NO153004B - Fremgangsmaate til isomerisering av xylener - Google Patents

Fremgangsmaate til isomerisering av xylener Download PDF

Info

Publication number
NO153004B
NO153004B NO801488A NO801488A NO153004B NO 153004 B NO153004 B NO 153004B NO 801488 A NO801488 A NO 801488A NO 801488 A NO801488 A NO 801488A NO 153004 B NO153004 B NO 153004B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
catalyst
xylene
ethylbenzene
zeolite
xylenes
Prior art date
Application number
NO801488A
Other languages
English (en)
Other versions
NO801488L (no
NO153004C (no
Inventor
Roger Allan Morrison
Samuel Allen Tabak
Original Assignee
Mobil Oil Corp
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 Mobil Oil Corp filed Critical Mobil Oil Corp
Publication of NO801488L publication Critical patent/NO801488L/no
Publication of NO153004B publication Critical patent/NO153004B/no
Publication of NO153004C publication Critical patent/NO153004C/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C15/00Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
    • C07C15/02Monocyclic hydrocarbons
    • C07C15/067C8H10 hydrocarbons
    • C07C15/08Xylenes
    • 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
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule
    • C07C4/12Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C4/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
    • C07C4/08Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule
    • C07C4/12Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene
    • C07C4/14Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule from hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring, e.g. propyltoluene to vinyltoluene splitting taking place at an aromatic-aliphatic bond
    • C07C4/18Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C5/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
    • C07C5/22Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
    • C07C5/27Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
    • C07C5/2729Changing the branching point of an open chain or the point of substitution on a ring
    • C07C5/2732Catalytic processes
    • C07C5/2737Catalytic processes with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/10After treatment, characterised by the effect to be obtained
    • B01J2229/26After treatment, characterised by the effect to be obtained to stabilize the total catalyst structure
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/36Steaming
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/42Addition of matrix or binder particles
    • 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
    • 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)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører en fremgangsmåte for isomerisering av xylener i en tilførsel som også inneholder etylbenzen. Det oppnås derved aromatiske forbindelser med 6-8 karbonatomer, nemlig benzen, toluen og xylener (BTX).
I øyeblikket er den mest verdifulle av disse forbindelser p-xylen, som kan separeres for bruk i syntese av polyestere fra blandede xylener ved fraksjonert krystalli-sering. Benzen er verdifull som et kjemisk råmateriale, toluen for forskjellige anvendelser, nemlig som oppløsnings-middel, ved kjemisk fremstilling og som komponent i høy-oktanbensin. Foreliggende oppfinnelse muliggjør at tilgjenge-lige råmaterialer slik som reformerte petroleumnaftaer (reformat), kan behandles for oppnåelse av p-xylen som hoved-produkt og toluen og benzen som vesentlig eneste aromatiske biprodukter.
p-xylen avledes typisk fra blanidnger av Cg-aromatiske stoffer separert fra slike råmaterialer som petroleum-naf taer, spesielt reformater, vanligvis ved selektiv oppløs-ningsmiddelekstraksjon. Cg-aromatiske stoffer i slike blandinger og deres egenskaper er:
Hovedkilder er katalytisk reformerte naftaer og pyrolysedestillater. Cg-aromatiske fraksjoner fra disse kilder varierer temmelig mye i sammensetning, men vil vanligvis være i området 10-32 vekt-% etylbenzen hvor resten, som utgjøres av xylener, er oppdelt i omtrent 50 vekt-% meta
og 25 vekt-% hver av para og orto. Enkelte isomerprodukter kan separeres fra de naturlig forekommende blandinger ved hjelp av passende fysikalske metoder. Etylbenzen kan separeres ved fraksjonert destillasjon, skjønt dette er en kostbar operasjon. Orto-xylen kan separeres ved fraksjonert
destillasjon og fremstilles på denne måte kommersielt. Para-xylen separeres fra de blandede isomerer ved fraksjonert krystallisasjon.
Ettersom kommersiell anvendelse av para- og orto-xylen har øket, har det vært interesse for isomerisering av de andre Cg-aromatiske stoffer mot en likevektsblanding og således øke utbytte av de ønskede xylener, slik som ved prosessen kjent som oktafining. I et typisk anlegg for anvendelse av oktafining innføres en blanding av Cg-aromatiske stoffer i et etylbenzentårn hvori strømmen avsplittes endel av dens etylbenzeninnhold i en grad som er i overensstemmelse med bibehold av alle xylenene i tilførselsstrømmen uten en altfor kostbar "superfraksjonering". Etylbenzen fjernes oven-til, mens en bunnstrøm, bestående hovedsakelig av xylener, sammen med en betydelig mengde etylbenzen, føres til et xylen-splittetårn. Restene fra xylen-splittetårnet bestående av o-xylen og Cg-aromatiske stoffer føres til o-xylen-tårnet hvorfra o-xylen uttas øverst i tårnet og tunge restfraksjoner fjernes. Overløpet fra xylen-splittetårnet overføres til konvensjonell krystallisåsjonsseparering. Krystallisatoren opereres slik som beskrevet i US-patent nr. 3.662.013.
På grunn av at dets smeltepunkt er meget høyere enn det til andre Cg-aromatiske stoffer, kan p-xylen lett separeres i krystallisatoren etter avkjøling av strømmen og en xylenblanding fattig på p-xylen overføres til en isomeri-seringsenhet. Isomeriseringstilførselen føres gjennom en oppvarmingsanordning, blandes med hydrogen og blandingen inn-føres i isomeriseringsenheten.
Isomerisert produkt fra isomeriseringsenheten avkjøles og føres til en høytrykksseparator hvorfra separert hydrogen kan resirkuleres i prosessen. Det flytende produkt fra iso-meriseringen føres til et splittetårn hvorfra lette restfraksjoner fjernes i toppen. Det resterende væskeformige produkt bestående av Cg + hydrokarboner resirkuleres i systemet til innløpet av xylen-slittetårnet.
Systemet er beregnet på fremstilling av p-xylen i høyt utbytte fra en blandet Cg-aromatisk tilførsel inneholdende alle xylen-isomerene pluss etylbenzen.
Nøkkelen til effektiv operasjon for dette formål ligger i isomeriseringsenheten som mottar krystallisatorav-løp som er fattig på p-xylen og omdanner de andre xylen-isomerer delvis til p-xylen for videre utvinning i krystallisatoren.
Blant de kjente xylen-isomeriseringsprosesser var oktafining opprinnelig unik med hensyn til dens evne til å omdanne etylbenzen. Andre xylen-isomeriseringsprosesser krevde meget kostbar fraksjonering for å separere etyl-
benzen i Cg-aromatiske fraksjoner. Som det fremgår fra ovenstående tabell er kokepunktet for etylbenzen meget nær det til p- og m-xylen. Fullstendig fjerning av etylbenzen fra tilførselen er upraktisk. Det vanlige hjelpemiddel for å takle problemet var en etylbenzen-separeringskolonne i isomerisering-separatorsløyfen ved anvendelse av katalysator andre enn de som var karakteristiske for oktafining. Det vil fremgå at oktafining ikke trenger dette kostbare hjelpemiddel for å hindre oppbygging av etylbenzen i sløyfen. Dette for-delaktige trekk er mulig fordi cktafining-katalysatoren omdanner etylbenzen.
Ved oktafining reagerer etylbenzen gjennom etyl-cykloheksan til dimetyleykloheksaner som igjen ekvilibreres til xylener. Konkurrerende reaksjoner er disproporsjonering av etylbenzen til benzen og dietylbenzen, hydrokrakking av etylbenzen til etan og benzen, og hydrokrakking av alkyl-cykloheksaner.
En betydelig forbedring ble oppnådd ved innføring av katalysatorer slik som zeolitt "ZSM-5" kombinert med et metall slik som platina som beskrevet i US-patent nr. 3.856.872. Ved temperaturer i området 371,1-426, 7°C omdannes etylbenzen
ved dispropors.jonering over denne katalysator til benzen og dietylbenzen. Ved høyere temperaturer og under anvendelse av en zeolitt "ZSM-5"-katalysator med redusert aktivitet,
blir etylbenzen og andre enkeltring-aromatiske stoffer om-dannnet ved avsplitting av sidekjeder inneholdende 2 eller flere karbonatomer. Disse fremskritt tillater mer effektiv bruk av octafiningsreaktorer ved benyttelse av den forbedrede ("ZSM-5") katalysator.
Et annet xylen-isomeriseringssystem som har oppnådd utbredt kommersiell anvendelse er lavtrykksoperasjon i damp-fase. Temperaturer som benyttes er i samme område som for octafining, i nærheten av 454,4°C. Aktuelle trykk er bare de som er nødvendig for å tilsvare trykkfallet gjennom nedstrøms-utvinningstårnene, varmevekslerne og lignende. For alle praktiske formål er dette en reaksjon under atmosfæretrykk med reaktor-innløpstrykk på ca. 308,2 KPa manometertrykk. Katalysatoren er vesentlig silisiumdioksyd-aluminiumoksyd, hvilket er den sure, amorfe heterogene katalysator som benyttes i flere slike syrekatalyserte prosesser. Flere for-deler ved en slik isomeriseringsprosess vil være umiddelbart åpenbare.
Enhetskostnadene når det gjelder katalysator reduseres drastisk ved å sløyfe platina. Ved disse lave trykk benyttes reaktorbeholdere av billig stål og det foreligger intet behov for konstruksjoner som kan tåle trykkspenninger. Prosessen er praktisk uten innføring av molekylært hydrogen og trenger ingen hjelpemidler for fremstilling og resirkulering av gass. Disse trekk reduserer kapital- og operasjonsomkostninger og har gjort lavtrykksprosessen vesentlig konkurransedyktig med octafiningsprosessen til tross for kravet om større beholdere ved lavt trykk og liten romhastighet og operasjonsulemper som følger med prosessen.
En hovedulempe med den hittil benyttede dampfaseiso-merisering under lavt trykk er dens lave toleranse for etylbenzen i tilførselsmaterialet. Katalysatoren vil omdanne etylbenzen bare ved strenge betingelser slik at uakseptabelt tap av xylen forekommer ved disproporsjonering. En ytterligere ulempe er at katalysatoren hurtig taper sin aktivitet på grunn av avsetning av "koks", et karbonholdig lag som maskerer de aktive steder på silisiumdioksyd-aluminiumoksydkatalysatoren som konvensjonelt benyttes ved denne operasjon. Koksen kan fjernes ved brenning med luft for å regenerere katalysatorens aktivitet. Operasjonskontinuitet oppnås ved hjelp av den velkjente "sving-reaktor"-teknikk hvorved det benyttes to eller flere reaktorer hvorav en er i drift mens regenerering ved brenning foretas på en reaktor inneholdende brukt katalysator som har tapt aktivitet på grunn av koksavsetning. Cykler på 2-4 dager er vanlig praksis under anvendelse av en reaktor i drift i en slik periode og deretter skifting til en
ny-regenerert beholder.
Nåværende kommersiell praksis innebærer mange store anlegg av både oktafinings- og lavtrykks-typen i en krets for p-xylen-separering og resirkulering av andre isomerer, sammen med en eventuell tilstedeværende mengde etylbenzen, gjennom isomerisering og tilbake til p-xylenutvinning. De kommersielle muligheter som i øyeblikket er aktuelle er høytrykksisomeri-sering med store mengder hydrogen eller lavtrykks- (vesentlig atmosfæretrykk)isomerisering med komplisert cykeldrift av en sving-reaktor og nødvendigheten av kostbar destillasjon for å fjerne etylbenzen fra tilførselsmateriale til et akseptabelt nivå, vanligvis ca. 5%.
Anvendelse av zeolitt - "ZSM-5" isteden for silisiumdioksyd-aluminiumoksydkatalysatoren ved lavtrykksisomerisering, resulterer i et fordelaktig skift i de relative has-tigheter for disproporsjonering av etylbenzen og xylener.
En slik endret prosess som beskrevet i US-patent nr. 4.101.596 opereres ved lavere temperatur enn konvensjonell lavtrykksisomerisering over silisiumdioksyd-aluminiumoksyd. Ved disse betingelser observeres lange driftsperioder selv ved høye nivåer for etylbenzen i tilførselsmateriale hvilket tillater drift av etylbenzen-tårnet ved moderate og mindre kostbare betingelser hvorved bare en del av etylbenzenen i tilførsels-materialet fjernes. Den således forbedrede lavtrykksprosess med zeolitt "ZSM-5" krever modifikasjon av det konvensjonelle lavtrykksanlégg for å muliggjøre den lavere driftstemperatur.
Ifølge foreliggende oppfinnelse er det tilveiebragt
en fremgangsmåte for isomerisering xylener i en tilførsel som også inneholder etylbenzen, ved kontakt ved omdannelses-betingelser med en katalysator omfattende en zeolitt med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på over 12 og en ufrihetsindeks på 1-12, og denne fremgangsmåten er kjennetegnet ved at man holder omdannelsestrykket under 790,9 KPa og omdannelses-temperaturen i området 426,7-537,8°C, idet Katalysatoren kan omdanne mindre enn 2 vekt-% xylen til forbindelser andre enn xylen ved 482,2°C, 0 KPa og en romhastighet på 5, og idet tilførselen er fri for tilsatt hydrogen.
Den foretrukne zeolitt er "ZSM-5" som kan være i syreformen eller kan inneholde alkalimetallkationer. Når den brukes i syreformen, kan den være dampbehandlet.
Tilførselsmaterialet kan være fritt for tilsatt hydrogen og selvom den kan inneholde parafin-hydrokarboner kan den alternativt bestå vesentlig av aromatiske hydrokarboner .
Silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forholdet i zeolitten er fordelaktig større enn 200, fortrinnsvis større enn 500. Fremgangsmåten kan utføres ved en vekt-romhastighet (WHSV) på 1-200 med hensyn til zeolitt, som kan utgjøre mindre enn 10 vekt-% av et sammensatt materiale med et inert matrisemateriale.
Trykket under kontakten av tilførselsmaterialet med katalysatoren er fortrinnsvis under 446,1 kPa, og helst ved eller under en atmosfære.
Det er naturligvis kjent at zeolitt-"ZSM-5" er en
meget effektiv katalysator for isomerisering av xylener, kfr. US-patenter nr. 3.790.471 og 3.856.871.
Foreliggende oppfinnelse forbedrer lavtrykks-isomeri-seringsprosessen og foretas i det aktuelle temperaturområde, under anvendelse av en katalysator av zeolitt-typen slik som "ZSM-5", vesentlig redusert i aktivitet ved fortynning, dampbehandling, meget høyt silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold, baseutveksling med alkalimetall, forkoksing eller lignende. Ved. disse høye temperaturer på 426,7-537,8°C utviser zeolitten med redusert aktivitet effektive isomeriseringsegenskaper for xylen og med hensyn til avspalting av alkylsidekjeder med to karbonatomer eller mer fra enring-aromatiske stoffer i lange driftsperioder. Disproporsjoneringsaktiviteten til zeolitten blir meget nedsatt ved den reduserte syreaktivitet hvilket resulterer i små tap av xylen ved en slik mekanisme. Mangelen på disproporsjoneringsaktivitet svekker katalysatorens evne til å behandle aromatiske stoffer med 9 karbonatomer eller mer, f.eks. trimetylbenzen, hvilket foretas i noen prosesser. Det blir således nødvendig at man fra resirkuleringsstrømmen fjerner de komponenter som har mer enn 8 karbonatomer for å unngå for stor oppbygning i systemet av Cg-komponenter og høyere. Katalysatoren har også evne til å krakke parafiner i tilførselsmaterialet til laverekokende forbindelser som lett kan fjernes fra de sirkulerende strømmer ved hjelp av en fraksjoneringsanordning som normalt er tilstede i kretsen for p-xylen-utvinning/isomerisering.
På grunn av denne kombinasjon av aktiviteter kan katalysatoren anbringes i konvensjonelt lavtrykksisomeriserings-utstyr med eliminering og/eller redusert betjening av noe hjelpeutstyr som normalt anvendes ved preparering av til-førselsmaterialet. Det normale tilførselsmateriale er f.eks. en Cg-aromatisk fraksjon hvorfra mye av etylbenzenen er fjernet ved nøyaktig fraksjonering. Et petroleumavledet reformat ville således bli destillert for å fjerne komponenter med lavere kokepunkt enn Cg-aromatiske stoffer, og igjen destillert for å fjerne Cg-fraksjoner og høyere. Den resul-terende Cg-fraksjon ville deretter bli ekstrahert med oppløs-ningsmiddel for å separere aromatiske stoffer fra parafiner og de Cg-aromatiske stoffer deretter igjen destillert ved den kostbare teknikk som er nødvendig for å utskille i det minste en større del av etylbenzenen.
Medfølgende tegning representerer et skjematisk riss
av hovedelementene i et konvensjonelt anlegg for fremstilling av p-xylen ved lavtrykksisomerisering. Prosessapparatur som kan trekkes ut fra bruk,: eller reduseres i bruk for drift ifølge foreliggende oppfinnelse, er indikert ved et stiplet omriss markert "valgfri".
En reaktor for bruk ved foreliggende fremgangsmåte inneholder en katalysator omfattende et zeolittmateriale med et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold på over 12, en "ufrihetsindeks" (se norsk patent 145.758 på mellom 1 og 12 og en redusert syreaktivitet som definert nedenfor. Reaktoren holdes ved en temperatur på 426,7-537,8°C og et trykk på under ca. 790,0 KPa, fortrinnsvis bare et tilstrekkelig trykk til å overvinne trykkfallet i nedstrøms-prosessapparatur, f.eks. under 446,1 KPa. I noen utførelser kan uttaket ved enden av prosess- eller behandlings-trinnene holdes under atmosfæretrykk ved forbindelse med sug fra en egnet pumpe, hvorved man holder reaktoren ved eller under en atmosfære. Det er vist at redusert trykk resulterer i et lavt xylentap og forbedrede katalysatoregenskaper når man benytter en amorf silisiumdioksyd-aluminiumoksydkatalysator.
Som vist på medfølgende tegning kan reaktoren inkorporeres i en reaksjonskjede hvori en petroleum-
nafta behandles for fremstilling av p-xylen. Foreliggende fremgangsmåte kan alternativt anvendes i forbindelse med Cg-aromatiske stoffer eller blandede xylener. I'den illustrerte utførelse blir en lett petroleumnafta som tilføres gjennom ledningen 10, ført til et reformeringsanlegg 11 som opereres for omdannelse av naftenene til aromatiske stoffer ved de-hydrogenering under hydrogentrykk over en katalysator av platina på aluminiumoksyd.
Det aromatrike reformatprodukt fra reformeringsanlegget 11 overføres gjennom ledningen 12 til et fraksjoneringstårn 13 som virker slik at det uttar forbindelser med 7 karbonatomer eller mindre i toppen og etterlater en bunnfraksjon av 8 karbonatomer eller mer som kan overføres gjennom ledningen 14 til et fraksjoneringstårn 15. Bunnproduktet fra tårnet 13 kan alternativt føres direkte til oppløsningsmiddel-ekstraksjons-trinnet eller til lavtrykksreaktoren, som begge skal omtales i det nedenstående. Ved å anta anvendelse av fraksjoneringstårnet 15 utgjøres en bunnfraksjon i ledningen 16 av hydrokarboner med 9 karbonatomer eller mer, rik på aromatiske stoffer. Fraksjonen i ledningen 16 kan anvendes som en komponent i høyoktan-motorbrensel eller behandles for å omdanne dets aromatiske innhold til en blanding av benzen, toluen og xylener (BTX).
Topp-produktet i fraksjoneringstårnet 15 inneholdende 8 karbonatomer er vist overført gjennom ledningen 17 til et oppløsningsmiddel-ekstraksjonstrinn 18 hvori parafiner separeres under anvendelse av et egnet oppløsningsmiddel på kjent måte. Cg-topp-produktet i fraksjoneringstårnet 15 kan alternativt føres direkte til lavtrykksreaktoren. Fraksjonen med Cg-aromatiske stoffer fremstilt ved oppløsningsmiddel-ekstraks jonstrinnet 18 overføres fortrinnsvis gjennom ledningen 19 til et splittetårn 20 for fjerning av etylbenzen.
Graden av etylbenzenfjerning, dersom en slik foretas, kan tilpasses etter ønske fordi lavtrykksreaktoren ifølge oppfinnelsen kan tåle betydelige mengder etylbenzen, som derved omdannes til benzen.
I alle tilfelle utgjøres frisk tilførsel til isomeri-seringskretsen av bunnprodukter fra splittetårnet 20 tilført gjennom ledningen 21, av bunnprodukter fra fraksjonerings-trinnet 13, av topprodukt fra fraksjoneringstårnet 15 eller av fraksjonen av Cg-aromatiske stoffer fra oppløsningsmiddel-ekstraks jonstrinnet 18. Hver av disse tilførselsmaterialer vil inneholde xylenene som er dannet i reformeringsanlegget 11
i forbindelse med.mer eller mindre parafiner og/eller aromatiske stoffer som koker i xylenområdet eller høyere. Dersom til-førselsmaterialet tas fra bunnproduktet i etylbenzen-splittetårnet 20, tilføres det direkte til en p-xylen-separator 22 blandet med en resirkulert strøm, beskrevet i det nedenstående. I separatoren 22 blir p-xylen separert fra blandingen ved hjelp av en hvilken som helst kjent teknikk. Resten fra separatoren 22 føres gjennom ledningen 23 til lavtrykksreaktoren 24 inneholdende katalysator bestående vesentlig av lavaktivitets-zeolitt med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på over 12 og et "ufrihets"-indeks (constraint index) på 1-12.
Under forholdene med lavt trykk og høy temperatur som råder i reaktoren 24, har nevnte katalysator evne til (1) å isomerisere xylener og derved gjenopprette de blandede xylener i tilførselsmaterialet fra separatoren 22 for dannelse av ytterligere p-xylen, (2) å fjerne alkylkjeder med 2 karbonatomer eller mer fra enkeltring-aromatiske stoffer hvilket etterlater metylgrupper for derved å danne BTX, og (3) å
krakke parafiner til laverekokende forbindelser som kan fjernes i nedstrøms-fraksjoneringstårnene. Oppfinnelsen innbefatter derfor tilsetning til tilførselsmaterialet for reaktoren 24 av strømmer som inneholder parafiner og/eller aromatiske stoffer med mer enn 8 karbonatomer. Slike strømmer
tilveiebringes fra bunnprodukter i fraksjoneringstårnet 13 eller topprodukter i fraksjoneringstårnet 15 som, om ønsket, kan oppløsningsmiddelekstraheres med apparatur slik som opp-løsningsmiddel-ekstraks jonstrinnet 18. Etylbenzen-tårnet 20 kan likeledes utelates. En slik variant illustreres på tegningen av en stiplet linje som tilførselsrør 25 til bunnproduktet i overføringstårnet 13 til tilførselen for reaktoren 24.
Utløpet fra reaktoren 24 i ledningen 26 inneholder de tre xyienene i mengdeforhold som er tilnærmet lik den termo-dynamiske likevektsverdi, sammen med omdannelsesprodukter fra reaksjon av etylbenzen og høyerekokende alkylaromater, samt en del uomsatt etylbenzen og høyere produkter. Biproduktene vil omfatte benzen, toluen og xylener avledet fra reaksjoner av slike forbindelser som etylbenzen, metyletylbenzen, dimetyl-etylbenzen osv. Reaksjonsblandingen fraksjoneres i tårnet 27 for fjerning av forbindelser med 5 karbonatomer eller mindre øverst, benzen og toluen som en sidestrøm og bunnprodukter som vesentlig utgjøres av aromater med 8 karbonatomer eller mer. Bunnfraksjonen føres gjennom ledningen 28 til fraksjoneringstårnet 29 for å fjerne aromater med 9 karbonatomer eller mer som bunnprodukt. Toppfraksjonen av aromater med 8 karbonatomer overføres gjennom ledningen 30 som tilførsel til separatoren 22.
De tunge aromatiske stoffer i bunnproduktet i tårnet 29 blir fordelaktig ikke resirkulert til reaktoren slik som i noen andre prosesser. Mangelen på transalkyleringsaktivitet i katalysatoren ifølge oppfinnelsen gjør den ute av stand til å danne vesentlige mengder xylener ved reaksjon med f.eks. trimetylbenzen. Bunnproduktet i tårnet 29 kan underkastes reaksjon med toluen i en separat reaktor for tunge aromatiske stoffer for fremstilling av xylener og reaksjonsproduktet kan tilsettes til kretsen ved ledning 26 som beskrevet i US patent 4.211.886 , eller kan avledes for blanding med motorbrenn-stoff.
Reaktoren 24 inneholder en krystallinsk aluminiumsilikat (zeolitt)-katalysator med relativt lav syreaktivitet. Katalysatoren fremmer et reaksjonsforløp som er unikt ved temperaturer over 426,7°C. Etylbenzen i tilførselsmaterialet krakkes selektivt til benzen ved liten eller ingen omdannelse av xylener. Kjeder inneholdende 2 karbonatomer eller mer på andre aromatiske stoffer gjennomgår lignende omdannelse.
De to omdannelsestyper adskilles slik at reaksjonshårdhets-graden for første gang ikke er et kompromiss for oppnåelse av effektiv etyl-aromatisk omdannelse ved "akseptabelt" tap av xylen. Disse egenskaper ved prosessen unødvendiggjør den preliminære destillasjon for å separere minst noe av etylbenzenen og Cg-aromatiske stoffer fra tilførselsstrømmen slik tilfellet er i de tidligere kjente prosesser. Det er videre funnet at foreliggende fremgangsmåte kan omdanne para-finhydrokarboner. Dette gjør det mulig å utelukke det kostbare ekstraksjonstrinn som vanligvis benyttes på en fraksjon av katalytisk reformerte naftaer ved fremstilling og utvinning av xylener. Ved å dra fordel av dette trekk, vil tilførsels-strømmen i ledningen 25 inneholde Cg-aromater av et reformat eller lignende sammen med parafinene med lignende kokeområde, nonaner og tyngre stoffer. Parafinene i tilførselen hydro-krakkes til lettere parafiner som vil oppnås fra tårnet 27 i meget større mengde enn det som resulterer fra omdannelse av etylbenzen.
Klassene av zeolitter som her defineres eksemplifiseres ved ZSM-5,. ZSM-11, ZSM-12, ZSM-3 5, ZSM-38, respektivt definert ved de røntgenstråle-diffraksjonsdata som er angitt i US-patenter nr. 3.702.886, 3.709.979, 3.832.449, 4.016,245 og 4.046.859..
De spesielt beskrevne zeolitter er når de er fremstilt
i nærvær av organiske kationer, inaktive muligens på grunn av at det intrakrystallinske frie rom er opptatt av organiske kationer fra fremstillingsoppløsningen. De kan aktiveres ved oppvarming i en inert atmosfære ved 537,8°C i en time, f.eks., fulgt av baseutveksling med ammoniumsalter fulgt av kalsinering ved 537,8°C i luft. Tilstedeværelsen av organiske kationer i fremstillingsoppløsningen er muligens ikke absolutt vesentlig for dannelsen av denne type zeolitt; tilstedeværelsen av disse kationer synes imidlertid å fremme dannelsen av denne spesielle type zeolitt. Det er generelt mer ønskelig å aktivere
denne katalysatortype ved baseutveksling med ammoniumsalter fulgt av kalsinering i luft ved ca. 537,8°C i et tidsrom fra ca. 15 minutter til ca. 24 timer.
Naturlig forekommende zeolitter kan enkelte ganger omdannes til denne zeolittkatalysatortype ved forskjellige aktiveringsmetoder og andre behandlinger, slik som baseutveksling dampbehandling, aluminiumoksydekstraksjon og kalsinering, i kombinasjoner. Naturlig forekommende mineraler som kan behandles på denne måte er ferrieritt, brewsteritt, stilbitt, dakiarditt, epistilbitt, heulanditt og clinoptilo-litt.
I en foretrukken utførelse av oppfinnelsen velges de aktuelle zeolitter blant de som har en krystallnettverkstett-het, i den tørre hydrogenform, på ikke vesentlig under ca.
1,6 g/cm 3. Tørr-tettheten for kjente strukturer kan beregnes utfra antall silisiumatomer pluss aliminiumatomer pr. 1000 Å 3, som gitt f.eks. på side 19 i artiklen "Zeolite Structure" av W.M. Meier i "Proceedings of the Conference of Molecular Sieves", London, april 196 7.
Zeolitten, syntetisert i alkalimetallformen, blir hensiktsmessig omdannet til hydrogenformen, vanligvis ved intermediær dannelse av ammoniumformen som et resultat av amminoumion-utveksling og kalsinering av ammoniumformen for dannelse av hydrogenformen. I tillegg til hydrogenformen kan andre zeolittformer hvori det opprinnelige alkalimetall er redusert til mindre enn ca. 1,5 vekt-%, anvendes. Det opprinnelige alkalimetall i zeolitten kan således erstattes ved ioneutveksling med andre egnede ioner fra gruppene IB-VIII i det periodiske system, inkludert f.eks. nikkel, kopper, sink, palladium, kalsium og sjeldne jordmetaller.
Ved utførelse av den ønskede omdannelsesprosess kan det være ønskelig a inkorporere den ovenfor beskrevne krystallinske aluminiumsilikat-zeolitt i et annet materiale som er bestandig overfor temperaturen og andre betingelser som anvendes i prosessen. Slike matrisematerialer inkluderer syntetiske eller naturlig forekommende stoffer, samt uorganiske materialer slik som leirer, silisiumdioksyd og/eller metalloksyder. De sistnevnte kan enten være naturlig forekommende eller i form av gelatinøse bunnfall eller geler inkludert blandinger av silisiumdioksyd og metalloksyder. Naturlig forekommende leirer som kan sammensettes med zeolitten om-fatter de i montmorillonitt- og kaolinfamilien, og disse familier inkluderer sub-bentonittene og kaolinene vanligvis kjent som Dixie-, McNamee-Georgia- og Florida-leirer eller andre hvori hovedmineralbestanddelen er halloysitt, kaolinitt, dickitt, nacritt eller anauxitt. Slike leirer kan anvendes i rå tilstand oppnådd fra bruddet eller som innledningsvis underkastet kalsinering, syrebehandling eller kjemisk modifikasjon.
I tillegg til de ovennevnte materialer kan de benyttede zeolitter være sammensatt med det porøse matrisemateriale slik som aluminiumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd, silisiumdioksyd-magnesiumoksyd, silisiumdioksyd-zirkoniumoksyd, silisiumdioksyd-toriumoksyd, silisiumdioksyd-berylium-oksyd, silisiumdioksyd-titanoksyd, samt ternære sammen-setninger, slik som silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-toriumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-zirkoniumoksyd, silisiumdioksyd-aluminiumoksyd-magnesiumoksyd og silisiumdioksyd-magnesiumoksyd- zirkoniumoksyd . Matrisen kan være i form av en cogel. De relative mengdeforhold av zeolittkomponent og uorganisk oksydgelmatrise kan variere meget idet zeolitt-innholdet varierer fra 1 til 99 vekt-% o<r mer. vanligvis i området 5-80 vekt-% av det sammensatte materiale.
I oppfinnelsen anvendes zeolitter av den ovenfor beskrevne type, som imidlertid er begrenset til de former som har relativ lav syreaktivitet. Det er funnet at etter hvert som aktiviteten til disse zeolitter reduseres, avtar deres evne til å katalysere disproporsjonering uten vesentlig nedsettelse i kapasiteten til å katalysere isomerisering av xylener ved temperaturer over ca. 4 26,7°C. Oppfinnelsen benytter seg av denne enestående egenskap for oppnåelse av den fordel i prosessen at isomerisering kobles av fra etylbenzen-omdannelse som nå forløper ved dealkylering i nærvær av zeolitt med lav aktivitet. En betydelig konsekvens av disse kata-lytiske egenskaper er at resirkulering av toluen og trimetylbenzen til reaktoren vanligvis er uønsket. Mangelen på disproporsjoneringsaktivitet betyr at disse metylbenzener ikke vil bli omdannet i betydelige mengder til xylener. Resirkulering av disse ureaktive stoffer resulterer således i uønsket oppbygning i kretsen av fortynningsmaterialer.
Den lave syreaktivitet til katalysatoren oppnås ved hjelp av en hvilken som helst av flere metoder eller en kombinasjon av slike. Et foretrukket alternativ er å danne zeolitten ved et høyt silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold på over 200, fortrinnsvis over 500. Meget høy fortynning med en inert matrise er også effektivt. Sammensatte produkter av en mer aktiv form for zeolitt ZSM-5 og aluminiumoksyd i et forhold på 5 deler zeolitt og 95 deler inert matrise gir en egnet katalysator som beskrevet i DE-OS 2.819.304.
Aktiviteten til disse zeolitter kan reduseres til nivåer som er passende for utførelse av foreliggende oppfinnelse, ved termisk behandling eller dampbehandling ved høy temperatur som beskrevet i US-patent nr. 3.965.209. Zeolitter som benyttes i slike harde reaksjoner som aromati-sering av parafiner og olefiner, taper aktivitet i en grad som gjør den egnet for bruk i foreliggende fremgangsmåte. I US-patent nr. 3.960.978 gis en inngående omtale av denne metode for deaktivering av zeolitt. En annen metode for aktivitetsreduksjon er å tilveiebringe basiske kationer slik som natrium i en betydelig mengde på de kationiske steder i zeolitten. Denne teknikk er beskrevet i US-patent nr. 3.899.544.
I mange tilfeller vil dampbehandling være den foretrukne metode for aktivitetsreduksjon av zeolittkatalysatoren. En slik katalysatorpreparering kan utføres in situ ved å
føre damp ved passende temperatur, vanligvis 537,8°C eller høyere, gjennom katalysatoren i reaktor 24 i et.tidsrom på flere timer inntil den ønskede nedsettelse i disproporsjo-ner ingsaktivitet er oppnådd.
Uansett hvilken metode hvorved den reduserte syreaktivitet oppnås, kan aktiviteten måles uttrykt som dis-propors joneringsaktivitet . En egnet test for dette formål innebærer å bringe xylener i en passende blanding eller som en enkel ren isomer, i kontakt med katalysatoren ved 482,2°C, 1480,6 KPa og en romhastighet (LHSV) på 5.
Passende katalysatorer for bruk i foreliggende fremgangsmåte vil vise et tap av xylener (ved disproporsjonering), ved en enkelt gjennomføring, på mindre enn 2 vekt-%, fortrinnsvis mindre enn 1 vekt-%. Katalysatorer som har vært benyttet viser tap i nærheten av 0,5%. Det er denne meget lave dis-propors joneringshastighet ved meget høye nivåer for etyl-benzenomdannelse til benzen (ca. 30%) som gir fordelene ved foreliggende fremgangsmåte når det gjelder behandling av aromatiske stoffer. Mangelen på disproporsjoneringsaktivitet (og transalkylering generelt) bestemmer også fjerning av forbindelser som koker over og under aromatiske forbindelser inneholdende 8 karbonatomer. Toluen og trimetylbenzen blir f.eks. omdannet i meget liten grad, hvis noen i det hele tatt, og blir fortynningsmidler som opptar reaktorrommet til ingen nytte. Små mengder av slike fortynningsmidler kan tolereres, slik som de som er tilstede på grunn av bare omtrentlig fraksjonering, men fjerning i det minste i vesentlig grad er viktig for å oppnå effektiv drift.
Ved reaksjonsbetingelsene som benyttes i foreliggende fremgangsmåte anvendes ikke metalliske katalysatorkomponenter slik som nikkel, platina og lignende. Fremgangsmåten utføres i fravær av hydrogen ved vesentlig atmosfæretrykk. Forsøk som er utført for å vurdere dobbeltfunksjon-katalysatorer av nikkel og zeolitt ZSM-5 med lav aktivitet, resulterte i hurtig aktivitetstap. Etylbenzen-omdannelse falt fra 27 til 12% på 3 dager i drift, idet 15% etylbenzen og 85% blandede xylener ved atmosfæretrykk, 471,1°C og ved en vekt-romhastighet på 12 ble ført over ekstrudat av 0,7% nikkel med zeolitt ZSM-5 med et silisiumdioksyd/aluminiumoksyd-forhold på 500.
Stabiliteten til det heri beskrevne system overfor parafin ble demonstrert med dampbehandlet ZSM-5-ekstrudat som hadde vært i bruk i 22 dager under omdannelse av en blanding av etylbenzen og xylener med lite tap av aktivitet. Tilsetning av 1,2% nonan til tilførselsmaterialet hadde ingen innvirkning på elding etter ytterligere 8 dager i drift.
Det er liten forskjell i prosesskjemi med ZSM-5-katalysator med lav aktivitet oppnådd ved hjelp av teknikk andre enn dampbehandling, skjønt forsøk med slike katalysatorer viste høyere eldningshastigheter målt ved den temperaturøkning som skulle til for å opprettholde konstant etylbenzen-omdannelse- En katalysator av ZSM-5-typen med et silisiumdioksyd/ aluminiumoksydforhold på 1600 eldet med en hastighet på ca. 1,1°C pr. dag. En massefortynnet katalysator av 2% ZSM-5
med 98% aluminiumoksydmatrise eldet i en hastighet på ca. 2,75°C pr. dag.
Ved mange operasjoner for fremstilling av tilførsels-materialet for p-xylenfremstilling, blir Cg-reformatfraksjonen ekstrahert med sulfolan (dioksytetrahydrotiofen) for å separere parafiner. Det aromatiske ekstraktet kan inneholde spor av det selektive oppløsningsmiddel som kan være skadelig for noen katalysatorer. Etter 22 dager i drift ble dampbehandlet ZSM-5 eksponert for tilførselsmaterialet inneholdende 290 ppm sulfolan (80 ppm svovel) i 22 timer uten noen målbar eldnings-effekt. Dette ble fulgt av 725 ppm sulfolan (200 ppm svovel)
i 21 timer, hvilket resulterte i en eldning på ca. 7,15°C.
Som sammenligning resulterte tilsetning av 360 ppm sulfolan (100 ppm svovel), fremgangsmåten i US-patent nr. 4.101.596,
i en eldning på 27,5-55°C etter 24 timer.
Eksempel 1 ( Dampbehandlet katalysator)
Et langtidsforsøk ble utført ved å føre et simulert isomerisator-tilførselsmateriale i en mengde på 12 vektdeler tilførselsmateriale pr. vektdel katalysator pr. time (WHSV)
og atmosfæretrykk, uten tilstedeværende hydrogen, over ekstrudat av H ZSM-5 med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på 70 i 3 5% aluminiumoksyd-bindemiddel som var dampbehandlet i 16 timer ved 565,6°C med 100% damp ved atmosfæretrykk. Målinger av reaksjonsbetingelser og analyse av produkter ble foretatt i intervaller over et tidsrom på 776 timer. Representative data er angitt i nedenstående tabell 1. Betegnelsen "lette parafiner" inkluderer alle parafinprodukter som har 8 karbonatomer eller mindre.
Under forsøket inneholdt tilførselsmaterialet 0,1% hver av toluen og Cg-aromater, 9,9-10,1% etylbenzen, 68,6-68,8% m-xylen, 9,1-9,4% p-xylen og 11,7-12,1% o-xylen. Under en sluttlig periode av forsøket ble 1,2% nonan tilsatt til tilførselsmaterialet som beskrevet ovenfor. Temperaturen under forsøket varierte mellom 460 og 472,2°C.
Det var iløpet av dette forsøk at sulfolan ble tilsatt i mengder tilsvarende 80 ppm svovel fra 530 til 554 til 575 timer.
Eksempel 2 ( Høyt silisiumdioksydinnhold)
Et forsøk ved høy temperatur og lavt trykk for isomerisering av xylener blandet med etylbenzen, ble utført med ekstrudert H-ZSM-5 med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på 1600 ved atmosfæretrykk i fravær av hydrogen. Tilførselsmaterialet inneholdt 0,1% toluen, 9,8% p-xylen, 4,4% o-xylen, 0,2% Cg parafiner og 0,3% Cg aromater. Andre reaksjonsbetingelser og produkter av reaksjonen er vist i nedenstående tabell 2.
