JP3451731B2 - Xylene isomerization catalyst and xylene isomerization method - Google Patents

Xylene isomerization catalyst and xylene isomerization method

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JP3451731B2 JP16365594A JP16365594A JP3451731B2 JP 3451731 B2 JP3451731 B2 JP 3451731B2 JP 16365594 A JP16365594 A JP 16365594A JP 16365594 A JP16365594 A JP 16365594A JP 3451731 B2 JP3451731 B2 JP 3451731B2
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Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、エチルベンゼンを含む
キシレン類を水素の存在下で、気相にてある特定の触媒
と接触せしめ、キシレン類を異性化すると共にエチルベ
ンゼンを他の芳香族炭化水素に変換せしめることに係る
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention In the present invention, xylenes containing ethylbenzene are contacted with a specific catalyst in the gas phase in the presence of hydrogen to isomerize the xylenes and to convert ethylbenzene to other aromatic hydrocarbons. It is related to the conversion to.

【0002】[0002]

【従来の技術】キシレン混合物のうち、現在工業的に重
要なものは、p−キシレンとo−キシレンである。p−
キシレンは合成繊維ポリエステルの原料として、これま
でその需要は著しく増大してきた。今後もその傾向は変
わらないとものと予想される。o−キシレンはポリ塩化
ビニルの可塑剤フタル酸エステルの粗原料として利用さ
れている。しかしo−キシレンはp−キシレンに比べて
その需要が少ないのが現状である。一方m−キシレンの
工業的用途はほとんど無い。このことからo−キシレ
ン、m−キシレンをp−キシレンに変換することは工業
的に非常に重要なことである。
2. Description of the Prior Art Of the xylene mixtures, the currently industrially important ones are p-xylene and o-xylene. p-
As a raw material for synthetic fiber polyester, xylene has been significantly increased in demand so far. It is expected that the trend will not change in the future. O-xylene is used as a raw material for a plasticizer phthalate ester of polyvinyl chloride. However, at present, the demand for o-xylene is smaller than that for p-xylene. On the other hand, m-xylene has almost no industrial use. From this, it is industrially very important to convert o-xylene and m-xylene into p-xylene.

【0003】キシレン混合物はその沸点が接近している
ため、特にp−キシレンとm−キシレンとの間の沸点が
極めて近いため、蒸留法によりp−キシレン分離するの
は経済的に不利である。
Since the boiling points of xylene mixtures are close to each other, especially the boiling points of p-xylene and m-xylene are very close, it is economically disadvantageous to separate p-xylene by a distillation method.

【0004】従って、p−キシレンの工業的分離は融点
の差を利用する深冷分離によって行われてきた。深冷分
離法の場合は共晶点のため、1パス当たりのp−キシレ
ンの回収率には限界があり、せいぜい(60%)/1パ
スである。その結果、p−キシレンを回収した後のラフ
ィネート流体中のp−キシレン濃度はかなり高い。
Therefore, industrial separation of p-xylene has been carried out by cryogenic separation utilizing the difference in melting points. In the case of the cryogenic separation method, the recovery rate of p-xylene per pass is limited due to the eutectic point, which is at most (60%) / pass. As a result, the p-xylene concentration in the raffinate fluid after recovering the p-xylene is fairly high.

【0005】一方、特公昭49−17246,49−2
8181,50−10547,50−11343,51
−46093号公報などに示されるように新しい分離技
術として吸着分離法が開発された。この吸着分離法で
は、p−キシレンは1パスあたり100%回収可能とな
る。すなわち、吸着分離後のラフィネ−ト流体中のp−
キシレン濃度は極めて低く理論的には0となる。
On the other hand, Japanese Patent Publication No. 49-17246, 49-2
8181, 50-10547, 50-11343, 51
An adsorption separation method has been developed as a new separation technology as disclosed in Japanese Patent Publication No. 46093/460. In this adsorption separation method, 100% of p-xylene can be recovered per pass. That is, p- in the raffinate fluid after adsorption separation
The xylene concentration is extremely low and theoretically becomes zero.

【0006】o−キシレンはこれまでのところ、一般に
精密蒸留法によって分離されている。
So far, o-xylene has generally been separated by precision distillation.

【0007】このようにしてp−キシレン、o−キシレ
ンを分離した残りのラフィネート流体は異性化工程に送
られ、m−キシレンおよび/またはo−キシレンは熱力
学的平衡組成に近いp−キシレン濃度まで異性化され、
その後新鮮な供給原料と混合して分離工程に送られ、こ
のサイクルが繰り返される。このような組み合わせプロ
セスにおいて、深冷分離によりp−キシレンを分離した
残りのラフィネート流体を異性化工程に供給する場合に
は、前述したようにラフィネート流体中のp−キシレン
濃度は相対的に高いが、p−キシレン吸着分離法によっ
て分離した後のラフィネート流体の場合は、p−キシレ
ン濃度は極めて低い。従って、異性化工程における反応
は、後者の方がより大きな過酷度を要求される。
The remaining raffinate fluid from which p-xylene and o-xylene have been separated in this way is sent to the isomerization step, and m-xylene and / or o-xylene have a p-xylene concentration close to the thermodynamic equilibrium composition. Is isomerized to
It is then mixed with fresh feedstock and sent to the separation process and the cycle is repeated. In such a combination process, when the remaining raffinate fluid obtained by separating p-xylene by cryogenic separation is fed to the isomerization step, the concentration of p-xylene in the raffinate fluid is relatively high as described above. , The raffinate fluid after separation by the p-xylene adsorption separation method has a very low p-xylene concentration. Therefore, the reaction in the isomerization step requires greater severity in the latter case.

【0008】一般に、工業的に利用されるキシレン原料
はナフサを改良処理し、その後芳香族抽出および分留に
よって得られる改質油系のキシレン、あるいはナフサの
熱分解により副生する分解ガソリンを芳香族抽出および
分留によって得られる分解油系のキシレンである。分解
油系キシレンにおいて、特に特徴的なことはエチルベン
ゼンの濃度が改質油系に比べて2倍以上も高いことであ
る。その代表的組成を表1に示す。
[0008] In general, xylene raw materials that are industrially used are modified oil type xylene obtained by improving naphtha, and then aromatic extraction and fractional distillation, or a cracked gasoline produced as a by-product by the thermal decomposition of naphtha. It is a cracked oil-based xylene obtained by group extraction and fractional distillation. The characteristic feature of cracked oil type xylene is that the concentration of ethylbenzene is twice or more higher than that of the reformed oil type. The typical composition is shown in Table 1.

【0009】[0009]

【表1】 [Table 1]

【0010】この様に、一般にキシレン混合物にはエチ
ルベンゼンがかなりの量存在しているが、エチルベンゼ
ンを何らかの手段で除去しなければ分離工程と異性化工
程をリサイクルしていくにしたがってエチルベンゼンが
蓄積し、その濃度が増大していくという好まざる状況と
なる。このようなことから新鮮な供給原料として改質油
系キシレンが好ましく利用されているのが現状である
が、いずれにしてもエチルベンゼン濃度を低下させるこ
とが必要であり、いくつかの方法が工業的に実施され、
またいくつかの方法が提案されている。その方法として
大きく分類して、1つはエチルベンゼンをそのまま分離
するという方法であり、もう一つは反応により他の有用
な化合物に変換せしめる方法である。
As described above, generally, a considerable amount of ethylbenzene is present in the xylene mixture, but if ethylbenzene is not removed by any means, ethylbenzene accumulates as the separation step and the isomerization step are recycled, This is an unfavorable situation in which the concentration increases. Under these circumstances, it is the current situation that reformed oil-based xylene is preferably used as a fresh feed material, but in any case, it is necessary to reduce the ethylbenzene concentration, and some methods are industrially used. Was carried out in
Several methods have also been proposed. The methods are roughly classified, one is a method of separating ethylbenzene as it is, and the other is a method of converting it into another useful compound by a reaction.

【0011】エチルベンゼンを分離する方法として蒸留
法があげられる。この方法の場合、キシレン類との間の
沸点差が小さいため、超精密蒸留による必要があり、工
業的に莫大なる設備投資を要し、更に運転経費も高く、
経済的に不利な方法である。更に、特開昭52−102
23号公報などに示されるように、吸着分離法によりエ
チルベンゼンを分離しようとする提案もあるがその分離
性能は充分満足のいくものではない。
As a method for separating ethylbenzene, a distillation method can be mentioned. In the case of this method, since the boiling point difference with xylenes is small, it is necessary to use ultra-precision distillation, which requires an enormous industrial investment, and the operating cost is high.
This is an economically disadvantageous method. Furthermore, JP-A-52-102
As disclosed in Japanese Patent No. 23, etc., there is a proposal to separate ethylbenzene by an adsorption separation method, but the separation performance is not sufficiently satisfactory.

【0012】エチルベンゼンを除去する他の方法とし
て、他の有用なる成分に変換せしめるいくつかの方法が
ある。その最も代表的な方法は、特公昭49−4660
6,49−47733,51−15044,51−36
253,特開昭54−16390号公報に示されている
ように、エチルベンゼンをキシレンに変換する方法であ
る。しかしこの方法では触媒中に極めて高価な貴金属で
ある白金を含有する事が必須である。
Other methods of removing ethylbenzene include several methods of converting it into other useful components. The most typical method is Japanese Patent Publication No. 49-4660.
6,49-47733,51-15044,51-36
253, JP-A-54-16390, a method of converting ethylbenzene into xylene. However, in this method, it is essential that the catalyst contains platinum, which is an extremely expensive noble metal.

【0013】更にエチルベンゼンをキシレンに変換する
には、その間にナフテン、パラフィンのごとき非芳香族
成分の介在が反応メカニズム上必要であり、生成物中に
存在する濃度は数%から10数%の範囲に及んでいる。
さらにはエチルベンゼンの転化率は熱力学的平衡(表
2)によって律せられるため、その限界があるなどの欠
点がある。
Further, in order to convert ethylbenzene to xylene, intervening non-aromatic components such as naphthene and paraffin are required in the reaction mechanism, and the concentration existing in the product is in the range of several% to several tens%. It extends to.
Furthermore, since the conversion rate of ethylbenzene is controlled by thermodynamic equilibrium (Table 2), there are drawbacks such as its limit.

【0014】[0014]

【表2】 [Table 2]

【0015】更に白金を用いる方法とは異なったメカニ
ズムでエチルベンゼンをキシレンにする方法が、特公昭
53−41658号公報に開示されている。この方法で
はZSM−5,ZSM−12,ZSM−21ゼオライト
を含有する触媒を用いているが、しかしこの方法ではキ
シレンの異性化が遅いという欠点がある。特にp−キシ
レン含量の低いキシレン類、例えばp−キシレンを吸着
分離したラフィネート流体を異性化させるには、m−キ
シレン更にはo−キシレンをもp−キシレンに高度に異
性化させる必要がある。この様なp−キシレン含量の低
いキシレン類を異性化するには、致命的な欠陥となる。
Further, a method of converting ethylbenzene to xylene by a mechanism different from the method of using platinum is disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-41658. This method uses a catalyst containing ZSM-5, ZSM-12, ZSM-21 zeolite, but this method has a drawback that xylene is slowly isomerized. In particular, in order to isomerize a xylenes having a low p-xylene content, for example, a raffinate fluid obtained by adsorbing and separating p-xylene, it is necessary to highly isomerize m-xylene and also o-xylene to p-xylene. It is a fatal defect to isomerize such xylenes having a low p-xylene content.

