[发明专利]使用含有EUO结构类型沸石催化剂使八碳芳香族化合物异构化的方法

说明书

本发明涉及含有8个碳原子的芳香族化合物异构化方法的领域。更具体说，本发明涉及使用含有EUO结构类型的沸石和在周期表第Ⅷ族元素[见《物理和化学手册》(Handbook of Chemistry and Physics)，第45卷，1964-1965]的催化剂使具有8个碳原子的芳香族化合物异构化的方法。

在先有技术中描述了各种对应于EUO结构类型的沸石，我们可以列举在专利EP-42226中叙述的EU-1沸石、在专利EP-51318中叙述的TPZ-3型沸石和在专利US-4,640,829中叙述的ZSM-50型沸石。

本发明更特定地涉及使用含有至少一种EUO类型结构的沸石和至少一种第Ⅷ族金属或金属化合物的催化剂使具有8个碳原子的芳香族化合物异构化的方法，其中，在反应区加入含有一种或几种待异构化的化合物、至少一种沸点大约为80℃至大约135℃的具有8个碳原子以外的化合物、以及反应必需的氢的物料。第Ⅷ族金属一般选自贵金属或第Ⅷ族贵金属的化合物，具体将使用铂或钯，或者这些金属中至少一种的化合物，优选铂或者钯的化合物。

与先有技术相比，本发明的方法具有许多优点，其中可以举出：减少了由于歧化、烷基转移、加氢和裂化等次要的副反应，使具有8个碳原子的芳香族化合物产生的损失。

按照公知的具有8个碳原子的芳香族化合物的异构化方法，与混合物的热力学平衡相比较，其物料一般是贫含对二甲苯的，就是说对二甲苯的含量明显地低于在给定温度下处于热力学平衡的混合物中的对二甲苯含量，此种混合物含有至少一种选自间二甲苯、邻二甲苯、对二甲苯和乙苯的化合物，而相对于处于热力学平衡的同样的混合物一般富含乙苯，将这样的物料加入到含有至少一种催化剂，并处于适合得到一种组合物的温度和压力条件下的反应器中，在所述反应器的出口处，具有8个碳原子的芳香族化合物尽可能接近在该反应器的温度下处于热力学平衡的所述混合物的组成。

从此混合物中，我们分离出对二甲苯和任选地分离出邻二甲苯，它们都是所需要的异构体，因为它们对于合成纤维工业具有特别重要的意义。这时，间二甲苯和乙苯可以循环到异构化反应器的入口，使得增加对二甲苯和邻二甲苯发产量。当不回收邻二甲苯时，它也随同间二甲苯和乙苯一起被回收。

但是，每个分子具有8个碳原子的芳香族化合物的异构化反应具有许多由于次要反应产生的问题。比如，除了主反应，即异构化反应以外，还可以观察到加氢反应，比如芳香族化合物加氢成为环烷烃；环烷烃环的开环反应，导致形成每个来自环烷烃的分子具有最多相同数量碳原子的链烷烃。也可以观察到裂化反应，比如链烷烃的裂化导致产生每个分子一般含有3-5个碳原子的轻链烷烃，歧化和烷基转移反应导致产生苯、甲苯、每个分子具有9个碳原子的芳香族化合物(比如三甲基苯)和更重的芳香族化合物。

这些次要反应合起来严重地影响了所需产品的收率。

形成的次要产品(主要是一般含有5-8个碳原子的环烷烃、一般含有3-8个碳原子的链烷烃、苯、甲苯、每个分子具有9-10个碳原子的芳香族化合物)的数量取决于催化剂的种类和异构化反应器的操作条件(温度、氢和烃的分压、物料的流量等)。

在传统的具有8个碳原子的芳香族化合物的异构化方法中，二甲苯与乙苯的混合物和一般含有至少一种第Ⅷ族贵金属和沸石的适当催化剂接触，以便使具有8个碳原子的芳香族化合物的混合物的组成尽可能地接近在给定温度下处于热力学平衡下的组成。

可是，本申请人意外地发现，具有8个碳原子的芳香族化合物的异构化方法，当使用含有至少一种EUO类型结构的沸石和至少一种第Ⅷ族金属或金属化合物的催化剂，以及在反应区加入含有一种或几种待异构化的化合物、至少一种沸点为大约80℃至大约135℃的非具有8个碳原子芳香族化合物的化合物和进行该反应所必需氢的物料时，该方法比先有技术的方法表现出更好的性能。

在本发明的方法中，催化剂含有至少一种EUO类型结构的沸石和至少一种第Ⅷ族金属或金属化合物，因此它表现出在更低的温度范围内、在更低的氢分压和更高的PPH(物料重量/催化剂重量/小时)下使用的优点。