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JPH0244582B2 - - Google Patents
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JPH0244582B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0244582B2
JPH0244582B2 JP55049523A JP4952380A JPH0244582B2 JP H0244582 B2 JPH0244582 B2 JP H0244582B2 JP 55049523 A JP55049523 A JP 55049523A JP 4952380 A JP4952380 A JP 4952380A JP H0244582 B2 JPH0244582 B2 JP H0244582B2
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JP
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zeolite
platinum
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JP55049523A
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Yasuo Yamazaki
Atsuji Sakai
Tamio Onodera
Koji Sumitani
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Publication of JPH0244582B2 publication Critical patent/JPH0244582B2/ja
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はキシレンの異性化の改良に関し、さら
に詳しくは熱力学的平衡組成に達していないキシ
レン異性体混合物を主として含有する芳香族炭化
水素原料、殊にエチルベンゼンを含有し、且つp
−キシレンがキシレン異性体混合物の熱力学平衡
組成以下の濃度で存在するキシレン異性体混合物
を異性化して、p−キシレン濃度が高い芳香族炭
化水素組成物を得る方法及び該方法に使用するた
めの、ベンゼン環の水添能力及び望ましくない副
反応が抑制された改良法に関する。 キシレン類の異性化は、工業的にはキシレン異
性体混合物を主として含有する芳香族炭化水素原
料の異性化反応工程と、得られる異性化反応混合
物からの特定のキシレン異性体、普通はp−キシ
レンの単離工程、分離された後の残余組成混合物
の循環工程を適当に組合せて実施されている。そ
の際、異性化反応生成物中のキシレン異性体混合
組成を熱力学的平衡組成にできるだけ近づけるこ
と;キシレン類の分解(殊にベンゼン環の水添)、
不均化反応などの副反応を抑制することは該異性
化反応の効率を高め、コスト・ダウンを図る上
で、工業的価値に大きな影響を与える。 従来からキシレン類の異性化方法について多数
提案されており、その方法の多くは、結晶性アル
ミノシリケートゼオライト含有触媒使用する方法
であり、該方法に関して触媒の改良、開発および
異性化条件の改良等に研究の重点が置かれ、それ
に関する多くの提案がなされている。殊に、ゼオ
ライト触媒はそれ自体の形体や構造を変える方
法;ゼオライト触媒に物理的処理、例えば熱処理
を施して改質する方法;ゼオライト触媒に種々の
成分を添加して化学的に改質する方法などの研究
が多くなされている。例えばY型ゼオライトを加
熱水蒸気で処理して触媒の活性及び安定化を改善
する方法(米国特許第3887630号参照)、オフレタ
イト(Offretite)にM0O3を担持してエチルベン
ゼンの分解活性を改良する方法(米国特許第
3848009号参照)などがある。 しかしながら、従来提案されたキシレン異性化
触媒の中には、(a)キシレンの異性化反応に対する
活性が優れていること及び(b)好ましからざる副反
応(例えばベンゼン環の核水素化、水素化分解、
脱メチル化、殊に不均化、トランスアルキル化反
応など)が極めて少ないことと云う触媒として相
反する(a)、(b)2つの条件を同時に充分に満足する
ものは殆んど見出すことは出来ない。 殊に、エチルベンゼンを含有するキシレン異性
体混合物を異性化する場合には、キシレン類の異
性化反応と共にエチルベンゼンを脱エチル化する
ことが望ましく、そのための方法もいくつか提案
されている。例えば前記した方法は、米国特許第
4098836号、同第4163028号、同第4152363号明細
書などに記載されている。 しかし、従来提案された方法においては、主反
応のキシレンの異性化及びエチルベンゼンの脱エ
チル化反応に加えて、ベンゼン環の水添、キシレ
ンの不均化、キシレン類とエチルベンゼンのトラ
ンスアルキル化等の望ましくない副反応が起り、
キシレン類の損失が避けられない。 例えば前記3件の米国特許には、ニツケル或い
は白金のような白金族金属で変性したZSMシリ
ーズのゼオライトを用いて、エチルベンゼンを含
有するキシレン異性体混合物を異性化する方法が
開示されている。 しかし、ニツケルで変性したZSM−型のゼオ
ライト触媒(Ni含有量が2重量%以上のもの)
の場合には、エチルベンゼン転化率の高い、所謂
シビアーな反応条件下では、キシレンの脱メチル
化反応が促進されキシレンロスが増大する。その
ため工業的には脱メチル化反応の少ない白金族金
属で変性されたZSM−型のゼオライト触媒を使
用するのが有利とされていた。しかしながら、例
えば白金で変性されれたZSM−型のゼオライト
は、キシレン類の異性化特性に優れ、且つエチル
ベンゼンのエチル基を選択的に脱エチル化する能
力にも優れているが、一方、白金はそれ自体ベン
ゼン環の水添活性が高く、且つ水添反応は熱力学
的平衡から低温になるに従つて顕著に起り、その
ためにナフテン類の生成が増大する。その結果、
キシレンロスが増大することになるので、白金に
より変性されたZSM−型のゼオライト触媒は工
業的には800〓(427℃)以上の高温で使用する必
要があつた。さらに異性化反応に必要な温度は空
間速度に左右されるが、一般には約300〜320℃で
充分であり、それ以上の温度では異性化は改善さ
れず、むしろ不均化、トランス・アルキル化など
の好ましからざる反応を促進し、キシレンロスを
増大させることになる。 このような好ましからざる反応を出来るだけ回
避するために、ゼオライト触媒基準の空間速度を
高めて異性化の最適温度を通常の方法よりも高く
し、且つ不均化などに起因するキシレンロスを抑
制しつつ脱エチル化を促進させる方法も提案され
ている(米国特許第4152363号参照)。 しかし、この方法では異性化率を高レベルに保
つことは困難であり、また、高温、高空間速度で
あるために触媒の活性劣化も大きくなるという工
業的に大きな欠点を有している。 しかして、本発明の主たる目的は、白金を含ま
せたZSM系のゼオライト触媒を用いてキシレン
類を異性化する場合にみられる上記の如き欠点を
もたない新規、且つ改良されたキシレンの異性化
方法を提供することである。 本発明のその他の目的及び利点は以下の詳細な
説明によつて明らかとなるであろう。 本発明に従えば、熱力学的平衡組成に達してい
ないエチルベンゼンを含むキシレン異性体混合物
を主として含有する芳香族炭化水素原料を、高め
られた温度において、水素の存在下に気相で、結
晶性アルミノシリケート含有触媒組成物と接触さ
せることにより該キシレンを異性化する方法にお
いて、該結晶性アルミノシリケート含有触媒組成
物が、(a)白金及び(b)チタン、クロム、亜鉛、ガリ
ウム、ゲルマニウム、ストロンチウム、イツトリ
ウム、ジルコニウム、モリブデン、パラジウム、
スズ、バリウム、セリウム、タングステン、オス
ミウム、鉛、カドミウム、水銀、インジウム、ラ
ンタン及びベリリウムからなる群より選ばれる少
なくとも1種の金属の少なくとも2種の金属を含
有する、ゼオライトZSM−5、ゼオライトZSM
−11、ゼオライトZSM−12、ゼオライトZSM−
35及びゼオライトZSM−38からなる群から選ば
れたシリカアルミナ比が少なくとも10である結晶
性アルミノシリケートからなることを特徴とする
改良法が提供される。 本発明の方法が特徴とする点は、キシレン類の
異性化のための触媒として、上記のように白金
と、その他の特定の金属との少なくとも2種の金
属を含有する、前記ゼオライトであつてシリカ/
アルミナモル比が少なくとも10である結晶性アル
ミノシリケートから成る触媒組成物を使用する点
にある。 本発明で用いる触媒のベースとなる結晶性アル
ミノシリケート(以下、場合によつてはゼオライ
トと呼ぶこともある)としては、カチオンサイト
に主として水素イオン又はアンモニウムイオンの
如き水素イオン前駆体を含み、且つシリカ/アル
ミナモル比が20〜200の範囲、好ましくは30〜150
の範囲、一層好ましくは40〜100の範囲にあるも
のが使用される。すなわち、本発明においてはア
ルミナに対してシリカの含有量が相対的に多い、
所謂高シリカ含有ゼオライトを触媒ベースとして
使用する。アルミナに対してシリカ含有量が相対
的に多いゼオライトは従来から多数提案されてお
り、シリカ/アルミナモル比が2000にも及ぶ極め
てシリカ含有量の高い高シリカ含有ゼオライトも
知られているが、本発明では高シリカ含有ゼオラ
イトの中でもシリカ/アルミナ比が比較的低く、
従つて、アルミナ成分に由来する酸活性度の比較
的大きなものを使用する点に特徴がある。 しかして、従来の高シリカ含有ゼオライト触媒
の場合、酸活性度を弱めて、アルキルベンゼン、
特にモノアルキルベンゼン類の水素化−脱アルキ
ル化を促進し、不均化及び/又はトランスアルキ
ル化等の副反応を抑制するため、アミン等の塩基
性物質を併用したり、該ゼオライトをスチーム処
理等によりその酸点の一部を破壊し、且つ接触時
間を短かくして高温(例えば426.7℃以上)の温
度で処理する等の手段がとられている(例えば、
米国特許第4101595号明細書参照)が、本発明で
はそのような処理をせず、酸活性度の比較的大な
るゼオライトをそのまま使用することができる。 本発明において使用されるゼオライトは、
ZSM−5(米国特許第3702886号明細書参照)、
ZSM−11(米国特許第3709979号明細書参照)、
ZSM−12(米国特許第3832449号明細書参照)、
ZSM−35(米国特許第4016245号明細書参照)、
ZSM−38(米国特許第4046859号明細書参照)で
ある。 これらゼオライトは一般にカチオンサイトにア
ルカリ金属を含む形で入手される。本発明では、
かかるゼオライトを常法によりイオン交換するこ
とにより、カチオンサイトに主として水素又は水
素前駆物を含む、いわゆるH型ゼオライトに変え
て使用するものであり、従つて、本明細書におい
て「ゼオライト」は特にことわらない限りH型ゼ
オライトを指すことを理解すべきである。 本発明において触媒ベースとして、前記したゼ
オライトの中でZSM−5型ゼオライトを使用す
ると最も優れた効果が達成されることが見い出さ
れた。しかして、本発明の方法の好適態様によれ
ば、異性化触媒のベースとしてZSM−5型ゼオ
ライトを用いる方法が提供される。 本発明の方法においては、前記した如きシリ
カ/アルミナモル比をもつゼオライトであつて、 (a) 白金〔以下これを“金属(a)”と呼ぶことがあ
る〕と; (b) チタン、クロム、亜鉛、ガリウム、ゲルマニ
ウム、ストロンチウム、イツトリウム、ジルコ
ニウム、モリブデン、パラジウム、スズ、バリ
ウム、セリウム、タングステン、オスミウム、
鉛、カドミウム、水銀、インジウム、ランタン
及びベリリウムからなる群より選ばれる少なく
とも1種の金属〔以下この金属を“金属(b)”と
呼ぶことがある〕 の少なくとも2種の金属で変性したものを主触媒
成分として使用する。 本発明者らの研究によれば、上記金属(a)のみ即
ち白金のみで変性されたゼオライト触媒は、前述
したようにキシレン類の異性化応に優れている
が、同時に、ベンゼン環の水添、キシレン類の脱
メチル化等の反応に対する触媒作用をも有してお
り、かかる触媒作用はキシレン類の異性化に際し
て、望ましくない副反応の原因となり、キシレン
類の損失をもたらすが、該金属(a)と金属(b)とを併
用し、これら2種の異なつた金属を同時にゼオラ
イトに含有せしめると、金属(a)のみを含有したと
きの高いキシレン異性化能を保持しつつ、ベンゼ
ン環の水添、キシレン類の脱メチル化等の望まし
くない反応に対する触媒作用を効果的に抑制でき
ることが、意外にも見い出されたのである。 また、本発明に従い、ゼオライトを変性するた
めに使用するもう一方の金属成分である金属(b)と
しては、前述したものの中で、殊にスズ、バリウ
ム、チタン、インジウム及びカドミウムが副反応
抑制能力が大きく好適である。 ここで“金属(a)及び(b)で変性された”とは、金
属(a)及び(b)がゼオライトのカチオンサイトにイオ
ン交換された状態された状態及び/又は金属(a)及
び(b)がゼオライト表面上に物理的に付着維持され
た状態のいずれか一方又は双方の状態で金属(a)及
び(b)を含有することを意味する。 このように金属(a)および金属(b)で変性されたゼ
オライトは、ゼオライトを金属で変性する場合の
一般的に知られた方法で調製することができる。
金属(a)および金属(b)による変性は、どちらを先に
行つてもよく、また同時に行つてもよいが、好ま
しい調製法は金属(a)による変性を行つた後、金属
(b)による変性を行う方法である。理解を容易にす
るため、その代表的な方法についてさらに詳しく
説明する。 工業的に有用なゼオライトは一般にそのカチオ
ンサイトがNa、K、Ca等の如きアルカリ金属又
はアルカリ土類金属のイオンによつて置換されて
いるので、該アルカリ金属又はアルカリ土類金属
のイオンを水素又はアンモニウムイオンと交換さ
れる。この交換は金属(a)による変性と同時に行な
つてもよく、該変性に先立つて行なうこともでき
る。 しかして、1つの方法によれば、カチオンサイ
トがアルカリ金属又はアルカリ土類金属イオンで
置換されたゼオライトを、金属(a)イオン及びアン
モニウムイオンを含有する水性溶液中に浸漬する
方法が挙げられる。これによりカチオンサイトの
少なくとも大部分がアンモニウムイオン型で、且
つ金属(a)で変性されたゼオライトが得られる。か
くして得られる金属(a)で変性されたアンモニウム
イオン型ゼオライトは次いで約200〜600℃の温度
で焼成すれば、金属(a)で変性された水素イオン型
ゼオライトに変えることができる。 他の1つは、カチオンサイトがアルカリ金属又
はアルカリ土類金属イオンで置換されたゼオライ
トに対して、塩酸、硫酸、酢酸、蓚酸の如き無機
酸或いは有機酸で処理し、カチオンサイトの大部
分を水素イオン型とし、これに金属(a)をイオン交
換するか、或いは担持する方法である。 さらに他の方法は、カチオンサイトがアルカリ
金属又はアルカリ土類金属イオンで置換されたゼ
オライトに対して水溶性アンモニウム化合物の水
性溶液で処理し、カチオンサイトの大部分がアン
モニウムイオンで置換されたゼオライトを得、こ
れに対しそのままで、または予め例えば約250〜
650℃の温度で焼成してH型ゼオライトとした後、
金属(a)をイオン交換するか或いは担持する方法で
ある。この場合、アンモニウムイオン置換処理
は、ゼオライトを塩化アンモニウム、硝酸アンモ
ニウムなどの水溶性アンモニウム化合物の5〜20
重量%の水性溶液で接触させることにより容易に
実施し得る。 金属(a)によりゼオライトのイオン交換および/
または担持は、通常のゼオライトに対して金属(a)
をイオン交換する方法、または担持する方法とし
て知られた方法により行うことができる。 例えば、前記処理すべき種々のゼオライトを所
望する金属(a)の化合物を溶解含有する水溶性また
は非水溶性の媒体で接触処理すればよい。そのよ
うな金属(a)の化合物としては、ハロゲン化物、酸
化物、硫化物、酸素酸塩、錯化合物などが含まれ
る。例えば水溶性白金化合物〔例えばH2PtCl6
PtCl2〕の水溶液をゼオライトに含浸させ、しか
る後に水分を蒸発除去することにより白金をゼオ
ライトに担持させても良く、又、白金アミン錯体
〔例えばPt(NH34Cl2〕の如きイオン交換能を有
する白金化合物の水溶液中にゼオライトを浸漬
し、過してゼオライトを十分洗浄することによ
り、白金をイオン交換させても良い。 なお、前述した金属(a)による変性処理を行う前
に、予めゼオライトを100〜700℃の温度、好まし
くは200〜600℃の温度で空気の如き酸素雰囲気
下、もしくは窒素の如き不活性ガス雰囲気下で1
〜50時間加熱処理することもでき、概してその方
が好ましい優れた触媒を得ることができる。 このように金属(a)で変性処理されたゼオライト
は、100〜700℃、好ましくは200〜600℃の温度で
空気の如き酸素含有雰囲気中、または窒素の如き
不活性ガス雰囲気下で約1〜約5時間加熱処理す
ることができ、且つそれが好ましい。 前述の如くして調製された金属(a)で変性された
ゼオライトは次いで金属(b)で変性される。金属(b)
による変性の方法は、前述した金属(a)の変性と同
様の方法及び条件で行うことができる。従つて金
属(b)による変性は、通常知られている種々の金属
による変性ゼオライトの調製法と特に異なるとこ
ろはない。 次に金属(b)による変性を行う場合に使用される
各種金属化合物を例示するが、これらは単に例示
にすぎないのであつて、水可溶性乃至溶媒可溶性
の化合物であれば、例示されていない化合物であ
つても使用し得ることは云うまでもない。 (1) チタン化合物 チタンの弗化物、塩化物、臭化物、沃化物、
硫酸塩及び硝酸塩、アンモニウムヘキサフルオ
ロチタネート、アンモニウムペンタフルオロパ
ーオキソチタネート、アンモニウムヘキサクロ
ロチタネート、ジエチルアンモニウムヘキサク
ロロチタネート、ジエチルアンモニウムヘキサ
ブロモチタネート、ビス(アセトニトリル)テ
トラクロロチタニウム (2) クロム化合物 OrCl2、OrSO4、Cr(CH3COO)2H2O、
CrCl3、Cr(NO32・9H2O、Cr(SO42、Cr
(NH36X6(ヘキサアンミンクロム化合物)、
H2Cr2O7、(NH42Cr2O7 (3) ゲルマニウム化合物 GeCl4、GeCl2、GeR4(R=アルキル) (4) モリブデン化合物 H2MoO4、(NH46Mo9C24、MoCl5 (5) パラジウム化合物 PdCl2、PdSO4・2H2O、Pd(NO32、〔Pd
(NH34〕Cl2 (6) スズ化合物 SnCl2、SnCl4、H2SnCl6、SnR4(R=アルキ
ル)、(NH42SnCl6、(C2H54NSnCl3 (7) バリウム化合物 バリウムの弗化物、塩化物、過塩素化物、臭
化物、沃化物、チオ硫酸塩、次亜硫酸塩、硫酸
塩、硝酸塩、燐酸塩、炭酸塩、チオサイアネー
ト、メタシリケート、アセテート、水酸化物、
酢酸塩、蟻酸塩 (8) タングステン化合物 タングステン酸、(NH410W12O4・5H2O (9) オスミウム化合物 OsO4、OsCl4 (10) 鉛化合物 Pd(CH3COO)2、Pd(NO32、PdCl4、PdR4
(R=アルキル) (11) カドミウム化合物 カドミウムの塩化物、過塩素酸塩、臭化物、
沃化物、硫酸塩、硝酸塩、シアネート、チオシ
アネート、炭酸塩、酢酸塩、水酸化物及び亜硫
酸塩、トリス(エチレンジアミン)カドミウム
ナイトレート、ジクロロ(エチレンジアミン)
カドミウム (12) インジウム化合物 インジウムの弗化物、塩化物、臭化物、沃化
