JP2781544B2 - 変性シリコアルミノホスフェート分子ふるいを含む触媒を用いる炭素数８の芳香族化合物の異性化方法 - Google Patents

変性シリコアルミノホスフェート分子ふるいを含む触媒を用いる炭素数８の芳香族化合物の異性化方法

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルキル芳香族炭
化水素の新しい異性化方法を提供することにある。より
具体的には、本発明はより改良されたｐ−キシレン収率
を達成するために、厳密に定義された（critically def
ined）分子ふるい触媒を用いたＣ8芳香族炭化水素の異
性化に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多様な組成物及び構造を有する分子ふる
いは、これまでの技術において炭化水素転化の触媒とし
て有用であることが知られている。最もよく知られてい
るものは、コーナー共有ＡlＯ2及びＳiＯ2四面体で形成
された結晶性アルミノシリケート・ゼオライトである。
ゼオライトは一般的に均一な寸法の細孔開口径、多大の
イオン交換能力、及び永続的な結晶構造を構成している
どの原子の位置も変えずに結晶の内部ボイド全体に分散
されている吸着相を可逆的に脱着させる能力を特徴とし
ている。ゼオライト類は、厳密な、通常は最低のシリカ
／アルミナ比で特徴づけられることが多い。
【０００３】より最近、アルミニウム（ＡlＯ2）、リン
酸（ＰＯ2）及び少なくとも１つの付加的要素（ＥＬ
Ｏ2）によるフレームワーク四面体単位（ＴＯ2）を含有
した有用な非ゼオライト分子ふるいのグループが開示さ
れている。『非ゼオライト性分子ふるい』とは、米国特
許第4793984号に開示されている“ＥＬＡＰＳＯ”分子
ふるい、及び米国特許第4440871号の“ＳＡＰＯ”分子
ふるいなどを含む。一般的に、上記特許は非常に幅の広
いフレームワーク金属濃度を教示しており、例えば、米
国特許第4440871号でのシリコンのモル比は、他のフレ
ームワーク要素に依存して0.01〜0.98、好ましくは0.02
〜0.25の範囲であってよい。米国特許第4943424号はふ
るいの表面及び全体における表面及び全体のＰ2Ｏ5：ア
ルミナ比、表面のシリコン含有率、及び脱ろう及び水素
化分解における利用を特徴とするシリコアルミナホスフ
ェート分子ふるいを開示している。
【０００４】米国特許第4740650号は、少なくとも好ま
しくはシリコアルミノホスフェートである１つの非ゼオ
ライト性分子ふるいを含有する触媒を用いたキシレンの
異性化について教示している。この米国特許第4740650
号は、本発明で用いる変性分子ふるいの特徴である重要
な組成勾配（composition gradient）を示唆していな
い。
【０００５】Ｃ8芳香族化合物の異性化のための触媒
は、キシレン異性体に関連するエチルベンゼンの処理の
方法によって分類される。エチルベンゼンはキシレンに
容易に異性化されず、通常、それは、精密蒸流又は吸着
でキシレンから分離するのは非常に高価につくので、異
性化装置に転換装入する。広く用いられている方法はキ
シレン類を平衡状態に近い混合物に異性化して、主とし
てエチルベンゼンを脱アルキル化し、ベンゼンを生成す
る方法である。別の方法は、エチルベンゼンを反応させ
て、水素化及び脱水素化機能を有する固体酸性触媒の存
在下で、ナフテン類への転化及びそれらの再転化を経由
してキシレン混合物を形成する方法である。前者の方法
は、一般的に、より高いエチルベンゼンの転化をもたら
し、ｐ−キシレン回収装置への還流量を減少させ、した
がって、それに伴う処理コストも低下させるが、後者の
方法はエチルベンゼンからキシレン類を生成することで
キシレンの収量を増大させる。後者の方法による転化率
を増大させる、つまり、高い転化率でエチルベンゼンの
異性化を達成させる触媒複合体及びプロセスは、キシレ
ン生産の経済性を著しく改善するであろう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
