JPS6314734A - 芳香族炭化水素の製法 - Google Patents
芳香族炭化水素の製法Info
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- JPS6314734A JPS6314734A JP61158760A JP15876086A JPS6314734A JP S6314734 A JPS6314734 A JP S6314734A JP 61158760 A JP61158760 A JP 61158760A JP 15876086 A JP15876086 A JP 15876086A JP S6314734 A JPS6314734 A JP S6314734A
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は、軽質炭化水素より芳香族炭化水素を製造する
方法に関する。さらに詳しくは、特定の製法によって得
られる極めて安定性に優れ、しかも再生時の負荷も者し
く軽いZSM−5型ゼオライト触媒を用いて、軽質炭化
水素より芳香族炭化水素を高収率で、かつ安定的に製造
する方法に関する。
方法に関する。さらに詳しくは、特定の製法によって得
られる極めて安定性に優れ、しかも再生時の負荷も者し
く軽いZSM−5型ゼオライト触媒を用いて、軽質炭化
水素より芳香族炭化水素を高収率で、かつ安定的に製造
する方法に関する。
(従来の技術)
Z 8M−5mゼオライトの製法は、%公開46−10
064号等に開示されている。また、特公昭56−42
659号ハハラフィン、オレフィンおよび/ま友はナフ
テンから成シ、芳香族炭化水素の含有量が15重量係以
下のC1十炭化水素よ如ZSM−5類のゼオライトを触
媒として芳香族炭化水素を製造する方法を、特公昭58
−25568号はC2〜C4パラフイン、オレフィンま
たはそれらの混合物より1%定の製法で調製された特定
の性質を有するZSM−5結晶性シリケートを触媒とし
て1%定の条件下での芳香族化合物を製造する方法を開
示している。さらに、特開昭55−5144Q号にはゼ
オライト触媒の安定化方法として、IB。
064号等に開示されている。また、特公昭56−42
659号ハハラフィン、オレフィンおよび/ま友はナフ
テンから成シ、芳香族炭化水素の含有量が15重量係以
下のC1十炭化水素よ如ZSM−5類のゼオライトを触
媒として芳香族炭化水素を製造する方法を、特公昭58
−25568号はC2〜C4パラフイン、オレフィンま
たはそれらの混合物より1%定の製法で調製された特定
の性質を有するZSM−5結晶性シリケートを触媒とし
て1%定の条件下での芳香族化合物を製造する方法を開
示している。さらに、特開昭55−5144Q号にはゼ
オライト触媒の安定化方法として、IB。
■B、■族等の金属カチオンを含ませたゼオライトを、
金属クラスターを生成するよ)短い期間還元雰囲気で使
用し1次いで、酸化雰囲気で再生することでスチーム存
在下での脱アルミ現象による活性低下を抑制する方法カ
1%開@40−153944号にはゼオライト触媒の活
性を、新鮮触媒の活性の251より低くならない程度に
減少させる条件下で、スチーム処理し安定化する方法が
開示されている。ま友、最近罠なって、特開昭61−6
8319号がシリカ源、アルミナ源等より低級アルキル
尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物共存下で、Z
SM−5fiゼオライトを合成できることを開示した。
金属クラスターを生成するよ)短い期間還元雰囲気で使
用し1次いで、酸化雰囲気で再生することでスチーム存
在下での脱アルミ現象による活性低下を抑制する方法カ
1%開@40−153944号にはゼオライト触媒の活
性を、新鮮触媒の活性の251より低くならない程度に
減少させる条件下で、スチーム処理し安定化する方法が
開示されている。ま友、最近罠なって、特開昭61−6
8319号がシリカ源、アルミナ源等より低級アルキル
尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物共存下で、Z
SM−5fiゼオライトを合成できることを開示した。
(発明が解決しようとする問題点)
従来技術による軽質炭化水素よ)芳香族炭化水素を製造
する触媒は、いずれも初期活性は比較的高いが、コーク
様物質の蓄積による経時活性低下が大きく、芳香族炭化
水素の収率低下も大であシ。
する触媒は、いずれも初期活性は比較的高いが、コーク
様物質の蓄積による経時活性低下が大きく、芳香族炭化
水素の収率低下も大であシ。
実使用に際しては数時間〜数10時間間隔で頻繁に再生
を必要とする等の問題を有しておシ、満足できる水準に
ない。
を必要とする等の問題を有しておシ、満足できる水準に