物、過塩素酸塩、硝酸塩及び硫酸塩、アンモニ
ウムヘキサフルオロインジウム、アンモニウム
アクアペンタクロロインジウム (13) 他の金属化合物 ストロンチウム、ペリリウム、ガリウム、イ
ツトリウム、ジルコニウム、セリウム、亜鉛、
ランタン及び水銀は下記の化合物の形で使用さ
れる。 弗化物、塩化物、臭化物、沃化物、過塩素化
物、サイアナイド、硫酸塩、硝酸塩、亜硝酸
塩、亜硫酸塩、酢酸塩、蓚酸塩、蟻酸塩、炭酸
塩、燐酸塩、チオシアネート、チオサルフエー
ト、水酸化物、酸化物、種々の錯体 このようにして得られる貴金属変性ゼオライト
は、微粉末状で或いは必要に応じて通常行なわれ
ているように、所望とする種々の形状、例えばペ
レツト状又はタブレツト状に成形した後、本発明
の反応に供することができる。該変性ゼオライト
を成形する場合には、常法に従い、該変性ゼオラ
イトを通常ゼオライト系触媒の粘結剤として使用
されている合成或いは天然の耐火性無機酸化物、
例えばシリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、カ
オリン、シリカ−マグネシア等と混合した後、所
望の形状に成形し、次いで焼成して固めることが
できる。かかる成形物中における触媒活性成分や
る変性ゼオライトの量は、該成形物の重量を基準
として、一般に1〜99重量%、好ましくは10〜90
重量%とするのが有利である。 このようにして調製された金属(a)及び(b)で変性
されたゼオライトからなる触媒は、使用に際し
て、例えば水素ガス中の如き還元雰囲気下で200
〜600℃、好ましくは250〜500℃の温度で処理さ
れるが、この還元処理は通常、反応器に充填した
後に行なわれる。 本発明に従う前記金属(a)と(b)で変性されたゼオ
ライトにおける金属(a)と(b)のそれぞれの含有量
は、用いる金属の種類等に依存して変えることが
できるが、金属(a)は結晶性アルミノシリケートの
重量を基準にして、一般に0.001〜2重量%、好
ましくは0.005〜1.5重量%、さらに好ましくは
0.01〜1重量%の範囲で、該結晶性アルミノシリ
ケートに含ませるのが有利であり、また、金属
(b)、該金属(a)/金属(b)の原子比に換算して、一般
に1/0.01〜1/10、好ましくは1/0.05〜1/5、
さらに好ましくは1/0.1〜1/3の範囲内で使用す
るのが好都合である。 以上のようにして調製された本発明に従う触媒
は、異性化反応に供する前の還元前の状態におい
ては、金属(a)を通常カチオン状及び/又は酸化物
の形で、そして金属(b)は金属の種類に応じて酸化
物状又はカチオン状で含有し、そして異性化反応
に供するに際して還元すると、金属(a)は元素状
に、また金属(b)は元素状、酸化物状またはカチオ
ン状、或いはこれらの混合状態に転化される。 本発明に従うキシレン類の異性化反応に供され
る芳香族炭化水素原料は、熱力学的平衡に達して
いないエチルベンゼンを含むキシレン異性体混合
物を主として含有するものである。キシレンは周
知のとおり、オルトー、メター及びパラー異性体
の3種の異性体があり、これら3種の異性体の任
意の割合の混合物を異性化反応に付すると、異性
化反応はこれら3種の異性体の割合がある特定の
値になつたときに平衡状態に達し、見掛上それ以
上は異性化が進行しない状況になることが知られ
ている。この平衡状態におけるキシレン異性体混
合物の組成が「熱力学的平衡組成」と呼ばれるも
のであり、この熱力学的平衡組成は温度により若
干相違し、例えば下記温度におけるキシレン異性
体混合物の平衡組成は次のとおりである。 〔〕 キシレンの3種の異性体のみの混合物の場
合〔427℃〕; p−キシレン 23.4重量% m−キシレン 52.1重量% o−キシレン 24.5重量% 〔〕 エチルベンゼンを含むキシレン異性体混合
物の場合〔427℃〕; エチルベンゼン 8.3重量% p−キシレン 21.5重量% m−キシレン 47.8重量% o−キシレン 22.4重量% しかして、本明細書における「熱力学的平衡組
成に達していないエチルベンゼンを含むキシレン
異性体混合物」とは、キシレンの3種の異性体の
うちの少なくとも1種の異性体の濃度が熱力学的
平衡組成における濃度からはずれているキシレン
異性体の混合物をいう。 本発明の方法において出発原料として使用され
る上記芳香族炭化水素原料は、エチルベンゼンを
含むキシレン異性体混合物だけから成るものであ
ることができ、或いはキシレン異性体混合物と他
の芳香族炭化水素、ベンゼン、トルエン、エチル
トルエン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼ
ン、エチルキシレン、テトラメチルベンゼン等と
の混合物であつてもよい。後者の場合、キシレン
異性体混合物は、該芳香族炭化水素原料の重量を
基準にして、一般に30重量%、好ましくは50重量
%以上を占めることが望ましい。 本発明の方法において、特に有利に使用しうる
芳香族炭化水素原料は、石油のリフオーミング、
熱分解、ハイドロクラツキングから得られるC8
芳香族炭化水素留分であり、この留分は、キシレ
ン異性体混合物に加えて同じ炭素原子数のエチル
ベンゼンをも含有している。本発明においては、
中でも、これらキシレン異性体混合物とエチルベ
ンゼンとが、合計で該留分の重量基準で、少なく
とも80重量%、好ましくは90重量%以上を占める
C8芳香族炭化水素留分を使用する場合に非常に
有利な結果が得られる。 以上に述べた芳香族炭化水素原料の異性化は前
記特定の触媒を使用することを除けば、それ自体
公知のキシレン異性化反応条件下に実施すること
ができる。しかして、反応温度は一般に250〜450
℃、好ましくは270〜400℃、特に好ましくは280
〜380℃の範囲内とすることができ、また、水素
分圧は一般に0〜25Kg/cm2G、好ましくは0〜20
Kg/cm2G、特に好ましくは0〜12Kg/cm2Gの範囲内
で自由に選ぶことができる。 本発明方法に実施に当つて、芳香族炭化水素原
料の供給割合は、用いる炭化水素原料及び/又は
触媒の種類等に応じて広範に変えうるが、一般に
約1〜約500、好ましくは2〜100、さらに好まし
くは3〜50の範囲内の重量単位時間空間速度で供
給するのが有利である。 本明細書において「重量単位時間空間速度」は
下記式 単位時間当りの炭化水素原料の供給重量/触媒の重量 により算出される値であり、ここで「触媒の重
量」は該触媒のベースとなる結晶性アルミノシリ
ケートの重量を意味する。 また、本発明の脱アルキル化は水素の存在下で
実施される。その際の水素の供給割合は用いる炭
化水素原料及び/又は触媒の種類等に応じて広範
に変けることができるが、水素/炭化水素原料の
モル比で表わして、一般に0.1〜15、好ましくは
1〜10の範囲内になるような割合で供給するのが
適当である。 以上述べた本発明の方法によれば、従来の同様
の技術に比べて以下に述べる如き、種々の優れた
利点を達成することができ、工業上貢献する所極
めて大である。 以下、本発明の方法の利点を示すと下記の如く
である。 (i) キシレンのベンゼン環水素化及び脱メチル化
反応が著るしく抑制されるため、キシレンロス
が大幅に減少し、キシレンの異性化収率が向上
する。 (ii) 高水素分圧の操業が可能となるため、キシレ
ン生産設備の効率を大巾にアツプさせることが
できる。 (iii) 触媒上でのコーク生成を抑制することが可能
となり、説備稼動率を大巾に改善される。 以下、実施例により本発明をさらに説明する。 実施例 1 (a) H−ZSM−5の調製 米国特許第3965207号明細書に開示されてい
る方法に従つてゼオライトZSM−5を合成し
た。合成に際して有機窒素カチオン源としてト
リn−プロピルアミンとn−プロピルブロマイ
ドを添加した。合成物はX線回折パターンから
ZSM−5と同定された。得られたZSM−5を
過し、充分水洗した後、電気乾燥器中100℃
で8時間、次いで200℃で16時間乾燥し、更に
電気マツフル炉中、空気流通下450℃で13時間
焼成した。その後250gを5重量%の塩化アン
モニウム水溶液1.5と80℃で24時間イオン交
換を行つた。この操作をさらに2回繰返した。
しかる後、充分水洗し電気乾燥器中100℃で8
時間、次いで200℃で16時間乾燥し、更に電気
マツフル炉中、空気流通下450℃で16時間焼成
することによつてH+型ZSM−5を得た。この
もののナトリウム含有量は0.05重量%であり、
シリカ/アルミナモル比は92であつた。 (b) Pt/ZSM−5の調製−1 〔Pt(NH34〕Cl20.173gを90c.c.の水に溶解
し、この中に上記(a)の方法で得られたH型
ZSM−5 30gを加えた。これを時々振り混ぜ
ながら50℃で8時間浸漬した後、過し、室温
下十分水洗した。次いで電気乾燥器中100℃で
8時間、次いで200℃で16時間乾燥し、更に電
気マツフル炉中、空気流通下450℃で8時間焼
成することによつて、Pt/ZSM−5を得た。
得られた触媒は全重量に対して0.24%の白金を
含んでいた。(以下これを触媒Aという) (c) Pt/ZSM−5の調製−2 H−ZSM−5 22.0gに25%アンモニア水
120mlを加えたのち、ガラス棒にて充分撹拌し
ながら、〔Pt(NH34〕Cl20.113gを2.5%アンモ
ニア水60mlに溶かした溶液をピペツトを用いて
滴下した。マグネツクスターラーを用いて、室
温にて5時間撹拌したのち、液の電気伝導度
が15μ/cm以下となるまで脱イオン水で洗浄
した。次いで100℃及び200℃にて各々4時間乾
燥したのち、電気マツフル炉中、空気雰囲気下
にて4時間焼成した。白金含有量は0.28重量%
であつた〔触媒B〕。同様の操作法により触媒
C〜Hを調製し、その白金含有量は表−1に示
す通りであつた。 (d) 各種金属担持Pt−ZSM−5の調製 表−1に示す各種の金属塩を、担持白金量に
対して表−1に示すような一定の金属原子比と
なるように秤取し、適当な溶媒(特に断わらな
い限り脱イオン水)に溶解したものに、前記の
方法により調製したPt−ZSM−5を添加し、
蒸発乾固して金属塩を含浸させた。次いで100
℃及び200℃にて乾燥したのち、450℃電気マツ
フル炉中、空気雰囲気下にて焼成して、各種金
属担持Pt−ZSM−5粉末を調製した。 具体例として、インジウム担持Pt−ZSM−
5の例を次に示す。 InCl3・4H2O13.5mg(白金に対するインジウ
ムの原子比は1.2に相当)を脱イオン水50mlに
溶解したものに、触媒E3gを添加し、70℃恒温
水槽にて時々振り混ぜながら4時間加温したの
ち、ロータリーエバポレーターを用いて湯浴温
度45℃にて水を留去し、次いで100℃及び200℃
にて電気乾燥機中空気雰囲気下で各々4時間乾
燥したのち450℃電気マツフル炉中、空気雰囲
気下に4時間焼成して触媒E−2を得た。
The present invention relates to an improvement in the isomerization of xylene, and more particularly to an aromatic hydrocarbon feedstock containing mainly a mixture of xylene isomers that has not reached a thermodynamic equilibrium composition, in particular containing ethylbenzene and p
- A method for isomerizing a xylene isomer mixture in which xylene is present at a concentration below the thermodynamic equilibrium composition of the xylene isomer mixture to obtain an aromatic hydrocarbon composition having a high p-xylene concentration, and for use in the method , relates to an improved process in which the ability to hydrogenate benzene rings and undesirable side reactions are suppressed. Industrially, the isomerization of xylenes is an isomerization reaction process of an aromatic hydrocarbon raw material mainly containing a mixture of xylene isomers and a specific xylene isomer, usually p-xylene, from the resulting isomerization reaction mixture. The isolation step and the recycling step of the residual composition mixture after separation are carried out in an appropriate combination. At that time, the xylene isomer mixture composition in the isomerization reaction product should be as close as possible to the thermodynamic equilibrium composition; decomposition of xylenes (especially hydrogenation of benzene rings);
Suppression of side reactions such as disproportionation reactions increases the efficiency of the isomerization reaction and reduces costs, which has a great impact on industrial value. Many methods have been proposed for the isomerization of xylenes, and most of these methods use catalysts containing crystalline aluminosilicate zeolites. Research has been focused on this and many proposals have been made. In particular, methods for changing the shape and structure of the zeolite catalyst; methods for modifying the zeolite catalyst by subjecting it to physical treatment, such as heat treatment; and methods for chemically modifying the zeolite catalyst by adding various components to it. Many studies have been conducted. For example, treating Y-type zeolite with heated steam to improve catalyst activity and stabilization (see US Pat. No. 3,887,630), and supporting M 0 O 3 on Offretite to improve ethylbenzene decomposition activity. Method (U.S. Patent No.
3848009). However, some of the xylene isomerization catalysts proposed so far have (a) excellent activity for xylene isomerization reactions and (b) undesirable side reactions (e.g. nuclear hydrogenation of benzene rings, hydrogenolysis). ,
It is rare to find a catalyst that fully satisfies the two conflicting conditions (a) and (b): extremely low levels of demethylation (especially disproportionation, transalkylation, etc.). Can not. In particular, when isomerizing a xylene isomer mixture containing ethylbenzene, it is desirable to de-ethylate ethylbenzene together with the isomerization reaction of xylenes, and several methods have been proposed for this purpose. For example, the method described above is described in US Pat.
It is described in specifications such as No. 4098836, No. 4163028, and No. 4152363. However, in the conventionally proposed method, in addition to the main reactions of isomerization of xylene and deethylation of ethylbenzene, hydrogenation of benzene rings, disproportionation of xylene, transalkylation of xylenes and ethylbenzene, etc. Undesirable side reactions occur,
Loss of xylenes is inevitable. For example, the three US patents described above disclose methods for isomerizing xylene isomer mixtures containing ethylbenzene using ZSM series zeolites modified with platinum group metals such as nickel or platinum. However, ZSM-type zeolite catalysts modified with nickel (Ni content of 2% by weight or more)
