Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

EA007873B1 - Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes - Google Patents

Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes Download PDF

Info

Publication number
EA007873B1
EA007873B1 EA200401102A EA200401102A EA007873B1 EA 007873 B1 EA007873 B1 EA 007873B1 EA 200401102 A EA200401102 A EA 200401102A EA 200401102 A EA200401102 A EA 200401102A EA 007873 B1 EA007873 B1 EA 007873B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
metal oxide
group
molecular sieve
oxide
catalyst composition
Prior art date
Application number
EA200401102A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
EA200401102A1 (en
Inventor
Тэн Сюй
Стивен Н. Вон
Ричард Б. Халл
Дорон Левин
Джеймс С. Вартули
Original Assignee
Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US10/215,511 external-priority patent/US6906232B2/en
Application filed by Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. filed Critical Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк.
Publication of EA200401102A1 publication Critical patent/EA200401102A1/en
Publication of EA007873B1 publication Critical patent/EA007873B1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G50/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
    • C10G50/02Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation of hydrocarbon oils for lubricating purposes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J21/00Catalysts comprising the elements, oxides, or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium, or hafnium
    • B01J21/10Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/10Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of rare earths
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/70Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper
    • B01J23/76Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/83Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the iron group metals or copper combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36 with rare earths or actinides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/19Catalysts containing parts with different compositions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/0009Use of binding agents; Moulding; Pressing; Powdering; Granulating; Addition of materials ameliorating the mechanical properties of the product catalyst
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04Oxides
    • C10G11/05Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • C10G3/49Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/06Catalytic reforming characterised by the catalyst used
    • C10G35/095Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/44Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons
    • C10G45/46Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons characterised by the catalyst used
    • C10G45/54Hydrogenation of the aromatic hydrocarbons characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/58Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
    • C10G45/60Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
    • C10G45/64Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
    • C10G47/12Inorganic carriers
    • C10G47/16Crystalline alumino-silicate carriers
    • C10G47/20Crystalline alumino-silicate carriers the catalyst containing other metals or compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G49/00Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00
    • C10G49/02Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used
    • C10G49/08Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G50/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from lower carbon number hydrocarbons, e.g. by oligomerisation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J2229/00Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
    • B01J2229/30After treatment, characterised by the means used
    • B01J2229/42Addition of matrix or binder particles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J23/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/02Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of the alkali- or alkaline earth metals or beryllium
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/06Silicon, titanium, zirconium or hafnium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2521/00Catalysts comprising the elements, oxides or hydroxides of magnesium, boron, aluminium, carbon, silicon, titanium, zirconium or hafnium
    • C07C2521/10Magnesium; Oxides or hydroxides thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2523/00Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00
    • C07C2523/08Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group C07C2521/00 of gallium, indium or thallium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82Phosphates
    • C07C2529/83Aluminophosphates (APO compounds)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82Phosphates
    • C07C2529/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C07C2529/85Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

The invention relates to a catalyst composition, a method of making the same and its use in the conversion of a feedstock, preferably an oxygenated feedstock, into one or more olefin(s), preferably ethylene and/or propylene. The catalyst composition comprises a molecular sieve and at least one metal oxide, such as magnesium oxide that, when saturated with acetone and contacted with said acetone for 1 hour at 25°C, converts more than 80 % of the acetone.

Description

Настоящее изобретение относится к композициям молекулярных сит и их содержащим катализаторам, к синтезу таких композиций и катализаторов и к применению таких композиций и катализаторов в процессах превращения с получением олефина (олефинов).The present invention relates to molecular sieve compositions and their containing catalysts, to the synthesis of such compositions and catalysts, and to the use of such compositions and catalysts in conversion processes to produce olefin (s).

Олефины традиционно получают из нефтяного сырья в процессах каталитического крекинга или крекинга с водяным паром. В результате таких процессов крекинга, в частности крекинга с водяным паром, легкий олефин (олефины), такой как этилен и/или пропилен, получают из множества углеводородных исходных материалов. Этилен и пропилен являются важными готовыми промышленными нефтехимическими продуктами, которые могут быть использованы во множестве процессов получения пластмасс и других химических продуктов.Olefins are traditionally obtained from petroleum feedstocks in catalytic cracking or steam cracking processes. As a result of such cracking processes, in particular steam cracking, a light olefin (s) such as ethylene and / or propylene are obtained from a variety of hydrocarbon feedstocks. Ethylene and propylene are important finished industrial petrochemical products that can be used in a variety of processes for the production of plastics and other chemical products.

В течение вот уже некоторого времени в нефтехимической промышленности известно, что в легкий олефин (олефины) могут быть превращены кислородсодержащие вещества, преимущественно спирты. Предпочтительным спиртом для получения легких олефинов является метанол, а предпочтительный способ превращения метанолсодержащего исходного материала в легкий олефин (олефины), главным образом, этилен и/или пропилен, включает контактирование исходного материала с каталитической композицией на основе молекулярного сита.For some time now, it has been known in the petrochemical industry that oxygen-containing substances, mainly alcohols, can be converted into light olefin (s). The preferred alcohol for producing light olefins is methanol, and a preferred method for converting a methanol-containing starting material to a light olefin (s), mainly ethylene and / or propylene, involves contacting the starting material with a molecular sieve catalyst composition.

Известно, что исходные материалы, включающие кислородсодержащие вещества, в один или несколько олефинов превращают молекулярные сита многих разных типов. Так, например, в υδ № 5367100 описано применение цеолита, Ζ8Μ-5, для превращения метанола в олефин (олефины); в ϋδ № 4062905 обсуждается превращение метанола и других кислородсодержащих веществ в этилен и пропилен с использованием кристаллических алюмосиликатных цеолитов, например цеолита Т, ΖΚ5, эрионита и шабазита; в υδ № 4079095 описано применение материала ΖδΜ-34 для превращения метанола в углеводородные продукты, такие как этилен и пропилен; а в υδ № 4310440 описано получение легкого олефина (олефинов) из спирта с использованием кристаллического алюмофосфата, часто обозначаемого как А1РО4.It is known that starting materials, including oxygen-containing substances, are converted into one or more olefins by molecular sieves of many different types. So, for example, in υδ No. 5367100 the use of zeolite, Ζ8Μ-5, for the conversion of methanol to olefin (olefins) is described; ϋδ No. 4062905 discusses the conversion of methanol and other oxygen-containing substances to ethylene and propylene using crystalline aluminosilicate zeolites, for example, zeolite T, ΖΚ5, erionite and chabazite; υδ No. 4079095 describes the use of ΖδΜ-34 material for the conversion of methanol to hydrocarbon products such as ethylene and propylene; and υδ No. 4310440 describes the preparation of light olefin (s) from alcohol using crystalline aluminophosphate, often referred to as A1PO 4 .

Некоторые из наиболее эффективных молекулярных сит для превращения метанола в олефин (олефины) представляют собой кремнеалюмофосфатные (δΑΡΟ) молекулярные сита. Кремнеалюмофосфатные молекулярные сита обладают микропористой кристаллической структурой с трехмерным каркасом из угловых обобществленных тетраэдрических звеньев [δίΟ2], [Α1Ο2] и [РО2]. Синтез δΑΡΟ молекулярного сита, приготовление из него катализатора и его применение при превращении исходного материала в олефин (олефины), в особенности когда исходным материалом является метанол, описаны в патентах υδ №№ 4499327, 4677242, 4677243, 4873390, 5095163, 5714662 и 6166282, которые все в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок.Some of the most effective molecular sieves for converting methanol to olefin (olefins) are silicoaluminophosphate (δита) molecular sieves. The silicoaluminophosphate molecular sieves have a microporous crystalline structure with a three-dimensional skeleton of angled socialized tetrahedral units [δίΟ 2 ], [Α1Ο 2 ] and [PO 2 ]. The synthesis of δΑΡΟ molecular sieve, the preparation of a catalyst from it and its use in the conversion of the starting material to olefin (olefins), especially when the starting material is methanol, are described in patents υδ No. 4499327, 4677242, 4677243, 4873390, 5095163, 5714662 and 6166282, which are all fully incorporated herein by reference.

Когда их используют в процессе превращения метанола в олефины, большинство молекулярных сит, включая δΑΡΟ молекулярные сита, подвергается быстрому закоксовыванию и, следовательно, требуют частого регенерирования, как правило, включающего воздействие на катализатор высоких температур и насыщенных водяным паром окружающих сред. В результате современным катализаторам превращения метанола свойственен ограниченный эффективный срок службы, вследствие чего существует потребность в создании каталитической композиции на основе молекулярного сита, которая проявляет увеличенный срок службы, в частности, при применении в процессе превращения метанола в олефины.When they are used in the conversion of methanol to olefins, most molecular sieves, including δита molecular sieves, undergo rapid coking and, therefore, require frequent regeneration, usually involving exposure to high temperatures and saturated steam. As a result, modern catalysts for the conversion of methanol have a limited effective life, due to which there is a need to create a catalytic composition based on a molecular sieve, which exhibits an extended service life, in particular, when used in the process of converting methanol to olefins.

В υδ № 4465889 описана каталитическая композиция, включающая силикалитное молекулярное сито, пропитанное оксидом такого металла, как торий, цирконий и титан, предназначенная для применения при превращении метанола, диметилового эфира или их смеси в углеводородный продукт, богатый С4 изосоединениями.Υδ No. 4465889 describes a catalytic composition comprising a silicalite molecular sieve impregnated with an oxide of a metal such as thorium, zirconium and titanium, intended for use in the conversion of methanol, dimethyl ether or a mixture thereof into a hydrocarbon product rich in C4 iso compounds.

В υδ № 6180828 обсуждается применение модифицированного молекулярного сита для получения метиламинов из метанола и аммиака, где, например, кремнеалюмофосфатное молекулярное сито совмещают с одним или несколькими модификаторами, такими как оксид циркония, оксид титана, оксид иттрия, монтмориллонит или каолинит.Υδ No. 6180828 discusses the use of a modified molecular sieve for producing methylamines from methanol and ammonia, where, for example, a silicoaluminophosphate molecular sieve is combined with one or more modifiers such as zirconium oxide, titanium oxide, yttrium oxide, montmorillonite or kaolinite.

υδ № 5417949 относится к способу превращения вредных оксидов азота в кислородсодержащем отходящем потоке в азот и воду с использованием молекулярного сита и связующего вещества из оксида металла, где предпочтительное связующее вещество представляет собой диоксид титана, а молекулярным ситом служит алюмосиликат.υδ No. 5417949 relates to a method for converting harmful nitrogen oxides in an oxygen-containing effluent into nitrogen and water using a molecular sieve and a binder of metal oxide, where the preferred binder is titanium dioxide and aluminosilicate is the molecular sieve.

В ЕР-А 312981 описан способ крекинга потоков ванадийсодержащих углеводородных исходных материалов с использованием каталитической композиции, включающей физическую смесь цеолита, внедренного в неорганический огнеупорный матричный материал, и по меньшей мере одного из оксидов бериллия, магния, кальция, стронция, бария или лантана, предпочтительно оксида магния, на кремнеземсодержащем материале носителя.EP-A 312981 describes a method for cracking vanadium-containing hydrocarbon feed streams using a catalyst composition comprising a physical mixture of a zeolite embedded in an inorganic refractory matrix material and at least one of the oxides of beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium or lanthanum, preferably magnesium oxide, on a silica-containing carrier material.

Каид и 1иш в работе ЕГсеЬ оГ бесгеаке ίη иишЬег оГ ас1б кбек 1оса1еб оп 1йе ех1егиа1 кигГасе оГ N1δΑΡΟ-34 сгу81аШие са1а1ук1 Ьу 1йе тесйаиосйеш1са1 те!йоб, Са1а1у818 Ьейегк 53, се. 171-176 (1998) пишут, что селективность в отношении формы при превращении метанола в этилен над Νί-δΑΡΟ-34 может быть повышена, а образование кокса уменьшено измельчением катализатора с Μ§Ο, СаО, ВаО или Ск2О на микросферическом непористом диоксиде кремния, причем наиболее предпочтителен ВаО.Kaid and Iish in the work of EGeSb OG Besgeak ίη and BogGas AS1b kbek 1os1eb op 1ye ex1egia1 kigGase OG N1δΑΡΟ-34 sg81aoshe sa1a1uk1 bu 1ye teesaiosyes1s1 te! Yob, Sa1eb1u8. 171-176 (1998) write that the selectivity with respect to the form during the conversion of methanol to ethylene over Νί-δΑΡΟ-34 can be increased, and the coke formation is reduced by grinding the catalyst with Μ§Ο, CaO, BaO or Sk 2 O on microspherical non-porous dioxide silicon, with BaO being most preferred.

В международной публикации № XVΟ 98/29370 описано превращение кислородсодержащих веществ в олефины над нецеолитным молекулярным ситом с малыми порами, содержащим металл, выInternational Publication No. XVΟ 98/29370 describes the conversion of oxygen-containing substances to olefins over a non-zeolitic molecular sieve with small pores containing a metal.

- 1 007873 бранный из ряда, включающего лантаниды, актиноиды, скандий, иттрий, металлы группы 4, металлы группы 5 и их сочетания.- 1 007873 selected from the series including lanthanides, actinides, scandium, yttrium, metals of group 4, metals of group 5 and their combinations.

По одному варианту объектом изобретения является каталитическая композиция, включающая:In one embodiment, an object of the invention is a catalytic composition comprising:

(а) оксид металла, который обладает удельной площадью поверхности больше 20 м2/г, который кальцинирован при температуре выше 200°С и который, когда он насыщен ацетоном и находится в контакте с этим ацетоном в течение 1 ч при 25°С, превращает больше 80% ацетона;(a) a metal oxide that has a specific surface area of more than 20 m 2 / g, which is calcined at a temperature above 200 ° C and which, when saturated with acetone and is in contact with this acetone for 1 h at 25 ° C, converts more than 80% acetone;

(б) связующее вещество;(b) a binder;

(в) матричный материал и (г) молекулярное сито, обладающее порами среднего размера меньше 5 А.(c) matrix material; and (d) a molecular sieve having an average pore size of less than 5 A.

У подходящего молекулярного сита имеется каркас, включающий, по меньшей мере, тетраэдрические звенья [А1О4] и [РО4], а более конкретно каркас, включающий, по меньшей мере, тетраэдрические звенья [8ίΟ4], [А1О4] и [РО4], такой как у кремнеалюмофосфата.A suitable molecular sieve has a framework comprising at least tetrahedral units [A1O 4 ] and [PO 4 ], and more specifically, a framework comprising at least tetrahedral units [8ίΟ 4 ], [A1O 4 ] and [PO 4 ], such as silicoaluminophosphate.

В одном варианте оксид металла включает оксид магния.In one embodiment, the metal oxide includes magnesium oxide.

В другом варианте объектом изобретения является каталитическая композиция, включающая молекулярное сито и по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы 2 Периодической таблицы элементов, где этот оксид металла при 100°С поглощает диоксид углерода в количестве по меньшей мере 0,03 мг/м2 оксида металла.In another embodiment, an object of the invention is a catalytic composition comprising a molecular sieve and at least one metal oxide selected from group 2 of the Periodic Table of the Elements, where this metal oxide absorbs carbon dioxide in an amount of at least 0.03 mg / m at 100 ° C. 2 metal oxides.

В подходящем варианте каталитическая композиция также включает по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы 3 Периодической таблицы элементов, такой как оксид иттрия, оксид лантана, оксид скандия и их смеси.In a suitable embodiment, the catalyst composition also includes at least one metal oxide selected from group 3 of the Periodic Table of the Elements, such as yttrium oxide, lanthanum oxide, scandium oxide, and mixtures thereof.