ない。
(問題点を解決するための手段)
本発明者らは、軽質炭化水素より高選択率で。
かつ安定的に芳香族炭化水素を製造するための触媒につ
いて鋭意検討を加えた結果、ある特定の性状を有する亜
鉛含有ZSM−5型ゼオライ)1−触媒に用いると、経
時劣化が極めて小さく、安定して高収率の芳香族炭化水
素が輿造できることを見い出し、別途特許出願した。と
ころが1本発明者らがさらに検討を加えた結果、上記の
ある特定の性状を有する亜鉛含有ZSM−ゼオライトの
うちでも、%定の製造法にしたがって得られたものが特
に経時劣化が少なく、シかも高活性であり、また。一層
好ましいことに、蓄積コーク様物質の生成量が少なく、
再生時の負荷が著しく軽減できる等の特長を合わせ持つ
ことを見い出したのである。
いて鋭意検討を加えた結果、ある特定の性状を有する亜
鉛含有ZSM−5型ゼオライ)1−触媒に用いると、経
時劣化が極めて小さく、安定して高収率の芳香族炭化水
素が輿造できることを見い出し、別途特許出願した。と
ころが1本発明者らがさらに検討を加えた結果、上記の
ある特定の性状を有する亜鉛含有ZSM−ゼオライトの
うちでも、%定の製造法にしたがって得られたものが特
に経時劣化が少なく、シかも高活性であり、また。一層
好ましいことに、蓄積コーク様物質の生成量が少なく、
再生時の負荷が著しく軽減できる等の特長を合わせ持つ
ことを見い出したのである。
すなわち1本発明は、亜鉛を含むZSM−5型ゼオライ
)1−触媒として軽質炭化水素よ)芳香族炭化水素を製
造する方法において、該ZSM−5型ゼオライトが低級
アルキル尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物から
選はれ九1種以上の化合物の共存下で水熱合成されたZ
SM−5mゼオライトであ#)、下記中〜GiDを満た
すことを特徴とする芳香族炭化水素の製法である。
)1−触媒として軽質炭化水素よ)芳香族炭化水素を製
造する方法において、該ZSM−5型ゼオライトが低級
アルキル尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物から
選はれ九1種以上の化合物の共存下で水熱合成されたZ
SM−5mゼオライトであ#)、下記中〜GiDを満た
すことを特徴とする芳香族炭化水素の製法である。
(1)ケイ素/アルミニウムの原子比が10〜75(U
)亜鉛/ケイ素の原子比がo、o o a〜0.050
iDピリジンを用い、昇温速度を15℃/分とした場合
の昇温脱離法による500〜900Cにおける当該ZS
M−5fiゼオライト1を当)のビリジンの脱離量が4
0〜120μmo1本発明の方法に用いる触媒は低級ア
ルキル尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物から選
ばれた1種以上の化合物の共存下で水熱合成したZSM
−5屋ゼオライトに限定され、かつケイ素/アルミニウ
ムの原子比は10〜75.好ましくは12〜50である
。この比が75を上廻るものは、触媒活性が不充分であ
J)、10f7I:下層るものは、実質的に得られない
。IL亜鉛/ケイ素の原子比はo、o o a〜0,0
3.好ましくは0.01〜0.02である。この比が0
.03′に上廻るものは、触媒活性が低く、一方、o、
ooa’6下廻る触媒では、芳香族炭化水素の製造に用
いても芳香族炭化水素の選択性が悪い、さらに1本発明
のZSM−5fiゼオライト触媒のアルカリ金属含有量
は、アルカリ金属/アルミニウムの原子比で0.05以
下であるものが好ましい、この比が0.05を上廻るほ
ど。
)亜鉛/ケイ素の原子比がo、o o a〜0.050
iDピリジンを用い、昇温速度を15℃/分とした場合
の昇温脱離法による500〜900Cにおける当該ZS
M−5fiゼオライト1を当)のビリジンの脱離量が4
0〜120μmo1本発明の方法に用いる触媒は低級ア
ルキル尿素化合物、低級アルキルチオ尿素化合物から選
ばれた1種以上の化合物の共存下で水熱合成したZSM
−5屋ゼオライトに限定され、かつケイ素/アルミニウ
ムの原子比は10〜75.好ましくは12〜50である
。この比が75を上廻るものは、触媒活性が不充分であ
J)、10f7I:下層るものは、実質的に得られない
。IL亜鉛/ケイ素の原子比はo、o o a〜0,0
3.好ましくは0.01〜0.02である。この比が0
.03′に上廻るものは、触媒活性が低く、一方、o、
ooa’6下廻る触媒では、芳香族炭化水素の製造に用
いても芳香族炭化水素の選択性が悪い、さらに1本発明
のZSM−5fiゼオライト触媒のアルカリ金属含有量
は、アルカリ金属/アルミニウムの原子比で0.05以
下であるものが好ましい、この比が0.05を上廻るほ
ど。
触媒の活性が乏しくなる。
