JP2010516746A - 希土類含有ゼオライトおよび水素化金属を含む触媒を使用したアルキル化プロセス - Google Patents
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Abstract
Description
望のレベルを超えるLOIに達するまで、還元された触媒を水に曝露した後、触媒を不活性または還元雰囲気下で処理し、これによりLOIを所望のレベルまで減少させるステップ、および触媒を水素および水分を含む雰囲気中で還元するステップを含む。
の実施形態においては、約450℃から約500℃で焼成される。この温度は、約0.1℃/分から約100℃/分で、約350℃から約600℃の間の所望の最終値まで粒子を加熱することにより達し得る。一実施形態においては、粒子は、約0.5℃/分から約50℃/分で、別の実施形態においては、約1℃/分から約30℃/分で加熱される。焼成は、約0.01時間から約10時間、一実施形態においては約0.1時間から約5時間、別の実施形態においては約0.5時間から約2時間行うことができる。焼成は、空気および/または不活性ガス(例えば窒素)流下で行うことができる。一実施形態においては、このガス流は乾燥している。
希土類イオンを含まない対照標準Yゼオライトを、従来の経路で、すなわち、ナトリウム−Yゼオライト(NaY)を調製後(SAR5.5)、NH4 +−イオンによるイオン交換(残留Na2Oは典型的には約4重量%)、約575℃から約625℃での蒸気処理を行い、約24.53〜24.57Åのa0を得、NH4 +−イオンによる第2のイオン交換(残留Na2Oは典型的には約1重量%)、約500℃から約550℃でのさらなる蒸気処理を行い、約24.44〜24.52Åのa0を得、約80℃の温度でのH2SO4またはHClによる酸浸出を行ってバルクSAR(SARは、ゼオライト材料中のSiO2とAl2O3の比(mol/mol)として定義される)を約6から約12に増加させ(Na2Oは典型的には約0.2重量%に低下する)、乾燥させることにより、調製した。
一般試験手順:
キサンは除く)のRON寄与は90ではなく84と推定されたことであった。
Claims (42)
- 炭化水素をアルキル化するためのプロセスであって、水素化官能基および希土類含有固体酸構成成分を含む触媒の存在下で、アルキル化可能な有機化合物がアルキル化剤と反応してアルキレートを形成し、前記触媒は、飽和炭化水素および水素を含有する供給物と接触させることにより断続的に再生ステップに供され、前記再生は、前記触媒の活性サイクルの90%以下で行われ、前記触媒の活性サイクルは、アルキル化剤の供給の開始から、触媒含有反応器セクションの入口と比較して、分子内の異性化を考慮せず、アルキル化剤の20%が、変換されることなく前記触媒含有反応器セクションを出る瞬間までの時間として定義され、前記触媒は、前記触媒の活性のいかなる実質的な減少も発生する前に再生される、プロセス。
- 前記アルキル化可能な有機化合物がイソブタンであり、前記アルキル化剤がC3〜C5アルケンである、請求項1に記載のプロセス。
- 前記アルキル化剤が、ブテンまたはブテンの混合物である、請求項2に記載のプロセス。
- 前記再生が、前記触媒の活性サイクルの60%以下で行われる、請求項1に記載のプロセス。
- 前記再生が、前記触媒の活性サイクルの20%以下で行われる、請求項4に記載のプロセス。
- 前記触媒が、約0.75mmから約2mmの範囲内の粒子直径を有する、請求項1に記載のプロセス。
- 前記触媒が、2〜98重量%のマトリクス材および残りの固体酸構成成分を含む担体上の水素化官能基を備える、請求項1に記載のプロセス。
- 前記触媒担体が、20〜80重量%のマトリクス材および残りの固体酸構成成分を含む、請求項7に記載のプロセス。
- 前記触媒担体が、20〜50重量%のマトリクス材および残りの固体酸構成成分を含む、請求項8に記載のプロセス。
- 前記マトリクス材がアルミナを含む、請求項7に記載のプロセス。
- 前記固体酸構成成分が、フォージャサイトまたはゼオライトベータである、請求項1に記載のプロセス。
- 前記固体酸構成成分がYゼオライトである、請求項11に記載のプロセス。
- 前記固体酸構成成分が、ナトリウムゼオライトを調製するステップと、前記ナトリウムゼオライトをNH4 +−および/または希土類イオンでイオン交換し、Na2Oを約3〜6重量%まで還元するステップと、a0が約24.56Åから約24.72Åの範囲となるように、約400℃から約500℃でゼオライトを蒸気処理するステップと、NH4 +イオンでイオン交換し、Na2Oを約1.5重量%未満まで還元するステップと、乾燥するステップと、を含むプロセスにより調製される、請求項12に記載のプロセス。
- 前記固体酸構成成分が、ナトリウムゼオライトを調製するステップと、前記ナトリウムゼオライトをNH4 +−および/または希土類イオンでイオン交換し、Na2Oを約3.5〜4.5重量%まで還元するステップと、a0が約24.58Åから約24.68Åの範囲となるように、約400℃から約500℃でゼオライトを蒸気処理するステップと、NH4 +イオンでイオン交換し、Na2Oを約1.0重量%未満まで還元するステップと、乾燥するステップと、を含むプロセスにより調製される、請求項12に記載のプロセス。
- 前記固体酸構成成分が、ナトリウムゼオライトを調製するステップと、前記ナトリウムゼオライトをNH4 +−および/または希土類イオンでイオン交換し、Na2Oを約3.5〜4.5重量%まで還元するステップと、a0が約24.60Åから約24.66Åの範囲となるように、約400℃から約500℃でゼオライトを蒸気処理するステップと、NH4 +イオンでイオン交換し、Na2Oを約0.7重量%未満まで還元するステップと、乾燥するステップと、を含むプロセスにより調製される、請求項12に記載のプロセス。
- 前記水素化官能基は、金属として計算して0.01〜2重量%の量で存在する、周期律表の第VIII族の貴金属である、請求項1に記載のプロセス。
- 前記水素化官能基が、白金、パラジウム、またはこれらの混合物である、請求項16に記載のプロセス。
- 前記希土類がランタンである、請求項1に記載のプロセス。
- 前記再生において使用される前記飽和炭化水素が、前記アルキル化可能な有機化合物である、請求項1に記載のプロセス。
- 再生温度および/または再生圧力が、それぞれ、摂氏温度で表現される反応温度および反応圧力から50%を超えて異ならない、請求項19に記載のプロセス。
- 再生温度および/または再生圧力が、それぞれ、摂氏温度で表現される反応温度および反応圧力から20%を超えて異ならない、請求項20に記載のプロセス。
- 前記再生が、前記反応と実質的に同じ温度および/または圧力で行われる、請求項21に記載のプロセス。
- 前記再生ステップの長さが、前記反応ステップの長さの0.1倍から10倍の長さである、請求項1に記載のプロセス。
- 前記再生ステップの長さが、前記反応ステップの長さの0.5倍から2倍の長さである、請求項23に記載のプロセス。
- 前記再生ステップの前に、水素およびアルキル化剤が実質的に存在しない状態での、飽和炭化水素による洗浄ステップが先行するか、前記再生ステップの後に、水素およびアルキル化剤が実質的に存在しない状態での、飽和炭化水素による洗浄ステップが続くか、またはその両方である、請求項1に記載のプロセス。
- 前記触媒が、気相での水素による高温再生に定期的に供される、請求項1に記載のプロセス。
- 前記触媒が、飽和炭化水素および水素による再生の50回ごとに、気相での水素による高温再生に供される、請求項26に記載のプロセス。
- 前記触媒は、a)固体酸含有粒子を、400〜575℃の範囲内の温度で焼成するステップ、b)第VIII族貴金属を焼成した粒子に組み込んで貴金属含有粒子を形成するステップ、およびc)貴金属含有粒子を350〜600℃の範囲内の温度で焼成するステップにより調製される、請求項1に記載のプロセス。
- ステップa)で適用される温度が、450〜550℃の範囲である、請求項28に記載のプロセス。
- 前記温度が、460〜500℃の範囲である、請求項29に記載のプロセス。
- ステップc)で適用される温度が、400〜550℃の範囲である、請求項30に記載のプロセス。
- 前記温度が、450〜500℃の範囲である、請求項31に記載のプロセス。
- 前記固体酸が、ゼオライトベータおよびフォージャサイトからなる群から選択されるゼオライトである、請求項32に記載のプロセス。
- 前記触媒は、600℃での強熱減量として測定される、約1.5重量%から約6重量%の水をさらに含む、請求項1に記載のプロセス。
- 前記触媒が、約1.8重量%から約4重量%の水を含む、請求項34に記載のプロセス。
- 前記触媒が、約2重量%から約3重量%の水を含む、請求項35に記載のプロセス。
- 前記固体酸が、フォージャサイトまたはゼオライトベータである、請求項34に記載のプロセス。
- 前記固体酸がYゼオライトである、請求項37に記載のプロセス。
- 前記水素化金属が、第VIII族貴金属である、請求項38に記載のプロセス。
- 前記炭化水素が、飽和炭化水素である、請求項39に記載のプロセス。
- 前記触媒が、アルキル化プロセスにおける使用の前に、固体酸および水素化金属を含む乾燥触媒に水を添加することにより調製される、請求項34に記載のプロセス。
- アルキル化プロセスは、約1.5重量%未満の水を含む触媒を使用して開始され、前記アルキル化プロセスの間に前記触媒に水が添加される、請求項34に記載のプロセス。
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