JPS5830915B2 - How to convert synthesis gas to hydrocarbon mixtures - Google Patents

How to convert synthesis gas to hydrocarbon mixtures

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JPS5830915B2
JPS5830915B2 JP51061304A JP6130476A JPS5830915B2 JP S5830915 B2 JPS5830915 B2 JP S5830915B2 JP 51061304 A JP51061304 A JP 51061304A JP 6130476 A JP6130476 A JP 6130476A JP S5830915 B2 JPS5830915 B2 JP S5830915B2
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synthesis gas
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zeolites
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Description

【発明の詳細な説明】 水素及び−酸化炭素を含有するガス混合物を転化する方
法は先行技術において既知である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Methods for converting gas mixtures containing hydrogen and carbon oxides are known in the prior art.

また種々の方法がこの種のガス混合物の製造に使用でき
る。
Various methods can also be used to produce gas mixtures of this type.

重要な主たる方法は酸素含有ガスによる燃料の部分燃焼
かまたは選定した燃料とスチームとの高温度反応か或は
これらの二つの方法の組合わせに依存する。
The main methods of interest rely on partial combustion of the fuel with oxygen-containing gases or high temperature reaction of the selected fuel with steam or a combination of these two methods.

合成ガスは300°F〜約850’Fの範囲の温度で1
気圧〜約1000気圧の圧力でかなり種々の触媒の存在
において転化反応を受けて一酸化炭素の還元生成物例え
ば炭化水素を生成することは既知である。
Synthesis gas is heated at temperatures ranging from 300°F to about 850'F.
It is known to undergo conversion reactions at pressures from atm. to about 1000 atm. and in the presence of a wide variety of catalysts to produce reduction products of carbon monoxide, such as hydrocarbons.

例えばフッシャー−トロプシュ法はある範囲の液状組成
物を生じ、その一部は比較的低オクタンガソリンとして
使用されてきた。
For example, the Fuscher-Tropsch process produces a range of liquid compositions, some of which have been used as relatively low octane gasolines.

この方法及び若干の関連する方法で使用された触媒には
鉄、コバルト、ニッケル、レニウム、トリウム、ロジウ
ム及びオスミウムの金属及び(または)酸化物に基ずく
触媒を含む。
Catalysts used in this and some related methods include catalysts based on iron, cobalt, nickel, rhenium, thorium, rhodium and osmium metals and/or oxides.

他方において、フィッシャー−トロプシュ処理技術は硫
黄による触媒の脱活性及び触媒再生問題のような多数の
問題に悩まされてきた。
On the other hand, Fischer-Tropsch processing technology has suffered from a number of problems, such as catalyst deactivation by sulfur and catalyst regeneration problems.

加うるに、高品質ガソリンを製造するために必要な高度
に枝分れしたパラフィン及び著量の芳香族炭化水素を含
有するガソリン沸点範囲で沸とうする液状炭化水素を製
造する条件を見出し具体的に確認することは困難であっ
た。
In addition, we have found specific conditions for producing liquid hydrocarbons that boil in the gasoline boiling point range and contain highly branched paraffins and significant amounts of aromatic hydrocarbons, which are necessary to produce high-quality gasoline. It was difficult to confirm.

多数の刊行物がフィッシャー−トロプシュ合成技術の現
状を論説しているが、しかしこれらの刊行物のうちで触
媒が連続的にまたは間けつ的に硫黄と接触する場合に合
成ガスをガソリン沸とう範囲で沸とうする炭化水素を含
有する炭化水素に加工するのに満足な解答を与えたもの
はないのである。
A number of publications discuss the current state of Fischer-Tropsch synthesis technology, but few of these publications discuss the range of boiling synthesis gas to gasoline when the catalyst is in continuous or intermittent contact with sulfur. None have given a satisfactory answer to the processing of boiling hydrocarbons into hydrocarbon-containing hydrocarbons.

この発明は硫黄の存在においてガソリン沸とう範囲の芳
香族を含む所望の炭化水素生成物に合成ガスを転化する
最近開発された予期し得なかった方法に関するものであ
る。
This invention relates to a recently developed and unexpected process for converting synthesis gas to desired hydrocarbon products containing aromatics in the gasoline boiling range in the presence of sulfur.

硫化水素のような硫黄を含有しまたは含有しない合成ガ
スを、比較的硫黄に対して非感受性であり且つ合成ガス
送給原料中の硫黄に連続的に暴露した後でもその活性及
び選択性が保存され且つ改善さえされる特殊の触媒組成
物と接触させることによって前記合成ガスを炭化水素に
転化できることが見出された。
Synthesis gas with or without sulfur, such as hydrogen sulfide, is relatively insensitive to sulfur and preserves its activity and selectivity even after continuous exposure to sulfur in the syngas feedstock. It has been found that the syngas can be converted to hydrocarbons by contacting it with special catalyst compositions that have been improved and even improved.

この発明は触媒を連続的に或は間けつ的に合成ガス中の
硫黄成分と計画的に或は偶発的に接触させながら合成ガ
スをガソリン沸とう範囲の芳香族を含む所望の炭化水素
生成物に接触的に転化する方法に関する。
This invention converts synthesis gas into desired hydrocarbon products, including aromatics in the gasoline boiling range, by contacting a catalyst continuously or intermittently with the sulfur component of the synthesis gas, either intentionally or inadvertently. It relates to a method for catalytically converting into.

詳細な点について述べれば、この発明は例えば石炭から
誘導された水素及び−酸化炭素を含有する合成ガス(こ
れは硫黄を含有または含有しない)を比較的硫黄化合物
に非感受性な特定の不均質触媒混合物と接触させること
によって前記合成ガスを好適にはガソリン沸点範囲内で
沸とうするパラフィン及び芳香族炭化水素に転化する方
法に関する。
In particular, the invention provides a method for converting synthesis gas containing hydrogen and carbon oxides derived from, for example, coal, which may or may not contain sulfur, to a specific heterogeneous catalyst that is relatively insensitive to sulfur compounds. The present invention relates to a process for converting said synthesis gas into paraffins and aromatic hydrocarbons, preferably boiling within the gasoline boiling range, by contacting the mixture with a mixture.

更に詳しくはこの発明は一酸化炭素及び水素を含有する
合成ガスを、金属酸化物及び(または)硫化物としてハ
フニウム及び(または)ジルコニウムを含む一酸化炭素
還元成分と混合したZSM−5によって代表される特定
のクラスの結晶性ゼオライトと接触させることによって
前記合成ガスを炭化水素生成物に転化する方法に関する
ものである。
More particularly, the invention is typified by ZSM-5, in which a synthesis gas containing carbon monoxide and hydrogen is mixed with a carbon monoxide reducing component containing hafnium and/or zirconium as metal oxides and/or sulfides. The invention relates to a method for converting said synthesis gas into hydrocarbon products by contacting it with a particular class of crystalline zeolites.