In this case, under so-called severe reaction conditions where the conversion rate of ethylbenzene is high, the demethylation reaction of xylene is promoted and xylene loss increases. Therefore, it has been considered advantageous industrially to use ZSM-type zeolite catalysts modified with platinum group metals, which cause less demethylation reactions. However, for example, ZSM-type zeolite modified with platinum has excellent isomerization properties for xylenes and also has an excellent ability to selectively deethylate the ethyl group of ethylbenzene. The hydrogenation activity of the benzene ring itself is high, and the hydrogenation reaction occurs more markedly as the temperature decreases from thermodynamic equilibrium, thereby increasing the production of naphthenes. the result,
Due to the increased xylene loss, ZSM-type zeolite catalysts modified with platinum had to be used industrially at high temperatures of 800°C (427°C) or higher. Furthermore, the temperature required for the isomerization reaction depends on the space velocity, but generally a temperature of about 300 to 320°C is sufficient; higher temperatures do not improve isomerization, but rather cause disproportionation and trans-alkylation. This will promote undesirable reactions such as, and increase xylene loss. In order to avoid such undesirable reactions as much as possible, the space velocity based on the zeolite catalyst is increased, the optimum temperature for isomerization is made higher than in conventional methods, and xylene loss due to disproportionation etc. is suppressed. A method has also been proposed for promoting deethylation at the same time (see US Pat. No. 4,152,363). However, in this method, it is difficult to maintain the isomerization rate at a high level, and the high temperature and high space velocity cause a large deterioration in the activity of the catalyst, which is a major drawback from an industrial perspective. Therefore, the main object of the present invention is to develop a new and improved xylene isomerization method that does not have the above-mentioned drawbacks that occur when xylenes are isomerized using a ZSM-based zeolite catalyst containing platinum. The objective is to provide a method for Other objects and advantages of the invention will become apparent from the following detailed description. According to the present invention, an aromatic hydrocarbon feedstock containing mainly a mixture of xylene isomers with ethylbenzene, which has not reached a thermodynamic equilibrium composition, is prepared in the gas phase in the presence of hydrogen at elevated temperatures to form a crystalline A method of isomerizing xylene by contacting it with an aluminosilicate-containing catalyst composition, wherein the crystalline aluminosilicate-containing catalyst composition comprises (a) platinum and (b) titanium, chromium, zinc, gallium, germanium, strontium. , yttrium, zirconium, molybdenum, palladium,
Zeolite ZSM-5, zeolite ZSM containing at least two metals selected from the group consisting of tin, barium, cerium, tungsten, osmium, lead, cadmium, mercury, indium, lanthanum, and beryllium.
−11, Zeolite ZSM−12, Zeolite ZSM−
35 and the zeolite ZSM-38, the crystalline aluminosilicate having a silica-alumina ratio of at least 10 is provided. The method of the present invention is characterized in that the zeolite contains at least two metals, platinum and another specific metal as described above, as a catalyst for the isomerization of xylenes. silica/
The point is to use a catalyst composition consisting of a crystalline aluminosilicate with an alumina molar ratio of at least 10. The crystalline aluminosilicate (hereinafter sometimes referred to as zeolite) that is the base of the catalyst used in the present invention mainly contains hydrogen ions or hydrogen ion precursors such as ammonium ions at the cation site, and Silica/alumina molar ratio ranges from 20 to 200, preferably from 30 to 150
, more preferably from 40 to 100. That is, in the present invention, the content of silica is relatively large compared to alumina.
So-called high-silica-containing zeolites are used as catalyst base. Many zeolites with a relatively high silica content compared to alumina have been proposed in the past, and high silica-containing zeolites with an extremely high silica content of as high as 2000 silica/alumina molar ratio are also known. The silica/alumina ratio is relatively low among high-silica-containing zeolites,
Therefore, the feature is that an alumina component having relatively high acid activity is used. However, in the case of conventional high-silica-containing zeolite catalysts, the acid activity is weakened and alkylbenzene
In particular, in order to promote hydrogenation-dealkylation of monoalkylbenzenes and suppress side reactions such as disproportionation and/or transalkylation, basic substances such as amines are used together, and the zeolite is treated with steam. Measures are taken to destroy some of the acid sites, shorten the contact time, and treat at high temperatures (e.g., 426.7°C or higher) (e.g.,
(See US Pat. No. 4,101,595) However, in the present invention, zeolite having a relatively high acid activity can be used as it is without such treatment. The zeolite used in the present invention is
ZSM-5 (see US Pat. No. 3,702,886),
ZSM-11 (see US Pat. No. 3,709,979),
ZSM-12 (see US Pat. No. 3,832,449),
ZSM-35 (see US Pat. No. 4,016,245),
ZSM-38 (see US Pat. No. 4,046,859). These zeolites are generally obtained in a form containing an alkali metal at the cation site. In the present invention,
By ion-exchanging such zeolite by a conventional method, it is used instead of so-called H-type zeolite, which mainly contains hydrogen or hydrogen precursors at the cation sites. It should be understood that unless otherwise specified, it refers to type H zeolite. It has been found that the most excellent effect is achieved when ZSM-5 type zeolite is used as the catalyst base in the present invention among the above-mentioned zeolites. According to a preferred embodiment of the method of the present invention, therefore, a method is provided in which ZSM-5 type zeolite is used as the base of the isomerization catalyst. In the method of the present invention, a zeolite having a silica/alumina molar ratio as described above is used, comprising (a) platinum (hereinafter sometimes referred to as "metal (a)"); (b) titanium, chromium, Zinc, gallium, germanium, strontium, yttrium, zirconium, molybdenum, palladium, tin, barium, cerium, tungsten, osmium,
At least one metal selected from the group consisting of lead, cadmium, mercury, indium, lanthanum, and beryllium (hereinafter this metal may be referred to as "metal (b)") modified with at least two metals. Used as the main catalyst component. According to the research of the present inventors, a zeolite catalyst modified only with the metal (a), that is, only platinum, is excellent in the isomerization reaction of xylenes as described above, but at the same time, it is difficult to hydrogenate the benzene ring. , also has a catalytic effect on reactions such as demethylation of xylenes, and such catalytic action causes undesirable side reactions during the isomerization of xylenes, resulting in the loss of xylenes. When a) and metal (b) are used together, and these two different metals are simultaneously contained in zeolite, the benzene ring is It has surprisingly been found that the catalytic action of undesirable reactions such as hydrogenation and demethylation of xylenes can be effectively suppressed. Further, as the metal (b) which is the other metal component used for modifying the zeolite according to the present invention, among the above-mentioned metals, tin, barium, titanium, indium and cadmium are particularly suitable for suppressing side reactions. is highly suitable. Here, "modified with metals (a) and (b)" refers to a state in which metals (a) and (b) are ion-exchanged to the cation sites of zeolite and/or a state in which metals (a) and (b) are ion-exchanged to cation sites of zeolite. b) means that metals (a) and (b) are contained in either or both of the states in which metals (a) and (b) are physically adhered and maintained on the zeolite surface. Zeolite modified with metal (a) and metal (b) in this way can be prepared by a generally known method for modifying zeolite with metal.
Modification with metal (a) and metal (b) may be performed either first or at the same time, but the preferred preparation method is to modify with metal (a) and then modify with metal (b).
