JPH11244704A - ゼオライトeuoを含有する触媒、および分子当たり8個の炭素原子を含有する芳香族化合物の異性化方法における触媒の使用 - Google Patents
ゼオライトeuoを含有する触媒、および分子当たり8個の炭素原子を含有する芳香族化合物の異性化方法における触媒の使用Info
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- JPH11244704A JPH11244704A JP10363686A JP36368698A JPH11244704A JP H11244704 A JPH11244704 A JP H11244704A JP 10363686 A JP10363686 A JP 10363686A JP 36368698 A JP36368698 A JP 36368698A JP H11244704 A JPH11244704 A JP H11244704A
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Abstract
化合物の異性化について優れた性能を有する触媒を提供
する。 【解決手段】 少なくとも部分的に酸型の、EUO型構
造を有する少なくとも1つのゼオライト、少なくとも1
つのマトリックス、および周期表の第VIII族からの少な
くとも1つの金属から成り、ゼオライトがケイ素と、ア
ルミニウム、鉄、ガリウムおよびホウ素から成る群から
選ばれる少なくとも1つの元素Tとから成り、5を超え
る全体のSi/T原子比を有する触媒において、第VIII
族金属の分散が、50%〜100%の範囲に含まれ、第
VIII族金属の巨視的分配係数が、0.7〜1.3の範囲
に含まれ、床圧潰強さが0.7MPaを超えるような機
械的強度を有することを特徴とする触媒である。
Description
に酸型である、EUO型構造を有する少なくとも1つの
ゼオライト、例えばEU−1ゼオライト、少なくとも1
つのマトリックス(結合剤)、周期表の第VIII族からの
少なくとも1つの元素("Handbook of Physics and Che
mistry" 第76版)、場合により、周期表の第IIIA族お
よび第IVA族から成る群からの少なくとも1つの金属、
および場合により硫黄を含有する触媒に関し、ゼオライ
トはケイ素と、アルミニウム、鉄、ガリウムおよびホウ
素から成る群から選ばれる少なくとも1つの元素T、好
ましくはアルミニウムおよびホウ素とから成り、5を超
える、好ましくは5〜100の範囲(両限界値も含む)
に含まれる全体のSi/T原子比を有する。第VIII族金
属は、好ましくは、触媒表面に優れた分散性を有し、か
つ巨視的に触媒の粒子の至る所に優れた分布を有するマ
トリックスに担持される。更に、この成形された触媒
は、例えば球または押出物の形で、優れた機械的強度を
有する。
有する芳香族化合物の異性化方法における触媒の使用に
も関する。
ルベンゼンのキシレン類への異性化には第VIII族金属の
存在が必要である。モルデナイトと第VIII族金属とに基
づく最適化された配合は、副反応が無視できないままで
ある触媒を製造してきた。副反応は例えば、クラッキン
グを伴う、またはそうでないナフテン環の開環、または
不必要な芳香族炭化水素の生成に至るC8 芳香族炭化水
素の不均化およびトランスアルキル化である。より選択
的な新規触媒の開発は、このように特に重要である。
用される1つのゼオライトであり、単独でまたはモルデ
ナイトのような他のゼオライトと混合して使用される。
そのような触媒は米国特許US-A-4 467 129、US-A-4 482
773および欧州特許EP-B-0 138 617に述べられてきた。
他の触媒はモルデナイトをベースとし、米国特許US-A-4
723 051、US-A-4 665 258およびフランス特許FR-A-2 4
77 903に述べられてきた。
出願人のフランス特許FR-A-2 691 914に述べられている
ように、特定の処理および/または配合を最適化するこ
とによって減じることができる。そのような技術は不均
化副反応を減少させることができる。
構造を有するEU−1ゼオライトは、4.1×5.7オ
ングストローム(1オングストローム=10-10 m)の
細孔直径を有する一次元のミクロポア骨格を有する("A
tlas of Zeolite StructureTypes", W. M. Meier およ
びD. H. Olson 、第4版、1996年)。更にN. A.Bri
scoe らは、総説Zeolites (1988, 8, 74)中の論文で、
そのような一次元のチャンネルが、8.1オングストロ
ームの深さおよび6.8×5.8オングストロームの直
径を有する側方ポケットを有することを述べた。EU−
1ゼオライトの合成法およびその物理化学的特徴は、欧
州特許EP-B1-0 042 226 に述べられてきた。米国特許US
-A-4 640 829は、"Atlas of Zeolite Structure Type
s", W. M.Meier およびD. H. Olson 、第4版、199
6年によると、EU−1ゼオライトと同じEUO構造型
を有するZSM−50ゼオライトに関する。その特許
は、EP-B1-0 042 226 にEU−1ゼオライトについて述
べられた方法と異なるZSM−50の合成法について述
べている。EP-A1-0 051 318 は、"Atlas of Zeolite St
ructure Types", W. M. Meier およびD. H. Olson 、第
4版、1996年によると、EU−1ゼオライトと同じ
EUO構造型を有するTPZ−3ゼオライト、およびそ
のままのまたは成形されたゼオライトを含有する触媒と
してのその使用に関する。その文書中に、TPZ−3ゼ
オライトの成形は、ゼオライト粉末と結合剤との機械的
混合物をペレット化することにより得られるペレットを
調製することにより例示される。該ペレットはTPZ−
3ゼオライト、結合剤および場合により、金属または金
属酸化物としての鉄、コバルト、ニッケル、銅、亜鉛、
ルテニウム、ロジウム、パラジウム、レニウム、オスミ
ウム、イリジウムおよび白金から成る群から選ばれる少
なくとも1つの元素を含有する。
とに、下記のものから成る成形された触媒を発見した: ・少なくとも一部および好ましくはほとんど完全に酸型
であり、ケイ素とアルミニウム、鉄、ガリウムおよびホ
ウ素から成る群から選ばれる少なくとも1つの元素T、
好ましくはアルミニウムおよびホウ素とを含有し、全体
のSi/T原子比が5を超え、好ましくは、両限界値も
含めて約5〜100の範囲であり、EUO型構造を有す
る少なくとも1つのゼオライト、例えばEU−1ゼオラ
イト; ・少なくとも1つのマトリックス(結合剤)、例えばア
ルミナ; ・周期表の第VIII族からの少なくとも1つの元素; ・場合により、周期表の第IIIA族および第IVA 族から成
る群からの少なくとも1つの金属; ・および場合により硫黄;該触媒は下記のことを特徴と
する: ・化学吸着、例えばH2 −O2 滴定または一酸化炭素化
学吸着によって決定される1つまたは複数の第VIII族金
属の分散が、両限界値も含めて50%〜100%の範
囲、好ましくは60%〜100%、より好ましくは70
%〜100%に含まれる; ・カースタイング(Castaing)マイクロプローブを用い
て決定される分布から得られ、粒子の中心における該金
属の濃度の、同じ粒子の周縁における濃度に対する比と
して定義される該1つまたは複数の金属の巨視的分配係
数が、両限界値も含めて0.7〜1.3の範囲、好まし
くは0.8〜1.2に含まれる; ・Shell 法(SMS1471−74)を用いて決定され
る床圧潰強さは、0.7MPaより高い。
ン類およびおそらくエチルベンゼンから成る混合物の異
性化のような炭化水素類の転換について優れた触媒性能
を有する。
は、(カオリンまたはベントナイトのような)天然粘
土、合成粘土、マグネシア、アルミナ、シリカ、シリカ
−アルミナ、酸化チタン、酸化ホウ素、ジルコニア、リ
ン酸アルミニウム、リン酸チタンおよびリン酸ジルコニ
ウムから成る群から選ばれる少なくとも1つの成分、好
ましくはアルミナおよび粘土から成る群の成分から成
る。
有するゼオライト、好ましくはEU−1ゼオライトは、
少なくとも部分的に、好ましくはほとんど完全に酸型、
すなわち水素(H+ )型であり、ナトリウム含有量が、
好ましくはNa/T原子比が0.5未満、好ましくは
0.1未満、より好ましくは0.02未満であるような
ものである。
を含有する: ・少なくとも部分的に酸型であり、ケイ素と、アルミニ
ウム、鉄、ガリウムおよびホウ素から成る群から選ばれ
る少なくとも1つの元素T、好ましくはアルミニウムお
よびホウ素とを含有し、全体のSi/T原子比が5を超
え、好ましくは、両限界値も含めて5〜100の範囲に
含まれ、より好ましくは5〜80に含まれる、例えばE
U−1ゼオライトのような、EUO型の構造を有する、
少なくとも1つのゼオライトの、両限界値も含めて1重
量%〜90重量%、好ましくは3%〜60%、より好ま
しくは4%〜40%; ・周期表の第VIII族からの、好ましくは白金およびパラ
ジウムからなる群から選ばれる少なくとも1つの元素、
より好ましくは白金。該1つまたは複数の元素の重量含
有率は、一般に、両限界値も含めて0.01%〜2.0
%の範囲、好ましくは0.05%〜1.0%の範囲に含
まれる。化学吸着によって決定される、1つまたは複数
の第VIII族元素の分散は、両限界値も含めて50%〜1
00%の範囲、好ましくは60%〜100%の範囲、よ
り好ましくは70%〜100%の範囲に含まれる。Cast
aingマイクロプローブを用いて決定される分布から計算
される、1つまたは複数の第VIII族元素の巨視的分配係
数は、該係数が、粒子の周縁における濃度に対する、同
じ粒子の中心における該1つまたは複数の第VIII族元素
の濃度の比として定義されるが、両限界値も含めて0.
7〜1.3の範囲、好ましくは0.8〜1.2の範囲に
含まれる; ・場合により、周期表の第IIIA族および第IVA 族からな
る群から選ばれ、好ましくはインジウムおよびスズから
成る群から選ばれる少なくとも1つの付加的元素。該1
つまたは複数の元素の重量含有率は、一般に、両限界値
も含めて0.01%〜2.0%の範囲、好ましくは0.
05%〜1.0%の範囲に含まれる; ・場合により硫黄。その含有量は、担持された第VIII族
金属の原子数に対する、硫黄原子数の比が、両限界値も
含めて0.5〜2の範囲に含まれるようなものである; ・触媒の補足量を100%に形成する少なくとも1つの
マトリックスまたは捕捉剤。
(SMS1471−74)を用いて決定した、0.7M
Paを超える床圧潰強さを有する。
化学吸着によって決定される、1つまたは複数の元素の
分散が、両限界値も含めて50%〜100%の範囲、好
ましくは60%〜100%の範囲、より好ましくは70
%〜100%の範囲に含まれるように行われる。周期表
の第VIII族からの少なくとも1つの元素、および場合に
より、第IIIA族および第IVA 族からの少なくとも1つの
元素が、EUO型構造を有するゼオライト、例えばEU
−1型ゼオライトが、例えば球または押出物に成形され
た後に導入されるとき、成形された触媒中に元素の優れ
た分布を得ることが重要である。この分布は、Castaing
マイクロプローブを用いて得られるその断面によって特
徴付けられる。分配係数として定義される、粒子の周縁
における濃度に対する、同じ粒子の中心における各第VI
II族元素の濃度の比は、両限界値も含めて0.7〜1.
3の範囲、好ましくは0.8〜1.2の範囲に含まれな
ければならない。
の触媒は、当業者に知られたあらゆる方法、例えば乾燥
空気流の中で焼成して、ゼオライトミクロポアに吸収さ
れる有機構造化剤(これは、ゼオライトの骨格(framew
ork )を構造化する、すなわちゼオライト骨格を構築す
るための有機系物質である。ゼオライトは有機構造化剤
の周りに成長する。得られたゼオライトを触媒として使
用する場合は、通常、ゼオライトを焼成して、有機構造
化剤を除去しイオン交換用のフリー・キャビテーを金属
で満たすようにする)を除去する方法を用いて、EUO
型構造を有するゼオライト、例えば合成されたEU−1
ゼオライトを最初に処理し、次いで、例えば少なくとも
1つのNH4 NO3 溶液を用いて、ゼオライト中のカチ
オン位置に存在する少なくともいくつかの、好ましくは
ほとんどすべてのアルカリカチオン、特にナトリウムを
除去する、少なくとも1つのイオン交換工程を行うこと
により調製される。
トリックスとゼオライトとを混合し、次いで成形するこ
とにより続けられる。本発明の触媒は、その用途によ
り、好ましくは押出物または球に成形される。ゼオライ
ト成形条件、マトリックスの選択、場合によるゼオライ
トの先の粉砕、解凝固、増孔剤の添加、混合時間、触媒
が押出物に成形されるならば押出圧、乾燥速度および時
間が、当業者に公知の規則に従って、各マトリックスに
ついて決定され、好ましくは押出物または球の形態であ
る触媒が得られる。
50℃〜600℃の範囲に含まれる温度で焼成すること
により一般に続けられ、好ましくは、一般に両限界値も
含めて室温〜250℃の範囲、好ましくは40℃〜20
0℃の範囲に含まれる温度で、乾燥、例えばオーブン乾
燥を先立って行う。乾燥工程は好ましくは、焼成を行う
のに必要な温度上昇の間行われる。
ト、例えばEU−1ゼオライトは、合成ゼオライト、す
なわち、有機構造化剤およびアルカリカチオン、一般に
ナトリウムを含有するゼオライトから形成され得る。こ
の場合、有機構造化剤を除去するための乾燥空気中での
焼成、および少なくとも1つのNH4 NO3 溶液を用い
るイオン交換工程は、ゼオライトとマトリックスとから
成る、成形された触媒上で行われる。
ある触媒は、Shell 法(SMS1471−74)を用い
て決定される床圧潰強さが0.7MPaを超えるような
機械的性質を有する。
元素、および場合により、周期表の第IIIA族および第IV
A 族から成る群から選ばれる少なくとも1つの元素の担
持は、調製の間いつでも、成形前、またはゼオライトと
マトリックスとの混合時で、ゼオライトが1つまたは複
数の元素の1つまたは複数の前駆体とマトリックスとか
ら構成される全体と混合されるとき、または好ましくは
成形後に行われ得る。第VIII族から選ばれる少なくとも
1つの元素、および場合により、第IIIA族および第IVA
族から成る群から選ばれる少なくとも1つの元素が成形
後に添加されるとき、1つまたは複数の元素は、次い
で、マトリックス−ゼオライト混合物の焼成前、または
好ましくは焼成後に添加されてもよい。添加される1つ
または複数の元素は、一般に、ほとんど完全にゼオライ
ト上に、または一部ゼオライト上かつ一部マトリックス
上に、または好ましくはほとんど完全にマトリックス上
に担持され、このことは1つまたは複数の元素の前駆体
の性質のような、担持の間に使用されるパラメータの適
当な選択によって、既知の方法で行われる。少なくとも
1つの第VIII族元素の担持は、一般に乾式含浸または過
剰含浸を用いて、または好ましくは1回または複数のイ
オン交換によって行われる。白金および/またはパラジ
ウムをベースとする前駆体からのイオン交換の場合、塩
酸のような競争剤の存在下または不存在下、ヘキサクロ
ロ白金酸および/またはヘキサクロロパラジウム酸のよ
うな白金および/またはパラジウム塩が一般に使用され
る。周期表の第IIIA族および第IVA 族から成る群から選
ばれる少なくとも1つの他の金属も導入される場合、当
業者に知られたあらゆる担持技術およびあらゆる前駆体
が付加的金属の導入に適する。
を含有するとき、金属はすべて同じ方法で、または異な
った技術を用いて、かつあらゆる順序で導入され得る。
周期表の第IIIA族および第IVA 族から成る群から選ばれ
る少なくとも1つの金属も導入されるとき、第VIII族並
びに第IIIA族および第IVA 族からの元素は、少なくとも
単一の工程で、別々にまたは同時に導入され得る。少な
くとも1つの第IIIA族または第IVA 族元素が別々に添加
されるとき、その元素は好ましくは1つまたは複数の第
VIII族元素に先だって添加される。使用される担持技術
がイオン交換であるとき、金属の必要な量を導入するた
めに、複数の連続するイオン交換工程が必要であるかも
しれない。
マトリックスに導入されるが、アンモニア性化合物ある
いはクロロ白金酸アンモニウム、ジカルボニル二塩化白
金、ヘキサヒドロキシ白金酸、塩化パラジウムまたは硝
酸パラジウムのような化合物もあらゆる貴金属を導入す
るために使用され得る。
1つの貴金属の使用は、例えばアンモニア性化合物の使
用によることができる。この場合、貴金属はゼオライト
に担持される。
4 X2 を有する白金IIテトラミン塩、式Pt(NH3 )
6 X4 を有する白金IVヘキサミン塩、式(PtX(NH
3 )5 )X3 を有する白金IVハロゲノペンタミン塩、式
PtX4 (NH3 )2 を有する白金Nテトラハロゲノジ
アミン塩、ハロゲン−ポリケトンを有する白金錯体およ
び式H(Pt(acac)2 X)を有するハロゲン化物
が挙げられる(式中、Xは塩素、フッ素、臭素およびヨ
ウ素から成る群から選ばれるハロゲンで、Xは好ましく
は塩素であり、acacはアセチルアセトンに由来する
基C5 H7 O2を表す)。
有機金属化合物の1つの水溶液または有機溶液を用いる
含浸によって導入される。適当な有機溶媒は、パラフィ
ン系、ナフテン系または芳香族炭化水素、および例えば
分子当たり1〜12個の炭素原子を含有するハロゲン化
された有機化合物である。例としてn−ヘプタン、メチ
ルシクロヘキサン、トルエンおよびクロロホルムが挙げ
られる。溶媒の混合物も使用できる。
IVA 族元素から成る群から選ばれる付加的金属は、塩化
物、臭化物および硝酸塩、第IIIA族および第IVA 族元
素、すなわちスズおよびインジウムのアルキル、例えば
スズアルキル、塩化インジウムおよび硝酸インジウムの
ような化合物によって導入され得る。
ば、使用される金属化合物は一般に、金属ハロゲン化
物、硝酸塩、酢酸塩、酒石酸塩、炭酸塩およびシュウ酸
塩から成る群から選ばれる。この導入は、このように有
利には水溶液中で行われる。しかしながら、金属の有機
金属化合物、例えばテトラブチルスズの溶液を用いて金
属を導入することもできる。この場合、少なくとも1つ
の貴金属の導入に取りかかる前に、空気中での焼成が行
われる。
ポリケトン錯体、および金属アルキル、シクロアルキ
ル、アリール、アルキルアリールおよびアリールアルキ
ルのようなヒドロカルビル金属から成る群から選ばれる
少なくとも1つの有機化合物の形で導入され得る。後者
の場合、金属は有利には、有機溶媒中の金属の有機金属
化合物の溶液を用いて導入される。金属の有機ハロゲン
化化合物も使用できる。金属化合物の特別な例は、スズ
についてはテトラブチルスズ、インジウムについてはト
リフェニルインジウムである。
原子を含有するパラフィン系、ナフテン系または芳香族
炭化水素および分子当たり1〜12個の炭素原子を含有
するハロゲン化された有機化合物から成る群から選ばれ
る。例としてn−ヘプタン、メチルシクロヘキサンおよ
びクロロホルムが挙げられる。上記溶媒の混合物も使用
できる。
により少なくとも1つの第IIIA族または第IVA 族元素の
担持は、好ましくは、一般に両限界値も含めて250℃
〜600℃、好ましくは350℃〜550℃に含まれ、
両限界値も含めて0.5〜10時間の範囲、好ましくは
1〜4時間の範囲に含まれる時間の空気または酸素中で
の焼成を伴う。これは場合により、一般に、両限界値も
含めて300℃〜600℃の範囲、好ましくは350℃
〜550℃の範囲に含まれる温度で、両限界値も含めて
1〜10時間の範囲、好ましくは2〜5時間の範囲に含
まれる時間の、水素中での還元を伴ってもよく、触媒活
性に必要な、主に還元された形の元素を得る。
い方法は、以下のとおりである。EUO型構造を有する
少なくとも1つのゼオライト、例えばEU−1ゼオライ
トを、湿ったマトリックスゲル(一般に少なくとも1つ
の酸と粉末マトリックスとを混合することによって得ら
れる)、例えばアルミナ中で、ペースト中優れた均質性
を得るために必要な時間、すなわち約10分間混合し、
次いでペーストをダイに通して、例えば、両限界値も含
めて0.4〜4mmの範囲、好ましくは0.4〜2.5
mmの範囲、より好ましくは0.8〜2.0mmの範囲
に含まれる直径を有する押出物を成形する。次いでオー
ブン中で約120℃で数時間乾燥し、例えば約400℃
で約2時間焼成した後、1つまたは複数の第VIII族元素
および場合により第IIIA族および第IVA 族元素、例えば
白金が、例えばイオン交換によって、競争剤(例えば塩
酸)の存在下、ヘキサクロロ白金酸を用いて担持され、
担持が、例えば約400℃で約2時間の焼成を伴う。
は、成形されかつ焼成された、上記の1つまたは複数の
元素を含有する触媒に、接触反応の前にその場で、また
は現場外で導入される。硫化は、ジメチルジスルフィド
または硫化水素のような、当業者に知られたあらゆる硫
化剤を用いて行われる。場合によっては硫化が還元後に
起こる。その場での硫化と共に、還元(触媒が既に還元
されていないならば)が硫化前に起こる。現場外での硫
化のために、還元、次いで硫化が行われる。
触媒は、8個の炭素原子を含有する芳香族化合物、すな
わちキシレン類とおそらくエチルベンゼンとから成る混
合物の異性化のような炭化水素の転換について優れた触
媒性能を有する。
子を含有する芳香族化合物の異性化方法にも関する。
る: ・両限界値も含めて300℃〜500℃の範囲、好まし
くは320℃〜450℃の範囲、より好ましくは340
℃〜430℃の範囲に含まれる温度; ・両限界値も含めて0.3〜1.5MPaの範囲、好ま
しくは0.4〜1.2MPaの範囲、より好ましくは
0.7〜1.2MPaの範囲に含まれる水素の分圧; ・両限界値も含めて0.45〜1.9MPaの範囲、好
ましくは0.6〜1.5MPaの範囲に含まれる全圧; ・両限界値も含めて0.25〜30h-1の範囲、好まし
くは1〜10h-1の範囲、より好ましくは2〜6h-1の
範囲に含まれる、時間当たりの触媒のキログラム当たり
導入される原料のキログラムで表される原料空間速度。
明の範囲を制限することなく、本発明を例証する。
る10.0重量%のEU−1ゼオライト、89.7%の
アルミナおよび0.29%の白金を含有する触媒C1の
調製 原料は有機構造化剤、ケイ素およびアルミニウムから成
る合成EU−1ゼオライトで、13.6の全体のSi/
Al原子比、および0.6のNa/Al原子比に相当す
る、乾燥EU−1ゼオライトの重量に対して約1.5%
のナトリウム含有量を有する。
℃で、空気流中で6時間乾式焼成を受けた。得られた固
体は、10NのNH4 NO3 溶液中、約100℃で、交
換工程当たり4時間、3回のイオン交換工程を受けた。
オライトは、18.3の全体のSi/Al原子比、0.
003のNa/Al原子比に相当する、乾燥EU−1ゼ
オライトの重量に対して50重量ppmのナトリウム含
有量、BET法により測定された407m2 /gの比表
面積、および−196℃およびP/P0 =0.15で測
定された、グラム当たりの液体窒素の0.16cm3 の
窒素中の細孔容積を有していた。
ルを用いて押出により成形され、乾燥および乾燥空気中
での焼成の後、10重量%のH型のEU−1ゼオライト
および90%のアルミナを含有する、1.4mmの直径
を有する押出物から成る担体を得た。水銀ポロシメータ
ーを用いて測定した、調製された触媒の細孔直径は40
オングストローム〜90オングストロームの範囲にあ
り、これらのメソポアの直径の分布は70オングストロ
ームに中心があった。Shell 法を用いて得られた床圧潰
強さは1.1MPaであった。
下、ヘキサクロロ白金酸を用いてアニオン交換を受け、
触媒に対して0.3重量%の白金が導入された。湿った
固体を、次いで120℃で12時間乾燥し、乾燥空気流
中で500℃で1時間焼成した。
のEU−1ゼオライト、89.7%のアルミナおよび
0.29%の白金を含有していた。化学吸着により決定
した金属相の分散は95%であり、Castaingマイクロプ
ローブを用いて決定した白金分配係数は0.90であっ
た。
0.0重量%のEU−1ゼオライト、89.7%のアル
ミナおよび0.28%の白金を含有する触媒C2の調製 原料は有機構造化剤、ケイ素およびアルミニウムから成
る、EUO型構造を有する合成ゼオライト、EU−1ゼ
オライトで、28の全体のSi/Al原子比、および
0.30のNa/Al原子比に相当する、乾燥EU−1
ゼオライトの重量に対して約0.4%のナトリウム含有
量を有する。
℃で、空気流中で6時間乾式焼成を受けた。得られた固
体は、10NのNH4 NO3 溶液中、約100℃で、交
換工程当たり4時間、3回のイオン交換工程を受けた。
オライトは、31の全体のSi/Al原子比、0.00
8のNa/Al原子比に相当する、乾燥EU−1ゼオラ
イトの重量に対して100重量ppmのナトリウム含有
量、BET法により測定された435m2 /gの比表面
積、および−196℃およびP/P0 =0.15で測定
された、グラム当たりの液体窒素の0.18cm3 の窒
素中の細孔容積を有していた。
ルを用いて押出により成形され、乾燥および乾燥空気中
での焼成の後、10重量%のH型のEU−1ゼオライト
および90%のアルミナを含有する、1.4mmの直径
を有する押出物から成る担体を得た。水銀ポロシメータ
ーを用いて測定した、調製された触媒の細孔直径は10
0オングストローム〜1000オングストロームの範囲
にあり、これらのメソポアの直径の分布は単一形で、3
30オングストロームに中心があった。触媒C1とC2
とのこの多孔度の違いは、異なるアルミナゲルの使用に
起因した。Shell 法を用いて得られた床圧潰強さは1.
0MPaであった。
下、ヘキサクロロ白金酸を用いてアニオン交換を受け、
触媒に対して0.3重量%の白金が導入された。湿った
固体を、次いで120℃で12時間乾燥し、乾燥空気流
中で500℃で1時間焼成した。
のEU−1ゼオライト、89.7%のアルミナおよび
0.28%の白金を含有していた。化学吸着により決定
した金属相の分散は94%であり、Castaingマイクロプ
ローブを用いて決定した白金分配係数は0.92であっ
た。
る29.9重量%のEU−1ゼオライト、69.8%の
アルミナおよび0.29%の白金を含有する触媒C3の
調製 原料は有機構造化剤、ケイ素およびアルミニウムから成
る合成EU−1ゼオライトで、約44の全体のSi/A
l原子比、および約0.6のNa/Al原子比に相当す
る、乾燥EU−1ゼオライトの重量に対して約0.5%
のナトリウム含有量を有する。
℃で、空気流中で6時間乾式焼成を受けた。得られた固
体は、10NのNH4 NO3 溶液中、約100℃で、交
換工程当たり4時間、3回のイオン交換工程を受けた。
オライトは、約44の全体のSi/Al原子比、約0.
012%のNa/Al原子比に相当する、乾燥EU−1
ゼオライトの重量に対して100重量ppmのナトリウ
ム含有量、BET法により測定された420m2 /gの
比表面積、および−196℃およびP/P0 =0.15
で測定された、グラム当たりの液体窒素の0.17cm
3 の窒素中の細孔容積を有していた。
ルを用いて押出により成形され、乾燥および乾燥空気中
での焼成の後、30重量%のH型のEU−1ゼオライト
および70%のアルミナを含有する、1.4mmの直径
を有する押出物から成る担体を得た。水銀ポロシメータ
ーを用いて測定した、調製された触媒の細孔直径は40
オングストローム〜90オングストロームの範囲にあ
り、これらのメソポアの直径の分布は単一形で、70オ
ングストロームに中心があった。Shell 法を用いて得ら
れた床圧潰強さは0.89MPaであった。
下、ヘキサクロロ白金酸を用いてアニオン交換を受け、
触媒に対して0.3重量%の白金が導入された。湿った
固体を、次いで120℃で12時間乾燥し、乾燥空気流
中で500℃で1時間焼成した。
のEU−1ゼオライト、69.8%のアルミナおよび
0.29%の白金を含有していた。化学吸着により決定
した金属相の分散は92%であり、Castaingマイクロプ
ローブを用いて決定した白金分配係数は0.94であっ
た。
る10.0重量%のEU−1ゼオライト、89.6%の
アルミナ、0.28%の白金および0.14%のスズを
含有する触媒C4の調製 触媒C4を調製するために、スズ次いで白金を実施例1
で得られた担体に担持した。
SnCl2 溶液を用いて、イオン交換により最初に固体
に担持して、触媒に対して0.15重量%のスズを得
た。担持に次いで焼成を行った。次いで、第2アニオン
交換工程を、競争剤(塩酸)の存在下、ヘキサクロロ白
金酸を用いて行い、触媒に対して0.3重量%の白金が
導入された。湿った固体を、次いで120℃で12時間
乾燥し、乾燥空気流中で500℃の温度で1時間焼成し
た。
ライト、89.6%のアルミナ、0.28重量%の白金
および0.14重量%のスズを含有していた。金属相
は、化学吸着により決定された91%の分散およびCast
aingマイクロプローブを用いて決定された0.89の白
金分配係数を有していた。触媒C4の圧潰強さは、触媒
C1について測定されたものと同じであった。
トおよび0.3重量%の白金を含有する触媒C5の調製 出発ゼオライトは、5.2のSi/Al比および2.7
94nm3 の単位格子体積を有するモルデナイトであっ
た。ゼオライトは、10NのNH4 NO3 溶液中、約1
00℃で4時間、3回のイオン交換工程を受けた。得ら
れた固体は25ppmのナトリウムを含有していた。
て、押出(押出直径=4mm)により成形し、乾燥およ
び乾燥空気中での焼成後、10重量%の水素型のモルデ
ナイトゼオライトおよび90%のアルミナを含有する担
体を得た。
クロロ白金酸を用いてアニオン交換を受け、触媒に対し
て0.3重量%の白金が担持された。湿った固体を、次
いで120℃で12時間乾燥し、乾燥空気流中で500
℃の温度で1時間焼成した。
型のモルデナイト、89.7%のアルミナおよび0.3
%の白金を含有していた。化学吸着により決定した白金
の分散は95%であり、Castaingマイクロプローブを用
いて決定した白金分配係数は0.95であった。水銀ポ
ロシメーターを用いて測定した細孔直径は40〜90オ
ングストロームであった。これらのメソポアの直径の分
布は単一形で、70オングストロームに中心があった。
Shell 法を用いて得られた床圧潰強さは1.5MPaで
あった。
オライトおよび0.3重量%の白金を含有する触媒C6
の調製 触媒C6を触媒C1と同様の方法を用いて調製したが、
500℃での最終焼成工程を省き、調製を120℃での
乾燥により終えた。
り、触媒C1について95%の値が得られたが、本発明
に従わない触媒C6については43%の値しか得られな
かった。
オライトおよび0.3%の白金を含有する触媒C7の調
製 実施例1に記載されたようなEU−1ゼオライトと、
0.33重量%の白金が担持されていたアルミナとの混
合物をペレット化することにより、触媒C7を得た。
クロロ白金酸を用いてアニオン交換によりアルミナに担
持した。湿ったアルミナを120℃で12時間乾燥し、
乾燥空気流中、500℃の温度で1時間焼成した。金属
相は、酸素化学吸着により測定して、99%分散してい
た。次いで、成形をペレット化により行った。
0.0重量%の水素型のEU−1ゼオライト、89.7
%のアルミナおよび0.3%の白金を含有していた。
に、触媒C7の場合、本発明に従わない成形にある。後
者の場合、実質的に試料C1より低い0.3MPaのSh
ell圧潰強さが得られた。
族留分の異性化についての触媒C1〜C7の触媒性質の
評価 触媒C1〜C7の性能を、5gの触媒を用いて、主にメ
タキシレン、オルトキシレンおよびエチルベンゼンを含
有するC8 芳香族留分の異性化について評価した。操作
条件は下記の通りである: ・温度:390℃; ・全圧:15バール(1バール=0.1MPa); ・水素の分圧:12バール。
の原子比がC4を除いて1.5になる濃度で、ジメチル
ジスルフィド(DMDS)を含有する原料で処理した。
触媒を水素流中、400℃で3時間保ち、次いで原料を
注入した。
ンゼンの近似平衡を用いる、およびエチルベンゼン転換
による)の点から、およびパラキシレンの等しい近似平
衡における正味の損失による選択性の点から評価した。
ラッキングを伴うナフテン開環に本質的に起因するパラ
フィン類の損失、8個の炭素原子を含有する芳香族AC
8の不均化およびトランスアルキル化により生じる芳香
族の損失、および最後にナフテン類、すなわち芳香族水
素化による8個の炭素原子を含有するナフテン類(N
8)の損失。N8化合物は再循環され得るので、N8化
合物以外のナフテンを含むクラッキングおよび不均化/
トランスアルキル化による損失(正味の損失を構成する
合計)は、本発明に従わない触媒Aを、損失の各タイプ
についてベース100%として取ることにより比較され
る。
チルベンゼン濃度(%EB)を4種類のAC8異性体に
ついて表し、パラキシレンの濃度(%pX)を3種類の
キシレン異性体について表す。
る: pX AEQ(%)=100×(%pX流出物−%pX
原料)/(%pX平衡−%pX原料) EB AEQ(%)=100×(%EB流出物−%EB
原料)/(%EB平衡−%EB原料)
ラフィン類(PAR)の形でのAC8の損失である: P1(重量%)=100×[(%PAR流出物×流出物
の重量)−(%PAR原料×原料の重量)]/(%AC
8原料×原料の重量)
は、N8以外のナフテン類、トルエン、ベンゼンおよび
C9 +芳香族(OAN)の形でのAC8の損失である: P2(重量%)=100×[(%OAN流出物×流出物
の重量)−(%OAN原料×原料の重量)]/(%AC
8原料×原料の重量)
表す。
た。
C1〜C3が(触媒C5についての94.5%と比較し
て)それぞれ98.0%、97.1%および97.8%
のpX AEQを生じたので、本発明に従う触媒C1〜
C3が、本発明に従わない触媒C5よりはるかに活性で
あることを示す。
れぞれ55.9%、52.2%および55.4%のEB
転換率を有しており、これらは本発明に従わない触媒C
6(44.1%)よりはるかに高いEB転換率である。
触媒C1〜C3についての正味の損失は、触媒C7につ
いての14.9%と比較してそれぞれ5.7%、5.2
%および7.1%であったので、触媒C1〜C3は、本
発明に従わない触媒C7より選択的であった。
%)において、原料質量流量を変えることにより触媒を
比較した。これらの結果を表2に示す。
発明に従う触媒C1〜C4がまた、本発明に従わない触
媒C5より選択的であったことを示す。約95.5%の
pXAEQについて、触媒C5についての6.7重量%
と比べて、触媒C1〜C4についての正味の損失は、そ
れぞれ4.7重量%、4.5重量%、5.9重量%およ
び4.4重量%であった。本発明の触媒の場合のこの非
常に大きな利益は、不均化/トランスアルキル化損失に
よるものであることがわかる。
構造を有するゼオライトをベースとする、本発明に従う
触媒を使用する間の活性および選択性は、このように実
質的に先行技術以上に向上する。
を上記の条件下、800時間に亘って試験した。それら
は次いで同じ条件下、排出され、再生された:それらは
次いでそれぞれC1RおよびC6Rと呼ばれた。再生
は、反応の800時間に亘って触媒に沈積したコークス
を熱して除く、500℃の温度での空気処理から成って
いた。再生に続いて、第1の800時間試験と同じ操作
条件下で、触媒C1RおよびC6Rについて、原料下で
の800時間の第2試験を行った。結果を表3に示す。
で、4.9%の(エチルベンゼン転換率の低下により測
定された)失活を示した。触媒C1の再生は、新しい触
媒についての55.9%と比較して、55.0%のエチ
ルベンゼン転換率を取り戻した。本発明に従わない触媒
C6は、同じ時間について10.6%の失活を伴い、は
るかに不安定であった。再生もより効果的でなかった。
分散が優れている、本発明の触媒C1が、本発明に従わ
ない触媒C6よりも活性かつ安定であったことを示して
いる。
香族留分の異性化についての触媒C1およびC5の触媒
性質の評価 60gの触媒を用いて、主にメタキシレン、オルトキシ
レンおよびエチルベンゼンを含有するC8 芳香族留分の
異性化について、触媒C1およびC5の性能を評価し
た。操作条件は下記の通りであった: ・温度:375℃; ・全圧:9バール(1バール=0.1MPa); ・H2 /HC(炭化水素):4。
を表4に示す。
い触媒C5より選択的であったことがわかる。約93%
のpX AEQについて、正味の損失は、触媒C5の
4.8重量%に比べて、触媒C1では1.6重量%であ
った。更に、触媒C1はより活性である。等しいpX
AEQについて、原料空間速度は、C5の2.51h-1
に比べてC1では4h-1であった。
Claims (25)
- 【請求項1】 少なくとも部分的に酸型の、EUO型構
造を有する少なくとも1つのゼオライト、少なくとも1
つのマトリックス、および周期表の第VIII族からの少な
くとも1つの金属から成り、ゼオライトがケイ素と、ア
ルミニウム、鉄、ガリウムおよびホウ素から成る群から
選ばれる少なくとも1つの元素Tとから成り、5を超え
る全体のSi/T原子比を有する触媒において、第VIII
族金属の分散が、両限界値も含めて50%〜100%の
範囲に含まれ、第VIII族金属の巨視的分配係数が、両限
界値も含めて0.7〜1.3の範囲に含まれ、床圧潰強
さが0.7MPaを超えるような機械的強度を有するこ
とを特徴とする触媒。 - 【請求項2】 第VIII族金属の分散が60%〜100%
の範囲、好ましくは70%〜100%の範囲にあること
を特徴とする、請求項1記載の触媒。 - 【請求項3】 巨視的分配係数が0.8〜1.2の範囲
にあることを特徴とする、請求項1または2記載の触
媒。 - 【請求項4】 球または押出物に成形されていることを
特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項記載の触媒。 - 【請求項5】 EUO型構造を有するゼオライトがEU
−1ゼオライトであることを特徴とする、請求項1〜4
のいずれか1項記載の触媒。 - 【請求項6】 元素Tがアルミニウムおよびホウ素から
成る群から選ばれることを特徴とする、請求項1〜5の
いずれか1項記載の触媒。 - 【請求項7】 マトリックスがアルミナであることを特
徴とする、請求項1〜6のいずれか1項記載の触媒。 - 【請求項8】 第VIII族金属が白金およびパラジウムか
ら成る群から選ばれることを特徴とする、請求項1〜7
のいずれか1項記載の触媒。 - 【請求項9】 ゼオライトが少なくとも一部、0.5未
満のNa/T原子比を有する酸型であることを特徴とす
る、請求項1〜8のいずれか1項記載の触媒。 - 【請求項10】 EUO型構造を有する少なくとも1つ
のゼオライトを1重量%〜90重量%、好ましくは3%
〜60%、より好ましくは4%〜40%含有することを
特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項記載の触媒。 - 【請求項11】 1つまたは複数の第VIII族金属の濃度
が、全体の触媒重量に対して0.01重量%〜2.0重
量%の範囲、好ましくは0.05重量%〜1.0重量%
の範囲にあることを特徴とする、請求項1〜10のいず
れか1項記載の触媒。 - 【請求項12】 更に周期表第IIIA族および第IVA 族か
ら成る群から選ばれる少なくとも1つの元素を含むこと
を特徴とする、請求項1〜11のいずれか1項記載の触
媒。 - 【請求項13】 周期表第IIIA族および第IVA 族から成
る群から選ばれる元素がスズおよび/またはインジウム
であることを特徴とする、請求項1〜12のいずれか1
項記載の触媒。 - 【請求項14】 周期表第IIIA族および第IVA 族から成
る群から選ばれる該少なくとも1つの元素の濃度が、触
媒に対して0.01〜2.0%、好ましくは0.05〜
1%の範囲にあることを特徴とする、請求項1〜13の
いずれか1項記載の触媒。 - 【請求項15】 担持された第VIII族金属の原子数に対
する硫黄原子数が0.5〜2の範囲になるような量の硫
黄を含有することを特徴とする、請求項1〜14のいず
れか1項記載の触媒。 - 【請求項16】 EUO型構造を有する合成ゼオライト
を処理する工程、マトリックスと該ゼオライトとを混合
し、次いで該混合物を成形する工程、および両限界値も
含めて250℃〜600℃の範囲に含まれる温度で一般
に行われる焼成工程から成り、該少なくとも1つの第VI
II族金属の担持が調製の間いつ行われてもよいことを特
徴とする、請求項1〜15のいずれか1項記載の触媒の
調製方法。 - 【請求項17】 第VIII族金属の担持が、250℃〜6
00℃の範囲の温度で行われる焼成を伴う、請求項16
記載の触媒の調製方法。 - 【請求項18】 第VIII族金属が、マトリックス−ゼオ
ライト混合物の成形に続く焼成工程後に担持されること
を特徴とする、請求項16または17記載の方法。 - 【請求項19】 第VIII族金属の90%を超える量が結
合剤に完全に担持されることを特徴とする、請求項16
〜18のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項20】 第IIIA族および第IVA 族からの元素か
ら成る群から選ばれる少なくとも1つの元素の担持を含
み、担持が調製の間いつでも行われることを特徴とす
る、請求項16〜19のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項21】 第IIIA族および第IVA 族からの元素か
ら成る群から選ばれる該少なくとも1つの元素が、第VI
II族金属の担持の前に担持されることを特徴とする、請
求項16〜20のいずれか1項記載の方法。 - 【請求項22】 担持された1つまたは複数の元素を含
有する、成形、焼成および還元された触媒に、硫黄が接
触反応の前にその場で、または現場外で導入されること
を特徴とする、請求項16〜21のいずれか1項記載の
方法。 - 【請求項23】 分子当たり8個の炭素原子を含有する
芳香族化合物の異性化方法における、請求項1〜15の
いずれか1項記載の、または請求項16〜22のいずれ
か1項により調製される触媒の使用。 - 【請求項24】 原料がキシレン類の混合物、エチルベ
ンゼン、およびキシレン類とエチルベンゼンとの混合物
から選ばれる請求項23記載の触媒の使用。 - 【請求項25】 300℃〜500℃の範囲の温度、
0.3〜1.5の範囲の水素の分圧、0.45〜1.9
MPaの範囲の全圧、および0.25〜30h-1の範囲
の供給空間速度で行われることを特徴とする、請求項2
3または24記載の触媒の使用。
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| FR9716458 | 1997-12-22 | ||
| FR9716456A FR2772642B1 (fr) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | Catalyseur contenant une zeolithe de type structural euo |
| FR9716458A FR2772752B1 (fr) | 1997-12-22 | 1997-12-22 | Utilisation d'un catalyseur a base de zeolithe de structure euo en isomerisation d'une coupe c8 aromatique |
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