JPH1071334A - アルキル芳香族炭化水素のトランスアルキル化反応用触媒組成物及びキシレンの製造方法 - Google Patents

アルキル芳香族炭化水素のトランスアルキル化反応用触媒組成物及びキシレンの製造方法

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JPH1071334A
JPH1071334A JP9171345A JP17134597A JPH1071334A JP H1071334 A JPH1071334 A JP H1071334A JP 9171345 A JP9171345 A JP 9171345A JP 17134597 A JP17134597 A JP 17134597A JP H1071334 A JPH1071334 A JP H1071334A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】C9 アルキル芳香族炭化水素に含まれるエチル
トルエンをトルエンに有効に脱アルキル化すると共に、
トルエンあるいはトリメチルベンゼンと不均化反応を含
むトランスアルキル化反応によりキシレン収量の高い触
媒及びキシレンの製造方法を提供する。 【解決手段】 エチルトルエン転化率が少なくとも50
重量%を示し、さらにモルデナイトが100重量部に対
して、無機酸化物及び/または粘土類が25から150
重量部及びレニウムが金属換算で少なくとも0.05重
量部含むことを特徴とするアルキル芳香族炭化水素のト
ランスアルキル化反応用触媒組成物、およびその触媒の
存在下、エチルトルエンを少なくとも5重量%含有する
C9 アルキル芳香族炭化水素を含むアルキル芳香族炭化
水素を原料として水素存在下でキシレンを製造する。

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
水素のトランスアルキル化反応用触媒組成物及びキシレ
ンの製造方法に関する。特に、C9 アルキル芳香族炭化
水素を含む原料からキシレンを製造するトランスアルキ
ル化反応用触媒組成物及びキシレンの製造方法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】トルエンの不均化によるベンゼン及びキ
シレンの製造、トルエンとトリメチルベンゼンのトラン
スアルキル化によるキシレンの製造などのアルキル芳香
族炭化水素のトランスアルキル化反応は工業的に重要な
反応であり、従来数多くの触媒系が提案されている。そ
の中で近年、フォージャサイト、モルデナイトのような
結晶性アルミノシリケートゼオライトが有効な触媒であ
ることが見いだされたが、特にモルデナイトが高いアル
キル芳香族炭化水素のトランスアルキル化活性を有す
る。
【0003】しかしながら、モルデナイト単独では活
性、触媒寿命共に十分ではなく、活性の向上及び触媒寿
命を改善するためにモルデナイトにクロム、モリブデン
及びタングステンのようなVIB族金属、鉄、コバル
ト、ニッケル及び白金族金属のようなVIII族金属な
どを組み合わせることが米国特許第3729521号に
開示されている。また、特公昭62−45849号公報
には実質的にモルデナイト成分とレニウム成分のみから
なる触媒が開示されている。しかし、これらの触媒では
特にエチルトルエンを含むC9 アルキル芳香族炭化水素
原料からキシレンを製造するトランスアルキル化反応で
は十分な触媒性能を示さない。
【0004】また、J.Das等はCatalysis
Letters 23巻(1994)161〜168
ページの中でベータ型ゼオライトによるC9 アルキル芳
香族炭化水素を含む原料のトランスアルキル化反応を報
告しているが、生成するキシレンの収量が大きいとは言
えず、特にエチルトルエンを含むC9 アルキル芳香族炭
化水素から効率的にキシレンを製造する方法については
効果的な方法がないのが現状である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】C9 アルキル芳香族炭
化水素を含む原料から脱アルキル化及びトランスアルキ
ル化反応によりキシレンを効率よく製造できる触媒及び
キシレンの製造方法を提供するものである。
【0006】C9 アルキル芳香族炭化水素は工業的な利
用価値が少なく燃料として使用されていることが多い。
本発明者らはC9 アルキル芳香族炭化水素に含まれるエ
チルトルエンとトリメチルベンゼンに注目した。エチル
トルエンを脱アルキル化反応によりトルエンにし、トル
エン2分子あるいはトルエンとトリメチルベンゼンによ