В другом варианте объектом изобретения является способ приготовления каталитической композиции, причем этот способ включает физическое смешение первых частиц, включающих молекулярное сито, со вторыми частицами, включающими по меньшей мере один оксид металла, выбранного из группы 2 Периодической таблицы элементов, где этот оксид металла при 100°С поглощает диоксид углерода в количестве по меньшей мере 0,03 мг/м2 оксида металла.In another embodiment, an object of the invention is a method for preparing a catalyst composition, the method comprising physically mixing the first particles comprising a molecular sieve and second particles comprising at least one metal oxide selected from group 2 of the Periodic Table of the Elements, where this metal oxide is at 100 ° C absorbs carbon dioxide in an amount of at least 0.03 mg / m 2 metal oxide.

В другом варианте объектом изобретения является способ приготовления каталитической композиции, причем этот способ включает совмещение кремнеалюмофосфатного молекулярного сита, связующего вещества, матричного материала и по меньшей мере одного оксида металла, который, когда он насыщен ацетоном и находится в контакте с этим ацетоном в течение 1 ч при 25°С, превращает больше 25% ацетона.In another embodiment, an object of the invention is a method for preparing a catalyst composition, the method comprising combining a silicoaluminophosphate molecular sieve, a binder, a matrix material and at least one metal oxide, which, when saturated with acetone and is in contact with this acetone for 1 h at 25 ° C, converts more than 25% acetone.

Тем не менее, в другом варианте объектом изобретения является способ приготовления каталитической композиции, причем этот способ включает: (а) совмещение молекулярного сита, связующего вещества и матричного материала с получением предшественника катализатора и (б) добавление к предшественнику катализатора оксида металла, который кальцинирован при температуре в интервале от 200 до 700°С.However, in another embodiment, an object of the invention is a method for preparing a catalyst composition, this method comprising: (a) combining a molecular sieve, a binder and a matrix material to obtain a catalyst precursor and (b) adding a metal oxide to the catalyst precursor which is calcined at temperature in the range from 200 to 700 ° C.

В одном варианте оксидом металла является оксид магния, который физически смешивают с молекулярным ситом, синтезированным из реакционной смеси, включающей по меньшей мере один структуронаправляющий агент и по меньшей мере два из таких материалов, как источник кремния, источник фосфора и источник алюминия.In one embodiment, the metal oxide is magnesium oxide, which is physically mixed with a molecular sieve synthesized from a reaction mixture comprising at least one structural directing agent and at least two of such materials as a silicon source, a phosphorus source, and an aluminum source.

Еще в одном варианте объектом изобретения является способ превращения исходного материала в один или несколько олефинов в присутствии каталитической композиции на основе молекулярного сита, включающей молекулярное сито, связующее вещество, матричный материал и активный оксид металла, который, когда он насыщен ацетоном и находится в контакте с этим ацетоном в течение 1 ч при 25°С, превращает больше 80% ацетона.In yet another embodiment, an object of the invention is a method for converting a starting material into one or more olefins in the presence of a molecular sieve catalyst composition comprising a molecular sieve, a binder, a matrix material and an active metal oxide, which when saturated with acetone and is in contact with this acetone for 1 h at 25 ° C, converts more than 80% acetone.

Тем не менее, еще в одном варианте объектом изобретения является способ получения одного или нескольких олефинов, причем этот способ включает контактирование исходного материала, включающего по меньшей мере одно кислородсодержащее вещество, с каталитической композицией, включающей молекулярное сито с малыми порами, связующее вещество, матричный материал, оксид магния, который кальцинирован в температурном интервале от 200 до 600°С, и оксид металла группы 3.However, in yet another embodiment, an object of the invention is a method for producing one or more olefins, the method comprising contacting a starting material comprising at least one oxygen-containing substance with a catalytic composition comprising a small pore molecular sieve, a binder, a matrix material , magnesium oxide, which is calcined in the temperature range from 200 to 600 ° C, and a metal oxide of group 3.

Изобретение относится к каталитической композиции, ее синтезу и ее применению при превращении углеводородных исходных материалов, в частности кислородсодержащих исходных материалов, в олефин (олефины). Было установлено, что совмещение молекулярного сита с определенным оксидом металла приводит к образованию каталитической композиции с более длительным сроком службы катализатора, когда его используют в процессе превращения исходных материалов, таких как кислородсодержащие вещества, а более конкретно метанол, в олефин (олефины). Кроме того, образовавшейся каталитической композиции свойственны более высокая селективность в отношении пропилена и выход меньших количеств нежелательных этана и пропана. Предпочтительный оксид металла представляет собой оксид металла группы 2, поглощающий при 100°С диоксид углерода в количестве по меньшей мере 0,03 мг/м2 этого оксида металла, и/или оксид металла, который при комнатной температуре способен превращать больше 80% ацетона. В одном варианте оксидом металла является оксид магния, который обладает удельной площадью поверхности больше 20 м2/г и который кальцинирован при температуре выше 200°С. Этот неожиданный результат улучшается еще больше, когда с оксидом магния совмещают оксид металла группы 3 (например, скандия, лантана или иттрия) Периодической таблицы элементов,The invention relates to a catalyst composition, its synthesis and its use in the conversion of hydrocarbon starting materials, in particular oxygen-containing starting materials, to olefin (olefins). It was found that combining a molecular sieve with a specific metal oxide leads to the formation of a catalyst composition with a longer catalyst life when it is used in the process of converting starting materials, such as oxygen-containing substances, and more specifically methanol, into olefin (olefins). In addition, the resulting catalyst composition is characterized by a higher selectivity for propylene and the yield of less undesirable ethane and propane. A preferred metal oxide is a group 2 metal oxide, absorbing carbon dioxide at 100 ° C. in an amount of at least 0.03 mg / m 2 of this metal oxide, and / or a metal oxide that is capable of converting more than 80% acetone at room temperature. In one embodiment, the metal oxide is magnesium oxide, which has a specific surface area of more than 20 m 2 / g and which is calcined at temperatures above 200 ° C. This unexpected result is further improved when a group 3 metal oxide (e.g., scandium, lanthanum or yttrium) is combined with magnesium oxide of the Periodic Table of Elements,

- 2 007873 составленной с использованием формата ИЮПАК, описанного в работе СКС НапбЬоок о£ СйешШту и Рйуз1сз, издание 78-ое, СКС Ргезз, Воса РаЮп. Иопба (1997).- 2,007,873 compiled using the IUPAC format described in the work of SCS NapBoock o £ Sieshtu and Ryuz1sz, 78th edition, SKS Przegz, Vosa RaUp. Iopba (1997).

Молекулярные сита.Molecular sieves.

Молекулярные сита классифицированы Структурной комиссией Международной ассоциации по цеолитам в соответствии с правилами Комиссии ИЮПАК по номенклатуре цеолитов. В соответствии с этой классификацией цеолит каркасного типа и молекулярные сита цеолитного типа, структура которых установлена. обозначены трехбуквенным кодом и описаны в работе А11аз о£ 2ео1йе Ртате^отк Турез, издание 5-ое, Е1зеу1ет, Ьопбоп, Епд1апб (2001), которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки.Molecular sieves are classified by the Structural Commission of the International Association of Zeolites in accordance with the rules of the IUPAC Commission on the nomenclature of zeolites. In accordance with this classification, zeolite of the frame type and molecular sieves of the zeolite type, the structure of which is established. are denoted by a three-letter code and are described in A11az about £ 2ее1е Ртate ^ open Turez, 5th edition, E1ееу1ет, Лопбоп, Епд1апб (2001), which is fully incorporated into this description by reference.

Неограничивающие примеры предпочтительных молекулярных сит, в особенности для использования в процессах превращения исходного материала, включающего кислородсодержащие вещества, в олефин (олефины), включают каркасные типы АЕЬ, ΑΡΥ, АЕ1, ВЕА, СНА, ΕΌΙ, РАИ, РЕК, ΟΙ8, ЬТА, ЬТЬ, МЕК, ΜΡΙ, МОК, МТТ, МАА, ТАМ и ΤΟΝ. В одном предпочтительном варианте молекулярное сито, используемое в каталитической композиции по изобретению, обладает топологией АЕ1, или топологией СНА, или их сочетанием, наиболее предпочтительно топологией СНА.Non-limiting examples of preferred molecular sieves, particularly for use in processes for converting a starting material including oxygen-containing substances into olefins (olefins) include frame types AE, ΑΡΥ, AE1, BEA, CHA, ΕΌΙ, PAI, PEK, ΟΙ8, LTA, LI , MEK, ΜΡΙ, IOC, MTT, MAA, TAM and ΤΟΝ. In one preferred embodiment, the molecular sieve used in the catalyst composition of the invention has an AE1 topology, or a CHA topology, or a combination thereof, most preferably a CHA topology.

Материалы кристаллических молекулярных сит обладают 3-мерной четырехсвязанной каркасной структурой находящегося в углу общего четырехгранника [ТО4], где Т обозначает любой тетраэдрически координированный катион, такой как тетраэдрические звенья [8ίΟ4], [А1О4] и [РО4]. Молекулярные сита, которые могут быть использованы по настоящему изобретению, обладают каркасом, включающим тетраэдрические звенья [А1О4] и [РО4], т.е. алюмофосфатное (А1РО) молекулярное сито, или тетраэдрические звенья [8Ю4], [А1О4] и [РО4], т.е. кремнеалюмофосфатное (8АРО) молекулярное сито. Наиболее предпочтительные молекулярные сита, которые могут быть использованы по настоящему изобретению, представляет собой кремнеалюмофосфатные (8АРО) молекулярные сита или замещенные, предпочтительно замещенные металлами, 8АРО молекулярные сита. Примерами приемлемых металлических заместителей являются щелочной металл группы 1 Периодической таблицы элементов, щелочно-земельный металл группы 2 Периодической таблицы элементов, редкоземельный металл группы 3 Периодической таблицы элементов, включая лантаниды (лантан, церий, празеодим, неодим, самарий, европий, гадолиний, эрбий, диспрозий, гольмий, эрбий, тулий, иттербий и лютеций), скандий или иттрий, переходные металлы групп с 4 по 12 Периодической таблицы элементов и смеси любых из этих металлов.The materials of crystalline molecular sieves have a three-dimensional four-bound framework structure located in the corner of a common tetrahedron [TO 4 ], where T denotes any tetrahedrally coordinated cation, such as tetrahedral units [8ίΟ 4 ], [A1O 4 ] and [PO 4 ]. The molecular sieves that can be used in the present invention have a framework comprising tetrahedral units [A1O 4 ] and [PO 4 ], i.e. aluminophosphate (A1RO) molecular sieve or tetrahedral units [4 occupies 8], [A1O 4] and [PO 4], i.e., silicoaluminophosphate (8APO) molecular sieve. The most preferred molecular sieves that can be used in the present invention are silicoaluminophosphate (8APO) molecular sieves or substituted, preferably metal substituted, 8APO molecular sieves. Examples of suitable metal substituents are alkali metal of group 1 of the Periodic table of elements, alkaline earth metal of group 2 of the periodic table of elements, rare earth metal of group 3 of the periodic table of elements, including lanthanides (lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, erbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, ytterbium and lutetium), scandium or yttrium, transition metals of groups 4 to 12 of the Periodic Table of the Elements and mixtures of any of these metals.

Предпочтительное молекулярное сито, используемое по настоящему изобретению, обладает системой пор, определяемых 8-членными кольцами тетраэдра [ТО4], и обладает средним размером пор меньше 5 А, в частности в интервале от 3 до 5 А, например от 3 до 4,5 А, в частности от 3,5 до примерно 4,2 А.The preferred molecular sieve used in the present invention has a pore system defined by 8-membered rings of the tetrahedron [TO 4 ] and has an average pore size of less than 5 A, in particular in the range from 3 to 5 A, for example from 3 to 4.5 And, in particular, from 3.5 to about 4.2 A.

Неограничивающие примеры 8АРО и АЬРО молекулярных сит, которые могут быть использованы по настоящему изобретению, включают одно или сочетание таких продуктов, как 8АРО-5, 8АРО-8, 8АРО-11, 8АРО-16, 8АРО-17, 8АРО-18, 8АРО-20, 8АРО-31, 8АРО-34, 8АРО-35, 8АРО-36, 8АРО-37, 8АРО-40, 8АРО-41, 8АРО-42, 8АРО-44 (И8 № 6162415), 8АРО-47, 8АРО-56, АЬРО-5, АЬРО-11, АЬРО18, АЬРО-31, АЬРО-34, АЬРО-36, АЬРО-37, АЬРО-46 и металлсодержащие формы этих молекулярных сит. Из них особенно эффективными молекулярными ситами являются одно или сочетание сит 8АРО-18, 8АРО-34, 8АРО-35, 8АРО-44, 8АРО-56, АЬРО-18 и АЬРО-34 и их металлсодержащие производные, в частности одно или сочетание сит 8АРО-18, 8АРО-34, АЬРО-34 и АЬРО-18, равно как и их металлсодержащие производные, а особенно одно или сочетание сит 8АРО-34 и АЬРО-18, равно как и их металлсодержащие производные.Non-limiting examples of 8APO and APO molecular sieves that can be used in the present invention include one or a combination of products such as 8APO-5, 8APO-8, 8APO-11, 8APO-16, 8APO-17, 8APO-18, 8APO- 20, 8ARO-31, 8ARO-34, 8ARO-35, 8ARO-36, 8ARO-37, 8ARO-40, 8ARO-41, 8ARO-42, 8ARO-44 (I8 No. 6162415), 8ARO-47, 8ARO-56 , ALO-5, ALO-11, ALO18, ALO-31, ALO-34, ALO-36, ALO-37, ALO-46 and metal-containing forms of these molecular sieves. Of these, particularly effective molecular sieves are one or a combination of 8ARO-18, 8ARO-34, 8ARO-35, 8ARO-44, 8ARO-56, ALO-18 and ALO-34 sieves and their metal derivatives, in particular one or a combination of 8APO sieves -18, 8APO-34, ALRO-34 and ALRO-18, as well as their metal-containing derivatives, and especially one or a combination of sieves 8ARO-34 and ALO-18, as well as their metal-containing derivatives.

В одном из вариантов молекулярное сито представляет собой сросшийся материал, обладающий двумя или большим числом четко выраженных кристаллических фаз внутри одной композиции молекулярного сита. Так, в частности, сросшиеся молекулярные сита описаны в заявке на патент И8 № 2002-0165089 и заявке АО 98/15496, опубликованной 16 апреля 1998г., причем они обе в полном объеме включены в настоящее описание в качестве ссылок. Так, например, 8АРО-18, АЬРО-18 и КИА-18 обладают каркасом типа АЕ1, а 8АРО-34 обладает каркасом типа СНА. Таким образом, молекулярное сито, используемое по настоящему изобретению, может включать по меньшей мере одну сросшуюся фазу с каркасами типов АЕ1 и СНА, преимущественно когда соотношение между каркасом типа СНА и каркасом типа АЕ1, как это определяют по методу И1РРаХ, описанному в опубликованной заявке И8 № 2002-0165089, превышает 1:1.In one embodiment, the molecular sieve is an intergrowth material having two or more distinct crystalline phases within a single molecular sieve composition. Thus, in particular, fused molecular sieves are described in patent application I8 No. 2002-0165089 and application AO 98/15496, published April 16, 1998, both of which are fully incorporated into this description by reference. So, for example, 8APO-18, ALRO-18 and KIA-18 have a frame of type AE1, and 8APO-34 has a frame of type CHA. Thus, the molecular sieve used in the present invention may include at least one intergrown phase with frameworks of types AE1 and CHA, preferably when the ratio between the framework of type CHA and the framework of type AE1, as determined by the I1PPAX method described in published application I8 No. 2002-0165089, exceeds 1: 1.

