JP2003503169A - 炭化水素変換に用いる組成物、その製造及び使用 - Google Patents

炭化水素変換に用いる組成物、その製造及び使用

Info

Publication number
JP2003503169A
JP2003503169A JP2000567487A JP2000567487A JP2003503169A JP 2003503169 A JP2003503169 A JP 2003503169A JP 2000567487 A JP2000567487 A JP 2000567487A JP 2000567487 A JP2000567487 A JP 2000567487A JP 2003503169 A JP2003503169 A JP 2003503169A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
weight
mixture
hydrocarbon
range
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000567487A
Other languages
English (en)
Inventor
ドレイク、チャールズ、エイ
− フシアン ウー、アン
ヤオ、ジアンフア
ラブ、スコット、ディ
Original Assignee
フイリツプス ピトローリアム カンパニー
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by フイリツプス ピトローリアム カンパニー filed Critical フイリツプス ピトローリアム カンパニー
Publication of JP2003503169A publication Critical patent/JP2003503169A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/06Catalytic reforming characterised by the catalyst used
    • C10G35/095Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/061Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing metallic elements added to the zeolite
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/405Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • B01J37/0063Granulating
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G61/00Treatment of naphtha by at least one reforming process and at least one process of refining in the absence of hydrogen
    • C10G61/02Treatment of naphtha by at least one reforming process and at least one process of refining in the absence of hydrogen plural serial stages only
    • C10G61/06Treatment of naphtha by at least one reforming process and at least one process of refining in the absence of hydrogen plural serial stages only the refining step being a sorption process