るトランスアルキル化反応により工業的に有用なキシレ
ンを製造できる。従来技術ではエチルトルエンをトルエ
ンに有効に脱アルキル化出来ず、目的のキシレン収量が
低いのが現状である。本発明者らはエチルトルエンをト
ルエンに有効に脱アルキル化すると共に、トランスアル
キル化反応によりキシレン収量の高い触媒及びキシレン
の製造方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、C9 アル
キル芳香族炭化水素に含まれるエチルトルエンを脱アル
キル化してトルエンとし、トルエンあるいはトリメチル
ベンゼンとトランスアルキル化反応によりキシレンを製
造するのに、下記のエチルトルエン転化方法において高
いエチルトルエン転化率を有する触媒が有効であること
を見いだし、本発明に到達した。エチルトルエン転化方
法は次のとおりである。
【0008】 原料組成比:エチルトルエン /(トリメチルヘ゛ンセ゛ン +エチルトルエン )比 35重量% 反応条件 :温度 400℃ 圧力 3MPa−G WHSV(重量空間速度) 2.5h-1 H2 /原料 4.0mol/mol
【数2】 この方法により得られたエチルトルエン転化率が少なく
とも50重量%好ましくは80重量%を示す触媒が有効
である。
【0009】また、高いエチルトルエン転化率を達成す
ると共に、トランスアルキル化反応により高いキシレン
収量を得るためには、水素型モルデナイトと無機酸化物
及び/または粘土類、及びレニウムの間に最適な組成を
有する触媒が有効であることを見いだした。詳細に述べ
ると、エチルトルエンは水素型モルデナイトによりトル
エンとエチレンに脱アルキルされる。しかし、脱アルキ
ル化反応では熱力学的平衡の制約を受けるためエチルト
ルエンの転化率を十分高くすることは出来ない。レニウ
ムを高度に分散担持させた無機酸化物及び/または粘土
類を触媒中に含有させることにより反応系に共存する水
素がエチルトルエンの脱アルキル化反応で生成したエチ
レンをエタンに水素化し熱力学的平衡の制約によるエチ
ルトルエン転化率の抑制がなくなり、高度な転化率を達
成できる。生成したトルエンがトルエンおよびトリメチ
ルベンゼンとトランスアルキル化してキシレン収量が向
上する。また、副反応で生成する高沸点化合物がレニウ
ムを高度に分散担持させた無機酸化物及び/または粘土
類上で水素化分解を受け触媒上へのコーキングを抑制し
触媒の失活を防ぎ触媒寿命を延長させる。このような効
果を十分発揮するためには水素型モルデナイトと無機酸
化物及び/または粘土類、及びレニウムの間に最適な組
成が存在することを見出したものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明に用いられるゼオライトは
水素型モルデナイトが好ましい。モルデナイトとしては
シリカ/アルミナモル比が15から30のモルデナイト
が好ましく用いられる。シリカ/アルミナモル比が15
から30のモルデナイトを得るには低シリカ/アルミナ
モル比のモルデナイトを酸抽出などにより脱アルミニウ
ム処理する方法及び直接シリカ/アルミナモル比15か
ら30のモルデナイトを合成する方法があるが、直接合
成した合成モルデナイトが好ましく用いられる。モルデ
ナイトの合成方法は例えば、American Min
eralogist 57巻(1972)1146〜1
151ページ、特公昭63−51969、特公平2−3
1006号公報などに開示されている。
【0011】水素型モルデナイトにするには通常、金属
陽イオンを含むモルデナイトを直接に酸でイオン交換す
るか、アンモニウムイオンを含む水溶液でイオン交換し
アンモニウム型とし、乾燥、焼成する方法が行われる。
アンモニウム型から水素型にするのがより好ましい。イ
オン交換はゼオライトを成型する前に行ってもよいが、
工業的立場で言えば成型後に行うのが好ましい。また、
モルデナイトを乳酸、リンゴ酸、酒石酸、クエン酸など
のカルボキシル基を含有する有機酸で処理すると触媒性
能が向上するので必要に応じて行なわれる。
【0012】無機酸化物及び/または粘土類はレニウム
を高度に分散担持させるのに必須である。無機酸化物と
してはアルミナ、シリカ・アルミナ、シリカ、チタニア
及びマグネシア等が知られている。いずれの無機酸化物
でも使用できるが、好ましくはアルミナである。アルミ
ナとしてはベーマイト、ベーマイトゲル、ジブサイト、
バイアライト、ノルストランダイト、ジアスポア、無定
形アルミナゲル等が知られている。いずれのアルミナで
も使用できるが、好ましくはベーマイトである。アルミ