本発明に用いられるZSM−5型ゼオライト触媒の結晶
粒径は、1μm以下のものが%に好ましく作用する。本
発明でいう結晶粒径とは、走査型電子顕微鏡で観察した
個々のゼオライト粒子の最も短い方向での長さの平均値
を指す。最も短い方向の長さとは1例えば、ゼオライト
粒子が球状の場合は直径、板状の場合は厚さ、棒状の場
合は小さい方の太さであり1粒子が凝集している場合は
一次粒子の粒径である。また、ZSM−5fiゼオライ
ト触媒の比表面積は、窒素吸着法で測定した際VC28
0〜340ゴ/2であるものが好ましい。
粒径は、1μm以下のものが%に好ましく作用する。本
発明でいう結晶粒径とは、走査型電子顕微鏡で観察した
個々のゼオライト粒子の最も短い方向での長さの平均値
を指す。最も短い方向の長さとは1例えば、ゼオライト
粒子が球状の場合は直径、板状の場合は厚さ、棒状の場
合は小さい方の太さであり1粒子が凝集している場合は
一次粒子の粒径である。また、ZSM−5fiゼオライ
ト触媒の比表面積は、窒素吸着法で測定した際VC28
0〜340ゴ/2であるものが好ましい。
本発明に用いられるZSM−5型ゼオライト触媒は、ピ
リジンを用い、昇温速度’t−15℃/分とした場合の
昇温脱離法による500〜900Cの間における当該Z
SM−5型ゼオライ)1f当勺のピリジンの脱離量が4
0〜120μmolである。
リジンを用い、昇温速度’t−15℃/分とした場合の
昇温脱離法による500〜900Cの間における当該Z
SM−5型ゼオライ)1f当勺のピリジンの脱離量が4
0〜120μmolである。
昇温脱離法については5安盛により「化学と工業」。
第19巻、第10号、1208〜1214頁(1966
)に説明され−cおり、ZSM−5型ゼオライトの昇温
脱離法としては、「触媒J、25゜97〜99頁(19
83)等に記載がみられる。
)に説明され−cおり、ZSM−5型ゼオライトの昇温
脱離法としては、「触媒J、25゜97〜99頁(19
83)等に記載がみられる。
本発明でいうピリジンを用いた昇温脱離法とは。
まず、180Cで被測定触媒にピリジンを飽和吸着させ
、それを毎分15Cの一定速度で昇温させて、昇温に伴
って脱離してくるピリジンを500〜900Cの間に限
って水素炎イオン化検出器により検出し、脱離量をピリ
ジンの検量線を用いてピリジン換算量として求めること
を指す。
、それを毎分15Cの一定速度で昇温させて、昇温に伴
って脱離してくるピリジンを500〜900Cの間に限
って水素炎イオン化検出器により検出し、脱離量をピリ
ジンの検量線を用いてピリジン換算量として求めること
を指す。
本発明で用いる昇温脱離量の測定装置を第1図に示す。
試料すなわち被61す定触媒4は20〜30メツシユに
破砕して、内径61111φ、外径8 IIIφ。
破砕して、内径61111φ、外径8 IIIφ。
15011m長のスデンレス鋼製の試料管3に入れる。
キャリヤガスとしてボンベ結の窒素−4(,60td/
闘の流量でガスtN、lL計1で調節しながら流す。ピ
リジンはマイクロシリンジを用いて、2〜5μtずつシ
リコンゴム製の注入口5より注入する。はぼ全量吸着し
次場合は10分後に、また、未成着分が認められる場合
は流出の完了が検出温で確認された時点で1次の注入を
行い、飽和吸着に達するまで江入金くり返す、ピリジン
の触媒への飽和吸着が完了したならば、炉芯管内径22
m11φ、長さ65IImの管状電気炉2で15℃/分
の速度で昇温する。ここで、ピリジン注入口50周りか
ら水素炎イオン化検出器6までのガス流路は、電気炉内
の部分を除き、リボンヒータ8等で加温し、外側を保温
材9で覆って180〜200Cに保温する。温度検出は
試料管外部に密着設置し友温度検出端7の位置で行う。
闘の流量でガスtN、lL計1で調節しながら流す。ピ
リジンはマイクロシリンジを用いて、2〜5μtずつシ
リコンゴム製の注入口5より注入する。はぼ全量吸着し
次場合は10分後に、また、未成着分が認められる場合
は流出の完了が検出温で確認された時点で1次の注入を
行い、飽和吸着に達するまで江入金くり返す、ピリジン
の触媒への飽和吸着が完了したならば、炉芯管内径22
m11φ、長さ65IImの管状電気炉2で15℃/分
の速度で昇温する。ここで、ピリジン注入口50周りか
ら水素炎イオン化検出器6までのガス流路は、電気炉内
の部分を除き、リボンヒータ8等で加温し、外側を保温
材9で覆って180〜200Cに保温する。温度検出は
試料管外部に密着設置し友温度検出端7の位置で行う。
温度検出端7における検出温度が500 GKなった時
から、さらに昇温して900Cに達するまでの間に、試
料4から脱離するピリジンを水素炎イオン化検出器(F
ID検出器)6で検出し、ピリジンの検量線を用いてそ
の脱離量を換算する。
から、さらに昇温して900Cに達するまでの間に、試
