NL9320046A - Hydroalkylation of aromatic hydrocarbons. - Google Patents

Hydroalkylation of aromatic hydrocarbons. Download PDF

Info

Publication number
NL9320046A
NL9320046A NL9320046A NL9320046A NL9320046A NL 9320046 A NL9320046 A NL 9320046A NL 9320046 A NL9320046 A NL 9320046A NL 9320046 A NL9320046 A NL 9320046A NL 9320046 A NL9320046 A NL 9320046A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
catalyst
zsm
aromatic hydrocarbon
catalyst according
molecular sieve
Prior art date
Application number
NL9320046A
Other languages
Dutch (nl)
Inventor
Gordon Geoffrey Percival
Original Assignee
Broken Hill Pty Co Ltd
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 Broken Hill Pty Co Ltd filed Critical Broken Hill Pty Co Ltd
Publication of NL9320046A publication Critical patent/NL9320046A/en

Links

Classifications

    • 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
    • B01J29/061Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing metallic elements added to the zeolite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/74Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition with simultaneous hydrogenation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/42Platinum
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/38Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals
    • C07C2523/40Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of noble metals of the platinum group metals
    • C07C2523/46Ruthenium, rhodium, osmium or iridium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • C07C2529/10Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/12Noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/18Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
    • C07C2529/20Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/22Noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
    • C07C2529/42Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11 containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/44Noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/50Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the eroionite or offretite type, e.g. zeolite T
    • C07C2529/52Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the eroionite or offretite type, e.g. zeolite T containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/54Noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/60Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L
    • C07C2529/61Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the type L containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/62Noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • C07C2529/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/74Noble metals
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • C07C2529/72Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65 containing iron group metals, noble metals or copper
    • C07C2529/76Iron group metals or copper
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • C07C2529/78Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65 containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium, tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium

Landscapes

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

Description

Hvdroalkvlering van aromatische koolwaterstoffenHydroalkylation of aromatic hydrocarbons

De uitvinding verschaft een nieuwe route voor de produktie van fijn-chemicaliën en vliegtuig- en dieselbrandstof van specificatie-kwaliteit uit in hoge mate aromatische materialen, bijvoorbeeld vloeistoffen die zijn verkregen uit hydrogeneringswerkwijzen van kolen of aardolie-refor-maten. Tevens is bekend dat aromatische bestanddelen aanwezig zijn in vloeistoffen uit de pyrolyse van kolen, sommige schaalolie-soorten en in vloeistoffen die zijn verkregen uit de omzetting van oxygenaten en koolwaterstoffen over zeoliet-katalysatoren.The invention provides a new route for the production of specification grade fine chemicals and aircraft and diesel fuel from highly aromatic materials, for example, liquids obtained from hydrogenation processes of coal or petroleum reformers. It is also known that aromatic constituents are present in liquids from the pyrolysis of coal, some shell oils and in liquids obtained from the conversion of oxygenates and hydrocarbons over zeolite catalysts.

Aromaten worden, vanwege hun hoge octaan-getal, als uitstekende brandstof-componenten beschouwd, echter worden ze als te "rokerig" voor in de handel verkrijgbare vliegtuigbrandstof beschouwd en geven ze een laag cetaan-getal voor dieselbrandstoffen. Verder is de emissie van aromaten in niet verbrande en verbrande brandstof een belangrijk milieuaspect, met recente en aangegeven wetgeving van de overheid met betrekking tot de vermindering van het aromaat-gehalte van benzine en dieselbrandstoffen. Dus de verzadiging van de aromaat-fractie of de ontwikkeling van alternatieve verwerkingsstrategieën, zoals de hydroalkylering daarvan tot niet gecondenseerde cycloalkanen, welke geschikte destillaat-mengsels zijn, verschaft een reële optie voor raffinaderijen om tegemoet te komen aan bestaande en voorgestelde wetgevings- en milieu-druk om het aromaat-gehalte in transportbrandstoffen te verlagen.Aromatics, because of their high octane rating, are considered excellent fuel components, however they are considered too "smoky" for commercial jet fuel and give a low cetane rating for diesel fuels. Furthermore, the emission of aromatics into unburnt and burnt fuel is an important environmental aspect, with recent and declared government legislation regarding the reduction of the aromatics content of gasoline and diesel fuels. So the saturation of the aromatics fraction or the development of alternative processing strategies, such as its hydroalkylation to non-condensed cycloalkanes, which are suitable distillate mixtures, provides a real option for refineries to cater to existing and proposed legislative and environmental pressure to decrease the aromatics content in transport fuels.

De hydroalkylering van aromatische verbindingen over tweevoudig functionele katalysatoren is voorheen gedemonstreerd en voorbeelden dienen hierin als ingelast te worden beschouwd. Slaugh, L.H. en Leonard, J.A., in US octrooischrift 3-412.165, hebben cyclohexylbenzeen uit benzeen geproduceerd over een verscheidenheid van overgangsmetaal-katalysa-toren, inclusief nikkel/wolfraam, palladium en platina op zeoliet- en aluminiumoxide-dragers.The hydroalkylation of aromatics over dual functional catalysts has previously been demonstrated and examples are to be considered incorporated herein. Slaugh, L.H. and Leonard, J.A., in U.S. Patent 3-412,165, have produced cyclohexylbenzene from benzene over a variety of transition metal catalysts, including nickel / tungsten, palladium, and platinum on zeolite and alumina supports.

Uitgebreid onderzoek met betrekking tot de hydroalkylering van benzeen is vermeld door Crone, J.M. en Suggit, R.M. et al., in US octrooi- schriften 3-760.018, 3-760.019, 3-839-477, 3-784.617, 3-837-477, 3.869.523 en 3-926.842. De toepassing van nikkel/wolfraam- en kobalt/ wolfraam-katalysatorsystemen, samen met enkele zeldzame aardmetalen, is onderzocht.Extensive research regarding the hydroalkylation of benzene has been reported by Crone, J.M. and Suggit, R.M. et al., in U.S. Patents 3-760,018, 3-760,019, 3-839-477, 3-784,617, 3-837-477, 3,869,523, and 3-926,842. The use of nickel / tungsten and cobalt / tungsten catalyst systems, along with some rare earth metals, has been investigated.

Murtha, T.P., en medewerkers hebben hydroalkyleringskatalysatoren uitgebreid onderzocht. Hun werk wordt beschreven in de US octrooischrif-ten 4.094.918, 4.093.671, 4.094.920, 4.122.125, 4.II8.434, 4.152. 362, 4.219.689. 4.268.699 βη 4.329·531· Aromatische koolwaterstoffen werden, onder hydroalkylerings-omstandigheden en bij aanwezigheid van waterstof, in contact gebracht met een katalysator, die bestond uit een platina-verbinding of een ander edelmetaal uit groep VIII, die is gedragen op een met nikkel en zeldzaam aardmetaal behandelde kristallijne zeoliet, die was gecalcineerd voor het verschaffen van een zure drager.Murtha, T.P., and collaborators have extensively investigated hydroalkylation catalysts. Their work is described in U.S. Patents 4,094,918, 4,093,671, 4,094,920, 4,122,125, 4,118,434, 4,152. 362, 4,219,689. 4,268,699 βη 4,329 · 531 · Aromatic hydrocarbons, under hydroalkylation conditions and in the presence of hydrogen, were contacted with a catalyst consisting of a platinum compound or other Group VIII precious metal supported on a nickel and rare earth metal treated crystalline zeolite, which had been calcined to provide an acidic carrier.

