用于包含二甲苯的进料流的非异构化平衡的方法技术

采用在核上具有分子筛和氢化金属成分的薄外层的层状催化剂，在二甲苯异构化接近于平衡的过程中实现了减少的甲苯和诸如三甲基苯、甲基乙基苯、以及二乙基苯的Ｃ↓［９］及更高级芳香族化合物的共生产，其中，至少７５质量％的氢化金属成分存在于该外层中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于包含二曱苯的进料流的 非异构化平衡的方法
技术介绍
本专利技术涉及用于具有所期望低c8芳环损失的二曱苯异构化的催化方 法，所述低c8芳环损失如通过甲苯和三甲基苯的共生产可观察到。已经提出了多种用于一种或多种二曱苯(间-二曱苯、邻-二甲苯和对-二曱笨)异构化以形成二甲苯的其它异构体的方法。在很多情况下，出于 对用于聚酯的生产的对苯二酸的需求，所需的二甲苯异构体是对-二曱苯。通常，这些二甲苯异构化方法包括在异构化条件下使需要异构化的二 曱苯异构体与异构化催化剂接触。已经提出了多种用于二甲苯异构化的催化剂。这些催化剂包括分子筛，特别是包含于难熔的、无机氧化物基质中 的分子筛。催化剂还包含氢化金属，例如铂族金属。由于基于经济竟争的商业制备对-二甲苯的设备的大^L^莫化，不但二甲 苯异构化过程必须具有活性且稳定，而且不允许使二甲苯不适当地转化为 其它芳香族化合物或使芳香族进料不适当地裂化以导致环损失。甲苯和三甲基苯是异构化作用的两种典型的共生产，由于这样的共生产导致了 c8芳环值损失，因此在寻求减少其共生产的方法。通常，Cs芳环值损失随异 构化过程趋向于平衡而增加。由此，商业生产经常通过不使异构化反应趋 于平衡来牺牲效率以使C8芳环值损失降至最低。寻求能够降低C8芳环值损失并由此减少甲苯和三甲基苯及其它C9及更高级芳香族化合物的共生产、同时允许更为接近于达到二甲苯异构化平 衡的催化方法。例如，US 4，362，653公开了一种烃转化催化剂，它可被用于包含M 岩(silicalite)(具有MFI-型结构)和氧化硅多晶型物(silica polymorph) 的可异构化烷基芳香族化合物的异构化反应中。该催化剂可以包含非必须的成分。钼是多种非必须成分之一。US 4，899，012公开了一种包含第VIII 族金属、铅、Pentasil沸石和无机金属氧化物粘结剂的用于乙苯的异构化 和转化的催化剂。US 6,573,418公开了一种压力摆动吸附法，以从Cs芳香 族化合物中分离出对-二甲苯和乙苯。在已经公开了的用于乙苯异构化的催 化剂中，包括那些包含分歉于氧化硅上的ZSM-5型分子筛(A1-MFI)的催化 剂。这些催化剂包含氬化金属，氢化金属中可列举的是钼。合适的基质材 料是氧化铝和氧化硅。参见实施例12，其中使用了含钼的催化剂用于二甲 苯异构化。US 6,143,941公开了选择性异构化和乙苯转化的方法，其中使 用了包含沸石(包括MFI-型沸石)、铂族金属和铝磷酸盐粘结剂的催化剂。US 4,899,011公开了一种用于二甲苯异构化和乙苯脱烷的双催化剂体 系，其中，第一催化剂，其具有低乙^T散率，使乙苯脱烷，第二催化剂， 其具有较高的乙苯扩散率，使二甲苯异构化，US 6,280,608公开了包含核和外层的层状催化剂，所述外层包含分子 篩和催化金属。该层状催化剂的一个潜在用途是可用于异构化反应。专利技术简述根据本专利技术，提供了用于二甲苯异构化的方法，其表现出降低的曱苯以及诸如三甲基苯、甲基乙基苯、和二乙基苯的C9及更高级的芳香族化合物的共生产导致的C8环损失，同时实现使二甲苯异构化反应接近于平衡。 这些方法使用具有核或载体、其上形成有一薄层分子筛和氢化金属成分的 催化剂。该薄层采用了优选含有磷酸铅的粘结剂。用于本专利技术方法中的催 化剂在薄层中具有至少大约75质量％、优选至少大约90质量％的氢化金 属。不仅用于本专利技术中的复合催化剂提供了所寻求的减少了的甲苯和C9 及更高级的芳香族化合物的共生产，即使是在接近于二曱苯平衡时，而且， 如果需要的话，可以减少每单位体积反应器的分子筛和氢化金属的量。此 外，该复合催化剂可以具有环状、鞍状以及蜂巢状的形状，这些形状并非 易于获得并具有均一的催化剂组成。用于在包含一种或多种二甲苯的非平衡混合物的进料流中使二甲苯 异构化的本专利技术方法较为宽泛的一些方面包括，在足以提供含二曱苯异构 化产物的异构化条件下^f吏进料流与催化有效量的层状催化剂接触，在所述二甲苯的二曱苯异构化产物中，对-二甲苯占至少大约23质量％，邻-二甲 苯占至少大约21质量％，间-二甲苯占至少大约48质量％，所述催化剂包 含一个限定形状的核及所述核上的层，所述核优选具有至少大约300微米 的主尺寸。核是限定形状的，即，核，而非层，限定出了催化剂的几何外 形。层通常是催化剂的外层；下列情况也在本专利技术的范围内也可以在催 化剂上设置另外的、对前述层的催化性能没有不利影响的层。为了在本文 中易于指示，本文中所指的层是外层。