KR900000515B1 - 촉매 조성물 및 탄화 수소 전환법 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

촉매 조성물 및 탄화 수소 전환법

제1도 및 제2도는 방향족의 생산을 위한 촉매 선택도의 시간 함수로서의 도면인데, 제1도에는 본 발명이 아닌 촉매 A 및 B의 성능 데이터가 나타나 있으며,

제2도는 본 발명의 촉매 C 및 본 발명이 아닌 촉매 D의 시험결과를 나타낸다.

본 발명은 탄화수소의 전환 및 특히 지방족 탄화수소의 방향족으로의 탈수소환화(dehydrocycilzation)를 위한 신규의 촉매 조성물에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 이 신규의 촉매 조성물은 C₆+파라핀이 그에 상응하는 방향족으로 높은 선택도로 전환하는 것을 가능케함으로써 다량의 방향족 화합물의 용이한 생산을 가능케한다.

과거에는 지방족 탄화수소를 공지된 촉매 개질법에 의해서 방향족 화합물로 전환시켰었다. 촉매적 개질에서, 탄화수소를 함유하는 원료 즉, 석유 나프타유분은 증가된 방향족분의 생성개질 가솔린(reformate)을 제조하기 위해 Ⅷ족을 함유하는 촉매 조성물과 접촉된다. 이 나프타 유분은 초기 비점이 10 내지 38℃이고 최종 비점이 약 163 내지 약 219℃인 전형적으로 충분한 비점 범위의 유분이다.

이러한 충분한 비점 범위의 나프타는 상당량의 C₆+ 파라핀계 탄화수소와 C₆+ 나프텐계 탄화수소를 함유한다. 잘 알려져 있는 바와 같이, 이러한 파라핀계 및 나프텐계 탄화수소는 다양한 반응 메카니즘에 의해서 방향족으로 전환된다. 이 메카니즘들은 탈수소화, 탈수환화, 이성화에 이온 탈수소화를 포함한다. 나프텐계 탄화수소는 탈수소화에 의해 방향족으로 전환된다. 파라핀계 탄화 수소는 탈수소환화에 의해 소망의 방향족으로 전환될 수 있으며 이성화를 겪기도 한다. 따라서, 촉매적 개질대역에서 일어나는 반응수는 많으며, 그에 따라 대표적인 개질 촉매는 상업적으로 실행할 수 있는 반응계에 유용한 것으로 고려되는 수많은 반응들을 실행할 수 있어야만 한다.

촉매적 개질에서 진행하는 반응 메카니즘은 복잡성 및 수로 인하여, 본 발명은 특정 반응종 물을 방향족물로만 전환시키기 위해 만들어지는 매우 특이적인 촉매를 개발하려는 최근의 실행예가 된다. 이러한 촉매들은 수많은 반응 메카니즘에 참여할 수 있는 전형적인 개질 촉매보다 나은 이점을 제공한다. 이러한 점에서, 진행중인 작업은 특히 6개 이상의 탄소원자를 갖는 파라핀계 탄화수소를 그에 상응하는 방향족 탄화수소로 전환시키는 촉매의 제조에 관한 것이다. 이러한 촉매는 최종 생성 화합물에 대하여 보다 더 독특하게 되리라 기대될 수 있으며, 그 결과로서 수소화 분해와 같은 바람직하지 못한 부반응이 적어지게 된다. 당해 기술의 숙련자들에 의해 인지될 수 있는 바와 같이, 증가된 방향족의 생산은 바람직하다. 가솔린의 증가된 방향족분은, 납층하강의 결과, 석유 공업에서의 수요와 동시에 매우 바람직한 C₆-C₈방향족 제품을 만든다. 따라서, 덜 가치있는 C₆+ 파라핀을 보다 더 가치있는 C₆+ 방향족으로 전환시키는데 매우 선택적인 촉매 조성물을 갖는다는 것은 매우 이로운 것이다.

따라서, 본발명의 주목적은 촉매 조성물, 그리고 탄화수소의 전환을 위해 이것을 제조 및 이용하는 방법을 제공하는 것이다. 또다른 목적은, C₆+ 파라핀계 탄화수소 특히, C₆-C₈파라핀계 탄화수소를 이에 상응하는 방향족으로 전환시키는 방법을 제공하는 것이다.

따라서, 본 발명의 실시태양은 비산성 제올라이트, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속 성분, 및 알카리 금속 실리케이트졸의 높은 pH 겔화에 의해 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물에 관한 것이다.

본 발명의 대체적 실시태양은 탄화수소 전환 조건에서 탄화수소 원료를, 비산성 제올라이트, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속성분, 및 알카리 금속 실리케이트졸의 높은 pH 겔화에 의해 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물과 접촉시키는 것으로 구성됨을 특징으로 하는 탄화수소 전환법이다. 본 발명의 또다른 실시 태양은 Ⅷ족 금속 성분, 비산성 제올라이트, 및 알카리 금속 실리케이트의 높은 pH겔화에 의해 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물을 제조하는 방법이다. 상기의 것들과 기타 목적들 및 실시태양들은 다음의 본 발명의 보다 상세한 설명으로부터 명백해진다.

알카리 금속을 함유하는 알루미노실리케이트는 당해 기술에 잘 알려져 있다. 예를 들면, 1968.12.19자 발행된 미합중국 특허 3,013,986은 알카리 금속이 담지된 L-제올라이트를 기술하고 있다. 특히, 이 참고문은 상기 L-제올라이트의 포티슘 또는 포타슘/소듐 형태에 알카리금속이 담지된 L-제올라이트에 대한 바람직한 출발 물질임을 지시하고 있고 또, 탈수화된 분자체가 알카리 금속 증기와 접촉하여 알카리 금속이 담지된 분자체를 제조할 수 있음을 시사하고 있는데, 여기서 알카리 금속은 이 제올라이트계 분자체의 내부에 함유된다. 그러나, 이 참고문은 비산성 제올라이트, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속 성분, 및 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물을 기술하지 않고 있고 또, 상기 조성물이 탄화수소 전환촉매로서의 어떠한 용도를 지니고 있음을 기술하지 않고 있다. 1968.4.2자 발행된 미합중국 특허 3,376,215는 Ⅷ족 금속을 함유하는 공촉매 고체 지지체로 구성되는 탄화수소 전환 촉매를 기술하고 있는데, 이 지지체(1) 흡착제 내화 무기 산화물 및 (2) 알카리 금속, 알카리 토금속 및 그의 혼합물로부터 선택된 금속의 약 10 내지 약 1000중량 ppm(제올라이트 기준)이 그 위에 담지되어 있는 모르데나이트 구조 제올라이트로 구성된다. 이 참고문은 모르데나이트형 제올라이트와 내화 산화물로 구성되는 상기 지지체가 공촉매임을 시사하고 있으며, 또 이 공촉매 내화 산화물이 실리카겔, 또는 실리카-알루미나임을 시사하고 있다; 그러나, 이 참고문은 알루미나가 바람직한 내화 산화물임을 강조하고 있다. 더욱이, 겔화에 의해서 유도된 내화 지지체의 유일한 예는 암모니아를 사용한 중화에 의해 실행되어진 겔화에 의해서, 산성으로 잘 알려진 알루미나 졸로부터 유도된 알루미나 지지체이다. 따라서, 이 참고문은 본 발명의 촉매 조성물을 기술하지 못하였다.