合成ガスは石炭及び石油鉱床の地下燃焼のような現場ガ
ス化法をも含めた先行技術において既知の任意の方法に
よって化石燃料から造ることができる。
Synthesis gas can be produced from fossil fuels by any method known in the prior art, including in situ gasification methods such as underground combustion of coal and oil deposits.

ここに化石燃料とは無煙炭及びれき甘い炭、かつ炭、原
油、シエール油、タールサンドからの油、天然ガス並び
にこれらの物質の分離または変換から生じた燃料を包含
することを意図するものである。
Fossil fuels are intended to include anthracite and sweet coal, as well as charcoal, crude oil, shale oil, oil from tar sands, natural gas, and fuels resulting from the separation or conversion of these materials. .

化石燃料から製造した合成ガスはしばしば粒状物、硫黄
及び金属カルボニル化合物のような種々の不純物を含有
し、水素対炭素酸化物(−酸化炭素及び二酸化炭素)比
(これは使用する化石燃料及び特定のガス化技術に依存
する)によって特徴付けられる。
Synthesis gas produced from fossil fuels often contains various impurities such as particulates, sulfur and metal carbonyl compounds, and the hydrogen to carbon oxide (-carbon oxide and carbon dioxide) ratio, which depends on the fossil fuel used and the specific gasification technology).

一般に従来法ではこれらの不純物を除去するために組成
合成ガスを精製することを必須とした。
In general, conventional methods require purification of compositional synthesis gas to remove these impurities.

しかし合成ガスを転化するためにこの発明による触媒を
使用すれば合成ガス中の硫黄は除去する必要がないこと
が判明した。
However, it has been found that the sulfur in the synthesis gas does not need to be removed if the catalyst according to the invention is used to convert the synthesis gas.

しかし若干の条件の下では硫黄を部分的に除去し、他の
望ましくない不純物を完全に除去することが望ましいこ
とがある。
However, under some conditions it may be desirable to partially remove sulfur and completely remove other undesirable impurities.

この発明の転化操作においては触媒との接触前に水素:
炭素酸化部体積比を0.2〜約6.0、更に普通には1
:lに調節するのが好ましい。
In the conversion operation of this invention, hydrogen:
The carbon oxidation part volume ratio is 0.2 to about 6.0, more usually 1.
It is preferable to adjust it to :l.

周知の水ガス生成反応は必要に応じ、水素比を増大する
ために使用でき、水素豊富合成ガスの場合には一酸化炭
素及び(または)二酸化炭素を添加することによって水
素:炭化水素体積比を調節できる。
Well-known water gas production reactions can be used to increase the hydrogen ratio, if necessary, by adding carbon monoxide and/or carbon dioxide in the case of hydrogen-rich synthesis gas to increase the hydrogen:hydrocarbon volume ratio. Can be adjusted.

この発明で使用する不均質触媒混合物は互に緊密に混合
した少くとも2種の成分から成り、硫黄非感受性すなわ
ち耐硫黄性触媒混合物として呼ぶものとする。
The heterogeneous catalyst mixture used in this invention consists of at least two components intimately mixed together and shall be referred to as a sulfur-insensitive or sulfur-tolerant catalyst mixture.

耐硫黄成分は硫黄の存在によって若干その活性を失うか
或は失うことはないが、しかし少くともそれは合成ガス
送給原料中の硫黄の存在を単に除去するかまたは減少す
ることによって実質上完全にそれ自体を再活性化できる
The sulfur-resistant component may or may not lose some of its activity due to the presence of sulfur, but at least it can be substantially completely removed by simply removing or reducing the presence of sulfur in the syngas feedstock. It can reinvigorate itself.

こうしてこの発明の方法においては一酸化炭素還元成分
が水素の存在において一酸化炭素の還元に対する活性を
もち、それによって炭化水素を生成する実質上硫黄に非
感受性な無機物質のクラスから選ばれ、他方の成分が約
5オングストロームより大きい孔の寸法、12より大き
いシリカ:アルミナ比及び1−12の範囲内の拘束係数
により特徴付けられる特定のクラスの結晶性アルミノシ
リケートから選ばれたゼオライトである混合触媒を使用
することを特に意図するものである。
Thus, in the method of this invention, the carbon monoxide reducing component is selected from a class of substantially sulfur-insensitive inorganic substances that are active for the reduction of carbon monoxide in the presence of hydrogen, thereby producing hydrocarbons; a zeolite selected from a particular class of crystalline aluminosilicates characterized by a pore size greater than about 5 angstroms, a silica:alumina ratio greater than 12, and a constraint factor within the range of 1-12. is specifically intended for use.

このように分類し、且つこの明細書で規定する結晶性ゼ
オライトのクラスは、ZSM−5、ZSM−11、ZS
M−12,ZSM−35及びZSM−38によって表わ
される結晶ゼオライトのクラスである。
The classes of crystalline zeolites classified in this way and defined in this specification are ZSM-5, ZSM-11, ZS
A class of crystalline zeolites represented by M-12, ZSM-35 and ZSM-38.

硫黄の存在においてその活性を失うことはないか或は失
うこともあるが、しかし硫黄を除去すれば実質上それ自
体再活性化する1種またはそれ以上の成分から戒る耐硫
黄性無機物質はこの明細書で規定する結晶性ゼオライト
とは別個の粒子として緊密に混合した状態で、或は前記
結晶性ゼオライトと単一の触媒粒子として結合して使用
する。
A sulfur-resistant inorganic substance that does not or may lose its activity in the presence of sulfur, but which substantially reactivates itself upon removal of the sulfur, The crystalline zeolite defined in this specification is used either as a separate particle and intimately mixed, or combined with the crystalline zeolite as a single catalyst particle.

この発明の目的に対し好適な無機物質は周期律表第1I
IB族及びIVB族の元素を含む。
Inorganic substances suitable for the purposes of this invention are
Contains elements from groups IB and IVB.

これらの族の元素のうちで特に耐硫黄性であることが判
明した元素はジルコニウム及びハフニウムである。
Elements from these groups that have been found to be particularly sulfur resistant are zirconium and hafnium.

これらの物質に対しては硫黄は助触媒としてさえ使用す
る。
Sulfur is even used as a promoter for these materials.

トリア以外の既知のフィッシャー−トロプシュ合成触媒
は硫黄または硫黄化合物と接触することによって実質上
基金に脱活性され、このような硫黄により脱活性化され
た触媒の活性及び選択性を復元する満足すべき再生操作
がまだ見出されてし)ないから、これらの触媒の場合に
は合成操作から硫黄または硫黄化合物を除去することを
必要とするのである。
Known Fischer-Tropsch synthesis catalysts other than thoria are substantially deactivated by contact with sulfur or sulfur compounds, and there is a satisfactory method of restoring the activity and selectivity of catalysts deactivated by such sulfur. In the case of these catalysts, it is necessary to remove sulfur or sulfur compounds from the synthetic operation, since regeneration operations have not yet been discovered.

