NL8202272A - Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity - Google Patents

Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity Download PDF

Info

Publication number
NL8202272A
NL8202272A NL8202272A NL8202272A NL8202272A NL 8202272 A NL8202272 A NL 8202272A NL 8202272 A NL8202272 A NL 8202272A NL 8202272 A NL8202272 A NL 8202272A NL 8202272 A NL8202272 A NL 8202272A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
zeolite
process according
benzene
feed
pore size
Prior art date
Application number
NL8202272A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Chevron Res
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Chevron Res filed Critical Chevron Res
Priority to NL8202272A priority Critical patent/NL8202272A/en
Publication of NL8202272A publication Critical patent/NL8202272A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/06Catalytic reforming characterised by the catalyst used
    • C10G35/065Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing crystalline zeolitic molecular sieves, other than aluminosilicates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/32Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen
    • C07C5/373Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation
    • C07C5/393Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by dehydrogenation with formation of free hydrogen with simultaneous isomerisation with cyclisation to an aromatic six-membered ring, e.g. dehydrogenation of n-hexane to benzene
    • C07C5/41Catalytic processes
    • C07C5/415Catalytic processes with metals
    • C07C5/417Catalytic processes with metals of the platinum group
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/30Aromatics
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

A prod. having a substantial benzene content is prepd. from normal and slightly branched hydrocarbons by (a) contacting the feed, having a boiling range of 40-200 (esp. 60-120) deg. C, with a conversion catalyst (I) which comprises an intermediate pore size zeolite and pt. cpd., the zeolite being free of acidity; and (b) recovering benzene contg. effluent. Also claimed is a method of upgrading reformer effluent by contact with (I). High-benzene reformate is recovered (from light straight-run naphthas) which need not be fractionally distilled, solvent extracted or dealkylated. In fact, the reformate produced is suitable for purificn. as it is.

Description

Ί Έ.0. 31 133 1Έ Έ.0. 31 133 1

Werkwijze ter bereiding van benzeen.Process for the preparation of benzene.

Benzeen is één van de basisgrondstoffen van de chemische industrie. Het wordt gebruikt voor de bereiding van rubberproduk-ten, kleurstoffen en detergentia en wordt eveneens .gebruikt als oplosmiddel en als een toevoegsel aan benzine, dat het octaange-5 halte verhoogt. Benzeen wordt gewoonlijk bereid uit koolwater-stofhoudende toevoermaterialen als mengsel met tolueen, de xylenen en hogere aromatische koolwaterstoffen door reformeringsreacties zoals ringsluiting, dehydrogenering en isomerisatie. Sen gebruikelijke reformeringswerkwijze maakt gebruik van direkt verkregen 10 naftatoevoeren en platina bevattende katalysatoren.Benzene is one of the basic raw materials of the chemical industry. It is used for the preparation of rubber products, dyes and detergents and is also used as a solvent and as an additive to gasoline, which increases the octane content. Benzene is usually prepared from hydrocarbonaceous feed materials as a mixture with toluene, the xylenes and higher aromatic hydrocarbons by reforming reactions such as cyclization, dehydrogenation and isomerization. A conventional reforming process uses directly obtained naphtha feeds and platinum-containing catalysts.

Winning van gezuiverd benzeen uit het benzeen-tolueen-xyleen-mengsel vereist enige verdere behandeling, bijvoorbeeld één of andere combinatie van fractionering, extractie met oplosmiddel en adsorptieve extractie. Be doelmatigheid van deze scheidingstrappen 15 neemt toe, naar mate het benzeen gehalte van het reformaat toeneemt. Er is echter geen bijzonder doelmatige werkwijze voor de bereiding van een reformaat met hoog benzeengehalte, dat niet ge-fractioneerd gedestilleerd, met oplosmiddel geëxtraheerd of ge-dealkyleerd behoeft te worden voor het verkrijgen van een toevoer-20 met een hoog benzeengehalte, die geschikt is voor daaropvolgende zuiveringstrappen.Recovery of purified benzene from the benzene-toluene-xylene mixture requires some further treatment, for example some combination of fractionation, solvent extraction and adsorptive extraction. The efficiency of these separating steps 15 increases as the benzene content of the reformate increases. However, there is no particularly efficient process for the preparation of a high benzene reformate which does not need to be fractionally distilled, solvent extracted or dealkylated to obtain a high benzene feedstock which is suitable for subsequent purification steps.

Het doel van de onderhavige uitvinding is een dergelijke werkwijze te verschaffen.The object of the present invention is to provide such a method.

Gevonden werd, dat zeolieten met tussenliggende poriëngrootte 25 gebruikt kunnen worden voor de omzetting van lichte, direkt verkregen nafta's (en soortgelijke mengsels) tot mengsels met een hoog aromatengehalte. Zeer verrassend en anders dan het produkt van gebruikelijke reformeringsprocessen, is het hoofbestandeel van deze aromatische mengsels benzeen. Be benzeensynthese onder toe-30 passing van de onderhavige werkwijze wordt veel doelmatiger dan volgens bekende werkwijzen. Het belang van deze ontwikkeling kan nauwelijks overschat worden met het oog op de toenemende vraag naar benzeen door de chemische en gemotoriseerde vervoermiddelindus-trieën en met" het oog op de dalende hoeveelheden aardolietoevoeren, 35 die op de wereldmarkt verkrijgbaar zijn.It has been found that intermediate pore size zeolites can be used for the conversion of light, directly obtained naphthas (and similar mixtures) into mixtures with a high aromatics content. Very surprisingly and unlike the product of conventional reforming processes, the main component of these aromatic mixtures is benzene. The benzene synthesis using the present process becomes much more efficient than according to known processes. The importance of this development can hardly be overestimated in view of the increasing demand for benzene from the chemical and motorized transport industries and in view of the declining volumes of petroleum supplies available on the world market.

Een aantal Amerikaanse octrooischriften heeft betrekking op 8202272 i i - 2 - op de bereiding van benzeen/tolueen/xyleen (BTX) mengsels uit ver-· schillende toevoeren.A number of U.S. patents pertain to 8202272 i-2 - for the preparation of benzene / toluene / xylene (BTX) mixtures from various feeds.

In het Amerikaanse octrooischrift 3.756.942 wordt de bereiding beschreven van BTX uit een toevoer tot 125°C onder toe-5 passing van ZSM-5.U.S. Patent 3,756,942 describes the preparation of BTX from a feed up to 125 ° C using ZSM-5.

In het Amerikaanse octrooischrift 3*760.024 wordt de bereiding beschreven van C^+ aromatische verbindingen uit alkanen of alkenen met 2 tot 4 koolstofatomen onder toepassing van ZSM-5*U.S. Pat. No. 3,760,024 describes the preparation of C 4+ aromatics from alkanes or olefins having 2 to 4 carbon atoms using ZSM-5 *

In het Amerikaanse octrooischrift 3*775*501 wordt de BTX 10 bereiding beschreven uit alkenen onder toepassing van ZSM-5 bij aanwezigheid van zuurstof.U.S. Pat. No. 3 * 775 * 501 describes the BTX 10 preparation from olefins using ZSM-5 in the presence of oxygen.

In het Amerikaanse octrooischrift 3*813*330 wordt de aro-matisering beschreven van alkenen bij aanwezigheid van gemakkelijk gekraakte alkanen voor de bereiding van BTX ónder toepassing van 15 ZSM-5 *U.S. Patent 3 * 813 * 330 describes the aromatization of olefins in the presence of easily cracked alkanes for the preparation of BTX using 15 ZSM-5 *

In het Amerikaanse octrooischrift 3*827*968 wordt een twee traps werkwijze beschreven voor de bereiding van BTX uit alkenen onder toepassing van ZSM-5* Alkenen met 2 tot.5 koolstofatomen worden geoligomeriseerd tot alkenen met 5 tot 9 koolstofatomen, 20 die vervolgens gearomatiseerd worden.U.S. Pat. No. 3 * 827 * 968 describes a two-stage process for the preparation of BTX from olefins using ZSM-5 * Alkenes of 2 to 5 carbon atoms are oligomerized to olefins of 5 to 9 carbon atoms, which are then flavored turn into.

In het Amerikaanse octrooischrift 3*843*740 wordt de bereiding beschreven van BTX onder toepassing van een twee trapswerkwij-ze en ZSM-5*U.S. Patent 3 * 843 * 740 describes the preparation of BTX using a two-step process and ZSM-5 *

In het Amerikaanse octrooischrift 3*945*913 wordt de berei-25 ding van BTX beschreven uit alkylgroepen bevattende aromatische verbindingen met 9 of meer koolstofatomen.In US patent 3 * 945 * 913 the preparation of BTX is described from alkyl groups containing aromatics with 9 or more carbon atoms.

In het Amerikaanse octrooischrift 4*060.568 wordt de bereiding beschreven van alkenen met een laag moleculgewicht en p-xy-leen uit alkoholen onder toepassing van ZSM-5-30 In het Amerikaanse octrooischrift 4*097*367 wordt de berei ding beschreven van BTX uit ethenisch onverzadigde nafta's en pyrolyse van benzine onder toepassing van ZSM-5*U.S. Patent 4,060,568 describes the preparation of low molecular weight olefins and p-xylene from alcohols using ZSM-5-30 U.S. Patent 4,097 * 367 describes the preparation of BTX from ethylenically unsaturated naphthas and pyrolysis of gasoline using ZSM-5 *

In het Amerikaanse octrooischrift 4*120.910 wordt de berei-ding beschreven van aromatische produkten en BTX door aroma-35 tisering van ethaan.U.S. Patent 4,120,910 describes the preparation of aromatics and BTX by aromatization of ethane.

In het Amerikaanse octrooischrift 4*157*293 wordt een werkwijze beschreven ter voorkoming van het verlies van zink uit Zn-ZSM-5 gedurende de bereiding van BTX uit alkanen en alkenen met 2 tot 10 koolstofatomen.U.S. Patent 4 * 157 * 293 describes a process for preventing the loss of zinc from Zn-ZSM-5 during the preparation of BTX from alkanes and olefins of 2 to 10 carbon atoms.

40 Een overzicht van de stand der techniek leert niet de werk- 8202272 - 3 - wijze van de onderhavige uitvinding. Het b enz eengehalte van de BTX produkten is gewoonlijk veel minder dan 50%.40 An overview of the prior art does not teach the method of the present invention. The content of the BTX products is usually much less than 50%.

De onderhavige uitvinding is belichamend in een werkwijze voor de selectieve bereiding van een produkt met een aanzienlijk 5 benzeengehalte uit met een normale en enigszins vertakte' keten gekenmerkt door: (a) Het in contact brengen van een koolwaterstof -houdende toevoer, die koolwaterstoffen met normale en enigszins vertakte keten bevat en een kooktraject heeft boven ongeveer 40°C en beneden 10 ongeveer 200°C, met een omzettingskatalysator, die een zeoliet van tussenliggende poriëngrootte en een metaalverbinding van groep YIII van het periodiek systeem bevat en waarin de zeoliet in hoofdzaak vrij is van zuurgraad en (b) het winnen van een benzeen bevattende afvoerstroom.The present invention is embodied in a process for the selective preparation of a product having a substantial benzene content from a normal and slightly branched chain characterized by: (a) Contacting a hydrocarbonaceous feed containing hydrocarbons with normal contains a slightly branched chain and has a boiling range above about 40 ° C and below about 200 ° C, with a conversion catalyst containing an intermediate pore size zeolite and a Group YIII metal compound of the periodic table and wherein the zeolite is substantially free is of acidity and (b) recovering a benzene-containing effluent.

15 Toevoeren, die voor de werkwijze geschikt zijn, bevatten alkanen of alkenen met normale en enigszins vertakte keten of beide. De toevoeren kunnen eveneens naftenen bevatten. Omdat de .bij de werkwijze gebruikte zeolieten van tussenliggende poriëngrootte vorm selectief zijn, zal de doelmatigheid van de omzetting groter 20 zyn naarmate de verhouding in de toevoer van moleculen, die binnen of ten dele binnen de zeolieten gevoegd kunnen worden, groter is.Feeds suitable for the process contain normal and slightly branched chain alkanes or olefins or both. The feeds may also contain naphthenes. Since the intermediate pore size zeolites used in the process are selective, the conversion efficiency will be greater as the ratio in the feed of molecules that can be added within or in part within the zeolites is greater.

Gebruikelijke koolwaterstofhoudende toevoeren, die voor toepassing geschikt zijn, hebben een kooktraject boven ongeveer 40°0 en beneden ongeveer 200°C, bij voorkeur boven ongeveer 60°C en 25 beneden ongeveer 120°C. Tot normale toevoeren voor raffinaderij-bereiding van benzeen omvatten lichte direkt verkregen fracties en lichte nafta's. Alkaanachtige toe v'o er en, die niet volgens gebruikelijke reformeringsprocessen doelmatig onder onttrekking van waterstof ringgesloten worden, kunnen doelmatig onder toepassing 30 van de onderhavige uitvinding verwerkt worden. Welke de toevoerbron ook is, hoe groter de verhouding Cg en hogere alkanen en alkenen in de toevoer hoe groter de doelmatigheid van de werkwijze en hoe hoger het benzeengehalte van de afvoerstroom. De toevoeren, die het meest de voorkeur verdienen, bestaan in hoofdzaak uit koolwaterstoffen 55 niet 6 tot 8 koolstof atomen.Conventional hydrocarbonaceous feeds suitable for use have a boiling range above about 40 ° C and below about 200 ° C, preferably above about 60 ° C and below about 120 ° C. Typical feedstocks for benzene refinery production include light fractions obtained directly and light naphthas. Alkane-like feeders which are not efficiently cyclized according to conventional reforming processes with hydrogen extraction, can be conveniently processed using the present invention. Whatever the feed source, the greater the ratio of Cg and higher alkanes and olefins in the feed, the greater the efficiency of the process and the higher the benzene content of the effluent. The most preferred feeds mainly consist of hydrocarbons 55, not 6 to 8 carbon atoms.

Een bijzonder bruikbare toepassing van de onderhavige werkwijze is de verbetering in kwaliteit van de afvoerstroom, die door de reformering wordt voortgebracht. Bij gebruikelijke reformeringsprocessen, die met gebruikelijke reformeringstoevoeren werken, 40 worden de n-alkanen niet omgezet. Door toepassing van de afvoer- 8202272 « 9 - 4 - \ stroom van de reformeringsinrichting als toevoer bij de onderhavige werkwijze voor de bereiding van benzeen, kan het aromatengehalte van het uiteindelijke reformaatprodukt aanzienlijk worden vergrootf de ootaanklassering van het produkt neemt toe, wanneer n-alkanen 5 met laag octaangehalte worden omgezet tot benzeen met hoog octaangehalte .A particularly useful application of the present process is the improvement in the quality of the effluent produced by the reforming. In conventional reforming processes operating with conventional reforming feeds, the n-alkanes are not converted. By using the effluent from the reformer as a feed in the present process for the preparation of benzene, the aromatics content of the final reformate product can be significantly increased or the initial classification of the product increases when n- low octane alkanes 5 are converted to high octane benzene.

De zeolieten met tussenliggende poriëngrootte die bij de werkwijze worden gebruikt, zijn kristallijne aluminosilicaatzeo-lieten met een siliciumoxide tot aluminiumoxidemolverhouding, die 10 groter is dan 10:1 en bij voorkeur groter is dan ongeveer 40:1.The intermediate pore size zeolites used in the process are crystalline aluminosilicate zeolites having a silica to alumina molar ratio which is greater than 10: 1 and preferably greater than about 40: 1.

Deze zeolieten hebben een geschikte activiteit zelfs bij hoge siliciumoxide:aluminiumoxidemolverhoudingen zoals 1000 tot 2000:1.These zeolites have a suitable activity even at high silica: alumina mole ratios such as 1000 to 2000: 1.

Onder "tussenliggende poriëngrootte", zoals hier gebruikt, wordt een werkzame poriënopening verstaan in het traject van on-15 geveer 0,5 nm tot 0,65 nm, wanneer het zeoliet in de H-vorm is. Zeolieten met poriënopeningen in dit traject zorgen voor unieke moleculaire zeefeigenschappen. Anders dan zeolieten met kleine poriën, zoals erioniet, zullen zij koolwaterstoffen met enige vertakking in de holle ruimten van het zeoliet toelaten. Anders 20 dan zeolieten met grote poriën, zoals de faujasieten, kunnen zij differentiëren tussen n-alkanen en enigszins vertakte alkanen aan de ene kant en grotere vertakte alkanen met bijvoorbeeld kwater-naire koolstofatomen.'By "intermediate pore size" as used herein is meant an effective pore opening in the range of about 0.5 nm to 0.65 nm when the zeolite is in the H form. Zeolites with pore openings in this range provide unique molecular sieving properties. Unlike small pore zeolites such as erionite, they will allow hydrocarbons with some branching into the cavities of the zeolite. Unlike large-pore zeolites such as the faujasites, they can differentiate between n-alkanes and slightly branched alkanes on the one hand and larger branched alkanes with, for example, quaternary carbon atoms.

De effectieve poriëngrootte van de zeolieten kan gemeten 25 worden onder toepassing van standaard adsorptie technieken en koolwaterstof houdende verbindingen van bekende minimum kinetische diameters. Zie Breek, Zeolite Molecular Sieves, 1974 (in het bijzonder hoofdstuk 8) en Anderson c.s., J, Catalysis 58, (1979) 114.The effective pore size of the zeolites can be measured using standard adsorption techniques and hydrocarbonaceous compounds of known minimum kinetic diameters. See Breek, Zeolite Molecular Sieves, 1974 (especially chapter 8) and Anderson et al., J, Catalysis 58, (1979) 114.

Zeolieten met tussenliggende poriëngrootte in de H-vorm 30 zullen gewoonlijk met weinig belemmering moleculen toelaten met kinetische diameters van 0,5 tot 0,6 nm. Voorbeelden van dergelijke verbindingen (en hun kinetische diameters in nm) zijn: n-hexaan (0,43)» 3-methylpentaan (0,55)» benzeen (0,585) en tolueen (0,58). Verbindingen met kinetische diameters van 0,6 tot 55 0,65 nm kunnen in de poriën worden toegelaten, afhankelijk van het bijzondere zeoliet, maar penetreren niet zo vlug en worden in sommige gevallen effectief uitgesloten (bijvoorbeeld wordt 2,2-dimethylbutaan buiten H-ZSM-5 gesloten). Tot verbindingen met kinetische diameters in het traject van 0,6 tot Q,65 nm behoren: 40 cyclohexaan (θ,6θ), 2,3-dimethylbutaan (0,6l), 2,2-dimethylbutaan 8202272 . V % - 5 - (0,62), m-xyleen (0,6l) en 1,2,3,4-tetramethylbenzeen (0,64)·H-form intermediate pore size zeolites will usually admit molecules with kinetic diameters from 0.5 to 0.6 nm with little hindrance. Examples of such compounds (and their kinetic diameters in nm) are: n-hexane (0.43) »3-methylpentane (0.55)» benzene (0.585) and toluene (0.58). Compounds with kinetic diameters from 0.6 to 55 0.65 nm can be admitted into the pores depending on the particular zeolite, but they do not penetrate as quickly and are effectively excluded in some cases (e.g. 2,2-dimethylbutane outside H- ZSM-5 closed). Compounds with kinetic diameters in the range of 0.6 to Q, 65 nm include: 40 cyclohexane (θ, 6θ), 2,3-dimethylbutane (0.6l), 2,2-dimethylbutane 8202272. V% - 5 - (0.62), m-xylene (0.6l) and 1,2,3,4-tetramethylbenzene (0.64)

In het algemeen kunnen verbindingen met kinetische diameters, die groter zijn dan ongeveer 0,65 nm niet in de poriënopeningen penetreren en kunnen niet in het inwendige van het zeoliet geadsorbeerd 5 worden. Tot voorbeelden van dergelijke grotere verbindingen behoren: o-xyleen (0,68), hexamethylbenzeen (0,71)» 1,3,5-trimethylbenzeen (0,75) en tributylamine (0,81).Generally, compounds with kinetic diameters greater than about 0.65 nm cannot penetrate the pore openings and cannot be adsorbed into the interior of the zeolite. Examples of such larger compounds include: o-xylene (0.68), hexamethylbenzene (0.71), 1,3,5-trimethylbenzene (0.75) and tributylamine (0.81).

Het effectieve poriëngroottetraject, dat de voorkeur verdient, is van ongeveer 0,53 tot ongeveer 0,62 nm. ZSM-5» ZSM-11 10 en silicaliet vallen bijvoorbeeld binnen dit traject.The preferred effective pore size range is from about 0.53 to about 0.62 nm. For example, ZSM-5 »ZSM-11 10 and silicalite fall within this range.

Bij de uitvoering van adsorptie metingen voor het bepalen van de poriëngrootte worden standaard technieken gebruikt. Het is doelmatig een bijzonder molecul als uitgesloten te beschouwen, wanneer het niet ten minste 95% van zijn evenwichtsadsorptiewaarde 15 op het zeoliet bereikt in minder dan ongeveer 10 minuten (P/Po = 0,5, 25°C).Standard techniques are used when performing adsorption measurements to determine the pore size. It is expedient to consider a particular molecule to be excluded if it does not reach at least 95% of its equilibrium adsorption value on the zeolite in less than about 10 minutes (P / Po = 0.5, 25 ° C).

Tot voorbeelden van zeolieten met tussenliggende poriëngrootte behoren silicaliet en leden van de ZSM reeks zoals ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12. ZSM-21, ZSM-23, ZSM-35 en ZSM-38.' 20 ZSM-5 is beschreven in de Amerikaanse octrooischriften 3.702.886 en 3*770.614; ZSM-11 is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3·709.979» ZSM-12 is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3*832.449, ZSM-21 is beschreven in het Amerikaanse octrooischrift 3*948.758 en silicaliet is beschreven in het Ame-25 rikaanse octrooischrift 4*061.724· De zeolieten die de voorkeur verdienen, zijn silicaliet, ZSM-5 en ZSM-11.Examples of intermediate pore size zeolites include silicalite and members of the ZSM series such as ZSM-5, ZSM-11, ZSM-12. ZSM-21, ZSM-23, ZSM-35 and ZSM-38. " ZSM-5 is described in U.S. Pat. Nos. 3,702,886 and 3 * 770,614; ZSM-11 is disclosed in U.S. Patent 3,709,979 »ZSM-12 is disclosed in U.S. Patent 3 * 832,449, ZSM-21 is disclosed in U.S. Patent 3,948,758, and silicalite is disclosed in U.S. Patent 4 * 061,724 The preferred zeolites are silicalite, ZSM-5 and ZSM-11.

De omzettingskatalysator dient een metaalverbinding van groep YIII van het periodiek systeem te bevatten met een voldoende activiteit voor technisch gebruik. Onder metaalverbinding van groep 30 YIII wordt hier het metaal zelf of een verbinding ervan verstaan.The conversion catalyst must contain a Group YIII metal compound of the periodic table with sufficient activity for technical use. Group 30 YIII metal compound is here understood to mean the metal itself or a compound thereof.

De edelmetalen van groep YIII en hun verbindingen, platina, palhdium en iridium, of combinaties daarvan, kunnen worden gebruikt.The noble metals of group YIII and their compounds, platinum, palhdium and iridium, or combinations thereof, can be used.

Het metaal, dat het meest de voorkeur verdient, is platina. De me-taalcomponent van groep YIII kan geïmpregneerd worden in het zeo-35 liet, nadat dit is gevormd, of het metaal kan in het reactiemengsel worden opgenomen, waaruit het zeoliet hydrothermisch wordt gekristalliseerd. Het is in hoge mate voor de metaalcomponent gewenst gelijkmatig gedispergeerd te zijn door het zeoliet, bijvoorbeeld door insluiting in het hydrothermische kristallisatiemengsel. De 40 hoeveelheid metaal van groep YIII aanwezig in de omzettingskataly- 8202272 - 6 - > _ sator dient binnen het normale gebruikstraject bij reformerings-katalysatoren te zijn, van ongeveer 0,8 tot 1,0 gew.%, bij voor-, keur 0,2 tot 0,8 gew.% en het meest bij voorkeur 0,2 tot 0,6 gew.%.The most preferred metal is platinum. The Group YIII metal component can be impregnated into the zeolite after it is formed, or the metal can be incorporated into the reaction mixture from which the zeolite is hydrothermally crystallized. It is highly desirable for the metal component to be uniformly dispersed throughout the zeolite, for example, by inclusion in the hydrothermal crystallization mixture. The amount of Group YIII metal present in the conversion catalyst should be within the normal use range of reforming catalysts from about 0.8 to 1.0 wt%, preferably 0 , 2 to 0.8 wt% and most preferably 0.2 to 0.6 wt%.

Reformeringskatalysatoren, die platina bevatten, worden ge-5 woonlijk onderworpen aan halogeen- of halogenidebehandelingen om een gelijkmatige metaaldispersie te bereiken of te handhaven en zij bevatten eveneens een halogenidecomponent (in het bijzonder een chloorverbinding).. De katalysatoren van de onderhavige uitvinding kunnen aan soortgelijke behandelingen onderworpen worden 10 zonder dat de katalytische specifioiteit voor de benzeensynthese afneemt. De halogenide behandeling lijkt geen wezenlijk effect te hebben op het benzeenrendement.Reforming catalysts containing platinum are usually subjected to halogen or halide treatments to achieve or maintain a uniform metal dispersion and they also contain a halide component (especially a chlorine compound). The catalysts of the present invention may be subject to similar treatments are subjected without decreasing the catalytic specificity for the benzene synthesis. The halide treatment does not seem to have a significant effect on the benzene yield.

De zeoliet met tussenliggende poriëngrootte/metaal van groep VIII omzettingskatalysator kan zonder bindmiddel of matrix gebruikt 15 worden. De anorganische matrix, die de voorkeur verdient wanneer er één wordt gebruikt, is een bindmiddel op basis van silicium-oxide zoals Cab-O-Sil of Ludox. Andere matrices zoals magnesium-oxide en titaanoxide kunnen gebruikt worden. De anorganische matrix, die de voorkeur verdient is niet zuur.The intermediate pore size / metal zeolite of Group VIII conversion catalyst can be used without binder or matrix. The preferred inorganic matrix when one is used is a silica-based binder such as Cab-O-Sil or Ludox. Other matrices such as magnesium oxide and titanium oxide can be used. The preferred inorganic matrix is not acidic.

20 Het is kritisch voor de selectieve bereiding van benzeen in bruikbare hoeveelheden, dat de omzettingskatalysator in hoofdzaak vrij is van zuur,, bijvoorbeeld bij vergiftiging van het zeo liet met een basische metaalverbinding, bijvoorbeeld alkalimetaal-verbinding. Zeolieten met tussenliggende poriëngrootte worden ge-25 woonlijk bereid uit mengsels, die alkalimetaalhydroxiden bevatten en derhalve een alkalimetaalgehalte hebben van ongeveer 1 tot 2 gew.%. Deze hoge niveaus aan alkalimetaal, gewoonlijk natrium of kalium, zijn onaanvaardbaar voor de meeste katalytische toepassingen omdat zij een grote vervuilingssnelheid veroorzaken. Gewoonlijk 50 wordt het alkalimetaal verwijderd tot lagere niveaus door ionen uitwisseling met waterstof- of ammoniumionen. Onder alkalimetaal-verbinding, zoals hier gebruikt, worden worden elementaire of ionegene alkalimetalen of hun basische verbindingen verstaan.It is critical for the selective preparation of benzene in useful amounts that the conversion catalyst be substantially free of acid, eg upon poisoning the zeolite with a basic metal compound, eg alkali metal compound. Intermediate pore size zeolites are usually prepared from mixtures containing alkali metal hydroxides and thus have an alkali metal content of about 1 to 2% by weight. These high levels of alkali metal, usually sodium or potassium, are unacceptable for most catalytic applications because they cause a high rate of fouling. Usually, the alkali metal is removed to lower levels by ion exchange with hydrogen or ammonium ions. Alkali metal compound, as used herein, is understood to mean elemental or ionic alkali metals or their basic compounds.

Verrassenderwijze is, tenzij het zeoliet zelf in hoofdzaak vrij is 55 van zuur^ de basische verbinding bij de onderhavige werkwijze vereist om de synthetische reacties op de benzeenproduktie te richten.Surprisingly, unless the zeolite itself is substantially free of acid, the basic compound is required in the present process to direct the synthetic reactions to the benzene production.

De hoeveelheid alkalimetaal, die noodzakelijk is om het zeoliet in hoofdzaak vrij van zuur te maken, kan berekend 40 worden onder toepassing van standaard technieken, die gebaseerd 8202272 * - 7 - >' ν' zijn op het aluminiumgehalte van het zeoliet. Onder normale omstandigheden zal het zeoliet, zoals bereid en zonder ionen uitwisseling» voldoende alkalimetaal bevatten om de zuurgraad van de katalysator te neutraliseren. Wanneer een zeoliet vrij van alkali-5 metaal het uitgangsmateriaal is, kunnen alkalimetaalionen in het zeoliet aan een ionen uitwisseling onderworpen worden om in hoofdzaak de zuurgraad van het zeoliet te elimieren. Ben alkalimetaal-gehalte van ongeveer 100% of meer van de zuurplaatsen berekend op molaire basis is voldoende.The amount of alkali metal necessary to make the zeolite substantially free of acid can be calculated using standard techniques based on 8202272 *> ν 'based on the aluminum content of the zeolite. Under normal conditions, the zeolite, as prepared and without ion exchange, will contain sufficient alkali metal to neutralize the acidity of the catalyst. When a zeolite free from alkali metal is the starting material, alkali metal ions in the zeolite can be ion-exchanged to substantially eliminate the acidity of the zeolite. An alkali metal content of about 100% or more of the acid sites calculated on a molar basis is sufficient.

10 Wanneer het basische metaalgehalte minder dan 100% van de zuurplaatsen op een molaire basis is, kan de volgende proef gebruikt worden om vast te stellen wanneer het zeoliet in hoofdzaak vrij is van zuur'.· De proefmethode is als volgt: 0,1-0,5 g katalysator wordt gemengd met 1 g met zuur gewassen en geneutrali- 15 seerd alundum en gevuld in een roestvrij stalen reactorbuis van 4,8 m met de resterende ruimte gevuld met alundum. De inhoud van de reactor wordt 1 uur gecalcineerd bij 450°C. De reactor wordt vervolgens in een grijper oven geplaatst en de afvoer van de reactor wordt verbonden met de inlaat van een gaschromatograaf.When the basic metal content is less than 100% of the acid sites on a molar basis, the following test can be used to determine when the zeolite is essentially free of acid. The test method is as follows: 0.1- 0.5 g of catalyst is mixed with 1 g of acid washed and neutralized alundum and filled into a 4.8 m stainless steel reactor tube with the remaining space filled with alundum. The reactor contents are calcined at 450 ° C for 1 hour. The reactor is then placed in a gripper oven and the reactor outlet is connected to the inlet of a gas chromatograph.

20 De inlaat wordt verbonden met de dragergasleiding van de gaschromatograaf . Helium wordt door het systeem geleid bij 30 cm^/min. Stoten van 0,04 microliter n-decaan worden door een tussenschot boven de reactor geïnjecteerd en de reactieprodukten worden bepaald volgens standaard gaschromatografische analyse. Blanco proeven 25 niet alundum dienen geen omzetting te vertonen onder de experimentele omstandigheden, evenmin als een 100% Catapal aluminiumoxide katalysator. **20 The inlet is connected to the carrier gas pipe of the gas chromatograph. Helium is passed through the system at 30 cm / min. Bumps of 0.04 microliters of n-decane are injected through a septum over the reactor and the reaction products are determined by standard gas chromatographic analysis. Blank tests not alundum should not show conversion under the experimental conditions, nor should a 100% Catapal alumina catalyst. **

Een kraaksnelheid constante van pseudo-eerste orde, k, wordt berekend onder toepassing van de formule 1 1 3.0 k = In _ A l~x waarin A het gewicht van zeoliet in grammen is en x de fractionele omzetting is tot produkten, die beneden decaan koken. Het zeoliet is in hoofdzaak vrij van zuur , wanneer de waarde voor ln k kleiner is dan ongeveer -3,8.A pseudo first order cracking rate constant, k, is calculated using the formula 1 1 3.0 k = In _ A 1 ~ x where A is the weight of zeolite in grams and x is the fractional conversion to products below decane Cook. The zeolite is substantially free of acid when the value for ln k is less than about -3.8.

35 De alkalimetalen, die de voorkeur verdienen, zijn natrium en kalium. Het zeoliet zelf kan in hoofdzaak vrij van zuur - zijn alleen bij zeer hoge siliumoxide:aluminiumoxide molverhoudingen; 8202272 - 8 - onder "zeoliet, dat in hoofdzaak uit siliciumoxide bestaat" wordt een zeoliet verstaan, dat in hoofdzaak vrij is van zuur' zonder base vergiftiging,,The preferred alkali metals are sodium and potassium. The zeolite itself can be substantially free of acid only at very high silica: alumina mole ratios; 8202272-8 - "zeolite consisting essentially of silicon oxide" means a zeolite substantially free of acid without base poisoning.

De reaetieomstandigheden voor de werkwijze omvatten gewoon-5 lijk drukken, die variëren van atmosferisch tot 10 bar en ruimte snelheden die variëren van 0,1 tot 15. Desgewenst kan waterstof met de toevoer gemengd worden om de neiging van de katalysator tot vervuiling te verminderen, maar waterstof behoeft niet gebruikt te worden. De reacties kunnen plaats hebben bij temperaturen 10 boven 480°C. Yerrassenderwijze is de werkwijze het meest efficiënt bij relatief hoge temperaturen boven 510°C tot ongeveer 595°C.The reaction conditions for the process usually include pressures ranging from atmospheric to 10 bar and space velocities ranging from 0.1 to 15. If desired, hydrogen can be mixed with the feed to reduce the catalyst's tendency to fouling, but hydrogen does not have to be used. The reactions can take place at temperatures above 480 ° C. Successfully, the method is most efficient at relatively high temperatures above 510 ° C to about 595 ° C.

Onder aanzienlijke hoeveelheid benzeen wordt een benzeengehalte van de voortgebrachte C^+ aromatische verbindingen verstaan, die groter is dan ongeveer 50 gew.% van de C^+ aromatische 15 verbindingen, bij voorkeur groter dan ongeveer 60 gew.% en het meest bij voorkeur groter dan ongeveer 75 gew.%.Substantial amount of benzene is understood to mean a benzene content of the produced C 2+ aromatics greater than about 50 wt% of the C 2+ aromatics, preferably greater than about 60 wt%, and most preferably greater then about 75 wt%.

De volgende voorbeelden lichten de uitvinding toe. Alle percentages zijn gewichtspereentages tenzij anders aangegeven.The following examples illustrate the invention. All percentages are weight percentages unless otherwise indicated.

Twee lichte direkt verkregen toevoeren werden bij de proeven 20 gebruikt.Two light directly obtained feeds were used in Runs 20.

Toevoer 1Supply 1

Dichtheid, °API 79Density, ° API 79

Stikstof, dpm <0,1Nitrogen, ppm <0.1

Zwavel, dpm <0,2 25 Yol. % alkanen 83,6Sulfur, ppm <0.2 Yol. % alkanes 83.6

Destillatie (D86) °CjDistillation (D86) ° Cj

Begin/5 47/50,6 10/30 52,2/57,2 50 61,7 50 70/90 68,9/80,6 9 5 Apt. 90,0/147,2 8202272 4 - 9 -Start / 5 47 / 50.6 10/30 52.2 / 57.2 50 61.7 50 70/90 68.9 / 80.6 9 5 Apt. 90.0 / 147.2 8202 272 4 - 9 -

Toevoer 2Supply 2

Dichtheid, °API 75Density, ° API 75

Stikstof, dpm 0,1Nitrogen, ppm 0.1

Zwavel, dpm 0,2 5 VdL % alkanen 77 >2Sulfur, ppm 0.2 5 VdL% alkanes 77> 2

Destillatie (D86) °C:Distillation (D86) ° C:

Begin/5 48,9/56,2 10/30 57,63,9 50 69,4 10 70/90 76,7/92,2 95/kpt. 102,2/123,3 7oorbesld I.Start / 5 48.9 / 56.2 10/30 57.63.9 50 69.4 10 70/90 76.7 / 92.2 95 / kpt. 102.2 / 123.3 7 ear-rounded I.

Een reeks experimenten werd uitgevoerd om de noodzaak toe te lichten van toepassing van een zeoliet, dat in hoofdzaak vrij is 15 van zuur* voor de bereiding van benzeen. Bij het eerste stel experimenten werd een zeoliet bereid volgens het Amerikaanse octrooischrift 4-061.724 en met een siliciumoxide:aluminiumoxide molverhouding van 892;1 gebruikt. Er werd geen anorganische matrix gebruikt. De toevoer 2 werd gebruikt bij de volgende omstan-20 digheden: ruimtesnelheid=1, geen waterstof, 3,4 bar en 538°C. Berekeningen laten zien dat 0,16% natrium de zure (aluminium) plaatsen zouden verzadigen.A series of experiments were conducted to illustrate the need to use a zeolite substantially free of acid * for the preparation of benzene. In the first set of experiments, a zeolite prepared according to U.S. Patent No. 4-061,724 and having a silica: alumina molar ratio of 892.1 was used. No inorganic matrix was used. The feed 2 was used under the following conditions: space velocity = 1, no hydrogen, 3.4 bar and 538 ° C. Calculations show that 0.16% sodium would saturate the acidic (aluminum) sites.

Katalysator A B CCatalyst A B C

Ha gehalte, % 0,017 0,99 4,12 25 Pt gehalte, % 0,33 0,38 0,44Ha content,% 0.017 0.99 4.12 Pt content,% 0.33 0.38 0.44

Produkt C^+, % van toevoer 56,88 79,69 85,59Product C + +,% of feed 56.88 79.69 85.59

Aromaten, % van C^+ 91,60 66,43 42,57Aromatics,% of C ^ + 91.60 66.43 42.57

Benzeen, % van aromaten 8,81 65,45 65,89 JO Deze gegevens laten zien dat, wanneer het natriumgehalte toe nam, (wanneer de zuurgraad van het zeoliet afnam en geneutraliseerd werd) de opbrengst van de C,-+ fractie toenam en het benzeengehalte van de aromatenfractie aanzienlijk toenam.Benzene,% of aromatics 8.81 65.45 65.89 JO These data show that as the sodium content increased (when the zeolite acidity decreased and neutralized) the C + fraction yield increased and the benzene content of the aromatics fraction increased significantly.

Een tweede stel experimenten liet eveneens het verrassende 35 effect zien van een zuurvrij zeoliet op de benzeen specificiteit.A second set of experiments also showed the surprising effect of an acid-free zeolite on the benzene specificity.

8202272 - 10 -8202272 - 10 -

Opnieuw werden onder toepassing van de toevoer 2, ruimte-snelheid=1, H2=1> 1,65 t>ar en 538°C tezamen met zeolieten, die het ZSM-5 röntgenstraal diffractiepatroon laten zien en met een siliciumoxide:aluminiumoxide molverhouding van 121:1 (D en E) en 5 "bereid volgens het Amerikaanse octrooischrift 4·061.724 (E; siliciumoxide:aluminiumoxide molverhouding van 938:1) de volgende resultaten verkregen:Again using the feed 2, space velocity = 1, H2 = 1> 1.65 t> ar and 538 ° C along with zeolites showing the ZSM-5 X-ray diffraction pattern and with a silica: alumina molar ratio of 121: 1 (D and E) and 5 "prepared according to U.S. Patent 4,061,724 (E; silica: alumina mole ratio of 938: 1) obtained the following results:

Katalysator I) E ffCatalyst I) E ff

Na gehalte 2,05 0,005 1,14 10 Et % 0,44 0,34 0,36After content 2.05 0.005 1.14 Et% 0.44 0.34 0.36

Re % 0,42 0,37 0Re% 0.42 0.37 0

Cl % 0,49 <0,05 0Cl% 0.49 <0.05 0

Produkt C^+, % van toevoer 52,67 37,54 48,55 15 Aromaten, % van C^+ 88,63 92,05 92,82Product C ^ +,% of feed 52.67 37.54 48.55 15 Aromatics,% of C ^ + 88.63 92.05 92.82

Benzeen, % van aromaten 89,14 34,12 94,76Benzene,% of aromatics 89.14 34.12 94.76

Deze gegevens lichten eveneens de wezenlijke selectiviteit toe ten opzichte van de benzeen bereiding volgens de onderhavige 20 uitvinding.These data also illustrate the substantial selectivity to the benzene preparation of the present invention.

Verdere experimenten om de selectieve bereiding van benzeen in de aromatenfractie en het effect van alkalimetaal vergiftiging te laten zien, werden uitgevoerd onder toepassing van een zeoliet bereid volgens het Amerikaanse octrooischrift 4»073>865 met een 25 aluminiumgehalte van 950 dpm. De reacties werden uitgevoerd bij toevoer 2 met een ruimtesnelheid van 1, geen waterstof, 3»3 bar en 538°C.Further experiments to demonstrate the selective preparation of benzene in the aromatics fraction and the effect of alkali metal poisoning were performed using a zeolite prepared according to U.S. Patent 4,073,865 with an aluminum content of 950 ppm. The reactions were carried out on feed 2 at a space velocity of 1, no hydrogen, 3 3 bar and 538 ° C.

Katalysator Q gCatalyst Q g

Na % 2,82 <0,005 30 Pt % 0,49 0,24Na% 2.82 <0.005 Pt% 0.49 0.24

Produkt % van toevoer 83,55 43,61Product% of supply 83.55 43.61

Aromaten % van C^+ 15,47 63,43Aromatics% of C 15 + 15.47 63.43

Benzeen, % van 35 aromaten 62,44 7,91 8202 272 - 11 -Benzene,% of 35 aromatics 62.44 7.91 8202 272 - 11 -

Hoewel de aromatenfraetie van het C^+ produkt van G laag is, heeft het een hoog benzeengehalte en betrokken op omgezette toevoer gaf G aanzienlijk meer benzeen (ongeveer 8%) dan H (ongeveer 2,5%).Although the aromatic fraction of the C + product of G is low, it has a high benzene content and based on converted feed G gave considerably more benzene (about 8%) than H (about 2.5%).

5 Voorbeeld II.Example II.

Experimenten werden uitgevoerd om de noodzaak te laten zien van de aanwezigheid van een metaal van groep VIII om niet alleen benzeen selectiviteit maar ook redelijke rendementen aan aromatische produkten te bereiken. De toevoer 2 werd gebruikt tezamen 10 met een ruimtesnelheid van 1, 3,3 bar, geen waterstof en 538°C.Experiments were conducted to demonstrate the need for the presence of a Group VIII metal to achieve not only benzene selectivity but reasonable yields on aromatics. The feed 2 was used together with a space velocity of 1.3 bar, no hydrogen and 538 ° C.

De zeolieten van I vertoonden het röntgenstraal diffractiepatroon van ZSM-5» terwijl het zeoliet van J bereid was volgens het Amerikaanse octrooischrift 4·061·724. De zeolieten waren niet samengesteld met een anorganische matrix.The zeolites of I showed the X-ray diffraction pattern of ZSM-5, while the zeolite of J was prepared according to U.S. Patent 4,061,724. The zeolites were not composed of an inorganic matrix.

1515

Katalysator I__JCatalyst I__J

Si02*Al205 67,4 892SiO 2 * Al 2 O 5 67.4 892

Ha % 1,02 0,99Ha% 1.02 0.99

Pt 96 0 0,58Pt 96 0 0.58

Produkt 20 0c+>% van toevoer 95,84 79,89Product 20 ° C +>% of feed 95.84 79.89

Aromaten, % van 5,24 66,43Aromatics,% of 5.24 66.43

Benzeen, % van aromaten 49,89 65,45Benzene,% of aromatics 49.89 65.45

Deze gegeVens laten zien, dat het metaal van groep VIII, platina in dit geval, noodzakelijk is, niet alleen om een hoge 25 benzeenfractie van de gevormde aromaten te leveren, maar ook om praktische hoeveelheden van een aromatische fractie op te leveren. Voorbeeld III.These data demonstrate that the Group VIII metal, platinum in this case, is necessary not only to provide a high benzene fraction of the aromatics formed, but also to yield practical amounts of an aromatic fraction. Example III.

De voorafgaande voorbeelden laten zien, dat benzeen selectief bereid kan worden met hoge rendementen uit zeolieten met een 30 ruim traject siliciumoxide:aluminiumoxide molverhoudingen. Verschillende andere proeven werden eveneens uitgevoerd om deze activiteit toe te lichten. De katalysator van K werd bereid volgens het Amerikaanse octrooischrift 4,061,724, terwijl de katalysator van L het ZSM-5 röntgenstraal diffractiepatroon vertoonde. De 35 reactieomstandighedën omvatten 1,6 bar, Ε^/Ε0= 1, ruimtesnelheid=1, en 538°C.The preceding examples show that benzene can be selectively prepared with high yields from zeolites with a wide range of silica: alumina mole ratios. Several other tests were also performed to illustrate this activity. The K catalyst was prepared according to U.S. Patent 4,061,724, while the L catalyst showed the ZSM-5 X-ray diffraction pattern. The reaction conditions included 1.6 bar, Ε ^ / Ε0 = 1, space velocity = 1, and 538 ° C.

8202272 - 12 -8202272 - 12 -

Toevoer nr. 1 nr.2Supply No. 1 No. 2

Katalysator g ^Catalyst g ^

SilicituBoxidesalminiumoxide 938 121Silicon Oxides Aluminum Oxide 938 121

Ha % 1,14 2,03 5 pt % 0,35 0,44Ha% 1.14 2.03 5 pt% 0.35 0.44

Re % 0,54 0,42 d % 0,75 0,49Re% 0.54 0.42 d% 0.75 0.49

Produkt C*, % van toevoer 47,43 52,67 ^ 4· 10 Aromaten, % van 100 88,63Product C *,% of Feed 47.43 52.67 ^ 4 · 10 Aromatics,% of 100 88.63

Benzeen, % van aromaten 87,73 89,14Benzene,% of aromatics 87.73 89.14

Voorbeeld 17.Example 17.

Toevoer nr. 2 werd verwerkt met een platina (0,36%), natrium 15 (”1,14%) zeoliet bereid volgens het Amerikaanse octrooischrift 4,061,724 en met een siliumoxide:aluminiumoxide mol verhouding van 958:1. Tot de reactieomstandigheden behoorden een ruimtesnel— heid van 1, 1,65 bar, Hg/HC^ en 538°C. De produkten werden vergeleken bij het begin en bij het einde van de proef.Feed No. 2 was processed with a platinum (0.36%), sodium 15 ("1.14%) zeolite prepared according to U.S. Patent 4,061,724 and with a silica: alumina mole ratio of 958: 1. The reaction conditions included a space velocity of 1.65 bar, Hg / HCl and 538 ° C. The products were compared at the beginning and at the end of the test.

20 Begin Einde (na 1 uur') (na 20 uur) C5+, % van toevoer 57,63 80,4820 Start End (after 1 hour ') (after 20 hours) C5 +,% of supply 57.63 80.48

Aromaten, % van C^+ 87,30 57,78Aromatics,% of C ^ + 87.30 57.78

Benzeen, % van aromaten 85,2 75,2 25 % van toevoer 42,86 35,89Benzene,% of aromatics 85.2 75.2 25% of feed 42.86 35.89

Caromaten, % van toevoer 7,45 11,60 niet omgezette toevoer 7,05 33,97Caromatics,% of feed 7.45 11.60 unreacted feed 7.05 33.97

Deze gegevens lichten het verrassende resultaat toe, dat naar mate de katalysator vervuilt, het rendement aan Cc+ toeneemt, 30 benzeen een hoofdbestanddeel van de 0^ aromaten blijft, benzeen een hoofprodukt blijft en niet benzeenachtige aromaten een ondergeschikt deel van het produkt blijven. De plaatsen, die ongewenste kraakacticiteit hebben, vervuilen sneller dan de benzeen-synthe s eplaat s en.These data illustrate the surprising result that as the catalyst foules, the Cc + efficiency increases, benzene remains a major constituent of the O aromatics, benzene remains a major product, and non benzene-like aromatics remain a minor part of the product. The sites, which have undesirable cracking activity, become polluted faster than the benzene synthesis sites.

35 Voorbeeld V.35 Example V.

Volgens het dehydro-ringsluitingsmechanisme volgens welke 8202272 - 15 - a een gebruikelijke reformering verloopt, zou een n-heptaan toevoer een produkt opleveren, dat primair tolueen is, met slechts kleine hoeveelheden benzeen en andere aromaten. Een experiment werd uitgevoerd onder toepassing van een n-heptaan toevoer, een platina, 5 natrium ZSM-5 zeoliet en een ruimtesnelheids1, 1,65 bar, Hg/iïCsl en 558°C. De gegevens van het begin en het einde van het experiment laten zien, dat aanzienlijke hoeveelheden benzeen uit n-heptaan zijn voortgebracht.According to the dehydro closure mechanism according to which 8202272-15 a a conventional reforming proceeds, an n-heptane feed would yield a product which is primarily toluene, with only small amounts of benzene and other aromatics. An experiment was carried out using an n-heptane feed, a platinum, sodium ZSM-5 zeolite and a space velocity, 1.65 bar, Hg / lCl and 558 ° C. The data from the beginning and end of the experiment show that significant amounts of benzene have been produced from n-heptane.

Begin Einde ”*0 (na 1 uur) (na 20 uur) cc+> % van toevoer 58,98 69,26Start End ”* 0 (after 1 hour) (after 20 hours) cc +>% of supply 58.98 69.26

' I"I

Aromaten, % van 94,87 84,32Aromatics,% of 94.87, 84.32

Benzeen, % van toevoer 39,40 21,99 0γ aromaten % van toevoer 16,56 36,41 *5 niet omgezette toevoer 1,92 3,^5Benzene,% of feed 39.40 21.99 0γ aromatics% of feed 16.56 36.41 * 5 unreacted feed 1.92 3 .5

Voorbeeld 71.Example 71.

Een experiment werd uitgevoerd onder toepassing van toevoer nr. 2 en een zeoliet, dat het ZSM-5 röntgenstraal diffractiepatroon vertoont. De alkalimetalen waren natrium (in m) en kalium (in M).An experiment was conducted using feed No. 2 and a zeolite showing the ZSM-5 X-ray diffraction pattern. The alkali metals were sodium (in m) and potassium (in M).

20 De reactieomstandigheden omvatten 3,3 "bar, geen waterstof, een ruimtesnelheid van 1 en 538°C.The reaction conditions included 3.3 "bar, no hydrogen, a space velocity of 1 and 538 ° C.

Katalysator Μ NCatalyst ΜN

Kation gehalte, % 0,99 1,46Cation content,% 0.99 1.46

Pt, % 0,58 0,54 25 C5+, % van toevoer 79,69 68,59Pt,% 0.58 0.54 C5 +,% of feed 79.69 68.59

Aromaten, % van C,-+ 66,43 40,08Aromatics,% of C + 66.43 40.08

Benzeen, % van aromaten 65,45 76,67Benzene,% of aromatics 65.45 76.67

Sluiting 98,77 89,50Closure 98.77 89.50

De gegevens geven aan, dat een aromaten fractie met een 50 hoog benzeengehalte bereid kan worden uit een zeoliet, waarvan de zuurgraad geneutraliseerd is door verschillende alkalimetalen. Voorbeeld YII.The data indicate that a high benzene aromatic fraction can be prepared from a zeolite whose acidity is neutralized by various alkali metals. Example YII.

Een experiment werd uitgevoerd onder toepassing van toevoer nr. 1 en een zeoliet, dat bereid is volgens het Amerikaanse 35 octrooischrift 4,061.724 om het effect te laten zien van halogenide op het gehalte van het gas met 1 tot 4 koolstofatomen. De katalysa- 8202272 * - 14 - toren waren niet gebonden.An experiment was conducted using feed No. 1 and a zeolite prepared according to U.S. Pat. No. 4,061,724 to demonstrate the effect of halide on the content of the gas having 1 to 4 carbon atoms. The catalysts 8202272 * 14 were unbound.

Katalysatoren 0 PCatalysts 0 P

Cl, % 0,75 0Cl,% 0.75

Pt, % 0,35 0,48 5 Re, % 0,54 0,70Pt,% 0.35 0.48 Re,% 0.54 0.70

Na, % 1,14 1,14Na,% 1.14 1.14

Produkt rendement C5+, % 47,43 70,18Product yield C5 +,% 47.43 70.18

Aromaten, % van C^+ 100 52,22 10 Benzeen, % van C,- aromaten 5 87,73 77,10Aromatics,% of C ^ + 100 52.22 10 Benzene,% of C aromatics 5 87.73 77.10

Methaan, wt % van toevoer 55,82 11,98 C2 0 4,97 C5 0 5,35 15 C 0 7,24 4Methane, wt% of feed 55.82 11.98 C2 0 4.97 C5 0 5.35 15 C 0 7.24 4

De proef laat de selectieve bereiding zien van methaan in tegenstelling tot de andere lichte gassen.The test shows the selective preparation of methane in contrast to the other light gases.

82022728202272

Claims (13)

1. Werkwijze voor de selectieve bereiding van een produkt met een aanzienlijk b enz eengehalte uit koolwaterstoffen met normale en enigszins vertakte keten, met het 5 kenmerk, dat men (a) een koolwaterstof houdende toevoer, die koolwaterstoffen met normale en enigszins vertakte keten bevat en een kooktraject heeft boven ongeveer 40°C en lager dan ongeveer 200°C, in contact brengt met een omzettingskatalysator, die een zeoliet 10 van tussenliggende poriëngrootte en een metaal verbinding van groep YIII van het periodiek systeem bevat, en waarin het zeoliet in hoofdzaak vrij is van zuur en (b) een benzeen bevattende afvoerstroom wint.1. Process for the selective preparation of a product having a substantial content of normal and slightly branched chain hydrocarbons, characterized in that (a) a hydrocarbonaceous feed containing normal and slightly branched chain hydrocarbons and has a boiling range above about 40 ° C and less than about 200 ° C, contacts a conversion catalyst containing an intermediate pore size zeolite 10 and a Group YIII metal compound of the periodic table, and wherein the zeolite is substantially free is of acid and (b) gains a benzene-containing effluent. 2. Werkwijze volgens conclusie 1, met het 15 kenmerk, dat men een zeoliet met tussenliggende poriëngrootte toepast met poriënopeningen in het traject van ongeveer 0,5 nm tot ongeveer 0,65 nm.2. Process according to claim 1, characterized in that an intermediate pore size zeolite is used with pore openings in the range from about 0.5 nm to about 0.65 nm. 5. Werkwijze volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat men als zeoliet ZSM-5» ZSM-11 en/of silicaliet 20 toepast.Process according to claim 1 or 2, characterized in that ZSM-5 »ZSM-11 and / or silicalite 20 are used as zeolite. 4· Werkwijze volgens conclusies 1 tot 5, met het kenmerk, dat men een zeoliet toepast, dat een voldoende hoeveelheid van een alkalimetaalverbinding bevat om in hoofdzaak vrij te zijn van zuur. 25 5· Werkwijze volgens conclusie 4» met het kenmerk, dat men een zeoliet toepast met een alkalimetaal-gehalte van 100^6 of meer van de zure plaatsen in het zeoliet op een molaire basis.4. Process according to claims 1 to 5, characterized in that a zeolite is used which contains a sufficient amount of an alkali metal compound to be substantially free of acid. The process according to claim 4, characterized in that a zeolite is used with an alkali metal content of 100-6 or more of the acidic sites in the zeolite on a molar basis. 6. Werkwijze volgens conclusie 5> m e t h e t 30 kenmerk, dat men een alkalimetaal toepast gekozen uit kalium en natrium.6. Process according to claim 5, characterized in that an alkali metal selected from potassium and sodium is used. 7· Werkwijze volgens conclusies 1 tot 6, met het kenmerk, dat men een zeoliet toepast, dat in hoofdzaak uit soliciumoxide bestaat.Process according to claims 1 to 6, characterized in that a zeolite is used, which mainly consists of silicon oxide. 8. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 7> met het kenmerk, dat men als metaal van groep YIII van het periodiek systeem platina toepast.8. Process according to claims 1 to 7, characterized in that platinum is used as metal of group YIII of the periodic table. 9· Werkwijze volgens conclusies 1 tot 8, met het kenmerk, dat men een toevoer toepast met een kooktraject 40 boven ongeveer 60°C en beneden ongeveer 120°C. 8202272 Τ' - 16 -9. Process according to claims 1 to 8, characterized in that a feed is used with a boiling range 40 above about 60 ° C and below about 120 ° C. 8202272 Τ '- 16 - 10. Werkwijze volgens conclusie 9> met het kenmerk, dat men een toevoer toepast, die in hoofdzaak bestaat uit koolwaterstoffen met 6 tot 8 koolstofatomen.10. Process according to claim 9, characterized in that a feed is used which mainly consists of hydrocarbons with 6 to 8 carbon atoms. 11. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 10, met het 5kenmerk, dat men het contact doet plaats hebben bij een temperatuur boven ongeveer 480°C.11. Process according to claims 1 to 10, characterized in that the contact is made at a temperature above about 480 ° C. 12. Werkwijze volgens conclusie 11, met het kenmerk, dat men het contact doet plaats hebben bij een temperatuur boven ongeveer 510°C.Process according to claim 11, characterized in that the contact is made at a temperature above about 510 ° C. 13. Werkwijze volgens conclusies 1 tot 12, met het kenmerk, dat men een omzettingskatalysator toepast, die voorts een halogenidecomponent bevat.Process according to claims 1 to 12, characterized in that a conversion catalyst is used, which further contains a halide component. 14· Werkwijze voor de kwaliteitsverbetering van een afvoer-stroom van een reformeringsihrichting, met het 15 k e n m e r k, dat men (a) een reformeringstoevoer reformeert tot een afvoerstroom van een reformeringsinrichting en 00 een in kwaliteit verbeterd reformaat voortbrengt met een toegenomen benzeen concentratie door de afvoerstroom van de reforme-20 ringsinrichting in aanraking te brengen met een omzettingskatalysator, die een zeoliet met tussenliggende poriëngrootte en een metaalverbinding van groep YIII van het periodiek systeem bevat en waarin het zeoliet in hoofdzaak vrij is van zuur·. - 8202272A method for improving the quality of an effluent from a reforming device, characterized in that (a) a reforming feed is reformed into an effluent from a reforming device and 00 produces a quality-improved reformate with an increased benzene concentration through the effluent of the reformer with a conversion catalyst containing an intermediate pore size zeolite and a Group YIII metal compound of the periodic table and wherein the zeolite is substantially free of acid. - 8202272
NL8202272A 1982-06-04 1982-06-04 Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity NL8202272A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8202272A NL8202272A (en) 1982-06-04 1982-06-04 Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NL8202272A NL8202272A (en) 1982-06-04 1982-06-04 Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity
NL8202272 1982-06-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL8202272A true NL8202272A (en) 1984-01-02

Family

ID=19839824

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL8202272A NL8202272A (en) 1982-06-04 1982-06-04 Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity

Country Status (1)

Country Link
NL (1) NL8202272A (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4830729A (en) * 1987-12-28 1989-05-16 Mobil Oil Corporation Dewaxing over crystalline indium silicates containing groups VIII means
US4849567A (en) * 1987-12-28 1989-07-18 Mobil Oil Corporation Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons over indium-containing crystalline microporous materials
US4922050A (en) * 1987-12-28 1990-05-01 Mobil Oil Corporation Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons over indium-containing crystalline microporous materials
US5124497A (en) * 1989-10-11 1992-06-23 Mobil Oil Corporation Production of mono-substituted alkylaromatics from C8 +N-paraffins
FR2677662A1 (en) * 1987-09-16 1992-12-18 Chevron Res & Tech Catalyst based on a crystalline silicate and reforming process employing such a catalyst
RU2449978C1 (en) * 2010-12-17 2012-05-10 Ирина Игоревна Иванова Method of aromatising non-aromatic hydrocarbons

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2677662A1 (en) * 1987-09-16 1992-12-18 Chevron Res & Tech Catalyst based on a crystalline silicate and reforming process employing such a catalyst
US4830729A (en) * 1987-12-28 1989-05-16 Mobil Oil Corporation Dewaxing over crystalline indium silicates containing groups VIII means
US4849567A (en) * 1987-12-28 1989-07-18 Mobil Oil Corporation Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons over indium-containing crystalline microporous materials
US4922050A (en) * 1987-12-28 1990-05-01 Mobil Oil Corporation Catalytic dehydrogenation of hydrocarbons over indium-containing crystalline microporous materials
US5124497A (en) * 1989-10-11 1992-06-23 Mobil Oil Corporation Production of mono-substituted alkylaromatics from C8 +N-paraffins
RU2449978C1 (en) * 2010-12-17 2012-05-10 Ирина Игоревна Иванова Method of aromatising non-aromatic hydrocarbons

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4347394A (en) Benzene synthesis
US5609751A (en) Para-xylene selective reforming/aromatization
US3957621A (en) Production of alkyl aromatic hydrocarbons
EP1642641B1 (en) A catalyst and process for producing monocyclic aromatic hydrocarbons
EP0393099B1 (en) A dehydrogenation catalystsynthesis and its use
US5013423A (en) Reforming and dehydrocyclization
EP0234684A1 (en) Xylene isomerization process
JPS6245278B2 (en)
EP0704416B1 (en) Manufacture of high purity benzene and para-rich xylenes by combining aromatization and selective disproportionation of impure toluene
JPS5857408B2 (en) Method for producing aromatic hydrocarbons from aliphatic hydrocarbons
HU184932B (en) Process for the isomerization of xylenes
BR112013000710B1 (en) PROCESS FOR THE PRODUCTION OF PARA-XYLENE
EA024491B1 (en) Process for the conversion of ethane to aromatic hydrocarbons
US4935566A (en) Dehydrocyclization and reforming process
US10519387B2 (en) Catalyst composition for converting light naphtha to aromatic compounds and a process thereof
US4835336A (en) Method for suppressing hydrogenolysis of noble metal/low acidity zeolites
US4861932A (en) Aromatization process
JP2011522927A (en) Catalytic reforming process for high-octane gasoline production
US5037529A (en) Integrated low pressure aromatization process
Onyestyák et al. Cyclohexane conversion over H-zeolite supported platinum
US4560820A (en) Alkylaromatic dealkylation
NL8202272A (en) Benzene prodn. by reforming - using intermediate pore size zeolite(s) free of acidity
CA2139785A1 (en) Nonextractive processes for producing high purity aromatics
JPH08119882A (en) Production of highly pure benzene and predominantly para xylenol by combination of aromatization and selective disproportionation of impure toluene
JP3741455B2 (en) Hydrocarbon conversion catalyst and method for producing lower olefin and monocyclic aromatic hydrocarbon using the same

Legal Events

Date Code Title Description
A85 Still pending on 85-01-01
BA A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
BC A request for examination has been filed
DNT Communications of changes of names of applicants whose applications have been laid open to public inspection

Free format text: CHEVRON RESEARCH AND TECHNOLOGY COMPANY

BV The patent application has lapsed