첫째, 이 발명의 비산성 제올라이트는 관심의 반응에 대한 촉매로 고려될 수 없었다. 오히려, 비산성 제올라이트는 상기 촉매 조성물 촉매 Ⅷ족 금속 성분을 변성시키고 탈수소환화 반응을 가속화 시키지 않은 것이라 믿어진다. 둘째, 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질의 사용에 관한 기술이 없다. 이 참고문은 여기에 기술된 실리카겔 공촉매 지지체의 공급원에 대해서는 아무런 언급이 없다. 또, 상기 발명의 조성물의 사용으로 얻게될 놀랍고도 예기치 않은 결과에 관한 기술도 없다. 1973. 8. 28자 발행된 미합중국 특허 3,755,486은 Li, Na 또는 K 제올라이드 X 또는 Y 또는 0.3 내지 1.4% 백금으로 합침시킨 포우조사이트를 사용하여 적어도 C₆골격을 갖는 C₆-C₁₀탄화수소를 탈수소환화 시키는 방법을 기술하고 있다. 그러나, 이 참고문은 비산성 제올라이트, Ⅷ족 금속 성분 및 알카리 금속 실리케이트의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물을 이용하여 유도된 이점은 기술되어 있지 않았다. 마찬가지로, 1974. 6. 25자 발행된 미합중국 특허 3,819,507 및 1974.8.27자 발행된 미합중국 특허 3,832,414는 미합중국 특허 3,755,486의 것과 유사한 방법을 기술하고 있지만, 상기 발명에 의한 촉매의사용에 의해서 유도된 용도 및 이점은 기술되어 있지 않았다. 1978. 8. 1자 발행된 미합중극 특허 4,140,320은 적어도 90%가 소듐, 리튬, 포타슘, 루비듐 및 세슘이온으로 구성되는 군으로부터 선택된 알카리 금속 이온인 교환성 양이온을 갖으며 Ⅷ족 금속, 주석, 및 게르마늄으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 함유하는 L-제올라이트를 사용하여 지방족 탄화수소를 탄수소환화시키는 방법을 기술하고 있다. 이 참고문은 지지체 기질이 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 결합 촉매계를 기술하고 있지 않는다는 점에서 본 발명의 촉매 조성물을 기술하지 못하였다.

1983. 11. 22자 발행된 미합중국 특허 4,417,083은 6.5 옹스트롱 이상의 기공 직경을 갖으며 백금, 레늄, 이리듐, 주석 및 게르마늄으로 구성되는 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 함유하는 거의 비산성의 제올라이트를 사용하여 탈수소환화시키는 방법을 기술하고 있다. 따라서, 이 촉매는 황 및 알카리 양이온을 함유한다. 그러나, 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화로부터 유도된 실리카 지지체를 갖는 촉매의 기술은 없다. 1983. 1. 22자 발행된 미합중국 특허 4,416,806은 90% 이상 알카리 양이온으로 보상된 제올라이트계 결정질 알루미노실리케이트에 대하여 백금, 카르보닐로서의 레늄, 및 황으로 구성되고 6.5 옹스트롱 이상의 기공 직경을 갖는 또다른 파라핀 탈수소환화 촉매를 기술하고 있다. 이 참고문은 본 발명에 의한 탈수소환화용 촉매 조성물을 기술하지 않았으며 또, 알루미나 또는 점토 결합제의 사용에 관한 넓은 기술을 포함하고 있지만 상기 발명의 것과 같은 결합제는 기술하지 않았다. 1984. 2. 7자 발행된 미합중국 특허 4,430,200은 알카리 금속으로 염기 교환된 모르데나이트 또는 제올라이트 Y와 같은 고실리카 제올라이트로 구성되는 탄화수소 전환 촉매를 기술하고 있다.

이 참고문은 실리카 지지체 기질을 기술하고 있지만, 알카리 금속 실리카 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 본 발명의 것에 필적하는 것은 아니다. 또, 이 참고문은 분해법에서의 종래 기술 촉매의 사용만을 기술하였고 탈수소 환화법을 기술하지 않았다. 1984. 5. 15자 발행된 최근의 미합중국 특허 4,448,891은 L-제올라이트로 구성되는 탈수소환화 촉매를 기술하고 있는데, 이 L-제올라이트는 소정 시간동안 및 상기 촉매의 촉매 활성이 유지된 시간을 증가시키는데 유효한 소정 온도에서 적어도 11의 pH를 갖는 알카리 용액에 적신 것이다. 또한, 이 촉매는 Ⅷ족 금속을 함유한다. 그러나, 이 참고문은 본 발명의 것과 같은 지지체 기질의 사용을 기술하지 않았다. 요약하면, 당해 기술은 탄화수소의 전환 특히, C₆+파라핀의 방향족으로의 탈수소환화를 위한 비산성 제올라이트, 촉매 유효량의 Ⅷ금속 성분, 및 알칼리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물을 인정하지 않았었다. 또, 당해 기술은 상기 신규 촉매로부터 유도된 부수적 이점 및 그의 용도를 인정하지 않았었다.

간략하게 반복하면, 본 발명은 비산성 제올라이트, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속성분, 및 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질로 구성되는 촉매 조성물에 관한 것이다. 부수적으로, 본 발명은 C₆+ 파라핀 특히, C₆-C₁₀파라핀의 탈수소환화를 위한 촉매로서의 특정 유용성을 갖는다.