この無機物質は緊密な混合触媒の活性成分の約o、i重
量%〜約80重量%、好適には60重量%未満の量で使
用できる。
The inorganic material can be used in an amount of from about 0.1% to about 80%, preferably less than 60% by weight of the active components of the intimately mixed catalyst.

不均質触媒の酸性結晶性アルミノシリケート成分は約5
オングストロームより大きい孔の寸法、すなわち1個の
枝分れメチル基をもつパラフィンならびに直鎖パラフィ
ンを吸着することができ、且つそれは少くとも12のシ
リカ対アルミナ比をもつことを特徴とする。
The acidic crystalline aluminosilicate component of the heterogeneous catalyst is approximately 5
It is characterized by a pore size larger than angstroms, ie it is capable of adsorbing paraffins with one branched methyl group as well as straight-chain paraffins, and it has a silica to alumina ratio of at least 12.

例えばシリカ対アルミナ比が2.0のゼオライトAはこ
の発明では使用できない。
For example, zeolite A with a silica to alumina ratio of 2.0 cannot be used in this invention.

またこのゼオライトAは約5オングストロームより大き
い孔寸法の孔は全くない。
Zeolite A also has no pores with pore sizes greater than about 5 angstroms.

この明細書でゼオライトと呼ばれ、且つ知られている結
晶性アルミノシリケートは天然産及び合成鉱物の特異の
クラスのものである。
Crystalline aluminosilicates, referred to herein and known as zeolites, are a unique class of naturally occurring and synthetic minerals.

これらはケイ素原子及びアルミニウム原子の組立から成
る剛性の結晶枠組構造をもち、且つ各ケイ素原子及びア
ルミニウム原子は酸素原子を共有する四頗体によって囲
まれており、且つ精密に規定された孔の構造によって特
徴付けられる。
They have a rigid crystalline framework consisting of an assembly of silicon and aluminum atoms, each silicon and aluminum atom being surrounded by a tetragonal body that shares an oxygen atom, and a precisely defined pore structure. characterized by.

交換可能な陽イオンは孔の中に存在する。Exchangeable cations reside within the pores.

この発明で関連する触媒は特異な性質を示す特殊なりラ
スのゼオライトを使用する。
The catalyst involved in this invention uses a special class of zeolites that exhibit unique properties.

これらのゼオライトは脂肪族炭化水素を芳香族炭化水素
に工業的に望ましい収率で転化させ、一般にアルキル化
、異性化、不均化及び芳香族炭化水素を含む他の反応に
高度に有効である。
These zeolites convert aliphatic hydrocarbons to aromatic hydrocarbons in industrially desirable yields and are generally highly effective in alkylation, isomerization, disproportionation and other reactions involving aromatic hydrocarbons. .

これらは異常なほどに低アルミナ含量である、すなわち
高シリカ対アルミナ比のものであるが、それらはシリカ
対アルミナ比が30を越える場合においてさえ非常に活
性である。
Although they have an unusually low alumina content, ie, a high silica to alumina ratio, they are very active even when the silica to alumina ratio exceeds 30.

ゼオライトの触媒活性は枠組構造のアルミニウム原子及
びこれらのアルミニウム原子と結合した陽イオンに基ず
くものであるから、この活性は意外である。
This activity is surprising since the catalytic activity of zeolites is based on the aluminum atoms of the framework and the cations bound to these aluminum atoms.

これらのゼオライトは高温度においてさえスチームの存
在(これは他の触媒例えばゼオライトX及びA型の結晶
枠組構造の不可逆的な崩壊を起させる)にも拘らず長期
間に亘ってそれらの結晶性を保持する。
These zeolites maintain their crystallinity over long periods of time even at high temperatures despite the presence of steam (which causes an irreversible collapse of the crystal framework of other catalysts such as zeolites X and A). Hold.

更に炭素質析出物が生成すれば、これを通常活性を復元
するのに使用する温度より高い温度で燃焼することによ
って除去できる。
Additionally, if carbonaceous precipitates form, they can be removed by combustion at temperatures higher than those normally used to restore activity.

多くの環境において、このクラスのゼオライトはコーク
ス生成能が非常に低く、燃焼再生処理間の反応実施期間
を非常に長期となすのに役立つ。
In many environments, this class of zeolites has very low coke-forming potential, making them useful for very long reaction run times between combustion regeneration treatments.

このクラスのゼオライトの結晶構造の重要な特徴は約5
オングストロームより大きい孔の寸法及び酸素原子の1
0員環によって生ずるような大略の寸法の孔の開口部を
もつことによって結晶内の自由空間への侵入及び排出が
制限(拘束)されることである。
The important features of the crystal structure of this class of zeolites are about 5
Pore size larger than angstrom and 1 of oxygen atom
By having a pore opening of approximately the same size as that created by a zero-membered ring, entry into and exit from the free space within the crystal is restricted (constrained).

これらの10員環は結晶性アルミノシリケートの陰イオ
ン枠組構造を構7戎する四面体の規則的配列によって形
造られ、酸素原子それ自体は四面体の中心にあるケイ素
原子またはアルミニウム原子に結合していることを理解
すべきである。
These 10-membered rings are formed by a regular array of tetrahedra that frame the anionic framework of the crystalline aluminosilicate, and the oxygen atoms themselves are bonded to silicon or aluminum atoms at the center of the tetrahedron. It should be understood that

簡潔に述べると、この発明におけるタイプB触媒におい
て有用な好適なゼオライトは少くとも約12のシリカ対
アルミナ比及び結晶の自由空間への侵入が拘束される構
造とを兼ね備えるものである。
Briefly, preferred zeolites useful in the Type B catalysts of this invention are those that combine a silica to alumina ratio of at least about 12 and a structure that restricts crystal free space intrusion.

ここで云うシリカ対アルミナ比は慣用の分析によって決
定される。
The silica to alumina ratio referred to herein is determined by conventional analysis.

この比はゼオライト結晶の剛性の陰イオン枠組構造中の
シリカ対アルミナ比をできるだけ精密に表わすことを意
味し、結合剤中或は陽イオン形または結晶溝孔内の他の
形のアルミニウムを除外することを意味するものである
This ratio is meant to represent as accurately as possible the silica to alumina ratio in the rigid anionic framework of the zeolite crystal, excluding aluminum in the binder or in cationic form or other forms within the crystal slots. It means that.

少くとも12のシリカ対アルミナ比をもつゼオライトが
有用であるが、少くとも約30のより大きい比をもつゼ
オライトを使用するのが好適である。
Zeolites with a silica to alumina ratio of at least 12 are useful, although it is preferred to use zeolites with a higher ratio of at least about 30.

このようなゼオライトは活性化抜水に対する結晶内収着
能より大きいノルマルヘキサンに対する結晶内収着能を
取得し、従ってこれらは疎水性を示す。
Such zeolites obtain an intracrystalline sorption capacity for normal hexane that is greater than the intracrystalline sorption capacity for activated water withdrawal, and therefore they exhibit hydrophobicity.

この疎水性はこの発明では有利であると信ぜられる。This hydrophobicity is believed to be advantageous in this invention.