В предпочтительном варианте, в котором молекулярным ситом служит кремнеалюмофосфат, молекулярное сито обладает значением соотношения 81/А1, меньшим или равным 0,65, в частности от 0,65 до 0,10, предпочтительно от 0,40 до 0,10, более предпочтительно от 0,32 до 0,10, а наиболее предпочтительно от 0,32 до 0,15.In a preferred embodiment, in which the molecular sieve is silicoaluminophosphate, the molecular sieve has a ratio of 81 / A1 less than or equal to 0.65, in particular from 0.65 to 0.10, preferably from 0.40 to 0.10, more preferably from 0.32 to 0.10, and most preferably from 0.32 to 0.15.

В одном особом варианте молекулярным ситом является 8АРО-18, 8АРО-34 или их сросшийся вариант, в котором каркас этих молекулярных сит состоит, по существу, из тетраэдрических звеньев [81О4], [А1О4] и [РО4] и, следовательно, свободен от дополнительных каркасных элементов, таких как никель.In one particular embodiment, the molecular sieve is 8APO-18, 8APO-34, or an intergrowth variant thereof, in which the skeleton of these molecular sieves consists essentially of tetrahedral units [81O 4 ], [A1O 4 ] and [PO 4 ] and therefore , free from additional wireframe elements such as nickel.

Оксиды металлов.Oxides of metals.

Оксиды металлов по изобретению представляют собой те оксиды металлов, отличающиеся от типичных связующих веществ и/или матричных материалов, которые, когда их используют в сочетании сThe metal oxides of the invention are those metal oxides that differ from typical binders and / or matrix materials, which, when used in combination with

- 3 007873 молекулярным ситом, обеспечивают преимущества в процессах каталитического превращения. Так, в частности, оксидами металлов, которые можно использовать по настоящему изобретению, являются оксиды, которые, когда они насыщены ацетоном и им дают постоять в контакте с ацетоном в течение 1 ч при комнатной температуре (примерно 25°С), превращают больше 80% ацетона, например больше 85%, в частности больше 90%, а в некоторых случаях больше 95%. Существует множество методов определения превращения ацетона, и один такой метод состоит в применении 13С-ЯМР твердого тела. В этом методе оксид металла вначале дегидратируют под вакуумом при одновременном нагревании с использованием ступенчатой температурной программы. Как правило, самая высокая температура, создаваемая в процессе дегидратации, составляет 400°С. Затем оксид металла насыщают ацетоном-2-13С при комнатной температуре (приблизительно 25°С) с применением обычной техники с вакуумной линией. Оксид металла с адсорбированным ацетоном-2-13С без какого-либо контакта с воздухом или влагой переносят в 7миллиметровый ротор ЯМР. После того как образец выдержан при 25°С в течение 1 ч, для определения превращения ацетона посредством вращения под магическим углом получают количественные спектральные данные 13С-ЯМР твердого тела.- 3 007873 molecular sieves, provide advantages in catalytic conversion processes. Thus, in particular, metal oxides that can be used according to the present invention are oxides which, when they are saturated with acetone and allowed to stand in contact with acetone for 1 h at room temperature (about 25 ° C), convert more than 80% acetone, for example more than 85%, in particular more than 90%, and in some cases more than 95%. There are many methods for determining the conversion of acetone, and one such method is the application of 13 C-NMR of a solid. In this method, the metal oxide is first dehydrated under vacuum while heating using a stepwise temperature program. As a rule, the highest temperature created during the dehydration process is 400 ° C. Then, the metal oxide is saturated with acetone-2- 13 C at ambient temperature (approximately 25 ° C) using conventional techniques to a vacuum line. The metal oxide with adsorbed acetone-2- 13 C without any contact with air or moisture is transferred to the rotor 7millimetrovy NMR. After the sample was kept at 25 ° C for 1 h, quantitative 13 C-NMR spectral data of a solid was obtained to determine the acetone conversion by rotation at a magic angle.

Приемлемые оксиды металлов представляют собой оксиды металлов группы 2 либо самостоятельно, либо в сочетании с оксидами металлов группы 3, которые при 100°С поглощают диоксид углерода в количестве по меньшей мере 0,03 мг/м2 оксида металла, в частности по меньшей мере 0,35 мг/м2 оксида металла. Хотя верхний предел поглощения диоксида углерода оксидом металла решающего значения не имеет, обычно оксиды металлов, которые можно использовать по настоящему изобретению, при 100°С содержат диоксид углерода в количестве меньше 10 мг/м2 оксида металла, в частности меньше 5 мг/м2 оксида металла.Suitable metal oxides are group 2 metal oxides, either alone or in combination with group 3 metal oxides, which at 100 ° C. absorb carbon dioxide in an amount of at least 0.03 mg / m 2 metal oxide, in particular at least 0 , 35 mg / m 2 metal oxide. Although the upper limit for the absorption of carbon dioxide by metal oxide is not critical, usually the metal oxides that can be used according to the present invention at 100 ° C contain carbon dioxide in an amount of less than 10 mg / m 2 metal oxide, in particular less than 5 mg / m 2 metal oxide.

Для того чтобы определить поглощение диоксида углерода оксидом металла, выбирают следующий метод, в котором применяют систему термогравиметрического анализа Мей1ет ΤΟΆ/8ΌΤΆ 851 под нормальным давлением. Образец оксида металла в течение 1 ч дегидратируют в токе воздуха до примерно 500°С. Далее температуру образца в токе гелия понижают до 100°С. После достижения у образца в токе гелия равновесного состояния при целевой адсорбционной температуре на образец воздействуют 20 отдельными импульсами (примерно 12 с/импульс) газообразной смеси, включающей 10 мас.% диоксида углерода, а остальное приходится на долю гелия. После каждого импульса адсорбционного газа образец оксида металла в течение 3 мин обрабатывают потоком гелия. Прирост массы образца, выраженный в мг/мг адсорбента в пересчете на массу адсорбента после обработки при 500°С, составляет количество адсорбированного диоксида углерода. Для того чтобы установить поглощение диоксида углерода в миллиграммах диоксида углерода/м2 оксида металла в соответствии с методом Браунауэра-Эмметта-Теллера (БЭТ), опубликованным в виде стандарта А8ТМ Ό 3663, определяют удельную площадь поверхности образца.In order to determine the absorption of carbon dioxide by metal oxide, the following method is chosen, in which the system is used thermogravimetric analysis Mey1et ΤΟΆ / 8ΌΤΆ 851 under normal pressure. The metal oxide sample is dehydrated for 1 h in a stream of air to about 500 ° C. Next, the temperature of the sample in a helium stream is reduced to 100 ° C. After the sample reaches an equilibrium state in the helium stream at the target adsorption temperature, 20 separate pulses (approximately 12 s / pulse) of the gaseous mixture, including 10 wt.% Carbon dioxide, are exposed to the sample, and the rest is helium. After each pulse of adsorption gas, the metal oxide sample is treated with a helium stream for 3 minutes. The weight gain of the sample, expressed in mg / mg of adsorbent in terms of the mass of adsorbent after treatment at 500 ° C, is the amount of adsorbed carbon dioxide. In order to establish the absorption of carbon dioxide in milligrams of carbon dioxide / m 2 metal oxide in accordance with the Braunauer-Emmett-Teller (BET) method published in the form of A8TM 3663 standard, the specific surface area of the sample is determined.

Наиболее предпочтительный оксид металла группы 2 представляет собой оксид магния (МдО). Приемлемые оксиды металлов группы 3 включают оксид иттрия, оксид лантана, оксид скандия и их смеси.The most preferred group 2 metal oxide is magnesium oxide (MgO). Suitable Group 3 metal oxides include yttrium oxide, lanthanum oxide, scandium oxide, and mixtures thereof.

В одном варианте активный оксид металла, предпочтительно МдО, еще более предпочтительно сочетание МдО и оксида металла группы 3, обладает удельной площадью поверхности, как ее определяют в соответствии с методом Браунауэра-Эмметта-Теллера (БЭТ), опубликованным в виде стандарта Л8ТМ Ό 3663, больше 20 м2/г, в частности больше 50 м2/г, например больше 80 м2/г и даже больше 200 м2/г. Приемлемыми оксидами металлов являются те оксиды металлов, которые обладают удельной площадью поверхности больше 20 м2/г, которые кальцинированы до температуры выше 200°С и при комнатной температуре способны превращать больше 25%, в частности больше 50%, например больше 80%, ацетона.In one embodiment, the active metal oxide, preferably MDO, even more preferably a combination of MDO and a group 3 metal oxide, has a specific surface area, as determined in accordance with the Braunauer-Emmett-Teller (BET) method, published as standard L8TM Ό 3663, more than 20 m 2 / g, in particular more than 50 m 2 / g, for example more than 80 m 2 / g and even more than 200 m 2 / g. Suitable metal oxides are those metal oxides that have a specific surface area of more than 20 m 2 / g, which are calcined to temperatures above 200 ° C and capable of converting more than 25%, in particular more than 50%, for example more than 80%, of acetone, at room temperature .

В другом варианте оксид металла, предпочтительно оксид магния, еще более предпочтительно МдО и оксид металла группы 3, кальцинируют при температуре в интервале от 200 до 700°С, в частности от примерно 250 до 650°С, например в интервале от 300 до 600°С, а, как правило, от 350 до 550°С.In another embodiment, the metal oxide, preferably magnesium oxide, even more preferably MDO and a group 3 metal oxide, are calcined at a temperature in the range from 200 to 700 ° C., in particular from about 250 to 650 ° C., for example in the range from 300 to 600 ° C, and, as a rule, from 350 to 550 ° C.

В одном варианте оксид металла магния обладает удельной площадью поверхности примерно 250 м2/г и/или оксид магния кальцинируют до примерно 550°С.In one embodiment, the magnesium metal oxide has a specific surface area of about 250 m 2 / g and / or magnesium oxide is calcined to about 550 ° C.

Активные оксиды металлов могут быть получены с использованием множества методов. Активные оксиды металлов могут быть получены из предшественников активных оксидов металлов, таких как соли металлов, предпочтительно соли металлов группы 2 или группы 3 как предшественники. Другие приемлемые источники оксида металла группы 2 включают соединения, которые образуют эти оксиды металлов во время кальцинирования, такие как оксихлориды и нитраты. Дополнительные приемлемые источники оксидов металлов группы 2 или группы 3 включают соли, содержащие катионы металлов группы 2 или группы 3, такие как галогениды, нитраты и ацетаты. Источниками оксидов металлов группы 2 или группы 3 являются также алкоксиды.Active metal oxides can be prepared using a variety of methods. Active metal oxides can be obtained from precursors of active metal oxides, such as metal salts, preferably metal salts of group 2 or group 3 as precursors. Other suitable sources of Group 2 metal oxide include compounds that form these metal oxides during calcination, such as oxychlorides and nitrates. Additional suitable sources of group 2 or group 3 metal oxides include salts containing metal cations of group 2 or group 3 metals, such as halides, nitrates, and acetates. Alkoxides are also sources of Group 2 or Group 3 metal oxides.

По одному методу активный оксид металла готовят термическим разложением металлсодержащих соединений, таких как оксалат магния и оксалат бария, при высоких температурах, таких как 600°С, в потоке воздуха. Таким образом, полученные оксиды металлов обычно характеризуются малой удельной площадью поверхности по БЭТ, например меньше 30 м2/г.In one method, an active metal oxide is prepared by thermal decomposition of metal-containing compounds, such as magnesium oxalate and barium oxalate, at high temperatures, such as 600 ° C., in an air stream. Thus, the obtained metal oxides are usually characterized by a low specific BET specific surface area, for example, less than 30 m 2 / g.

По другому методу активный оксид металла готовят гидролизом металлсодержащих соединений с последующими дегидратацией и кальцинированием. Так, например, МдО гидроксилируют смешениемIn another method, an active metal oxide is prepared by hydrolysis of metal-containing compounds, followed by dehydration and calcination. For example, MdO is hydroxylated by mixing

- 4 007873 оксида с деионизированной водой, что приводит к образованию белой суспензии. Эту суспензию на нагревательной плите медленно нагревают досуха с получением белого порошка. Далее этот белый порошок сушат в вакуумном сушильном шкафу при 100°С в течение по меньшей мере 4 ч, в частности в течение 12 ч. Затем высушенный белый порошок кальцинируют на воздухе при температуре по меньшей мере 400°С, в частности по меньшей мере 500°С, а, как правило, по меньшей мере 550°С. Получаемые таким образом активные оксиды металлов обычно характеризуются большей удельной площадью поверхности по БЭТ (в пределах от 30 до 300 м2/г), чем те, которые получены термическим разложением предшественников активных оксидов металлов.- 4 007873 oxide with deionized water, which leads to the formation of a white suspension. This slurry on a hot plate is slowly heated to dryness to give a white powder. This white powder is then dried in a vacuum oven at 100 ° C for at least 4 hours, in particular for 12 hours. The dried white powder is then calcined in air at a temperature of at least 400 ° C, in particular at least 500 ° C, and, as a rule, at least 550 ° C. The thus obtained active metal oxides are usually characterized by a greater specific BET surface area (ranging from 30 to 300 m 2 / g) than those obtained by thermal decomposition of the precursors of active metal oxides.

Тем не менее, по еще одному варианту активный оксид металла готовят по так называемому аэрогелевому методу (Корег, О.В., Ьадайю, I., νοίοάίη, А. и К1аЬиийе, К.1. СИет. Ма1ег. 1997, 9, 2468-2480). В этом методе порошкообразный Мд в токе азота вводят в реакцию с безводным метанолом с получением раствора Мд(ОСН3)2 в метаноле. Образовавшийся раствор Мд(ОСН3)2 вводят в толуол. Затем при интенсивном перемешивании по каплям добавляют воды до образования раствора Мд(ОН)2 в метаноле/толуоле. Образовавшуюся коллоидную суспензию Мд(ОН)2 помещают в автоклав, сухим азотом манометрическое давление повышают до 100 фунтов/кв.дюйм (690 кПа) и медленно нагревают до достижения конечного манометрического давления примерно 1000 фунтов/кв.дюйм (6895 кПа). Растворитель в сверхкритическом состоянии сбрасывают в атмосферу с получением тонкого белого порошка Мд(ОН)2. Выдержкой этого тонкого белого порошка при 400°С под вакуумом получают нанокристаллический МдО. Приготовленные таким путем активные оксиды металлов обладают самой большой удельной площадью поверхности по БЭТ, обычно больше 300 м2/г.However, in another embodiment, the active metal oxide is prepared according to the so-called airgel method (Koreg, O.V., Hadayu, I., νοίοάίη, A. and K1abiyiye, K. 1. SIET. Ma1eg. 1997, 9, 2468 -2480). In this method, powdered MD in a stream of nitrogen is reacted with anhydrous methanol to obtain a solution of MD (OCH 3 ) 2 in methanol. The resulting solution of MD (OCH 3 ) 2 is introduced into toluene. Then, with vigorous stirring, water is added dropwise to form a solution of MD (OH) 2 in methanol / toluene. The resulting colloidal suspension of MD (OH) 2 is placed in an autoclave, the dry pressure is increased to 100 psi (690 kPa) and slowly heated to a final gauge pressure of about 1000 psi (6895 kPa). The supercritical solvent is discharged into the atmosphere to obtain a fine white powder MD (OH) 2. By extracting this fine white powder at 400 ° C. under vacuum, nanocrystalline MgO is obtained. Active metal oxides prepared in this way have the highest BET specific surface area, usually greater than 300 m 2 / g.