を解決し、従来技術に比較してｐ−キシレンの収量を著
しく増大させる異性化方法を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明はより多くの表面
シリコンを有するＳＡＰＯ（シリコアルミノホスフェー
ト）分子ふるいを有する触媒がアルキル芳香族、Ｃ8芳
香族化合物の特に異性化におけるより改善された転化率
及び選択性を示すという発見に基づいている。
【０００８】本発明は、水素の存在下に、原料混合物を
異性化ゾーンで触媒複合体と接触させて、キシレン類と
エチルベンゼンの非平衡原料混合物を異性化する方法に
おいて、原料混合物よりもｐ−キシレンの含有量の高い
異性化生成物を得るのに有効なＣ8芳香族化合物の損失
が約2.8％となる異性化条件で、ＳＭ−３結晶性シリコ
アルミノホスフェート分子ふるいを含む触媒複合体を使
用することを特徴とする異性化方法である。
【０００９】
【発明の実施の形態】したがって、本発明の一般的な実
施例は、フレームワーク表面シリコン含有量がより多い
シリコアルミノホスフェート（silicoaluminophosphat
e，ＳＡＰＯ）分子ふるい触媒を用いたアルキル芳香族
化合物の異性化方法に向けられたものである。このプロ
セスはこの触媒を用いての、原料成分と比較してｐ−キ
シレン含有量がより増大した生成物を得るための異性化
条件における、キシレンとエチルベンゼンの非平衡混合
物よりなる原料の異性化を含むものでる。好ましくは、
このＳＡＰＯ含有触媒は白金族金属を含み、特に好まし
い成分は白金である。そして、最適な触媒組成として、
無機酸化物、通常アルミナ及び／又はシリカバインダー
を含む。
【００１０】芳香族化合物異性化プロセスの原料は、一
般的には、一般式Ｃ6Ｈ(6-n)Ｒnで示される異性化可能
なアルキル芳香族炭化水素で構成される。この一般式
で、ｎは１〜５の整数であり、Ｒは、ＣＨ3，Ｃ2Ｈ5，
Ｃ3Ｈ7あるいはＣ4Ｈ9のいずれかの組み合わせであり、
アルキル芳香族化合物のより有用な異性体を得るための
すべての異性体を含んでいる。適切なアルキル芳香族炭
化水素は、例えば、ｏ−キシレン、ｍ−キシレン、ｐ−
キシレン、エチルベンゼン、エチルトルエン、トリメチ
ルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、
メチルプロピルベンゼン、エチルプロピルベンゼン、ジ
イソプロピルベンゼン、及びそれらの混合物を含む。
【００１１】エチルベンゼン及びキシレンを含有するＣ
8芳香族混合物の異性化は、本発明のＳＡＰＯふるいの
特に好ましい応用である。一般的に、このような混合物
におけるエチルベンゼンの含有量は５〜50重量％、ｏ−
キシレン含有量はほぼ０〜35重量％、ｍ−キシレン含有
量は20〜95重量％、そしてｐ−キシレンの含有量はほぼ
０〜15重量％程度である。上記Ｃ8芳香族化合物は非平
衡混合物で構成されており、つまり、少なくとも１つの
Ｃ8芳香族異性体が、異性化条件における平衡濃度とは
実質上異なった濃度で存在していることが好ましい。通
常、上記非平衡混合物は芳香族化合物製造プロセスから
得られた新しいＣ8芳香族化合物からｐ−及び／又はｏ
−キシレンを除去することによって製造される。
【００１２】アルキル芳香族炭化水素の供給源は、例え
ば、個別成分として、あるいは接触分解又は改質炭化水
素の選択的な分留及び蒸留によって得られる一定の沸騰
範囲の留分として、種々の精製石油ストリームからの適
切な留分中に見い出すことができる。異性化可能な芳香
族炭化水素は濃縮する必要はなく、本発明においては、
接触改質物（reformate）などのアルキル芳香族化合物
含有ストリームの異性化を行うことが可能で、その場
合、その後で特定のキシレン異性体を製造するため、特
に、ｐ−キシレンを製造するために芳香族化合物を抽出
する場合と、しない場合がある。Ｃ8芳香族化合物は非
芳香族炭化水素、つまり、ナフテン及びパラフィンを、
