改性的EU-1沸石及其在芳香族C8化合物的异构化中的用途制造技术

描述了一种催化剂，其包含至少一种含有硅原子和铝原子的改性的ＥＵ－１沸石、至少一种基质和至少一种元素周期表第Ⅷ族的金属，所述改性的沸石具有以重量计占存在于所述改性ＥＵ－１沸石中铝原子总数２０％以上数目的六配价的铝原子。所述催化剂用于异构化包含至少一种每分子含有八个碳原子的化合物的芳香族原料的方法。

【技术实现步骤摘要】
改性的EU-1沸石及其在芳香族C8化合物的异构化中的用途本专利技术涉及包含具有改性的沸石结构的EU-1沸石的催化剂。更确 切地i兌，所述EU-1具有以重量计的良好测定比例的四配价的铝原子和 六配价的铝原子。所述催化剂有利地应用于异构化包含至少一种每分子 含有八个碳原子的芳香族化合物的芳香族馏分的方法。所述馏分是含有 二曱苯混合物或单独的乙苯或二甲苯和乙苯的混合物的原料。通常将这 种原料称为"芳香族C8馏分"。现有技术芳香族C8馏分异构化的催化反应、例如乙苯变成二甲苯，已形成 很多专利的主题。已建议用很多沸石催化剂来催化此类反应。例如，用 于异构化C8芳香族馏分的沸石包括ZSM-5,将其单独使用或与其它沸 石(例如，丝光沸石)混合使用。那些催化剂已经描述在US 4467129 A、 US 4482773 A和EP 0013617 B中。其它主要基于丝光沸石的催化剂已 经描述在US 4723051 A、 US 4665258 A和FR 2477903 A中。近来，已 经建议基于结构类型EUO的沸石的催化剂(EP 0923987 Al )以及基于 结构类型MTW的沸石的催化剂(WO 2005/065380 A)。大多数那些沸石催化剂对二曱苯产生有利的选择性，而不提供最佳 的二曱苯产率，因为芳香族C8馏分(尤其是乙苯)的转化率4艮低。本专利技术的目的之一是提供一种新的基于EU-1沸石的催化剂，其活 性高于现有技术已知的沸石催化剂，同时对二曱苯的产生同样具有选择 性，不仅提高了要进行异构化的原料的转化率，而且提高了由二甲苯组 成的所需产物的产率。专利技术的简述和优点本专利技术涉及一种催化剂，其包含至少一种含有硅原子和铝原子的改 性的EU-1沸石、至少一种基质和至少一种元素周期表第VIII族的金属， 所述催化剂的特征在于在所述改性沸石中存在的六配价的铝原子的数 目以重量计占所述改性的EU-1沸石中存在的铝原子总数的20%以上。所述的本专利技术的催化剂有利地用于异构化芳香族馏分的方法，所述芳香族馏分包含至少 一种每分子含有八个碳原子的芳香族化合物。现已令人惊讶地发现一种呈珠子或挤出物形式的催化剂，其包含至少一种基质、至少一种元素周期表第vni族的金属和至少一种eu-i沸 石，其中六配价的铝原子的数目以重量计占所述改性沸石中存在的铝原子总数的20%以上，在所述催化剂用于异构化包含至少一种每分子含有八个碳原子的芳香族化合物的芳香族馏分时，产生提高的关于要被异构 化的芳香族原料的转化率的催化性能。此类催化剂具有基本上比包含未改性EU-1沸石的催化剂更高的活性，未改性的EU-1沸石具有占未改性沸石中存在的铝原子总数不到20%数目的六配价的铝原子。此外，因为在使用含有改性EU-1沸石的催化剂时保持了对所需产物(即二甲苯)的选择性，所以在根据本专利技术的催化剂存在下进行异构化方法时二甲苯 的产率增加了。专利技术详述本专利技术涉及一种催化剂，其包含至少一种含有硅原子和铝原子的改 性EU-1沸石、至少一种基质和至少一种元素周期表第viii族的金属，所 述催化剂的特征在于存在于所述改性沸石中的六配价的铝原子的数目 以重量计占所述改性EU-1沸石中存在的铝原子总数的20%以上。根据本专利技术，在本专利技术催化剂中的改性EU-1沸石具有的六配价的铝 原子的数目表示为A1VI,所述六配价的铝原子以重量计占存在于所述改 性沸石中的铝原子总数的20%以上，优选以重量计占22%以上，更优选 以重量计占25%以上以及更加优选以重量计占30%以上。铝原子存在于 本专利技术催化剂中的所述EU-1沸石中并且不以六配fh的铝形式存在的铝 原子以四配价的铝原子(表示为Alv。形式存在。所述四配^介的铝原子 存在于所述沸石结构中，而六配价的铝原子存在于所述沸石结构的外部 (晶格外的铝)。