[发明专利]在结晶硅铝酸盐沸石为基础的催化剂中加入钼化物改进烃类转化的过程

说明书

本发明讲的是用结晶硅铝酸盐分子筛构成的催化剂，转化烷基取代的芳香烃化合物的过程，特别是异构二甲苯和转化乙基苯的方法。在这个方法中，主要通过加氢脱烷基转化乙基苯。

一般，在对二甲苯的工业生产中，使用含有C₈芳烃（对二甲苯、邻二甲苯、间二甲苯以及乙基苯）的原料。一般通过结晶或吸收从这种原料中除去对二甲苯，余下的混合物与催化剂接触，异构邻二甲苯和间二甲苯为含有接近对二甲苯热力学浓度的混合物。异构了的混合物再循环到对二甲苯的脱除装置。在这个过程中，由几套装置除去包括燃料气（如乙烷）、苯、甲苯以及象二乙基苯这样的重芳烃在内的副产品。由于沸点接近，从二甲苯中蒸馏除去乙基苯是困难的，理想的是加氢脱烷基或歧化/乙基转移转化乙基苯为其它的芳香烃。前者主要产生乙烷和苯;后者主要产生苯、二乙基苯以及二甲基乙基苯。工业上实用的二甲苯异构化催化剂一般是转化乙基苯。

已经发现，包含基体物质的结晶硅铝酸盐分子筛作为催化剂，主要通过歧化/乙基转移的途径转化乙基苯。有时用加氢脱烷基的方法转化更多的乙基苯，比歧化/乙基转移的方法有利，这取决于来自对二甲苯生产装置的各个副产品的经济价值和芳香烃原料的组成。以硅铝酸盐分子筛为基础的催化剂，在某种情况下，通过加氢脱烷基转化烷基芳香烃（如乙基苯）是非常有利的。

美国专利4，400，573描述用载有钼化物的结晶硅硼酸盐分子筛为基础的催化剂，通过加氢脱烷基转化烷基芳香烃。

发明的摘要

以加氢脱烷基为主，转化烷基芳香烃的过程系在转化条件下，将烷基芳香烃原料与载有含钼化合物的、中等孔径的、结晶硅铝酸盐沸石为基础的催化剂进行接触。

发明的简要描述

已经发现，用一种改进了的硅铝酸盐分子筛作为催化剂，通过加氢脱烷基转化烷基芳香烃化合物的方法。这种催化剂是载有含钼化合物的、适宜的硅铝酸盐沸石。一般，这些催化剂显示有利于加氢脱烷基转化烷基芳香烃的催化特性。

加氢脱烷基转化烷基芳香烃是在氢气存在下，从芳香核上断裂烷基团，通常产生一个烷烃和一个芳香烃。因此，通过加氢脱烷基，乙基苯转化为乙烷和苯。用于本发明中适宜的烷基芳香烃是具有至少两个、但最好少于6个碳原子的烷基团，连接在芳香烃环上的化合物。这种化合物的例子包括：乙基苯、丙基苯、乙基甲苯、二乙基苯、丁基苯、乙 基萘以及诸如此类等等。

本发明认为，适宜的结晶硅铝酸盐沸石，在这个技术中是具有内孔径小于约6.0埃、但大于约4.5埃的中等孔径。这种中等孔径沸石的例子包括镁碱沸石、ZSM-5以及ZSM-11。用于本发明的中等孔径沸石的例子还有片沸石、斜发沸石以及环晶石。

称为“镁碱沸石”的分子筛，通过化学组成及X射线波谱区别为天然存在的物质和合成的物质。例如，普通的镁碱沸石分子筛是通过结晶一个铝酸钠和硅的氧化物的碱性混合物产生的，而没有使用有机模板化合物。这样的镁碱沸石描述在约翰威利和山士1974年所著的D·W·布雷克（D·W·Breck）“沸石分子筛”中，由参考文献编入在本文中。美国专利4，000，248揭示用氢氧化N-甲基吡啶作为筛结晶的有机模板化合物，生产镁碱沸石分子筛的方法。美国专利4，016，245和4，107，195以及4，046，859揭示用从1，2-乙二胺、四氢化吡咯或丁二胺，或有机金属的2-（羟烷基）三烷基铝化合物中得到的有机模板，构成类似的镁碱沸石。美国专利4，323，481描述镁碱沸石的制备是用2，4-戊二酮作为结构定向剂。Breck描述这些沸石被鉴别为片沸石、斜发沸石以及环晶石。

标号为ZSM-5的硅铝酸盐分子筛描述在美国专利3，702，886和4，139，600中。这样的硅铝酸盐分子筛是用诸如四烷基铵盐、伯烷基胺以及亚烷基二胺的有机模板制造的，正如美国专利4，139，600和4，151，189中所描述的。标号为ZSM-11的硅铝酸盐分子筛描述在美国专利3，709，979中。

标号ZSM-5的硅铝酸盐分子筛的SiO₂/Al₂O₃比例有不同的排列。在5和100之间的，描述在美国专利3，702，886中，在5和500之间的，描述在美国专利4，139，600中。典型的范围是在35和100之间。