最大30重量％まで含んでいてもよい。しかしながら、好
ましくは、この異性化用炭化水素は、ダウンストリーム
回収プロセスから確実に純粋な生成物を得られるように
するために、本質的に芳香族化合物で構成される。
【００１３】本発明によれば、好ましくは水素と混合し
たアルキル芳香族炭化水素原料混合物は、アルキル芳香
族炭化水素異性化ゾーン内で後に述べるようなタイプの
触媒に接触させられる。この接触は、固定床、移動床、
流動床、又はバッチ−タイプ操作などを用いて行うこと
ができる。貴重な触媒の消耗ロス、あるいは同様の危険
性を考えると、固定床システムを用いるのが好ましい。
このシステムにおいて、水素の多いガス及び原料混合物
は、適切な加熱手段を用いて望ましい反応温度に予熱さ
れ、次に、固定触媒床を含んだ異性化ゾーンに送り込ま
れる。この転化ゾーンは適切な手段を備えた１つ又は複
数の反応器で構成されており、望ましい異性化温度が各
ゾーンの入口で保持されるように、適切な手段を備えて
いてよい。この反応物は昇流、降流、又は半径方向の流
れのいずれの方法ででも触媒床と接触させることがで
き、また、反応物は、触媒と接触させる際、液相、気液
混合相又は気相のいずれであってもよい。
【００１４】上記アルキル芳香族原料混合物、好ましく
はＣ8芳香族化合物の非平衡混合物は、適切なアルキル
芳香族化合物異性化条件で異性化触媒と接触させられ
る。この条件には、０〜600℃以上の範囲の温度を含
み、好ましくはその温度は300〜500℃の範囲である。圧
力は、一般的には、101.3〜10130kPa（１〜100気圧）の
範囲であり、好ましくは5065kPa（50気圧）未満であ
る。炭化水素原料混合物に対して0.1〜30/時間、好まし
くは0.5〜10/時間の範囲の液体時間当り空間速度（ＬＨ
ＳＶ）とするように、異性化ゾーンに十分な触媒を充填
する。この炭化水素原料混合物は、水素／炭化水素モル
比が0.5：１から25：１以上の範囲の水素との混合物で
反応させるのが最適である。窒素、アルゴン及び軽質炭
化水素などの他の不活性希釈剤が存在していてもよい。
【００１５】反応器の異性化ゾーンからの流出物から異
性化された生成物を回収するために用いられる具体的な
方法は、それ程重要なものとはみなされない。一般的に
は、反応器からの流出物は凝縮され、フラッシュ分離に
よって、水素及び軽質炭化水素が分離される。凝縮され
た液体成分は、その後、分留されて軽質及び／又は重質
副産物を取り除き、異性化された生成物が得られる。い
くつかの例で、ｏ−キシレンなどの一定の生成物を選択
的分留によって異性化生成物から回収してもよい。Ｃ8
芳香族化合物の異性化生成物は、通常、結晶化か、選択
的吸着か、又はそれらの組み合わせによってｐ−キシレ
ン異性体を選択的に回収処理される。選択的吸着は、好
ましくは、米国特許第3201491号による結晶性アルミノ
シリケートを用いて行われる。好ましい吸着回収プロセ
スの範囲内での改善や代替は、米国特許第3626020号、
同第3696107号、同第4039599号、同第4184943号、同第4
381419号、及び同第4402832号に開示されている。
【００１６】エチルベンゼン／キシレン混合物の処理に
関連した分離／異性化プロセスの組み合わせにおいて、
新しいＣ8芳香族原料は、異性化反応ゾーンからのＣ8芳
香族化合物及びナフテン類を含む異性化生成物と混合さ
れて、ｐ−キシレン分離ゾーンに供給され、Ｃ8芳香族
化合物の非平衡混合物を含むｐ−キシレンを除いたスト
リームは異性化反応ゾーンに供給され、そこで、Ｃ8芳
香族異性体は、異性化生成物を得るために、近平衡レベ
ルまで異性化される。このプロセス方式では、転化され
ないＣ8芳香族異性体は好ましくは、最終的にそれらが
ｐ−キシレンに転化されるか、又は副反応によって失わ
れるまでリサイクルされる。新しいＣ8芳香族原料又は
異性化生成物、あるいはそれらの組み合わせにおいて、
ｐ−キシレンの分離の前に、好ましくは分留によってｏ
−キシレンを分離してもよい。
