(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
芳香族炭化水素のアルキル化反応に使用済みの触媒を再生する方法であって、前記触媒とガス状原料とを再生条件下において少なくとも１時間接触させて再生触媒とガス状製品とを生成させる接触工程が含まれ、
ここで、前記触媒にはモレキュラーシーブが少なくとも10wt%含まれ、前記接触工程前の前記触媒には、前記接触工程前の前記触媒の重量を基準として炭化水素成分が0.001 wt%から45 wt%含まれるとともに、窒素含有化合物が0.001から10 wt%含まれ、
前記モレキュラーシーブがMCM-22型モレキュラーシーブ、*BEA骨格型を有するモレキュラーシーブ、FAU骨格型を有するモレキュラーシーブ、MOR骨格型を有するモレキュラーシーブの内の少なくともいずれか1であり、
前記ガス状原料がN2、H2、He、Ar、CO及びCO2から成る群から選択されたものであり、
再生された触媒には接触工程前の触媒と比較して、少なくとも50wt%低下した炭化水素成分と、少なくとも50wt%低下した窒素含有化合物とが含まれ、
前記ガス状製品に、前記ガス状原料の少なくとも一部と、前記触媒の前記炭化水素成分の少なくとも一部と、前記触媒の前記窒素含有化合物の少なくとも一部とが含まれ、
前記再生条件には温度範囲が400から600℃で、圧力範囲が101.3 kPa-aから10130 kPa-aで、空間速度の範囲が0.05から10（ガス状原料m3hr-1/kg触媒）であることが含まれる、触媒を再生する方法。
【請求項２】
前記接触工程前の前記触媒に、前記接触工程前の前記触媒の重量を基準として炭化水素成分が0.1 wt%から10 wt%含まれるとともに、窒素含有化合物が0.01から5 wt%含まれる、請求項１に記載の触媒を再生する方法。
【請求項３】
前記モレキュラーシーブにMCM-22、MCM-49、MCM-56、ゼオライトベータ、ゼオライトY、及びゼオライトモルデナイトの内の少なくともいずれか1が含まれる、請求項１または２に記載の触媒を再生する方法。
【請求項４】
前記ガス状原料に少なくとも95wt%の窒素が含まれる、請求項１から３のいずれか１項に記載の触媒を再生する方法。
【請求項５】
前記触媒を再生条件下においてガス状原料と1時間から10日間接触させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の触媒を再生する方法。
【請求項６】
さらに、前記ガス状製品の少なくとも一部を前記接触工程に送り返すリサイクル工程が含まれる、請求項１に記載の触媒を再生する方法。
【請求項７】
前記ガス状製品の90wt%未満を前記接触工程に送り返す、請求項６に記載の触媒を再生する方法。
【請求項８】
前記触媒はエチルベンゼン製造プロセスまたはクメン製造プロセスでの使用済み触媒である、請求項１に記載の触媒を再生する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は触媒組成物の再生プロセスに関する。
【背景技術】
【０００２】
天然および合成モレキュラーシーブは、種々の炭化水素の転換反応において触媒作用を示す。ある種のモレキュラーシーブ（例えばゼオライト、AlPO、あるいはメソポーラスな物質）は、多孔質で整列した結晶性のケイ酸アルミニウム塩であり、明確な結晶構造を有する。結晶性モレキュラーシーブの内部には、多数のチャネルあるいは孔で連通した多数のキャビティがある。特定のモレキュラーシーブでは、これらのキャビティや孔は寸法が一定である。これらの孔の寸法は、特定の寸法の分子を受容して吸着する一方これより寸法が大きい分子を受け入れないため、モレキュラーシーブは「分子篩」としても知られており、工業的な種々の用途に用いられている。
【０００３】
このような天然および合成モレキュラーシーブには、種々の正イオンを含有する結晶性４価元素酸化物が含まれる。このような４価元素酸化物は、例えば第１３族元素酸化物（例えばAlO4）(Chemical and Engineering News, 63(5), 27 (1985)の周期律表参照)等の、YＯ4と３価元素の酸化物の強固な３次元骨格として表される。
酸化物四面体構造は酸素原子を共有して架橋されており、全ての３価元素（例えばアルミニウム）と４価元素の酸素に対する比率は１：２である。
３価元素（例えばアルミニウム）を含有する四面体構造中のイオン原子価は、結晶中に例えばプロトンや、アルカリ金属、アルカリ土類金属カチオンを内包することでバランスする。これは、３価元素（例えばアルミニウム）と、H+、Ca2+/2、Sr2+/2、Na+、K+、Li+などの種々のカチオンとの比が等しくなることに表われている。
【０００４】
触媒に用いられるモレキュラーシーブには、天然由来、または合成結晶性モレキュラーシーブが含まれる。このようなゼオライトの例には、大孔径ゼオライト、中間径ゼオライト、小径ゼオライトが含まれる。これらのゼオライトとそのアイソタイプは、本願に参照として組み入れられるW．H．Meier、D．H．OlsonとCh．Baerlocherらの “Atlas of Zeolite Framework Types”（Elsevier、第５版、2001年）に記載されている。
大孔径ゼオライトは一般に、孔径が少なくとも約7Åであり、LTL、VFI、MAZ、FAU、OFF、*BEAとMOR型骨格のゼオライトが含まれる（IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature）。大孔径ゼオライトの例は、マザイト（mazzite）、オフレタイト（offretite）、ゼオライトL、VPI-5、ゼオライトY、ゼオライトX、オメガ、およびベータである。
一般に中間径ゼオライトは孔径が約5Åから約7Å未満であり、例えばMFI、MEL、EUO、MTT、MFS、AEL、AFO、HEU、FER、MWWと、TON型骨格のゼオライトが含まれる（IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature）。中間径ゼオライトの例には、ZSM-5、ZSM-1l、ZSM-22、「MCM-22型」、シリカライト1、シリカライト2も含まれる。
一般に小径ゼオライトは孔径が約３Åから約５．０Å未満であり、例えば, CHA、ERI、KPI、LEV、SODと、LTA型骨格のゼオライトが含まれる（IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature）。小径ゼオライトの例には、ZK-4、ZSM-2、SAPO-34、SAPO-35、ZK-14、SAPO-42、ZK-21、ZK-22、ZK-5、ZK-20、ゼオライトA、チャバザイト（chabazite）、ゼオライトT、グメリナイト（gmelinite）、ALPO-17及びクリノプチロライト（clinoptilolite）などが含まれる。
【０００５】
ここで用いる「MCM-22型物質」（あるいは「MCM-22の物質」、あるいは「MCM-22型のモレキュラーシーブ」）という用語には、１以上の下記のモレキュラーシーブが含まれる。    
（i）共通の一次結晶構成単位セルで構成されるモレキュラーシーブであって、単位セルがMWW骨格トポロジーを有するモレキュラーシーブ。（単位セルは原子の立体的配列であり、三次元空間に置かれたとき結晶構造を形成する。このような結晶構造は"Atlas of Zeolite Framework Types"（15版、2001年）に開示されており、本願に参照として組み込まれる。）
(ii) 共通の二次構成単位で構成されるモレキュラーシーブであって、MWW骨格トポロジーの単位セルを二次元に置いたとき単位セル１つ分の厚みの単層となり、好ましくは厚みがｃ−単位セル１つ分であるモレキュラーシーブ。
(iii) 共通の二次構成単位で構成される１以上の単位セル厚みの層からなるモレキュラーシーブであって、単位セル厚みの単層が少なくとも２層積み重なるか、充填されるか、結合されて構成されるモレキュラーシーブ。このような二次構成単位の積み重なりは、規則的であっても、不規則であっても、ランダムであっても、あるいはこれらの組み合わせであってもよい。
(iv) MWW骨格トポロジーを有する単位セルが、規則的またはランダムに、二次元的または三次元的に組み合わされて構成されたモレキュラーシーブ。
【０００６】
MCM-22型物質は、格子面間隔(d-spacing)の最大が2.4±0.25， 3.57±0.07、および3.42±0.07Å（焼成された状態、あるいは合成後未精製の状態で測定）にあるＸ線回折パターンを有することで特徴付けられる。MCM-22型物質はまた、格子面間隔の最大が12.4±0.25, 6.9±0.015、3.57±0.07Å、および3.42±0.07Å（焼成された状態、あるいは未精製の状態で測定）にあるX線回折パターンを有することで特徴付けられる。
モレキュラーシーブの分析に用いられるＸ線回折のデータは、銅のK-α二重線を入射放射線として用いる標準的方法により、シンチレーションカウンターとコンピュータを備えるＸ線回折装置を用いて得ることができる。
MCM-22型物質に属する物質には、MCM-22（米国特許第4954325号、及び米国特許出願11/823,722号に開示されている）、PSH-3（米国特許第4439409号に開示されている）、SSZ-25（米国特許第4826667号に開示されている）、ERB-1（欧州特許第0293032号に開示されている）、ITQ-1（米国特許第6077498号に開示されている）、ITQ-2（国際公開パンフレットWO97/17290に開示されている）、ITQ-30（国際公開パンフレットWO2005/118476に開示されている）、MCM-36（米国特許第5250277号に開示されている）、MCM-49（米国特許第5236575号に開示されている）、UZM-8 (米国特許第6,756,030号に開示されている)、MCM-56（米国特許第5362697号に開示されている）、EMM-10-P (米国特許出願第11/823,129号に開示されている)、及びEMM-10 (米国特許出願第11/824,742号及び11/827,953号に開示されている)が含まれる。これらの特許文献は本願に参照として組み込まれる。
【０００７】
従来のモルデナイトなどの大孔径ゼオライトのアルキル化触媒との比較において、上記のMCM-22型のモレキュラーシーブは、12員環の表面ポケットを有し、この表面ポケットがモレキュラーシーブの内部にある10員環の内部孔と連通しない点で区別される。
【０００８】
IZA-SCによりMWWトポロジーに分類されるゼオライト物質は、10員環と12員環の2つの孔システムを有する多層の物質である。前記のAtlas of Zeolite Framework Typesはこの同一のトポロジーを有する物質を５つの異なる名称に分類している。これらは、MCM-22、ERB-1、ITQ-1、PSH-3、およびSSZ-25である。
【０００９】
MCM-22型のモレキュラーシーブは、種々の炭化水素転換反応に用いることができる。MCM-22型のモレキュラーシーブの例は、MCM-22、MCM-49、MCM-56、ITQ-1、PSH-3、SSZ- 25、およびERB-1である。これらのモレキュラーシーブは芳香族のアルキル化に用いることができる。
例えば、米国特許第6936744号には、モノアルキル化芳香族化合物、特にクメンを製造するための方法であって、ポリアルキル化芳香族化合物と、アルキル化可能な芳香族化合物とを、一部が液相の状態でアルキル転移触媒と接触させて、モノアルキル化芳香族化合物を生成させるステップを備え、アルキル転移触媒が少なくとも２つの異なる結晶性モレキュラーシーブから成り、このモレキュラーシーブはゼオライトベータ、ゼオライトY、モルデナイト、およびX線回折パターンの格子面間隔の最大が12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07および3.42±0.07Åに表れる物質から選択される方法が開示されている。
【００１０】
MCM-22、MCM-49、およびMCM-56を含むMCM-22型のモレキュラーシーブは炭化水素の転換反応において、種々の用途に用いられる。しかし残念ながら、現状のこれらのゼオライト触媒を合成する技術は複雑で高価であることから、ゼオライト触媒の工業的利用は制限されている。現在、結晶性ゼオライト触媒は主に、従来の現場結晶化及びシード化を含む液相水熱反応、または液相輸送法で合成されている。
【００１１】
エチルベンゼンはスチレン製造の重要な原料であり、酸性触媒の存在下でのエチレンとベンゼンの反応により製造される。比較的古いエチルベンゼン製造プラント、特に1980年より前に建設されたエチルベンゼン製造プラントは、酸性触媒としてAlCl3又はBF3を使用していた。1980年より後に建設されたプラントでは一般に、アルキル化反応触媒としてゼオライトをベースとした酸性触媒が使用されている。
【００１２】
従来、エチルベンゼンは気−液反応系で製造されている。気−液反応系でのベンゼンとエチレンによるエチル化反応は、約380℃から420℃の温度と9-15 kg/cm2-gの圧力下で、ゼオライト触媒から成る複数の固定床を用いて行われている。ベンゼンとエチレンとの発熱反応によりエチルベンゼンが生成するが、望ましくない連鎖反応及び副反応も生じる。
生成した約15mol%のエチルベンゼンはさらにエチレンと反応して、ジエチルベンゼン異性体(DEB)、トリエチルベンゼン異性体(TEB)、及びさらに重質の芳香族化合物が生成する。これらの連鎖反応生成物は、一般にポリエチル化ベンゼン(PEB)と総称される。
またエチル化反応の他に、副反応により微量のキシレン異性体が生成する。気相反応でキシレンが生成することにより、約0.05-0.20 wt%のキシレンを含有するエチルベンゼンが生成する。キシレンはその後製造されるスチレンの不純物になるため、一般には好ましくない成分とされている。
【００１３】
PEBの生成を最小限にするために、製造プロセスにもよるが、一回の反応について化学量論量に対し約400〜2000％過剰となる量のベンゼンが用いられる。エチル化反応器からの反応液には約70〜85wt%の未反応ベンゼンと、約12〜20wt%のエチルベンゼン製品と、約3〜4wt%のPEBが含まれる。収率の低下を避けるために、通常は別に設けたトランスアルキル化反応器中でPEBにベンゼンを添加し、トランスアルキル化することによってエチルベンゼンに転換する。
【００１４】
例として、結晶性アルミノシリケートゼオライトZSM-5を含む触媒上でのベンゼンの気相エチル化反応が、米国特許第3,751,504号（Keownら）、第3,751,506号(Burress)及び第3,775,483号(Burress)に開示されている。
【００１５】
近年、工業界の傾向として気相反応から液相反応へ転換しつつある。液相での反応は、ベンゼンの臨界温度(290℃)よりも低温の、約180〜270℃の温度で行われる。
液相反応の利点はキシレン及び他の好ましくない副生物の生成量が少ないことである。液相反応でのエチル化反応速度は気相反応よりも低い。このため、液相反応に求められる触媒体積は、液相反応よりも大きい。しかし、液相反応の比較的低い反応温度は、大きい触媒体積を伴う短所を経済的に補償している。すなわち、液相用触媒の場合にはエチレン化温度が低いことにより、PEBを生成する連鎖反応は非常に低く、液相反応では約5〜8%のエチルベンゼンがPEBに転換されるに過ぎない。これに対し、気相反応では15〜20%のエチルベンゼンがPEBに転換される。従って、ベンゼンの化学量論量に対する過剰量は、気相法では400〜2000%であるのに対し、液相法では150〜400%である。
【００１６】
ゼオライトベータを触媒として用いたベンゼンの液相でのエチル化反応が、米国特許第4,891,458号と欧州特許公開第0432814号と第0629549号に開示されている。さらに最近はMCM-22とその構造的類似物がこれらのアルキル化/トランスアルキル化反応に有効であることが示され、例えば米国特許第4,992,606号(MCM-22)、米国特許第5,258,565号(MCM-36)、米国特許第5,371,310号(MCM-49)、米国特許第5,453,554号（MCM-56）、米国特許第5,149,894号（SSZ-25）、米国特許第6,077,498号(ITQ-1)、国際公開第WO97/17290号及びWO01/21562号(ITQ-2)に開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
液相法エチルベンゼンプロセスは低温で操業されるため、気相法エチルベンゼンプロセスに対し非常に有利である。しかし、液相法エチルベンゼンプロセスは、気相法プロセスと比較して触媒毒の影響を受けやすいため、原料の前処理を十分行わないと低品質のエチレン及びベンゼンを原料として使用できないという制約がある。
アルキル化反応の原料の精製にはかなりの費用がかかるため、低品質の原料でも使用可能なアルキル化反応プロセスが求められている。
【００１８】
触媒を用いて長時間操業した場合、コークスや炭化水素成分の付着、特に窒素含有成分の付着によって触媒が不活性化する。通常、不活性化した触媒は、コークスまたは窒素や硫黄等の触媒毒を除去するために再生する必要がある。一般に、触媒の再生は、その場所または別の場所で、使用済み触媒を空気中で焼成することによって行われる。ある種の触媒は空気中の水分の影響を受けやすい。また、触媒から炭素を除去する際の焼成プロセスの間、水が生成する。
【００１９】
本願発明者らは、空気を用いた触媒再生ではなく、不活性ガスを用いて炭素、窒素、及び硫黄化合物を除去することにより使用済み触媒、特に使用済みアルキル化触媒を再生する方が適切であることを見出した。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
いくつかの実施形態では、本願は触媒を再生する方法に関し、この再生方法には、触媒とガス状原料とを再生条件下において少なくとも１時間接触工程において接触させ、好ましくは1時間から10日間、より好ましくは12時間から5日間、最も好ましくは24時間から3日間接触させて、再生された触媒とガス状製品を生成させることが含まれ、ここで、触媒にはモレキュラーシーブが少なくとも10wt%、好ましくは50 wt%含まれ、接触工程前の触媒には、接触工程前の触媒の重量を基準として炭化水素成分が0.001 wt%から45 w%、好ましくは0.1 wt%から10 wt%含まれるとともに、窒素含有化合物が0.001から10 wt%、好ましくは0.01から5 wt%含まれ、モレキュラーシーブがMCM-22型モレキュラーシーブ、*BEA骨格型を有するモレキュラーシーブ、FAU骨格型を有するモレキュラーシーブ、MOR骨格型を有するモレキュラーシーブの内の少なくともいずれか1であり、ガス状原料がN2、H2、アルケン、He、Ar、CO及びCO2の内の少なくともいずれか1であり、ガス状製品に、ガス状原料の少なくとも一部と、触媒の炭化水素成分の少なくとも一部と、触媒の窒素含有化合物の少なくとも一部とが含まれ、再生条件には温度範囲が約400から600℃、好ましくは約500から560℃、より好ましくは約530℃から550℃で、圧力範囲が約101.3 kPa-aから10130 kPa-aで、空間速度の範囲が0.05から10(ガス状原料m3hr-1/kg触媒)、好ましくは約0.1から2.5 (ガス状原料m3hr-1/kg触媒)、より好ましくは0.5から1.5 (ガス状原料m3hr-1/kg触媒)であることが含まれる。
【００２１】
いくつかの側面では、再生された触媒には接触工程前の触媒と比較して、少なくとも50wt%低下した炭化水素成分と、少なくとも50wt%低下した窒素含有化合物とが含まれる。
【００２２】
別の側面では、ガス状原料には窒素含有化合物が5vol%未満含まれる（N2を除く）。また別の側面では、ガス状原料には水が1wt%未満含まれる。
【００２３】
いくつかの実施形態では、モレキュラーシーブはMCM-22型モレキュラーシーブである。
好ましい実施形態では、モレキュラーシーブにはMCM-22、MCM-49、MCM-56、ゼオライトベータ、ゼオライトY、及びゼオライトモルデナイトの内の少なくともいずれか1が含まれる。
【００２４】
また別の好ましい実施形態では、ガス状原料には少なくとも95wt%の窒素が含まれる。
【００２５】
いくつかの実施形態では、本願の方法にはさらに、ガス状製品の少なくとも一部を接触工程(a)に送り返すリサイクル工程が含まれる。好ましい実施形態では、ガス状製品の90wt%未満が接触工程(a)に送り返され、例えば80 wt%未満、または75 wt%未満が接触工程(a)に送り返される。
【００２６】
いくつかの実施形態では、本願の方法にはさらに、ガス状製品中の炭化水素成分の少なくとも一部と、窒素含有化合物の少なくとも一部とを分離する工程が含まれる。好ましい実施形態では、この分離工程はリサイクル工程の前に行われる。
【００２７】
いくつかの実施形態では、触媒はエチルベンゼン製造プロセスまたはクメン製造プロセスでの使用済み触媒である。
【００２８】
別の実施形態では、本願は本願に開示した方法で製造された触媒に関する。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
本願で「骨格型」というときは、「"Atlas of Zeolite Framework Types」（2001年）に記載されている意味で用いる。
【００３０】
この発明では、周期律表の族の番号付与方法は、Chemical and Engineering News, 63(5), 27 (1985年)に従う。
【００３１】
この発明では、「wppm」は百万分の一単位の重量分率を意味する。
【００３２】
この発明で「窒素含有成分」というときは、アンモニアやピリジン等のように一分子当りに少なくとも1つの窒素原子を有する化合物を意味する。但し、窒素分子は除く。
【００３３】
触媒に関して「炭化水素」というときは、触媒に吸着（物理的または化学的）された炭化水素を意味する。本願では、触媒上の「炭化水素」という用語を、触媒に付着したコークスも含む意味で用いる場合がある。
【００３４】
＜触媒の再生＞
いくつかの実施形態では、本願は触媒を再生する方法に関し、この再生方法には、触媒を再生条件下においてガス状原料と少なくとも１時間接触させ、好ましくは1時間から10日間、より好ましくは12時間から5日間、最も好ましくは」24時間から3日間接触させて再生された触媒とガス状製品を生成させることが含まれ、ここで、触媒にはモレキュラーシーブが少なくとも10wt%、好ましくは50 wt%含まれ、接触工程前の触媒には接触工程前の触媒の重量を基準として、炭化水素成分が0.001 wt%から45 w.%、好ましくは0.1 wt%から10 wt%含まれ、窒素含有化合物が0.001から10 wt.%、好ましくは0.01から5 wt%含まれ、モレキュラーシーブがMCM-22型モレキュラーシーブ、*BEA骨格型を有するモレキュラーシーブ、FAU骨格型を有するモレキュラーシーブ、MOR骨格型を有するモレキュラーシーブの内の少なくともいずれか1であり、ガス状原料がN2、H2、アルケン、He、Ar、CO、及びCO2の内の少なくともいずれか1であり、ガス状製品に、ガス状原料の少なくとも一部と、触媒の炭化水素成分の少なくとも一部と、触媒の窒素含有化合物の少なくとも一部とが含まれ、再生条件には温度範囲が約400から600℃、好ましくは約500から560℃、より好ましくは約530℃から550℃で、圧力範囲が約101.3 kPa-aから10130 kPa-aで、空間速度の範囲が0.05から10(ガス状原料m3hr-1/kg触媒)、好ましくは約0.1から2.5(ガス状原料m3hr-1/kg触媒)、より好ましくは0.5から1.5(ガス状原料m3hr-1/kg触媒)であることが含まれる。
【００３５】
本願の触媒組成物または本願の方法で再生された触媒組成物は、分離工程及び炭化水素転換工程を含む様々なプロセスの触媒として有用である。本願の結晶性モレキュラーシーブ、または他の結晶性モレキュラーシーブを含め、１以上の他の触媒活性を有する物質と本願の結晶性モレキュラーシーブとを組み合わせて効果的に促進される炭化水素転換工程の例として、以下が挙げられる。
（i)  長鎖オレフィン、例えば、C14オレフィンを用いて芳香族炭化水素、例えば、ベンゼンを、アルキル化して、長鎖アルキル芳香族を製造する芳香族炭化水素のアルキル化。反応条件は、約340℃〜約500℃の温度、約101〜約20200kPa-a（絶対圧力）の圧力、約2hr-1〜約2000hr-1の重量空間速度、及び約1/1〜約20/1の芳香族炭化水素／オレフィンモル比の反応条件を別個に、又は組み合わせて用いる。この長鎖アルキル芳香族は後にスルホン化して合成洗剤にすることができる。
（ii)  例えば、プロピレンでベンゼンをアルキル化してクメンを生成する場合のように、芳香族炭化水素をガス状オレフィンでアルキル化して短鎖アルキル芳香族化合物を製造する芳香族炭化水素のアルキル化。反応条件として、約10℃〜250℃の温度、約101〜約3030kPa-aの圧力、及び5hr-1〜約50hr-1の重量空間速度（WHSV）を別個に、又は組み合わせて行う。
(iii)  大部分がベンゼンとトルエンからなるリフォーメイトを、C5オレフィンを含む燃料ガスを用いてアルキル化して、特にモノ−及びジ−アルキレートを製造するアルキル化反応。この反応は、約315℃〜約455℃の温度、約3000〜約6000kPa-aの圧力、約0.4hr-1〜約0.8hr-1のオレフィンのWHSV、約1hr-1〜約2hr-1の改質ガソリンのWHSV、及び容量比で約1.5〜2.5の燃料ガス流れの反応条件を別個に又は組み合わせた条件下で行われる。
(iv)  ベンゼン、トルエン、キシレン、及びナフタレン等の芳香族炭化水素を長鎖オレフィン、例えばC14オレフィンでアルキル化して、アルキル化芳香族潤滑油ベースストックを製造する芳香族炭化水素アルキル化反応。この反応は、約160℃〜約260℃の温度、及び約2600〜3500kPa-aの圧力を別個に、又は組み合わせた反応条件で行われる。
(v)  フェノールをオレフィン、又はこれに等しいアルコールでアルキル化して、長鎖アルキルフェノールを製造するフェノールのアルキル化反応。この反応は、約200℃〜約250℃の温度、約1500〜2300kPa-aの圧力、約2hr-1〜約10hr-1の総WHSVの反応条件を別個に、又は組み合わせた反応条件下において行われる。
(vi)  軽質パラフィンをオレフィン及び芳香族化合物に転換する反応。この反応は約425℃〜約760℃の温度、及び約170〜約15000kPa-aの圧力を別個に又は組み合わせて用いる反応条件下で行われる。
(vii)  軽質オレフィンをガソリンに転換する反応。この反応は、約175℃〜約375℃の温度、及び約800〜約15000kPa-aの圧力を別個に、又は組み合わせて用いる反応条件下で行われる。
(viii)  初留点が約260℃の改良炭化水素原料を、プレミアム留分及びガソリンの沸点範囲を有する生成物に水素化分解する2段階の反応。第一段階の反応では本願のMCM-22型のモレキュラーシーブを第8族〜第10族金属と組み合わせた触媒を用いる。第二段階の反応では、ゼオライトベータを第8族〜第10族金属と組み合わせた触媒を用いる。この反応は、約340℃〜約455℃の温度、約3000〜約18000kPa-aの圧力、約176〜約1760リットル/リットルの水素循環、及び約0.1〜10hr-1の液体空間速度(LHSV)を別個に又は組み合わせた反応条件下で行う。
(ix)  本願のMCM-22型モレキュラーシーブと水素化成分とを触媒に用い、又はこの触媒とゼオライトベータとの混合物を用いた、水素化分解／脱ロウの組合せ反応。この反応は、約350℃〜約400℃の温度、約10000〜約11000kPa-aの圧力、約0.4〜約0.6のLHSV、及び約528〜880リットル/リットルの水素循環を別個に又は組み合わせた反応条件下で行われる。
(x)  例えば、メタノールをイソブテン及び／又はイソペンテンと反応させてメチル-t-ブチルエーテルおよび／またはt-アミルメチルエーテル(TAM)を生成させる反応のように、アルコールとオレフィンを反応させてエーテルの混合物を製造する反応。この反応は約20℃〜約200℃の温度、200〜約20000kPa-aの圧力、約0.1hr-1〜約200hr-1のWHSV（ゼオライトのグラム数/１時間当たりのオレフィンのグラム数）、及び約0.1/1〜約5/1のアルコール／オレフィン原料のモル比を別個に、又は任意に組み合わせた条件下で行われる。
(xi)  C9+芳香族化合物を共原料として用いたトルエンの不均化反応。この反応は約315℃〜約595℃の温度、約101〜約7200kPa-aの圧力、約0（水素を添加しない）〜約10の水素/炭化水素モル比、および／または約0.1hr-1〜約30hr-1のWHSVを別個に、又は任意に組み合わせた反応条件で行われる。
(xii)  薬理活性を有する化合物である、2-(4-イソブチルフェニル)プロピオン酸、すなわちイブプロフェンの製造。このカルボン酸はイソブチルベンゼンをプロピレン酸化物と反応させて、中間体、2-(4-イソブチルフェニル)プロパノールを生成し、続いて、このアルコールを酸化して生成させる。
(xiii)  ドイツ特許DENo．3,625,693に開示されているような、アミンを繊維反応性のヘテロ環化合物と反応させて、実質的に塩を含まない反応性染料含有溶液を製造する際の酸結合剤としての使用。
(xiv)  2，6-トルエンジイソシアネート(2，6-TDI)を異性体から分離するための吸着体としての使用。本願に参照として組み込まれる米国特許No．4,721,807に開示されているように、TDIが2，6-TDIと2，4-TDIとの混合原料である場合、この混合原料と予めKイオンでイオン交換した本願のMCM-22型モレキュラーシーブとを接触させ、次にトルエンを含む脱着剤で脱着させることにより2，6-TDIを回収する。
(xv)  2，4-トルエンジイソシアネート(2，6-TDI)を異性体から分離するための吸着体としての使用。本願に参照として組み込まれる米国特許No．4,721,806に開示されているように、TDIが2，4-TDIと2，6-TDIとの混合原料である場合、この混合原料と、予めNa、Ca、Liおよび／またはMgでカチオン交換した本願のMCM-22型モレキュラーシーブとを接触させ、次いでトルエンを含む脱着剤により脱着させて2，4-TDIを回収する。
(xvi)  メタノールからガソリンへの触媒転換により得られた90〜200℃のボトムフラクションのジュレン含量を減らすための反応での使用。この反応は水素化金属と本発明のMCM-22型モレキュラーシーブとを含む触媒上で、ジュレン含有ボトムフラクションと水素を接触させることを含む。この反応は約230℃〜約425℃の温度、及び約457〜約22000kPa-aの圧力を別個に又は組み合わせた条件下で行われる。
(xvii)  フェノール及びケトンの共生成反応における使用。ベンゼンをアルキル化した後、アルキルベンゼンヒトロペルオキシドが形成され、このアルキルベンゼンヒドロペルオキシドをフェノールおよび／またはケトンに分解する。例えば、ベンゼン及びプロピレンをフェノールおよび／またはアセトンに分解する。例えば、PCT/EP2005/008557に開示されているように、ベンゼンとC4オレフィンをフェノールとメチルエチルケトンに分解する。続いて、PCT/EP2005/008554に開示されているように、フェノールとアセトンをビスフェノールAに転換、PCT/EP2005/008551に開示されているようにベンゼンをフェノールとシクロヘキサノエン、又はベンゼンとエチレンをフェノール及び／又はメチルエチルケトンに転換することができる。
(xviii）  モノアルキルベンゼンに対する選択性が必要とされるベンゼンのアルキル化反応における使用。例えばPCT/EP2005/008557に開示されているように、ベンゼン及び直鎖ブテンを多く含むC4オレフィンから選択的にsec-ブチルベンゼンを生成する反応。この転換反応は本願の触媒を用いて、約60℃〜約260℃、または約100℃〜200℃の温度、7000kPa-a以下の圧力、及び約0.1〜50hr-1のC4アルキル化剤に基づく重量空間速度(WHSV)、及びベンゼンに対するアルキル化剤のモル比が約1〜約50の条件下で、原料のベンゼンおよび／またはC4オレフィンを一緒に供給して行われる。
(xix)  例えば、ポリアルキルベンゼンのトランスアルキル化のようなトランスアルキル化反応。
【００３６】
＜アルキル化プロセス、および／またはトランスアルキル化プロセス＞
本願に言う反応物には、アルキル化可能な芳香族化合物と、アルケンのアルキル化剤とが含まれる。
【００３７】
「芳香族性」とは、置換、非置換の単環及び複数の環を有し、アルキル化可能な化合物を含むという、本願の属する技術分野で認識されている通りに理解されるべきである。ヘテロ原子を含み芳香族性を有する化合物も、所定の反応条件化で触媒毒として作用しないことを条件に、使用可能である。
【００３８】
本願で使用可能な置換芳香族化合物は、少なくとも1個の水素原子が直接に芳香族環に結合したものである。芳香族環は1以上のアルキル、アリール、アルカアリール(alkaryl)、アルコキシ、アリーロキシ、シクロアルキル、ハライド、および／またはアルキル化反応を妨害しない他の基で置換されてもよい。
【００３９】
本願に適した芳香族化合物には、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネン及びフェナントレンが含まれ、ベンゼンが好ましい。
【００４０】
一般に、芳香族化合物の置換基として存在するアルキル基には、炭素原子が約1から22含まれ、または約1から8含まれ、最も一般的には1から4含まれる。
【００４１】
本願に適したアルキル置換芳香族化合物はトルエン、キシレン、イソプロピルベンゼン、ノルマルプロピルベンゼン、アルファ-メチルナフタレン、エチルベンゼン、メシチレン、ジュレン、シメン、ブチルベンゼン、シュードクメン、o-ジエチルベンゼン、m-ジエチルベンゼン、p-ジエチルベンゼン、イソアミルベンゼン、イソヘキシルベンゼン、ペンタエチルベンゼン、ペンタメチルベンゼン、1,2,3,4-テトラエチルベンゼン、1,2,3,5-テトラメチルベンゼン、1,2,4-トリエチルベンゼン、1,2,3-トリメチルベンゼン、m-ブチルトルエン、p-ブチルトルエン、3,5-ジエチルトルエン、o-エチルトルエン、p-エチルトルエン、m-プロピルトルエンン、4-エチル-m-キシレン、ジメチルナフタレン類、エチルナフタレン、2,3-ジメチルアントラセン、9-エチルアントラセン、2-メチルアントラセン、o-メチルアントラセン、9,10-ジメチルフェナントレン、及び3-メチルフェナントレンを含む。
また、より分子量の大きいアルキル芳香族炭化水素を出発物質として使用することもでき、オレフィンオリゴマーで芳香族炭化水素をアルキル化して生成する芳香族炭化水素も含まれる。このような化合物は本願技術分野においてアルキレート(alkylate)と呼ばれ、ヘキシルベンゼン、ノニルベンゼン、ドデシルベンゼン、ペンタデシルベンゼン、ヘキシルトルエン、ノニルトルエン、ドデシルトルエン、ペンタデシルトルエン、ヘキシルトルエン、ノニルトルエン、ドデシルトルエン、ペンタデシルトルエン等が含まれる。アルキル化物は高沸点留分として得られることが多く、芳香族環に付加されたアルキル基のサイズは約C6から約C12の範囲内にある。
【００４２】
十分な量のベンゼン、トルエンおよび／またはキシレンを含むリフォーメイト、またはその一部を除去したリフォーメイトは、本願のアルキル化プロセスの原料として有用である。
【００４３】
この発明に適したアルキル化剤には、アルケンが含まれる。このようなアルケンには、純粋なアルケン、または少なくとも1のアルカンで希釈されたアルケンが含まれ、典型的にはアルケンと同じ炭素数の少なくとも1のアルカンが用いられる。例えば、アルケンがエチレンの場合のアルカンはエタンである。希釈されたアルケンには、アルケンが少なくとも20 wt%含まれ、例えば約20から約80wt%、または約60から約80wt%のアルケンが含まれる。アルキル化剤の原料は、本願のプロセスに供給される前に精製（例えば蒸留）される。好ましいアルキル化剤の原料の例は、石油精製工場において触媒を用いた分解炉から生じるオフガスである、希釈されたエチレンガスである。
【００４４】
好ましくは、本願のプロセスの反応物はベンゼンとエチレンであり、目的とする製品はエチルベンゼンである。
【００４５】
気相でのアルキル化反応では、アルキル化可能な芳香族化合物にはベンゼンが含まれ、アルケンにはエチレンが含まれ、アルキル化芳香族化合物にはエチルベンゼンが含まれ、最初のアルキル化反応システムのアルキル化反応ゾーンの反応条件には、温度が約350℃から約400℃で、圧力が約2000 kPa-aから約3500 kPa-aであることが含まれる。
【００４６】
ひとつの実施形態では、気相でのアルキル化反応システムの各反応ゾーンで用いられるアルキル化触媒は、少なくとも1のコンストレイン・インデックス(Constraint Index)（米国特許第4,016,218号の定義に従う）が2〜12の中孔径モレキュラーシーブから成る。好ましい中孔径モレキュラーシーブにはZSM-5、ZSM-11、ZSM- 12、ZSM- 22、ZSM-23、ZSM-35、及びZSM-48が含まれる。
ZSM-5は米国特許3,702,886号と再公表第29,948号に詳細に記載されている。ZSM-11は米国特許第3,709,979号に詳細に記載されている。ZSM-12は米国特許第3,832,449号に記載されている。ZSM-22は米国特許第4,556,477号に記載されている。ZSM-23は米国特許第4,076,842号に記載されている。ZSM-35は米国特許第4,016,245号に記載されている。ZSM-48は米国特許第4,234,231号により詳しく記載されている。
【００４７】
また別の実施形態では、気相でのアルキル化反応システムの各反応ゾーンで用いられるアルキル化触媒は、少なくとも1のコンストレイン・インデックスが2未満の大孔径のモレキュラーシーブから成る。
適当な細孔径のモレキュラーシーブにはゼオライトベータ、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミY(Deal Y)、モルデナイト、TEA-モルデナイト、ZSM-3、ZSM-4、ZSM-18とZSM-20が含まれる。ゼオライトZSM-14は米国特許第3,923,636号に開示されている。ゼオライトZSM-20は米国特許第3,972,983号に記載されている。ゼオライトベータは米国特許第3,308,069号と再公表第28,341号に記載されている。低ナトリウム超安定Yモレキュラーシーブ(USY)は米国特許第3,293,192号と第3,449,070号に記載されている。脱アルミ化Yゼオライト(Deal Y)は米国特許第3,442,795号に見出される方法によって合成できる。ゼオライトUHP-Yは米国特許第4,401,556号に記載されている。モルデナイトは天然に産する物質である。しかしTEA-モルデナイト（つまり、テトラエチルアンモニウムを付加する試薬を含む反応混合物から合成されるモルデナイト）のように、合成品としても入手できる。TEA-モルデナイトは米国特許第3,766,093号と第3,894,104号に開示されている。
【００４８】
気相でのアルキル化反応用として好ましいモレキュラーシーブには、ゼオライトベータ、コンストレイン・インデックスが2〜12のモレキュラーシーブ、特にZSM-5、及びMCM-22型モレキュラーシーブが含まれる。
【００４９】
上記のモレキュラーシーブは、気相でのアルキル化反応用触媒として、バインダーまたはマトリックスを用いることなく、すなわちいわゆる自己結合形で用いることができる。あるいは、アルキル化反応温度やその他の条件に耐えうる別の物質を用いて、モレキュラーシーブを複合化することもできる。
このような物質には活性または不活性物質や、合成または天然ゼオライト、あるいはクレイやアルミナ、シリカ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、及びこれらの組合せ等の酸化物が含まれる。このような酸化物は、天然の物か、またはシリカと他の金属酸化物を含むゼラチン状またはゲルの形態の物である。クレイも、触媒の機械的強度を向上させたり、加工を容易にしたりするための酸化型のバインダーに含まれ得る。
このような物質をモレキュラーシーブとともに用いることにより、すなわちそれ自身が触媒活性を有する物質をモレキュラーシーブと混合したり、合成中に共存させたりすることにより、触媒の転化率や選択性を変化させることができる。
不活性な物質は反応の転化率を制御するための希釈材として機能し、反応速度を制御する他の手段を用いなくても、製品を経済的かつ順調に得ることができる。またこのような物質を、例えばベントナイトやカオリン等の天然のクレイと混合して触媒のバインダーまたはマトリックスとして機能させることにより、商業プラントでの操業条件下での破砕強度を向上させることができる。
モレキュラーシーブと無機酸化物マトリックスの比率は、広い範囲で変化させることができる。通常、モレキュラーシーブの含有量は約1から約90wt%であり、特にモレキュラーシーブと無機酸化物マトリックスの複合体をビーズ形状にする場合、複合体中のモレキュラーシーブの含有量は約2から約80wt%である。
【００５０】
気相アルキル化反応システムからの流出液には、目的とするアルキル化芳香族化合物の他に、ジエベンゼン及びトリエチルベンゼン等のポリアルキル化化合物、未反応のアルキル化可能な芳香族化合物、未反応のアルケン（アルケンの全反応率は98〜99.99+%と予想される）、及び原料のアルケン及び芳香族化合物中に含まれていた非反応性の不純物等が含まれる。
典型的な不純物の例には、N-メチルピロリドン(NMP)、一般に原料ベンゼン中に含まれるスルホランや、一般に原料エチレン中に含まれるジメチルホルムアミド(DMF)が含まれる。これらの非反応性不純物の性状によっては、下流工程の液相アルキル化工程に影響が表れる。このため、液相アルキル化工程へ送られる前に、気相アルキル化反応システムからの流出液の一部または全部が処理される。ひとつの実施形態では、この処理は前処理装置で行われる。
前処理装置は気相アルキル化反応システムからの流出液から触媒毒を除去できるように設計され、一般に、流出液から硫黄および窒素含有化合物を含む不純物を除去する能力を有するクレイ、活性炭、アルミナ、および／またはモレキュラーシーブが充填されている。前処理装置は、温度約25℃から約200℃の範囲で操業される。
【００５１】
前処理装置を通過させた後、気相アルキル化反応システムからの流出液は製品分離システムへ送られ、液相スラリー反応システムへ送られる前に、未反応のアルキル化可能な芳香族化合物が目的とするアルキル化芳香族化合物及びポリアルキル化化合物から分離される。
また、気相アルキル化反応システムからの流出液を前処理装置に供給する前に、この流出液を分留して未反応のアルキル化可能な芳香族化合物を留去して気相アルキル化反応システムへリサイクルし、必要であれば原料ベンゼン中に混入していた水を除去することが好ましい場合がある。
【００５２】
＜液相アルキル化＞
液相でのアルキル化反応では、アルキル化可能な芳香族化合物にはベンゼンが含まれ、アルケンにはエチレンが含まれ、アルキル化芳香族化合物にはエチルベンゼンが含まれ、最初の液相アルキル化反応システムのアルキル化反応ゾーンの反応条件には、温度が約120℃から約270℃で、圧力が約675 kPa-aから約8300 kPa-aであることが含まれる。
【００５３】
第2反応段階の液相アルキル化反応で用いられる原料としてのアルキレンは、第1反応段階の気相アルキル化反応で用いられる原料アルキレンと同じでも異なっていてもよい。しかし、一般的には、エチレン等の同じ原料アルキレンが用いられる。特に液相アルキル化反応では、気相の原料アルキレンに窒素含有不純物が含まれている場合、気相アルキル化反応とは異なる原料を用いるか、または気相アルキル化反応と同一の原料から窒素含有不純物を除去してから用いる。典型的には、気相アルキル化反応用の原料アルケンには窒素元素として最大0.01wt%の窒素含有不純物が含まれていてもよいが、液相アルキル化反応用の原料アルケンの場合には、窒素含有不純物の含有量は、窒素元素として0.001wt%未満でなければならない。
【００５４】
例えば、液相アルキル化反応用の原料アルケンから窒素含有不純物を除去する前処理は、バイパス可能で反応性のガード触媒床を、第2反応段階の液相アルキル化反応システムの上流に設けることにより行うことができる。
このような反応性ガード触媒床は、各液相アルキル化反応ゾーンで用いられる触媒と同一または異なるアルキル化触媒が充填され、外気条件下、またはアルキル化条件下に保たれる。
ガード触媒床は外気条件下、あるいは適切なアルキル化条件下に保たれる。
アルキル化可能な芳香族化合物と、原料アルケンの少なくとも一部とを反応性ガード触媒床に通過させた後、最初の液相アルキル化反応ゾーンへ供給する。反応性ガード触媒床は、所望のアルキル化反応を生じさせるだけでなく、原料中に存在し、反応ゾーンの液相アルキル化反応触媒の触媒毒となり得る窒素化合物等の、反応性の不純物の除去も行なうことができる。
従って、ガード触媒床中の触媒は、液相アルキル化反応ゾーン中のアルキル化触媒よりも頻繁に再生および／または交換される。このため、ガード触媒床を使用できないときでもアルキル化反応の原料を液相アルキル化反応システムに直接供給できるよう、一般にガード触媒床にはバイパス用流路が設けられる。
【００５５】
液相アルキル化反応システムの各アルキル化反応ゾーンで用いられるアルキル化触媒は、上記の気相アルキル化反応システムに関して説明した触媒の内のいずれか１以上である。この触媒はバインダーまたはマトリックスと混合するか、または混合せずに用いることができる。一般に、液相アルキル化反応システムの触媒はゼオライトベータ及びMCM-22型モレキュラーシーブの中から選択される。
【００５６】
液相アルキル化反応からの流出液には、目的とするアルキル化芳香族化合物の他に、顕著な量の未反応のアルキル化可能な芳香族化合物が含まれている。このような未反応のアルキル化可能な芳香族化合物の少なくとも一部を回収し、液相アルキル化反応工程にリサイクルすることが好ましい場合がある。
【００５７】
＜トランスアルキル化＞
気相アルキル化反応システムまたは液相アルキル化反応システムからの流出液には、ポリアルキル化芳香族化合物が含まれている。従って、これらの流出液のいずれか一方または両方を製品分離システムへ送り、未反応の芳香族化合物、目的とするモノアルキル化芳香族化合物だけでなく、ポリアルキル化芳香族化合物も分離する。
ポリアルキル化芳香族化合物は、アルキル化反応器とは別に設けられたトランスアルキル化反応器へ送られる。トランスアルキル化反応器では、トランスアルキル化触媒の存在下でポリアルキル化芳香族化合物を追加の芳香族化合物と反応させることによって、モノアルキル化芳香族化合物がさらに製造される。
一般にトランスアルキル化反応は、ポリアルキル化芳香族化合物とアルキル化可能な芳香族化合物が少なくとも液相に保たれる条件下で行われる。
【００５８】
例えば、液相でベンゼンとポリエチルベンゼンのトランスアルキル化を行う適切な反応条件には、温度約150℃から260℃、圧力7000 kPa-a以下、反応ゾーンへの液体の総重量を基準とするWHSVが約0.5から約100hr-1、ベンゼン対ポリエチルベンゼンのモル比が約1：1から約30：1であることが含まれる。
ポリプロピルベンゼンとベンゼンによるトランスアルキル化反応を行う際の条件には、温度約150℃から300℃、圧力5500 kPa-a以下、反応ゾーンへの液体の総重量を基準とするWHSVが約0.1から約20hr-1、ベンゼン対ポリプロピルベンゼンの重量比が約1から10であることが含まれる。
ポリブチルベンゼンとベンゼンによるトランスアルキル化反応を行う際の条件には、温度約100℃から300℃、圧力1000 から7000kPa-a、反応ゾーンへの全供給量を基準とするWHSVが約1から約50hr-1、ベンゼン対ポリブチルベンゼンの重量比が1から10であることが含まれる。
【００５９】
トランスアルキル化触媒は、上記の気相アルキル化反応システムに関して説明した触媒の内のいずれか１以上である。この触媒はバインダーまたはマトリックスと混合するか、または混合せずに用いることができる。一般に、トランスアルキル化触媒はゼオライトベータ、ゼオライトY、超安定Y(USY)、脱アルミY (Deal Y)、モルデナイト、ZSM-3, ZSM-4, ZSM-5, ZSM-I l, ZSM-18, 及びZSM-20の中から選択される。
【実施例】
【００６０】
＜アンモニア吸着量の測定＞
触媒をTGA測定装置にセットした。TGAにヘリウムを流通させながら、温度を約25℃から500℃まで上げた。温度500℃の状態に一時間保ち、水分を除去した。乾燥した触媒の重量を記録した。
【００６１】
触媒を乾燥させた後、ヘリウムを流通させながら温度250℃まで冷却した。250℃において、10 wt%のNH3ガス(残りはヘリウム)混合物を触媒上に流通させ、NH3吸着による重量増加をTGAにより測定し、観察した。重量によるNH3吸着量は、250℃における触媒1グラム当たりのNH3モル当量(meq)で表示した。
【参考例１】
【実施例１】
【００６２】
未使用のMCM-22型触媒について、本願のNH3吸着量測定法で評価した。未使用の触媒のNH3吸着量は0.8591 meq NH3/g触媒であった。
【参考例２】
【実施例２】
【００６３】
参考例１に記載の未使用のMCM-22型触媒を、芳香族アルキル化不活性化条件下において炭化水素と接触させることによって不活性化した。不活性化後の使用済み触媒を、アルキル化反応器中で、温度約540℃、圧力約300 kPa-a、約1.25 hr-1の条件下で、空気を用いて再生した。触媒の平均酸度は不活性化前の0.8591から0.5750 meq NH3 / g触媒まで低下した。
空気による触媒再生では、NH3吸着量で評価した触媒酸度が、未使用触媒との比較において約33%低下した。
【参考例３】
【実施例３】
【００６４】
参考例１に記載の未使用のMCM-22型触媒を、芳香族アルキル化条件下において炭化水素と接触させることによって不活性化した。
不活性化後の使用済み触媒を、アルキル化反応器の外で、温度約540℃、圧力約101.3kPa-a条件下で、空気を用いて再生した。触媒の平均酸度は不活性化前の0.8591から0.5550 meq NH3 / g触媒まで低下した。
反応器外での空気による触媒再生では、NH3吸着量で評価した触媒酸度が、未使用の触媒との比較において約33%低下した。
【実施例１】
【実施例４】
【００６５】
参考例１に記載の未使用のMCM-22型触媒を、芳香族アルキル化条件下において炭化水素と接触させることによって不活性化した。
不活性化後の使用済み触媒を、アルキル化反応器内で窒素を用いて再生した。反応器の温度を約25℃から538℃まで、昇温速度約1℃／分で昇温した。反応器を538℃に24時間保った。窒素のガス容積空間速度は、約0.8（m3N2hr-1/kg触媒）であった。再生触媒の平均酸度は、不活性化前の0.8591から0.7216 meq NH3 / g触媒まで低下した。
538℃で窒素により再生された触媒では、NH3吸着量で評価した触媒酸度の低下は15%に過ぎなかった。これは、空気で再生した場合と比較して、50％以上改善されていることを意味する。
不活性化された触媒のコークスおよび／または炭化水素の形態の炭素含有量は、不活性化された触媒の重量を基準として約6〜10wt%であった。これに対し、再生された触媒のコークスおよび／または炭化水素の形態の炭素含有量は、不活性化された触媒の重量を基準として約0.09〜0.15wt%であった。
不活性化された触媒のピロ・ケミルミネッセンス(pyro-chemiluminescence) (Antek社 Model 772 Pyroreactor, 720 detector)で測定した窒素含有化合物の量は、不活性化された触媒の重量を基準として約25〜150 wppmであった。これに対し、再生された触媒のピロ・ケミルミネッセンス(Antek社 Model 772 Pyroreactor, 720 detector)で測定した窒素含有化合物の量は、不活性化された触媒との比較において、少なくとも80％減少していた。
【００６６】
複数の上限値及び下限値が記載されている場合、いずれかの下限値からいずれかの上限値までの範囲が考慮される。
【００６７】
用語の意味はこの技術分野の通常の意味で理解され、Handbook of Petroleum Refining Processes, Third Edition, Robert A. Meyers, Editor, McGraw-Hill (2004)が参照される。さらに、特許、特許出願試験方法(例えばASTM法)、その他の文献は、本願の要旨と抵触しない範囲で、それが許される全ての法域において本願に参照として組み込まれる。また、複数の上限値及び下限値が記載されている場合、いずれかの下限値からいずれかの上限値までの範囲が考慮される。登録商標であることを示す記号を付した商品名は、それがいずれかの法域において登録された商標であることを示す。
【００６８】
本願発明について実施形態に基づき説明したが、当業者であれば本願の要旨から逸脱することなく種々の変更を行えることを理解できよう。従って、特許請求の範囲は実施形態によって限定されず、当業者にとって均等な範囲も含めて本願に開示した全ての特許性の有る構成が含まれる様に解釈される。