Существуют различные методы получения смешанных оксидов металлов группы 2 и предшественников оксидов металлов группы 3, например мокрая пропитка, обработка до начальной влажности и соосаждение.There are various methods for producing mixed group 2 metal oxides and group 3 metal oxide precursors, for example wet impregnation, treatment to initial moisture and coprecipitation.

В одном варианте смешанные оксиды металлов получают пропиткой предшественником оксида металла группы 3 оксида металла группы 2. В типичном процессе получения предшественник оксида металла группы 3, такой как Ьа(ацетилацетонат)3, растворяют в органическом растворителе, таком как толуол. Растворитель используют в количестве, которого достаточно для заполнения объема мезопор и макропор оксида металла группы 2. Раствор предшественника оксида металла группы 3 добавляют по каплям к оксиду металла группы 2. Мокрую смесь сушат в вакуумном сушильном шкафу в течение от 1 до 12 ч для удаления растворителя. Далее приготовленную твердую смесь кальцинируют, например, при температуре 400°С, достаточно высокой для разложения предшественника оксида металла группы 3 до оксида.In one embodiment, mixed metal oxides are prepared by impregnating a group 3 metal oxide precursor with a group 2 metal oxide. In a typical preparation process, a group 3 metal oxide precursor, such as ba (acetylacetonate) 3 , is dissolved in an organic solvent such as toluene. The solvent is used in an amount sufficient to fill the volume of the mesopores and macropores of the group 2 metal oxide. The solution of the group 3 metal oxide precursor is added dropwise to the group 2 metal oxide. The wet mixture is dried in a vacuum oven for 1 to 12 hours to remove the solvent . Next, the prepared solid mixture is calcined, for example, at a temperature of 400 ° C, high enough to decompose the group 3 metal oxide precursor to oxide.

В другом варианте смешанный оксид готовят по методу обработки до начальной влажности. Как правило, предшественник оксида металла группы 3, такой как ацетат лантана, растворяют в деионизированной воде. Раствор добавляют по каплям к оксиду металла группы 2. Смесь сушат в вакуумном сушильном шкафу при 50°С в течение от 1 до 12 ч. Высушенную смесь измельчают и кальцинируют при 550°С на воздухе в течение 3 ч.In another embodiment, the mixed oxide is prepared by processing to an initial moisture content. Typically, a Group 3 metal oxide precursor, such as lanthanum acetate, is dissolved in deionized water. The solution was added dropwise to the metal oxide of group 2. The mixture was dried in a vacuum oven at 50 ° C for 1 to 12 hours. The dried mixture was crushed and calcined at 550 ° C in air for 3 hours.

Однако в другом варианте смешанный оксид металла готовят соосаждением. Водный раствор, включающий предшественники оксидов металлов группы 2 и группы 3, подвергают воздействию условий, достаточных для того, чтобы вызвать выпадение осадка гидратированного предшественника твердых оксидных материалов, в частности добавлением гидроксида натрия или гидроксида аммония. Температура, при которой выдерживают жидкую среду во время соосаждения, как правило, составляет от 20 до 100°С. Затем полученный гель гидротермически обрабатывают при температурах в пределах 50 и 100°С в течение нескольких дней. Гидротермическая обработка, как правило, протекает под давлением, превышающим атмосферное.However, in another embodiment, the mixed metal oxide is prepared by coprecipitation. An aqueous solution including Group 2 and Group 3 metal oxide precursors is subjected to sufficient conditions to precipitate a hydrated solid oxide material precursor, in particular by adding sodium hydroxide or ammonium hydroxide. The temperature at which the liquid medium is maintained during coprecipitation, as a rule, is from 20 to 100 ° C. Then, the resulting gel is hydrothermally treated at temperatures between 50 and 100 ° C for several days. Hydrothermal treatment, as a rule, proceeds under a pressure exceeding atmospheric.

После этого приготовленный материал выделяют, например, фильтрованием или центрифугированием, промывают и сушат. Затем приготовленный материал кальцинируют при температуре выше 200°С, предпочтительно выше 300°С, более предпочтительно выше 400°С, а наиболее предпочтительно выше 450°С.After that, the prepared material is isolated, for example, by filtration or centrifugation, washed and dried. Then, the prepared material is calcined at a temperature above 200 ° C, preferably above 300 ° C, more preferably above 400 ° C, and most preferably above 450 ° C.

Композиция молекулярного сита.The composition of the molecular sieve.

Каталитическая композиция по изобретению включает любое одно из молекулярных сит, описанных выше, и один или несколько активных оксидов металлов, описанных выше, необязательно совместно со связующим веществом и/или матричным материалом, отличным от активного оксида (оксидов) металла. Как правило, массовое соотношение между активным оксидом (оксидами) металла и молекулярным ситом в каталитической композиции находится в интервале от 1 до 800 мас.%, в частности от 5 до 200 мас.%, преимущественно от 10 до 100 мас.%.The catalyst composition of the invention includes any one of the molecular sieves described above and one or more active metal oxides described above, optionally in conjunction with a binder and / or matrix material other than the active metal oxide (s). As a rule, the mass ratio between the active metal oxide (s) and molecular sieve in the catalyst composition is in the range from 1 to 800 wt.%, In particular from 5 to 200 wt.%, Mainly from 10 to 100 wt.%.

Существует множество разных связующих веществ, которые можно использовать при приготовлении каталитических композиций. Неограничивающие примеры связующих веществ, которые можно использовать самостоятельно или в сочетании, включают гидратированные оксид алюминия, диоксиды кремния и/или другие неорганические оксидные золи различных типов. Один предпочтительный включающий оксид алюминия золь представляет собой алюмохлоргидроль. Неорганический оксидный золь действует наподобие клея, связывающего между собой синтезированные молекулярные сита и другиеThere are many different binders that can be used in the preparation of catalytic compositions. Non-limiting examples of binders that can be used alone or in combination include hydrated alumina, silica, and / or various types of inorganic oxide sols. One preferred sol-containing alumina is aluminochlorhydrol. Inorganic oxide sol acts like glue that binds synthesized molecular sieves and other

- 5 007873 материалы, такие как матрица, в особенности после термической обработки. При нагревании неорганический оксидный золь, предпочтительно обладающий низкой вязкостью, превращают в неорганический связующий компонент. Так, например, золь оксида алюминия в результате тепловой обработки обычно превращается в оксид алюминия.- 5 007873 materials, such as a matrix, especially after heat treatment. When heated, an inorganic oxide sol, preferably having a low viscosity, is converted into an inorganic binder component. For example, an alumina sol is usually converted to alumina by heat treatment.

Алюмохлоргидроль, золь на основе гидроксилированного алюминия, включающий хлоридный противоион, отвечает общей формуле Л1тОп(ОН)оС1р-х(Н2О), в которой т обозначает число от 1 до 20, η обозначает число от 1 до 8, о обозначает число от 5 до 40, р обозначает число от 2 до 15, а х обозначает число от 0 до 30. В одном варианте связующее вещество представляет собой продукт А113О4(ОН)24С17Т2(Н2О), описанный в работе С.М. \Уо11егтап и др., §Щб. §шТ. δει. апб Са!а1., 76, сс. 105-144 (1993), которая включена в настоящее описание в качестве ссылки. В другом варианте одно или несколько связующих веществ объединяют с одним или несколькими другими алюминийоксидными материалами, неограничивающие примеры которых включают, в частности, оксигидроксид алюминия, γ-оксид алюминия, бёмит, диаспор и переходные оксиды алюминия, такие как α-оксид алюминия, β-оксид алюминия, γ-оксид алюминия, δ-оксид алюминия, ε-оксид алюминия, κ-оксид алюминия и ρ-оксид алюминия, тригидроксид алюминия, такой как гиббеит, байерит, нордстрандит, дойелит и их смеси.Alumochlorohydrol, a hydroxylated aluminum sol, including a chloride counterion, corresponds to the general formula L1 t O p (OH) o C1 p -x (H 2 O), in which t denotes a number from 1 to 20, η denotes a number from 1 to 8 , o denotes a number from 5 to 40, p denotes a number from 2 to 15, and x denotes a number from 0 to 30. In one embodiment, the binder is the product A1 13 O 4 (OH) 24 Cl 7 T2 (H 2 O) described in the work of S.M. \ Wo11egtap et al., § Щб. §PC. δει. apb Sa! a1., 76, ss. 105-144 (1993), which is incorporated herein by reference. In another embodiment, one or more binders are combined with one or more other alumina materials, non-limiting examples of which include, but are not limited to, aluminum oxyhydroxide, γ-alumina, boehmite, diaspores, and transition aluminas such as α-alumina, β- alumina, γ-alumina, δ-alumina, ε-alumina, κ-alumina and ρ-alumina, aluminum trihydroxide such as gibbeite, bayerite, nordstrandit, doyelite and mixtures thereof.

В другом варианте связующим веществом является золь оксида алюминия, включающий, главным образом, оксид алюминия, необязательно содержащий некоторое количество кремния. Тем не менее, еще в одном варианте связующее вещество представляет собой пептизированный оксид алюминия, получаемый обработкой гидрата оксида алюминия, такого как псевдобёмит, кислотой, предпочтительно кислотой, которая не содержит галогена, в результате чего образуется золь или алюминиевоионный раствор. Неограничивающие примеры технически доступных коллоидных золей оксида алюминия включают продукты Ыа1со 8676, доступный на фирме Ыа1со Сйетюа1 Со., Нейпервилл, шт.Иллинойс, и Ыуасо1 ΆΤ20Όν, доступный на фирме Ыуасо1 Ыапо Тес11по1още5. 1пс., Эшланд, шт.Массачусетс.In another embodiment, the binder is an alumina sol, comprising mainly alumina, optionally containing a certain amount of silicon. However, in yet another embodiment, the binder is peptized alumina obtained by treating an alumina hydrate such as pseudoboehmite with an acid, preferably an acid that does not contain halogen, resulting in a sol or aluminum ion solution. Non-limiting examples of commercially available colloidal alumina sols include Ba1co 8676, available from Ba1co Siethuya Co., Naperville, Illinois, and Liuco12020, available at Liuco1 Liapo Teslino1. 1ps., Ashland, Massachusetts.

Когда каталитическая композиция включает матричный материал, в предпочтительном варианте он отличается от активного оксида металла и любого связующего вещества. Матричные материалы, как правило, эффективно уменьшают общую стоимость катализатора, действуют как теплоотводы, содействуя теплозащите каталитической композиции, например, во время регенерирования, уплотняя каталитическую композицию, повышая прочность катализатора, в частности сопротивление раздавливанию и сопротивление истиранию.When the catalyst composition includes matrix material, it is preferably different from the active metal oxide and any binder. Matrix materials, as a rule, effectively reduce the total cost of the catalyst, act as heat sinks, promoting thermal protection of the catalyst composition, for example, during regeneration, densifying the catalyst composition, increasing the strength of the catalyst, in particular crush resistance and abrasion resistance.

Неограничивающие примеры матричных материалов включают один или несколько следующих веществ: неактивные оксиды металлов, включая оксид бериллия, кварц, диоксид кремния, золи и их смеси, например диоксид кремния/оксид магния, диоксид кремния/диоксид циркония, диоксид кремния/диоксид титана, диоксид кремния/оксид алюминия и диоксид кремния/оксид алюминия/диоксид тория. В одном из вариантов матричными материалами служат природные глины, такие как глины из семейств монтмориллонита и каолина. Эти природные глины включают суббентониты и те каолины, которые известны, например, как глины П1х1е, МсЫатее, Сеотща и Нопба. Неограничивающие примеры других матричных материалов включают галлуазит, каолинит, дикит, накрит и аноксит. Матричный материал, такой как глина, обрабатывают осуществлением хорошо известных методов модификации, таких как кальцинирование, и/или кислотная обработка, и/или химическая обработка.Non-limiting examples of matrix materials include one or more of the following: inactive metal oxides, including beryllium oxide, quartz, silicon dioxide, sols and mixtures thereof, for example silicon dioxide / magnesium oxide, silicon dioxide / zirconia, silicon dioxide / titanium dioxide, silicon dioxide / alumina and silica / alumina / thorium dioxide. In one embodiment, matrix clays are natural clays, such as clays from the montmorillonite and kaolin families. These natural clays include subbentonites and those kaolins that are known, for example, as clays P1x1e, McAatee, Ceotsche and Nopba. Non-limiting examples of other matrix materials include halloysite, kaolinite, dicit, nakrit and anoxite. Matrix material, such as clay, is treated by implementing well-known modification methods, such as calcination and / or acid treatment and / or chemical treatment.

В предпочтительном варианте матричный материал представляет собой глину или композицию типа глины, предпочтительно глину или композицию типа глины, обладающую низким содержанием железа или диоксида титана, а наиболее предпочтительный матричный материал представляет собой каолин. Каолин, как было установлено, образует способный к перекачиванию шлам с высоким содержанием твердых частиц, он обладает малой площадью свежей поверхности, а благодаря своей пластинчатой структуре он легко уплотняется. Предпочтительный средний размер частиц матричного материала, наиболее предпочтительно каолина, составляет от примерно 0,1 до примерно 0,6 мкм при распределении частиц по размерам Ό90 меньше примерно 1 мкм.In a preferred embodiment, the matrix material is clay or a clay type composition, preferably clay or a clay type composition having a low content of iron or titanium dioxide, and the most preferred matrix material is kaolin. Kaolin has been found to form sludge capable of pumping with a high solids content, it has a small fresh surface area, and due to its lamellar structure it is easily compacted. A preferred average particle size of the matrix material, most preferably kaolin, is from about 0.1 to about 0.6 μm with a particle size distribution of Ό 90 less than about 1 μm.

Когда каталитическая композиция включает связующее вещество или матричный материал, эта каталитическая композиция, как правило, содержит от 1 до 80%, в частности от 5 до 60%, а преимущественно от 5 до 50%, по массе молекулярного сита в пересчете на общую массу каталитической композиции.When the catalyst composition comprises a binder or matrix material, this catalyst composition typically contains from 1 to 80%, in particular from 5 to 60%, and preferably from 5 to 50%, by weight of the molecular sieve, based on the total weight of the catalytic composition.

Когда каталитическая композиция включает связующее вещество и матричный материал, массовое соотношение между связующим веществом и матричным материалом, как правило, составляет от 1:15 до 1:5, в частности от 1:10 до 1:4, а преимущественно от 1:6 до 1:5. Количество связующего вещества, как правило, составляет от 2 до 30 мас.%, в частности от 5 до 20 мас.%, а преимущественно от 7 до 15 мас.%, в пересчете на общую массу связующего вещества, молекулярного сита и матричного материала. Было установлено, что при повышенном содержании сита и пониженном содержании матрицы эксплуатационные свойства каталитической композиции на основе молекулярного сита улучшаются, тогда как при пониженном содержании сита и повышенном содержании матрицы повышается сопротивление композиции истиранию.When the catalyst composition comprises a binder and a matrix material, the mass ratio between the binder and the matrix material is usually from 1:15 to 1: 5, in particular from 1:10 to 1: 4, and mainly from 1: 6 to 1: 5. The amount of binder, as a rule, is from 2 to 30 wt.%, In particular from 5 to 20 wt.%, And mainly from 7 to 15 wt.%, In terms of the total weight of the binder, molecular sieve and matrix material. It was found that with a high sieve content and a low matrix content, the operational properties of the molecular sieve catalyst composition improve, while with a lower sieve content and a high matrix content, the abrasion resistance of the composition increases.