外层包含孔直径为大约4-8埃的分子筛、至少一种氢化金属成分和粘 结剂。外层具有小于大约250、优选介于大约20-200、以及更优选介于大 约20-150微米的厚度。该至少一种氢化金属成分选自周期表(IUPAC )中 第6-10族的金属，其中，层中包含至少大约75质量％的氢化金属成分。 在本专利技术的方法中，进料流中，如果存在的话，甲苯和三甲基苯的净生成 物小于二甲苯和乙苯总量的大约3质量％、优选少于大约2.5质量％、最 优选少于大约2质量％。优选地，该方法用于对-二曱苯的生产中，并且基于二甲苯总量计，进 料流包含少于大约5质量％的对-二甲苯。在乙苯被脱烷或者进料几乎不包 含或不包含乙苯的条件下，通常如下趋向于平衡异构化产物包含基于二 甲苯总量计至少大约23.5质量％、更优选至少大约23.7质量％的对-二甲 苯。在本专利技术方法的一个进一步优选的方面，M流包含例如基于Cs芳香 族化合物总量计大约例如1-60质量％的乙苯，且乙苯被脱烷。在本专利技术方法的一个优选方面，其中进料流包含乙苯和二甲苯的非平 衡混合物，乙苯^皮异构化或者被脱烷。可以采用层状催化剂进行异构化作 用或脱烷作用。在本专利技术方法的一个可替代方面，进料流与适于在乙苯脱 烷条件下进行乙苯脱烷作用的催化剂接触以提供脱烷产物流，该脱烷产物 流随后与用于实现二甲苯异构化作用的层状催化剂接触。优选地，为了乙苯脱烷，进料流包含少于大约0.5质量％的环烷烃。详细讨论 催化剂本专利技术方法使用了一种层状催化剂组合物。该层状催化剂组合物包含 内核和包含分子筛和氢化金属成分的外层。该复合催化剂可以具有任何合 适的结构和形状，并且可以通过任何合适的方法制备。例如，参见US 6,280,608和US 6,710,003，其中z^开了层状催化剂组合物及其制备方法， 其全文并入本文作为参考。核可以是能够提供该结构并能够承受该处理条件的任何合适的材料。 核可以是均质的，或者其本身是一种复合物。核的优选组成是不会对异构 化过程有明显不利影响。由此，核具有基本上与外层相比较低的异构化催 化活性。在处理环境中，内核可以基本上是惰性的。内核的特性还应当适 当地与外层的特性匹配，从而在后面将要提到的组合物制备步骤中形成强 的、耐磨损的结合。内核材料的例子包括，但是不限于，难熔无机氧化物、碳化硅、及金 属。难熔无机氧化物的例子包括但是不限于堇青石、a-氧化铝、0-氧化铝、 氧化镁、氧化锆、氧化钛及其混合物。优选的无机氧化物是a-氧化铝。其 它核材料包括粘土，如蒙脱石、皂石、高呤石、及膨润土。核材料可以由 金属和陶瓷涂覆的金属构成。有利地，在该复合材料制备和使用过程中所 面临的温度范围以上，核和层的材料具有近似的膨本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于在包含一种或多种二甲苯的非平衡混合物的进料流中使二甲苯异构化的方法，包括在足以提供含二甲苯异构化产物流的异构化条件下使进料流与催化有效量的层状催化剂接触，在所述二甲苯异构化产物流中，对－二甲苯占至少大约２３质量％，邻－二甲苯占至少大约２１质量％，间－二甲苯占至少大约４８质量％，所述催化剂包含具有至少３００微米主尺寸的核，及所述核上的层，所述层包含孔径为４－８埃的分子筛和一种粘结剂并且具有小于２５０微米的厚度，以及选自周期表（ＩＵＰＡＣ）中第６－１０族的金属的至少一种氢化金属成分，其中催化剂中至少７５质量的氢化金属成分包含于层中，其中进料流中甲苯和三甲基苯的净生成物，如果存在的话，小于二甲苯和乙苯总量的３质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2005-9-14 11/226,4931.一种用于在包含一种或多种二甲苯的非平衡混合物的进料流中使二甲苯异构化的方法，包括在足以提供含二甲苯异构化产物流的异构化条件下使进料流与催化有效量的层状催化剂接触，在所述二甲苯异构化产物流中，对-二甲苯占至少大约23质量％，邻-二甲苯占至少大约21质量％，间-二甲苯占至少大约48质量％，所述催化剂包含具有至少300微米主尺寸的核，及所述核上的层，所述层包含孔径为4-8埃的分子筛和一种粘结剂并且具有小于250微米的厚度，以及选自周期表(IUPAC)中第6-10族的金属的至少一种氢化金属成分，其中催化剂中至少75质量的氢化金属成分包含于层中，其中进料流中甲苯和三甲基苯的净生成物，如果存在的话，小于二甲苯和乙苯总量的3质量％。2. 权利要求1的方法，其中基于总二曱苯计，进料流包含少于5质 量％的对-二甲苯，并且基于产物流中的总二曱苯计，异构化产物流包含至 少23.5质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：PL波格丹，JE雷科斯凯，RB拉尔森，PC惠特彻奇，JE鲍尔，MH奎克，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]