Tenslotte beschrijft Makkee, M., in het Europese octrooischrift Ο.338.734 een reductieve alkyleringswerkwijze (hydroalkylering), waarin een monocycloalkyl-aromatische koolwaterstof of een gesubstitueerde mono-cycloalkyl-aromatische koolwaterstof wordt bereid door het, bij aanwezigheid van een katalysator die ruthenium en nikkel, gedragen op beta-zeo-liet, omvat, in contact brengen van respectievelijk een aromatische koolwaterstof of een met alkyl gesubstitueerde aromatische koolwaterstof met waterstof. De katalysator kan eventueel tevens een zeldzaam aardmetaal of wolfraam omvatten. De hydroalkylering vindt plaats via de gedeeltelijke hydrogenering van de aromatische koolwaterstof tot een cycloalkeen. Vervolgens reageert de cycloalkeen met de aromatische koolwaterstof of de met alkyl gesubstitueerde aromatische koolwaterstof, waarbij de gewenste monocycloalkyl-aromatische koolwaterstof of gesubstitueerde monocycloalkyl-aromatische koolwaterstof wordt verkregen.Finally, Makkee, M., in European Patent No. 3,338,734, describes a reductive alkylation process (hydroalkylation), in which a monocycloalkyl-aromatic hydrocarbon or a substituted mono-cycloalkyl-aromatic hydrocarbon is prepared in the presence of a catalyst containing ruthenium and nickel supported on beta zeolite includes contacting an aromatic hydrocarbon or an alkyl-substituted aromatic hydrocarbon with hydrogen, respectively. The catalyst may optionally also comprise a rare earth metal or tungsten. The hydroalkylation takes place via the partial hydrogenation of the aromatic hydrocarbon to a cycloalkene. Then, the cycloolefin reacts with the aromatic hydrocarbon or the alkyl-substituted aromatic hydrocarbon to give the desired monocycloalkyl-aromatic hydrocarbon or substituted monocycloalkyl-aromatic hydrocarbon.

In een eerste aspect verschaft de onderhavige uitvinding een katalysator voor de hydroalkylering van een aromatische koolwaterstof, waarbij de katalysator een moleculair zeef-materiaal met een zuur-functie, een hydrogenerings-component en een op vorm selecterende functie omvat, waarbij het moleculaire zeef-materiaal een poriegrootte heeft die moleculen van de te produceren produkten kan herbergen en waarbij moleculen van reactanten die te groot zijn worden uitgesloten.In a first aspect, the present invention provides a catalyst for the hydroalkylation of an aromatic hydrocarbon, the catalyst comprising a molecular sieve material with an acid function, a hydrogenation component, and a shape-selecting function, the molecular sieve material has a pore size that can accommodate molecules of the products to be produced and excludes molecules of reactants that are too large.

In een tweede aspect verschaft de onderhavige uitvinding een werkwijze voor de hydroalkylering van een aromatische koolwaterstof, waarbij de werkwijze het in contact brengen van een aromatische koolwaterstof bij aanwezigheid van de katalysator omvat.In a second aspect, the present invention provides a method for the hydroalkylation of an aromatic hydrocarbon, the method comprising contacting an aromatic hydrocarbon in the presence of the catalyst.

De specifieke beperkingen aan de grootte van verschillende moleculaire zeef-raamwerkstructuren beperken de reactanten en de grootte van produktmoleculen via produkt-selectiviteit en selectiviteit van de actieve plaats. De regelende functie is de diffusiesnelheid van produkt van de x'eactieve plaatsen, door de poriën en uit het kristal. Reactant-selecti-viteit is gebaseerd op de uitsluiting van een mogelijke reactant aan de hand van de grootte daarvan en de poriegrootte. De vorm van het produkt wordt geregeld aan de hand van het volume dat beschikbaar is op de actie ve plaats, waardoor de vorming van te grote tussenprodukten op die plaats wordt uitgesloten.The specific limitations on the size of different molecular sieve framework structures limit the reactants and the size of product molecules through product selectivity and active site selectivity. The controlling function is the diffusion rate of product from the x-active sites, through the pores and from the crystal. Reactant selectivity is based on the exclusion of a potential reactant by its size and pore size. The shape of the product is controlled by the volume available at the active site, thereby precluding the formation of oversized intermediates at that site.

De uitdrukking "moleculaire zeef" omvat alle materialen die, ongeacht de samenstelling of de mate van kristalliniteit, vorm-selectivi-teit vertonen.The term "molecular sieve" includes all materials which, regardless of the composition or the degree of crystallinity, exhibit shape selectivity.

De moleculaire zeef-karakteristiek van het materiaal bestaat waar de raamwerkstructuur een regelmatige poreuze rangschikking van openingen vormt. De openingen zijn van een zodanige grootte, dat ze in staat zijn moleculen in hun poreuze structuur op te nemen, terwijl andere op basis van de grotere effectieve moleculaire afmetingen daarvan worden tegengehouden .The molecular sieve characteristic of the material exists where the framework structure forms a regular porous arrangement of openings. The openings are of such a size that they are able to incorporate molecules into their porous structure, while others are retained on the basis of their larger effective molecular dimensions.

Hoewel zeolieten als de primaire moleculaire zeven worden beschouwd [zeolieten zijn kristallijne aluminosilikaten welke driedimensionele structuren zijn die voortkomen uit een raamwerk van gecoördineerde [SiOi,]4' en [Δ10/,]5', die polyedrisch met hun hoekatomen zijn verbonden] en van groot belang zijn bij de uitvinding, hebben andere niet aluminium-silikaat-materialen, zoals enkele koolstof- en siliciumverbindingen, moleculaire zeef-eigenschappen. Tevens worden een toenemend aantal kristallijne poreuze stoffen gesynthetiseerd, die een polyedrische coördinatie van elementen anders dan alleen silicium of aluminium bevatten. Kan-didaat-elementen voor een dergelijke isomorfe vervanging zijn bijvoorbeeld Ga en B, in de buurt van Al in groep III van het periodiek systeem der elementen, en Ge, in de buurt van Si in groep IV.Although zeolites are considered the primary molecular sieves [zeolites are crystalline aluminosilicates which are three-dimensional structures arising from a framework of coordinated [SiOi,] 4 'and [Δ10 /,] 5', which are polyedrically bonded to their angular atoms] and of great interest in the invention, other non-aluminum silicate materials, such as some carbon and silicon compounds, have molecular sieve properties. In addition, an increasing number of crystalline porous substances are synthesized, which contain a polyhedral coordination of elements other than only silicon or aluminum. Candidate elements for such an isomorphic replacement are, for example, Ga and B, near Al in group III of the periodic table of the elements, and Ge, near Si in group IV.

Andere verbindingen op basis van de binding van [P04]3--polyedrische coördinatie zijn bekend. Kenmerkende voorbeelden zijn de "AlPOZ)"-stoffen die zijn bereid door de onderzoekslaboratoria van de Union Carbide Corporation. Deze zijn kristallijn, hebben driedimensionele structuren, zijn poreus en zijn geklassificeerd als moleculaire zeven. De totale lading van het raamwerk van zuiver AIPO4 is neutraal, ze hebben geen ion-uitwis-selings-eigenschappen en de katalytische activiteit daarvan is beperkt. Andere overeenkomstige verbindingen, die worden aangeduid als SAPO's, hebben echter structuren van Si, Al en P in tetraedrische raamwerkplaat-sen, hebben een negatieve lading en dus ion-uitwisselings-eigenschappen. Verder omvatten de verbindingen tevens MeAPO's (Me = metaal), raamwerk-structuren waarin enkele metalen uit de groepen III, IV, V, VI, VII en VIII van het periodiek systeem der elementen zijn opgenomen. Onderzoeken hebben getoond dat enkele van deze materialen een grote katalytische activiteit bezitten.Other compounds based on the [PO4] 3 bonding - polyhedral coordination are known. Typical examples are the "AlPOZ)" substances prepared by the research laboratories of the Union Carbide Corporation. These are crystalline, have three-dimensional structures, are porous and are classified as molecular sieves. The total charge of the framework of pure AIPO4 is neutral, they have no ion-exchange properties, and their catalytic activity is limited. However, other similar compounds, referred to as SAPOs, have structures of Si, Al and P in tetrahedral frameworks, have a negative charge and thus ion exchange properties. Furthermore, the compounds also include MeAPOs (Me = metal), framework structures incorporating some metals from groups III, IV, V, VI, VII and VIII of the periodic table of the elements. Studies have shown that some of these materials have high catalytic activity.

