[发明专利]适用于芳族化合物转化工艺的催化剂处理

说明书

本发明涉及烃催化转化，更具体地涉及使用金属稳定的固体酸催化剂 来将重芳族化合物如C₉⁺化合物与甲苯发生烷基交换以生产二甲苯。通过 用硫预处理含铼的沸石催化剂，降低了不期望的甲烷生成。

二甲苯异构体(对-二甲苯、间-二甲苯和邻-二甲苯)是在化学品合成 中具有广泛且多种应用的重要中间体。对-二甲苯氧化时生成对苯二甲酸， 其用于生产合成纺织纤维和树脂。间-二甲苯用于生产增塑剂、偶氮染料、 木材防腐剂等。邻-二甲苯是生产邻苯二甲酸酐的原料。

催化重整或其它来源的二甲苯异构体通常与作为化学中间体的需求 比例不相匹配，且另外包含难以分离或转化的乙苯。特别地，对-二甲苯是 一种需求快速增长的主要化学中间体，但是其含量只占典型C₈芳族物流的 20～25％。芳烃中，二甲苯的作为工业化学品原料的整体重要性比得上苯 的整体重要性。通过石脑油的重整从石油中生产的二甲苯和苯都不能以足 够的量来满足需求，并且必须转化其它烃以增加二甲苯和苯的产率。通常 将甲苯(C₇)脱去甲基以生成苯(C₆)，或者选择歧化以生成苯和从中回 收各个二甲苯异构体的C₈芳族化合物。

当前，多种芳族化合物设施的目的是增加二甲苯的产率并且降低苯的 产生。对于二甲苯的需求比对于苯衍生物的需求增长更快。正进行精炼厂 改进以降低工业国中汽油的苯含量，而这将增加以满足需求的可获得的苯 的供给。因此，以苯为代价而获得更高产率的二甲苯是有利的目的，并且 使C₉和更重的芳族化合物与苯和甲苯发生烷基交换的方法已被工业化以 获得高的二甲苯产率。

US 4,365,104公开了一种用硫基处理试剂改性ZSM-5型沸石催化剂的 方法，以基于该分子筛增强催化剂对位选择性。

US 4,857,666公开了一种在丝光沸石上的烷基交换方法，并且建议通 过蒸气钝化来改性丝光沸石或者将金属改性剂结合到催化剂中。

US 5,763,720公开了一种用于在含有表中所述沸石(包括无定形二氧 化硅-氧化铝、MCM-22、ZSM-12和β-沸石)的催化剂上将C₉⁺转化为混 合的二甲苯和C₁₀⁺芳族化合物的烷基交换方法，其中该催化剂进一步含有 第VIII族金属如铂。用于通过在该催化剂之上环氢化而还原芳族化合物的 处理包括暴露于硫。

US 6,060,417公开了一种烷基交换方法，其使用基于具有特定沸石粒 径的丝光沸石的催化剂，且进料物流限定于特定含量的含乙基的重芳族化 合物。所述催化剂含有镍或铼金属。

US 6,486,372公开了一种烷基交换方法，其使用基于具有高二氧化硅/ 氧化铝比例的脱氧化铝型丝光沸石且也含有至少一种金属组份的催化剂。

US 6,613,709公开了一种用于烷基交换的催化剂，其包含沸石结构型 NES和金属如铼、铟、或锡。公开了硫的使用，但是实施例4显示了只在 含镍的催化剂C₂上进行硫化步骤(称为硫化作用)，其被描述为“并非依 据本发明”。而且，也未公开关于硫对甲烷产率的影响的内容。

已公开了多种类型的载体和元素用作将各种类型芳族化合物烷基交 换为二甲苯的方法中的催化剂，但是本领域中由与含铼催化剂相关联的高 甲烷产生而带来的问题显得仍未得到认识。申请人已发现了通过特定的硫 处理负载在固体酸催化剂上的铼的方案，增加了二甲苯的产率并且降低了 与高金属氢解活性相关联的不期望的甲烷产率。在低的总氢分压条件下， 避免高金属氢解活性变得尤其重要。

发明概述

本发明的主要目的是，提供一种制备催化剂的方法，该催化剂本身， 和一种将烷基芳烃烷基交换为二甲苯的方法。更具体地，本发明旨在降低 甲烷产率的同时转化芳烃。本发明是基于以下发现:基于固体酸催化剂的 硫化催化剂与铼金属组合，在烷基交换条件下接触时表现出降低甲烷产 生。