(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＢＥＡ＊骨格構造タイプを有する第１のゼオライトならびにＭＯＲ骨格構造タイプおよびＢＥＴによって測定された３０ｍ２／ｇ超のメソ細孔表面積を有する第２のゼオライトを含んでおり、
前記第１のゼオライトがベータゼオライトであり、
前記第２のゼオライトがＥＭＭ−３４であり、かつ一次微結晶の凝集体を含んでおり、前記一次微結晶はＸ線回折によって測定されたａ、ｂおよびｃ軸結晶ベクトルの各々に８０ｎｍ未満の平均一次結晶サイズおよび２．０未満のアスペクト比を有し、前記アスペクト比はＴＥＭによって測定された、微結晶の最長の長さを微結晶の幅で割ったものとして定義され、前記微結晶の幅は、前記最長の長さの中点での前記最長の長さと直交する方向における前記微結晶の長さとして定義され、かつ前記ＥＭＭ−３４が、０．０５超の、前記メソ細孔表面積と全表面積との比を有する、触媒組成物であって、
前記触媒組成物が、アルキル化反応用および／または炭化水素流れから不純物を除去するためのガード床触媒用である、触媒組成物。
【請求項２】
前記触媒組成物が、５５０μモル／ｇ〜１５００μモル／ｇの範囲にコリジン吸着容量を有する、請求項１に記載の触媒組成物。
【請求項３】
炭化水素流れから不純物を除去する方法であって、以下の工程を含んでいる方法：
（ａ）供給原料流れの一部およびガード床触媒をガード床に供給する工程であって、前記供給原料流れが１種以上の炭化水素および望ましくない不純物を含んでおり、前記不純物が以下の元素の少なくとも１種を有する少なくとも１種の化合物を含んでおり：窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび１〜１２族の金属、前記ガード床触媒が請求項１または２に記載の触媒組成物を含んでいる工程；および
（ｂ）前記供給原料流れの前記一部を前記ガード床中で前記ガード床触媒と接触させて、前記不純物の少なくとも一部を除去し、かつ低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れを製造する工程。
【請求項４】
以下の工程を含むモノアルキル化芳香族化合物を製造するプロセス：
（ａ）ガード床の中にガード床触媒が配置された前記ガード床を準備する工程であって、前記ガード床触媒が請求項１または２に記載の触媒組成物を含んでいる工程；
（ｂ）未処理の供給原料流れの少なくとも一部を前記ガード床に供給する工程であって、前記未処理の供給原料流れがアルキル化されることが可能な芳香族化合物および望ましくない不純物を含んでおり、前記不純物が以下の元素の少なくとも１種を有する少なくとも１種の化合物を含んでいる工程：窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび１〜１２族の金属；
（ｃ）工程（ｂ）の前記未処理の供給原料流れの前記一部を前記ガード床触媒と接触させて、前記不純物の少なくとも一部を除去し、かつ低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れを製造する工程；および
（ｄ）工程（ｃ）の前記処理済の供給原料流れの少なくとも一部およびアルキル化剤流れを適当な少なくとも部分的に液相の反応条件の下で前記ガード床触媒と同じまたは異なるアルキル化触媒と接触させて、前記アルキル化されることが可能な芳香族化合物の一部を前記アルキル化剤流れでアルキル化して、前記モノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含んでいる流出物流れを製造する工程であって、前記アルキル化触媒が、ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブ、フォージャサイト、モルデナイト、ベータゼオライトまたはこれらの２種以上の組み合わせのいずれか１種であり、
前記ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブが、ＭＣＭ−２２、ＰＳＨ−３、ＳＳＺ−２５、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＥＲＢ−１、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０−Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３、ＵＺＭ−８、ＵＺＭ−８ＨＳ、ＵＺＭ−３７、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＩＴ−１またはこれらの２種以上の組み合わせのいずれか１種である、工程。
【請求項５】
工程（ｂ）が、アルキル化剤流れを前記ガード床に供給する工程をさらに含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項６】
工程（ｃ）が、前記アルキル化剤流れを前記アルキル化されることが可能な芳香族化合物と、前記ガード床触媒の存在の下で接触させて、追加の前記モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程をさらに含む、請求項５に記載のプロセス。
【請求項７】
以下の工程をさらに含む、請求項４〜６のいずれか１項に記載のプロセス：
（ｅ）工程（ｄ）の前記流出物流れを分けて、モノアルキル化芳香族化合物流れおよびポリアルキル化芳香族化合物流れを回収する工程；および
（ｆ）前記ポリアルキル化芳香族化合物流れおよび工程（ｂ）の前記未処理の供給原料流れの別の一部をトランスアルキル化触媒と、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件の下で接触させて、前記ポリアルキル化芳香族化合物流れを前記アルキル化されることが可能な芳香族化合物でトランスアルキル化して、追加の前記モノアルキル化芳香族化合物を製造する工程。
【請求項８】
工程（ｆ）の前に、前記未処理の供給原料流れの前記別の一部が、最初にガード床触媒と接触させられて、前記不純物の少なくとも一部が除去され、前記ガード床触媒が請求項1または２に記載の触媒組成物を含んでいる、請求項７に記載のプロセス。
【請求項９】
前記トランスアルキル化触媒が、２未満の拘束指数を有する大きい細孔のモレキュラーシーブまたはＭＣＭ−２２ファミリーの材料であり、
前記大きい細孔のモレキュラーシーブが、ベータゼオライト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＥＭＭ−３４、ＺＳＭ−２、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８およびＺＳＭ−２０、ＥＣＲ−４、ＥＣＲ−１７、ＥＣＲ−３２、ＥＣＲ−３５およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる、
請求項７に記載のプロセス。
【請求項１０】
前記アルキル化されることが可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記モノアルキル化芳香族化合物がエチルベンゼンでありおよび前記ポリアルキル化芳香族化合物がポリエチルベンゼンであり、または
前記アルキル化されることが可能な芳香族化合物がベンゼンであり、前記モノアルキル化芳香族化合物がクメンでありおよび前記ポリアルキル化芳香族化合物がポリイソプロピルベンゼンである、
請求項５〜９のいずれか１項に記載のプロセス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
発明者
アイド、マシュー、エス；レヴィン、ドロン；ライ、ウェニー、フランク；ジョンソン、アイビー、ディー；ウェイジェル、スコット、ジェイ；ラヴレス、ブレット、ティー
関連出願の相互参照
本出願は２０１７年２月２８日に出願された米国特許仮出願第６２／４６４，７１３号および２０１７年５月４日に出願された欧州特許出願第１７１６９５１６．６号の優先権およびその利益を主張し、これらの開示内容は両方とも参照によって本明細書に組み込まれる。
技術分野
【０００２】
本発明は、炭化水素流れから触媒毒を吸着する能力が改善された触媒組成物に関する。本発明はまた、炭化水素変換プロセス、たとえばモノアルキル化芳香族化合物を製造する炭化水素変換プロセスに使用される下流の触媒の不活性化を引き起こす１種以上の不純物を有する未処理の供給原料流れからそのような触媒毒を除去するために、この触媒組成物を使用することに関する。その結果、そのような触媒のサイクル寿命が増加する。
【背景技術】
【０００３】
典型的な芳香族のアルキル化プロセスでは、芳香族化合物はアルキル化剤、たとえばオレフィンと、酸触媒の存在下で反応させられる。たとえば、ベンゼンはエチレンまたはプロピレンと反応させられて、エチルベンゼンまたはクメンが製造されることができ、これらは両方とも化学工業における重要な中間製品である。従来、商用の芳香族アルキル化プロセスは通常、酸触媒としてＡ１Ｃ１３またはＢＦ３を使用していたが、最近になってこれらの材料はモレキュラーシーブに基いた触媒に置き替えられている。
【０００４】