Tevens zijn het grote aantal moleculair geconstrueerde laagstructu- ren (MEL’s) en de kolomvormige klei-tussenlagen (PILC), die de porie-plaats en de activiteits-opening tussen de zeolieten en de amorfe gel-katalysatoren met grotere poriën vullen, van belang. Dit zijn vaste stoffen met een groot oppervlak met unieke structuren die grote poriën hebben die bruikbaarder zijn voor het vormen van de uit meer ringen bestaande aromatische of naftenische moleculen die te groot zijn voor gebruikelijke zeolieten met kleine poriën. Er zijn materialen ontwikkeld voor een grote thermische, reactie- en regeneratie-stabiliteit, met nieuwe katalytische activiteit die wordt verschaft door de geladen species in de tussenlaag in bijvoorbeeld laagvormige metaalhydroxiden of door de pilaarvormige kationen die de lagen plaatmineralen of kleisoorten, zoals montmorillo-niet, smectiet en hectoriet, openduwen. De moleculaire zeef-sorptie-eigenschappen van deze materialen en de verscheidenheid in samenstelling daarvan maakt dit een veelzijdige groep van mogelijke katalysatoren.Also of interest are the large number of molecularly constructed layer structures (MELs) and the columnar clay interlayers (PILC), which fill the pore site and the activity gap between the zeolites and the larger-pore amorphous gel catalysts. These are large surface solids with unique structures that have large pores that are more useful for forming the multi-ring aromatic or naphthenic molecules that are too large for conventional small pore zeolites. Materials have been developed for high thermal, reaction and regeneration stability, with new catalytic activity provided by the charged species in the intermediate layer in, for example, layered metal hydroxides or by the pillar-shaped cations that form the layers of plate minerals or clays, such as Montmorillo , smectite and hectorite, push open. The molecular sieve sorption properties of these materials and their diversity in composition makes this a versatile group of possible catalysts.

Moleculaire zeven met een ion-uitwisselings-capaciteit hebben een toegenomen vermogen tot het regelen van de poriegrootte, doordat door de uitwisseling van ionen de porie-afmetingen kunnen toenemen of afnemen tot afmetingen die vergelijkbaar zijn met de afmetingen van de reactant-mole-culen en/of van het mogelijke produkt. Verder kunnen ion-uitwisselingen worden toegepast om kationen op specifieke raamwerk-plaatsen te plaatsen, zodat actieve plaatsen worden gevormd waardoor reactant-moleculen worden aangetrokken, waardoor vervorming en verbreken van de binding, essentieel voor moleculaire herrangschikkingen, dus wordt bevorderd. Een ander kenmerk van ion-uitwisseling is dat daardoor een route voor de introductie van metaal-kationen, die vervolgens tot katalytisch actieve metaaldeel-tjes kunnen worden gereduceerd, wordt verschaft. Hierdoor wordt bij de moleculaire zeven een bifunctionele aard geïntroduceerd.Molecular sieves with an ion exchange capacity have an increased ability to control the pore size because the exchange of ions may increase or decrease the pore size to dimensions comparable to the size of the reactant molecules and / or of the possible product. Furthermore, ion exchanges can be used to place cations at specific framework sites to form active sites that attract reactant molecules, thus promoting bond deformation and breakage, essential for molecular rearrangements. Another feature of ion exchange is that it provides a pathway for the introduction of metal cations, which can then be reduced to catalytically active metal particles. This introduces a bifunctional nature to the molecular sieves.

Moleculaire zeven verkrijgen hun zuur- of katalytische activiteit van het proton dat is geassocieerd met het aluminium van het raamwerk. Deze Bronsted-zuur-plaats komt voort uit de vorming van "hydroxylen" in de poriestructuur, die gewoonlijk worden gevormd door ammonium-uitwisse-ling, gevolgd door een calcineringsstap. In zeolieten met een hoog sili-cium-gehalte kunnen deze "geprotoneerde" species worden gevormd door een direkte uitwisseling met anorganische zuren. In deze vorm zijn de hydroxylen protonen die zijn geassocieerd met negatief geladen zuurstof van het raamwerk, die met aluminiumoxide-tetraëders zijn verbonden, waardoor de Bronsted-plaatsen worden gevormd. Deze protonen bezitten, in het bijzonder bij temperaturen hoger dan 200°C, een grote mobiliteit en bij 550°C verliezen ze water, waardoor Lewis-zuur-plaatsen worden gevormd. DeMolecular sieves obtain their acid or catalytic activity from the proton associated with the aluminum of the framework. This Bronsted acid site results from the formation of "hydroxyls" in the pore structure, which are usually formed by ammonium exchange followed by a calcination step. In zeolites with a high silicon content, these "protonated" species can be formed by direct exchange with inorganic acids. In this form, the hydroxyls are protons associated with negatively charged oxygen of the framework, which are bonded with alumina tetrahedra to form the Bronsted sites. These protons, especially at temperatures above 200 ° C, have great mobility and at 550 ° C they lose water, forming Lewis acid sites. The

Lewis-plaatsen zijn op hun beurt, in het bijzonder bij aanwezigheid van waterdamp, instabiel en een temper-werkwijze vindt plaats met de verwijdering van Al uit het raamwerk, dat stabieler wordt (de-aluminering).Lewis sites, in turn, are unstable, especially in the presence of water vapor, and a tempering process occurs with the removal of Al from the framework, which becomes more stable (dealuminating).

De uitsluiting op grootte en de sterische remming, samen met de intermoleculaire krachten tussen de bestanddelen van de moleculaire zeef en de sorbaat-moleculen, bieden mogelijkheden voor unieke selectivetei-ten, gebaseerd op competitieve sorptie-eigenschappen van verschillende moleculaire zeven. Variabelen zoals de verhouding siliciumdioxide tot aluminiumoxide, de aard van de kation-species en de geometrie van de kanalen (eendimensioneel, multi-dimensioneel of onderling verbonden met super-kooien) zijn belangrijke overwegingen voor de katalysator. Deze dragen tevens bij aan de stabiliteit van de katalysator, verminderen de neiging tot cokesvorming daarvan en vergroten het vermogen tot regenereren daarvan.The size exclusion and the steric inhibition, together with the intermolecular forces between the molecular sieve components and the sorbate molecules, provide opportunities for unique selectivity based on competitive sorption properties of different molecular sieves. Variables such as the ratio of silica to alumina, the nature of the cation species and the geometry of the channels (one-dimensional, multi-dimensional or supercaged interconnected) are important considerations for the catalyst. These also contribute to the stability of the catalyst, reduce its tendency to coke and increase its regeneration ability.

Bij de onderhavige uitvinding bestaat de procesvoeding of het uitgangsmateriaal voor de omzetting tot fijnchemicaliën en/of produkten of mengsels met een kookpunt in het traject van vliegtuig- of dieselbrand-stof uit een aromatische of een aromatische verbinding bevattende koolwaterstof, welke bij voorkeur benzeen en/of een met alkyl gesubstitueerde aromatische koolwaterstof bevat. De alkyl-substituent kan minder dan 10, bij voorkeur 1 tot 5. koolstofatomen bevatten. De alkyl-substituent die de meeste voorkeur heeft is methyl. De aromatische kern kan een of meer alkyl- en/of aromatische substituenten bevatten. Voorbeelden van geschikte uitgangsmaterialen omvatten benzeen, tolueen, ethylbenzeen, de xylenen, trimethylbenzenen, tetramethylbenzenen, bifenyl en met alkyl gesubstitueerde bifenylen of mengsels daarvan.In the present invention, the process feed or raw material for conversion to fine chemicals and / or products or mixtures with a boiling point in the range of aviation or diesel fuel consists of an aromatic or aromatic compound containing hydrocarbon, preferably benzene and / or an alkyl-substituted aromatic hydrocarbon. The alkyl substituent may contain less than 10, preferably 1 to 5, carbon atoms. The most preferred alkyl substituent is methyl. The aromatic core can contain one or more alkyl and / or aromatic substituents. Examples of suitable starting materials include benzene, toluene, ethylbenzene, the xylenes, trimethylbenzenes, tetramethylbenzenes, biphenyl and alkyl-substituted biphenyls or mixtures thereof.

Het uitgangsmengsel kan een aromaat of een mengsel van aromaten, in ieder ander vloeistof- of gasmengsel dat 0 tot 95 volumeprocent van de voedingsstroom omvat, bevatten. De massa-ruimte-snelheid per uur (MHSV) van de aromatische voeding kan variëren tussen 0,1 en 100 uur'1, bij voorkeur tussen 1 en 50 uur"1.The starting mixture may contain an aromatics or a mixture of aromatics, in any other liquid or gas mixture comprising from 0 to 95 volume percent of the feed stream. The mass space velocity per hour (MHSV) of the aromatic feed can vary between 0.1 and 100 hours 1, preferably between 1 and 50 hours 1.

