JP2013216910A - 芳香族化触媒の強化方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を炭化水素流に添加し、強化された炭化水素流を生成し、次いでこの強化された炭化水素流を芳香族化触媒と接触させ、これにより芳香族炭化水素化合物を含有する芳香族化反応塔流出液を生成することを含み、ここで当該触媒は非酸性ゼオライト支持体、第VIII族金属および1種または2種以上のハロゲン化物を含有する触媒である炭化水素芳香族化方法。本発明はまた、炭化水素芳香族化方法であって、芳香族化反応塔中の酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の存在を監視し、芳香族化触媒の活性を示す少なくとも1種のプロセスパラメータを監視し、次いで芳香族化反応塔内の酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量を監視し、これによりパラメータに影響を与えることを含む方法にある。
【選択図】なし
Description
本発明は一般に、芳香族化触媒を用いる炭化水素の芳香族化に関する。特に、本発明は酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の添加によって芳香族化触媒を活性化および/または強化する方法に関する。
一態様において、本発明は炭化水素流に窒素供給物質、酸素供給物質またはその両方を添加し、強化された炭化水素流を生成させ、この強化された炭化水素流を芳香族化触媒と接触させることを含み、これにより芳香族炭化水素を含有する芳香族化反応塔流出液を生成させる。この場合、触媒は非酸性ゼオライト支持体、第VIII族金属および1種または2種以上のハロゲン化物を含む。
炭化水素の芳香族化にかかわる新規方法およびシステムおよび/または芳香族化触媒の活性化、保護、および/または生産性の増強にかかわる新規方法およびシステムが本明細書に記載されている。一般に、水および水に変換可能な夾雑物は白金の焼結により触媒を損傷させることから芳香族化触媒にとって有害であると考えられていた。したがって、通常、水、酸素供給物質、または窒素供給物質は芳香族化システムから厳格に排除されるべきものと考えられていた。例えば、本明細書に記載の触媒を使用する場合、芳香族化システムおよび/または芳香族化システム内の炭化水素供給材料および/または水素再循環流中の水および酸素の存在は実質的に減少させるか、または排除することが有利であると考えられていた。特に、供給材料および水素再循環中の水レベルは百万容量あたり半部(0.5ppmv)程度に低いことが望まれていた。このような一般的に受け入れられていた知見は供給材料流中における水処理剤および乾燥剤の存在および慣用の芳香族化プロセスの水素再循環流中における乾燥剤の存在によって証明される。このような通常受け入れられていた知見に反して、本発明者等は若干の水分が或る種の芳香族化触媒の活性化、保護、および/または生産性向上に有益であることを見出した。特に、酸素供給物質、窒素供給物質またはその混合物は種々の時点、種々の場所および種々の手段で芳香族化システムに挿入することができ、これにより芳香族化プロセス期間中、1個または2個以上の芳香族化反応塔に特定量の水および/またはアンモニアを存在させることができる。一態様において、芳香族化反応塔内における特定量の水および/またはアンモニアの存在は、芳香族化触媒を活性化するか、または強化する。
M2/n・Al2O3・SiO2・yH2O
式中、「M」は少なくとも1個の交換可能なカチオン、例えばバリウム、カルシウム、セリウム、リチウム、マグネシウム、カリウム、ナトリウム、ストロンチウム、およびアエン、ならびにL−型ゼオライトの基本結晶構造に実質的な変化をもたらすことなく、別種の交換可能なカチオンにより置き換えることができるヒドロニウムイオンおよびアンモニウムイオンのような非金属カチオンを表す。この式において、「n」は「M」の原子価を表し、「x」は2またはそれ以上であり、および「y」はチャンネル中に、またはゼオライトと相互連絡している空隙中に含有されている水分子の数である。
酸素供給物質および/または窒素供給物質を用いる芳香族化触媒の活性化および強化方法およびプロセスパラメータを監視することによるそれらの量の制御方法が開示されており、下記の例は、開示されている方法の特定の態様として、およびその実施および利点を証明するために示すものである。下記例において、水または酸素は、例中に別段の記載がないかぎり、図1および本明細書に示されているような第一反応塔に先立ち、芳香族化供給材料中に注入した。これらの例は説明のために示されているものであって、いかなる様相でも明細書および特許請求の範囲を制限しようとするものではないものと理解する。
Claims (22)
- 炭化水素芳香族化方法であって、
窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を炭化水素流に添加し、強化された炭化水素流を生成し;
この強化された炭化水素流を反応帯域で芳香族化触媒と接触させ、ここで当該触媒は非酸性ゼオライト支持体、第VIII族金属および1種または2種以上のハロゲン化物を含有する触媒であり;次いで
芳香族炭化水素を含有する流出液を採取する;
ことを含む方法。 - 水素再循環流を流出液から分離することをさらに含み、ここで水素再循環流は約1ppmv〜約100ppmvの水含有量を有する、請求項1に記載の方法。
- 水素再循環流を乾燥させ、約1ppmvよりも少ない水含有量を有する乾燥水素再循環流を生成し、次いでこの乾燥水素再循環流を炭化水素流または強化された炭化水素流に供給することをさらに含む、請求項2に記載の方法。
- 炭化水素流への窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方の添加を制御し、1種または2種以上のプロセスパラメータを所望の範囲内に維持することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 炭化水素流への窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方の添加を制御し、反応帯域流出液中の1種または2種以上の芳香族化合物の生成を添加前レベルよりも少なくとも約1パーセント増加させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 炭化水素流への窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方の添加を制御し、反応帯域流出液中のベンゼンに対する触媒選択性を添加前レベルよりも少なくとも約1パーセント増加させることをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を添加する前に、炭化水素流を処理し、その中の窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方のいずれかの全部または一部分を除去し、処理された炭化水素流を生成することをさらに含む、請求項1に記載の方法。
- 炭化水素流から分離された酸素供給物質が水を含み、ここで処理された炭化水素流は約1ppmvよりも少ない水含有量を有する、請求項7に記載の方法。
- 芳香族化プロセスが複数の反応塔を含み、および窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方をこれらの反応塔の1個または2個以上に添加する、請求項1に記載の方法。
- 酸素供給物質が酸素、酸素含有化合物、水、二酸化炭素、過酸化水素、アルコール、オゾン、一酸化炭素、ケトン類、エステル類、アルデヒド類、カルボン酸類、ラクトン類、またはその組合わせを含む、請求項1に記載の方法。
- 酸素供給物質がメタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、t−ブタノール、ペンタノール、アミルアルコール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、フェノール、またはその組合わせを含む、請求項1に記載の方法。
- 窒素供給物質がアンモニアまたは反応帯域でアンモニアを形成する1種または2種以上のアンモニア先駆化合物を含む、請求項1に記載の方法。
- 非酸性ゼオライト支持体がゼオライトL、ゼオライトX、ゼオライトY、ゼオライトオメガ、ベータ、モルデナイトまたはその組合わせであり、第VIII族金属が白金であり、および1種または2種以上のハロゲン化物がフッ化物、塩化物、臭化物、ヨウ化物、またはその組合わせである、請求項1に記載の方法。
- 炭化水素芳香族化方法であって、
炭化水素流に窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を添加し、強化された炭化水素流を生成するか、または水素再循環流に窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を添加し、強化された再循環流を生成するか、またはこれらの流の両方に窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を添加し;
強化された炭化水素流、強化された再循環流、またはこれら両方を芳香族化触媒と接触させ;
芳香族炭化水素を含有する流出液を回収し;次いで
強化された炭化水素流、強化された再循環流、またはこれらの流の両方に対する窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方の添加を制御し、1種または2種以上のプロセスパラメータを所望の範囲内に維持する;
ことを含む方法。 - 窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方を制御し、プロセス内の1個または2個以上の反応塔を横切るTeqを維持する、請求項14に記載の方法。
- 1個または2個以上の反応塔のTeqを、窒素供給物質、酸素供給物質、またはその両方の非存在下に生じるTeqに比較して減少させる、請求項15に記載の方法。
- Teqを約0.1パーセント〜約25パーセント減少させる、請求項14に記載の方法。
- 炭化水素芳香族化方法であって、
芳香族化プロセスにおける酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の存在を監視し;
芳香族化触媒の活性を示す芳香族化プロセスにおける少なくとも1種のパラメータを監視し;次いで
芳香族化プロセスにおける酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量を修正し、これにより該当パラメータに影響を与える;
ことを含む方法。 - 当該パラメータがベンゼン生成であり、および芳香族化プロセスにおける酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量の修正に際し、そのベンゼン生成を、酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量の修正以前におけるベンゼン生成に比較し、少なくとも約1パーセント増加させる、請求項18に記載の方法。
- 当該パラメータが芳香族化触媒の有効寿命であり、および当該芳香族化触媒の有効寿命を、酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量の修正以前における類似触媒に比較し、少なくとも約5パーセント増加させる、請求項18に記載の方法。
- 当該修正が芳香族化プロセスにおける酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量を第一のレベルに増加し、次いで芳香族化プロセスにおける酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量を第二のレベルに減少させることを含む、請求項18に記載の方法。
- 当該パラメータが芳香族化触媒の有効寿命であり、および当該修正が酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量が第一レベルに維持されている第一の類似芳香族触媒または酸素供給物質、窒素供給物質、またはその両方の量が第二レベルに維持されている第二の類似芳香族触媒のどちらに比較しても、当該芳香族化触媒の有効寿命を増加させるものである、請求項21に記載の方法。
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