使用Ｎｂ／丝光沸石催化剂的甲苯歧化制造技术

揭示了含铌的适用于转化烃类的分子筛催化剂，以及使用这种催化剂将甲苯歧化成苯和二甲苯的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及烷基芳族进料物流的歧化。
技术介绍
甲苯的歧化涉及众所周知的烷基转移反应，其中将甲苯转化成苯和二甲苯，通常 称为甲苯歧化方法或TDP，按照以下反应进行(1)甲苯歧化甲苯一一苯+ 二甲苯丝光沸石是许多适用于烷基芳族化合物的烷基转移的分子筛催化剂中的一种。 丝光沸石是一种表现出通过晶体结构之内的氧原子互连的硅原子和铝原子的网络的晶体 铝硅酸盐沸石。对于丝光沸石催化剂的一般说明，可参见Kirk-Othmer，化学技术百科全 书(Encyclopedia of Chemical ^Technology)，第 3 版，1981，标题为“分子筛(Molecular Sieves) ”，第15卷，第638-643页，该文献通过参考结合于此。丝光沸石可以在自然界中发 现，或者按照自然形成的沸石而合成，丝光沸石通常表现出较低的氧化硅与氧化铝的摩尔 比，约等于或小于10。但是已知丝光沸石催化剂表现出明显更低的氧化铝含量。这些氧化 铝含量减少的丝光沸石催化剂的氧化硅与氧化铝的比例大于10，最高约为100，可以通过 例如Sand的美国专利第3436174号中揭示的直接合成法制备，或者可以通过例如Voorhies 等的美国专利第3480539号中揭示的更常规制备的丝光沸石的酸萃取法来制备，这两篇文 献都通过参考结合于此。已知典型的丝光沸石和铝含量减少的丝光沸石都适用于甲苯歧 化。甲苯进料的歧化可以在200-600°C的温度范围或以上和从大气压到100个大气压 的压力范围或以上和约1-10小时―1的液体时空速度(LHSV)的条件下进行。但是具体的 催化剂可以就催化剂活性和老化特性对反应温度进行限制。一般来说当使用高铝丝光沸 石(低的氧化硅与氧化铝的比例)的时候，采用较高的温度，当使用低氧化铝丝光沸石的时 候，采用较低的温度。因此，在烷基芳族化合物的烷基转移中使用表现出高的氧化硅与氧化 铝的比例的丝光沸石催化剂时，通常要向温度范围的低端操作。通常将氢与甲苯一起供应到反应区。虽然歧化反应(1)不涉及氢的化学消耗，但 是通常认为使用氢共进料能延长催化剂的使用寿命。供应的氢量通常按氢与甲苯的摩尔比 测量，在现有技术中一般表现为随着温度升高而增大。氢与甲苯的摩尔比一般为0.05 1 至 5 1。镍-丝光沸石TDP催化剂具有良好的活性和选择性，但是有时候产生超过所需的 非芳族化合物。鉴于以上内容，期望获得一种使用丝光沸石催化剂在产生较少非芳族化合 物的条件下进行甲苯歧化的方法。专利技术概述4本专利技术的一种实施方式是包含铌的适用于烃类转化的分子筛催化剂。铌含量至少 为0.05重量％。该分子筛催化剂可以是沸石，可以是丝光沸石。该催化剂可用于甲苯歧化 反应方法，可以提供至少30重量％的甲苯转化率，非芳族化合物选择性小于1. 0重量％。甲 苯歧化反应方法可以以至少30 %的甲苯转化率持续至少30天，平均催化剂失活率不超过 1.0°C /天。甲苯歧化反应方法可以提供至少30重量％的甲苯转化率，液体流出物的甲基 环戊烷含量小于0. 005重量％。本专利技术的另一种实施方式是用于将甲苯歧化成苯和二甲苯的方法，其包括使甲苯 /氢进料在反应条件下在铌-丝光沸石催化剂上通过，该反应条件足以提供至少30%的甲 苯转化率，并提供小于ι. O重量％的非芳族化合物选择性。该催化剂的铌含量为0. 005-3. 0重量％。在一种实施方式中，甲苯歧化反应方法以至少30%的甲苯转化率持续至少30天， 平均催化剂失活率不超过1.0°c/天。在另一种实施方式中，甲苯歧化反应方法以至少40% 的甲苯转化率持续至少30天，平均催化剂失活率不超过0.5°C /天。对反应温度进行调 节，以保持甲苯转化率水平至少为40%。