RU2727174C2 - Каталитическая композиция, ее получение и способ применения указанной композиции - Google Patents
Каталитическая композиция, ее получение и способ применения указанной композиции Download PDFInfo
- Publication number
- RU2727174C2 RU2727174C2 RU2018126185A RU2018126185A RU2727174C2 RU 2727174 C2 RU2727174 C2 RU 2727174C2 RU 2018126185 A RU2018126185 A RU 2018126185A RU 2018126185 A RU2018126185 A RU 2018126185A RU 2727174 C2 RU2727174 C2 RU 2727174C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carrier
- amount
- zsm
- mordenite
- catalyst composition
- Prior art date
Links
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 title claims abstract description 50
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims abstract description 48
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 35
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 35
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 28
- 229910052680 mordenite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 19
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 claims abstract description 18
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 17
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 claims abstract description 16
- 150000004945 aromatic hydrocarbons Chemical class 0.000 claims abstract description 15
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 14
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims abstract description 12
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 11
- 238000010555 transalkylation reaction Methods 0.000 claims abstract description 7
- YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N Ethylbenzene Chemical compound CCC1=CC=CC=C1 YNQLUTRBYVCPMQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N O-Xylene Chemical compound CC1=CC=CC=C1C CTQNGGLPUBDAKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 14
- 239000008096 xylene Substances 0.000 claims description 11
- 238000001354 calcination Methods 0.000 claims description 7
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 claims description 4
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 2
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 72
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 3
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N Para-Xylene Chemical group CC1=CC=C(C)C=C1 URLKBWYHVLBVBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 28
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 11
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 10
- 150000003738 xylenes Chemical class 0.000 description 10
- IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 1,3-Dimethylbenzene Natural products CC1=CC=CC(C)=C1 IVSZLXZYQVIEFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 9
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 9
- 150000001491 aromatic compounds Chemical class 0.000 description 6
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 6
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 5
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000000047 product Substances 0.000 description 5
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 4
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 4
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N Cyclohexane Chemical compound C1CCCCC1 XDTMQSROBMDMFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N EDTA Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O KCXVZYZYPLLWCC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000008139 complexing agent Substances 0.000 description 2
- -1 cyclic aliphatic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 150000001923 cyclic compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000004821 distillation Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- DEFVIWRASFVYLL-UHFFFAOYSA-N ethylene glycol bis(2-aminoethyl)tetraacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCOCCOCCN(CC(O)=O)CC(O)=O DEFVIWRASFVYLL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PQNFLJBBNBOBRQ-UHFFFAOYSA-N indane Chemical compound C1=CC=C2CCCC2=C1 PQNFLJBBNBOBRQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N methylcyclopentane Chemical compound CC1CCCC1 GDOPTJXRTPNYNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N propylbenzene Chemical class CCCC1=CC=CC=C1 ODLMAHJVESYWTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 2
- 239000012266 salt solution Substances 0.000 description 2
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 238000004876 x-ray fluorescence Methods 0.000 description 2
- QUBBAXISAHIDNM-UHFFFAOYSA-N 1-ethyl-2,3-dimethylbenzene Chemical class CCC1=CC=CC(C)=C1C QUBBAXISAHIDNM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 2-[2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl-(2-hydroxyethyl)amino]acetic acid Chemical compound OCCN(CC(O)=O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O URDCARMUOSMFFI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N N,N-bis{2-[bis(carboxymethyl)amino]ethyl}glycine Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CCN(CC(=O)O)CCN(CC(O)=O)CC(O)=O QPCDCPDFJACHGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N Naphthalene Chemical compound C1=CC=CC2=CC=CC=C21 UFWIBTONFRDIAS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N aluminum;calcium;potassium;silicon;sodium;trihydrate Chemical compound O.O.O.[Na].[Al].[Si].[K].[Ca] JYIBXUUINYLWLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001412 amines Chemical class 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012267 brine Substances 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 229910000420 cerium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002738 chelating agent Substances 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 229910001603 clinoptilolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000020335 dealkylation Effects 0.000 description 1
- 238000006900 dealkylation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N digallium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Ga+3].[Ga+3] AJNVQOSZGJRYEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 238000005194 fractionation Methods 0.000 description 1
- 229910001195 gallium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 1
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017053 inorganic salt Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N mercury Chemical compound [Hg] QSHDDOUJBYECFT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052753 mercury Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002823 nitrates Chemical class 0.000 description 1
- MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N nitrilotriacetic acid Chemical compound OC(=O)CN(CC(O)=O)CC(O)=O MGFYIUFZLHCRTH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N nitrogen dioxide Inorganic materials O=[N]=O JCXJVPUVTGWSNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 229940078552 o-xylene Drugs 0.000 description 1
- BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoceriooxy)cerium Chemical compound [Ce]=O.O=[Ce]=O BMMGVYCKOGBVEV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 1
- HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M sodium;chloride;hydrate Chemical compound O.[Na+].[Cl-] HPALAKNZSZLMCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 150000003467 sulfuric acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 150000005201 tetramethylbenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 239000004408 titanium dioxide Substances 0.000 description 1
- 238000004627 transmission electron microscopy Methods 0.000 description 1
- 150000005199 trimethylbenzenes Chemical class 0.000 description 1
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
- B01J29/185—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
- B01J29/20—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/22—Noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline 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
- B01J29/405—Crystalline 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 containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline 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
- B01J29/42—Crystalline 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 containing iron group metals, noble metals or copper
- B01J29/44—Noble metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/80—Mixtures of different zeolites
-
- B01J35/19—
-
- B01J35/40—
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/0009—Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/02—Impregnation, coating or precipitation
- B01J37/0201—Impregnation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J37/00—Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
- B01J37/30—Ion-exchange
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/02—Monocyclic hydrocarbons
- C07C15/04—Benzene
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C15/00—Cyclic hydrocarbons containing only six-membered aromatic rings as cyclic parts
- C07C15/02—Monocyclic hydrocarbons
- C07C15/067—C8H10 hydrocarbons
- C07C15/08—Xylenes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C4/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms
- C07C4/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a larger number of carbon atoms by splitting-off an aliphatic or cycloaliphatic part from the molecule
- C07C4/12—Preparation 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
- C07C4/14—Preparation 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
- C07C4/18—Catalytic processes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C5/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms
- C07C5/22—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing the same number of carbon atoms by isomerisation
- C07C5/27—Rearrangement of carbon atoms in the hydrocarbon skeleton
- C07C5/2729—Changing the branching point of an open chain or the point of substitution on a ring
- C07C5/2732—Catalytic processes
- C07C5/2737—Catalytic processes with crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
- C07C6/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
- C07C6/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C6/00—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions
- C07C6/08—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond
- C07C6/12—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring
- C07C6/126—Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a different number of carbon atoms by redistribution reactions by conversion at a saturated carbon-to-carbon bond of exclusively hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring of more than one hydrocarbon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
- B01J2229/186—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself not in framework positions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/20—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements in the catalyst composition comprising the molecular sieve, but not specially in or on the molecular sieve itself
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
- B01J2229/42—Addition of matrix or binder particles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/40—Crystalline 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/18—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type
- C07C2529/20—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the mordenite type containing iron group metals, noble metals or copper
- C07C2529/22—Noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/40—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
- C07C2529/42—Crystalline 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
- C07C2529/44—Noble metals
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C2529/00—Catalysts comprising molecular sieves
- C07C2529/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
- C07C2529/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- C07C2529/80—Mixtures of different zeolites
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Abstract
Изобретение относится к каталитической композиции для трансалкилирования исходного сырья, содержащего ароматические углеводороды, которая содержит носитель и один или более металлических компонентов, нанесенных на носитель, причем указанный носитель содержит (i) морденит в количестве от 30 до 70% мас. в расчете на общую массу носителя, и морденит имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 15 до 60; (ii) цеолит типа ZSM-5 в количестве от 15 до 60% мас. в расчете на общую массу носителя, и цеолит типа ZSM-5 имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 5 до 50 и средний размер частиц от 5 до 50 нм; и (iii) неорганическое связующее вещество в количестве от 10 до 40% мас. в расчете на общую массу носителя; и при этом один или более металлических компонентов содержат металл 10 группы. Также изобретение относится к способу получения заявленной каталитической композиции и к способу трансалкилирования исходного сырья, содержащего ароматические углеводороды, с использованием в качестве катализатора композиции. Технический результат заключается в получении бензола более высокой чистоты. 3 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 2 пр.
Description
Область техники
Данное изобретение относится к каталитической композиции, к способу получения катализатора и к способу конверсии сырья, содержащего ароматические углеводороды, с применением указанного катализатора.
Уровень техники
Бензол и пара-ксилол являются промышленно важными сырьевыми материалами. Например, бензол широко используют в качестве сырья для получения циклогексана, который, в свою очередь, можно использовать для получения нейлона, а пара-ксилол используют для получения, например, полиэфирных волокон.
Пара-ксилол может быть получен из смеси ксилолов, которая помимо него содержит изомеры - мета-ксилол и орто-ксилол. Среди изомеров ксилола пара-ксилол является наиболее востребованным, а орто-ксилол и мета-ксилол востребованы гораздо меньше. Таким образом, с промышленной точки зрения необходимо превращать орто-ксилол и мета-ксилол в пара-ксилол.
Смеси ксилолов обычно получают риформингом нафты с последующей экстракцией ароматических соединений. Смеси ксилолов также могут содержать крекированные ксилолы, полученные в результате термической деструкции нафты с последующей экстракцией ароматических соединений. Помимо изомеров ксилола, такие смеси ксилолов также содержат высокие концентрации этилбензола и неароматических углеводородов, таких как циклические алифатические соединения.
Многие исследовательские и опытно-конструкторские работы направлены на разработку способов и катализаторов для конверсии таких смесей ксилолов в смеси, содержащие большое количество бензола, а также большое количество пара-ксилола. В таких способах конверсии обосновано деалкилирование этилбензола, главным образом в бензол, с одновременной изомеризацией орто-ксилола и/или мета-ксилола в пара-ксилол.
Трудность, возникающая в таких способах конверсии смеси ксилолов, заключается в присутствии так называемых совместно кипящих с бензолом соединений. Совместно кипящие с бензолом соединения представляют собой неароматические углеводородные примеси, такие как циклогексан и метилциклопентан, которые очень трудно отделить от бензола посредством перегонки, поскольку они имеют температуру кипения, близкую к температуре кипения бензола. Поскольку бензол как сырьевой материал должен соответствовать жестким стандартам чистоты, указанные совместно кипящие с бензолом соединения необходимо удалять посредством дополнительной стадии экстракции, которая является дорогостоящей и затратной по времени.
Другая трудность заключается в том, что отдельные изомеры ксилола и этилбензола имеют близкие температуры кипения, вследствие чего очень трудно отделить пара-ксилол от этилбензола посредством перегонки.
Катализаторы алкилароматической конверсии описаны в WO0038834 и WO2009016134.
Краткое описание изобретения
Задача данного изобретения заключается в получении бензола более высокой чистоты. Более высокая чистота означает, что полученный продукт содержит меньше соединений, имеющих температуру кипения в диапазоне кипения бензола. Дополнительным преимуществом может быть высокий выход получения бензола. Дополнительная задача может заключаться в получении пара-ксилола с высоким выходом. Кроме того, предпочтительным может быть тот факт, что в процессе конверсии ароматических углеводородов теряется лишь ограниченное количество ароматических соединений.
Данное изобретение относится к каталитической композиции, которая содержит носитель и один или более металлических компонентов на подложке-носителе, где указанный носитель содержит (i) морденит в количестве от 20 до 90% по массе (% мас.) от общей массы носителя, и морденит имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 10 до 60; (ii) цеолит типа ZSM-5 в количестве от 10 до 70% мас. от общей массы носителя, и цеолит типа ZSM-5 имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 5 до 50 и среднечисловой размер частиц от 5 до 50 нм; и (iii) неорганическое связующее в количестве от 10 до 50% мас. от общей массы носителя; и при этом один или более металлических компонентов содержат металл 10 группы.
Морденит и ZSM-5 являются таким, как описано в публикации Atlas of Zeolite Framework Types, шестое пересмотренное издание, 2007.
Объемное или общее значение отношения диоксида кремния к оксиду алюминия (SAR) может быть определено любым из множества химических анализов. Такие технологии включают рентгеновскую флуоресценцию, атомную адсорбцию и атомно-эмиссионную спектроскопию с индуктивно связанной плазмой (ИСП-АЭС). Все они приводят к получению по существу одинаковых значений объемного отношения. Молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия для применения по данному изобретению определяют с помощью рентгеновской флуоресценции.
Применение катализатора по данному изобретению в процессе конверсии, более конкретно трансалкилирования сырья, содержащего ароматические углеводороды, обеспечивает возможность получения бензола высокой чистоты.
Подробное описание изобретения
Каталитическая композиция по данному изобретению содержит носитель, который содержит морденит в количестве от 20 до 90% мас. от общей массы носителя. Предпочтительно, морденит присутствует в количестве от 30 до 70% мас., более предпочтительно от 40 до 60% мас. от общей массы носителя.
Морденит имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 10 до 60. Предпочтительно, морденит имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 15 до 40, более предпочтительно от 15 до 25.
Предпочтительно, морденит содержит менее 400 м.д. переходных металлов, более предпочтительно менее 300 м.д. переходных металлов. Переходные металлы представляют собой металлы в так называемом блоке d периодической таблицы по ИЮПАК. Указанные металлы представляют собой элементы 3-12 групп указанной периодической таблицы. В частности, морденит содержит менее 250 м.д. железа, более предпочтительно менее 100 м.д. железа. Подходящий морденит описан в EP1447131, более конкретно в примере 9 EP1447131.
Каталитическая композиция по данному изобретению содержит носитель, который содержит цеолит типа ZSM-5 в количестве от 10 до 70% мас. от общей массы соединения-носителя. Предпочтительно, цеолит типа ZSM-5 присутствует в количестве от 15 до 60% мас., более предпочтительно от 20 до 40% мас. от общей массы носителя.
Цеолит типа ZSM-5 имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия в диапазоне от 10 до 50, предпочтительно в диапазоне от 20 до 40 и более предпочтительно в диапазоне от 23 до 35.
Цеолит типа ZSM-5 имеет среднечисловой размер частиц от 5 до 50 нм. Средний размер частиц определяют посредством расчета среднечислового размера частиц образца, которое измеряют с помощью просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Предпочтительно, цеолит типа ZSM-5 имеет среднечисловой размер частиц от 10 до 45 нм, более предпочтительно от 20 до 40 нм. Было обнаружено, что частицы цеолита типа ZSM-5 малого среднего размера, используемые по данному изобретению, улучшают чистоту бензола и селективность в отношении пара-ксилола.
Подходящие цеолиты ZSM-5 для применения по данному изобретению могут быть получены, например, так, как описано в патенте США 3702886 и в патенте США 4511547. Подходящие примеры цеолитов типа ZSM-5 включают CBV 3014E, CBV 3020E и CBV 8014, имеющиеся в продаже у компании Zeolyst International.
Катализатор по данному изобретению также содержит неорганическое связующее в количестве от 5 до 50% мас. от общей массы носителя. Предпочтительно, неорганическое связующее присутствует в количестве от 10 до 40% мас., более предпочтительно от 15 до 30% мас. от общей массы носителя.
Целесообразно, неорганическое связующее выбрано из группы, состоящей из гамма-оксида алюминия, диоксида кремния, диоксида кремния-оксида алюминия, бентонита, каолина, диоксида титана, оксида циркония, оксида церия, оксида галлия, клиноптилолита, монтмориллонита и любой их смеси. Предпочтительное неорганическое связующее включает аморфные неорганические оксиды гамма-оксида алюминия, диоксида кремния и диоксида кремния-оксида алюминия. Более предпочтительные неорганические связующие включают гамма-оксида алюминия и диоксида кремния.
В формованном виде, например, в виде экструдатов, носитель обычно имеет площадь поверхности в диапазоне от 200 до 600 м2/г, предпочтительно от 250 до 500 м2/г, более предпочтительно от 350 до 450 м2/г; и объем пор, измеренный по внедрению ртути, в диапазоне от 0,2 до 1,2 мл/г, предпочтительно от 0,4 до 1,0 мл/г, более предпочтительно от 0,5 до 0,8 мл/г.
Каталитическая композиция по данному изобретению может быть сформована в любую конкретную форму. Подходящие формы включают трехдольную форму и цилиндры. Предпочтительно, каталитическая по данному изобретению композиция имеет трехдольную форму.
Катализатор по данному изобретению содержит один или более металлических компонентов, выбранных из металлов 10 группы, предпочтительно в количестве от 0,005 до 10% мас. от общей массы катализатора.
Указанное количество представляет собой количество металла от общей массы катализатора. Упоминание 10 группы в данном контексте относится к современной версии периодической таблицы по ИЮПАК. Предпочтительные каталитически активные металлы представляют собой никель, палладий и/или платину. Наиболее предпочтительным металлом является платина. Также возможны комбинации двух или более каталитически активных металлов, предпочтительно представляющие собой комбинации металлов, содержащие платину. Каталитически активный металл также может быть представлен в форме соединения, которое необязательно необходимо активировать перед применением.
Предпочтительно, катализатор по данному изобретению содержит металл 10 группы, предпочтительно платину в количестве от 0,005 до 10% мас., более предпочтительно от 0,01 до 5% мас., более предпочтительно от 0,01 до 1% мас. от общей массы катализатора.
Каталитическая композиция по данному изобретению может, соответственно, иметь такую форму, что реактор, заполненный частицами катализатора, имеет среднюю долю пустот по меньшей мере 10% по объему, предпочтительно от 20 до 70%, более предпочтительно от 35 до 55% по объему.
Каталитическую композицию по данному изобретению можно получать с применением стандартных технологий комбинирования носителей, включая формование; составление композиции с металлическими компонентами; и любые последующие пригодные технологические стадии, такие как сушка, прокаливание и восстановление.
Данное изобретение также относится к способу получения катализатора по данному изобретению, включающему стадии:
(a) смешивания морденита, цеолита типа ZSM-5, неорганического связующего и металла 10 группы, предпочтительно платины, в любой возможной последовательности; и
(b) прокаливания смеси, полученной на стадии (a).
Каждый из морденита и цеолита ZSM-5 для применения в указанном способе предпочтительно является таким, как описано выше для каталитической композиции.
В конкретном варианте реализации каталитическую композицию получают посредством получения носителя, а затем внедрения одного или более металлических компонентов. Носитель можно получать посредством формования носителя, необязательной сушки формованного носителя и последующего прокаливания. Подходящая температура сушки может составлять от 50 до 200°С. Подходящее время сушки может составлять 0,5 до 24 часов. Подходящая температура прокаливания может составлять от 200 до 800°С, предпочтительно от 300 до 600°С. Для прокаливания материала можно использовать подходящее, относительно короткое время от 0,5 до 5 часов. Прокаливание можно проводить при подходящей температуре от 400 до 700°С, предпочтительно от 450 до 600°С.
На стадии (b) прокаливание можно проводить при подходящей температуре более 450°С, предпочтительно более 500°С.
Металл 10 группы соответствующим образом вводят в носитель с помощью раствора соли металла 10 группы. Подходящий раствор соли металла имеет рН от 1 до 12. Подходящие соли металлов, которые можно использовать, включают хлорплатиновую кислоту и стабилизированные аммиаком соли металлов. При наличии дополнительного металла, его можно соответствующим образом добавлять в форме водорастворимой органической или неорганической соли в растворе. Примеры подходящих солей представляют собой нитраты, сульфаты, гидроксиды и аммиачные (аминные) комплексы.
Пропитку металлами можно осуществлять последовательно или одновременно. Предпочтительно, металлы добавляют одновременно. Целесообразно, используют комплексообразующий агент или хелатообразующий агент в объединенном биметаллическом солевом растворе для предотвращения нежелательного выпадения металлов в осадок. Примеры подходящих комплексообразующих агентов включают ЭДТК (этилендиаминтетрауксусную кислоту) и ее производные; ГЭДТК (N-(2-гидроксиэтил)этилендиамин-N,N'N'-триуксусную кислоту), ЭГТК (этиленгликоль-бис(2-аминоэтиловый эфир)-N,N,N',N'-тетрауксусную кислоту), ДТПК (диэтилентридиаминпентауксусную кислоту) и НТК (нитрилотриуксусную кислоту).
Перед использованием каталитической композиции металлы в каталитической композиции предпочтительно находятся в металлической (а не оксидной) форме. Соответственно, каталитическую композицию предпочтительно подвергают восстановительным условиям, которые, например, представляют собой нагревание в восстановительной атмосфере, например, в водороде, необязательно разбавленной инертным газом, таким как азот или диоксид углерода, при температуре от 150 до 600°С в течение периода времени от 0,5 до 5 часов.
Данное изобретение также относится к способу конверсии, более конкретно трансалкилирования сырья, содержащего ароматические углеводороды, с применением катализатора по данному изобретению. Подходящие ароматические углеводороды включают бензол, толуол и/или ароматические соединения, содержащие по меньшей мере 9 атомов углерода.
Подходящее сырье, содержащее ароматические углеводороды, включает материалы для получения пара-ксилола, такие как C8 ароматические углеводородные смеси, полученные посредством риформинга нафты, но не подверженные процессам экстракции нафтена и парафина, и содержащие нафтеновые и парафиновые соединения с количеством атомов углерода около 9; и C8 ароматические углеводородные смеси, полученные посредством экстракции и/или фракционирования крекинг-бензина, который получают как побочный продукт термической деструкции нафты.
Подходящее сырье, которое содержит ароматические углеводороды, подлежащие трансалкилированию, содержит C7-C9 углеводороды и, в частности, один или более из орто-ксилола, мета-ксилола, пара-ксилола, толуола и бензола, помимо этилбензола. Как правило, количество этилбензола в сырье составляет от 0,1 до 50% мас., а общее содержание ксилола обычно составляет по меньшей мере 20% мас., оба значения относительно общей массы сырья. Как правило, ксилолы не находятся в термодинамическом равновесии, и количество пара-ксилола меньше, чем количество других изомеров ксилола.
Сырье соответствующим образом приводят в контакт с каталитической композицией в присутствии водорода. Процесс можно осуществлять в системе с неподвижным слоем, движущимся слоем или в системе с псевдоожиженным слоем. Такие системы можно эксплуатировать непрерывно или в периодическом режиме. Предпочтительно проводят непрерывную эксплуатацию в системе с неподвижным слоем. Катализатор можно использовать в одном реакторе или в нескольких отдельных реакторах, расположенных последовательно, или работающих в переключающейся системе для обеспечения непрерывной работы во время замены катализатора.
Способ трансалкилирования по данному документу предпочтительно осуществляют при температуре от 200 до 600°С, предпочтительно от 250 до 500°С, и более предпочтительно от 300 до 400°С.
Указанный способ осуществляют при давлении от 5 до 50 бар абс. давления, предпочтительно при давлении от 10 до 40 бар абс. давления, и более предпочтительно при давлении от 25 до 35 бар абс. давления.
Объемно-массовая скорость, используемая в указанном способе, предпочтительно составляет от 0,2 до 30 ч-1, предпочтительно от 2 до 20 ч-1, и более предпочтительно от 3 до 6 ч-1.
Отношение сырья к водороду составляет от 0,5 до 100, предпочтительно от 1 до 10 моль.моль-1.
Исходящий реакционный поток предпочтительно выделяют и подвергают перегонке для извлечения требуемых продуктов, т.е. пара-ксилола и бензола. Не прореагировавшие реагенты, такие как, например, толуол, можно возвращать в цикл для дальнейшего взаимодействия.
Данное изобретение проиллюстрировано далее следующими примерами.
Пример 1
Композицию, содержащую 23 г морденита (имеющего SAR 20), 15 г ZSM-5 (имеющего SAR 24 и средний размер частиц от 35 до 50) и 8 г связующего на основе оксида алюминия смешивали и пептизировали с раствором соли металла, содержащим олово и платину. Указанные количества выражены относительно общего количества сухой композиции. Пептизированную смесь экструдировали с получением частиц диаметром 1,5 мм. Полученные экструдаты сушили при 120°С в течение 2 часов, а затем прокаливали в воздухе образца при 550°С в течение 2 часов. Указанная композиция далее упомянута как Каталитическая композиция A.
Для сравнения получали каталитическую композицию, как описано выше, отличающуюся тем, что ZSM-5 представлял собой ZSM-5, имеющий SAR 23 и средний размер частиц от 75 до 125 нм, имеющийся в продаже у компании Zeolyst International. Указанная композиция далее упомянута как Каталитическая композиция B.
Пример 2
Проводили испытание каталитической активности, в котором использовали сырье, состав которого представлен в таблице 1.
Таблица 1
Компонент | Содержание (% мас.) |
Толуол | 50,5 |
Триметилбензолы | 28,6 |
Этилтолуолы | 11 |
Пропилбензолы | 0,8 |
Индан | 1,4 |
Этилксилолы | 7 |
Тетраметилбензолы | 0,5 |
Остальное, включая соединения, содержащие по меньшей мере 10 атомов углерода, + остальные | 0,3 |
Испытание активности проводили после превращения каталитических композиций в их восстановленное состояние, которое получали посредством обработки высушенных и прокаленных каталитических композиций A и B в атмосфере водорода (чистота >99%) при 400°С в течение 1 часа. Полученные катализаторы обозначали как Катализатор A и Катализатор B, соответственно.
В данном случае использовали объемно-массовую скорость 3,0 г сырья/г катализатора/час, отношение водорода к сырью 4,5 моль.мольмоль.моль-1, и общее давление в системе 30 бар в реакторе с неподвижным слоем. Температуру изменяли для достижения требуемой конверсии 45%.
Технические характеристики представлены ниже в таблице 2.
Чистота бензола представлена как количество бензола во фракции продукта, кипящей в диапазоне кипения бензола. Указанная фракция содержит соединения, содержащие 6 атомов углерода, такие как бензол, метил-замещенные циклические соединения, содержащие 5 атомов углерода, и циклические соединения, содержащие 6 атомов углерода.
Потерю ароматических соединений рассчитывали как разность % мас. ароматических соединений в сырье и % мас. ароматических соединений в продукте, деленную на % мас. ароматических соединений в сырье. Указанное количество выражено относительно потери ароматических соединений с использованием катализатора B.
Таблица 2
Катализатор A | Катализатор B (сравнительный) | |
Относительный процент совместно кипящих соединений | 19 | 43 |
Относительные потери ароматических соединений (%) | 78,95 | 100 |
Описанные выше экспериментальные результаты свидетельствуют о том, что катализаторы по данному изобретению обеспечивают возможность получения продукта с улучшенной чистотой бензола. Кроме того, можно снизить потерю ароматических соединений.
Claims (8)
1. Каталитическая композиция для трансалкилирования исходного сырья, содержащего ароматические углеводороды, которая содержит носитель и один или более металлических компонентов, нанесенных на носитель, причем указанный носитель содержит (i) морденит в количестве от 30 до 70% мас. в расчете на общую массу носителя, и морденит имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 15 до 60; (ii) цеолит типа ZSM-5 в количестве от 15 до 60% мас. в расчете на общую массу носителя, и цеолит типа ZSM-5 имеет молярное отношение диоксида кремния к оксиду алюминия от 5 до 50 и средний размер частиц от 5 до 50 нм; и (iii) неорганическое связующее вещество в количестве от 10 до 40% мас. в расчете на общую массу носителя; и при этом один или более металлических компонентов содержат металл 10 группы.
2. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что цеолит типа ZSM-5 имеет среднечисловой размер частиц в диапазоне от 10 до 45 нм.
3. Каталитическая композиция по п. 1, отличающаяся тем, что морденит содержит менее чем 200 ч/млн. переходного металла(-ов).
4. Способ получения каталитической композиции по п. 1, включающий стадии:
(a) смешивания морденита, цеолита типа ZSM-5, неорганического связующего и металла 10 группы в любой возможной последовательности; и
(b) прокаливания смеси, полученной на стадии (a).
5. Способ трансалкилирования исходного сырья, содержащего ароматические углеводороды, с использованием в качестве катализатора композиции по любому из пп. 1-3.
6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что указанное сырье содержит этилбензол в количестве в диапазоне от 0,1 до 50% мас., и общее содержание ксилола составляет по меньшей мере 20% мас., причем оба значения указаны относительно общего количества сырья.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
EP15200915 | 2015-12-17 | ||
EP15200915.5 | 2015-12-17 | ||
PCT/EP2016/081197 WO2017102948A1 (en) | 2015-12-17 | 2016-12-15 | Catalyst composition, its preparation and process using such composition |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018126185A RU2018126185A (ru) | 2020-01-17 |
RU2018126185A3 RU2018126185A3 (ru) | 2020-02-26 |
RU2727174C2 true RU2727174C2 (ru) | 2020-07-21 |
Family
ID=55023927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018126185A RU2727174C2 (ru) | 2015-12-17 | 2016-12-15 | Каталитическая композиция, ее получение и способ применения указанной композиции |
Country Status (11)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10369554B2 (ru) |
EP (1) | EP3389858B1 (ru) |
KR (1) | KR20180095526A (ru) |
CN (1) | CN108367279B (ru) |
MY (1) | MY190501A (ru) |
PL (1) | PL3389858T3 (ru) |
PT (1) | PT3389858T (ru) |
RU (1) | RU2727174C2 (ru) |
SA (1) | SA518391770B1 (ru) |
SG (1) | SG11201804525SA (ru) |
WO (1) | WO2017102948A1 (ru) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11103859B2 (en) * | 2020-01-06 | 2021-08-31 | Uop Llc | UZM-54 and transalkylation process using same |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3662035D1 (en) * | 1985-08-28 | 1989-03-16 | Inst Francais Du Petrole | Process for dismutation and transalkylation of aromatic hydrocarbon in the presence of a zeolithic catalyst |
RU2137542C1 (ru) * | 1995-10-06 | 1999-09-20 | Чайна Петро-Кемикал Корпорейшн | Катализатор, содержащий благородный металл на носителе для изомеризации алкилароматических соединений (варианты) и способ его получения |
WO2000038834A1 (en) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Sk Corporation | Catalyst for the disproportionation/transalkylation of aromatic hydrocarbons and method for preparing the same |
WO2009016141A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Catalyst composition, its preparation and use |
RU2412759C2 (ru) * | 2006-09-12 | 2011-02-27 | Юоп Ллк | Ренийсодержащие катализаторы трансалкилирования, способ их получения и способ получения ксилола |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3702886A (en) | 1969-10-10 | 1972-11-14 | Mobil Oil Corp | Crystalline zeolite zsm-5 and method of preparing the same |
JPS6035284B2 (ja) | 1981-01-27 | 1985-08-14 | 東レ株式会社 | ペンタシル型ゼオライトの製造法 |
SG74639A1 (en) | 1997-07-10 | 2000-08-22 | Toray Industries | A catalyst composition and a method for isomerizing halogenated aromatics |
US7408829B2 (en) * | 2006-02-13 | 2008-08-05 | International Business Machines Corporation | Methods and arrangements for enhancing power management systems in integrated circuits |
EP2027917A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-25 | Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. | Catalyst composition, its preparation and use |
EP2197818A2 (en) * | 2007-09-10 | 2010-06-23 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Zsm-5, its preparation and use in ethylbenzene dealkylation |
US8071828B2 (en) * | 2010-02-03 | 2011-12-06 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Transalkylation of heavy aromatic hydrocarbon feedstocks |
KR101844763B1 (ko) * | 2010-04-19 | 2018-04-03 | 쉘 인터내셔날 리써취 마트샤피지 비.브이. | 촉매 지지체의 제조 방법 |
-
2016
- 2016-12-15 MY MYPI2018702156A patent/MY190501A/en unknown
- 2016-12-15 PL PL16823200T patent/PL3389858T3/pl unknown
- 2016-12-15 CN CN201680072819.6A patent/CN108367279B/zh active Active
- 2016-12-15 SG SG11201804525SA patent/SG11201804525SA/en unknown
- 2016-12-15 EP EP16823200.7A patent/EP3389858B1/en active Active
- 2016-12-15 US US16/061,993 patent/US10369554B2/en active Active
- 2016-12-15 PT PT168232007T patent/PT3389858T/pt unknown
- 2016-12-15 RU RU2018126185A patent/RU2727174C2/ru active
- 2016-12-15 WO PCT/EP2016/081197 patent/WO2017102948A1/en active Application Filing
- 2016-12-15 KR KR1020187016846A patent/KR20180095526A/ko not_active Application Discontinuation
-
2018
- 2018-06-10 SA SA518391770A patent/SA518391770B1/ar unknown
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3662035D1 (en) * | 1985-08-28 | 1989-03-16 | Inst Francais Du Petrole | Process for dismutation and transalkylation of aromatic hydrocarbon in the presence of a zeolithic catalyst |
RU2137542C1 (ru) * | 1995-10-06 | 1999-09-20 | Чайна Петро-Кемикал Корпорейшн | Катализатор, содержащий благородный металл на носителе для изомеризации алкилароматических соединений (варианты) и способ его получения |
WO2000038834A1 (en) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Sk Corporation | Catalyst for the disproportionation/transalkylation of aromatic hydrocarbons and method for preparing the same |
RU2412759C2 (ru) * | 2006-09-12 | 2011-02-27 | Юоп Ллк | Ренийсодержащие катализаторы трансалкилирования, способ их получения и способ получения ксилола |
WO2009016141A1 (en) * | 2007-07-31 | 2009-02-05 | Shell Internationale Research Maatschappij B.V. | Catalyst composition, its preparation and use |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US10369554B2 (en) | 2019-08-06 |
SG11201804525SA (en) | 2018-07-30 |
CN108367279B (zh) | 2021-06-04 |
US20180369795A1 (en) | 2018-12-27 |
KR20180095526A (ko) | 2018-08-27 |
EP3389858B1 (en) | 2020-01-29 |
PT3389858T (pt) | 2020-03-24 |
EP3389858A1 (en) | 2018-10-24 |
SA518391770B1 (ar) | 2021-10-13 |
RU2018126185A (ru) | 2020-01-17 |
CN108367279A (zh) | 2018-08-03 |
MY190501A (en) | 2022-04-25 |
WO2017102948A1 (en) | 2017-06-22 |
RU2018126185A3 (ru) | 2020-02-26 |
PL3389858T3 (pl) | 2020-07-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2412759C2 (ru) | Ренийсодержащие катализаторы трансалкилирования, способ их получения и способ получения ксилола | |
US7629499B2 (en) | Process for transalkylation of alkyl-aromatic hydrocarbons used in two reaction zones | |
US7626064B1 (en) | Transalkylation process | |
RU2741425C2 (ru) | Каталитическая композиция, содержащая цеолит типа con и цеолит типа zsm-5, получение и способ применения указанной композиции | |
US8481795B2 (en) | Processes for transalkylating aromatic hydrocarbons and converting olefins | |
US8242321B2 (en) | Processes for transalkylating aromatic hydrocarbons | |
EP2931686B1 (en) | Aromatic transalkylation using uzm-44 aluminosilicate zeolite | |
US8242322B2 (en) | Processes for transalkylating aromatic hydrocarbons | |
CS207496B1 (en) | method of isomerization of the xylene | |
RU2765750C2 (ru) | Композиция катализатора | |
RU2727174C2 (ru) | Каталитическая композиция, ее получение и способ применения указанной композиции | |
KR102456344B1 (ko) | 트랜스알킬화에 의한 벤젠의 합성을 위한 몰리브덴-백금-기재 촉매의 제조 방법 | |
ITMI992171A1 (it) | Processo per preparare 2,6-dimetilnaftalene | |
RU2818090C2 (ru) | Способ обработки полиалкилароматических углеводородов | |
TW202313480A (zh) | 催化劑組合物、其製備及用途 | |
KR20080011115A (ko) | 팔라듐 및 게르마늄 함유 촉매 및 상기 촉매를 사용하는알킬방향족의 트랜스알킬화 방법 |