Eksempel 3 ( Masse- fortynning)
På lignende måte ble en ekstrudert katalysator av
2 vekt-% H-ZSM-5 med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på 70 med 98% aluminiumoksyd, benyttet for omdannelse av en tilførsel inneholdende 0,2% toluen, 10,3% etylbenzen, 67,9% m-xylen, 9,4% p-xylen, 12,1% o-xylen og 0,1% Cg-aromater. Oppnådde data er angitt i tabell 2.
Eksempel 4 ( Lavtrykksomdannelse av tungt reformat)
Effekten av tilsetning av reformat til tilførsels-materialet ble demonstrert ved forsøk hvorved tungt reformat ble omdannet ved atmosfæretrykk og høy temperatur i kontakt med dampbehandlet zeolitt ZSM-5. Katalysatoren var ekstrudat H-ZSM-5 med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på 70. Katalysatoren ble dampbehandlet i reaktoren ved 482,2°C
og et trykk på 4 4 6,1' KPa i 16 timer. Under
en første periode var tilførselsmaterialet kommersielt reformat fraksjonert for fremstilling av en fraksjon med kokepunkt over 151,7°C, bestående vesentlig av komponenter med 9 karbonatomer eller mer. Sammensetningen til det tunge reformat er
angitt i tabell 3, "tilførsel A". Under en senere periode var tilførselsmaterialet en blanding av det tunge reformat med simulert isomerisator-krets-resirkulert materiale bestående av aromater med 8 karbonatomer. Analysen for denne blanding er angitt som "tilførsel B" i tabell 3. Prosess-betingelser og produktfordeling er angitt i tabell 4. Som før er parafiner inneholdende 8 karbonatomer eller mindre samlet under betegnelsen "lette parafiner". Data tatt ved 293 og 297 timer gjelder for tilførsel A, mens tilførsel B ble benyttet ved 3 02 og 306 timer.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte for isomerisering av xylener i en til-førsel som også inneholder etylbenzen, ved kontakt ved om-dannelsesbetingelser med en katalysator omfattende en zeolitt med et silisiumdioksyd/aluminiumoksydforhold på over 12 og en ufrihetsindeks på 1-12, karakterisert ved at man holder omdannelsestrykket under 790,9 KPa og omdannelses-temperaturen i området 426,7-537,8°C, idet katalysatoren kan omdanne mindre enn 2 vekt-% xylen til forbindelser andre enn xylen ved 4 8 2,2°C, 0 KPa og en romhastighet på 5, og idet til-førselen er fri for tilsatt hydrogen.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at zeolitten som anvendes, er i syreform.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at zeolitten som anvendes, er" ZSM-5'.'
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 3, karakterisert ved at zeolitten som anvendes, inneholder alkalimetallkationer.
5. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at ZSM-materialet som anvendes, er dampbehandlet.
6. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at silisiumdioksyd/aluminiumoksydforholdet i zeolitten som anvendes, er større enn 200.
7. Fremgangsmåte ifølge krav 6, karakterisert ved at det anvendte silisiumdioksyd/aluminiumoksydforholdet er større enn 500.
8. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at zeolitten som anvendes, ikke utgjør mer enn 10 vekt-% av et sammensatt materiale med et inert matrisemateriale.
10. Fremgangsmåte ifølge hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at til-førselen bringes i kontakt med katalysatoren ved et trykk på under 446,1 KPa.
11. Fremgangsmåte ifølge et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at tilførselen bringes i kontakt med katalysatoren ved et trykk som befinner seg ved eller under en atmosfære.
NO801488A 1979-05-21 1980-05-20 Fremgangsmaate til isomerisering av xylener. NO153004C (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/041,268 US4224141A (en) 1979-05-21 1979-05-21 Manufacture of aromatic compounds

Publications (3)

Publication Number Publication Date
NO801488L NO801488L (no) 1980-11-24
NO153004B true NO153004B (no) 1985-09-23
NO153004C NO153004C (no) 1986-01-02

Family

ID=21915655

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO801488A NO153004C (no) 1979-05-21 1980-05-20 Fremgangsmaate til isomerisering av xylener.

Country Status (16)

Country Link
US (1) US4224141A (no)
EP (1) EP0020043B1 (no)
JP (1) JPS603368B2 (no)
AR (1) AR220627A1 (no)
AT (1) ATE1417T1 (no)
AU (1) AU536713B2 (no)
CA (1) CA1147353A (no)
CS (1) CS223832B2 (no)
DE (1) DE3060723D1 (no)
ES (1) ES8104382A1 (no)
HU (1) HU184932B (no)
MX (1) MX154768A (no)
NO (1) NO153004C (no)
NZ (1) NZ193796A (no)
PL (1) PL224387A1 (no)
PT (1) PT71326A (no)

Families Citing this family (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU550371B2 (en) * 1981-02-02 1986-03-20 Mobil Oil Corp. Isomerisation of xylenes and conversion of ethyl benzene to p-xylene
US4443326A (en) * 1981-10-16 1984-04-17 Chevron Research Company Two-step reforming process
US4429176A (en) 1982-02-08 1984-01-31 Mobil Oil Corporation Active zeolite catalysts of improved stability
US4469909A (en) * 1982-06-18 1984-09-04 Mobil Oil Corporation Heavy aromatics process
US5254770A (en) * 1982-09-01 1993-10-19 Mobil Oil Corp. Isomerization of aromatic compounds over ZSM-22 zeolite
EP0136133B1 (en) * 1983-09-28 1989-01-11 Mobil Oil Corporation Xylene isomerization process
US4594146A (en) * 1983-10-06 1986-06-10 Mobil Oil Corporation Conversion with zeolite catalysts prepared by steam treatment
US4584423A (en) * 1984-07-30 1986-04-22 Chevron Research Company Xylene isomerization using a zeolite with a group II metal
US5043512A (en) * 1988-10-06 1991-08-27 Mobil Oil Corp. Alkylaromatic isomerization process
US5030787A (en) * 1990-01-24 1991-07-09 Mobil Oil Corp. Catalytic disproportionation/transalkylation utilizing a C9+ aromatics feed
US5349114A (en) * 1993-04-05 1994-09-20 Mobil Oil Corp. Shape selective hydrocarbon conversions over modified catalyst
US6576582B1 (en) 1993-05-28 2003-06-10 Exxonmobil Oil Corporation Binderless ex situ selectivated zeolite catalyst
US5367099A (en) * 1993-05-28 1994-11-22 Mobil Oil Corp. Selective toluene disproportionation process (STDP) with ex situ selectivated zeolite catalyst
US5403800A (en) * 1993-05-28 1995-04-04 Mobil Oil Corp. Multiple impregnation technique for the preparation of ex situ selectivated zeolite catalysts
US5365004A (en) * 1993-05-28 1994-11-15 Mobil Oil Corp. Selective toluene disproportionation process (STDP) with ex situ selectivated zeolite catalysts
US5382737A (en) * 1993-05-28 1995-01-17 Mobil Oil Corp. Selective ethylbenzene disproportionation process (SEBDP) with ex situ selectivated zeolite catalysts
US5698756A (en) * 1993-05-28 1997-12-16 Mobil Oil Corporation Toluene alkylation with ethylene to produce para-ethyloluene
US5476823A (en) * 1993-05-28 1995-12-19 Mobil Oil Corp. Method of preparation of ex situ selectivated zeolite catalysts for enhanced shape selective applications and method to increase the activity thereof
US5659098A (en) * 1993-05-28 1997-08-19 Beck; Jeffrey S. High conversion touluene disproportionation with ex situ selectivated zeolite catalysts
US5530170A (en) * 1993-05-28 1996-06-25 Mobil Oil Corporation Ethylbenzene alkylation with ethylene to produce para-diethylbenzene
US5406015A (en) * 1993-05-28 1995-04-11 Mobil Oil Corp. Selective ethylbenzene disproportionation processes (SEBDP) with ex situ selectivated zeolite catalyst
US5396010A (en) * 1993-08-16 1995-03-07 Mobil Oil Corporation Heavy naphtha upgrading
US5726114A (en) * 1993-10-27 1998-03-10 Mobil Oil Corporation Method of preparation of ex situ selectivated zeolite catalysts for enhanced shape selective applications and methods to increase the activity thereof
US5625104A (en) * 1995-06-06 1997-04-29 Mobil Oil Corporation Alkali metal ion exchanged selectivated zeolite catalyst
FR2730728B1 (fr) * 1995-02-21 1997-05-23 Inst Francais Du Petrole Procede de separation du p-xylene comportant un pretraitement par hydrogenation selective et par de la terre activee
US5849968A (en) * 1995-06-06 1998-12-15 Mobil Oil Corporation Hydrocarbon conversion process with alkaline earth metal ion exchanged selectivated zeolite catalyst
US5773679A (en) * 1995-12-26 1998-06-30 Mobil Oil Corporation Performance enhancement of zeolite catalysts with water cofeed
US5945364A (en) * 1996-06-26 1999-08-31 Phillips Petroleum Company Catalyst composition comprising acid-base leached zeolites
US6518472B1 (en) 1996-08-05 2003-02-11 Bp Corporation North America Inc. Stabilized dual bed xylene isomerization catalyst system
US6346498B1 (en) 1997-12-19 2002-02-12 Exxonmobil Oil Corporation Zeolite catalysts having stabilized hydrogenation-dehydrogenation function
US6207871B1 (en) 1997-12-19 2001-03-27 Mobil Oil Corporation High-purity meta-xylene production process
US5998688A (en) * 1998-08-25 1999-12-07 Mobil Oil Corporation Xylene isomerization process using toluene co-feed
WO2000071642A1 (en) * 1999-05-25 2000-11-30 Mobil Oil Corporation Multi-stage reforming process using rhenium-containing catalyst in the final stage
US20090093662A1 (en) * 2007-10-08 2009-04-09 Whitchurch Patrick C Aromatic isomerization catalyst
US7629283B2 (en) * 2007-10-08 2009-12-08 Uop Llc Aromatic isomerization catalyst and isomerization process
US8840762B2 (en) * 2010-08-25 2014-09-23 Uop Llc Energy conservation in heavy-hydrocarbon distillation
US20130144097A1 (en) * 2011-12-06 2013-06-06 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Aromatics Production Process and Apparatus
CN112771013B (zh) * 2018-07-20 2024-05-28 Scg化学有限公司 对二甲苯生产的集成方法
US11198822B2 (en) * 2019-04-10 2021-12-14 Exxonmobil Research And Engineering Company Processes to convert naphtha to heavier products
WO2021041022A1 (en) * 2019-08-23 2021-03-04 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Processes for isomerizing c8 aromatic hydrocarbons using serial reactors

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3856872A (en) * 1973-09-13 1974-12-24 Mobil Oil Corp Xylene isomerization
US3856871A (en) * 1973-09-13 1974-12-24 Mobil Oil Corp Xylene isomerization
US3856873A (en) * 1973-09-13 1974-12-24 Mobil Oil Corp Xylene isomerization
US4100214A (en) * 1976-05-07 1978-07-11 Mobil Oil Corporation Isomerization of monocyclic alkyl aromatic hydrocarbons
US4101597A (en) * 1977-06-23 1978-07-18 Mobil Oil Corporation Recovery of p-xylene and benzene from eight carbon atom aromatic fractions
US4163028A (en) * 1977-07-22 1979-07-31 Mobil Oil Corporation Xylene isomerization

Also Published As

Publication number Publication date
NO801488L (no) 1980-11-24
HU184932B (en) 1984-11-28
ES491630A0 (es) 1981-04-01
US4224141A (en) 1980-09-23
PL224387A1 (no) 1981-02-13
ES8104382A1 (es) 1981-04-01
MX154768A (es) 1987-12-11
AU536713B2 (en) 1984-05-17
NZ193796A (en) 1983-06-14
DE3060723D1 (en) 1982-09-30
JPS603368B2 (ja) 1985-01-28
PT71326A (en) 1980-06-01
EP0020043A1 (en) 1980-12-10
NO153004C (no) 1986-01-02
ATE1417T1 (de) 1982-08-15
AU5863980A (en) 1980-11-27
EP0020043B1 (en) 1982-08-04
CS223832B2 (en) 1983-11-25
CA1147353A (en) 1983-05-31
JPS5643219A (en) 1981-04-21
AR220627A1 (es) 1980-11-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO153004B (no) Fremgangsmaate til isomerisering av xylener
US4188282A (en) Manufacture of benzene, toluene and xylene
US4211886A (en) Manufacture of benzene, toluene and xylene
US3957621A (en) Production of alkyl aromatic hydrocarbons
US4347394A (en) Benzene synthesis
US3856873A (en) Xylene isomerization
US3856871A (en) Xylene isomerization
US3948758A (en) Production of alkyl aromatic hydrocarbons
US4341622A (en) Manufacture of benzene, toluene and xylene
EP0021604B1 (en) Xylene isomerization
EP0000812B1 (en) A process for isomerizing xylenes
US3945913A (en) Manufacture of lower aromatic compounds
US4101597A (en) Recovery of p-xylene and benzene from eight carbon atom aromatic fractions
US4078990A (en) Manufacture of lower aromatic compounds
US4463209A (en) Aromatics processing
NO833840L (no) Fremgangsmaate til fremstilling av syntetiske brennstoffer og smoeremidler fra vaat naturgass
US4218573A (en) Xylene isomerization
CN111448178A (zh) 二甲苯生产方法和系统
US4351979A (en) Manufacture of aromatic compounds
US4101596A (en) Low pressure xylene isomerization
US4560820A (en) Alkylaromatic dealkylation
US4283584A (en) Manufacture of aromatic compounds
EP0036704B1 (en) Improved aromatics processing
USRE30157E (en) Xylene isomerization
CA2315101A1 (en) Meta-xylene production process