间速度是在500-10000小时-1，优选1000-5000小时-1范围内。反应温度是在300°-550℃，优选300°-450℃温度范围内。反应可以在常压或减压下进行。通常是在常压下进行。实际上，用硫化床代替固定床也可以使用催化剂。
现在，参考下面实施例和对比例更具体地描述本发明。然而，应该注意本发明不局限于此。在实施例和对比例中提到的转化率、选择率和产率定义如下：
转化率(mol％)=(反应的丁烷摩尔数/供应的丁烷摩尔数)×100
选择率(mol％)=(形成的马来酐摩尔数/反的丁烷摩尔数)×100
产率(mol％)=(形成的马来酐摩尔数/供应的丁烷摩尔数)×100)
实施例1
在4000ml的苯甲醇中，悬浮并搅拌400g五氧化二钒(V2O5)同时加热到120℃并将其还原5小时直到五氧化二钒完全溶解。将435.4g的99％正磷酸溶解在1000ml苯甲醇中并保持在100℃下来制备磷酸溶液。当在100℃时加入的还原钒的稍带蓝黑色溶液和磷酸溶液在120℃继续加热10小时，它们产生蓝黑色沉淀。将反应溶液浆冷却并分离形成的沉淀。用丙酮冲洗沉淀并在140℃下干燥12小时。然后，将产生的干燥物质做成长为5mm和直径为5mm的球粒。在空气流中在500℃下将球粒煅烧4小时，冷却到400℃，用由正丁烷和空气组成且正丁烷浓度为1.5％(体积)的混合气流对之冲刷，以1℃/分的升温速度加热到500℃，并在500℃下活化12小时。
按照上述方法获得的钒-磷氧化物具有图1所示的X射线衍射光谱。这个X射线衍射光谱表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰值和具有I(23.0°)/I(28.4°)为0.5的主峰强度比。
用100g上述钒一磷氧化物填充直径为25mm和长度为300mm的流动型反应容器中。将包含正丁烷和空气且正丁烷浓度为1.5％(体积)的混合气体以2000小时-1的空间速度引入到反应容器中并在385℃和390℃的反应温度下处理以便实现正丁烷的汽相氧化。结果表示在表1中。对比例1
在4000ml的异丁醇中，悬浮并搅拌400g五氧化二钒(V2O5)同时加入到105℃并还原12小时。五氧化二钒的还原进行得不完全。将435.4g的99％正磷酸溶解在1000ml异丁醇中并保持在100℃下来制备磷酸溶液。当在100℃时加入的钒溶液和磷酸溶液在105℃继续加热并搅拌10小时，它们产生蓝黑色沉淀。将反应溶液浆冷却并分离形成的沉淀。用丙酮冲洗沉淀并在140℃下干燥12小时。然后，将产生的干燥物质做成长为5mm和直径为5mm的球粒。按照同实施例1相同的方法将该球粒煅烧和活化。
按照上述方法获得的钒-磷氧化物具有图2所示的X射线衍射光谱。这个X射线衍射光谱表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰值和具有I(23.0°)/I(28.4°)为1.3的主峰强度比。
当使用上述的钒-磷氧化物以及改变表1所示的反应温度时，按照实施例1的程序进行正丁烷的汽相氧化。结果表示在表1中。
实施例2
在4000ml的苯甲醇中，悬浮并搅拌400g五氧化二钒(V2O5)同时将其加入到130℃并还原3小时直到五氧化二钒完全溶解。将500.7g的99％正磷酸溶解在1000ml苯甲醇中并保持在80℃来制备磷酸溶液。当在80℃时加入的还原钒的稍带蓝黑色溶液和磷酸溶液在110℃下继续加热10小时，它们产生蓝黑色沉淀。将反应溶液浆冷却并分离形成的沉淀。用丙酮冲洗沉淀并在140℃下干燥12小时。然后，将产生的干燥物质做成长为5mm和直径为5mm的球粒。按照同实施例1相同的方法将该球粒煅烧和活化。
按照上述方法获得的钒-磷氧化物具有图3所示的X射线衍射光谱。这个X射线衍射光谱表明衍射角2θ(±0.2°)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰值和具有I(23.0°)/I(28.4°)为0.5的主峰强度比。
当使用上述的钒-磷氧化物以及改变表1所示的反应温度时，按照实施例1的程序进行正丁烷的汽相氧化。结果表示在表1中。
实施例3