전술한 바와 같이, 그 용도는 비산성 제올라이트로 구성되는 본 발명 촉매의 본질적인 특성이다. ＂비산성 제올라이트＂라 함은 이 제올라이트가 비수소 양이온계 종류로 점유된 그의 양이온 교환부를 거의 모두 갖는 것을 의미한다. 바람직하게, 이러한 양이온계 종류는 다른 양이온계 종류가 존재하기도 하지만 상기 알카리 금속 양이온으로 구성된다. 상기 교환부에 존재하는 실제 양이온계 종류에 관계없이, 본 발명의 비산성 제올라이트는 비수소 양이온으로 점유된 양이온부를 거의 모두 가지므로 완전히 양이온 교환되고 비산성인 제올라이트를 부여한다. 거의 완전하게 양이온 교환된 제올라이트를 달성하기 위한 많은 수단들이 당해 기술에 잘 알려져 있으므로 여기에 상세히 설명할 필요는 없다. 본 발명의 비산성 제올라이트는 촉매 Ⅷ족 금속을 변성시키는 작용을 하고 반응중 거의 불활성이다. 따라서 본 발명의 비산성 제올라이트 지지체는 비촉매적이며 본 발명의 본질적인 특성은 그러한 점이 있다.

본 발명에 사용될 수도 있는 전형적인 비산성 제올라이트는 X-제올라이트, Y-제올라이트 및 모르데나이트이다. 특히 바람직한 것은 L-제올라이트이다. 물론, 이러한 제올라이트 모두는 상술한 바와 같이 비산성 형태임이틀림없으며 그에 따라, 양이온 교환 가능한 부위는 비수소 양이온부로 거의 완전하게 양이온 교환된다. 또한 전술한 바와 같이, 양이온 교환 가능한 부위를 점유하는 양이온은 리튬, 소듐, 포타슘, 루비듐 및 세슘을 포함하는 하나 이상의 알카리 금속으로 구성된다. 따라서, 본 발명의 비산성 제올라이트는 X-제올라이트, Y-제올라이트, 또는 모르데나이트의 소듐 형태로 구성된다. 특히 바람직한 비산성 제올라이트는 L-제올라이트의 포타슘 형태이다. 그러나, 본 발명의 비산성 제올라이트는 양이온 교환 가능한 부위에서 하나 이상의 알카리 금속 양이온 즉, 소듐 및 포타슘을 함유한다. 사용된 특정 비산성 제올라이트와는 관계없이, 본 발명의 촉매는 촉매 유효량의 니켈성분, 로듐 성분, 팔라듐 성분, 이리듐 성분, 백금 성분 또는 이것의 혼합물을 포함하는 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속 성분으로도 구성된다. Ⅷ족 금속 성분들중에서 바람직한 것은 백금성분이다. Ⅷ족 금속 성분이 가장 큰 촉매 효율을 달성하기 위해서는 상기 실리카 지지체 기질과 반대편으로 상기 비산성 제올라이트상에 지지되어야 하는 것으로 믿어진다. 따라서, 상기 Ⅷ족 금속 성분은 실질적으로 비산성 제올라이트상에 지지되는 것이 바람직하다. 상기 Ⅷ족 금속 성분은 당해 기술에 알려진 적합한 수단에 의해서 비산성 제올라이트에 담지될 수 있다. 예를 들면, 백금 성분은 묽은 염화 백금산 용액과 같은 적합한 용액으로부터 비산성 제올라이트내에 합침될 수도 있으며 그 후, 그위에 백금이 지지된 비산성 제올라이트는 상기 실리카 지지체 기질에 결합될 수 있다.

대체적으로, Ⅷ족 금속 성분은 비산성 제올라이트의 몇몇 양이온 교환부가 Ⅷ금속 양이온을 함유하는 이온 교환에 의해서 비산성 제올라이트에 담지될 수 있다. 이온 교환후, Ⅷ족 금속은 환원 단계에 앞서 저온 산화를 겪게 된다. 그 후, Ⅷ족 금속 성분을 지지하는 비산성 제올라이트는 상기 실리카 지지체 기질에 결합될 수 있다. 이하 더 구체적으로 설명되는 바와 같이, 비산성 제올라이트는 먼저 실리카 지지체 기질에 결합되고 그 후, Ⅷ족 금속 성분은 바람직하게 비산성 제올라이트위에 Ⅷ족 금속 성분이 선택적으로 담지되는 방법으로 상기 제올라이트 및 지지체 기질과 선택적으로 결합된다. Ⅷ족 금속 성분을 담지시키는 정확한 방법에 관계없이, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속 성분이 사용될 수 있다. Ⅷ족 금속 성분의 최적 함량은 일반적으로 Ⅷ족 금속 성분이 본 발명의 촉매에 사용되는 것에 좌우된다. 그러나, 일반적으로 상기 제올라이트, Ⅷ족 금속 성분 및 실리카 지지체 기질의 중량을 근거로 약 0.01 내지 약 5.0중량%의 Ⅷ족 금속 성분이 상기 제올라이트에 담지될 수 있다. 최적의 결과는 Ⅷ족 금속 성분이 비산성 제올라이트에 고분산되었을 때 달성되는 것임을 알아야 할 것이다. 상기 Ⅷ족 금속 성분은 환원 상태에서 가장 효율적이다. 모든 적합한 수단은 어떤 것이라도 Ⅷ족 금속성분을 환원시키는데 사용될 수 있으며 많은 것들이 당해 기술에 잘 알려져 있다. 예를 들면, 비산성 제올라이트에 대한 담지후, Ⅷ족 금속 성분은 소정시간동안 승온에서 수소와 같은 적합한 환원제와 접촉된다. Ⅷ족 금속 성분으로 구성되는 것외에 본 발명에서는 그 촉매가 촉매 변성특성을 갖도록 잘 알려진 다른 금속 성분을 함유할 수 있는 것으로 예측된다. 이러한 금속 성분들은 레늄, 주석, 코발트, 인듐, 갈륨, 납, 아연, 우라늄, 탈륨, 디스프로슘 및 게르마늄 등의 성분들을 포함한다. 이러한 금속 성분들을 촉진제 및/또는 협력제로서 접촉 개질에 결합시킨 바 유익한 것으로 판명되었다.