この発明において触媒として有用なゼオライトはノルマ
ルヘキサンを自由に収着し、約5オングストロームより
太き(1)孔の寸法をもつ。
Zeolites useful as catalysts in this invention are free to sorb normal hexane and have pore sizes greater than about 5 angstroms (1).

その上この構造はより大きな分子に対の孔への侵入を拘
束しなければならない。
Moreover, this structure must restrain larger molecules from entering the paired pores.

このような孔への侵入が拘束されるか否かは時によって
既知の結晶構造から判1析することができる。
Whether entry into such pores is restricted can sometimes be determined from known crystal structures.

例えば結晶中の孔の開口部が8員環酸素原子によって形
造られると、ノルマルヘキサンより大きい断面をもつ分
子による孔への侵入は実質上排除され、このゼオライト
は所望の型のものではない。
For example, if the pore openings in the crystal are shaped by eight-membered ring oxygen atoms, entry into the pores by molecules with a cross section larger than normal hexane is virtually excluded, and the zeolite is not of the desired type.

10員環の孔をもつゼオライトが好適であるが、過度の
収縮または孔の閉塞によりこれらのゼオライトが実質上
有効でなくなることがある。
Zeolites with 10-ring pores are preferred, but excessive shrinkage or pore blockage can render these zeolites substantially ineffective.

12員環の孔をもつゼオライトはこの発明で所望する有
利な転化を生ずるのに充分な拘束性を生ずるとは一般に
思われないが、しかしこれらの構造は孔の閉塞または他
の原因により使用可能であるかも知れないことが推考さ
れる。
Zeolites with 12-membered ring pores are generally not believed to produce sufficient restraint to produce the advantageous conversions desired in this invention, but these structures can be used due to pore blockage or other causes. It is speculated that this may be the case.

ゼオライトがこの発明で必要とする孔への侵入を拘束す
るか否かを結晶構造から判断する代りに、ノルマルヘキ
サンと3−メチルペンタンとの等重量混合物をゼオライ
トの約1またはそれ以下の量の小試料上に下記の操作に
従って大気圧で連続的に通すことによって「拘束係数」
の簡単な決定を行うことができる。
Instead of determining from the crystal structure whether the zeolite restricts pore entry as required by this invention, an equal weight mixture of n-hexane and 3-methylpentane is added to the zeolite in an amount of about 1 or less. The "restraint factor" is determined by continuously passing atmospheric pressure over a small sample according to the following procedure.
can make simple decisions.

すなわちペレットまたは押出物の形のゼオライトの試料
を粗い砂の大きさの粒子寸法に粉砕し、ガラス管中に入
れた。
Specifically, samples of zeolite in the form of pellets or extrudates were ground to coarse sand-sized particle sizes and placed in glass tubes.

試1験前にゼオライトを空気流中で1000’Fで少く
とも15分間処理し、次いでヘリウムを流してゼオライ
トを洗浄し、温度を550°F〜950°Fに調節して
10%〜60%の全転化率を与えるようにした。
Test 1 Prior to testing, treat the zeolite at 1000'F in a stream of air for at least 15 minutes, then flush the helium to wash the zeolite, and adjust the temperature between 550°F and 950°F to remove 10% to 60% It now gives a total conversion rate of .

前記炭化水素混合物をヘリウムで希釈してヘリウム:全
炭化水素モル比を4:1となしてゼオライト上に1液体
重量空間速度(すなわち触媒1体積当り1時間当り液体
炭化水素1体積)で通した。
The hydrocarbon mixture was diluted with helium to give a helium:total hydrocarbon molar ratio of 4:1 and passed over the zeolite at a liquid weight hourly space velocity of 1 liquid (i.e. 1 volume of liquid hydrocarbon per hour per volume of catalyst). .

炭化水素混合物を流通して20分後に流出物の試料を採
取し、最も好都合にはガスクロマトグラフ分析により分
析して2種の炭化水素の各々について未変化のまま残留
する割合を決定した。
After 20 minutes of flowing the hydrocarbon mixture, samples of the effluent were taken and analyzed, most conveniently by gas chromatographic analysis, to determine the proportion remaining unchanged for each of the two hydrocarbons.

「拘束指数」は下記のようにして計算した。The "restraint index" was calculated as follows.

この拘束係数は前記2種の炭化水素に対するクラッキン
グ速度恒数の比に近似する。
This constraint coefficient approximates the ratio of cracking rate constants for the two types of hydrocarbons.

この発明で好適な触媒は1.0〜12.0の拘束指数を
もつゼオライトを使用する触媒である。
Catalysts suitable for this invention are those using zeolites with a constraint index of 1.0 to 12.0.

この発明で使用するゼオライトの範囲内に入らない若干
のものを含む若干の代表的なゼオライト触媒に対する拘
束指数(CI)の値は下記の通りである。
Constraint index (CI) values for some representative zeolite catalysts, including some that do not fall within the range of zeolites used in this invention, are as follows.

ゼオライト CI 酸形モルデナイト 0.5 RE Y 0.4無定形シリ
カ−アルミナ 0.6 上述の拘束係数はこの発明の方法において接触作用を呈
するのに有用なゼオライトの重要且つ臨界的でさえある
規定である。
Zeolite CI Acid Form Mordenite 0.5 RE Y 0.4 Amorphous Silica-Alumina 0.6 The above-mentioned constraint factors are important and even critical definitions of the zeolite useful for exhibiting catalytic action in the process of this invention. be.

しかしこのパラメータの性質そのもの及び拘束係数を決
定する技法は所定のゼオライトが若干具る条件の下で試
験され、それによって異る拘束係数をもつ可能性がある
ことを許容するものである。
However, the very nature of this parameter and the technique for determining the constraint factor allows that a given zeolite may be tested under slightly different conditions and thus have a different constraint factor.

拘束指数は転化操作の苛酷度によって若干変化するよう
に思われる。
The restraint index appears to vary somewhat with the severity of the conversion operation.

従って特定の与えられたゼオライトについて上述の1〜
12の規定した範囲の内外の多くの拘束指数を確立する
ように試験条件を選定することが可能であることがわか
るであろう。
Therefore, for a particular given zeolite,
It will be appreciated that it is possible to choose test conditions to establish many restraint indices within and outside the specified range of 12.

従ってこの明細書でこのような値を使用するときの「拘
束係数」は単一〇値ではなく、包括的な値であることを
理解すべきである。
Therefore, when using such values in this specification, it should be understood that "constraint coefficient" is not a single 0 value, but a comprehensive value.

すなわち、この明細書で述べた試験規定内の条件の組合
わせによって試験した時に1−12の拘束指数をもつゼ
オライトはその同じゼオライトが他の規定の条件下で試
1験した時に1−12外の拘束指数を与えてもそれには
関係なくこの発明で使用する触媒の規定内に含むもので
ある。
That is, a zeolite that has a restraint index of 1-12 when tested under the combination of conditions within the test specifications set forth in this specification will have a restraint index of 1-12 when that same zeolite is tested under other specified conditions. Regardless of the constraint index given, it is included within the definition of the catalyst used in the present invention.

この明細書で規定するゼオライトのクラスはZSM−5
,ZSM−11,ZSM−12,ZSM−21及び他の
類似の物質である。
The class of zeolite defined in this specification is ZSM-5
, ZSM-11, ZSM-12, ZSM-21 and other similar materials.

最近発行された米国特許第3,702,886号はZS
M−5を記載している。
Recently issued U.S. Patent No. 3,702,886 is ZS
M-5 is described.

ZSM−11は詳細には米国特許第3.709,979
号に、ZSM−12は詳細には米国特許第3.832,
449号明細書に記載されている。
ZSM-11 is detailed in U.S. Patent No. 3,709,979.
No. 3,832, the ZSM-12 is described in detail in U.S. Pat.
It is described in the specification of No. 449.

フランス特許願74−12078号はこの発明で有用で
あるZSM−21と命名したゼオライト組成物及びその
製法を記載している。
French Patent Application No. 74-12078 describes a zeolite composition designated ZSM-21 useful in this invention and a method for its preparation.

有機陽イオンの存在下で製造した時のここに記載の特定
のゼオライトは恐らく結晶内の自由空間が結晶生成溶液
からの有機陽イオンで占有されているために実質的に触
媒として不活性である。
The particular zeolites described herein when prepared in the presence of organic cations are substantially catalytically inactive, probably because the free space within the crystals is occupied by organic cations from the crystal formation solution. .

これらは例えば不活性雰囲気中で1000°Fで1時間
加熱し、次いでアンモニウム塩による塩基交換、次に1
000’Fで空気中で焼成することによって活性化でき
る。
These can be heated, for example, at 1000° F. for 1 hour in an inert atmosphere, followed by base exchange with an ammonium salt, followed by 1 hour.
Can be activated by firing in air at 000'F.

結晶生成溶液に有機陽イオンの存在はこの特定の型のゼ
オライトを生成させるのに絶対的に必要ではない。
The presence of organic cations in the crystallization solution is not absolutely necessary to form this particular type of zeolite.

しかしこれらの陽イオンの存在はこの特定の型のゼオラ
イトの生成に好都合であるように思われる。
However, the presence of these cations appears to favor the formation of this particular type of zeolite.

更に一般的にはこの型のゼオライトをアンモニウム塩で
塩基交換し、次いで約1000°Fで約15分間〜約2
4時間空気中で焼成することによって活性化するのが望
ましい。
More commonly, this type of zeolite is base exchanged with an ammonium salt and then heated at about 1000°F for about 15 minutes to about 2 hours.
Activation is preferably performed by baking in air for 4 hours.

天然産ゼオライトは例えば塩基交換、スチーミング、ア
ルミナ抽出及び焼成のような種々の活性化操作または他
の処理を単独またはそれらを組合わせることによって時
折この型のゼオライトに転化できる。
Naturally occurring zeolites can sometimes be converted to this type of zeolite by various activation operations or other treatments, such as base exchange, steaming, alumina extraction and calcination, alone or in combination.

このように処理できる天然産鉱物にはフェリエライト、
ブリュウステライト、スチルバイト、ダチアルダイト、
エピスチルバイト、ヒユーランダイト及びクリノプチロ
ライトが含まれる。
Naturally occurring minerals that can be treated in this way include ferrierite;
bluestellite, stilbite, dachialdite,
Includes epistilbite, hyurandite and clinoptilolite.

好適な結晶性アルミノシリケートはZSM−5゜ZSM
−11、ZSM−12及びZSM−21で、ZSM−5
が特に好適である。
A suitable crystalline aluminosilicate is ZSM-5゜ZSM
-11, ZSM-12 and ZSM-21, ZSM-5
is particularly suitable.

この発明で触媒として使用するゼオライトは水素形であ
るか或はそれらはアンモニウム陽イオンまたは金属陽イ
オウ補完弁を含有するように塩基交換または含浸される
The zeolites used as catalysts in this invention are in the hydrogen form or they are base exchanged or impregnated to contain ammonium cations or metal cations compensating valves.

塩基交換後にゼオライトを焼成するのが望ましい。It is desirable to calcin the zeolite after base exchange.

存在できる金属陽イオンには周期律表のI族〜■族の金
属の任意のものが含まれる。
Metal cations that can be present include any of the metals from Groups I to II of the Periodic Table.

しかしIA族金属の場合にはいかなる場合にもその陽イ
オン含量はこの発明で使用するゼオライトの触媒作用の
活性を実質上無くするほど大量であってはならない。
However, in no case should the Group IA metal have such a large cation content as to substantially eliminate the catalytic activity of the zeolite used in this invention.

例えば完全にナトリウムで交換したH−ZSM−5はこ
の発明で必要とする形状選択性転化にほとんど不活性で
あるように思われる。
For example, fully sodium-exchanged H-ZSM-5 appears to be nearly inert to the shape-selective conversion required in this invention.

この発明の好ましい一面においてはこの発明で触媒とし
て有用なゼオライトは乾燥水素型で実質上約169/c
rit以上の結晶枠組密度をもつものから選択される。
In a preferred aspect of this invention, the zeolite useful as a catalyst in this invention is in dry hydrogen form substantially about 169/c
selected from those having a crystal framework density of rit or higher.

これらの3つの基準全部を満足するゼオライトが最も望
ましいことが判明した。
Zeolites that meet all three of these criteria have been found to be most desirable.

従ってこの発明の好ましい触媒は約1−12の先に規定
した拘束係数、少くとも約12のシリカ:アルミナ比及
び実質上的1.6g/iより小さくない乾燥結晶密度を
もつものである。
Accordingly, preferred catalysts of this invention are those having a constraint factor as defined above of about 1-12, a silica:alumina ratio of at least about 12, and a dry crystal density not substantially less than 1.6 g/i.

結晶構造が既知のものについての乾燥密度は例えばダブ
リユウ・エム・メイヤー(W、 M、 Me i er
)によるゼオライト構造に関する論文の19ページに記
載のように1000立方オングストローム当りのケイ素
とアルミニウムとの合計数から計算できる。
The dry density of crystal structures with known crystal structures is determined by, for example, D. M. Meyer (W.M.
) can be calculated from the total number of silicon and aluminum per 1000 cubic angstroms, as described on page 19 of the paper on zeolite structure.

従ってこの論文(その全内容はこれを参照することによ
ってこの明細書に組入れるものとする)はザ・ソサイエ
テイ・オブ・ケミカル・インダストリ・ロンドン(th
e 5ociety of Chemical In
dus−try、 London )(1968年)に
よって刊行された「プロシーディンゲス・オブ・ザ・コ
ンファレンス・モレキュラー・シーブズ、ロンドン(P
ro−ceedings of the Confer
ence molecu−1ar 5ieves 、L
ondon) 1967年4月」に含まれている。
This paper (the entire contents of which are hereby incorporated by reference) is therefore published by The Society of Chemical Industry London (th
e 5ociety of Chemical In
Proceedings of the Conference Molecular Thieves, London (1968)
Ro-ceedings of the Conference
ence molecule-1ar 5ieves,L
ondon) April 1967.