This is a method of denaturing according to (b). To facilitate understanding, typical methods will be explained in more detail. Industrially useful zeolites generally have their cation sites replaced by ions of alkali metals or alkaline earth metals such as Na, K, Ca, etc. Or exchanged with ammonium ion. This exchange may be performed simultaneously with the modification with metal (a), or it can be performed prior to the modification. According to one method, a zeolite in which cation sites are substituted with alkali metal or alkaline earth metal ions is immersed in an aqueous solution containing metal (a) ions and ammonium ions. This yields a zeolite in which at least most of the cation sites are of the ammonium ion type and modified with metal (a). The ammonium ion type zeolite modified with the metal (a) thus obtained can then be converted into a hydrogen ion type zeolite modified with the metal (a) by calcining at a temperature of about 200 to 600°C. The other method is to treat zeolite whose cation sites have been replaced with alkali metal or alkaline earth metal ions with an inorganic or organic acid such as hydrochloric acid, sulfuric acid, acetic acid, or oxalic acid to remove most of the cation sites. This is a method in which the metal (a) is ion-exchanged or supported in the hydrogen ion type. Still another method is to treat zeolite whose cation sites have been replaced with alkali metal or alkaline earth metal ions with an aqueous solution of a water-soluble ammonium compound, and to prepare a zeolite whose cation sites have been mostly replaced with ammonium ions. For example, about 250 ~
After baking at a temperature of 650℃ to form H-type zeolite,
This is a method in which metal (a) is ion-exchanged or supported. In this case, the ammonium ion replacement treatment involves replacing the zeolite with 5 to 20% of water-soluble ammonium compounds such as ammonium chloride and ammonium nitrate.
This can be easily carried out by contacting with an aqueous solution of % by weight. Ion exchange of zeolite with metal (a) and/or
Or the support is metal(a) for normal zeolite.
This can be carried out by a method known as an ion exchange method or a supporting method. For example, the various zeolites to be treated may be contacted with a water-soluble or water-insoluble medium containing the desired metal (a) compound dissolved therein. Such compounds of metal (a) include halides, oxides, sulfides, oxyacids, complex compounds, and the like. For example, water-soluble platinum compounds [e.g. H 2 PtCl 6 ,
Platinum may be supported on the zeolite by impregnating the zeolite with an aqueous solution of PtCl 2 ] and then evaporating the water, or by ion exchange such as a platinum amine complex [for example, Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 ]. The zeolite may be ion-exchanged by immersing the zeolite in an aqueous solution of a platinum compound having the above-mentioned properties and thoroughly washing the zeolite by passing through the solution. In addition, before carrying out the modification treatment with the metal (a) mentioned above, the zeolite is heated in advance at a temperature of 100 to 700°C, preferably 200 to 600°C, in an oxygen atmosphere such as air, or an inert gas atmosphere such as nitrogen. 1 below
Heat treatment for ˜50 hours can also yield superior catalysts, which is generally preferred. The zeolite modified with the metal (a) in this way is heated at a temperature of 100 to 700°C, preferably 200 to 600°C, in an oxygen-containing atmosphere such as air, or in an inert gas atmosphere such as nitrogen, for about 1 to Heat treatment for about 5 hours is possible and preferred. The metal (a) modified zeolite prepared as described above is then modified with metal (b). metal(b)
The modification method can be carried out in the same manner and under the same conditions as for the modification of metal (a) described above. Therefore, the modification with metal (b) is not particularly different from the commonly known preparation methods of zeolite modified with various metals. Next, various metal compounds used in the modification with metal (b) are illustrated, but these are merely examples, and compounds not exemplified may be used as long as they are water-soluble or solvent-soluble compounds. Needless to say, it can be used even if (1) Titanium compounds Titanium fluoride, chloride, bromide, iodide,
Sulfates and nitrates, ammonium hexafluorotitanate, ammonium pentafluoroperoxotitanate, ammonium hexachlorotitanate, diethylammonium hexachlorotitanate, diethylammonium hexabromotitanate, bis(acetonitrile)tetrachlorotitanium(2) chromium compounds OrCl 2 , OrSO 4 , Cr( CH3COO ) 2H2O ,
CrCl 3 , Cr(NO 3 ) 2・9H 2 O, Cr(SO 4 ) 2 , Cr
(NH 3 ) 6 X 6 (hexaamminechromium compound),
H 2 Cr 2 O 7 , (NH 4 ) 2 Cr 2 O 7 (3) Germanium compound GeCl 4 , GeCl 2 , GeR 4 (R=alkyl) (4) Molybdenum compound H 2 MoO 4 , (NH 4 ) 6 Mo 9 C 24 , MoCl 5 (5) Palladium compounds PdCl 2 , PdSO 4・2H 2 O, Pd(NO 3 ) 2 , [Pd
(NH 3 ) 4 ]Cl 2 (6) Tin compounds SnCl 2 , SnCl 4 , H 2 SnCl 6 , SnR 4 (R=alkyl), (NH 4 ) 2 SnCl 6 , (C 2 H 5 ) 4 NSnCl 3 ( 7) Barium compounds Barium fluoride, chloride, perchloride, bromide, iodide, thiosulfate, hyposulfite, sulfate, nitrate, phosphate, carbonate, thiocyanate, metasilicate, acetate, water oxide,
Acetate, formate (8) Tungsten compound Tungstic acid, (NH 4 ) 10 W 12 O 4・5H 2 O (9) Osmium compound OsO 4 , OsCl 4 (10) Lead compound Pd (CH 3 COO) 2 , Pd ( NO3 ) 2 , PdCl4 , PdR4
(R=alkyl) (11) Cadmium compounds Cadmium chloride, perchlorate, bromide,
Iodides, sulfates, nitrates, cyanates, thiocyanates, carbonates, acetates, hydroxides and sulfites, tris(ethylenediamine) cadmium nitrate, dichloro(ethylenediamine)
Cadmium (12) Indium compounds Indium fluorides, chlorides, bromides, iodides, perchlorates, nitrates and sulfates, ammonium hexafluoroindium, ammonium aquapentachloroindium (13) Other metal compounds Strontium, perylium, Gallium, yttrium, zirconium, cerium, zinc,
Lanthanum and mercury are used in the form of the following compounds. Fluoride, chloride, bromide, iodide, perchloride, cyanide, sulfate, nitrate, nitrite, sulfite, acetate, oxalate, formate, carbonate, phosphate, thiocyanate, thiosulfate, hydroxide , oxides, and various complexes. The noble metal-modified zeolite thus obtained can be in the form of a fine powder or, if necessary, molded into various desired shapes, such as pellets or tablets, as is customary. After that, it can be subjected to the reaction of the present invention. When molding the modified zeolite, the modified zeolite is processed using a synthetic or natural refractory inorganic oxide, which is usually used as a binder for zeolite catalysts, according to a conventional method.
For example, it can be mixed with silica, alumina, silica-alumina, kaolin, silica-magnesia, etc., then molded into a desired shape, and then baked and hardened. The amount of the catalytically active component or modified zeolite in such a molded article is generally 1 to 99% by weight, preferably 10 to 90% by weight, based on the weight of the molded article.
Advantageously, it is expressed in % by weight. Catalysts consisting of zeolites modified with metals (a) and (b) prepared in this way are used under a reducing atmosphere such as in hydrogen gas for 200 min.
Processed at temperatures of ~600°C, preferably 250-500°C, this reduction treatment is usually carried out after charging the reactor. The respective contents of metals (a) and (b) in the zeolite modified with metals (a) and (b) according to the present invention can be varied depending on the type of metal used, etc. a) is generally from 0.001 to 2% by weight, preferably from 0.005 to 1.5% by weight, more preferably from 0.005 to 1.5% by weight, based on the weight of the crystalline aluminosilicate.
Advantageously, it is included in the crystalline aluminosilicate in the range of 0.01 to 1% by weight;
(b), in terms of the atomic ratio of the metal (a)/metal (b), generally 1/0.01 to 1/10, preferably 1/0.05 to 1/5;