【0016】また、エチルベンゼンをキシレン以外の他
の成分に変える方法が特公昭53−41657,特開昭
52−148028号公報などに提案されている。この
方法はキシレンを異性化すると同時にエチルベンゼンを
不均化反応によりベンゼンとジエチルベンゼンに変換
し、キシレンとの大きな沸点差を利用して分離しようと
いうものである。このようにして得られたベンゼンは合
成繊維ナイロンの粗原料として大きな需要があるが、ジ
エチルベンゼンの需要はほとんどなく、さらに他の有用
な化合物に変換する必要があり経済的に不利である。
A method of changing ethylbenzene to a component other than xylene has been proposed in Japanese Examined Patent Publication No. 53-41657 and Japanese Unexamined Patent Publication No. 52-148028. This method is to isomerize xylene and at the same time to convert ethylbenzene into benzene and diethylbenzene by a disproportionation reaction, and to separate them using a large boiling point difference with xylene. The benzene thus obtained is in great demand as a raw material for synthetic fiber nylon, but there is almost no demand for diethylbenzene, and it is economically disadvantageous because it needs to be converted into another useful compound.

【0017】[0017]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、エチ
ルベンゼンをベンゼンに脱エチル化すると同時に、キシ
レンを高度に異性化し、しかもその反応の選択性を向上
することにより、芳香族炭化水素を変換する方法を提供
することにある。
The object of the present invention is to convert an aromatic hydrocarbon by deethylating ethylbenzene to benzene and, at the same time, highly isomerizing xylene and improving the selectivity of the reaction. To provide a way to do.

【0018】[0018]

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼ
オライトであって、該ゼオライトの細孔入口径より大き
いシラン化合物および/またはチタン化合物で処理して
外表面にシリカ層および/またはチタニア層を設けるこ
とにより、該ゼオライト特有の細孔入口径より小さくな
った細孔入口径を有し、かつ、水添金属成分を含むと共
に、該ゼオライトをシリカゾル、チタニアゾルあるいは
ジルコニアゾルをバインダーに用いて成型してなること
を特徴とするキシレン類の異性化触媒および主空洞の大
きさが酸素10員環からなるゼオライトであって、該ゼ
オライトの細孔入口径より大きいシラン化合物および/
またはチタン化合物で処理して外表面にシリカ層および
/またはチタニア層を設けることにより、該ゼオライト
特有の細孔入口径より小さくなった細孔入口径を有し、
かつ、水添金属成分を含むと共に、該ゼオライトをシリ
カゾル、チタニアゾルあるいはジルコニアゾルをバイン
ダーに用いて成型してなる触媒を、水素の存在下p−キ
シレン濃度が平衡濃度より低いエチルベンゼンを含むキ
シレン類を接触せしめることを特徴とするキシレン類の
異性化方法を提供する。
In order to achieve the above object, the present invention is a zeolite in which the size of the main cavity is a 10-membered oxygen ring and is larger than the pore inlet diameter of the zeolite.
Treated with a silane compound and / or titanium compound
Provide a silica layer and / or a titania layer on the outer surface.
And by having a pore inlet diameter that is smaller than said zeolite specific pore inlet diameter, and to include hydrogenated metal component co
In addition, the zeolite is silica sol, titania sol or
A zeolite magnitude of isomerization catalyst and the main cavity of xylenes and characterized by being molded by using a zirconia sol binder consisting of oxygen 10-membered ring, 該Ze
Silane compound larger than the pore entrance diameter of olite and /
Or treated with a titanium compound to form a silica layer on the outer surface and
/ Or by providing a titania layer , having a pore inlet diameter smaller than the pore inlet diameter peculiar to the zeolite,
In addition to containing the hydrogenated metal component , the zeolite is
Vine casol, titania sol or zirconia sol
There is provided a method for isomerizing xylenes, which comprises contacting a catalyst formed by using a catalyst in the presence of hydrogen with xylenes containing ethylbenzene having a p-xylene concentration lower than the equilibrium concentration.

【0019】本発明に使用する触媒はシリカ層および/
またはチタニア層などを含む主空洞の大きさが酸素10
員環からなるゼオライトを含むが、主空洞の大きさが酸
素10員環からなるゼオライトは、例えば、米国特許第
3894106号公報にその組成および製造法が、Na
ture271,30 March,437(197
8)にその結晶構造が記載されているZSM−5,英国
特許第1334243号公報に記載されているZSM−
8,特公昭53−23280号公報に記載されているZ
SM−11,米国特許4001346号公報に記載され
ているZSM−21,特開昭53−144500号公報
に記載されているZSM−35,特開昭51−6729
9号公報に記載されているゼオライトゼータ1および特
開昭51−67298号公報に記載されているゼオライ
トゼータ3等が使用できる。シリカ/アルミナ比は特に
限定されないが好ましくは35以上である。
The catalyst used in the present invention is a silica layer and / or
Alternatively, the size of the main cavity including the titania layer is 10
A zeolite containing a member ring, but the size of the main cavity of which is a 10-membered oxygen ring, is disclosed in, for example, US Pat.
true271, 30 March, 437 (197)
ZSM-5 whose crystal structure is described in 8), and ZSM- described in British Patent No. 1334243.
8, Z described in JP-B-53-23280
SM-11, ZSM-21 described in U.S. Pat. No. 4,001,346, ZSM-35 described in JP-A-53-144500, JP-A-51-6729.
Zeolite Zeta 1 described in JP-A No. 9 and Zeolite Zeta 3 described in JP-A No. 51-67298 can be used. The silica / alumina ratio is not particularly limited, but is preferably 35 or more.

【0020】本発明に最も好ましく使われるゼオライト
は、特公昭61−8011号公報に記載された方法によ
り合成される。すなわちシリカ源、アルミナ源、アルカ
リ源および脂肪族カルボン酸もしくはその塩からなる水
性反応混合液を下記組成範囲 より好ましい範囲 SiO2 /Al2 3 5〜500 5〜200 H2 O/SiO2 5〜500 10〜50 OH- /SiO2 0.01〜1.0 0.02〜0.8 A/Al2 3 0.1〜200 0.5〜100 にはいるように調製し、結晶が生成するまで反応させる
ことにより製造できる。シリカ源としては、例えばシリ
カゾル、シリカゲル、シリカエローゲル、シリカヒドロ
ゲル、ケイ酸、ケイ酸エステル、ケイ酸ソーダ等が使用
できる。
The zeolite most preferably used in the present invention is synthesized by the method described in JP-B-61-8011. That is, an aqueous reaction mixture containing a silica source, an alumina source, an alkali source, and an aliphatic carboxylic acid or a salt thereof is used in the following composition range: more preferable range: SiO 2 / Al 2 O 3 5 to 500 5 to 200 H 2 O / SiO 2 5 ~500 10~50 OH - / SiO 2 0.01~1.0 0.02~0.8 a / Al 2 O 3 were prepared to enter the 0.1-200 0.5-100, crystals It can be produced by reacting until produced. As the silica source, for example, silica sol, silica gel, silica yellow gel, silica hydrogel, silicic acid, silicic acid ester, sodium silicate or the like can be used.

【0021】アルミナ源としては、アルミン酸ソーダ、
硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、アルミナゾル、
アルミナゲル、活性化アルミナ、ガンマアルミナ、アル
ファアルミナ等が使用される。アルカリ源としては、カ
セイソーダ、カセイカリ等が使用されるが、好ましくは
カセイソーダである。これらのアルカリ源は系中にOH
- が好ましくは上記組成で存在するように添加される。
As the alumina source, sodium aluminate,
Aluminum sulfate, aluminum nitrate, alumina sol,
Alumina gel, activated alumina, gamma alumina, alpha alumina, etc. are used. As the alkali source, caustic soda, caustic soda, etc. are used, but caustic soda is preferred. These alkali sources are OH in the system.
- is preferably added as present in the composition.

【0022】脂肪族カルボン酸もしくはその塩として
は、炭素数1〜12,好ましくは3〜6のものであり具
体的には一塩基オキシカルボン酸であるグリコール酸、
乳酸、ヒドロアクリル酸、オキシ酪酸もしくはそれらの
塩、二塩基および多塩基オキシカルボン酸であるタルト
ロン酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸もしくはそれらの
塩、一塩基カルボン酸例えばギ酸、酢酸、プロピオン
酸、酪酸、吉草酸、アクリル酸、クロトン酸、メタクリ
ル酸もしくはそれらの塩、二塩基および多塩基カルボン
酸、例えばシュウ酸、マロン酸、コハク酸、グルタル
酸、アジピン酸、マレイン酸、フマル酸もしくはそれら
の塩が使用できる。塩としては水溶性の塩が好ましい。
これらの脂肪族カルボン酸もしくはその塩は、適宜1種
または2種以上混合して使用することができる。
The aliphatic carboxylic acid or its salt has 1 to 12 carbon atoms, preferably 3 to 6 carbon atoms, and more specifically glycolic acid which is a monobasic oxycarboxylic acid,
Lactic acid, hydroacrylic acid, oxybutyric acid or salts thereof, dibasic and polybasic oxycarboxylic acids tartronic acid, malic acid, tartaric acid, citric acid or salts thereof, monobasic carboxylic acids such as formic acid, acetic acid, propionic acid, Butyric acid, valeric acid, acrylic acid, crotonic acid, methacrylic acid or salts thereof, dibasic and polybasic carboxylic acids such as oxalic acid, malonic acid, succinic acid, glutaric acid, adipic acid, maleic acid, fumaric acid or their Salt can be used. As the salt, a water-soluble salt is preferable.
These aliphatic carboxylic acids or salts thereof can be used alone or in admixture of two or more.

【0023】かくの如くして調製された水性反応混合物
はできるだけ均一なスラリー状にし密閉容器、例えば鉄
製、ステンレス製、あるいはテフロンで内張されたオー
トクレーブなどの中に入れて、結晶化される。結晶化の
ための反応条件は、特に限定されないが、好ましくは反
応温度80〜250℃、さらに好ましくは100〜20
0℃であり反応時間は好ましくは5時間から30日間、
さらに好ましくは10時間から10日間である。反応混
合物は結晶化を行っている間、連続的にあるいは定期的
に撹拌し、均一な状態に保つのが好ましい。結晶化した
反応生成物は、冷却後密閉容器から取り出され、水洗、
濾過され必要によって乾燥される。このようにして合成
されたゼオライトの代表的なX線回折パターンは、表3
の通りである。
The thus-prepared aqueous reaction mixture is crystallized in the form of a slurry as uniform as possible in a closed vessel such as an iron, stainless steel or Teflon-lined autoclave. The reaction conditions for crystallization are not particularly limited, but the reaction temperature is preferably 80 to 250 ° C., more preferably 100 to 20.
The reaction time is 0 ° C. and the reaction time is preferably 5 hours to 30 days,
More preferably, it is 10 hours to 10 days. The reaction mixture is preferably stirred continuously or periodically during crystallization to maintain a uniform state. The crystallized reaction product is taken out from the closed container after cooling, washed with water,
Filter and dry if necessary. A typical X-ray diffraction pattern of the zeolite thus synthesized is shown in Table 3
Is the street.