液体流出物的甲基环戊烷含量可以小于0. 005重量％。在本专利技术的另一种实施方式中提出了一种用于使甲苯歧化形成苯和二甲苯 的方法，该方法包括使甲苯/氢进料在铌-丝光沸石催化剂上通过，该催化剂的铌含 量至少为0.05重量％。反应条件足以提供至少30%的甲苯转化率，该反应条件包括 150-4710C (300-880 0F )的反应温度和200-800psig的反应压力。非芳族化合物选择性小 于0. 75重量％，该方法能以这种转化率持续至少30天，平均催化剂失活率不超过1. O0C / 天。附图简要描述附图说明图1是使用Nb/丝光沸石催化剂的TDP反应的甲苯转化率和床温的图。图2是使用Nb/丝光沸石催化剂但没有进行硫化的TDP反应的芳族化合物和液体 非芳族化合物选择性的图。图3示出通过使用Nb/丝光沸石催化剂进行TDP反应获得的C5+非芳族化合物分 解的情况。图4示出使用氨程控温度解吸附(NH3-TDP)程序对室内制备的Nb/丝光沸石催化 剂、市售H-丝光沸石和市售Ni/丝光沸石进行测试得到的结果之间的对比。图5是使用市售Ni/丝光沸石催化剂但没有进行硫化的TDP反应的甲苯转化率和 所用床温的图。专利技术详述在甲苯歧化和重质芳族化合物转化反应中使用Ni/丝光沸石分子筛催化剂在本 领域中是众所周知的。本专利技术提供一种改进的进行这些反应的方式，其中的非芳族化合物 选择性等于或低于目前使用的Ni/丝光沸石催化剂、甚至是没有进行硫化的情况。根据本专利技术，提供了一种在金属促进的分子筛催化剂上对甲苯进行歧化的新颖工 艺，其中使用铌改性的丝光沸石催化剂，获得少量的非芳族化合物。本专利技术的一种实施方式是包含铌的适用于烃类转化的分子筛催化剂。在一种实施 方式中，分子筛催化剂包含至少0. 005重量％的铌。在另一些实施方式中，分子筛催化剂包含至少0. 05重量％的铌或至少0. 5重量％的铌。分子筛催化剂可以是沸石，可以是丝光沸 石。该催化剂可用于甲苯歧化反应方法中，可以提供至少30重量％的甲苯转化率和小于 1. 0重量％的非芳族化合物选择性，或者在另一种实施方式中，提供至少40重量％的甲苯 转化率和小于0. 5重量％的非芳族化合物选择性。甲苯歧化反应方法可以以至少30%的甲 苯转化率持续至少30天，平均催化剂失活率不超过1. O0C /天，或者在另一种实施方式中， 以至少40%的甲苯转化率持续至少30天，平均催化剂失活率不超过0.5°C/天。甲苯歧化 反应方法可以提供至少30重量％的甲苯转化率和小于0. 005重量％的液体流出物甲基环 戊烷含量。本专利技术的另一种实施方式是一种用于使甲苯歧化形成苯和二甲苯的方法，该方法 包括使甲苯/氢进料在反应条件下在铌-丝光沸石催化剂上通过，该反应条件足以提供至 少30%的甲苯转化率和小于1.0重量％的非芳族化合物选择性。该催化剂的铌含量可以为 0.005-3.0重量％。在本专利技术的一种实施方式中，甲苯转化率至少为40%。非芳族化合物 选择性可以小于0. 5重量％。液体流出物的甲基环戊烷含量可以小于0. 005重量％。在一种实施方式中，甲苯歧化反应方法可以以至少30%的甲苯转化率持续至少 30天，平均催化剂失活率不超过1. 0°C /天。在另一种实施方式中，甲苯歧化反应方法可以 以至少40%的甲苯转化率持续至少30天，平均催化剂失活率不超过0. 5°C /天。可以调节 反应温度，以保持甲苯转化率水平为至少40%。反应温度的范围是150-471°C (3本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种适用于烃类转化的催化剂，其包括：包含铌的分子筛催化剂。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·R·巴特勒，
申请(专利权)人：弗纳技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US