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

(57)【要約】 新規なゼオライト触媒組成物であり、ゼオライト、バインダーおよび亜鉛ボレート化合物の混合物からなり、この場合にそのような混合物は焼成されるかまたは水蒸気で処理される。好ましくは、そのゼオライトは酸により処理されなかったものである。またそのような組成物を製造する方法、その方法による製品、および炭化水素を含有する流体、例えば、ガソリン沸点範囲の流体またはコーカーナフサ、の変換におけるその使用が提供される。炭化水素を含有する流体の変換におけるそのようなゼオライトの使用はまたイオン交換樹脂のような窒素除去媒体によるそのような炭化水素を含有する流体の前処理も含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 (技術分野) 本発明は炭化水素の変換に有用な組成物に関するものであって、そして特にゼ
オライト触媒組成物であり、そしてゼオライト触媒組成物を作る改良方法に関す
るものであって、この触媒は他のゼオライト触媒と比較して特に改善された性能
を有する。この改良方法は、コークス形成の少ない特性を有するゼオライト触媒
組成物を与え、そしてある金属-促進されたゼオライト触媒を著しく簡単に製造
することができるため、特に重要である。本発明はまた、ゼオライト触媒組成物
を用いて炭化水素を、芳香族炭化水素を含む生成物に変換する方法に関するもの
である。
【0002】
【背景技術】
ガソリンの沸点範囲の炭化水素(特に、非-芳香族炭化水素ガソリンの沸点範
囲の炭化水素、更に特にパラフィン及びオレフィン)を、軽質オレフィンであり
、また同様に低級オレフィンとして引用される(例えばエチレンやプロピレンの
ような)軽質オレフィンに、そして芳香族炭化水素(BTXのような、即ちベン
ゼン、トルエン、及びキシレン、そしてまたエチルベンゼンのような)に、ゼオ
ライト(ZSM−5のような)を含む触媒の存在下で触媒的に分解することは良
く知られており、これはN.Y.Chen他による文献、Industrial & Engineering Che
mistry Process Design and Development、Vol. 25, 1986, 151〜155頁に記載さ
れている。この触媒的な分解方法の反応生成物は、未変換のC5+アルカン、低
級アルカン(メタン、エタン、プロパン)、低級アルケン(エチレン及びプロピ
レン)、C6〜C8芳香族炭化水素(ベンゼン、トルエン、キシレン、及びエチル
ベンゼン)、そしてC9+芳香族炭化水素のような多数の炭化水素を含んでいる
。それぞれの反応生成物の相対市場価格に依存して、他のものと比較して更に価
値のある生成物の収量を増加させることが望ましい。
【0003】 芳香族炭化水素や軽質オレフィンへの炭化水素変換におけるゼオライト触媒使
用の一つの関心事は、変換反応中に過剰なコークスが生成することである。”コ
ークス”の用語は、一般に金属壁又は触媒の表面上に析出した半-純粋な炭素を
意味する。ゼオライト触媒による炭化水素の芳香族化の間に形成したコークスは
、触媒の非活性化をもたらす傾向がある。炭化水素の芳香族化、炭化水素からの
軽質オレフィンの形成の方法に対し、このような方法の間で形成されるコークス
量を最小になるよう改善することが望ましい。同様に、かなりの量の芳香族及び
オレフィン変換生成物の製造に有用なゼオライト触媒を有することが望ましい。
【0004】 ある一つの良く知られたゼオライト触媒の製造法は、酸処理して反応を阻害す
る、そして/又はコークスの形成を促進する組成物を除去して、ゼオライト又は
ゼオライト物質を改質することがしばしば必要とされる。変性ゼオライトの触媒
としての性質に負のインパクトを与えないならば、酸処理、又は酸抽出の工程を
なくす方法は、ゼオライトにとって望ましいことである。酸処理工程の除去は、
もし改質された触媒を生ずるなら、特に望ましい。また、強酸の使用を含む工程
を除去することは、経済性そして安全性の点からも有利となる。
【0005】 ガソリン沸点範囲の熱分解炭化水素を含む流体、特にコーカーナフサ(coker
naphtha )は、これら全ての方法は石油精製工業においては公知の、ディレード
コーキング(delayed coking)、流動コーキング(fluid coking)、又は接触コーキ
ング(contact coking)のようなコークス化の方法によって作られることがまた良
く知られている。コークス化の方法は当業者らに良く知られているので、このよ
うなコークス化の方法はここでは省略する。
【0006】 コークス化の方法で作られた、コーカーナフサは低いオクタン価を有し、通常
は約70以下であり、そして高いオレフィン性そしてジオレフィン性の揮発性物
質である。コーカーナフサはまた、ジオレフィンとコーカーナフサ中に存在する
他の不飽和の種との重合によってガムを形成する傾向がある。通常50〜80の
範囲の臭素価(ASTMD1159)を有し、不飽和種の含有量は高いけれども、
低いオクタン組成物であるので、オクタンへの不飽和種からのプラスの寄与はな
い。コーカーナフサを精油所の他の場所で用いる場合、その前に、コーカーナフ
サを激しく水素処理をして、オレフィン性及びジオレフィン性の物質を除去しな
ければならない。このような処理は、更に低いオクタン価を結果として与える。
このように、コーカーナフサは高いオクタン価を有するガソリン沸点範囲の部分
として用いる場合、即ち自動車燃料として用いる前には、更に処理を(例えば、
リホーミングによって)しなければならない。
【0007】 従って、例えば、触媒-分解ガソリン、又はコーカーナフサのようなガソリン
沸点範囲の、触媒-分解された又は熱-分解された、炭化水素-含有流体の品位向
上を図るため、その方法を改善することが望ましく、このような炭化水素-含有
流体から、低価値のオレフィン及びジオレフィン物質(例えばC5+オレフィン
及びジオレフィンのような)のレベルを減少、又は好ましくは除去して、芳香族
炭化水素(BTXのような、例えばベンゼン、トルエン、及びキシレン)、そし
て軽質オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、及びブチレン)のような高い
価値の石油化学製品を含む生成物を得ることが望ましい。同様に、触媒-分解ガ
ソリン又はコーカーナフサのようなこの炭化水素-含有流体の品質向上に対し、
単一工程の方法で有用なゼオライト触媒組成物を持つことが望ましい。
【0008】 これらの炭化水素-含有流体はしばしば、多量の窒素化合物が含まれているこ
とが知られている。これらの窒素化合物の存在は、ゼオライト触媒の活性及び安
定性の減少をもたらす。それ故に、このような触媒を炭化水素の変換に、好まし
くはコーカーナフサのような炭化水素-含有流体の品質向上の際に用いる場合、
ゼオライト触媒の活性及び安定性に対し著しい低下を伴わない方法をとることが
望ましい。
【0009】 (発明の開示) 本発明は、改善されたゼオライト触媒組成物を用いて、少なくとも部分的に、
炭化水素を芳香族炭化水素(BTXのような、例えば、ベンゼン、トルエン、キ
シレン及び同様にエチルベンゼン)、及び軽質オレフィン(エチレン、及びプロ
ピレンのような)に転換することを含み、触媒組成物は酸と共に、又は酸を含ま
ない処理を含む各種の方法で用意され、そして更に、このようなゼオライトはホ
ウ素成分及び亜鉛成分(好ましくはホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物
の形態であり、更に好ましくは、亜鉛ヘキサボレート、Zn2611である)を
含むものである。
【0010】 本発明は、改良されたゼオライト触媒組成物の製造方法を提供するものであり
、この触媒組成物は炭化水素の転換に用いるとき、より少ないコークスの生成を
、そして特に生成物中において、改善されたオレフィンと芳香族炭化水素の比率
と共に、芳香族炭化水素(例えばBTX)と軽質オレフィン(例えばエチレンや
プロピレン)の改善された収量を与える、望ましい特性を有している。
【0011】 本発明はまた、改善されたゼオライト物質を提供するものであり、これは炭化
水素の転換に用いるとき、代替ゼオライト物質より少ないコークスの形成を結果
として示す。
【0012】 本発明は更に、改善されたゼオライト物質の製造方法を提供するものであって
、このゼオライト物質は、このような改善されたゼオライト物質を炭化水素の転
換に用いるとき、生成された反応生成物中のBTX部分においてベンゼンの改善
された濃度を提供するような、炭化水素の転換に改善されたゼオライト物質を用
いることによって、軽質オレフィンの収量の減少は僅かであるが芳香族炭化水素
の収量の増大を提供するような、或いは改善されたゼオライト物質を炭化水素の
転換に用いることによって、芳香族炭化水素の収量の減少は僅かであるが軽質オ
レフィンの収量の増大を提供するような、望ましい特性を有しているのである。
【0013】 本発明はなお更に、改善されたゼオライト物質の製造方法を提供するものであ
り、このゼオライト物質は、ガソリン沸点範囲の熱-分解された炭化水素-含有流
体、例えばコーカーナフサに対し品質向上を提供するような望ましい特性を有し
ているものであって、単一-工程の方法で、低い価値のオレフィン及びジオレフ
ィン物質(例えばC5+オレフィンとジオレフィン)そして他の低い価値の炭化
水素のレベルを、このような熱-分解された炭化水素-含有流体から、減少又は好
ましくは除去して、高濃度の芳香族炭化水素(例えばBTX)、高い価値の軽質
オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、及びブチレン)、そしてパラフィン
(例えばメタン、エタン、及びプロパン)を含む高価値の生成物を製造する特性
を有している。
【0014】 本発明はまた、炭化水素を変換する改善された方法に関するものであり、この
ような炭化水素の変換の間、コークスの形成速度を最小限にするものである。
【0015】 本発明はまた、許容しうる低いコークスの生成速度を有し、そして/又は適当
量の芳香族炭化水素(たとえばBTX)及び軽質オレフィン(例えばエチレン及
びプロピレン)を含む変換生成物を製造する炭化水素変換の方法を提供するもの
である。
【0016】 本発明はまた、適当量の芳香族炭化水素(例えばBTX)を含む変換生成物を
製造する炭化水素の変換方法を提供する。
【0017】 本発明はまた更に、コーカーナフサのようなガソリン沸点範囲の熱-分解され
た炭化水素-含有流体の品質を向上させる炭化水素の変換方法を提供するもので
あって、ここにおいてゼオライト触媒の活性や安定性を著しく減少することなく
、このような熱-分解された炭化水素-含有流体の品位向上の間、急速に芳香族炭
化水素(例えばBTX)の収量を減少させることのない結果をもたらす方法を提
供する。
【0018】 (発明を実施するための最良の形態) 本発明の一つの方法は、炭化水素、好ましくは非-芳香族炭化水素を、反応条
件下(即ち変換条件下)で炭化水素-含有流体を、ゼオライトの利用を含む方法
で用意された改善ゼオライト触媒組成物と接触させることによって、芳香族炭化
水素(例えばBTX)及び軽質オレフィン(例えばエチレンやプロピレン)に転
換する方法を提供する。ゼオライトはバインダー、ホウ素成分、及び亜鉛成分(
好ましくはホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物の形態で、そして更に好
ましくはホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレート、Zn2611の形態で)
と結合、又は混和され、混合物を形成する。その後、混合物は焼成又は水蒸気処
理されて(望みの反応生成物に依存する)、改善されたゼオライト触媒組成物を
形成する。かくて、本発明の態様は、焼成した混合物を含有する新規な組成物で
あり、混合物はゼオライト(酸で処理されたことのない)、バインダー、ホウ素
成分、及び亜鉛成分(好ましくはホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物の
形態で、そして、更に好ましくは、ホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレート
Zn2611の形態)を含有する。
【0019】 本発明の他の態様は、焼成の代わりに、水蒸気で処理した混合物を含有する新
規な組成物であり、混合物はゼオライト(酸で処理されたことのない)、バイン
ダー、ホウ素成分、及び亜鉛成分(好ましくはホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ボレ
ート化合物の形態で、そして、更に好ましくは、ホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ヘ
キサボレートZn2611の形態)を含有する。新規な方法で用意されたゼオラ
イト触媒組成物は、炭化水素、好ましくは非-芳香族炭化水素を、反応条件下で
触媒と炭化水素-含有流体とを接触させることによって芳香族炭化水素及び軽質
オレフィンに変換させるために用いられる。
【0020】 本発明の方法で用意されたゼオライト触媒組成物はまた、コーカーナフサのよ
うなガソリン沸点範囲にある熱-分解された炭化水素含有流体の品位向上のため
に用いることができ、単一-工程の方法でこの熱-分解された炭化水素-含有流体
から、オレフィンやジオレフィン物質(例えばC5+オレフィン及びジオレフィ
ン)そして他の低価格の炭化水素を低レベルに減少又は好ましくは除去し、高濃
度の芳香族炭化水素(例えばBTX)、高価な軽質オレフィン(例えばエチレン
、プロピレン、ブチレン)、そしてパラフィン(例えばメタン、エタン、そして
プロパン)を含む生成物を製造する。
【0021】 本発明の方法で用意されたゼオライト触媒組成物はまた、このようなゼオライ
ト触媒を炭化水素の変換に、好ましくはコーカーナフサのような熱分解された炭
化水素-含有流体の品位向上の間に用いられる場合、このようなゼオライト触媒
組成物の活性及び安定性は著しく減少することなく一つの方法に用いることがで
きる。
【0022】 本発明の組成物は、酸で処理されたことのない(即ち、酸-処理工程又は酸-抽
出工程を省略された)ゼオライト又はゼオライト物質を使用することを包含する
。ゼオライトはバインダー、ホウ素成分、及び亜鉛成分(好ましくはホウ素成分
と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物の形態で、そして更に好ましくは、ホウ素成分
と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレート化合物の形態、Zn2611)と結合又は混和
され、混合物又は結合物を形成し、そこにおいてこのような混合物は焼成されて
焼成混合物を形成、或いはスチームで処理されスチーム化混合物を形成する。こ
のように得られた焼成混合物を炭化水素の変換、好ましくは非-芳香族炭化水素
の変換に用いるとき、得られた焼成混合物は、製造された反応生成物のBTX溜
分において改善されたベンゼン濃度を与える。
【0023】 炭化水素の変換、好ましくは非-芳香族炭化水素の変換に用いる場合、ここに
記載の発明の方法以外の方法で作られた触媒より、得られた焼成混合物又は得ら
れた水蒸気処理混合物は、軽質オレフィンの改善された収量、及びより大きいオ
レフィンと芳香族の比率を与える。
【0024】 得られた水蒸気処理混合物を用いるとまた、コーカーナフサのような熱-分解
された炭化水素含有流体の変換に用いる場合、高濃度の芳香族炭化水素(例えば
BTX)、高価な軽質オレフィン(例えばエチレン、プロピレン、及びブチレン
)及びパラフィン(例えばメタン、エタン、及びプロパン)を含む改善された生
成物を与える。ここで用いられる”流体”の用語は、気体、液体、蒸気、又はこ
れらの組み合わせを示す。
【0025】 一つの本発明の重要な特質は、組成物中のゼオライト成分が、バインダー、ホ
ウ素成分、及び亜鉛成分、(好ましくはホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化
合物の形態で、そして更に好ましくは、ホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレ
ート化合物の形態、Zn2611)と混合される以前に、酸で処理又は抽出され
ていないことである。
【0026】 本発明の組成物として用いられるゼオライト出発物質は、適当な反応条件下で
接触されるとき、炭化水素を芳香族炭化水素及び軽質オレフィン炭化水素に効率
的に変換する任意のゼオライト又はゼオライト物質である。適当なゼオライトの
例として、Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, 第3版、Vol.1
5, 638〜669頁、( John Wiley & Sons, New York, 1981)に記載のものが含ま
れるがこれに限定されるものではない。好ましくは、ゼオライトは約0.4〜約
12の範囲、好ましくは約2〜約9の範囲の拘束指数 (constraint index)(
米国特許第4,097,367号にて定義されここに参考として引用)を有して
いる。一般に、ゼオライトの結晶フレーム構造中のSiO2とAl23のモル比
は、少なくとも約5:1であり、そして無限大までの範囲であることができる。
好ましくはゼオライトフレーム構造中のSiO2 とAl23のモル比は、約8:
1〜約200:1、更に好ましくは約12:1〜約100:1の範囲である。好
ましいゼオライトはZSM-5,ZSM-8,ZSM-11,ZSM-12,ZSM
-35,ZSM-38、そしてこれらの組み合わせを含む。これらゼオライトの幾
つかはまた、”MFI”又は"Pentasil”ゼオライトとして知られている。現在