結晶構造が未知のときには結晶枠組密度は古典的な比重
計技法によって測定できる。
When the crystal structure is unknown, the crystal framework density can be measured by classical hydrometer techniques.

例えばそれは結晶によって吸収されない有機溶媒中にゼ
オライトの乾燥水素形を浸漬することによって測定でき
る。
For example, it can be measured by soaking the dry hydrogen form of the zeolite in an organic solvent that is not absorbed by the crystals.

このクラスのゼオライトの異常に長持ちする活性と安定
性とは約1.697−以上の高結晶陰イオン枠組密度と
関係があるということができる。
The unusually long-lasting activity and stability of this class of zeolites can be related to the high crystalline anionic framework density of about 1.697- or higher.

この高密度はもちろん結晶内の自由空間量が比較的少い
ことと関連しているはずであり、これが一層安定な結晶
構造を生ずるものと期待される。
This high density must of course be related to the relatively small amount of free space within the crystal, which is expected to result in a more stable crystal structure.

しかしこの自由空間は触媒の活性中心として重要である
と思われる。
However, this free space appears to be important as the active center of the catalyst.

ゆこの発明の範囲内のものでは
ない若干のものをも含めて若干の代表的ゼオライトの結
晶枠組密度を下記に掲げる。
Listed below are some representative zeolite crystal framework densities, including some that are not within the scope of Yuko's invention.

この不均質触媒は種々の造り方で造ることかできる。This heterogeneous catalyst can be made in a variety of ways.

例えば2種の成分をペレットまたは抑圧成形物のような
触媒粒子の形に別個に造り、所要の割合に単に混合して
もよい。
For example, the two components may be formed separately in the form of catalyst particles, such as pellets or compacts, and simply mixed in the required proportions.

個々の成分粒子の粒子寸法は例えば流動床操作に使用し
ようとする場合には約20〜約150ミクロンのように
極めて小さい。
The particle size of the individual component particles is quite small, for example from about 20 to about 150 microns when intended for use in fluidized bed operations.

或は固定床操作の場合には約7インチまでのように大き
くてもよい。
Alternatively, it may be larger, such as up to about 7 inches for fixed bed operations.

或はまた、2種の成分を粉末として混合し、ペレットま
たは押出物となし、各ペレットまたは押出物が2種の成
分を実質上所要の割合で含有するものとしてもよい。
Alternatively, the two components may be mixed as powders into pellets or extrudates, each pellet or extrudate containing the two components in substantially the required proportions.

この混合物に粘度のような結合剤を加えることができる
A binder such as a viscosity can be added to this mixture.

或は酸性結晶性アルミノシリケート固体に所望の一酸化
炭素還元触媒活性金属の塩の溶液を含浸し、次いで乾燥
し、焼成するような慣用の手段によって一酸化炭素還元
用触媒活性をもつ成分を酸性結晶性アルミノシリケート
上に形成させることかできる。
Alternatively, the component having catalytic activity for carbon monoxide reduction may be acidified by conventional means such as impregnating an acidic crystalline aluminosilicate solid with a solution of a salt of the desired carbon monoxide reduction catalytically active metal, followed by drying and calcination. It can also be formed on crystalline aluminosilicate.

若干の選定された場合には酸性結晶性アルミノシリケー
ト成分の塩基交換により一部または全部の一酸化炭素還
元成分を導入することができる。
In some selected cases, some or all of the carbon monoxide reducing component can be introduced by base exchange of the acidic crystalline aluminosilicate component.

緊密な混合物を造るために酸性結晶性アルミノシリケー
トの存在において一酸化炭素還元成分を沈殿させる方法
、ゼオライト上に金属を無電解析出させる方復または蒸
気相から金属を析出させる方法のような他の手段を使用
することもできる。
Other methods such as precipitation of carbon monoxide reducing components in the presence of acidic crystalline aluminosilicate to create an intimate mixture, electroless deposition of metals on zeolites or precipitation of metals from the vapor phase Means can also be used.

上述の触媒調製法の種々の組合わせは触媒製造の専問家
にとっては明らかであろう。
Various combinations of the catalyst preparation methods described above will be obvious to those skilled in the art of catalyst manufacture.

しかし酸性結晶性アルミノシリケートの結晶性を低下さ
せるような技法は避けるように注意しなければならない
However, care must be taken to avoid techniques that reduce the crystallinity of the acidic crystalline aluminosilicate.

上述の記載からこの発明の方法で使用する不均質触媒す
なわち上述の緊密な混合物は種々の程度の緊密度のもの
である。
From the foregoing description it will be seen that the heterogeneous catalysts used in the process of this invention, ie the intimate mixtures mentioned above, are of varying degrees of intimacy.

フインチのペレ゛rトの酸性結晶性アルミノシリケート
と混合した万インチペレットの一酸化炭素還元成分を使
用する場合のような一つの極端な場合には、これらの成
分の少くとも1個内の実質上すべての位置は2種の成分
を使用する割合に関係なく他の成分の若干の約7インチ
以内にある。
In one extreme case, such as when using the carbon monoxide reducing components of 10,000-inch pellets mixed with the acidic crystalline aluminosilicate of Finch's pellets, the substance in at least one of these components All positions above are within about 7 inches of some of the other components, regardless of the proportions in which the two components are used.

異なる大きさのペレットの場合、例えば圭インチとよイ
ンチとの場合にも再び4 成分の少くとも1個の中の実質上すべての場所は他の成
分の約±インチ以内のところにある。
In the case of pellets of different sizes, such as 1-inch and 4-inch pellets, again substantially all of the locations within at least one of the four components are within about ± inches of the other component.

これらの例はこの発明の実施に要する緊密度の下限を説
明するものである。
These examples illustrate the lower limits of tightness required to practice this invention.

他の極端な場合には約0.1ミクロンの粒子寸法の酸性
結晶性アルミノシリケート粒子と同様の粒子寸法のコロ
イド酸化亜鉛とを一緒にボールミル処理し、次いでペレ
ット化する。
At the other extreme, acidic crystalline aluminosilicate particles of about 0.1 micron particle size and colloidal zinc oxide of similar particle size are ball milled together and then pelletized.

この場合にはこれら成分の少くとも1個内の実質上全部
の位置は他の成分の若干の約0.1ミクロン以内にある
In this case, substantially all of the locations within at least one of these components are within about 0.1 microns of the other component.

これは実際上の最高の緊密度の例示である。This is an example of maximum closeness in practice.

物理的混合物の緊密度はまた2種の成分の各粒子の中心
点間の最小分離距離として表現できる。
The compactness of a physical mixture can also be expressed as the minimum separation distance between the center points of each particle of the two components.

これは平均して2種の成分に対する平均粒子寸法の合計
の±によって表わされる。
This is expressed, on average, by the sum of the average particle sizes for the two components.

こうして最高程度の緊密性を説明する上述の例の場合2
種の成分の一方の粒子の中心は他の成分の最も近い粒子
から少くとも平均距離で約0.1ミクロンだけ離れてい
る。
In the above example case 2, which thus illustrates the highest degree of tightness,
The center of a particle of one of the seed components is separated from the nearest particle of the other component by an average distance of at least about 0.1 micron.

不均質触媒の緊密度はその製造方法によって大部分決定
されるが、しかし目視による観察、普通の顕微鏡での検
査または電子顕微鏡による検査または電子マイクロプロ
ーベ分析のような物理的方法によって独立に証明できる
The compactness of a heterogeneous catalyst is determined to a large extent by its method of preparation, but can be independently verified by physical methods such as visual observation, examination with a common or electron microscope, or electron microprobe analysis. .

この発明の方法においては、合成ガスを不均質触媒と約
400°F〜約1000°F1好適には約500°F〜
約850°Fの温度、約1〜約1000気圧、好適には
約3〜約200気圧の圧力及び触媒体積当り1時間標準
温度及び圧力で約500〜約50,000の合成ガス体
積の体積時間空間速度で、或は流動床を使用する場合に
は同等の接触時間で接触させる。
In the process of this invention, synthesis gas is combined with a heterogeneous catalyst at temperatures of from about 400°F to about 1000°F, preferably from about 500°F to
from about 500 to about 50,000 volumes of synthesis gas at a temperature of about 850°F, a pressure of about 1 to about 1000 atmospheres, preferably about 3 to about 200 atmospheres, and a volume of catalyst per volume of catalyst per hour. Contact is carried out at a space velocity or, if a fluidized bed is used, at an equivalent contact time.

不均質触媒は固定床として含有しても或は流動床を使用
してもよい。
The heterogeneous catalyst may be contained as a fixed bed or a fluidized bed may be used.

炭化水素、未反応ガス及びスチームを含有する生成物流
を業界において既知の技法(これはこの発明の一部を構
成するものではない)により回収する。
The product stream containing hydrocarbons, unreacted gases and steam is recovered by techniques known in the art, which do not form part of this invention.

回収した炭化水素を更に蒸留または他の手段により分離
して高オクタンガソリン、プロパン燃料、ベンゼン、ト
ルエン、キシレンまたは他の芳香族炭化水素のような1
種またはそれ以上の生成物を回収する。
The recovered hydrocarbons may be further separated by distillation or other means to produce high octane gasoline, propane fuel, benzene, toluene, xylene or other aromatic hydrocarbons.
Collecting the seeds or more products.

例1 シュウ酸ジルコニウムを熱分解することによって純Zr
O2の試料を造り、複合触媒をボールミル処理及びペレ
ット化により造った。
Example 1 Pure Zr was produced by thermally decomposing zirconium oxalate.
A sample of O2 was made and a composite catalyst was made by ball milling and pelletizing.

合成ガス(H2//C0=1 )をジルコニアとジルコ
ニア−ZSM−5結晶性ゼオライト複合触媒上で120
0psig 、800°F、1.3〜1.5VH8V(
ZrO2に基いて標準温度及び圧力におけるガス)また
は720〜750VH8V(全反応体積に基いて)で反
応させた。
Synthesis gas (H2//C0=1) was heated over zirconia and zirconia-ZSM-5 crystalline zeolite composite catalyst at 120%
0psig, 800°F, 1.3-1.5VH8V (
Gas at standard temperature and pressure based on ZrO2) or 720-750VH8V (based on total reaction volume).

ジルコニア上ZSM−5結晶性ゼオライトの反応生成物
に及ぼす効果はトリア上前記ゼオライトにより観察され
た効果と同様であるように思われた。
The effect of ZSM-5 crystalline zeolite on zirconia on reaction products appeared to be similar to that observed with the zeolite on thoria.

観察された主たる効果はメタン生成における還元作用で
ある。
The main effect observed is a reductive effect on methane production.

活性が若干端太したことは明らかであり、芳香族化合物
の分布はTh02728M−5触媒を使った時に観察さ
れたのと同様であった。
A slight increase in activity was evident, and the distribution of aromatics was similar to that observed when using the Th02728M-5 catalyst.

WH8Vは時間の単位として時間を使用した時間当り触
媒の重量当りの送給原料の重量である。
WH8V is the weight of feedstock per weight of catalyst per hour using time as the unit of time.

VH8Vは時間の単位として時間を使用した時間当り触
媒の体積当りのガスの体積である。
VH8V is the volume of gas per volume of catalyst per time using hours as the unit of time.

STPは0℃の標準温度及び760rrutH&の状態
を表わす。
STP represents the standard temperature of 0° C. and the condition of 760 rrutH&.

Z r 02 / Z S M 5触媒活性に及ぼす
H,Sの効果を測定し、下記の第1表に掲げた。
The effect of H, S on Z r 02 / Z SM 5 catalyst activity was determined and listed in Table 1 below.

試験(試験A)の最初の部分はH2Oなしに行って基本
の試験とした。
The first part of the test (Test A) was conducted without H2O to serve as a baseline test.

試験条件は600psig 、 800°F及び1.3
WH8V(Zr02に基いて)であった。
Test conditions were 600 psig, 800°F and 1.3
It was WH8V (based on Zr02).

20時間試験した後に約3重量%のH2SをH2/CO
合成ガス送給原料と共に連続技に導入した。
Approximately 3 wt% H2S was added to H2/CO after 20 hours of testing.
It was introduced into continuous technology together with the syngas feedstock.

H2Sに連続的に26時間曝気した後(試験B)で物質
収支をとった。
A mass balance was taken after continuous aeration with H2S for 26 hours (Test B).

触媒活性は全く予期しなかったことに、また全く意外に
も損われなかった。
The catalytic activity was quite unexpectedly and surprisingly not impaired.

試験Bにおいて観察された試験Aより僅かに高い転化率
はこの試験に対するより低いWH8Vに基ずくものであ
る。
The slightly higher conversion observed in Test B than Test A is due to the lower WH8V for this test.

H2Sに帰因する主たる影響はメタン収率の増大(3,
6%から約11.2%へ)と芳香族の生成が減少するこ
とであるように見える。
The main effect attributed to H2S is an increase in methane yield (3,
6% to about 11.2%).

著量のC05(硫化カルボニル)が見出され、これは触
媒活性がこの物質によって影響をうけないことを示すも
のである。
Significant amounts of C05 (carbonyl sulfide) were found, indicating that the catalyst activity was not affected by this material.

次いで空間速度を0.26WH8V(試験C)に減少し
、更に24時間試験後にもう一つの物質収支(試験C)
をとった。
The space velocity was then reduced to 0.26WH8V (Test C) and another mass balance after another 24 hours test (Test C).
I took it.

この物質収支から3倍高い転化率及び選択率にはほとん
ど変化ないことがわかる。
The material balance shows that there is little change in the three times higher conversion and selectivity.

試験Cの終りに送給原料からH2Sを除き、更に22時
間試験後に生成物の分析を行った。
At the end of Test C, the H2S was removed from the feed and the product was analyzed after an additional 22 hours of testing.

この分析はメタンの生成が低下し、芳香族生成の触媒選
択性が回復したことを示した(試験り参照)。
This analysis showed that methane production was reduced and the catalyst selectivity for aromatics production was restored (see test results).

この分析はまたこの期間中物質収支をとるための若干高
いWH8V全8V度を使用したことに一部帰因する低転
化率を示した。
This analysis also showed a low conversion rate which was partially attributable to the use of a slightly higher WH8V total 8V degree for mass balance during this period.

触媒の経時変化もその帰因の一つの因子である。Changes in the catalyst over time are also one of the contributing factors.

送給原料中のH2Sは助触媒として作用すると説明する
ことさえできる。
The H2S in the feedstock can even be described as acting as a promoter.

いずれにせよ、試験りにおける芳香族の生成は試験B及
び試験Cにおいて得たのより多い。
In any case, the production of aromatics in the tests is higher than that obtained in tests B and C.

例2 2.5%までのH2Oを含有する合成ガスをHfO2/
HzSM−5上で芳香族炭化水素に転化した。
Example 2 Synthesis gas containing up to 2.5% H2O
Converted to aromatic hydrocarbons on HzSM-5.

この触媒は硫黄の毒作用に抵抗性であることが判明した
This catalyst was found to be resistant to the poisonous effects of sulfur.

これは添付第2表に示される。硫黄(2,5%H20)
を合成ガス送給原料(LPA130B)に添加した。
This is shown in attached Table 2. Sulfur (2,5% H20)
was added to the syngas feedstock (LPA130B).

得られた結果は触媒が硫黄の存在においても働くことが
できることが示した。
The results obtained showed that the catalyst could work even in the presence of sulfur.

Th02/H2SM−5触媒について先に観察したのと
同じように硫黄の存在はメタンの生成をわずかに増大し
、同時にその結果芳香族を減少させる傾向がある。
As previously observed for the Th02/H2SM-5 catalyst, the presence of sulfur tends to slightly increase methane production while concomitantly reducing aromatics.

3.5%T 102 / 65%HzSM−5を含有す
る触媒はZrO2を使って得られた約−の合成ガスの転
化率を与え、HfO2を使って得られた約1の合成ガス
転化率を与えた。
A catalyst containing 3.5% T 102 / 65% Hz SM-5 gave a syngas conversion of about - obtained using ZrO2 and a syngas conversion of about -1 obtained using HfO2. Gave.

この低転化率の原因の一部はTie2含量(35%)が
低いことである。
Part of the reason for this low conversion is the low Tie2 content (35%).

このT io 2のデータを第2表に記述した。The data for this T io 2 are listed in Table 2.

ZrO2/HzSM−5に0.5重量%の希土類金属を
助触媒として添加した実験についても第2表に掲げた。
Table 2 also lists experiments in which 0.5% by weight of a rare earth metal was added as a promoter to ZrO2/HzSM-5.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 合成ガスをガソリン沸点範囲の炭化水素成分に転化
する方法において、合成ガスを400〜1000’Fの
温度で、シリカ:アルミナ比が12−=−3000で1
〜12の範囲内の拘束係数をもつ結晶性アルミノシリケ
ートゼオライトと混合した金属、酸化物及び(または)
硫化物としてのハフニウム及び(または)ジルコニウム
を含む一酸化炭素還元触媒と接触させることから成る方
法。 2 ハフニウム及び(または)ジルコニウムを硫化され
た形で使用する特許請求の範囲第1項記載の方法。 3−酸化炭素還元触媒が最初は酸化物の形のジルコニウ
ムである、特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 結晶性アルミノシリケートゼオライトがZSM−5
型のゼオライトである、特許請求の範囲第1項ないし第
3項の任意の1項記載の方法。 5 転化を500〜850°Fの温度で行う、特許請求
の範囲第1項〜第4項の任意の1項記載の方法。 6 芳香族を含むガソリン沸点範囲の物質を3気圧より
高い圧力及び500〜50,000体積のガスの時間当
りガス体積の空間速度で生成させる、特許請求の範囲第
1項ないし第5項の任意の1項記載の方法。 7 混合物が一酸化炭素還元用触媒に比して過剰体積量
の結晶性アルミノシリケートを含む、特許請求の範囲第
1項ないし第6項の任意の1項記載の方法。 8 供給原料が硫黄を含有したものである、特許請求の
範囲第1項ないし第7項の任意の1項記載の方法。
[Scope of Claims] 1. A method for converting synthesis gas to hydrocarbon components in the gasoline boiling range, wherein the synthesis gas is converted to a silica:alumina ratio of 12-=-3000 at a temperature of 400 to 1000'F.
Metals, oxides and/or mixed with crystalline aluminosilicate zeolites with a restraint factor in the range of ~12
A method comprising contacting a carbon monoxide reduction catalyst containing hafnium and/or zirconium as sulphides. 2. Process according to claim 1, in which hafnium and/or zirconium are used in sulfurized form. 3. A process according to claim 1, wherein the carbon oxide reduction catalyst is initially zirconium in oxide form. 4 Crystalline aluminosilicate zeolite is ZSM-5
4. A method according to any one of claims 1 to 3, wherein the zeolite is a type of zeolite. 5. A process according to any one of claims 1 to 4, wherein the conversion is carried out at a temperature of 500 to 850<0>F. 6. Any of claims 1 to 5, wherein a substance in the gasoline boiling range containing aromatics is produced at a pressure greater than 3 atmospheres and a space velocity of 500 to 50,000 volumes of gas per hour. The method described in item 1. 7. The method according to any one of claims 1 to 6, wherein the mixture contains an excess volume amount of crystalline aluminosilicate compared to the carbon monoxide reduction catalyst. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, wherein the feedstock contains sulfur.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL7811736A (en) * 1978-11-30 1980-06-03 Shell Int Research PROCESS FOR PREPARING HYDROCARBONS.
US4302620A (en) * 1980-10-29 1981-11-24 Mobil Oil Corporation Reactions involving zeolite catalysts modified with group IV A metals
FR2513625A1 (en) * 1981-09-28 1983-04-01 Shell Int Research PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HYDROCARBONS FROM SYNTHESIS GAS
US4590322A (en) * 1985-06-12 1986-05-20 Mobil Oil Corporation Use of hydrogen sulfide to improve benzene production over zeolites

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE896338C (en) * 1949-12-07 1953-11-12 Basf Ag Process for the production of unsaturated gaseous hydrocarbons
BE735771A (en) * 1969-07-07 1970-01-07
CA1062285A (en) * 1974-04-24 1979-09-11 Mobil Oil Corporation Conversion of synthesis gas to hydrocarbon mixtures

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