【0024】X線回折パターンの測定は通常の方法にし
たがって行った。すなわちX線照射は銅のK−α線によ
り記録装置付きのガイガー、カウンター分光器を用い回
折パターンを得る。この回折パターンから相対強度10
0I/I0 (I0 は最も強い線)および格子面間隔d
(単位nm)を求める。
The X-ray diffraction pattern was measured according to a usual method. That is, for the X-ray irradiation, a diffraction pattern is obtained with a K-α ray of copper using a Geiger equipped with a recording device and a counter spectroscope. From this diffraction pattern, a relative intensity of 10
0I / I 0 (I 0 is the strongest line) and the lattice spacing d
(Unit: nm) is calculated.

【0025】[0025]

【表3】 [Table 3]

【0026】合成されたゼオライトは通常バインダーと
混合した後押し出し成型により成型される。本発明では
バインダーとしてシリカゾル、チタニアゾルあるいは
ルコニアゾルを用いることが重要である。特にシリカカ
ゾルが最も好ましく用いられる。バインダーの添加量は
70%以下、好ましくは40%以下である。バインダー
以外に、シリカ、ジルコニアあるいはチタニアの粉末
を、成型性の改善の目的や、水添金属の良好な担体とし
て、添加しても良い。このような押し出し成型以外にも
圧縮成型等を用いても良い。
The synthesized zeolite is usually molded by extrusion after mixing with a binder. In the present invention, Rikazoru as a <br/> binder, it is important to use a titania sol or di <br/> Rukoniazoru. Especially, silica silica is most preferably used. The amount of binder added is 70% or less, preferably 40% or less. Besides binder, shea silica, zirconia or titania A powder
A purpose and improve moldability, as a good carrier for hydrogenation metals may be added. In addition to extrusion, such as this may be using a compression molding or the like.

【0027】本発明の触媒は主空洞の大きさが酸素10
員環からなり、このゼオライト特有の細孔入口径よりも
小さくなった細孔入口径を有するゼオライトを含むが、
このようなゼオライトは前述したゼオライトもしくはそ
の成型品に対して例えばゼオライトの細孔入口径より大
きいシラン化合物および/またはチタン化合物で処理し
て焼成することによって得られる。使用されるシラン化
合物、チタン化合物は好ましくは有機シラン化合物、有
機チタン化合物である。使われる有機シラン化合物およ
び/または有機チタン化合物はシランおよび/またはチ
タンのアルコキシド化合物が好ましく使用される。例え
ば、メトキシシラン、エトキシシラン、プロポキシシラ
ン、メトキシチタン、エトキシチタン、プロポキシチタ
ン、イソプロポキシチタン等が使用できる。
The catalyst of the present invention has a main cavity size of oxygen 10
Consisting of a member ring, including a zeolite having a pore entrance diameter smaller than the pore entrance diameter peculiar to this zeolite,
Such a zeolite can be obtained by treating the above-mentioned zeolite or a molded product thereof with, for example, a silane compound and / or a titanium compound larger than the pore entrance diameter of zeolite and calcining. The silane compound and titanium compound used are preferably organic silane compounds and organic titanium compounds. As the organic silane compound and / or organic titanium compound used, a silane and / or titanium alkoxide compound is preferably used. For example, methoxysilane, ethoxysilane, propoxysilane, methoxytitanium, ethoxytitanium, propoxytitanium, isopropoxytitanium and the like can be used.

【0028】これらの処理の方法としては、種々の方法
を取ることができる。気相あるいは液相で脱水したゼオ
ライトとシラン化合物および/またはチタン化合物を接
触させることにより得られる。気相で接触させる方法は
例えば伊藤らの方法(日本化学会誌、1989、
(3)、p420)を採用できる。液相で接触させる方
法は例えば有機シラン化合物および/または有機チタン
化合物が溶解した有機溶媒中にゼオライト粉末あるいは
成型品を入れて撹拌あるいは静置する方法が挙げられ
る。使用される有機溶媒は特に限定されないが、アルコ
ール、ケトン等が好ましく用いられる。中でもメタノー
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、アセチルアセトン、アセトン等が好ましく用
いられる。接触させる温度は、溶媒の沸点以下凝固点以
上が好ましい。室温付近で十分に処理できる。処理する
ゼオライトは、粉末の形でも、成型品の形でも構わな
い。いずれにせよ、処理するに先立ち脱水するのが好ま
しい。脱水は例えば、350℃以上の温度で焼成するこ
とにより行われる。焼成の雰囲気は、特に限定されない
が、通常空気中、窒素中、真空中で行われる。液相で有
機シラン化合物および/または有機チタン化合物で処理
された触媒は、処理された後固液分離し、引き続き乾
燥、焼成を行う。固液分離は通常、濾過、デカンテ−シ
ョン、遠心分離などが採用される。乾燥の条件は特に限
定されないが、例えば50〜200℃で空気中、窒素
中、真空中で行う。焼成は、300℃以上の温度空気中
で行うことが好ましい。爆発の危険がある場合は、昇温
過程で窒素雰囲気や、真空条件を用いても良い。焼成処
理を終えて初めてゼオライト外表面にシリカ層および/
またはチタニア層を設けることができる。
Various methods can be adopted as the processing method. It can be obtained by bringing the silane compound and / or the titanium compound into contact with zeolite dehydrated in the gas phase or the liquid phase. The method of contacting in the gas phase is, for example, that of Ito et al. (Journal of the Chemical Society of Japan, 1989,
(3), p420) can be adopted. Examples of the method of contacting in a liquid phase include a method of putting zeolite powder or a molded product in an organic solvent in which an organic silane compound and / or an organic titanium compound is dissolved, and stirring or allowing it to stand. The organic solvent used is not particularly limited, but alcohols, ketones and the like are preferably used. Among them, methanol, ethanol, propanol, isopropanol, butanol, acetylacetone, acetone and the like are preferably used. The contact temperature is preferably not higher than the boiling point of the solvent and not lower than the freezing point. It can be processed well near room temperature. The zeolite to be treated may be in the form of powder or a molded product. In any case, it is preferable to dehydrate before processing. Dehydration is performed, for example, by baking at a temperature of 350 ° C. or higher. The firing atmosphere is not particularly limited, but is usually performed in air, nitrogen, or vacuum. The catalyst treated with the organosilane compound and / or the organotitanium compound in the liquid phase is subjected to solid-liquid separation after the treatment, followed by drying and firing. For solid-liquid separation, filtration, decantation, centrifugation, etc. are usually adopted. The drying condition is not particularly limited, but it is performed, for example, at 50 to 200 ° C. in air, nitrogen, or vacuum. The firing is preferably performed in air at a temperature of 300 ° C. or higher. If there is a risk of explosion, a nitrogen atmosphere or vacuum conditions may be used during the temperature raising process. The silica layer and /
Alternatively, a titania layer can be provided.

【0029】本発明触媒はシリカ層および/またはチタ
ニア層などを含む主空洞の大きさが酸素10員環からな
るゼオライトであって、該ゼオライト特有の細孔入口径
より小さくなった細孔入口径を有するゼオライトを含ま
なければならない。
The catalyst of the present invention is a zeolite having a main cavity containing a silica layer and / or a titania layer and having a 10-membered oxygen ring, and has a pore inlet diameter smaller than the pore inlet diameter peculiar to the zeolite. Must include a zeolite with.

【0030】ゼオライトの細孔入口径がそのゼオライト
特有の細孔入口径より小さくなったかどうかは、オルソ
キシレンの吸着速度を測定することによって確認でき
る。オルソキシレンの吸着速度が、細孔入口径を小さく
する前の、もとのゼオライトより遅くなれば細孔入口径
が小さくなったという事ができる。オルソキシレンの吸
着速度は次のようにして比較する。同じイオン交換処理
をしたシリカ層および/またはチタニア層等を含むゼオ
ライトとシリカ層および/またはチタニア層等を含まな
いゼオライトを準備する。2つのゼオライトの種類は同
じである。それぞれのゼオライトを圧縮成型した後、5
00℃で焼成して粉砕し、ふるいにかけ、20から32
メッシュをサンプルとする。このサンプルを真空中で4
00℃で前処理した後、パラキシレンまたはオルソキシ
レンの氷水の温度(0〜2℃)の蒸気圧の雰囲気に置
き、サンプルの重量変化を測定する。この時サンプルは
120℃に保持しておく。先ず、パラキシレンの平衡吸
着量を測定する。パラキシレンの平衡吸着量は比較的短
時間で測定できる。次にこのパラキシレンの平衡吸着量
の30%のオルソキシレンを吸着するのに必要な時間を
測定する。この時間がシリカ層および/またはチタニア
層等を含まないゼオライトに比べ長くなっていれば、細
孔入口径が小さくなったと言う事ができる。この測定は
通常ゼオライトのみで行うが、バインダーで成型したも
のについて行っても良い。触媒の処理方法が明確になっ
ている場合は、ゼオライトのみに同じ処理をしたもので
測定し、成型体についてもそのデータを用いて判断す
る。
Whether the pore inlet diameter of zeolite has become smaller than the pore inlet diameter peculiar to the zeolite can be confirmed by measuring the adsorption rate of ortho-xylene. It can be said that if the adsorption rate of ortho-xylene is slower than that of the original zeolite before the pore inlet diameter is made smaller, the pore inlet diameter becomes smaller. The adsorption rate of ortho-xylene is compared as follows. A zeolite containing a silica layer and / or a titania layer and the like that have been subjected to the same ion exchange treatment and a zeolite not containing a silica layer and / or a titania layer are prepared. The two zeolite types are the same. After compression molding each zeolite, 5
Baking at 00 ° C, crushing, sieving, 20 to 32
Use the mesh as a sample. This sample in vacuum 4
After pretreatment at 00 ° C., the sample is placed in an atmosphere having a vapor pressure of ice water of paraxylene or orthoxylene (0 to 2 ° C.), and the weight change of the sample is measured. At this time, the sample is kept at 120 ° C. First, the equilibrium adsorption amount of paraxylene is measured. The equilibrium adsorption amount of paraxylene can be measured in a relatively short time. Next, the time required to adsorb 30% ortho-xylene of the equilibrium adsorption amount of para-xylene is measured. If this time is longer than that of zeolite that does not include a silica layer and / or a titania layer, it can be said that the pore inlet diameter has decreased. This measurement is usually carried out only with zeolite, but it may also be carried out for those molded with a binder. When the treatment method of the catalyst is clear, the same treatment is applied only to the zeolite, and the molded body is also judged using the data.