更に好ましいゼオライトはZSM-5である。
【0027】 本発明の一つの重要な局面は、ホウ素成分及び亜鉛成分の組み込み(好ましく
はホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物の形態で、そして更に好ましくは
、ホウ素成分と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレート化合物Zn2611の形態)であ
り、ゼオライト又はゼオライト物質の、中に、上に、又は共に組み込まれ、ゼオ
ライトを酸で処理又は抽出する必要なくゼオライト触媒組成物を製造する。
【0028】 このような組込以前に、ゼオライトを酸で処理又は抽出することなく、その中
に、その上に、又はそれと共に、ホウ素成分と亜鉛成分を(好ましくはホウ素成
分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物の形態で、そして更に好ましくは、ホウ素成
分と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレート化合物Zn2611の形態)有するゼオライ
ト触媒を用意することによって、確実な有利性があることを見いだしたのである
。ゼオライト触媒の使用法に依存して、このような利点は;低いコークスの生成
、改善された(即ちより大きい)反応生成物中のオレフィンとBTXの比率、反
応生成物中のBTX溜分中のベンゼン濃度の増加、及び高濃度の芳香族炭化水素
と共に生成物の熱-分解炭化水素-含有流体の品位向上が含まれる。これらの有利
な点は改善された(即ち発明の)ゼオライト触媒組成物を用いることからもたら
される。
【0029】 本発明のゼオライト触媒組成物を用意するため、ゼオライト出発物質は、バイ
ンダー、ホウ素成分、及び亜鉛成分と、混合又は結合されて(好ましくはホウ素
成分と亜鉛成分は亜鉛ボレート化合物の形態で、そして更に好ましくは、ホウ素
成分と亜鉛成分は亜鉛ヘキサボレート化合物Zn2611の形態で)、酸で処理
されたことのない、混合物又は結合物が形成される。この後混合物を焼成、又は
適当な処理条件の下でスチームで処理し、本発明のゼオライト触媒組成物を形成
する。
【0030】 焼成、又は水蒸気処理される混合物を調製する際に用いられる亜鉛ボレート化
合物は、任意の亜鉛ボレート化合物であることができ、ここに記載の方法に従っ
て、そして記載の条件下で、出発ゼオライト物質の中に、その上に、又は共に組
み込まれると、良好な触媒活性及びコークス形成耐性のような望みの性質を有す
る、亜鉛ボレート化合物を含むゼオライト組成物を与える。本発明に用いられる
亜鉛ボレート化合物は、一般式 xZnO・yB23 を有する任意の無水の亜
鉛ボレート、或いは又一般式 xZnO・yB23・nH2O を有する任意の
水和亜鉛ボレートであることができ、ここで x = 1〜6 y = 1〜5 n = 0〜14 の範囲の整数である。
【0031】 この例に限定されないが、用いられる亜鉛ボレート化合物の例としては、亜鉛
ボレート、亜鉛ヘキサボレート、亜鉛ジボレートジハイドレート、亜鉛トリボレ
ートモノハイドレート、亜鉛テトラボレートペンタハイドレート、ジ亜鉛ヘキサ
ボレートヘプタハイドレート、亜鉛デカボレート(テトラ亜鉛ドデカボレートヘ
プタハイドレート)、等及びこれらの組み合わせが含まれる。亜鉛ボレート化合
物は、好ましくは亜鉛ヘキサボレートである。亜鉛ヘキサボレート化合物の中で
、更に好ましい化合物はジ亜鉛ヘキサボレートヘプタハイドレート(Zn26 11 ・7H2O)である。
【0032】 ここに記載の、改善された(即ち本発明の)ゼオライト触媒組成物はまた、好
ましくはアルミナ、シリカ、アルミナ-シリカ、アルミニウムホスフェート、ク
レー(例えばベントナイト)、カルシウムアルミネート、カオリン、コロイダル
シリカ(コロイドシリカ)、ナトリウムシリケート、チタニア、等及びこれらの
組み合わせから成るグループから選択される、無機のバインダー(同様にマトリ
ックス物質と呼ばれる)を含むことができる。最も好ましいバインダーはベント
ナイト及びコロイダルシリカである。
【0033】 焼成、或いはスチーム処理される混合物、又は組み合わせの中の、ゼオライト
物質、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の相対量は、良好な触媒活性とコー
クス形成耐性のような望みの性質を有する本発明のゼオライト組成物を与えるよ
うな量であるべきである。
【0034】 一般に、焼成、或いはスチーム処理されるゼオライト、バインダー、及び亜鉛
ボレート化合物の混合物における、ゼオライトの濃度は、混合物(合計の混合物
重量を基準にして)の約40重量%から混合物の約99.5重量%までの範囲、
好ましくは、混合物の約50重量%から混合物の約90重量%までの範囲、そし
て最も好ましくは、混合物の60重量%から混合物の80重量%までの範囲であ
る。
【0035】 一般に、ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の混合物において
、バインダーの濃度は、混合物(合計の混合物重量を基準にして)の約5重量%
から混合物の約40重量%までの範囲、好ましくは、混合物の約10重量%から
混合物の約35重量%までの範囲、そして最も好ましくは、混合物の15重量%
から混合物の30重量%までの範囲である。
【0036】 一般に、ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の混合物において
、亜鉛ボレート化合物の濃度は、上方に混合物(合計の混合物重量を基準にして
)の約30重量%までの範囲、好ましくは、混合物の約0.5重量%から混合物の
約30重量%までの範囲、更に好ましくは混合物の約1重量%から混合物の約2
5重量%の範囲、そして最も好ましくは、混合物の2重量%から混合物の15重
量%までの範囲である。
【0037】 ゼオライト、バインダー、そして亜鉛ボレート化合物を混合する場合、材料が
得られた混合物中で望みの分散を達成するように、任意の適当な手段が用いられ
る。本発明の方法のゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物混合物の
調製に用い、本発明のゼオライト触媒組成物を作ることができる多くの適当な混
合手段が、Perry's Chemical Engineers' Handbook、第6版、McGraw-Hill社刊
、複製権所有1984、頁21-3〜21-10に詳細に記載されている。上に述べたように
、適当な混合手段として、これに限定することなく、タンブラー、ステーショナ
リーシェル又はトラフ、バッチタイプ又は連続タイプいずれかのミューラーミキ
サー、インパクトミキサー等のような装置を含ませることができる。ゼオライト
、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物を混合する際にミューラーミキサーが好
んで用いられる。
【0038】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の混合物は、この後好まし
くは押出又は粒状化されて成型又は造形することができる。当業者らに知られて
いる、任意の適当な方法が、ゼオライト、バインダー、そして亜鉛ボレート化合
物の混合物の成型に、好ましくは押出又は粒状化に用いられ、望みの成型された
混合物が、好ましくはゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の押出
成型された混合物(即ち押出品)又は粒状化混合物(即ち粒状化品)として得ら
れる。これに限定されないが、水のような液体をゼオライト、バインダー、及び
亜鉛ボレート化合物の混合物の成型の際に、好ましくは押出又は粒状化の際に用
いることができる。
【0039】 適当な押出成型の方法は、これに限定されないが、スクリュー押出機、(また
オージェ(auger、オーガー)押出機又はオージェタイプ押出機として知られて
いる)等のような装置を含むことができる。ゼオライト、バインダー、及び亜鉛
ボレート化合物の押し出しにはスクリュー押出機を用いることが好ましい。
【0040】 適当な粒状化の方法としては、これに限定されないが、湿式粒状化及び乾式粒
状化が含まれる。湿式粒状化は、乾燥材料を、これに限定されないが、水のよう
な液体と混合することから成る。得られた湿ったペーストをその後乾燥し、粗粉
砕し、そして適当なスクリーンサイズを用いて望みのサイズに篩う。乾式粒状化
は粒子を作るため乾燥材料をヘビーデューティタブレットプレス(heavy-duty t
ablelting press)中で高密度化することから成り、続いて望みのサイズに破砕
する。ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の混合物を粒状化する
場合、湿式粒状化法を用いることが好ましい。
【0041】 成型された混合物にとって、ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合
物の混合物の凝集物であることが望ましい。当業者らに知られているこのような
凝集物を形成する任意の適当な手段又は方法が用いられる。このような方法は、
例えば、モールディング(molding)、プレス(pressing)、ペレタイジング(pellet
izing)、タンブリング(tumbling)、及び高密度化(densifying)が含まれる。この
ような方法の更なる論議は、押出法や粒状化法を含んで、Perry's Chemical Eng
ineer's Handbook, 第6版、McGrawHill刊、複製権所有1984、8-60〜8-72頁にお
ける、”サイズの拡大”の表題の欄に提供されている。
【0042】 一般にゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート成分はコンパウンド化され
そして引き続いてコンパウンド化組成物に成型(例えばペレット化、押出成型又
は粒状化)される。一般に、コンパウンド化された組成物の表面積は、約50m2 /g〜約700m2/gの範囲である。一般に、コンパウンド化された組成物の粒子サ
イズは、約1mm〜約10mmの範囲である。
【0043】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の混合物、好ましくは成型
された混合物、更に好ましくは押出成型又は粒状化された混合物は、空気又は不
活性ガス(限定されないが、N2、H2、アルゴン、等及びこれらの組み合わせ)
の雰囲気下で、当業者らに知られている任意の方法によって、乾燥条件に曝され
る。混合物の乾燥は一般に、約20℃〜約200℃の範囲の温度、好ましくは約
50℃〜約175℃の範囲の温度、そして最も好ましくは100℃〜150℃の
範囲の温度で行われる。混合物の乾燥は一般に、大気圧(即ち約14.7ポンド
/平方インチ絶対圧)で行われ、或いは真空条件下で行うことができる。好まし
くは乾燥の圧力は、約大気圧〜約25ポンド/平方インチ絶対圧である。乾燥の
速度は水蒸気のサージングそしてスプラッタリングを避けるように調節される。
乾燥時間は約0.5時間〜約50時間の範囲であることができ、好ましくは乾燥
時間は約1時間〜約30時間の範囲であり、そして最も好ましくは、乾燥時間は
1.5時間〜20時間の範囲である。目下の所好ましい乾燥は、対流オーブン中
で、任意の圧力下で、約110℃〜約180℃の範囲の温度で、約2時間から約
16時間の時間である。
【0044】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の、乾燥混合物、好ましく
は乾燥、成形混合物、更に好ましくは乾燥、押出成形混合物、或いは乾燥、粒状
化混合物は、しかる後当業者らに知られている任意の方法で焼成され、良好な触
媒活性及びコークス形成耐性のような望ましい性質を有する最終の焼成されたゼ
オライト触媒組成物を与える。
【0045】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の、乾燥混合物、好ましく
は成形された混合物、更に好ましくは乾燥押出成形混合物、又は乾燥粒状化混合
物は、良好な触媒活性やコークス形成耐性のような望みの特性を有する、最終の
スチーム化ゼオライト触媒組成物を得るため、水蒸気から成る、主として気体状
の雰囲気に、好ましくは完全な気体状雰囲気中にこのような混合物を曝露(暴露
)することでも処理される。
【0046】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の、乾燥混合物、好ましく
は乾燥成形された混合物、更に好ましくは乾燥押出成形混合物、又は乾燥粒状化
混合物の焼成は、最終焼成ゼオライト触媒組成物を適切に与える任意の圧力条件
で、そして任意の温度条件で処理される。好ましくは、ゼオライト、バインダー
、及び亜鉛ボレートの乾燥混合物は空気中で焼成される。
【0047】 一般に、焼成は約7ポンド/平方インチ絶対圧(psia)〜約750psiaの範囲
、好ましくは約大気圧(即ち約14.7psia)〜約450psiaの範囲、そして最
も好ましくは大気圧〜150psiaの範囲で行われる。焼成の温度は一般に約10
0℃〜約1500℃の範囲である。好ましくは、焼成温度は約200℃〜約80
0℃そして、最も好ましくは焼成温度は250℃〜700℃の範囲である。
【0048】 焼成を行う時間は、一般に約1時間〜約30時間の範囲である。好ましくは、
焼成は約2時間〜約20時間の範囲の時間で行われ、最も好ましくは焼成は3時
間〜15時間の範囲の間で処理される。
【0049】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の、乾燥混合物、好ましく
は乾燥成形された混合物、更に好ましくは乾燥押出成形混合物、又は乾燥粒状化
混合物は同様に、スチームそして所望により窒素やヘリウムのような不活性キャ
リアーから成る主として気体状の雰囲気、好ましくは完全に気体状の雰囲気中に
この混合物を曝露し、スチーム化条件下に曝して、最終のスチーム化ゼオライト
触媒組成物を与える。不活性キャリアーを除外した水蒸気の雰囲気は、好ましく
は約90モルパーセント超の水蒸気濃度を有し、最も好ましくは、水蒸気の雰囲
気濃度は約95モルパーセントを超える。
【0050】 ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の乾燥混合物の水蒸気を用
いた処理は、適当な最終スチーム化(steamed、スチーム処理、蒸熱)ゼオライ
ト触媒組成物を与える、任意の圧力条件で、そして任意の温度条件下で行われる
【0051】 一般に、スチーム処理は大気圧以下から上方に約3000ポンド/平方インチ
絶対圧(psia)の範囲の圧力で処理される。しかしながら、更に一般的な圧力は
、約大気圧〜2500psiaの範囲である。スチーム化処理温度は一般に、約10
0℃〜約1500℃の範囲である。好ましくは、スチーム化処理温度は約120
℃〜約1300℃の範囲であり、そして更に好ましくは、スチーム処理温度は1
50℃〜800℃の範囲である。スチームは、過熱蒸気でそして飽和されていな
いことが好ましい。
【0052】 一般に、ゼオライト、バインダー、及び亜鉛ボレート化合物の混合物が、適当
な温度条件そして適当な圧力条件下で、スチーム雰囲気に曝露される時間は、約
0.1時間〜約30時間の範囲である。好ましくは、水蒸気処理工程は約0.2
5時間〜約25時間の範囲の時間で処理され、最も好ましくはスチーム処理工程
は0.5時間〜20時間の範囲の時間で処理される。
【0053】 一般に、最終の焼成されたゼオライト触媒組成物、又は最終のスチーム化され
たゼオライト触媒組成物は、組成物(総組成物重量基準)の約40重量パーセン
ト〜組成物の約95重量パーセントの範囲のゼオライト濃度を有し、好ましくは
組成物の約50重量パーセント〜組成物の約90パーセントの範囲、最も好まし
くは組成物の60重量パーセント〜組成物の85重量パーセントの範囲のゼオラ
イト濃度を有している。
【0054】 一般に、最終の焼成ゼオライト触媒組成物、又は最終のスチーム化ゼオライト
触媒組成物は、組成物(総組成物重量基準)の約5重量パーセント〜組成物の約
50重量パーセントの範囲のバインダーの濃度、好ましくは組成物の約8重量パ
ーセント〜組成物の約40重量パーセントの範囲、そして最も好ましくは組成物
の10重量パーセント〜組成物の30重量パーセントの範囲のバインダー濃度を
有している。
【0055】 一般に、最終焼成ゼオライト触媒組成物、又は最終のスチーム化ゼオライト触
媒組成物は、上向きに組成物(総組成物重量を基準)の約30重量パーセントま
での範囲の亜鉛ボレート化合物の濃度を有し、好ましくは組成物の約0.5重量
パーセント〜組成物の約30重量パーセントの範囲で、更に好ましくは組成物の
約1重量パーセント〜組成物の約25重量パーセントの範囲、そして最も好まし
くは組成物の2重量パーセント〜組成物の20重量パーセントの範囲の亜鉛ボレ
ート化合物の濃度を有している。
【0056】 最終焼成ゼオライト触媒組成物、又は最終スチーム化ゼオライト触媒組成物に
おける、亜鉛ボレート化合物中の亜鉛の濃度は、一般に上向きに組成物(総組成
物重量を基準にして)の約40重量パーセントまでの範囲、好ましくは約組成物
の0.3重量パーセント〜組成物の約40重量パーセントの範囲、更に好ましく
は組成物の約0.5重量パーセント〜組成物の約30重量パーセントの範囲、そ
して最も好ましくは組成物の0.7重量パーセント〜組成物の20重量パーセン
トの範囲である。
【0057】 一般に、最終焼成ゼオライト触媒組成物、又は最終スチーム化ゼオライト触媒
組成物における、亜鉛ボレート化合物中のホウ素の濃度は、上向きに組成物(総
組成物重量を基準にして)の約20重量パーセントまでの範囲、好ましくは組成