【００１７】本発明で用いるタイプの分子ふるいは、米
国特許第4440871号内に記載されたシリコアルミノホス
フェート分子ふるいの範囲に属するものである。上記シ
リコアルミノホスフェート分子ふるいはＰＯ2+，ＡlＯ2
~及びＳiＯ2四面体単位の三次元微孔性フレームワーク
構造を有し、その基本的な化学組成が無水ベースで以下
のような微孔結晶性シリコアルミノホスフェートとして
示されている。 mＲ：（ＳixＡlyＰz)Ｏ2 この式で、Ｒは結晶細孔システム内に存在する少なくと
も１つの有機性テンプレート剤を示し、ｍは（ＳixＡly
Ｐz)Ｏ2１モルあたりに存在するＲのモル数を示してお
り、0.02〜0.3の範囲の値であり、ｘ，ｙ及びｚはそれ
ぞれ、酸化物分子部分内に存在するシリコン、アルミニ
ウム、及びリンのモル分率を示しており、これらの分子
比率は米国特許第4440871号の図１の三角ダイヤグラム
における点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及びＥによって結合される組
成エリア内にあり、下記表１のｘ，ｙ及びｚの値を示し
ている。
【００１８】
【表１】
【００１９】米国特許第4440871号のシリコアルミノホ
スフェートは、一般的には、１つのクラスとして“ＳＡ
ＰＯ”又は“ＳＡＰＯ−ｎ”と呼ばれる。ここでｎはＳ
ＡＰＯ−11，ＳＡＰＯ−31，ＳＡＰＯ−40及びＳＡＰＯ
−41などの特定のＳＡＰＯを示す整数である。特に好ま
しい、ここでＳＡＰＯ−11とされている種は少なくとも
下記表２に示すようなｄ−スペーシングを含む特徴的な
Ｘ線粉末回折パターンを有するシリコアルミノホスフェ
ートである。
【００２０】
【表２】
【００２１】本発明においては、特に、変性ＳＡＰＯ−
11が用いられ、それは一般的には“ＳＭ−３”として知
られている。ＳＭ−３の組成及び性質は米国特許第4943
424号に規定されている。ＳＭ−３はシリコアルミノホ
スフェートの表面で0.80以下、好ましくは0.80〜0.55の
範囲のアルミナに対するＰ2Ｏ5モル比であり、ＳＡＰＯ
全体におけるアルミナに対するＰ2Ｏ5のモル比は9.96又
はそれ以上、好ましくは0.96〜１の範囲であり、そし
て、表面でのアルミナに対するシリカモル比はＳＡＰＯ
全体でのそれより高くなっている。好ましくは、ＳＭ−
３は無水ベースでの酸化物のモル比で下記のような組成
を有している。 mＲ：Ａl2Ｏ3：nＰ2Ｏ5：ｑＳiＯ2 ここで、Ｒは結晶細孔システム内に存在している少なく
とも１つのテンプレート剤を意味しており、ｍは存在し
ているＲのモル数を示していてアルミナ１モルに対して
0.02〜２モルの範囲の値を有しており、ｎは0.96〜1.1
の範囲、好ましくは0.96〜１の範囲の値を有しており、
そして、ｑは0.1〜４、好ましくは0.1〜１の範囲の値を
有している。米国特許第4943424号には上記の好ましい
ＳＭ−３の調製及び性質に関する教示が引用されてい
る。
【００２２】ＳＭ−３ふるいは、ＳＭ−３が５〜100重
量％、バインダーが０〜95重量％の割合で触媒粒子を好
適に生成するために、バインダーと複合化されており、
好ましくはＳＭ−３はこの複合体の10〜90重量％であ
る。このバインダーは、25〜500ｍ2/ｇの表面積を有
し、組成が均一で、そして、炭化水素転化プロセスで用
いられる条件で比較的耐える多孔性で吸着性のある支持
体でなければならない。「組成が均一」という表現は、
その支持体が層状化されておらず、その組成に固有の濃
度勾配がなく、その組成がまったく均一であることを示
している。したがって、上記支持体が２つ又はそれ以上
の耐火性物質の混合物である場合は、これらの物質の相
対的な量は支持体全体を通じて一定であり、かつ均一で
ある。
【００２３】炭化水素転化触媒において伝統的に用いら
れる以下の物質は、本発明の担体物質の範囲に含まれ
る。 （１）アルミナ、チタニア、ジルコニア、クロミア、酸
化亜鉛、マグネシア、トリア、ボリア、シリカ−アルミ
ナ、シリカ−マグネシア、クロミア−アルミナ、アルミ