ナは焼成過程でγ、η、δ等のアルミナになることはよ
く知られており、これら構造形態のアルミナも使用でき
る。また、触媒を成型するためバインダーとしてアルミ
ナゾル、アルミナゲル等が用いられるが、これらアルミ
ナもレニウム担持アルミナとして有効である。また、粘
土類としてはモンモリロナイト、カオリン、セピオライ
ト及び酸性白土等の天然または、精製処理した粘土類で
あればよく特に制限ない。触媒中での無機酸化物及び/
または粘土類の量はモルデナイトが100重量部に対し
て、20から150重量部好ましくは40から150重
量部である。無機酸化物及び/または粘土類の量が多す
ぎると触媒に占めるモルデナイト量が減少し、脱アルキ
ル化活性、トランスアルキル化活性が低下する。一方、
無機酸化物及び/または粘土類の量が少なすぎるとレニ
ウムの分散性が悪くなり、エチルトルエンの脱アルキル
化により生成するエチレンの水素化能が低下する。この
ためエチルトルエンの転化率が低くなりキシレン収量が
低下する。また、触媒寿命も低下する。
【0013】レニウムは金属形態で、もしくは酸化物、
硫化物、セレン化物等の形態で存在し得るが、レニウム
の量はいずれの場合もモルデナイトが100重量部に対
して、金属換算で0.05から1.5重量部好ましくは
無機酸化物及び/または粘土類が100重量部に対し
て、金属換算で0.1から2.0重量部である。レニウ
ムが少なすぎるとエチルトルエンの転化率が十分でな
く、一方レニウムが多すぎるとアルキル芳香族炭化水素
の水素化分解が促進され好ましくない。レニウム成分と
して特に好ましく使用できるものは過レニウム酸、過レ
ニウム酸アンモニウム等を挙げることができる。レニウ
ム成分を担持する実施形態として最も好ましいのは次の
方法である。モルデナイトと無機酸化物及び/または粘
土類を均一に混合して成型し、乾燥、焼成する。次い
で、モルデナイトを水素型あるいはアンモニウム型にし
た後、レニウムを含む水溶液で含浸する方法が好まし
い。レニウムを担持した触媒は引き続き、乾燥、焼成さ
れる。アンモニウム型モルデナイトは焼成過程で水素型
モルデナイトになる。好ましい焼成条件は、酸素含有雰
囲気中300から650℃である。
【0014】本発明者らは工業的な利用価値が少なく燃
料として使用されていることが多いC9 アルキル芳香族
炭化水素を含む原料からキシレンを効率よく製造する方
法について鋭意検討した。C9 アルキル芳香族炭化水素
とはC9 を主成分とするアルキル芳香族炭化水素であ
り、具体的にはエチルトルエン、トリメチルベンゼン、
プロピルベンゼンである。検討の結果、C9 アルキル芳
香族炭化水素に含まれるエチルトルエンとトリメチルベ
ンゼンに注目し、エチルトルエンを脱アルキル化反応に
より有効にトルエンとし、トルエンあるいはC9 アルキ
ル芳香族炭化水素中のトリメチルベンゼンとトランスア
ルキル化反応させることによりキシレンを効率よく製造
できることを見いだした。エチルトルエンの転化率とし
ては少なくとも50重量%好ましくは少なくとも80重
量%である。さらに、特にエチルトルエンの含有量がC
9 アルキル芳香族炭化水素中少なくとも5重量%好まし
くは少なくとも10重量%存在していることがキシレン
収量にとって重要である。また、C9 アルキル芳香族炭
化水素中にC10成分であるジエチルベンゼン、エチルキ
シレン、テトラメチルベンゼン等が含まれていてもよ
い。供給原料としてC9アルキル芳香族炭化水素にトル
エンを混合させて用いることも一つの実施形態である。
トルエンとC9 アルキル芳香族炭化水素との混合比率に
ついては特に制限されるものではないが、キシレン収量
の関係からトルエン/C9 アルキル芳香族炭化水素比で
0から1重量比が好ましい。さらに供給原料に上記芳香
族混合物以外に非芳香族炭化水素例えばパラフィン及び
ナフテンが含まれていてもよい。本発明に基づいて調製
された触媒は本キシレン製造方法に供される。また、本
キシレン製造方法の反応系には水素の共存が必須であ
る。供給する水素は水素/アルキル芳香族炭化水素のモ
ル比で1から10が好ましく用いられる。反応圧力は1
から6MPa、反応温度300から550℃、WHSV
(重量空間速度)0.5から10h-1で行うことが好ま
しい。
【0015】
【実施例】以下に、本発明を実施例を持って説明する
が、本発明は、これらによって規定されるものではな
い。
【0016】(モルデナイト型ゼオライトの合成)固形
カセイソーダ(NaOH含量96.0wt%、H2O含
量4.0wt%、片山化学)21.3グラム、酒石酸粉
末(酒石酸含量99.7wt%、H20含量0.3wt
