KR20180112072A - Liquid phase transalkylation method - Google Patents

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다릴 디. 레이시
스콧 제이. 웨이겔
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토드 이. 데트젠
브랜든 오닐
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Abstract

본 발명은 파라-크실렌 및/또는 다른 크실렌을 형성하기 위해 1-고리 (C9+) 방향족 화합물의 트랜스알킬화, 예컨대 트랜스알킬화에 촉매 방법 및 상응 촉매를 제공한다. 적당한 촉매는 3-D 12원 고리 골격 구조를 갖는 분자체, 1-D 12원 고리 골격 구조를 갖는 분자체, 적어도 6.0 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는 산성 마이크로다공성 물질, 및/또는 MWW 골격 구조를 갖는 분자체를 포함한다. 방법은 트랜스알킬화 공정에 대한 공급물의 적어도 일부가 액체상인 트랜스알킬화를 수행하는 것을 포함한다. 경우에 따라, 트랜스알킬화 조건은 연속 액체상이 반응 환경 내에 존재하는 조건에 상응할 수 있다. 일부 실시양태는 나프탈렌 함유 공급원료 스트림에 대한 액체상 트랜스알킬화 공정을 포함한다.The present invention provides catalytic methods and corresponding catalysts for the transalkylation, e.g., transalkylation, of 1-ring (C 9+ ) aromatic compounds to form para-xylene and / or other xylenes. Suitable catalysts include molecular sieves having a 3-D 12-membered ring skeleton structure, molecular sieves having a 1-D 12-membered ring skeleton structure, acidic microporous materials having a pore channel size of at least 6.0 Angstroms, and / or MWW skeletal structures Containing molecular sieve. The method includes performing transalkylation wherein at least a portion of the feed to the transalkylation process is in the liquid phase. Optionally, the transalkylation conditions may correspond to conditions in which the continuous liquid phase is present in the reaction environment. Some embodiments include a liquid phase transalkylation process for a naphthalene-containing feedstock stream.

Figure pct00003
Figure pct00003

Description

액체상 트랜스알킬화 방법Liquid phase transalkylation method

우선권preference

본 출원은 미국 가출원 번호 62/313,966(2016년 3월 28일 출원) 및 유럽 출원 번호 16170265.9(2016년 5월 19일 출원)를 우선권으로 주장하며, 각각의 전체 내용은 사실상 본원에 참고 인용된다.This application claims priority from U.S. Provisional Application No. 62 / 313,966, filed March 28, 2016, and European Application No. 16170265.9, filed May 19, 2016, each of which is hereby incorporated by reference in its entirety.

기술분야Technical field

방향족 화합물의 트랜스알킬화, 예컨대 단핵 방향족 화합물 간 트랜스알킬화를 위한 시스템 및 방법이 제공된다.Systems and methods are provided for transalkylation of aromatic compounds, such as transalkylation of mononuclear aromatic compounds.

혼합된 방향족 스트림으로부터의 크실렌의 제조는 상업적으로 중요한 공정이다. 다양한 평형으로 인해, 방향족 형성 공정은 다른 단일 고리 방향족에 비해 비교적 적은 양의 크실렌을 생성하는 경향이 있다. 방향족의 혼합 공급물을 전환시켜 추가 크실렌을 생성하기 위한 하나의 옵션은 트랜스알킬화 공정을 수행하는 것이다. 기존의 트랜스알킬화 공정은 적어도 약 380℃의 온도를 포함한 기체상 조건 하에서 통상 수행된다.The preparation of xylene from mixed aromatic streams is a commercially important process. Because of the various equilibria, aromatization processes tend to produce relatively small amounts of xylene relative to other single ring aromatics. One option for converting the aromatic feed to produce additional xylenes is to perform the transalkylation process. Conventional transalkylation processes are usually carried out under gaseous conditions including temperatures of at least about 380 ° C.

미국 특허 번호 7,553,791에는, C9+ 방향족 탄화수소를 함유하는 공급원료를 전환시켜 경질 방향족 생성물 및 생성된 생성물의 C8 방향족 분율의 중량을 기준으로 약 0.5 중량% 미만의 에틸벤젠을 함유하는 생성된 생성물을 생성하는 공정으로서, 트랜스알킬화 반응 조건 하에서 (i) 적어도 300의 알파값을 갖는 산성 성분; 및 (ii) 적어도 300의 수소화 활성을 갖는 수소화 성분(규정된 조건 하에서 트랜스알킬화 생성물 중의 에틸렌 대 에탄의 비율)을 포함하는 촉매 조성물과 상기 공급원료를 접촉시켜, 상기 트랜스알킬화 반응 조건 하에서 C9+ 방향족 탄화수소를 크실렌을 함유하는 반응 생성물로 전환시키는 단계를 포함하는 공정이 교시된다. 바람직하게는, 방향족 생성물은 상기 생성된 생성물의 C8 방향족 분율의 중량을 기준으로 약 0.3 중량% 미만의 에틸벤젠을 함유한다. 더욱 바람직하게는, 방향족 생성물은 상기 생성된 생성물의 C8 방향족 분율의 중량을 기준으로 약 0.2 중량% 미만의 에틸벤젠을 함유한다. 바람직하게는, 산성 성분은 MTW 구조를 갖는 제1 분자체, MOR 구조를 갖는 분자체, 및 12.4±0.25, 6.9±0.15, 3.57±0.07 및 3.42±0.07에서 d-최대 간격(Å)을 포함하는 X선 회절 패턴을 갖는 다공성 결정질 무기 산화물 물질 중 하나 이상으로 이루어진 군에서 선택된 분자체를 포함한다. 더욱 바람직하게는, 촉매는 분자체 ZSM-12를 포함한다. 대안적으로, 다공성 결정질 무기 산화물 물질은 MCM-22, PSH-3, SSZ-25, MCM-36, MCM-49 및 MCM-56 중 하나 이상으로 이루어진 군에서 선택된다. 또다른 실시양태에서, 촉매는 3-12 범위의 구속 지수를 갖는 제2 분자체를 포함한다. 바람직하게는, 제2 분자체는 ZSM-5이다. 바람직하게는, 촉매는 2개의 분자체를 포함하고, 제1 분자체는 ZSM-12이고, 제2 분자체는 ZSM-5이다. 편리하게도, 촉매 조성물은 미립자이고, 제1 및 제2 분자체는 각각 동일 촉매 입자에 함유된다. 바람직하게는, 수소화 성분은 VIIIB족 및 VIIB족 금속 중 하나 이상으로 이루어진 군에서 선택된다. 더욱 바람직하게는, 수소화 성분은 레늄, 백금 및 팔라듐 중 하나 이상으로 이루어진 군에서 선택된다.U.S. Patent No. 7,553,791 is, C 9+ The resulting product was converted to the feedstock containing the aromatic hydrocarbon containing a rigid aromatic product and the resulting product, by weight of the C 8 aromatic fraction of less than about 0.5% by weight of ethylbenzene (I) an acidic component having an alpha value of at least 300; And (ii) contacting the feedstock with a catalyst composition comprising a hydrogenation component having a hydrogenation activity of at least 300 (the ratio of ethylene to ethane in the transalkylation product under defined conditions) to produce a C9 + Converting the aromatic hydrocarbons to a reaction product containing xylene is taught. Preferably, the aromatic product contains less than about 0.3% by weight ethylbenzene, based on the weight of the C 8 aromatic fraction of the resulting product. More preferably, the aromatic product contains ethylbenzene of less than about 0.2% by weight, based on the weight of the C 8 aromatic fraction of the resulting product. Preferably, the acidic component comprises a first molecular sieve having an MTW structure, a molecular sieve having a MOR structure, and a d-maximum interval (A) at 12.4 + - 0.25, 6.9 + - 0.15, 3.57 + - 0.07 and 3.42 + 0.07 And a porous crystalline inorganic oxide material having an X-ray diffraction pattern. More preferably, the catalyst comprises molecular sieve ZSM-12. Alternatively, the porous crystalline inorganic oxide material is selected from the group consisting of one or more of MCM-22, PSH-3, SSZ-25, MCM-36, MCM-49 and MCM-56. In another embodiment, the catalyst comprises a second molecular sieve having a constraint index in the range of 3-12. Preferably, the second molecular sieve is ZSM-5. Preferably, the catalyst comprises two molecular sieves, wherein the first molecular sieve is ZSM-12 and the second molecular sieve is ZSM-5. Conveniently, the catalyst composition is a particulate, and the first and second molecular sieves are each contained in the same catalyst particle. Preferably, the hydrogenation component is selected from the group consisting of at least one of Group VIIB and Group VIIB metals. More preferably, the hydrogenation component is selected from the group consisting of at least one of rhenium, platinum and palladium.

C9+ 방향족의 트랜스알킬화를 위한 촉매 시스템은 미국 특허 번호 7,663,010에 개시되어 있다. 상기 기술된 촉매 시스템은 (a) 3-12 범위의 구속 지수를 갖는 분자체(예, 10 MR 분자체, 예컨대 ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22 및 ZSM-23) 및 탈알킬화 반응에 의해 형성된 올레핀의 포화를 촉진하는 금속을 포함하는 제1 촉매; 및 (b) 3 미만 범위의 구속 지수를 갖는 분자체(예, 12 MR 분자체, 예컨대 ZSM-12, MOR, 제올라이트 베타, MCM-22 패밀리 분자체) 및 경우에 따라 제1 촉매 상 금속과 동일하거나 상이할 수 있는 금속을 포함하는 제2 촉매를 포함한다. 미국 특허 번호 8,163,966 및 9,034,780은 추가 촉매 시스템 및 혼합된 방향족 공급물 상에서의 트랜스알킬화를 수행하는 방법을 기술한다.A catalyst system for the transalkylation of C 9+ aromatics is disclosed in U.S. Patent No. 7,663,010. The catalyst system described above comprises (a) a molecular sieve having a constraint index in the range of 3-12 (e.g. 10 MR molecular sieves such as ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22 and ZSM-23) A first catalyst comprising a metal promoting saturation of the olefin formed by the first catalyst; And (b) molecular sieves having a constraint index in the range of less than 3 (e.g., 12 MR molecular sieves such as ZSM-12, MOR, zeolite beta, MCM-22 family molecular sieves) And a second catalyst comprising a metal that may be different. U.S. Patent Nos. 8,163,966 and 9,034,780 describe additional catalyst systems and methods of performing transalkylation on mixed aromatic feeds.

종래에, 트랜스알킬화 공정은 통상 기체상 트랜스알킬화 조건 하에서 수행되었다. 하지만, 에너지 소비를 최소화하기 위해 적어도 부분적으로 액체상의 공급물 상에서 트랜스알킬화를 수행하는 것이 바람직하다.Traditionally, the transalkylation process was carried out under gas phase transalkylation conditions. However, it is desirable to perform transalkylation at least partially on the liquid phase feed to minimize energy consumption.

본원에 개시된 적어도 일부의 실시양태는 적어도 부분적으로 액체상 조건 하에서 트랜스알킬화를 수행하는 것에 관한 것이다. 적어도 부분적으로 액체상인 공급물 상에서의 트랜스알킬화 수행은 더 낮은 심각도의 반응 조건에서 원하는 수의 탄소(예, C8 방향족)를 갖는 방향족의 생성을 위해 향상된 촉매 수명 및/또는 향상된 선택성을 허용한다. 액체상 조건 하에서 트랜스알킬화를 수행하는 다른 잠재적 이점은 더 낮은 반응 온도, 감소 또는 최소화된 에너지 소비, 감소 또는 최소화된 부산물 형성, 및/또는 향상된 C8 방향족 수율 중 하나 이상을 포함할 수 있다.At least some embodiments disclosed herein relate, at least in part, to performing transalkylation under liquid phase conditions. At least in part performed transalkylation on the feed liquid, further allows for improved catalyst life and / or increased selectivity in the reaction conditions of lower severity for the production of an aromatic having a desired number of carbon (for example, C 8 aromatic) of. Other potential advantages of performing transalkylation under liquid phase conditions may include at least one of lower reaction temperature, reduced or minimized energy consumption, reduced or minimized byproduct formation, and / or improved C 8 aromatic yield.

양태에서, 방향족 화합물의 액체상 트랜스알킬화 방법이 제공된다. 이 방법은 트랜스알킬화 유출물을 생성하기에 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 트랜스알킬화 촉매에 벤젠 및 톨루엔 중 적어도 하나 및 C9+ 방향족을 포함하는 방향족 공급원료를 노출시키는 단계를 포함한다. 공급원료 중 방향족 화합물의 총량에 대한, 공급원료 중 액체상의 방향족 화합물의 몰 분율은 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 적어도 약 0.01이다. 트랜스알킬화 반응 환경에서 액체 몰 분율의 존재는 기체상 트랜스알킬화 조건에 비해 향상 및/또는 개질된 트랜스알킬화 활성을 허용한다. 생성된 트랜스알킬화 유출물은 공급원료보다 더 높은 C8 방향족 중량 백분율을 갖는다.In an embodiment, a liquid phase transalkylation process of an aromatic compound is provided. The method comprises exposing the transalkylation catalyst to an aromatic feedstock comprising at least one of benzene and toluene and a C 9+ aromatic under transalkylation conditions effective to produce a transalkylation effluent. The molar fraction of aromatic compounds in the liquid phase in the feedstock relative to the total amount of aromatic compounds in the feedstock is at least about 0.01 under effective transalkylation conditions. The presence of a liquid mole fraction in a transalkylation reaction environment allows for enhanced and / or modified transalkylation activity relative to gas phase transalkylation conditions. The resulting transalkylation effluent has a higher C 8 aromatics weight percentage than the feedstock.

트랜스알킬화 촉매는, 3차원의 12원 고리 또는 그 이상 기공 망상체를 갖는 분자체; 1차원의 12원 고리 또는 그 이상 기공 망상체를 갖는 분자체로서, 1차원 채널이 적어도 6.0 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는 분자체; 적어도 6.0 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는 산성 마이크로다공성 물질; 및 MWW 골격을 갖는 분자체 중 적어도 하나를 포함한다. 경우에 따라, 촉매는 0.01 중량% 내지 5.0 중량%의 6-11족 금속, 예컨대 Pd, Pt, Ni, Rh, Cu, Sn 또는 이의 조합을 추가로 포함할 수 있다. 촉매가 MWW 골격을 갖는 분자체를 포함하는 양태에서, 촉매는 경우에 따라 0.01 중량% 내지 5.0 중량%의 8-10족 귀금속, 예컨대 Pd를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 6-11족 금속 또는 8-10족 금속은 이금속성(bimetallic) 금속에 상응할 수 있다.The transalkylation catalyst may be a molecular sieve having a three-dimensional 12-membered ring or higher pore network; A molecular sieve having a one-dimensional, 12-membered ring or more pore network, wherein the one-dimensional channel has a pore channel size of at least 6.0 Angstroms; An acidic microporous material having a pore channel size of at least 6.0 Angstroms; And a molecular sieve having an MWW framework. Optionally, the catalyst may further comprise from 0.01% to 5.0% by weight of a Group 6-11 metal such as Pd, Pt, Ni, Rh, Cu, Sn or combinations thereof. In embodiments where the catalyst comprises a molecular sieve having a MWW framework, the catalyst may optionally include from 0.01% to 5.0% by weight of an 8-10-group noble metal such as Pd. Optionally, the Group 6-11 metal or group 8-10 metal may correspond to a bimetallic metal.

도 1에는 다양한 온도 및 압력 조건에서 액체상 공급물의 몰 분율의 예시가 도시된다.
도 2에는 모데나이트 촉매에 의한 트랜스알킬화의 공급물 전환율 및 크실렌 수율이 도시된다.
도 3에는 MCM-22 촉매에 의한 트랜스알킬화의 공급물 전환율 및 크실렌 수율이 도시된다.
도 4에는 0.15 중량% Pd/FAU 촉매에 의한 트랜스알킬화의 공급물 전환율 및 크실렌 수율이 도시된다.
도 5에는 MCM-49 촉매에 의한 트랜스알킬화의 공급물 전환율 및 크실렌 수율이 도시된다.
도 6에는 MCM-49 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 7에는 0.15 중량% Pd/MCM-49 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 8에는 제올라이트 베타 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 9에는 0.15 중량% Pd/제올라이트 베타 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 10에는 높은 Si/Al2 비율의 제올라이트 베타 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 11에는 FAU 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 12에는 도 6-11에 사용된 각종 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율이 도시된다.
도 13에는 도 6-11에 사용된 각종 촉매에 의한 트랜스알킬화의 크실렌 수율 및 벤젠 수율이 도시된다.
도 14에는 도 6-11에 사용된 각종 촉매에 의한 트랜스알킬화로부터 중질 방향족 화합물(C10+)의 생성이 도시된다.
도 15에는 각종 공급원료에 의해 MCM-22의 존재 하에서 나프탈렌의 트랜스알킬화로부터의 결과가 도시된다.
도 16에는 MCM-49 및 0.15 중량% Pd/MCM-49에 대한 추가 크실렌 수율 결과가 도시된다.
도 17에는 나프탈렌 함유 공급원료의 트랜스알킬화 동안의 시간에 걸친 나프탈렌 전환율이 도시된다.
Figure 1 shows an example of the mole fraction of the liquid feed at various temperature and pressure conditions.
Figure 2 shows the feed conversion and the xylene yield of the transalkylation with the mordenite catalyst.
Figure 3 shows feed conversion and Xylene yield of transalkylation by MCM-22 catalyst.
Figure 4 shows feed conversion and xylene yield of transalkylation with 0.15 wt% Pd / FAU catalyst.
Figure 5 shows the feed conversion and xylene yield of transalkylation with MCM-49 catalyst.
Figure 6 shows the xylene yield of transalkylation with MCM-49 catalyst.
Figure 7 shows the xylene yield of transalkylation with a 0.15 wt% Pd / MCM-49 catalyst.
Figure 8 shows the xylene yield of transalkylation by zeolite beta catalyst.
Figure 9 shows the xylene yield of transalkylation with a 0.15 wt% Pd / zeolite beta catalyst.
Figure 10 shows the xylene yield of transalkylation with a high Si / Al 2 ratio zeolite beta catalyst.
Figure 11 shows the xylene yield of transalkylation by FAU catalyst.
Figure 12 shows the xylene yield of the transalkylation by the various catalysts used in Figures 6-11.
Figure 13 shows the xylene yield and benzene yield of the transalkylation by various catalysts used in Figures 6-11.
Figure 14 shows the production of a heavy aromatics (C 10+ ) from transalkylation by various catalysts used in Figures 6-11.
Figure 15 shows the results from the transalkylation of naphthalene in the presence of MCM-22 by various feedstocks.
Figure 16 shows the additional xylene yield results for MCM-49 and 0.15 wt% Pd / MCM-49.
Figure 17 shows the naphthalene conversion over time during transalkylation of the naphthalene containing feedstock.