따라서, 촉매 유효량의 상기 변성제를 본 발명의 촉매에 유익하게 결합시켜 촉매 성능을 개선시키는 것은 본 발명의 영역내이다. 본 발명의 촉매 조성물과 결합된 상기 특정 Ⅷ족 금속 성분 및 촉매변성제와는 관계없이, 본 발명의 본질적인 특징은 알카리 금속 실리케이트졸의 높은 pH 겔화로부터 유도된 실리카 지지체 기질이다. 실리카 지지체 기질은 당해 기술에 잘 알려져 있다. 이러한 지지체 기질은 석유 및 석유화학공업에 널리 사용되었었다. 특히, 이 지지체 기질들은 수많은 분리 및 촉매적 방법을 위한 분자체를 결합하는데 사용되었었다. 그러나, 이후에 더욱 설명되는 바와 같이, 알카리 금속 실리케이트졸의 높은 pH 겔화로부터 유도된 본 발명의 실리카 지지체 기질은 본 발명에 있어서 놀랍고도 예기치 않은 이익을 준다.

당해 기술에 잘 알려져 있는 바와 같이, 실리카 지지체 기질의 사용은 촉매의 물리적 강도를 증진시킨다. 따라서, 비산성 제올라이트를 실리카 지지체 기질에 결합시킴으로써 증강된 물리적 강도의 촉매가 얻어질 수 있다. 따라서, 상기 비산성 제올라이트를 결합시키면 촉매 전환법에 사용하기에 적합한 형태의 촉매가 형성된다. 예를 들면, 상기 실리카 지지체를 사용함으로써 본 발명의 촉매가 구형(sphere)으로 제형화될 수 있다. 구형의 사용은 다양한 적용에 이롭다고 잘 알려져 있다. 특히, 본 발명의 촉매가 연속 이동상계내에 설치될 때 구형은 그 반응 대역을 통해 용이하게 이동하는 촉매의 능력을 향상시킨다. 물론, 다른 형태들도 이로운 경우에는 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 촉매는 압출물, 새들등의 형태로 성형될 수 있다. 상기 실리카 지지체 기질의 특정 형태에 관계없이, 충분한 비산성 제올라이트 및 실리카 지지체 기질은 상기 촉매 조성물이 상기 제올라이트 및 지지체 기질의 중량 기준으로 약 25내지 75중량%의 비산성 제올라이트로 구성되도록 본 발명의 촉매에 사용되어야 한다. 상기 제올라이트 및 지지체 기질의 중량 기준으로 약 50중량%의 비산성 제올라이트로 구성되는 조성물이 바람직하다.

부가적으로, 비산성 제올라이트 결정체는 실리카 지지체 기질을 통해 고르게 분배되어야 한다. 이러한 비산성 제올라이트의 균일 분배는 촉매 조성물에 개량된 입자 강도 특성 및 반응 성질을 부여한다. 본 발명의 또다른 본질적 특성은 실리카 지지체 기질이 알카리 금속 실리케이트졸의 높은 pH 겔화로부터 유도된다는 것이다. 여기에 사용된 바와 같이, 높은 pH 겔화라 함은 상기 겔화가 7 이상의 pH에서 실행됨을 뜻한다. 높은 pH 겔화에 의하면 2개의 명백한 이점이 생긴다. 먼저 높은 pH 겔화는 결정성 손실없이 지지체 기질은 겔화 시키기에 앞서 비산성 제올라이트를 알카리 금속 실리케이트 졸에 결합시킨다. 알려진 바와 같이 제올라이트는 그 환경의 pH에 민감하기 쉽다. 따라서, 산성화 졸에 분산된 제올라이트는 겔화시 결정성을 상실할 수 있다.

이러한 단점을 실리카 제올라이트 기질을 유도하기 위하여 본 발명에 사용된 높은 pH 겔화에 의해서 극복된다. 본 발명의 촉매를 제조하는 가장 용이한 수단은 겔화에 앞서 알카리 금속실리케이트 졸에 비산성 제올라이트를 분산시키는 것이기 때문에, 겔화의 높은 pH 환경은 본 발명의 촉매 복합체를 제조함에 있어서 제올라이트 손실이라는 가능성을 수반하지 않는다. 또한, 높은 pH 겔화에 의해 비산성 제올라이트에의 산부의 도입을 피할 수 있다.

이러한 산부의 도입은 제올라이트로 하여금 분해등과 같은 바람직하지 못한 부반응을 야기시킨다. 알카리 금속 실리케이트 줄의 높은 pH 겔화로부터 실리카 지지체 기질을 유도해내는 두 번째 장점은 C₆+ 파라핀으로부터 방향족 탄화수소를 생산하기 위해 놀랍고도 예기치 않은 선택도를 갖는 완성 촉매 조성물을 얻을 수 있다는 것이다. 완전히 이해되지는 않았다 하더라도, 용해성 알카리 금속 실리케이트의 높은 pH 겔화는 비산성 제올라이트와 지지체 기질의 실리카간의 증가된 상호 작용을 갖는 실리카 지지체 기질을 얻을 수 있게 한다고 믿고 있다. 이러한 상호작용은 C₆+ 파라핀으로부터 방향족 탄화수소를 생산하기 위한 촉매의 총괄 선택도가 증가될 정도로 Ⅷ족 금속 성분의 변성을 분명하게 일으킨다. 따라서, 알카리 금속 실리케이트의 높은 pH 겔화로부터 실리카 지지체 기질을 유도해냄으로써 최종 촉매 조성물의 용이한 제조가 가능할 뿐만 아니라 C₆+ 방향족의 생산을 위한 놀랍도록 높은 선택도의 촉매가 얻어진다.