在4000ml的苯甲醇中，悬浮并搅拌400g二氧化钒(VO2)同时在130℃下加热和还原3小时直到二氧化钒完全溶解。将477.4g的99％正磷酸溶解在1000ml苯甲醇中并保持在80℃下来制备磷酸溶液。当在80℃时加入的还原钒的稍带蓝黑色溶液和磷酸溶液在110℃继续加热10小时，它们产生蓝黑色沉淀。将反应溶液浆冷却并分离形成的沉淀。用丙酮冲洗沉淀并在140℃下干燥12小时。然后，将产生的干燥物质做成长为5mm和直径为5mm的球粒。按照同实施例1相同的方法将该球粒煅烧和活化。
按照上述方法获得的钒-磷氧化物具有图4所示的X射线衍射光谱。这个X射线衍射光谱表明衍射角2θ(±0.2)在18.5°、23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的主峰值和具有I(23.0°)/I(28.4°)为0.6的主峰强度比。
当使用上述的钒-磷氧化物以及改变表1所示的反应温度时，按照实施例1的程序进行正丁烷的汽相氧化。结果表示在表1中。
                          表1
反应温度(℃) 正丁烷的转化率(mol％) 马来酐的产率(mol％) 马来酐的选择率(mol％)
实施例1     385390         81.284.8         54.655.2       67.265.1
对比例1     400410         80.584.2         47.147.3       58.556.2
实施例2     390400         77.983.4         50.452.6       64.763.1
实施例3     385390         80.584.1         54.555.1       67.765.5
包括说明书、权利要求书、附图和摘要的申请日为1996年4月1日的日本专利申请号为08-79019；申请日为1996年4月2日，日本专利申请号08-79851和申请日为1996年10月9日，日本专利申请号08-268235的申请全部公开内容，这里引入这些完全是作为参考。

Claims (6)

1．一种制造马来酐的方法，该方法包括在一种催化剂存在下用含有分子氧的气体使丁烷经受部分气相氧化作用，所述的催化剂包含一种钒-磷氧化物，该钒-磷氧化物具有显示在18.5°,23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的衍射角2θ(±0.2°)的各个主峰的X-射线衍射光谱(Cu-Kα)和具有在23.0°和28.4°处的衍射角2θ(±0.2°)的峰强度比的范围为
0.4≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.6
其中，I(23.0°)和I(28.4°)分别代表在23.0°和28.4°处的衍射角2θ(±0.2°)的峰强度，以及其中所说的钒-磷氧化物是在温度范围为60°-150℃，在苯甲醇中将四价钒化合物与一种磷化合物反应并焙烧反应所得到的产物而制备成的。
2．根据权利要求1的方法，其中钒/磷的原子比的范围是1/0.9-1/1.2。
3根据权利要求1的方法，其中反应温度的范围是80℃°-140℃。
4．一种制造马来酐的方法，该方法包括在一种催化剂的存在下用含有分子氧的气体使丁烷经受部分气相氧化作用，所述的催化剂包含一种钒-磷氧化物，该钒-磷氧化物具有显示在18.5°,23.0°,28.4°,29.9°和43.1°处的衍射角2θ(±0.2°)的各个主峰的X-射线衍射光谱(Cu-Kα)和具有在23.0°和28.4°处的衍射角2θ(±0.2°)的峰强度比的范围为
0.4≤I(23.0°)/I(28.4°)≤0.6
其中，I(23.0°)和I(28.4°)分别代表在23.0°和28.4°处的衍射角2θ(±0.2°)的峰强度，以及其中所说的钒-磷氧化物是在苯甲醇中还原五价钒化合物，然后在温度范围为60°-150℃时将该还原的化合物与一种磷化合物反应，再焙烧所得到的反应产物而制备成的。
5．根据权利要求4的方法，其中的钒/磷的原子比范围是1/0.9-1/1.2。
6．根据权利要求4的方法，其中的反应温度范围是80°-140℃。
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