[发明专利]用于二甲苯异构化的脱硅ZSM-5催化剂

说明书

本文提供的是一种制造二甲苯异构化催化剂的方法，其包括步骤：(i)将具有约20至约50的二氧化硅/氧化铝摩尔比且具有约50平方米/克至约200平方米/克的中孔表面积的ZSM‑5沸石起始材料在反应器中与碱接触以提供中间体沸石材料；(ii)回收步骤(i)的中间体ZSM‑5沸石材料；(iii)将所述中间体沸石材料与酸接触以提供酸处理的ZSM‑5沸石产品；(iv)回收所述酸处理的ZSM‑5沸石材料；以及(v)将所述酸处理的ZSM‑5沸石材料煅烧以提供具有约20至约150的二氧化硅/氧化铝摩尔比且具有约100平方米/克至约400平方米/克的中孔表面积的脱硅ZSM‑5沸石产品。

技术领域

本发明涉及一种新型二甲苯异构化催化剂及其制造方法。

背景技术

对二甲苯(也称“对位二甲苯”或“PX”)是用于制造对苯二甲酸的重要的烃原料。对二甲苯通常被认为是最重要的C₈芳香族异构体，被用作合成纤维和制瓶用塑料等多种最终用途的中间体或原料。对二甲苯典型地通过包括芳族化合物提取和分馏在内的过程从重整油衍生的C₈芳烃混合物中获得。虽然该起始C₈芳烃混合物的组成在很广的范围内变化，但该混合物通常包含5至40重量％的乙苯，余量的二甲苯分为约50重量％的间二甲苯和各25重量％的对二甲苯和邻二甲苯(这种分布考虑二甲苯的标称(nominal)“平衡浓度”)。一些统计显示，由于二甲苯的80重量％或更多的最终用途涉及将对二甲苯转化为上述最终用途，所以从对二甲苯的C₈异构体间二甲苯、邻二甲苯和乙苯中获得对二甲苯是大量持续研究的主题。

发明内容

本文提供的是一种制造二甲苯异构化催化剂的方法，其包括步骤：(i)将具有约20至约50的二氧化硅/氧化铝摩尔比且具有约50平方米/克至约200平方米/克的中孔表面积的ZSM-5沸石起始材料在反应器中与碱在约20℃至约100℃的温度下接触约1分钟至10小时的碱处理时间，以提供中间体沸石材料，其中所述ZSM-5沸石在碱中以约1重量％至约20重量％的量存在；(ii)回收步骤(i)的中间体ZSM-5沸石材料；(iii)将所述中间体沸石材料与酸在约20℃至约100℃的温度下接触约1分钟至约10小时的酸处理时间，以提供酸处理的ZSM-5沸石产品；(iv)回收所述酸处理的ZSM-5沸石材料；以及(v)将所述酸处理的ZSM-5沸石材料在约300℃至约700℃的温度下煅烧约0.2小时至约6小时的时间段，以提供具有约20至约150的二氧化硅/氧化铝摩尔比且具有约100平方米/克至约400平方米/克的中孔表面积的脱硅ZSM-5沸石产品。

所述ZSM-5沸石起始材料具有小于1微米的平均晶体尺寸长度、宽度和厚度。

所述碱基本上选自：NaOH，LiOH，KOH，RbOH，CsOH，Mg(OH)₂，Ca(OH)₂，NH₄OH，Li₂O，Na₂O，K₂O，Rb₂O，Cs₂O，MgO，和CaO；式R’OM的碱金属醇盐，其中R’基本上选自甲基、乙基、丙基、异丙基、丁基、戊基和苯基，M基本上选自Li，Na和K；式R”NH₃OH，R”₂NH₂OH，R”₃NHOH，R”₄NOH的烷基氢氧化铵，其中R”基本上选自甲基、乙基、丙基、异丙基和丁基；或其任何组合。

在一种实施方案中，所述碱在碱处理期间被递增地加入到反应器中。在另一种实施方案中，所述碱在碱处理期间被连续地加入到反应器中。