당해 기술에 잘 알려져 있는 바와 같이, 알카리 금속 실리케이트 졸은 실리카 지지체 기질에 대한 모체로서 사용될 수 있다. 물유리(소듐 실리케이트)는 종종 지지체 기질에 대한 모체로서 사용되었었다. 부가적으로, 높은 pH 겔화를 실행하는 공지된 수단들이 많이 있다. 그러나, 바람직한 알카리 금속 실리케이트 및 높은 pH 겔화 기술은 그 내용이 본 명세서에 포함되어 있는 1985. 8. 27자 발행된 미합중국 특허 4,537,866에 설명된 것이다. 이 바람직한 방법에서 리튬 실리케이트 졸은 약 70℃이상의 온도로 가열됨으로써 겔화된다. 그 후, 겔화된 리튬 실리케이트 졸은 그로부터 리튬을 제거하여 겔을 경화시키기 위한 세척 단계를 겪는다. 본 발명에 사용될 수 있는 리튬 실리케이트 졸은 약 25 : 1 까지의 SiO₂/Li₂O 몰비를 갖는다. 특히 바람직한 리튬 실리케이트는 4 : 1 내지 8 : 1의 SiO₂/Li₂O 몰비를 갖는 것들이다. 이러한 리튬 실리케이트 졸들은 모두 약 7을 넘는 pH를 갖는데, 바람직한 리튬 실리케이트 졸들은 약 10 내지 약 11의 pH를 갖는다. 이 리튬 실리케이트 졸들은 pH를 조절할 필요없이 겔화제(대표적으로 산)와 함께 가열시킴으로써 겔화될 수 있기 때문에, 여기에 정의한 바와 같이 높은 pH 겔화를 실행하는 것이 가능하다. 따라서, 미합중국 특허 4,537,866에서 이미 언급된 방법으로 본 발명의 촉매 조성물을 제조함에 있어서, 비산성 제올라이트는 리튬 실리케이트졸에 분산된다. 그 후, 형상화된 리튬 실리케이트졸의 입자들이 성형된 후 이들은 약 70℃를 넘는 온도로 가열되어 그 형상화 입자들로 하여금 겔을 이루게한다. 그 후, 비산성 제올라이트를 함유하는 리튬 실리케이트겔은 그로부터 리튬을 제거하기 위한 세척 단계를 겪는다. 이 세척 단계에서 겔은 경화를 일으킨다.

당해 기술에 숙련된 자들에 의해 알려져 있는 바와 같이, 많은 방법들은 리튬 실리케이트 졸을 함유하는 비산성 제올라이트의 형상화 입자들을 성형하는데 사용될 수 있다. 이들은 압출, 필링, 모울딩등을 포함한다. 이들 공지방법 중에서 본 발명의 형상화 입자들을 성형하는 바람직한 방법은 오일-드롭(oil-drop)법이다. 이 오일-드롭법에서 졸 입자들은 작은 물방울로서 성형된다. 대표적으로, 이 작은 방울들은 적합한 오리피스를 통하여 졸을 통과시키거나 또는 회전원판으로부터 성형된다. 그 후, 이 작은 방울들은 현탁매체 전형적으로는 오일에 떨어진다. 이 작은 방울들이 오일 현탁매체를 통과할 때 이들은 구형 형태를 이룬다. 이 구형 입자들의 직경은 이 작은 방울들이 흐르는 오리피스의 직경 및 드로핑 헤드의 진동속도를 조정함으로써 조절될 수 있다. 비산성 제올라이트를 함유하는 작은 방울들이 현탁 매체를 통과할 때, 이 방울들은 약 70℃이상의 온도로 가열되어 졸이 겔화된다. 이 겔화된 입자들은 수거하여, 묵히고 그 후 리튬을 제거하기 위해 세척단계를 겪는다. 따라서, 알카리 금속 실리케이트의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질내에 결합된 비산성 제올라이트가 생기는데, 바람직한 알카리 금속 실리케이트는 리튬 실리케이트이다.

지금까지 지적된 바와 같이, 비산성 제올라이트는 실리카 지지체 기질과 결합된 후 Ⅷ족 금속 성분과 결합된 것이 바람직하다. 또, Ⅷ족 금속 성분은 비산성 제올라이트에 지지되는 것이 바람직하다. 물론, 이러한 바람직한 단계를 달성하는 적합한 수단은 어떠한 것이라도 본 발명에 사용될 수 있다. 그러나, 특히 바람직한 방법은 선택적 이온 교환법의 사용이며 그에 의하여 Ⅷ족 금속 성분은 실리카 지지체 기질에 반대쪽으로 비산성 제올라이트가 담지된다.

실리카 지지체 기질에 반대쪽으로 비산성 제올라이트에 대한 백금의 선택적 담지는 교환액의 pH를 8이하로 조절함으로써 달성될 수 있다. 이 실리카 지지체 기질은 약 8 이상의 pH로 양이온 교환되는 것으로 알려져 있다. 대조적으로, 제올라이트 이온 교환 용량은 pH에 의존하는 것이 아니다. 따라서, Ⅷ족 금속 성분이 약 8 이상의 pH를 갖는 이온 교환 용액과의 이온 교환으로 담지될 때, Ⅷ족 금속 성분은 실리카 지지체 기질 및 비산성 제올라이트 모두에 담지되기 쉽다. 그러나, 8 이하의 pH 값에서 실리카 지지체 기질은 그의 양이온 포텐셜을 상실한다. 따라서, 약 8 이하의 pH를 갖는 양이온 교환 용액을 사용함으로써 Ⅷ족 금속 성분은 홀로 비산성 제올라이트에 선택적으로 담지된다. 특히, 양이온 교환 용액의 pH는 약 4 내지 약 8의 pH로 유지되는 것이 바람직하다. 그 결과, 상기 실리카 지지체 기질에 반대편으로 Ⅷ족 금속성분은 비산성 제올라이트에 선택적으로 담지된다.

정확한 제조방법에 관계없이, 본 발명의 촉매 조성물은 탄화수소 전환 촉매로서의 특정 용도를 갖는다. 따라서, 탄화수소 원료는 탄화수소 전환 조건에서 본 발명의 촉매 복합제와 접촉된다. 광범위한 탄화수소 전환 조건이 사용될 수 있으며 특정 원료 및 실행될 반응에 좌우된다. 일반적으로, 이 조건들은 약 0 내지 약 816℃의 온도, 대기압 내지 약 100 기압의 압력, 약 0.2 내지 15시간^-1의 시간당 액체 공간속도(시간당 촉매와 접촉된 원료의 등가 액체 부피를 촉매 함유전환 대역의 부피로 나눈 것이다)를 포함한다. 더욱이, 탄화수소 전환 조건은 수소와 같은 희석제의 존재를 포함할 수 있다. 이 경우, 수소 대탄화 수소 몰비는 약 0.5 : 1 내지 30 : 1 일 수 있다. 특히 바람직한 본 발명의 촉매의 적용을 탈수소산화 촉매로서의 용도 및 특히 C₆-C₈비 방향족 탄화수소의 탈수소환화를 위한 것이다. 따라서, C₆-C₈비방향족 탄화수소로 구성되는 탄화수소 공급원료는 탈수소환화 조건에서 본 발명의 촉매와 접촉하게 된다. 탈수소환화 조건은 약 0 내지 약 6895kPag의 압력(바람직하게는 약 0 내지 4137kPag), 약 427 내지 649℃의 온도, 및 약 0.1 내지 10시간^-1의 시간당 액체 공간 속도를 포함한다. 바람직하게, 수소는 희석제로서 사용될 수 있다. 수소가 존재할 때, 수소는 수소의 몰당 약 0.1 내지 약 10몰의 수소의 비율로 순환될 수 있다.