ナ−ボリア、シリカ−ジルコニアなどの耐火性無機酸化
物；（２）セラミックス、磁器、ボーキサイト；（３）
シリカ又はシリカゲル、シリコンカーバイド、粘土並び
に人工的につくられたもの及び天然酸処理をしたもの又
はしないものを含むケイ酸塩；例えばアタパルガイト粘
土、ケイ藻土、フラー土、カオリン、キーゼルガーな
ど；（４）水素又は金属陽イオンと交換された形態の、
ＦＡＵ，ＭＥＬ，ＭＦＩ，ＭＯＲ，ＭＴＷ（ゼオライト
命名に関するＩＵＰＡＣ委員会）など、天然又は人工的
につくられる結晶性ゼオライトアルミノシリケート；
（５）ＭgＡl2Ｏ4，ＦeＡl2Ｏ4，ＺnＡl2Ｏ4，ＣaＡl2
Ｏ4及びその他のＭを二価の金属としてのＭＯ−Ａl2Ｏ3
の式で示される化合物；並びに（６）これらのグループ
の１つ、又は複数の物質の組み合わせなど。
【００２４】本発明での使用に適した好ましい耐火性無
機酸化物はアルミナである。適切なアルミナ材はガン
マ、エータ及びテータ−アルミナとして知られている結
晶性アルミナで、ガンマ−、又はエータ−アルミナが最
良の結果をもたらす。特に好ましいアルミナは、米国特
許第3852190号及び同第4012313号に、Zieglerの米国特
許第2892858号に述べられているようなジーグラー高級
アルコール合成反応からの副生物として特徴づけられて
いるものである。説明を簡単にするため、このようなア
ルミナを以下、『ジーグラー・アルミナ』と称する。ジ
ーグラー・アルミナは現在のところVista Chemical Com
panyから“Catapal”という商標、又はCondea Chemie G
mbHから“Pural”という商標で販売されている。この物
質は非常に高い純度のシュードベーマイトで、高温度で
の焼成の後、高い純度のガンマ−アルミナを提供してく
れることが分かっている。
【００２５】別の好ましいバインダーはアモルファスシ
リカの形態をしている。好ましいアモルファスシリカ
は、ウェットプロセス水和シリカとして分類され、白い
合成アモルファスシリカ（二酸化シリコン）粉末であ
る。このタイプのシリカは水溶液中の化学反応でつくら
れ、非常に小さな球状粒子として析出される。このシリ
カのＢＥＴ表面面積は120〜160ｍ2/ｇであることが望ま
しい。硫酸塩の濃度は低いことが望ましく、好ましくは
0.3重量％未満である。このアモルファスシリカバイン
ダーは非酸性であること、例えば、５％水懸濁液のpHが
中性又は塩基性（pH：約７、又はそれ以上）であること
が特に望ましい。
【００２６】触媒複合体の好ましい形態は押出し成形物
である。よく知られた押出し成形法では、直接の焼成に
耐えるのに適切な程度の品質を有する押出し成形物がで
きるように、適度の水分含有量を有する均一の練り塊、
又は濃いペーストを生成するために、金属成分を付加す
る前か後に、バインダー及び適切なペレタイジング剤と
上記非ゼオライト分子ふるいとを混合する。押出し成型
性はその練り塊の水分含有量の分析によって判定され、
30〜50重量％の水分含有量が好ましい。次に、練り塊は
複数の孔が貫通している金型を通じて押出され、スパゲ
ッティ状の押出し成形物が切断されて、良く知られた方
法で粒子を成形する。いろいろ異なった押出し成形物の
形状が可能で、そうした形状には円筒形、クローバ葉
形、ダンベル形、対称形又は非対称多葉状形などが含ま
れるが、それらに限定されない。また、押出し成形物
を、既に知られた方法で、球状などいずれかの望ましい
形状に加工することも本発明の範囲に含まれる。
【００２７】この複合体のもう１つの好ましい形状は、
公知の油滴法で継続的に製造される球である。好ましく
は、この方法は分子ふるい、アルミナゾル、及びゲル化
剤の混合物を高温に保持されているオイルパスに滴下す
ることを含んでいる。混合物の小滴は、それらが落ち着
いて、ヒドロゲル球を生成するまで、オイルパス内にと
どめる。次いで小球をオイルパスから継続的に抜き出
し、一般的には、オイル及びアンモニア性溶液内で特定