料4から脱離するピリジンを水素炎イオン化検出器(F
ID検出器)6で検出し、ピリジンの検量線を用いてそ
の脱離量を換算する。
上記方法で求めたピリジンの脱離量が触媒11につき4
0μmol−f下廻ると、触媒活性が不充分であ)、ピ
リジン脱離量が触媒1fにつき120μmolを上層る
と、触媒の経時安定性が悪い。
0μmol−f下廻ると、触媒活性が不充分であ)、ピ
リジン脱離量が触媒1fにつき120μmolを上層る
と、触媒の経時安定性が悪い。
本発明に用いられる触媒は、まず、特開昭61−685
19号に記載の方法にしたがって炸裂する。すなわち、
低級アルキル尿素化合物および/または低級アルキルチ
オ尿素化合物の共存下で水熱合成する。つづいて、得ら
れたZ S M−5型ゼオライドを公知方法により、プ
ロトン、アンモニウムイオン、IB族カチオン、多価金
属カチオンに交換する。交換カチオンとしては、プロト
ンならUKアンモニウムイオンが好ましい。次いで。
19号に記載の方法にしたがって炸裂する。すなわち、
低級アルキル尿素化合物および/または低級アルキルチ
オ尿素化合物の共存下で水熱合成する。つづいて、得ら
れたZ S M−5型ゼオライドを公知方法により、プ
ロトン、アンモニウムイオン、IB族カチオン、多価金
属カチオンに交換する。交換カチオンとしては、プロト
ンならUKアンモニウムイオンが好ましい。次いで。
イオン交換法、含浸法等の方法により亜鉛を含有させた
後、加熱処理、好ましくは水蒸気共存下で加熱処理する
ことによJ)t14Nされる。亜鉛の添加は加熱処理後
に行なってもさしつかえない。
後、加熱処理、好ましくは水蒸気共存下で加熱処理する
ことによJ)t14Nされる。亜鉛の添加は加熱処理後
に行なってもさしつかえない。
水蒸気条件下で加熱処理する場合の好適な条件は、60
0〜800Cの温度、0.1〜1気圧の水分圧、0.2
〜20時間の処理時間である。水蒸気は空気あるいは窒
素等の不活性ガスで希釈して使用してもよい。゛さらに
好ましい温度と時間の範囲としては、第2図に示すA、
B、C,Dで囲まれ友範囲である。
0〜800Cの温度、0.1〜1気圧の水分圧、0.2
〜20時間の処理時間である。水蒸気は空気あるいは窒
素等の不活性ガスで希釈して使用してもよい。゛さらに
好ましい温度と時間の範囲としては、第2図に示すA、
B、C,Dで囲まれ友範囲である。
処理温度が低すぎたシ、処理時間が短かすぎると、処理
後の触媒のピリジン脱離量が多すぎるものとなシ、逆に
処理温度が高すぎたシ、処理時間が長ずざると、処理後
の触媒のピリジン脱離量が少なくなシすぎる。
後の触媒のピリジン脱離量が多すぎるものとなシ、逆に
処理温度が高すぎたシ、処理時間が長ずざると、処理後
の触媒のピリジン脱離量が少なくなシすぎる。
= 10−
なお、使用に際し、適切な触媒粒子形状を付与するため
、アルミナ、シリカ等通常用いられている多孔性無機質
バインダーを配合したシ、水添/脱水素金属成分をさら
に添加して用いて4よい。
、アルミナ、シリカ等通常用いられている多孔性無機質
バインダーを配合したシ、水添/脱水素金属成分をさら
に添加して用いて4よい。
本発明方法に用いる軽質炭化水素は、パラフィンを含有
し、オレフィンを含有していてもよく。
し、オレフィンを含有していてもよく。
沸点が190C以下の炭化水素である。好ましくは芳香
族炭化水素の含有量が鼾、5重量−以下、炭素数4以上
のものがよい。
族炭化水素の含有量が鼾、5重量−以下、炭素数4以上
のものがよい。
本発明の反応条件は、原料の炭化水素によって異なるが
、400〜400Cの温度、0.1〜l Ohr−”の
重量空間速度(WH8V)、および0.5〜10気圧の
圧力の場合、得られる芳香族炭化水素の収率がほぼ50
チ以上を満足し、しかも触媒の活性低下が少ない、特1
c450〜550Uの温度、 0.2〜2 hr−”の
重量空間速度、0.8〜5気圧に条件設定した際には、
触媒の単位量。
、400〜400Cの温度、0.1〜l Ohr−”の
重量空間速度(WH8V)、および0.5〜10気圧の
圧力の場合、得られる芳香族炭化水素の収率がほぼ50
チ以上を満足し、しかも触媒の活性低下が少ない、特1
c450〜550Uの温度、 0.2〜2 hr−”の
重量空間速度、0.8〜5気圧に条件設定した際には、
触媒の単位量。
単位時間当シの芳香族炭化水素の生成量が一段と高い。
本発明の方法の触媒は、安定性が優れているため。
固定床、移動床、流動床いずれの方式で用いることもで
きるが、%に固定床方式で用いる場合、顕著な効果を示
す、すなわち、設備的に簡単な固定床方式でもって、再
生間隔1人中に長くして実施できる。
きるが、%に固定床方式で用いる場合、顕著な効果を示
す、すなわち、設備的に簡単な固定床方式でもって、再
生間隔1人中に長くして実施できる。
(実施例)