개요 및 정의Overview and Definitions

다양한 양태에서, 파라-크실렌 및/또는 다른 크실렌을 형성하기 위해 1-고리(C9+) 방향족 화합물을 트랜스알킬화시키는 방법 및 해당 촉매가 제공된다. 이 방법은 트랜스알킬화 공정에 대한 공급물의 적어도 일부가 액체상인 경우에 트랜스알킬화를 수행하는 것을 포함한다. 경우에 따라, 트랜스알킬화 조건은 연속 액체상이 반응 환경 내에 존재하는 경우의 조건에 상응할 수 있다. 종래에, 트랜스알킬화 공정은 통상 기체상 트랜스알킬화 조건 하에서 수행되었다. 하지만, 액체상 조건 하에서 트랜스알킬화를 수행함으로써 각종 이점을 얻을 수 있다. 예를 들면, 적어도 부분적으로 액체상인 공급물 상에서 트랜스알킬화를 수행하는 것은 더 낮은 심각도 반응 조건에서 원하는 수의 탄소(예, C8 방향족)를 갖는 방향족의 생성에 대한 향상된 촉매 수명 및/또는 향상된 선택성을 허용한다. 액체상 조건 하에서 트랜스알킬화를 수행하는 다른 잠재적 이점은 더 낮은 반응 온도, 감소 또는 최소화된 에너지 소비, 감소 또는 최소화된 부산물 형성, 및/또는 향상된 C8 방향족 수율 중 하나 이상을 포함한다.In various embodiments, methods of transalkylating a 1-ring (C 9+ ) aromatic compound to form para-xylene and / or other xylenes and corresponding catalysts are provided. The method includes performing transalkylation when at least a portion of the feed to the transalkylation process is in a liquid phase. Optionally, the transalkylation conditions may correspond to conditions in which the continuous liquid phase is present in the reaction environment. Traditionally, the transalkylation process was carried out under gas phase transalkylation conditions. However, various advantages can be obtained by performing transalkylation under liquid phase conditions. For example, at least in part, the number of carbon desired in it a lower severity of the reaction conditions for performing the transalkylation on the liquid phase of the feed (e.g., C 8 aromatic) Improved catalyst life and / or improved selectivity for the production of aromatic having . Other potential advantages of performing transalkylation under liquid phase conditions include lower reaction temperature, reduced or minimized energy consumption, reduced or minimized byproduct formation, and / or improved C 8 aromatic yield.

방향족 형성 공정은 종종 C6, C7, C8, C9 및 C10 방향족을 포함하는 각종 단일 고리 방향족을 생성한다. 원하는 생성물이, 예를 들어 C8 방향족인 경우, 메틸화 공정은 C6 및/또는 C7 방향족을 C8 방향족으로 전환시키는 데 사용될 수 있다. 이는 또한, 더 높은 탄소 함량 방향족, 예컨대 이 예시에서는 C9 및/또는 C10 방향족을 C8 방향족으로 전환시키는 것에 바람직하다. 트랜스알킬화 공정은 방향족 화합물의 알킬 측쇄의 이러한 유형의 개질(제거, 첨가 및/또는 치환)을 허용할 수 있다.The aromatization process often produces various single ring aromatics including C 6 , C 7 , C 8 , C 9 and C 10 aromatics. If the desired product is, for example, a C 8 aromatic, the methylation process can be used to convert C 6 and / or C 7 aromatics to C 8 aromatics. It is also desirable to convert higher carbon content aromatics, such as C < 9 > and / or C 10 aromatics in this example to C 8 aromatics. The transalkylation process may allow for this type of modification (removal, addition and / or substitution) of the alkyl side chain of the aromatic compound.

일부 양태에서, 액체상 트랜스알킬화를 수행하는데 적당한 촉매는 3차원의 12원 고리 (또는 그 이상의) 기공 망상체를 갖는 분자체를 포함한다. 특정 이론에 구애받고자 하는 것은 아니지만, 3차원의 12원 고리 기공 망상체를 갖는 분자체는 트랜스알킬화에 예상외의 활성을 제공할 수 있다. 경우에 따라, 분자체의 Si/Al2 비율은 또한 소정의 온도에서 C8 방향족의 향상된 수율을 촉진하도록 선택될 수 있다. 경우에 따라, 3-D 12원 고리 분자체를 포함하는 촉매는 촉매 상에 지지된 수소화 금속을 추가로 포함할 수 있다.In some embodiments, suitable catalysts for conducting liquid phase transalkylation include molecular sieves having a three-dimensional, 12-membered ring (or more) pore network. While not wishing to be bound to any particular theory, molecular sieves having a three-dimensional 12-membered ring pore network can provide unexpected activity in transalkylation. Optionally, the Si / Al 2 ratio of the molecular sieve can also be selected to promote an improved yield of C 8 aromatics at a given temperature. Optionally, the catalyst comprising the 3-D 12-membered ring molecular sieve may further comprise a supported hydrogenation metal on the catalyst.

다른 양태에서, 액체상 트랜스알킬화를 수행하기에 적당한 촉매는 1차원의 12원 고리 (또는 그 이상의) 기공 망상체를 갖는 분자체를 포함하고, 여기서 1차원 채널은 적어도 6.0 옹스트롬, 또는 적어도 6.3 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는다. 더 큰 기공 채널 크기를 갖는 기공 채널은 또한 트랜스알킬화를 위해 향상된 활성을 허용할 수 있다. 예를 들면, MOR 골격 구조는 약 6.45 옹스트롬의 기공 12원 고리 기공 채널 크기를 갖지만, MEI 골격 구조(ZSM-18)는 약 6.9 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는다. 대조적으로, MTW 골격 구조(ZSM-12)는 약 5.7 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는다. 경우에 따라, 분자체의 Si/Al2 비율은 또한 소정의 온도에서 C8 방향족의 향상된 수율을 촉진하도록 선택될 수도 있다. 경우에 따라, 1-D 12원 고리 분자체를 포함하는 촉매는 촉매 상에 지지된 수소화 금속을 추가로 포함할 수 있다.In another embodiment, suitable catalysts for conducting liquid phase transalkylation include molecular sieves having a one-dimensional, 12-membered ring (or more) pore network wherein the one-dimensional channel has a porosity of at least 6.0 angstroms, or at least 6.3 angstroms Channel size. Pore channels with larger pore channel sizes may also allow enhanced activity for transalkylation. For example, the MOR backbone structure has a pore 12-member pore channel size of about 6.45 angstroms, while the MEI backbone structure (ZSM-18) has a pore channel size of about 6.9 angstroms. In contrast, the MTW framework structure (ZSM-12) has a pore channel size of about 5.7 angstroms. Optionally, the Si / Al 2 ratio of the molecular sieve may also be selected to promote an improved yield of C 8 aromatics at a given temperature. Optionally, the catalyst comprising the 1-D 12-membered ring molecular sieve may further comprise a supported hydrogenation metal on the catalyst.

다른 양태에서, 액체상 트랜스알킬화를 수행하기에 적당한 촉매는, 12원 고리 또는 그 이상에 상응하는 가장 큰 기공 채널을 갖고/갖거나, 적어도 6.0 옹스트롬, 또는 적어도 6.3 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖고/갖거나, 적어도 6.0 옹스트롬의 크기를 갖는 또다른 활성 표면을 갖는 산성 마이크로다공성 물질을 포함한다. 경우에 따라, 마이크로다공성 물질 물질을 포함하는 촉매는 촉매 상에 지지된 수소화 금속을 추가로 포함할 수 있다. 경우에 따라, 마이크로다공성 물질은 제올라이트 또는 또다른 유형의 분자체일 수 있다.In other embodiments, suitable catalysts for carrying out liquid phase transalkylation have a pore channel size of at least 6.0 angstroms, or at least 6.3 angstroms / with the largest pore channel corresponding to a 12-membered ring or more, Or an acidic microporous material having another active surface having a size of at least 6.0 Angstroms. Optionally, the catalyst comprising the microporous material material may further comprise a supported hydrogenation metal on the catalyst. Optionally, the microporous material may be zeolite or another type of molecular sieve.

다른 양태에서, 액체상 트랜스알킬화를 수행하기에 적당한 촉매는 MWW 골격을 갖는 분자체를 포함한다. MWW 골격이 가장 큰 전형적인 기공 채널로서 10원 고리 채널을 갖지만, MWW 골격 결정은 또한 12원 고리 기공과 유사한 구조를 제공하는 표면 위치를 가질 수 있다는 것을 유념한다. 특정 이론에 구애받고자 하는 것은 아니지만, 이러한 표면 위치는 MWW 골격 분자체가 트랜스알킬화 촉매로서 작용할 수 있도록 하는 것으로 여겨진다. 경우에 따라, MWW 골격 분자체를 포함하는 촉매는 촉매 상에 지지된 수소화 금속을 추가로 포함할 수 있다.In another embodiment, suitable catalysts for conducting liquid phase transalkylation include molecular sieves having an MWW framework. Note that although the MWW framework has the 10-ring channel as the largest typical pore channel, the MWW framework crystal may also have a surface location that provides a structure similar to 12-member ring pores. While not wishing to be bound by any particular theory, it is believed that this surface location allows the MWW skeletal molecular sieve to act as a transalkylation catalyst. Optionally, the catalyst comprising the MWW skeletal molecular sieve may further comprise a supported hydrogenation metal on the catalyst.

이러한 논의에서, 액체상 트랜스알킬화 반응을 수행하는 것은 반응 환경에서 방향족 화합물의 적어도 일부가 액체상인 경우 반응 조건 하에서 트랜스 알킬화를 수행하는 것에 상응할 수 있다. 이하 "액체 몰 분율"로 지칭되는, 총 방향족에 대해 액체상의 방향족 화합물의 몰 분율은 적어도 0.01, 또는 적어도 0.05, 또는 적어도 0.08, 또는 적어도 0.1, 또는 적어도 0.15, 또는 적어도 0.2, 또는 적어도 0.3, 또는 적어도 0.4, 또는 적어도 0.5일 수 있고, 경우에 따라 액체상의 실질적으로 모든 방향족 화합물을 가질 수 있다.In this discussion, performing a liquid phase transalkylation reaction may correspond to performing transalkylation under reaction conditions when at least a portion of the aromatic compound in the reaction environment is a liquid phase. The mole fraction of aromatic compounds in the liquid phase relative to the total aromatics, hereinafter referred to as the "liquid mole fraction," is at least 0.01, or at least 0.05, or at least 0.08, or at least 0.1, or at least 0.15, or at least 0.2, or at least 0.3, At least 0.4, or at least 0.5, and may have substantially all of the aromatic compounds in the liquid phase, as the case may be.

기체 및 액체 간 부피 차로 인해, 반응기에서 액체상의 부피 분율은 몰 분율보다 작을 수 있다. 근사치로서, 통상의 기체상의 부피는 이상적인 기체 법칙을 사용하여 추정될 수 있다. 트랜스알킬화를 위해, 통상의 방향족 액체의 부피는 약 100-120 g/몰의 평균 분자량 및 약 0.8 g/ml-0.9 g/ml의 액체상 밀도를 가정함으로써 추정될 수 있다. 이러한 가정 하에, 약 300℃의 온도 및 약 300 psig의 방향족 화합물의 분압에서, 약 0.5의 액체 몰 분율을 갖는 것은 반응 환경의 부피의 약 5%-10%의 액체 부피 분율을 갖는 것에 상응한 것으로 기대된다. 약 0.1의 액체 몰 분율의 경우, 상응한 액체 부피는 반응 환경의 0.5%-1.0%에 상응한 것으로 기대된다. 특정 이론에 구애받고자 하는 것은 아니지만, 심지어 소량의 응축된 (액체) 상의 형성은 트랜스알킬화 반응 환경의 성질을 실질적으로 바꿀 수 있는 것으로 여겨진다. 그러한 액체상은 반응 환경 내 표면에서, 예컨대 촉매 입자의 표면에서 우선적으로 잠재적으로 형성될 수 있다. 따라서, 소량의 액체 형성은 액체상 반응 조건을 효과적으로 제공하기에 잠재적으로 충분할 수 있다.Due to the volume difference between the gas and the liquid, the volume fraction of the liquid phase in the reactor may be less than the mole fraction. As an approximation, the normal gas phase volume can be estimated using the ideal gas law. For transalkylation, the volume of a conventional aromatic liquid can be estimated by assuming an average molecular weight of about 100-120 g / mole and a liquid phase density of about 0.8 g / ml-0.9 g / ml. Under this assumption, having a liquid mole fraction of about 0.5 at a temperature of about 300 ° C and a partial pressure of an aromatic compound of about 300 psig corresponds to having a liquid volume fraction of about 5% -10% of the volume of the reaction environment It is expected. For a liquid mole fraction of about 0.1, the corresponding liquid volume is expected to correspond to 0.5% -1.0% of the reaction environment. While not wishing to be bound by any particular theory, it is believed that even small amounts of condensed (liquid) phase formation can substantially change the nature of the transalkylation reaction environment. Such a liquid phase may be preferentially formed at the surface in the reaction environment, for example, at the surface of the catalyst particles. Thus, small amounts of liquid formation may be potentially sufficient to effectively provide liquid phase reaction conditions.

액체상의 방향족 몰 분율이 적어도 0.4인 양태에서, 액체상 트랜스알킬화를 수행하는 것은, 액체상이 반응 환경의 총 부피의 적어도 약 5%에 상응한 조건 하에서 트랜스알킬화를 수행하는 것에 상응하다. 이러한 양태에서, 연속 액체상은 반응 환경에서 경우에 따라 형성될 수 있으므로, 반응 환경에서 액체의 적어도 30 부피%, 또는 적어도 50 부피%, 또는 적어도 70 부피%는 단일한, 연속상을 형성한다. 이는, 대조적으로, 예를 들어 살수-층(trickle-bed) 조건 하에서 트랜스알킬화를 수행하게 될 수 있고, 이때 복수의 별도의 액체상이 고정된 촉매 층 내에 형성될 수 있다. 다른 양태에서, 트랜스알킬화 반응은 살수-층 조건 하에서 수행될 수 있다.In embodiments where the aromatic mole fraction of the liquid phase is at least 0.4, performing the liquid phase transalkylation corresponds to performing the transalkylation under conditions where the liquid phase corresponds to at least about 5% of the total volume of the reaction environment. In this embodiment, at least 30%, or at least 50%, or at least 70% by volume of the liquid in the reaction environment forms a single, continuous phase, as the continuous liquid phase may be formed in the reaction environment as the case may be. This, by contrast, may be accomplished, for example, by transalkylation under trickle-bed conditions, wherein a plurality of separate liquid phases may be formed in the fixed catalyst bed. In another embodiment, the transalkylation reaction can be carried out under sprinkling-layer conditions.

본 명세서에 사용된 바와 같이, 용어 "골격 유형"은 ["Atlas of Zeolite Framework Types," 2001]에 기술된 관점에서 사용된다.As used herein, the term "skeleton type" is used in the context of what is described in "Atlas of Zeolite Framework Types,"

본원에 사용된 크실렌 수율은 크실렌 이성질체(파라-, 메타- 및 오르쏘-크실렌)의 총 중량을 생성물 스트림의 총 중량으로 나눔으로써 계산된다. 크실렌 이성질체의 총 중량은 기체 크로마토그래피에 의해 측정된 크실렌 이성질체의 중량%와 생성물 스트림의 총 중량을 곱함으로써 계산될 수 있다.The xylene yield used herein is calculated by dividing the total weight of the xylene isomers (para-, meta- and ortho-xylene) by the total weight of the product stream. The total weight of the xylene isomers can be calculated by multiplying the weight percent of xylene isomers measured by gas chromatography and the total weight of the product stream.

분자체의 중량, 결합제의 중량, 촉매 조성물의 중량, 촉매 조성물에 대한 분자체의 중량 비율, 및 촉매 조성물에 대한 결합제의 중량 비율은 (24시간 동안 공기 중 510℃에서) 하소된 중량을 기초로 계산되고, 즉 분자체, 결합제 및 촉매 조성물의 중량은 24시간 동안 공기 중 510℃에서 하소된 후 분자체, 결합제 및 촉매 조성물의 중량을 기초로 계산된다.The weight ratio of the molecular sieve, the binder, the weight of the catalyst composition, the molecular weight of the molecular sieve to the catalyst composition, and the weight of the binder relative to the catalyst composition, based on the calcined weight (at 510 ° C in air for 24 hours) The weight of the molecular sieve, the binder and the catalyst composition is calculated based on the weight of the molecular sieve, the binder and the catalyst composition after calcination at 510 ° C in air for 24 hours.

본원에 사용된 용어 "방향족"은 알킬 치환 및 비치환된 일핵 및 다핵 화합물을 포함하는 당업계 인식 범위에 따르는 것으로 이해된다.As used herein, the term "aromatic" is to be understood as being within the purview of the art, including alkyl substituted and unsubstituted mononuclear and polynuclear compounds.

n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 경우, 본원에 사용된 용어 "Cn" 탄화수소는 분자당 탄소 원자(들)의 n 갯수를 갖는 탄화수소를 의미한다. 예를 들면, Cn 방향족은 분자당 탄소 원자(들)의 n 갯수를 갖는 방향족 탄화수소를 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn+" 탄화수소는, 분자당 탄소 원자(들)의 적어도 n 갯수를 갖는 탄화수소를 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn-" 탄화수소는, 분자당 탄소 원자(들)의 n 갯수 이하를 갖는 탄화수소를 의미한다.When n is a positive integer such as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, the term "C n " hydrocarbon, as used herein, ) ≪ / RTI > For example, the C n aromatics refer to aromatic hydrocarbons having n number of carbon atom (s) per molecule. The term "C n + " hydrocarbons, as used herein, wherein n is a positive integer such as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ≪ / RTI > of at least " n " The term "C n- " hydrocarbons, as used herein, wherein n is a positive integer such as 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, ) ≪ / RTI >

n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn 공급원료"는, Cn 공급원료가 50 중량% 초과 (또는 75 중량% 초과 또는 90 중량% 초과)의 분자당 탄소 원자(들)의, n 갯수를 갖는 탄화수소를 포함하는 것을 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn+ 공급원료"는, Cn+ 공급원료가 50 중량% 초과 (또는 75 중량% 초과 또는 90 중량% 초과)의, 분자당 탄소 원자(들)의 적어도 n 갯수를 갖는 탄화수소를 포함하는 것을 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn- 공급원료"는, Cn- 공급원료가 50 중량% 초과 (또는 75 중량% 초과 또는 90 중량% 초과)의, 분자당 탄소 원자(들)의 n 갯수 이하를 갖는 탄화수소를 포함하는 것을 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn 방향족 공급원료"는, Cn 방향족 공급원료가 50 중량% 초과 (또는 75 중량% 초과 또는 90 중량% 초과)의, 분자당 탄소 원자(들)의 n 갯수를 갖는 방향족 탄화수소를 포함하는 것을 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn+ 방향족 공급원료"는, Cn+ 방향족 공급원료가 50 중량% 초과 (또는 75 중량% 초과 또는 90 중량% 초과)의, 분자당 탄소 원자(들)의 적어도 n 갯수를 갖는 방향족 탄화수소를 포함하는 것을 의미한다. n이 양의 정수, 예컨대 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12인 본원에 사용된 용어 "Cn- 방향족 공급원료"는, Cn- 방향족 공급원료가 50 중량% 초과 (또는 75 중량% 초과 또는 90 중량% 초과)의, 분자당 탄소 원자(들)의 n 갯수 이하를 갖는 방향족 탄화수소를 포함하는 것을 의미한다.n is a positive integer, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 of the term "C n feedstocks" as used herein, C n feedstock 50 Means a hydrocarbon having n number of carbon atom (s) per molecule in excess of (by weight or more than 75% by weight or more than 90% by weight) by weight. n is a positive integer, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 of the term "C n + feedstock," as used herein, C n + feedstock 50 Is meant to include hydrocarbons having at least n number of carbon atom (s) per molecule, greater than 75 wt% (or greater than 75 wt% or greater than 90 wt%). n is a positive integer, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 in the terms "C n- feedstocks" as used herein, C n- feedstock Means that the hydrocarbon comprises not more than 50% by weight (or more than 75% by weight or not more than 90% by weight) of hydrocarbons having not more than n number of carbon atom (s) per molecule. n is a positive integer, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 of the term "C n aromatic feedstock," as used herein, C n aromatic feedstock Means an aromatic hydrocarbon having greater than 50 wt% (or greater than 75 wt% or greater than 90 wt%) n number of carbon atom (s) per molecule. n is a positive integer, for example 1, 2, 3, 4, 5 and 6, the term "C n + aromatic feedstock" used in the 7, 8, 9, 10, 11 and 12 herein, C n + aromatic feedstock Means an aromatic hydrocarbon having greater than 50 weight percent (or greater than 75 weight percent or greater than 90 weight percent) of at least n carbon atom (s) per molecule. n is a positive integer, for example 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12 in the terms "C n- aromatic feedstock," as used herein, aromatic C n- Means that the feedstock comprises an aromatic hydrocarbon having greater than 50 weight percent (or greater than 75 weight percent or greater than 90 weight percent) of n or fewer carbon atom (s) per molecule.

방향족의 액체상 트랜스알킬화Liquid phase transalkylation of aromatics

액체상 알킬화의 경우, 일부 양태에서, 적당한 트랜스알킬화 촉매는 12원 고리 기공 채널의 3차원 망상체를 갖는 골격 구조를 가진 분자체를 포함한다. 3차원의 12원 고리를 갖는 골격 구조의 예는 포우자사이트(faujasite)(예, 제올라이트 X 또는 Y, USY 포함), *BEA(예, 제올라이트 베타), BEC(베타의 다형 C), CIT-1(CON), MCM-68(MSE), 육방정계 포우자사이트(EMT), ITQ-7(ISV), ITQ-24(IWR), 및 ITQ-27(IWV), 바람직하게는 포우자사이트, 육방정계 포우자사이트, 및 베타(베타의 모든 다형 포함)에 상응하는 골격 구조이다. 12원 고리 기공 채널의 3차원 망상체를 포함하는 골격 구조를 갖는 물질은 제올라이트, 실리코알루미노포스페이트, 알루미노포스페이트, 및/또는 골격 원자의 임의의 다른 편의상 조합에 상응할 수 있다는 것을 유념한다.In the case of liquid phase alkylation, in some embodiments, suitable transalkylation catalysts include molecular sieves having a skeletal structure with a three-dimensional network of 12-membered ring pore channels. Examples of skeletons having a three-dimensional 12-membered ring include faujasite (including zeolite X or Y and USY), BEA (e.g. zeolite beta), BEC (polymorph C of beta), CIT- ITQ-24 (IWR), and ITQ-27 (IWV), preferably, for example, formazansite (CON), MCM-68 (MSE), hexagonal forzardite (EMT) Hexagonal paujasite, and beta (including all polymorphs of beta). It is noted that a material having a skeletal structure comprising a three-dimensional network of twelve circular pore channels may correspond to a combination of zeolites, silicoaluminophosphates, aluminophosphates, and / or any other convenience of skeletal atoms.

추가적으로 또는 대안적으로, 적당한 트랜스알킬화 촉매는 12원 고리 기공 채널의 1차원 망상체를 갖는 골격 구조를 가진 분자체를 포함하고, 여기서 기공 채널은 적어도 6.0 옹스트롬, 또는 적어도 6.3 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖는다. 기공 채널의 기공 채널 크기는 채널을 따라 분산될 수 있는 최대 크기의 구체를 지칭하는 것으로 본원에 정의된다. 1차원의 12원 고리 기공 채널을 갖는 골격 구조의 예는, 비제한적으로, 모데나이트(MOR), 제올라이트 L(LTL), 및 ZSM-18(MEI)을 포함할 수 있다. 12원 고리 기공 채널의 1차원 망상체를 포함한 골격 구조를 갖는 물질은 제올라이트, 실리코알루미노포스페이트, 알루미노포스페이트, 및/또는 골격 원자의 임의의 다른 편의상 조합에 상응할 수 있다는 것을 유념한다.Additionally or alternatively, suitable transalkylation catalysts include molecular sieves with a framework having a one-dimensional network of 12-membered ring pore channels wherein the pore channels have a pore channel size of at least 6.0 angstroms, or at least 6.3 angstroms . The pore channel size of the pore channel is defined herein as the largest size sphere that can be dispersed along the channel. Examples of skeletons having one-dimensional 12-membered ring pore channels include, but are not limited to, mordenite (MOR), zeolite L (LTL), and ZSM-18 (MEI). It is noted that materials having a skeletal structure, including a one-dimensional network of twelve circular pore channels, may correspond to a combination of zeolites, silicoaluminophosphates, aluminophosphates, and / or any other convenience of skeletal atoms.

추가적으로 또는 대안적으로, 적당한 트랜스알킬화 촉매는 MWW 골격 구조를 갖는 분자체를 포함한다. MWW 골격 구조가 12원 고리 기공 채널을 갖지 않지만, MWW 골격 구조는 12원 고리 개방과 유사한 특징부를 갖는 표면 위치를 포함한다. MWW 골격 구조를 갖는 분자체의 예는 MCM-22, MCM-49, MCM-56, MCM-36, EMM-10, EMM-13, ITQ-1, ITQ-2, UZM-8, MIT-1, 및 층간 확장된 제올라이트를 포함한다. MWW 골격 구조를 갖는 물질은 제올라이트, 실리코알루미노포스페이트, 알루미노포스페이트, 및/또는 골격 원자의 임의의 다른 편의상 조합에 상응할 수 있다는 것을 유념한다.Additionally or alternatively, suitable transalkylation catalysts include molecular sieves having a MWW framework structure. Although the MWW framework structure does not have a 12-membered ring pore channel, the MWW framework structure includes surface locations with features similar to a 12-member ring opening. Examples of molecular sieves having a MWW skeleton structure include MCM-22, MCM-49, MCM-56, MCM-36, EMM-10, EMM-13, ITQ-1, ITQ-2, UZM- And interlayer extended zeolite. It is noted that a material having an MWW framework structure may correspond to a combination of zeolites, silicoaluminophosphates, aluminophosphates, and / or any other convenience of skeletal atoms.

추가적으로 또는 대안적으로, 적당한 트랜스알킬화 촉매는 12원 고리 또는 그 이상에 상응한 가장 큰 기공 채널을 갖고/갖거나, 적어도 6.0 옹스트롬, 또는 적어도 6.3 옹스트롬의 기공 채널 크기를 갖고/갖거나, 적어도 6.0 옹스트롬의 크기를 갖는 또다른 활성 표면을 갖는 산성 마이크로다공성 물질을 포함한다. 이러한 마이크로다공성 물질은 제올라이트, 실리코알루미노포스페이트, 알루미노포스페이트, 및/또는 분자체 유형 물질과 상이한 물질에 상응할 수 있다는 것을 유념한다.Additionally or alternatively, suitable transalkylation catalysts may have a pore channel size of at least 6.0 angstroms, or at least 6.3 angstroms, or may have a pore channel size of at least 6.0 And an acidic microporous material having another active surface with a size of Angstroms. It is noted that these microporous materials may correspond to materials that are different from zeolites, silicoaluminophosphates, aluminophosphates, and / or molecular sieve type materials.

분자체는 경우에 따라 몰비 YO2 / X2O3 = n의 조성물을 갖는 것을 기초로 하는 것을 특징으로 할 수 있고, 여기서 X는 3가 원소, 예컨대 알루미늄, 붕소, 철, 인듐 및/또는 갈륨, 바람직하게는 알루미늄 및/또는 갈륨이고, Y는 4가 원소, 예컨대 규소, 주석 및/또는 게르마늄, 바람직하게는 규소이다. MWW 골격 분자체의 경우, n은 약 50 미만, 예컨대 약 2 내지 약 50 미만, 통상 약 10 내지 약 50 미만, 더욱 통상 약 15 내지 약 40일 수 있다. 베타 및/또는 이의 다형의 골격 구조를 갖는 분자체의 경우, n은 약 10 내지 약 60, 또는 약 10 내지 약 50, 또는 약 10 내지 약 40, 또는 약 20 내지 약 60, 또는 약 20 내지 약 50, 또는 약 20 내지 약 40, 또는 약 60 내지 약 250, 또는 약 80 내지 약 250, 또는 약 80 내지 약 220, 또는 약 10 내지 약 400, 또는 약 10 내지 약 250, 또는 약 60 내지 약 400, 또는 약 80 내지 약 400일 수 있다. 골격 구조 FAU를 갖는 분자체의 경우, n은 약 2 내지 약 400, 또는 약 2 내지 약 100, 또는 약 2 내지 약 80, 또는 약 5 내지 약 400, 또는 약 5 내지 약 100, 또는 약 5 내지 약 80, 또는 약 10 내지 약 400, 또는 약 10 내지 약 100, 또는 약 10 내지 약 80일 수 있다. 경우에 따라, 상기 n 값은 MWW, *BEA, 및/또는 FAU 골격 분자체에서 알루미나에 대한 실리카의 비율에 대한 n 값에 상응할 수 있다. 이러한 선택적 양태에서, 분자체는 경우에 따라 알루미노실리케이트 및/또는 제올라이트에 상응할 수 있다.The molecular sieve may be characterized in that it is based on the case having a composition of molar ratio YO 2 / X 2 O 3 = n, where X is a trivalent element such as aluminum, boron, iron, indium and / , Preferably aluminum and / or gallium, and Y is a tetravalent element such as silicon, tin and / or germanium, preferably silicon. For MWW skeletal molecular sieves, n can be less than about 50, such as from about 2 to less than about 50, usually from about 10 to less than about 50, more usually from about 15 to about 40. N is from about 10 to about 60, or from about 10 to about 50, or from about 10 to about 40, or from about 20 to about 60, or from about 20 to about 50, in the case of molecular sieves having a beta and / or polymorphic backbone structure Or from about 20 to about 40, or from about 60 to about 250, or from about 80 to about 250, or from about 80 to about 220, or from about 10 to about 400, or from about 10 to about 250, , Or from about 80 to about 400. In the case of molecular sieves with skeletal structures FAU, n ranges from about 2 to about 400, or from about 2 to about 100, or from about 2 to about 80, or from about 5 to about 400, or from about 5 to about 100, About 80, or about 10 to about 400, or about 10 to about 100, or about 10 to about 80. [ Optionally, said n value may correspond to an n value for the ratio of silica to alumina in the MWW, * BEA, and / or FAU backbone molecular sieve. In this optional embodiment, the molecular sieve may optionally correspond to an aluminosilicate and / or a zeolite.

경우에 따라, 촉매는 0.01 중량% 내지 5.0 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 2.0 중량%, 또는 0.01 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 0.05 중량% 내지 5.0 중량%, 또는 0.05 중량% 내지 2.0 중량%, 또는 0.05 중량% 내지 1.0 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 5.0 중량%, 또는 0.1 내지 2.0 중량%, 또는 0.1 중량% 내지 1.0 중량%의, (IUPAC 주기율표에 따라) 5-11족의 금속 원소를 포함한다. 금속 원소는 적어도 하나의 수소화 성분, 예컨대 원소의 주기율표의 5-11족 및 14족에서 선택된 하나 이상의 금속, 또는 상기 금속의 혼합물, 예컨대 이금속성 (또는 다른 다중금속) 수소화 성분일 수 있다. 경우에 따라, 금속은 8-10족, 예컨대 8-10족 귀금속에서 선택될 수 있다. 유용한 금속의 특정 예는 철, 텅스텐, 바나듐, 몰리브덴, 레늄, 크롬, 망간, 루테늄, 오스뮴, 니켈, 코발트, 로듐, 이리듐, 구리, 주석, 귀금속, 예컨대 백금 또는 팔라듐, 및 이의 조합이다. 유용한 이금속성 조합 (또는 다중금속 조합)의 특정 예는 Pt이 금속 중 하나인 것, 예컨대 Pt/Sn, Pt/Pd, Pt/Cu, 및 Pt/Rh이다. 일부 양태에서, 수소화 성분은 팔라듐, 백금, 로듐, 구리, 주석, 또는 이의 조합이다. 수소화 성분의 양은 수소화 활성과 촉매 작용성 간 균형에 따라 선택될 수 있다. 둘 이상의 금속을 포함하는 수소화 성분(예, 이금속성 수소화 성분)의 경우, 제1 금속 대 제2 금속의 비율은 1:1 내지 약 1:100 이상, 바람직하게는 1:1 내지 1:10의 범위일 수 있다.Optionally, the catalyst may be present in an amount of 0.01 to 5.0%, or 0.01 to 2.0%, or 0.01 to 1.0%, or 0.05 to 5.0%, or 0.05 to 2.0% Or 0.05 to 1.0 wt%, or 0.1 wt% to 5.0 wt%, or 0.1 to 2.0 wt%, or 0.1 wt% to 1.0 wt% of a metal element of group 5-11 (according to the IUPAC periodic table) do. The metal element may be at least one hydrogenation component, for example, one or more metals selected from Groups 5-11 and 14 of the Periodic Table of the Elements, or a mixture of such metals, for example a hydride (or other multimetal) hydrogenation component. Optionally, the metal may be selected from Group 8-10, such as Group 8-10 precious metals. Specific examples of useful metals are iron, tungsten, vanadium, molybdenum, rhenium, chromium, manganese, ruthenium, osmium, nickel, cobalt, rhodium, iridium, copper, tin, noble metals such as platinum or palladium, Specific examples of useful deposit property combinations (or multimetal combinations) are that Pt is one of the metals, such as Pt / Sn, Pt / Pd, Pt / Cu, and Pt / Rh. In some embodiments, the hydrogenation component is palladium, platinum, rhodium, copper, tin, or a combination thereof. The amount of the hydrogenation component can be selected according to the hydrogenation activity and the catalytic activity balance. In the case of a hydrogenation component comprising two or more metals (e. G., A hydrate hydrogenation component), the ratio of the first metal to the second metal is from 1: 1 to about 1: 100, preferably from 1: 1 to 1:10 Lt; / RTI >

경우에 따라, 적당한 트랜스알킬화 촉매는 1-12, 경우에 따라 바람직하게는 3 미만의 구속 지수를 갖는 분자체일 수 있다. 구속 지수는 구속 지수를 측정하는 상세한 내용과 관련하여 본원에 참고 인용되는 미국 특허 번호 4,016,218에 기술된 방법에 의해 측정될 수 있다.Optionally, suitable transalkylation catalysts may be molecular sieves having a constraint index of 1-12, and preferably less than 3, as the case may be. The constraint index can be measured by the method described in U.S. Pat. No. 4,016,218, which is incorporated herein by reference in its entirety for details of measuring the constraint index.

추가적으로 또는 대안적으로, 트랜스알킬화 촉매(예, 트랜스알킬화 촉매 시스템)는 탈알킬화에 대하여 감소 또는 최소화된 활성을 갖는 것이 사용될 수 있다. 촉매의 알파 값은 탈알킬화를 위한 촉매의 활성의 표시를 제공할 수 있다. 다양한 양태에서, 트랜스알킬화 촉매는 약 100 이하, 또는 약 50 이하, 또는 약 20 이하, 또는 약 10 이하, 또는 약 1 이하의 알파 값을 가질 수 있다. 알파 값 테스트는 촉매의 분해 활성의 척도이고, 미국 특허 번호 3,354,078 및 [Journal of Catalysis, Vol. 4, p. 527 (1965); Vol. 6, p. 278 (1966); and Vol. 61, p. 395 (1980)]에 기술되어 있으며, 각각은 그 설명과 관련하여 본원에 참고 인용된다. 본원에 사용된 테스트의 실험 조건은 538℃의 일정한 온도 및 [Journal of Catalysis, Vol. 61, p. 395]에 상세하게 기술된 가변 유량을 포함한다.Additionally or alternatively, a transalkylation catalyst (e.g., a transalkylation catalyst system) may be used having reduced or minimized activity for dealkylation. The alpha value of the catalyst can provide an indication of the activity of the catalyst for dealkylation. In various embodiments, the transalkylation catalyst may have an alpha value of about 100 or less, or about 50 or less, or about 20 or less, or about 10 or less, or about 1 or less. The alpha value test is a measure of the decomposition activity of the catalyst, see U.S. Patent No. 3,354,078 and Journal of Catalysis, Vol. 4, p. 527 (1965); Vol. 6, p. 278 (1966); and Vol. 61, p. 395 (1980), each of which is incorporated herein by reference in its entirety. Experimental conditions of the test used herein were a constant temperature of 538 [deg.] C and a constant temperature of 538 [deg.] C [Journal of Catalysis, Vol. 61, p. 395, incorporated herein by reference.

개시내용의 트랜스알킬화 공정에 사용된 온도 및 다른 조건에 내성인 또다른 물질을 촉매 조성물 중 분자체에 혼입시키는 것이 바람직할 수 있다. 이러한 물질은 활성 및 비활성 물질, 및 합성 또는 천연 발생 제올라이트와, 무기 물질, 예컨대 점토, 실리카, 히드로탈사이트, 페로브스카이트, 스피넬, 역 스피넬, 혼합된 금속 산화물, 및/또는 금속 산화물, 예컨대 알루미나, 산화란탄, 산화세륨, 산화지르코늄, 및 티타니아를 포함한다. 무기 물질은 천연 발생, 또는 실리카 및 금속 산화물의 혼합물을 포함하는 교상 침전물 또는 겔의 형태일 수 있다.It may be desirable to incorporate another material resistant to the temperature and other conditions used in the disclosure of the transalkylation process into the molecular sieve of the catalyst composition. Such materials include active and inactive materials and synthetic or naturally occurring zeolites and inorganic materials such as clay, silica, hydrotalcite, perovskite, spinel, inverse spinel, mixed metal oxides, and / or metal oxides such as Alumina, lanthanum oxide, cerium oxide, zirconium oxide, and titania. The inorganic material may be naturally occurring, or in the form of a bulk precipitate or gel comprising a mixture of silica and metal oxides.

그 자체로 촉매 활성인 각 분자체와 함께, 즉 그 합성 동안 결합되거나 존재하는 물질의 사용은, 촉매 조성물의 전환율 및/또는 선택성을 변화시킬 수 있다. 비활성 물질은, 전환율의 양을 제어하여 반응 속도를 제어하는 다른 수단을 사용하는 일 없이 경제적이며 정돈된 방식으로 트랜스알킬화된 생성물이 수득될 수 있도록 적당하게 희석제로서 작용한다. 이러한 촉매적으로 활성 또는 비활성 물질은, 예를 들면 상용 작동 조건 하에서 촉매 조성물의 분쇄 강도를 향상시키기 위해 알루미나 등에 혼입될 수 있다. 상업 용도에서, 촉매 조성물이 분말형 물질로 분쇄되는 것을 방지하는 것이 바람직하기 때문에 우수한 분쇄 강도를 갖는 촉매 조성물을 제공하는 것이 바람직하다.The use of materials that are bonded or present together with each molecular sieve, which is itself catalytically active, i.e. during its synthesis, can change the conversion and / or selectivity of the catalyst composition. The inert material acts as a suitable diluent so that the transalkylated product can be obtained in an economical and orderly manner without controlling the rate of conversion and other means of controlling the rate of conversion. Such catalytically active or inactive materials may be incorporated into alumina or the like, for example, to improve the crushing strength of the catalyst composition under commercial operating conditions. In commercial applications, it is desirable to provide a catalyst composition having good crush strength because it is desirable to prevent the catalyst composition from being pulverized into a powdery material.

촉매 조성물을 위한 결합제로서 각 분자체와 복합될 수 있는 천연 발생 점토는 몬모릴로나이트 및 카올린 패밀리를 포함하며, 이 패밀리는 수벤토나이트, 및 딕시(Dixie), 맥나메(McNamee), 조지아(Georgia) 및 플로리다(Florida) 점토로 통상 공지된 카올린, 또는 주요 광물 성분이 할로이사이트, 카올리나이트, 딕카이트, 나크라이트 또는 아나욱사이트인 것을 포함한다. 이러한 점토는 원래 채굴된 원료 상태로 또는 초기 하소 처리, 산 처리 또는 화학 개질된 상태로 사용될 수 있다.Naturally occurring clays that can be combined with each molecular sieve as a binder for the catalyst composition include montmorillonite and kaolin family, which include suet bentonite, and Dixie, McNamee, Georgia and Florida (Florida) clay, or kaolin commonly known as clay, or that the major mineral components are haloites, kaolinites, dickites, naclites or anauxites. These clays may be used in the originally mined raw material or in an initial calcined, acid treated or chemically modified state.

상기 물질 이외에, 각 분자체 (및/또는 다른 마이크로다공성 물질)는 결합제 또는 매트릭스 물질, 예컨대 실리카, 알루미나, 지르코니아, 티타니아, 토리아, 베릴리아, 마그네시아, 산화란탄, 산화세륨, 산화망간, 산화이트륨, 산화칼슘, 히드로탈사이트, 페로브스카이트, 스피넬, 역 스피넬, 및 이의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 무기 산화물, 예를 들어 실리카-알루미나, 실리카-마그네시아, 실리카-지르코니아, 실리카-토리아, 실리카-베릴리아, 실리카-티타니아, 및 3원 조성물, 예컨대 실리카-알루미나-토리아, 실리카-알루미나-지르코니아, 실리카-알루미나-마그네시아 및 실리카-마그네시아-지르코니아와 복합될 수 있다. 또한, 촉매 조성물의 압출을 용이하게 하도록 콜로이드 형태로 상기 다공성 매트릭스 결합제 물질의 적어도 일부를 제공하는 것이 유리할 수도 있다.In addition to the above materials, each molecular sieve (and / or other microporous material) may comprise a binder or a matrix material such as silica, alumina, zirconia, titania, tori, beryllium, magnesia, lanthanum oxide, cerium oxide, Inorganic oxides selected from the group consisting of calcium oxide, hydrotalcite, perovskite, spinel, inverse spinel, and combinations thereof, such as silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, silica- Silica-alumina-zirconia, silica-alumina-magnesia, and silica-magnesia-zirconia, as well as silica-titania, and silica-alumina-zirconia. It may also be advantageous to provide at least a portion of the porous matrix binder material in colloidal form to facilitate extrusion of the catalyst composition.

일부 양태에서, 분자체 (및/또는 다른 마이크로다공성 물질)는 추가의 매트릭스 또는 결합제 없이 사용될 수 있다. 다른 양태에서, 분자체/마이크로다공성 물질은, 최종 촉매 조성물이 5 내지 95 중량%, 통상 10 내지 60 중량% 범위의 양으로 결합제 또는 매트릭스 물질을 함유하도록 결합제 또는 매트릭스 물질과 혼합될 수 있다.In some embodiments, molecular sieves (and / or other microporous materials) can be used without additional matrices or binders. In another embodiment, the molecular sieve / microporous material can be mixed with the binder or matrix material such that the final catalyst composition contains the binder or matrix material in an amount ranging from 5 to 95 wt%, usually 10 to 60 wt%.

사용 전에, 촉매 조성물의 증기 처리는 촉매 조성물의 방향족 수소화 활성을 최소화하는 데 사용될 수 있다. 증기화 공정에서, 촉매 조성물은 통상 100 내지 2590 kPa-a의 압력에서 적어도 한 시간, 구체적으로는 1 내지 20 시간 동안 적어도 260℃ 내지 650℃의 온도에서 5 내지 100%의 증기와 접촉된다.Prior to use, the vapor treatment of the catalyst composition may be used to minimize the aromatic hydrogenation activity of the catalyst composition. In the vaporization process, the catalyst composition is contacted with 5 to 100% of the steam at a temperature of at least 260 DEG C to 650 DEG C for at least one hour, typically 1 to 20 hours, at a pressure of typically 100 to 2590 kPa-a.

수소화 성분은 임의의 편리한 방법에 의해 촉매 조성물 내에 혼입될 수 있다. 이 혼입 방법은 공결정화, 촉매 조성물로의 교환, 액체상 및/또는 기체상 함침, 또는 분자체와 결합제의 혼합, 및 이의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들면, 백금의 경우, 백금 수소화 성분은 백금 금속 함유 이온을 함유하는 용액으로 분자체를 처리함으로써 촉매 내로 혼입될 수 있다. 촉매를 백금에 함침시키기에 적당한 백금 화합물은 염화백금산, 염화제1백금 및 백금 암민 착체를 함유한 각종 화합물, 예컨대 Pt(NH3)4Cl2.H2O 또는 (NH3)4Pt(NO3)2.H2O를 포함한다. 팔라듐은 유사한 방식으로 촉매 상에 함침될 수 있다.The hydrogenation component can be incorporated into the catalyst composition by any convenient method. This incorporation method can include co-crystallization, exchange with a catalyst composition, liquid phase and / or gas phase impregnation, or mixing of molecular sieve and binder, and combinations thereof. For example, in the case of platinum, the platinum hydrogenation component may be incorporated into the catalyst by treating the molecular sieve with a solution containing platinum metal containing ions. Suitable platinum compounds for impregnating the catalyst is platinum on various types of containing chloroplatinic acid, platinum chloride and platinum first ammin complex compounds, such as Pt (NH 3) 4 Cl 2 .H 2 O or (NH 3) 4 Pt (NO 3 ) 2. H 2 O is included. Palladium can be impregnated on the catalyst in a similar manner.

대안적으로, 수소화 성분의 화합물은, 결합제와 복합되는 경우, 또는 분자체 및 결합제가 압출 또는 펠렛화에 의해 입자로 형성된 후, 분자체에 첨가될 수 있다. 또다른 옵션은 수소화 성분이고/이거나 수소화 성분을 포함하는 결합제를 사용하는 것일 수 있다.Alternatively, the compound of the hydrogenation component can be added to the molecular sieve, when it is combined with the binder, or after the molecular sieve and binder are formed into particles by extrusion or pelleting. Another option may be to use a coupling agent comprising a hydrogenation component and / or a hydrogenation component.

수소화 성분으로 처리한 후, 촉매는, 통상 100 내지 200 kPa-a 범위의 압력에서 적어도 1분, 일반적으로 24시간 이하 동안 65℃ 내지 160℃, 통상 110℃ 내지 143℃의 온도에서 가열함으로써 건조된다. 이 후, 분자체는 1-20시간 동안 260℃ 내지 650℃의 온도에서 건조 가스 스트림, 예컨대 공기 또는 질소 중에 하소될 수 있다. 하소는 통상 100 내지 300 kPa-a 범위의 압력에서 수행된다.After treatment with the hydrogenating component, the catalyst is dried by heating at a temperature of 65 [deg.] C to 160 [deg.] C, typically 110 [deg.] C to 143 [deg.] C for at least 1 minute, typically for up to 24 hours at a pressure in the range of 100 to 200 kPa-a . The molecular sieve can then be calcined in a dry gas stream, such as air or nitrogen, at a temperature of 260 ° C to 650 ° C for 1-20 hours. Calcination is usually carried out at pressures in the range of 100 to 300 kPa-a.

또한, 촉매 조성물과 탄화수소 공급물의 접촉 전에, 수소화 성분은 경우에 따라 황화될 수 있다. 이는 약 320 내지 480℃ 범위의 온도에서 황 공급원, 예컨대 황화수소와 촉매를 접촉시킴으로써 편리하게 달성된다. 황 공급원은 담체 가스, 예컨대 수소 또는 질소를 통해 촉매와 접촉될 수 있다. 황화 그 자체는 공지되어 있고, 수소화 성분의 황화는 본 개시내용을 보유한 당업자에 의한 일상 실험 없이 달성될 수 있다.Also, prior to contacting the catalyst composition with the hydrocarbon feed, the hydrogenation component may optionally be sulfated. This is conveniently accomplished by contacting the catalyst with a sulfur source, such as hydrogen sulphide, at a temperature in the range of about 320 to 480 [deg.] C. The sulfur source can be contacted with the catalyst through a carrier gas, such as hydrogen or nitrogen. Sulphiding itself is known, and the sulphation of the hydrogenated components can be achieved without routine experimentation by those skilled in the art having the present disclosure.

다양한 양태에서, 트랜스알킬화를 위한 공급원료는 적어도 9개의 탄소 원자를 함유하는 하나 이상의 방향족 화합물을 포함할 수 있다. 통상의 공급물에서 발견되는 특정 C9+ 방향족 화합물은 메시틸렌 (1,3,5-트리메틸벤젠), 듀렌 (1,2,4,5-테트라메틸벤젠), 헤미멜리텐 (1,2,4-트리메틸벤젠), 슈도쿠멘 (1,2,4-트리메틸벤젠), 1,2-메틸에틸벤젠, 1,3-메틸에틸벤젠, 1,4-메틸에틸벤젠, 프로필 치환된 벤젠, 부틸 치환된 벤젠, 및 디메틸에틸벤젠을 포함한다. C9+ 방향족의 적당한 공급원은 방향족에 농후한 임의의 정제 공정으로부터의 임의의 C9+ 분율이다. 이러한 방향족 분율은 상당한 비율의 C9+ 방향족, 예컨대 적어도 80 중량%의 C9+ 방향족을 함유하며, 바람직하게는 적어도 80 중량%, 더욱 바람직하게는 90 중량% 초과의 탄화수소가 C9 내지 C12의 범위이다. 유용할 수 있는 통상의 정제 분율은 촉매 개질물, 유체 접촉 분해된(FCC) 나프타 또는 열 접촉 분해된(TCC) 나프타를 포함한다.In various embodiments, the feedstock for transalkylation may comprise at least one aromatic compound containing at least 9 carbon atoms. Specific C 9+ aromatics found in conventional feeds include mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene), duren (1,2,4,5-tetramethylbenzene), hemimellitene (1,2, Trimethylbenzene), 1, 2-methylethylbenzene, 1, 3-methylethylbenzene, 1, 4-methylethylbenzene, propyl-substituted benzene, butyl Substituted benzene, and dimethylethylbenzene. A suitable source of C 9+ aromatics is any C 9+ fraction from any refinery process that is aromatic-rich. The aromatic fraction is significant percentage of C 9+ aromatic, for example, and contains a C 9+ aromatic, at least 80% by weight, preferably a hydrocarbon group of at least 80% by weight, more preferably more than 90% by weight of C 9 to C 12 . Typical refinery fractions that may be useful include catalyst modifications, fluid catalysed cracked (FCC) naphtha or thermocatalytic cracked (TCC) naphtha.

공급원료는 또한 벤젠 또는 톨루엔을 포함할 수 있다. 실제 일 실시양태에서, 트랜스알킬화 반응기로의 공급물은 C9+ 방향족 탄화수소 및 톨루엔을 포함한다. 공급물은 또한 재순환된/미반응된 톨루엔, 및 트랜스알킬화 반응 자체의 유출물 생성물의 증류에 의해 수득된 C9+ 방향족 공급원료를 포함할 수 있다. 통상, 톨루엔은 전체 공급물의 0-90 중량%, 예컨대 10-70 중량%로 구성되며, 반면 C9+ 방향족 성분은 트랜스알킬화 반응에 대한 전체 공급물의 10-100 중량%, 예컨대 30-85 중량%로 구성된다. 추가적으로 또는 대안적으로, 공급물은 벤젠을 포함할 수 있다. 수소는 또한 트랜스알킬화 공정 내로 도입될 수도 있다.The feedstock may also comprise benzene or toluene. In a practical embodiment, the feed to the transalkylation reactor comprises C9 + aromatic hydrocarbons and toluene. The feed may also comprise recycled / unreacted toluene and a C 9+ aromatic feedstock obtained by distillation of the effluent product of the transalkylation reaction itself. Typically, the toluene is comprised of 0-90 wt%, e.g., 10-70 wt% of the total feed, whereas the C 9+ aromatics constitutes 10-100 wt%, e.g., 30-85 wt% of the total feed for the transalkylation reaction, . Additionally or alternatively, the feed may comprise benzene. Hydrogen may also be introduced into the transalkylation process.

공급원료는 단일 방향족 고리 몰비에 대한 메틸을 특징으로 할 수 있다. 일부 실시양태에서, 조합된 공급원료(C9+ 및 C6-C7 방향족 공급원료의 조합)는 0.5 내지 4, 바람직하게는 1 내지 2.5, 더욱 바람직하게는 1.5 내지 2.25 범위로 단일 방향족 고리 몰비에 대한 메틸을 갖는다. 단일 방향족 고리 몰비에 대한 메틸은 C9+ 및 C6-C7 방향족 공급원료의 상대 유량 및/또는 C6-C7 방향족 공급원료의 상대 C6/C7 비율을 조정함으로써 조정될 수 있다.The feedstock may be characterized by methyl to a single aromatic ring molar ratio. In some embodiments, the combined feedstock (combination of C 9+ and C 6 -C 7 aromatic feedstock) has a single aromatic ring mole ratio in the range of from 0.5 to 4, preferably from 1 to 2.5, more preferably from 1.5 to 2.25 ≪ / RTI > Methyl for a single aromatic ring molar ratio can be adjusted by adjusting the relative flow rates of the C 9+ and C 6 -C 7 aromatic feedstocks and / or the relative C 6 / C 7 ratio of the C 6 -C 7 aromatic feedstocks.

트랜스알킬화 공정은 C9 방향족 및/또는 C10 방향족의 일부를 크실렌으로 전환시키는 데 사용될 수 있다. 경우에 따라, 공급물은 감소 또는 최소화된 양의, 에틸 또는 프로필 측쇄를 갖는 C9 또는 C9+ 방향족을 포함할 수 있다. 선택적 일부 양태에서, 공급원료는 또한 적어도 약 1 중량%, 또는 적어도 약 2 중량%, 또는 적어도 약 5 중량%, 또는 적어도 약 10 중량%의 다핵 방향족을 포함할 수 있다.The transalkylation process may be used to convert a portion of the C 9 aromatic and / or C 10 aromatics to xylene. If desired, the feed can comprise a C 9 or C 9+ aromatic having a reduced or a minimal amount, ethyl or propyl side chains. In some optional embodiments, the feedstock may also comprise at least about 1%, or at least about 2%, or at least about 5%, or at least about 10% by weight polynuclear aromatics.

선택적 일부 양태에서, 공급원료는 C2+ 알킬 측쇄로 치환되는 감소 또는 최소화된 함량의 방향족을 가질 수 있다. 크실렌이 메틸(C1) 측쇄만을 포함하기 때문에, 반응 환경에서 임의의 C2+ 알킬 측쇄는 크실렌 형성의 양을 감소시키는 경향이 있을 수 있다. 액체상 트랜스알킬화의 경우, 공급원료 중 C2+ 측쇄를 포함하는 방향족이 약 5 중량% 미만, 약 2 중량% 미만, 또는 약 1 중량% 미만인 공급원료를 사용하는 것이 바람직할 수 있다.In some optional embodiments, the feedstock may have a reduced or minimized content of aromatics substituted with C 2 + alkyl side chains. Because the xylene contains only the methyl (C 1 ) side chain, any C 2+ alkyl side chain in the reaction environment may tend to reduce the amount of xylene formation. In the case of liquid phase transalkylation, it may be desirable to use a feedstock having less than about 5%, less than about 2%, or less than about 1% by weight aromatics containing C 2+ side chains in the feedstock.

일반적으로, 액체상 트랜스알킬화 공정에 사용된 조건은 약 400℃ 이하, 또는 약 360℃ 이하, 또는 약 320℃ 이하, 및/또는 적어도 약 100℃, 또는 적어도 약 200℃, 예컨대 100℃ 내지 400℃, 또는 100℃ 내지 340℃, 또는 230℃ 내지 300℃의 온도; 2.0 MPa-g 내지 10.0 MPa-g, 또는 3.0 MPa-g to 8.0 MPa-g, 또는 3.5 MPa-g 내지 6.0 MPa-g의 압력; 0 내지 20, 또는 0.01 내지 20, 또는 0.1 내지 10의 탄화수소에 대한 H2의 몰비; 및 0.1 내지 100 hr-1, 또는 1 내지 20 hr-1의 반응기(들)에 대한 전체 탄화수소 공급물의 중량 시간당 공간 속도("WHSV")를 포함할 수 있다. 경우에 따라, 트랜스알킬화 동안의 압력은 적어도 4.0 MPa-g일 수 있다. H2는 반응 동안 반드시 필요한 것은 아니며, 경우에 따라 트랜스알킬화는 H2의 도입 없이 수행될 수 있다는 것을 유념한다. 공급물은, 고정상 조건, 유동상 조건, 또는 상당한 액체상이 반응 환경에 존재하는 경우 적당한 다른 조건 하에서 트랜스알킬화 촉매에 노출될 수 있다.Generally, the conditions used in the liquid phase transalkylation process are about 400 ° C or lower, or about 360 ° C or lower, or about 320 ° C or lower, and / or at least about 100 ° C, or at least about 200 ° C, Or from 100 캜 to 340 캜, or from 230 캜 to 300 캜; From 2.0 MPa-g to 10.0 MPa-g, or from 3.0 MPa-g to 8.0 MPa-g, or from 3.5 MPa-g to 6.0 MPa-g; The molar ratio of H 2 to hydrocarbons from 0 to 20, or from 0.01 to 20, or from 0.1 to 10; And the weight hourly space velocity ("WHSV") of the total hydrocarbon feed to the reactor (s) of from 0.1 to 100 hr -1 , or from 1 to 20 hr -1 . Optionally, the pressure during transalkylation may be at least 4.0 MPa-g. Note that H 2 is not absolutely necessary during the reaction and, in some cases, transalkylation can be carried out without the introduction of H 2 . The feed may be exposed to the transalkylation catalyst under fixed bed conditions, fluid bed conditions, or other suitable conditions where a substantial liquid phase is present in the reaction environment.

상기 일반 조건을 준수하는 것 이외에, 트랜스알킬화 조건은 반응기 내 탄화수소(반응물 및 생성물)의 원하는 양이 액체상이도록 선택될 수 있다. 도 1에는 잠재적 트랜스알킬화 조건의 대표 조건인 것으로 여겨지는 여러 조건에서 톨루엔 및 메시틸렌의 1:1 혼합물에 상응하는 공급물로 존재하여야 하는 액체의 양에 대한 계산이 도시된다. 도 1의 계산은 온도의 함수로서 액체상인 몰 분율을 나타낸다. 도 1에 도시된 계산의 별도의 3개의 군은 반응기 내로 톨루엔/메시틸렌 공급물 및 H2의 특정 상대 몰 부피를 도입하는 것을 기초로 특정 압력을 함유하는 용기에 상응한다. 제1 데이타 세트는 600 psig(약 4 MPa-g)에서 톨루엔/메시틸렌 공급물 및 H2의 1:1 몰비에 상응한다. 제1 데이타 세트는 600 psig(약 4 MPa-g)에서 톨루엔/메시틸렌 공급물 및 H2의 2:1 몰비에 상응한다. 제3 데이타 세트는 1200 psig(약 8 MPa-g)에서 톨루엔/메시틸렌 공급물 및 H2의 2:1 몰비에 상응한다.In addition to conforming to the general conditions above, the transalkylation conditions can be selected such that the desired amount of hydrocarbons (reactants and products) in the reactor is in the liquid phase. Figure 1 shows a calculation for the amount of liquid that should be present as a feed corresponding to a 1: 1 mixture of toluene and mesitylene under various conditions considered to be representative conditions of potential transalkylation conditions. The calculation of Figure 1 shows the molar fraction in liquid phase as a function of temperature. Separate three groups of calculations shown in Figure 1 correspond to a vessel containing a specific pressure based on the introduction of a toluene / mesitylene feed into the reactor and a specific relative molar volume of H 2 . The first data set corresponds to a 1: 1 molar ratio of toluene / mesitylene feed and H 2 at 600 psig (about 4 MPa-g). The first data set corresponds to a 2: 1 molar ratio of toluene / mesitylene feed and H 2 at 600 psig (about 4 MPa-g). The third data set corresponds to a 2: 1 molar ratio of toluene / mesitylene feed and H 2 at 1200 psig (about 8 MPa-g).

도 1에 도시된 바와 같이, 약 260℃ 미만의 온도는, 도 1에 도시된 더 낮은 압력(600 psig) 및 공급물 대 수소의 더 낮은 비율(1:1)의 조합을 포함한 모든 계산된 조건 하에서 상당한 액체상(적어도 0.1의 액체 몰 분율)의 형성을 유도할 수 있다. 1:1의 공급물 대 수소의 비율을 기초로, 600 psig의 총 압력은 약 300 psig의 방향족 공급물의 분압에 상응한다는 것을 유념한다. 최대 약 320℃의 더 높은 온도는 또한 환경에서 압력 및 반응물의 상대 양에 따라 액체상(적어도 0.01 몰 분율)을 가질 수 있다. 더욱 일반적으로, 최대 360℃ 또는 최대 400℃ 이상 등의 온도는, 또한 반응 환경에서 온도 및 압력의 조합이 적어도 0.01의 액체 몰 분율을 유도할 수 있다면 액체상 트랜스알킬화에 사용될 수도 있다. 기존의 트랜스알킬화 조건은 통상 350℃ 초과의 온도 및/또는 4 MPag 미만의 압력을 포함하지만, 이러한 기존의 트랜스알킬화 조건은 적어도 0.01의 액체 몰 분율을 유도하는 압력 및 온도의 조합을 포함하지 않는다는 것을 유념한다.As shown in FIG. 1, temperatures below about 260 占 폚 are all calculated conditions including a combination of the lower pressure (600 psig) shown in FIG. 1 and the lower ratio of feed to hydrogen (1: 1) It is possible to induce the formation of a considerable liquid phase (liquid mole fraction of at least 0.1). It is noted that based on a ratio of feed to hydrogen of 1: 1, the total pressure of 600 psig corresponds to a partial pressure of the aromatic feed of about 300 psig. Higher temperatures up to about 320 DEG C may also have a liquid phase (at least 0.01 mole fraction) depending on the pressure and the relative amount of reactants in the environment. More generally, temperatures such as at most 360 ° C or at most 400 ° C or more can also be used for liquid phase transalkylation if the combination of temperature and pressure in the reaction environment can lead to a liquid mole fraction of at least 0.01. Conventional transalkylation conditions usually involve temperatures above 350 DEG C and / or pressures below 4 MPag, but these conventional transalkylation conditions do not include a combination of pressure and temperature that leads to a liquid mole fraction of at least 0.01 Keep in mind.

유출물 내 탄화수소의 총 중량에 대한 (액체상) 트랜스알킬화 공정으로부터 생성된 유출물은, 적어도 약 4 중량%, 또는 적어도 약 6 중량%, 또는 적어도 약 8 중량%, 또는 적어도 약 10 중량%의 크실렌 수율을 가질 수 있다.The effluent produced from the (liquid) transalkylation process to the total weight of hydrocarbons in the effluent may comprise at least about 4%, or at least about 6%, or at least about 8%, or at least about 10% Yield.

트랜스알킬화 공정은 비점 또는 증류를 기초로 분리되어 하나 이상의 유출물 스트림을 형성할 수 있는 유출물을 생성한다. 트랜스알킬화 유출물로부터 분리된 제1 유출물 스트림은 적어도 부분적으로 트랜스알킬화로 재순환될 수 있는 C6-C7 스트림(아마도 미반응된 C6-C7 화합물 포함)일 수 있다. 트랜스알킬화 유출물로부터 분리된 제2 유출물 스트림은 C9+ 화합물(아마도 미반응된 C9+ 화합물 포함)에 상응할 수 있다. 트랜스알킬화 유출물로부터 분리된 제3 유출물 스트림은 C8 방향족 스트림에 상응할 수 있다. 경우에 따라, 제1 유출물 스트림, 제2 유출물 스트림 또는 제3 유출물 스트림 중 하나는 다른 유출물 스트림의 분리 후 메틸화 유출물의 잔여 부분에 상응할 수 있다.The transalkylation process produces an effluent that can be separated based on boiling or distillation to form one or more effluent streams. The first effluent stream separated from the transalkylation effluent may be a C 6 -C 7 stream (possibly including unreacted C 6 -C 7 compound) which may be at least partially recycled to the transalkylation. The second effluent stream separated from the transalkylation effluent may correspond to a C 9+ compound, possibly including unreacted C 9+ compounds. The third effluent stream separated from the transalkylation effluent may correspond to a C 8 aromatic stream. Optionally, one of the first effluent stream, the second effluent stream or the third effluent stream may correspond to the remainder of the methylated effluent after separation of the other effluent stream.

일부 실시양태에서, 나프탈렌 함유 스트림, 예컨대 각종 정제소 및/또는 화학 플랜트 스트림에서 발견되는 것은 액체상 트랜스알킬화 공정을 통해 처리되어 유용한 생성물 및/또는 스트림을 형성할 수 있다. 예를 들면, 일부 실시양태에서, 액체상 트랜스알킬화 공정을 위한 공급원료는 8-24 중량%의 나프탈렌 및 60-90 중량%의 C9 알킬벤젠을 포함할 수 있다. 특정한 일 실시양태에서, 공급원료는 제1 공급원료 스트림 및 제2 공급원료 스트림의 조합을 포함한다. 제1 공급원료 스트림은 약 2.6 중량%의 트리메틸벤젠, 약 1.3중량%의 인단, 약 1.9 중량%의 디에틸벤젠, 7.8 중량%의 메틸프로필벤젠, 약 34.1 중량%의 디메틸에틸벤젠, 약 13.8 중량%의 테트라메틸벤젠, 약 9.6 중량%의 메틸인단, 약 8.3 중량%의 나프탈렌, 및 약 20 중량%의 다른 성분(예, 중질 화합물)을 포함한다. 제2 공급원료 스트림은 약 59.1 중량%의 메틸에틸벤젠, 약 24.0 중량%의 나프탈렌, 약 6.2 중량%의 메틸나프탈렌, 및 약 10.7 중량%의 다른 성분(예, 중질 화합물)을 포함한다. 제1 공급원료 스트림 및 제2 공급원료 스트림은 임의의 적당한 공급물, 예컨대 생성물, 유출물, 또는 정제소 및/또는 화학 플랜트에서 발견되는 다른 스트림으로부터 취해질 수 있다. 또한, 다른 실시양태에서, 공급물은 석탄, 유체 접촉 분해(FCC), 순환 경유(LCO), C1R, 메탄 개질, C2A, 에탄 개질, 또는 이의 조합에서 유도될 수 있다.In some embodiments, the naphthalene containing streams, such as those found in various refineries and / or chemical plant streams, may be treated through a liquid phase transalkylation process to form useful products and / or streams. For example, in some embodiments, the feedstock for the liquid phase transalkylation process may comprise 8-24 wt% naphthalene and 60-90 wt% C 9 alkylbenzene. In one particular embodiment, the feedstock comprises a combination of a first feedstock stream and a second feedstock stream. The first feed stream comprises about 2.6 weight percent trimethylbenzene, about 1.3 weight percent indane, about 1.9 weight percent diethylbenzene, 7.8 weight percent methylpropylbenzene, about 34.1 weight percent dimethylethylbenzene, about 13.8 weight percent % Tetramethylbenzene, about 9.6 wt% methylindane, about 8.3 wt% naphthalene, and about 20 wt% other components (e.g., heavy compounds). The second feedstock stream comprises about 59.1 wt% methylethylbenzene, about 24.0 wt% naphthalene, about 6.2 wt% methylnaphthalene, and about 10.7 wt% other components (e.g., heavy compounds). The first feedstock stream and the second feedstock stream may be taken from any suitable feed such as a product, effluent, or refinery and / or other stream found in a chemical plant. Further, in another embodiment, the feed may be derived from coal, fluid catalytic cracking (FCC), circulating diesel (LCO), C1R, methane reforming, C2A, ethane reforming, or a combination thereof.

상기 기술된 제1 및 제2 공급원료 스트림은, 액체상의 트랜스알킬화 촉매로 배합된 공급원료(즉, 일부 백분율의 제1 공급원료 스트림 및 제2 공급원료 스트림을 포함하는 배합된 공급원료)를 보내기 전에 임의의 적당한 비율로 배합될 수 있다. 일부 실시양태에서, 제1 공급원료 스트림 대 제2 공급원료 스트림의 몰비는 대략 1:1일 수 있다. 적어도 일부 실시양태에서, 공급원료의 총량에 대한 트랜스알킬화 공급원료(예, 제1 공급원료 스트림, 제2 공급원료 스트림, 제1 공급원료 스트림 및 제2 공급원료 스트림의 일부 조합, 또는 일부 다른 공급원료 스트림)는 5 내지 50 중량%의 나프탈렌 농도를 갖는다.The first and second feedstock streams described above are fed through feedstock formulated into a liquid phase transalkylation catalyst (i.e., a blended feedstock comprising a percentage of the first feedstock stream and the second feedstock stream) May be blended in any suitable ratio beforehand. In some embodiments, the molar ratio of the first feedstock stream to the second feedstock stream may be approximately 1: 1. In at least some embodiments, the transalkylation feedstock (e.g., the first feedstock stream, the second feedstock stream, some combinations of the first feedstock stream and the second feedstock stream, or some other feedstock) relative to the total amount of feedstock Raw material stream) has a naphthalene concentration of 5 to 50% by weight.

적어도 일부 실시양태에서, 공급원료의 총량에 대한, 액체상의 공급원료(즉, 제1 공급원료 스트림 및/또는 제2 공급원료 스트림)의 몰 분율은 적어도 0.01, 또는 적어도 0.05, 또는 적어도 0.08, 또는 적어도 0.1, 또는 적어도 0.15, 또는 적어도 0.2, 또는 적어도 0.3, 또는 적어도 0.4, 또는 적어도 0.5, 경우에 따라 액체상의 실질적으로 모든 공급원료를 갖는 것까지이다.In at least some embodiments, the molar fraction of the liquid feedstock (i. E., The first feedstock stream and / or the second feedstock stream) relative to the total amount of feedstock is at least 0.01, or at least 0.05, or at least 0.08, or At least 0.1, or at least 0.15, or at least 0.2, or at least 0.3, or at least 0.4, or at least 0.5, and optionally up to substantially all of the feedstock in the liquid phase.

일부 실시양태에서, 트랜스알킬화 촉매는 MCM-49, USY, 베타, 또는 이의 일부 조합을 포함할 수 있다. 또한, 액체상 트랜스알킬화를 위한 반응 조건은 200℃ 내지 600℃의 온도, 100 내지 800 psig의 압력, 및 0.5 내지 5.0 hr-1의 반응기(들)에 대한 총 탄화수소 공급물을 위한 중량 시간당 공간 속도("WHSV")를 포함할 수 있다.In some embodiments, the transalkylation catalyst may comprise MCM-49, USY, beta, or some combination thereof. In addition, the reaction conditions for the liquid phase transalkylation are carried out at a temperature of 200 ° C to 600 ° C, a pressure of 100 to 800 psig, and a space velocity per weight hour for the total hydrocarbon feed to the reactor (s) of 0.5 to 5.0 hr -1 "WHSV").

상기 기술된 액체상 트랜스알킬화 공정으로부터 생성된 트랜스알킬화된 생성물은 99.0% 이상의 방향족 화합물을 포함할 수 있고, 15℃ 미만의 혼합된 아닐린점(aniline point)(용해도 척도)을 가질 수 있다. 일부 실시양태에서, 상기 기술된 액체상 트랜스알킬화 공정으로부터 생성된 트랜스알킬화된 생성물은, 다른 것들 중, 중질 방향족 용매(예, 농업 분야에 사용되는 것 등) 및 압축기 세척 오일에서 또는 이로써 사용하기에 적당할 수 있다.The transalkylated product resulting from the liquid phase transalkylation process described above may contain at least 99.0% aromatic compounds and may have a mixed aniline point (solubility measure) of less than 15 ° C. In some embodiments, the transalkylated product resulting from the liquid phase transalkylation process described above is suitable for use in, or for use in, compressor oil, among other things, heavy aromatic solvents (e.g., those used in agricultural applications) can do.

실시예 1-6: 각종 촉매에 의한 액체상 트랜스알킬화Example 1-6: Liquid phase transalkylation with various catalysts

실시예 1-6에서, 12원 고리 채널 및/또는 활성 위치를 갖는 여러가지 유형의 촉매가 트랜스알킬화 반응에 사용되었다. 220℃의 초기 온도, 1:1 몰비의 공급물 대 H2, 및 약 6 hr-1의 중량 시간당 공간 속도에서 1:1 몰비의 화학 등급 톨루엔 및 메시틸렌으로 구성된 공급물(57:43 중량비)에 촉매를 노출시켰다. 5-mm(내경) 스테인레스 강 반응기가 구비된 상향류 고정상 유닛에서 반응을 수행하였다. 일단 반응이 정상 상태에 도달하면, 생성물 스트림을 온라인 GC로 분석하였다. 220에서 400℃까지 10℃ 간격으로 반응기 온도를 증가시키면서 생성물 분석을 반복하였다. 260℃에서 수득된 결과는 하기 표 1에 제시된다.In Examples 1-6, various types of catalysts with 12-membered ring channels and / or active sites were used in the transalkylation reaction. (57:43 weight ratio) consisting of chemical grade toluene and mesitylene in a 1: 1 molar ratio at an initial temperature of 220 DEG C, feed 1 to 1 molar ratio H 2 , and space velocity per weight hour of about 6 hr -1 , Lt; / RTI > The reaction was carried out in an upflow fixed bed unit equipped with a 5-mm (inner diameter) stainless steel reactor. Once the reaction reached a steady state, the product stream was analyzed by on-line GC. The product analysis was repeated while increasing the reactor temperature from 220 to 400 ° C at intervals of 10 ° C. The results obtained at 260 占 폚 are shown in Table 1 below.

실시예 1의 경우, ZSM-12 촉매를 사용하였다. 1/16" 원통형 압출물로 35% 알루미나와 촉매를 결합시키고, 5.25시간 동안 900℉에서 증기화시키고, 1/16" 길이로 절단하였다. 이후, 공급물에 노출하기 전 3시간 동안 250℃ 및 300 psig(2.1 MPag)에서 N2를 유동시켜 촉매를 건조시켰다. 촉매는 별도의 수소화 금속을 포함하지 않는다는 것을 유념한다. 촉매 중량, 결합제 양, 촉매 크기, 및 다른 증기화/건조화 조건과 관련하여 유사한 방식으로 실시예 2-6을 위한 촉매를 제조하였다. 실시예 2를 위한 촉매는 ZSM-12 대신 제올라이트 베타를 포함하였다. 실시예 3은 초안정 Y를 포함하였다. 실시예 4는 모데나이트를 포함하였다. 실시예 5는 MCM-49를 포함하였다. 실시예 6은 MCM-56을 포함하였다. 각 촉매의 경우, 촉매에서 Si/Al2의 비율은 또한 하기 표 1에 제시된다.In the case of Example 1, a ZSM-12 catalyst was used. The catalyst was combined with 35% alumina in 1/16 "cylindrical extrudate, vaporized at 900 ° F. for 5.25 hours, and cut to 1/16" length. The catalyst was then dried by flowing N 2 at 250 ° C and 300 psig (2.1 MPa) for 3 hours before exposure to the feed. It is noted that the catalyst does not comprise a separate hydrogenation metal. Catalysts for Examples 2-6 were prepared in a similar manner with respect to catalyst weight, amount of binder, catalyst size, and other vaporization / drying conditions. The catalyst for Example 2 contained zeolite beta instead of ZSM-12. Example 3 included a superstable Y. [ Example 4 contained mordenite. Example 5 included MCM-49. Example 6 included MCM-56. For each catalyst, the ratio of Si / Al 2 in the catalyst is also given in Table 1 below.

하기 표 1에 제시된 트랜스알킬화 조건은 약 300 psig(약 2.1 MPa-g) 및 약 260℃에 상응한다. 이 조건 하에서, 액체에 상응하는 탄화수소 공급물의 몰 분율은 0.01 내지 0.1로 여겨진다. 따라서, 하기 표 1의 조건은 반응 환경에서 적지만 뚜렷한 양의 액체상 공급물 (및 경우에 따라 생성물)을 갖는 것에 상응한 것으로 여겨진다.The transalkylation conditions presented in Table 1 below correspond to about 300 psig (about 2.1 MPa-g) and about 260 < 0 > C. Under this condition, the mole fraction of the hydrocarbon feed corresponding to the liquid is considered to be 0.01 to 0.1. Thus, the conditions in Table 1 below are believed to correspond to having a small but significant amount of the liquid feed (and product, if any) in the reaction environment.

Figure pct00001
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실시예1의 ZSM-12 촉매는 앞서 기체상 트랜스알킬화에 사용된 1차원의 12원 고리 분자체에 상응한다. 이는, 예를 들어 미국 특허 8,163,966에 제공된 실시예에 기술된다.The ZSM-12 catalyst of Example 1 corresponds to the one-dimensional 12-membered ring molecular sieve previously used for gas phase transalkylation. This is described, for example, in the examples provided in U.S. Patent No. 8,163,966.

상기 표 1에 제시된 바와 같이, ZSM-12는, 상당한 액체상이 존재하는 것을 허용하기에 충분히 낮은 온도에서 트랜스알킬화가 수행되는 경우 최소의 크실렌 수율만을 제공한다. 추가적으로, 이러한 낮은 또는 최소의 크실렌 수율은 메시틸렌 전환율과 관련하여 평형에 도달하는 방법의 약 75%에 도달한 후에 생성된다. 이는 ZSM-12에 의한 액체상 트랜스알킬화 수행을 시도하는 것이 크실렌 형성에 대해 낮은 선택성을 갖는 것을 나타낸다. 이는 3차원의 12원 고리 기공 망상체를 포함하는 실시예 2 및 3(베타 및 USY)에서의 분자체에 대한 크실렌 수율과 대조적이다. 특정 이론에 구애받고자 하는 것은 아니지만, 3차원의 12원 고리 기공 망상체는 액체상 트랜스알킬화 조건 하에서 추가 활성 장점을 제공할 수 있는 것으로 여겨진다. 단지 적당량의 액체상 공급물이 260℃ 및 300 psig에 존재하지만, 실시예 2 및 3의 3차원의 12원 고리 분자체는 ZSM-12에 비해 크실렌 형성에 대한 상당한 선택성을 제공한다.As shown in Table 1 above, ZSM-12 provides only a minimum xylene yield when transalkylation is performed at a temperature low enough to allow a substantial liquid phase to be present. Additionally, this low or minimum xylene yield is generated after about 75% of the way to equilibrium in terms of mesitylene conversion is reached. This indicates that attempting to perform liquid phase transalkylation with ZSM-12 has a low selectivity for xylene formation. This is in contrast to the xylene yields for molecular sieves in Examples 2 and 3 (beta and USY) containing a three-dimensional 12-membered ring pore network. While not wishing to be bound to any particular theory, it is believed that a three-dimensional 12-membered ring pore network can provide additional activity advantages under liquid phase transalkylation conditions. The three-dimensional 12-membered ring molecular sieve of Examples 2 and 3 provided significant selectivity for xylene formation compared to ZSM-12, although only a modest amount of the liquid feed was present at 260 [deg.] C and 300 psig.

실시예 4와 관련하여, 모데나이트는 ZSM-12보다 큰 기공 채널 크기를 갖는 1차원의 12원 고리 분자체에 상응한다. 모데나이트는 ZSM-12에 비해 크실렌 형성에 향상된 선택성을 제공하는 것으로 보인다. 이는 다른 큰 기공 직경의 1차원의 12원 고리 제올라이트가 또한 향상된 선택성을 제공할 수 있다는 것을 시사한다. ZSM-18은 ZSM-12보다 큰 기공 채널 크기를 갖는 1차원의 12원 고리 제올라이트의 또다른 예시이다.With respect to Example 4, mordenite corresponds to a one-dimensional, 12-membered ring molecular sieve having a pore channel size larger than ZSM-12. It appears that mordenite provides enhanced selectivity to xylene formation compared to ZSM-12. This suggests that one-dimensional 12-membered ring zeolite of other large pore diameters can also provide enhanced selectivity. ZSM-18 is another example of one-dimensional 12-membered ring zeolite with pore channel size greater than ZSM-12.

실시예 5 및 6에는 톨루엔/메시틸렌 공급물을 MWW 골격 촉매에 노출시키는 것으로부터의 결과가 제시된다. Both MCM-49(실시예 5) 및 MCM-56(실시예 6)은, 추가 수소화 금속 없이 사용되었을 때 트랜스알킬화 조건 하에서 크실렌 형성에 대한 최소의 선택성을 제시하는 것으로 보인다.Examples 5 and 6 show the results from exposing the toluene / mesitylene feed to the MWW skeletal catalyst. Both MCM-49 (Example 5) and MCM-56 (Example 6) appear to present minimal selectivity for xylene formation under transalkylation conditions when used without further hydrogenation metal.

메시틸렌 전환율의 양은 또한 트랜스알킬화 활성에 대한 지표이다. 상기 표 1에는 제올라이트 베타 촉매(실시예 2)가 메시틸렌의 가장 높은 전환율(약 70%)을 갖는 것이 제시된다. 대부분의 메시틸렌이 다른 트리메틸벤젠으로 전환되지만, 이는 여전히 트랜스알킬화에 대한 일반적으로 높은 활성을 입증한다. 모데나이트(실시예 4)는 더 낮은 크실렌 수율로 유사한 메시틸렌 전환율을 갖는다는 것을 유념한다.The amount of mesitylene conversion is also an indicator of transalkylation activity. It is shown in Table 1 that the zeolite beta catalyst (Example 2) has the highest conversion (about 70%) of mesitylene. While most of the mesitylene is converted to other trimethylbenzenes, it still demonstrates the generally high activity for transalkylation. It is noted that mordenite (Example 4) has a similar mesitylene conversion with lower xylene yield.

USY 촉매(실시예 3)는 약 23%의 낮은 메시틸렌 전환율을 갖는 것으로 보이지만, USY 촉매가 또한 두번째로 가장 높은 크실렌 수율을 제공한다. 이는 촉매와 함께 사용하기 위해 맞춤화된 조건 하에서 USY (또는 다른 FAU 골격 분자체)를 사용하여 증가된 크실렌 수율의 가능성을 시사한다.The USY catalyst (Example 3) appears to have a low mesitylene conversion of about 23%, but the USY catalyst also provides the second highest xylene yield. This suggests the possibility of increased xylene yield using USY (or other FAU backbone molecular sieve) under customized conditions for use with the catalyst.

실시예 7-10: 뱃치 트랜스알킬화Examples 7-10: Batch transalkylation

약 260℃ 및 약 400 psig(약 2.8 MPa-g)에서 액체상의 동일한 1:1 메시틸렌/톨루엔 공급물(몰/몰)을 사용하는 별도의 뱃치 실험에서, 크실렌 생성에 대하여 여러가지 촉매를 평가하였다. 실시예 7-10에서의 뱃치 작업의 경우, 한시간 동안 260℃에서 15 g의 촉매를 건조시킨 후, 촉매 바스켓에 로딩하였다. 실시예 8의 MCM-22 촉매 경우, 촉매가 결합되지 않았고, 단지 13.5 g의 MCM-22 촉매를 촉매 바스켓에 로딩하였다. 각각의 실시예 7-10의 경우, 촉매 바스켓 및 150 g 공급물을 600-mL 오토클레이브 반응기 내부에 배치하였다. 반응기 온도를 260℃로 상승시킨 후, 400 psig의 압력이 실현될 때까지 500 rpm 교반 속도를 유지하면서 H2로 가압하였다. 일단 온도가 260℃에 도달하면, GC 분석을 위해 2-cc 샘플을 수집하였다. 5시간 동안 1시간 간격으로 샘플 수집을 계속하였다. 나중에 반응기를 냉각시켰다. 실시예 7을 위한 촉매는 모데나이트(65 중량% 결합제/35 중량% 알루미나 결합제)이고; 실시예 8의 촉매는 MCM-22(80/20 알루미나 결합됨)이고; 실시예 9의 촉매는 0.15 중량%의, 촉매 상에 지지된 Pd를 또한 포함하는 FAU(80/20 알루미나 결합됨)이고; 실시예 10의 촉매는 MCM-49(80/20 알루미나 결합됨)였다. 실시예 7-10으로부터의 결과는 도 2-5에 도시된다.In a separate batch experiment using the same 1: 1 mesitylene / toluene feed (mol / mol) of the liquid phase at about 260 ° C and about 400 psig (about 2.8 MPa-g), various catalysts were evaluated for xylene production . For the batch operation in Examples 7-10, 15 g of catalyst was dried at 260 占 폚 for one hour and then loaded into the catalyst basket. For the MCM-22 catalyst of Example 8, the catalyst was unbound and only 13.5 g of MCM-22 catalyst was loaded into the catalyst basket. For each of Examples 7-10, a catalyst basket and a 150 g feed were placed inside a 600-mL autoclave reactor. The reactor temperature was raised to 260 ° C and then pressurized with H 2 while maintaining a stirring speed of 500 rpm until a pressure of 400 psig was realized. Once the temperature reached 260 ° C, 2-cc samples were collected for GC analysis. Sample collection was continued at 1 hour intervals for 5 hours. Later, the reactor was cooled. The catalyst for Example 7 is mordenite (65 wt% binder / 35 wt% alumina binder); The catalyst of Example 8 is MCM-22 (80/20 alumina bonded); The catalyst of Example 9 is 0.15 wt% FAU (80/20 alumina combined) also containing Pd supported on the catalyst; The catalyst of Example 10 was MCM-49 (80/20 alumina bonded). The results from Examples 7-10 are shown in Figures 2-5.

도 2(실시예 7)에는 모데나이트가 액체상을 포함하지만 낮거나 감소된 양의 톨루엔 전환율 및 크실렌 생성을 갖는 뱃치 조건 하에서 메시틸렌 전환율을 위한 활성을 갖는 것이 도시된다. MCM-22(도 3, 실시예 8) 및 MCM-49(도 5, 실시예 10)는 둘다 다소 더 높은 양의 톨루엔 전환율 및 크실렌 생성을 입증한다. 0.15 중량% Pd의 FAU에의 첨가(도 4, 실시예 9)는 또한 크실렌의 형성에 높은 활성을 제공하는 것으로 보이는 촉매를 제공하였다. 도 4에서 전환된 메시틸렌 및 톨루엔의 양은 전환율의 평형 양에 상응한 것으로 여겨진다.Figure 2 (Example 7) shows that mordenite has a liquid phase, but has activity for mesitylene conversion under batch conditions with low or reduced amounts of toluene conversion and xylene formation. MCM-22 (Figure 3, Example 8) and MCM-49 (Figure 5, Example 10) both demonstrate somewhat higher amounts of toluene conversion and xylene production. The addition of 0.15 wt.% Pd to the FAU (Fig. 4, Example 9) also provided a catalyst that appeared to provide high activity in the formation of xylenes. The amount of mesitylene and toluene converted in Figure 4 is believed to correspond to the amount of equilibrium of conversion.

실시예 11-16: 트랜스알킬화 생성물의 추가 특징Examples 11-16: Additional features of the transalkylation product

실시예 11-16에서, 1:1 몰비 톨루엔/메시틸렌 공급물을, 약 600 psig(약 4.1 MPa-g)의 총 압력 및 240℃ 내지 380℃ 범위의 온도에서 다양한 촉매에 노출시켰다. 240℃에서 처리를 시작한 후, 각종 처리 조건을 조사하기 위해 300℃로 15℃ 간격으로 증가시켰다. 또한, 325℃ 및 380℃에서 일부 촉매에 대한 작업을 수행하였다. 약 2 hr-1의 중량 시간당 공간 속도에서 공급물을 반응기로 도입하였다. 수소 대 공급물의 몰비는 약 1:1이었다. 트랜스알킬화에 사용된 촉매는 MCM-49(실시예 11); 0.15 중량% Pd를 갖는 MCM-49(실시예 12); 약 40의 Si/Al2 비율을 갖는 제올라이트 베타(실시예 13); 0.15 중량% Pd를 갖는 제올라이트 베타(Si/Al2)(비율 약 40)(실시예 14); 약 200의 Si 대 Al2의 비율을 갖는 제올라이트 베타 제2 버전(실시예 15); 및 FAU(실시예 16)였다. 모든 촉매는 80:20 중량비로 알루미나와 결합되었다.In Examples 11-16, a 1: 1 molar toluene / mesitylene feed was exposed to various catalysts at a total pressure of about 600 psig (about 4.1 MPa-g) and at a temperature in the range of 240 ° C to 380 ° C. After the treatment was started at 240 캜, it was increased to 300 캜 at intervals of 15 캜 in order to investigate various treatment conditions. In addition, work was performed on some catalysts at 325 ° C and 380 ° C. The feed was introduced into the reactor at a space velocity per weight hour of about 2 hr < -1 >. The molar ratio of hydrogen to feed was about 1: 1. The catalyst used for transalkylation was MCM-49 (Example 11); MCM-49 (Example 12) with 0.15 wt% Pd; Zeolite beta (Example 13) having a Si / Al 2 ratio of about 40; Zeolite beta (Si / Al 2 ) (ratio about 40) with 0.15 wt% Pd (Example 14); A zeolite beta second version with a ratio of Si to Al 2 of about 200 (Example 15); And FAU (Example 16). All catalysts were combined with alumina at a weight ratio of 80:20.

도 6에는 MCM-49의 존재 하에 처리되는 것에 상응한 실시예 11에 대한 크실렌 수율이 도시된다. 촉매는 제시된 온도에서 낮은 활성을 가져서 크실렌의 제한된 생성을 유도한다.Figure 6 shows the xylene yield for Example 11 corresponding to being treated in the presence of MCM-49. Catalysts have low activity at the temperatures suggested, leading to limited production of xylene.

도 7에는 촉매 상에 지지된 Pd의 0.15 중량%를 가진 MCM-49의 존재 하에서 처리되는 것에 상응한 실시예 12에 대한 크실렌 수율이 도시된다. 0.15 중량% Pd의 첨가는 공급물을 크실렌으로 전환시키기 위해 MCM-49의 활성을 증가시키는 것으로 보인다. 285℃ 이상의 온도에서 일어나는, 공급물 상의 20+ 중량% 크실렌 수율은 상용 기체상 공정에서 발견될 수 있는 수율인 것을 유념한다. 하지만, 기체상 공정에서의 이러한 수율은 통상 380℃ 초과의 트랜스알킬화 온도를 요구할 수 있다. 285℃에 상응하는 최종 데이타 포인트는 최종 처리 작업에 동일한 촉매를 사용하는 것을 나타내는 것을 유념한다. 285℃에서 최종 작업에 더 낮은 활성은 일부 촉매의 탈활성이 시간 경과에 따라 일어날 수 있다는 것을 나타낸다. 하지만, 대략 일정한 온도에서의 처리가 장기간에 걸쳐 상당한 촉매 탈활성을 유도할 수 없다는 증거에 대한 하기 실시예 17을 참조한다.Figure 7 shows the xylene yield for Example 12 corresponding to being treated in the presence of MCM-49 with 0.15 wt% of Pd supported on the catalyst. The addition of 0.15 wt% Pd appears to increase the activity of MCM-49 to convert the feed to xylene. Note that the 20+ wt% xylene yield on the feed, which occurs at temperatures above 285 ° C, is a yield that can be found in commercial gas phase processes. However, such yields in gas phase processes may require transalkylation temperatures of typically above 380 < 0 > C. Note that the final data point corresponding to 285 DEG C indicates that the same catalyst is used for the final treatment operation. Lower activity at final operation at 285 DEG C indicates that deactivation of some catalysts can occur over time. However, reference is made to Example 17 below for evidence that treatment at approximately constant temperature can not induce significant catalytic deactivation over an extended period of time.

도 16에는 트랜스알킬화 조건의 또다른 세트 하에서 지지된 수소화 금속의 사용 유무 하에 MCM-49의 활성의 추가 비교가 도시된다. 도 16의 공정의 경우, 약 300 psig(약 2.1 MPa-g)의 총 압력 및 약 280℃에서 출발하는 온도 범위에서 1:1 비율의 메시틸렌 대 톨루엔을 갖는 공급물에 MCM-49 촉매 또는 0.15 중량% Pd/MCM-49 촉매를 노출시켰다.Figure 16 shows a further comparison of the activity of MCM-49 with and without the use of supported hydrogenation metals under another set of transalkylation conditions. In the case of the process of FIG. 16, a feed with a 1: 1 ratio of mesitylene to toluene at a total pressure of about 300 psig (about 2.1 MPa-g) and a temperature range starting from about 280 & The wt% Pd / MCM-49 catalyst was exposed.

도 8에는 약 38의 Si/Al2 비율을 가진 제올라이트 베타의 존재 하에서 처리되는 것에 상응한, 실시예 13에 대한 크실렌 수율이 도시된다. 제시된 모든 반응 온도가 300℃ 미만이지만, 제올라이트 베타는 크실렌의 상당한 생성을 유도한다. 마찬가지로, 더 낮은 온도에서 작업의 최종 부분은 더 높은 온도에서 트랜스알킬화를 수행한 후 시간 경과에 따라 일부 촉매 탈활성을 나타낼 수 있다.Figure 8 shows the xylene yield for Example 13, corresponding to being treated in the presence of zeolite beta with a Si / Al 2 ratio of about 38. Although all of the reaction temperatures presented are below 300 ° C, the zeolite beta induces a significant production of xylene. Likewise, the final portion of the work at lower temperatures may exhibit some catalyst deactivation over time after performing transalkylation at higher temperatures.

도 9에는 0.15 중량%의 촉매 상 Pd를 갖는 제올라이트 베타(약 38의 Si/Al2 비율)의 존재 하에 처리되는 것에 상응한 실시예 14에 대한 크실렌 수율이 도시된다. 수소화 금속의 제올라이트 베타에의 첨가는 크실렌 생성을 유의적으로 감소시키는 것으로 보인다. 이것은, 수소화 금속의 MWW 골격 촉매에의 첨가가 크실렌 생성에 대한 활성의 향상을 유도하는 실시예 12/도 7에서 제시된 결과와 대조적이다.Figure 9 shows the xylene yield for Example 14 corresponding to being treated in the presence of zeolite beta (Si / Al 2 ratio of about 38) with 0.15 wt% catalyst phase Pd. Addition of hydrogenated metal to zeolite beta appears to significantly reduce xylene production. This is in contrast to the results presented in Example 12 / Figure 7, where addition of the hydrogenated metal to the MWW skeletal catalyst leads to an improvement in activity for xylene production.

도 10에는 대략 200의 더 높은 Si/Al2 비율을 갖는 제올라이트 베타의 존재 하에 처리되는 것에 상응한 실시예 15에 대한 크실렌 수율이 도시된다. 더 높은 Si/Al2 비율의 베타의 크실렌 생성의 활성은 실시예 13으로부터의 베타보다 낮다.Figure 10 shows the xylene yield for Example 15 corresponding to being treated in the presence of zeolite beta with a higher Si / Al 2 ratio of about 200. The activity of xylene production of beta at higher Si / Al 2 ratios is lower than that from Example 13.

도 11에는 FAU 촉매의 존재 하에 처리되는 것에 상응한 실시예 16에 대한 크실렌 수율이 도시된다. 도 11은 FAU가 크실렌 생성에 일부 활성을 갖는 것을 제시하는 것으로 보인다. 추가적으로, H2가 약 330℃의 온도에서 반응 환경으로부터 제거되는 경우, 330℃에서 수소의 존재 하에 트랜스알킬화에 비해 약 50%의 활성 증가가 관찰되었다.Figure 11 shows the xylene yield for Example 16 corresponding to being treated in the presence of an FAU catalyst. Figure 11 appears to suggest that FAU has some activity in xylene production. Additionally, when H 2 is removed from the reaction environment at a temperature of about 330 ° C., an increase in activity of about 50% compared to transalkylation in the presence of hydrogen at 330 ° C. was observed.

도 12는 실시예 11-16으로부터의 크실렌 수율 결과를 단일 플롯으로 조합한다. 도 12에는 또한 ZSM-5 및 ZSM-12의 믹스에 상응하는 촉매 시스템을 사용하여 기체상 조건 하에서 크실렌 생성이 도시된다. 기체상 ZSM-5/ZSM-12 시스템에 대한 공급물은 방향족 혼합물이었다. 방향족 혼합물을, 350 psig, 6 hr-1의 중량 시간당 공간 속도, 및 380℃ 내지 440℃의 온도에서 처리하였다. 도 12에는 제올라이트 베타(양 비율) 및 0.15 중량% Pd를 갖는 MCM-49에는 기체상 조건 하에서 ZSM-5/ZSM-12 촉매 시스템으로 처리하는 것에 비해 특정 수율을 실현하는 온도의 측면에서 상당한 활성 이점을 제시한다는 것이 도시된다. 예를 들면, 제올라이트 베타(38의 Si/Al2 비율)는 약 140℃의 활성 이점을 갖지만, 더 높은 Si/Al2비율의 베타는 약 60℃의 활성 이점을 갖는다.12 combines the xylene yield results from Examples 11-16 into a single plot. Figure 12 also illustrates xylene production under gas phase conditions using a catalyst system corresponding to a mix of ZSM-5 and ZSM-12. The feed to the gaseous ZSM-5 / ZSM-12 system was an aromatic mixture. The aromatic mixture was treated at a space velocity of 350 psig, 6 hr < -1 > weight hour and 380 < 0 > C to 440 < 0 > C. Figure 12 shows that MCM-49 with zeolite beta (positive proportions) and 0.15 wt% Pd has significant active advantages in terms of temperature to achieve a specific yield compared to treating with ZSM-5 / ZSM-12 catalyst system under gas phase conditions Lt; / RTI > For example, zeolite beta (Si / Al 2 ratio of 38) has an active advantage of about 140 ° C, while a beta of higher Si / Al 2 ratio has an active advantage of about 60 ° C.

도 13에는 실시예 11-16의 처리 작업 동안 크실렌 수율 및 벤젠 수율의 상대 양이 도시된다. 일반적으로, 실시예 11-16의 모든 처리 작업으로부터의 벤젠 수율은 1 중량% 미만이었다. 결과적으로, 크실렌 대 벤젠 수율 비율에서의 대부분의 변수는 촉매 간 크실렌 수율에서의 차이로 인한 것이다.13 shows the relative amounts of xylene yield and benzene yield during the treatment operations of Examples 11-16. Generally, the yield of benzene from all the processing operations of Examples 11-16 was less than 1% by weight. As a result, most of the variables in the xylene to benzene yield ratio are due to differences in xylene xylene yields.

도 14에는 실시예 11-16의 처리 작업 동안 중질 방향족 화합물(C10+)의 생산량이 도시된다. 도 14에는 중질 방향족 화합물의 증가된 형성으로 유도된 지지된 수소화 금속으로서 Pd를 포함하는 촉매가 도시된다.Figure 14 shows the yield of heavy aromatics (C 10+ ) during the treatment operations of Examples 11-16. 14 shows a catalyst comprising Pd as a supported hydrogenation metal derived from the increased formation of a heavy aromatic compound.

실시예 17 - 촉매 안정성Example 17 - Catalyst stability

촉매 안정성의 테스트로서, 방향족의 혼합물을 함유하는 공급물 상에서 트랜스알킬화 조건 하에서 나프탈렌 전환을 수행하였다. 나프탈렌이 2-고리 방향족이지만, 나프탈렌 전환 동안의 안정성은 1-고리 방향족의 트랜스알킬화 동안의 안정성과 유사할 수 있는 것으로 여겨진다. 또한, 기체상 트랜스알킬화 동안, C10+ 방향족의 존재는 촉매 탈활성을 유도하는 것으로 여겨진다. 따라서, C10+ 화합물의 존재 하에서의 안정성은 트랜스알킬화 촉매에 유용할 수 있다.As a test of catalyst stability, naphthalene conversion was carried out under transalkylation conditions on a feed containing a mixture of aromatics. While naphthalene is a 2-ring aromatic, it is believed that the stability during naphthalene conversion can be similar to the stability during transalkylation of a 1-ring aromatic. It is also believed that during gas phase transalkylation, the presence of C 10+ aromatics induces catalyst deactivation. Thus, stability in the presence of a C 10+ compound can be useful for a transalkylation catalyst.

나프탈렌의 트랜스알킬화는 두가지 유형의 공급원료를 사용하여 수행하였다. 제1 공급원료는 하기 표 2에서 공급물 A에 상응한다. 제2 공급원료는 공급물 B 및 공급물 A의 2:1 (중량 기준) 블렌드에 상응한다.The transalkylation of naphthalene was carried out using two types of feedstocks. The first feedstock corresponds to feedstock A in Table 2 below. The second feedstock corresponds to a 2: 1 (by weight) blend of feed B and feed A.

Figure pct00002
Figure pct00002

상기 표 2에서 알 수 있는 바와 같이, 공급물 A는 주로 C10 방향족인 C9-C10의 복합 혼합물이다. 디메틸에틸벤젠은 공급물 A에서 주요 성분 중 하나이다. 공급물 A는 또한 약 8% 나프탈렌을 함유한다. 공급물 B는 59% 메틸에틸벤젠과 24% 나프탈렌 및 6% 메틸나프탈렌으로 구성된다. 이는, 예를 들면, 톨루엔을 메틸화시켜 크실렌을 형성하는 공정으로부터 잔여 또는 버텀 분율로서 생성될 수 있는 분율 유형의 대표예일 수 있다. 제2 공급원료에서, 공급물 B는 공급물 A와의 2/1 혼합물로 테스트되었다. 공급물 A 및 공급물 B의 "버텀" 부분은 중질 성분 및/또는 2개 초과의 방향족 고리를 갖는 성분을 나타낸다.As can be seen from Table 2 above, feed A is a complex mixture of C 9 -C 10 , which is predominantly a C 10 aromatic. Dimethylethylbenzene is one of the major components in feed A. Feed A also contains about 8% naphthalene. Feed B is composed of 59% methyl ethylbenzene, 24% naphthalene and 6% methyl naphthalene. This may be a representative example of a fraction type that can be produced as a residual or bottom fraction from the process of methylating toluene to form xylene, for example. In the second feedstock, feed B was tested with a 2/1 mixture with feed A. The "bottom" portion of feed A and feed B represents a heavy component and / or a component having more than two aromatic rings.

공급원료는, 1일에 걸쳐 275℃, 1.5 hr-1의 중량 시간당 공간 속도, 및 약 500 psig의 압력에서 MCM-49 촉매에 노출되었다. 도 15에는 트랜스알킬화 작업 동안 시간 경과에 따라 측정된 나프탈렌 전환 양이 도시된다. 도 15에 도시된 바와 같이, 나프탈렌 전환율은 촉매에 공급원료의 두 유형을 노출시키는 동안 안정하였다. 제2 공급원료의 경우, 트랜스알킬화 활성은 24일의 처리 과정에 걸쳐 안정하였다.The feedstock was exposed to the MCM-49 catalyst over a period of one day at 275 DEG C, a space velocity per weight hour of 1.5 hr < -1 > and a pressure of about 500 psig. Figure 15 shows the amount of naphthalene conversion measured over time during the transalkylation operation. As shown in Figure 15, the naphthalene conversion was stable during the exposure of both types of feedstock to the catalyst. For the second feedstock, the transalkylation activity was stable over the course of 24 days.

실시예 18 - 나프탈렌 함유 스트림의 액체상 트랜스알킬화Example 18 - Liquid phase transalkylation of a naphthalene containing stream

실시예 18에서, 상기 표 2로부터의 공급물 A 및 B의 1:1 중량비 블렌드를, 1일에 걸쳐 280℃의 온도, 1.5 hr-1의 중량 시간당 공간 속도, 및 약 500 psig의 압력에서 MCM-49 촉매에 노출시켰다. 도 17에는 트랜스알킬화 작업 동안 시간 경과에 따라 측정된 나프탈렌 전환 양이 도시된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 나프탈렌 전환율은 약 54%의 평균 전환율로 25일 노출 동안 실질적으로 안정하였다. 생성된 트랜스알킬화 생성물을 증류하였고, 235-305℃ 분율이 99%+의 방향족성, 및 약 13℃의 혼합 아닐린점을 갖는 것으로 발견되었다.In Example 18, a 1: 1 weight ratio blend of feeds A and B from Table 2 above was blended at a temperature of 280 DEG C over one day, a space velocity per weight hour of 1.5 hr <" 1 & -49 catalyst. Figure 17 shows the amount of naphthalene conversion measured over time during the transalkylation operation. As shown in Figure 17, the naphthalene conversion was substantially stable during the 25 day exposure with an average conversion of about 54%. The resulting transalkylation product was distilled and a fraction 235-305 ° C was found to have 99% + aromatics and a mixed aniline point of about 13 ° C.

개시된 구체예가 특정 양태와 관련하여 기술되고 예시되었지만, 본 발명은 개시된 특정사항에 한정되지 않으며 청구범위의 범위 내에 모든 등가물로 확장되는 것임을 이해하여야 한다. 달리 언급되지 않는 한, 모든 백분율, 부, 비율 등은 중량 기준이다. 달리 언급되지 않는 한, 화합물 또는 성분에 대한 언급은 그 자체뿐만 아니라 다른 요소, 화합물 또는 성분과 조합된 화합물 또는 성분, 예컨대 화합물의 혼합물을 포함한다. 추가로, 양, 농도 또는 다른 값 또는 파라미터가 상한치 및 하한치의 목록으로 제시되는 경우, 이는 범위가 개별적으로 개시되는지 여부와 무관하게 상한치 및 하한치의 임의의 쌍으로부터 형성된 모든 범위를 구체적으로 개시하는 것으로 이해되어야 한다. 우선권을 비롯한 본원에 인용된 모든 특허, 테스트 절차 및 다른 문헌은 그 개시내용이 일치하는 범위로 이러한 혼입이 허용되는 모든 관할을 위해 완전히 참고 인용된다.While the disclosed embodiments have been described and illustrated with respect to particular embodiments, it is to be understood that the invention is not to be limited to the specific details disclosed, but extends to all equivalents within the scope of the claims. Unless otherwise stated, all percentages, parts, ratios, etc. are by weight. Unless otherwise indicated, references to a compound or ingredient itself include a compound or component, such as a mixture of compounds, in combination with other elements, compounds, or components. In addition, when an amount, concentration or other value or parameter is presented as a list of upper and lower limits, it is intended to specifically disclose all ranges formed from any pair of upper and lower limits, irrespective of whether the ranges are individually disclosed Should be understood. All patents, test procedures and other references cited herein, including priority, are fully incorporated by reference for all jurisdictions in which such incorporation is permitted to the extent that the disclosure is consistent.

Claims (23)

방향족 화합물의 액체상 트랜스알킬화 방법으로서,
트랜스알킬화 유출물을 생성하기에 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 트랜스알킬화 촉매에 벤젠 및 톨루엔 중 적어도 하나 및 C9+ 방향족을 포함하는 방향족 공급원료를 노출시키는 단계
를 포함하고, 여기서
공급원료 중 방향족 화합물의 총량에 대한, 공급원료 중 액체상의 방향족 화합물의 몰 분율이 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 약 0.01 이상이고,
트랜스알킬화 유출물이 공급원료보다 더 높은 중량 백분율의 C8 방향족을 갖고,
촉매가
3차원의 12원 고리 또는 그 이상 기공 망상체를 갖는 분자체,
1차원의 12원 고리 또는 그 이상 기공 망상체를 갖는 분자체로서, 1차원 채널이 6.0 옹스트롬 이상의 기공 채널 크기를 갖는 것인 분자체,
6.0 옹스트롬 이상의 기공 채널 크기를 갖는 산성 마이크로다공성 물질, 및
MWW 골격을 갖는 분자체
중 적어도 하나를 포함하는 것인 방법.
As a liquid phase transalkylation method of an aromatic compound,
Exposing an aromatic feedstock comprising at least one of benzene and toluene and a C 9+ aromatic to a transalkylation catalyst under transalkylation conditions effective to produce a transalkylation effluent
Lt; / RTI >
The mole fraction of the aromatic compound in the liquid phase in the feedstock relative to the total amount of aromatic compounds in the feedstock is at least about 0.01 under effective transalkylation conditions,
The transalkylation effluent has a higher weight percentage of C 8 aromatics than the feedstock,
The catalyst
Molecular sieves having a three-dimensional 12-membered ring or more pore-
A molecular sieve having a one-dimensional, 12-membered ring or more pore network, wherein the one-dimensional channel has a pore channel size of at least 6.0 angstroms,
An acidic microporous material having a pore channel size of at least 6.0 angstroms, and
Molecular sieve with MWW framework
≪ / RTI >
제1항에 있어서, 분자체가 3차원의 12원 고리 또는 그 이상 기공 망상체를 포함하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the molecular sieve comprises a three-dimensional 12-membered ring or more pore network. 제2항에 있어서, 분자체가 FAU, CON, EMT, MSE, ISV, IWR, IWV, 베타 다형 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 골격 구조를 포함하는 것인 방법.3. The method of claim 2, wherein the molecular sieve comprises a skeletal structure selected from the group consisting of FAU, CON, EMT, MSE, ISV, IWR, IWV, 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 분자체가 FAU, EMT, 베타 다형 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택된 골격 구조를 갖는 것인 방법.4. The method of any one of claims 1 to 3, wherein the molecular sieve has a skeletal structure selected from the group consisting of FAU, EMT, beta polymorph, or a combination thereof. 제4항에 있어서, 분자체가 베타 다형 골격 구조 및 약 10 내지 약 400의 Si/Al2 비를 갖는 것인 방법.The method of claim 4, wherein the molecular sieve has a beta polymorphic framework structure and a Si / Al 2 ratio of from about 10 to about 400. 제4항에 있어서, 분자체가 FAU 골격 구조 및 약 2 내지 약 400의 Si/Al2 비를 갖는 것인 방법.5. The method of claim 4, wherein the molecular sieve has an FAU framework structure and a Si / Al 2 ratio of from about 2 to about 400. 제1항에 있어서, 분자체가 1차원의 12원 고리 또는 그 이상 기공 망상체를 갖는 것인 방법.The method of claim 1 wherein the molecular sieve has a one-dimensional, 12-membered ring or more pore network. 제7항에 있어서, 분자체가 MOR, MEI 또는 이들의 조합의 골격 구조를 갖는 것인 방법.8. The method of claim 7, wherein the molecular sieve has a backbone structure of MOR, MEI, or a combination thereof. 제1항에 있어서, 산성 마이크로다공성 물질 또는 분자체가 6.3 옹스트롬 이상의 기공 채널 크기를 갖는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the acidic microporous material or molecular sieve has a pore channel size of at least 6.3 angstroms. 제1항에 있어서, 분자체가 MCM-22, MCM-49, MCM-56 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 방법.The method of claim 1, wherein the molecular sieve comprises MCM-22, MCM-49, MCM-56, or a combination thereof. 제1항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, 공급원료 중 방향족 화합물의 총량에 대한, 공급원료 중 액체상의 방향족 화합물의 몰 분율이 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 약 0.1 이상인 방법.11. The process according to any one of claims 1 to 10, wherein the molar fraction of aromatic compounds in the liquid phase in the feedstock relative to the total amount of aromatic compounds in the feedstock is at least about 0.1 under effective transalkylation conditions. 제1항 내지 제11항에 있어서, 효과적인 트랜스알킬화 조건이 280℃ 미만의 온도, 4.0 MPag 이상의 총 압력, 약 0.01 내지 20인 공급원료 중 탄화수소에 대한 H2의 몰비 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 방법.The process according to any one of claims 1 to 11, wherein the effective transalkylation conditions comprise a temperature of less than 280 ° C, a total pressure of at least 4.0 MPa g, a molar ratio of H 2 to hydrocarbon in the feedstock of from about 0.01 to 20, / RTI > 제1항 내지 제12항 중 어느 하나의 항에 있어서, 촉매가 5-11족 및 14족으로부터의 하나 이상의 금속 0.01 중량% 내지 5 중량%를 더 포함하는 것인 방법.13. The process of any one of claims 1 to 12, wherein the catalyst further comprises from 0.01% to 5% by weight of at least one metal from Groups 5-11 and Group 14. 제13항에 있어서, 5-11족 및 14족으로부터의 하나 이상의 금속이 Pd, Pt, Ni, Rh, Cu, Sn, Fe, W, V, Mo, Re, Cr, Mn, Ru, Os, Co, Ir 또는 이들의 조합으로 이루어진 군에서 선택되는 것인 방법.14. The method of claim 13, wherein at least one metal from Groups 5-11 and 14 is selected from the group consisting of Pd, Pt, Ni, Rh, Cu, Sn, Fe, W, V, Mo, Re, Cr, Mn, , Ir, or a combination thereof. 제14항에 있어서, 5-11족 및 14족으로부터의 하나 이상의 금속이 Pd, Pt, Ni 또는 이들의 조합인 방법.15. The method of claim 14, wherein the at least one metal from Groups 5-11 and 14 is Pd, Pt, Ni, or combinations thereof. 제13항 내지 제15항 중 어느 하나의 항에 있어서, 촉매가 이금속성(bimetallic) 금속을 포함하는 것인 방법.16. The process according to any one of claims 13 to 15, wherein the catalyst comprises a bimetallic metal. 제16항에 있어서, 이금속성 금속이 Pt/Sn, Pt/Cu, Pt/Pd, Pt/Rh 또는 이들의 조합인 방법.17. The method of claim 16, wherein the deposit-resistant metal is Pt / Sn, Pt / Cu, Pt / Pd, Pt / Rh or combinations thereof. 제1항 내지 제17항 중 어느 하나의 항에 있어서, 공급원료가 공급원료 중에 나프탈렌 2 중량% 이상, 다핵 방향족 1 중량% 이상, C2+ 측쇄를 포함하는 방향족 5 중량% 미만 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것인 방법.Claim 1 to claim 17, wherein according to any one of, wherein the feedstock is a feedstock in the naphthalene 2% by weight or more, polynuclear aromatic 1 less than 5% by weight aromatic containing% by weight or more, the side chain C 2+ or a combination thereof ≪ / RTI > 방향족 화합물의 액체상 트랜스알킬화 방법으로서,
트랜스알킬화 유출물을 생성하기에 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 트랜스알킬화 촉매에 벤젠 및 톨루엔 중 적어도 하나 및 C9+ 방향족을 포함하는 방향족 공급원료를 노출시키는 단계
를 포함하고, 여기서
효과적인 트랜스알킬화 조건이 280℃ 미만의 온도, 4.0 MPag 이상의 총 압력, 약 0.01 내지 20인 공급원료 중 탄화수소에 대한 H2의 몰비 또는 이들의 조합을 포함하고,
공급원료 중 방향족 화합물의 총량에 대한, 공급원료 중 액체상의 방향족 화합물의 몰 분율이 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 약 0.1 이상이고,
트랜스알킬화 유출물이 공급원료보다 더 높은 중량 백분율의 C8 방향족을 갖고,
촉매가 MWW 골격 및 0.01 중량% 내지 5.0 중량%의 Pd를 갖는 분자체를 포함하고,
분자체가 MCM-22, MCM-49, MCM-56 또는 이들의 조합을 포함하는 것인 방법.
As a liquid phase transalkylation method of an aromatic compound,
Exposing an aromatic feedstock comprising at least one of benzene and toluene and a C 9+ aromatic to a transalkylation catalyst under transalkylation conditions effective to produce a transalkylation effluent
Lt; / RTI >
Wherein the effective transalkylation conditions comprise a temperature of less than 280 占 폚, a total pressure of at least 4.0 MPa g, a molar ratio of H 2 to hydrocarbon in the feedstock of from about 0.01 to 20,
The molar fraction of aromatic compounds in the liquid phase in the feedstock relative to the total amount of aromatic compounds in the feedstock is at least about 0.1 under effective transalkylation conditions,
The transalkylation effluent has a higher weight percentage of C 8 aromatics than the feedstock,
Wherein the catalyst comprises a molecular sieve having an MWW framework and 0.01% to 5.0% Pd by weight,
Wherein the molecular sieve comprises MCM-22, MCM-49, MCM-56 or a combination thereof.
제19항에 있어서, 공급원료가 공급원료 중에 나프탈렌 2 중량% 이상, 다핵 방향족 1 중량% 이상, C2+ 측쇄를 포함하는 방향족 5 중량% 미만 또는 이들의 조합을 더 포함하는 것인 방법.20. The process of claim 19, wherein the feedstock further comprises in the feedstock at least 2% by weight of naphthalene, at least 1% by weight of polynuclear aromatic, less than 5% by weight of aromatic containing C 2+ side chains, or combinations thereof. 액체상 트랜스알킬화 방법으로서,
5 내지 50 중량%의 나프탈렌 및 하나 이상의 알킬벤젠을 포함하는 공급원료를 트랜스알킬화 촉매에 노출시켜 트랜스알킬화 유출물을 생성하는 노출 단계
를 포함하고, 여기서
공급원료의 총량에 대한, 액체상의 공급원료의 몰 분율이 효과적인 트랜스알킬화 조건 하에서 약 0.1 이상이고,
트랜스알킬화 유출물이 99.0% 이상의 방향족 화합물 및 15℃ 이하의 아닐린점(aniline point)을 포함하는 것인 방법.
As a liquid phase transalkylation process,
Exposing the feedstock comprising 5 to 50% by weight of naphthalene and at least one alkylbenzene to the transalkylation catalyst to produce a transalkylation effluent
Lt; / RTI >
Wherein the molar fraction of feedstock in the liquid phase, relative to the total amount of feedstock, is at least about 0.1 under effective transalkylation conditions,
Wherein the transalkylation effluent comprises an aromatic compound of greater than 99.0% and an aniline point of less than or equal to 15 < 0 > C.
제21항에 있어서, 트랜스알킬화 촉매가 MCM-49를 포함하는 것인 방법.22. The method of claim 21, wherein the transalkylation catalyst comprises MCM-49. 제21항 또는 제22항에 있어서, 노출 단계가 대략 200℃ 내지 600℃의 온도, 대략 0.5 내지 5.0 hr-1의 중량 시간당 공간 속도, 및 대략 100 psig 내지 800 psig의 압력에서 공급원료를 트랜스알킬화 촉매에 노출시키는 단계를 더 포함하는 것인 방법.23. The method of claim 21 or 22 wherein the step of exposing the feedstock to transalkylation at a temperature of about 200 DEG C to 600 DEG C, a space velocity per weight hour of about 0.5 to 5.0 hr <" 1 & And exposing the catalyst to a catalyst.
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