Каталитическая композиция, как правило, обладает плотностью в интервале от 0,5 до 5 г/куб.см, в частности от 0,6 до 5 г/куб.см, например от 0,7 до 4 г/куб.см, преимущественно в интервале от 0,8 доThe catalyst composition, as a rule, has a density in the range from 0.5 to 5 g / cc, in particular from 0.6 to 5 g / cc, for example from 0.7 to 4 g / cc, mainly in the range from 0.8 to

- 6 007873 г/куб.см.- 6 007873 g / cc.

Способ приготовления каталитической композиции.A method of preparing a catalyst composition.

При приготовлении каталитической композиции вначале готовят молекулярное сито, а затем его физически смешивают с оксидом металла группы 2, описанным выше, или со смесью оксидов металлов группы 2 и группы 3, предпочтительно в, по существу, сухом, высушенном или кальцинированном состоянии. В наиболее предпочтительном варианте молекулярное сито и активные оксиды металлов физически смешивают в их кальцинированном состоянии. Не основываясь на какой-либо конкретной теории, полагают, что гомогенное смешение молекулярного сита и одного или нескольких активных оксидов металлов улучшает процессы превращения с использованием композиции на основе молекулярного сита и каталитической композиции по изобретению. Гомогенного смешения можно добиться по любому методу, известному в данной области техники, такому как смешение с применением смесителя с дробильными валками, барабанного смесителя, ленточного/лопастного смесителя, пластикатора и т. п. Необходимость в химическом взаимодействии между молекулярным ситом и оксидом (оксидами) металла отсутствует, а, в общем, оно не является предпочтительным.In preparing the catalyst composition, a molecular sieve is first prepared, and then it is physically mixed with the group 2 metal oxide described above, or with a mixture of the group 2 and group 3 metal oxides, preferably in a substantially dry, dried or calcined state. In a most preferred embodiment, the molecular sieve and the active metal oxides are physically mixed in their calcined state. Not based on any particular theory, it is believed that homogeneous mixing of a molecular sieve and one or more active metal oxides improves conversion processes using a molecular sieve composition and a catalyst composition of the invention. Homogeneous mixing can be achieved by any method known in the art, such as mixing using a mixer with crushing rolls, a drum mixer, a tape / paddle mixer, a plasticizer, etc. The need for chemical interaction between the molecular sieve and oxide (oxides) metal is absent, but, in general, it is not preferred.

Когда каталитическая композиция включает матрицу и/или связующее вещество, первоначально на основе молекулярного сита целесообразно готовить предшественник катализатора с матрицей и/или связующим веществом, а затем с приготовленным предшественником совмещают активный оксид металла. Активный оксид металла можно добавлять в виде не нанесенных на носитель частиц или можно добавлять в сочетании с носителем, таким как связующее вещество и матричный материал. Далее по хорошо известным методам, таким как распылительная сушка, гранулирование, экструзия и т.п., из образовавшейся каталитической композиции можно формовать частицы эффективных формы и размеров.When the catalyst composition comprises a matrix and / or a binder, it is preferable to first prepare a catalyst precursor with a matrix and / or a binder based on a molecular sieve, and then the active metal oxide is combined with the prepared precursor. The active metal oxide may be added in the form of particles not supported on the carrier, or may be added in combination with a carrier, such as a binder and matrix material. Further, by well-known methods, such as spray drying, granulation, extrusion, etc., particles of effective shape and size can be formed from the resulting catalyst composition.

В одном варианте композицию на основе молекулярного сита и матричный материал, необязательно со связующим веществом, объединяют с жидкостью с получением суспензии, а затем смешивают с получением практически гомогенной смеси, содержащей композицию на основе молекулярного сита. Неограничивающие примеры приемлемых жидкостей включают воду, спирт, кетоны, альдегиды и/или сложные эфиры. Наиболее предпочтительной жидкостью является вода. Затем суспензию композиции на основе молекулярного сита, связующего вещества и матричного материала направляют в формующую установку, такую как распылительная сушилка, в которой каталитической композиции придают требуемую форму, например микросфер.In one embodiment, the molecular sieve composition and the matrix material, optionally with a binder, are combined with the liquid to form a suspension, and then mixed to form a substantially homogeneous mixture containing the molecular sieve composition. Non-limiting examples of suitable liquids include water, alcohol, ketones, aldehydes and / or esters. The most preferred liquid is water. Then, a suspension of the molecular sieve, binder, and matrix material composition is sent to a molding unit, such as a spray dryer, in which the catalyst composition is shaped to the desired shape, for example microspheres.

После формования каталитической композиции на основе молекулярного сита в, по существу, сухом или высушенном состоянии для дополнительного затвердевания и/или активирования этой формованной каталитической композиции обычно осуществляют тепловую обработку при повышенной температуре, такую как кальцинирование. Типичные температуры кальцинирования находятся в интервале от 400 до 1000°С, в частности от 500 до 800°С, например от 550 до 700°С. Типичной средой при кальцинировании является воздух (который, как правило, включает небольшое количество водяного пара), азот, гелий, дымовой газ (продукт горения при недостатке кислорода) или любое их сочетание.After molding the molecular sieve catalyst composition in a substantially dry or dried state to further solidify and / or activate this molded catalyst composition, heat treatment is usually carried out at elevated temperatures, such as calcining. Typical calcination temperatures are in the range from 400 to 1000 ° C., in particular from 500 to 800 ° C., for example from 550 to 700 ° C. A typical calcination medium is air (which typically includes a small amount of water vapor), nitrogen, helium, flue gas (a combustion product with a lack of oxygen), or any combination thereof.

В предпочтительном варианте такую каталитическую композицию выдерживают в азоте при температуре от 600 до 700°С. Выдержку при повышенной температуре проводят в течение периода времени, как правило, от 30 мин до 15 ч, в частности от 1 до 10 ч, например от 1 до 5 ч, а преимущественно от 2 доIn a preferred embodiment, such a catalyst composition is maintained in nitrogen at a temperature of from 600 to 700 ° C. Exposure at elevated temperature is carried out over a period of time, usually from 30 minutes to 15 hours, in particular from 1 to 10 hours, for example from 1 to 5 hours, and mainly from 2 to

ч.hours

Процесс для применения каталитических композиций на основе молекулярного сита.The process for applying molecular sieve catalyst compositions.

Каталитические композиции, описанные выше, можно использовать во множестве процессов, включая крекинг, например, исходной бензинолигроиновой фракции до легкого олефина (олефинов) (см. И8 № 6300537) или высокомолекулярных (ВМ) углеводородов до низших (НМ) углеводородов; гидрокрекинг, например, тяжелых нефтепродуктов и/или циклического исходного материала; изомеризацию, например, ароматических соединений, таких как ксилол; полимеризацию, например, одного или нескольких олефинов с получением полимерного продукта; реформинг; гидрогенизацию; дегидрогенизацию; депарафинизацию, например, углеводородов для удаления прямоцепочечных парафинов; абсорбцию, например, алкилароматических соединений для выделения их изомеров; алкилирование, например, ароматических углеводородов, таких как бензол и алкилбензол, необязательно с пропиленом, с получением кумола или длинноцепочечных олефинов; переалкилирование, например, сочетания ароматических и полиалкилароматических углеводородов; деалкилирование; гидродециклизацию; диспропорционирование, например, толуола с получением бензола и параксилола; олигомеризацию, например, прямоцепочечного и разветвленного олефина (олефинов); и дегидроциклизацию.The catalyst compositions described above can be used in a variety of processes, including cracking, for example, the starting gasoline-naphtha fraction to a light olefin (s) (see I8 No. 6300537) or high molecular weight (BM) hydrocarbons to lower (NM) hydrocarbons; hydrocracking, for example, heavy petroleum products and / or cyclic feedstock; isomerization of, for example, aromatic compounds such as xylene; polymerizing, for example, one or more olefins to obtain a polymer product; reforming; hydrogenation; dehydrogenation; dewaxing, for example, hydrocarbons to remove straight chain paraffins; absorption of, for example, alkyl aromatic compounds to isolate their isomers; alkylating, for example, aromatic hydrocarbons such as benzene and alkylbenzene, optionally with propylene, to produce cumene or long chain olefins; transalkylation, for example, combinations of aromatic and polyalkyl aromatic hydrocarbons; dealkylation; hydrodecyclization; the disproportionation of, for example, toluene to obtain benzene and paraxylene; oligomerization of, for example, a straight chain and branched olefin (s); and dehydrocyclization.

Предпочтительные процессы включают процессы превращения бензинолигроиновой фракции в высокоароматические смеси; превращение легкого олефина (олефинов) в бензин, дистилляты и смазки; превращение кислородсодержащих веществ в олефин (олефины); превращение легких парафинов в олефины и/или ароматические соединения и превращение ненасыщенных углеводородов (этилена и/или ацетилена) в альдегиды для конверсии в спирты, кислоты и сложные эфиры.Preferred processes include processes for converting a benzene-naphtha fraction into highly aromatic mixtures; conversion of light olefin (s) to gasoline, distillates and lubricants; the conversion of oxygen-containing substances to olefin (olefins); converting light paraffins to olefins and / or aromatic compounds; and converting unsaturated hydrocarbons (ethylene and / or acetylene) to aldehydes for conversion to alcohols, acids and esters.

Наиболее предпочтительным способом по изобретению является превращение исходного материала в один или несколько олефинов. Как правило, исходный материал включает одно или несколько содержащих алифатические остатки соединений, а предпочтительно одно или несколько кислородсодержащихThe most preferred method of the invention is to convert the starting material into one or more olefins. Typically, the starting material includes one or more compounds containing aliphatic residues, and preferably one or more oxygen-containing

- 7 007873 веществ, вследствие чего алифатический остаток содержит от 1 до примерно 50 углеродных атомов, предпочтительно от 1 до 20 углеродных атомов, более предпочтительно от 1 до 10 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно от 1 до 4 углеродных атомов.- 7,007873 substances, whereby the aliphatic residue contains from 1 to about 50 carbon atoms, preferably from 1 to 20 carbon atoms, more preferably from 1 to 10 carbon atoms, and most preferably from 1 to 4 carbon atoms.

Неограничивающие примеры приемлемых содержащих алифатические остатки соединений включают спирты, такие как метанол и этанол, алкилмеркаптаны, такие как метилмеркаптан и этилмеркаптан, алкилсульфиды, такие как метилсульфид, алкиламины, такие как метиламин, простые алифатические эфиры, такие как диметиловый эфир, диэтиловый эфир и метилэтиловый эфир, алкилгалогениды, такие как метилхлорид и этилхлорид, алкилкетоны, такие как диметилкетон, формальдегиды и различные кислоты, такие как уксусная кислота. Предпочтительный исходный материал включает метанол, этанол, диметиловый эфир, диэтиловый эфир или их сочетание, более предпочтительно метанол и/или диметиловый эфир, а наиболее предпочтительно метанол.Non-limiting examples of suitable aliphatic residual compounds include alcohols such as methanol and ethanol, alkyl mercaptans such as methyl mercaptan and ethyl mercaptan, alkyl sulfides such as methyl sulfide, alkyl amines such as methylamine, aliphatic ethers such as dimethyl ether, diethyl ether and diethyl ether alkyl halides such as methyl chloride and ethyl chloride, alkyl ketones such as dimethyl ketone, formaldehydes and various acids such as acetic acid. Preferred starting materials include methanol, ethanol, dimethyl ether, diethyl ether or a combination thereof, more preferably methanol and / or dimethyl ether, and most preferably methanol.

При использовании различных исходных материалов, которые обсуждались выше, в частности исходного материала, включающего кислородсодержащее вещество, такое как спирт, каталитическая композиция по изобретению эффективно превращает исходный материал, главным образом, в один или несколько олефинов. Получаемый олефин (олефины), как правило, содержит от 2 до 30 углеродных атомов, предпочтительно от 2 до 8 углеродных атомов, более предпочтительно от 2 до 6 углеродных атомов, еще более предпочтительно от 2 до 4 углеродных атомов, а наиболее предпочтительно представляет собой этилен и/или пропилен.By using the various starting materials discussed above, in particular the starting material including an oxygen-containing substance such as alcohol, the catalyst composition of the invention effectively converts the starting material mainly into one or more olefins. The resulting olefin (s) typically contains from 2 to 30 carbon atoms, preferably from 2 to 8 carbon atoms, more preferably from 2 to 6 carbon atoms, even more preferably from 2 to 4 carbon atoms, and most preferably represents ethylene and / or propylene.

Как правило, каталитическая композиция по изобретению эффективно превращает исходный материал, включающий одно или несколько кислородсодержащих веществ, в продукт, содержащий больше 50 мас.%, как правило, больше 60 мас.%, в частности больше 70 мас.%, а предпочтительно больше 80 мас.%, олефина (олефинов) в пересчете на общую массу углеводородов в этом продукте. Более того, количество получаемого этилена и/или пропилена в пересчете на общую массу углеводородов в этом продукте, как правило, составляет больше 40 мас.%, например больше 50 мас.%, предпочтительно больше 65 мас.%, а более предпочтительно больше 78 мас.%. Как правило, количество получаемого этилена в массовых процентах в пересчете на общую массу получаемых углеводородных продуктов превышает 20 мас.%, в частности превышает 30 мас.%, например превышает 40 мас.%. Кроме того, количество получаемого пропилена в массовых процентах в пересчете на общую массу получаемых углеводородных продуктов превышает 20 мас.%, в частности превышает 25 мас.%, например превышает 30 мас.%, а предпочтительно превышает 35 мас.%.Typically, the catalyst composition of the invention effectively converts a starting material comprising one or more oxygen-containing substances into a product containing more than 50 wt.%, Typically more than 60 wt.%, In particular more than 70 wt.%, And preferably more than 80 wt.%, olefin (olefins) in terms of the total mass of hydrocarbons in this product. Moreover, the amount of ethylene and / or propylene produced, calculated on the total weight of hydrocarbons in this product, is usually greater than 40 wt.%, For example greater than 50 wt.%, Preferably greater than 65 wt.%, And more preferably greater than 78 wt. .%. As a rule, the amount of ethylene produced in mass percent, calculated on the total weight of the obtained hydrocarbon products, exceeds 20 wt.%, In particular, exceeds 30 wt.%, For example, exceeds 40 wt.%. In addition, the amount of obtained propylene in mass percent, calculated on the total weight of the obtained hydrocarbon products exceeds 20 wt.%, In particular exceeds 25 wt.%, For example, exceeds 30 wt.%, And preferably exceeds 35 wt.%.

Установлено, что в сравнении с аналогичной каталитической композицией при тех же условиях превращения, но без активного оксида металла как компонента (компонентов), при использовании каталитической композиции по изобретению для превращения исходного материала, содержащего метанол и диметиловый эфир, в этилен и пропилен уменьшение количества образующихся этана и пропана превышает 10%, в частности превышает 20%, например превышает 30%, а преимущественно находится в интервале от 30 до 40%.It has been found that in comparison with a similar catalytic composition under the same conversion conditions, but without the active metal oxide as component (s), when using the catalytic composition of the invention to convert the starting material containing methanol and dimethyl ether to ethylene and propylene, a decrease in the amount of formed ethane and propane exceeds 10%, in particular exceeds 20%, for example, exceeds 30%, and is preferably in the range from 30 to 40%.