%,片山化学)21.3グラム、を水586.8グラム
に溶解した。この溶液にアルミン酸ソーダ溶液(Al2
3含量18.5wt%、NaOH含量26.1wt
%、H20含量55.4wt%、住友化学)29.2グ
ラムを加えて均一な溶液とした。この混合液にケイ酸粉
末(SiO2含量91.6wt%、Al23含量0.3
3wt%、NaOH含量0.27wt%、ニップシール
VN−3、日本シリカ)111.5グラムを撹拌しなが
ら徐々に加え、均一なスラリー状水性反応混合物を調製
した。この反応混合物の組成比(モル比)は次のとおり
であった。
【0017】 SiO2/Al23 30 H2O/SiO2 20 OH- /SiO2 0.25 A/Al23 2.5 A:酒石酸塩 反応混合物は、1000ml容のオートクレーブに入れ
密閉し、その後250rpmで撹拌しながら160℃で
72時間反応させた。
【0018】反応終了後、蒸留水で5回水洗、濾過を繰
り返し、約120℃で一晩乾燥した。得られた生成物は
図1に示すX線回折パターンを有するモルデナイト型ゼ
オライトであった。このゼオライトの組成分析をした結
果、無水状態で組成比はモル比で表して 1.02Na20・Al23・18.6SiO2 であった。
【0019】(成型)上記の方法で調製したモルデナイ
ト粉末(モルデナイト含量93.8wt%)74.6グ
ラム、ベーマイト構造(α−アルミナ・1水和物)を有
するアルミナ粉末(Al23含量76.1wt%、SC
Fタイプ、コンデア社)39.5グラム、アルミナゾル
(Al2 O3 含量10wt%、コロイダルアルミナ20
0、日産化学)80グラム、アルミナゲル粉末(Al2
3含量70wt%、Cataloid AP(C−1
0),触媒化成)10グラム、蒸留水10グラムを混合
し、ペースト状の混合物とした。これを約1時間混練
し、外径1.2mm、長さ1.0mmのヌードル状に成
型した後、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、絶乾重量
換算で90グラムの成型品を400℃で2時間、空気雰
囲気下で焼成し、デシケータ中で冷却し成型体Aを得
た。
【0020】実施例1 成型体Aを絶乾重量換算で15グラム取り、これに10
wt%の塩化アンモニウム水溶液30mlを用いて80
〜85℃で1時間処理した後、液を濾別し、新たに塩化
アンモニウム水溶液を30ml加えて同様に処理した。
この操作を4回繰り返した後、液を濾別した。次いで、
蒸留水で5回水洗を繰り返した。次に、5wt%の酒石
酸水溶液30mlを用いて80〜85℃で4時間処理し
た後、液を濾別した後蒸留水で5回水洗を繰り返した。
さらに、酸化レニウム(VII) (Re27)0.039グ
ラムを溶解した水21グラムに4時間浸漬し、レニウム
を含浸する。液を濾別した後120℃で一晩乾燥させた
後、540℃で2時間空気雰囲気下で焼成し触媒Bを得
た。触媒Bは絶乾重量換算でモルデナイト成分が100
重量部に対して、66.5重量部のアルミナ成分及び
0.152重量部のレニウム(アルミナ成分が100重
量部に対して、0.228重量部)を含む。
【0021】実施例2 酸化レニウム(VII) を0.078グラム用いる以外、実
施例1と同様の方法により触媒を調製し触媒Cを得た。
触媒Cは絶乾重量換算でモルデナイト成分が100重量
部に対して、66.5重量部のアルミナ成分及び0.2
67重量部のレニウム(アルミナ成分が100重量部に
対して、0.401重量部)を含む。
【0022】実施例3 酸化レニウム(VII) を0.24グラム用いる以外、実施
例1と同様の方法により触媒を調製し触媒Dを得た。触
媒Dは絶乾重量換算でモルデナイト成分が100重量部
に対して、66.6重量部のアルミナ成分及び0.68
6重量部のレニウム(アルミナ成分が100重量部に対
して、1.03重量部)を含む。
【0023】比較例1 酸化レニウム(VII) で処理をしない以外、実施例1と同
様の方法により触媒を調製し触媒Eを得た。触媒Eは絶
乾重量換算でモルデナイト成分が100重量部に対し
て、66.4重量部のアルミナ成分を含む。
【0024】比較例2 酸化レニウム(VII) を0.0059グラム用いる以外、
実施例1と同様の方法により触媒を調製し触媒Fを得
た。触媒Fは絶乾重量換算でモルデナイト成分が100
重量部に対して、66.5重量部のアルミナ成分及び
0.042重量部のレニウム(アルミナ成分が100重
量部に対して、0.063重量部)を含む。
【0025】実施例4 酸化レニウム(VII) を0.59グラム用いる以外、実施