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に示すが、本発明
は、これに限定されるものではない。
は、これに限定されるものではない。
参考例1 本発明側触媒の調製
ケイ酸ソーダ(水ガラス5号)290pを蒸留水230
1に溶解させたA液、別に硫酸アルミニウム16水塩1
1.4 tおよび1.3−ジメチル尿素25.4 t、
硫酸131Fk、蒸留水300tに溶解させたB液を
調合した。次いで、ホモジナイザーを用い、A液を強攪
拌下にB液tl−添加し、ゲル状混合物が均一になるま
で約3時間攪拌した。このゲル状組成物を1tオートク
レーブに仕込み、150C,10o o rpmでの攪
拌下、55時間反応結晶化させた。反応後、固形物をp
過、水洗、脱水、乾燥し、これt−550cで3時間空
気中で焼成した。
1に溶解させたA液、別に硫酸アルミニウム16水塩1
1.4 tおよび1.3−ジメチル尿素25.4 t、
硫酸131Fk、蒸留水300tに溶解させたB液を
調合した。次いで、ホモジナイザーを用い、A液を強攪
拌下にB液tl−添加し、ゲル状混合物が均一になるま
で約3時間攪拌した。このゲル状組成物を1tオートク
レーブに仕込み、150C,10o o rpmでの攪
拌下、55時間反応結晶化させた。反応後、固形物をp
過、水洗、脱水、乾燥し、これt−550cで3時間空
気中で焼成した。
得られた白色粉末のXliIil回折パターンを確認し
たところ、ZSM−5類似のパターンを示した。
たところ、ZSM−5類似のパターンを示した。
また、螢光X線分析によりSi/At比を測定したとこ
ろ、23であった。走査型電子顕微鏡(日立製作所製X
−650Mりによ)結晶粒子を5aaa倍で観察したと
ころ、0.5μmの長細い六角板状の粒子形状を有−九
このものを10%塩化アンモニウム水溶液を用い、常法
によりイオン交換しプロトン型ゼオライートとした。次
いで、硝酸亜鉛59G水溶液を用い、含浸法により亜鉛
を担持LAZn/St比0.016の触媒Aを得た。次
いで、9〜20メツシユにした触媒人を101mφの石
英製反応管に充填し、650C%5時間、大気圧下80
容量慢の水蒸気(窒素希釈)中で加熱処理し、触媒Bを
調製した。触媒BおよびAのピリジンの昇温脱離量を測
定したところ、500Cないし900Cての脱離量とし
て、各々100μmol/ピリジン換算/fと310μ
molピリジン換算ピリジン換算値た。
ろ、23であった。走査型電子顕微鏡(日立製作所製X
−650Mりによ)結晶粒子を5aaa倍で観察したと
ころ、0.5μmの長細い六角板状の粒子形状を有−九
このものを10%塩化アンモニウム水溶液を用い、常法
によりイオン交換しプロトン型ゼオライートとした。次
いで、硝酸亜鉛59G水溶液を用い、含浸法により亜鉛
を担持LAZn/St比0.016の触媒Aを得た。次
いで、9〜20メツシユにした触媒人を101mφの石
英製反応管に充填し、650C%5時間、大気圧下80
容量慢の水蒸気(窒素希釈)中で加熱処理し、触媒Bを
調製した。触媒BおよびAのピリジンの昇温脱離量を測
定したところ、500Cないし900Cての脱離量とし
て、各々100μmol/ピリジン換算/fと310μ
molピリジン換算ピリジン換算値た。
ピリジンの昇温脱離量の測定は、20〜30メツシユの
試料を400C1時間乾燥処理し、約0.4 f Q精
秤して用いた。キャリヤガスとして窒素を60−/−流
し、180Cでピリジンを飽和吸着させ、次いで、15
℃/jl!1の一定昇温速度で昇温させ、脱離成分を
PID検出器で検出し、別途求めたピリジンの検量線よ
)、ピリジン換算値として求めた。 試料管の加熱用
管状電気炉および温度制御装置は、高滓製作所製の熱分
析装置(DT−50fi)のものを用い、FID検出器
は、品性製作所製ガスクロマトグラフ(GC−8A)の
ものを用いた。
試料を400C1時間乾燥処理し、約0.4 f Q精
秤して用いた。キャリヤガスとして窒素を60−/−流
し、180Cでピリジンを飽和吸着させ、次いで、15
℃/jl!1の一定昇温速度で昇温させ、脱離成分を
PID検出器で検出し、別途求めたピリジンの検量線よ
)、ピリジン換算値として求めた。 試料管の加熱用
管状電気炉および温度制御装置は、高滓製作所製の熱分
析装置(DT−50fi)のものを用い、FID検出器
は、品性製作所製ガスクロマトグラフ(GC−8A)の
ものを用いた。
以下の例で示すピリジンの脱離量は、特に記載のない限
シ、すべて前述の方法および条件下で測定した500〜
900cでのピリジン換算脱離量を示す。
シ、すべて前述の方法および条件下で測定した500〜
900cでのピリジン換算脱離量を示す。
参考例2 比較例触媒の調製
特公昭46−10064号記載の方法にしたがって、テ
トラプロピルハイドロキサイド存在下で1607:、5
4時間水熱合成し、ZSM−8gゼ第2イトを得た。螢
光X@分析にょシ求めた8i/A1.比は22であった
。走査型電子顕微鏡観察によると、結晶粒径0.7μm
の球状結晶であった。
トラプロピルハイドロキサイド存在下で1607:、5
4時間水熱合成し、ZSM−8gゼ第2イトを得た。螢
光X@分析にょシ求めた8i/A1.比は22であった
。走査型電子顕微鏡観察によると、結晶粒径0.7μm
の球状結晶であった。
次いで、このゼオライトを実施例と同様にプロトン型と
し、次いで、亜鉛を含有させた(触媒C)。
し、次いで、亜鉛を含有させた(触媒C)。
この触媒Cを参考例1と同様に、水蒸気共存下で650
C,5時間加熱処理し、触媒Dt−得た。触媒C、Dノ
Zn/Si比は0.016”’I:h−’)り、 ty
t、ピリジンの脱離量は、触媒Cが300μm o t
/S’で、触媒りが85μm o t/?であった。
C,5時間加熱処理し、触媒Dt−得た。触媒C、Dノ