В дополнение к кислородсодержащему компоненту, такому как метанол, исходный материал может включать один или несколько разбавителей, используемых, как правило, с целью уменьшить концентрацию исходного материала, которые обычно нереакционноспособны в отношении исходного материала или каталитической композиции на основе молекулярного сита. Неограничивающие примеры разбавителей включают гелий, аргон, азот, моноксид углерода, диоксид углерода, воду, практически нереакционноспособные парафины (преимущественно алканы, такие как метан, этан и пропан), по существу, нереакционноспособные ароматические соединения и их смеси. Наиболее предпочтительными разбавителями являются вода и азот, причем особенно предпочтительна вода.In addition to an oxygen-containing component, such as methanol, the starting material may include one or more diluents, typically used to reduce the concentration of the starting material, which is usually unreactive with the starting material or molecular sieve catalyst composition. Non-limiting examples of diluents include helium, argon, nitrogen, carbon monoxide, carbon dioxide, water, substantially non-reactive paraffins (mainly alkanes such as methane, ethane and propane), substantially non-reactive aromatic compounds and mixtures thereof. The most preferred diluents are water and nitrogen, with water being particularly preferred.

Предлагаемый способ может быть осуществлен в широком интервале температур, в частности в интервале от 200 до 1000°С, например от 250 до 800°С, включая интервал от 250 до 750°С, целесообразно от 300 до 650°С, предпочтительно от 350 до 600°С, а более предпочтительно от 350 до 550°С.The proposed method can be carried out in a wide temperature range, in particular in the range from 200 to 1000 ° C, for example from 250 to 800 ° C, including the range from 250 to 750 ° C, it is advisable from 300 to 650 ° C, preferably from 350 to 600 ° C, and more preferably 350 to 550 ° C.

Аналогичным образом предлагаемый способ может быть осуществлен в широком интервале давлений, включая самопроизвольно создающееся давление. Абсолютное парциальное давление исходного материала, исключая весь содержащийся в нем разбавитель, используемый в этом способе, как правило, находится в интервале от 0,1 кПа до 5 МПа, предпочтительно от 5 кПа до 1 МПа, а более предпочтительно от 20 до 500 кПа.Similarly, the proposed method can be implemented in a wide range of pressures, including spontaneously creating pressure. The absolute partial pressure of the starting material, excluding all the diluent contained in it, used in this method, as a rule, is in the range from 0.1 kPa to 5 MPa, preferably from 5 kPa to 1 MPa, and more preferably from 20 to 500 kPa.

Массовая часовая скорость (МЧС), которую определяют как общую массу исходного материала, исключая все разбавители, в час на массу молекулярного сита в каталитической композиции, может находиться в интервале от 1 до 5000 ч-1, предпочтительно от 2 до 3000 ч-1, более предпочтительно от 5 до 1500 ч-1, а наиболее предпочтительно от 10 до 1000 ч-1. В одном варианте МЧС составляет по меньшей мере 20 ч-1, а когда исходный материал включает метанол и/или диметиловый эфир, она находится в интервале от 20 до 300 ч-1.The mass hourly velocity (MES), which is defined as the total mass of the starting material, excluding all diluents, per hour per mass of molecular sieve in the catalyst composition, can be in the range from 1 to 5000 h -1 , preferably from 2 to 3000 h -1 , more preferably from 5 to 1500 h -1 , and most preferably from 10 to 1000 h -1 . In one embodiment, the MOE is at least 20 h −1 , and when the starting material includes methanol and / or dimethyl ether, it is in the range from 20 to 300 h −1 .

Способ по изобретению целесообразно осуществлять в виде процесса с неподвижным слоем или, что более типично, в виде процесса с псевдоожиженным слоем (включая процесс с турбулентным слоем), в частности как непрерывный процесс с псевдоожиженным слоем, а преимущественно непрерывный процесс с псевдоожиженным слоем и высокой скоростью потока.The method according to the invention is expediently carried out in the form of a process with a fixed bed or, more typically, in the form of a process with a fluidized bed (including a process with a turbulent bed), in particular as a continuous process with a fluidized bed, and mainly a continuous process with a fluidized bed and high speed flow.

- 8 007873- 8 007873

В одном практичном варианте этот способ осуществляют в виде процесса с псевдоожиженным слоем с применением реакторной системы, регенерирационной системы и рекуперационной системы. В таком способе свежий исходный материал, необязательно с одним или несколькими разбавителями, совместно с каталитической композицией на основе молекулярного сита направляют в один или несколько вертикальных трубных реакторов в реакторной системе. Исходный материал в вертикальном трубном реакторе (реакторах) превращают в газообразный отходящий поток, который вместе с закоксованной каталитической композицией поступает в разделительный сосуд в реакторной системе. Закоксованную каталитическую композицию выделяют из газообразного отходящего потока внутри разделительного сосуда, как правило, с помощью циклонов, а затем направляют в десорбционную зону, как правило, в нижней части разделительного сосуда. В десорбционной зоне закоксованную каталитическую композицию вводят в контакт с газом, таким как водяной пар, метан, диоксид углерода, моноксид углерода, водород и/или инертный газ, такой как аргон, предпочтительно водяной пар, для выделения адсорбированных углеводородов из закоксованной каталитической композиции, которую затем вводят в регенерационную систему.In one practical embodiment, this method is carried out in the form of a fluidized bed process using a reactor system, a regeneration system, and a recovery system. In such a method, fresh feed, optionally with one or more diluents, is sent together with a molecular sieve catalyst composition to one or more vertical pipe reactors in a reactor system. The source material in the vertical pipe reactor (s) is converted into a gaseous effluent, which, together with the coked catalyst composition, enters the separation vessel in the reactor system. The coked catalyst composition is isolated from the gaseous effluent within the separation vessel, typically by cyclones, and then sent to the stripping zone, typically in the lower part of the separation vessel. In the stripping zone, the coked catalyst composition is contacted with a gas such as water vapor, methane, carbon dioxide, carbon monoxide, hydrogen and / or an inert gas such as argon, preferably water vapor, to separate adsorbed hydrocarbons from the coked catalyst composition, which then introduced into the regeneration system.

В регенерационной системе закоксованную каталитическую композицию вводят в контакт с регенерационной средой, предпочтительно с газом, содержащим кислород, в регенерационных условиях, обеспечивающих возможность выжигания кокса из закоксованной каталитической композиции, предпочтительно до уровня ниже 0,5 мас.% в пересчете на общую массу закоксованной каталитической композиции на основе молекулярного сита, поступающей в регенерационную систему. Так, например, регенерационные условия могут включать температуру в интервале от 450 до 750°С, а предпочтительно от 550 до 700°С.In a regeneration system, a coked catalyst composition is brought into contact with a regeneration medium, preferably an oxygen-containing gas, under regeneration conditions that allow coke to be burned out of the coked catalyst composition, preferably to a level below 0.5% by weight, based on the total weight of the coked catalyst composition compositions based on a molecular sieve entering the regeneration system. So, for example, regeneration conditions may include a temperature in the range from 450 to 750 ° C, and preferably from 550 to 700 ° C.

Регенерированную каталитическую композицию, отводимую из регенерационной системы, совмещают со свежей каталитической композицией на основе молекулярного сита, и/или возвращаемой в процесс каталитической композицией на основе молекулярного сита, и/или исходным материалом, и/или свежими газом или жидкостями и возвращают в вертикальный трубный реактор (реакторы).The regenerated catalyst composition withdrawn from the regeneration system is combined with a fresh molecular sieve catalyst composition and / or a molecular sieve catalyst composition returned to the process, and / or starting material, and / or fresh gas or liquids and returned to a vertical pipe reactor (reactors).

Газообразный отходящий поток отводят из разделительной системы и пропускают через рекуперационную систему для выделения и очистки легкого олефина (олефинов), в частности этилена и пропилена, содержащихся в газообразном отходящем потоке.The gaseous effluent is diverted from the separation system and passed through a recovery system to recover and purify the light olefin (s), in particular ethylene and propylene contained in the gaseous effluent.

В одном практичном варианте проводимый по изобретению процесс образует часть объединенного процесса получения легкого олефина (олефинов) из углеводородного сырья, в частности метана и/или этана. Первой стадией в этом процессе является подача газообразного исходного материала, предпочтительно в сочетании с потоком воды, в зону получения синтез-газа с получением потока синтез-газа, как правило, включающего диоксид углерода, моноксид углерода и водород. Далее поток синтез-газа превращают в поток, включающий кислородсодержащее вещество, обычно введением в контакт с гетерогенным катализатором, как правило, с катализатором на основе меди, при температуре в интервале от 150 до 450°С и под давлением в интервале от 5 до 10 МПа. После очистки поток, включающий кислородсодержащее вещество, можно использовать в качестве исходного материала в процессе, который представлен выше, при получении легкого олефина (олефинов), такого как этилен и/или пропилен. Неограничивающие примеры этого объединенного процесса представлены в заявке ЕР-В 0933345, которая в полном объеме включена в настоящее описание в качестве ссылки.In one practical embodiment, the process of the invention forms part of a combined process for producing light olefin (s) from hydrocarbon feedstocks, in particular methane and / or ethane. The first step in this process is to supply a gaseous feed, preferably in combination with a stream of water, to a synthesis gas production zone to produce a synthesis gas stream, typically including carbon dioxide, carbon monoxide and hydrogen. The synthesis gas stream is then converted into a stream comprising an oxygen-containing substance, usually by contacting with a heterogeneous catalyst, typically a copper catalyst, at a temperature in the range of 150 to 450 ° C. and under pressure in the range of 5 to 10 MPa . After purification, a stream comprising an oxygen-containing substance can be used as a starting material in the process described above to produce light olefin (s), such as ethylene and / or propylene. Non-limiting examples of this combined process are presented in EP-B 0 933 345, which is incorporated herein by reference in its entirety.

В другом более полно объединенном процессе, необязательно в сочетании с объединенными процессами, описанными выше, получаемый олефин (олефины) направляют в один или несколько процессов полимеризации для получения различных полиолефинов.In another more fully integrated process, optionally in combination with the combined processes described above, the resulting olefin (s) are sent to one or more polymerization processes to produce various polyolefins.

С целью обеспечить еще лучшее понимание сущности настоящего изобретения, включая свойственные ему преимущества, приведены следующие примеры.In order to provide an even better understanding of the essence of the present invention, including its inherent advantages, the following examples are given.

Пример А. Приготовление молекулярного сита.Example A. Preparation of a molecular sieve.

Кремнеалюмофосфатное молекулярное сито, 8ΑΡ0-34, обозначенное как М8А, кристаллизовали в присутствии гидроксида тетраэтиламмония (К.1) и дипропиламина (К2) в качестве органических структуронаправляющих агентов или шаблонных агентов. Смесь следующего состава в мольных соотношениях: 0,28102/А1203205/0,9 К1/1,5 К2/50Н2О готовили вначале смешением некоторого количества продукта Соибеа Рига1 8В с деионизированной водой с получением суспензии. В эту суспензию добавляли некоторое количество фосфорной кислоты (85%-ной). Эти добавления производили с перемешиванием, получая гомогенную смесь. В эту гомогенную смесь добавляли продукт Ьибох Α840 (40% 81О2) с последующим добавлением компонента К1 с перемешиванием и получением гомогенной смеси. В эту гомогенную смесь добавляли компонент К2. Далее эту гомогенную смесь кристаллизовали в автоклаве из нержавеющей стали выдержкой при 170°С в течение 40 ч с перемешиванием. В результате этого образовывалась суспензия кристаллического молекулярного сита. Затем кристаллы выделяли из маточного раствора фильтрованием. После этого кристаллы молекулярного сита смешивали со связующим веществом и матричным материалом и распылительной сушкой формовали частицы.A silicoaluminophosphate molecular sieve, 8-0-34, designated M8A, was crystallized in the presence of tetraethylammonium hydroxide (K.1) and dipropylamine (K2) as organic structural directing agents or template agents. A mixture of the following composition in molar ratios: 0.2810 2 / A1 2 0 3 / Р 2 0 5 / 0.9 К1 / 1,5 К2 / 50Н 2 О was first prepared by mixing a certain amount of Soibea Riga 1 8B product with deionized water to obtain a suspension . A certain amount of phosphoric acid (85%) was added to this suspension. These additions were made with stirring to give a homogeneous mixture. To this homogeneous mixture was added the product LIBOCH-840 (40% 81O 2 ), followed by the addition of component K1 with stirring to obtain a homogeneous mixture. Component K2 was added to this homogeneous mixture. This homogeneous mixture was then crystallized in a stainless steel autoclave by holding it at 170 ° C for 40 hours with stirring. As a result, a suspension of crystalline molecular sieve was formed. Then the crystals were isolated from the mother liquor by filtration. Thereafter, molecular sieve crystals were mixed with a binder and matrix material, and the particles were formed by spray drying.

Пример Б. Процесс превращения.Example B. The process of transformation.

Все представленные каталитические данные или данные по превращению получали с применениемAll of the presented catalytic data or conversion data was obtained using

- 9 007873 микропоточного реактора, включавшего реактор из нержавеющей стали (с внешним диаметром 1/4 дюйма (0,64 см)), размещенный в печи, в которую подавали испаренный метанол. Реакции превращения метанола проводили при 475°С, под манометрическим давлением 25 фунтов/кв.дюйм (172 кПа) и МЧС 100 (в отношении количества 8АРО-34). Типичное количество приготовленного продукта 8АРО 34, описанного в примере А, составляло 95 мг, с целью свести к минимуму в реакторе экзотерму реакции слой в реакторе разбавляли 1 г кварцевого песка. Для каталитической композиции по изобретению, молекулярного сита и оксида металла, использовали, в частности, физическую смесь молекулярного сита М8А примера А и активный оксид металла.- 9 007873 a microflow reactor, comprising a stainless steel reactor (with an external diameter of 1/4 inch (0.64 cm)), placed in a furnace to which evaporated methanol was fed. Methanol conversion reactions were carried out at 475 ° C, under gauge pressure of 25 psi (172 kPa) and MOE 100 (with respect to the amount of 8APO-34). A typical amount of the prepared product 8APO 34 described in Example A was 95 mg, in order to minimize the reaction exotherm in the reactor, the layer in the reactor was diluted with 1 g of silica sand. For the catalyst composition of the invention, a molecular sieve and a metal oxide, in particular, a physical mixture of the molecular sieve M8A of Example A and an active metal oxide were used.

Отходящий из реактора поток собирали в клапане Уа1ео контура для отбора 15 образцов. Собранные образцы анализировали установленным на технологической линии газовым хроматографом (НеЫей Раекагб 6890), оборудованным пламенно-ионизационным детектором. В качестве хроматографической колонки применяли О-колонку. Использованные как отклики коэффициенты перечислены в следующей табл. 1.The effluent from the reactor was collected in a Valveo loop valve to collect 15 samples. The collected samples were analyzed by a gas chromatograph installed on the production line (NeYey Raekagb 6890) equipped with a flame ionization detector. An O-column was used as the chromatographic column. The coefficients used as responses are listed in the following table. one.