More preferably, it is convenient to use within the range of 1/0.1 to 1/3. The catalyst according to the present invention prepared as described above contains the metal (a) usually in the form of a cation and/or oxide, and the metal (b) in the state before reduction before being subjected to the isomerization reaction. is contained in the form of an oxide or a cation depending on the type of metal, and when reduced during the isomerization reaction, the metal (a) becomes an elemental state, and the metal (b) becomes an elemental state, an oxide, or a cation. or a mixture thereof. The aromatic hydrocarbon raw material subjected to the isomerization reaction of xylenes according to the present invention mainly contains a xylene isomer mixture containing ethylbenzene that has not reached thermodynamic equilibrium. As is well known, xylene has three isomers: ortho, meta, and para isomers, and when a mixture of these three isomers in any ratio is subjected to an isomerization reaction, the isomerization reaction It is known that when the ratio of isomers reaches a certain value, an equilibrium state is reached, and isomerization apparently does not proceed any further. The composition of the xylene isomer mixture in this equilibrium state is called the "thermodynamic equilibrium composition," and this thermodynamic equilibrium composition differs slightly depending on the temperature. For example, the equilibrium composition of the xylene isomer mixture at the following temperature is as follows. It is as follows. [] In the case of a mixture of only three xylene isomers [427°C]; p-xylene 23.4% by weight m-xylene 52.1% by weight o-xylene 24.5% by weight [] In the case of a mixture of xylene isomers containing ethylbenzene [427 °C]; Ethylbenzene 8.3% by weight p-xylene 21.5% by weight m-xylene 47.8% by weight o-xylene 22.4% by weight Therefore, in this specification, "a xylene isomer mixture containing ethylbenzene that has not reached a thermodynamic equilibrium composition" refers to a mixture of xylene isomers in which the concentration of at least one of the three isomers of xylene deviates from the concentration in the thermodynamic equilibrium composition. The aromatic hydrocarbon feedstock used as starting material in the process of the invention may consist solely of a xylene isomer mixture containing ethylbenzene, or may consist of a xylene isomer mixture and other aromatic hydrocarbons, benzene. , toluene, ethyltoluene, trimethylbenzene, diethylbenzene, ethylxylene, tetramethylbenzene and the like. In the latter case, it is desirable that the xylene isomer mixture generally accounts for 30% by weight or more, preferably 50% by weight or more, based on the weight of the aromatic hydrocarbon feedstock. In the method of the present invention, aromatic hydrocarbon raw materials that can be used particularly advantageously include petroleum reforming,
C8 obtained from pyrolysis, hydrocracking
It is an aromatic hydrocarbon fraction which, in addition to the xylene isomer mixture, also contains ethylbenzene with the same number of carbon atoms. In the present invention,
In particular, these xylene isomer mixtures and ethylbenzene together account for at least 80% by weight, preferably at least 90% by weight, based on the weight of the fraction.
Very advantageous results are obtained when using C 8 aromatic hydrocarbon fractions. The isomerization of the aromatic hydrocarbon raw material described above can be carried out under xylene isomerization reaction conditions known per se, except for the use of the above-mentioned specific catalyst. However, the reaction temperature is generally 250 to 450
°C, preferably 270-400 °C, particularly preferably 280
~380°C, and the hydrogen partial pressure is generally 0 to 25 Kg/cm 2 G, preferably 0 to 20
Kg/cm 2 G, particularly preferably within the range of 0 to 12 Kg/cm 2 G, can be freely selected. When carrying out the method of the present invention, the feed ratio of the aromatic hydrocarbon raw material can vary widely depending on the type of hydrocarbon raw material and/or catalyst used, but is generally about 1 to about 500, preferably 2 to 500. It is advantageous to feed at a weight unit hourly space velocity of 100, more preferably 3 to 50. In this specification, "weight unit hourly space velocity" is a value calculated by the following formula: weight of hydrocarbon feedstock supplied per unit time/weight of catalyst, where "weight of catalyst" is the base of the catalyst. Means the weight of crystalline aluminosilicate. Additionally, the dealkylation of the present invention is carried out in the presence of hydrogen. The hydrogen supply ratio at that time can vary widely depending on the type of hydrocarbon raw material and/or catalyst used, but it is generally 0.1 to 15, preferably 0.1 to 15, expressed as a molar ratio of hydrogen/hydrocarbon raw material. It is appropriate to supply them at a ratio within the range of 1 to 10. According to the method of the present invention described above, it is possible to achieve various excellent advantages as described below in comparison with similar conventional techniques, and the method contributes greatly to industry. The advantages of the method of the present invention are as follows. (i) Since the benzene ring hydrogenation and demethylation reactions of xylene are significantly suppressed, xylene loss is significantly reduced and the xylene isomerization yield is improved. (ii) Since it becomes possible to operate at high hydrogen partial pressures, the efficiency of xylene production facilities can be greatly increased. (iii) It becomes possible to suppress coke formation on the catalyst, and the stock utilization rate is greatly improved. The present invention will be further explained below with reference to Examples. Example 1 (a) Preparation of H-ZSM-5 Zeolite ZSM-5 was synthesized according to the method disclosed in US Pat. No. 3,965,207. During the synthesis, tri-n-propylamine and n-propyl bromide were added as organic nitrogen cation sources. The compound is determined from the X-ray diffraction pattern.
It was identified as ZSM-5. After filtering the obtained ZSM-5 and washing thoroughly with water, it was heated at 100℃ in an electric dryer.
It was dried for 8 hours at 200°C, then for 16 hours at 200°C, and further calcined at 450°C for 13 hours in an electric Matsufuru furnace under air flow. Thereafter, 250 g was subjected to ion exchange with 1.5% by weight of ammonium chloride aqueous solution at 80° C. for 24 hours. This operation was repeated two more times.
After that, wash thoroughly with water and heat in an electric dryer at 100℃ for 8 hours.
H + type ZSM-5 was obtained by drying at 200° C. for 16 hours and then calcining at 450° C. for 16 hours in an electric Matsufuru furnace with air circulation. The sodium content of this is 0.05% by weight,
The silica/alumina molar ratio was 92. (b) Preparation of Pt/ZSM-5-1 Dissolve 0.173 g of [Pt(NH 3 ) 4 ]Cl 2 in 90 c.c. of water, and add the H-form obtained by the method of (a) above to this solution.
30g of ZSM-5 was added. This was immersed for 8 hours at 50°C with occasional shaking, filtered, and thoroughly washed with water at room temperature. Pt/ZSM-5 was then obtained by drying in an electric dryer at 100°C for 8 hours, then at 200°C for 16 hours, and then calcining in an electric Matsufuru furnace at 450°C for 8 hours under air flow.
The catalyst obtained contained 0.24% platinum based on the total weight. (Hereinafter, this will be referred to as catalyst A) (c) Preparation of Pt/ZSM-5-2 22.0g of H-ZSM-5 and 25% ammonia water
After adding 120 ml, a solution of 0.113 g of [Pt(NH 3 ) 4 ]Cl 2 dissolved in 60 ml of 2.5% aqueous ammonia was added dropwise using a pipette while thoroughly stirring with a glass rod. After stirring at room temperature for 5 hours using a magnetic stirrer, the mixture was washed with deionized water until the electrical conductivity of the liquid became 15 μ/cm or less. After drying at 100° C. and 200° C. for 4 hours each, it was fired in an electric Matsufuru furnace in an air atmosphere for 4 hours. Platinum content is 0.28% by weight
It was [Catalyst B]. Catalysts C to H were prepared using the same procedure, and their platinum contents were as shown in Table 1. (d) Preparation of various metal-supported Pt-ZSM-5 Weigh out the various metal salts shown in Table-1 so that the metal atomic ratio is constant as shown in Table-1 with respect to the amount of supported platinum, Pt-ZSM-5 prepared by the above method was added to a solution in a suitable solvent (deionized water unless otherwise specified),
It was evaporated to dryness and impregnated with metal salts. then 100
After drying at 200°C and 200°C, it was fired in an electric Matsufuru furnace at 450°C in an air atmosphere to prepare various metal-supported Pt-ZSM-5 powders. As a specific example, indium-supported Pt-ZSM-
An example of No. 5 is shown below. 3 g of catalyst E was added to a solution of 13.5 mg of InCl 3 4H 2 O (the atomic ratio of indium to platinum is equivalent to 1.2) in 50 ml of deionized water, and the mixture was heated for 4 hours with occasional shaking in a constant temperature water bath at 70°C. After heating, water was distilled off using a rotary evaporator at a water bath temperature of 45°C, and then at 100°C and 200°C.
After drying in an electric dryer for 4 hours in an air atmosphere, the catalysts were calcined in an electric Matsufuru furnace at 450°C for 4 hours in an air atmosphere to obtain catalyst E-2.

【表】【table】

【表】 実施例 2 実施例1で得られた粉末状触媒A,A−2にク
ロマトグラフ用アルミナゲル(300メツシユ)を
重量比で1/1加えて十分混合し10〜20メツシユの
大きさに成型した。得られた成型物を電気マツフ
ル炉中、空気雰囲気下450℃にて8時間焼成した
後、加圧固定床反応装置に充填した。しかる後、
水素気流中400℃にて2時間還元処理を行い、引
続いて表−2に示される組成の混合キシレンを用
いてキシレン異性化反応を実施した。 反応条件は反応温度:350℃、重量単位時間空
間速度(WHSV):8.0Hr-1(ゼオライト重量基
準)、水素/芳香族炭化水素(モル比):3/1、圧
力:120psiaであり、フイード開始後50時間目の
プロダクト組成は表−2に示す通りであつた。 これらの結果からPt/ZSM−5に第2金属種
(b)としてスズを添加すると、異性化活性の強さを
示すPXの平衡到達濃度は全く低下させず、また、
白金に特有な脱エチル化率を高いレベルに維持さ
せながら白金金属の個有の性質であるベンゼン核
の水添活性及びキシレン類の脱メチル化活性を大
巾に抑制させる結果、工業的に重要なキシレン損
失率が大巾に改善される。
[Table] Example 2 Add 1/1 weight ratio of alumina gel for chromatography (300 meshes) to the powdered catalysts A and A-2 obtained in Example 1 and mix thoroughly to obtain a size of 10 to 20 meshes. It was molded into. The obtained molded product was fired in an electric Matsufuru furnace at 450° C. in an air atmosphere for 8 hours, and then filled into a pressurized fixed bed reactor. After that,
Reduction treatment was performed at 400° C. for 2 hours in a hydrogen stream, and then a xylene isomerization reaction was performed using mixed xylene having the composition shown in Table 2. The reaction conditions were: reaction temperature: 350℃, weight unit hourly space velocity (WHSV): 8.0Hr -1 (based on zeolite weight), hydrogen/aromatic hydrocarbon (molar ratio): 3/1, pressure: 120psia, and feed The product composition 50 hours after the start was as shown in Table 2. Based on these results, Pt/ZSM-5 has a second metal type.
When tin is added as (b), the equilibrium concentration of PX, which indicates the strength of isomerization activity, does not decrease at all;
It is industrially important because it greatly suppresses the hydrogenation activity of benzene nuclei and the demethylation activity of xylenes, which are unique properties of platinum metal, while maintaining the deethylation rate unique to platinum at a high level. The xylene loss rate is greatly improved.

【表】【table】

【表】 テン類
ここで PX平衡到達率(%) =〔PX〕P−〔PX〕F/〔PX〕E−〔PX〕F×100 EB分解率(%)=〔EB〕F−〔EB〕P/〔EB〕F×100 キシレン損失率(%)=〔X〕F−〔X〕P/〔X〕F×1
00 脱エチル率(%) =消失したEBの全モル数−不均化及びトランスアルキ
ル化で消失したEBのモル数/消失したEBの全モル数×10
0 脱メチル量=発生したトルエン及びC7ナフテンのモル
数の和−発生したC9芳香族類のモル数 環損失率(%)=(1−プロダクトのベンゼンリング
のモル数/フイードのベンゼンリングのモル数)×100 略号は夫々下記のものを意味する。 〔PX〕F:フイード液におけるキシレン3異性
体中のパラキシレン濃度(重量%) 〔PX〕P:プロダクト液におけるキシレン3異
性体中のパラキシレン濃度(重量%) 〔PX〕E:反応温度におけるキシレン異性体中
のパラキシレン平衡濃度(重量%) 〔EB〕F:フイード液中のEB濃度(重量%) 〔EB〕P:プロダクト液中のEB濃度(重量%) 〔X〕F:フイード液中のキシレン3異性体濃度
(重量%) 〔X〕P:プロダクト液中のキシレン3異性体濃
度(重量%) 実施例 3 実施例1で得られた粉末状触媒B−5、D−
4、E、E−2、F−1を実施例2に記載した触
媒A、A−2と全く同じ方法で成型、焼成及び還
元を行い、かつ同一の反応装置、原料、反応条件
によりキシレン異性化反応を実施した。フイード
開始後70時間目の反応特性値は表−3に示す通り
であつた。 尚、反応特性値の定義は実施例2と同一であ
る。 実施例2と同じ如く、Ba、In、Ti及びOdを添
加すると、 (1) 異性化活性及びPtの脱エチル化活性を損わ
ない (2) ベンゼン環の水添活性及びキシレン類の脱メ
チル化活性を抑制する ことが明らかである。
[Table] Martens Here PX equilibrium attainment rate (%) = [PX] P − [PX] F / [PX] E − [PX] F ×100 EB decomposition rate (%) = [EB] F − [EB ] P / [EB] F ×100 Xylene loss rate (%) = [X] F − [X] P / [X] F ×1
00 Deethylation rate (%) = Total number of moles of EB disappeared - Number of moles of EB disappeared due to disproportionation and transalkylation / Total number of moles of EB disappeared x 10
0 Amount of demethylation = Sum of moles of toluene and C 7 naphthenes generated - Number of moles of C 9 aromatics generated Ring loss rate (%) = (1 - Number of moles of benzene rings in the product / benzene rings in the feed (number of moles of) x 100 The abbreviations mean the following. [PX] F : Concentration of paraxylene in xylene 3 isomer in feed liquid (wt%) [PX] P : Paraxylene concentration in xylene 3 isomer in product liquid (wt%) [PX] E : At reaction temperature Equilibrium concentration of paraxylene in xylene isomers (wt%) [EB] F : EB concentration in feed liquid (wt%) [EB] P : EB concentration in product liquid (wt%) [X] F : Feed liquid Concentration of xylene 3 isomer in product liquid (weight%) [X] P : Concentration of xylene 3 isomer in product liquid (weight%) Example 3 Powdered catalysts B-5 and D- obtained in Example 1
4. Molding, calcination, and reduction of E, E-2, and F-1 were performed in exactly the same manner as catalysts A and A-2 described in Example 2, and xylene isomerization was performed using the same reaction equipment, raw materials, and reaction conditions. reaction was carried out. The reaction characteristic values 70 hours after starting the feed were as shown in Table 3. Note that the definition of the reaction characteristic value is the same as in Example 2. As in Example 2, when Ba, In, Ti, and Od are added, (1) isomerization activity and Pt deethylation activity are not impaired (2) benzene ring hydrogenation activity and xylenes demethylation It is clear that the anti-inflammatory activity is suppressed.

【表】 実施例 4 本実施例では、実施例2及び実施例3に記載し
た同一の触媒A、A−2、B−5、D−4、E、
E−2及びF−1について、常圧固定床流通反応
装置を用いてベンゼン水素化反応を実施した。反
応条件は反応温度:200℃、重量単位時間空間速
度(WHSV):8.0Hr-1(ゼオライト重量基準)、
水素/ベンゼン=1/1(モル比)、圧力:常圧であ
り、フイードは99.98wt%ベンゼンである。フイ
ード開始後2時間目のベンゼン転化率を表−4に
示す。 また、図−1は常圧下該反応条件におけるベン
ゼンの水添により生成した液状非芳香族(その
99wt%以上はC6 +ナフテン類)の生成量と実施例
−2及び−3に記載した、加圧下該反応条件にお
けるキシレン類の異性化反応で得られたキシレン
類の水添生成物(C6 +ナフテン類)の生成量との
関係を示し、両者の間には正の相関性が認められ
る。即ち、加圧下でキシレン異性化反応時にナフ
テン類の生成を抑制する金属(b)は常圧条件下での
ベンゼンの水添を抑制する。
[Table] Example 4 In this example, the same catalysts A, A-2, B-5, D-4, E,
Regarding E-2 and F-1, a benzene hydrogenation reaction was carried out using an atmospheric fixed bed flow reactor. The reaction conditions were: reaction temperature: 200℃, weight unit hourly space velocity (WHSV): 8.0Hr -1 (based on zeolite weight),
Hydrogen/benzene = 1/1 (mole ratio), pressure: normal pressure, and feed is 99.98wt% benzene. Table 4 shows the benzene conversion rate 2 hours after starting the feed. In addition, Figure 1 shows the liquid non-aromatics (the
99wt% or more is the production amount of C 6 + naphthenes) and the hydrogenation product of xylenes (C 6 + naphthenes), and a positive correlation is observed between the two. That is, the metal (b), which suppresses the formation of naphthenes during the xylene isomerization reaction under pressure, suppresses the hydrogenation of benzene under normal pressure conditions.

【表】【table】

【表】 非芳香族化合物は液中のみのものである。 実施例 5 実施例1で得られた粉末状触媒の中から表−5
に記載した触媒を実施例2の記載と同じ方法で成
型、焼成及び常圧固定床流通反応装置を用いて、
実施例4記載の反応条件下で同じベンゼンを用い
て実施した結果を表−5に示した。 表−5から明らかな如く、表−5記載の金属(b)
の添加によりベンゼン環の水添活性が改善され、
図−1の関係からキシレン異性化反応の生成物中
のC6 +ナフテン類が減少しキシレン損失を抑制す
ることは明らかである。
[Table] Non-aromatic compounds are found only in liquid. Example 5 Table 5 from the powdered catalysts obtained in Example 1
The catalyst described in Example 2 was molded and calcined in the same manner as described in Example 2, using an atmospheric fixed bed flow reactor.
Table 5 shows the results obtained using the same benzene under the reaction conditions described in Example 4. As is clear from Table-5, metal (b) listed in Table-5
The hydrogenation activity of the benzene ring is improved by the addition of
From the relationship shown in Figure 1, it is clear that C 6 + naphthenes in the product of the xylene isomerization reaction are reduced and xylene loss is suppressed.

【表】【table】

【表】 実施例 6 実施例5で用いた触媒について常圧下でキシレ
ン異性化反応を行つた。 触媒の焼成及び還元処理は実施例5に記載の通
りである。反応条件は触媒B及びB−1は、反応
温度380℃、WHSV6、触媒B及びB−1以外は
反応温度350℃、WHSV8であり、以下の反応条
件は表−5記載の触媒は全て同じである。即ち、
圧力:常圧、水素/炭化水素モル比1/1であり、
供給原料は実施例2と同じである。 フイード開始後20時間目の反応特性値は表−6
に記載の通りであり、また特性値の定義は実施例
2記載のものと同じである。 表−6から明らかな如く、Pt−ZSM−5触媒
に表−6記載の金属(b)を添加すると、 (1) キシレン類異性化特性は殆んど維持される。 (2) 白金個有のEB脱エチル化活性は損われない。 (3) 白金個有のキシレン類の脱メチル化活性が抑
制される。 ことが明らかであり、実施例5記載の事実と併
せると、表6(表−5と同じ)記載の金属(b)をPt
−ZSM−5に添加することにより、キシレン異
性化反応に供する触媒としてキシレン損失率を大
巾に改善されることは明らかである。
[Table] Example 6 A xylene isomerization reaction was carried out using the catalyst used in Example 5 under normal pressure. Calcination and reduction treatment of the catalyst were as described in Example 5. The reaction conditions are 380℃ and WHSV6 for catalysts B and B-1, and 350℃ and WHSV8 for all catalysts other than catalysts B and B-1.The following reaction conditions are the same for all catalysts listed in Table 5. be. That is,
Pressure: normal pressure, hydrogen/hydrocarbon molar ratio 1/1,
The feedstock is the same as in Example 2. Table 6 shows the reaction characteristic values 20 hours after starting the feed.
The definitions of the characteristic values are the same as those described in Example 2. As is clear from Table 6, when the metal (b) listed in Table 6 is added to the Pt-ZSM-5 catalyst, (1) the xylenes isomerization properties are almost maintained; (2) The inherent EB deethylation activity of platinum is not impaired. (3) The demethylation activity of xylenes, which is unique to platinum, is suppressed. This is clear, and when combined with the facts described in Example 5, the metal (b) listed in Table 6 (same as Table 5) can be replaced with Pt.
It is clear that by adding ZSM-5 as a catalyst for the xylene isomerization reaction, the xylene loss rate can be greatly improved.

【表】【table】

【表】 実施例 7 実施例1で得られた粉末状の触媒H、H−1、
H−2にクロマトグラフ用ガンマアルミナ(300
メツシユ)を重量比で1/1加えて十分混合し、10
〜20メツシユの大きさに成型した。得られた成型
物のそれぞれを空気中450℃にて8時間焼成後、
引続いて水素気流中400℃にて2時間還元処理を
行つた。 しかる後、実施例5に記載した同一の方法及び
条件下でベンゼン水素化反応を実施した。フイー
ド開始後2時間目のベンゼン転化率は表−7に示
す通りであつた。更に引続いて実施例6に記載し
た同一の方法及び条件下でキシレン異性化反応を
実施した。フイード開始後5時間目の反応特性値
は表−8に示す通りであつた。 尚、反応特性値の定義は実施例2に記載したも
のと同一である。表から明らかな如く、Sn/Pt
原子比が小さ過ぎるとベンゼン水素化活性の抑制
効果が不十分であり、逆に大き過ぎると異性活性
化、エチルベンゼン分解活性も低下することが判
る。
[Table] Example 7 Powdered catalysts H, H-1, and H-1 obtained in Example 1
Gamma alumina for chromatography (300
Add 1/1 (weight ratio) of 1:1 (Metsushi) and mix thoroughly.
It was molded to a size of ~20 pieces. After baking each of the obtained molded products in air at 450℃ for 8 hours,
Subsequently, reduction treatment was performed at 400° C. for 2 hours in a hydrogen stream. Thereafter, a benzene hydrogenation reaction was carried out using the same method and conditions as described in Example 5. The benzene conversion rate 2 hours after starting the feed was as shown in Table 7. A xylene isomerization reaction was subsequently carried out using the same method and conditions as described in Example 6. The reaction characteristic values 5 hours after starting the feed were as shown in Table 8. In addition, the definition of the reaction characteristic value is the same as that described in Example 2. As is clear from the table, Sn/Pt
It can be seen that if the atomic ratio is too small, the effect of suppressing benzene hydrogenation activity is insufficient, and on the other hand, if it is too large, isomer activation and ethylbenzene decomposition activity are also reduced.

【表】【table】

【表】 実施例 8 実施例1−(b)の方法で白金濃度のみを変えて調
製した触媒I、J、K及びLについて実施例2記
載と同じ方法で成型、焼成した後、常圧固定流通
反応装置に充填し、400℃で2時間還元し、引続
き実施例4記載と同じ条件下でベンゼンの水素化
活性を測定し、引続き実施例6と同じ反応条件及
び供給原料を用いて、常圧下でのキシレン類の異
性化反応を実施した結果を表−9に示した。 表−9から明らかな通り、白金によるベンゼン
環水添活性は白金濃度0.3%でほゞ飽和に達し、
且つ白金濃度の上昇と共に脱メチル化活性のみが
増加することから白金濃度は1%以下が好まし
い。
[Table] Example 8 Catalysts I, J, K and L prepared by the method of Example 1-(b) with only the platinum concentration changed were molded and fired in the same manner as described in Example 2, and then fixed at normal pressure. The flow reactor was charged and reduced at 400°C for 2 hours, followed by measuring the hydrogenation activity of benzene under the same conditions as described in Example 4, and then using the same reaction conditions and feedstock as in Example 6. Table 9 shows the results of the isomerization reaction of xylenes under pressure. As is clear from Table 9, the benzene ring hydrogenation activity by platinum reaches almost saturation at a platinum concentration of 0.3%.
Moreover, since only the demethylation activity increases as the platinum concentration increases, the platinum concentration is preferably 1% or less.

【表】 実施例 9 実施例8記載の触媒を加圧固定床流通反応器
に充填し、反応温度380℃、水素/炭化水素モル
比3/1、全圧7.4Kg/cm2GでWHSVを変えて実施例
2記載の供給原料を用いて、キシレン類の異性化
反応を行い、反応開始後50時間目のデーターを表
−10に記載した。 表−10からWHSVが大きくなるとキシレン損
失率は減少するが、キシレン類異性化に最も重要
なPXの平衡到達率が低下する。
[Table] Example 9 The catalyst described in Example 8 was packed into a pressurized fixed bed flow reactor, and WHSV was carried out at a reaction temperature of 380°C, a hydrogen/hydrocarbon molar ratio of 3/1, and a total pressure of 7.4 Kg/cm 2 G. The isomerization reaction of xylenes was carried out using the feedstock described in Example 2 instead, and the data 50 hours after the start of the reaction is shown in Table 10. Table 10 shows that as WHSV increases, the xylene loss rate decreases, but the equilibrium attainment rate of PX, which is most important for xylenes isomerization, decreases.

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図−1は、本発明の実施例において、ベンゼン
の水添により生成した液状非芳香族の生成量とキ
シレン類の異性化反応で得られたキシレン類の水
添生成物(C6 +ナフテン類)の生成量との関係を
示すものである。
Figure 1 shows the amount of liquid non-aromatics produced by hydrogenation of benzene and the hydrogenation product of xylenes (C 6 + naphthenes) obtained by the isomerization reaction of xylenes in an example of the present invention. ) and the amount of production.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱力学的平衡組成に達していないエチルベン
ゼンを含むキシレン異性体混合物を主として含有
する芳香族炭化水素原料を、高められた温度にお
いて、水素の存在下に気相で、結晶性アルミノシ
リケート含有触媒組成物と接触させることにより
該キシレンを異性化する方法において、該結晶性
アルミノシリケート含有触媒組成物が、(a)白金及
び(b)チタン、クロム、亜鉛、ガリウム、ゲルマニ
ウム、ストロンチウム、イツトリウム、ジルコニ
ウム、モリブデン、パラジウム、スズ、バリウ
ム、セリウム、タングステン、オスミウム、鉛、
カドミウム、水銀、インジウム、ランタン及びベ
リリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種
の金属の少なくとも2種の金属を含有する、ゼオ
ライトZSM−5、ゼオライトZSM−11、ゼオラ
イトZSM−12、ゼオライトZSM−35及びゼオラ
イトZSM−38からなる群から選ばれたシリカ/
アルミナモル比が少なくとも10である結晶性アル
ミノシリケートからなることを特徴とする改良
法。 2 該金属(b)がスズ、バリウム、チタン、インジ
ウム及びカドミウムからなる群より選ばれる特許
請求の範囲第1項記載の方法。 3 該触媒組成物が、該結晶性アルミノシリケー
トの重量を基準にして0.001〜2重量%の白金(a)
を含有する特許請求の範囲第1項記載の方法。 4 該触媒組成物が、白金(a)/該金属(b)の原子比
に換算して1/0.01〜1/10の範囲内で該金属(b)
を含有する特許請求の範囲第1項記載の方法。 5 該結晶性アルミノシリケートが20〜10000の
範囲内のシリカ/アルミナモル比を有する特許請
求の範囲第1項記載の方法。 6 該異性化を250〜450℃の温度において行なう
特許請求の範囲第1項記載の方法。 7 該異性化を0〜25Kg/cm3Gの水素分圧の下に
行なう特許請求の範囲第1項記載の方法。 8 該芳香族炭化水素原料を約1〜約500の重量
単位時間空間速度で供給する特許請求の範囲第1
項記載の方法。 9 水素を、水素/該芳香族炭化水素原料のモル
比が0.1/1〜15〜1となる割合で供給する特許
請求の範囲第1項記載の方法。 10 該芳香族炭化水素原料が、該炭化水素原料
の重量を基準にして、少なくとも30重量%のキシ
レン異性体混合物を含有する特許請求の範囲第1
項記載の方法。 11 キシレン異性体混合物及びエチルベンゼン
が、合計で該芳香族炭化水素原料の少なくとも80
重量%を占める特許請求の範囲第1項記載の方
法。
[Claims] 1. An aromatic hydrocarbon feedstock mainly containing a mixture of xylene isomers including ethylbenzene, which has not reached a thermodynamic equilibrium composition, is crystallized in the gas phase in the presence of hydrogen at an elevated temperature. A method for isomerizing xylene by contacting the crystalline aluminosilicate-containing catalyst composition with (a) platinum and (b) titanium, chromium, zinc, gallium, germanium, Strontium, yttrium, zirconium, molybdenum, palladium, tin, barium, cerium, tungsten, osmium, lead,
Zeolite ZSM-5, zeolite ZSM-11, zeolite ZSM-12, zeolite ZSM-35 and Silica selected from the group consisting of zeolite ZSM-38/
An improved process characterized in that it consists of a crystalline aluminosilicate with an alumina molar ratio of at least 10. 2. The method of claim 1, wherein the metal (b) is selected from the group consisting of tin, barium, titanium, indium and cadmium. 3. The catalyst composition contains from 0.001 to 2% by weight of platinum(a) based on the weight of the crystalline aluminosilicate.
The method according to claim 1, comprising: 4. The catalyst composition contains the metal (b) within a range of 1/0.01 to 1/10 in terms of the atomic ratio of platinum (a)/the metal (b).
The method according to claim 1, comprising: 5. The method of claim 1, wherein the crystalline aluminosilicate has a silica/alumina molar ratio within the range of 20 to 10,000. 6. The method according to claim 1, wherein the isomerization is carried out at a temperature of 250 to 450°C. 7. The method according to claim 1, wherein the isomerization is carried out under a hydrogen partial pressure of 0 to 25 Kg/cm 3 G. 8. Claim 1, wherein the aromatic hydrocarbon feedstock is supplied at a hourly space velocity of about 1 to about 500 units by weight.
The method described in section. 9. The method according to claim 1, wherein hydrogen is supplied at a molar ratio of hydrogen/the aromatic hydrocarbon raw material of 0.1/1 to 15 to 1. 10 Claim 1, wherein the aromatic hydrocarbon feedstock contains at least 30% by weight, based on the weight of the hydrocarbon feedstock, of a mixture of xylene isomers.
The method described in section. 11 The xylene isomer mixture and ethylbenzene together account for at least 80% of the aromatic hydrocarbon feedstock.
% by weight.
JP4952380A 1980-04-17 1980-04-17 Isomerization method for xylenes and its catalyst composition Granted JPS56147636A (en)

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