Zn/Si比は0.016”’I:h−’)り、 ty
t、ピリジンの脱離量は、触媒Cが300μm o t
/S’で、触媒りが85μm o t/?であった。
参考例5 本発明側触媒の調製
ケイ酸ンーダ(水ガラス3号)2501を蒸留水5oo
tに溶解させたA液、別に硫酸アルミニウム16水塩1
8.9 SF、1,5−ジメチル尿素192、硫酸0.
7fを蒸留水350vに溶解させたB液を調製した。次
いで、ホモジナイザーを用い、強攪拌下に両液を混合し
、均一ゲル状組成物とした。このゲル状組成物を1tの
オートクレーブに仕込み、160C11000rpmの
攪拌下、35時間保持結晶化させた。反応後、参考例1
と同様に処理し、プロトン型ゼオライトを得た。このゼ
オライトのX線回折パターンは、ZSM−5類似のパタ
ーンを示し、Si/At比は13であり、電子顕微鏡観
察によると、粒子径0.2μmの粒状結晶であった。次
いで、硝酸亜鉛を用い、常法によりイオン交換法で亜鉛
を含有させ、Zn15i比0.01 Bの亜鉛含有ゼオ
ライトを得た。この亜鉛含有ゼオライトにシリカゾル(
30重量%sto。
tに溶解させたA液、別に硫酸アルミニウム16水塩1
8.9 SF、1,5−ジメチル尿素192、硫酸0.
7fを蒸留水350vに溶解させたB液を調製した。次
いで、ホモジナイザーを用い、強攪拌下に両液を混合し
、均一ゲル状組成物とした。このゲル状組成物を1tの
オートクレーブに仕込み、160C11000rpmの
攪拌下、35時間保持結晶化させた。反応後、参考例1
と同様に処理し、プロトン型ゼオライトを得た。このゼ
オライトのX線回折パターンは、ZSM−5類似のパタ
ーンを示し、Si/At比は13であり、電子顕微鏡観
察によると、粒子径0.2μmの粒状結晶であった。次
いで、硝酸亜鉛を用い、常法によりイオン交換法で亜鉛
を含有させ、Zn15i比0.01 Bの亜鉛含有ゼオ
ライトを得た。この亜鉛含有ゼオライトにシリカゾル(
30重量%sto。
含有)を用い、常法KAり造粒成形し、シリカバインダ
ー25重量%含有の1.511φ×2龍の造粒触媒とし
た。次いで、参考例1と同様に、ただし、水蒸気共存下
での加熱処理条件を700C,1時間として処理し、触
媒Eを得た。この触媒のピリジンの脱離量は、ゼオライ
ト12当シ95μ−であった。
ー25重量%含有の1.511φ×2龍の造粒触媒とし
た。次いで、参考例1と同様に、ただし、水蒸気共存下
での加熱処理条件を700C,1時間として処理し、触
媒Eを得た。この触媒のピリジンの脱離量は、ゼオライ
ト12当シ95μ−であった。
実施例1
参考例1で調製した触媒Bを9〜20メツシユに成型破
砕し、10111φのステンレス鋼製反応管に充填し、
n−ヘキサンを供給反応させた。反応条件は515C,
WH8V −Q、8 hr−’、大気圧であった。反応
2時間口のアロマ収率は52重量係を示した。500時
間反応時点で触媒を一部取シ出し、カーボン量を測定し
たところ、触媒中のカーボン量は6.5重H’siy触
媒であった。分解活性が号になるまでの反応時間を半減
期として求めると、72日であった。
砕し、10111φのステンレス鋼製反応管に充填し、
n−ヘキサンを供給反応させた。反応条件は515C,
WH8V −Q、8 hr−’、大気圧であった。反応
2時間口のアロマ収率は52重量係を示した。500時
間反応時点で触媒を一部取シ出し、カーボン量を測定し
たところ、触媒中のカーボン量は6.5重H’siy触
媒であった。分解活性が号になるまでの反応時間を半減
期として求めると、72日であった。
なお、アロマ収率は次式で計算し求めた。
分解活性は、次式で求めた反応速度定数(J&)を用い
た、 2:原料炭化水素の転化率 θ:接触時間 実施例2 参考例5で調製した造粒触媒Eを実施例1と同様に、n
−ヘキサンの反応に供した。反応条件は510 C,W
H8V= 0.6 hr−’ (ゼオライト基準)、
大気圧条件であった。反応2時間口のアロマ収率は51
重量係であり、500時間の時点で取り出した触媒のカ
ーボン量は6.0重量%/を触媒であった。また、実施
例1と同様に半減期を求めると、85日であった。
た、 2:原料炭化水素の転化率 θ:接触時間 実施例2 参考例5で調製した造粒触媒Eを実施例1と同様に、n
−ヘキサンの反応に供した。反応条件は510 C,W
H8V= 0.6 hr−’ (ゼオライト基準)、
大気圧条件であった。反応2時間口のアロマ収率は51
重量係であり、500時間の時点で取り出した触媒のカ
ーボン量は6.0重量%/を触媒であった。また、実施
例1と同様に半減期を求めると、85日であった。
実施例3
参考例1で調製した触媒Aを参考例1と同様に、ただし
、水蒸気共存下での加熱処理条件を7500.3時間に
替えて処理し、触媒Hを得た。この触媒Hのピリジンの
脱離量は70μm o t/fであつ光。
、水蒸気共存下での加熱処理条件を7500.3時間に
替えて処理し、触媒Hを得た。この触媒Hのピリジンの
脱離量は70μm o t/fであつ光。
この触媒を参考例1と同様に、n−へキサンの反応に供
した。反応条件は515C,WHIIIV−o、5hr
−t、大気圧条件で実施した。反応10時時間口アロマ
収率は51重量係を示し、また、500時間反応後の触
媒を一部取り出し、カーボン量の測定を行なったところ
、5重量%/を触媒であった。
した。反応条件は515C,WHIIIV−o、5hr
−t、大気圧条件で実施した。反応10時時間口アロマ
収率は51重量係を示し、また、500時間反応後の触
媒を一部取り出し、カーボン量の測定を行なったところ
、5重量%/を触媒であった。
また、参考例1と同様に半減期を求めると、85日であ
った。
った。
実施例4
参考例1で調製した触媒B f、C,炭化水素(パラフ
ィン80重量係、オレフィン20重量%)の反応に供し