物の約0.1重量パーセント〜組成物の約20重量パーセントの範囲、更に好ま
しくは組成物の約0.3重量パーセント〜組成物の約15重量パーセントの範囲
、そして最も好ましくは組成物の0.4重量パーセント〜組成物の10重量パー
セントの範囲である。
【0058】 それぞれこれらの炭化水素が分子当たり約5個の炭素原子〜分子当たり約16
個の炭素原子の範囲を含む、パラフィン(アルカン)及び/又はオレフィン(ア
ルケン)及び/又はナフテン(シクロアルカン)を含有する、任意の適当な炭化
水素含有流体が、反応生成物即ち変換生成物を得る適当なプロセスの条件下で、
ここに記載のゼオライト触媒組成物と接触される流体として用いられ、分子当た
り約2個の炭素原子〜分子当たり約5個の炭素原子の範囲を含む、軽質オレフィ
ン(エチレンやプロピレンのようなアルケン)、そして芳香族炭化水素(BTX
、即ちベンゼン、トルエン、及びキシレンのような)を含有する反応生成物に変
換される。しばしば、適当な炭化水素-含有流体はまた、芳香族炭化水素を含ん
でいる。”流体”の用語はここでは気体、液体、蒸気、或いはこれらの組み合わ
せを意味する用語として用いている。
【0059】 これに限定されないが、適当な、入手できる炭化水素-含有流体の例としては
、触媒オイルクラッキング(例えばFCC及び水素添加分解法)プロセスからの
ガソリン、熱炭化水素(例えばエタン、プロパン、及びナフサ)-クラッキング
プロセスからの熱分解ガソリン、ナフサ、ガスオイル、改質油、直溜ガソリン、
等、そしてこれらの組み合わせを含む。好ましい炭化水素含有流体としては、一
般に約30℃〜約210℃の沸点範囲を有する、少なくともガソリン混合原料油
として用いることに適する、ガソリン-沸点範囲の炭化水素-含有流体である。
【0060】 他の適当な炭化水素-含有流体はまた、熱的に分解された炭化水素-含有流体で
あり、ガソリンの沸点範囲で沸騰する。熱分解ガソリンのような他の熱的に製造
された流体も用いられるけれども、このタイプの好ましい炭化水素-含有流体は
、コーカーナフサである。コーカーナフサは熱分解の結果として著しい量のジオ
レフィンを含む不飽和の溜分である。コーカーナフサはコークス化のプロセスで
得られ、即ち原油の残留流体のような、コーカー(coker)中の熱分解残留流体
である。上記のごとく、コークス化のプロセスは石油精製工業において十分に確
立されており、そして残留流体を高価値の液体生成物に変換すべく用いられてい
る。コークス化のプロセスは当業者らに良く知られているので、このようなコー
クス化のプロセスの記載は省略する。
【0061】 コーカーの運転方法や精油所の必要条件に依存して、コーカーナフサは:軽質
ナフサ(一般に約50℃〜約165℃の沸点範囲を有する)、フルレンジナフサ
(一般に約25℃〜約215℃の沸点範囲を有する)、ヘビアーナフサ溜分(一
般に約125℃〜約210℃の沸点範囲を有する)、又はヘビーガソリン溜分(
一般に約165℃〜約260℃の沸点範囲を有す)が含まれる。加えるに、現在
のプロセスはコーカーから得られた完全なナフサ溜分で、或いはコーカーから得
られたナフサ溜分の一部を用いて運転されている。コーカーナフサ組成物の広範
囲の分析結果、及びコーカーナフサの幾つかの特性が、米国特許第4,711,
968号に開示されている。
【0062】 炭化水素-含有流体は接触工程にかけられ、この炭化水素-含有流体は任意の適
当な手段、方法、又は仕方によって、反応区域、即ち変換区域内に含まれるここ
に記載のゼオライト触媒組成物と接触される。接触工程はバッチプロセスの工程
として、又は好ましくは連続のプロセスの工程として操作される。後者の操作の
場合、固体触媒ベッド、又は可動触媒ベッド、又は流動触媒ベッドが用いられる
。これらの運転方法はいずれも長所、欠点を有しており、当業者らは特定の流体
及び触媒に対し、最も適する方法を選択することができる。
【0063】 好ましい操作方法においては、炭化水素-含有流体は前処理工程を受け、ここ
でこの炭化水素-含有流体は、好ましくはイオン-交換樹脂の窒素除去媒体を含む
前処理ゾーン中で前処理を受け、その後この炭化水素-含有流体は変換ゾーンを
通過してゼオライト触媒組成物と接触させられる。適当なイオン-交換樹脂の例
としては、これに限定されないが、Amberlyst-15、AmberlystXN-1005、Amberlys
tXN-1008、AmberlystXN-1010、AmberlystXN-1011、Amberlite200、Amberlite-IR
-120、及びこれらの組み合わせがある。更に好ましくは、イオン交換樹脂はAmbe
rlite-IR-120のイオン交換樹脂(Rohm & Haas社より提供)、又はAmberlyst15の
イオン交換樹脂(同様にRohm & Haas社より提供)である。
【0064】 前処理工程は、好ましくはイオン交換樹脂のような窒素除去媒体で、炭化水素
含有流体を前処理する技術分野で良く知られている、任意の適当な手段、方法、
又はやり方で行われる。前処理工程はバッチプロセスとして、又は好ましくは連
続プロセスの工程として、好ましくは接触工程の前に行われる。好ましい操作に
おいては、前処理ゾーンは、固体のイオン-交換樹脂のベッドから成り、ゼオラ
イト触媒組成物を含む、固体の触媒ベッド又は可動触媒ベッド、又は流動触媒ベ
ッドから成る変換ゾーンに先立って(即ちその上流に)設けられる。これら操作
方法はいずれも長所、欠点を有しており、特定の、流体、窒素除去媒体、そして
ゼオライト触媒組成物に対し最も適する方法を当業者らは選択することができる
【0065】 前処理工程は好ましくは、炭化水素流体から適当に窒素化合物濃度の減少を、
好ましくは窒素化合物の除去を促進する前処理条件の下で行われる。従って、得
られた前処理された炭化水素-含有流体は、窒素化合物の含有レベルは減少し、
この後に変換ゾーンを通過して、少なくとも炭化水素含有流体の炭化水素の部分
から、芳香族炭化水素、好ましくはBTXの形成が促進される。
【0066】 前処理の条件は、約0℃〜約550℃の範囲の、更に好ましくは約10℃〜約
200℃の範囲、そして最も好ましくは20℃〜150℃の範囲の前処理温度を
含む。前処理の圧力は大気圧未満から上方に約500ポンド/平方インチ絶対圧
(psia)までの範囲、好ましくは前処理圧は約大気圧〜約450psiaの範囲、そし
て最も好ましくは前処理圧は大気圧〜400psiaである。
【0067】 炭化水素-含有流体が前処理ゾーンに装入される流量(即ち炭化水素-含有流体
の前処理装入速度)は、前処理重量の単位時間空間速度(”前処理WHSV”)
の値で与えられ、0時間-1超〜上方に約1000時間-1の範囲である。ここに用
いる”前処理重量の単位時間空間速度”とは、数値的な速度の比率を意味し、炭
化水素-含有流体が前処理ゾーンに装填される単位時間当たりのポンドでの速度
を、窒素除去媒体、好ましくは炭化水素-含有流体が装填される前処理ゾーンに
含まれる、イオン-交換樹脂のポンドで割った比率を意味する。炭化水素含有流
体の前処理ゾーンへの好ましい前処理WHSVは、約0.25時間-1〜約250
時間-1の範囲であり、そして最も好ましくは0.5時間-1〜100時間-1の範囲
である。
【0068】 接触の工程は、好ましくはゼオライト触媒組成物が含まれる変換ゾーン内で、
そして反応条件、即ち変換条件の下で進められ、この変換条件は、少なくとも炭
化水素流体の、好ましくは前処理された炭化水素-含有流体の炭化水素の一部か
ら、適切に芳香族炭化水素、好ましくはBTXの生成を促進する条件である。従
って、反応生成物、即ち変換生成物は芳香族炭化水素を含有する。
【0069】 変換条件は、好ましくは約400℃〜約800℃の範囲の、更に好ましくは約
450℃〜約750℃の範囲、そして最も好ましくは500℃〜700℃の範囲
の接触工程の反応温度を包含する。接触圧力は大気圧未満から上方に約500ポ
ンド/平方インチ絶対圧(psia)までの範囲であることができ、好ましくは接触
圧力は約大気圧から約450psiaまでの範囲であることができそして、最も好ま
しくは接触圧力は大気圧から400psiaまでの範囲であることができる。
【0070】 炭化水素-含有流体が変換ゾーンに装入される流量(即ち、炭化水素-含有流体
の接触装入速度)は、接触重量の単位時間空間速度(”接触WHSV”)が、0
時間-1超〜上方に約1000時間-1の範囲を与えるような流量である。ここで用
いられる”接触重量の単位時間空間速度”は、数値的な速度の比率を意味し、炭
化水素-含有流体が変換ゾーンに装入される単位時間当たりのポンドで示される
速度を、炭化水素-含有流体が装入される変換ゾーンに含まれる、触媒のポンド
で割った比率を意味する。炭化水素-含有流体と変換ゾーンの好ましい接触のW
HSVは、約0.25時間-1〜約250時間-1の範囲にあり、そして最も好まし
くは0.5時間-1〜100時間-1の範囲である。
【0071】 変換ゾーンからの、プロセスの流出液は一般に:水素及びメタンから成る軽質
ガス部分、エチレン、プロピレン、エタン、及びプロパンから成るC2〜C3部分
、3超の炭素原子を有する非-芳香族化合物から成る中間部分、ベンゼン、トル
エン、オルト-キシレン、メタ-キシレン、パラ-キシレン、そしてまたエチルベ
ンゼン(即ち,BTX芳香族炭化水素)から成るBTX芳香族炭化水素部分、そ
して分子当たり9以上の炭素原子を有する芳香族化合物を含むC9+(”重質”
)部分を含んでいる。
【0072】 一般に、プロセスの流出液は、任意の公知の方法、例えば分別蒸留で、これら
の主要な部分に分離される。分離の方法は当業者らに良く知られているので、こ
の分離に関する記載はここでは省略する。中間部分は芳香族化の反応器に送られ
芳香族炭化水素に変換される。メタン、エタン、及びプロパンは燃料ガスとして
、或いは例えば熱分解法でエチレンやプロピレンを作るような他の反応の供給物
として用いられる。オレフィンは回収され、そして更に当業者らに知られている
方法で、個々のオレフィンに分離される。それぞれのオレフィンは回収されそし
て売られる。BTX部分は更に、それぞれC6〜C8芳香族炭化水素の部分に分離
される。或いは、BTX部分は更に、それぞれのC6〜C8の炭化水素に分離する
前後いずれかで1種以上の反応を受け、最も望ましいBTX芳香族炭化水素の含
有量を増加させる。このようなその後のC6〜C8の芳香族炭化水素変換の適当な
例は、トルエンの不均化反応(ベンゼンやキシレンを形成)、ベンゼンやキシレ
ンのトランスアルキレーション(トルエンを形成)、及びメタ−キシレン及び/
又はオルト-キシレンのパラ-キシレンへの異性化である。
【0073】 窒素除去媒体、好ましくはイオン-交換樹脂は、例えば精油所供給物の触媒毒
で、窒素除去媒体の窒素除去容量が不満足になってしまうまで失活(即ち汚染さ
れる)した後は、窒素除去媒体、好ましくはイオン-交換樹脂を新しい窒素除去
媒体と交換するか、又は好ましくは、例えば酸洗滌のような当業者らに知られて
いる任意の手段又は方法によって再活性化される。イオン-交換樹脂酸洗滌の最
適の温度及び時間は、一般にこの樹脂上の失活析出物の種類及び量に依存する。
この最適な温度及び時間は当業者らの有する技術により容易に決めることができ
るので、簡潔にするためここでは省略する。
【0074】 改善されたゼオライト触媒組成物が、例えばコークスの堆積又は供給物の触媒
毒によって、供給物の変換及び/又は選択性が不満足になってしまうまで失活し
た後は、改善された(即ち発明の)ゼオライト触媒組成物は、当業者らに知られ
ている任意の手段又は方法によって再活生され、例えば堆積したコークスや他の
オリゴマー又はポリマーのような炭素質の物質は、好ましくは約400℃〜約1
000℃の範囲の温度で空気中で焼成され燃焼除去して再活性される。最適の焼
成の時間は一般に、ゼオライト触媒組成物上の不活性化堆積物の種類と量によっ
て、そして焼成の温度によって決まる。これらの最適時間は容易に、当業者らの
通常有する技術によって決めることができるので、簡潔にするためここでは省略
する。
【0075】 (実施例) 以下の実施例は本発明を更に説明するため提供するものであり、そして本発明
の範囲を不当に限定するよう解釈されるものではない。
【0076】実施例I この実施例は幾つかの触媒の製造法を説明するものであり、続いて炭化水素-
含有流体の変換における触媒としての試験をおこなう。 酸-処理されたZSM-5ゼオライト触媒 市販で入手できるZSM-5ゼオライト触媒(United Catalysts Inc., Louisv
ille, KY.で供給、製品記号 "T-4480" 1/16インチ押出品として得た)を酸で処
理した。触媒を酸で処理するため、触媒を、19重量パーセントのHCl(ほぼ
6N)の濃度を有する塩酸(HCl)水溶液中に、2時間、約90℃の一定温度
で浸漬した。浸漬後に、触媒を酸溶液から取り出し、そして水で完全に洗滌し乾
燥した。酸-浸漬、洗滌、そして乾燥した触媒を約525℃の温度で4時間、空
気中で焼成した。
【0077】 触媒A(コントロール) 10グラムの量の上記、酸-処理ZSM-5ゼオライト触媒(上記の通り、酸で
処理した市販で入手できる”T-4480”)を、初期の湿潤浸漬技術(即ち基質物質
の細孔を含浸要素溶液で本質的に完全に満たすこと)によって、1.08グラム
の水和された硝酸亜鉛(Zn(NO32・6H2O)、0.45グラムのホウ酸
(H3BO3)、及び8.47グラムの脱イオン水を含む溶液を用いて浸漬した。
この酸-処理、含浸ゼオライトをその後空気中で125℃で16時間乾燥した。
酸-処理、含浸、乾燥されたゼオライトを、更に流量20ml/時間の水と共に65
0℃で6時間、水蒸気雰囲気中で、処理し、その後に50ml/分のヘリウムの流
量で538℃、2時間、ヘリウム中で焼成した。10.26グラムの重量の最終
生成物を得た。最終生成物は、最終生成物総重量の0.77パーセントの濃度の
ホウ素(B)を含んでいた(即ち0.77重量パーセントのホウ素)。最終生成
物はまた、最終生成物の総重量の2.31パーセントの濃度の亜鉛(Zn)を含
んでいた(即ち2.31重量パ−セント亜鉛)。最終生成物は、2:1のホウ素
と亜鉛の原子比を有していた。
【0078】 触媒B(コントロール) 100グラムの市販で入手できるZSM-5ゼオライトZeocat PZ2/50H粉末(C
hemie Uetikonより供給)を、25グラムのベントナイトと混合し混合物を作っ
た。十分な量の脱イオン化水をその後混合物に添加し、押出成形できるペースト
を与え、押し出し成形する。押出物を室温(約20℃〜約25℃)そして大気圧
(約14.7ポンド/平方インチ絶対圧)で約2時間乾燥し、その後空気中50
0℃で3時間焼成する。50グラムの量のこの乾燥、焼成ゼオライト-ベントナ
イト押出物を、初期湿潤含浸技法(即ち基質物質の細孔を含浸要素溶液で本質的
に完全に満たすこと)によって、10.8グラムの水和された硝酸亜鉛(Zn(
NO32・6H2O)、4.5グラムのホウ酸(H3BO3)、及び84.7グラ
ムの脱イオン水を含む溶液を用いて含浸した。この含浸されたゼオライト-ベン
トナイト押出物をその後125℃、そして大気圧(即ち約14.7ポンド/平方
インチ絶対圧)で約3時間乾燥した。25グラムの量のこのように乾燥、含浸さ
れたゼオライト-ベントナイト押出物をその後空気中で3時間、500℃の温度
で焼成した。この焼成、含浸ゼオライト-ベントナイト押出物をその後スチーム
の雰囲気中で、20ml/時間の流速のH2O、そして500cc/分の流速のヘリウ
ムを用いて、650℃で、8時間処理した。約25グラム重量の最終生成物を得
た。最終生成物は、最終生成物の総重量の0.62パーセントの濃度のホウ素(
B)を含んでいた(即ち0.62重量パーセントB)。最終生成物はまた、最終
生成物の総重量の1.88パーセントの濃度の亜鉛(Zn)を含んでいた(即ち
、1.88重量パーセントZn)。
【0079】 触媒C(発明品) 20グラムの量の市販で入手可能なZSM−5ゼオライトZeocat PZ2/50H粉末
(Chemie Uetikonより供給)を5グラムのベントナイトと2グラムのZn26 11 ・7H2O(ジ亜鉛ヘキサボレートヘプタハイドレート、Alfa AESAR, Ward Hi
ll, MAより供給、製品名称亜鉛ヘキサボレート、98%)と混合し、混合物を作
った。39mlの量の脱イオン水をその後混合物に添加し、押出成形できるペース
トとし、押出成形する。押出物をその後約125℃、そして大気圧(約14.7
ポンド/平方インチ絶対圧)の下、約3時間乾燥する。このように乾燥したゼオ
ライト-ベントナイト-亜鉛ボレート押出物をその後、スチームの雰囲気中で、2
0ml/時間の流速のH2O、そして500cc/分の流速のヘリウムを用いて、65
0℃で、4時間処理した。約25グラム重量の最終生成物を得た。最終生成物は
0.26グラムのホウ素(B)を含み、最終生成物の総重量の1.0パーセント
のホウ素濃度を結果として有していた(即ち1.0重量パーセントB)。最終生
成物はまた0.53グラムの亜鉛(Zn)を含み、最終生成物総重量の2.1パ
ーセントの亜鉛濃度に帰着した(即ち、2.1重量パーセントZn)。
【0080】 触媒 D (発明) 20グラムの量の市販で入手可能なZSM−5ゼオライトZeocat PZ2/50H粉末
(Chemie Uetikonより供給)を5グラムのベントナイトと2グラムのZn34 9 ・5H2O(トリ亜鉛テトラボレートペンタハイドレート、Pfaltz & Bauer, In
c., Waterbury, CTより供給、製品名称亜鉛ボレート)と混合し、混合物を作っ
た。22mlの量の脱イオン水をその後混合物に添加し、押出成形できるペースト
とし、押出成形した。押出物をその後約125℃、そして大気圧(約14.7ポ
ンド/平方インチ絶対圧)の下、約3時間乾燥した。このように乾燥したゼオラ
イト-ベントナイト-亜鉛ボレート押出物をその後、スチームの雰囲気中で、20
