JPH0756031B2 - シリカライト形触媒の安定化方法 - Google Patents

シリカライト形触媒の安定化方法

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JPH0756031B2
JPH0756031B2 JP62017401A JP1740187A JPH0756031B2 JP H0756031 B2 JPH0756031 B2 JP H0756031B2 JP 62017401 A JP62017401 A JP 62017401A JP 1740187 A JP1740187 A JP 1740187A JP H0756031 B2 JPH0756031 B2 JP H0756031B2
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ラボフイナ・ソシエテ・アノニム
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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリカライト形の触媒の安定化方法に関するも
のである。さらに詳細には、本発明は、常圧よりも高い
圧力下に行なう接触的方法において使用するために、シ
リカライト形の結晶性シリカ多形体触媒を安定化するた
めの方法に関するものである。
本発明はさらに、圧力下に行なう接触的処理の方法にお
いて使用するための、本発明によつて取得したシリカラ
イト形の安定化した触媒に関するものである。
シリカライト形の触媒は常圧において行なう接触的プロ
セスにおいて用いるときには比較的安定であるというこ
とは公知である。プロセスが常圧において行なわれる限
りでは、たとえば炭化水素の異性化、オレフインの二量
化、パラフイン系供給原料の芳香族化と改質、及びさら
に特に炭化水素の転化のようなプロセスにおいて、シリ
カライトが従来から用いられている理由は、そのためで
ある。
しかしながら、一般にこれらのプロセスを常圧よりも高
い圧力で行なうことは興味のあることである。
シリカライト形の触媒を十分安定且つ活性に保ちながら
比較的高い圧力で使用するために、米国特許第4,414,42
3号において、元素の周期表のII B族の金属、通常は亜
鉛又はカドミウム、を導入することが、既に提案されて
いる。この導入は、公知の方法によつて、たとえば含浸
又はその他の常法によつて、達成することができる。こ
の種の触媒は、気体のオレフインを含有する供給原料の
処理のための接触的方法において用いられている。シリ
カライトを安定化することが試みられているけれども、
比較的短かい使用時間で収率の低下が認められた。
それ故、高圧において行なわれる接触的プロセスにおい
て使用するためにシリカライトを安定化するための方法
は興味あることである。
本発明の目的は、シリカライト形の触媒を安定化するた
めの方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、シリカライトを塩素化、臭素化又
はふつ素化誘導体でハロゲン化することによつてそれを
安定化するための方法を提供することにある。
本発明の別の目的は、本発明の方法に従つて安定化した
シリカライト形触媒を提供することにある。
上記の目的は a) シリカライトを (i) 200〜230℃の温度において少なくとも13kPaの
蒸気を有し且つ低い水素含量を有する、飽和塩素化脂肪
族有機化合物、飽和臭素化脂肪族有機化合物、飽和ふつ
素化脂肪族有機化合物及びそれらの混合物から成るグル
ープから選択したハロゲン化剤;及び (ii) 非還元性気体媒体 から成る気流と、200〜500℃の温度において、且つシリ
カライト上に重量で0.1〜1%のハロゲンを固定させる
ために十分な時間にわたつて接触させることによつてハ
ロゲン化し; (b) そのようにして形成させた安定化し且つハロゲ
ン化したシリカライトを回収するか又は使用する という段階から成る、シリカライト形の結晶性シリカ多
形体を安定化するための方法を提供することによつて達
成することができる。