の熟成処理を行い、その物理的特性を更に改善する。そ
の結果、熟成、ゲル化された粒子は洗浄されて50〜200
℃の比較的低い温度で乾燥され、１〜20時間かけて450
〜700℃の温度で焼成する。この措置によって、上記ヒ
ドロゾルが対応するアルミナ・マトリックスに転化され
る。
【００２８】白金、パラジウム、ロジウム、ルテニウ
ム、オスミウム及びイリジウムを含む白金族金属が本触
媒の好ましい成分である。好ましい白金族金属は白金で
ある。この白金族金属成分は、最終的な触媒複合体中に
酸化物、硫化物、ハロゲン化物、オキシスルフィド（酸
硫化物）など、あるいは、金属元素、又は１つ若しくは
複数の上記触媒複合体の他の成分との組み合わせで存在
することができる。実質的に白金族金属成分が還元状態
で存在している場合に最良の結果が得られると考えられ
る。この白金族金属成分は、通常、元素ベースで最終触
媒複合体の0.01〜２重量％である。
【００２９】この白金族金属成分は、どのような適切な
方法を用いて触媒複合体中に組み込まれても差し支えな
い。触媒を調製する１つの方法は焼成されたふるい／バ
インダー複合体に含浸させるため、白金族金属の水溶
性、分解性化合物を利用することである。また、白金族
金属化合物はふるい成分とバインダーを複合化させると
きに付加してもよい。適切な金属分布をもたらすための
更に別の方法は、金属成分とバインダーの複合化をふる
い及びバインダーの共押出しする前に行う方法である。
上記、又は他の公知の方法によって白金族金属の錯体
は、塩化白金酸、塩化パラジウム酸、塩化白金酸アンモ
ニウム、臭化白金酸、三塩化白金、四塩化白金水和物、
プラチナム・ジクロロカルボニルジクロリド、白金酸テ
トラミン塩化物、ジニトロジアミン白金、四硝酸白金酸
ナトリウム（II）、塩化パラジウム、硝酸パラジウム、
硫酸パラジウム、水酸化ジアミンパラジウム（II）、塩
化テトラミンパラジウム（II）などである。
【００３０】触媒複合体が白金族金属成分の効果を変性
することが知られている他の金属成分を含む場合も、本
発明の範囲内である。このような金属変性剤は、レニウ
ム、スズ、ゲルマニウム、鉛、コバルト、ニッケル、イ
ンジウム、ガリウム、亜鉛、ウラニウム、ジスプロシウ
ム、タリウム及びそれらの混合物などである。触媒的に
有効な量のこのような金属変性剤は、均一又は層状化さ
れた分布をもたらすことが知られている先行技術のいず
れかの方法によっても触媒中に組み入れてよい。
【００３１】本発明の触媒複合体はハロゲン成分を含ん
でいてもよい。ハロゲン成分はフッ素、塩素、臭素、又
はヨウ素、あるいはそれらの混合物で、塩素が好まし
い。このハロゲン成分は通常は無機酸化物支持体と結合
した状態で存在している。オプションとしてのハロゲン
成分は、好ましくは、触媒全体に十分に分散されてお
り、元素ベースで計算して、最終的な触媒の0.2〜15重
量％を構成している。ハロゲン成分は、他の触媒成分の
組入前、中、又は後のいずれにおいても適切な方法で、
触媒複合体中に配合することができる。
【００３２】この触媒複合体は２〜24時間又はそれ以
上、100〜320℃の温度で乾燥され、そして通常は、存在
している金属化合物がほとんど酸化物形態に転化される
まで、大気中で、0.1〜10時間、400〜650℃の温度で焼
成される。望むなら、オプションとしてのハロゲン化合
物は大気中でハロゲン又はハロゲン含有化合物を含ませ
ることによって調節することができる。
【００３３】その結果できる焼成された複合体は、もっ
とも好ましくは、上記オプションとしての金属成分を均
一で微粉砕分散状態にさせるため実質的に無水状態の還
元ステップにかけられる。この還元は、オプションとし
て、本発明によるプロセス装置内で行うことができる。
ほとんど純粋で乾燥した水素（20体積ppm Ｈ2Ｏ未満）
が、好ましくは、このステップで還元剤として用いられ
ている。この還元剤は、200〜650℃の範囲の温度、そし
て0.5〜10時間の条件で触媒と接触し、実質的にすべて
のグループVIII金属成分を金属状態に還元させる。いく
つかの例で、結果として得られる還元された触媒複合体
は、触媒複合体中に元素ベースで計算して0.05〜0.5重
量％の硫黄を配合するために、先行技術で公知の方法で
前もって硫化してもよい。
【００３４】
【実施例】本発明のプロセスにおける異性化触媒として
テストするために、ＳＭ−３変性シリコアルミノホスフ
ェートの試料を調製した。ＳＭ−３は米国特許出願第49
43424号の教示にしたがって調製され、同特許に開示さ
れた特性を有していた。本発明によるものではない無変
性ＳＡＰＯ−11シリコアルミノホスフェートの試料を、
米国特許第4440871号の教示に従い、以下の方法で調製
した。水50モルをＨ3ＰＯ4 85重量％の正リン酸1.8モル
を混合して、その混合物を撹拌しながら、1.0モルのア
ルミナ（Versal 250）を上記溶液に加えた。次に、シリ
カ（Hisil250）を0.2モル比の割合で付加した。指示剤
はジ−ｎ−プロピルアミンで、1.8モルの割合で付加し
た。反応混合物の組成は、したがって以下のとおりであ
る。 1.8(Ｐr2ＮＨ）：0.2ＳiＯ2：Ａl2Ｏ3：0.9Ｐ2Ｏ5：50
Ｈ2Ｏ
【００３５】酸化物の1.0重量％のＳＡＰＯ−11をシー
ドとして加え、反応混合物を徐々に195℃に加熱して、
その温度に12時間保持した。固体反応生成物を遠心分離
で回収し、水で洗浄して、大気中で100℃で乾燥した。
合成パウダーの一定量を以下に述べるようにアルミナと
結合して、合成テンプレートを除去し、結合した触媒試
料のシリカバインダーを安定させるために、流動する空
気中で650℃で焼成した。本発明によるものではない非
結合コントロールＳＡＰＯ−11は『コントロール』と表
記した。
【００３６】比較例１ 本発明のプロセスの利点を、一連のマイクロ反応器テス
トで実証した。非結合触媒250mgを上記マイクロ反応器
に入れた。温度をいろいろに変えて水素雰囲気中で反応
器にｍ−キシレンを供給した。ｍ−キシレンの転化率
は、生成物中のｏ−キシレンに対するｐ−キシレンの比
率で測定した。テスト結果を、ＳＭ−３シリコアルミノ
ホスフェートと本発明によらないコントロールＳＡＰＯ
−11との比較で表３に示す。
【００３７】
【表３】
【００３８】ＳＭ−３は両方の温度で、ｍ−キシレン転
化において、コントロールの触媒と比較して実質的利点
を示した。ＳＭ−３はまた、ｐ−キシレン／ｏ−キシレ
ン比が平衡比率に近いレベルに制御されるが、キシレン
異性体の比率はコントロールの触媒によってもたらされ
る低転化率で急激に変化する。
【００３９】実施例１ 本発明の最良の触媒の配合の助けとして、白金含有量を
種々に変えて、ＳＭ−３シリコアルミノホスフェートを
アルミナ及びテトラミン白金酸塩化物と複合化させた。
この複合体はＳＭ−３ 60重量％及びアルミナ40重量％
である。白金含有率を、元素ベースでそれぞれ0.28及び
0.14重量％とするように、それらの複合体にテトラミン
白金酸塩化物を配合して、それらの触媒を焼成、還元し
た。
【００４０】これらの触媒は、重量％で下記の組成を有
する非平衡Ｃ8芳香族原料を処理するためのパイロット
・プラント・フロー・リアクタを用いて評価した。 エチルベンゼン 17％ ｍ−キシレン 58％ ｏ−キシレン 25％
【００４１】原料を２／時間のＬＨＳＶ及び水素／炭化
水素モル比が４で、100ccの触媒と接触させた。反応器
の温度は好ましい転化レベルが達成されるように調節さ
れた。転化率はエチルベンゼンの通過量あたりの消失量
で表されている。Ｃ8芳香族化合物のロスは主としてベ
ンゼン及びトルエンに転化したもので、少量の軽質ガス
が発生した。結果は表４のとおりである。
【００４２】
【表４】
【００４３】実施例２ 触媒の性能に対する白金の位置の影響を示すために、触
媒試料を調製し、テストした。触媒Ａは、実施例１の場
合と同様、ＳＭ−３シリコアルミノホスフェートとアル
ミナを60/40重量比でテトラミン白金酸塩化物と共押出
しして調製し、焼成、還元して、触媒の白金含有量を0.
