[發明專利]用于非芳烴轉化為芳烴和輕質烯烴反應的改進催化劑組合物

無效

• 申請號: 98804586.9
• 申請日: 1998-04-13
• 公開（公告）號: CN1253514A
• 公開（公告）日: 2000-05-17
• 發明（設計）人: C·A·德拉克;A－H·吳
• 申請（專利權）人: 菲利浦石油公司
• 主分類號: B01J23/00
• 分類號: B01J23/00;B01J23/02;B01J29/04;B01J29/06;B01J21/00;C07C4/12;C07C15/00
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 孫愛

本發明涉及一種在改進沸石材料的存在下，將非芳烴轉化為芳烴和輕質烯烴的改進方法，優選在該改進沸石材料的存在下，該轉化過程以低結焦速度進行。

在含沸石催化劑(如ZSM-5)存在下，將非芳烴類汽油餾程的烴(特別是鏈烷烴和鏈烯烴)催化裂化生產低碳烯烴(如乙烯和丙烯)和芳烴(如苯、甲苯和二甲苯的過程是本領域技術人員所熟悉的，如N.Y.Chen等人在《工業與工程化學》，工藝設計和研究，25卷，1986，151-155頁的文章所描述。該催化裂化方法的產物含多種烴，包括未轉化的C₅+烷烴，低碳烷烴(如甲烷、乙烷和丙烷)，低碳烯烴(如乙烯和丙烯)，C₆-C₈芳烴(苯、甲苯、二甲苯和乙苯)，和C₉+芳烴化合物。根據各個反應產物的相對市場價格，希望某些高值產品的產量要較其它產品更多一些。

人們對沸石催化劑在烴轉化為芳烴和低碳烯烴反應中的應用所關心的一點是在轉化反應過程中有過量焦碳產生。沸石催化的烴芳構化過程中的結焦問題往往會引起催化劑失活。因而希望通過使該過程中的結焦量最少來改進烴的芳構化和由烴生產低碳烯烴的方法。另外，希望沸石催化劑能用于大量生產芳烴和烯烴類轉化產品。

本發明的一個目的是將烴至少部分轉化為乙烯、丙烯和BTX(苯、甲苯、二甲苯和乙苯)芳烴。

本發明還有一個目的是提供一種改進的沸石材料，當其用于烴的轉化反應時，產生的結焦量要少于其他沸石材料。

本發明的另一目的是提供一種改進的沸石材料，當其應用于烴轉化反應時，能使低碳烯烴和BTX芳烴的收率得到改進。

本發明另一目的是提供能以可接受的低結焦速度進行且能生產含適當量烯烴和BTX芳烴的烴轉化方法。

本發明的另一目的是提供一種制備具有理想性能的改進沸石材料的方法，當其用于烴的轉化反應時，能使結焦速度低且能有利于烯烴和BTX芳烴的生成。

本發明方法之一是通過在轉化條件下，將烴進料與一種浸漬的酸處理沸石接觸使非芳烴轉化為芳烴和低碳烯烴，該沸石包括其中摻混有鋅和至少一種選自元素周期表4B族、6B族、3A族、4A族和5A族的其它金屬的酸處理沸石。

本發明的另一實施方案是一種用于烴轉化反應的新型組合物。該新型組合物包括用鋅和至少一種選自元素周期表4B族、6B族、3A族、4A族和5A族其它金屬浸漬的酸處理沸石。通過將鋅和至少一種選自元素周期表4B族、6B族、3A族、4A族和5A族的其它金屬摻混入酸處理沸石，獲得一種浸漬的酸處理沸石，來制備該組合物。

由下面的詳細描述和后附的權利要求書將很容易看出本發明的其它目標和優異之處。

本發明組合物包括為提供酸處理沸石而已用酸處理的沸石原料。本發明組合物進一步含有鋅和至少一種選自元素周期表4B族、6B族、3A族、4A族和5A族的任何其它金屬。顯然，本發明組合物除含有鋅外，其它金屬是4B族元素，包括鈦(Ti)、鋯(Zr)、鉿(Hf)；6B族元素，包括鉻(Cr)、鉬(Mo)、鎢(W)；3A族元素，包括硼(B)、鋁(Al)、鎵(Ga)、銦(In)、鉈(Tl)；4A族元素，包括硅(Si)、鍺(Ge)、錫(Sn)和鉛(Pb)；5A族元素，包括磷(P)、砷(As)、銻(Sb)和鉍(Bi)。對從事本領域的技術人員來說，按傳統意義的提法，上文所列的一些元素不在考慮之列，但在本說明書和權利要求所用的術語中，金屬包括鋅和上列元素。

本發明一個重要的但非條件苛刻的方面是要求組合物由鋅作為第一或稱主金屬和至少一種其它金屬作為第二或稱副金屬來雙金屬助催化。本發明組合物另一重要方面是要將欲改性賦予本發明組合物上述理想性能的沸石原料用酸處理，得到酸處理沸石。通過摻混鋅和至少一種其它金屬的兩種金屬助催化劑，對酸處理沸石改性。

用酸處理沸石可采用任何適用的手段或方法。優選通過任何本領域已知的適用的手段，用酸溶液浸泡沸石，使沸石與所述酸溶液接觸。用來處理沸石的酸溶液可以是任何適合用來從沸石顆粒中浸提出鋁原子的酸。優選該溶液中酸濃度約為每升1-10當量。適用酸的實例包括硫酸、磷酸、硝酸和鹽酸。優選酸溶液為鹽酸水溶液。沸石浸泡在酸溶液中(優選溫度約為50-100℃)可長達15小時，但優選從0.1到12小時。浸泡后，將得到的酸處理沸石洗滌至無酸，然后干燥或焙燒，或是同時操作。