JP5538901B2 - 触媒組成物及び芳香族のアルキル化における該触媒組成物の使用 - Google Patents
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全ての特許、特許出願、試験手順、優先権書類、文献、刊行物、マニュアル、及び本明細書で引用される他の書類は開示の内容が本願発明と矛盾せず、法制度において認められている限り、参照により本明細書に援用される。
(i)「MWWフレームワークトポロジーを有する単位セル」である、共通の開始結晶構造物のブロックから生成された分子。単位セルは、参照により本明細書に援用される、「ゼオライトフレームワークのアトラス(Atlas of Zeolite Framework Types)」、第5版、2001に記載のように、結晶を説明するための3次元空間中にあるタイル状の原子の特定の配列である;
(ii)「1つの単位セル厚の1つの層」、好ましくは1つの単位セル厚を形成している、共通の2次的な構造ブロック、MWWフレームワークタイプ単位セルの2次元的タイリング、から形成されたモレキュラーシーブ;
(iii)共通の2次的構造ブロック、「1つの単位セル厚以上の1つ又はそれ以上の相」、1つの単位セル厚以上の相はMWWフレームワークトポロジーを有する単位セルの1つの単位セル厚の少なくとも2つの層における少なくとも、タッキング、パッキング、又はビルディングから形成されたモレキュラーシーブ。そのような2次的構造ブロックのスタッキングは規則的なつくりでも不規則的なつくりでも、これらの組合せでもよい、又は
(iv)MWWフレームワークトポロジーを有する単位セルの任意の規則的な又はランダムな2次元又は3次元の組合せにより生成されたモレキュラーシーブ。
(a)少なくとも1つの4価元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で、少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、この混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大、好ましくは10乃至10000、より好ましくは10乃至55
H2O:Y=1乃至10,000、好ましくは1乃至5000、より好ましくは5乃至35
3価元素の供給源の補正を行っていない場合、OH−:Y=0.001乃至0.59及び/又は3価元素の供給源の補正を行っている場合、OH−:Y=0.001乃至0.39
M+:Y=0.001乃至2、好ましくは0.1乃至1
R:Y=0.001乃至2、好ましくは0.1乃至1
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(Me6−ダイクオット−5塩)であり、好ましくは、Rは、Me6−ダイクオット−5二臭化物、Me6−ダイクオット−5二塩化物、Me6−ダイクオット−5二フッ化物、Me6−ダイクオット−5二ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5二水酸化物、Me6−ダイクオット−5硫酸塩、Me6−ダイクオット−5二硝酸塩、Me6−ダイクオット−5水酸化臭化物塩、Me6−ダイクオット−5水酸化塩化物、Me6−ダイクオット−5水酸化フッ化物、Me6−ダイクオット−5水酸化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5水酸化硝酸塩、Me6−ダイクオット−5フッ化臭化物塩、Me6−ダイクオット−5フッ化塩化物、Me6−ダイクオット−5フッ化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5フッ化硝化物、Me6−ダイクオット−5塩化臭化物、Me6−ダイクオット−5塩化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5塩化硝化物、Me6−ダイクオット−5ヨウ化臭化物、Me6−ダイクオット−5臭化硝化物、及びこれらの組合せからなる群より選択され、より好ましくは、Rは、Me6−ダイクオット−5二臭化物である。及び
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望のEMM−10−Pモレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至250℃の範囲の温度、好ましくは約140℃乃至約180℃、約1時間乃至400時間、好ましくは約1時間乃至200時間の間の結晶化時間、任意で0乃至1000の、好ましくは0乃至400RPMの撹拌速度を含む、工程。
(a)少なくとも1つの4価元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で、少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、この混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大、好ましくは10乃至10000、より好ましくは10乃至55
H2O:Y=1乃至10,000、好ましくは1乃至5000、より好ましくは5乃至35
3価元素の供給源の補正を行っていない場合、OH−:Y=0.61乃至0.72及び/又は3価元素の供給源の補正を行っている場合、OH−:Y=0.41乃至0.49又は0.51乃至0.62
M+:Y=0.001乃至2、好ましくは0.1乃至1
R:Y=0.001乃至2、好ましくは0.1乃至1
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(Me6−ダイクオット−5塩)であり、好ましくは、Rは、Me6−ダイクオット−5二臭化物、Me6−ダイクオット−5二塩化物、Me6−ダイクオット−5二フッ化物、Me6−ダイクオット−5二ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5二水酸化物、Me6−ダイクオット−5硫酸塩、Me6−ダイクオット−5二硝酸塩、Me6−ダイクオット−5水酸化臭化物塩、Me6−ダイクオット−5水酸化塩化物、Me6−ダイクオット−5水酸化フッ化物、Me6−ダイクオット−5水酸化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5水酸化硝酸塩、Me6−ダイクオット−5フッ化臭化物塩、Me6−ダイクオット−5フッ化塩化物、Me6−ダイクオット−5フッ化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5フッ化硝化物、Me6−ダイクオット−5塩化臭化物、Me6−ダイクオット−5塩化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5塩化硝化物、Me6−ダイクオット−5ヨウ化臭化物、Me6−ダイクオット−5臭化硝化物、及びこれらの組合せからなる群より選択され、より好ましくは、Rは、Me6−ダイクオット−5二臭化物である、及び
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望のEMM−10−Pモレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至250℃の範囲の温度、好ましくは約140℃乃至約180℃、約1時間乃至400時間、好ましくは約1時間乃至200時間の間の結晶化時間、任意で0乃至1000の、好ましくは0乃至400RPMの撹拌速度を含む、工程。
(a)少なくとも1つの4価元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で、少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、この混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大、好ましくは10乃至10000、より好ましくは10乃至55
H2O:Y=1乃至35、好ましくは5乃至35
OH−:Y=0.001乃至2、好ましくは0.01乃至0.5
M+:Y=0.001乃至2、好ましくは0.1乃至1
R:Y=0.001乃至2、好ましくは0.1乃至1
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(Me6−ダイクオット−5塩)であり、好ましくは、Rは、Me6−ダイクオット−5二臭化物、Me6−ダイクオット−5二塩化物、Me6−ダイクオット−5二フッ化物、Me6−ダイクオット−5二ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5二水酸化物、Me6−ダイクオット−5硫酸塩、Me6−ダイクオット−5二硝酸塩、Me6−ダイクオット−5水酸化臭化物塩、Me6−ダイクオット−5水酸化塩化物、Me6−ダイクオット−5水酸化フッ化物、Me6−ダイクオット−5水酸化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5水酸化硝酸塩、Me6−ダイクオット−5フッ化臭化物塩、Me6−ダイクオット−5フッ化塩化物、Me6−ダイクオット−5フッ化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5フッ化硝化物、Me6−ダイクオット−5塩化臭化物、Me6−ダイクオット−5塩化ヨウ化物、Me6−ダイクオット−5塩化硝化物、Me6−ダイクオット−5ヨウ化臭化物、Me6−ダイクオット−5臭化硝化物、及びこれらの組合せからなる群より選択され、より好ましくは、Rは、Me6−ダイクオット−5二臭化物であり、OH−:Yは3価元素の供給源の補正を行って、又は行わずに計算される。及び
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望のEMM−10−Pモレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至250℃の範囲の温度、好ましくは約140℃乃至約180℃、約1時間乃至400時間、好ましくは約1時間乃至200時間の間の結晶化時間、任意で0乃至1000の、好ましくは0乃至400RPMの撹拌速度を含む、工程。
(1) アンモニウム塩溶液を用いたEMM−10−Pモレキュラーシーブのイオン交換;
(2) か焼条件下でのEMM−10−Pモレキュラーシーブのか焼;又は
(3) アンモニウム塩溶液を用いたEMM−10−Pモレキュラーシーブのイオン交換及びか焼条件下でイオン交換されたEMM−10−Pモレキュラーシーブのか焼。
(a)少なくとも1つの4価の元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で、少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、前記混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大
H2O:Y=1乃至10,000
3価元素の供給源の補正を行っていない場合、OH−:Y=0.001乃至0.59及び/又は3価元素の供給源の補正を行っている場合、OH−:Y=0.001乃至0.39
M+:Y=0.001乃至2
R:Y=0.001乃至2
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(複数を含む)、N,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,6−ヘキサエンジアミニウム塩(複数を含む)、又は任意のこれらの混合物であり、前記OH−:Yは計算された値である、工程、
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望の結晶性モレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至250℃の範囲の温度、少なくとも150RPM乃至5000RPM未満の撹拌速度、及び約1時間乃至400時間の間の結晶化時間を含む、工程、並びに
(c)前記結晶性モレキュラーシーブを回収する工程を含む。
(a)少なくとも1つの4価の元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で、少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、前記混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大
H2O:Y=1乃至10,000
3価元素の供給源の補正を行っていない場合、OH−:Y=0.74乃至2及び/又は3価元素の供給源の補正を行っている場合、OH−:Y=0.64乃至2
M+:Y=0.001乃至2
R:Y=0.001乃至2
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(複数を含む)、N,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,6−ヘキサエンジアミニウム塩(複数を含む)、又は任意のこれらの混合物であり、前記OH−:Yが3価元素の供給源の補正を行っていない、工程、
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望の結晶性モレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至200℃の範囲の温度、少なくとも150RPM乃至5000RPM未満の撹拌速度、及び約1時間乃至400時間の間の結晶化時間を含む、工程、並びに
(c)前記結晶性モレキュラーシーブを回収する工程。
a)少なくとも1つの4価の元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で、少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、前記混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大
H2O:Y=5乃至35
OH−:Y=0.001乃至2
M+:Y=0.001乃至2
R:Y=0.001乃至2
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(複数を含む)、N,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,6−ヘキサエンジアミニウム塩(複数を含む)、又は任意のこれらの組合せであり、前記OH−:Yが3価元素の供給源の補正を行っていない、又は補正を行っている、工程、
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望の結晶性モレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至200℃の範囲の温度、少なくとも150RPM乃至5000RPM未満の撹拌速度、及び約1時間乃至400時間の間の結晶化時間を含む、工程、並びに
(c)前記結晶性モレキュラーシーブを回収する工程。
a)少なくとも1つの4価の元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、少なくとも1つの核、及び任意で、少なくとも1つの3価元素の少なくとも1つの供給源(X)を含む混合物を提供する工程であり、ここにおいて、前記混合物が以下のモル比を有する:
Y:X2=10乃至無限大
H2O:Y=1乃至10,000
OH−:Y=0.001乃至2
M+:Y=0.001乃至2
R:Y=0.001乃至2
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウム塩(複数を含む)、N,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,6−ヘキサエンジアミニウム塩(複数を含む)、又は任意のこれらの組合せであり、前記OH−:Yが3価元素の供給源の補正を行っていない又は行われており、前記核が前記混合物中の3価元素酸化物の重量に基づいて0.01乃至10%の範囲で含まれている、工程
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望の結晶性モレキュラーシーブを含む生成物を製造する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至200℃の範囲の温度及び約1時間乃至400時間の結晶化時間を含む、工程、並びに
(c)前記結晶性モレキュラーシーブを回収する工程。
(a)ゲルマニウムではない少なくとも1つの4価元素(Y)の少なくとも1つの供給源、少なくとも1つのゲルマニウム(Ge)の供給源、少なくとも1つの指向剤(R)、水、及び任意で少なくとも1つの3価元素(X)の少なくとも1つの供給源、及び少なくとも1つのアルカリ又はアルカリ土類金属元素の少なくとも1つの供給源を含む混合物を提供する工程であって、前記混合物が以下のモル比を有し、
(Ge+Y):X2=10乃至無限大
H2O:Y=1乃至10,000
M+:Y=0乃至2
R:Y=0.001乃至2
ここにおいて、Mはアルカリ金属であり、Rは少なくとも1つのN,N,N,N’N’N’−ヘキサメチル−1,5−ペンタエンジアミニウムエン(複数を含む)、N,N,N,N’N’N’ヘキサメチル−1,6−ヘキサエンジアミニウムエン(複数含む)、又は任意のこれらの組合せである、工程、
(b)前記混合物を結晶化条件に曝して、所望の結晶性モレキュラーシーブを含む生成物を形成する工程であって、前記結晶化条件が100℃乃至200℃の範囲の温度及び約1乃至400時間の間の結晶化時間を含む、工程、並びに
(c)前記結晶性モレキュラーシーブを回収する工程。
本開示の触媒組成物は(a)結晶性MCM−49モレキュラーシーブ及び/又はMCM−22モレキュラーシーブ等のMCM−22ファミリー物質、及び/又は(b)触媒組成物の重量に基づいて約1重量%乃至約35重量%の範囲のチタン化合物を含むバインダーを含む。
X2O3:(n)YO2
式中、Xはアルミニウム、臭素、鉄、及び/又はガリウム等の三価元素であり、アルミニウムが好ましい。Yはケイ素及び/又はゲルマニウム等の四価元素であり、ケイ素が好ましい。nは少なくとも約10であり、通常、約10乃至約150、より好ましくは約10乃至約60、更に好ましくは約20乃至約40である。合成されたままの状態において、この物質は、YO2のnモル当たりの酸素のモル数について、無水ベースで、以下のような式で表される。
(0.005−1)M2O:(1−4)R:X2O3:nYO2
式中、Mはアルカリ又はアルカリ土類金属であり、Rは有機部分である。M及びR成分は合成の間に存在している物質に関係している成分であり、通常、当業者に知られている方法及び/又は以下で詳細に説明する方法により合成後に除去される。
細かく分類されている結晶性モレキュラーシーブと無機酸化物の相対的な割合は、結晶含量が重量により約1乃至約99%となるように、大きく変動する。より一般的には、特に合成物がビーズの形状に成形される場合には、組成物の約20乃至80重量%である。
他の態様において、本開示は芳香族炭化水素をアルキル化剤でアルキル化して、アルキル化された芳香族生成物を生成する方法を開示する。この方法は芳香族炭化水素をアルキル化剤でアルキル化して、アルキル化された芳香族生成物を含む排出液を生成するのに有効なアルキル化条件下で、芳香族炭化水素とアルキル化剤を本発明の触媒組成物と接触させる工程を含む。幾つかの好適な態様において、この芳香族炭化水素はベンゼンを含み、アルキル化剤はエチレンを含み、アルキル化された芳香族炭化水素生成物は、エチルベンゼンを含む。他の好適な態様において、芳香族炭化水素はベンゼンを含み、アルキル化剤はプロピレンを含み、アルキル化された芳香族化合物はクメンを含む。
本発明の触媒組成物は、例えば、エチレン又はプロピレンでベンゼンをアルキル化する、炭化水素転換工程に有用である。幾つかの態様において、本開示の触媒組成物(MCM−49モレキュラーシーブ及びチタニア)は、同じ条件下で、チタニアを含まない当量のMCM−49モレキュラーシーブを含む触媒組成物の触媒活性よりも、少なくとも1%、好ましくは少なくとも5%、更に好ましくは少なくとも10%、最も好ましくは少なくとも20%高い。
パラグラフ1:(a)MCM−22ファミリー物質及び(b)触媒組成物の重量に基づいて約1重量%乃至約35重量%のチタン化合物を含むバインダーを含む触媒組成物。
パラグラフ2:チタン化合物が酸化チタン、水酸化チタン、硫酸チタン、リン酸チタンの少なくとも1つ、又はこれらの組合せを含む、パラグラフ1の触媒組成物。
パラグラフ3:追加的な結晶性MCM−22ファミリーモレキュラーシーブを更に含むパラグラフ1又は2の触媒組成物であって、前記MCM−22ファミリーモレキュラーシーブがMCM−22、MCM−36、MCM−49,MCM−56、ITQ−1、ITQ−2、ITQ−3の少なくとも1つ、又はこれらの任意の組合せを含む触媒組成物。
パラグラフ4:FAU、*BEA、MFI、MTWの少なくとも1つ又はこれらの任意の組合せのフレームワークタイプを有するモレキュラーシーブを更に含む、パラグラフ1乃至3のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ5:前記MCM−22ファミリー物質が、MCM−22、MCM−36、MCM−49、MCM−56、EMM−10ファミリーモレキュラーシーブ、ITQ−1,ITQ−2、及びITQ−3の少なくとも1つを含む、パラグラフ1乃至4のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ6:触媒組成物の総重量に基づいて少なくとも65重量%の前記MCM−22ファミリー物質を含む、パラグラフ1乃至5のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ7:触媒組成物の総重量に基づいて少なくとも60重量%の前記結晶性MCM−49モレキュラーシーブを含む、パラグラフ1乃至5のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ8:前記バインダーが触媒組成物の重量に基づいて30重量%以下のチタン化合物を含む、パラグラフ1乃至7のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ9:前記バインダーが触媒組成物の重量に基づいて20重量%以下のチタン化合物を含む、パラグラフ1乃至8のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ10:前記触媒組成物の重量に基づいて、少なくとも1重量%アルミニウム化合物を更に含む、パラグラフ1乃至9のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ11:前記アルミニウム化合物が酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、硫酸アルミニウム、リン酸アルミニウムの少なくとも1つ又は任意のこれらの組合せを含むパラグラフ10に記載の触媒組成物。
パラグラフ12:触媒組成物の重量に基づいて少なくとも5重量%の*BEAフレームワークタイプタイプを有するモレキュラーシーブを更に含む、パラグラフ1乃至11のいずれか1つに記載の触媒組成物。
パラグラフ13:アルキル化剤で芳香族炭化水素をアルキル化して、アルキル化された芳香族生成物を生成する方法であって、前記方法が芳香族炭化水素をアルキル化剤でアルキル化するのに有効なアルキル化条件下で芳香族炭化水素とアルキル化剤とをパラグラフ1乃至12の触媒組成物と接触させて、アルキル化された芳香族化合物を含む排出液を生成する工程を含む、方法。
パラグラフ14:前記芳香族炭化水素がベンゼンを含み、前記アルキル化剤がエチレンを含み、前記アルキル化された芳香族生成物がエチルベンゼンを含む、パラグラフ13の方法。
パラグラフ15:前記芳香族炭化水素がベンゼンを含み、前記アルキル化剤がプロピレンを含み、前記アルキル化された芳香族生成物がクメンを含む、パラグラフ13の方法。
パラグラフ16:生成されたアルキル化された芳香族生成物の量が、同じアルキル化条件下でにおいて、アルミナを含み、同じ量のモレキュラーシーブを含むアルミナ結合触媒組成物に接触させて生成された排出液におけるアルキル化された芳香族生成物よりも、少なくとも1重量%多い、パラグラフ13乃至15のいずれか1つの方法。
パラグラフ17:パラグラフ1乃至12のいずれか1つに記載の触媒組成物の生成方法であって、
(a)MCM−22ファミリー物質と少なくとも1重量%のチタン化合物を含むバインダーを提供して、混合物を生成する工程、及び
(b)前記混合物から触媒組成物を成形する工程、を含む方法。
パラグラフ18:前記形成する工程が押出成形を含む、パラグラフ16の方法。
パラグラフ19:前記触媒組成物がクアドルローブ(quadrulobe)の形状である、パラグラフ16又は17のいずれか1つに記載の方法。
パラグラフ20:
前記触媒組成物が、触媒組成物の重量に基づいて少なくとも5重量%の*BEAフレームワークタイプを有するモレキュラーシーブを含む、パラグラフ16乃至19のいずれか1つに記載の方法。
原料の前処理
ベンゼン(99.96重量%)をエクソンモービルケミカルプラントより入手した。このベンゼンを吸着体を含む前処理管(2L Hoke vessel)に入り口から出口に向かって通過させた。全ての原料前処理管の吸着体は使用前に260℃で12時間乾燥させたものである。
MCM−22触媒を米国特許No.4,954,325に従って調製した。この文献の全ての内容を参照により本明細書に援用する。MCM−49触媒は米国特許No.5,236,575に従って調製した。この文献の全ての内容を参照により本明細書に援用する。
触媒の活性及び選択性をプロピレンを用いたベンゼンのアルキル化に基づいて測定した。触媒活性は反応条件下(130℃の温度及び2170kPa−aの圧力)で、クメン生成の二次速度係数を用いて計算した。反応速度係数は当業者に知られている方法を用いて計算した。「Principles and Practice of Heterogeneous Catalyst」, J.M. Thomas, W.J. Thomas, VCH, 1st EDITION, 1997を参照のこと。該文献の開示事項を参照により本明細書に援用する。触媒活性は反応条件下(130℃の温度及び2170kPa−aの圧力)で生成されるジイソプロピルベンゼンに対する生成されたクメンの重量比を用いて計算した。
MCM−49を以下のように5.08cm(2”)押出成形器において、押出成形した。MCM−49結晶とP25チタニアの混合物(重量比80:20)を(MCM−49結晶、P25チタニア、及びPVAの総重量に基づいて)1重量%のPVAと共に、押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。実施例1の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表1に示した。
MCM−49を以下のように5.08cm(2”)押出成形器において、押出成形した。MCM−49結晶、P25チタニア、及びVersal−300アルミナの混合物(重量比80:10:10)を(MCM−49結晶、P25チタニア、Versal−300アルミナ、及びPVAの総重量に基づいて)1重量%のPVAと共に、押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。実施例2の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表1に示した。
MCM−49を以下のように12.7cm(5”)押出成形器において、押出成形した。MCM−49結晶及びVersal−300アルミナの混合物(重量比80:20)を(MCM−49結晶、Versal−300アルミナ、PVA、及び硝酸の総重量に基づいて)2重量%のPVA及び2重量%の硝酸と共に、押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。比較例3の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表1に示した。
MCM−49を以下のように5.08cm(2”)押出成形器において、押出成形した。MCM−49結晶、P25チタニア、及びVersal−200アルミナの混合物(重量比60:20:20)を1重量%のPVA(MCM−49結晶、P25チタニア、Versal−300アルミナ、及びPVAの総重量に基づいて)と共に、押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。実施例4の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表1に示した。
MCM−49を以下のように5.08cm(2”)押出成形器において、押出成形した。MCM−49結晶及びVersal−200アルミナの混合物(重量比60:40)を押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。比較例5の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表1に示した。
MCM−22を以下のように12.7cm(2”)押出成形器において、押出成形した。MCM−22結晶及びP25チタニアの混合物(重量比60:40)を押出成形して、0.159cm(1/16”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。実施例6の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表2に示した。
MCM−22を以下のように5.08cm(5”)押出成形器において、押出成形した。MCM−22結晶及びVersal−200アルミナの混合物(重量比65/35)を押出成形して、0.159cm(1/16”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。比較例7の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表2に示した。