Bij de aromatische hydroalkyleringswerkwijze kan de voeding onder een brede reeks van omstandigheden in een reactor aan de katalysator worden toegevoegd. Het heeft de voorkeur dat waterstof bij drukken tussen 1 en 200 atmosfeer, met meer voorkeur tussen 1 en 100 atmosfeer, aanwezig is. Verder ligt de toevoersnelheid van waterstof bij voorkeur in een traject van 0,2 tot 5 mol waterstof per mol aromatische voeding en met meer voorkeur tussen 0,2 en 1,5 mol/mol aromatische voeding.In the aromatic hydroalkylation process, the feed can be added to the catalyst in a reactor under a wide range of conditions. It is preferred that hydrogen be present at pressures between 1 and 200 atmospheres, more preferably between 1 and 100 atmospheres. Furthermore, the feed rate of hydrogen is preferably in a range from 0.2 to 5 moles of hydrogen per mole of aromatic feed, and more preferably between 0.2 to 1.5 moles / mole of aromatic feed.

De reactietemperatuur is niet bijzonder kritiek, bij voorkeur varieert deze echter van 80°C tot 350°C.The reaction temperature is not particularly critical, however, it preferably ranges from 80 ° C to 350 ° C.

De hydroalkyleringswerkwijze kan worden uitgevoerd in een reactor met een gefixeerd bed, waarbij de aromatische voeding en waterstof op een naar boven stromende en een naar beneden stromende wijze met de katalysator in contact komen. Tevens is het mogelijk tegenstroom van waterstof en aromatische voeding over de katalysator toe te passen. Hoewel een reactor met een gefixeerd bed is beschreven, kan ieder ander type reactor, bijvoorbeeld een reactor met een gefluïdiseerd bed, een geroerde reactor met een suspensie-fase, enz., worden gebruikt.The hydroalkylation process can be carried out in a fixed bed reactor, wherein the aromatic feed and hydrogen contact the catalyst in an upflow and downflow manner. It is also possible to use countercurrent of hydrogen and an aromatic feed over the catalyst. Although a fixed bed reactor has been described, any other type of reactor, for example, a fluidized bed reactor, a stirred phase slurry reactor, etc. may be used.

De uitvinding verschaft een katalysator die een drager voor een moleculaire zeef met een porie- of kanaalstructuur met een voldoende grootte voor het binnengaan van reactanten en het verlaten van produkten en een actieve plaats die selectief is voor aromatische hydroalkylerings-produkten omvat. De moleculaire zeef bevat bij voorkeur wat een gemiddelde tot grote poriegrootte, welke wordt gevormd door de raamwerk-struc-tuur, wordt genoemd. De poriën of kanalen van de moleculaire zeef-struc-tuur moeten groter zijn dan 5 A en moeten bij voorkeur van een 2-dimen-sionele en met meer voorkeur van een 3“dimensionele aard zijn en bij voorkeur onderling verbonden zijn. De drager van de moleculaire zeef kan zijn gekozen uit de groep van de aluminiumsilikaat-zeolieten die bestaat uit beta-zeoliet, Nu-2, EU-1, ZSM-4, ZSM-5, ZSM-5/ZSM-11, ZSM-12, ZSM-20, ZSM-23, ZSM-35. ZSM-38, ZSM-47, ZSM-48, ZSM-50, Type X, Type Y, EMC-2, CSZ-1, ECR-30, mordeniet, offretiet, zeoliet-L, omega-zeoliet en zeoliet-PHI. Deze kan tevens zijn gekozen uit iedere met metaal gesubstitueerde zeoliet, waarbij een gedeelte van het aluminium en/of silicium of alle aluminium en/of silicium van de voorgaande zeolieten is vervangen door een of meer elementen uit de groepen II tot en met VIII van het periodiek systeem der elementen, bijvoorbeeld Ga, B, Fe, Cr, Mn, V, Ti, Ge, As, Be, enz. De drager van de moleculaire zeef kan zijn gekozen uit de aluminium-fosfaten (AlPO^'s), siliciumaluminiumfosfaten (SAPO's), metaalaluminium-fosfaten (MeAPO’s), in het bijzonder VPI-5, AlPO-5, SAP0-5, SAP0-11, SAPO-31, SAPO-36, SAPO-37, SAP0-40, SAP0-41, CoAPO-50, en andere, met metaal gesubstitueerde materialen met een overeenkomstige structuur, b.v. BeGeAPO-11 en AsBeAP0-31. enz.The invention provides a catalyst comprising a molecular sieve support having a pore or channel structure of sufficient size for entering reactants and leaving products and an active site selective for aromatic hydroalkylation products. The molecular sieve preferably contains what is called a medium to large pore size formed by the framework structure. The pores or channels of the molecular sieve structure should be greater than 5 Å and should preferably be of a 2-dimensional and more preferably of a 3 dimension dimensional nature and preferably interconnected. The molecular sieve support may be selected from the group of the aluminum silicate zeolites consisting of beta zeolite, Nu-2, EU-1, ZSM-4, ZSM-5, ZSM-5 / ZSM-11, ZSM- 12, ZSM-20, ZSM-23, ZSM-35. ZSM-38, ZSM-47, ZSM-48, ZSM-50, Type X, Type Y, EMC-2, CSZ-1, ECR-30, Mordenite, Offretite, Zeolite-L, Omega Zeolite and Zeolite-PHI. It may also be selected from any metal-substituted zeolite, with a portion of the aluminum and / or silicon or all aluminum and / or silicon of the previous zeolites replaced by one or more elements from groups II through VIII of the periodic table of the elements, for example Ga, B, Fe, Cr, Mn, V, Ti, Ge, As, Be, etc. The molecular sieve support may be selected from the aluminum phosphates (AlPO3s), silicon aluminum phosphates (SAPOs), metal aluminum phosphates (MeAPOs), in particular VPI-5, AlPO-5, SAP0-5, SAP0-11, SAPO-31, SAPO-36, SAPO-37, SAP0-40, SAP0-41, CoAPO-50, and other metal-substituted materials with a similar structure, e.g. BeGeAPO-11 and AsBeAP0-31. etc.

De moleculaire zeef die wordt gebruikt bij de werkwijze volgens deze uitvinding kan, in de aldus gesynthetiseerde vorm, uitwisselbare kat-ionen, zoals lithium, natrium, kalium, cesium, rubidium, beryllium, calcium, magnesium, strontium, barium, enz., omvatten. Deze kationen kunnen voor een deel of volledig zijn vervangen door andere kationen. Bijzondere voorkeur hebben ionen van zeldzame aardmetalen, ionen van overgangsmetalen (of mengsels van deze ionen) en andere ionen zoals waterstof en ammonium. De basisstructuur van de drager van de moleculaire zeef mag door de vervanging van de aanvankelijke ionen niet veranderen en bij voorkeur bedraagt de hoeveelheid ionen die wordt uitgewisseld op de zeef zo veel als kan worden bereikt. Het zeldzaam aardmetaal kan zijn gekozen uit de groep die bestaat uit cerium, lanthaan, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium en mengsels daarvan.The molecular sieve used in the method of this invention may, in the form thus synthesized, comprise exchangeable cat ions, such as lithium, sodium, potassium, cesium, rubidium, beryllium, calcium, magnesium, strontium, barium, etc. . These cations can be partially or completely replaced by other cations. Particular preference is given to rare earth ions, transition metal ions (or mixtures of these ions) and other ions such as hydrogen and ammonium. The basic structure of the molecular sieve support should not change by the replacement of the initial ions, and preferably the amount of ions exchanged on the sieve is as much as can be achieved. The rare earth metal may be selected from the group consisting of cerium, lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium and mixtures thereof.

Een voorkeursaspect van de moleculaire zeef is dat deze een zuur-functie heeft die is verkregen door ion-uitwisseling en/of impregneren met ammoniumnitraat, ammoniumfluoride, ammoniumchloride, enz., gevolgd door calcineren in lucht bij een temperatuur tussen 200°C en 800°C.A preferred aspect of the molecular sieve is that it has an acid function obtained by ion exchange and / or impregnation with ammonium nitrate, ammonium fluoride, ammonium chloride, etc., followed by calcination in air at a temperature between 200 ° C and 800 ° C.