【0031】通常、キシレンの異性化は分子径の大きい
オルソキシレン、メタキシレンを分子径の小さいパラキ
シレンに異性化するために、細孔入口径を小さくしてオ
ルソキシレン、メタキシレンをゼオライト細孔内に入り
にくくすることは異性化反応にとって不利である。しか
し、特公昭62−56138号公報に結晶子径の大きい
ゼオライトすなわちオルソキシレン、メタキシレンが細
孔内を拡散しにくいゼオライトをキシレンの異性化に使
う方法が開示されている。これはキシレンの異性化より
むしろエチルベンゼンの脱エチルを有利にすすめようと
するものである。しかし、この方法においては細孔入口
径は制御されていないため、オルソキシレン、メタキシ
レンは細孔内に多く侵入し、エチルベンゼンの細孔内拡
散も疎外すると考えられる。従って、十分なエチルベン
ゼンの脱エチル活性が得られない。本発明の方法では細
孔入口でオルソキシレン、メタキシレンの内部侵入をあ
る程度防ぐため、ゼオライト細孔内のエチルベンゼンの
濃度は高くなり、またエチルベンゼンの細孔内拡散も疎
外されにくいのでエチルベンゼンの転化活性が特公昭6
2−56138号公報の方法に比べ著しく向上する。従
って、反応温度を下げられる事から触媒寿命、およびキ
シレン回収率が著しく改善される。
Usually, in the isomerization of xylene, in order to isomerize ortho-xylene or meta-xylene having a large molecular diameter into para-xylene having a small molecular diameter, the pore inlet diameter is made small and ortho-xylene or meta-xylene is used as a zeolite pore. Making it difficult to enter is a disadvantage for the isomerization reaction. However, Japanese Patent Publication No. 62-56138 discloses a method in which a zeolite having a large crystallite size, that is, a zeolite in which ortho-xylene and meta-xylene are difficult to diffuse in the pores is used for isomerization of xylene. This favors the deethylation of ethylbenzene rather than the isomerization of xylene. However, since the entrance diameter of the pores is not controlled in this method, it is considered that a large amount of orthoxylene and metaxylene penetrate into the pores, and the diffusion of ethylbenzene in the pores is alienated. Therefore, sufficient ethylbenzene deethylation activity cannot be obtained. In the method of the present invention, since the ortho-xylene and the meta-xylene are prevented from entering the pores at the entrance to a certain extent, the concentration of ethylbenzene in the pores of the zeolite becomes high, and the diffusion of ethylbenzene in the pores is difficult to be excluded. Is special public Sho6
It is remarkably improved as compared with the method disclosed in JP-A 2-56138. Therefore, since the reaction temperature can be lowered, the catalyst life and the xylene recovery rate are remarkably improved.

【0032】本発明触媒ではオルソキシレン、メタキシ
レンがゼオライトの細孔内に侵入しにくいため、オルソ
キシレン、メタキシレンのパラキシレンへの異性化は若
干抑制される。この異性化を進めたい場合は、細孔入口
径を小さくしていない他のゼオライトと併用することが
好ましい。ここで併用されるゼオライトは特に限定され
ないが、モルデナイト、MTWや前述した主空洞の大き
さが酸素10員環からなるゼオライトが好ましく用いら
れる。その中でも最も好ましく用いられるのは主空洞の
大きさが酸素10員環からなるゼオライトである。シリ
カ/アルミナ比は特に限定されないが35より小さいも
のが好ましく用いられる。併用の仕方は特に限定されな
いが好ましくは、シリカ層および/またはチタニア層等
を含む主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼオライ
トであって、このゼオライト特有の細孔入口径より小さ
くなった細孔入口径を有し、かつ、水添金属成分を含む
ゼオライト(A)を含む触媒を水素の存在下p−キシレ
ン濃度が平衡濃度より低いエチルベンゼンを含むキシレ
ン類を接触させた後にシリカ/アルミナ比が35より小
さい主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼオライト
(B)を含む触媒と接触させる方法である。この場合両
者のゼオライトの存在比は両触媒の活性のバランスによ
って決めるのが好ましい。例えば、両ゼオライトを等量
用いて反応させたとき、エチルベンゼン転化率が不足し
ていればゼオライト(B)に対してゼオライト(A)の
量を多くして用いれば良い。ゼオライト(A)とゼオラ
イト(B)はそれぞれ調製条件を変える事により、活性
をコントロールできるので、一概にゼオライトの最適使
用量比は決まらない。
In the catalyst of the present invention, ortho-xylene and meta-xylene hardly penetrate into the pores of the zeolite, so that the isomerization of ortho-xylene and meta-xylene to para-xylene is slightly suppressed. When it is desired to proceed with this isomerization, it is preferable to use it in combination with another zeolite whose pore inlet diameter is not reduced. The zeolite used in combination here is not particularly limited, but mordenite, MTW, and the above-mentioned zeolite in which the size of the main cavity is a 10-membered oxygen ring are preferably used. Among them, the most preferably used is a zeolite having a main cavity size of an oxygen 10-membered ring. The silica / alumina ratio is not particularly limited, but a ratio smaller than 35 is preferably used. The method of combination is not particularly limited, but it is preferable that the size of the main cavity including the silica layer and / or the titania layer is a zeolite having an oxygen 10-membered ring and is smaller than the pore inlet diameter peculiar to this zeolite. Silica / alumina after contacting a catalyst having a pore inlet diameter and containing a zeolite (A) containing a hydrogenated metal component with xylenes containing ethylbenzene having a p-xylene concentration lower than the equilibrium concentration in the presence of hydrogen This is a method in which the size of the main cavity having a ratio of less than 35 is brought into contact with a catalyst containing zeolite (B) consisting of a 10-membered oxygen ring. In this case, the abundance ratio of both zeolites is preferably determined by the balance of the activities of both catalysts. For example, when both zeolites are reacted in the same amount and the ethylbenzene conversion rate is insufficient, the amount of zeolite (A) may be increased relative to that of zeolite (B). Since the activities of zeolite (A) and zeolite (B) can be controlled by changing the respective preparation conditions, the optimum use amount ratio of zeolite cannot be determined unconditionally.

【0033】本発明に用いる触媒は、成型したり、シリ
カ層やチタニア層をつけただけでは固体酸性を持たな
い。芳香族炭化水素の変換反応に用いるに当たってゼオ
ライトに固体酸性を付与せしめ、酸型にすることが必要
である。酸型のゼオライトは良く知られているようにゼ
オライト中のカチオンとして水素イオン、または希土類
イオン、アルカリ土類金属イオン等の2価以上の多価カ
チオンを有するものであり、これらは通常ナトリウムイ
オン等の1価のアルカリ金属イオンの少なくとも一部を
水素イオン、アンモニウムイオン、又は多価カチオンで
イオン交換した後、焼成することにより得られる。この
ような処理はイオン交換処理と呼ばれる。
The catalyst used in the present invention does not have solid acidity only by molding or adding a silica layer or a titania layer. When used in the conversion reaction of aromatic hydrocarbons, it is necessary to impart solid acidity to the zeolite to give it an acid form. As is well known, the acid type zeolite has hydrogen ions or divalent or higher polyvalent cations such as rare earth ions and alkaline earth metal ions as cations in the zeolite, and these are usually sodium ions and the like. It can be obtained by ion-exchange of at least a part of the monovalent alkali metal ion of 1 with hydrogen ion, ammonium ion, or polyvalent cation, and then firing. Such a treatment is called an ion exchange treatment.

【0034】本発明においては、酸および/またはアン
モニウム塩化合物を含む溶液で処理し、ゼオライトに水
素イオンおよび/または水素イオン前駆体を導入するイ
オン交換処理が好ましい。イオン交換処理は一般に水溶
液で行われる。使用できる酸としては無機酸あるいは有
機酸であるが、無機酸がより一般的である。無機酸とし
ては塩酸、硝酸、燐酸、炭酸などが例としてあげられる
が、もちろんこれ以外のものでも水素イオンを含有する
ものであればよい。無機酸を使用する場合、あまり高濃
度の溶液で処理すると、結晶構造の破壊が起こるので好
ましくない。好ましく用いられる酸の濃度は、酸の種類
により大きく変化するので一義的に定めにくく、使用に
あたっては結晶構造の破壊が起こらないように十分注意
する必要がある。
In the present invention, an ion exchange treatment is preferred in which treatment with a solution containing an acid and / or ammonium salt compound is carried out, and hydrogen ions and / or hydrogen ion precursors are introduced into the zeolite. The ion exchange treatment is generally performed with an aqueous solution. The acid that can be used is an inorganic acid or an organic acid, but the inorganic acid is more common. Examples of the inorganic acid include hydrochloric acid, nitric acid, phosphoric acid, carbonic acid and the like, but of course, any other acid may be used as long as it contains hydrogen ions. When an inorganic acid is used, it is not preferable to treat it with a solution having a too high concentration because the crystal structure is destroyed. The concentration of the acid used preferably varies greatly depending on the type of the acid, so it is difficult to determine uniquely, and it is necessary to pay sufficient attention so that the crystal structure will not be destroyed during use.

【0035】アンモニウム塩化合物としては,硝酸アン
モニウム、塩化アンモニウム、硫酸アンモニウム、炭酸
アンモニウム、アンモニア水等の如き無機アンモニウム
塩あるいはギ酸アンモニウム、酢酸アンモニウム、クエ
ン酸アンモニウム等の如き有機酸のアンモニウム塩も同
様に使用できるがより好ましくは無機アンモニウム塩で
ある。使用されるアンモニウム塩の濃度は、好ましくは
0.05から4規定の溶液が用いられるが、より好まし
くは約0.1から2規定である。酸および/またはアン
モニウム塩溶液によりゼオライトをイオン交換処理する
方法として、バッチ式あるいは流通式いずれの方法も好
ましく用いられる。バッチ式で処理する場合には、固液
比はゼオライトが液と充分接触できる量以上、約1リッ
トル/kg以上が好ましい。処理時間は0.1から72
時間で充分であり、好ましくは0.5から24時間であ
る。処理温度は沸点以下であればよいが、イオン交換速
度を促進するために加温するのが好ましい。流通式で処
理する場合は固定床方式、流動床方式等が利用できる
が、流体の偏流が起きないように、あるいはイオン交換
処理が不均一にならないように注意する必要がある。イ
オン交換処理されたゼオライトは、その後水洗される。
水洗液としては、好ましくはイオン交換水又は蒸留水が
使用され、水洗はバッチ式、あるいは流通式いずれでも
良い。
As the ammonium salt compound, inorganic ammonium salts such as ammonium nitrate, ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium carbonate and aqueous ammonia, or ammonium salts of organic acids such as ammonium formate, ammonium acetate and ammonium citrate can also be used. Are more preferably inorganic ammonium salts. The concentration of the ammonium salt used is preferably a solution of 0.05 to 4 N, but more preferably about 0.1 to 2 N. As a method for ion-exchanging zeolite with an acid and / or ammonium salt solution, either a batch method or a flow method is preferably used. When the treatment is carried out in a batch system, the solid-liquid ratio is preferably at least enough to contact the liquid with the zeolite, preferably at least about 1 liter / kg. Processing time is 0.1 to 72
Time is sufficient, preferably 0.5 to 24 hours. The treatment temperature may be equal to or lower than the boiling point, but it is preferably heated to accelerate the ion exchange rate. When the treatment is carried out by the flow system, a fixed bed system, a fluidized bed system or the like can be used, but it is necessary to take care so that the fluid does not flow unevenly or the ion exchange treatment does not become non-uniform. The ion-exchanged zeolite is then washed with water.
Ion-exchanged water or distilled water is preferably used as the washing liquid, and the washing may be either batch type or flow type.

【0036】この様にして、ゼオライトに水素イオンお
よび/または水素イオン先駆体であるアンモニウムイオ
ンが導入される。シリカ層および/またはチタニア層等
を含む主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼオライ
トであって、該ゼオライト特有の細孔入口径より小さく
なった細孔入口径を有するゼオライトには水素イオンお
よび/または水素イオン先駆体以外のカチオンが存在し
ててもよく、そのようなカチオンとしてはバリウムイオ
ンおよび/またはストロンチウムイオンが最も好ましく
用いられる。シリカ層および/またはチタニア層等を含
まない主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼオライ
トは水素イオン以外のカチオンサイトの少なくとも一部
がリチウムイオンで交換されていることが好ましい。
In this way, hydrogen ions and / or ammonium ions which are hydrogen ion precursors are introduced into the zeolite. Hydrogen zeolite is a zeolite in which the size of the main cavity including the silica layer and / or the titania layer is a 10-membered oxygen ring, and the pore inlet diameter is smaller than the pore inlet diameter peculiar to the zeolite. And / or cations other than hydrogen ion precursors may be present, barium ions and / or strontium ions being most preferably used as such cations. It is preferable that at least a part of cation sites other than hydrogen ions is exchanged with lithium ions in the zeolite in which the size of the main cavity does not include the silica layer and / or the titania layer and has a 10-membered oxygen ring.

【0037】この様に水素イオン以外のカチオンサイト
が実質的に水素イオン以外のカチオンで交換されている
ゼオライトを得る方法としては、特に限定されないが、
例えば成型したゼオライトに前述の水素イオンおよび/
または水素イオン先駆体であるアンモニウムイオンを導
入するイオン交換処理と同時にまたはその前もしくはそ
の後に、水素イオン以外のカチオン(例えばバリウムイ
オン、リチウムイオン、ストロンチウムイオン)を導入
するイオン交換処理をする方法があげられる。この水素
イオン以外のカチオン(例えばバリウムイオン、リチウ
ムイオン、ストロンチウムイオン)を導入するイオン交
換処理は一般に水溶液で行われる。これらのカチオンは
無機塩例えば硝酸塩、塩化物、硫酸塩、酢酸塩などで使
用されるのが一般的である。
The method for obtaining the zeolite in which the cation sites other than hydrogen ions are substantially exchanged with cations other than hydrogen ions is not particularly limited, but
For example, the above-mentioned hydrogen ion and / or
Alternatively, a method of performing an ion exchange treatment for introducing a cation other than hydrogen ions (for example, barium ion, lithium ion, strontium ion) at the same time as, or before or after the ion exchange treatment for introducing ammonium ion which is a hydrogen ion precursor. can give. The ion exchange treatment for introducing cations other than hydrogen ions (for example, barium ion, lithium ion, strontium ion) is generally performed in an aqueous solution. These cations are generally used in inorganic salts such as nitrates, chlorides, sulfates, acetates and the like.

【0038】本発明の触媒には水添金属成分を含ませる
ことが必須である。最も好ましく用いられる水添金属成
分はレニウムである。これらの金属の添加方法として
は、混練り法、含浸法、粉体同志の物理的混合法などを
挙げる事ができる。レニウムとして使用できるのは酸化
レニウム、過レニウム酸、過レニウム酸アンモニウム、
硫化レニウム等を挙げる事ができる。レニウムの添加効
果が期待できる量は触媒全体の重量に対し、元素状とし
て0.005重量%以上である。しかし添加量が多すぎ
ると水添分解反応などの副反応が併発するので3重量%
以下好ましくは1重量%以下である。この最適値は金属
の種類、反応条件によって異なる。
It is essential that the catalyst of the present invention contains a hydrogenated metal component. The most preferably used hydrogenated metal component is rhenium. Examples of the method of adding these metals include a kneading method, an impregnation method, and a physical mixing method of powders. Rhenium can be used as rhenium oxide, perrhenic acid, ammonium perrhenate,
Examples thereof include rhenium sulfide. The amount by which rhenium can be expected to be added is 0.005% by weight or more in elemental form, based on the total weight of the catalyst. However, if the amount added is too large, side reactions such as hydrogenolysis reaction will occur at the same time.
It is preferably 1% by weight or less. This optimum value depends on the type of metal and reaction conditions.

【0039】以上のようにしてゼオライトを合成し、細
孔入口径を小さくし、イオン交換処理し、水添金属成分
を付加した触媒は、引き続き乾燥され、その後焼成され
る。乾燥は50〜250℃で0.1時間以上、好ましく
は0.5〜48時間行われる。焼成は300〜700℃
で0.1時間以上、好ましくは400〜600℃で0.
5〜24時間行われる。尚、このような焼成によって、
イオン交換処理で導入されたアンモニウムイオンは水素
イオンに変換しさらには水素イオンは更に焼成温度を上
げていくと脱カチオン型に変換していくが、勿論このよ
うになった触媒も充分使用可能である。
The catalyst obtained by synthesizing zeolite, reducing the pore inlet diameter, performing ion exchange treatment, and adding a hydrogenated metal component as described above is subsequently dried and then calcined. Drying is performed at 50 to 250 ° C. for 0.1 hour or more, preferably 0.5 to 48 hours. Baking is 300-700 ° C
0.1 hour or more, preferably at 400 to 600 ° C. for 0.1 hour.
It is carried out for 5 to 24 hours. In addition, by such firing,
Ammonium ions introduced by the ion exchange treatment are converted to hydrogen ions, and hydrogen ions are further converted to the decation type when the calcination temperature is further raised, but it goes without saying that such a catalyst can also be used sufficiently. is there.

【0040】以上のように調製された触媒は、次のよう
な反応条件のもとで使用される。即ち反応操作温度は3
00〜600℃、好ましくは、350〜550℃であ
る。反応操作圧力は大気圧から10MPa、好ましくは
大気圧から5MPaである。反応の接触時間を意味する
タイム・ファクターW/F(g-cat*hr/g-mol供給原料)
(W:触媒重量、F:1時間当たりのモル供給原料)は
0.1〜200好ましくは1〜100である。反応系の
水素は必須である。水素濃度が低すぎるとエチルベンゼ
ンの脱エチル反応が充分に進行しないし、更には触媒上
への炭素質の沈着により、活性の経時劣化をもたらす。
逆に水素濃度を過度に高くすると水添分解反応が増大す
るので好ましくない。水素濃度は反応系における水素と
供給原料のモル比(水素/F)で表して1〜50であ
る。この最適値は水添金属成分の種類と量によって異な
る。
The catalyst prepared as described above is used under the following reaction conditions. That is, the reaction operating temperature is 3
The temperature is from 00 to 600 ° C, preferably from 350 to 550 ° C. The reaction operation pressure is from atmospheric pressure to 10 MPa, preferably from atmospheric pressure to 5 MPa. Time factor W / F (g-cat * hr / g-mol feedstock) which means contact time of reaction
(W: catalyst weight, F: mol feedstock per hour) is 0.1 to 200, preferably 1 to 100. Hydrogen in the reaction system is essential. If the hydrogen concentration is too low, the deethylation reaction of ethylbenzene will not proceed sufficiently, and further, the deposition of carbonaceous material on the catalyst will cause deterioration of the activity over time.
On the contrary, if the hydrogen concentration is too high, the hydrogenolysis reaction will increase, which is not preferable. The hydrogen concentration is 1 to 50 in terms of the molar ratio of hydrogen to the feedstock (hydrogen / F) in the reaction system. This optimum value depends on the type and amount of hydrogenated metal component.

【0041】供給原料としては、エチルベンゼンを含む
キシレン混合物が用いられるが、キシレン混合物中での
エチルベンゼン濃度に特に制限はない。キシレン混合物
中におけるパラキシレン濃度は、通常、熱力学的平衡濃
度以下のものが使用される。供給原料には他の芳香族成
分例えばベンゼン、トルエン、トリメチルベンゼン、エ
チルトルエン、ジエチルベンゼン、エチルキシレン等を
含んでいても構わない。 以下本発明を実施例により説
明する。
A xylene mixture containing ethylbenzene is used as a feed material, but the concentration of ethylbenzene in the xylene mixture is not particularly limited. The para-xylene concentration in the xylene mixture is usually lower than the thermodynamic equilibrium concentration. The feedstock may contain other aromatic components such as benzene, toluene, trimethylbenzene, ethyltoluene, diethylbenzene, ethylxylene and the like. The present invention will be described below with reference to examples.

【0042】実施例1 特開昭59−62347実施例1に記載されている方法
で、シリカ/アルミナ比50のゼオライトを調製した。
表3に示すようなX線回折パターンを有するゼオライト
であった。
Example 1 A zeolite having a silica / alumina ratio of 50 was prepared by the method described in Example 1 of JP-A-59-62347.
The zeolite had an X-ray diffraction pattern as shown in Table 3.

【0043】[0043]

【0044】[0044]

【0045】[0045]

【0046】[0046]

【0047】[0047]

【0048】[0048]

【0049】[0049]

【0050】[0050]

【0051】比較例 実施例1で生成したゼオライトを絶乾ベースで100g
秤量し、水を200g添加し、硝酸バリウム60g,塩
化アンモニウム10gを添加し、時々撹拌しながら80
℃で4時間保持した。その後80℃の温水で十分に水洗
し、120℃で1晩乾燥し打錠成型した。成型後550
℃で焼成した。これを粉砕しふるいにかけ20〜32メ
ッシュのものを吸着測定用のサンプルとした。吸着測定
用のサンプルは500℃で1晩焼成した後、デシケータ
ー中で放冷し、すばやく秤量し吸着測定装置に充填し、
測定装置内でロータリーポンプで真空に引きながら40
0℃まで昇温し、拡散ポンプで引きながら400℃で1
時間保持した。その後測定部の温度を120℃に降温
し、120℃で一定に保った。その後真空ラインを閉鎖
し氷水の温度(約0℃)のパラキシレンの蒸気圧の条件
下にさらした。30分後にパラキシレンの吸着はほぼ平
衡に達した。そのときの吸着量はゼオライトに対して
4.1wt%であった。上記と同様にしてオルソキシレ
ンの吸着速度を測定したところパラキシレン平衡吸着量
の30%を吸着するのに1700分かかった。
Comparative Example 1 100 g of the zeolite produced in Example 1 on an absolute dry basis
Weigh, add 200 g of water, add 60 g of barium nitrate and 10 g of ammonium chloride, and add 80 g with occasional stirring.
Hold at 4 ° C for 4 hours. Then, it was sufficiently washed with warm water of 80 ° C., dried at 120 ° C. overnight and tableted. 550 after molding
Baked at ° C. This was crushed and sieved, and a 20-32 mesh sample was used as a sample for adsorption measurement. The sample for adsorption measurement was baked at 500 ° C. overnight, then allowed to cool in a desiccator, weighed quickly and filled in an adsorption measurement device.
While pulling a vacuum with a rotary pump in the measuring device, 40
Raise the temperature to 0 ° C and pull it with a diffusion pump at 400 ° C for 1
Held for hours. Then, the temperature of the measurement part was lowered to 120 ° C. and kept constant at 120 ° C. After that, the vacuum line was closed and exposed to ice water temperature (about 0 ° C.) of para-xylene vapor pressure. After 30 minutes, the paraxylene adsorption had almost reached equilibrium. The amount of adsorption at that time was 4.1 wt% with respect to the zeolite. When the adsorption rate of ortho-xylene was measured in the same manner as described above, it took 1700 minutes to adsorb 30% of the para-xylene equilibrium adsorption amount.

【0052】実施例 実施例1での生成物のゼオライトを500℃で1時間焼
成し、デシケーター中で放冷し、その中で100g秤量
し、エタノール500g中にいれ撹拌した。20gのテ
トラエチルオルソシリケートを添加し、1時間撹拌後濾
過し、120℃で1晩乾燥した。500℃で焼成した
後、絶乾ベースで100g秤量し、水を200g添加
し、硝酸バリウム60g,塩化アンモニウム10gを添
加し、時々撹拌しながら80℃で4時間保持した。その
後80℃の温水で十分に水洗し、120℃で1晩乾燥し
打錠成型した。成型後520℃で焼成した。これを粉砕
しふるいにかけ20〜32メッシュのものを吸着測定用
のサンプルとした。吸着測定は、比較例1と同様の方法
で行った。パラキシレン吸着は30分でほぼ平衡に達
し、その吸着量はゼオライトに対して4.1wt%であ
った。上記と同様にしてオルソキシレンの吸着速度を測
定したところパラキシレンの平衡吸着量の30%を吸着
するのに4500分かかった。この様なチタン処理をし
たゼオライトはもとのゼオライトより細孔入口径が小さ
くなっていることがわかる。
Example 2 The zeolite of the product of Example 1 was calcined at 500 ° C. for 1 hour, allowed to cool in a desiccator, weighed 100 g therein, and put in 500 g of ethanol and stirred. 20 g of tetraethyl orthosilicate was added, stirred for 1 hour, filtered, and dried at 120 ° C. overnight. After baking at 500 ° C., 100 g was weighed on an absolutely dry basis, 200 g of water was added, 60 g of barium nitrate and 10 g of ammonium chloride were added, and the mixture was kept at 80 ° C. for 4 hours with occasional stirring. Then, it was sufficiently washed with warm water of 80 ° C., dried at 120 ° C. overnight and tableted. After molding, it was baked at 520 ° C. This was crushed and sieved, and a 20-32 mesh sample was used as a sample for adsorption measurement. The adsorption measurement was performed by the same method as in Comparative Example 1. The para-xylene adsorption reached almost equilibrium in 30 minutes, and the adsorption amount was 4.1 wt% with respect to the zeolite. When the adsorption rate of ortho-xylene was measured in the same manner as described above, it took 4500 minutes to adsorb 30% of the equilibrium adsorption amount of para-xylene. It can be seen that the pore diameter of the zeolite treated with titanium is smaller than that of the original zeolite.

【0053】実施例 実施例1での生成物のゼオライトを500℃で1時間焼
成し、デシケーター中で放冷し、その中で100g秤量
し、イソプロパノール500g中にいれ撹拌した。12
0gのテトライソプロポキシチタンを添加し、1時間撹
拌後濾過し、120℃で1晩乾燥した。500℃で焼成
した後、絶乾ベースで100g秤量し、水を200g添
加し、硝酸バリウム60g,塩化アンモニウム10gを
添加し、時々撹拌しながら80℃で4時間保持した。そ
の後80℃の温水で十分に水洗し、120℃で1晩乾燥
し打錠成型した。成型後520℃で焼成した。これを粉
砕しふるいにかけ20〜32メッシュのものを吸着測定
用のサンプルとした。吸着測定は、比較例1と同様の方
法で行った。パラキシレン吸着は30分でほぼ平衡に達
し、その吸着量はゼオライトに対して4.1wt%であ
った。上記と同様にしてオルソキシレンの吸着速度を測
定したところパラキシレンの30%を吸着するのに50
00分かかった。この様なチタン処理をしたゼオライト
はもとのゼオライトより細孔入口径が小さくなっている
ことがわかる。
Example 3 The zeolite of the product of Example 1 was calcined at 500 ° C. for 1 hour, allowed to cool in a desiccator, weighed 100 g therein, and put in 500 g isopropanol and stirred. 12
0 g of tetraisopropoxy titanium was added, and the mixture was stirred for 1 hour, filtered, and dried at 120 ° C. overnight. After baking at 500 ° C., 100 g was weighed on an absolutely dry basis, 200 g of water was added, 60 g of barium nitrate and 10 g of ammonium chloride were added, and the mixture was kept at 80 ° C. for 4 hours with occasional stirring. Then, it was sufficiently washed with warm water of 80 ° C., dried at 120 ° C. overnight and tableted. After molding, it was baked at 520 ° C. This was crushed and sieved, and a 20-32 mesh sample was used as a sample for adsorption measurement. The adsorption measurement was performed by the same method as in Comparative Example 1. The para-xylene adsorption reached almost equilibrium in 30 minutes, and the adsorption amount was 4.1 wt% with respect to the zeolite. When the adsorption rate of ortho-xylene was measured in the same manner as described above, it was found that the adsorption rate of para-xylene was 50%.
It took 00 minutes. It can be seen that the pore diameter of the zeolite treated with titanium is smaller than that of the original zeolite.

【0054】[0054]

【0055】[0055]

【0056】比較例 実施例1で合成したゼオライトをアルミナゾルと混ぜて
押し出し成型した。組成比は絶乾ベースでゼオライト:
アルミナ=25:75であった。120℃で一晩乾燥
後、500℃で2時間焼成した成型品に成型品重量の2
倍の水と成型品に含まれるゼオライトに対して60重量
%の硝酸バリウムと10重量%の塩化アンモニウムを添
加し、80℃で4時間処理した。80℃の温水で充分に
水洗した後、成型品に対して0.2重量%相当のReを
担持し、120℃で一晩乾燥後、520℃で1時間焼成
した。この触媒をA−1とする。 一方、反応混合物の組
成を SiO 2 /Al 2 3 25 2 O/SiO 2 20 OH- /SiO 2 0.17 A/Al 2 3 2.5 (Aは酒石酸) になるように、原料の添加量を調整した以外は、実施例
1と同様にゼオライトを合成した。生成したゼオライト
のシリカ/アルミナ比は約20であった。表3に示すよ
うなX線回折パターンが得られた。このゼオライトに対
してアルミナとして15重量%になるようにアルミナゾ
ルを添加して押し出し成型した。120℃で一晩乾燥
後、500℃で2時間焼成した成型品に成型品重量の2
倍の10重量%硝酸リチウム水溶液を加え、80℃で1
時間処理を5回繰り返した後、成型品中に含まれるゼオ
ライトに対して1重量%の塩化アンモニウムと触媒の重
量の2倍の水を添加し、80℃で4時間処理した。80
℃の温水で充分に水洗した後、成型品に対して0.2%
相当のReを担持し、120℃で一晩乾燥後、520℃
で焼成した。この触媒をB−1とする。 上記触媒A−1
とB−1とを 7:4の比で流通式反応装置に充填した。
フィードが先にこの触媒と先に接触するようにして、以
下の反応条件で反応を行った。
[0056] it was extruded synthetic zeolites in Comparative Example 2 Example 1 mixed with alumina sol. Zeolite is the composition ratio on an absolutely dry basis.
Alumina = 25: 75. After drying overnight at 120 ° C and baking at 500 ° C for 2 hours
60% by weight of barium nitrate and 10% by weight of ammonium chloride were added to double the amount of water and the zeolite contained in the molded product, and the mixture was treated at 80 ° C. for 4 hours. After thoroughly washing with warm water of 80 ° C., 0.2 wt% of Re was loaded on the molded product, dried at 120 ° C. overnight, and baked at 520 ° C. for 1 hour. This catalyst is designated as A-1. Meanwhile, the set of reaction mixtures
The amount of raw material added is adjusted so that the composition becomes SiO 2 / Al 2 O 3 25 H 2 O / SiO 2 20 OH − / SiO 2 0.17 A / Al 2 O 3 2.5 (A is tartaric acid). Example except for
Zeolite was synthesized in the same manner as 1. Produced zeolite
The silica / alumina ratio was about 20. Shown in Table 3
An X-ray diffraction pattern was obtained. Pair with this zeolite
Then, the alumina is adjusted to 15% by weight as alumina.
And then extruded. Dry overnight at 120 ° C
After that, the molded product was baked at 500 ° C for 2 hours, and
Add 10 times by weight 10% by weight aqueous lithium nitrate solution, and add 1 at 80 ℃.
After repeating the time treatment 5 times, Zeo contained in the molded product
The weight of ammonium chloride and catalyst of 1% by weight to light
Two times the amount of water was added, and the mixture was treated at 80 ° C. for 4 hours. 80
After thoroughly washing with warm water at ℃, 0.2% of the molded product
After carrying a considerable amount of Re and drying at 120 ° C overnight, 520 ° C
It was baked in. This catalyst is designated as B-1. The catalyst A-1
And B-1 were packed in a flow reactor at a ratio of 7: 4.
The reaction was carried out under the following reaction conditions so that the feed was in contact with this catalyst first.

【0057】反応温度400℃、W/F=30g・h/
mol,H2 /F=3.5mol/mol,圧力1MP
a,フィード組成エチルベンゼン(EB)8%,パラキ
シレン(PX)1%,オルソキシレン(OX)29%,
メタキシレン(MX)60%、トルエン(TL)2% 反応結果はEB転化率60%,PX/(PX+OX+M
X)=23.5%,キシレン(XY)回収率99.2%
であった。
Reaction temperature 400 ° C., W / F = 30 g · h /
mol, H 2 /F=3.5 mol / mol, pressure 1MP
a, feed composition: ethylbenzene (EB) 8%, paraxylene (PX) 1%, orthoxylene (OX) 29%,
Meta-xylene (MX) 60%, Toluene (TL) 2% Reaction results are EB conversion 60%, PX / (PX + OX + M
X) = 23.5%, xylene (XY) recovery rate 99.2%
Met.

【0058】比較例3 実施例1での生成物のゼオライトを500℃で1時間焼
成し、デシケーター中で放冷し、その中で100g秤量
し、エタノール500g中にいれ撹拌した。20gのテ
トラエチルオルソシリケートを添加し、1時間撹拌後濾
過し、120℃で1晩乾燥した。500℃で焼成した
後、このゼオライトを アルミナゾルと混ぜて押し出し成
型した。すなわち絶乾ベースでゼオライト:アルミナ=
25:75の組成比の混合物に対してアルミナとして1
5重量%になるようにアルミナゾルを添加して成型し
た。120℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した
成型品に、成型品重量の2倍の水と成型品に含まれるゼ
オライトに対して60重量%の硝酸バリウムと10重量
%の塩化アンモニウムを添加し、80℃で4時間処理し
た。80℃の温水で充分に水洗した後、成型品に対して
0.2重量%相当のReを担持し、120℃で一晩乾燥
後、520℃で1時間焼成した。この触媒をA−2とす
この触媒A−2と比較例2で作った触媒B−1と
7:4の比で流通式反応装置に充填した。フィードが先
にこの触媒と接触するようにして、以下の反応条件で反
応を行った。
Comparative Example 3 The product zeolite of Example 1 was calcined at 500 ° C. for 1 hour.
And cool in a desiccator and weigh 100g in it
Then, the mixture was put into 500 g of ethanol and stirred. 20g te
Add traethyl orthosilicate, stir for 1 hour and filter.
And dried at 120 ° C. overnight. Baked at 500 ° C
Then, this zeolite was mixed with alumina sol and extruded. That is, on an absolutely dry basis, zeolite: alumina =
1 as alumina for a mixture with a composition ratio of 25:75
Alumina sol was added so as to be 5% by weight and molded. A molded product that was dried at 120 ° C overnight and then calcined at 500 ° C for 2 hours had twice the weight of the molded product and 60 wt% barium nitrate and 10 wt% ammonium chloride based on the zeolite contained in the molded product. Was added and treated at 80 ° C. for 4 hours. After thoroughly washing with warm water of 80 ° C., 0.2 wt% of Re was loaded on the molded product, dried at 120 ° C. overnight, and baked at 520 ° C. for 1 hour. This catalyst is designated as A-2.
It The catalyst A-2 and the catalyst B-1 prepared in Comparative Example 2 were packed in a flow reactor at a ratio of 7: 4. The reaction was carried out under the following reaction conditions so that the feed was in contact with this catalyst first.

【0059】反応温度375℃、W/F=30g・h/
mol,H2 /F=3.5mol/mol,圧力1MP
a,フィード組成エチルベンゼン(EB)8%,パラキ
シレン(PX)1%,オルソキシレン(OX)29%,
メタキシレン(MX)60%、トルエン(TL)2% 反応結果はEB転化率60%,PX/(PX+OX+M
X)=23.5%,キシレン(XY)回収率99.5%
であった。
Reaction temperature 375 ° C., W / F = 30 g · h /
mol, H 2 /F=3.5 mol / mol, pressure 1MP
a, feed composition: ethylbenzene (EB) 8%, paraxylene (PX) 1%, orthoxylene (OX) 29%,
Meta-xylene (MX) 60%, Toluene (TL) 2% Reaction results are EB conversion 60%, PX / (PX + OX + M
X) = 23.5%, xylene (XY) recovery rate 99.5%
Met.

【0060】[0060]

【0061】実施例 比較例3の触媒A−2の調製において、アルミナをシリ
カに、ア ルミナゾルをシリカゾルに変えた以外は比較例
3と同様に調製を行って、触媒A−3を得た。この触媒
A−3と比較例2で調製した触媒B−1とを7:4の比
で使用した以外は比較例3と同様の条件で反応を行なっ
た。反応結果はEB転化率60%,PX/(PX+OX
+MX)=23.5%,キシレン(XY)回収率99.
8%であった。
Example 4 In the preparation of the catalyst A-2 of Comparative Example 3, alumina was added to silica.
The mosquito, except for changing the A Ruminazoru silica sol by performing the preparation as in Comparative Example 3, to obtain a catalyst A-3. This catalyst
A-3 and the catalyst B-1 prepared in Comparative Example 2 in a ratio of 7: 4
The reaction was carried out under the same conditions as in Comparative Example 3 except that
It was The reaction results were 60% EB conversion, PX / (PX + OX
+ MX) = 23.5%, xylene (XY) recovery rate 99.
It was 8%.

【0062】比較例3よりXY回収率が向上した。The XY recovery rate was improved as compared with Comparative Example 3 .

【0063】実施例5実施例1での生成物のゼオライトを500℃で1時間焼
成し、デシケーター中で放冷し、その中で100g秤量
し、イソプロパノール500g中にいれ撹拌した。12
0gのテトライソプロポキシチタンを添加し、1時間撹
拌後濾過し、120℃で1晩乾燥した。500℃で焼成
した後、このゼオライトをアルミナゾルと混ぜて押し出
し成型した。すなわち絶乾ベースでゼオライト:アルミ
ナ=25:75の組成比の混合物に対してアルミナとし
て15重量%になるようにアルミナゾルを添加して成型
した。120℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成し
た成型品に、成型品重量の2倍の水と成型品に含まれる
ゼオライトに対して60重量%の硝酸バリウムと10重
量%の塩化アンモニウムを添加し、80℃で4時間処理
した。80℃の温水で充分に水洗した後、成型品に対し
て0.2重量%相当のReを担持し、120℃で一晩乾
燥後、520℃で1時間焼成した。この触媒をA−4と
する。この触媒A−4と比較例2で作った触媒B−1と
を7:4の比で流通式反応装置に充填した。フィードが
先にこの触媒と接触するようにして、以下の反応条件で
反応を行った。
Example 5 The product zeolite of Example 1 was calcined at 500 ° C. for 1 hour.
And cool in a desiccator and weigh 100g in it
Then, the mixture was put into 500 g of isopropanol and stirred. 12
Add 0 g of tetraisopropoxy titanium and stir for 1 hour.
After stirring, the mixture was filtered and dried overnight at 120 ° C. Firing at 500 ° C
After that, mix this zeolite with alumina sol and extrude
It was molded. That is, on a dry basis, zeolite: aluminum
Alumina is used for a mixture having a composition ratio of Na = 25: 75.
Alumina sol is added so that it will be 15% by weight.
did. After drying at 120 ° C overnight, baking at 500 ° C for 2 hours
Molded product contains twice as much water as molded product and molded product
60 wt% barium nitrate and 10 wt% of zeolite
Add 4% ammonium chloride and treat at 80 ℃ for 4 hours
did. After thoroughly washing with warm water at 80 ℃,
Supported by 0.2 wt% Re and dried at 120 ° C overnight.
After drying, it was baked at 520 ° C. for 1 hour. This catalyst is called A-4
To do. This catalyst A-4 and the catalyst B-1 prepared in Comparative Example 2
Was charged to the flow reactor at a ratio of 7: 4. The feed is
Under the following reaction conditions, make contact with this catalyst first.
The reaction was carried out.

【0064】反応結果はEB転化率63%,PX/(P
X+OX+MX)=23.5%,キシレン(XY)回収
率99.7%であった。
The reaction results were 63% EB conversion and PX / (P
X + OX + MX) = 23.5% and the xylene (XY) recovery rate was 99.7%.

【0065】実施例 実施例1で合成したゼオライトとシリカの50:50の
混合物をシリカゾル(シリカとして15部添加)で成型
し、120℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した
後、デシケーター中で放冷し、その中で115g秤量
し、エタノール200g中にいれた。5gのテトラエチ
ルオルソシリケートを添加し、1時間静置後デカンテー
ションし、その後シリカゾルを含浸した後120℃で1
晩乾燥した。500℃で焼成した後、絶乾ベースで11
5g秤量し、水を200g添加し、硝酸バリウム30
g,塩化アンモニウム22gを添加し、時々撹拌しなが
ら80℃で4時間保持した。その後80℃の温水で十分
に水洗し、成型品に対して0.2重量%相当のReを担
持し、520℃で1時間焼成した。この触媒をA−5す
る。この触媒A−5比較例2で作った触媒B−1と
6:4の比で流通式反応装置に充填した。フィードが先
にこの触媒と接触するようにして、以下の反応条件で反
応を行った。
Example 6 A 50:50 mixture of the zeolite and silica synthesized in Example 1 was molded with silica sol (addition of 15 parts as silica), dried at 120 ° C. overnight, and calcined at 500 ° C. for 2 hours. The mixture was allowed to cool in a desiccator, weighed 115 g therein and put it in 200 g of ethanol. 5 g of tetraethyl orthosilicate was added, and the mixture was allowed to stand for 1 hour, decanted, and then impregnated with silica sol.
Dried overnight. After baking at 500 ° C, 11 on an absolutely dry basis
Weigh 5g, add 200g of water, barium nitrate 30
g, 22 g of ammonium chloride were added, and the mixture was kept at 80 ° C. for 4 hours with occasional stirring. Then, it was sufficiently washed with warm water of 80 ° C., 0.2% by weight of Re was loaded on the molded product, and baked at 520 ° C. for 1 hour. A-5 this catalyst
It The catalyst A-5 and the catalyst B-1 prepared in Comparative Example 2 were charged in a flow reactor at a ratio of 6: 4. The reaction was carried out under the following reaction conditions so that the feed was in contact with this catalyst first.

【0066】反応温度380℃、W/F=30g・h/
mol,H2 /F=3.5mol/mol,圧力1MP
a,フィード組成エチルベンゼン(EB)8%,パラキ
シレン(PX)1%,オルソキシレン(OX)29%,
メタキシレン(MX)60%、トルエン(TL)2% 反応結果はEB転化率66%,PX/(PX+OX+M
X)=23.5%,キシレン(XY)回収率99.7%
であった。
Reaction temperature 380 ° C., W / F = 30 g · h /
mol, H 2 /F=3.5 mol / mol, pressure 1MP
a, feed composition: ethylbenzene (EB) 8%, paraxylene (PX) 1%, orthoxylene (OX) 29%,
Metaxylene (MX) 60%, Toluene (TL) 2% The reaction results were EB conversion 66%, PX / (PX + OX + M
X) = 23.5%, xylene (XY) recovery rate 99.7%
Met.

【0067】実施例 実施例1で合成したゼオライトとシリカの50:50の
混合物をシリカゾル(シリカとして15部添加)で成型
し、120℃で一晩乾燥後、500℃で2時間焼成した
後、デシケーター中で放冷し、その中で115g秤量
し、アセチルアセトン200g中にいれた。20gのテ
トラエチルオルソチタネートを添加し、1時間静置後デ
カンテーションし、その後シリカゾルを含浸した後12
0℃で1晩乾燥した。500℃で2時間焼成した後、絶
乾ベースで115g秤量し、水を200g添加し、硝酸
バリウム30g,塩化アンモニウム5gを添加し、時々
撹拌しながら80℃で4時間保持した。その後80℃の
温水で十分に水洗し、成型品に対して0.2重量%相当
のReを担持し、120℃で1晩乾燥後、520℃で1
時間焼成した。この触媒をA−6とする。この触媒A−
比較例2で作った触媒B−1とを6:4の比で流通
式反応装置に充填した。フィードが先にこの触媒と接触
するようにして、以下の反応条件で反応を行った。
Example 7 A 50:50 mixture of zeolite and silica synthesized in Example 1 was molded with silica sol (15 parts by weight of silica was added), dried overnight at 120 ° C., and calcined at 500 ° C. for 2 hours. The mixture was allowed to cool in a desiccator, weighed 115 g therein and put it in 200 g of acetylacetone. After addition of 20 g of tetraethyl orthotitanate, the mixture was left standing for 1 hour, decanted, and then impregnated with silica sol.
Dry overnight at 0 ° C. After baking at 500 ° C. for 2 hours, 115 g was weighed on an absolutely dry basis, 200 g of water was added, 30 g of barium nitrate and 5 g of ammonium chloride were added, and the mixture was kept at 80 ° C. for 4 hours with occasional stirring. After that, it was thoroughly washed with warm water at 80 ° C, and loaded with Re in an amount of 0.2% by weight based on the molded product, dried at 120 ° C overnight, and then at 520 ° C for 1 hour.
Burned for hours. This catalyst is designated as A-6. This catalyst A-
6 and the catalyst B-1 prepared in Comparative Example 2 were charged in a flow reactor at a ratio of 6: 4. The reaction was carried out under the following reaction conditions so that the feed was in contact with this catalyst first.

【0068】反応温度380℃、W/F=30g・h/
mol,H2 /F=3.5mol/mol,圧力1MP
a,フィード組成エチルベンゼン(EB)8%,パラキ
シレン(PX)1%,オルソキシレン(OX)29%,
メタキシレン(MX)60%、トルエン(TL)2% 反応結果はEB転化率69%,PX/(PX+OX+M
X)=23.5%,キシレン(XY)回収率99.6%
であった。
Reaction temperature 380 ° C., W / F = 30 g · h /
mol, H 2 /F=3.5 mol / mol, pressure 1MP
a, feed composition: ethylbenzene (EB) 8%, paraxylene (PX) 1%, orthoxylene (OX) 29%,
Meta-xylene (MX) 60%, Toluene (TL) 2% The reaction results were EB conversion 69%, PX / (PX + OX + M
X) = 23.5%, xylene (XY) recovery rate 99.6%
Met.

【0069】[0069]

【0070】[0070]

【0071】[0071]

【0072】[0072]

【0073】[0073]

【0074】[0074]

【0075】[0075]

【0076】[0076]

【0077】[0077]

【発明の効果】本発明の触媒を用いてエチルベンゼンを
含むキシレンの異性化を行うと、エチルベンゼンの脱ア
ルキル活性が向上しそのために反応温度の低下が実現で
き、そのために副反応の抑制によるキシレン回収率の向
上、触媒寿命の延長が可能となる。
When the xylene containing ethylbenzene is isomerized by using the catalyst of the present invention, the dealkylation activity of ethylbenzene is improved and therefore the reaction temperature can be lowered, so that the xylene recovery can be achieved by suppressing the side reaction. It is possible to improve the efficiency and extend the life of the catalyst.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−116173(JP,A) 特開 平6−56710(JP,A) 特開 昭62−228031(JP,A) 特開 昭62−169736(JP,A) 特開 昭61−69738(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B01J 21/00 - 38/74 C07C 5/27 C07C 15/08 C07B 61/00 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (56) Reference JP-A-6-116173 (JP, A) JP-A-6-56710 (JP, A) JP-A-62-128031 (JP, A) JP-A-62-162 169736 (JP, A) JP 61-69738 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) B01J 21/00-38/74 C07C 5/27 C07C 15/08 C07B 61/00

Claims (17)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 主空洞の大きさが酸素10員環からなる
ゼオライトであって、該ゼオライトの細孔入口径より大
きいシラン化合物および/またはチタン化合物で処理し
て外表面にシリカ層および/またはチタニア層を設ける
ことにより、該ゼオライト特有の細孔入口径より小さく
なった細孔入口径を有し、かつ、水添金属成分を含む
共に、該ゼオライトをシリカゾル、チタニアゾルあるい
はジルコニアゾルをバインダーに用いて成型してなる
とを特徴とするキシレン類の異性化触媒。
1. A zeolite having a 10-membered oxygen ring whose main cavity size is larger than the pore inlet diameter of the zeolite.
Treated with a fine silane compound and / or a titanium compound
A silica layer and / or a titania layer on the outer surface
By having a pore inlet diameter that is smaller than said zeolite specific pore inlet diameter, and to include hydrogenated metal component
Both, the zeolite is silica sol, titania sol or
Is a catalyst for isomerizing xylenes, which is obtained by molding using zirconia sol as a binder .
【請求項2】 ゼオライトをシリカゾルをバインダーに
用いて成型してなることを特徴とする請求項1に記載の
キシレン類の異性化触媒。
2. Zeolite with silica sol as a binder
The xylene isomerization catalyst according to claim 1, which is molded by using the catalyst.
【請求項3】 主空洞の大きさが酸素10員環からなる
ゼオライトが格子面間隔d(nm)表示で、1.12±0.
02,1.01±0,02,0.386±0.008,
0.372±0.008および0.365±0.008
の位置にピークを有するX線回折パターンを示すことを
特徴とする請求項1または2に記載のキシレン類の異性
化触媒。
3. A zeolite in which the size of the main cavity is a 10-membered oxygen ring is 1.12 ± 0.
02, 1.01 ± 0, 02, 0.386 ± 0.008,
0.372 ± 0.008 and 0.365 ± 0.008
The xylene isomerization catalyst according to claim 1 or 2, which has an X-ray diffraction pattern having a peak at the position.
【請求項4】 シラン化合物および/またはチタン化合
物が有機シラン化合物および/または有機チタン化合物
であることを特徴とする請求項1または2に記載のキシ
レン類の異性化触媒。
Wherein the silane compound and / or xylenes isomerization catalyst according to claim 1 or 2 titanium compound is characterized in that an organic silane compound and / or an organotitanium compound.
【請求項5】 有機シランおよび/または有機チタンが
シランおよび/またはチタンのアルコキシド化合物であ
ることを特徴とする請求項4記載のキシレン類の異性化
触媒。
5. The xylene isomerization catalyst according to claim 4, wherein the organosilane and / or organotitanium is a silane and / or titanium alkoxide compound.
【請求項6】 ゼオライトの少なくとも一部のカチオン
サイトが水素イオンおよびアルカリ土類金属で交換され
ていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項
記載のキシレン類の異性化触媒。
6. A cation of at least a part of zeolite
Sites are exchanged with hydrogen ions and alkaline earth metals
6. The method according to any one of claims 1 to 5, characterized in that
Isomerization catalyst of xylenes described.
【請求項7】 水添金属成分がレニウムであることを特
徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載のキシレ
ン類の異性化触媒。
7. The hydrogenated metal component is rhenium.
The xylene isomerization catalyst according to any one of claims 1 to 6, which is a characteristic of the catalyst.
【請求項8】 主空洞の大きさが酸素10員環からなる
ゼオライトであって、該ゼオライトの細孔入口径より大
きいシラン化合物および/またはチタン化合物で処理し
て外表面にシリカ層および/またはチタニア層を設ける
ことにより、該ゼ オライト特有の細孔入口径より小さく
なった細孔入口径を有し、かつ、水添金属成分を含むと
共に、該ゼオライトをシリカゾル、チタニアゾルあるい
はジルコニアゾルをバインダーに用いて成型してなる触
媒を、水素の存在下p−キシレン濃度が平衡濃度より低
いエチルベンゼンを含むキシレン類を接触せしめること
を特徴とするキシレン類の異性化方法
8. The size of the main cavity is composed of a 10-membered oxygen ring.
Zeolite that is larger than the pore entrance diameter of the zeolite
Treated with a fine silane compound and / or a titanium compound
A silica layer and / or a titania layer on the outer surface
By,該Ze zeolite smaller than the specific pore inlet diameter
Has a reduced pore inlet diameter and contains a hydrogenated metal component
Both, the zeolite is silica sol, titania sol or
Is a texture formed by using zirconia sol as a binder.
In the presence of hydrogen, the medium has a p-xylene concentration lower than the equilibrium concentration.
Contact with xylenes containing ethylbenzene
A method for isomerizing xylenes, which comprises:
【請求項9】 前記触媒のゼオライトをシリカゾルをバ
インダーに用いて成型してなることを特徴とする請求項
8に記載のキシレン類の異性化方法。
9. The catalyst zeolite is replaced with silica sol.
Claims characterized in that it is formed by using as an inder
8. The method for isomerizing xylenes according to item 8 .
【請求項10】 前記触媒の主空洞の大きさが酸素10
員環からなるゼオライトが格子面間隔d(nm)表示で、
1.12±0.02,1.01±0,02,0.386
±0.008,0.372±0.008および0.36
5±0.008の位置にピークを有するX線回折パター
ンを示すことを特徴とする請求項8または9に記載のキ
シレン類の異性化方法。
10. The size of the main cavity of the catalyst is oxygen 10
Zeolite consisting of member rings is displayed in lattice spacing d (nm),
1.12 ± 0.02, 1.01 ± 0, 02, 0.386
± 0.008, 0.372 ± 0.008 and 0.36
X-ray diffraction pattern having a peak at 5 ± 0.008
The method for isomerizing xylenes according to claim 8 or 9, wherein
【請求項11】 前記触媒に用いるシラン化合物および
/またはチタン化合物が有機シラン化合物および/また
は有機チタン化合物であることを特徴とする請求項8ま
たは9に記載のキシレン類の異性化方法。
11. A silane compound used for the catalyst and
And / or the titanium compound is an organosilane compound and / or
Is an organotitanium compound.
Or the method for isomerizing xylenes according to Item 9 .
【請求項12】 有機シランおよび/または有機チタン
がシランおよび/またはチタンのアルコキシド化合物で
あることを特徴とする請求項11に記載のキシレン類の
異性化方法。
12. Organosilane and / or organotitanium
Is an alkoxide compound of silane and / or titanium
The method for isomerizing xylenes according to claim 11 , wherein:
【請求項13】 前記触媒のゼオライトの少なくとも一
部のカチオンサイトが水素イオンおよびアルカリ土類金
属で交換されていることを特徴とする請求項8から12
のいずれか1項に記載のキシレン類の異性化方法。
13. At least one of the catalyst zeolites.
Part of the cation site is hydrogen ion and alkaline earth gold
Exchanged by genus, characterized in that they are exchanged.
The method for isomerizing xylenes according to any one of 1 .
【請求項14】 シリカ層および/またはチタニア層を
含む主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼオライト
であって、該ゼオライト特有の細孔入口径より小さくな
った細孔入口径を有し、かつ、水添金属を含むと共に、
該ゼオライトをシリカゾル、チタニアゾルあるいはジル
コニアゾルをバインダーに用いて成型してなる触媒を、
水素の存在下p−キシレン濃度が平衡濃度より低いエチ
ルベンゼンを含むキシレン類を接触させた後に、シリカ
/アルミナ比が35より小さく、かつ主空洞の大きさが
酸素10員環からなるゼオライトと接触させることを特
徴とする請求項8に記載のキシレン類の異性化方法。
14. A silica layer and / or a titania layer
Zeolite whose main cavity size contains a 10-membered oxygen ring
And smaller than the pore inlet diameter peculiar to the zeolite.
Having a fine pore inlet diameter and containing a hydrogenated metal,
The zeolite is silica sol, titania sol or zircon
A catalyst molded using Konia sol as a binder,
Ethyl alcohol whose p-xylene concentration is lower than the equilibrium concentration in the presence of hydrogen
After contacting xylenes containing rubenzene, silica
/ Alumina ratio is less than 35 and the size of the main cavity is
A special feature is to make contact with a zeolite consisting of a 10-membered oxygen ring.
The method for isomerizing xylenes according to claim 8, which is used as a characteristic .
【請求項15】 前記触媒のゼオライトをシリカゾルを
バインダーに用いて成型してなることを特徴とする請求
項14に記載のキシレン類の異性化方法。
15. A silica sol is used as the catalyst zeolite.
Claims characterized by being molded into a binder
Item 15. A method for isomerizing xylenes according to Item 14 .
【請求項16】 シリカ/アルミナ比が35より小さく
かつ主空洞の大きさが酸素10員環からなるゼオライト
のカチオンサイトの少なくとも一部が水素イオンおよび
リチウムで交換されていることを特徴とする請求項14
記載のキシレン類の異性化方法。
16. A silica / alumina ratio of less than 35.
And the size of the main cavity is a 10-membered ring of oxygen
At least part of the cation sites of
15. It is replaced with lithium, and it is characterized by the above-mentioned.
The method for isomerizing xylenes according to 1.
【請求項17】 水添金属成分がレニウムであることを
特徴とする請求項8から16のいずれか1項に記載の
シレン類の異性化方法。
17. The hydrogenated metal component is rhenium.
The key according to any one of claims 8 to 16, characterized in that
Method for isomerizing sirens .
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