[发明专利]UZM-54以及使用其的转移烷基化方法

说明书

描述了一种适合转化芳族烃的催化剂。该催化剂包含：UZM‑54沸石；丝光沸石；粘结剂，所述粘结剂包括氧化铝、二氧化硅、或它们的组合；以及金属，该金属选自以下中的一种或多种：周期表的族VIB(6)VIIB(7)、VIII(8‑10)和IVA(14)。还描述了一种使用该催化剂进行转移烷基化的方法。

优先权声明

本申请要求2020年1月06日提交的美国申请16/734,469的优先权，该申请全文并入本文。

背景技术

二甲苯异构体由石油作为原料大量生产，以用于多种重要的化工品。最重要的二甲苯异构体是用于聚酯的主要原料即对二甲苯，其由于大量基本需求而持续享有高增长率。邻二甲苯用于生产邻苯二甲酸酐，其具有高量但成熟的市场。间二甲苯使用较少，但其用于诸如塑化剂、偶氮染料和木材防腐剂等产品的用量正在增加。乙基苯通常存在于二甲苯混合物中并且有时被回收用于苯乙烯生产，但其通常被认为是C₈芳烃的较不期望的组分。

在芳族烃中，作为工业化学品原料，二甲苯的整体重要性比得上苯。通过重整石脑油而由石油生产的二甲苯和苯的量均不足以满足需求。因此，其他烃的转化对于提高二甲苯和苯的收率是必要的。通常使甲苯脱烷基化以生产苯，或者歧化以产生苯以及从中回收各个二甲苯异构体的C₈芳烃。最近，工艺已被商业化为使更重芳烃以及甲苯选择性地进行转移烷基化以增加来自芳烃联合装置的二甲苯的收率。

本领域教导了用于使芳族烃进行转移烷基化的多种催化剂。已经公开了广泛范围的沸石(包括丝光沸石)作为有效的转移烷基化催化剂。已经描述了成形催化剂、多种沸石、金属改性剂和处理方式(诸如蒸汽煅烧)作为用于增加催化剂有效性的途径。需要改善二甲苯生产力，其具有更低芳族环破坏以及重质材料转化率增加的改善稳定性。

附图说明

图1是比较用UZM-54沸石制成的转移烷基化催化剂与用几种商业MFI沸石制成的催化剂的二甲苯选择率的图。

图2是比较用UZM-54沸石制成的转移烷基化催化剂与用几种商业MFI沸石制成的催化剂的芳族环损失的图。

具体实施方式

本发明是独特的，因为催化剂包含UZM-54沸石、丝光沸石、粘结剂以及金属。UZM-54结合了改善的质量传输(小晶体)和高酸密度(低Si/Al₂比值)的特性，以增加如下工艺中二甲苯的效率(选择率和活度)，该工艺涉及增强的C₂₊烷基基团自芳族原料的脱烷基化反应性以及甲苯和重质芳烃的转移烷基化。由于导致二甲苯生产的反应途径增强，故进一步增加了苯基环的保留。

所述催化剂在转移烷基化中具有改善的性能，特别是对比其他中孔沸石(MFI框架)，二甲苯选择率增加0.1-1.1重量％，并且苯基保留增加或芳族环损失减少0.2摩尔％，如通过标准试验工厂使用50/50甲苯/A₉₊进料测试所测得的。

UZM-54沸石是小晶体纳米戊二烯沸石，其具有22至60的低Si/Al₂比值，以及小于30nm的晶粒大小(如通过XRD Rietveld精修所测得的)，以及大于80且小于300m²/g的介孔表面积。这种材料的详细信息和制备方法可见于美国专利9,890,094、10,010,878、10,166,532和10,167,201中，所述专利中的每个专利均全文并入本文。

可以使用任何丝光沸石。合适的可商购获得的丝光沸石包括但不限于：得自UOP的UZM-14、得自Clariant的CZM 20、或得自Tosoh的640HOA。