モレキュラーシーブに基いた触媒を用いる芳香族アルキル化プロセスは、気相または液相のいずれかで実施されることができる。しかし、液相での操業に関連付けられる選択性の改善ならびに資本コストおよび運転コストの減少を考慮して、ほとんどの商用アルキル化プロセスは今では少なくとも部分的な液相条件の下で操業される。残念なことに、液相条件の下で操業することの１つの不利な点は、モレキュラーシーブに基いた触媒は供給原料流れ中の触媒毒の存在に、より敏感な傾向を有するということであり、供給原料流れ中の触媒毒としては、特に以下の元素のうちの少なくとも１種を有する化合物を有するものが挙げられる：窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび１族〜１２族の金属。そのような不純物は、そのようなモレキュラーシーブに基いた触媒の酸活性を低減させ、したがってそのような触媒に必要な再生と再生との間のサイクル時間を減少させる。
【０００５】
炭化水素供給原料流れから微量の汚染物質を除去するガード床の使用は、当該技術分野において周知である。これは、製品の純度が決定的に重要な意味を持つ石油化学製品および特殊化学品の操業にとりわけ当てはまる。通常、ベントナイト粘土、カオリン粘土、特別の活性アルミナまたはモレキュラーシーブを含むガード床物質が使用され、ガード床は酸性のモレキュラーシーブに基いた触媒を含んでいる反応槽の上流に置かれる。これらのガード床物質は、製品純度規格が満たされることができそのような触媒の被毒が低減されることができるように、供給原料流れ中の不純物を捕捉する。しかし、このようなガード床物質は、酸性のモレキュラーシーブに基いた触媒を用いる液相アルキル化プロセスで使用されるのに必要な低いレベルまで芳香族供給原料流れから不純物を吸着するには能力に限界を有する。したがって、不純物をより有効に吸着する能力の増加したガード床物質の必要性が存在する。そのような芳香族アルキル化プロセスへの供給原料流れからそのような不純物を除去し、それによってアルキル化および／またはトランスアルキル化反応に使用される下流の酸性のモレキュラーシーブに基いた触媒の不活性化を低減することが望ましい。
【発明の概要】
【０００６】
本発明の触媒組成物が、ゼオライトに基いたアルキル化触媒を使用してモノアルキル化芳香族化合物を製造するプロセスへの炭化水素流れ、特に供給原料流れ、たとえばベンゼンおよびエチレンから触媒毒を吸着し、それによってそのようなアルキル化触媒のサイクル寿命を増加させる改善された能力を有することがここに見出された。
【０００７】
第１の態様では、本発明は、ＢＥＡ＊骨格構造タイプを有する第１のゼオライトおよびＭＯＲ骨格構造タイプを有する第２のゼオライトを含んでいる触媒組成物である。第１のゼオライトはベータゼオライトであることができる。第２のゼオライトは、ＴＥＡ−モルデナイト、ＥＭＭ−３４、ＵＺＭ−１４またはこれらの２種以上の組み合わせのいずれか１種であることができる。また、第２のゼオライトは、天然のモルデナイトまたはナトリウムのみで合成されたモルデナイト、（Ｎａ）モルデナイトであることができる。
【０００８】
ＥＭＭ−３４は、３０ｍ２／ｇ超のメソ細孔表面積を有しかつ一次微結晶から構成される凝集体を含んでおり、この一次微結晶は８０ｎｍ未満のＴＥＭによって測定された平均一次結晶サイズ、２未満のアスペクト比、および５００ｍ２／ｇ超の全表面積を有する。いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−３４は０．０５超のメソ細孔表面積と全表面積との比を有しており、ＴＥＡまたはＭＴＥＡから合成される。
【０００９】
触媒組成物の第１のゼオライトと第２のゼオライトとの比は、触媒組成物の重量基準で５０：５０〜９０：１０の範囲にある。触媒組成物の第２のゼオライトのＳｉ／Ａｌ２モル比は１０〜６０の範囲にある。触媒組成物のコリジン吸着容量は５５０μモル／ｇ〜１５００μモル／ｇの範囲、または５５０μモル／ｇ〜７００μモル／ｇの範囲にあることができる。
【００１０】
本発明の触媒組成物は、第１のゼオライトおよび第２のゼオライトが同じ合成混合物中で共結晶化するような方法によって作られることができる。触媒組成物は、第１のゼオライトおよび第２のゼオライトが共押し出しされるような方法によって作られることができる。
【００１１】
第２の態様では、本発明は炭化水素流れから不純物を除去する方法である。この方法は、供給原料流れおよびガード床触媒を供給する工程（ａ）を含む。供給原料流れは、１種以上の炭化水素および望ましくない不純物を含んでいる。不純物は、以下の元素の少なくとも１種を有する少なくとも１種の化合物を含んでいる：窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび１族〜１２族の金属。ガード床触媒は、本明細書に記載された本発明の触媒組成物のいずれか１種を含んでいる。本方法の工程（ｂ）では、供給原料流れの少なくとも一部がガード床触媒と接触させられて、不純物の少なくとも一部が除去され、かつ低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れが製造される。１つ以上の実施形態では、供給原料流れおよびガード床物質はガード床に供給され、そこで接触させられる。
【００１２】
第３の態様では、本発明はモノアルキル化芳香族化合物を製造するプロセスである。このプロセスは、その中にガード床触媒が配置されたガード床を準備する工程（ａ）を含む。ガード床触媒は、本発明の触媒組成物のいずれか１種を含んでいる。工程（ｂ）では、未処理の供給原料流れの少なくとも一部がガード床に供給される。未処理の供給原料流れは、本明細書に定義されたような、アルキル化されることが可能な芳香族化合物および望ましくない不純物を含んでいる。工程（ｃ）では、工程（ｂ）の未処理の供給原料流れの少なくとも一部がガード床触媒と接触させられて、不純物の少なくとも一部が除去され、かつ低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れが製造される。工程（ｄ）では、工程（ｂ）の処理済の供給原料流れの少なくとも一部およびアルキル化剤流れが、適当な少なくとも部分的に液相の反応条件の下でガード床触媒と同じまたは異なるアルキル化触媒と接触させられて、アルキル化されることが可能な芳香族化合物の少なくとも一部がアルキル化剤流れでアルキル化されて、流出物流れが製造される。流出物流れは、モノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含んでいる。
【００１３】
１つ以上の実施形態では、アルキル化触媒は酸性のアルミノシリケートを含んでいる。アルミノシリケートは、ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブ、フォージャサイト、モルデナイト、ベータゼオライトもしくはこれらの２種以上の組み合わせのいずれか１種であることができまたは上記のものである。
【００１４】
１つ以上の実施形態では、本プロセスは、モノアルキル化芳香族化合物流れおよびポリアルキル化芳香族化合物流れを回収するための１種以上の分離工程をさらに含む。
【００１５】
１つ以上の実施形態では、本プロセスは、ポリアルキル化芳香族化合物流れ、および工程（ａ）の供給原料流れの別の一部を、適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件の下でトランスアルキル化触媒と接触させて、ポリアルキル化芳香族化合物流れがアルキル化されることが可能な芳香族化合物でトランスアルキル化され、追加のモノアルキル化芳香族化合物が製造される。１つ以上の実施形態では、トランスアルキル化触媒は、２未満の拘束指数を有する大きい細孔のモレキュラーシーブである。他の実施形態では、トランスアルキル化触媒はＭＣＭ−２２ファミリーの材料である。１つ以上の実施形態では、トランスアルキル化のための工程（ａ）の供給原料流れのこの一部は、最初に本発明のガード床触媒と接触させられて、不純物の少なくとも一部が除去される。
【００１６】
アルキル化されることが可能な芳香族化合物がベンゼンであり、アルキル化剤がエチレンである場合には、モノアルキル化芳香族化合物はエチルベンゼンであり、ポリアルキル化芳香族化合物はポリエチルベンゼンである。アルキル化されることが可能な芳香族化合物がベンゼンであり、アルキル化剤がプロピレンである場合には、モノアルキル化芳香族化合物はクメンであり、ポリアルキル化芳香族化合物はポリイソプロピルベンゼンである。
【００１７】
本プロセスの１つ以上の実施形態では、工程（ｂ）は、アルキル化されることが可能な芳香族化合物および望ましくない不純物を含んでいる供給原料流れに加えて、アルキル化剤流れをもガード床に供給する工程をさらに含む。１つ以上の実施形態では、工程（ｃ）は、ガード床触媒の存在下にアルキル化剤流れをアルキル化されることが可能な芳香族化合物と接触させて、追加のモノアルキル化芳香族化合物を製造する工程をさらに含む。そのようなものとして操業される場合には、ガード床は反応性ガード床と呼ばれる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】触媒組成物のベータゼオライト、ＥＭＭ−３４またはＴＥＡ−モルデナイト含有量の関数としてプロットされたアルファ値によって測定された、実施例５の触媒組成物の性能を示す図である。
【００１９】
【図２】触媒組成物のベータゼオライト、ＥＭＭ−３４またはＴＥＡ−モルデナイト含有量の関数としてプロットされたコリジン吸着容量によって測定された、実施例６の触媒組成物の性能を示す図である。
【００２０】
【図３】触媒組成物のベータゼオライト、ＥＭＭ−３４またはＴＥＡ−モルデナイト含有量の関数としてアンモニア昇温脱離法によって測定された、実施例７の触媒組成物の性能を示す図である。
【００２１】
【図４】実施例８のＸ線回折パターンを示す図である。