例1と同様の方法により触媒を調製し触媒Gを得た。触
媒Gは絶乾重量換算でモルデナイト成分が100重量部
に対して、66.5重量部のアルミナ成分及び1.77
重量部のレニウム(アルミナ成分が100重量部に対し
て、2.66重量部)を含む。
【0026】実施例5 レニウム含有量の異なる触媒B〜Gについて固定床流通
反応器を用いて、C9アルキル芳香族炭化水素を含む原
料としてトリメチルベンゼンとエチルトルエンを下記の
組成比で混合した原料(先に述べたエチルトルエン転化
方法に同じ)を接触させた結果を表1に示す。表1から
モルデナイト成分が100重量部に対して、レニウム成
分が金属換算で少なくとも0.05重量部含む触媒B、
C、D及びGでは高い脱アルキル化活性及びトランスア
ルキル化活性を有しキシレン収量の高い触媒であること
が明かである。ただし、触媒Gではエチルトルエン転化
率は高いが、原料のC9 アルキル芳香族炭化水素が分解
し、触媒B、C及びDに比べキシレン収量がやや低下し
ており、より好ましいレニウム含有量はモルデナイト成
分が100重量部に対して、金属換算で0.05から
1.5重量部である。一方触媒E、Fではエチルトルエ
ン転化率が低く、キシレン収量が低い。
【0027】
【表1】
【0028】比較例3 上記の方法で調製したモルデナイト粉末(モルデナイト
含量93.8wt%)106.6グラム、アルミナゾル
(Al23含量10wt%、コロイダルアルミナ20
0、日産化学)80グラム、アルミナゲル粉末(Al2
3含量70wt%、Cataloid AP(C−1
0),触媒化成)10グラム、蒸留水10グラムを混合
し、ペースト状の混合物とした。これを約1時間混練
し、外径1.2mm、長さ1.0mmのヌードル状に成
型した後、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、絶乾重量
換算で15グラムの成型品を400℃で2時間、空気雰
囲気下で焼成し、デシケータ中で冷却した。これに10
wt%の塩化アンモニウム水溶液30mlを用いて80
〜85℃で1時間処理した後、液を濾別し、新たに塩化
アンモニウム水溶液を30ml加えて同様に処理した。
この操作を4回繰り返した後、液を濾別した。次いで、
蒸留水で5回水洗を繰り返した。次に、5wt%の酒石
酸水溶液30mlを用いて80〜85℃で4時間処理し
た後、液を濾別した後蒸留水で5回水洗を繰り返した。
さらに、酸化レニウム(VII) (Re27)0.039グ
ラムを溶解した水21グラムに4時間浸漬し、レニウム
を含浸する。液を濾別した後120℃で一晩乾燥させた
後、540℃で2時間空気雰囲気下で焼成し触媒Hを得
た。触媒Hは絶乾重量換算でモルデナイト成分が100
重量部に対して、15.5重量部のアルミナ成分及び
0.067重量部のレニウム(アルミナ成分が100重
量部に対して、0.433重量部)を含む。
【0029】比較例4 上記の方法で調製したモルデナイト粉末(モルデナイト
含量93.8wt%)32.1グラム、ベーマイト構造
(α−アルミナ・1水和物)を有するアルミナ粉末(A
23含量76.1wt%、SCFタイプ、コンデア
社)92.0グラム、アルミナゾル(Al23含量10
wt%、コロイダルアルミナ200、日産化学)80グ
ラム、アルミナゲル粉末(Al23含量70wt%、C
ataloid AP(C−10),触媒化成)10グ
ラム、蒸留水10グラムを混合し、ペ−スト状の混合物
とした。これを約1時間混練し、外径1.2mm、長さ
1.0mmのヌードル状に成型した後、120℃で一晩
乾燥した。乾燥後、絶乾重量換算で15グラムの成型品
を400℃で2時間、空気雰囲気下で焼成し、デシケー
タ中で冷却した。これに10wt%の塩化アンモニウム
水溶液30mlを用いて80〜85℃で1時間処理した
後、液を濾別し、新たに塩化アンモニウム水溶液を30
ml加えて同様に処理した。この操作を4回繰り返した
後、液を濾別した。次いで、蒸留水で5回水洗を繰り返
した。次に、5wt%の酒石酸水溶液30mlを用いて
80〜85℃で4時間処理した後、液を濾別した後蒸留
水で5回水洗を繰り返した。さらに、酸化レニウム(VI
I) (Re27)0.039グラムを溶解した水21グ
ラムに4時間浸漬し、レニウムを含浸する。液を濾別し
た後120℃で一晩乾燥させた後、540℃で2時間空
気雰囲気下で焼成し触媒Iを得た。触媒Iは絶乾重量換
算でモルデナイト成分が100重量部に対して、29
3.3重量部のアルミナ成分及び0.591重量部のレ
ニウム(アルミナ成分が100重量部に対して、0.2
01重量部)を含む。
【0030】実施例6 モルデナイト及びアルミナ成分の含有量の異なる触媒
B、H及びIについて実施例5と同様の反応を行った結
果を表2に示す。表2からモルデナイト成分が100重
量部に対して、アルミナ成分が20から150重量部含
む触媒Bは高い脱アルキル化活性及びトランスアルキル
化活性を有しキシレン収量の高い触媒であることがわか
る。
【0031】
【表2】
【0032】実施例7 触媒B、F及びHについて実施例5と同様の反応を行い
生成するキシレン収量の経時変化を調べた結果を表3に
示す。表3からモルデナイト成分が100重量部に対し
て、アルミナ成分が20から150重量部、レニウム成
分が金属換算で少なくとも0.05重量部含む触媒Bは
活性が高くしかも活性の経時劣化が少ないことがわか
る。
【0033】
【表3】
【0034】実施例8 触媒学会参照触媒委員会の参照触媒であるモルデナイト
粉末(JRC−Z−M15、シリカ/アルミナモル比=
15.0、モルデナイト含量93.9wt%)74.5
グラム、ベーマイト構造(α−アルミナ・1水和物)を
有するアルミナ粉末(Al23含量76.1wt%、S
CFタイプ、コンデア社)39.4グラム、アルミナゾ
ル(Al23含量10wt%、コロイダルアルミナ20
0、日産化学)80グラム、アルミナゲル粉末(Al2
3含量70wt%、Cataloid AP(C−1
0),触媒化成)10グラム、蒸留水10グラムを混合
し、ペースト状の混合物とした。これを約1時間混練
し、外径1.2mm、長さ1.0mmのヌードル状に成
型した後、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、絶乾重量
換算で15グラムの成型品を400℃で2時間、空気雰
囲気下で焼成し、デシケータ中で冷却した。これに10
wt%の塩化アンモニウム水溶液30mlを用いて80
〜85℃で1時間処理した後、液を濾別し、新たに塩化
アンモニウム水溶液を30ml加えて同様に処理した。
この操作を4回繰り返した後、液を濾別した。次いで、
蒸留水で5回水洗を繰り返した。さらに、酸化レニウム
(VII) (Re27)0.039グラムを溶解した水21
グラムに4時間浸漬し、レニウムを含浸する。液を濾別
した後120℃で一晩乾燥させた後、540℃で2時間
空気雰囲気下で焼成し触媒Jを得た。触媒Jは絶乾重量
換算でモルデナイト成分が100重量部に対して、6
7.1重量部のアルミナ成分及び0.157重量部のレ
ニウム(アルミナ成分が100重量部に対して、0.2
34重量部)を含む。
【0035】実施例9 触媒学会参照触媒委員会の参照触媒であるモルデナイト
粉末(JRC−Z−M20、シリカ/アルミナモル比=
20.1、モルデナイト含量93.1wt%)75.2
グラムを用いる以外、実施例6と同様の方法により触媒
を調製し触媒Kを得た。触媒Kは絶乾重量換算でモルデ
ナイト成分が100重量部に対して、66.5重量部の
アルミナ成分及び0.168重量部のレニウム(アルミ
ナ成分が100重量部に対して、0.253重量部)を
含む。
【0036】比較例5 触媒学会参照触媒委員会の参照触媒であるモルデナイト
粉末(JRC−Z−M10、シリカ/アルミナモル比=
9.8、モルデナイト含量92.0wt%)76.1グ
ラムを用いる以外、実施例6と同様の方法により触媒を
調製し触媒Lを得た。触媒Lは絶乾重量換算でモルデナ
イト成分が100重量部に対して、68.2重量部のア
ルミナ成分及び0.157重量部のレニウム(アルミナ
成分が100重量部に対して、0.230重量部)を含
む。
【0037】実施例10 モルデナイト粉末(JRC−Z−M20)107.4グ
ラムを濃塩酸200mlを用いて80〜85℃で24時
間処理した後、液を濾別し、塩素イオンが検出されなく
なるまで蒸留水で水洗を繰り返し、120℃で一晩乾燥
させた。このとき、シリカ/アルミナモル比は28.1
であった。これを絶乾重量換算で70グラム取り、これ
にベーマイト構造(α−アルミナ・1水和物)を有する
アルミナ粉末(Al23含量76.1wt%、SCFタ
イプ、コンデア社)39.4グラム、アルミナゾル(A
l2 O3 含量10wt%、コロイダルアルミナ200、
日産化学)80グラム、アルミナゲル粉末(Al23
量70wt%、Cataloid AP(C−10),
触媒化成)10グラム、蒸留水10グラムを混合し、ペ
ースト状の混合物とした。これを約1時間混練し、外径
1.2mm、長さ1.0mmのヌードル状に成型した
後、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、絶乾重量換算で
15グラムの成型品を400℃で2時間、空気雰囲気下
で焼成し、デシケータ中で冷却した。次に、酸化レニウ
ム(VII) (Re27)0.039グラムを溶解した水2
1グラムに4時間浸漬し、レニウムを含浸する。液を濾
別した後120℃で一晩乾燥させた後、540℃で2時
間空気雰囲気下で焼成し触媒Mを得た。触媒Mは絶乾重
量換算でモルデナイト成分が100重量部に対して、6
5.9重量部のアルミナ成分及び0.148重量部のレ
ニウム(アルミナ成分が100重量部に対して、0.2
24重量部)を含む。
【0038】比較例6 モルデナイト粉末(JRC−Z−M20)107.4グ
ラムを濃塩酸200mlを用いて80〜85℃で24時
間処理した後、液を濾別し、新たに濃塩酸200mlを
加えて同様に処理した。液を濾別し、塩素イオンが検出
されなくなるまで蒸留水で水洗を繰り返し、120℃で
一晩乾燥させた。このとき、シリカ/アルミナモル比は
35.3であった。これを絶乾重量換算で70グラム取
り、これにベーマイト構造(α−アルミナ・1水和物)
を有するアルミナ粉末(Al23含量76.1wt%、
SCFタイプ、コンデア社)39.4グラム、アルミナ
ゾル(Al23含量10wt%、コロイダルアルミナ2
00、日産化学)80グラム、アルミナゲル粉末(Al
2 O3 含量70wt%、Cataloid AP(C−
10),触媒化成)10グラム、蒸留水10グラムを混
合し、ペースト状の混合物とした。これを約1時間混練
し、外径1.2mm、長さ1.0mmのヌードル状に成
型した後、120℃で一晩乾燥した。乾燥後、絶乾重量
換算で15グラムの成型品を400℃で2時間、空気雰
囲気下で焼成し、デシケータ中で冷却した。次に、酸化
レニウム(VII) (Re27)0.039グラムを溶解し
た水21グラムに4時間浸漬し、レニウムを含浸する。
液を濾別した後120℃で一晩乾燥させた後、540℃
で2時間空気雰囲気下で焼成し触媒Nを得た。触媒Nは
絶乾重量換算でモルデナイト成分が100重量部に対し
て、65.7重量部のアルミナ成分及び0.163重量
部のレニウム(アルミナ成分が100重量部に対して、
0.247重量部)を含む。
【0039】実施例11 モルデナイトのシリカ/アルミナモル比の異なる触媒J
〜Nについて実施例5と同様の反応を行った結果を表4
に示す。表4からシリカ/アルミナモル比が15から3
0であるモルデナイト含む触媒J、K及びMは高い脱ア
ルキル化活性及びトランスアルキル化活性を有しキシレ
ン収量の高い触媒であることが明らかである。
【0040】
【表4】
【0041】実施例12 触媒Bについてトリメチルベンゼン(TMBと略称す
る)とエチルトルエン(ETと略称する)の組成比を変
えて混合した原料を実施例5と同じ反応条件で接触させ
た結果を表5に示す。表5から原料中のエチルトルエン
濃度が5重量%より高くなるとキシレン収量が高くなる
ことがわかる。
【0042】
【表5】
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、C9 アルキル芳香族炭
化水素に含まれるエチルトルエンをトルエンに有効に脱
アルキル化すると共に、トルエンあるいはトリメチルベ
ンゼンと不均化反応を含むトランスアルキル化反応によ
りキシレン収量の高い触媒及びキシレンの製造方法が提
供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例で合成したモルデナイト型ゼオライトの
X線回折パターンを表す図である。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】下記の方法により得られるエチルトルエン
    転化率が少なくとも50重量%を示すことを特徴とする
    アルキル芳香族炭化水素のトランスアルキル化反応用触
    媒組成物。 原料組成比:エチルトルエン /(トリメチルヘ゛ンセ゛ン +エチルトルエン )比 35重量% 反応条件 :温度 400℃ 圧力 3MPa−G WHSV(重量空間速度) 2.5h-1 H2 /原料 4.0mol/mol 【数1】
  2. 【請求項2】エチルトルエン転化率が少なくとも80重
    量%を示す請求項1記載の触媒組成物。
  3. 【請求項3】モルデナイト(成分(A))が100重量
    部に対して、無機酸化物及び/または粘土類(成分
    (B))が25から150重量部及びレニウム(成分
    (C))が金属換算で少なくとも0.05重量部含む請
    求項1または2記載の触媒組成物。