た。反応温度480C,WH8V=0.5hr″″!、
大気圧下で実施した。反応10時時間口アロマ収率は4
8重量憾、反応500時間時間数シ出した触媒のカーボ
ン量Fi、5.0重量%/2触媒であった。また、実施
例1と同様に反減期を求めると、300日であつ几。
ィン80重量係、オレフィン20重量%)の反応に供し
た。反応温度480C,WH8V=0.5hr″″!、
大気圧下で実施した。反応10時時間口アロマ収率は4
8重量憾、反応500時間時間数シ出した触媒のカーボ
ン量Fi、5.0重量%/2触媒であった。また、実施
例1と同様に反減期を求めると、300日であつ几。
実施例5
参考例1で7調製した触媒Bを用い、C1炭化水素(パ
ラフィン80重量係、オレフィン20重量係)の反応を
行なった。反応温度5ooc、wnsv=0.5 hr
−’、反応圧力2 ky/cIIIG、水素/原料炭化
水素モル比0.6で実施した。反応10時時間口アロマ
収率は50重量悌を示し、反応500時間時間口ロマ収
率も50重量係と変化が認められなめ為った。1500
時間の連続運転によっても、アロマ、収率の低下は認め
られなかった。
ラフィン80重量係、オレフィン20重量係)の反応を
行なった。反応温度5ooc、wnsv=0.5 hr
−’、反応圧力2 ky/cIIIG、水素/原料炭化
水素モル比0.6で実施した。反応10時時間口アロマ
収率は50重量悌を示し、反応500時間時間口ロマ収
率も50重量係と変化が認められなめ為った。1500
時間の連続運転によっても、アロマ、収率の低下は認め
られなかった。
実施例1と同様に半減期を求めると、200日であった
。
。
実施例6
本発明側触媒Ee用い、実施例5と同様に、C1炭化水
素の反応を反応温度530C,WH8V=0.8 hr
−” 、大気圧条件で実施した。反応2時間口のアロ
マ収率は54重量僑を示し、半減期を求めると、40日
であった。
素の反応を反応温度530C,WH8V=0.8 hr
−” 、大気圧条件で実施した。反応2時間口のアロ
マ収率は54重量僑を示し、半減期を求めると、40日
であった。
実施例7
参考例5で調製の触媒Ee用い、C1炭化水素(イソブ
タン50重量%、n−ブテン50重1%)を供給し、5
10C,WH8V=0.8hr’、大気圧条件で反応さ
せた。反応100時間時間口ロマ収率は60重量係を示
し友。さらK、1000時間目時間−マ収率は59重量
係で、活性低下は極めて小さいことが判った。
タン50重量%、n−ブテン50重1%)を供給し、5
10C,WH8V=0.8hr’、大気圧条件で反応さ
せた。反応100時間時間口ロマ収率は60重量係を示
し友。さらK、1000時間目時間−マ収率は59重量
係で、活性低下は極めて小さいことが判った。
比較例1
ε前例1で調製した触媒Aを水蒸気共存下で850C,
1時間加熱処理し、触媒Fを得た。この触媒Fのピリジ
ンの脱離量は24μm o t/fであった。この触媒
Fを参考例1と同様に、n−ヘキサンの反応に供した0
反応条件515 C,WH8V= 0.7 hr−1、
大気圧で実施した。反応2時間口のアロマ収率は19I
l[−31憾と低い値であった。
1時間加熱処理し、触媒Fを得た。この触媒Fのピリジ
ンの脱離量は24μm o t/fであった。この触媒
Fを参考例1と同様に、n−ヘキサンの反応に供した0
反応条件515 C,WH8V= 0.7 hr−1、
大気圧で実施した。反応2時間口のアロマ収率は19I
l[−31憾と低い値であった。
比較例2
参考例1で調製の触媒Aを実施例1と同様に、ただし、
水蒸気共存下の処理条件を550.10時間で処理し、
触媒Gを得た。この触媒のピリジン脱離量は140μm
o A/S’であった。この触媒を実施例1と同様に
、n−へキサンの反応に供した。
水蒸気共存下の処理条件を550.10時間で処理し、
触媒Gを得た。この触媒のピリジン脱離量は140μm
o A/S’であった。この触媒を実施例1と同様に
、n−へキサンの反応に供した。
反応条件および結果は第1表に示した。
比較例3,4 比較触媒の反応
参考例で調製した触媒A、Cを実施例1と同様に、n−
ヘキサンの反応に供した。反応条件および結果は第1表
に示した。
ヘキサンの反応に供した。反応条件および結果は第1表
に示した。
第 1 表
ただし、アロマ収率は反応2時間口の値である。
比較例5
参考例2で調製した触媒りを実施例1と同様に、n−ヘ
キサンの反応に供し、実施例1と同一反応条件で実施し
たところ、アロマ収率42重量係、500時間時間数シ
出した触媒上のカーボン量は13重量To/?触媒であ
った。また、半減期は60日であった。
キサンの反応に供し、実施例1と同一反応条件で実施し
たところ、アロマ収率42重量係、500時間時間数シ
出した触媒上のカーボン量は13重量To/?触媒であ
った。また、半減期は60日であった。
(発明の効果)
以上の実施例、比較例より明らかなように、ピリジンの
脱離量が40μm o L/lに満たない触媒ではアロ
マ収率が小さく、ピリジンの脱離量が120μm o
L/lを越える触媒では安定性に劣る。
脱離量が40μm o L/lに満たない触媒ではアロ
マ収率が小さく、ピリジンの脱離量が120μm o
L/lを越える触媒では安定性に劣る。
さらに、本発明方法の触媒は、常法で合成したゼオライ
トを用いた場合(比較例5)と比較すれば、アロマ収率
が高い。生産性を表わす単位時間当9単位触媒当りのア
ロマ生成量でみても、明らかに高活性である。かつ安定
性も優れ、触媒上に蓄積されたカーボン量においても顕
著な差が認められる。
トを用いた場合(比較例5)と比較すれば、アロマ収率
が高い。生産性を表わす単位時間当9単位触媒当りのア
ロマ生成量でみても、明らかに高活性である。かつ安定
性も優れ、触媒上に蓄積されたカーボン量においても顕
著な差が認められる。
本発明の方法によると、軽質炭化水素より芳香族炭化水
素を高い収率で、かつ経時的に安定して製造することが
できる。さらに、触媒上へのコークの蓄積量が少なく、
触媒再生時の負荷を著しく軽減できる。その上K、本発
明の方法に用いる触媒は、極めて高い活性と安定性を合
せ有するため、固定床方式で使用するのに特に適してい
る。
素を高い収率で、かつ経時的に安定して製造することが
できる。さらに、触媒上へのコークの蓄積量が少なく、
触媒再生時の負荷を著しく軽減できる。その上K、本発
明の方法に用いる触媒は、極めて高い活性と安定性を合
せ有するため、固定床方式で使用するのに特に適してい
る。
第1図はピリジンを用いて触媒の昇温脱離量を測定する
ための装置の説明図、第2図は触媒の水蒸気下加熱処理
の最適条件範囲を示す図表である。 第1図
ための装置の説明図、第2図は触媒の水蒸気下加熱処理
の最適条件範囲を示す図表である。 第1図
Claims (3)
- (1)亜鉛を含むZSM−5型ゼオライトを触媒として
軽質炭化水素より芳香族炭化水素を製造する方法におい
て、該ZSM−5型ゼオライトが低級アルキル尿素化合
物、低級アルキルチオ尿素化合物から選ばれた1種以上
の化合物の共存下で水熱合成されたZSM−5型ゼオラ
イトであり、下記(i)〜(iii)を満たすことを特
徴とする芳香族炭化水素の製法。 (i)ケイ素/アルミニウムの原子比が10〜75(i
i)亜鉛/ケイ素の原子比が0.008〜0.03(i
ii)ピリジンを用い、昇温速度を15℃/分とした場
合の昇温脱離法による500〜900℃における当該Z
SM−5型ゼオライト1g当りのピリジンの脱離量が4
0〜120μmol - (2)400〜600℃の温度、0.1〜10hr^−
^1の重量空間速度、0.5〜10気圧の圧力で実施す
る特許請求の範囲第1項記載の芳香族炭化水素の製法。 - (3)軽質炭化水素の炭素数が4以上、沸点が190℃
以下、かつ芳香族炭化水素の含有量が15重量%以下で
ある特許請求の範囲第1項または第2項記載の芳香族炭
化水素の製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61158760A JPH0735343B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 芳香族炭化水素の製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61158760A JPH0735343B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 芳香族炭化水素の製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6314734A true JPS6314734A (ja) | 1988-01-21 |
JPH0735343B2 JPH0735343B2 (ja) | 1995-04-19 |
Family
ID=15678742
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61158760A Expired - Fee Related JPH0735343B2 (ja) | 1986-07-08 | 1986-07-08 | 芳香族炭化水素の製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0735343B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03130236A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 炭化水素の接触転化法 |
WO2005083040A1 (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-09 | Nippon Oil Corporation | 高オクタン価ガソリン基材の製造方法 |
JP2016527076A (ja) * | 2013-07-04 | 2016-09-08 | トタル リサーチ アンド テクノロジー フエリユイ | 多孔質材料上に堆積させた寸法の小さい分子篩結晶を含む触媒組成物 |
-
1986
- 1986-07-08 JP JP61158760A patent/JPH0735343B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH03130236A (ja) * | 1989-10-16 | 1991-06-04 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 炭化水素の接触転化法 |
WO2005083040A1 (ja) * | 2004-03-02 | 2005-09-09 | Nippon Oil Corporation | 高オクタン価ガソリン基材の製造方法 |
JP2016527076A (ja) * | 2013-07-04 | 2016-09-08 | トタル リサーチ アンド テクノロジー フエリユイ | 多孔質材料上に堆積させた寸法の小さい分子篩結晶を含む触媒組成物 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0735343B2 (ja) | 1995-04-19 |
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---|---|---|---|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |