JPS62230886A - 接触的処理方法 - Google Patents

接触的処理方法

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JPS62230886A
JPS62230886A JP62017400A JP1740087A JPS62230886A JP S62230886 A JPS62230886 A JP S62230886A JP 62017400 A JP62017400 A JP 62017400A JP 1740087 A JP1740087 A JP 1740087A JP S62230886 A JPS62230886 A JP S62230886A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、圧力下に且つ触媒としての’I’ E A 
−けい酸塩又はシリカライトの存在において行なう接触
的処理方法に関するものである。特に本発明は、きわめ
て僅かな頻度の再生又は交換を必要とするのみの、圧カ
ドに、けいl’1lTEA又はシリカライトの存在にお
いて行なう接触的処理方法に関するものである。
シリカライト形又は’rEA−けい酸塩形の触媒は、常
圧にすjいて行なわれる接触的方法においで用いる場合
には比較的安定であることは、公知である。シリカライ
ト又は”r E A−けい酸塩が、たとえば炭化水素の
異性化、オレフィンの二世化、パラフィン系供給油の芳
香族化と改質及び特に炭化水素の転化のようなプロセス
において、これらのプロセスが常圧で行なわれる限りは
、単独で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に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、元素の周期表のI
I B族の4tJt!4、通常は亜鉛又はカドミウム、
を混入することは米国特許第4,414゜423号にお
いて既に提案されている。混入は、何らかの公知の方法
によって、たとえば含浸又はその他の通常の方法によっ
て、行なうことができる。この種の触媒は、気体のオレ
フィンを含有する原料油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させること
が試みられているが、比較的短時間の使用時間後に着る
しい収率の低下が認められる。
米国特許第4,414,423号によって、活性の低ド
を部分的に克服するために、仕込原料の時間当り空間速
度を低下させることが既に提案されている。しかしなが
ら、この分野の専門家は、供給原料の空間速度の低下さ
せるときには、同一の生産性を保つために生産装置を拡
大しなければならないということを熟知している。
それ故、触媒の再生又は交換の頻度をかなり低下させる
ことを可能とする、圧力下に、TEA−けい酸塩形又は
シリカライト形の触媒の存在において行なわれる接触的
処理方法を有することが要望されている。
本発明の目的は、圧力下に且つ触媒としての′rEA−
けい酸塩又はシリカライトの存在下に行なわれ、その触
媒を比較的長時間にわたって使用することを可能とする
、接触的処理方法を提供する、二とにある。
本発明の他の目的は、圧力下に且つ′I” E A−け
い酸塩又はシリカライト触媒の存在において行なわれ、
該触媒は再生又は交換を何ら必要することなく比較的長
時間の活性を有し且つ比較的長時間にわたって有効であ
る、接触的処理方法を提供することにある。
上記の目的は、予めハロゲン化しであるシリカライト又
は1’ E A−けい酸塩の何れかを使用し、且つ水の
存在において処理を行なうことがら成る、圧力下に且つ
触媒としての1’ E A−けい酸塩又はシリカライト
の存在において付なう、接触的処理方法を提供すること
によって達成される。
本発明の方法は、オレフィン転化、オレフイン二世化及
びパラフィン供給原−料の芳香族化に対して特に適して
いる6本発明の方法に従って使用することがでくる供給
原料は、たとえばC,、C,又はC,オレフィンあるい
はそれらの混合物のような、室温において気体であるオ
レフィンから成る原料であって、これらのオレフィン供
給原料は異性化又はオリゴマー化に対して使用される。
たとえばC2−C3XはC,パラフィン炭化水素含有供
給原料のような他の原料もまた本発明の方法によって処
理することができる。精製又は改質流から白米する供給
原料もまた使用することができる。これらの原料は一般
に、そのオクタン化を向上させるために芳香族化を施こ
す、既に改質処理を受けている供給原料もまた、それが
受けるべき処理が圧力下に行なわれる限りは、使用する
ことができる。
本発明の方法において用いるハロゲン化シリカライトは
、先ず、シリカライトから、いいかえればゼオライトと
異なって交換能力を有しでいない結晶性シリカ多形物か
ら取得する。これらの触媒中にアルミニウムが存在して
いてもよいが、出発生成物から、特に使用するシリカ源
から、白米する不純物の形態下にあるものに限られ、何
れの場合においても、該シリカライトは、金属けい酸塩
であるとみなすことはできない、詳細な説明は、それら
の材料を取得するための方法と共に、ここに参考として
包含せしめるグロース及び7ラニジエンに対する米国特
許第4,061,724号に開示されている。
使用するハロゲン化TEA−けい酸塩は先ず、本質的に
アルミニウム含有試薬が存在しない反応系から合成され
、それ故、全<AIO,−四面体骨格構造を有していな
いか又は結晶学的に顕著な量のそれを含有していない触
媒の独特の種類であるT E A−けい酸塩から取得す
る。
’r E A−けい酸塩は、米国特許第4,104.2
94号に開示されている。これらのけい酸塩は結晶性金
属有機けい酸塩であって、それは反応系EAカチオンす
なわちテトラエチルアンモニウムカチオンを表わし且つ
Mはアルカリ金属カチオンを表わす、TEA−けい酸塩
は、その合成形態においてのみ有機基を含有しているが
、その理由は炭化水素転化触媒としで使用する前には有
機部号は烟焼によって除去されるからである。
本発明のノj法において使用するi’ E A−けい酸
塩はテトラエチ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の
使用によって水熱的に製造される、徴多孔性結晶性有へ
けい酸塩として特徴付けることができる。i’ E A
−けい酸塩は、酸素原子によって結合した5I02とA
10.四面体の三次元的骨格構造から成るアルミノけい
酸塩である結晶性ゼオライトとは異なっている1本発明
の方法において使用する結晶性有機けい酸塩は、本質的
にアルミニウム含有試薬を含有していない反応系から合
成されるにれらの′r’ E A−けい酸塩は米国特許
第4.104.294号記載の方法によって製造するこ
とができる。これらの化合物のアルミニウム金策は出発
材料中の不純物として存在するアルミニウムの量に従っ
て変化する。たとえば、本発明の方法において特に使用
されるT E A−けい酸塩触媒は、出発材料中に、特
に、そめ製造のために用いる固体無定形シリカ中に存在
するアルミニウム不純物のために、米国特許第4,10
4,294号中に記された量よりもいくらか高いアルミ
ニウム含量を有する可能性がある。
これらの触媒は、疎水性であって親有機性であり、それ
らはネオペンタンを吸収することができ、それ故、約6
.2人よりも大きい細孔径を有することが支持される。
しかしながら、加圧下に行なわれる本発明の方法におい
ては、′l″EA−けい酸塩又はシリカライトは、その
ままでは十分に安定ではないので、便宜的ではない。
本出願人はここに、ハロゲン化シリカライト又はハロゲ
ン化1’ E A−けい酸塩を使用することによって、
触媒の寿命に関してすぐれた結果を取得することができ
、且つ、プロセスを水の存在において行なうときには、
比較的長い時間にわたって、そのプロセスを遂行するこ
とができるということを見出した。
触媒のハロゲン含量は、たとえばハロゲン化時間及びハ
ロゲン化剤のSt類のような、種々の央因に依存する。
さらに、多くの場合に、ハロゲン含量が高いはどシリカ
ライト形触媒の安定性が大である。
一般にシリカライト又はT E A−けい酸塩形触媒の
ハロゲン含量はmilで約0.1乃至約5%を占め、重
量で約0.2〜1.0%であることが好ましい。
ハロゲン化触媒は、通常の1’ E A−けい酸塩又は
通常のシリカライトを、選択するハロゲン化剤に依存し
て、約200℃乃至約500℃の温度においてハロゲン
化することによって製造することができ;この温度は、
塩素化又は臭素化化合物を用いるときは約250℃乃至
約300℃、7ツ索化化合物を用いるときは約450℃
乃至約500°Cであることが好ましい。
触媒のハロゲン化は、該触媒を、ハロゲン化剤と非還元
性媒体がら成る気流と接触させることによって行なわれ
る。この処理は、1v1圧において行なわれるプロセス
において使用するために十分な活性の触媒を取得するた
めには、特定の条件下に行なわれなければならない。
条件の接線〕はハロゲン化剤の選択にある。このハロゲ
ン化剤は、約200〜230 ’Cの温度で少なくとも
13kl’aの蒸気圧を有する、揮発性有機飽和脂肪族
塩素化、臭素化又はフッ素化化合物であることが好まし
い。同じ範囲の温度において約40〜53kPa又はそ
れ以上の蒸気圧を有するハロゲン化化合物の使用が一層
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y!i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のハ
ロゲン化化合物を挙げることができる。本発明の触媒の
製造のために特に適するハロゲン化剤としては、1・−
4の炭素原子を含有するハロゲン化パラフィン類及び2
〜4炭素原子を含有するハロゲン化エーテルであって、
揮発性とハロゲン原子の数に関して上記の条件を満足す
るものを挙げることができる。ハロゲン化パラフィンの
典型的な例としては、四塩化炭素、四臭化炭素、四7ツ
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CH2
1;” 2を挙げることができる。その他のハロゲン化
剤としては、ジ−トリク。
ロロメチルエーテル、ノーペンタクロロエチルエ−チル
及びそれらの臭素化同族体をも挙げることがでbる。
上記の化合物の中で、四塩化炭素のジ−トリクロロメチ
ルエーテルが、ハロゲン化剤として特に適しているけれ
ども、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媒体は一般に窒素、二
酸化炭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′l
’ E A−けい酸塩又はシリカライトとの接触時間も
また、重量で約0.1乃至約5%の塩素及び/又は臭素
及び/又はフッ素を含有する触媒を製造するように調節
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、()5〜96時間、さらに特に1〜12時間
が用いられる。触媒中の好適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、多くの場合に、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。
本発明のハロゲン化′rEA−けい酸塩又はシリカライ
トは、たとえばペレット、粉末、ビーズ又はその他の類
似体のような、公知の形態でsl!遣することができる
。これらの粒子は固定床又は流動床中で用いることがで
きる。本発明の触媒は、その場で(それ故、触媒を回収
する必要がない)、あるいは外部的に、製造することが
できる。
しかしながら、何れにしても、本発明の接触的処理方法
は水の存在で行なわねばならない。
実際に、ゼオライトと本発明の方法によって調製したハ
ロゲン化触媒の闇には、本質的な相違が存在する:水(
蒸気又は液体の何れの形態においても)の存在において
は、ゼオライト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且つ向上した安定性
すら提供する。
一般に蒸気又は水を、0.5〜1.5、好ましくは05
〜1の水/供給原料モル比において、反応器中に同時に
供給する。
本発明の接触処理方法は一般に約250℃乃至約550
℃、特に約j(00℃乃至約500℃の温度において行
なわれる。
接触処理方法は一般に10S〜7X105Paの圧力下
に行なわれる。
さらに特に、C4−オレフィン供給原料の二量化のため
の方法を行なうときには、操作条件は一般に、約300
℃乃至約500℃の温度と約2・105〜6・105P
aの圧力、及び水/供給原料モル比が0.6〜0.9と
なるような量の水の使用から成っている。この方法は約
5〜200の比較的高い液体時間当り空間速度(L H
S V )で行なわれる。これらの速度は、処理すべき
原料の種類、反応器内の温度及び所望する生成物の種類
に依存rる。
圧力下に行なう本発明の接触処理方法の有効性について
の理由は未知であるけれども、上記の操作条件を満足す
る限りは、常態で気体のオレフィンを含有する炭化水素
供給原料の二量化と異性化に対して、特に適しているこ
とが見出されている。
ハロゲン化シリカライト形又はハロゲン化゛rEA−け
い酸塩形の触媒は、水の存在において使用するときは、
特に長い活性を有していることが見出されている。
本発明の方法によっ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TEA−けい酸塩形又はハロゲ
ン化シリカライト形の触媒を再生することを望む場合に
は、蓄積した炭化水素生成物を燃焼することによって、
たとえば、それ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℃の温度で流出気流中のCO
2含量が0.1容量%未満となるまで■焼することによ
って、公知のようにし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、さらに詳細に例証する
だめのものである。
X1涜U− 反応器にシリカライトを仕込み、それを500(ml/
ml・11)の気体時間当り空間速度(GH8V)の窒
素気流下に3時間にわたって500℃で加熱した。
窒素流速を保ちながら280℃に冷却したのち、反応器
に4時間にわたりCCLで飽和させた窒素流を通じた。
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、C4炭化水素供給原料を、340°Cの
温度で、14.7−105Paの圧力下に、:(oy>
B体時間当り空finM度(LHSV>4.:おいて供
給した。この供給原料の組成は 重責で53.3%のn−ブテン類 1.2%のイソブチン 44.6%のブタン類 0.9%のさらに低級の炭化水素 であった。
1/1の水/供給原料モル比で蒸気を一緒に供給した。
n−ブテン転化率と〃ソリン選択率(36〜200 ℃
の沸点を有する炭化水素)の値を、計算したがンリン収
率(=転化率X選択率)と共に、下表に示す。
1!1fL1fil’催−選択率   社91時間後 
94.6%   86.8%   82.1%29  
  91.8    87.6    80.253 
   90、O85,476,98389,584,8
75,9 9590、181,973,8 14388,778,169,3 駁(K1九二 実施例1と同様な供給原料を1/1の水/供給原料モル
比の水蒸気と共に、325℃の温度で14.8X105
Paの圧力下に、41.2のLHSVにおいて、未処理
のシリカライト上に下記の結果を得た(重量%)〉 12時間後 91.6%   65.2%   59.
7%26時間後 87.3%   80.7%   7
0.5%52時間後 60.7%   80.4%  
 48.8%75時間後 20.4%   88.6%
   18.1%よ怠」」11虹 実施例1と同様な供給原料を0.5/1の水/供給原料
モル比の水蒸気と共に、323℃の温度で、14.8X
105Paの圧力と31のLH6Vにおいて、未処理の
シリカライト上に通じた。
7時間後に、n−ブタン軟化率は70.6重量%であり
、γソリン選択率は87.8%であった。
25時間後に、n−ブテン転化率は僅か6.85%とな
った。
犬JLL℃ 0.45/1の水/供給原料モル比を用いて実施例1に
記した実験を繰返した。
下記の結果を得た(1J、量%)。
を得たC1rL量%)。
10時間後 89.2%   80.3%   71.
6%24時間後 88.6%    84.1%   
74.5%54時間後 82.0%    81.8%
   67.1%78時間後 79.1%   81.
1%   64.2%97時間後 76.2%   7
9.8%   80.8%122時間後 66.5% 
   80.4%   53.5%反応器にシリカライ
トを装填し、次いでシリカライトを3時間にわたり、5
00のGH8Vにおける窒素流下に500℃に加熱した
。窒素流速を保ちながら284℃に冷却したのち、反応
器にCCl2で飽和させた窒素流を110分にわたり供
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と同様なC,炭化水素供給原料を通じた。
供給原料は、14,9X105Paの圧力下に、340
℃t’30のLHSVにおい−C通じた。
0.7/1の水/供給原料モル比で水蒸気を同時に供給
した。
ド記の結果を得た(重量%)。
8時間後 94.5%   84.3%   79.7
%24時間  92.9%    85.3%   7
9.2%48時間  91.5%    82.3% 
  75.3%75時間  90.8%    83.
9%   76.2%96時間  89.4%    
84.7%   75.7%126時間  89.4%
   80.2%   71.5%149時間  88
.2%    80.6%   71.7%157時間
  87.4%    80.5%   70.4%反
応器に’r E A−けい酸塩を仕込み、それを500
℃において500 (ml/ml・h)の気体時間当り
空間速度(GH8V)の窒素流下に3時間にわたって加
熱した。
窒素流速を保ちながら278℃に冷却したのち、CC1
,で飽和させた窒素流を110号にわたり反応器に供給
した。
実施例1に記したものと同一の組成を有するC1炭化水
素供給原料を、重量で0.4%の塩素を含有する’「E
 A−けい酸塩上に、380℃の温度において、15,
0X105Paの圧力下に、30の液体時闇当り空+1
11速度(L HS V )において通じた。
0.7/1の水/供給原料モル比で水蒸気を同時に供給
した。
n−ブテン類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、γソリン収率計算値
(=転化率×選択率)と共に、下表に示す。
゛ く 9時間後 93.3%   84.4%  78.7%
25    89.0%   85.1%  75.5
%59    85.6%   85.1%  72.
8%83    84.2%   83.6%  70
.4%特許出願人 フボフイナ・ソシエテ・ア/ニム゛
〜、−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、炭化水素供給原料を、圧力下に、水及び予めハロゲ
    ン化によって安定化させてあるシリカライトまたはTE
    A−けい酸塩の存在において、転化させることから成る
    、炭化水素供給原料の接触的処理方法。 2、約270℃乃至約550℃の温度において、10^
    5乃至7・10^6Paの圧力下に、且つ約0.5乃至
    約1.5の水/供給原料モル比にある水の存在において
    行なうことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方
    法。 3、炭化水素供給原料はパラフィン炭化水素及びオレフ
    ィン炭化水素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。 4、パラフィン炭化水素供給原料を芳香族化させる特許
    請求の範囲第3項記載の方法。 5、炭化水素供給原料を異性化させる、特許請求の範囲
    第3項記載の方法。 6、オレフィン炭化水素原料を、300〜500℃の温
    度で、2・10^5〜6・10^6Paの圧力下に、0
    .6〜0.9の水/供給原料モル比にある水の存在にお
    いて、約5乃至約200のLHSVにおいて、オリゴマ
    ー化させる、特許請求の範囲第3項記載の方法。 7、触媒の安定化は (a)該触媒を (i)200〜230℃の温度で少なくとも13kPa
    の蒸気圧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
    飽和脂肪族フッ素化化合物及びそれらの混合物から成る
    グループから選択したハロゲン化剤;及び (ii)非還元性媒体 から成る気流と、200〜500℃の温度において、触
    媒上に重量で0.1〜5%のハロゲンを固定させるため
    に十分な時間にわたって、接触させ、且つ (b)このようにして生成させた安定化し且つハロゲン
    化した触媒を回収するか又は使用する ことから成る、特許請求の範囲第1項記載の方法。 8、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7項記載の方法
    。 9、ハロゲン化は約250〜300℃の温度で行なう、
    特許請求の範囲第8項記載の方法。 10、ハロゲン化剤は有機飽和フッ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7項記載の方法。 11、ハロゲン化は約450〜500℃の温度において
    行なう、特許請求の範囲第10項記載の方法。 12、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7項記載の方法。 13、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12項記載の方法。 14、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/炭化原子比を有する化合物、及びこれらの化
    合物の混合物から選択する、特許請求の範囲第7項記載
    の方法。 15、ハロゲン化剤は1〜4炭素原子をハロゲン化パラ
    フィン及びそれらの混合物から選択する、特許請求の範
    囲第14項記載の方法。 16、ハロゲン化剤は四塩化炭素、四臭素炭素、四フッ
    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15項記載の方法。 17、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14項記載の方法。 18、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17項記載の方法。 19、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7項記載の方法。 20、接触はシリカライト又はTEA−けい酸塩上に重
    量で約0.1〜1%のハロゲンを固定させることに十分
    な時間にわたって行なう、特許請求の範囲第7項記載の
    方法。
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