Таблица 1Table 1

С1 C1 С2=C 2 = С2°C 2 ° с3=with 3 = η ° η ° СН3ОНCH 3 OH (СН3)2О(CH 3 ) 2 O с4 from 4 с5 from 5 Сб Sat с7 from 7 1,103 1,103 1,000 1,000 1,070 1,070 1,003 1.003 1,052 1,052 3,035 3,035 2,639 2,639 0,993 0,993 0,999 0,999 1,006 1.006 1,000 1,000

Понятия С4, С5+ и т.д. относятся к числу углеродных атомов в углеводороде. Следует отметить, что селективность, обозначаемая как С5+, определяется суммой С5, С6 и С7. Среднемассовые значения (селективность) рассчитывали, основываясь на следующей формуле: х11+(х21)-(у12)/2+(х3х2)-(у23)/2+..., где х; и у; обозначают соответственно выход и количество граммов подаваемого метанола/г молекулярного сита. Приводимый срок службы катализаторов (г метанола/г молекулярного сита) является совокупным количеством превращенного метанола. Необходимо отметить, что как срок службы, так и МЧС приведены в пересчете на массу сита 8АРО-34. Количество превращенного метанола в случаях, когда степень превращения составляла меньше 10 мас.%, в расчетах во внимание не принимали. Диметиловый эфир как продукт не учитывали, а вместо этого в расчетах селективности и превращения его рассматривали как непрореагировавший метанол.Concepts C 4 , C 5 +, etc. are carbon atoms in a hydrocarbon. It should be noted that the selectivity, denoted as C 5 +, is determined by the sum of C 5 , C 6 and C 7 . Mass average values (selectivity) were calculated based on the following formula: x 1 -y 1 + (x 2 -x 1 ) - (y 1 + y 2 ) / 2 + (x 3 x 2 ) - (y 2 + y 3 ) / 2 + ..., where x; and y ; respectively indicate the yield and the number of grams of methanol fed / g molecular sieve. The reduced catalyst life (g methanol / g molecular sieve) is the total amount of methanol converted. It should be noted that both the service life and the Ministry of Emergencies are given in terms of the weight of the sieve 8ARO-34. The amount of converted methanol in cases where the degree of conversion was less than 10 wt.% Was not taken into account in the calculations. Dimethyl ether was not taken into account as a product, and instead, in the calculations of selectivity and conversion, it was considered as unreacted methanol.

Пример 1. Контрольный эксперимент.Example 1. Control experiment.

В этом примере 1 каталитическая композиция состояла из молекулярного сита, обозначенного как М8А, как об этом сказано в примере А. Катализатор разбавляли кварцем с получением слоя для реактора. Результаты этого эксперимента в реакторе и обсуждаемые выше в примере Б условия представлены в табл. 2.In this Example 1, the catalyst composition consisted of a molecular sieve designated M8A, as described in Example A. The catalyst was diluted with quartz to form a layer for the reactor. The results of this experiment in the reactor and the conditions discussed above in Example B are presented in Table. 2.

Таблица 2table 2

С1 C1 С2=C 2 = с? from? Сз= Sz = С? FROM? С4 C 4 С5 + C5 + С2+з-C 2 + s Срок службы, г/г Service life, g / g 1,77 1.77 37,65 37.65 0,29 0.29 39,80 39.80 0,63 0.63 13,04 13.04 6,82 6.82 77,45 77.45 16,34 16.34

Пример 2. Получение МдО и определение превращения ацетона.Example 2. Obtaining MdO and determining the conversion of acetone.

МдО получали следующим образом. 5,0 г МдО (98%-ного, АС8 сорта для реакций фирмы А1с1пс11) смешивали со 150 мл деионизированной воды с получением белой суспензии. Эту белую суспензию медленно нагревали на нагревательной плите досуха. Высушенный пирог разбивали на кусочки и измельчали до тонкого порошка. Порошок дополнительно сушили в сушильном шкафу при 120°С в течение 12 ч. Далее белый порошок кальцинировали при 550°С на воздухе в течение 3 ч. Полученный таким образом активный оксид металла, МдО, обладал относительно большой удельной площадью поверхности (площадь по БЭТ: примерно 250 м2/г). Порошки МдО просеивали с получением частиц разных размеров. В процессе превращения так, как изложено в примере Б, использовали частицы с размерами в пределах от 75 до 150 мкм.MDO was prepared as follows. 5.0 g of MdO (98%, AC8 grade for reactions from A1c1ps11) were mixed with 150 ml of deionized water to give a white suspension. This white suspension was slowly heated to dryness on a hot plate. The dried cake was broken into pieces and crushed to a fine powder. The powder was additionally dried in an oven at 120 ° C for 12 hours. Next, the white powder was calcined at 550 ° C in air for 3 hours. The thus obtained active metal oxide, MgO, had a relatively large specific surface area (BET area: approximately 250 m 2 / g). MDO powders were sieved to obtain particles of different sizes. In the conversion process as described in Example B, particles with sizes ranging from 75 to 150 microns were used.

0,25 г этого полученного МдО загружали в стеклянную трубку и эту трубку посредством 9-миллиметрового О-образного муфтового соединения подключали к вакуумной линии. Далее для удаления из МдО воды этот оксид нагревали до 450°С и выдерживали при 450°С в течение 2 ч под вакуумом. После охлаждения до комнатной температуры, 25°С, МдО насыщали ацетоном-2-13С. Затем МдО с адсорбированным ацетоном-2-13С без какого-либо контакта с воздухом или влагой загружали в 7-миллиметровый ротор ЯМР. Перед определением превращения ацетона ЯМР-анализом образцу давали постоять при комнатной температуре (примерно 25°С) в течение 1 ч. Эксперименты с 13С-ЯМР твердого тела осуществляли в ЯМР-спектрометре при 200 МГц с вращением под магическим углом. Взаимную поляризационную спектральную плотность устанавливали с использованием 1-секундной задержки импульса при 2миллисекундной продолжительности контактирования и 2000 сканирований. Количественные одноимпульсные спектры получали с использованием 15-секундной задержки импульса и при 400 или большем числе сканирований. Испытание повторяли; результаты 13С-ЯМР-анализа показывали, что по прошествии 1 ч, в среднем, расходовалось больше 80% ацетона.0.25 g of this obtained MgO was loaded into a glass tube and this tube was connected to a vacuum line through a 9 mm O-shaped coupling. Then, to remove water from MgO, this oxide was heated to 450 ° С and kept at 450 ° С for 2 h under vacuum. After cooling to room temperature, 25 ° C, saturated with MgO acetone-2- 13 C. Then, MgO adsorbed acetone-2- 13 C without any contact with air or moisture were charged in a 7-mm NMR rotor. Before determining the acetone conversion by NMR analysis, the sample was allowed to stand at room temperature (approximately 25 ° C) for 1 h. Experiments with 13 C-NMR of a solid were carried out in a 200 MHz NMR spectrometer with rotation under a magic angle. Mutual polarization spectral density was determined using a 1 second pulse delay at a 2 millisecond contact duration and 2000 scans. Quantitative single-pulse spectra were obtained using a 15-second pulse delay and at 400 or more scans. The test was repeated; The results of 13 C-NMR analysis showed that after 1 hour, on average, more than 80% acetone was consumed.

- 10 007873- 10 007873

Пример 3. Молекулярное сито и МдО.Example 3. Molecular sieve and MdO.

В этом примере 3 каталитическая композиция на основе молекулярного сита, которая описана в приведенном выше примере 2, включала 33,6 мас.% МБА, 50,4 мас.% связующего вещества и 16 мас.% МдО. Эту каталитическую композицию хорошо перемешивали, а затем разбавляли кварцем с получением слоя для реактора. Результаты этого эксперимента в реакторе и условия, которые обсуждали выше в примере Б, представлены в табл. 3. Данные в табл. 2 и 3 показывают, что благодаря приготовлению каталитической композиции с содержанием МдО 16 мас.% срок службы молекулярного сита БАРО-34 увеличивался с 16,34 до 31,66 г/г молекулярного сита, т.е. прирост составлял 94%.In this Example 3, the molecular sieve catalyst composition described in Example 2 above included 33.6 wt.% MBA, 50.4 wt.% A binder and 16 wt.% MDO. This catalyst composition was mixed well and then diluted with quartz to form a reactor bed. The results of this experiment in the reactor and the conditions that were discussed above in example B are presented in table. 3. The data in table. 2 and 3 show that, due to the preparation of a catalytic composition with a MdO content of 16 wt.%, The life of the BARO-34 molecular sieve increased from 16.34 to 31.66 g / g molecular sieve, i.e. the increase was 94%.

Таблица 3Table 3

С1 C1 с2=with 2 = С2°C 2 ° с3=with 3 = с3°from 3 ° С4 C 4 С5 + C5 + с2+3-s 2 + 3 - Срок службы, г/г Service life, g / g 1,73 1.73 36,86 36.86 0,27 0.27 40,74 40.74 0,53 0.53 14,01 14.01 5,87 5.87 77,59 77.59 31,66 31.66

Пример 4. Смешение МдО с оксидом металла группы 3 (5 мас.% Ьа2О3).Example 4. The mixture of MDO with a metal oxide of group 3 (5 wt.% Ba 2 About 3 ).

Введение оксида металла группы 3, где металлом являлся Ба, в МдО с большой удельной площадью поверхности осуществляли посредством пропитки до начальной влажности. 0,2261 г ацетата лантана растворяли в приблизительно 1,9 мл деионизированной воды. Раствор по каплям добавляли к 2,0146 г МдО. Смесь сушили в вакуумном сушильном шкафу при 50°С в течение 1 ч. Высушенную смесь измельчали и кальцинировали при 550°С на воздухе в течение 3 ч. Содержание Ьа2О3 составляло примерно 5 мас.%. Порошки оксидов металлов просеивали с получением частиц разных размеров. В процессе превращения использовали частицы с размерами в пределах от 75 до 150 мкм.The introduction of Group 3 metal oxide, where Ba was the metal, into MDO with a large specific surface area was carried out by impregnation to initial moisture. 0.2261 g of lanthanum acetate was dissolved in approximately 1.9 ml of deionized water. The solution was added dropwise to 2.0146 g of MDO. The mixture was dried in a vacuum oven at 50 ° C for 1 h. The dried mixture was crushed and calcined at 550 ° C in air for 3 h. The content of La 2 O 3 was approximately 5 wt.%. Metal oxide powders were sieved to obtain particles of different sizes. Particles with sizes ranging from 75 to 150 microns were used in the conversion process.

Пример 5. Молекулярное сито и смешанные оксиды металлов: 1,а2О3 (5 мас.%)/МдО.Example 5. Molecular sieve and mixed metal oxides: 1, and 2 About 3 (5 wt.%) / MDO.

В этом примере 5 каталитическая композиция состояла из 33,6 мас.% МБА, 50,4 мас.% связующего вещества и 16 мас.% МдО, содержавшего 5 мас.% оксида металла группы 3, где металлом являлся Ба, как это изложено в приведенном выше примере 4. Эту каталитическую композицию хорошо перемешивали, а затем разбавляли кварцем с получением слоя для реактора. Результаты этого эксперимента в реакторе и условия, которые обсуждали выше в примере Б, представлены в табл. 4. Данные в табл. 2 и 4 показывают, что благодаря содержанию 16 мас.% МдО в каталитической композиции, включавшей 5 мас.% Ба2О3, срок службы молекулярного сита БАРО-34 увеличивался больше чем на 300%, с 16,34 до 65,90 г/г сита.In this Example 5, the catalytic composition consisted of 33.6 wt.% MBA, 50.4 wt.% A binder and 16 wt.% MdO containing 5 wt.% Metal oxide of group 3, where the metal was Ba, as described in Example 4 above. This catalyst composition was mixed well and then diluted with quartz to form a reactor bed. The results of this experiment in the reactor and the conditions that were discussed above in example B are presented in table. 4. The data in table. 2 and 4 show that due to the content of 16 wt.% MDO in the catalytic composition, which included 5 wt.% Ba 2 O 3 , the life of the BARO-34 molecular sieve increased by more than 300%, from 16.34 to 65.90 g / g sieve.

Таблица 4Table 4

С1 C1 с2=with 2 = с2°from 2 ° с3=with 3 = с3°from 3 ° с4 from 4 с5 + 5 + с2+3-s 2 + 3 - Срок службы, г/г Service life, g / g 1,59 1,59 34,54 34.54 0,23 0.23 42,02 42.02 0,50 0.50 14,24 14.24 6,87 6.87 76,56 76.56 65,90а 65.90 a

аНаименьшее установленное значение превращения составляло 30,69 мас.%, а срок службы при таком превращении был равным 57,57 г метанола/г сита. Срок службы (65,90 г метанола/г сита) указывали по оценке экстраполяцией превращения от 30,69 до 10 мас.%. and The lowest conversion value was 30.69 wt.%, and the service life of this conversion was 57.57 g of methanol / g of sieve. Service life (65.90 g of methanol / g of sieve) was indicated by evaluating the extrapolation of the conversion from 30.69 to 10 wt.%.

Сравнительный пример 6. Молекулярное сито и ВаО.Comparative example 6. Molecular sieve and BaO.

В этом сравнительном примере 6 28,8 мас.% МБА, 43,2 мас.% связующего вещества и 28 мас.% ацетата бария хорошо перемешивали, а затем разбавляли кварцем с получением слоя для реактора. Реактор нагревали до 550°С и выдерживали при 550°С в течение 90 мин в токе смеси 20 мл/мин кислорода и 50 мл/мин Не. В этих условиях ацетат бария разлагали до оксида бария. Данная каталитическая композиция на основе молекулярного сита состояла из 32 мас.% МБА, 48 мас.% связующего вещества и 20 мас.% ВаО. Далее температуру в реакторе снижали до 475°С и каталитическую композицию иенытывани в процессе превращения в условиях приведенного выше примера Б. Результаты процесса превращения представлены в табл. 5. Данные в табл. 2 и 5 показывают, что благодаря приготовлению каталитической композиции, содержавшей 20 мас.% ВаО, срок службы молекулярного сита БАРО-34 увеличивался на 43%.In this comparative example 6, 28.8 wt.% MBA, 43.2 wt.% A binder and 28 wt.% Barium acetate were mixed well, and then diluted with quartz to obtain a layer for the reactor. The reactor was heated to 550 ° C and kept at 550 ° C for 90 min in a stream of a mixture of 20 ml / min of oxygen and 50 ml / min of He. Under these conditions, barium acetate was decomposed to barium oxide. This molecular sieve catalyst composition was composed of 32 wt.% MBA, 48 wt.% A binder and 20 wt.% BaO. Next, the temperature in the reactor was reduced to 475 ° C and the catalytic composition of the yarn was removed during the conversion process under the conditions of Example B above. The results of the conversion process are presented in Table. 5. The data in table. 2 and 5 show that due to the preparation of a catalytic composition containing 20 wt.% BaO, the life of the molecular sieve BARO-34 increased by 43%.