本発明の方法においては、シリカライト、すなわち、ゼ
オライトと異なつて交換能力を有していない結晶性シリ
カ多形体を使用する。アルミニウムがこれらの触媒中に
存在してもよいが、それは出発物質から、特に使用する
シリカ源から、由来する不純物の形態下のものに限られ
る。それらの材料を取得するための方法は、参考として
ここに包含せしめる、グロース及びフラニジエンに対す
る米国特許第4,061,724号中に開示されている。
シリカライトは、テトラプロピルアンモニウムカチオ
ン、アルカリ金属カチオン、水及び反応性シリカ源から
成る反応混合物を使用することにより、水熱的に製造さ
れる微多孔性物質である。
本発明の方法に従つて、シリカライトの安定化は、塩素
化又は臭素化剤を用いる場合には約200℃乃至約500℃、
好ましくは約250℃乃至約300℃、ふつ素化剤を用いる場
合には好ましくは約450乃至約500℃の温度においてシリ
カライトをハロゲン化することによつて行なわれる。
シリカライトのハロゲン化は、シリカライトをハロゲン
化剤及び非還元性気体媒体から成る気流と接触させるこ
とによつて行なわれる。この処理は、圧力下に行なわれ
るプロセスにおいて使用するときに長時間にわたつて活
性であるハロゲン化し且つ安定化した触媒を取得するた
めには、特定の条件下に行なわねばならない。
それらの条件の一つはハロゲン化剤の選択にある。ハロ
ゲン化剤は約200〜230℃の温度において少なくとも13kP
aの蒸気圧を有する、揮発性の有機飽和脂肪族塩素化、
臭素化又はふつ素化化合物であることが好ましい。同じ
範囲の温度で約40〜53kPa又はそれ以上の蒸気圧を有す
るハロゲン化化合物を用いることが一層好ましい。
活性ハロゲン化剤としては、1に等しいか又は1よりも
大きいハロゲン/炭素原子比を有し、1〜4炭素原子を
含有し且つ酸素を含有していてもよい揮発性ハロゲン化
化合物を挙げることができる。本発明の触媒を製造する
ために特に適するハロゲン化剤としては、揮発性ハロゲ
ン原子数に関しての上記の条件を満足する、1〜4炭素
原子を含有するハロゲン化パラフイン及び2〜4炭素原
子を含有するハロゲン化エーテルを挙げることができ
る。ハロゲン化パラフインの典型的な例としては、四塩
化炭素、、四臭化炭素、四ふつ化炭素、クロロホルム、
ブロモホルム、フルオロホルム、ヘキサクロロエタン、
ペンタクロロエタン及びCH2F2を挙げることができる。
他のハロゲン化剤として、ジ−トリクロロエチルエーテ
ル、ジ−ペンタクロロメチルエーテル及びそれらの臭素
化同族体をも挙げることができる。
上記の化合物の中でも、四塩化炭素とジ−トリクロロメ
チルエーテルが特にハロゲン化剤として適しており、一
方塩化水素又は臭化水素と共に分子状の塩素又は臭素
は、有効性が比較的低い。
使用することができる非還元性の気体媒体は一般に、窒
素、二酸化炭素、酸素又はそれらの混合物である。
使用しなければならないハロゲン化剤の全量及びシリカ
ライトとの接触時間もまた、重量で約0.1〜約5%の塩
素及び/又はふつ素を含有する触媒を与えるように調節
する。必要な接触時間は、たとえば、ハロゲン化剤中の
ハロゲン原子の数及び気流中のハロゲン化剤の濃度、又
は該ハロゲン化剤の蒸気圧のような、種々の要因に依存
する。一般に、接触時間は0.5時間乃至96時間、さらに
特に1〜12時間である。触媒中の好適なハロゲン含量は
種々の要因に依存する。大部分の場合に、ハロゲン含量
が高いほど触媒の活性が高い。
しかしながら、大部分の場合に、重量で0.1〜1%のハ
ロゲン含量を有することが一層興味がある。
プロセスを圧力下に遂行するために用いるべき反応器中
で、その場で、触媒を調製しない場合には、触媒をハロ
ゲン化反応器から取出して、貯蔵タンク中に導入する。
本発明の方法に従つて調製した触媒は、たとえばペレツ
ト、粉末、ビーズ又はその他の類似物のような公知の形
態下に製造することができる。
本発明の方法に従つて製造したハロゲン化触媒は、たと
えば、オレフインの異性化又は二量化、パラフイン系供
給原料の改質又は芳香族化のような炭化水素転化プロセ
スを、約2・105乃至7・106Paの高い圧力下に行なう場
合に、且つ特に、本出願人の名称で本発明と同日に出願
した“接触的方法”と題する特許明細書中に開示するよ
うに、供給原料と共に水を供給する場合に、これらのプ
ロセスにおいて使用するために特に適していることが見
出されている。
実際に、ゼオライトと本発明の方法に従つて調製したハ
ロゲン化触媒の間には、本質的な相違が存在する:ゼオ
ライトは水(水蒸気又は液体の何れの形態においても)
の存在では使用することができないのに対して、本発明
の触媒は使用することができるばかりでなく、向上した
安定性すら提供する。
ハロゲン化した安定化シリカライトの活性は、同時に供
給する水蒸気の量を水/供給原料のモル比が約0.5〜1.5
となるようにするときは、長時間にわたつて保持され
る。
本発明の方法によつて提供される安定化にかかわらず、
上記のようなハロゲン化シリカライト形の触媒を再生す
ることが望ましい場合には、公知の方法に従つて、蓄積
した炭化水素生成物を燃焼することによつて、たとえ
ば、それらを次第に増大する量の酸素を含有する窒素流
下に、約450〜550℃の温度において、流出する気流中の
CO2含量が容量で0.1%未満となるまで焼することによ
つて、再生することができる。
以下の実施例は本発明の方法を、さらに良く例証するた
めのものである。
実施例1 反応器にシリカライトを仕込み、それを500(ml/ml・
h)の気体時間当り空間速度(GHSV)の窒素流下に、50
0℃で3時間加熱した。
窒素の流速を保ちながら、280℃に冷却したのち、CCl4
で飽和させた窒素流を4時間にわたつて反応器中に供給
した。
重量で0.8%の塩素を含有する、取得した塩素化シリカ
ライト上に、340℃の温度において、30の液体時間当り
空間速度(LHSV)において、C4炭化水素供給原料を通じ
た。供給原料の組成は次のとおりであつた: 重量で53.3%のn−ブテン類 1.2%のイソブテン 44.6%のブタン類 0.9%のさらに軽質の炭化水素 水蒸気を1/1の水/供給原料モル比で同時に供給した。
n−ブテン類の転化率とガソリン選択率(36〜200℃の
沸点を有する炭化水素)の値を、計算したガソリン収率
(=転化率×選択率)と共に、下表に示す: 比較実施例1 1/1の水/供給原料モル比の水蒸気と共に、実施例1に
おけると同一の供給原料を、未処理のシリカライト上
に、325℃の温度において、14.8×105Paの圧力下に、4
1.2のLHSVて通じた。
下表の結果を得た(重量%) 比較実施例2 0.5/1の水/供給原料モル比の水蒸気と共に、実施例1
におけると同一の供給原料を、未処理のシリカライト上
に、323℃の温度において、14.8×105Paの圧力下に、31
のLHSVにおいて通じた。
7時間後に、n−ブテン類の転化率は重量で70.6%、ガ
ソリンの選択率は87.8%であつた。25時間後に、n−ブ
テンの転化率は僅か6.85%となつた。
実施例2 水/供給原料のモル比を0.45/1とする以外は、実施例1
に記した実験を繰返した。
下表の結果を得た(重量%)。
実施例3 反応器にシリカライトを仕込んだのち、それを500のGHS
Vの窒素流下に500℃で3時間加熱した。窒素流速を保ち
ながら、284℃に冷却したのち、CCl4で飽和させた窒素
流を反応器に110分間供給した。
0.4%の塩素を含有する上記のシリカライト上に、実施
例1におけると同様なC4炭化水素を供給した。
供給原料は、14.9×105Paの圧力下に、340℃で30のLHSV
において通じた。
水蒸気を0.7/1の水/供給原料モル比で同時に供給し
た。
下表の結果を得た(重量%)

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】シリカライト形の結晶性シリカ多形体の安
    定化方法にして、 a) 該シリカライトを (i) 200〜230℃の温度において少なくとも13kPaの
    蒸気を有し且つ低い水素含量を有する、有機飽和脂肪族
    塩素化化合物、有機飽和脂肪族臭素化化合物、有機飽和
    脂肪族ふつ素化化合物及びそれらの混合物から成るグル
    ープから選択するハロゲン化剤;及び (ii) 非還元性気体媒体 から成る気流と、200〜500℃の温度において、シリカラ
    イト上に重量で0.1〜5%のハロゲンを固定するために
    十分な時間にわたつて接触させることによつて、それを
    ハロゲン化し;且つ (b) このようにして形成させた安定化し且つハロゲ
    ン化したシリカライトを回収するか又は使用する 段階から成る、該安定化方法。
  2. 【請求項2】ハロゲン化剤は有機飽和塩素化脂肪族化合
    物、有機飽和臭素化脂肪族化合物、及びそれらの混合物
    から成るグループから選択する、特許請求の範囲第1項
    記載の方法。
  3. 【請求項3】ハロゲン化は約250〜300℃の温度において
    行なう、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  4. 【請求項4】ハロゲン化剤は有機飽和ふつ素化脂肪族化
    合物及びそれらの混合物のグループから選択する、特許
    請求の範囲第1項記載の方法。
  5. 【請求項5】ハロゲン化は約450〜500℃の温度で行う、
    特許請求の範囲第4項記載の方法。
  6. 【請求項6】ハロゲン化剤は200〜230℃の温度において
    40kPaよりも高い蒸気圧を有する、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
  7. 【請求項7】ハロゲン化剤は200〜230℃の温度において
    約40乃至約53kPaの蒸気圧を有する、特許請求の範囲第
    6項記載の方法。
  8. 【請求項8】ハロゲン化剤は1に等しいか又は1よりも
    大きいハロゲン/炭素原子比を有する化合物、及びそれ
    らの化合物の混合物から選択する、特許請求の範囲第1
    項記載の方法。
  9. 【請求項9】ハロゲン化剤は1〜4炭素原子を有するハ
    ロゲン化パラフイン及びそれらの混合物から選択する、
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
  10. 【請求項10】ハロゲン化剤は四塩化炭素、四臭化炭
    素、四ふつ化炭素、クロロホルム、ブロモホルム、フル
    オロホルム、ヘキサクロロエタン、ペンタクロロエタン
    及びジフルオロメタンから成るグループから選択する、
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
  11. 【請求項11】ハロゲン化剤は2〜4炭素原子を有する
    ハロゲン化エーテル及びそれらの混合物から選択する、
    特許請求の範囲第1項記載の方法。
  12. 【請求項12】ハロゲン化剤はジ−ペンタクロロエチル
    エーテル、ジ−トリ−クロロメチルエーテル、それらの
    臭素化同族体及びそれらの混合物から成るグループから
    選択する、特許請求の範囲第11項記載の方法。
  13. 【請求項13】非還元性気体媒体は窒素、二酸化炭素、
    酸素及びそれらの混合物から成るグループから選択す
    る、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  14. 【請求項14】接触はシリカライト上に重量で約0.1〜
    1%のハロゲンを固定させるために十分な時間にわたつ
    て行なう、特許請求の範囲第1項記載の方法。
  15. 【請求項15】特許請求の範囲第1〜14項の何れかに記
    載の方法によつて製造したシリカライト形結晶性シリカ
    多形体触媒。
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DE3762807D1 (de) 1990-06-28
ATE52946T1 (de) 1990-06-15
ES2015325B3 (es) 1990-08-16
LU86278A1 (fr) 1987-09-03
CA1277971C (en) 1990-12-18
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