特别地，在改性EU-1沸石的孔中发现至少一些所述的 六配价的铝原子。根据本专利技术，通过固体27A1核磁共振来确定四配价和六配价的铝原 子在改性EU-1沸石中存在的以重量计的百分比。已知铝NMR用于表征 禾口量4bi^牙i;^i各种酉己^f立^犬'态("Analyse physico國chimiques des catalyseurs industriels", J Lynch, Technip (2001),第13章，第290和291页)。改性EU-1沸石的铝NMR光谱表现出两个信号， 一个是四配价的铝原子的共振特征和另 一个是六配价的铝原子的共振特征。四配价的AW原子在+40 ppm至+乃ppm的 化学位移处共振，而六配〗介的AW!铝原子在-15 ppm至+15 ppm的4匕学 位移处共振。两种铝种类AW和A1VI以重量计的百分比通过积分对应于 每个这些种类的信号来量化。更确切地说，通过使用对27A1最合适的4 mm探针，在Avance型 Briicker光谱仪(400 MHz)上进行固体"A1 MAS-NMR来分析存在于 本专利技术催化剂中的改性EU-1沸石。样品的转速接近14 kHz。铝原子是 具有5/2自旋的四极核。在"选择性"分析条件，即30kHz的低无线电频 率区域、低兀/2脉冲角和水饱和的样品存在下，表示为MAS-NMR的魔 角旋转(MAS ) NMR技术是一种定量技术。每个MAS-NMR光谱的分 解提供对各种铝种类(即四配价的铝原子Alw和六配价的铝原子A1VI) 数量的直接取数。每个光谱的特征在于相对于1M硝酸铝溶液的化学位 移，1M硝酸铝溶液具有在0 ppm处的铝信号。在+40 ppm和+乃ppm之 间积分表征四配价的铝原子AW的信号，相当于面积l,以及在-15卯m 和+15 ppm之间积分表征六配^介的铝原子Alw的信号，相当于面积2。 六配1^介的铝原子Alv!以重量计的百分比等于面积2/(面积l +面积2)的 比值。包括在本专利技术催化剂中并且含有铝原子和硅原子的改性EU-1沸石 具有5-100,优选10-50,更优选10-35的总的Si/Al原子比。根据本发 明，所述改性EU-1沸石的总的Si/Al原子比有利地不通过加或减2%以 上的合成EU-1沸石的总Si/Al原子比而发生变化，所述改性沸石是由合 成EU-1沸石得到的并且非常有利地是与合成EU-1沸石相比，所述改性 EU-1的总的Si/Al原子比保持不变。通过X射线荧光或通过原子吸收方 法测定的总的Si/Al原子比包括存在于沸石结构中的铝原子和存在于沸 石结构外部的任何铝原子，也称为晶格外的铝。每个存在于改性EU-1 沸石的沸石结构中的四配价的铝原子都结合四个氧原子并且是四面体 构型的。除了沸石结构外部的六配价的铝原子，每个存在于改性EU-1 沸石中的六配价的铝原子都由6个氧原子包围并且是八面体构型的。在 得到改性EU-1的合成EU-1沸石中，通过如上所述的铝MAS-NMR测 定的四配价的铝原子以重量计的百分比大于90%,优选大于95%、更优 选大于98%并且更加优选是100%。根据本专利技术以及根据本专利技术非常优选的实施方式，存在于改性EU-1沸石中的铝原子总数与存在于得到改性EU-1沸石的合成EU-1沸石中的铝原子总数是相等的。存在于本专利技术催化剂中的改性EU-1沸石非常有利地以它的质子化 的形式(氢形式，H+),其中相对于沸石上的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种催化剂，其包含至少一种含有硅原子和铝原子的改性的ＥＵ－１沸石、至少一种基质和至少一种元素周期表第Ⅷ族的金属，所述催化剂的特征在于存在于所述改性沸石中的六配价的铝原子的数目以重量计占存在于所述改性的ＥＵ－１沸石中铝原子总数的２０％以上。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：E吉隆，E桑切斯，
申请(专利权)人：IFP公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]