ml/時間の流速のH2O、そして500cc/分の流速のヘリウムを用いて、650
℃で、4時間処理した。約25グラム重量の最終生成物を得た。最終生成物は0
.18グラムのホウ素(B)を含み、最終生成物の総重量の0.7パーセントの
ホウ素濃度を結果として有していた(即ち0.7重量パーセントB)。最終生成
物はまた0.83グラムの亜鉛(Zn)を含み、最終生成物総重量の3.3パー
セントの亜鉛濃度に帰着した(即ち、3.3重量パーセントZn)。
【0081】 触媒 E (発明) 20グラムの量の市販で入手可能なZSM−5ゼオライトZeocat PZ2/50H粉末
(Chemie Uetikonより供給)を5グラムのベントナイトと2グラムのZn26 11 ・7H2O(ジ亜鉛ヘキサボレートヘプタハイドレート、Alfa AESAR, Ward Hi
ll, MAより供給、製品名称亜鉛ヘキサボレート、98%)と混合し、混合物を作
った。21mlの量の脱イオン水をその後混合物に添加し、押出成形できるペース
トとし、押出成形した。押出物をその後約125℃、そして大気圧(約14.7
ポンド/平方インチ絶対圧)の下、約3時間乾燥した。このように乾燥したゼオ
ライト-ベントナイト-亜鉛ボレート押出物をその後、空気中、500℃の温度で
3時間焼成した。焼成はスチーム処理の代わりに行った。約25グラム重量の最
終生成物を得た。最終生成物は0.26グラムのホウ素(B)を含み、最終生成
物の総重量の1.04パーセントのホウ素濃度を結果として有していた(即ち1
.04重量パーセントB)。最終生成物はまた0.53グラムの亜鉛(Zn)を
含み、最終生成物総重量の2.12パーセントの亜鉛濃度に帰着した(即ち、2
.12重量パーセントZn)。
【0082】 触媒 F (発明) 28グラムの量の市販で入手可能のZSM-5ゼオライトZeocat PZ2/50H粉末
(Chemie Uetikonより供給)を、1.4グラムのZn2611・7H2O(ジ亜
鉛ヘキサボレートヘプタハイドレート、Alfa AESAR, Ward Hill, MAより供給、
商品名称、亜鉛ヘキサボレート、98%)、及び30グラムのコロイダルシリカ
(Aldrich Chemical Company, Inc., Milwaukee, WI 、製品名称”LUDOX AS-40
”(40 wt-% 水中シリカ懸濁液))と混合しペーストとした。ペーストをその後
125℃、そして大気圧(約14.7ポンド/平方インチ絶対圧)下で約3時間
、乾燥した。このように乾燥された、ゼオライト-シリカ-亜鉛ボレートのペース
トをその後粗くすり砕いて12〜20メッシュの粒子サイズ(粒状化)に篩い分
けた。このように乾燥されたゼオライト-シリカ-亜鉛ボレート粒状化物は、この
後スチームの雰囲気中で、20ml/時間の流速のH2O、そして500cc/分の流
速のヘリウムを用いて、650℃で、4時間処理した。約22.8グラム重量の
最終生成物を得た。最終生成物は0.1グラムのホウ素(B)を含み、最終生成
物の総重量の0.44パーセントのホウ素濃度を結果として有していた(即ち0
.44重量パーセントB)。最終生成物はまた0.2グラムの亜鉛(Zn)を含
み、最終生成物総重量の0.89パーセントの亜鉛濃度に帰着した(即ち、0.
89重量パーセントZn)。
【0083】 触媒 G (発明) 28グラムの量の市販で入手可能なZSM−5ゼオライトZeocat PZ2/50H粉末
(Chemie Uetikonより供給)を2.8グラムのZn2611・7H2O(ジ亜鉛
ヘキサボレートヘプタハイドレート、Alfa AESAR, Ward Hill, MAより供給、製
品名称亜鉛ヘキサボレート、98%)、及び25mlのコロイダルシリカ(Aldric
h Chemical Company, Inc., Milwaukee, WI, 製品名称"LUDOX AS-40" (40wt-%シ
リカ水中懸濁液))と混合し、ペーストを作った。その後ペーストを約125℃
、そして大気圧(約14.7ポンド/平方インチ絶対圧)で約3時間乾燥した。
この乾燥、ゼオライト-シリカ-亜鉛ボレートペーストをその後、粗く粉砕しそし
て12〜20メッシュの粒子サイズ(即ち粒状化)に篩い分けた。製造手法をこ
の後、倍の量のこの乾燥ゼオライト-シリカ-亜鉛ボレート粒子のために、繰り返
して行った。この-乾燥ゼオライト-シリカ-亜鉛ボレート粒状化物をこの後、2
0ml/時間のH2Oの流量、そして500cc/分のヘリウムの流量で、スチームの
雰囲気中で、650℃で、4時間処理した。22.8グラムの重量の最終生成物
が得られた。最終生成物は0.2グラムのホウ素(B)を含み、最終生成物の総
重量の0.88パーセントのホウ素濃度を結果として有していた(即ち0.88
重量パーセントB)。最終生成物はまた0.4グラムの亜鉛(Zn)を含み、最
終生成物総重量の1.78パーセントの亜鉛濃度に帰着した(即ち、1.78重
量パーセントZn)。
【0084】実施例II この実施例は、実施例Iに記載の触媒について、触媒的に-分解されたガソリン
沸点範囲の流体を、軽質オレフィンに(例えばエチレン及びプロピレン)、及び
芳香族炭化水素(例えばベンゼン、トルエン、キシレン、即ち、BTX)に変換
する触媒として、その使用法を説明する。 それぞれのテスト実験に対し、5.0グラムの、実施例Iに記載の各触媒物質
のサンプルをステンレススチールチューブの反応器(長さ:約18インチ、内径
:約0.5インチ)内に置いた。精油所の触媒分解装置からのガソリン沸点範囲
の流体を、約14 ml/時間の流量、約600℃の温度、大気圧(約0ポンド/平
方インチゲージ圧)で通過させた。形成された反応生成物は反応チューブを出て
行き、そして数個の氷冷されたトラップを通過させた。液状部分がこれらのトラ
ップ中に残りそして秤量され、一方トラップから出ていったガス状部分の容積は
”湿式テストメータ”中で測定した。液状及びガス状の生成物サンプル(時間単
位で集められた)は、ガスクロマトグラフの方法で分析した。触媒A(コントロ
ール)、B(コントロール)、C(発明品)、及びD(発明品)のテスト実験結
果を表Iに要約する。全ての試験データは、生産テスト8時間後に得られた。
【0085】
【表1】
【0086】 表Iに示すテストの結果は明らかに発明の触媒C及びDは、コントロール触媒
A及びBよりコークス化がかなり少ないことを示している。発明の触媒Dはまた
、コントロール触媒のA及びBと比較するとき、改善された(即ち大きい)オレ
フィンとBTXの比率を示している。発明の触媒Cはコントロールの触媒Bと比
較するとき、改善された(即ち大きい)オレフィンとBTXの比率を示している
。触媒の性能の改善は、ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出物又
はゼオライト-ベントナイト-亜鉛テトラボレート押出物を乾燥及びスチーム化す
ることによる、発明の触媒の新規な製造方法よるものと信じられる。触媒の性能
におけるこの改善はまた、発明の触媒C及びDが、酸-処理又は酸-抽出を行わな
かったゼオライトを用いているという事実を与えていることに意義がある。
【0087】 発明の触媒とコントロールの触媒の間の性能の差異は間違いなく、予期せぬこ
とである。酸-抽出ゼオライトに硝酸亜鉛とホウ酸を含浸させる代わりに、非-酸
-抽出-ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出物、又は非-酸-抽出-
ゼオライト-ベントナイト-亜鉛テトラボレート押出物を乾燥及びスチーム化する
ことが、最終の発明のゼオライト触媒組成物の性能を高めるとは、誰も予期し得
ないことである。非-酸-抽出ゼオライト-ベントナイト押出物に硝酸亜鉛とホウ
酸を含浸させる代わりに、非-酸-抽出-ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボ
レート押出物、又は非-酸-抽出-ゼオライト-ベントナイト-亜鉛テトラボレート
押出物を乾燥及びスチーム化することが、最終の発明のゼオライト触媒組成物の
性能を高めると言うことは、同様に誰も予期し得ないことである。
【0088】 酸-抽出ゼオライト、又は非-酸-抽出-ゼオライト-ベントナイト押出物を硝酸
亜鉛とホウ酸で含浸することとは対照的に、非-酸-抽出-ゼオライト-ベントナイ
ト-亜鉛ヘキサボレート押出物、又は非-酸-抽出-ゼオライト-ベントナイト-亜鉛
テトラボレート押出物を乾燥そしてスチーム化した本発明の触媒が、コントロー
ルの触媒より著しく優れた触媒を与えることを、この結果は証明している。
【0089】実施例 III この実施例は、実施例Iに記載の本発明の触媒を用いるとき、触媒-分解された
ガソリン沸点範囲流体の変換において、芳香族炭化水素(例えばBTX)、及び
軽質オレフィン(例えばエチレンやプロピレン)の収量が著しく修正されること
を説明する。それぞれのテスト実験は、上記実施例IIに記載のものと同様のやり
方で行った。触媒B(コントロール)、C(発明品)、及びE(発明品)のテス
ト実験結果を表IIに要約する。全ての試験データは、生産テスト8時間後に得ら
れた。
【0090】
【表2】
【0091】 表IIに示したテストデータにおいて、発明の触媒を用意する新規な方法は、芳
香族炭化水素及び軽質オレフィンの収量に強い影響を与えることを明らかに示し
ている。ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出物をスチーム化する
新規な方法で作られた、発明の触媒Cは、焼成された発明の触媒Eより軽質オレ
フィンの高い収量、そして芳香族炭化水素の低い収量を示している。スチーム化
の代わりに、ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出物を焼成する新
規な方法で作られた発明の触媒Eは、スチーム化された発明の触媒Cよりも、低
い軽質オレフィンの収量、そして高い芳香族炭化水素の収量の予期せざる、逆の
結果を生じている。
【0092】 テストデータは、低オクタン流のオクタン価が、発明の触媒Eを用いて芳香族
炭化水素の収量を増加させそして軽質オレフィンの収量を最小化することによっ
て、最大にすることができることを示している。芳香族炭化水素の収量を最小に
しそして軽質オレフィンの収量を最大にする逆の結果は、発明の触媒Cを用いる
ことによって得ることができる。
【0093】 加えるに、コントロールの触媒Bよりコークスの発生がかなり少ないことを示
した発明の触媒Eは、コントロール触媒Bと比較して改善された(即ち大きい)
オレフィンとBTXの比を有しており、そしてコントロール触媒Bと同様のBT
X芳香族炭化水素の収量を有していた。また同様に、上の実施例IIで述べたよう
に、発明の触媒Cは、コントロール触媒Bと比較するとき、コントロールの触媒
Bよりコークスの発生がかなり少ないことを示し、そして改善された(即ち、大
きい)オレフィンとBTXの比を有している。
【0094】 この結果は、非-酸-抽出-ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出
物を乾燥そして焼成した、或いは乾燥そしてスチーム化した発明の触媒は、非-
酸-抽出-ゼオライト-ベントナイト-押出物に硝酸亜鉛とホウ酸を含浸させた触媒
とは反対に、コントロールの触媒に対し著しく優れた触媒を与える。
【0095】実施例 IV この実施例は実施例Iに記載の本発明の触媒を用いると、触媒的に-分解された
ガソリン沸点範囲の流体の変換において、得られた反応生成物のBTX溜分中の
ベンゼン濃度が増加することを説明する。各々のテストの実験は、上記実施例II
に記載の方法と同一の方法で行った。発明の触媒C、及びEのテスト実験の結果
を表IIIに要約する。全てのテストデータは生産後8時間で得た。
【0096】
【表3】
【0097】 表IIIに表示する試験データは明らかに、発明の触媒を用意する新規な方法は
、触媒分解されたガソリン沸点範囲の流体の変換において、得られた芳香族炭化
水素(例えば,BTX、即ちベンゼン、トルエン、及びキシレン)中の最も高価
な成分、ベンゼンを増加させる効果を有していることを示している。ゼオライト
-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出物を焼成する新規な方法で作られた本発
明の触媒Eは、ゼオライト-ベントナイト-亜鉛ヘキサボレート押出物を焼成する
代わりにスチーム化した新規な方法で作られた発明の触媒Cと比較すると、生成
された反応生成物中のBTX溜分のより高いベンゼン濃度をもたらす。表IIIの
試験データは、反応生成物のBTX部分におけるベンゼンの濃度を、発明の触媒
Eを用いることによって最大にすることができることを示している。
【0098】 加えるに、表IIIのテストデータは、発明の触媒E(焼成押出物)を用いたB
TXの収量(BTX収量=47.7wt-%)の増加は、発明の触媒C(スチーム化
押出物)(BTX収量=42.1wt-%)と比較するとき、反応生成物のBTX部
分のベンゼンの濃度の増加の結果であることを示している。発明の触媒Eは、反
応生成物のBTX溜分中の他の芳香族生成物(例えばトルエン、及びキシレン)
の濃度に影響を及ぼすことなく、反応生成物のBTX溜分中のベンゼンの濃度を
増加させていることは意義深い。
【0099】実施例 V この実施例は、実施例Iに記載の発明の触媒Fが、コーカーナフサ(ガソリン
沸点範囲の熱-分解された炭化水素-含有流体)の品位向上に用いることができ、
単一工程の方法で、このコーカーナフサから低価値のオレフィン及びジオレフィ
ン物質(例えばC5+オレフィン及びジオレフィン)のレベルを減少、又は好ま
しくは除去して、芳香族炭化水素(例えばBTX、即ちベンゼントルエン、及び
キシレン)及び軽質オレフィン(例えばエチレンやプロピレン)のような高価な
石油化学物質を含む生成物を生成することを説明する。コーカーナフサのサンプ
ルは工業用のコークス製造装置で製造された。
【0100】 各テスト実験は、実施例IIで用いた精油所の触媒分解装置からのガソリン沸点
範囲の流体の代わりに、精油所の工業用コークス化装置からのコーカーナフサを
用いた点以外は、上記実施例IIに記載の方法と同一の方法で行った。この実施例
に用いたコーカーナフサの性質を、以下の表IVに示す。発明の触媒Fのテスト実
験の結果を表Vに要約する。全てのテストデータは生産8時間後に得た。
【0101】
【表4】
【0102】
【表5】
【0103】 表Vに示した試験データは、コーカーナフサの品位向上に用いられる発明の触
媒を作る新規製造法が、芳香族炭化水素(例えばBTX、即ち、ベンゼン、トル
エン、及びキシレン)そして軽質オレフィン(例えばエチレンやプロピレン)の
ような、高価な石油化学物質を含む生成物を生成することを明らかに示している
。テストデータはまた、発明の触媒Fがコーカーナフサの品位を向上させている
ことを示しており、コーカーナフサは最初改善される以前は僅か約4重量%しか
高価な石油化学物質(BTX及び軽質オレフィン)を含んでいないが、品位向上
後は高価な化学物質(BTXと軽質オレフィン)を約56重量パーセントまで向
上させている。
【0104】 発明の触媒の性能は確かに予期せざるものである。ゼオライト-シリカ-亜鉛ボ
レート粒子をスチーム化することによって、最終の発明のゼオライト触媒組成物
を生成し、コーカーナフサの品位向上にこの組成物を用いると、高価な石油化学
物質をこのように多量に生成するとは誰も予想し得なかったことである。
【0105】実施例 VI この実施例は、実施例Iに記載の本発明の触媒Gが、コーカーナフサ(熱的-分
解のガソリン沸点範囲の炭化水素-含有流体)の改質に用いることができ、高濃
度の芳香族炭化水素(例えばBTX、即ちベンゼン、トルエン、及びキシレン)
を含む生成物を生成することを説明する。コーカーナフサのサンプルは工業的な
コークス化装置から製造された。
【0106】 この実施例はまた、コーカーナフサの改質に用いる場合、発明の触媒Gの活性
(BTXの収量の点から)及び安定性(全ての時間に亘るBTX収量の点から)
は、このコーカーナフサがAmberlyst15イオン交換樹脂(Rohm & Haas, Co.によ
って供給)又はAmberlite-IR-120イオン交換樹脂(同様にRohm & Haas,Co. より
供給)のような、窒素除去媒体で前処理されているとき長期間維持されることを
説明する。
【0107】 3回の実験を行った。実験Iは、実施例IIで用いた精油所の触媒クラッキング
装置からのガソリン沸点範囲の流体の代わりに、精油所の工業的なコークス化装
置からのコーカーナフサを用いた点以外は上記実施例IIに記載の方法と同一の方
法で行った。この実施例に用いたコーカーナフサは、上記実施例Vに用いたコー
カーナフサと同一である。この実施例及び実施例Vに用いた、コーカーナフサの
性質は、上記表IVに示してある。
【0108】 実験IIは、このコーカーナフサを触媒-含有反応器を通過させる前に、コーカ
ーナフサを、15グラムの(即ち、20ml)のAmberlite-IR-120イオン交換樹脂
(Rohm & Haas, Co. より供給)を含む、ステンレススチールのチューブ反応器
(長さ:約12インチ、内径:約0.5インチ)に、約14ml/時間の流量、約
550℃の温度で、そして大気圧(約0ポンド/平方インチゲージ圧)下で通過
させた点以外は、実験Iと同一の方法で行った。実験IIIは、Amberlyst 15イオン
交換樹脂(Rohm & Haas, Co.より供給)をAmberlite-IR-120イオン交換樹脂の代
わりに用いた点以外は実験IIと同一の方法で行った。触媒Gに対する3回の実験
結果を以下の表VIに要約する。表VIのテストデータは、1時間の区切りで、8時
間の生産時間を説明している。データは2時間目から出発して得た。表VIのデー
タを図にプロットした。
【0109】 加えるに、生産8時間後、実験IとIIIのコーカーナフサ中に残存する窒素の量
を、部/100万部(ppm)で、以下の表VIIに要約する。
【0110】
【表6】
【0111】
【表7】
【0112】 このデータが図1にプロットされているように、表VIのデータは、明らかに発
明の触媒Gがコーカーナフサの品質向上に用いることができ、高濃度の芳香族炭
化水素(例えばBTX、即ちベンゼン、トルエン、及びキシレン)を含む高オク
タン液状生成物を生成することを示している。
【0113】 表VIのデータはまた、前処理されなかったコーカーナフサの品位向上(実験I
)と比較すると、このコーカーナフサがイオン交換樹脂で前処理された場合(実
験II及びIII)、発明の触媒Gを用いたコーカーナフサの品位向上(BTX収量
の点から)は全ての時間に亘って減退しないことを示している。データは、発明
の触媒Gの活性(BTXの収量の点から)そして安定性(全時間のBTX収量の
点から)が、このコーカーナフサをAmberlyst 15 (Rohm & Haasより供給)或いは
Amberlite-IR-120(同様にRohm & Haas Co.より供給)のようなイオン交換樹脂で
前処理するとき、コーカーナフサの品位向上に用いる場合 長期間維持されてい
ることを示している。
【0114】 表VIIのデータはこのようなコーカーナフサをAmberlyst 15 (Rohm & Haas,Co.
)のようなイオン-交換樹脂で前処理すると、コーカーナフサから更に多くの窒素
が除去されることを示している。表VIのデータを結びつけた表VIIのデータは、
このようなコーカーナフサをイオン交換樹脂のような窒素除去媒体で前処理する
ことは、前処理されなかったコーカーナフサの品位向上(実験I)と比較すると
、イオン-交換樹脂による追加の窒素除去のために、このコーカーナフサの品位
向上の間に発明の触媒Gの活性と安定性の上昇(BTXの収量及び全時間BTX
の収量の点から)が助けられている(実験III)ことを示している。
【0115】 上記の実施例に示す結果は、これら本来の性質と同様に、本発明が良く目標を
成し遂げるよう、そして目的そしてここに述べた長所を達成するようよく適合さ
れていることを明らかに示している。
【0116】 本発明の観点から逸脱しない限り、正当な変更、修正、及び改造を開示及び添
付の請求の範囲内で行うことできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図1は、新規な発明の方法で用意された、新規なゼオライト触媒組成物の活性
(BTX収量の点から)と安定性(全時間のBTX収量の点から)が、このよう
な触媒を炭化水素の変換に用いるとき、例えばコーカーナフサのような熱-分解
炭化水素-含有流体の品位向上の間に用いるとき、イオン交換樹脂のような窒素
除去媒体でこの炭化水素-含有流体を前処理することにより改善されることを説
明している。
【手続補正書】特許協力条約第19条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成11年12月23日(1999.12.23)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 請求項1に記載の組成物において、該バインダーはアルミナ
、シリカ、アルミナ−シリカ、リン酸アルミニウム、クレー、アルミン酸カルシ
ウム、ベントナイト、カオリン、コロイドシリカ、ケイ酸ナトリウム、チタニア
、またはそれら該バインダーのいずれか2種以上の組合せである請求項1に記載
の組成物。
【請求項】 請求項に記載の組成物において、該バインダーはベントナ
イトまたはコロイドシリカである請求項に記載の組成物。
【請求項10】 請求項1に記載の組成物において、該組成物の中の該亜鉛
ボレート化合物の量は該組成物の約0.5重量%(全組成物重量に基づく)より
該組成物の約30重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項1
に記載の組成物。
【請求項11】 請求項10に記載の組成物において、該組成物の中の該亜
鉛ボレート化合物の量は該組成物の約1重量%(全組成物重量に基づく)より該
組成物の約25重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項10 に記載の組成物。
【請求項12】 請求項1に記載の組成物において、該亜鉛ボレート化合物
は式xZnO・yB23またはxZnO・yB23・nH2O、前式中xは1〜
6であり、yは1〜5であり、およびnは0より14までの範囲内の整数である 、を有する請求項1に記載の組成物。
【請求項13】 請求項12に記載の組成物において、該亜鉛ボレート化合
物は亜鉛ボレート、亜鉛ヘキサボレート、亜鉛ジボレートジハイドレート、亜鉛
トリボレートモノハイドレート、亜鉛テトラボレートペンタハイドレート、ジ亜
鉛ヘキサボレートヘプタハイドレート、亜鉛デカボレート(テトラ亜鉛ドデカボ
レートヘプタハイドレート)、またはそれら前記の亜鉛ボレート化合物の2種以
上の組合せである請求項12に記載の組成物。
【請求項14】 請求項13に記載の組成物において、該亜鉛ボレート化合
物は亜鉛ヘキサボレートである請求項13に記載の組成物。
【請求項15】 請求項1に記載の組成物において、該組成物はゼオライト
、バインダーおよび亜鉛ボレート化合物から成る混合物である請求項1に記載の
組成物。
【請求項16】 請求項15に記載の組成物において、該混合物は成形され
た混合物、押し出された混合物、または造粒された混合物である請求項15に記
載の組成物。
【請求項17】 請求項15に記載の組成物において、該混合物は焼成され
たかまたは蒸熱(steamed、スチーム処理)されたかいずれかのものである請求
15に記載の組成物。
【請求項18】 請求項17に記載の組成物において、該混合物は乾燥され
、押し出された混合物、または乾燥され、造粒された混合物である請求項17
記載の組成物。
【請求項19】 請求項1に記載の組成物において、該ゼオライトは酸によ
り処理されたことのないものである請求項1に記載の組成物。
【請求項20】 請求項1に記載の組成物において、該組成物における該亜
鉛ボレート化合物中の亜鉛の量は該組成物の約0.3重量%(全組成物重量に基
づく)より該組成物の約40重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にあ
り、そして該組成物における該亜鉛ボレート化合物中のホウ素の濃度は該組成物
の約0.1重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約20重量%(全組
成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項1に記載の組成物。
【請求項21】 次の工程、すなわち、 (a)該ゼオライト、該バインダー,および亜鉛ボレート化合物を混合して
混合物を与える、 (b)前記の混合物を成形して成形された混合物を与える、および (c)前記の成形された混合物を処理して該組成物を与える、 工程を包含する請求項1より20までのいずれか1項に記載の組成物を製造する
方法。
【請求項22】 請求項21に記載の方法において、該処理工程(c)は該
成形された混合物を焼成して該組成物を与えるか、または該成形された混合物を
蒸熱して該組成物を与えるかのいずれかを包含する請求項21に記載の方法。
【請求項23】 請求項22に記載の方法において、該焼成は該成形された
混合物を、 空気の雰囲気に、 約100℃より約1500℃までの範囲内の温度で、 約7毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(psia)より約750ps
iaまでの範囲内の圧力で、および 約1時間より約30時間までの範囲内の期間に、 暴露することを包含する請求項22に記載の方法。
【請求項24】 請求項23に記載の方法において、該蒸熱は該成形された
混合物を、 約90モル%を超える蒸気の濃度を有する、蒸気雰囲気に、 約100℃より約1500℃までの範囲内の温度で、 大気圧より下から上は約3000毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(
psia)までの範囲内の圧力で、および 約0.1時間より約30時間までの範囲内の期間に、 暴露することを包含する請求項23に記載の方法。
【請求項25】 請求項21に記載の方法において、該成形工程(b)が該
混合物を押出し装置にかけて押出し成形された混合物を与える請求項21に記載
の方法。
【請求項26】 請求項25に記載の方法において、該押出し装置はスクリ
ュー押出機、オーガー押出機、オーガー型押出機またはそれらの押出機の2種以
上の組合せである請求項25に記載の方法。
【請求項27】 請求項26に記載の方法において、該押出し装置はスクリ
ュー押出機から成る請求項26に記載の方法。
【請求項28】 請求項21に記載の方法において、該成形工程(b)が該
混合物を造粒装置にかけて造粒された混合物を与えることを包含する請求項21 に記載の方法。
【請求項29】 請求項28に記載の方法において、該造粒装置が湿式造粒
、乾式造粒またはそれらの組合せから成る請求項28に記載の方法。
【請求項30】 請求項29に記載の方法において、該造粒装置が湿式造粒
から成る請求項29に記載の方法。
【請求項31】 請求項21に記載の方法において、該成形工程(b)がさ
らに該成形された混合物の乾燥を含み、そして前記の乾燥は該成形された混合物
を、 空気または不活性ガスの雰囲気に、 約20℃より約200℃までの範囲内の温度で、 約14.7毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(psia)の圧力で、
および 約0.5時間より約50時間までの期間に、 暴露することを包含する請求項21に記載の方法。
【請求項38】 炭化水素を芳香族を含む変換生成物に変換する方法であり
、その方法は、変換条件の下に、炭化水素を含有する流体を請求項1より20
でのいずれか1項に記載の組成物と接触させることを包含する炭化水素を芳香族
を含む変換生成物に変換する方法。
【請求項39】 請求項38に記載の方法において、該炭化水素を含有する
流体は石油接触分解法からのガソリン、炭化水素熱分解法からの高温分解ガソリ
ン、ナフサ、軽油、改質ガソリン、直留ガソリンまたはそれら前記の炭化水素を
含有する流体の2種以上の組合せである請求項38に記載の方法。
【請求項40】 請求項39に記載の方法において、該炭化水素を含有する
流体は、一般に約30℃より約210℃までの範囲の沸点範囲を有する少なくと
もガソリン配合原料油として使用に適するガソリン−沸点範囲炭化水素含有流体
である請求項39に記載の方法。
【請求項41】 請求項39に記載の方法において、該炭化水素を含有する
流体は熱分解された炭化水素を含有する流体である請求項39に記載の方法。
【請求項42】 請求項41に記載の方法において、該炭化水素を含有する
流体はコーカーナフサである請求項41に記載の方法。
【請求項43】 請求項38に記載の方法において、該炭化水素を含有する
流体の炭化水素は分子当たり約5個の炭素原子から分子当たり約16個までの炭
素原子をその範囲内に含有する請求項38に記載の方法。
【請求項44】 請求項38に記載の方法において、該接触工程は該炭化水
素を含有する流体を、その中に該組成物を収容する変換ゾーンを通過させること
を包含する請求項38に記載の方法。
【請求項45】 請求項38に記載の方法において、該変換条件は、 約400℃より約800℃までの範囲内の温度、 大気圧より下から上は約500毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(p
sia)の範囲内の圧力、および 接触の重量で表した単位時間あたりの空間速度が0時間-1を超えてから上は
約1000時間-1までの範囲内にあるような該炭化水素を含有する流体の接触装
入速度、 を包含する請求項38に記載の方法。
【請求項46】 請求項38に記載の方法がさらに、該炭化水素を含有する
流体が該組成物と、該変換条件の下に、該接触を受けさせられる前に、該炭化水
素を含有する流体を該組成物を前処理条件の下に前処理することを包含する請求
38に記載の方法。
【請求項47】 請求項46に記載の方法において、該前処理が該炭化水素
を含有する流体を、その中に窒素除去媒体が収容されている前処理ゾーンを通過
させることを包含する請求項46に記載の方法。
【請求項48】 請求項47に記載の方法において、該窒素除去媒体はイオ
ン交換樹脂であり、そしてそれはアンバーリスト(Amberlyst)−15
、アンバーリストXN−1005、アンバーリストXN−1008、アンバーリ
ストXN−1010、アンバーリストXN−1011、アンバーライト(Amb
erlite)2000、アンバーライト−IR−120、またはそれら該イオ
ン交換樹脂の2種以上の組合せである請求項47に記載の方法。
【請求項49】 請求項48に記載の方法において、該窒素除去媒体はアン
バーライト(Amberlite)−IR−120イオン交換樹脂またはアンバ
ーリスト(Amberlyst)15イオン交換樹脂である請求項48に記載の
方法。
【請求項50】 請求項46に記載の方法において、該前処理条件は、 約0℃より約550℃までの範囲内の温度、 大気圧より下から上は約500毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(p
sia)の範囲内の圧力、および 前処理の重量で表した単位時間あたりの空間速度が0時間-1を超えてから上
は約1000時間-1までの範囲内にあるような該炭化水素を含有する流体の前処
理速度、 を包含する請求項46に記載の方法。
【請求項51】 本質的にここに記載のような炭化水素の変換において使用
する組成物。
【請求項52】 実施例Iの触媒C,D,E,FおよびG、実施例IIの触
媒のCとD、実施例IIIとIV、実施例Vまたは実施例VIの触媒CとEのい
ずれに関しても本質的にここに記載のような炭化水素の変換において使用する組
成物。
【請求項53】 本質的にここに記載のような組成物を製造する方法。
【請求項54】 実施例Iの触媒C,D,E,FおよびG、実施例IIの触
媒のCとD、実施例IIIとIV、実施例Vまたは実施例VIの触媒CとEのい
ずれに関しても本質的にここに記載のような組成物を製造する方法。
【請求項55】 本質的にここに記載のような請求項21−31および53 または54 のいずれか1項に記載の方法により製造されるときの組成物。
【請求項56】 請求項38−50のいずれか1項に記載の炭化水素を変換
する方法おいて使用されるときはいつも請求項21−37および53または54 のいずれか1項に記載の方法ににより製造されるときの組成物。
【請求項57】 本質的にここに記載のような炭化水素を変換する方法。
【請求項58】 いずれの実施例に関しても本質的にここに記載のような炭
化水素を変換する方法。
【手続補正書】特許協力条約第34条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成12年3月31日(2000.3.31)
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C10G 35/095 C10G 35/095 61/06 61/06 63/04 63/04 (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,UG,ZW),E A(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU,TJ ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ,BA ,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CR, CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI,G B,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID,IL ,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,KZ, LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MD,M G,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,PL,PT ,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK,SL, TJ,TM,TR,TT,UA,UG,US,UZ,V N,YU,ZA,ZW (72)発明者 ヤオ、ジアンフア アメリカ合衆国 オクラホマ、バートルス ビル、エス、イー、キングス ドライブ 1555、アパートメント 824 (72)発明者 ラブ、スコット、ディ アメリカ合衆国 オクラホマ、バートルス ビル、エスダブリュ ウエストクリッフ ドライブ 1305 Fターム(参考) 4G069 AA02 AA08 BA01A BA02A BA03A BA04A BA07A BA10A BA15A BB06A BB06B BB08C BB14A BC09A BC16A BC35A BC35B BD03A BD03B BD12C CC04 CC08 EA02X EA02Y EB18Y FA01 FB30 FB61 FB65 FB67 FB79 FC07 FC08 ZA01A ZA11A ZA11B ZA12A ZA13A ZD03 ZD04 ZE04 ZF02A ZF02B ZF07A ZF09A ZF09B 4H029 CA00 DA00 DA02 DA03 DA06 DA08