  4. 【請求項4】モルデナイト(成分(A))が100重量
    部に対して、無機酸化物及び/または粘土類(成分
    (B))が25から150重量部及びレニウム(成分
    (C))が金属換算で0.05から1.5重量部含む請
    求項1または2記載の触媒組成物。
  5. 【請求項5】成分(A)が100重量部に対して、成分
    (B)が40から150重量部及び成分(C)が金属換
    算で0.05から1.5重量部含む請求項4記載の触媒
    組成物。
  6. 【請求項6】成分(B)100重量部に対して、成分
    (C)が金属換算で0.1から2.0重量部含む請求項
    5記載の触媒組成物。
  7. 【請求項7】成分(A)のモルデナイトが水素型である
    ことを特徴とする請求項3から6のいずれか1項記載の
    触媒組成物。
  8. 【請求項8】成分(A)のモルデナイトのシリカ/アル
    ミナモル比が15から30であることを特徴とする請求
    項3から7のいずれか1項記載の触媒組成物。
  9. 【請求項9】成分(B)の無機酸化物がアルミナ、シリ
    カ・アルミナ、シリカ、チタニア及びマグネシアよりな
    る群から選ばれた請求項3から8のいずれか1項記載の
    触媒組成物。
  10. 【請求項10】成分(B)の無機酸化物がアルミナであ
    る請求項9記載の触媒組成物。
  11. 【請求項11】アルミナがベーマイト構造を有するアル
    ミナから調製されたものであることを特徴とする請求項
    10記載の触媒組成物。
  12. 【請求項12】成分(B)の粘土類がモンモリロナイ
    ト、カオリン、セピオライト及び酸性白土よりなる群か
    ら選ばれた請求項3から8のいずれか1項記載の触媒組
    成物。
  13. 【請求項13】C9 アルキル芳香族炭化水素を含むアル
    キル芳香族炭化水素を原料としてキシレンを製造する
    際、エチルトルエンを脱アルキル化反応によりトルエン
    とし、トルエンあるいはC9 アルキル芳香族炭化水素中
    のトリメチルベンゼンとトランスアルキル化反応させる
    ことを特徴とするキシレンの製造方法。
  14. 【請求項14】エチルトルエンの転化率が少なくとも5
    0重量%を示すことを特徴とする請求項13記載のキシ
    レンの製造方法。
  15. 【請求項15】エチルトルエンの転化率が少なくとも8
    0重量%を示すことを特徴とする請求項14記載のキシ
    レンの製造方法。
  16. 【請求項16】エチルトルエンを少なくとも5重量%含
    有するC9 アルキル芳香族炭化水素を含むアルキル芳香
    族炭化水素を原料として水素存在下で、請求項1から1
    2のいずれか1項記載のアルキル芳香族炭化水素のトラ
    ンスアルキル化反応用触媒組成物と接触させてキシレン
    を製造することを特徴とする請求項13から15のいず
    れか1項記載のキシレンの製造方法。
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KR100565922B1 (ko) * 1997-04-09 2006-06-13 앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤 1종이상의 6,7및8족 금속을 함유하는 탈알루미늄화된 모오데나이트를 주성분으로 하는 촉매,및 그 촉매를 사용하여 방향족탄화수소를 불균화 및/또는 알킬교환방법
KR100565921B1 (ko) * 1997-04-09 2006-06-19 앵스띠뛰 프랑세 뒤 뻬뜨롤 탈알루미늄화된 모오데나이트를 주성분으로 하는 촉매, 및 그 촉매를 사용하는 방향족탄화수소를 불균화 및/또는 알킬교환방법
KR20150003345A (ko) * 2012-04-19 2015-01-08 사우디 아라비안 오일 컴퍼니 크실렌 생산을 극대화하기 위한 조합된 중질 개질유 탈알킬화-알킬교환 공정

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JP2015516978A (ja) * 2012-04-19 2015-06-18 サウジ アラビアン オイル カンパニー キシレン生成を最大化するための複合重質リフォメートの脱アルキル化−トランスアルキル化法

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