ゼオライトベータを以下のようにして押出成形器において、押出成形した。ゼオライトベータ結晶及びP25チタニアの混合物(重量比80:20)を押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアルキル化アンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。実施例8の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表3に示した。
ゼオライトベータを以下のようにして12.7cm(2”)押出成形器において、押出成形した。ゼオライトベータ結晶及びVersal−300アルミナの混合物(重量比80:20)を押出成形して、0.127cm(1/20”)の押出成形物を生成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。比較例9の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表3に示した。
MCM−22を以下のように押出成形した。MCM−22とVersal−300アルミナの混合物(重量比で80:20)を1重量%のPVA(MCM−22結晶、アルミナ、及びPVAの総重量に基づいて)と共に、0.127cm(1/20”)押出成形物を形成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアルキル化アンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。比較例10の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表4に示した。
MCM−22を以下のように押出成形した。MCM−22とP25チタニアの混合物(重量比で80:20)を1重量%のPVA(MCM−22結晶、チタニア、及びPVAの総重量に基づいて)と共に、0.127cm(1/20”)押出成形物を形成した。この押出成形物を510℃の窒素中で予備か焼し、硝酸アンモニウムを用いてアンモニウム交換し、空気/N2混合気体中、538℃でか焼した。実施例11の触媒について、液相のバッチオートクレーブでのベンゼンのアルキル化試験を行い、結果を表4に示した。
Claims (7)
- (a)MCM−22およびMCM−49から選択されるMCM−22ファミリー物質及び(b)触媒組成物の重量に基づいて1重量%乃至35重量%のチタン化合物および少なくとも1重量%アルミニウム化合物を含む、バインダーであって、前記チタン化合物が、ルチル及びアナターゼ相の混合物であり、酸化チタンを含み、前記アルミニウム化合物が酸化アルミニウムであることを特徴とする、芳香族炭化水素のアルキル化触媒組成物。
- 異なるモレキュラーシーブを更に含む請求項1の触媒組成物であって、前記異なるモレキュラーシーブがMCM−22、MCM−36、MCM−49、MCM−56、EMM−10ファミリーモレキュラーシーブ、ITQ−1、ITQ−2、及びITQ−3の少なくとも1つ、又はFAU、*BEA、MFI、MTWの少なくとも1つ又はこれらの任意の組合せのフレームワークタイプを有するモレキュラーシーブを含む、触媒組成物。
- 触媒組成物の総重量に基づいて少なくとも65重量%の前記MCM−22ファミリー物質を含む、請求項1の触媒組成物。
- 前記バインダーが触媒組成物の重量に基づいて30重量%以下のチタン化合物を含む、請求項1の触媒組成物。
- アルキル化剤で芳香族炭化水素をアルキル化して、アルキル化された芳香族生成物を生成する方法であって、前記方法が芳香族炭化水素をアルキル化剤でアルキル化するのに有効なアルキル化条件下で芳香族炭化水素とアルキル化剤とを請求項1乃至4の触媒組成物と接触させて、アルキル化された芳香族化合物を含む排出液を生成する工程を含む、方法。
- 前記芳香族炭化水素がベンゼンを含み、前記アルキル化剤がエチレン又はプロピレンを含み、前記アルキル化された芳香族生成物がエチルベンゼン又はクメンを含み、生成されたアルキル化された芳香族生成物の量が、同じアルキル化条件下において、アルミナを含み、同じ量のモレキュラーシーブを含むアルミナ結合触媒組成物に接触させて生成された排出液におけるアルキル化された芳香族生成物よりも、少なくとも1重量%多い、請求項5の方法。
- 請求項1乃至4のいずれか1つに記載の触媒組成物の生成方法であって、
(a)MCM−22およびMCM−49から選択されるMCM−22ファミリー物質と少なくとも1重量%のルチル及びアナターゼ相の混合物である酸化チタンと少なくとも1重量%の酸化アルミニウムとを含むバインダーを提供して、混合物を生成する工程、及び
(b)前記混合物から触媒組成物を成形する工程、を含む方法。
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