Таблица 5Table 5

С1 C1 с2=with 2 = с2°from 2 ° с3=with 3 = С3°From 3 ° С4 C 4 с5 + 5 + с2+3-s 2 + 3 - Срок службы, г/г Service life, g / g 1,74 1.74 37,19 37.19 0,27 0.27 40,36 40.36 0,55 0.55 13,57 13.57 6,32 6.32 77,55 77.55 23,36 23.36

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM

Claims (9)

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Каталитическая композиция, приготовленная способом, включающим: (а) совмещение кремнеалюмофосфатного молекулярного сита и/или алюмофосфатного молекулярного сита, связующего вещества и матричного материала с получением предшественника катализатора и (б) добавление к предшественнику катализатора по меньшей мере одного оксида металла группы 2, который кальцинирован при температуре в интервале от 200 до 700°С и который поглощает диоксид углерода при 100°С в количестве по меньшей мере 0,03 мг/м2 оксида металла.1. A catalytic composition prepared by a method comprising: (a) combining a silicoaluminophosphate molecular sieve and / or aluminophosphate molecular sieve, a binder and a matrix material to obtain a catalyst precursor and (b) adding at least one group 2 metal oxide to the catalyst precursor, which is calcined at a temperature in the range of 200 to 700 ° C. and which absorbs carbon dioxide at 100 ° C. in an amount of at least 0.03 mg / m 2 of metal oxide. 2. Каталитическая композиция по п.1, в которой оксид металла группы 2 используют в сочетании с 2. The catalytic composition according to claim 1, in which the metal oxide of group 2 is used in combination with - 11 007873 оксидом металла группы 3.- 11 007873 group 3 metal oxide. 3. Каталитическая композиция по п.1 или 2, в которой оксид металла группы 2 представляет собой оксид магния.3. The catalytic composition according to claim 1 or 2, in which the metal oxide of group 2 is magnesium oxide. 4. Каталитическая композиция по п.2 или 3, в которой оксид металла группы 3 представляет собой оксид иттрия, оксид лантана, оксид скандия или их смесь.4. The catalytic composition according to claim 2 or 3, in which the group 3 metal oxide is yttrium oxide, lanthanum oxide, scandium oxide, or a mixture thereof. 5. Каталитическая композиция по п.3 или 4, в которой оксид металла магния обладает удельной площадью поверхности примерно 250 м2/г.5. The catalytic composition according to claim 3 or 4, in which the magnesium metal oxide has a specific surface area of about 250 m 2 / g 6. Каталитическая композиция по п.5, в которой оксид магния кальцинирован при температуре 550°С.6. The catalytic composition according to claim 5, in which the magnesium oxide is calcined at a temperature of 550 ° C. 7. Каталитическая композиция по п.2, в которой сочетание оксида металла группы 3 и оксида металла группы 2 получено пропиткой предшественника оксида металла группы 3 оксида металла группы 2, сушкой и кальцинированием при достаточно высокой температуре для разложения предшественника оксида металла группы 3 до оксида.7. The catalytic composition according to claim 2, in which the combination of a group 3 metal oxide and a group 2 metal oxide is obtained by impregnating a group 3 metal oxide precursor of a group 2 metal oxide, drying and calcining at a sufficiently high temperature to decompose the group 3 metal oxide precursor to an oxide. 8. Способ превращения сырья, содержащего одно или несколько кислородсодержащих веществ, в один или несколько олефин(ов), в котором превращение сырья осуществляют в присутствии каталитической композиции по любому из пп.1-7.8. A method of converting a feed containing one or more oxygen-containing substances into one or more olefin (s), in which the conversion of the feed is carried out in the presence of a catalyst composition according to any one of claims 1 to 7. 9. Способ по п.8, в котором одно или несколько кислородсодержащих веществ представляет собой спирт.9. The method of claim 8, in which one or more oxygen-containing substances is an alcohol.
EA200401102A 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes EA007873B1 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36096302P 2002-02-28 2002-02-28
US36601202P 2002-03-20 2002-03-20
US37469702P 2002-04-22 2002-04-22
US10/215,511 US6906232B2 (en) 2002-08-09 2002-08-09 Molecular sieve compositions, catalysts thereof, their making and use in conversion processes
PCT/US2003/003951 WO2003074175A2 (en) 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EA200401102A1 EA200401102A1 (en) 2005-04-28
EA007873B1 true EA007873B1 (en) 2007-02-27

Family

ID=27792286

Family Applications (3)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200401102A EA007873B1 (en) 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes
EA200401101A EA007872B1 (en) 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes
EA200401061A EA007871B1 (en) 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes

Family Applications After (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200401101A EA007872B1 (en) 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes
EA200401061A EA007871B1 (en) 2002-02-28 2003-02-10 Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes

Country Status (11)

Country Link
EP (3) EP1478464A2 (en)
JP (3) JP2005518930A (en)
KR (3) KR20040089680A (en)
CN (3) CN100335172C (en)
AU (3) AU2003225560B2 (en)
BR (1) BR0308011A (en)
CA (2) CA2477428C (en)
EA (3) EA007873B1 (en)
MY (2) MY140018A (en)
TW (3) TWI265825B (en)
WO (3) WO2003074175A2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493909C2 (en) * 2008-04-04 2013-09-27 Петр ВАСИЛЬЕВ Zeolite catalyst with zeolite secondary structure

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003074175A2 (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes
US7074739B2 (en) 2002-11-19 2006-07-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Multi-component molecular sieve catalyst compositions and their use in aromatics reactions
US6951830B2 (en) 2003-08-05 2005-10-04 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Molecular sieve catalyst compositions, their production and use in conversion processes
US7404891B2 (en) * 2004-03-29 2008-07-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Heat recovery technique for catalyst regenerator flue gas
US7166757B2 (en) 2004-07-30 2007-01-23 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Conversion of oxygenates to olefins
WO2007021394A2 (en) * 2005-08-18 2007-02-22 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalytic conversion of oxygenates to olefins
CN101003018A (en) * 2006-01-20 2007-07-25 中国石油天然气股份有限公司 Heterogeneous catalysis solid base catalyst and preparation method and application thereof
US7335621B2 (en) 2006-04-19 2008-02-26 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst compositions and preparation thereof
JP4710744B2 (en) 2006-07-18 2011-06-29 トヨタ自動車株式会社 Method for producing composite metal oxide
US7595275B2 (en) 2006-08-15 2009-09-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst compositions and their synthesis
CN101239866B (en) * 2007-02-07 2010-12-01 中国石油化工股份有限公司 Method for producing ethylene and propylene from oxygen-containing compounds
CN101239878B (en) * 2007-02-07 2010-05-19 中国石油化工股份有限公司 Method for increasing yield of ethylene and propylene from olefin with four carbon or above
CA2578494A1 (en) * 2007-02-14 2008-08-14 Nova Chemicals Corporation Catalytic cracking of ethers to 1-olefins
EP2022565A1 (en) * 2007-07-06 2009-02-11 Casale Chemicals S.A. Process for preparing silicoaluminoposphate (SAPO) molecular sieves, catalysts containing said sieves and catalytic dehydration processes using said catalysts
US20100234658A1 (en) * 2007-08-13 2010-09-16 Saudi Basic Industries Corporation Catalyst Composition and Process For Converting Aliphatic Oxygenates to Aromatics
DE102007059129A1 (en) * 2007-12-07 2009-06-10 Süd-Chemie AG Catalyst with increased olefin selectivity for the conversion of oxygenates to olefins
JP5818133B2 (en) * 2011-05-20 2015-11-18 国立大学法人東京工業大学 Olefin production catalyst and olefin production method
CN102344328B (en) * 2011-07-25 2014-03-12 浙江大学 Semi-continuous method for converting methyl alcohol into propylene by using moving bed technology
CN104718025B (en) * 2012-10-15 2017-05-10 三菱瓦斯化学株式会社 Method for producing catalyst for use in production of methylamine compound, and method for producing methylamine compound
US9656244B2 (en) 2013-05-07 2017-05-23 Synthos S.A. Process for the production of 1,3-butadiene
CN107661774B (en) * 2016-07-27 2020-11-03 中国科学院大连化学物理研究所 Catalyst and method for preparing low-carbon olefin by directly converting synthesis gas
CN107661773B (en) * 2016-07-29 2020-08-04 中国科学院大连化学物理研究所 Method for preparing liquid fuel and co-producing low-carbon olefin by directly converting catalyst and synthesis gas
CN108568311B (en) * 2017-03-07 2021-03-23 中国科学院大连化学物理研究所 Catalyst and method for preparing ethylene by directly converting synthesis gas
DE112017007489T5 (en) * 2017-04-27 2020-01-09 Dalian Institute Of Chemical Physics, Chinese Academy Of Sciences In situ catalyst production process for the production of at least one of tutol, paraxylene and light olefins and reaction processes
CN109939667B (en) * 2018-01-26 2021-01-05 中国科学院大连化学物理研究所 Catalyst and method for preparing low-carbon olefin by directly converting synthesis gas
CN109939722B (en) * 2018-01-26 2021-05-25 中国科学院大连化学物理研究所 Organic base modified composite catalyst and method for preparing ethylene by hydrogenation of carbon monoxide
EP3873878A4 (en) * 2018-10-30 2022-08-03 ExxonMobil Chemical Patents Inc. Group 1 metal ion content of microporous molecular sieve catalysts
CN111346664B (en) * 2018-12-24 2022-11-15 中国石油化工股份有限公司 Modified vanadium-silicon molecular sieve, preparation method thereof and thioether oxidation method

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0967011A2 (en) * 1998-06-26 1999-12-29 Mitsubishi Gas Chemical Company, Ltd. Catalysts and methods for producing methylamines
WO2002005951A2 (en) * 2000-07-13 2002-01-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Metal containing small pore molecular sieve catalyst for oxygenates conversion
WO2002005952A2 (en) * 2000-07-13 2002-01-24 Uop Llc Attrition resistant catalyst for light olefin production

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4465889A (en) * 1982-07-02 1984-08-14 Summit Gas Systems Pte. Ltd. Catalytic conversion of methanol, dimethyl ether and mixtures thereof to a hydrocarbon product rich in iso-C4 compounds and new catalysts therefor
US4781816A (en) 1987-10-19 1988-11-01 Phillips Petroleum Company Cracking process
US6040264A (en) * 1996-04-04 2000-03-21 Exxon Chemical Patents Inc. Use of alkaline earth metal containing small pore non-zeolitic molecular sieve catalysts in oxygenate conversion
TW412510B (en) * 1996-12-31 2000-11-21 Exxon Chemical Patents Inc Oxygenate conversions using small pore non-zeolitic molecular sieve catalysts
US6423879B1 (en) * 1997-10-02 2002-07-23 Exxonmobil Oil Corporation Selective para-xylene production by toluene methylation
US6388156B1 (en) * 1999-05-14 2002-05-14 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Direct selective synthesis of para-xylene by reacting an aromatic compound with a methylating agent formed from CO, Co2 and H2
WO2001064340A1 (en) * 2000-03-01 2001-09-07 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Thorium-containing sapo molecular sieve for producing olefins
CA2369318A1 (en) * 2002-01-28 2003-07-28 Universite Concordia Hybrid catalysts for the deep catalytic cracking of petroleum naphthas and other hydrocarbon feedstocks for the selective production of light olefins
WO2003074175A2 (en) * 2002-02-28 2003-09-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0967011A2 (en) * 1998-06-26 1999-12-29 Mitsubishi Gas Chemical Company, Ltd. Catalysts and methods for producing methylamines
WO2002005951A2 (en) * 2000-07-13 2002-01-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Metal containing small pore molecular sieve catalyst for oxygenates conversion
WO2002005952A2 (en) * 2000-07-13 2002-01-24 Uop Llc Attrition resistant catalyst for light olefin production

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
GERHARTZ U. & YAMAMOTO Y. S. (EDS.): "Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, vol. A7; Edition 5", 1986, VCH VERLAG, WEINHEIM, DE, XP002252573, page 128; table 2 *
KANG M. ET AL.: "EFFECTS OF DECREASE IN NUMBER OF ACID SITES LOCATED ON THE EXTERNALSURFACE OF NI-SAPO-34 CRYSTALLINE CATALYST BY THE MECHANOCHEMICAL METHOD", CATALYSIS LETTERS, BALTZER, SCIENTIFIC PUBL, BASEL, CH, vol. 53, no. 3/4, 1 August 1998 (1998-08-01), pages 171-176, XP000776707, ISSN: 1011-372X, the whole document *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2493909C2 (en) * 2008-04-04 2013-09-27 Петр ВАСИЛЬЕВ Zeolite catalyst with zeolite secondary structure

Also Published As

Publication number Publication date
WO2003074176A2 (en) 2003-09-12
JP2005518928A (en) 2005-06-30
KR20040089679A (en) 2004-10-21
TW200303237A (en) 2003-09-01
JP2005518930A (en) 2005-06-30
CN100335172C (en) 2007-09-05
TWI265824B (en) 2006-11-11
AU2003225560A1 (en) 2003-09-16
KR20040089680A (en) 2004-10-21
WO2003074175A3 (en) 2003-12-04
CA2477432A1 (en) 2003-09-12
CN1298427C (en) 2007-02-07
MY139847A (en) 2009-11-30
WO2003074177A3 (en) 2003-12-31
AU2003216248A1 (en) 2003-09-16
TWI265825B (en) 2006-11-11
EA007872B1 (en) 2007-02-27
CN1638865A (en) 2005-07-13
CA2477428A1 (en) 2003-09-12
EP1478461A2 (en) 2004-11-24
MY140018A (en) 2009-11-30
EA200401061A1 (en) 2005-04-28
CA2477428C (en) 2011-03-22
TWI306780B (en) 2009-03-01
EP1478462A2 (en) 2004-11-24
EP1478464A2 (en) 2004-11-24
AU2003225560B2 (en) 2008-05-08
CN1646221A (en) 2005-07-27
AU2003212993A1 (en) 2003-09-16
EA200401102A1 (en) 2005-04-28
AU2003212993A8 (en) 2003-09-16
BR0308011A (en) 2005-01-04
TW200303238A (en) 2003-09-01
JP2005518929A (en) 2005-06-30
EA200401101A1 (en) 2005-04-28
AU2003216248B2 (en) 2008-12-11
WO2003074177A2 (en) 2003-09-12
WO2003074175A2 (en) 2003-09-12
KR20040091080A (en) 2004-10-27
CN1327964C (en) 2007-07-25
WO2003074176A3 (en) 2003-12-18
CN1642648A (en) 2005-07-20
TW200306890A (en) 2003-12-01
EA007871B1 (en) 2007-02-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA007873B1 (en) Catalyst compositions comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes
US10099209B2 (en) Alumina bound catalyst for selective conversion of oxygenates to aromatics
EP2234718B1 (en) Process for obtaining modified molecular sieves
AU2008274582B2 (en) Process for preparing silicoaluminoposphate (SAPO) molecular sieves, catalysts containing said sieves and catalytic dehydration processes using said catalysts
EA007659B1 (en) Reducing temperature differences within the regenerator and a process for making an olefin product from an oxygenate feedstock
EA020083B1 (en) Dehydration of alcohols on crystalline silicates
EA028645B1 (en) Method for making a catalyst comprising a phosphorus modified zeolite and use of said zeolite
KR101159087B1 (en) Process for producing propylene
EA009401B1 (en) Removal of oxygenate from an olefin stream
CN109890503B (en) Process for dehydration of monohydric alcohols using modified crystalline aluminosilicates
EA008806B1 (en) Molecular sieve catalyst compositions, their production and use in conversion processes
WO2015121411A1 (en) Dehydration-hydrolysis processes and catalysts therefor
US7199278B2 (en) Conversion of oxygenates to olefins
JP6798282B2 (en) Manufacturing method of AEI type zeolite
EP0463673B1 (en) Process for oligomerizing light olefins
KR20200040260A (en) Molding comprising a zeolite material having a framework type CHA and an alkaline earth metal, and a composition comprising a mixed metal oxide
KR20000053353A (en) Dealuminised nu-86 zeolite and its use in the conversion of hydrocarbons
US20210114006A1 (en) Bi-functional catalyst for the production of olefins from synthesis gas
ZA200406712B (en) Catalyst composition comprising molecular sieves, their preparation and use in conversion processes
JPS6139847B2 (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU