[发明专利]催化剂组合物及其用于芳族化合物烷基化方法的用途

说明书

公开了包含具有BEA*骨架类型的第一沸石和具有MOR骨架类型和中孔表面积大于30m²/g的第二沸石的催化剂组合物。这些催化剂组合物用于从具有一种或多种杂质的未处理的进料物流中除去催化剂毒物，所述杂质引起烃转化方法中使用的下游催化剂例如那些产生单烷基化芳族化合物的催化剂的失活。

发明人：Matthew S.IDE，Doron LEVIN，Wenyih Frank LAI，Ivy D.JOHNSON，ScottJ.WEIGEL，Brett T.LOVELESS

优先权要求

本申请要求2017年2月28日提交的美国临时申请号62/464,713和2017年5月4日提交的EP17169516.6的优先权和权益，其公开内容均以引用的方式并入本文。

发明领域

本发明涉及具有提高的从烃物流中吸附催化剂毒物的能力的催化剂组合物。本发明还涉及所述催化剂组合物从具有一种或多种杂质的未处理的进料物流中除去这样的催化剂毒物的用途，所述杂质引起烃转化方法中使用的下游催化剂，例如生产单烷基化芳族化合物的那些催化剂的失活。结果，这样的催化剂的周期时间得以增加。

发明背景

在通常的芳族化合物烷基化方法中，芳族化合物在酸催化剂存在下与烷基化剂如烯烃反应。例如，苯可以与乙烯或丙烯反应以产生乙基苯或异丙基苯，这两者都是化学工业中的重要中间体。过去，商业化芳族化合物烷基化方法通常使用AlCl₃或BF₃作为酸催化剂，但最近这些材料已被基于分子筛的催化剂替代。

使用基于分子筛的催化剂的芳族化合物烷基化方法可以在气相或液相中进行。然而，鉴于与液相操作相关的改进的选择性和降低的资金和操作成本，大多数商业化烷基化方法现在在至少部分液相条件下操作。不幸的是，在液相条件下操作的一个缺点是基于分子筛的催化剂倾向于对进料物流中催化剂毒物的存在更敏感，特别是含有具有下列元素中的至少一种的化合物那些毒物：氮、卤素、氧、硫、砷、硒、碲、磷，以及第1族至第12族金属。这样的杂质降低了这样的基于分子筛的催化剂的酸活性，因此减少了这样的催化剂所需再生之间的周期时间。

使用保护床从烃进料物流中除去痕量污染物是本领域熟知的。对于产品纯度至关重要的石化和特种化学品业务尤其如此。通常，使用含有膨润土、高岭土、特殊活化氧化铝或分子筛的保护床材料，并将其置于含有基于酸性分子筛的催化剂的反应容器的上游。这些保护床材料捕获进料物流中的杂质，使得可以满足产品纯度规格，并且可以减少这样的催化剂的中毒。然而，这样的保护床材料将来自芳族化合物进料物流的杂质吸附到用于采用基于酸性分子筛的催化剂的液相烷基化方法所需的低水平的能力有限。因此，需要这样的保护床材料，其具有提高的更有效地吸附杂质的能力。理想的是将这样的杂质从送到这样的芳族烷基化方法中进料物流中除去，从而减少用于烷基化和/或烷基转移反应的下游基于酸性分子筛的催化剂的失活。

发明概述

现已发现，本发明的催化剂组合物具有改进的从烃物流(特别是进料到使用基于沸石的烷基化催化剂生产单烷基化芳族化合物的进料物流，例如苯和乙烯)中吸附催化剂毒物的能力，从而增加了这样的烷基化催化剂的周期时间。

在第一方面，本发明是催化剂组合物，其包含具有BEA*骨架类型的第一沸石和具有MOR骨架类型的第二沸石。第一沸石可以是沸石β。第二沸石可以是TEA-丝光沸石、EMM-34、UZM-14或其两种或更多种的组合中的任何一种。此外，第二沸石可以是仅用钠(Na)合成的天然丝光沸石或丝光沸石，(Na)丝光沸石。

EMM-34的中孔表面积大于30m²/g并且包含由初级晶粒构成的附聚体，其中初级晶粒具有通过TEM测量的小于80nm的平均初级晶体尺寸，小于2的纵横比和大于500m²/g的总表面积。在一些实施方案中，EMM-34具有大于0.05的中孔表面积与总表面积之比，并且由TEA或MTEA合成。