De moleculaire zeef kan zoals deze is bereid of na calcineren in lucht of na calcineren en/of behandeling door middel van ion-uitwisseling, impregneren en/of aanvankelijke bevochtigingstechnieken met anorganische en/of organische, metaal of ammonium bevattende verbindingen worden gebruikt. Bij het behandelen van de moleculaire zeef kunnen water bevattende en/of geen water bevattende oplossingen worden gebruikt. De katalysator van deze uitvinding die de voorkeur heeft bevat, na behandeling, een actief metaal of actieve metalen uit groep lb, lib, Mb, VIb, Vllb en VIII van het periodiek systeem der elementen, in hoeveelheden van 0,1 gew.% tot 25 gew.% van de katalysator. De meeste voorkeur hebben die elementen, die de drager een hydrogenerings-component verlenen. Gewoonlijk omvat deze een of meer metalen die zijn gekozen uit koper, chroom, kobalt, nikkel, wolfraam, molybdeen en zink.The molecular sieve can be used as prepared either after air calcination or after calcination and / or ion exchange treatment, impregnation and / or initial wetting techniques with inorganic and / or organic, metal or ammonium containing compounds. In the treatment of the molecular sieve, aqueous and / or non-aqueous solutions can be used. The preferred catalyst of this invention contains, after treatment, an active metal or active metals of group lb, lib, Mb, VIb, Vllb and VIII of the periodic table of the elements, in amounts from 0.1 wt% to 25% by weight of the catalyst. Most preferred are those elements which impart a hydrogenation component to the support. Usually it includes one or more metals selected from copper, chromium, cobalt, nickel, tungsten, molybdenum and zinc.

De katalysator kan een extra elementen of extra elementen uit de groepen V, VI, VII en VIII van het periodiek systeem der elementen bevatten, welke dienst kan/kunnen als een promoter. De promoter of promoters kunnen worden toegevoegd door middel van ion-uitwisseling, impregneren en/of precipitatie uit water bevattende en/of geen water bevattende oplossingen van anorganische of organische verbindingen. Verder kan de promoter eveneens worden toegevoegd door middel van droog mengen van een eenvoudig ontledende verbinding, zoals een acetaat, nitraat, chloride, bromide, carbonyl-verbinding, sulfide, enz. De promoter kan 0,001 gew.% tot 10 gew.% van de katalysator bedragen. De promoters die voorkeur hebben zijn zilver, koper, platina, palladium, ruthenium, renium, iridium of rhodium of mengsels daarvan.The catalyst may contain an additional elements or additional elements of groups V, VI, VII and VIII of the Periodic Table of the Elements which may serve as a promoter. The promoter or promoters can be added by ion exchange, impregnation and / or precipitation from aqueous and / or non-aqueous solutions of inorganic or organic compounds. Furthermore, the promoter may also be added by dry mixing a simple decomposing compound such as an acetate, nitrate, chloride, bromide, carbonyl compound, sulfide, etc. The promoter may be 0.001 wt% to 10 wt% of the catalyst. Preferred promoters are silver, copper, platinum, palladium, ruthenium, rhenium, iridium or rhodium or mixtures thereof.

De katalysator die de metaalverbindingen bevat kan worden geacti- veerd door reductie. Deze reductie kan gedurende 5 minuten tot 2k uur in een atmosfeer van 3% tot 100% waterstof, bij een temperatuur van 50°C tot 600°C en bij een druk van 0 tot 200 atmosfeer worden uitgevoerd.The catalyst containing the metal compounds can be activated by reduction. This reduction can be carried out for 5 minutes to 2 hours in an atmosphere of 3% to 100% hydrogen, at a temperature of 50 ° C to 600 ° C and at a pressure of 0 to 200 atmospheres.

De moleculaire zeef kan worden gecombineerd, gedispergeerd of anderzijds innig worden gemengd en geperst met een matrix van een anorganisch oxide, in verhoudingen die resulteren in een produkt dat 10 gew.% tot 100 gew.% katalysator in het uiteindelijk produkt bevat. Matrices die gewenste eigenschappen, zoals een toegenomen sterkte en slijtvastheid van de katalysator, aan de katalysator verlenen en die behulpzaam zijn bij de dissipatie van de reactiewarmte hebben de voorkeur. Oxiden van silicium, aluminium, zirkoon, titaan, chroom, enz. kunnen worden gebruikt. De onderhavige uitvinding verschaft een katalysator en een werkwijze voor de hydroalkylering van aromatische verbindingen.The molecular sieve can be combined, dispersed, or alternatively intimately mixed and pressed with an inorganic oxide matrix, in ratios resulting in a product containing from 10 wt% to 100 wt% catalyst in the final product. Matrices that impart desirable properties, such as increased strength and abrasion resistance of the catalyst, to the catalyst and which aid in the dissipation of the heat of reaction are preferred. Oxides of silicon, aluminum, zircon, titanium, chrome, etc. can be used. The present invention provides a catalyst and a process for the hydroalkylation of aromatics.

In een voorkeursvorm van de uitvinding wordt een katalysator verschaft die koper, nikkel en een zeldzaam aard-element omvat, die worden gedragen op een moleculaire zeef met een gemiddelde tot grote, onderling verbonden, 3~dimensionele kanaalstructuur. De moleculaire zeef die de voorkeur heeft kan bestaan uit zeoliet Type X, Type Y, ZSM-20 of beta-zeoliet, of een combinatie daarvan. Het koper-gehalte van de katalysator kan in het traject van 2 tot 25 gew.# van de katalysator liggen, het nikkel-gehalte van 1 tot 25 gew.# en de zeldzame aard-elementen van 0,2 tot 15 gevi.%.In a preferred form of the invention, there is provided a catalyst comprising copper, nickel and a rare earth element, which are supported on a molecular sieve having a medium to large interconnected 3-dimensional channel structure. The preferred molecular sieve may be Type X, Type Y, ZSM-20 or beta zeolite zeolite, or a combination thereof. The copper content of the catalyst can range from 2 to 25 weight percent of the catalyst, the nickel content from 1 to 25 weight percent, and the rare earth elements from 0.2 to 15 weight percent.

De actieve metalen kunnen worden gestimuleerd door een extra element of elementen die de activiteit, selectiviteit, stabiliteit en/of regene-reerbaarheid van de katalysator verder vergroten. De promoter die de voorkeur heeft is platina of ruthenium en het gehalte kan in het traject van 0,001 tot 2 gew.# van de katalysator liggen.The active metals can be stimulated by an additional element or elements that further increase the activity, selectivity, stability and / or regenerability of the catalyst. The preferred promoter is platinum or ruthenium, and the content can range from 0.001 to 2 wt% of the catalyst.

De werkwijze van de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt voor het hydroalkyleren van aromatische verbindingen die koken in het benzine-traject, voor het verkrijgen van verbindingen die koken in het traject van de vliegtuig- en/of dieselbrandstof. Hierdoor neemt de fractie van de vliegtuig- en dieselbrandstof van een koolwaterstofstroom toe en wordt een werkwijze verschaft voor het verminderen van het benzeen-gehalte en het totale gehalte aan aromaten van benzine. De US "Clean Air Act" van 15 november 1990 eist dat benzeen in benzine wordt beperkt tot 1 vol.#, terwijl het totale aromaat-gehalte minder moet zijn dan 25 vol.#.The process of the present invention can be used to hydroalkylate aromatic compounds that boil in the gasoline range, to obtain compounds that boil in the jet and / or diesel fuel range. This increases the jet and diesel fuel fraction of a hydrocarbon stream and provides a process for reducing the benzene and total aromatics content of gasoline. The US "Clean Air Act" of November 15, 1990 requires that benzene in gasoline be limited to 1 vol. #, While the total aromatics content should be less than 25 vol. #.

De werkwijze van de onderhavige uitvinding kan worden gebruikt voor het hydroalkyleren van een in hoofdzaak zuivere verbinding voor het verkrijgen van een waardevoller produkt of een fijnchemicalie, benzeen kan bijvoorbeeld worden gehydroalkyleerd tot cyclohexylbenzeen.The process of the present invention can be used to hydroalkylate a substantially pure compound to obtain a more valuable product or a fine chemical, for example, benzene can be hydroalkylated to cyclohexylbenzene.

Bij de werkwijze kunnen ieder gehydroalkyleerd produkt of verbindingen uit de hydroalkyleringsreactor, na scheiding van de voeding die niet heeft gereageerd, verder worden gezuiverd. De voeding kan worden gerecir-culeerd, terwijl het produkt verder kan worden behandeld tot een volledig verzadigd produkt, door dit met waterstof aan een hydrogeneringseenheid, die wordt bedreven bij omstandigheden en met een katalysator die bekend is in de industrie, toe te voegen. Het gehydroxyalkyleerde produkt van benzeen, cyclohexylbenzeen, kan bijvoorbeeld verder worden gehydrogeneerd tot bicyclohexyl. Gezuiverd produkt kan worden verkocht als fijnchemica-liën, terwijl minder gezuiverd produkt kan worden gebruikt als een produkt of mengsel dat in het traject van vliegtuig- of dieselbrandstof kookt.In the process, any hydroalkylated product or compounds from the hydroalkylation reactor can be further purified after separation of the unreacted feed. The feed can be recycled, while the product can be further treated to a fully saturated product by adding it with hydrogen to a hydrogenation unit operated under conditions and with a catalyst known in the industry. For example, the hydroxyalkylated product of benzene, cyclohexylbenzene, can be further hydrogenated to bicyclohexyl. Purified product can be sold as fine chemicals, while less purified product can be used as a product or mixture boiling in the range of jet or diesel fuel.

Ter illustratie van de uitvinding zijn de volgende opgenomen. De voorbeelden moeten niet als een beperking voor de omvang van de uitvinding worden beschouwd.To illustrate the invention, the following are included. The examples are not to be construed as limiting the scope of the invention.

Voorbeeld IExample I

De volgende hoeveelheden materiaal werden bij elkaar gevoegd, goed geroerd en afgesloten in een autoclaaf van roestvast staal. Natriumaluminaat 12,5 g Tetraethylammoniumhydroxide (40%) 263 g Ludox* HS (40% Si02) 521 g Water 188 gThe following amounts of material were put together, stirred well and sealed in a stainless steel autoclave. Sodium aluminate 12.5 g Tetraethylammonium hydroxide (40%) 263 g Ludox * HS (40% Si02) 521 g Water 188 g

De autoclaaf werd onder roeren op 150°C verhit en 6 dagen op die temperatuur gehouden. Het verkregen kristallijn materiaal werd geïdentificeerd als beta-zeoliet (XRD, US octrooischrift 3*308.069) en na twee keer wassen met water en een nacht calcineren bij 600 °C had deze een chemische samenstelling van 2,4% A1203, 97,2% Si02 en 0,01% Na20.The autoclave was heated to 150 ° C with stirring and kept at that temperature for 6 days. The crystalline material obtained was identified as beta zeolite (XRD, US Patent 3 * 308,069) and after washing twice with water and calcining overnight at 600 ° C, it had a chemical composition of 2.4% Al2 O3, 97.2% SiO2 and 0.01% Na2O.

40 g van de beta-zeoliet werd drie keer aan ion-uitwisseling met ammoniumnitraat en vervolgens aan een uitwisseling met een oplossing van nikkel en een zeldzaam aardmetaal (1 liter die 29,1 g Ni(N03)2.6H20 en 0,5 g mischmetaal, opgelost in zuur, bevat) onderworpen. De zeoliet werd verzameld, gewassen, gedroogd en vervolgens geïmpregneerd met 11,8 g koperacetaat, 12,4 g nikkelnitraat en 0,1 g rutheniumchloride, opgelost in 200 g water. Het mengsel werd geroerd tot zich een stevige pasta had gevormd en daarna een nacht bij l40°C gedroogd, bij 550°C gecalcineerd, geperst, gemalen en tot een fractie met een grootte van -5OO + 250 pm verwerkt.40 g of the beta zeolite were ion exchanged with ammonium nitrate three times and then exchanged with a solution of nickel and a rare earth metal (1 liter containing 29.1 g Ni (NO 3) 2.6H 2 O and 0.5 g misch metal dissolved in acid. The zeolite was collected, washed, dried and then impregnated with 11.8 g copper acetate, 12.4 g nickel nitrate and 0.1 g ruthenium chloride dissolved in 200 g water. The mixture was stirred until a firm paste had formed and then dried overnight at 140 ° C, calcined at 550 ° C, pressed, milled and processed to a fraction of -500 + 250 µm.

Voorbeeld 2 287 g zeoliet Type Y (Strem), die aan een uitwisseling met een zeldzaam aardmetaal is onderworpen, werd verder aan een uitwisseling met nikkelnitraat onderworpen. Dit werd gedroogd, bij 550 °C gecalcineerd en vervolgens toegevoegd aan een oplossing van 1000 ml die 79.16 g koperacetaat, 83,2 g nikkelnitraat en 0,7 g rutheniumchloride bevat. Het mengsel werd verhit en geroerd tot zich een pasta had gevormd, bij l40°C gedroogd, bij 550°C gecalcineerd, geperst, gemalen en tot een fractie met een grootte van -5OO + 250 ym verwerkt.Example 2 287 g of type Y zeolite (Strem), which has been exchanged with a rare earth metal, was further exchanged with nickel nitrate. This was dried, calcined at 550 ° C and then added to a 1000 ml solution containing 79.16 g copper acetate, 83.2 g nickel nitrate and 0.7 g ruthenium chloride. The mixture was heated and stirred until a paste had formed, dried at 140 ° C, calcined at 550 ° C, pressed, milled and processed to a fraction of -500 + 250 µm.

De hiervoor beschreven katalysatoren werden gebruikt bij hydro-alkyleringstests van aromatische verbindingen in een vallende-film-reac-tor met een door druk gefixeerd bed. De aromatische verbindingen die werden gebruikt bij test 3 zijn verkregen uit een reformaat. De bedrijfsomstandigheden alsook de resultaten zijn weergegeven in de tabel. De tests geven aan dat de dragende moleculaire zeef met de door ruthenium gestimuleerde koper-, nikkel- en zeldzame aard-actieve metalen een actieve katalysator is voor de hydroalkylering van aromatische voedingen tot verbindingen met een hoger kookpunt, die geschikt zijn voor destil-laat-voedingen of, indien gezuiverd, voor fijnchemicaliën.The catalysts described above were used in hydroalkylation tests of aromatic compounds in a pressure-fixed bed falling film reactor. The aromatics used in Test 3 were obtained from a reformate. The operating conditions as well as the results are shown in the table. The tests indicate that the support molecular sieve with the ruthenium-stimulated copper, nickel and rare earth active metals is an active catalyst for the hydroalkylation of aromatic feeds to higher boiling compounds suitable for distillation feeds or, if purified, for fine chemicals.

HydroalkyleringstestsHydroalkylation tests

Figure NL9320046AD00121

CH = cyclohexaan BCH = bicyclohexyl CHB = cyclohexylbenzeenCH = cyclohexane BCH = bicyclohexyl CHB = cyclohexylbenzene

Claims (32)

1. Katalysator voor de hydroalkylering van een aromatische koolwaterstof, waarbij de katalysator eem moleculair zeef-materiaal met een zuur-functie, een hydrogeneringscomponent en een voor vorm selectieve functie omvat, waarbij het moleculaire zeef-materiaal een poriegrootte heeft die het mogelijk maakt moleculen van de te produceren produkten te herbergen en waarbij moleculen van reactanten die te groot zijn worden uitgesloten.A catalyst for the hydroalkylation of an aromatic hydrocarbon, the catalyst comprising a molecular sieve material having an acid function, a hydrogenation component and a shape-selective function, the molecular sieve material having a pore size that allows molecules of accommodate the products to be produced and exclude molecules of reactants that are too large. 2. Katalysator volgens conclusie 1, waarbij de hydrogeneringscomponent een actief metaal of actieve metalen omvat die zijn gekozen uit de groepen Ib, Ilb, Illb, VIb, Vllb en VIII van het periodiek systeem der elementen.Catalyst according to claim 1, wherein the hydrogenation component comprises an active metal or active metals selected from groups Ib, Ilb, Illb, VIb, Vllb and VIII of the Periodic Table of the Elements. 3. Katalysator volgens conclusie 2, waarbij de hydrogeneringscomponent is gekozen uit de groep die bestaat uit koper, chroom, kobalt, nikkel, wolfraam, molybdeen en zink.Catalyst according to claim 2, wherein the hydrogenation component is selected from the group consisting of copper, chromium, cobalt, nickel, tungsten, molybdenum and zinc. 4. Katalysator volgens conclusie 3, waarbij de hydrogeneringscomponent koper, chroom, zink of koper en nikkel is.Catalyst according to claim 3, wherein the hydrogenation component is copper, chromium, zinc or copper and nickel. 5. Katalysator volgens conclusie 4, waarbij de hydrogeneringscomponent koper en nikkel omvat.Catalyst according to claim 4, wherein the hydrogenation component comprises copper and nickel. 6. Katalysator volgens een der conclusies 1 tot en met 5, waarbij de hydrogeneringscomponent 0,1 ge.% tot 25 gew.% van de katalysator omvat.The catalyst of any one of claims 1 to 5, wherein the hydrogenation component comprises 0.1% to 25% by weight of the catalyst. 7. Katalysator volgens een der voorgaande conclusies, waarbij het moleculaire zeef-materiaal is gekozen uit een groep van aluminium-silikaat-zeolieten die bestaat uit beta-zeoliet, Nu-2, EU-1, ZSM-4, ZSM-5, ZSM-5/ZSM-11, ZSM-12, ZSM-20, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-47, ZSM-48, ZSM-50, Type X, Type Y, EMC-2, CSZ-1, ECR-30, mordeniet, offretiet, zeo-liet-L, omega-zeoliet en zeoliet-PHI.Catalyst according to any one of the preceding claims, wherein the molecular sieve material is selected from a group of aluminum silicate zeolites consisting of beta zeolite, Nu-2, EU-1, ZSM-4, ZSM-5, ZSM -5 / ZSM-11, ZSM-12, ZSM-20, ZSM-23, ZSM-35, ZSM-38, ZSM-47, ZSM-48, ZSM-50, Type X, Type Y, EMC-2, CSZ -1, ECR-30, mordenite, offretite, zeolite-L, omega-zeolite and zeolite-PHI. 8. Katalysator volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de katalysator poriën met een afmeting groter dan 5 A heeft.Catalyst according to any one of the preceding claims, wherein the catalyst has pores with a size greater than 5 Å. 9. Katalysator volgens een der voorgaande conclusies, waarbij uit- wisselbare kationen in het moleculaire zeef-materiaal ten minste voor een deel zijn vervangen door ionen van een zeldzaam aardmetaal.Catalyst according to any one of the preceding claims, wherein exchangeable cations in the molecular sieve material are at least partially replaced by rare earth metal ions. 10. Katalysator volgens conclusie 9» waarbij het zeldzame aardmetaal is gekozen uit de groep die bestaat uit cerium, lanthaan, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium en mengsels daarvan.Catalyst according to claim 9, wherein the rare earth metal is selected from the group consisting of cerium, lanthanum, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium, lutetium and mixtures thereof. 11. Katalysator volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de zuur-functie is verkregen door ion-uitwisseling en/of impregneren met een geschikt ammoniumzout, gevolgd door calcineren in de lucht bij een temperatuur in het traject van 200°C tot 800°C.Catalyst according to any one of the preceding claims, wherein the acid function is obtained by ion exchange and / or impregnation with a suitable ammonium salt, followed by calcination in air at a temperature in the range of 200 ° C to 800 ° C. 12. Katalysator volgens conclusie 11, waarbij het ammoniumzout ammo-niumfluoride is.The catalyst of claim 11, wherein the ammonium salt is ammonium fluoride. 13. Katalysator volgens een der voorgaande conclusies, waarbij de katalysator een geschikte promoter bevat die is gekozen uit een element van de groepen V, VI, VII en VIII van het periodiek systeem. lk. Katalysator volgens conclusie 13, waarbij de promoter 0,001 gevi.% tot 10 gew.% van de katalysator omvat.Catalyst according to any one of the preceding claims, wherein the catalyst contains a suitable promoter selected from an element of groups V, VI, VII and VIII of the periodic table. l. Catalyst according to claim 13, wherein the promoter comprises 0.001% to 10% by weight of the catalyst. 15. Katalysator volgens conclusie 13 of conclusie 14, waarbij de promoter is gekozen uit de groep die bestaat uit zilver, koper, platina, palladium, ruthenium, rhenium, iridium, rhodium en mengsels daarvan.A catalyst according to claim 13 or claim 14, wherein the promoter is selected from the group consisting of silver, copper, platinum, palladium, ruthenium, rhenium, iridium, rhodium and mixtures thereof. 16. Katalysator volgens conclusie 15, waarbij de promoter ruthenium of platina is.The catalyst of claim 15, wherein the promoter is ruthenium or platinum. 17. Katalysator voor het hydroalkyleren van een aromatische koolwaterstof, waarbij de katalysator koper, nikkel en een zeldzaam aard-element omvat die worden gedragen op een moleculair zeef-materiaal met een gemiddelde tot grote, onderling verbonden, 3“dimensionele kanaal-structuur.A catalyst for hydroalkylating an aromatic hydrocarbon, the catalyst comprising copper, nickel and a rare earth element supported on a molecular sieve material having a medium to large interconnected 3 "dimensional channel structure. 18. Katalysator volgens conclusie 17, waarbij het moleculaire zeef-materiaal is gekozen uit de groep die bestaat uit zeoliet Type X, Type Y, ZSM-20, beta-zeoliet en combinaties daarvan.The catalyst of claim 17, wherein the molecular sieve material is selected from the group consisting of Type X, Type Y, ZSM-20, beta zeolite zeolite and combinations thereof. 19· Katalysator volgens conclusie 17 of conclusie 18, waarbij koper 2 tot 25 gew.% van de katalysator omvat, nikkel 1 tot 25 gew. $ van de katalysator omvat en het zeldzame aard-element 0,2 tot 15 gew.% van de katalysator omvat.Catalyst according to claim 17 or claim 18, wherein copper comprises 2 to 25% by weight of the catalyst, nickel 1 to 25% by weight. $ of the catalyst and the rare earth element comprises 0.2 to 15% by weight of the catalyst. 20. Katalysator volgens een der conclusies 17 tot en met 19. waarbij de katalysator 0,001 tot 2 gev.% promoter, gebaseerd op het gewicht van de katalysator, bevat.Catalyst according to any one of claims 17 to 19. wherein the catalyst contains 0.001 to 2% by weight of promoter based on the weight of the catalyst. 21. Katalysator volgens conclusie 20, waarbij de promoter ruthenium of platina is.The catalyst of claim 20, wherein the promoter is ruthenium or platinum. 22. Werkwijze voor de hydroalkylering van een aromatische koolwaterstof, waarbij de werkwijze het in contact brengen van een aromatische koolwaterstof met waterstof, bij aanwezigheid van een katalysator volgens een der voorgaande conclusies, omvat.A process for the hydroalkylation of an aromatic hydrocarbon, the process comprising contacting an aromatic hydrocarbon with hydrogen in the presence of a catalyst according to any preceding claim. 23. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de aromatische kool waterstof benzeen omvat.The method of claim 22, wherein the aromatic carbon comprises hydrogen benzene. 24. Werkwijze volgens conclusie 22 of conclusie 23, waarbij de aromatische koolwaterstof een met alkyl gesubstitueerde aromatische kool waterstof omvat.The method of claim 22 or claim 23, wherein the aromatic hydrocarbon comprises an alkyl-substituted aromatic hydrocarbon. 25. Werkwijze volgens conclusie 24, waarbij de alkyl-substituent minder dan 10 koolstofatomen omvat.The method of claim 24, wherein the alkyl substituent comprises less than 10 carbon atoms. 26. Werkwijze volgens conclusie 25, waarbij de alkyl-substituent 1 tot 5 koolstofatomen omvat.The method of claim 25, wherein the alkyl substituent comprises 1 to 5 carbon atoms. 27. Werkwijze volgens conclusie 26, waarbij de alkyl-substituent een methylgroep is.The method of claim 26, wherein the alkyl substituent is a methyl group. 28. Werkwijze volgens conclusie 22, waarbij de aromatische kool waterstof is gekozen uit de groep die bestaat uit benzeen, tolueen, ethylbenzeen, een xyleen, een trimethylbenzeen, een tetramethylbenzeen, bifenyl, een met alkyl gesubstitueerde bifenyl en mengsels daarvan.The method of claim 22, wherein the aromatic hydrocarbon is selected from the group consisting of benzene, toluene, ethylbenzene, a xylene, a trimethylbenzene, a tetramethylbenzene, biphenyl, an alkyl-substituted biphenyl, and mixtures thereof. 29. Werkwijze volgens een der conclusies 22 tot en met 28, waarbij de werkwijze het in contact brengen van een stroom aromatische koolwaterstoffen, met een massa-snelheid per uur in het traject van 0,2 tot 100 uur'1, met waterstof, bij aanwezigheid van de katalysator, omvat.A process according to any one of claims 22 to 28, wherein the process contacts a stream of aromatic hydrocarbons, at a mass rate per hour in the range of 0.2 to 100 hours, with hydrogen, at presence of the catalyst. 30. Werkwijze volgens conclusie 29, waarbij de massa-snelheid per uur in het traject van 1 tot 50 uur"1 ligt.The method of claim 29, wherein the hourly mass rate is in the range of 1 to 50 hours "1. 31. Werkwijze volgens een der conclusies 22 tot en met 30, waarbij waterstof aanwezig is bij een druk in het traject van 1 tot 200 atmosfeer.The method of any one of claims 22 to 30, wherein hydrogen is present at a pressure in the range of 1 to 200 atmospheres. 32. Werkwijze volgens een der conclusies 22 tot en met 31* waarbij waterstof met een snelheid in het traject van 0,2 tot 5 mol per mol aromatische koolwaterstof aan een contactzone wordt toegevoerd.A process according to any one of claims 22 to 31 * wherein hydrogen is supplied to a contact zone at a rate in the range of 0.2 to 5 moles per mole of aromatic hydrocarbon. 33· Werkwijze volgens conclusie 32, waarbij waterstof met een snelheid in het traject van 0,2 tot 1,5 mol per mol aromatische koolwaterstof aan een contactzone wordt toegevoerd. 3^. Werkwijze volgens een der conclusies 22 tot en met 33, waarbij de aromatische koolwaterstof bij een temperatuur in het traject van 80 tot 350°C met waterstof in contact wordt gebracht.A process according to claim 32, wherein hydrogen is supplied to a contact zone at a rate in the range of 0.2 to 1.5 moles per mole of aromatic hydrocarbon. 3 ^. A process according to any one of claims 22 to 33, wherein the aromatic hydrocarbon is contacted with hydrogen at a temperature in the range of from 80 to 350 ° C.
NL9320046A 1992-10-15 1993-10-15 Hydroalkylation of aromatic hydrocarbons. NL9320046A (en)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AUPL527092 1992-10-15
AUPL527092 1992-10-15
PCT/AU1993/000531 WO1994008712A1 (en) 1992-10-15 1993-10-15 Hydroalkylation of aromatic hydrocarbons
AU9300531 1993-10-15

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9320046A true NL9320046A (en) 1995-11-01

Family

ID=3776473

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9320046A NL9320046A (en) 1992-10-15 1993-10-15 Hydroalkylation of aromatic hydrocarbons.

Country Status (4)

Country Link
AU (1) AU5172593A (en)
IN (1) IN180004B (en)
NL (1) NL9320046A (en)
WO (1) WO1994008712A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9725377B2 (en) 2013-03-14 2017-08-08 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Hydroalkylation catalyst and process for use thereof
WO2016053637A1 (en) * 2014-09-29 2016-04-07 Basf Corporation Preparation and applications of hydrophobic materials
US11078431B2 (en) * 2019-12-16 2021-08-03 Saudi Arabian Oil Company Modified ultra-stable Y (USY) zeolite catalyst for deolefinization of hydrocarbon streams
CN117511597A (en) * 2022-08-04 2024-02-06 菲利普斯66公司 Process for removing benzene from middle distillate reformate

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3760018A (en) * 1971-05-17 1973-09-18 Texaco Inc Hydroalkylation catalyst and process
US3784617A (en) * 1972-12-06 1974-01-08 R Suggitt Hydroalkylation of mononuclear aromatic hydrocarbons
US3926842A (en) * 1973-01-02 1975-12-16 Texaco Inc Method of regenerating spent hydroalkylation catalyst containing an oxidizable group viii metal
US4380683A (en) * 1976-12-20 1983-04-19 The Standard Oil Company Hydroalkylation of benzene and analogs
US4094920A (en) * 1977-02-08 1978-06-13 Phillips Petroleum Company Hydroalkylation using multi metallic zeolite catalyst
US4094918A (en) * 1977-02-10 1978-06-13 Phillips Petroleum Company Hydroalkylation process using multi-metallic zeolite catalyst
US4152362A (en) * 1978-01-03 1979-05-01 Phillips Petroleum Company Hydroalkylation using a rhenium, nickel, rare earth zeolite
US4268699A (en) * 1978-07-21 1981-05-19 Phillips Petroleum Company Hydroalkylation using nickel-ruthenium catalyst on zeolite type support
US4219689A (en) * 1978-09-08 1980-08-26 Phillips Petroleum Company Aromatic hydroalkylation catalyst using iridium on zeolites
US4447554A (en) * 1980-05-29 1984-05-08 Phillips Petroleum Company Hydroalkylation catalyst and methods for producing and employing same
US4923836A (en) * 1987-07-16 1990-05-08 Union Oil Company Of California Ni/Cu absorbent/catalyst for desulfurization and isomerization of N-paraffins
AU649586B2 (en) * 1990-03-09 1994-05-26 Tosoh Corporation Catalyst and method for catalytically decomposing nitrogen oxides

Also Published As

Publication number Publication date
IN180004B (en) 1998-01-10
WO1994008712A1 (en) 1994-04-28
AU5172593A (en) 1994-05-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0258726B1 (en) Cracking catalysts having aromatic selectivity
US4157293A (en) Aromatization of C2 -C10 hydrocarbons over stabilized zinc-containing zeolites
EP0057049B2 (en) Crystalline alumino silicates and their use as catalysts
EP0259954B1 (en) Process for converting c2 to c12 aliphatics to aromatics over a zinc activated zeolite
JP3773530B2 (en) Treatment of heavy aromatic compounds
JP2500256B2 (en) Compound
EP1688392B1 (en) Molecular sieve with mfi structure containing phosphorus and metal components, preparation process and use thereof
ES2289007T3 (en) ZEOLITES AND THE USE OF THE SAME.
WO1996013331A1 (en) Hydrocarbon conversion catalyst and method of catalytic conversion therewith
US4085156A (en) Conversion of hydrocarbons
US4834867A (en) A process for producing gasoline under FCC conditions employing a cracking catalysts having aromatic selectivity
US3301917A (en) Upgrading of paraffinic hydrocarbons in the presence of a mixed aluminosilicate, platinum metal catalyst
CN102203035A (en) Stable shape-selective catalyst for aromatic alkylation and methods of using and preparing
US7510644B2 (en) Zeolites and molecular sieves and the use thereof
US4157950A (en) Conversion of hydrocarbons
US5696043A (en) Synthetic crystalline aluminosilicate for the catalytic conversion of hydrocarbons in petrochemical processes
US3669903A (en) Catalytic cracking process
GB1074129A (en) Chemical reaction catalyst and preparation theereof
EP0252705B1 (en) Aromatisation of aliphatics over gallium-containing zeolites
CA1293269C (en) Stabilization of zinc on aromatization catalysts
US4197186A (en) Hydrocarbon conversion
NL9320046A (en) Hydroalkylation of aromatic hydrocarbons.
US3842016A (en) Thermally activated crystalline aluminosilicates
US5453553A (en) Process for the production of linear alkylbenzenes
US6175046B1 (en) Method of hydrogenating aromatic hydrocarbons in hydrocarbon oil

Legal Events

Date Code Title Description
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
BV The patent application has lapsed