【００２２】
【図５】実施例９のＸ線回折パターンを示す図である。
【００２３】
【図６】実施例１０のＸ線回折パターンを示す図である。
【００２４】
【図７】実施例１１のＸ線回折パターンを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
炭化水素流れから触媒毒を吸着する能力の増加が、本明細書に記載された本発明の触媒組成物によって示され、それは、アルキル化剤、好ましくはエチレンまたはプロピレンを用いてアルキル化されることが可能な芳香族化合物、好ましくはベンゼンを、少なくとも部分的な液相条件の下でそのような組成物の存在下でアルキル化することによって、モノアルキル化芳香族化合物、好ましくはエチルベンゼンまたはクメンを製造するプロセスで使用された場合におけるものである。
定義
【００２６】
本明細書で使用される用語「触媒化合物」とは、化学反応の速度定数を増加させる作用をすることができる材料とともに、炭化水素流れから触媒毒を吸着する作用をすることができる材料を含んでいる。
【００２７】
本明細書で使用される用語「アルキル化されることが可能な芳香族化合物」とは、アルキル基を受容してもよい芳香族化合物を意味する。アルキル化されることが可能な芳香族化合物の１つの非限定的な例はベンゼンである。
【００２８】
本明細書で使用される用語「アルキル化剤」とは、アルキル化されることが可能な芳香族化合物にアルキル基を供与してもよい化合物を意味する。アルキル化剤の非限定的な例はエチレン、プロピレンおよびブチレンである。別の非限定的な例は、アルキル化されることが可能な芳香族化合物にアルキル基を供与することができる任意のポリアルキル化芳香族化合物である。
【００２９】
本発明に有用であるアルキル化されることが可能な芳香族化合物に関連して、本明細書で使用される用語「芳香族」とは、置換または非置換の、単環または多環の化合物を包含する当該技術分野で認識される範囲に従って理解されなければならない。ヘテロ原子（たとえば、ＮまたはＳ）を有する芳香族の特性を有する化合物もまた有用であるが、それが選択された反応条件の下で、下で定義されるような触媒毒としての作用をしないことを条件とする。
【００３０】
本明細書で使用される用語「少なくとも部分的な液相」とは、所与の温度、圧力および組成において、少なくとも１重量％の液相、任意的に少なくとも５重量％の液相を有する混合物を意味する。
【００３１】
本明細書で使用される用語「触媒毒」とは、本明細書に定義された１種以上の不純物であって、モレキュラーシーブまたはゼオライトのサイクル寿命を低減するように作用するものを意味する。
【００３２】
本明細書で使用される用語「拘束指数」とは、米国特許第３，９７２，８３２号および第４，０１６，２１８号に定義されている。
【００３３】
本明細書で使用される用語「骨格構造タイプ」とは、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｗ．Ｍ．ＭｅｉｅｒおよびＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎによる「ゼオライト骨格構造タイプのアトラス」（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ社、第５版、２００１年）に記載された意味を有する。ＢＥＡ＊骨格構造タイプはベータゼオライトの様々な形態を含む。ＭＯＲ骨格構造タイプは、モルデナイト、たとえばＴＥＡ−モルデナイト、ＥＭＭ−３４およびＵＺＭ−１４の様々な形態を含む。
【００３４】
ベータゼオライトは、米国特許第３，３０８，０６９号および米国再発行特許第２８，３４１号に記載されている。モルデナイトは天然に存在する材料であるが、合成形態、たとえばＴＥＡ−モルデナイト（すなわち、テトラエチルアンモニウム構造指向剤を含んでいる反応混合物から調製された合成モルデナイト）もまた利用可能である。ＴＥＡ−モルデナイトは米国特許第３，７６６，０９３号および第３，８９４，１０４号に開示されている。ＥＭＭ−３４は、メソモルデナイトとも呼ばれ、構造指向剤ＴＥＡ（テトラエチルアンモニウムカチオン）またはＭＴＥＡ（メチルトリエチルアンモニウムカチオン）から合成されたゼオライトであり、３０ｍ２／ｇ超のメソ細孔表面積を有し、一次微結晶から構成された凝集体を含んでおり、この一次微結晶は８０ｎｍ未満のＴＥＭによって測定された平均一次結晶サイズおよび２未満のアスペクト比を有し、これらの特性は国際公開第ＷＯ２０１６／１２６４３１号に開示されており、その内容は許される場合には参照によって組み込まれる。ＵＺＭ−１４は、米国特許出願公開第２００９０３２５７８５Ａ１号に記載されている。
【００３５】
本明細書で使用される用語「ＭＣＭ−２２ファミリー材料」（または「ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブ」）としては、以下のものが挙げられる：
（ｉ）通常の一次結晶構成ブロックの「ＭＷＷ骨格構造トポロジーを有する単位格子」から作られたモレキュラーシーブ。単位格子は原子の空間配置であり、それは３次元空間内に嵌め込まれて、Ｃｈ．Ｂａｅｒｌｏｃｈｅｒ、Ｗ．Ｍ．ＭｅｉｅｒおよびＤ．Ｈ．Ｏｌｓｏｎによる「ゼオライト骨格構造タイプのアトラス」（Ｅｌｓｅｖｉｅｒ社、第５版、２００１年）に記載された結晶を記述する。
（ｉｉ）通常の二次構成ブロックから作られたモレキュラーシーブであって、この二次構成ブロックはそのようなＭＷＷ骨格構造タイプ単位格子の２次元嵌め込みであり、１個の単位格子の厚さ、好ましくは１個のｃ軸単位格子の厚さの単層を形成するもの。
（ｉｉｉ）通常の二次構成ブロックから作られたモレキュラーシーブであって、この二次構成ブロックは「１個以上の単位格子の厚さの層」であり、１個より多い単位格子の厚さの層はＭＷＷ骨格構造トポロジー単位格子の少なくとも２つの単層を積み重ね、詰め込みまたは結合することによって作られるもの。そのような二次構成ブロックの積み重ねは、規則的な様式、不規則な様式、ランダムの様式またはこれらの任意の組み合わせであることができる。および
（ｉｖ）任意の規則的なまたはランダムの、２次元または３次元のＭＷＷ骨格構造トポロジーを有する単位格子の組み合わせによって作られたモレキュラーシーブ。
【００３６】
ＭＣＭ−２２ファミリー材料は１２．４±０．２５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストローム（焼成後または合成したままのもの）にｄ間隔の最大値を含んでいるＸ線回折パターンを有することによって特性付けられる。ＭＣＭ−２２ファミリー材料はまた、１２．４±０．２５、６．９±０．１５、３．５７±０．０７および３．４２±０．０７オングストローム（焼成後または合成したままのもの）にｄ間隔の最大値を含んでいるＸ線回折パターンを有することによって特性付けられてもよい。モレキュラーシーブを特性付けるために使用されたＸ線回折データは、入射放射線として銅のＫアルファ２重線ならびにシンチレーションカウンターおよびデータ収集装置としての付帯コンピューターを装備した回折計を使用して標準手法によって得られる。
【００３７】
ＭＣＭ−２２ファミリーの構成員としては、ＭＣＭ−２２（米国特許第４，９５４，３２５号に記載されたもの）、ＰＳＨ−３（米国特許第４，４３９，４０９に号に記載されたもの）、ＳＳＺ−２５（米国特許第４，８２６，６６７号に記載されたもの）、ＥＲＢ−１（欧州特許第０２９３０３２号に記載されたもの）、ＩＴＱ−１（米国特許第６，０７７，４９８号に記載されたもの）、ＩＴＱ−２（国際出願第ＷＯ９７／１７２９０号に記載されたもの）、ＩＴＱ−３０（国際出願公開第ＷＯ２００５１１８４７６号に記載されたもの）、ＭＣＭ−３６（米国特許第５，２５０，２７７号に記載されたもの）、ＭＣＭ−４９（米国特許第５，２３６，５７５号に記載されたもの）、ＭＣＭ−５６（米国特許第５，３６２，６９７号に記載されたもの）、およびＥＭＭ−１０ファミリーモレキュラーシーブ（米国特許第番７，９５９，８９９号および第８，１１０，１７６号および米国特許出願公開第２００８／００４５７６８号に記載され特性付けされたもの）、たとえばＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０−Ｐ、ＥＭＭ−１２およびＥＭＭ−１３が挙げられるが、これらに限定されない。典型的には、ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブは水素型をしており、水素イオンを有し、たとえば酸性である。
【００３８】
ＭＣＭ−２２ファミリーに含められるべき関連するゼオライトはＵＺＭ−８（米国特許第６，７５６，０３０号に記載されたもの）、ＵＺＭ−８ＨＳ（米国特許第７，７１３，５１３号に記載されたもの）、ＵＺＭ−３７（米国特許第８，１５８，１０５号に記載されたもの）であり、またＭＩＴ−１がＣｈｅｍ．Ｓｃｉ．、２０１５年、第６巻、６３２０〜６３２４頁に記載されており、これらの全てもまたＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブとして使用されるのに適している。
【００３９】
用語「炭化水素」とは、炭素に結合された水素を含んでいる部類の化合物を意味し、（ｉ）飽和炭化水素化合物、（ｉｉ）不飽和炭化水素化合物、および（ｉｉｉ）炭化水素化合物（飽和および／または不飽和のもの）の混合物を包含し、異なる数のｎを有する炭化水素化合物ＣｎＨ２ｎ＋１の混合物を含み、ｎは分子１個当たりの炭素原子の数である。
【００４０】
用語「モノアルキル化芳香族化合物」とは、１個のみのアルキル置換基を有する芳香族化合物を意味する。モノアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はエチルベンゼン、イソプロピルベンゼン（クメン）およびｓｅｃ−ブチルベンゼンである。
【００４１】
本明細書で使用される用語「ポリアルキル化芳香族化合物」とは、１個を超えるアルキル置換基を有する芳香族化合物を意味する。ポリアルキル化芳香族化合物の非限定的な例はポリエチルベンゼン、たとえばジエチルベンゼン、トリエチルベンゼンならびにポリイソプロピルベンゼン、たとえばジイソプロピルベンゼンおよびトリイソプロピルベンゼンである。
【００４２】
本明細書で使用される用語「不純物」としては、以下の元素の少なくとも１個を有する化合物が挙げられるが、これらに限定されない：窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび１族〜１２族金属。
【００４３】
本明細書で使用される用語「大きい細孔のモレキュラーシーブ」とは、２未満の拘束指数を有するモレキュラーシーブを意味する。
【００４４】
適当な大きい細孔のモレキュラーシーブとしては、ベータゼオライト、ゼオライトＹ、超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＺＳＭ−２、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８およびＺＳＭ−２０が挙げられる。ゼオライトＺＳＭ−２は米国特許第３，４１１，８７４号に記載されている。ゼオライトＺＳＭ−３は米国特許第３，４１５，７３６号に記載されている。ＺＳＭ−４は米国特許第４，０２１，４４７号に記載されている。ＺＳＭ−１４は米国特許第３，９２３，６３６号に記載されている。ＺＳＭ−１８は米国特許第３，９５０，４９６号に記載されている。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。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号および第３，４４９，０７０号に記載されている。脱アルミニウム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調製されてもよい。超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）は米国特許第４，４０１，５５６号に記載されている。希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）は米国特許第３，５２４，８２０号に記載されている。ＥＣＲ−４は米国特許第４，９６５，０５９号に記載されている。ＥＣＲ−１７は欧州特許第０２５９５２６号に記載されている。ＥＣＲ−３２は米国特許第４，９３１，２６７号に記載されている。ＥＣＲ−３５は米国特許第５，１１６，５９０号に記載されている。
【００４５】
本明細書で使用される用語「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」（およびその文法上の変形）は、「有する（ｈａｖｉｎｇ）」または「含んでいる（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」の包含的な意味で使用されており、「からのみ成る（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｎｌｙ ｏｆ）」の排他的な意味では使用されていない。本明細書で使用される用語「１つの（ａ）」および「その（ｔｈｅ）」は単数のみならず複数を包含するものと了解される。
【００４６】
全ての前述の特許および刊行物の全内容は、参照によってその全体が本明細書に組み入れられる。
触媒組成物
【００４７】
本発明の第１の態様は、ＢＥＡ＊骨格構造タイプを有する第１のゼオライトおよびＭＯＲ骨格構造タイプを有する第２のゼオライトを含んでいる触媒組成物である。第１のゼオライトはベータゼオライトであることができる。第２のゼオライトは、ＴＥＡ−モルデナイト、ＥＭＭ−３４、ＵＺＭ−１４またはこれらの２種以上の組み合わせのいずれか１種であることができる。ＴＥＡ−モルデナイト、ＥＭＭ−３４およびＵＺＭ−１４は上で参照された刊行物に記載されている。
【００４８】
１つ以上の実施形態では、ＥＭＭ−３４は、（ＢＥＴによって測定された）３０ｍ２／ｇ超のメソ細孔表面積および一次微結晶から構成された凝集体を含んでおり、この一次微結晶はＴＥＭによって測定された８０ｎｍ未満の平均一次結晶サイズ、２未満のアスペクト比、および（ＢＥＴによって測定された）５００ｍ２／ｇ超の全表面積を有する。
【００４９】
いくつかの実施形態では、ＥＭＭ−３４は、０．０５超のメソ細孔表面積と全表面積との比を有しており、ＴＥＡまたはＭＴＥＡから合成される。
【００５０】
ＥＭＭ−３４は３０ｍ２／ｇ超、好ましくは４０ｍ２／ｇ超、およびいくつかの場合には４５ｍ２／ｇ超のＢＥＴによって測定されたメソ細孔表面積を有する。
【００５１】
ＥＭＭ−３４は、凝集体、典型的には不規則な凝集体を含んでおり、この凝集体は、８０ｎｍ未満、好ましくは７０ｎｍ未満、より好ましくは６０ｎｍ未満、たとえば５０ｎｍ未満のＴＥＭによって測定された平均一次結晶サイズを有する一次微結晶から構成されている。一次微結晶は、ＴＥＭによって測定された２０ｎｍ超の、任意的に３０ｎｍ超から８０ｎｍ未満までの範囲内の平均一次結晶サイズを有してもよい。
【００５２】
任意的に、ＥＭＭ−３４の一次結晶は、Ｘ線回折によって測定された、ａ、ｂおよびｃ軸結晶ベクトルの各々に８０ｎｍ未満の、好ましくは７０ｎｍ未満の、いくつかの場合には６０ｎｍ未満の平均一次結晶サイズを有する。一次微結晶は、Ｘ線回折によって測定された、ａ、ｂおよびｃ軸結晶ベクトルの各々に２０ｎｍ超、任意的に３０ｎｍ超から８０ｎｍ未満までの範囲内に平均一次結晶サイズを有する。
【００５３】
ＥＭＭ−３４は一般に、一次結晶の凝集体とともにいくらかの凝集していない一次結晶との混合物を含んでいる。ＥＭＭ−３４の大部分は、たとえば９０重量％超または８０重量％超は、一次結晶の凝集体として存在する。凝集体は典型的には不規則な形態である。凝集体についてより詳細には、Ｗａｌｔｅｒ，Ｄ．著、（２０１３年）、「ナノ材料における一次粒子−凝集体−凝集塊」（Ｄｅｕｔｓｃｈｅ Ｆｏｒｓｃｈｕｎｇｓｇｅｍｅｉｎｓｃｈａｆｔ（ＤＦＧ）編）、Ｗｉｌｅｙ−ＶＣＨ Ｖｅｒｌａｇ社刊、独国、Ｗｅｉｎｈｅｉｍ；ｄｏｉ:１０．１００２／９７８３５２７６７３９１９、１〜２４頁を見よ。有用であるためには、ＥＭＭ−３４は一つの凝集塊ではない。
【００５４】
任意的に、ＥＭＭ−３４は、少なくとも５０重量％の、好ましくは少なくとも７０重量％の、有利には少なくとも８０重量％の、より好ましくは少なくとも９０重量％の一次微結晶から構成される不規則な凝集体を含んでおり、および任意的にそれから実質的に成っており、この一次微結晶から構成される不規則な凝集体は８０ｎｍ未満、好ましくは７０ｎｍ未満、より好ましくは６０ｎｍ未満、たとえば５０ｎｍ未満の一次結晶サイズを有する。好ましくは、ＥＭＭ−３４は、１０重量％未満のＴＥＭによって評価された８０ｎｍ超のサイズを有する一次微結晶を含んでいる。好ましくは、ＥＭＭ−３４は、８０ｎｍ未満のＴＥＭによって測定された結晶サイズを有する微結晶から構成されている不規則な凝集体から構成される。好ましくは、本発明のＥＭＭ−３４は、針状または小板状の結晶を実質的に含んでおらず、たとえばＴＥＭによって評価された個数によって１０％未満の針状または小板状の結晶を含んでいる。
【００５５】
好ましくは、ＥＭＭ−３４の一次微結晶は、２．０未満の、より好ましくは３．０未満のアスペクト比を有し、ここでアスペクト比とは、ＴＥＭによって測定された、微結晶の最長の長さを微結晶の幅で割ったものとして定義され、微結晶の幅は、その最長の長さの中点でのその最長の長さと直交する方向における微結晶の長さとして定義される。
【００５６】
一次微結晶の凝集体は典型的には不規則な形状のものであり、「二次」粒子であると呼ばれることもある。というのは、それは微結晶の凝集体から構成されており、凝集体が「一次」粒子であるからである。
【００５７】
一次微結晶は、一次微結晶の個数による少なくとも９０％がＴＥＭによって測定された２０〜８０ｎｍの範囲に、好ましくは２０〜６０ｎｍの範囲に平均一次結晶サイズを有するような狭い粒度分布を有してもよい。
【００５８】
ＥＭＭ−３４は、５００ｍ２／ｇ超の、より好ましくは５５０ｍ２／ｇ超の、いくつかの場合には６００ｍ２／ｇ超の全表面積を有する。全表面積とは、内部細孔の表面積（ゼオライト表面積）およびまた結晶の外側の表面積（外部表面積）を含んでいる。全表面積はＢＥＴによって測定される。
【００５９】
好ましくは、ＥＭＭ−３４についてのメソ細孔表面積と全表面積との比は０．０５超である。
【００６０】
ＥＭＭ−３４は、０．１ｍＬ／ｇ超、より好ましくは０．１２ｍＬ／ｇ超、いくつかの場合には０．１５ｍＬ／ｇ超のメソ細孔容積を有する。
【００６１】
第２のゼオライト、たとえばＥＭＭ−３４のシリカ−アルミナモル比（Ｓｉ：Ａｌ２モル比）は好ましくは１０超であり、たとえば１０〜６０、好ましくは１５〜４０の範囲にあってもよい。
【００６２】
第１のゼオライト、たとえばベータゼオライトのシリカ−アルミナモル比（Ｓｉ：Ａｌ２モル比）は好ましくは５０未満であり、たとえば１５〜５０の、好ましくは１５〜２５の範囲にあってもよい。
【００６３】
本発明の触媒組成物の場合には、第１のゼオライトと第２のゼオライトとの比は、触媒組成物の重量基準で９０：１０〜５０：５０、または８０：２０〜５０：５０、または７０：３０〜５０：５０、または６０：４０〜５０：５０の範囲にある。
【００６４】
触媒組成物の第２のゼオライトのいくつかの実施形態では、ＥＭＭ−３４のＳｉ／Ａｌ２モル比（シリカ−アルミナモル比）は、１０〜６０、または２０〜６０、または３０〜６０の範囲にある。
【００６５】
触媒組成物のコリジン吸着容量は、５００μモル／ｇ超、または５５０μモル／ｇ〜１５００μモル／ｇの範囲、または５５０μモル／ｇ〜７００μモル／ｇの範囲にあることができる。
【００６６】
１つ以上の実施形態では、本発明の触媒組成物は、第１のゼオライトおよび第２のゼオライトが同じ合成混合物中で共結晶化されるような方法によって作られることができる。
【００６７】
１つ以上の実施形態では、触媒組成物は、第１のゼオライトが第２のゼオライトとともに共押し出しされるような方法によって作られることができる。この方法では、第１のゼオライト、たとえばベータゼオライトは、マラーまたはミキサーの中で第２のゼオライト、たとえばＥＭＭ−３４と一緒にされ、ある時間、たとえば１０〜３０分間混合される。十分な水が添加されて押し出し可能なペーストが製造され、次にそれが成形された押し出し成形物へ、たとえば円柱または四つ葉の形状へと押し出される。押し出し成形物は、その後高められた温度、たとえば１２１℃〜１６３℃で乾燥されてもよい。乾燥された押し出し成形物は、次に空気、窒素、窒素／空気混合物または他のガスの流れの下で高い温度で、たとえば５３８℃で焼成されてもよい。乾燥された押し出し成形物はその後、環境温度まで冷却されてもよく、また飽和空気またはスチームで加湿されてもよい。加湿後に、押し出し成形物は典型的には、たとえば０．５〜１Ｎの硝酸アンモニウム溶液でイオン交換され、次に、たとえば脱イオン水で洗われて、残留イオン、たとえば硝酸イオンが除去され、そして次に乾燥される。イオン交換され、乾燥された押し出し成形物はその後、たとえば８５０°Ｆ（４５４℃）〜１１００°Ｆ（５９３℃）の温度で、空気、窒素、窒素／空気混合物または他のガスの中で焼成される。
炭化水素流れから不純物を除去する方法
【００６８】
本発明の第２の態様は、炭化水素流れから不純物を除去する方法である。この方法は、ガード床触媒を好ましくはガード床の中に準備し、ガード床の中にガード床触媒が配置される工程（ａ）を含む。ガード床触媒は、本明細書に記載された本発明の触媒組成物のいずれか１種を含んでいる。この方法の工程（ｂ）では、供給原料流れの少なくとも一部がガード床に供給される。供給原料流れは１種以上の炭化水素および望ましくない不純物を含んでいる。不純物は、以下の元素の少なくとも１種を有する少なくとも１種の化合物を含んでいる：窒素、ハロゲン、酸素、イオウ、ヒ素、セレン、テルル、リンおよび１族〜１２族金属。この方法の工程（ｃ）では、供給原料流れの一部がガード床触媒と接触させられて不純物の少なくとも一部が除去され、かつ低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れが製造される。
モノアルキル化芳香族化合物を製造するプロセス
【００６９】
本発明の第３の様相は、モノアルキル化芳香族化合物を製造するプロセスである。このプロセスは、ガード床触媒を好ましくはガード床の中に準備し、ガード床の中にガード床触媒が配置される工程（ａ）を含む。ガード床触媒は、本発明の触媒組成物のいずれか1種を含んでいる。本プロセスの工程（ｂ）では、未処理の供給原料流れの少なくとも一部がガード床に供給される。この工程では、アルキル化剤が存在しないので、ガード床は非反応性のガード床である。未処理の供給原料流れは、本明細書で定義されたような、アルキル化されることが可能な芳香族化合物および望ましくない不純物を含んでいる。このような不純物は、下流のアルキル化触媒および／またはトランスアルキル化触媒への触媒毒として作用し、それによってこれらの触媒の耐用年数（たとえば、サイクル寿命）を低減させる。本プロセスの工程（ｃ）では、工程（ｂ）の未処理の供給原料流れの一部がガード床触媒と接触させられて、不純物の少なくとも一部が除去され、かつ低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れが製造される。本プロセスの工程（ｄ）では、低減された量の不純物を有する処理済の供給原料流れの少なくとも一部およびアルキル化剤流れが、アルキル化触媒の存在下でまたはアルキル化触媒とともに接触させられ、このアルキル化触媒はガード床触媒と同じまたは異なるものである。この接触は、アルキル化されることが可能な芳香族化合物の少なくとも一部を、アルキル化剤流れでアルキル化して流出物流れが製造されるのに適当な少なくとも部分的に液相の反応条件の下で行われる。このような流出物流れは、モノアルキル化芳香族化合物およびポリアルキル化芳香族化合物を含んでいる。処理済の供給原料流れ中の低減された量の不純物は、下流のアルキル化およびトランスアルキル化触媒をより少ない量の触媒毒にさらさせることになり、これらの下流の触媒のより長い耐用年数を可能にする。
【００７０】
工程（ｂ）は、アルキル化剤流れをガード床に供給する工程をさらに含むことができる。アルキル化剤流れは、ガード床触媒の存在の下でアルキル化されることが可能な芳香族化合物と接触させられて、追加のモノアルキル化芳香族化合物が製造される。この実施形態では、ガード床は、その中にアルキル化剤流れが存在する反応性ガード床である。これは、アルキル化されることが可能な芳香族化合物とアルキル化剤との間のアルキル化反応によってアルキル化芳香族化合物が製造される結果をもたらし、同時に不純物の少なくとも一部が、ガード床触媒による吸着によって供給原料流れから除去される。
【００７１】
工程（ｄ）の流出物流れは分離されて、モノアルキル化芳香族化合物流れおよびポリアルキル化芳香族化合物流れが工程（ｅ）で回収されることができる。ポリアルキル化芳香族化合物流れは、アルキル化されることが可能な芳香族化合物とトランスアルキル化されて、追加のモノアルキル化芳香族化合物が工程（ｆ）で製造されることができる。これは、ポリアルキル化芳香族化合物と供給原料流れの別の部分、たとえば工程（ｂ）の未処理の供給原料流れとを、トランスアルキル化触媒の存在下でまたはトランスアルキル化触媒とともに、ポリアルキル化芳香族化合物流れをアルキル化されることが可能な芳香族化合物でトランスアルキル化しかつ追加のモノアルキル化芳香族化合物を製造するのに適当な少なくとも部分的に液相のトランスアルキル化条件の下で接触させることによって行われる。
【００７２】
あるいは、工程（ｆ）の前に、未処理の供給原料流れの一部は、最初にガード床触媒と接触させられて、不純物の少なくとも一部が除去されて、処理済の供給原料流れが形成される。ガード床触媒は、本発明の触媒組成物のいずれか１種を含んでいる。
【００７３】
本発明の実施形態では、アルキル化されることが可能な芳香族化合物がベンゼンであり、アルキル化剤がエチレンである場合には、モノアルキル化芳香族化合物はエチルベンゼンであり、ポリアルキル化芳香族化合物はポリエチルベンゼンである。
【００７４】
本発明の実施形態では、アルキル化されることが可能な芳香族化合物がベンゼンであり、アルキル化剤がプロピレンである場合には、モノアルキル化芳香族化合物はクメンであり、ポリアルキル化芳香族化合物はポリイソプロピルベンゼンである。
アルキル化触媒およびトランスアルキル化触媒
【００７５】
１つ以上の実施形態では、アルキル化触媒はアルミノシリケートを含んでいる。アルミノシリケートは、ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブ、フォージャサイト、モルデナイト、ベータゼオライトまたはこれらの２種以上の組み合わせのいずれか１種であり、これはモノアルキル化芳香族化合物を製造するプロセスに有用であることが見出されている。
【００７６】
１つ以上の実施形態では、ＭＣＭ−２２ファミリーのモレキュラーシーブは、ＭＣＭ−２２、ＭＣＭ−３６、ＭＣＭ−４９、ＭＣＭ−５６、ＥＲＢ−１、ＥＭＭ−１０、ＥＭＭ−１０−Ｐ、ＥＭＭ−１２、ＥＭＭ−１３、ＵＺＭ−８、ＵＺＭ−８ＨＳ、ＵＺＭ−３７、ＩＴＱ−１、ＩＴＱ−２、ＩＴＱ−３０、ＭＩＴ−１またはこれらの２種以上の組み合わせから成る群から選ばれる。
【００７７】
他の実施形態では、トランスアルキル化触媒は、２未満の拘束指数を有する大きい細孔のモレキュラーシーブである。大きい細孔のモレキュラーシーブは、ベータゼオライト、フォージャサイト、モルデナイト、ＴＥＡ−モルデナイト、ＥＭＭ−３４、ＺＳＭ−２、ＺＳＭ−３、ＺＳＭ−４、ＺＳＭ−１４、ＺＳＭ−１８、ＺＳＭ−２０、ＥＣＲ−４、ＥＣＲ−１７、ＥＣＲ−３２、ＥＣＲ−３５およびこれらの組み合わせから成る群から選ばれる。フォージャサイトの大きい細孔のモレキュラーシーブは、１３Ｘ、低ナトリウム超安定Ｙ（ＵＳＹ）、脱アルミニウムＹ（Ｄｅａｌ Ｙ）、超疎水性Ｙ（ＵＨＰ−Ｙ）、希土類交換Ｙ（ＲＥＹ）、希土類交換ＵＳＹ（ＲＥ−ＵＳＹ）およびこれらの混合物から成る群から選ばれる。
【００７８】
アルキル化触媒および／またはトランスアルキル化触媒のモレキュラーシーブは、酸化物バインダー、たとえばアルミナまたはシリカと、最終アルキル化触媒および／またはトランスアルキル化触媒が１〜１００重量％のモレキュラーシーブを含有するように、慣用の様式で一緒にされることができる。
アルキル化されることが可能な芳香族化合物
【００７９】
本発明でアルキル化されることができる、置換されたアルキル化されることが可能な芳香族化合物は、芳香族核に直接結合された少なくとも１個の水素原子を有しなければならない。芳香族環は、アルキル化反応を妨害しない１種以上のアルキル、アリール、アルカリール、アルコキシ、アリールオキシ、シクロアルキル、ハライドおよび／または他の基で置換されることができる。
【００８０】
本発明の実施形態のいずれか１つに適したアルキル化されることが可能な芳香族炭化水素としては、ベンゼン、ナフタレン、アントラセン、ナフタセン、ペリレン、コロネンおよびフェナントレンが挙げられ、ベンゼンが好ましい。
【００８１】
一般に、芳香族化合物の置換基として存在することができるアルキル基は、１〜約２２個の炭素原子、通常には約１〜８個の炭素原子、最も通常には約１〜４個の炭素原子を有する。
【００８２】
本発明の実施形態のいずれか１つに適したアルキル置換芳香族化合物としては、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、クメン、メシチレン、デュレン、ｐ−シメン、ブチルベンゼン、プソイドクメン、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；４−エチル−ｍ−キシレン；ジメチルナフタレン;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−アントラセン；９，１０−ジメチルフェナントレンおよび３−メチルフェナントレンが挙げられる。より高い分子量のアルキル芳香族炭化水素もまた出発原料として使用されることができ、芳香族炭化水素とオレフィンオリゴマーとのアルキル化によって製造されるような芳香族炭化水素も挙げられる。そのような製品は、当該技術分野でしばしばアルキレートと呼ばれ、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等が含まれる。非常にしばしば、アルキレートは芳香族核に結合されたアルキル基の大きさが約Ｃ６〜約Ｃ１２で様々である高沸騰留分として得られる。クメンまたはエチルベンゼンが所望の製品である場合に、本発明のプロセスは容認できる程度にわずかの量の副生成物、たとえばキシレンを生成する。そのような場合に作られるキシレンは約５００ｐｐｍ未満であることがある。
【００８３】
かなりの量のベンゼン、トルエンおよび／またはキシレンを含んでいる改質油は、本発明のプロセスのための有用な供給原料を構成する。
アルキル化剤
【００８４】
本発明の１つ以上の実施形態に有用なアルキル化剤としては一般に、アルキル化されることが可能な芳香族化合物との反応をする能力を有する１個以上の利用可能なアルキル化するオレフィン基を有する任意の脂肪族または芳香族の有機化合物、好ましくは１〜５個の炭素原子を有するアルキル化する基を有するもの、またはポリアルキル化芳香族化合物が挙げられる。本発明の実施形態のいずれか１つに適したアルキル化剤の例は、オレフィン、たとえばエチレン、プロピレン、ブテン各種異性体およびペンテン各種異性体；アルコール（モノアルコール、ジアルコール、トリアルコール等を包含して）、たとえばメタノール、エタノール、プロパノール各種異性体、ブタノール各種異性体およびペンタノール各種異性体；アルデヒド、たとえばホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒドおよびｎ−バレルアルデヒド；ならびにハロゲン化アルキル、たとえば塩化メチル、塩化エチル、塩化プロピル各種異性体、塩化ブチル各種異性体および塩化ペンチル各種異性体等である。
【００８５】
軽質オレフィンの混合物は、本発明のアルキル化プロセスにおけるアルキル化剤としてとりわけ有用である。したがって、様々な製油所流れ、たとえば燃料ガス；エチレン、プロピレン等を含有するガスプラントオフガス；軽質オレフィンを含有するナフサクラッカーオフガス；製油所ＦＣＣプロパン／プロピレン流れ等の主成分であるエチレン、プロピレン、ブテン各種異性体および／またはペンテン各種異性体の混合物は、本発明における有用なアルキル化剤である。
【００８６】
本発明の１つ以上の実施形態に適したポリアルキル化芳香族化合物としては、ポリエチルベンゼン、ポリイソプロピルベンゼンまたはこれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
【００８７】
たとえば、典型的なＦＣＣ軽質オレフィン流れは、表１に示されるように以下の成分を有する：
【表１】
0006857252.tif 000002
アルキル化および／またはトランスアルキル化条件
【００８８】
１つ以上の実施形態では、本発明のアルキル化および／またはトランスアルキル化プロセスは、有機反応物、すなわちアルキル化されることが可能な芳香族化合物およびアルキル化剤が、アルキル化またはトランスアルキル化触媒と、適当なアルキル化またはトランスアルキル化反応ゾーン中で、たとえばこの触媒組成物の固定床を含んでいる流通リアクター中で、有効かつ適当なアルキル化および／またはトランスアルキル化条件の下で、接触させられるように実施される。
【００８９】
そのようなアルキル化条件は、以下の少なくとも１つを含むことができる：約１０℃〜約４００℃、または約１０℃〜約２００℃、または約１５０℃〜約３００℃の温度；約２５０００ｋＰａまで、または約２００００ｋＰａまで、または約１００ｋＰａ〜約７０００ｋＰａ、または約６８９ｋＰａ〜約４６０１ｋＰａの圧力；約０．１:１〜約５０：１、好ましくは約０．５：１〜１０：１のアルキル化されることが可能な芳香族化合物とアルキル化剤とのモル比；および約０．１〜約１００時−１、または約０．５〜５０時−１、または約１０時−１〜約１００時−１の供給原料重量時空間速度（ＷＨＳＶ）。
【００９０】
反応物は、気相もしくは液相のいずれかに、または少なくとも部分的に液相にあることができる。１つ以上の実施形態では、反応物は無希釈、すなわち他の材料による意図的な混合もしくは稀釈がされていないことができ、または反応物は搬送ガスもしくは希釈剤、たとえば水素もしくは窒素を含んでいることができる。
【００９１】
ベンゼンがエチレンでアルキル化されてエチルベンゼンが製造される場合には、アルキル化反応は、約１５０℃〜３００℃、または約２００℃〜２６０℃の温度；約２００００ｋＰａまで、好ましくは約２００ｋＰａ〜約５６００ｋＰａの圧力；約０．１時−1〜約５０時−1、または約１時−1〜約１０時−1のエチレン供給原料に基いたＷＨＳＶ；および１：１〜３０：１、好ましくは１：１〜１０：１のアルキル化リアクター中のベンゼンとエチレンとのモル比を含む少なくとも部分的に液相の条件の下で行なわれてもよい。
【００９２】
ベンゼンがプロピレンでアルキル化されてクメンが製造される場合には、アルキル化反応は、約２００℃まで、好ましくは約１０℃〜２００℃の温度；約２５０００ｋＰａまで、好ましくは約１００ｋＰａ〜約３０００ｋＰａの圧力；および約１時−1〜約２５０時−1、好ましくは約５時−1〜５０時−1、好ましくは約５時−1〜約１０時−1のプロピレン供給原料に基いたＷＨＳＶを含む少なくとも部分的に液相の条件の下で行なわれてもよい。
【００９３】
そのようなトランスアルキル化条件は、以下の少なくとも１つを含むことができる：約１００℃〜約３００℃、または約１００℃〜約２７５℃の温度；約２００ｋＰ〜約６００ｋＰａ、または約２００ｋＰａ〜約５００ｋＰａの圧力；全供給原料に基いた約０．５〜約１００時−１の全供給原料に基いた重量時空間速度（ＷＨＳＶ）；および１：１〜６：１の芳香族化合物／ポリアルキル化芳香族化合物の重量比。
【００９４】
ポリアルキル化芳香族化合物がポリエチルベンゼン（ＰＥＢ）であり、それがベンゼンと反応させられてエチルベンゼンが製造される場合には、トランスアルキル化条件としては、約２２０℃〜約２６０℃の温度；約３００ｋＰａ〜約４００ｋＰａの圧力；全供給原料に基いた２時−1〜６時−1の重量時空間速度；および２：１〜６：１のベンゼン／ＰＥＢの重量比が挙げられる。
【００９５】
ポリアルキル化芳香族化合物がポリイソプロピルベンゼン（ＰＩＰＢ）であり、それがベンゼンと反応させられてクメンが製造される場合には、トランスアルキル化条件としては、約１００℃〜約２００℃の温度；約３００ｋＰａ〜約４００ｋＰａの圧力；全供給原料に基いた１時−1〜１０時−1の重量時空間速度；および１：１〜６：１のベンゼン／ＰＩＰＢの重量比が挙げられる。
［実施例］
【００９６】
本発明はこれから以下の実施例を参照してより詳しく記載される。多数の修正および変形が可能であり、本発明は、添付された請求項の範囲内において、本明細書に具体的に記載された以外の進め方で実施されてもよいことが理解されなければならない。
実験内容
アルファ値
【００９７】
アルファ値は、触媒組成物のクラッキング活性の指標であり、米国特許第３，３５４，０７８号およびＪｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ、第４巻、５２７頁（１９６５年）；第６巻、２７８頁（１９６６年）；および第６１巻、３９５頁（１９８０年）に記載されており、これらの文献のそれぞれは参照によって本明細書に組み込まれる。本明細書で使用された試験の実験条件は、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｃａｔａｌｙｓｉｓ、第６１巻、３９５頁（１９８０年）に詳細に記載された５３８℃の一定温度および可変流量を含んでいた。
コリジン吸着容量
【００９８】
コリジン吸着容量は、ゼオライトまたは触媒組成物の酸性度の指標である。ゼオライトおよび触媒組成物のコリジン吸着容量は、熱重量分析計（米国、デラウェア州、ニューキャッスル、ＴＡ Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ社によって製作されたＱ５０００型）で２００℃で６０分間窒素流の下で乾燥されたゼオライトまたは触媒組成物のサンプル１グラム当たり吸収されたコリジン（触媒毒の一種）のミリモル数として測定された。触媒サンプルが乾燥された後（触媒毒としての）コリジンが３ト−ル（４００Ｐａ）のコリジン分圧で６０分間触媒サンプルの上に散布された。コリジン吸着容量は以下の式から計算された：（コリジンを散布された後の触媒サンプルの重量−乾燥された触媒サンプルの重量）×１０６÷（コリジンの分子量×乾燥された触媒サンプルの重量）。触媒サンプルの重量および乾燥された触媒サンプルの重量がグラム単位で測定される場合には、コリジンの分子量は１ミリモル当たり１２１．２グラムである。
アンモニア昇温脱離法
【００９９】
アンモニア昇温脱離法（ＴＰＡＤ）もまた、ゼオライトまた触媒組成物の酸性度の指標である。ＴＰＡＤ手法は当該技術分野において周知である。ＴＰＡＤ分析の場合には、触媒サンプル（０．２ｇ）は最初に１０ｃｃ／分のヘリウム（Ｈｅ）流の下で５００℃で３時間乾燥された。それから温度は１００℃に下げられ、そこで触媒サンプルはアンモニアガスで飽和された。アンモニアガスで飽和された後、触媒サンプルはヘリウム流で１００℃で脱着に付され、物理吸着されたアンモニアが触媒サンプルから脱着された。ＴＰＡＤは１６ｃｃ／分のヘリウム流量の下で１８．４℃／分の脱着昇温勾配で行なわれた。脱着されたアンモニアおよび水（もしあれば）はＴＰＡＤの間、ミリ等量／ｇとして監視された。
【実施例１】
【０１００】
ベータゼオライトの合成
８０部のベータゼオライト結晶が、焼成された乾燥重量基準で２０部のプソイドベーマイトアルミナと一緒にされる。ベータゼオライトおよびプソイドベーマイトアルミナの乾燥粉体が、マラーまたはミキサーに入れられ、約１０〜３０分間混合される。混合処理の間に十分な水がベータゼオライトおよびアルミナに加えられて、押し出し成形可能なペーストが製造される。押し出し成形可能なペーストは、押出機を使用して１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物へと形成される。押し出しの後、１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物は２５０°Ｆ（１２１℃）〜３２５°Ｆ（１６８℃）の範囲の温度で乾燥される。乾燥された押し出し成形物はその後、窒素／空気混合物中で８５０°Ｆ（４５４℃）〜１１００°Ｆ（５９３℃）の温度まで焼成される。
【実施例２】
【０１０１】
ＥＭＭ−３４ゼオライトの合成
８０部のＥＭＭ−３４ゼオライト結晶が、焼成された乾燥重量基準で２０部のプソイドベーマイトアルミナと一緒にされた。ＥＭＭ−３４およびプソイドベーマイトアルミナの乾燥粉体がマラーまたはミキサーに入れられ、約１０〜３０分間混合された。混合処理の間に十分な水がＥＭＭ−３４およびアルミナに加えられて、押し出し成形可能なペーストが製造された。押し出し成形可能なペーストは、押出機を使用して１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物へと形成された。押し出しの後、１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物は２５０°Ｆ（１２１℃）〜３２５°Ｆ（１６８℃）の範囲の温度で乾燥された。乾燥の後、乾燥された押し出し成形物は窒素流の下で１０００°Ｆ（５３８℃）まで加熱された。押し出し成形物はそれから環境温度まで冷却され、飽和空気またはスチームで給湿された。給湿の後、押し出し成形物は０．５〜１Ｎの硝酸アンモニウム溶液でイオン交換された。硝酸アンモニウム溶液によるイオン交換が繰り返された。硝酸アンモニウムでイオン交換された押し出し成形物は次に、空気中での焼成前に脱イオン水で洗浄されて、残留する硝酸塩が除去された。湿った押し出し成形物が洗浄された後、それは乾燥された。イオン交換され乾燥された押し出し成形物はその後、窒素／空気混合物中で８５０°Ｆ（４５４℃）〜１１００°Ｆ（５９３℃）の温度まで焼成された。
【実施例３】
【０１０２】
ＴＥＡ−モルデナイトゼオライトの合成
８０部のＴＥＡ−モルデナイトゼオライト結晶が、焼成された重量基準で２０部のプソイドベーマイトアルミナと一緒にされた。モルデナイトおよびプソイドベーマイトアルミナの乾燥粉体がマラーまたはミキサーに入れられ、約１０〜３０分間混合された。混合処理の間に十分な水がモルデナイトおよびアルミナに加えられて、押し出し成形可能なペーストが製造された。押し出し成形可能なペーストは、押出機を使用して１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物へと形成された。押し出しの後、１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物は２５０°Ｆ（１２１℃）〜３２５°Ｆ（１６８℃）の範囲の温度で乾燥された。乾燥の後、乾燥された押し出し成形物は窒素流の下で１０００°Ｆ（５３８℃）まで加熱された。押し出し成形物はそれから環境温度まで冷却され、飽和空気またはスチームで給湿された。給湿の後、押し出し成形物は０．５〜１Ｎの硝酸アンモニウム溶液でイオン交換された。硝酸アンモニウム溶液によるイオン交換が繰り返された。硝酸アンモニウムでイオン交換された押し出し成形物は次に、空気中での焼成前に脱イオン水で洗浄されて、残留する硝酸塩が除去された。湿った押し出し成形物が洗浄された後、それは乾燥された。イオン交換され乾燥された押し出し成形物はその後、窒素／空気混合物中で８５０°Ｆ（４５４℃）〜１１００°Ｆ（５９３℃）の温度まで焼成された。
【実施例４】
【０１０３】
混合ゼオライト触媒組成物の合成
ＥＭＭ−３４結晶およびベータゼオライト結晶が多くの様々な比率で、焼成された乾燥重量基準で２０部のプソイドベーマイトアルミナと一緒にされた。ＥＭＭ−３４、ベータゼオライトおよびプソイドベーマイトアルミナの乾燥粉体がマラーまたはミキサーに入れられ、約１０〜３０分間混合された。混合処理の間に十分な水が加えられて、押し出し成形可能なペーストが製造された。押し出し成形可能なペーストは、押出機を使用して１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物へと形成された。押し出しの後、１／２０インチ（１．３ｍｍ）の四つ葉状の押し出し成形物は２５０°Ｆ（１２１℃）〜３２５°Ｆ（１６８℃）の範囲の温度で乾燥された。乾燥の後、乾燥された押し出し成形物は窒素流の下で１０００°Ｆ（５３８℃）まで加熱された。押し出し成形物はそれから環境温度まで冷却され、飽和空気またはスチームで給湿された。給湿の後、押し出し成形物は０．５〜１Ｎの硝酸アンモニウム溶液でイオン交換された。硝酸アンモニウム溶液によるイオン交換が繰り返された。硝酸アンモニウムでイオン交換された押し出し成形物は次に、空気中での焼成前に脱イオン水で洗浄されて、残留する硝酸塩が除去された。湿った押し出し成形物が洗浄された後、それは乾燥された。イオン交換され乾燥された押し出し成形物はその後、窒素／空気混合物中で８５０°Ｆ（４５４℃）〜１１００°Ｆ（５９３℃）の温度まで焼成された。
【０１０４】
上記されたゼオライト材料および触媒組成物材料は、アルキル化の操作の間のそれらの酸性度または酸点の量についてそれらを試験することによって、ガード床（ＧＢ）、たとえば反応性ガード床（ＲＧＢ）または非反応性ガード床に配置されたときの毒物容量について特性付けされた。酸点は、ＧＢの操作における毒物容量を提供するものとして当該技術分野で知られている。触媒酸性度を測定する１つの方法は、そのアルファ値または標準ヘキサン分解試験による。材料の酸性度を測定する第２の方法は、質量基準でコリジンの全吸着容量を測定することである。材料の酸性度を測定する第３の方法は、特定の温度で材料にアンモニアを吸着させ、次に温度を上げたときにその材料から脱着されるアンモニアの量を測定することである。
【０１０５】
本明細書に使用された図の場合、Ｘ軸上の組成物数は形成された押し出し成形物中の特定のゼオライトの構成割合である。「直線傾向」のラインは、形成された押し出し成形物へのＥＭＭ−３４およびベータゼオライトの添加が純粋に相加的効果であるならば予測されるであろうラインである。「直線傾向」からのどのような偏移も予期し得ない結果といえるだろう。
【実施例５】
【０１０６】
性能試験−アルファ値
下の図１のアルファ値試験の結果は、１００重量％のＥＭＭ−３４と１００重量％のベータゼオライトとの間に引かれた直線の傾向線を示す。１００重量％のＴＥＡ−モルデナイトと、混合ゼオライである１０重量％のＴＥＡ−モルデナイト／９０重量％のベータゼオライトとは、実質的に直線の傾向線上に落ちる一方で、ＥＭＭ−３４とベータゼオライトとの混合ゼオライトの組み合わせはその傾向線から著しく偏移し、より高い酸性度（およびより高いヘキサン分解活性）を有する。この予期し得ない結果は、ＧＢの操作のための混合ゼオライト配合物である１０重量％のＥＭＭ−３４／９０重量％のベータゼオライトの触媒組成物の著しい利点を示す。
【実施例６】
【０１０７】
性能試験−コリジン吸着容量
図２のコリジン吸着容量試験の結果は、１００重量％のＥＭＭ−３４と１００重量％のベータゼオライトとの間に引かれた直線の傾向線を示す。１００重量％のＴＥＡ−モルデナイトと、混合ゼオライである１０重量％のＴＥＡ−モルデナイト／９０重量％のベータゼオライトとは、本質的に直線の傾向線上に落ちる一方で、ＥＭＭ−３４とベータゼオライトとの混合ゼオライトの組み合わせはその傾向線から著しく偏移している。この予期し得ない結果は、９０重量％のＥＭＭ−３４／１０重量％のベータゼオライトはより低いコリジン吸着容量を有し、他方において５０重量％のＥＭＭ−３４／５０重量％のベータゼオライトおよび１０重量％のＥＭＭ−３４および９０重量％のベータゼオライトは、より高いコリジン吸着容量を有することを示す。この予期し得ない結果は、５０重量％／５０重量％およびそれより高いベータゼオライト量におけるＥＭＭ−３４とベータゼオライトとの組み合わせの利点を示す。
【実施例７】
【０１０８】
性能試験−アンモニア昇温脱離法
図３のアンモニア昇温脱離法（ＴＰＡＤ）試験の結果は、１００％のＥＭＭ−３４と１００％のベータゼオライトとの間に引かれた直線の傾向線を示す。ＥＭＭ−３４はベータゼオライト材料が有するのよりも高いＴＰＡＤを有し、したがって直線の傾向線は負の傾きを有する。この場合に、ＴＥＡ−モルデナイトは実質的により低いＴＰＡＤを有し、したがって第２の「モルデナイトの直線傾向」ラインが、１００％のＴＥＡ−モルデナイトと１００％のベータゼオライト材料との間に引かれることになり、これは正の傾きを有する。混合ゼオライトである１０％のＴＥＡ−モルデナイト／９０％のベータゼオライト材料は、「モルデナイトの直線傾向」ラインの近くに位置するＴＰＡＤ値を有する。この予期し得ない結果は、９０％のＥＭＭ−３４／１０％のベータゼオライト材料がより低いＴＰＡＤを有し、他方において５０％のＥＭＭ−３４／５０％のベータゼオライトと、１０％のＥＭＭ−３４／９０％のベータゼオライト材料とは、より高いＴＰＡＤを有することを示す。この予期し得ない結果は、５０重量％／５０重量％およびそれより高いベータゼオライト量におけるＥＭＭ−３４とベータゼオライトとの組み合わせの利点を示す。
【実施例８】
【０１０９】
シリカ源として非晶質シリカおよびＳＤＡとしてＴＥＡ−ＯＨ
６２６．２ｇの水が検量された。７４．５ｇの５０重量％ＮａＯＨおよび１０．１ｇの３５重量％ＴＥＡ−ＯＨ（ＳＤＡ）が水に加えられて溶液が形成された。溶液は清澄になるまで撹拌された。８３．１ｇの２７％Ａｌ２（ＳＯ４）３がその溶液にゆっくり加えられた。１．４ｇのＮａＣｌが２０ｇの水に溶解された。７．２ｇのベータゼオライトの種結晶が溶液に加えられた。溶液は５〜１０分間混合された。１８６．５ｇの非晶質シリカ（Ｈｉ−Ｓｉｌ ２３３（商標）、ＰＰＧ社から入手可能）が、溶液にゆっくり加えられてスラリーが形成された。３２２．６ｇの５０重量％ＴＥＡ−ＢｒおよびＮａＣｌ溶液がスラリーに加えられてゲルが形成された。ゲルは十分に混合され、その後撹拌されているオートクレーブに投入され、２５０ｒｐｍ、１４０℃で１２０時間撹拌された。名目上のゲルのモル組成パラメーターは以下のとおりであった：
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝４１．３８
Ｎａ（アルカリ）／ＳｉＯ２＝０．３４
ＳＤＡ／ＳｉＯ２＝０．２９
ＯＨ−／ＳｉＯ２＝ ０．３５
Ｈ２Ｏ／ＳｉＯ２＝１８．８４。
【０１１０】
Ｘ線回折パターン（ＸＲＤ）は、図４に示されたように、オートクレーブから分離された生成物がベータゼオライトとモルデナイトとの混合物であることを示し、生成物中のベータゼオライトの量はおよそ６％であった。予備焼成、アンモニウムイオン交換および５５０℃で焼成の後でコリジン吸着容量は３６７μモル／ｇであった。
【実施例９】
【０１１１】
シリカ源として沈降シリカ、ＳＤＡとしてＴＥＡ−Ｂｒ、ＴＥＡ／Ｎａ＝０．８９９
７４．６ｇの５０重量％ＮａＯＨが６４１．５ｇの水の中に希釈された。溶液は清澄になるまで撹拌された。８４．２ｇの２７％Ａｌ２（ＳＯ４）３溶液が上記の水酸化物溶液にゆっくり加えられた。７．３ｇのベータゼオライト種結晶が溶液に加えられ、５〜１０分間混合された。１７５．９ｇの沈降シリカ（Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＰＭ変性シリカ、Ｅｖｏｎｉｋ社から入手可能）が、溶液にゆっくり加えられてスラリーが形成された。３５２．８ｇの５０重量％ＴＥＡ−Ｂｒがスラリーに加えられてゲルが形成された。ゲルは十分に混合され、その後撹拌されているオートクレーブに投入され、２５０ｒｐｍ、１４０℃で１２０時間攪拌された。名目上のゲルモル組成パラメーターは以下のとおりであった：
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝４０．７
Ｎａ（アルカリ）／ＳｉＯ２＝０．３４３
ＳＤＡ／ＳｉＯ２＝０．３０５
ＴＥＡ／Ｎａ＝０．８９９
ＯＨ−／ＳｉＯ２＝ ０．３４３
Ｈ２Ｏ／ＳｉＯ２＝１８．９５。
【０１１２】
Ｘ線回折パターンは、図５に示されたように、オートクレーブから分離された生成物がベータゼオライトとモルデナイトとの混合物であることを示し、生成物中のベータゼオライトの量はおよそ６０％であった。
【実施例１０】
【０１１３】
シリカ源として沈降シリカ、ＳＤＡとしてＴＥＡ−Ｂｒ、ＴＥＡ／Ｎａ＝１．１１
７４．１ｇの５０重量％ＮａＯＨが６４７．５ｇの水の中に希釈された。溶液は清澄になるまで撹拌された。８４．８ｇの２７％Ａｌ２（ＳＯ４）３溶液が上記の水酸化物溶液にゆっくり加えられた。６．７ｇのベータゼオライト種結晶が溶液に加えられた。溶液は５〜１０分間混合された。１７７．０ｇの沈降シリカ（Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＰＭ変性シリカ、Ｅｖｏｎｉｋ社から入手可能）がゆっくりと加えられた。３５１．２ｇの５０重量％ＴＥＡ−Ｂｒが加えられてゲルが形成された。ゲルは十分に混合され、その後撹拌されているオートクレーブに投入され、２５０ｒｐｍ、１４０℃で１２０時間攪拌された。名目上のゲルモル組成パラメーターは以下のとおりであった：
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝４０．７
（Ｎａ）アルカリ／ＳｉＯ２＝０．３３８
ＳＤＡ／ＳｉＯ２＝０．３０５
ＴＥＡ／Ｎａ＝１．１１
ＯＨ−／ＳｉＯ２＝ ０．３３８
Ｈ２Ｏ／ＳｉＯ２＝１８．９５。
【０１１４】
Ｘ線回折パターンは、図６に示されたように、反応混合物から分離された生成物がベータとモルデナイトとの混合物であることを示し、生成物中のベータの量はおよそ９２％であった。予備焼成、アンモニウムイオン交換および５５０℃で焼成の後でコリジン吸着容量は５７５μモル／ｇであった。
【実施例１１】
【０１１５】
シリカ源として沈降シリカ、ＳＤＡとしてＴＥＡ−ＯＨおよびＴＥＡ−Ｂｒ
５４．１ｇの５０重量％ＮａＯＨが６４６．５ｇの水に加えられてＮａＯＨ溶液が形成された。８９．３ｇの３５重量％ＴＥＡ−ＯＨ（ＳＤＡ）がＮａＯＨ溶液に加えられた。ＮａＯＨ溶液を撹拌しながら、８５．２ｇの４７％Ａｌ２（ＳＯ４）３が加えられた。７．４ｇのベータゼオライト種結晶が加えられた。１７８．０ｇの沈降シリカ（Ｕｌｔｒａｓｉｌ ＰＭ変性シリカ、Ｅｖｏｎｉｋ社から入手可能）が溶液にゆっくりと加えられた。２６７．６ｇの５０重量％ＴＥＡ−Ｂｒ（ＳＤＡ）が加えられ３０分間撹拌され、その後そのゲルがオートクレーブに投入され、オートクレーブは２５０ｒｐｍ、１４０℃で１２０時間攪拌された。名目上のゲルモル組成パラメーターは以下のとおりであった：
ＳｉＯ２／Ａｌ２Ｏ３＝４０．７
（Ｎａ）アルカリ／ＳｉＯ２＝０．１２
ＳＤＡ／ＳｉＯ２＝０．３１
ＯＨ−／ＳｉＯ２＝ ０．２０
Ｈ２Ｏ／ＳｉＯ２＝１８．５１。
【０１１６】
Ｘ線回折パターンは、図７に示されたように、オートクレーブから分離された生成物がモルデナイト不純物のないベータゼオライトであることを示し、生成物中のベータゼオライトの量はおよそ１００％であった。予備焼成、アンモニウムイオン交換および５５０℃で焼成の後でコリジン吸着容量は７００μモル／ｇであった。
【０１１７】
特定の実施形態および特徴が、数値上限のセットおよび数値下限のセットを使用して記載されてきた。特に指定のない限り、任意の下限から任意の上限までの範囲が意図されていることが認識されなければならない。特定の下限、上限および範囲が以下の１つ以上の請求項に現われる。全ての数値は、当業者によって予測されるであろう実験誤差および変動を考慮に入れている。
【０１１８】
様々な用語が上で定義された。請求項の中で使用される用語が上で定義されていないことを限度として、それは少なくとも１つの刊行物または発行された特許に反映されているような当業者がその用語に与えた最も広い定義が与えられなければならない。さらに、特許、試験手順および本出願で引用された他の文書はすべて、参照によって完全に組み込まれるが、但しそのような開示が本出願と矛盾せず、またそのような組み込みが許される全ての管轄機関を対象とすることを限度とする。
【０１１９】
これまでの開示物の記載は本開示発明を例示し説明している。さらに、この開示は好ましい実施形態のみを示し説明しているが、上で述べたように、本開示が様々な他の組み合わせ、修正および環境に使用されることができ、また上記の教示および／または関連する技術分野の技術もしくは知識と相応する、本明細書に表現された概念の範囲内で変更または修正をすることができることが理解されなければならない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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