JP2020183401A - 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒 - Google Patents

触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒 Download PDF

Info

Publication number
JP2020183401A
JP2020183401A JP2020115472A JP2020115472A JP2020183401A JP 2020183401 A JP2020183401 A JP 2020183401A JP 2020115472 A JP2020115472 A JP 2020115472A JP 2020115472 A JP2020115472 A JP 2020115472A JP 2020183401 A JP2020183401 A JP 2020183401A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
aromatization
reactor
aromatic
transition metal
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.)
Granted
Application number
JP2020115472A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6766289B1 (ja
Inventor
ダブリュー. スネル、ライアン
W Snell Ryan
ダブリュー. スネル、ライアン
イー. フェルテス、テリーサ
E Feltes Theresa
イー. フェルテス、テリーサ
− チャン、コリ エイ. デンメルマイアー
A Demmelmaier-Chang Cori
− チャン、コリ エイ. デンメルマイアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chevron Phillips Chemical Co LP
Original Assignee
Chevron Phillips Chemical Co LP
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 Chevron Phillips Chemical Co LP filed Critical Chevron Phillips Chemical Co LP
Application granted granted Critical
Publication of JP6766289B1 publication Critical patent/JP6766289B1/ja
Publication of JP2020183401A publication Critical patent/JP2020183401A/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/373Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation
    • C07C5/393Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation with cyclisation to an aromatic six-membered ring, e.g. dehydrogenation of n-hexane to benzene
    • C07C5/41Catalytic processes
    • C07C5/415Catalytic processes with metals
    • C07C5/417Catalytic processes with metals of the platinum group
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/0207Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal
    • B01J8/0214Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid flow within the bed being predominantly horizontal in a cylindrical annular shaped bed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0403Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal
    • B01J8/0407Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0411Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds the beds being concentric
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J8/00Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes
    • B01J8/02Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds
    • B01J8/04Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds
    • B01J8/0403Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal
    • B01J8/0407Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds
    • B01J8/0419Chemical or physical processes in general, conducted in the presence of fluids and solid particles; Apparatus for such processes with stationary particles, e.g. in fixed beds the fluid passing successively through two or more beds the fluid flow within the beds being predominantly horizontal through two or more cylindrical annular shaped beds the beds being placed in separate reactors
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/373Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation
    • C07C5/393Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation with cyclisation to an aromatic six-membered ring, e.g. dehydrogenation of n-hexane to benzene
    • C07C5/41Catalytic processes
    • 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
    • C10G35/085Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing platinum group metals or compounds thereof
    • C10G35/09Bimetallic catalysts in which at least one of the metals is a platinum group metal
    • 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
    • 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
    • C10G59/00Treatment of naphtha by two or more reforming processes only or by at least one reforming process and at least one process which does not substantially change the boiling range of the naphtha
    • C10G59/02Treatment of naphtha by two or more reforming processes only or by at least one reforming process and at least one process which does not substantially change the boiling range of the naphtha plural serial stages only
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2208/00Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor
    • B01J2208/02Processes carried out in the presence of solid particles; Reactors therefor with stationary particles
    • B01J2208/023Details
    • B01J2208/024Particulate material
    • B01J2208/025Two or more types of catalyst
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/60Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L
    • C07C2529/61Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/62Noble metals

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

【課題】選択的に被毒され、全体的な芳香族収率および選択性における改善をもたらす芳香族化反応器容器の提供。【解決手段】(i)反応器壁と、(ii)反応器容器110内に位置決めされた触媒床130と、(iii)反応器壁と外側粒子障壁137との間に位置決めされた外側環状部125であって、外側粒子障壁および外側環状部が、触媒床を囲む外側環状部と、(iv)供給物流のための反応器入口150と、(v)中心管135に接続された反応器出口160であって、中心管が反応器容器内に位置決めされ、触媒床によって囲まれる、反応器出口と、を備える。触媒床は、外側改質ゾーン170と、内側改質ゾーン180と、を含み、外側改質ゾーンは、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンは、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含む。【選択図】図1

Description

本開示は、接触改質方法および関連付けられた芳香族化反応器容器に関し、より具体的には、触媒活性および選択性を高めるために、遷移金属および触媒担体を含有する芳香族化触媒の選択的被毒に関する。
多くの場合芳香族化または改質と称される、非芳香族炭化水素の芳香族化合物への触媒転換は、ベンゼン、トルエン、キシレンなどを生成するために使用され得る重要な工業プロセスである。芳香族化または改質プロセスは、遷移金属系触媒を含有する1つ以上の反応器を含有することができる反応器システム内で行われることが多い。これらの触媒は、所望の芳香族化合物の高められた選択性、および/または高められた収率を提供することができる。しかしながら、商業的な反応条件下では、これらの触媒は、ゆっくりとその活性を失い、多くの場合同時に所望の芳香族化合物に対する選択性の損失を伴う。かかる触媒は、一度経済的または運用上の閾値を超えると、「使用済み」触媒と称されることが多い。
芳香族化反応器内に使用済み触媒が存在しているにもかかわらず、予期せぬ生成停止に伴う費用、ならびに使用済み触媒を取り外して新しい触媒と置換するためのコストに部分的に起因して、芳香族化反応器を動作させ続けることは有益であろう。したがって、本開示は一般的にこれらの目的を達成することに関する。
炭化水素を改質する方法が、本明細書に開示および説明されている。1つのかかる改質方法は、(a)触媒床を含むラジアルフロー反応器を提供することであって、触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、使用済みの第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、提供することと、(b)ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤を導入し、かつ外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、(c)触媒床を含むラジアルフロー反応器に炭化水素供給物を導入し、かつ改質条件下で、炭化水素供給物を触媒床と接触させて、芳香族生成物を生成することと、を含むことができる。
本開示と一致する別の改質方法は、(A)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第1の炭化水素供給物を導入し、かつ第1の改質条件下で、第1の炭化水素供給物を触媒床と接触させて、第1の芳香族生成物を生成することであって、触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、生成することと、(B)外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒を形成するのに十分な期間の間、工程(A)を実行することと、(C)ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤を導入し、かつ外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、(D)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第2の炭化水素供給物を導入し、かつ第2の改質条件下で、第2の炭化水素供給物を触媒床と接触させて、第2の芳香族生成物を生成することと、を含むことができる。
また本明細書で開示されるのは、芳香族化反応器容器および反応器システムである。例えば、例示的な芳香族化反応器容器は、(i)反応器壁と、(ii)反応器容器内に位置決めされた触媒床と、(iii)反応器壁と外側粒子障壁との間に位置決めされた外側環状部であって、外側粒子障壁および外側環状部が、触媒床を囲む外側環状部と、(iv)供給物流のための反応器入口と、(v)中心管に接続された反応器出口であって、中心管が反応器容器内に位置決めされ、触媒床によって囲まれる、反応器出口と、を備えることができる。触媒床は、外側改質ゾーンと、内側改質ゾーンと、を含むことができ、外側改質ゾーンは、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンは、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含む。供給物流のための流路は、反応器の入口で始まり、外側環状部に続き、外側粒子障壁、外側改質ゾーン、および内側改質ゾーンを通って、中心管に、ならびに反応器出口に続くことができる。
本発明のこれらおよび他の態様では、第1の遷移金属および第2の遷移金属は、同じ、または異なる場合がある。同様に、第1の触媒担体および第2の触媒担体は、同じ、または異なる場合がある。
前述の概要および以下の詳細な説明はどちらも、例を提供しており、説明のみを目的としている。したがって、前述した概要および以下の詳細な説明は、限定的であると解釈されるべきではない。さらに、本明細書に記載されるものに加えて、特徴または変形例が、提供される可能性がある。例えば、ある態様が、詳細な説明において記載される種々の特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせに関することができる。
本開示に組み込まれ、本開示の一部を構成する添付図面は、本発明の様々な態様を例解する。図面内:
本発明の一態様における、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを有する芳香族化反応器容器の部分断面図を例解する。 本発明の別の態様において、一連の炉および反応器容器を含有する反応器システムを例解する。 外側環状部に最も近い触媒が使用済み触媒であるとき、外側環状部から中心管までの反応器内の場所の関数としての反応器温度の代表的なプロットである。 外側環状部に最も近い触媒が触媒被毒剤で不活性化されたとき、外側環状部から中心管までの反応器内の場所の関数としての反応器温度の代表的なプロットである。 実施例1の使用済み触媒(外側環状部に最も近い)および実施例2の使用済み触媒(中心管に最も近い)に関する反応時間に対する芳香族収率のプロットを提示する。 実施例1の使用済み触媒(外側環状部に最も近い)および実施例2の使用済み触媒(中心管に最も近い)に関する反応時間に対する芳香族選択性のプロットを提示する。 実施例3の触媒床(参照)および実施例4の触媒床(不活性化または被毒触媒ゾーンを有する)に関する反応時間に対する芳香族収率のプロットを提示する。 実施例3の触媒床(参照)および実施例4の触媒床(不活性化または被毒触媒ゾーンを有する)に関する反応時間に対する芳香族選択性のプロットを提示する。
定義
本明細書に使用される用語をより明確に定義するために、以下の定義が提供される。別段の指示がない限り、以下の定義が本開示に適用される。ある用語が本開示において使用されるが、本明細書にて具体的に定義されていない場合、適用される定義が、本明細書に適用される他の開示または定義のいずれかに矛盾しない限り、もしくは定義が適用されるいずれの請求項も不明瞭または不可能にしない限り、IUPAC Compendium of Chemical Terminology、2nd Ed(1997)からの定義が適用され得る。参照により本明細書に組み込まれる任意の文書によって提供される任意の定義または使用が、本明細書において提供される定義または使用と矛盾する限りにおいて、本明細書において提供される定義または使用が優先する。
本明細書において、主題の特徴は、特定の態様内で、異なる特徴の組み合わせが想起され得るように記載される。本明細書に開示される各々のおよびあらゆる態様ならびに特徴について、本明細書に記載される設計、組成物、プロセス、または方法に悪影響を与えない全ての組み合わせが、特定の組み合わせの明白な記載を伴ってまたは伴うことなく企図される。さらに、他に明示的に列挙されない限り、本明細書に開示される任意の態様または特徴が、本開示と一致する本発明の設計、組成物、プロセス、または方法を説明するために組み合わされ得る。
装置、システム、および方法/プロセスは、様々な構成成分、デバイス、または工程を「含む」という観点で本明細書で説明されているが、装置、システム、および方法/プロセスはまた、別様に明記しない限り、様々な構成成分、デバイス、または工程「から本質的になる」または「からなる」こともできる。
「a」、「an」、および「the」という用語は、その複数形、例えば、少なくとも1つを含むよう意図される。例えば、「遷移金属」または「触媒被毒剤」の開示は、別途記載のない限り、1つの、または1つより多くの遷移金属または触媒被毒剤の混合物もしくは組み合わせを包含することを意味する。
「使用済み」触媒は、本明細書では、概して、触媒活性、炭化水素供給物転換、所望の生成物(複数可)の収率、所望の生成物(複数可)の選択性、または最大動作温度または反応器にわたる圧力降下などの動作パラメータのうちの1つ以上において、許容できない性能を有する触媒を説明するために使用されるが、触媒が「使用済み」であるという判断は、これらの特徴のみに限定されない。使用済み触媒の許容できない性能は、経時的な触媒上の炭素質の蓄積に起因する可能性があるが、それに限定されない。「不活性化された」または「被毒された」触媒は、芳香族化反応を触媒し、または分解反応を触媒する活性を実質的に有さない。使用済み触媒は、結果として得られる不活性化または被毒された触媒の活性を効果的に止める、触媒被毒剤と接触させることができる。いくつかの態様では、「新鮮な」触媒は、活性Xを有し、「使用済み」触媒は、活性Yを有し、「不活性化」触媒または「被毒」触媒は、活性Zを有することができ、そのためZ<Y<Xである。このため使用済み触媒の活性は、新鮮な触媒の活性未満であるが、不活性化/被毒触媒(測定可能な触媒活性を持たない)の活性よりも大きい。触媒活性の比較(および芳香族収率ならびに選択性などの、他の改質性能特性)は、同じ触媒の生成設備(バッチ)を使用することを意味し、同じ機器で、かつ同じ試験方法および条件の下で試験される。
本明細書に記載の触媒上に存在する任意の構成成分または材料の量は、別途記載のない限り、重量%またはppmw(重量ppm)などの重量基準である。これらの構成成分または材料は、例えば、炭素の量、フッ素の量、塩素の量、白金の量などを含み得る。
一般に、元素の族は、Chemical and Engineering News,63(5),27,1985に公表された元素周期表の版に示されるナンバリングスキームを用いて示される。いくつかの場合において、元素の族は、族に割り当てられた共通名、例えば、1族元素についてはアルカリ金属、2族元素についてはアルカリ土類金属、3〜12族元素については遷移金属、8〜10族元素については貴金属、および17族元素についてはハロゲンまたはハライド、を用いて示され得る。
本明細書に開示されるいずれか特定の化合物または基について、提示されたいずれかの(一般または特定の)名称または構造は、別途記載のない限り、特定の一連の置換基から生じ得る全ての配座異性体、位置異性体、立体異性体、およびそれらの混合物を包含することが意図される。名称または構造は、別途記載のない限り、当業者により認識され得るような全てのエナンチオマー、ジアステレオマー、およびエナンチオマーまたはラセミ形態のいずれかの他の光学異性体(もしあるならば)、ならびに立体異性体の混合物も含む。例えば、ヘキサンへの一般的言及は、n−ヘキサン、2−メチル−ペンタン、3−メチル−ペンタン、2,2−ジメチル−ブタン、および2,3−ジメチル−ブタンを含み、ブチル基への一般的な言及は、n−ブチル基、sec−ブチル基、イソブチル基、およびt−ブチル基を含む。
一態様において、化学「基」は、その基が形式上、参照または「親」化合物にどのように由来するかに従って、例えば、たとえその基が事実上そのような様式では合成されなくても、その基を生成するために親化合物から除去される水素原子の数によって、定義または記載することができる。これらの基は、置換基として利用されてもよく、または金属原子に配位もしくは結合されてもよい。例として、「アルキル基」は、アルカンから1個の水素原子を除去することにより形式的に由来し得る。置換基、配位子、または他の化学的部分が特定の「基」を構成することができるという本開示は、その基が記載されるように用いられるとき、化学構造および結合の周知の規則に従うことを意味する。ある基が「によって誘導される」、「から誘導される」、「によって形成される」、または「から形成される」と記載する場合、そのような用語は形式的な意味で使用され、別段指定されない限り、あるいは文脈が別段必要としない限り、任意の特定の合成方法または手順を反映することを意図しない。
種々の数値範囲が本明細書に開示されている。任意のタイプの範囲が開示または請求されるとき、別途記載のない限り、その範囲の端点ならびにその中に包含される部分範囲および部分範囲の組み合わせを含み、そのような範囲が合理的に包含し得る、各々可能な数を個別に開示または請求することを意図する。代表例として、本出願は、本明細書で提供される方法が、ある態様において約0.5:1〜約4:1の範囲内のF:Clのモル比で、FおよびClを含有する触媒を用いることができることを開示する。F:Clのモル比が、約0.5:1〜約4:1の範囲内であり得るという開示によって、そのモル比がその範囲内の任意のモル比であり得、かつ、例えば、約0.5:1、約0.6:1、約0.7:1、約0.8:1、約0.9:1、約1:1、約2:1、約3:1、または約4:1に等しくあり得ることを述べることを意図する。付加的に、F:Clのモル比は、約0.5:1〜約4:1のいずれの範囲内(例えば、モル比は、約0.5:1〜約2:1の範囲内であり得る)であり得、またこれは、約0.5:1〜約4:1の範囲の任意の組み合わせも含む。同様に、本明細書に開示される他の全ての範囲は、この例と同様に解釈されるべきである。
「約」という用語は、量、サイズ、配合、パラメータ、ならびに他の量および特性が、正確ではない、および正確である必要はないが、所望に応じて、より大きいまたはより小さいことを含む近似値であってもよく、許容誤差、換算係数、端数処理、測定誤差など、および当業者に既知の他の因子を反映することを意味する。一般的に、量、サイズ、配合、パラメータ、または他の量もしくは特徴は、そうであると明示的に述べられているかどうかにかかわらず、「約」または「およそ」である。「約」という用語はまた、特定の初期混合物から生じる組成物の異なる平衡条件のために異なる量も含む。「約」という用語によって修飾されているかどうかにかかわらず、特許請求の範囲はその量の均等物を含む。「約」という用語は、報告された数値の10%以内、好ましくは報告された数値の5%以内を意味し得る。
「置換された」という用語は、化合物または基を説明するために使用される場合、例えば、特定の化合物または基の置換類似体を指す場合、その基中の水素を形式的に置換する任意の非水素部分を説明することを意図し、非限定的であることが意図される。1つまたは複数の基はまた、本明細書において、「非置換(unsubstituted)」として、または非水素部分がその基内の水素原子を置換しない元の基を指す「非置換(non−substituted)」などの同等の用語によって表すこともできる。別途記載のない限り、「置換された」は、非限定的であることを意図し、当業者によって理解されるように、無機置換基または有機置換基を含む。
本明細書で使用される場合、「炭化水素」という用語は、炭素および水素原子のみを含む化合物を指す。他の識別子が、もしあれば、炭化水素中の特定の基の存在を示すために利用されてもよい(例えば、ハロゲン化炭化水素は、炭化水素中の同等の数の水素原子を置換する1つ以上のハロゲン原子の存在を示す)。
「芳香族」化合物は、ヒュッケル(4n+2)則に従い、かつ(4n+2)のπ電子を含む(式中、nは1〜5の整数である)環状共役二重結合系を含む化合物である。芳香族化合物は、「アレーン」(炭化水素芳香族化合物、例えば、ベンゼン、トルエン、およびキシレン)、ならびに「ヘテロアレーン」(芳香族系に特徴的な連続パイ電子系およびヒュッケル則(4n+2)に対応する面外パイ電子の数を維持するような方法で、3価または2価のヘテロ原子との環状共役二重結合系の1つ以上のメチン(−C=)炭素原子の置換によりアレーンから形式的に由来するヘテロ芳香族化合物)を含む。本明細書に開示されるように、「置換された」という用語は、芳香族基、アレーン、またはヘテロアレーンを説明するために使用され得、非水素部分は、化合物中の水素原子を形式的に置換し、別記されない限り、非限定的であることが意図される。
本明細書で使用される場合、「アルカン」という用語は、飽和炭化水素化合物を意味する。他の識別子が、もしあれば、アルカン中の特定の基の存在を示すために利用されてもよい(例えば、ハロゲン化アルカンは、アルカン中の同等の数の水素原子を置換する1つ以上のハロゲン原子の存在を示す)。「アルキル基」という用語は、IUPACによって定められた定義に従って本明細書において使用され、アルカンから水素原子を除去することによって形成される一価の基である。アルカンまたはアルキル基は、別途記載のない限り、直鎖状または分岐状であり得る。
「シクロアルカン」は、側鎖を伴うかまたは伴わない、飽和環状炭化水素、例えば、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、メチルシクロペンタン、およびメチルシクロヘキサンである。他の識別子が、もしあれば、シクロアルカン中の特定の基の存在を示すために利用されてもよい(例えば、ハロゲン化シクロアルカンは、シクロアルカン中の同等の数の水素原子を置換する1つ以上のハロゲン原子の存在を示す)。
「ハロゲン」という用語は、その通常の意味を有する。ハロゲンの例には、フッ素、塩素、臭素、およびヨウ素が含まれる。
「接触する」という用語は、別途記載のない限り、任意の順序で、任意の方法で、任意の時間の長さで構成成分が接触または共に組み合わされる方法、プロセス、および組成物を説明するために本明細書で使用される。例えば、複数の構成成分は、配合または混合により、接触され得る。さらに、別途記載のない限り、いずれの構成成分の接触は、本明細書に記載された方法、プロセス、および組成物のいずれの他の構成成分の存在下または不在下に起こり得る。付加的な材料または構成成分を組み合わせることは、任意の好適な技術によって、行われ得る。さらに、2つ以上の構成成分を「接触させること」は、溶液、スラリー、混合物、反応混合物、反応生成物をもたらすことができる。
モル選択性は以下のように定義される:

転換率は、供給された「転換可能な」炭化水素1モル当たりに転換されたモル数として定義される。
これらの式において、
は、連続反応器におけるモル流量またはバッチ式反応器におけるモル数を示す。
本明細書で使用される場合、「転換可能な炭化水素」、「転換可能なC種」、または「転換可能なC種」という用語は、芳香族化プロセス条件下で容易に反応して芳香族炭化水素を形成する炭化水素化合物を指す。「転換不能な炭化水素」は、芳香族化プロセス条件下では容易に反応して芳香族炭化水素を形成しない、高度に分岐した炭化水素である。「転換不能な炭化水素」は、1個の内部四級炭素と共に6個もしくは7個の炭素原子を有する高度に分岐した炭化水素、または6個の炭素原子および2個の隣接する内部三級炭素を有する炭化水素、またはそれらの混合物を含み得る。「転換可能なC種」は、1個の内部4級炭素または2個の隣接する内部3級炭素を含まない6個の炭素を含む炭化水素、例えば、n−ヘキサン、2−メチル−ペンタン、3−メチル−ペンタン、シクロヘキサン、およびメチルシクロペンタンである。「転換可能なC種」は、内部四級炭素を含まない7個の炭素を含む炭化水素、例えば、n−ヘプタン、2−メチル−ヘキサン、3−メチル−ヘキサン、2,3−ジメチル−ペンタン、2,4−ジメチル−ペンタン、メチルシクロヘキサン、およびジメチルシクロペンタンである。6個または7個の炭素原子および1個の内部4級炭素を有する高度に分岐した炭化水素は、例えば、2,2−ジメチルブタン、2,2−ジメチルペンタン、3,3−ジメチルペンタン、および2,2,3−トリメチルブタンを含み得る。6個の炭素原子および1個の隣接する内部三級炭素を有する高度に分岐した炭化水素は、例えば、2,3−ジメチルブタンを含み得る。転換不能な高度に分岐した炭化水素は、芳香族生成物に容易に転換せず、代わりに、芳香族化プロセス条件下で、軽質炭化水素に転換する傾向がある。
本明細書にて開示されたものに同様のまたは相当するいずれかの方法および材料が、本発明の実施または試験において用いられ得るが、典型的な方法および材料は本明細書に記載される。
本明細書に言及された全ての刊行物および特許は、説明および開示を目的として、参照により本明細書に組み込まれ、例えば、刊行物に記載されている構成物および方法論は、本発明と関連付けられて、用いられてもよい。
以下の詳細な説明は、添付の図面を参照する。可能な限り、同じまたは類似の要素または特徴を参照するために、同じまたは類似の参照番号が図面および以下の説明で使用される。本発明の様々な態様が説明されているが、修正、適合、および他の実装が可能である。例えば、置換、追加、または修正が、図面内に例解された元素に対して行うことができ、本明細書に記載の方法は、開示された方法に段階を置換、並べ替え、または追加することによって修正することができる。したがって、以下の詳細な説明およびその例示的な態様は、本発明の範囲を限定しない。
有益なことに、本明細書に開示される芳香族化反応器容器、反応器システム、および改質方法は、使用済み芳香族化触媒の代わりに被毒または不活性化芳香族化触媒を用いて、改善された芳香族の収率および選択性を予想外にもたらす。外側改質ゾーン(外側環状部に最も近い)内にある「使用済み」触媒を選択的に被毒させることにより、驚くべきことに、反応器内の全体的な芳香族の収率と選択性を高めることができる。
芳香族化反応器容器およびシステム
概して、本発明と一致する芳香族化反応器容器は、(i)反応器壁と、(ii)反応器容器内に位置決めされた触媒床と、(iii)反応器壁と外側粒子障壁との間に位置決めされた外側環状部であって、外側粒子障壁および外側環状部が、触媒床を囲む外側環状部と、(iv)供給物流のための反応器入口と、(v)中心管に接続された反応器出口であって、中心管が反応器容器内に位置決めされ、触媒床によって囲まれる、反応器出口と、を備えることができる。触媒床は、外側改質ゾーンと、内側改質ゾーンと、を含むことができ、外側改質ゾーンは、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンは、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含む。供給物流のための流路が、反応器の入口で始まり、外側環状部に続き、外側粒子障壁、外側改質ゾーン、および内側改質ゾーンを通って、中心管に、ならびに反応器出口に続く。
図1は、本発明と一致する芳香族化反応器容器110を例解する。それに限定されることはないが、芳香族化反応器容器110は、芳香族炭化水素を生成するための、非芳香族炭化水素の触媒転換における使用に関するものとして本明細書に記載され、その例には、ベンゼン、トルエン、またはキシレン、ならびにそれらの混合物を含む。図1の芳香族化反応器容器110は、反応器壁120、触媒床130によって囲まれた中心管135、触媒床を囲む外側粒子障壁137、および外側粒子障壁137と反応器壁120との間の外側環状部125を含むことができる。反応器容器110は、供給物流用の反応器入口150、上部カバープレート138、およびそれを通って反応器流出物流が流れる反応器出口160をさらに含むことができる。反応器出口160は、図1に示されるように中心管135に接続される。触媒床130は、外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含む。図1の矢印は、例えば、反応器入口150で始まり、次いで上部カバープレート138によって外側環状部125に、次いで外側粒子障壁137、および触媒床130(最初に外側改質ゾーン170、次いで内側改質ゾーン180)を通り、中心管135に、最終的に反応器流出物として反応器出口160に方向付けられる、芳香族化反応器容器110に入る供給物流のための典型的な流路を例解する。
図1では、芳香族化反応器容器110内の外側粒子障壁137は、スカラップ、外側バスケットなどを用いることを含む、任意の数の方法で形成することができる。外側バスケットは、図1に示されているものにより密に似ている。外側バスケットは、円形の断面形状を有することができる。外側バスケットは、供給物流の通過を可能にするが、触媒粒子の通過はさせない、開口部を有する。供給物流の通過は、外側バスケットにスロットを形成することにより、外側バスケットの一部をスクリーンまたはメッシュ、またはそれらの組み合わせで形成することにより、達成することができる。外側バスケットは、反応器容器の内側で組み立てられたサブ区分から作成することができる。
所望の場合、外側環状部125は、触媒床を通る流れを促進するために、流路内に任意の好適な流れに影響を与える要素を含むことができる。例えば、「スカラップ」は、反応器容器の内壁に隣接し、かつ垂直に沿って設置された導管である。スカラップは、半円形の断面または台形の断面形状を有することができる。スカラップは、供給物流の通過を可能にするが、触媒粒子の通過はさせない、開口部を有する。供給物流の通過は、スカラップにスロットを形成することにより、外側スカラップの一部をスクリーンまたはメッシュ、またはそれらの組み合わせで形成することにより、達成することができる。スカラップは、スカラップのスロット、スクリーン、またはメッシュが触媒床130に面するように、反応器壁120の内側に押し当てる。スカラップは、典型的に8〜14インチ幅であるが、これに限定されるわけではない。一態様では、スクリーンは、溶接ワイヤおよびロッドを含むことができる。さらなる態様では、画面は、溶接されたJohnson Screens(登録商標)Vee−Wire(登録商標)およびロッドを含むことができる。さらなる改良として、スカラップ上のスロットおよびスクリーンは、垂直に配向されて、触媒粒子がスクリーンまたはスロットの端部によって摩耗することなく、処理中に上下に移動することを可能にすることができる。芳香族化反応器容器の動作中、スカラップは、流れの方向に応じて、供給物流を内壁に沿って分配し、かつ触媒床から供給物流を収集することができる。標準的な流れでは、供給は、触媒床130を横切って反応器容器の中心に半径方向に流れる。反応器容器の中心において、プロセス出口導管があり、これは中心管135とも称される、垂直の穿孔管であり得る。
図1における反応器壁120、中心管135、および芳香族化反応器容器110の他の要素は、概して、形状が円筒形であり得るが、他の幾何学形状および配向が用いられる場合がある。例えば、円形断面の代替として(反応器入口150からなどの上部から見たとき)、中心管は、長方形、楕円形、または長円形の断面を有することができる。それにもかかわらず、本発明の特定の態様では、中心管135および反応器壁120は、同心円状に配置され、中心管135および触媒床130は、同心円状に配置され、中心管135、触媒床130、および反応器壁120は、同心円状に配置され、中心管135、触媒床130、および外側粒子障壁137は、同心円状に配置され、または中心管135、触媒床130、外側粒子障壁137、および反応器壁120は、同心円状に配置される。
反応器壁120、中心管135、上部カバープレート138、外側粒子障壁137、および芳香族化反応器容器110内の他の表面は、任意の好適な金属材料で構築することができ、その選択は、他の要因と共に、所望の動作温度、所望の動作圧力、反応器の内容物(例えば、触媒、H、芳香族炭化水素、非芳香族炭化水素)に対する不活性に依存し得る。典型的な金属材料は、304、316、321、347、410S、600、または800ステンレス鋼などを含む、オーステナイト系ステンレス鋼を含む。さらに、任意の好適な材料、化合物、合金、またはスズなどの金属を含有するコーティングまたは層は、任意の反応器表面(例えば、反応器壁120または中心管135)上で使用して、浸炭および金属の粉塵に対する耐性を提供することができ、代表的な保護層材料は、米国特許第5,866,743号、同第6,548,030号、同第8,119,203号、および同第9,085,736号において開示されており、これらはその全体が参照により本明細書に組み込まれる。図1の破線によって示されるように、中心管135は、それを通る流れを可能にするために多孔性であり得るが、触媒床130からの触媒粒子が中心管135に入ることができるほど多孔性ではない。したがって、中心管135は、反応器容器110内にスクリーン、メッシュ区分、穿孔金属シート、またはそれらの組み合わせを含むことができる。一態様では、中心管135は、溶接ワイヤおよびロッドを含むことができる。さらなる態様では、画面は、溶接されたJohnson Screens(登録商標)Vee−Wire(登録商標)およびロッドを含むことができる。さらなる改良として、中心管135上のスロットおよびスクリーンは、垂直に配向されて、触媒粒子がスクリーンまたはスロットの端部によって摩耗することなく、処理中に上下に移動することを可能にすることができる。
芳香族化反応器容器110は、典型的に350℃〜600℃の範囲内にある動作温度のために構成され得る。一態様では、反応器容器110は、外側環状部125から中心管135まで温度を下げるために構成することができ、一方で別の態様では、反応器容器110は、外側改質ゾーン170から内側改質ゾーン180まで温度を下げるために構成することができる。これらおよび他の態様において、反応器容器110は、それに限定されないが、半径方向の流れのために構成することができる。例えば、従来の充填床反応器を本発明の態様において用いることができる。
同様に、反応器容器110は、多くの場合少なくとも20psig(139kPag)、少なくとも25psig(172kPag)、または少なくとも30psig(207kPag)、およびいくつかの態様では、最大約60psig(414kPag)〜約100psig(689kPag)の動作圧力である、任意の好適な動作圧力のために構成することができる。したがって、典型的な動作圧力は、約20psig(139kPag)〜約100psig(689kPag)、または約25psig(172kPag)〜約60psig(414kPag)を含む。
図1には示されていないが、反応器容器110は、中心管135、外側粒子障壁137、および他の反応器内部を固定するために、ブレース、クランプ、ストラップなど、ならびにそれらの組み合わせを含有することができ、それは当業者によって容易に認識されるであろう。
付加的に、反応器容器110は、所望の場合、反応器容器内の温度を制御(加熱または冷却)するために、反応器容器の少なくとも一部の周りに統合熱交換システムをさらに備えることができる。本明細書に記載の芳香族化反応器容器内で用いることができる芳香族化反応器容器の特徴および設計に関する付加的な情報は、米国特許第6,548,030号、同第7,544,335号、同第7,582,272号、同第8,119,203号、および同第9,085,736号に開示されており、これらは参照により全体が本明細書に組み込まれる。
また図1の芳香族化反応器容器110に示されるのは、外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含有する触媒床130である。外側改質ゾーンはまた、本明細書では第1の改質ゾーンとも称され、内側改質ゾーンはまた、本明細書では第2の改質ゾーンとも称される。本明細書に開示される態様と一致して、外側(または第1の)改質ゾーンは、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含むことができ、内側(または第2の)改質ゾーンは、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含むことができる。
外側改質ゾーン内の不活性化された(または被毒された)第1の芳香族化触媒は、概して芳香族化反応を触媒しないように構成することができる。例えば、不活性化された第1の芳香族化触媒の芳香族収率は、以下の実施例において開示される試験方法下などで、10重量%未満、または5重量%未満、または事実上ゼロ(触媒活性なし)であり得る。付加的または代替的に、外側改質ゾーン内の不活性化された(または被毒された)第1の芳香族化触媒は、概して、分解反応を触媒しないように構成することができる。
不活性化された第1の芳香族化触媒は、触媒被毒剤と接触した使用済み芳香族化触媒からもたらされ得、触媒被毒剤は、遷移金属に結合するように構成された材料を含み、そのため遷移金属は、芳香族化反応を触媒せず、および/または分解反応を触媒しない。触媒被毒剤が、芳香族化反応および/または分解反応を触媒しない不活性化された芳香族化触媒をもたらすメカニズムは、それに限定されない。例えば、触媒被毒剤は、白金の焼結、白金の凝集、および/または細孔の閉塞、ならびに不活性化された触媒の芳香族収率において、10重量%未満、5重量%未満、または事実上ゼロ(触媒活性なし)を引き起こす任意の他の好適なメカニズムを引き起こす材料を含むことができ、付加的または代替的に、分解反応を触媒しない不活性化された触媒をもたらす。
一態様では、不活性化された第1の芳香族化触媒上の炭素の量は、約1〜約10重量%、約1〜約5重量%、約1.5〜約7重量%、または約1.5〜約3重量%の範囲内であり得る。付加的に、第2の芳香族化触媒上の炭素の量は、多くの場合、約0.9重量%未満、または約0.5重量%未満など、より少なくなり得、代表的な範囲は、約0.01重量%〜約0.9重量%、約0.01重量%〜約0.5重量%、または約0.02重量%〜約0.5重量%を含むことができる。
それに限定されることはないが、外側改質ゾーン内の触媒の量の、内側改質ゾーン内の触媒の量に対する重量比(または体積比)は、約10:1〜約1:10、約5:1〜約1:5、または約1:3〜約3:1の範囲(外側:内側)内であり得る。いくつかの態様では、外側改質ゾーンは、内側改質ゾーンよりも少ない触媒を含有し、これらの態様では、外側:内側の比は、約1:1.2〜約1:10、約1:1.5〜約1:5、または約1:2〜約1:6の範囲内であり、これらの比は、重量ベース、または体積ベースであり得る。当業者によって認識されるように、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンの相対サイズ(またはその中の触媒の相対量)は、触媒床内のより多くの触媒が不活性化または被毒される際に変化し得る。
本明細書に開示される反応器容器の予想外の利点は、改善された芳香族収率、改善された芳香族選択性、またはその両方であり得る。一態様において、反応器容器は、外側改質ゾーンにおいて、不活性化された第1の芳香族化触媒の代わりに、使用済みの第1の芳香族化触媒を使用して得られるものよりも大きい、反応器出口での芳香族収率のために構成することができる。このため、驚くべきことに、触媒床の外側改質ゾーン内の使用済み触媒(概して不良または許容できない収率性能を有する触媒)を不活性化されたまたは被毒された触媒(芳香族収率のない触媒)に置き換えることは、より大きい全体的な芳香族収率をもたらすことができる。別の態様において、反応器容器は、外側改質ゾーンにおいて、不活性化された第1の芳香族化触媒の代わりに、使用済みの第1の芳香族化触媒を使用して得られるものよりも大きい、反応器出口での芳香族選択性のために構成することができる。このため、また驚くべきことに、触媒床の外側改質ゾーン内の使用済み触媒(概して不良または許容できない選択性性能を有する触媒)を不活性化されたまたは被毒された触媒(芳香族選択性を有しない触媒)に置き換えることは、より大きい全体的な芳香族選択性をもたらすことができる。
第1の触媒担体および第2の触媒担体は、独立して、ゼオライト、アモルファス無機酸化物、またはそれらの任意の混合物または組み合わせを含むことができる。例えば、大細孔径ゼオライトは、しばしば約7Å〜約12Åの範囲内の平均細孔径を有し得、大細孔径ゼオライトの非限定的な例としては、L−ゼオライト、Y−ゼオライト、モルデナイト、オメガゼオライト、ベータゼオライトなどが挙げられる。中細孔ゼオライトは、しばしば約5Å〜約7Åの範囲内の平均細孔径を有し得る。アモルファス無機酸化物は、限定されるわけではないが、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、チタニア、およびそれらの組み合わせを含むことができる。第1の触媒担体および第2の触媒担体は、同じ、または異なる場合がある。
「ゼオライト」という用語は、概して、特定の群の水和結晶性アルミノケイ酸塩を指す。これらのゼオライトは、酸素原子を共有することによってアルミニウム原子とケイ素原子とが三次元骨格内で架橋されたSiOおよびAlO四面体のネットワークを示す。この骨格内では、酸素原子の、アルミニウム原子およびケイ素原子の合計に対する比率は、2に等しい場合がある。骨格は、金属、アルカリ金属、アルカリ土類金属、水素、またはそれらの組み合わせなどの結晶内カチオンを含むことによって、典型的に平衡状態を保つことができる負のイオン原子価を呈する。
いくつかの態様では、第1の触媒担体および/または第2の触媒担体は、L型ゼオライトを含むことができる。L型ゼオライト担体は、式:M2/nOAlxSiOyHOに従う酸化物のモル比を含有することができる、ゼオライト担体のサブグループである。この式において、「M」は、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、亜鉛、またはそれらの組み合わせ、ならびにL型ゼオライトの基本結晶構造を実質的に変化させることなく、他の交換可能なカチオンで置換することができる、ヒドロニウムイオンおよびアンモニウムイオン等の非金属カチオンなどの、交換可能なカチオン(1つ以上)を指定する。式中、「n」は「M」の原子価を表す;「x」は2以上である;「y」は、ゼオライトのチャネルまたは相互連結した空隙に含まれる水分子の数である。
一態様では、第1の触媒担体および/または第2の触媒担体は、K/L型ゼオライトとも称される、カリウムL型ゼオライトを含むことができ、一方で別の態様では、第1の触媒担体および/または第2の触媒担体は、バリウムイオン交換L型ゼオライトを含むことができる。本明細書で使用される場合、「K/L型ゼオライト」という用語は、ゼオライトに組み込まれる主なカチオンMがカリウムであるL型ゼオライトを指す。K/L型ゼオライトは、(例えばバリウムで)カチオン交換され得、または遷移金属および1つ以上のハロゲン化物を含浸させて、遷移金属含浸ハロゲン化ゼオライトまたはKL担持遷移金属ハロゲン化物ゼオライト触媒を生成することができる。
第1の触媒担体および第2の触媒担体において、ゼオライトは、担体マトリックス(または結合剤)と結合していてもよく、その非限定的な例は、シリカ、アルミナ、マグネシア、ボリア、チタニア、ジルコニア、様々な粘土、およびこれらの混合酸化物を含む他同種のもの、ならびにこれらの混合物を含むことができる。例えば、第1の触媒担体および/または第2の触媒担体は、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤を含むことができる。ゼオライトは、当該技術分野で既知の任意の方法を用いて、結合剤と結合させることができる。本発明の特定の態様において、第1の触媒担体、第2の触媒担体、または両方の第1の触媒担体および第2の触媒担体は、シリカ結合K/L型ゼオライトを含むことができる。
これに限定されるわけではないが、第1の触媒担体および第2の触媒担体は、独立して、約5重量%〜約35重量%の結合剤を含むことができる。例えば、第1の触媒担体および第2の触媒担体は、独立して、約5重量%〜約30重量%、または約10重量%〜約30重量%の結合剤を含むことができる。これらの重量百分率は、(第1または第2の)触媒担体の合計重量に基づいている。
不活性化された第1の芳香族化触媒は、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含むことができ、第2の芳香族化触媒は、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含むことができる。第1の遷移金属および第2の遷移金属は、同じ、または異なる場合があり、第7〜11族遷移金属、または、代替的に、第8〜11族遷移金属を含むことができる。いくつかの態様では、不活性化された第1の芳香族化触媒および/または第2の芳香族化触媒は、スズなどの第14族金属を含むことができ、一方で他の態様では、第1の遷移金属および/または第2の遷移金属は、遷移金属を含むことができ、好適な遷移金属の限定的な例は、鉄、コバルト、ニッケル、ルテニウム、ロジウム、パラジウム、オスミウム、イリジウム、レニウム、白金、金、銀、銅など、または2つ以上の遷移金属の組み合わせを含むことができる。
例えば、不活性化された第1の芳香族化触媒および/または第2の芳香族化触媒は、白金、レニウム、スズ、鉄、金、またはそれらの任意の組み合わせを含むことができる。代替的に、第1の遷移金属および/または第2の遷移金属は、第7〜11族の遷移金属(例えば、白金、レニウム、および金のうちの1つ以上)を含むことができ、別の態様では、第1の遷移金属および/または第2の遷移金属は、第10族遷移金属を含むことができ、さらに別の態様では、第1の遷移金属および第2の遷移金属は、白金(Pt)を含むことができる。
典型的に、不活性化された第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒は、約0.1重量%〜約10重量%の遷移金属を含むことができる。別の態様では、不活性化された第1の芳香族化触媒および/または第2の芳香族化触媒は、約0.3重量%〜約5重量%の遷移金属を含むことができる。さらに別の態様では、不活性化された第1の芳香族化触媒および/または第2の芳香族化触媒は、約0.3重量%〜約3重量%の遷移金属、または約0.5重量%〜約2重量%の遷移金属を含むことができる。これらの重量百分率は、(第1または第2の)芳香族化触媒の合計重量に基づいている。遷移金属が白金を含む状況において、不活性化された第1の芳香族化触媒および/または第2の芳香族化触媒は、約0.1重量%〜約10重量%の白金、代替的に、約0.3重量%〜約5重量%の白金、代替的に、約0.3重量%〜約3重量%の白金、または代替的に、約0.5重量%〜約2重量%の白金を含むことができる。
一態様では、不活性化された第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、またはその両方は、L型ゼオライト上の白金を含むことができる。別の態様において、不活性化された第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、または両方は、K/L型ゼオライト上の白金を含むことができる。さらに別の態様において、不活性化された第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、またはその両方は、シリカに結合したK/L型ゼオライト上の白金を含むことができる。
付加的に、不活性化された第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒は、塩素、フッ素、臭素、ヨウ素などのハロゲン、または2つ以上のハロゲンの組み合わせをさらに含むことができる。例えば、不活性化された第1の芳香族化触媒および/または第2の芳香族化触媒は、塩素、フッ素、または塩素とフッ素の両方を含むことができる。
塩素は、不活性化された第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、またはその両方内に、約0.01重量%〜約5重量%、約0.1重量%〜約2重量%、または約0.3重量%〜約1.3重量%の量で存在することができる。同様に、不活性化された第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、またはその両方は、約0.01重量%〜約5重量%のフッ素、約0.1重量%〜約2重量%のフッ素、または約0.3重量%〜約1.3重量%のフッ素を含むことができる。これらの重量百分率は、それぞれの芳香族化触媒の合計重量に基づいている。ある態様では、不活性化された第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、またはその両方は、塩素およびフッ素を含み、典型的には、フッ素:塩素のモル比は、独立して、約0.2:1〜約4:1の範囲内にあり得る。F:Clの他の好適なモル比は、以下の非限定的範囲:約0.3:1〜約4:1、約0.5:1〜約4:1、約0.2:1〜約2:1、約0.3:1〜約2:1、または約0.5:1〜約2.5:1を含むことができる。
第1の芳香族化触媒(不活性化または被毒前の)および/または第2の芳香族化触媒として使用され得る、代表的かつ非限定的な触媒の例は、米国特許第5,196,631号、同第6,190,539号、同第6,406,614号、同第6,518,470号、同第6,812,180号、同第7,153,801号、および同第7,932425号内に開示されているものを含み、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
芳香族化反応器容器システムも本明細書に包含され、かかるシステムは、概して、直列の2つ以上の芳香族化反応器容器を含むことができ、そのうちの少なくとも1つは、上記の芳香族化反応器容器のいずれかである(すなわち、外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含有する触媒床130を有する)。例えば、例示的な反応器システムは、直列の2〜8容器、2〜7容器、3〜8容器、4〜7容器、5容器、6容器、7容器、または8容器などの直列の任意の好適な数の反応器容器を含むことができる。反応器システムは、一連の反応器容器を通る非芳香族炭化水素の単一通過のために構成されるか、または反応器システムは、未反応の非芳香族炭化水素を、一連の第1の反応器容器に未反応の非芳香族炭化水素を続けてリサイクルすることで、芳香族炭化水素から分離するように構成され得る。
一連の反応器容器において、外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含有する触媒床130を備える特定の容器(または複数の容器)は、特に限定されない。例えば、外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含有する触媒床130を備えた反応器容器は、一連の第1、第2、第3、第4、または第5の容器、または一連の第3または第4の容器であり得る。付加的に、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含有する触媒床を備える2つ以上の反応器容器が存在する場合がある。
芳香族化反応器容器システムは、任意の一連の反応器容器または各反応器容器の前に炉をさらに含むことができ、炉は、約350℃〜約600℃の反応器容器動作温度まで、任意の供給物流を加熱することが可能であり得る。典型的に、反応器容器システムは、一連の第1の反応器容器の前に炉を含有する。また、典型的に、反応器容器システムは、一連の各反応器容器の前に炉を含有する。各炉は、一連の次の容器に入る前に、一連の反応器容器の前の反応器流出物を、約350℃〜約600℃の温度まで加熱するように構成され得る。移送管は、各炉とそれぞれの上流および下流の反応器容器の間に位置決めされ、かつ各炉とそれぞれの上流および下流の反応器容器を接続することができる。
図2は、外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含有する触媒床130を備えた芳香族化反応器容器を含む、芳香族化反応器容器システム200の例示的な実施例を提示する。図2では、6つの反応器容器271、272、273、274、275、276が直列に示されており、対応する炉281、282、283、284、285、286がシステム200内の各それぞれの反応器容器に先行している。図2の炉281、282、283、284、285、286は、約350℃〜約600℃の反応器容器動作温度まで、任意の供給物流または反応器流出物を加熱または再加熱することが可能であり得る。供給物流252は、第1の炉281に入り、次いで第1の反応器容器271に入る。各反応器容器は、供給物流を芳香族化触媒と接触させて、非芳香族炭化水素の少なくとも一部を触媒的に転換して、芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、キシレンなど、ならびにその組み合わせ)を生成するように構成され得る。徐々により多くの非芳香族炭化水素が、直列の各反応器容器を横断する際、より容易に転換される非芳香族炭化水素から始まり、芳香族炭化水素に転換される。最終反応器流出物262は、システム200内の最後の反応器容器276を出る。
外側改質ゾーン170および内側改質ゾーン180を含有する触媒床130を備えた芳香族化反応器容器は、システム200および一連の反応器容器内の任意の好適な場所で設置することができ、2つ以上のかかる反応器容器が、使用され得る。図2に示される芳香族化反応器容器システム200は、直列の6つの反応器容器を含有するが、例えば、2〜8つの反応器容器、2〜7つの反応器容器、3〜8つの反応器容器、4〜7つの反応器容器、5つの反応器容器、6つの反応器容器、7つの反応器容器、または8つの反応器容器など、直列の任意の好適な数の反応器容器を使用することができる。反応器システムは、一連の反応器容器を通る非芳香族炭化水素の単一通過のために構成されるか、または反応器システムは、未反応の非芳香族炭化水素を、直列の第1の反応器容器に未反応の非芳香族炭化水素を続けてリサイクルすることで、芳香族炭化水素から分離するように構成され得る。
改質方法
本発明の態様はまた、芳香族化または改質方法に関する。本明細書で提供される第1の改質方法は、(a)触媒床を含むラジアルフロー反応器を提供することであって、触媒床が、外側(または第1の)改質ゾーンおよび内側(または第2の)改質ゾーンを含み、外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、使用済みの第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、提供することと、(b)ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤(または触媒不活性化剤)を導入し、かつ外側改質ゾーン内の使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と(使用済みの第1の芳香族化触媒の一部を部分的または完全に不活性化させるために)接触させることと、(c)触媒床を含むラジアルフロー反応器に炭化水素供給物を導入し、かつ改質条件下で、炭化水素供給物を触媒床と接触させて、芳香族生成物を生成することと、を含む(またはそれらから本質的になる、またはそれらからなる)ことができる。
本明細書で提供される第2の改質方法は、(A)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第1の炭化水素供給物を導入し、かつ第1の改質条件下で、第1の炭化水素供給物を触媒床と接触させて、第1の芳香族生成物を生成することであって、触媒床が、外側(または第1の)改質ゾーンおよび内側(または第2の)改質ゾーンを含むことができ、外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、第1の芳香族化触媒を含むことができ、内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含むことができ、生成することと、(B)外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒を形成するのに十分な期間の間、工程(A)を実行することと、(C)ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤(または触媒不活性化剤)を導入し、かつ外側改質ゾーン内の使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と(使用済みの第1の芳香族化触媒の一部を部分的または完全に不活性化させるために)接触させることと、(D)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第2の炭化水素供給物を導入し、かつ第2の改質条件下で、第2の炭化水素供給物を触媒床と接触させて、第2の芳香族生成物を生成することと、を含む(またはそれらから本質的になる、またはそれらからなる)ことができる。この第2の改質方法における工程(B)は、工程(A)が、第1の芳香族化触媒が「使用済み」になるのに十分な期間の間実行され得ることを示す。上記本明細書で考察されたように、「使用済み」触媒は、典型的に、触媒活性、炭化水素供給物転換、所望の生成物(複数可)への収率、所望の生成物(複数可)への選択性、または反応器にわたる最大動作温度または圧力降下などの動作パラメータのうちの1つ以上において、許容できない性能を有する触媒であるが、それらに制限されるわけではない。一度第1の芳香族化触媒が「使用済み」となると、とりわけ、触媒の不活性化/被毒工程(C)が、他と共に、実行され得る。
概して、第1および第2の方法の特徴(例えば、数ある中でも、第1および第2の炭化水素供給物、第1および第2の芳香族化触媒、第1および第2の芳香族生成物、内側および外側改質ゾーン)は、本明細書で独立して説明され、これらの特徴は、任意の組み合わせで組み合わせて、開示されている改質方法をさらに説明することができる。さらに、別様に明記しない限り、他のプロセス工程が、この第1および第2の方法内に列挙された工程のいずれかの前、最中、および/または後に行われてもよい。
これらの方法において、炭化水素供給物、第1の炭化水素供給物、および第2の炭化水素供給物は、独立して、C〜Cアルカンおよび/またはシクロアルカン、もしくはC〜Cアルカンおよび/またはシクロアルカンなどの非芳香族炭化水素を含むことができる。さらに、炭化水素供給物、第1の炭化水素供給物、および第2の炭化水素供給物は、独立して、ヘキサン、ヘプタン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。第1の炭化水素供給物および第2の炭化水素供給物は、同じ、または異なる場合がある。典型的に、これらの改質方法で独立して形成される芳香族生成物、第1の芳香族生成物、および第2の芳香族生成物は、ベンゼン、トルエン、またはそれらの組み合わせを含むことができる。好適な改質条件、第1の改質条件、および第2の改質条件は、独立して、反応器容器の動作条件に関して上記で開示された同じ範囲を包含することができる。例えば、改質条件、第1の改質条件、および第2の改質条件は、独立して、約350℃〜約600℃(または約400℃〜約600℃)の範囲内の改質温度、および約20psig(138kPag)〜約100psig(689kPag)(または、約25〜約60psig(約172〜約414kPag))の範囲内の改質圧力を含むことができる。さらに、炭化水素供給物、第1の炭化水素供給物、および第2の炭化水素供給物の温度は、外側改質ゾーンから内側改質ゾーンへと低下する可能性がある。他の好適な非芳香族炭化水素供給物材料、芳香族炭化水素生成物、および非芳香族炭化水素を芳香族炭化水素に触媒的に転換するための開示された方法において使用するための芳香族化または改質条件は、当業者に既知であり、例えば、米国特許第4,456,527号、同第5,389,235号、同第5,401,386号、同第5,401,365号、同第6,207,042号、同第7,932,425号、および同第9,085,736号内で説明され、これらの開示は、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。
これらの方法において、第1の触媒担体および第2の触媒担体は、同じ、または異なっていてもよく、独立して、芳香族化反応器容器における使用のために好適な触媒担体材料として本明細書に開示された触媒担体のいずれかであり得る。例えば、第1の触媒担体および/または第2の触媒担体は、シリカ結合K/L型ゼオライトを含むことができる。同様に、第1の遷移金属および第2の遷移金属は、独立して、芳香族化反応器容器における使用のために好適な遷移金属であるとして、本明細書で開示される遷移金属のいずれかであり得る。例えば、第1の遷移金属および第2の遷移金属は、白金を含むことができる。したがって、第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒は、独立して、例えば、それぞれの芳香族化触媒の合計重量に基づいて、約0.1重量%〜約10重量%、約0.3重量%〜約5重量%、または約0.5重量%〜約2重量%の、本明細書に開示される任意の範囲内の、任意の好適な重量パーセントの遷移金属(または白金)もしくはある量の遷移金属(または白金)を含むことができる。
一態様では、第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒は、L型ゼオライト上の白金を含むことができ、一方で別の態様では、第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒は、K/L型ゼオライト上の白金を含むことができ、さらに別の態様では、第1芳香族化触媒、第2芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒は、シリカ結合K/L型ゼオライト上の白金を含むことができる。
第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒は、塩素および/またはフッ素などのハロゲンをさらに含むことができる。好適な量は、本明細書に開示されており、多くの場合、約0.01重量%〜約5重量%、または約0.3〜約1.3重量%のフッ素および塩素に個々に及ぶ。それぞれの触媒上のフッ素および塩素の相対量もまた、本明細書に開示されており、概して、約0.2:1〜約4:1のフッ素:塩素(F:Cl)のモル比範囲内に収まる。
一態様では、使用済みの第1の芳香族化触媒上の炭素の量は、約1〜約10重量%、約1〜約5重量%、約1.5〜約7重量%、または約1.5〜約3重量%の範囲内であり得る。付加的に、第1および第2の芳香族化触媒上の炭素の量は、多くの場合、約0.9重量%未満、または約0.5重量%未満など、より少なくなり得、第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒上の炭素の量に関する代表的な範囲は、独立して、約0.01重量%〜約0.9重量%、約0.01重量%〜約0.5重量%、または約0.02重量%〜約0.5重量%を含むことができる。
概して、第2の芳香族化触媒の活性(例えば、芳香族収率)は、使用済みの第1の芳香族化触媒の活性よりも大きく、付加的または代替的に、第2の芳香族化触媒の芳香族選択性は、使用済みの第1の芳香族化触媒の選択性よりも大きい。かかる比較は、同じ試験条件下で、実行されることが意図される。
第1の改質方法の工程(b)(および第2の改質方法の工程(C))では、触媒被毒剤(または触媒不活性化剤)は、ラジアルフロー反応器に導入され、外側改質ゾーン内の使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることができ、これによって、外側改質ゾーン内の使用済みの第1の芳香族化触媒の任意の好適な部分または割合を部分的または完全に不活性化させる。触媒被毒剤は、所望の場合、反応器の入口または別の供給口を介するなど、任意の従来の様式で反応器に加えることができる。一態様では、触媒被毒剤は、炭化水素供給物と共に反応器に供給することができる。付加的にまたは代替的に、炭化水素供給物(例えば、第1の炭化水素供給物)は、一時的に停止または中断することができ、次いで触媒被毒剤が、反応器に供給され、次いで反応器への炭化水素供給物(例えば、第2の炭化水素供給物)が、再開され得る。
触媒被毒(または不活性化)剤は、任意の好適な量で反応器に加えることができる。しかしながら、概して、触媒被毒剤は、約0.01:1〜約1:1、約0.01:1〜約0.5:1、約0.05:1〜約1:1、約0.05:1〜約0.5:1、約0.1:1〜約0.75:1、約0.2:1〜約1:1、約0.2:1〜約0.8:1、約0.3:1〜約0.8:1、約0.4:1〜約1:1、または約0.5:1〜約0.9:1の範囲内のモル比(触媒被毒剤の、使用済みの第1の芳香族化触媒中の遷移金属のモルに対するモル)で反応器に導入することができる。このため、外側改質ゾーン内の使用済みの第1の芳香族化触媒の、ごく少量から事実上全てまでの任意の量が、触媒被毒剤と接触することができる。使用済みの第1の芳香族化触媒と触媒被毒剤との接触後、(被毒または不活性化された)使用済みの第1の芳香族化触媒の芳香族収率は、以下の実施例において開示される試験方法の下でなど、10重量%未満、5重量%未満、または事実上ゼロ(触媒活性なし)であり得る。
触媒被毒剤は、遷移金属(例えば、白金)に結合するように構成される任意の材料を含むことができ、そのため遷移金属は、芳香族化反応を触媒せず、および/または遷移金属は、分解反応を触媒しない。本明細書に開示されるように、触媒被毒剤が動作するメカニズムは、それに限定されない。触媒被毒剤は、白金の焼結、白金の凝集、および/または細孔の閉塞、ならびに不活性化された触媒の芳香族収率において、10重量%未満、5重量%未満、または事実上ゼロ(触媒活性なし)を引き起こす任意の他の好適なメカニズムを引き起こす材料を含むことができ、付加的または代替的に、分解反応を触媒しない不活性化された触媒をもたらす。
必要条件ではないが、動作中のラジアルフロー反応器内の使用を容易にするために、触媒被毒剤は、例えば、200℃〜800℃の温度範囲全体のガス、または300℃〜700℃の温度範囲全体のガスなどの、本明細書に開示された任意の範囲の温度(例えば、改質温度)全体(または、それを下回る)ガスである材料を含むことができる。
触媒被毒剤の例示的かつ非限定的な実施例には、重質炭化水素(例えば、アントラセン)、硫黄含有化合物(例えば、HS、チオフェン、ベンゾチオフェン、またはジベンゾチオフェンなどのチオフェン、メルカプタン)、リン含有化合物(例えば、リン酸塩、ホスフィン)、酸素含有化合物(例えば、アセトアルデヒド)、臭素含有化合物(例えば、ジブロモヘキサンなどの臭素化炭化水素)、ヨウ素含有化合物(例えば、ヨードヘキサンなどのヨウ素化炭化水素)、有機金属鉛化合物(例えば、テトラエチル鉛)、有機金属ヒ素化合物(例えば、トリメチルアルシン)など、ならびにこれらの被毒剤の2つ以上の組み合わせを含むことができる。他の好適な触媒被毒剤は、本開示を考慮して当業者には容易に明らかであり、本明細書に包含される。
図3を参照すると、外側環状部に最も近い触媒が使用済みであるとき、外側環状部から中心管までの反応器内の場所の関数としての反応器温度の代表的なプロットを例解する。この表示は、触媒被毒剤の導入前である。図4は、外側環状部に最も近い触媒が触媒被毒剤で不活性化されるとき、外側環状部から中心管までの反応器内の場所の関数としての反応器温度の代表的なプロットを例解する。外側改質ゾーン(外側の環状部に最も近い)内で使用済み触媒を被毒(または完全に不活性化)させることによって、より多くの芳香族化反応が、さらに触媒床(中心管により近い、内側改質ゾーン)で起こり、最小限に不活性化された、または最小の使用済み触媒となる。
したがって、本明細書に開示される、触媒被毒剤を利用する改質方法の有益かつ予想外の1つの結果は、改善された収率である。例えば、触媒被毒剤の添加後の、工程(c)における芳香族生成物の収率は、工程(a)の後、および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の収率よりも大きくなり得る。同様に、触媒被毒剤の添加後の、工程(D)における第2の芳香族生成物の収率は、工程(B)の後、および工程(C)の前に生成される第1の芳香族生成物の収率よりも大きくなり得る。
本明細書に開示される、触媒被毒剤を利用する改質方法の別の有益かつ予想外の1つの結果は、改善された選択性である。例えば、触媒被毒剤の添加後の、工程(c)における芳香族生成物の選択性は、工程(a)の後、および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の選択性よりも大きくなり得る。同様に、触媒被毒剤の添加後の、工程(D)における第2の芳香族生成物の選択性は、工程(B)の後、および工程(C)の前に生成される第1の芳香族生成物の選択性よりも大きくなり得る。
それに限定されることはないが、外側改質ゾーン内の触媒の量の、内側改質ゾーン内の触媒の量に対する重量比(または体積比)は、約10:1〜約1:10、約5:1〜約1:5、または約1:3〜約3:1の範囲(外側:内側)内であり得る。いくつかの態様では、外側改質ゾーンは、内側改質ゾーンよりも少ない触媒を含有し、これらの態様では、外側:内側の比は、約1:1.2〜約1:10、約1:1.5〜約1:5、または約1:2〜約1:6の範囲内であり、これらの比は、重量ベース、または体積ベースであり得る。当業者によって認識されるように、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンの相対サイズ(またはその中の触媒の相対量)は、触媒床内のより多くの触媒が、触媒被毒剤の添加によって不活性化または被毒される際に変化し得る。
所望の場合、本明細書に開示される方法は、触媒被毒工程の後に不活性ガスパージ工程をさらに含むことができ、不活性ガスパージ工程は、不活性ガス流をラジアルフロー反応器に導入し、かつ触媒床に接触させることを含む。不活性ガス流は、窒素またはアルゴンなどの任意の好適な不活性ガスを含む(または本質的になる、またはそれらからなる)ことができる。2つ以上の不活性ガスの混合物が使用され得る。
本発明は、以下の例によってさらに説明されるが、それらは本発明の範囲を限定するものと決して解釈されるべきではない。種々の他の態様、改造、およびその同等物は、本明細書の説明を読んだ後、本発明の主旨または添付の特許請求の範囲から逸脱することなく、それら自体が当業者に示唆され得る。
実施例1〜2
実施例1〜2では、新しい芳香族化触媒は、約180m/gの表面積、0.2cc/gの細孔容積、および0.06cc/gの微細孔容積を有する、約1重量%の白金、0.85重量%のCl、および0.75重量%のF(XRFにより判定)を含有するPt/KL型ゼオライトである。使用済み触媒の供給源は、新しい触媒であるが、芳香族化反応器における長期使用後に部分的に不活性化された後である。実施例1に関して、使用済み触媒の試料を、反応器(外側の粒子障壁の近くの)の外側環状部に最も近い触媒床の区分から採取する。実施例2に関して、使用済み触媒の試料を、中心管に最も近い触媒床の区分から採取する。これらの実施例における使用の前に、それぞれの使用済み触媒を、穏やかな部分デコーキング工程に供し、未反応の炭化水素および軽質炭素質堆積物を触媒から除去する。
それぞれの使用済み触媒を、粉砕し、25〜45メッシュに篩い分けし、1ccの篩い分けされた触媒を、温度制御された炉内の外径3/8インチのステンレス鋼反応器容器内に設置する。分子状水素流下で触媒を還元した後、脂肪族炭化水素および分子状水素の供給物流を、100psig(689kPag)の圧力、H:炭化水素のモル比1.3:1、および12時間−1の液空間速度(LHSV)で反応器容器に導入して、経時的な触媒性能データを取得する。40時間試験のうちの最初の5〜6時間は、950°F(510℃)で行い、残りは、980°F(527℃)で行う。脂肪族炭化水素供給物は、約0.64モル分率の転換可能なC種および0.21モル分率の転換可能なC種を含有する。残りは、転換不可能として分類される、芳香族化合物、C 、および高度分岐異性体である。反応器流出物組成を、ガスクロマトグラフィーで分析して、合計芳香族および芳香族選択性を判定する。
実施例1〜2の使用済み触媒に関する触媒活性(芳香族収率)および触媒選択性データは、それぞれ、図5および図6内にまとめられている。図5におけるより低い芳香族収率によって明示されるように、実施例1の使用済み触媒(外側環状部に最も近い)は、実施例2の使用済み触媒(中心管に最も近い)よりも著しく活性が低い。同様に、図6は、実施例1の使用済み触媒(外側環状部に最も近い)が、実施例2の使用済み触媒(中心管に最も近い)よりも芳香族に対して著しく選択性が低いことを明示する。
したがって、実施例1〜2は、外側環状部に最も近い触媒が、優れた触媒活性と選択性を有する、中心管に最も近い触媒と比較して、より「使用済み」となり、より低い活性および選択性(より低い芳香族収率、より多くの分解反応、より低い芳香族選択性)であることを明示する。
実施例3〜4
実施例3〜4では、新しい芳香族化触媒は、約180m/gの表面積、0.2cc/gの細孔容積、および0.06cc/gの微細孔容積を有する、約1重量%の白金、0.85重量%のCl、および0.75重量%のF(XRFにより判定)を含有するPt/KL型ゼオライトである。使用済み触媒の供給源は、新しい触媒であるが、芳香族化反応器における長期使用後に部分的に不活性化された後である。実施例3〜4は、実施例1〜2とほぼ同じ様式で行われるが、以下の違いを有する。実施例3は、1ccの使用済み触媒を含有する第1のゾーンおよび1ccの新しい触媒を含有する第2のゾーンを有する連続固定床を使用する(炭化水素供給物は、第2ゾーンの前の第1ゾーン、すなわち使用済み触媒と接触する)。実施例3は、参照例であり、外側環状部に最も近い触媒の活性および選択性が低く(例えば、使用済み触媒)、中心管に最も近い触媒が優れた活性および選択性を有する(例えば、新しい触媒、または外側の環状部の近くの触媒よりも不活性化が少ない使用済み触媒を有する)反応器を例解する。実施例4は、1ccの不活性化された(または被毒された)触媒を含有する第1のゾーンおよび1ccの新しい触媒を含有する第2のゾーンを備える連続固定床を使用する。不活性化された(または被毒された)触媒を、使用済み触媒の試料をKPOの溶液内に浸漬させ、それによって触媒を完全に不活性化させることにより調製する。触媒床の経時的な性能データを、40時間の試験の間、950°F(510℃)で行う。
実施例3〜4の触媒床のための触媒活性(C+の芳香族収率)および触媒選択性データは、それぞれ、図7および図8に要約される。図7のより高い芳香族収率によって明示されるように、そして予想外に、実施例4の触媒床(被毒:新しい)は、実施例3の触媒床(使用済み:新しい)よりも著しくより活性している。同様に、また驚くべきことに、図8は、実施例4の触媒床が実施例3の触媒床よりも芳香族に対して著しく選択的であることを明示する。
したがって、実施例3〜4は、外側の環状部に最も近い使用済み触媒を備えた芳香族化反応器が、外側環状部に最も近い触媒が完全に不活性化(または被毒される)芳香族化反応器と比較して、芳香族収率が低く、分解反応が多く、芳香族選択性が低いという予期しない結果を明示する。このため、芳香族収率と芳香族選択性に関する全体的な反応器の性能は、外側環状部に最も近い使用済み触媒を選択的に不活性化/被毒することによって改善することができる。
本発明は、多数の態様および特定の実施例に関連して前述されている。上記の詳細な説明に照らして、多くの変形が当業者には自明であろう。全てのそのような明白な変形例は、添付の特許請求の範囲の完全に意図された範囲内にある。本発明の他の態様は、限定するわけではないが、以下(態様は、「含む」として記載されるが、代替的には、「から本質的になる」または「からなる」であってもよい)を含むことができる。
態様1.改質方法であって、
(a)触媒床を含むラジアルフロー反応器を提供することであって、触媒床が、外側(第1の)改質ゾーンおよび内側(第2の)改質ゾーンを含み、
外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、使用済みの第1の芳香族化触媒を含み、
内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、提供することと、
(b)ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤(または触媒不活性化剤)を導入し、かつ(使用済みの第1の芳香族化触媒の部分を部分的または完全に不活性化させるために)外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、
(c)触媒床を含むラジアルフロー反応器に炭化水素供給物を導入し、かつ改質条件下で、炭化水素供給物を触媒床と接触させて、芳香族生成物を生成することと、を含む、方法。
態様2.改質方法であって、
(A)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第1の炭化水素供給物を導入し、かつ第1の改質条件下で、第1の炭化水素供給物を触媒床と接触させて、第1の芳香族生成物を生成することであって、
触媒床が、外側(第1の)改質ゾーンおよび内側(第2の)改質ゾーンを含み、
外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、第1の芳香族化触媒を含み、
内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、生成することと、
(B)外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒を形成するのに十分な期間の間、工程(A)を実行することと、
(C)ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤(または触媒不活性化剤)を導入し、かつ(使用済みの第1の芳香族化触媒の部分を部分的または完全に不活性化させるために)外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、
(D)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第2の炭化水素供給物を導入し、かつ第2の改質条件下で、第2の炭化水素供給物を触媒床と接触させて、第2の芳香族生成物を生成することと、を含む、方法。
態様3.炭化水素供給物、第1の炭化水素供給物、および第2の炭化水素供給物が、独立して、非芳香族炭化水素を含み、C−Cアルカンおよび/またはシクロアルカンを含み、またはC−Cアルカンおよび/またはシクロアルカンを含む、態様1または態様2に記載の方法。
態様4.炭化水素供給物、第1の炭化水素供給物、および第2の炭化水素供給物が、独立して、ヘキサン、ヘプタン、またはそれらの組み合わせを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様5.芳香族生成物、第1の芳香族生成物、および第2の芳香族生成物が、独立して、ベンゼン、トルエン、またはそれらの組み合わせを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様6.改質条件、第1の改質条件、および第2の改質条件が、独立して、例えば、約350℃〜約600℃、または約400℃〜約600℃の、本明細書に開示される任意の改質温度範囲内の改質温度を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様7.改質条件、第1の改質条件、および第2の改質条件が、独立して、例えば、約20psig(138kPag)〜約100psig(689kPag)の、本明細書に開示される任意の改質圧力範囲内の改質圧力を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様8.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、ゼオライト、アモルファス無機酸化物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様9.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、L型ゼオライト、Y型ゼオライト、モルデナイト、オメガゼオライト、および/またはベータゼオライトを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様10.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、カリウムL型ゼオライトまたはバリウムイオン交換L型ゼオライトを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様11.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様12.第1の触媒担体および第2の触媒担体(またはそれぞれの触媒)が、独立して、本明細書に開示される任意の重量パーセントの結合剤、例えば、担体(または触媒)の合計重量に基づいて、約3重量%〜約35重量%、または約5重量%〜約30重量%の結合剤を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様13.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、シリカ結合K/L型ゼオライトを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様14.第1の遷移金属および第2の遷移金属が、独立して、第7〜11族の遷移金属、または第8〜11族の遷移金属を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様15.第1の遷移金属および第2の遷移金属が、独立して、白金、レニウム、スズ、鉄、金、またはそれらの組み合わせを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様16.第1の遷移金属および第2の遷移金属が、白金を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様17.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、本明細書に開示される(第1または第2の)遷移金属の任意の重量パーセント範囲、例えば、約0.1重量%〜約10重量%、または約0.3重量%〜約5重量%の遷移金属を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様18.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、本明細書に開示される白金の任意の重量パーセント範囲、例えば、約0.1重量%〜約10重量%、または約0.5重量%〜約2重量%の白金を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様19.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、L型ゼオライト上の白金を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様20.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、K/L型ゼオライト上の白金を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様21.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、シリカ結合K/L型ゼオライト上の白金を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様22.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、塩素およびフッ素をさらに含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様23.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、本明細書に開示される任意の量の塩素および/または任意の量のフッ素、例えば、約0.01重量%〜約5重量%、または約0.3〜約1.3重量%のフッ素、および/または約0.01重量%〜約5重量%、または約0.3〜約1.3重量%の塩素を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様24.第1の芳香族化触媒、第2の芳香族化触媒、および使用済みの第1の芳香族化触媒が、独立して、本明細書に開示されるフッ素:塩素の任意のモル比、例えば、約0.2:1〜約4:1を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様25.外側改質ゾーン内の触媒の内側改質ゾーンに対する重量比(または体積比)が、本明細書に開示される外側:内側の任意の範囲内、例えば、約10:1〜約1:10、または約5:1〜約1:5である、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様26.触媒被毒剤が、遷移金属(例えば、白金)に結合するように構成された材料を含み、そのため遷移金属が、芳香族化反応を触媒せず、および/または分解反応を触媒しない、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様27.触媒被毒剤が、本明細書に開示される任意の温度範囲にわたる気体、例えば、200℃〜800℃の温度範囲にわたる気体、または300℃〜700℃の温度範囲にわたる気体である材料を含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様28.触媒被毒剤が、重質炭化水素(例えば、アントラセン)、硫黄含有化合物(例えば、HS、チオフェン、メルカプタン)、リン含有化合物(例えば、リン酸塩、ホスフィン)、酸素含有化合物(例、アセトアルデヒド)、臭素含有化合物(例、臭素化炭化水素)、ヨウ素含有化合物(例、ヨウ素化炭化水素)、有機金属鉛化合物(例えば、テトラエチル鉛)、有機金属ヒ素化合物(例えば、トリメチルアルシン)、またはそれらの任意の組み合わせを含む、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様29.触媒被毒剤が、本明細書に開示される任意の範囲内、例えば、約0.01:1〜約1:1、約0.01:1〜約0.5:1、または約0.1:1〜約0.75:1で、(使用済みの第1の芳香族化触媒中)触媒被毒剤のモルの遷移金属のモルに対するモル比で導入される、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様30.使用済みの第1の芳香族化触媒上の炭素の量が、本明細書に開示される炭素の重量パーセントの任意の範囲内、例えば、約1〜10重量%、または約1.5〜約7重量%の炭素である、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様31.第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒上の炭素の量が、独立して、本明細書に開示される炭素の任意の範囲内の重量パーセント、例えば、約0.9重量%未満、約0.5重量%未満、約0.01重量%〜約0.9重量%、約0.01重量%〜約0.5重量%、または約0.02重量%〜約0.5重量%の炭素である、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様32.炭化水素供給物、第1の炭化水素供給物、および第2の炭化水素供給物の温度が、外側改質ゾーンから内側改質ゾーンへと低下する、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様33.第2の芳香族化触媒の活性(例えば、芳香族収率)が、同じ試験条件下で、使用済みの第1の芳香族化触媒の活性よりも大きい、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様34.第2の芳香族化触媒の芳香族選択性が、同じ試験条件下で、使用済みの第1の芳香族化触媒の選択性よりも大きい、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様35.触媒被毒剤との接触後の使用済みの第1の芳香族化触媒の芳香族収率が、10重量%未満、例えば、5重量%未満、または事実上ゼロ(触媒活性なし)である、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様36.工程(c)における芳香族生成物の収率が、工程(a)の後および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の収率より大きく、ならびに工程(D)における第2の芳香族生成物の収率が、工程(B)の後および工程(C)の前に生成される第1の芳香族生成物の収率よりも大きい、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様37.工程(c)における芳香族生成物の芳香族選択性が、工程(a)の後および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の芳香族選択性より大きく、ならびに工程(D)における第2の芳香族生成物の芳香族選択性が、工程(B)の後および工程(C)の前に生成される第1の芳香族生成物の芳香族選択性よりも大きい、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様38.触媒被毒工程の後に不活性ガスパージ工程をさらに含み、不活性ガスパージ工程が、不活性ガス流をラジアルフロー反応器に導入することと、触媒床に接触させることと、を含み、不活性ガス流が、本明細書に開示される任意の不活性ガス、例えば、窒素を含む(または本質的にそれからなる、またはそれからなる)、先行する態様のいずれか1つに記載の方法。
態様39.芳香族化反応器容器であって、
(i)反応器壁と、
(ii)反応器容器内に位置決めされた触媒床と、
(iii)反応器壁と外側粒子障壁との間に位置決めされた外側環状部であって、外側粒子障壁および外側環状部が、触媒床を囲む、外側環状部と、
(iv)供給物流のための反応器入口と、
(v)中心管に接続された反応器出口であって、中心管が、反応器容器内に位置決めされ、かつ触媒床によって囲まれる、反応器出口と、を備え、
触媒床が、外側(第1の)改質ゾーンおよび内側(第2の)改質ゾーンを含み、外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含み、内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含み、
供給物流のための流路が、反応器の入口で始まり、外側環状部に続き、外側粒子障壁、外側改質ゾーン、および内側改質ゾーンを通って、中心管に、ならびに反応器出口に続く、芳香族化反応器容器。
態様40.反応器容器が、ステンレス鋼を含む、態様39に記載の反応器容器。
態様41.外側環状部が、触媒床を通る流れを促進するために、流路内に流れに影響を与える要素(例えば、反応器壁に隣接するスカラップ)を含む、態様39または40に記載の反応器容器。
態様42.反応器容器が、例えば、少なくとも20psig(138kPag)、少なくとも30psig(207kPag)、または約20psig(138kPag)〜約100psig(689kPag)の、本明細書に開示された任意の好適な範囲、または任意の範囲内の動作圧力のために構成される、態様39〜41のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様43.中心管および触媒床が、同心円状に位置決めされている、態様39〜42のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様44.中心管が、反応器容器内にスクリーンまたはメッシュ区分を含む、態様39〜43のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様45.中心管が、浸炭および金属ダスティングに対する耐性を提供する、本明細書に開示される任意の好適な金属または任意の金属(例えば、スズ)を含むコーティング/層を含む、態様39〜44のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様46.反応器容器が、浸炭および金属ダスティングに対する耐性を提供する、本明細書に開示される任意の好適な金属または任意の金属(例えばスズ)を含むコーティング/層を含む、態様39〜45のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様47.反応器容器が、外側環状部から中心管まで(または外側改質ゾーンから内側改質ゾーンまで)温度を低下させるために構成される、態様39〜46のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様48.反応器容器が、ラジアルフロー反応器として構成される、態様39〜47のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様49.反応器容器が、非芳香族炭化水素から芳香族炭化水素(例えば、ベンゼン、トルエン、またはキシレン)への触媒転換のために構成される、態様39〜48のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様50.反応器容器が、中心管および触媒床の上部に位置決めされる上部カバープレートをさらに含む、態様39〜49のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様51.反応器容器が、反応器容器内の温度を制御するために反応器容器の少なくとも一部の周りに統合熱交換システムをさらに備える、態様39〜50のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様52.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、ゼオライト、アモルファス無機酸化物、またはこれらの任意の組み合わせを含む、態様39〜51のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様53.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、L型ゼオライト、Y型ゼオライト、モルデナイト、オメガゼオライト、および/またはベータゼオライトを含む、態様39〜52のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様54.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、カリウムL型ゼオライトまたはバリウムイオン交換L型ゼオライトを含む、態様39〜53のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様55.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤を含む、態様39〜54のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様56.第1の触媒担体および第2の触媒担体が、独立して、シリカ結合K/L型ゼオライトを含む、態様39〜55のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様57.第1の遷移金属および第2の遷移金属が、独立して、第7〜11族の遷移金属、または第8〜11族の遷移金属を含む、態様39〜56のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様58.第1の遷移金属および第2の遷移金属が、独立して、白金、レニウム、スズ、鉄、金、またはそれらの組み合わせを含む、態様39〜57のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様59.第1の遷移金属および第2の遷移金属が、白金を含む、態様39〜58のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様60.不活性化された第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒が、独立して、L型ゼオライト状の白金を含む、態様39〜59のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様61.不活性化された第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒が、独立して、K/L型ゼオライト上の白金を含む、態様39〜60のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様62.不活性化された第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒が、独立して、シリカ結合K/L型ゼオライト上の白金を含む、態様39〜61のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様63.不活性化された第1の芳香族化触媒および第2の芳香族化触媒が、塩素およびフッ素をさらに含む、態様39〜62のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様64.外側改質ゾーンにおける触媒の内側改質ゾーンに対する重量比(または体積比)が、本明細書に開示される外側:内側の任意の範囲内、例えば、約10:1〜約1:10、または約5:1〜約1:5である、態様39〜63のいずれか1つに記載の反応器容器である。
態様65.不活性化された第1の芳香族化触媒が、芳香族化反応を触媒しないように構成され、および/または分解反応を触媒しないように構成される、態様39〜64のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様66.不活性化された第1の芳香族化触媒上の炭素の量が、本明細書に開示される炭素の任意の範囲内の重量パーセント、例えば、約1〜10重量%、または約1.5〜約7重量%の炭素である、態様39〜65のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様67.第2の芳香族化触媒上の炭素の量が、本明細書に開示される炭素の任意の範囲内の重量パーセント、例えば、約0.9重量%未満、約0.5重量%未満%、約0.01重量%〜約0.9重量%、約0.01重量%〜約0.5重量%、または約0.02重量%〜約0.5重量%の炭素である、態様39〜66のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様68.不活性化された第1の芳香族化触媒の芳香族収率が、10重量%未満、例えば、5重量%未満、または事実上ゼロ(触媒活性なし)である、態様39〜67のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様69.反応器容器が、外側改質ゾーンにおいて、不活性化された第1の芳香族化触媒の代わりに、使用済みの第1の芳香族化触媒を使用して得られるものよりも大きい、反応器出口での芳香族収率のために構成される、態様39〜68のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様70.反応器容器が、外側改質ゾーンにおいて、不活性化された第1の芳香族化触媒の代わりに、使用済みの第1の芳香族化触媒を使用して得られるものよりも大きい、反応器出口での芳香族選択性のために構成される、態様39〜69のいずれか1つに記載の反応器容器。
態様71.2つ以上の芳香族化反応器容器を含み、そのうちの少なくとも1つが、態様39〜70のいずれか1つの反応器容器である、芳香族化反応器システム。
態様72.システムが、本明細書に開示される直列の任意の好適な数の反応器容器または直列の任意の数の反応器容器、例えば、直列の2〜8つの容器、または直列の6つの容器を含む、態様71に記載のシステム。
態様73.システムが、各反応器容器の前に炉をさらに含み、各炉が、供給物流(または前の反応器容器の反応器流出物)を、約350℃〜約600℃の反応器容器動作温度まで、独立して、加熱するように構成される、態様72に記載のシステム。
前述の概要および以下の詳細な説明はどちらも、例を提供しており、説明のみを目的としている。したがって、前述した概要および以下の詳細な説明は、限定的であると解釈されるべきではない。さらに、本明細書に記載されるものに加えて、特徴または変形例が、提供される可能性がある。例えば、ある態様が、詳細な説明において記載される種々の特徴の組み合わせおよび部分的組み合わせに関することができる。
なお、下記[1]から[20]は、いずれも本発明の一形態又は一態様である。
[1]
改質方法であって、
(A)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第1の炭化水素供給物を導入し、かつ第1の改質条件下で、前記第1の炭化水素供給物を前記触媒床と接触させて、第1の芳香族生成物を生成することであって、
前記触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、
前記外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、第1の芳香族化触媒を含み、
前記内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、生成することと、
(B)前記外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒を形成するのに十分な期間の間、工程(A)を実行することと、
(C)前記ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤を導入し、かつ前記外側改質ゾーンにおいて前記使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、
(D)前記触媒床を含む前記ラジアルフロー反応器に第2の炭化水素供給物を導入し、かつ第2の改質条件下で、前記第2の炭化水素供給物を前記触媒床と接触させて、第2の芳香族生成物を生成することと、を含む、方法。
[2]
前記第1の芳香族化触媒が、約0.3重量%〜約5重量%の前記第1の遷移金属を含み、
前記第2の芳香族化触媒が、約0.3重量%〜約5重量%の前記第2の遷移金属を含む、[1]に記載の方法。
[3]
前記第1の遷移金属および前記第2の遷移金属が、白金を含み、
前記第1の触媒担体および前記第2の触媒担体が、K/L型ゼオライトと、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤と、を含み、
前記第1の芳香族化触媒および前記第2の芳香族化触媒が、塩素およびフッ素をさらに含む、[1]に記載の方法。
[4]
前記第1の芳香族生成物および前記第2の芳香族生成物が、独立して、ベンゼン、トルエン、またはそれらの組み合わせを含み、
前記第1の改質条件および前記第2の改質条件が、独立して、約350℃〜約600℃の範囲内の改質温度を含む、[1]に記載の方法。
[5]
前記外側改質ゾーン内の触媒の前記内側改質ゾーンに対する重量比が、約1:1.5〜約1:5の範囲内である、[1]に記載の方法。
[6]
前記触媒被毒剤が、前記第1の遷移金属に結合するように構成されている材料を含み、そのため前記第1の遷移金属が、芳香族化反応を触媒せず、および/または分解反応を触媒しない、[1]に記載の方法。
[7]
前記触媒被毒剤が、前記使用済みの第1の芳香族化触媒中の前記第1の遷移金属のモルに対する前記触媒被毒剤のモルに基づいて、約0.1:1〜約0.75:1の範囲内のモル比で導入される、[1]に記載の方法。
[8]
前記触媒被毒剤との接触後の前記使用済みの第1の芳香族化触媒の芳香族収率が、10重量%未満である、[1]に記載の方法。
[9]
前記第2の芳香族化触媒の前記芳香族収率が、同じ試験条件下で、前記使用済みの第1の芳香族化触媒の収率よりも大きく、
前記第2の芳香族化触媒の芳香族選択性が、同じ試験条件下で、前記使用済みの第1の芳香族化触媒の選択性よりも大きい、[1]に記載の方法。
[10]
工程(D)における前記第2の芳香族生成物の芳香族収率が、工程(B)の後、および工程(C)の前に生成される前記第1の芳香族生成物の収率よりも大きい、[1]に記載の方法。
[11]
工程(D)における前記第2の芳香族生成物の芳香族選択性が、工程(B)の後、および工程(C)の前に生成される前記第1の芳香族生成物の芳香族選択性よりも大きい、[1]に記載の方法。
[12]
改質方法であって、
(a)触媒床を含むラジアルフロー反応器を提供することであって、前記触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、
前記外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、使用済みの第1の芳香族化触媒を含み、
前記内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、提供することと、
(b)前記ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤を導入し、かつ前記外側改質ゾーンにおいて前記使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、
(c)前記触媒床を含む前記ラジアルフロー反応器に炭化水素供給物を導入し、かつ改質条件下で、前記炭化水素供給物を前記触媒床と接触させて、芳香族生成物を生成することと、を含む、方法。
[13]
工程(c)における前記芳香族生成物の芳香族収率が、工程(a)の後、および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の収率よりも大きく、
工程(c)における前記芳香族生成物の芳香族選択性が、工程(a)の後、および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の芳香族選択性よりも大きい、[12]に記載の方法。
[14]
芳香族化反応器容器であって、
(i)反応器壁と、
(ii)前記反応器容器内に位置決めされた触媒床と、
(iii)前記反応器壁と外側粒子障壁との間に位置決めされた外側環状部であって、前記外側粒子障壁および前記外側環状部が、前記触媒床を囲む、外側環状部と、
(iv)供給物流のための反応器入口と、
(v)中心管に接続された反応器出口であって、前記中心管が、前記反応器容器内に位置決めされ、かつ前記触媒床によって囲まれる、反応器出口と、を備え、
前記触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、前記外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含み、前記内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含み、
前記供給物流のための流路が、前記反応器の入口で始まり、前記外側環状部に続き、前記外側粒子障壁、前記外側改質ゾーン、および前記内側改質ゾーンを通って、前記中心管に、ならびに前記反応器出口に続く、芳香族化反応器容器。
[15]
前記芳香族化反応器容器が、ベンゼン、トルエン、キシレン、またはそれらの組み合わせを含む、芳香族炭化水素への、非芳香族炭化水素の触媒転換のために構成され、
前記不活性化された第1の芳香族化触媒が、芳香族化反応を触媒しないように構成されている、[14]に記載の容器。
[16]
前記第1の遷移金属および前記第2の遷移金属が、白金を含み、
前記第1の触媒担体および前記第2の触媒担体が、K/L型ゼオライトと、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤と、を含み、
前記不活性化された第1の芳香族化触媒および前記第2の芳香族化触媒が、塩素およびフッ素をさらに含む、[14]に記載の容器。
[17]
前記外側改質ゾーン内の触媒の前記内側改質ゾーンに対する重量比が、約10:1〜約1:10の範囲内であり、
前記不活性化された第1の芳香族化触媒上の炭素の量が、約1重量%〜約10重量%の範囲内であり、
前記第2の芳香族化触媒上の炭素の量が、約0.01重量%〜約0.5重量%の範囲内である、[14]に記載の容器。
[18]
前記不活性化された第1の芳香族化触媒の芳香族収率が、10重量%未満である、[14]に記載の容器。
[19]
前記芳香族化反応器容器が、ラジアルフロー反応器として構成され、
前記中心管および前記触媒床が、同心円状に位置決めされ、
前記芳香族化反応器が、前記外側環状部から前記中心管までの温度を減少させるために構成されている、[14]に記載の容器。
[20]
直列の2〜8つの芳香族化反応器容器を含む芳香族化反応器容器システムであって、少なくとも1つが、[14]に記載の芳香族化反応器容器である、芳香族化反応器容器システム。

Claims (20)

  1. 改質方法であって、
    (A)触媒床を含むラジアルフロー反応器に第1の炭化水素供給物を導入し、かつ第1の改質条件下で、前記第1の炭化水素供給物を前記触媒床と接触させて、第1の芳香族生成物を生成することであって、
    前記触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、
    前記外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、第1の芳香族化触媒を含み、
    前記内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、生成することと、
    (B)前記外側改質ゾーンにおいて使用済みの第1の芳香族化触媒を形成するのに十分な期間の間、工程(A)を実行することと、
    (C)前記ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤を導入し、かつ前記外側改質ゾーンにおいて前記使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、
    (D)前記触媒床を含む前記ラジアルフロー反応器に第2の炭化水素供給物を導入し、かつ第2の改質条件下で、前記第2の炭化水素供給物を前記触媒床と接触させて、第2の芳香族生成物を生成することと、を含む、方法。
  2. 前記第1の芳香族化触媒が、約0.3重量%〜約5重量%の前記第1の遷移金属を含み、
    前記第2の芳香族化触媒が、約0.3重量%〜約5重量%の前記第2の遷移金属を含む、請求項1に記載の方法。
  3. 前記第1の遷移金属および前記第2の遷移金属が、白金を含み、
    前記第1の触媒担体および前記第2の触媒担体が、K/L型ゼオライトと、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤と、を含み、
    前記第1の芳香族化触媒および前記第2の芳香族化触媒が、塩素およびフッ素をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  4. 前記第1の芳香族生成物および前記第2の芳香族生成物が、独立して、ベンゼン、トルエン、またはそれらの組み合わせを含み、
    前記第1の改質条件および前記第2の改質条件が、独立して、約350℃〜約600℃の範囲内の改質温度を含む、請求項1に記載の方法。
  5. 前記外側改質ゾーン内の触媒の前記内側改質ゾーンに対する重量比が、約1:1.5〜約1:5の範囲内である、請求項1に記載の方法。
  6. 前記触媒被毒剤が、前記第1の遷移金属に結合するように構成されている材料を含み、そのため前記第1の遷移金属が、芳香族化反応を触媒せず、および/または分解反応を触媒しない、請求項1に記載の方法。
  7. 前記触媒被毒剤が、前記使用済みの第1の芳香族化触媒中の前記第1の遷移金属のモルに対する前記触媒被毒剤のモルに基づいて、約0.1:1〜約0.75:1の範囲内のモル比で導入される、請求項1に記載の方法。
  8. 前記触媒被毒剤との接触後の前記使用済みの第1の芳香族化触媒の芳香族収率が、10重量%未満である、請求項1に記載の方法。
  9. 前記第2の芳香族化触媒の前記芳香族収率が、同じ試験条件下で、前記使用済みの第1の芳香族化触媒の収率よりも大きく、
    前記第2の芳香族化触媒の芳香族選択性が、同じ試験条件下で、前記使用済みの第1の芳香族化触媒の選択性よりも大きい、請求項1に記載の方法。
  10. 工程(D)における前記第2の芳香族生成物の芳香族収率が、工程(B)の後、および工程(C)の前に生成される前記第1の芳香族生成物の収率よりも大きい、請求項1に記載の方法。
  11. 工程(D)における前記第2の芳香族生成物の芳香族選択性が、工程(B)の後、および工程(C)の前に生成される前記第1の芳香族生成物の芳香族選択性よりも大きい、請求項1に記載の方法。
  12. 改質方法であって、
    (a)触媒床を含むラジアルフロー反応器を提供することであって、前記触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、
    前記外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む、使用済みの第1の芳香族化触媒を含み、
    前記内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む、第2の芳香族化触媒を含む、提供することと、
    (b)前記ラジアルフロー反応器に触媒被毒剤を導入し、かつ前記外側改質ゾーンにおいて前記使用済みの第1の芳香族化触媒の少なくとも一部分と接触させることと、
    (c)前記触媒床を含む前記ラジアルフロー反応器に炭化水素供給物を導入し、かつ改質条件下で、前記炭化水素供給物を前記触媒床と接触させて、芳香族生成物を生成することと、を含む、方法。
  13. 工程(c)における前記芳香族生成物の芳香族収率が、工程(a)の後、および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の収率よりも大きく、
    工程(c)における前記芳香族生成物の芳香族選択性が、工程(a)の後、および工程(b)の前に生成される芳香族生成物の芳香族選択性よりも大きい、請求項12に記載の方法。
  14. 芳香族化反応器容器であって、
    (i)反応器壁と、
    (ii)前記反応器容器内に位置決めされた触媒床と、
    (iii)前記反応器壁と外側粒子障壁との間に位置決めされた外側環状部であって、前記外側粒子障壁および前記外側環状部が、前記触媒床を囲む、外側環状部と、
    (iv)供給物流のための反応器入口と、
    (v)中心管に接続された反応器出口であって、前記中心管が、前記反応器容器内に位置決めされ、かつ前記触媒床によって囲まれる、反応器出口と、を備え、
    前記触媒床が、外側改質ゾーンおよび内側改質ゾーンを含み、前記外側改質ゾーンが、第1の遷移金属および第1の触媒担体を含む不活性化された第1の芳香族化触媒を含み、前記内側改質ゾーンが、第2の遷移金属および第2の触媒担体を含む第2の芳香族化触媒を含み、
    前記供給物流のための流路が、前記反応器の入口で始まり、前記外側環状部に続き、前記外側粒子障壁、前記外側改質ゾーン、および前記内側改質ゾーンを通って、前記中心管に、ならびに前記反応器出口に続く、芳香族化反応器容器。
  15. 前記芳香族化反応器容器が、ベンゼン、トルエン、キシレン、またはそれらの組み合わせを含む、芳香族炭化水素への、非芳香族炭化水素の触媒転換のために構成され、
    前記不活性化された第1の芳香族化触媒が、芳香族化反応を触媒しないように構成されている、請求項14に記載の容器。
  16. 前記第1の遷移金属および前記第2の遷移金属が、白金を含み、
    前記第1の触媒担体および前記第2の触媒担体が、K/L型ゼオライトと、アルミナ、シリカ、それらの混合酸化物、またはそれらの混合物を含む結合剤と、を含み、
    前記不活性化された第1の芳香族化触媒および前記第2の芳香族化触媒が、塩素およびフッ素をさらに含む、請求項14に記載の容器。
  17. 前記外側改質ゾーン内の触媒の前記内側改質ゾーンに対する重量比が、約10:1〜約1:10の範囲内であり、
    前記不活性化された第1の芳香族化触媒上の炭素の量が、約1重量%〜約10重量%の範囲内であり、
    前記第2の芳香族化触媒上の炭素の量が、約0.01重量%〜約0.5重量%の範囲内である、請求項14に記載の容器。
  18. 前記不活性化された第1の芳香族化触媒の芳香族収率が、10重量%未満である、請求項14に記載の容器。
  19. 前記芳香族化反応器容器が、ラジアルフロー反応器として構成され、
    前記中心管および前記触媒床が、同心円状に位置決めされ、
    前記芳香族化反応器が、前記外側環状部から前記中心管までの温度を減少させるために構成されている、請求項14に記載の容器。
  20. 直列の2〜8つの芳香族化反応器容器を含む芳香族化反応器容器システムであって、少なくとも1つが、請求項14に記載の芳香族化反応器容器である、芳香族化反応器容器システム。
JP2020115472A 2017-05-01 2020-07-03 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒 Active JP6766289B1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/582,798 2017-05-01
US15/582,798 US10308568B2 (en) 2017-05-01 2017-05-01 Selective poisoning of aromatization catalysts to increase catalyst activity and selectivity

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019560326A Division JP6731125B2 (ja) 2017-05-01 2018-05-01 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP6766289B1 JP6766289B1 (ja) 2020-10-07
JP2020183401A true JP2020183401A (ja) 2020-11-12

Family

ID=62555120

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019560326A Active JP6731125B2 (ja) 2017-05-01 2018-05-01 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒
JP2020115472A Active JP6766289B1 (ja) 2017-05-01 2020-07-03 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019560326A Active JP6731125B2 (ja) 2017-05-01 2018-05-01 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒

Country Status (9)

Country Link
US (2) US10308568B2 (ja)
EP (1) EP3619284B1 (ja)
JP (2) JP6731125B2 (ja)
KR (2) KR102157455B1 (ja)
ES (1) ES2923024T3 (ja)
RU (1) RU2719488C1 (ja)
SA (1) SA519410475B1 (ja)
SG (2) SG11201910171XA (ja)
WO (1) WO2018204338A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110237778A (zh) * 2019-05-28 2019-09-17 沈阳化工大学 一种便捷更换催化剂的等温反应器及其工艺方法
EP3983118B1 (en) 2019-06-13 2023-10-11 Duke Technologies, LLC Hydroprocessing reactor to lower pressure drop and extend catalyst life
CN112691698A (zh) * 2019-10-23 2021-04-23 中国石油化工股份有限公司 一种烷烃芳构化催化剂及其制备方法和应用
KR102531990B1 (ko) * 2023-02-14 2023-05-15 고등기술연구원연구조합 배가스를 직접 활용하는 건식 자열 개질 반응장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5865986A (en) * 1994-09-28 1999-02-02 Mobil Oil Corporation Hydrocarbon conversion
WO1999020384A1 (en) * 1997-10-21 1999-04-29 Mobil Oil Corporation Multiple catalyst bed radial flow reactor
US20040091404A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Ablin David W. Apparatus and process for reacting over two catalyst beds
JP2015510839A (ja) * 2012-03-05 2015-04-13 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー 芳香族化触媒を再生する方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2479110A (en) * 1947-11-28 1949-08-16 Universal Oil Prod Co Process of reforming a gasoline with an alumina-platinum-halogen catalyst
US3249405A (en) * 1962-01-31 1966-05-03 Phillips Petroleum Co Catalytic reforming apparatus
US4456527A (en) 1982-10-20 1984-06-26 Chevron Research Company Hydrocarbon conversion process
US5196631A (en) 1986-10-04 1993-03-23 Research Association For Utilization Of Light Oil Catalyst for production of aromatic hydrocarbons and process for production of aromatic hydrocarbons using same
SA05260056B1 (ar) 1991-03-08 2008-03-26 شيفرون فيليبس كيميكال كمبني ال بي جهاز لمعالجة الهيدروكربون hydrocarbon
RU2041918C1 (ru) * 1992-03-31 1995-08-20 Товарищество с ограниченной ответственностью Фирма "Томирис" Способ переработки легкого углеводородного сырья (его варианты)
WO1994002438A1 (en) 1992-07-24 1994-02-03 Chevron Chemical Company Reforming process for producing high-purity benzene
JP3457670B2 (ja) 1992-10-28 2003-10-20 シェブロン ケミカル カンパニー 抽出蒸留を用いた高純度ベンゼンの製造
US5389235A (en) 1992-12-02 1995-02-14 Uop Catalytic reaction zone for sulfur contaminant sensitive catalyst
SA94150056B1 (ar) 1993-01-04 2005-10-15 شيفرون ريسيرتش أند تكنولوجي كمبني عمليات لإزالة الألكلة الهيدروجينية hydrodealkylation
US5520798A (en) * 1994-06-23 1996-05-28 Chevron Chemical Company Process for reforming hydrocarbon feedstocks over a sulfur sensitive catalyst
US6027694A (en) * 1996-10-17 2000-02-22 Texperts, Inc. Spillproof microplate assembly
CN1119207C (zh) 1997-06-12 2003-08-27 出光兴产株式会社 含卤素的催化剂及其制备方法
US6812180B2 (en) 1997-12-10 2004-11-02 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Method for preparing catalyst
US6207042B1 (en) 1998-01-08 2001-03-27 Chevron Chemical Company Llc Reforming using a bound halided zeolite catalyst
US6190539B1 (en) * 1998-01-08 2001-02-20 Chevron Chemical Company Llc Reforming using a bound halided zeolite catalyst
US6406614B1 (en) 1999-12-22 2002-06-18 Phillips Petroleum Company Method for zeolite platinization
US7279145B2 (en) * 2003-03-10 2007-10-09 Lyondell Chemical Technology, L.P. Multiphase reactor design incorporating filtration system for fixed--bed catalyst
US7153801B2 (en) 2003-06-18 2006-12-26 Chevron Phillips Chemical Company Lp Aromatization catalyst and methods of making and using same
US7582272B2 (en) 2004-03-12 2009-09-01 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method of treating a catalytic reactor system prior to reactor servicing
US7544335B2 (en) 2005-05-25 2009-06-09 Chevron Phillips Chemical Company Lp Floating top cover plate assembly for radial flow reactors
US8119203B2 (en) 2005-06-02 2012-02-21 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method of treating a surface to protect the same
US7932425B2 (en) 2006-07-28 2011-04-26 Chevron Phillips Chemical Company Lp Method of enhancing an aromatization catalyst
JP2010533742A (ja) * 2007-07-17 2010-10-28 プラスコエナジー アイピー ホールデイングス,エス.エル.,ビルバオ,シャフハウゼン ブランチ ガス変換の効率を最適化するための手段を含むガス改質システム
GB201102551D0 (en) * 2011-02-14 2011-03-30 Davy Process Techn Ltd Reactor
US8835341B2 (en) 2011-09-07 2014-09-16 Chevron Phillips Chemical Company Lp Processed support and methods of making and using same
US9085736B2 (en) 2011-10-26 2015-07-21 Chevron Phillips Chemical Company Lp System and method for on stream catalyst replacement
IN2014DN07484A (ja) 2012-03-07 2015-04-24 Myriant Corp
US9387467B2 (en) 2012-09-26 2016-07-12 Chevron Phillips Chemical Company Lp Aromatization catalysts with high surface area and pore volume

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5865986A (en) * 1994-09-28 1999-02-02 Mobil Oil Corporation Hydrocarbon conversion
WO1999020384A1 (en) * 1997-10-21 1999-04-29 Mobil Oil Corporation Multiple catalyst bed radial flow reactor
US20040091404A1 (en) * 2002-11-12 2004-05-13 Ablin David W. Apparatus and process for reacting over two catalyst beds
JP2015510839A (ja) * 2012-03-05 2015-04-13 シェブロン フィリップス ケミカル カンパニー エルピー 芳香族化触媒を再生する方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2020518705A (ja) 2020-06-25
US10654771B2 (en) 2020-05-19
KR20190140476A (ko) 2019-12-19
RU2719488C1 (ru) 2020-04-17
US20180312452A1 (en) 2018-11-01
US20190218160A1 (en) 2019-07-18
JP6731125B2 (ja) 2020-07-29
SA519410475B1 (ar) 2022-10-04
EP3619284B1 (en) 2022-06-29
SG11201910171XA (en) 2019-11-28
KR102157455B1 (ko) 2020-09-18
KR102157471B1 (ko) 2020-09-17
EP3619284A1 (en) 2020-03-11
SG10202101667VA (en) 2021-03-30
KR20200093697A (ko) 2020-08-05
JP6766289B1 (ja) 2020-10-07
US10308568B2 (en) 2019-06-04
WO2018204338A1 (en) 2018-11-08
ES2923024T3 (es) 2022-09-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6766289B1 (ja) 触媒活性および選択性を高めるための芳香族化触媒の選択的被毒
JPH021131B2 (ja)
US3376215A (en) Hydrocarbon conversion process and catalyst
AU2009255498A1 (en) Catalytic reforming process to produce high octane gasoline
SA517380973B1 (ar) حفاز تهذيب وطريقة لتحضيره
US6051520A (en) Hydrotreating catalyst composition and processes therefor and therewith
CN109803944A (zh) 重质芳烃的歧化和烷基转移
US20170282141A1 (en) Aromatization Reactors with Hydrogen Removal and Related Reactor Systems
EP0186479B1 (en) Shape selective zeolite catalyst
US11993568B2 (en) Aromatization processes using both fresh and regenerated catalysts, and related multi-reactor systems
JP2563304B2 (ja) 多段帯域ナフサ改質法
US5200375A (en) Hydrogen regeneration of monofunctional dehydrogenation and aromatization catalysts
WO2015128824A1 (en) A naphtha reforming process
WO2020219313A1 (en) Modified zeolitic catalysts for improved conversion of paraffins by naphtha reforming
NZ234416A (en) Reforming naphtha with boron-containing large-pore zeolites
US5147837A (en) Titania containing dehydrogenation catalysts
US11001767B2 (en) Naphtha reformer yield using modified zeolitic catalysts
US20230407189A1 (en) Use of high halide-containing catalyst in front reactors to extend the life and selectivity of reforming catalyst
JP7133623B2 (ja) 芳香族化の前の抽出による芳香族化合物の製造方法
WO1996018705A1 (en) Process for the isomerisation of a hydrocarbonaceous feedstock
Redwan Application of thermal analysis for regeneration of reforming catalyst
JPH0499736A (ja) 2,6―ジメチルナフタレンの濃度を高めたジメチルナフタレン異性体混合物の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20200729

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200729

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20200729

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20200819

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20200825

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20200916

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6766289

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250