28重量％とした。触媒Ｂは、最初にアルミナとテトラミ
ン白金酸塩化物を複合化し、次にＳＭ−３と共押出し、
焼成、還元して、触媒Ａの場合と全体的な組成が同じに
なるようにした。
【００４４】これらの触媒を、実施例１と同じ非平衡Ｃ
8芳香族原料を処理するパイロット・プラント・フロー
・リアクターを用いて評価した。この原料を２／時間の
ＬＨＳＶ及び水素／炭化水素モル比が４で、100ccの触
媒と接触させた。反応器の温度は好ましい転化レベルが
達成されるように調節された。転化はエチルベンゼンの
通過量あたりの消失量で表されている。Ｃ8芳香族化合
物のロスは主としてベンゼン及びトルエンへの転化によ
るものである。結果は表５のとおりである。
【００４５】
【表５】
【００４６】
【発明の効果】本発明の方法によれば、Ｃ8芳香族化合
物の異性化において、従来の技術に比較してｐ−キシレ
ンの収量が多く、経済的に極めて有利である。
フロントページの続き (72)発明者 グレガリイ ジェイ．ガイダ アメリカ合衆国 60056 イリノイズ, マウント プラスペクト，1725 フォリ スト ドライヴ−アパアトマント 301 (72)発明者 ジェナファー エス．ホームグレイン アメリカ合衆国 60018 イリノイズ, ブルーミングデイル，フェズント コー ト 288 (72)発明者 デイヴィド エイ．レイシュ アメリカ合衆国 60195 イリノイズ, ホフマン エステイツ，ハーヴァード レイン 515 (72)発明者 ロバト エル．パトン アメリカ合衆国 60008 イリノイズ, ロウリングメドウズ，オウクスベリイ レイン 4124 (72)発明者 トマス エム．レナルズ アメリカ合衆国 36619 アラバマ，モ ウビール，サウス，メドウズ ドライヴ ァム 7660 (72)発明者 カーラ モイ ローズラー アメリカ合衆国 60190 イリノイズ, ウインフィールド，インヴァニス コー ト １エヌ312 (56)参考文献 特開 昭63−39826（ＪＰ，Ａ) 米国特許4943424（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C07C 15/08 C07C 5/27

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 水素の存在下に、原料混合物を異性化ゾ
    ーンで触媒複合体と接触させて、キシレン類とエチルベ
    ンゼンの非平衡原料混合物を異性化する方法において、
    原料混合物よりもｐ−キシレンの含有量の高い異性化生
    成物を得るのに有効なＣ8芳香族化合物の損失が約2.8％
    となる異性化条件で、ＳＭ−３結晶性シリコアルミノホ
    スフェート分子ふるいを含む触媒複合体を使用すること
    を特徴とする異性化方法。
  2. 【請求項２】 触媒複合体が白金族金属成分の有効量を
    含む請求項１の異性化方法。
  3. 【請求項３】 触媒複合体が、更に、アルミナ及びシリ
    カ又はそれらの混合物からなる無機酸化物バインダーを
    含む請求項１又は２の異性化方法。
  4. 【請求項４】 白金族金属成分の有効量が、元素ベース
    で0.1〜５重量％の白金である請求項２の異性化方法。
  5. 【請求項５】 異性化生成物が、平衡濃度より高い濃度
    のｐ−キシレンを含む請求項１〜４のいずれか１項の異
    性化方法。
  6. 【請求項６】 触媒複合体が、元素ベースで0.1〜５重
    量％の白金、10〜100重量％のＳＭ−３結晶性シリコア
    ルミノホスフェート分子ふるい、及び無機酸化物バイン
    ダーを含む請求項１〜５のいずれか１項の異性化方法。
  7. 【請求項７】 Ｃ8芳香族化合物の異性化条件が、300〜
    500℃の範囲の温度、101.3〜5065kPa（１〜50atm）の範
    囲の圧力、0.5〜10/時間のＬＨＳＶ、及び0.5：１〜2
    5：１の範囲の水素：炭化水素モル比を含むものである
    請求項１〜６のいずれか１項の異性化方法。
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