Claims (54)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ゼオライト、バインダー、および亜鉛ボレート化合物を含む
    、炭化水素の変換に使用する組成物。
  2. 【請求項2】 請求項11に記載の組成物において、該組成物の中の該ゼオ
    ライトの量は該組成物の約40重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の
    約99.5重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項11に記
    載の組成物。
  3. 【請求項3】 請求項2に記載の組成物において、該組成物の中の該ゼオラ
    イトの量は該組成物の約50重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約
    90重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項2に記載の組成
    物。
  4. 【請求項4】 請求項1に記載の組成物において、該ゼオライトはZSM−
    5、ZSM−8、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−35、ZSM−38、
    またはそれら前記のゼオライトのいずれか2種以上の組合せである請求項1に記
    載の組成物。
  5. 【請求項5】 該ゼオライトはZSM−5である請求項4に記載の組成物。
  6. 【請求項6】 請求項1に記載の組成物において、該組成物中の該バインダ
    ーの量は該組成物の約5重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約50
    重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項1に記載の組成物。
  7. 【請求項7】 請求項6に記載の方法において、該組成物中の該バインダー
    の量は該組成物の約5重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約40重
    量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項1に記載の組成物。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の組成物において、該組成物中の該バインダ
    ーの量は該組成物の約8重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約40
    重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項7に記載の組成物。
  9. 【請求項9】 請求項8に記載の組成物において、該組成物中の該バインダ
    ーの量は該組成物の約10重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約3
    5重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項8に記載の組成物
  10. 【請求項10】 請求項1に記載の組成物において、該バインダーはアルミ
    ナ、シリカ、アルミナ−シリカ、リン酸アルミニウム、クレー、アルミン酸カル
    シウム、ベントナイト、カオリン、コロイドシリカ、ケイ酸ナトリウム、チタニ
    ア、またはそれら該バインダーのいずれか2種以上の組合せである請求項1に記
    載の組成物。
  11. 【請求項11】 請求項10に記載の組成物において、該バインダーはベン
    トナイトまたはコロイドシリカである請求項10に記載の組成物。
  12. 【請求項12】 請求項1に記載の組成物において、該組成物の中の該亜鉛
    ボレート化合物の量は該組成物の約0.5重量%(全組成物重量に基づく)より
    該組成物の約30重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項1
    に記載の組成物。
  13. 【請求項13】 請求項11に記載の組成物において、該組成物の中の該亜
    鉛ボレート化合物の量は該組成物の約1重量%(全組成物重量に基づく)より該
    組成物の約25重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項11
    に記載の組成物。
  14. 【請求項14】 請求項1に記載の組成物において、該亜鉛ボレート化合物
    は式xZnO・yB23またはxZnO・yB23・nH2O、前式中x=1〜
    6、y=1〜5、を有する請求項1に記載の組成物。
  15. 【請求項15】 請求項14に記載の組成物において、該亜鉛ボレート化合
    物は亜鉛ボレート、亜鉛ヘキサボレート、亜鉛ジボレートジハイドレート、亜鉛
    トリボレートモノハイドレート、亜鉛テトラボレートペンタハイドレート、ジ亜
    鉛ヘキサボレートヘプタハイドレート、亜鉛デカボレート(テトラ亜鉛ドデカボ
    レートヘプタハイドレート)、またはそれら前記の亜鉛ボレート化合物の2種以
    上の組合せである請求項14に記載の組成物。
  16. 【請求項16】 請求項15に記載の組成物において、亜鉛ボレート化合物
    は亜鉛ヘキサボレートである請求項15に記載の組成物。
  17. 【請求項17】 請求項1に記載の組成物において、該組成物はゼオライト
    、バインダーおよび亜鉛ボレート化合物から成る混合物である請求項1に記載の
    組成物。
  18. 【請求項18】 請求項17に記載の組成物において、該混合物は成形され
    た混合物、押し出された混合物、または造粒された混合物である請求項17に記
    載の組成物。
  19. 【請求項19】 請求項17に記載の組成物において、該混合物は焼成され
    たかまたは蒸熱(steamed、スチーム処理)されたかいずれかのものである請求
    項17に記載の組成物。
  20. 【請求項20】 請求項19に記載の組成物において、該混合物は乾燥され
    、押し出された混合物、または乾燥され、造粒された混合物である請求項19に
    記載の組成物。
  21. 【請求項21】 請求項1に記載の組成物において、該ゼオライトは酸によ
    り処理されたことのないものである請求項1に記載の組成物。
  22. 【請求項22】 請求項1に記載の組成物において、該組成物における該亜
    鉛ボレート化合物中の亜鉛の量は該組成物の約0.3重量%(全組成物重量に基
    づく)より該組成物の約40重量%(全組成物重量に基づく)までの範囲内にあ
    り、そして該組成物における該亜鉛ボレート化合物中のホウ素の濃度は該組成物
    の約0.1重量%(全組成物重量に基づく)より該組成物の約20重量%(全組
    成物重量に基づく)までの範囲内にある請求項1に記載の組成物。
  23. 【請求項23】 次の工程、すなわち、 (a)該ゼオライト、該バインダー、および亜鉛ボレートを混合して混合物
    を与える、 (b)前記の混合物を成形して成形された混合物を与える、および (c)前記の成形された混合物を処理して該組成物を与える、 工程を包含する請求項1より22までのいずれか1項に記載の組成物を製造する
    方法。
  24. 【請求項24】 請求項23に記載の方法において、該処理工程(c)は該
    成形された混合物を焼成して該組成物を与えるか、または該成形された混合物を
    蒸熱して該組成物を与えるかのいずれかを包含する請求項23に記載の方法。
  25. 【請求項25】 請求項24に記載の方法において、該焼成は該成形された
    混合物を、 空気の雰囲気に、 約100℃より約1500℃までの範囲内の温度で、 約7毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(psia)より約750ps
    iaまでの範囲内の圧力で、および 約1時間より約30時間までの範囲内の期間に、 暴露することを包含する請求項24に記載の方法。
  26. 【請求項26】 請求項25に記載の方法において、該蒸熱は該成形された
    混合物を、 約90モル%を超える蒸気の濃度を有する、蒸気雰囲気に、 約100℃より約1500℃までの範囲内の温度で、 大気圧より下から上は約3000毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(
    psia)までの範囲内の圧力で、および 約0.1時間より約30時間までの範囲内の期間に、 暴露することを包含する請求項25に記載の方法。
  27. 【請求項27】 請求項23に記載の方法において、該成形工程(b)が該
    混合物を押出し装置にかけて押出し成形された混合物を与える請求項23に記載
    の方法。
  28. 【請求項28】 請求項27に記載の方法において、該押出し装置はスクリ
    ュー押出機、オーガー押出機、オーガー型押出機またはそれらの押出機の2種以
    上の組合せである請求項27に記載の方法。
  29. 【請求項29】 請求項28に記載の方法において、該押出し装置はスクリ
    ュー押出機から成る請求項28に記載の方法。
  30. 【請求項30】 請求項23に記載の方法において、該成形工程(b)が該
    混合物を造粒装置にかけて造粒された混合物を与えることを包含する請求項23
    に記載の方法。
  31. 【請求項31】 請求項3に記載の方法において、該造粒装置が湿式造粒、
    乾式造粒またはそれらの組合せである請求項3に記載の方法。
  32. 【請求項32】 請求項31に記載の方法において、該造粒装置が湿式造粒
    から成る請求項31に記載の方法。
  33. 【請求項33】 請求項23に記載の方法において、該成形工程(b)がさ
    らに該成形された混合物の乾燥を含み、そして前記の乾燥は該成形された混合物
    を、 空気または不活性ガスの雰囲気に、 約20℃より約200℃までの範囲内の温度で、 約14.7毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(psia)の圧力で、
    および 約0.5時間より約50時間までの期間に、 暴露することを包含する請求項23に記載の方法。
  34. 【請求項34】 炭化水素を芳香族を含む変換生成物に変換する方法であり
    、その方法は、変換条件の下に、炭化水素を含有する流体を請求項1より22ま
    でのいずれか1項に記載の組成物と接触させることを包含する炭化水素を芳香族
    を含む変換生成物に変換する方法。
  35. 【請求項35】 請求項34に記載の方法において、該炭化水素を含有する
    流体は石油接触分解法からのガソリン、炭化水素熱分解法からの高温分解ガソリ
    ン、ナフサ、軽油、改質ガソリン、直留ガソリンまたはそれら前記の炭化水素を
    含有する流体の2種以上の組合せである請求項34に記載の方法。
  36. 【請求項36】 請求項35に記載の方法において、該炭化水素を含有する
    流体は、一般に約30℃より約210℃までの範囲の沸点範囲を有する少なくと
    もガソリン配合原料油として使用に適するガソリン−沸点範囲炭化水素含有流体
    である請求項35に記載の方法。
  37. 【請求項37】 請求項35に記載の方法において、該炭化水素を含有する
    流体は熱分解された炭化水素を含有する流体である請求項35に記載の方法。
  38. 【請求項38】 請求項37に記載の方法において、該炭化水素を含有する
    流体はコーカーナフサである請求項37に記載の方法。
  39. 【請求項39】 請求項34に記載の方法において、該炭化水素を含有する
    流体は分子当たり約5個の炭素原子から分子当たり約16個の炭素原子をその範
    囲内に含有する請求項34に記載の方法。
  40. 【請求項40】 請求項34に記載の方法において、該接触工程は該炭化水
    素を含有する流体を、その中に該組成物を収容する変換ゾーンを通過させること
    を包含する請求項34に記載の方法。
  41. 【請求項41】 請求項34に記載の方法において、該変換条件は、 約400℃より約800℃までの範囲内の温度、 大気圧より下から上は約500毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(p
    sia)の圧力、および 接触の重量で表した単位時間あたりの空間速度が0時間-1を超えてから上は
    約1000時間-1までの範囲内にあるような該炭化水素を含有する流体の接触装
    入速度、 を包含する請求項34に記載の方法。
  42. 【請求項42】 請求項34に記載の方法がさらに、該炭化水素を含有する
    流体が該組成物と、該変換条件の下に、該接触を受けさせられる前に、該炭化水
    素を含有する流体を該組成物を前処理条件の下に前処理することを包含する請求
    項34に記載の方法。
  43. 【請求項43】 請求項42に記載の方法において、該前処理が該炭化水素
    を含有する流体を、その中に窒素除去媒体が収容されている前処理ゾーンを通過
    させることを包含する請求項42に記載の方法。
  44. 【請求項44】 請求項43に記載の方法において、該窒素除去媒体はイオ
    ン交換樹脂であり、そしてそれはアンバーリスト(Amberlyst)−15
    、アンバーリストXN−1005、アンバーリストXN−1008、アンバーリ
    ストXN−1010、アンバーリストXN−1011、アンバーライト(Amb
    erlite)2000、アンバーライト−IR−120、またはそれら該イオ
    ン交換樹脂の2種以上の組合せである請求項43に記載の方法。
  45. 【請求項45】 請求項44に記載の方法において、該窒素除去媒体はアン
    バーライト(Amberlite)−IR−120イオン交換樹脂またはアンバ
    ーリスト(Amberlyst)−15イオン交換樹脂である請求項44に記載
    の方法。
  46. 【請求項46】 請求項42に記載の方法において、該前処理条件は、 約0℃より約550℃までの範囲内の温度、 大気圧より下から上は約500毎平方インチ当たりの重量ポンド絶対圧(p
    sia)の圧力、および 前処理の体積で表した単位時間あたりの空間速度が0時間-1を超えてから上
    は約1000時間-1までの範囲内にあるような該炭化水素を含有する流体の前処
    理装入速度、 を包含する請求項42に記載の方法。
  47. 【請求項47】 本質的にここに記載のような炭化水素の変換において使用
    する組成物。
  48. 【請求項48】 実施例Iの触媒C,D,E,FおよびG、実施例IIの触
    媒CとD、実施例IIIとIV、実施例Vまたは実施例VIの触媒CとEに関し
    て本質的にここに記載のような炭化水素の変換において使用する組成物。
  49. 【請求項49】 本質的にここに記載のような組成物を製造する方法。
  50. 【請求項50】 実施例Iの触媒C,D,E,FおよびG、実施例IIの触
    媒CとD、実施例IIIとIV、実施例Vまたは実施例VIの触媒CとEに関し
    て本質的にここに記載のような組成物を製造する方法。
  51. 【請求項51】 本質的にここに記載のような請求項23−33および49
    または50のいずれか1項に記載の方法により製造されるときの組成物。
  52. 【請求項52】 請求項34−46のいずれか1項に記載の炭化水素を変換
    する方法において使用されるときはいつも請求項23−33および49または5
    0のいずれか1項に記載の方法により製造されるときの組成物。
  53. 【請求項53】 本質的にここに記載のような炭化水素を変換する方法。
  54. 【請求項54】 いずれの実施例に関しても本質的にここに記載のようなこ
    の炭化水素を変換する方法。
JP2000567487A 1998-09-01 1999-08-12 炭化水素変換に用いる組成物、その製造及び使用 Pending JP2003503169A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US09/144,940 US6077984A (en) 1998-09-01 1998-09-01 Process for making zeolite containing zinc borate composition, the composition and the use thereof in hydrocarbon conversion
US09/144,940 1998-09-01
PCT/US1999/018472 WO2000012450A1 (en) 1998-09-01 1999-08-12 A composition for use in converting hydrocarbons, its preparation and use

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2003503169A true JP2003503169A (ja) 2003-01-28

Family

ID=22510845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000567487A Pending JP2003503169A (ja) 1998-09-01 1999-08-12 炭化水素変換に用いる組成物、その製造及び使用

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6077984A (ja)
EP (1) EP1109762A4 (ja)
JP (1) JP2003503169A (ja)
KR (1) KR20010079705A (ja)
CN (1) CN1315929A (ja)
AU (1) AU748708B2 (ja)
BR (1) BR9913369A (ja)
CA (1) CA2336810A1 (ja)
ID (1) ID28345A (ja)
WO (1) WO2000012450A1 (ja)
ZA (1) ZA200101694B (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017511833A (ja) * 2014-02-25 2017-04-27 サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション コークス化を利用した、混合炭化水素元からbtxを製造する方法

Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6162352A (en) * 1999-12-20 2000-12-19 Phillips Petroleum Company Gasoline upgrade
US6162353A (en) * 1999-12-21 2000-12-19 Phillips Petroleum Company Process and catalyst for upgrading liquid hydrocarbons
JP4496633B2 (ja) * 2000-09-29 2010-07-07 東ソー株式会社 トリエチレンジアミン製造用成形体触媒とその製造法及びトリエチレンジアミンの製造方法
DE10356184A1 (de) * 2003-12-02 2005-07-07 Basf Ag Zeolithisches Material vom Pentasil-Strukturtyp, seine Herstellung und seine Verwendung
DE102004029544A1 (de) * 2004-06-18 2006-01-05 Basf Ag Formkörper enthaltend ein mikroporöses Material und mindestens ein siliciumhaltiges Bindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Katalysator, insbesondere in einem Verfahren zur Herstellung von Triethylendiamin (TEDA)
MXPA06014444A (es) * 2004-06-18 2007-03-21 Basf Ag Proceso para la sintesis continua de metilaminas.
DE102005059711A1 (de) * 2005-12-12 2007-06-14 Basf Ag Formkörper enthaltend ein mikroporöses Material und mindestens ein siliciumhaltiges Bindemittel, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Katalysator, insbesondere in einem Verfahren zur kontinuierlichen Synthese von Methylaminen
CN105148895A (zh) * 2008-07-30 2015-12-16 沙特阿拉伯石油公司 金属粘土基fcc汽油降硫添加剂组合物
US20110230333A1 (en) * 2010-03-16 2011-09-22 Uop Llc Olefin Cracking Catalyst and Manufacturing Process
US9181146B2 (en) 2010-12-10 2015-11-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for the production of xylenes and light olefins
US8680344B2 (en) 2011-01-25 2014-03-25 Zeochem Llc Molecular sieve adsorbent blends and uses thereof
US8937205B2 (en) 2012-05-07 2015-01-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for the production of xylenes
US9181147B2 (en) 2012-05-07 2015-11-10 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for the production of xylenes and light olefins
US8921633B2 (en) 2012-05-07 2014-12-30 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for the production of xylenes and light olefins
US20140044625A1 (en) * 2012-08-08 2014-02-13 Ford Global Technologies, Llc Hydrocarbon trap having improved adsorption capacity
KR20150077414A (ko) * 2012-10-25 2015-07-07 제이엑스 닛코닛세키에너지주식회사 올레핀 및 단환 방향족 탄화수소의 제조 방법, 및 에틸렌 제조 장치
EP2913383B1 (en) * 2012-10-25 2019-08-21 JX Nippon Oil & Energy Corporation Olefin and single-ring aromatic hydrocarbon production method
CN104557400B (zh) * 2013-10-29 2017-01-04 中国石油化工股份有限公司 一种石脑油催化裂解产丙烯的方法
CN104557378B (zh) * 2013-10-29 2018-07-31 中国石油化工股份有限公司 一种石脑油催化裂解产丙烯的方法
CN105524650B (zh) * 2014-10-21 2017-09-29 中国石油化工股份有限公司 石脑油催化裂解产丙烯的方法
CN105585399B (zh) * 2014-10-21 2018-02-23 中国石油化工股份有限公司 一种石脑油催化裂解产丙烯的方法
US9896631B2 (en) 2014-12-10 2018-02-20 Uop Llc Methods for removing impurities from hydrocarbons
US10150104B2 (en) 2015-11-09 2018-12-11 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method for preparing aromatization catalysts
CN108192666A (zh) * 2018-02-14 2018-06-22 彭杰 一种石脑油加氢裂化制备高辛烷值汽油的方法
CN110180525B (zh) * 2019-05-10 2021-12-21 重庆第二师范学院 一种Zn4B6O13的固相制备方法及在抗生素降解中的用途

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3549316A (en) * 1967-06-26 1970-12-22 United States Borax Chem Zinc borate of low hydration and method for preparing same
US3649172A (en) * 1970-12-21 1972-03-14 United States Borax Chem Zinc borate of low hydration and method for preparing same
FR2229440B1 (ja) * 1973-05-17 1977-07-29 Inst Francais Du Petrole
US4049573A (en) * 1976-02-05 1977-09-20 Mobil Oil Corporation Zeolite catalyst containing oxide of boron or magnesium
US4206042A (en) * 1978-03-31 1980-06-03 Uop Inc. Hydrocarbon dehydrocyclization with an acidic multimetallic catalytic composite
US4313821A (en) * 1978-09-11 1982-02-02 Mobil Oil Corporation Processing of coal liquefaction products
US4304657A (en) * 1979-03-22 1981-12-08 Chevron Research Company Aromatization process
US4238320A (en) * 1979-04-19 1980-12-09 Gulf Research & Development Company Denitrogenation of shale oil
US4429174A (en) * 1982-08-06 1984-01-31 Exxon Research & Engineering Co. Process for dehydrocoupling toluene using a modified faujasite zeolite catalyst composition
US4665253A (en) * 1984-06-13 1987-05-12 Mobil Oil Corporation Conversion of aromatics over novel catalyst composition
US4912073A (en) * 1984-07-16 1990-03-27 Mobil Oil Corp. Larger pore molecular sieves of controlled activity
US4720602A (en) * 1986-09-08 1988-01-19 Mobil Oil Corporation Process for converting C2 to C12 aliphatics to aromatics over a zinc-activated zeolite
US4751339A (en) * 1987-01-23 1988-06-14 Mobil Oil Corporation Zeolite catalysis process for conversion of diene-containing olefins to aromatic hydrocarbons
US4855521A (en) * 1987-01-23 1989-08-08 Mobil Oil Corporation Fluidized bed process for upgrading diene-containing light olefins
US5053374A (en) * 1987-05-01 1991-10-01 Mobil Oil Corporation Method for preparing a zeolite catalyst bound with a refractory oxide of low acidity
US5095161A (en) * 1988-06-20 1992-03-10 Uop Process and catalyst for upgrading methane to higher carbon number hydrocarbons
US4910357A (en) * 1988-06-24 1990-03-20 Mobil Oil Corporation Alkylate upgrading
US4973790A (en) * 1989-11-16 1990-11-27 Mobil Oil Corporation Process for upgrading light olefinic streams
US5053579A (en) * 1989-11-16 1991-10-01 Mobil Oil Corporation Process for upgrading unstable naphthas
US5643441A (en) * 1991-08-15 1997-07-01 Mobil Oil Corporation Naphtha upgrading process
US5182242A (en) * 1992-06-02 1993-01-26 Mobil Oil Corp. Catalysts bound with low acidity refractory oxide
US5334308A (en) * 1992-06-23 1994-08-02 Shell Oil Company Reduction of jet engine smoke emissions by contacting jet fuel with a carbon molecular sieve adsorbent
AU7388798A (en) * 1997-06-17 1999-01-04 Phillips Petroleum Company Zeolite composition and use in hydrocarbon conversion process
US5898089A (en) * 1997-07-09 1999-04-27 Phillips Petroleum Company Hydrocarbon aromatization process using a zeolite
US6156689A (en) * 1997-10-23 2000-12-05 Phillips Petroleum Company Catalyst composition comprising zinc compound or boron compound and hydrocarbon conversion process
US6063974A (en) * 1998-04-15 2000-05-16 Phillips Petroleum Company Silylated water vapor treated zinc or gallium promoted zeolite and use thereof for the conversion of non-aromatic hydrocarbons to olefins and aromatic hydrocarbons
US6126812A (en) * 1998-07-14 2000-10-03 Phillips Petroleum Company Gasoline upgrade with split feed
US6124227A (en) * 1998-08-28 2000-09-26 Phillips Petroleum Company Hydrocarbon conversion catalyst composition and processes therefor and therewith

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017511833A (ja) * 2014-02-25 2017-04-27 サウディ ベーシック インダストリーズ コーポレイション コークス化を利用した、混合炭化水素元からbtxを製造する方法

Also Published As

Publication number Publication date
AU748708B2 (en) 2002-06-13
EP1109762A4 (en) 2004-07-07
ID28345A (id) 2001-05-17
EP1109762A1 (en) 2001-06-27
WO2000012450A1 (en) 2000-03-09
CN1315929A (zh) 2001-10-03
KR20010079705A (ko) 2001-08-22
AU5674199A (en) 2000-03-21
US6077984A (en) 2000-06-20
ZA200101694B (en) 2002-07-04
CA2336810A1 (en) 2000-03-09
BR9913369A (pt) 2001-06-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2003503169A (ja) 炭化水素変換に用いる組成物、その製造及び使用
JPH11501286A (ja) ゼオライト結合ゼオライト触媒を用いる炭化水素転化プロセス
US6080901A (en) Zeolite based catalyst containing zinc, boron and phosphorus and method of making such zeolite based catalyst
US20040014593A1 (en) Hybrid catalyst for the deep catalytic cracking of petroleum naphthas and other hydrocarbon feedstocks
Le Van Mao et al. Long distance hydrogen back-spillover (LD-HBS) phenomena in the aromatization of light alkanes
EP0416062A4 (en) Process for the conversion of c 2?-c 12? paraffinic hydrocarbons to petrochemical feedstocks
US5976356A (en) Acid treated zeolite containing boron and silver used as a catalyst for converting hydrocarbons and a method of making and using such catalyst
US6037294A (en) Zeolite material, a process of making such zeolite material, a product from such process, and the use thereof in the conversion of hydrocarbons
US5981417A (en) Method of making an improved catalyst containing an acid-treated zeolite, a boron component, and a zinc component, a product from such method, and the use thereof in the conversion of hydrocarbons
AU731283B2 (en) Improved catalyst composition useful for conversion of non-aromatic hydrocarbons to aromatics and light olefins
US6084142A (en) Method of making an improved zeolite catalyst, a product from such method, and the use thereof in the conversion of hydrocarbons
JPH01213240A (ja) 炭化水素の製造方法
US4692424A (en) Dry impregnated manganese zeolite
US6395949B1 (en) Acid treated zeolite containing phosphorus used as a catalyst in processes for converting hydrocarbons, and use of binary hydrocarbon mixtures as diluents in processes for converting hydrocarbons
US6048815A (en) Zeolite material, a method of making such improved zeolite material and the use thereof in the conversion of non-aromatic hydrocarbons to aromatics and light olefins
US6090990A (en) Method of making an improved catalyst containing zeolite treated with boron trichloride, the product from such method, and the use thereof in the conversion of hydrocarbons
JP3741455B2 (ja) 炭化水素転化触媒並びにこれを用いる低級オレフィン及び単環芳香族炭化水素の製造方法
US5873994A (en) Process for aromatization of a cracked gasoline feedstock using a catalyst containing an acid leached zeolite and tin
US6090272A (en) Process for converting a cracked gasoline using a zeolite-based catalyst material
MXPA01002100A (en) A composition for use in converting hydrocarbons, its preparation and use
US8426663B2 (en) Catalytic conversion of alkylaromatic compounds
CA2473751C (en) Hybrid catalysts for the deep catalytic cracking of petroleum naphthas and other hydrocarbon feedstocks
WO1998057744A1 (en) Zeolite composition and use in hydrocarbon conversion process
WO2000015338A1 (en) An improved zeolite