본 발명에 의하면, 탄화 수소 원료는 탄화 수소 전환 대역에서 본 발명의 촉매와 접촉된다. 이러한 접촉은 고정상계, 이동상계, 유동상계, 또는 배치형 조작으로 촉매를 사용함으로써 달성할 수 있다. 탄화수소 원료 및, 필요에 따라 희석제로서의 수소가 풍부한 기체는 어떠한 적합한 수단에 의해서 소망의 반응 온도로 예열된 후 본 발명의 촉매를 함유하는 전환 대역에 유입된다.

물론, 전환 대역은 상기 소망의 전환 온도가 각 반응기 입구에서 유지되도록 하기 위해서 그들간에 적합한 수단을 갖은 1이상의 분리 반응기 일 수 있다. 또한, 중요한 사실로서 상기 반응제는 상방향, 하방향, 또는 반경 방향으로(바람직하게 반경 방향으로) 촉매상과 접촉될 수 있다는 것이다. 이와에, 반응제는 촉매와 접촉할 때 액체층, 혼합 액체-기체층, 또는 기체층일 수 있다. 가장 좋은 결과는 반응제가 기체층에 있을 때 얻어진다.

본 발명의 촉매가 탈수소환화 공정에 사용될 경우에, 탈수소환화계는 본 발명의 촉매를 함유하는 반응 대역으로 구성된다. 지금까지 지적한 바와 같이, 촉매는 고정상계, 이동상계, 유동상계에서, 또는 배치형 조가으로서 반응 대역내에 사용될 수 있다 ; 그러나, 당해 기술에 알려진 조작 이점에 면에서 볼 때, 본 발명의 촉매는 이동상계에 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 계에서, 반응 대역은 각각의 촉매상에서 일어나는 탈수소환화 반응의 흡열 특성을 보상하기 위해 그들간에 가열수단을 갖는 1이상의 분리된 반응기일 수 있다. 바람직하게는 C₆-C₉비방향족 탄화수소로 구성되는 탄화수소공급 원료류는 그의 탈수소환화를 실행하기 위해서 반응 대역내의 이동 촉매와 접촉된다.

본 발명의 촉매와의 접촉 후 탈수소환화된 탄화수소공급 원료는 반응대역으로부터 유출제류로서 회수되고 냉각수단을 통해 분리대역으로 유입된다. 분리대역에서 유출제는 소망의 제품에 따라 여러 성분으로 분리될 수 있다. 수소가 반응 대역에서 유출제로 사용될 때, 분리대역은 기체-액체 평형 분리대역 및 분류대역으로 구성된다. 수소가 풍부한 기체는 탈수소환화 대역 내에서 발생한 방향족을 함유하는 고옥탄 액체생성물로부터 분리된다. 분리후, 적어도 일부의 수소가 풍부한 기체는 희석제로서 원료의 반응 대역으로 재순환 될 수 있다. 수소가 풍부한 기체의 나머지는 딴곳으로의 사용을 위해 회수 될 수 있다. 그 후, 방향족으로 구성되는 고옥탄 액체 생성물은 전환되지 않은 공급 원료의 성분들로부터 방향족을 분리시키기 위하여 분류대역으로 유입될 수 있다. 전환되지 않은 상기 성분들은 처리를 위한 원래의 반응 대역으로 유입되거나 딴곳에는 사용을 위한 다른 공정으로 유입될 수 있다.

광범위한 탄화수소 공급 원료들은 본 발명의 방법에 사용될 수 있다. 물론, 사용된 정확한 공급 원료는 정확한 촉매의 사용에 의존한다. 대표적으로, 본 발명에 사용될 수 있는 탄화수소 공급 원료는 나프텐 및 파라핀을 함유하지만, 몇몇 경우에서는 방향족 및 올레핀이 존재할 수도 있다. 따라서, 사용될 수 있는 공급원료의 종류는 직류 나프타, 천연 나프타, 합성 나프타 등을 포함한다. 대체적으로, 직류 및 분해 나프타도 이롭게 사용될 수 있다. 나프타 공급 원료는 약 10 내지 약 66℃의 초기 비점 및 약 163 내지 219℃의 최종 비점을 갖는 충분한 비점 범위의 성분이거나 그의 선택된 유분일 수 있다. 본 발명에 사용된 공급 원료는 그로부터 모든 황, 질소 및 물을 산출하는 오염물을 제거하기 위해서 수소화 정제, 수소화 처리, 수소화 탈황등과 같은 종래의 촉매 예처리법으로 처리되는 것이 바람직하다.

본 발명의 촉매가 탈수소환화 촉매로서 사용될 때에는 공급 원료가 파라핀으로 구성되는 것이 바람직하다. 물론, 이것은 탈수소환화법의 목적이 파라핀을 방향족으로 전환시키는 것이라는 사실이 결과이다. C₆-C₈방향족의 값으로 인하여 상기 탄화수소 공급 원료는 C₆-C₈파라핀으로 구성되는 것이 바람직하다. 그러나, 이러한 선호도에서 불구하고 탄화수소 공급 원료는 파라핀 이외에 나프텐, 방향족 및 올레핀을 포함할 수 있다.

본 발명으로부터 일어나는 부수 이점을 완전히 입증하기 위해 다음의 실시예를 설명한다. 다음은 실시예만을 위한 것이며 본 발명의 영역에 대한 부당한 제한으로서 예정된 것이 아니다. 탄화수소 전환 촉매 성능을 평가하는데 유용한 특히, 탈수소환화 촉매를 평가하고 비교하는데 유용한 3개의 파라미터가 있다. 첫번째는 ＂활성도＂인데, 이는 일련의 특정화된 반응 조건에서 반응제를 전환시키는 촉매 능력의 측정 방법이다. 두 번째 촉매 성능 범주는 ＂선택도＂인데, 이는 소망 제품의 고수율을 얻기 위한 촉매 능력의 도수이다. 세 번째 파라미터는 ＂안정성＂인데, 이는 시간에 대한 활성도 및 선택도를 유지시키기 위한 촉매 능력의 측정 방법이다. 부수 실시예에서 흥미 있는 범주는 촉매 선택도이다. 다음을 위해서, 본 발명의 촉매는 탈수소환화 촉매로서 예시되는 촉매 선택도는 파라핀 반응제의 방향족으로의 전환에서 측정된다.

[실시예 1]

실리카가 결합된 비산성 제올라이트로 구성되는 첫 번째 촉매를 제조한다. 그러나, 이 경우에 실리카 지지체 기질은 높은 pH 겔화 과정으로부터 유도되지 않는다. 이 촉매에 대하여 비산성 제올라이트는 포타슘으로 교환된 L-제올라이트로 구성된다. 이 촉매는 최종 복합체가 실리카 및 L-제올라이트 중량기준으로 10중량% 실리카 및 90중량% L-제올라이트로 구성된 정도의 양으로 L-제올라이트와 콜로이드상 실리카 졸을 혼합하여서 제조한다. 이 혼합물을 증발 건조시키고, 분쇄하고, 약 5% 폴리비닐 알콜을 압출 보조제로서 사용하여 압출시킨다. 그 후, 이 압출물을 500℃에서 하소시킨다. 하소된 압출물을 이온 교환 단계를 거쳐서 그 위에 백금을 담지시킨다. Pt(NH₃)₄Cl₂/KCl로 구성되는 이온 교환 용액을 사용한다. 그 후, 압출물을 350℃에서 산화 및 환원시킨다. 최종 촉매는 0.877중량% 백금으로 구성된다. 이 촉매를 촉매 A로 명명하였다. 실리카를 함유하는 지지체 기질에 결합되었다 할지라도 촉매 A의 지지체 기질이 알카리 금속실리케이트 과정의 높은 pH 겔화에 의해서 유도되는 것이 아니기 때문에, 촉매 A는 본 발명에 의한 것이 아니다.

[실시예 2]

두 번째 촉매를 본 실시예에서 제조한다. 이 촉매는 포타슘 형태의 결합되지 않은 L-제올라이트를 함유한다. 결합되지 않은 L-제올라이트를 실시예 1에 설명된 바와 같이 이온 교환시켜서 그 위에 백금 성분을 담지시킨다. 백금 성분의 담지후 결합되지 않은 L-제올라이트를 약 350℃에서 공기중 산화 처리하고 약 350℃에서 수소중 환원 처리한다. 최종 촉매는 0.657중량% 백금을 함유한다. 이 촉매를 촉매 B로 명령하였으며 본 발명에 의한 것은 아니다.

[실시예 3]

본 실시예에서는 촉매 A와 B를 시험 과정을 거쳐 그에 대한 탈수소 환화 촉매로서의 상대적 성능을 측정한다. 피검 촉매가 설치되어 있는 반응 대역을 함유하는 파일로트 플랜트에서 상기 시험을 수행한다. 반응 대역내에서의 조건은 690kPag의 압력, 1.0시간^-1의 시간당 액체 공간 속도, 및 500℃의 반응 입구 온도이다. 10 : 1.0의 수소 대 탄화수소 몰비를 얻기 위해서 충분한 수소를 촉매와의 접촉에 앞서 공급 원료와 혼합시킨다. 이 공급 원료는 C₆+ 이소 C₇+ 노르말 C₆+ 노르말, C₇파라핀과 소량의 알킬시클로 펜탄과의 혼합물이다.

탄화수소 공급 원료를 반응 대역내에 설치된 촉매와 접촉시키고 반응 대역 유출물을 분석한다. 이 시험에서 촉매 A와 B를 시험하여 얻은 데이터의 결과가 제1도에 수록되어 있다.

제1도는 방향족 생산에 대한 촉매 선택도를 6시간 주기로 측정한 시간의 함수로서 나타낸 그래프이다. 이 실시예에 있어서, 선택도는 전환된 공급 원료의 그램당 생성된 방향족의 그램수 100을 곱한 것으로 정의한다. 제1도로부터 알 수 있듯이, 촉매 B는 주기 3을 제외하고는, 촉매 A보다 방향족 생산에 대한 선택도가 더 높게 나타났다. 따라서, 백금 성분이 지지되어 있는 결합되지 않은 L-제올라이트는 백금 성분, 실리카 지지체 기질내에 결합된 L-제올라이트로 구성되는 촉매보다 방향족의 생산부에 대한 선택도가 더 높은 것으로 나타났다.

[실시예 4]

본 실시예에서는 본 발명에 의해 촉매를 제조한다. 약 300g의 포타슘 형태의 L-제올라이트를 SiO₂/Li₂O가 6이고 졸의 pH가 약 10.5인 1382g의 리튬 실리케이트 졸과 함께 약 2시간 볼밀(ball-mill)시킨다. 그 후, 이 졸을 오일 현탁 매체에 작은 방울로서 분산시키고, 졸의 작은 방울을 약 100℃의 온도에서 겔화시킨다. 그 후, 겔 구형을 약 100 내지 150℃의 온도 및 약 552kPag의 압력으로 약 2시간 동안 오일중에서 묵힌다. 그 후, 묵힌 구형을 그것에서부터 리튬을 제거하기 위해 약 95℃에서 2시간 동안 14리터의 0.15몰의 KCl로 세척한다. 그 후, 이 구형을 95℃에서 건조시킨다. 건조 후 이 구형을 6시간 주기로 610℃로 점진적으로 가열한다. 그 결과의 구형은 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화로부터 유도된 실리카 지지체 기질에 결합된 포타슘 형태의 L-제올라이트를 포함한다. 이 조성물은 50중량% L-제올라이트 및 50중량% 실리카이다.

그 후, 하소된 구형을 이온 교환시켜서 L-제올라이트에 백금 성분을 담지시킨다. 이 이온 교환 용액은 8 이하의 pH로 유지된 0.030몰의 Pt(NH₃)₄Cl₂/0.90몰의 KCl 용액으로 이루어진다.

전술한 바와 같이 8이하의 pH를 유지시킴으로써 L-제올라이트에 거의 모든 백금을 담지시키는 것이 가능하다. 그 후 촉매를 수세하고 약 95℃의 온도에서 건조시킨다. 건조 후, 촉매를 350℃의 온도에서 산화시키고 350℃의 온도에서 수소류에서 환원시킨다. 그 결과의 촉매는 0.786중량% 백금으로 구성된다.

본 발명에 의하여, 이 촉매를 촉매 C로 명명하였다.

[실시예 5]

결합되지 않은 비산성 제올라이트 촉매를 상기 실시예 2에서 설명한 바와 같이 제조한다. 그러나, 본 실시예에서 촉매는 포타슘 형태의 L-제올라이트에 대해 약 0.882중량% 백금을 함유한다. 따라서, 그 촉매는 실시예 2의 촉매 B와 거의 같다; 그러나, 본 실시예에서의 촉매는 보다 많은 백금 성분을 함유한다. 본 실시예에서 만들어진 촉매를 촉매 D로 명명하였다.

[실시예 6]

본 발명에 의해서 만들어진 촉매 및 결합되지 않은 L-제올라이트를 함유하는 백금으로 구성되는 촉매의 탈수소화화 촉매로서의 상대적 성능을 측정하기 위해서 촉매 C와 D를 시험한다. 이 시험은 상기 실시예 3의 촉매 A와 B를 시험하는데 사용된 것과 같이 파일로트 플랜트에서 실시한다. 그러나, 시험과정은 다른 것을 사용한다. 촉매 C와 D의 시험동안에 사용된 조건들은 500℃의 반응대역 입구 온도, 1.0시간^-1의 시간당 액체 공간 속도, 및 345kPag의 반응 대역 압력이다. 수소를 촉매와 접촉시키기에 앞서 탄화수소 원료와 혼합한다. 일회에 대해 충분한 수소는 수소 대 탄화수소 원료의 몰비가 5 : 1이 되도록 사용한다. 시험에 수반되는 과정은 먼저 410℃의 반응 대역 온도에서 촉매와 원료를 접촉시키는 것이다. 410℃의 반응대역 입구 온도는 7시간 유지된다. 그 후, 반응 대역 입구 온도를 3시간 주기로 500℃로 증가시킨다. 그 후, 반응 대역 유출물이 매시간 온-라인(on-line)기체 크로마토 그래피로 분속되는 동안 12시간 시험 간격중에 500℃의 온도를 유지시킨다.

본 실시예에 사용된 공급 원료는 다음의 분석을 갖는다 :

C₃/C₄/C₅파라핀 0.4중량%

C₆파라핀 69.5중량%

C₆나프텐 0.7중량%

C₇파라핀 21.4중량%

C₇나프텐 8.0중량%

총 100.0중량%

이 실험 결과가 제2도에 수록되어 있다. 하기 논의의 제2도에 있어서, 선택도는 상기 실시예 3에서 주어진 것과 동일한 정의를 갖는다. 놀랍고도 예기치 않게, 본 발명의 촉매는 결합되지 않은 L-제올라이트 및 백금 촉매보다 방향족 탄화수소의 생산에 대한 보다 높은 선택도를 나타냄을 제2도의 데이터로부터 알 수 있다. 제1도의 데이터로부터 알 수 있는 바와 같이, 상기 실시예 3에서 얻어진 결과와는 대조적이다. 상기 실시예 3에서 결합되지 않은 L-제올라이트 및 백금 촉매는 실리카가 결합된 L-제올라이트 및 백금 촉매보다 더 우수한 성능을 나타내었다. 그러나, 본 실시예에서 실리카가 결합된 L-제올라이트 및 백금 촉매는 결합되지 않은 L-제올라이트 및 백금 촉매보다 방향족 탄화수소의 생산에 대해 높은 선택도를 나타내었다. 그러므로 본 발명에 의해 달성된 놀랍고도 예기치 않은 결과는 촉매 C의 실리카 지지체 기질의 알칼리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된다는 것으로 결론지을 수 있다. 촉매 A 즉, 백금을 함유하는, 실리카가 결합된 L-제올라이트 촉매는 백금을 함유하는, 결합되지 않은 L-제올라이트 촉매에 비해 우수한 선택도를 나타내지 못하였다.

본 실시예 및 실시예 3에서 나타난 상대 선택도 차이는 각 경우에, 결합되지 않은 촉매가 결합된 촉매보다 더 많은 중량%의 백금을 함유한다는 점에서 백금 함량의 변화 탓으로 돌릴 수 있다. 지금까지 지적한 바와 같이, 비산성 제올라이트는 비촉매적이며 단지 계에서 촉매 원소인 Ⅷ족 금속성분을 변성시키는 작용을 한다. 알칼리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화로부터 유도된 실리카 지지체 기질에 백금을 함유하는 비산성 제올라이트와 결합되면 왜 향상된 선택도를 가질 수 있는지는 완전히 파악되지는 않았지만, 지지체 기질의 실리카와 제올라이트간의, 높은 pH 겔화 조건으로부터 야기되는 상호작용은 백금 성분 촉매 작용을 변성시킨다. 이러한 변성에 의하여, 파라핀의 방향족 화합물로의 전환을 위한 향상된 선택도가 얻어진다.

Claims (9)

1. 비산성 제올라이트, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속성분, 그리고 알카리 금속 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 실리카 지지체 기질의 조합으로 구성되며, 하기 조성율을 가지는 촉매 조성물 :

   Ⅷ족 금속 0.01 내지 5.0중량%

   제올라이트 25-75%+실리카 75-25% 나머지량
2. 제1항에 있어서, Ⅷ족 금속 성분이 백금 성분으로 구성되는 촉매 조성물.
3. 제1항에 있어서, 비산성 제올라이트가 L-제올라이트로 구성되는 촉매 조성물.
4. 제3항에 있어서, L-제올라이트가 L-제올라이트의 포타슘 형태로 구성되는 촉매 조성물.
5. 제1항에 있어서, 촉매 유효량의 Ⅷ족 금속이 비산성 제올라이트상에 지지된 촉매 조성물.
6. 제1항에 있어서, 상기 지지체 기질의 리튬 실리케이트 졸의 높은 pH 겔화에 의해서 유도된 촉매 조성물.
7. 약 0°내지 약 816℃의 온도와 대기압 내지 약 100기압의 압력과 약 0.2hr^-1내지 15hr^-1의 시간당 액체 공간속도에 탄화수소 전환 조건에서 탄화수소 공급 원료를 제1항에서 정의된 바의 촉매 조성물과 접촉시키는 것으로 구성되는 탄화수소의 전환방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 탄화수소 공급 원료가 C₆내지 C₈비방향족 탄화수소로 구성되는 방법.
9. 제7항에 있어서, 그 조작 조건이 약 427℃ 내지 약 649℃의 온도, 대기압 내지 6895kPag의 압력과 약 0.2hr^-1내지 약 10hr^-1의 시간당 약체 공간 속도의 탈수소환화 조건으로 이루어지는 방법.

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