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KR101474891B1 - Y-85 and modified lz-210 zeolites - Google Patents

Y-85 and modified lz-210 zeolites Download PDF

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KR101474891B1
KR101474891B1 KR1020097016754A KR20097016754A KR101474891B1 KR 101474891 B1 KR101474891 B1 KR 101474891B1 KR 1020097016754 A KR1020097016754 A KR 1020097016754A KR 20097016754 A KR20097016754 A KR 20097016754A KR 101474891 B1 KR101474891 B1 KR 101474891B1
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매티아스 피 콜잭
토마스 엠 레이놀즈
크리스토퍼 제이 가렛
가이 비 우들
엘레나 제트 마우루카스
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유오피 엘엘씨
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Abstract

본 발명에서는 폴리알킬방향족을 모노알킬방향족, 특히 쿠멘 및 에틸 벤젠으로 전환시키기 위한, Y-85 또는 개질된 LZ-210 제올라이트를 포함하는 촉매가 개시된다. 쿠멘 및 에틸벤젠 제조를 위해서, 휘발물 불포함 기준으로 제올라이트 80% 및 알루미나 결합제 20 중량%로 구성된 개시된 촉매는 하기 물리적 특성 중 1 이상을 보유한다: (1) Y-85 또는 개질된 LZ-210 제올라이트의 절대 강도가 X 선 회절(XRD)로 측정해서 바람직하게는 50 이상임; 및 (2) Y-85 또는 개질된 LZ-210 제올라이트의 골격 알루미늄이 바람직하게는 Y-85 또는 개질된 LZ-210 제올라이트의 알루미늄의 60% 이상임.

Figure R1020097016754

The present invention discloses a catalyst comprising Y-85 or a modified LZ-210 zeolite for converting polyalkylaromatics to monoalkylaromatics, especially cumene and ethylbenzene. For the production of cumene and ethylbenzene, the disclosed catalyst consisting of 80% zeolite and 20% alumina binder on a volatiless basis has at least one of the following physical properties: (1) Y-85 or modified LZ-210 zeolite Is preferably 50 or more, as measured by X-ray diffraction (XRD); And (2) the skeletal aluminum of Y-85 or the modified LZ-210 zeolite is preferably at least 60% of the aluminum of Y-85 or modified LZ-210 zeolite.

Figure R1020097016754

Description

Y-85 및 개질된 LZ-210 제올라이트{Y-85 AND MODIFIED LZ-210 ZEOLITES}Y-85 and modified LZ-210 zeolite {Y-85 AND MODIFIED LZ-210 ZEOLITES}

폴리알킬방향족, 예를 들어 PIPB 및 PEB의 쿠멘 및 에틸 벤젠으로의 트랜스알킬화에서 촉매로서 사용될 수 있는 Y-85 및 개질된 LZ-210 제올라이트가 이의 제조 방법과 함께 개시된다.Y-85 and modified LZ-210 zeolites, which can be used as catalysts in the polyalkylaromatics, for example PIPB and the transalkylation of PEB to cumene and ethylbenzene, are disclosed, together with their preparation methods.

하기 설명은 쿠멘을 산출할 수 있는 벤젠과의 폴리이소프로필벤젠(PIPB)의 트랜스알킬화에서 본 원에 개시되는 촉매를 사용하는 것을 특정 참조하게 되나, 이는 설명을 명백히 하고 단순화하려는 목적으로만 행해지는 것으로 간주되어야 한다. 본 명세서에서는 강조를 위해 본 출원의 보다 넓은 범주를 자주 언급할 것이다.The following description makes specific reference to the use of the catalysts disclosed herein for the transalkylation of polyisopropylbenzene (PIPB) with benzene to yield cumene, which is done for the purpose of clarifying and simplifying the description Should be considered. In the present specification, the broader scope of the present application will be frequently mentioned for emphasis.

쿠멘은 주요 상업 제품이며, 이의 주요 용도 중 하나는 이의 공기 산화 후, 중간 과산화물의 산 촉매된 분해를 통한 페놀 및 아세톤의 공급원이다.Cumene is a major commercial product, one of its main uses being the supply of phenol and acetone through acid-catalyzed decomposition of mid-peroxides after its air oxidation.

페놀 및 아세톤 둘 모두는 상업 화학물로서 중요하기 때문에, 쿠멘의 제조에 큰 비중을 두어 왔으며, 상기 문헌은 이의 제조 공정을 주로 기술한다. 쿠멘 제조의 가장 일반적이고 아마도 가장 직접적인 방법은 특히 산 촉매를 이용하는 프로필렌에 의한 벤젠의 알킬화이다.Since both phenol and acetone are important as commercial chemicals, a great deal of emphasis has been placed on the manufacture of cumene, and the literature describes primarily the process for its manufacture. The most common and perhaps most direct way of making cumene is the alkylation of benzene with propylene, especially using acid catalysts.

쿠멘의 또다른 일반적인 제조 방법은 특히 산 촉매를 이용하는 PIPB, 특히 디-이소프로필벤젠 (DIPB) 및 트리-이소프로필벤젠 (TIPB)에 의한 벤젠의 트랜스알킬화이다. 임의의 상업적으로 적합한 트랜스알킬화 공정은 폴리알킬화 방향족의 높은 전환율 및 모노알킬화 생성물의 높은 선택성의 요건을 만족시켜야 한다.Another common method of preparation of cumene is the transalkylation of benzene with PIPB, especially di-isopropylbenzene (DIPB) and tri-isopropylbenzene (TIPB) using acid catalysts. Any commercially suitable transalkylation process should satisfy the requirements for high conversion of the polyalkylated aromatics and high selectivity of the monoalkylated product.

쿠멘을 산출하는 PIPB에 의한 벤젠의 반응의 주된 방향은 프로필기의 마르코니코프(Markownikoff) 첨가에 상응한다. 그러나, 적지만 매우 유의적인 양의 반응이 반마르코니코프 첨가를 통해 일어나 n-프로필벤젠(NPB)을 생성한다. NPB 형성은 페놀 및 아세톤으로의 쿠멘의 산화를 방해한다는 것에 의미가 있으며, 따라서 산화에 사용되는 쿠멘은 NPB 함량과 관련하여 매우 순수해야 한다.The main direction of the reaction of benzene with PIPB yielding cumene corresponds to the addition of Markownikoff of the propyl group. However, a very small but significant amount of reaction takes place via the addition of semi-marconycopy to produce n-propylbenzene (NPB). NPB formation is significant in that it inhibits the oxidation of cumene to phenol and acetone, and therefore the cumene used for oxidation should be very pure with respect to NPB content.

쿠멘 및 NPB는 통상의 수단(예를 들어, 증류)에 의해 분리하기 어렵기 때문에, PIPB에 의해 벤젠을 트랜스알킬화시켜 쿠멘을 생성하는 것은 NPB 생산량을 최소로 하여 실시해야 한다. 고려해야 하는 한 중요 인자는 트랜스알킬화를 위해 산 촉매를 사용하면 온도 증가와 함께 NPB 형성을 증가시킨다는 것이다. 따라서, NPB 형성을 최소로 하기 위해서, 상기 트랜스알킬화는 가능한 낮은 온도에서 실시해야 한다.Since cumene and NPB are difficult to separate by conventional means (e.g., distillation), transalkylation of benzene by PIPB to produce cumene should be carried out with minimal NPB yield. One important factor to consider is that the use of acid catalysts for transalkylation increases NPB formation with increasing temperature. Thus, in order to minimize NPB formation, the transalkylation should be carried out at as low a temperature as possible.

DIPB 및 TIPB는 PIPB에 의한 벤젠의 트랜스알킬화를 위한 일반적인 공급물일 뿐만 아니라, 쿠멘 형성 시 프로필렌에 의한 벤젠의 알킬화의 일반적인 부산물이기 때문에, 트랜스알킬화는 통상 알킬화와 함께 실시하여 가치가 적은 부산물의 생성을 최소화하고 추가적인 쿠멘을 생성한다. 이러한 조합 공정에서, 알킬화 및 트랜스알킬화 둘 모두로 생성된 쿠멘은 전형적으로 단일 생성물 스트림으로 회수된다. NPB는 또한 알킬화에서 형성되고 온도가 상승함에 따라 알킬화에서의 NPB 형성의 양은 증가하기 때문에, 알킬화 및 트랜스알킬화 둘 모두에서의 NPB 생성은 쿠멘 생성물 스트림에 NPB가 상대적으로 없도록 서로 관련하여 관리해야 한다.Since DIPB and TIPB are not only a common feed for the transalkylation of benzene by PIPB but also are a common by-product of the alkylation of benzene by propylene in the formation of cumene, transalkylation is usually carried out with alkylation to produce less valuable by-products Minimize and generate additional cumene. In this combined process, cumene produced with both alkylation and transalkylation is typically recovered as a single product stream. Since NPB is also formed in the alkylation and the amount of NPB formation in the alkylation increases as the temperature rises, NPB generation in both the alkylation and transalkylation must be managed in relation to one another so that there is relatively no NPB in the cumene product stream.

허용불가한 NPB 형성을 피하기에 충분히 낮은 온도에서 허용가능한 반응 속도로 트랜스알킬화에 영향을 주기에 충분한 활성을 갖는, 예를 들어 쿠멘 또는 에틸 벤젠의 생성을 위한 최적의 트랜스알킬화 촉매가 필요하다. Y 제올라이트는 다른 많은 제올라이트에 비해 현저히 높은 활성을 나타내기 때문에, 이들은 방향족 트랜스알킬화에서의 촉매로서 면밀히 조사되어 왔다. 그러나, Y 제올라이트는 NPB 형성을 최소화하기에 바람직한 낮은 온도에서 허용불가한 낮은 속도의 트랜스알킬화를 초래한다는 문제점이 있다.There is a need for an optimal transalkylation catalyst for the production of, for example, cumene or ethylbenzene, which has sufficient activity to affect transalkylation at an acceptable reaction rate at a temperature low enough to avoid unacceptable NPB formation. Since Y zeolites exhibit significantly higher activity than many other zeolites, they have been scrutinized as catalysts in aromatic transalkylation. However, there is a problem that Y zeolite results in unacceptably low rates of transalkylation at low temperatures desirable to minimize NPB formation.

따라서, Y 제올라이트를 기반으로 하는 상업 공정이 현실화되기 위해서는, 촉매 활성을 증가시키는, 즉, 소정의 저온에서 쿠멘 또는 에틸 벤젠의 생성 속도를 증가시키는 것이 필요하다.Therefore, in order for a commercial process based on Y-zeolite to be realized, it is necessary to increase the catalytic activity, that is, increase the production rate of cumene or ethylbenzene at a predetermined low temperature.

발명의 개요Summary of the Invention

전술한 요건을 만족시키는 데 있어서, 개질된 Y 제올라이트를 포함하고 금속 수소화 성분이 0.2 중량% 미만인 촉매가 개시된다. In meeting the above-mentioned requirements, a catalyst comprising a modified Y zeolite and having a metal hydride content of less than 0.2 wt.% Is disclosed.

한 개질된 Y 제올라이트는 우선 나트륨 Y 제올라이트를 암모늄 이온 교환시켜 나트륨 양이온을 함유하는 나트륨 저함유 Y 제올라이트를 생성함으로써 제조하며, 여기서 나트륨 함량은 무수 기준으로 상기 나트륨 저함유 Y 제올라이트의 중량을 기준으로 하여 NaO2이 3 중량% 미만이며, 상기 Y 제올라이트는 제1 단위 셀 크기를 가진다. 다음으로, 상기 나트륨 저함유 Y 제올라이트는 550℃(1022℉)∼850℃(1562℉) 범위의 온도에서 열수 스팀 처리하여 나트륨 양이온을 함유하고 제1 벌크 Si/Al2 몰비를 보유하고 제1 단위 셀 크기보다 작은 제2 단위 셀 크기를 갖는 스팀 처리된 Y 제올라이트를 생성한다. 최종적으로, 상기 스팀 처리된 Y 제올라이트를, 상기 스팀 처리된 Y 제올라이트 중 나트륨 양이온의 적어도 일부가 암모늄 이온으로 교환되고 제1 벌크 Si/Al2 몰비보다 큰, 바람직하게는 6.5∼27 범위에 있는 제2 벌크 Si/Al2 몰비를 갖는 개질된 Y 제올라이트를 생성하기에 충분한 시간 동안 pH가 4 미만, 바람직하게는 2∼4인 암모늄 이온 수용액의 충분량과 접촉시킨다. 상기 개질된 Y 제올라이트의 단위 셀 크기는 24.34∼24.58Å 범위에 있다.A modified Y zeolite is first prepared by ammonium ion-exchanging sodium Y zeolite to produce a sodium-containing Y zeolite containing sodium cations, wherein the sodium content is based on the weight of the sodium-containing Y zeolite on anhydrous basis NaO 2 is less than 3% by weight, and the Y zeolite has a first unit cell size. Next, the sodium-containing Y zeolite is hydrothermally treated at a temperature in the range of from 550 ° C (1022 ° F) to 850 ° C (1562 ° F) to contain the sodium cations and having a first bulk Si / Al 2 molar ratio, Producing a steamed Y zeolite having a second unit cell size smaller than the cell size. Finally, the steamed Y zeolite is contacted with a solution of at least a portion of the sodium cations in the steamed Y zeolite exchanged with ammonium ions and having a first bulk Si / Al 2 molar ratio, preferably in the range of 6.5 to 27 Is contacted with a sufficient amount of an aqueous solution of ammonium ions having a pH of less than 4, preferably 2 to 4, for a period of time sufficient to produce a modified Y zeolite having a bulk Si / Al 2 molar ratio. The unit cell size of the modified Y zeolite ranges from 24.34 to 24.58 Angstroms.

또다른 개질된 Y 제올라이트는 출발 물질, 예컨대 Y-74 또는 Y-54 제올라이트를 수성 플루오로실리케이트 용액으로 처리하여 제1 단위 셀 크기를 갖는 LZ-210 제올라이트를 생성함으로써 제조한다. 이후, 상기 플루오로실리케이트 처리된 샘플은 550℃(1022℉)∼850℃(1562℉) 범위의 온도에서 스팀 처리하여 나트륨 양이온을 함유하고 제1 벌크 Si/Al2 몰비를 가지며 제1 단위 셀 크기보다 작은 제2 단위 셀 크기를 갖는 스팀 처리된 LZ-210 제올라이트를 생성한다. 최종적으로, 상기 스팀 처리된 LZ-210 제올라이트를, 상기 스팀 처리된 LZ-210 제올라이트 중 나트륨 양이온의 적어도 일부가 암모늄 이온으로 교환되고 제1 벌크 Si/Al2 몰비보다 크고 6.5∼20 범위에 있는 제2 벌크 Si/Al2 몰비를 갖는 개질된 LZ-210 제올라이트를 생성하기에 충분한 시간 동안 pH가 4 미만인 암모늄 이온 수용액의 충분량과 접촉시킨다. 상기 개질된 Y 제올라이트의 단위 셀 크기는 24.34∼24.58Å 범위에 있다. 이어서, 산 추출을 실시하여 여분의 골격 알루미늄을 제거할 수 있다. Y 제올라이트를 플루오로실리케이트 염으로 처리하기 전 또는 후 또는 둘 모두에, 상기 촉매를 암모늄 이온 교환(들)으로 처리하여 촉매의 나트륨 함량을 Na2O 1 중량% 이하로 감소시키는 동시에 제1 벌크 Si/Al2 몰비를 유지시킬 수 있다. 또다른 실시양태에서, 플루오로실리케이트 처리된 Y 제올라이트 (또는 LZ-210)는 스팀 처리 단계를 거치지 않고 암모늄 교환되어 Na2O 함량을 더욱 낮춤으로써 상기 개시에 적합한 물질을 생성할 수 있다.Another modified Y zeolite is prepared by treating a starting material, such as Y-74 or Y-54 zeolite, with an aqueous fluorosilicate solution to produce a LZ-210 zeolite having a first unit cell size. The fluorosilicate treated sample is then steamed at a temperature in the range of about 550 ° C (1022 ° F) to about 850 ° C (1562 ° F) to contain the sodium cations and having a first bulk Si / Al 2 molar ratio, To produce a steamed LZ-210 zeolite having a smaller second unit cell size. Finally, the steam-treated LZ-210 zeolite is contacted with a solution of at least a portion of the sodium cations in the steamed LZ-210 zeolite exchanged with ammonium ions and having a first bulk Si / Al 2 molar ratio greater than 6.5: Is contacted with a sufficient amount of an aqueous solution of ammonium ions having a pH of less than 4 for a time sufficient to produce a modified LZ-210 zeolite having a bulk Si / Al 2 molar ratio. The unit cell size of the modified Y zeolite ranges from 24.34 to 24.58 Angstroms. Subsequently, acid extraction may be performed to remove excess skeletal aluminum. Y zeolite is treated with ammonium ion exchange (s) to reduce the sodium content of the catalyst to less than 1 wt.% Of Na 2 O, prior to or after treatment of the zeolite with the fluorosilicate salt, / Al 2 molar ratio can be maintained. In another embodiment, the fluorosilicate treated Y zeolite (or LZ-210) may be ammonium exchanged without further steam treatment to further reduce the Na 2 O content to produce a material suitable for the above disclosure.

상기 개시된 제조 기법은 Si/Al2 비율 변화 및 단위 셀 크기 변화로 나타나는 바와 같이 여분의 골격 알루미늄(및 루이스산 부분)의 수와 특성에 영향을 미쳐 확산 특성을 향상시키고 촉매 활성을 증가시키며 NPB 형성을 낮춘다.The disclosed fabrication technique affects the number and properties of the extra skeletal aluminum (and Lewis acid part) as shown by the Si / Al 2 ratio change and the unit cell size change, which improves the diffusion characteristics, increases the catalytic activity, .

한 개시된 촉매는 제올라이트 및 결합제를 포함하고 (1) X 선 회절(XRD)로 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도 50 이상; 및 (2) 개질된 Y 제올라이트 중 골격 알루미늄 바람직하게는 60% 이상으로 구성된 군으로부터 선택된 1 이상의 특성을 가진다.One disclosed catalyst comprises zeolite and a binder and comprises: (1) an absolute strength of at least 50 of the modified Y zeolite measured by X-ray diffraction (XRD); And (2) the skeletal aluminum in the modified Y zeolite, preferably at least 60%.

한 실시양태에서, 쿠멘 생성을 위한 최종 촉매는 XRD에 의해 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도와 상기 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄 중 %골격 알루미늄의 곱이 4200 초과이다.In one embodiment, the final catalyst for the cumene production has a product of the absolute strength of the modified Y zeolite measured by XRD and the product of the% skeletal aluminum in the aluminum of the modified Y zeolite is greater than 4200.

또다른 실시양태에서, 에틸 벤젠 생성을 위한 촉매는 XRD에 의해 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도와 상기 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄 중 %골격 알루미늄의 곱이 4500 초과이다.In another embodiment, the catalyst for ethylbenzene production has a product of the absolute strength of the modified Y zeolite measured by XRD and the product of the% skeletal aluminum in the aluminum of the modified Y zeolite of more than 4500.

본 원에서 개시되는 방법의 또다른 실시양태는 상세한 설명에서 기술된다.Another embodiment of the method disclosed herein is described in the detailed description.

도면의 간단한 설명Brief Description of Drawings

도 1은 대조예 1 및 5에 대해 상기 개시의 실시예 2∼4 및 7에 따라 제조된 촉매에 대한 DIPB 전환율(y 축, %) 대 온도(x 축, ℃)를 그래프로 예시한다.Figure 1 graphically illustrates the DIPB conversion (y-axis,%) vs. temperature (x-axis, ° C) for the catalysts prepared according to Examples 2 to 4 and 7 of the disclosure for Controls 1 and 5 above.

도 2는 대조예 1 및 5에 대해 본 개시의 실시예 2∼4 및 7의 촉매에 대한 상기 생성물 중 쿠멘에 대한 NPB의 비율(y 축, 중량ppm) 대 DIPB 전환율(x 축, %)을 그래프로 예시한다.2 shows the ratio (y-axis, ppm by weight) of NPB to cumene versus DIPB conversion (x-axis,%) for the catalysts of Examples 2 to 4 and 7 of the present disclosure for Comparative Examples 1 and 5 Graphs.

도 3은 대조예 1에 대한 재생 전(실시예 7) 및 재생 후(실시예 9)의 실시예 3의 촉매에 대한 DIPB 전환율(y 축, %) 대 온도(x 축, ℃)를 그래프로 예시한다.3 is a graph showing the DIPB conversion (y-axis,%) versus temperature (x-axis, ° C) of the catalyst of Example 3 before regeneration (Example 7) and after regeneration For example.

도 4는 대조예 1에 대한 재생 전(실시예 7) 및 재생 후(실시예 9)의 실시예 3의 촉매에 대한 상기 생성물 중 쿠멘에 대한 NPB의 비율(y 축, 중량ppm) 대 DIPB 전환율(x 축, %)을 그래프로 예시하였다.4 shows the ratio (y-axis, weight ppm) of NPB to cumene in the product to the catalyst of Example 3 before regeneration (Example 7) and after regeneration (Example 9) for Control Example 1 versus DIPB conversion (x-axis,%) as a graph.

도 5는 대조예 1에 대해 프로필 이외에 알킬기와 상기 개시된 촉매가 잘 작용하도록 하는 상기 개시의 실시예 2의 촉매에 대한 DEB 전환율(y 축, %) 대 온도(x 축, ℃)를 그래프로 예시하였다.5 graphically illustrates the DEB conversion (y-axis,%) versus temperature (x-axis, ° C) for the catalyst of Example 2, above, in which the alkyl group and the catalyst described above work well in addition to the profile for Control 1 Respectively.

도 6는 대조예 11에 대해 본 개시의 실시예 14∼16에 따라 제조된 촉매에 대한 DIPB 전환율(y 축, %) 대 온도(x 축, ℃)를 도표로 예시한다.6 graphically illustrates the DIPB conversion (y-axis,%) vs. temperature (x-axis, ° C) for the catalyst prepared according to Examples 14-16 of this disclosure for Control Example 11.

도 7은 대조예 11에 대해 본 개시의 실시예 14∼16의 촉매에 대한 상기 생성물 중 쿠멘에 대한 NPB 비율(y 축, 중량ppm) 대 DIPB 전환율(x 축, %)을 그래프로 예시한다.Figure 7 graphically illustrates the NPB ratio (y-axis, weight ppm) versus DIPB conversion (x-axis,%) for cumene among the products for the catalysts of Examples 14-16 of this disclosure for Control Example 11.

도 8은 대조예 11에 대해 재생 전 및 재생 후(실시예 9) 실시예 14의 촉매에 대한 DIPB 전환율(y 축, %) 대 온도(x 축, ℃)를 그래프로 예시한다.FIG. 8 graphically shows the DIPB conversion (y-axis,%) versus temperature (x-axis, ° C.) for the catalyst of Example 14 before and after regeneration (Example 9) for Control Example 11 against Control Example 11.

도 9는 대조예 11에 대해 재생 전 및 재생 후(실시예 19) 실시예 14의 촉매에 대한 생성물 중 쿠멘에 대한 NPB의 비율(y 축, ppm중량) 대 DIPB 전환율(x 축, %)을 도표로 예시한다.9 shows the ratio (y-axis, ppm weight) of NPB to cumene versus DIPB conversion (x-axis,%) of the products before and after regeneration (Example 19) Illustrated as a diagram.

발명의 상세한 설명DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

결정질 제올라이트 분자체를 포함하는 개선된 촉매가 개시된다. 본 원에서 개시된 촉매에서 사용하기 위한 분자체로는 Y 제올라이트, 예컨대 Y-85 및 개질된 LZ-210 제올라이트가 있다.An improved catalyst comprising a crystalline zeolite molecular sieve is disclosed. Molecular sieves for use in the catalysts disclosed herein include Y zeolites such as Y-85 and modified LZ-210 zeolites.

Y-85 제올라이트Y-85 Zeolite

상기 개시의 Y 제올라이트와 관련하여, 본 원에서 그 전체로 참조 인용되는 US 3,130,007호에는 Y형 제올라이트가 기술되어 있다. 본 발명에서 개시된 촉매를 제조하는 데 사용하기에 적합한 개질된 Y 제올라이트는 Y 제올라이트로부터, Y 제올라이트 골격 구조 및 조성을 상당히 개질시키고, 일반적으로 벌크 Si/Al2 몰비를 전형적으로 6.5 이상의 수치로 증가시키며, 및/또는 단위 셀 크기를 감소시키는 처리에 의해 유도하는 것이 일반적이다. 그러나, Y 제올라이트 출발 물질을 본 원에서 개시된 방법에 유용한 개질된 Y 제올라이트로 전환시키는 데 있어서, 상기 생성된 개질된 Y 제올라이트는 '007호 특허에서 기술된 바와 같은 Y 제올라이트에 대한 X 선 분말 회절 패턴과 정확히 같지 않을 수 있다는 것이 이해되게 된다. 개질된 Y 제올라이트는 '007호 특허와 유사한 X 선 분말 회절 패턴을 가질 수 있으나, 당업자라면 이해하게 되는 바와 같이 양이온 교환, 소성 등으로 인해 d 간격이 다소 이동하며, 이는 Y 제올라이트를 촉매 활성적이고 안정한 형태로 전환시키는 데 일반적으로 필요하다.With regard to the Y zeolites of the disclosure, the Y type zeolite is described in US 3,130,007, which is incorporated herein by reference in its entirety. Modified Y zeolites suitable for use in making the catalysts disclosed herein exhibit substantial modification of the Y zeolite framework structure and composition from the Y zeolite and generally increase the bulk Si / Al 2 molar ratio to a value typically above 6.5, And / or by decreasing the unit cell size. However, in converting the Y zeolite starting material to a modified Y zeolite useful in the presently disclosed process, the resulting modified Y zeolite has an X-ray powder diffraction pattern for the Y zeolite as described in the '007 patent ≪ / RTI > The modified Y zeolite may have an X-ray powder diffraction pattern similar to that of the '007 patent, but as will be appreciated by those skilled in the art, the d-spacing shifts somewhat due to cation exchange, calcination, etc., It is generally necessary to convert it into a form.

본 원에 개시된 개질된 Y 제올라이트는 단위 셀 크기가 24.34∼24.58Å, 바람직하게는 24.36∼24.55Å이다. 개질된 Y 제올라이트는 벌크 Si/Al2 몰비가 6.5∼23이다.The modified Y zeolite disclosed herein has a unit cell size of 24.34 to 24.58 ANGSTROM, preferably 24.36 to 24.55 ANGSTROM. The modified Y zeolite has a bulk Si / Al 2 molar ratio of 6.5-23.

상기 개시된 촉매에서 개질된 Y 제올라이트 성분을 제조하는 데 있어서, 상기 출발 물질은 '007호 특허에서 기술된 바와 같은 알칼리 금속(예를 들어, 나트륨) 형태의 Y 제올라이트일 수 있다. 알칼리 금속 형태의 Y 제올라이트는 암모늄 이온 또는 암모늄 이온 전구체, 예컨대 4차 암모늄 또는 기타 질소 함유 유기 양이온으로 이온 교환되어, 상기 알칼리 금속 함량을 건량 기준으로 알칼리 금속 산화물(예를 들어, Na2O)로 나타내어 4 중량% 미만, 바람직하게는 3 중량% 미만, 더욱 바람직하게는 2.5 중량% 미만으로 감소시킨다. 본 원에서 사용되는 바와 같이, 무수 또는 건량 기준의 제올라이트의 중량은 상기 제올라이트를 900℃(1652℉)의 온도에서 대략 2 시간 동안 유지시킨 후의 중량을 의미한다.In preparing the modified Y zeolite component in the disclosed catalyst, the starting material may be a Y zeolite in the alkali metal (e.g., sodium) form as described in the '007 patent. The Y zeolite in the alkali metal form is ion exchanged with an ammonium ion or an ammonium ion precursor such as quaternary ammonium or other nitrogen containing organic cation to convert the alkali metal content to an alkali metal oxide (e.g., Na 2 O) To less than 4% by weight, preferably less than 3% by weight, more preferably less than 2.5% by weight. As used herein, the weight of a zeolite on a dry or dry basis refers to the weight after maintaining the zeolite at a temperature of 900 ° C (1652 ° F) for approximately 2 hours.

임의로, 상기 출발 제올라이트는 또한 RE2O3로서 희토류 함량이 제올라이트(무수 기준)의 0.1∼12.5 중량%, 바람직하게는 8.5∼12 중량%를 구성할 정도로 희토류 양이온을 함유하거나 개질 절차의 일부 단계에서 이온 교환되어 양이온을 함유할 수 있다. 당업자라면, 희토류 양이온을 도입하기 위한 제올라이트의 이온 교환능은 개시된 처리 공정 과정 중에 감소한다는 것을 이해하게 된다. 따라서, 희토류 양이온 교환이, 예를 들어 제조 공정의 최종 단계로서 발생하는 경우, 희토류 양이온의 바람직한 양만을 도입하는 것이 불가능할 수 있다. 출발 Y 제올라이트의 골격 Si/Al2 비율은 3∼6의 범위에 있을 수 있지만, 4.8 초과인 것이 유리하다.Optionally, the starting zeolite may also contain rare earth cations in such a degree that the rare earth content as RE 2 O 3 constitutes from 0.1 to 12.5% by weight, preferably from 8.5 to 12% by weight of the zeolite (on anhydrous basis) And may be ion-exchanged to contain cations. Those skilled in the art will understand that the ion exchange capacity of zeolites for introducing rare earth cations is reduced during the disclosed process steps. Thus, when rare-earth cation exchange occurs, for example, as a final step in the manufacturing process, it may not be possible to introduce only the desired amount of rare earth cations. The skeletal Si / Al 2 ratio of the starting Y zeolite may range from 3 to 6, but it is advantageous that it is greater than 4.8.

이러한 제1 암모늄 이온 교환을 실시하는 방식은 중요 인자가 아니며, 당업자에게 공지된 방식으로 수행할 수 있다. 예를 들어, 이러한 통상의 암모늄 이온 교환은 4 이상의 수치의 pH에서 실시한다. 각 단계에서 제올라이트에 대한 암모늄 염의 초기 중량비가 1이 되도록 하는 비율로 15 중량% 질산암모늄 수용액에 의한 3 단계 절차를 이용하는 것이 이롭다. 제올라이트 및 교환 매질 간의 접촉 시간은 각 단계에서 1 시간이고, 온도는 85℃(185℉)이다. 상기 제올라이트는 단계 사이에서 제올라이트 0.45 kg(1 lb)당 물 7.5 ℓ(2 gal)로 세척한다. 상기 교환된 제올라이트는 이후 100℃(212℉)로 건조시켜 1000℃에서의 강열 감량(LOI)이 20 중량%에 이른다. 희토류 양이온을 사용하는 경우, 제올라이트의 이미 암모늄 교환된 형태를 희토류 염의 수용액과 공지된 방법으로 접촉시키는 것이 바람직하다. 혼합된 희토류 염화물 염을 85∼95℃의 온도 범위에서 암모늄 교환된 Y 제올라이트(제올라이트 1 g당 RECl3 0.386 g)의 수성 슬러리에 첨가하여 희토류 함량이 일반적으로 RE2O3로서의 희토류가 8.5∼12 중량% 범위인 제올라이트 생성물을 산출할 수 있다.The manner of carrying out this primary ammonium ion exchange is not an important factor and can be carried out in a manner known to those skilled in the art. For example, such conventional ammonium ion exchange is carried out at a pH of 4 or above. It is advantageous to use a three step procedure with a 15 wt% aqueous ammonium nitrate solution in such a ratio that the initial weight ratio of the ammonium salt to the zeolite is 1 at each step. The contact time between the zeolite and the exchange medium is 1 hour at each step and the temperature is 85 ° C (185 ° F). The zeolite is washed with 7.5 l (2 gal) of water per 0.45 kg (1 lb) of zeolite between the stages. The exchanged zeolite is then dried at 100 ° C (212 ° F) to reach a loss on ignition (LOI) of 20% by weight at 1000 ° C. When using rare earth cations, it is preferred to contact the already-ammonium-exchanged form of the zeolite with an aqueous solution of a rare earth salt in a known manner. Adding the mixed rare earth chloride salt to an aqueous slurry of ammonium Y zeolite (the zeolite 1 RECl 3 0.386 g per g) exchange in the temperature range of 85~95 ℃ by rare earth content is generally a rare earth as RE 2 O 3 8.5~12 % ≪ / RTI > by weight of the zeolite product.

암모늄 이온 교환이 완료된 후, 암모늄 교환된, 임의로 희토류 교환된 Y 제올라이트의 스팀 처리는 단위 셀 크기를 24.60Å 미만, 바람직하게는 24.34∼24.58Å 범위로 감소시키기에 충분한 시간 동안 550∼850℃(1022∼1562℉) 또는 600∼725℃(1112∼1337℉)의 온도에서 2 psia 이상의 스팀, 바람직하게는 100% 스팀을 함유하는 스팀 환경과 접촉시킴으로써 실시한다. 600∼725℃(1112∼1337℉) 범위의 온도에서 1 시간 동안 100% 농도의 스팀을 사용할 수 있다. 이러한 스팀 처리 단계는 플루오로실리케이트 처리된 물질에 의해 예시된 바와 같이 Si/Al2 비율이 6.5 이상인 출발 Y 제올라이트에 대해서는 필요하지 않다는 것을 주지해야 하는데, 더 높은 Si/Al2 비율은 추후 산 추출 처리 및 촉매 제조 및 탄화수소 전환 공정을 거치기에 충분한 안정성을 부여하기 때문이다.After the ammonium ion exchange is complete, the steam treatment of the ammonium-exchanged, optionally rare-earth exchanged Y zeolite is carried out at 550 to 850 ° C (1022 ° C) for a time sufficient to reduce the unit cell size to less than 24.60 Å, preferably in the range of 24.34 to 24.58 Å. To 1562 ° F) or 600 to 725 ° C (1112 to 1337 ° F) with a steam environment containing at least 2 psia of steam, preferably 100% steam. 100% steam can be used for 1 hour at a temperature in the range of 600 to 725 ° C (1112 to 1337 ° F). The steam treatment step is to be noted that it is not necessary for the starting Y zeolite or higher Si / Al 2 ratio of 6.5, as illustrated by the silicate treatment material fluoro, higher Si / Al 2 ratio of extracting acid further processing And provides sufficient stability to undergo catalyst preparation and hydrocarbon conversion processes.

낮은 pH, 암모늄 이온 교환은 본 원에서 개시된 방법에서 사용되는 촉매로 구성되는 개질된 Y 제올라이트를 제조하는 중요한 측면이다. 이러한 교환은 교환 매질의 pH가 적어도 이온 교환 절차의 일부 동안 4 이하, 바람직하게는 3 이하로 감소되는 것을 제외하고 초기 암모늄 교환의 경우에서와 동일한 방법으로 실시할 수 있다. pH의 감소는 적절한 무기산 또는 유기산을 암모늄 이온 용액에 첨가함으로써 용이하게 실시한다. 질산이 이러한 목적에 특히 적합하다. 불용성 암모늄 염을 형성하는 산을 피하는 것이 바람직하다. 낮은 pH 암모늄 이온 교환을 실시하는 데 있어서, 상기 교환 매질의 pH, 제올라이트에 대한 교환 매질의 양, 및 상기 교환 매질과 상기 제올라이트의 접촉 시간 모두는 중요한 인자이다. 교환 매질의 pH가 4 이하인 한, 나트륨 양이온이 상기 제올라이트 중 수소 양이온으로 교환되고, 또한 적어도 일부 알루미늄, 주로 비골격 알루미늄 및 일부 골격 알루미늄이 추출된다는 것이 확인된다. 그러나, 상기 방법의 효과는 pH를 단지 4 이하로 낮추는 데 필요한 것 이상의 산을 이용하여 이온 교환 매질을 산성화시킴으로써 개선된다. 후술되는 데이타로부터 명백하게 되는 바와 같이, 교환 매질이 산성일수록, 제올라이트로부터 골격 알루미늄뿐만 아니라 비골격 알루미늄을 추출하는 경향은 커지게 된다. 상기 추출 절차는 벌크 Si/Al2 비율이 6.5∼35인 제올라이트 생성물을 생성하기에 충분한 정도로 실시한다. 다른 실시양태에서, 벌크 Si/Al2 비율은 6.5∼23, 더욱 바람직하게는 6.5∼20이다.Low pH, ammonium ion exchange is an important aspect of making a modified Y zeolite composed of the catalyst used in the process disclosed herein. This exchange can be carried out in the same way as in the case of the initial ammonium exchanges, except that the pH of the exchange medium is reduced to at most 4, preferably less than 3, at least during the part of the ion exchange procedure. The reduction in pH is easily accomplished by adding an appropriate inorganic or organic acid to the ammonium ion solution. Nitric acid is particularly suitable for this purpose. It is preferred to avoid acids which form insoluble ammonium salts. In conducting low pH ammonium ion exchange, both the pH of the exchange medium, the amount of exchange medium for the zeolite, and the contact time of the exchange medium and the zeolite are important factors. As long as the pH of the exchange medium is below 4, it is confirmed that the sodium cations are exchanged for the hydrogen cations in the zeolite, and at least some aluminum, mainly non-framework aluminum and some framework aluminum are extracted. However, the effect of the method is improved by acidifying the ion exchange medium with an acid more than necessary to lower the pH to just under 4. As will be apparent from the data to be described later, the more acid exchanged the medium, the greater the tendency to extract the skeletal aluminum as well as the non-skeletal aluminum from the zeolite. The extraction procedure is carried out to a sufficient degree to produce a zeolite product having a bulk Si / Al 2 ratio of 6.5 to 35. In another embodiment, the bulk Si / Al 2 ratio is from 6.5 to 23, more preferably from 6.5 to 20.

본 원에서 개시되는 방법의 촉매에 사용되는 전체 실리카 대 알루미나 Y 개질된 Y 제올라이트를 갖는 전형적인 Y 제올라이트는 Y-85로 표시되는 Y 제올라이트를 함유한다. 본 원에서 참조 인용되는 US 5,013,699호 및 5,207,892호는 Y-85 제올라이트 및 이의 제조를 기술하며, 따라서 이를 자세히 본 원에서 기술할 필요는 없다.A typical Y zeolite having a total silica to alumina Y modified Y zeolite used in the catalyst of the process disclosed herein contains Y zeolite represented by Y-85. U.S. Pat. Nos. 5,013,699 and 5,207,892, which are incorporated herein by reference, describe Y-85 zeolite and its preparation, and need not be described here in detail.

하기 도 1∼5 및 실시예에서 예시되는 바와 같이, 상기 개시된 촉매는 증가된 촉매 활성 및 쿠멘 제조의 경우에 낮은 NPB 형성을 제공한다. 폴리-에틸벤젠으로부터 에틸벤젠을 생성하는 경우(도 5), 에틸기의 내부 이성질체화가 거의 염려되지 않고 에틸기가 프로필보다 적더라도, 개시된 촉매의 확산 특성은 중요한 것으로 나타난다. As illustrated in Figures 1-5 and in the Examples below, the catalysts disclosed above provide increased catalyst activity and low NPB formation in the case of cumene production. In the case of producing ethylbenzene from poly-ethylbenzene (FIG. 5), the diffusion characteristics of the disclosed catalysts appear to be important, even though the internal isomerization of the ethyl group is scarcely concerned and the ethyl group is less than the propyl group.

상기 개시된 촉매가 금속 수소화 촉매 성분을 함유할 수 있지만, 이러한 성분은 필요조건이 아니다. 촉매의 중량을 기준으로, 이러한 금속 수소화 촉매 성분은 금속 성분의 개별 일산화물로서 계산하여 0.2 중량% 미만 또는 0.1 중량% 미만으로 존재할 수 있거나, 상기 촉매는 임의의 금속 수소화 촉매 성분이 결여될 수 있다. 존재하는 경우, 상기 금속 수소화 촉매 성분은 산화물, 황화물, 할로겐화물 등과 같은 화합물로서, 또는 원소 금속 상태로 최종 촉매 조성물 내에 존재할 수 있다. 본 원에서 사용된 바와 같이, 용어 '금속 수소화 촉매 성분'은 상기 금속의 이러한 다양한 화합물 형태를 포함한다. 상기 촉매 활성 금속은 제올라이트 결정의 외부 표면 상의 제올라이트 구성 성분 중 내부 흡착 영역, 즉, 공극 시스템 내에 함유되거나, 결합제, 희석제 또는 기타 구성 성분이 사용되었다면, 이들 성분에 부착되거나 또는 담지될 수 있다. 상기 금속을 임의의 방법에 의해 전체 조성물에 부여하여 고분산 상태를 얻게 될 수 있다. 적합한 방법 중에는 주입, 흡착, 양이온 교환 및 집중 혼합이 있다. 상기 금속은 구리, 은, 금, 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 망간, 아연, 바나듐 또는 IUPAC 8∼10족 중의 임의의 원소, 특히, 백금, 팔라듐, 로듐, 코발트 및 니켈일 수 있다. 금속들의 혼합물을 사용할 수 있다.While the catalysts disclosed above may contain metal hydrogenation catalyst components, such components are not a requirement. Based on the weight of the catalyst, such a metal hydrogenation catalyst component may be present in an amount less than 0.2 wt.% Or less than 0.1 wt.%, Calculated as the individual monohydrate of the metal component, or the catalyst may lack any metal hydrogenation catalyst component . When present, the metal hydrogenation catalyst component may be present in the final catalyst composition as a compound such as an oxide, a sulfide, a halide or the like, or in an elemental metal state. As used herein, the term " metal hydrogenation catalyst component " includes these various compound forms of the metal. The catalytically active metal may be attached to or supported by the internal adsorption region of the zeolite component on the external surface of the zeolite crystal, i. E., Contained within the pore system, or if a binder, diluent or other component is used. The metal may be imparted to the overall composition by any method to obtain a highly dispersed state. Suitable methods include injection, adsorption, cation exchange and intensive mixing. The metal may be copper, silver, gold, titanium, chromium, molybdenum, tungsten, rhenium, manganese, zinc, vanadium or any of the elements of the IUPAC groups 8-10, particularly platinum, palladium, rhodium, cobalt and nickel. Mixtures of metals may be used.

최종 촉매 조성물은 일반적인 결합제 구성 성분을 10∼95 중량%, 바람직하게는 15∼50 중량%의 양으로 함유할 수 있다. 상기 결합제는 일반적으로 무기 산화물 또는 이의 혼합물일 수 있다. 비결정질 및 결정질 둘 모두를 적용할 수 있다. 적합한 결합제의 예로는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 점토, 지르코니아, 실리카-지르코니아 및 실리카-보리아가 있다. 알루니아가 바람직한 결합제 물질이다.The final catalyst composition may contain conventional binder components in an amount of 10 to 95 wt%, preferably 15 to 50 wt%. The binder may generally be an inorganic oxide or a mixture thereof. Both amorphous and crystalline can be applied. Examples of suitable binders include silica, alumina, silica-alumina, clay, zirconia, silica-zirconia and silica-boria. Alunia is the preferred binder material.

쿠멘 제조에 있어서, 휘발물 불포함 기준으로 제올라이트 80 중량% 및 알루미나 결합제 20 중량%로 제조된 최종 촉매는 하기 특성 중 바람직하게는 하나, 더욱 바람직하게는 둘 모두를 보유한다: (1) X 선 회절(XRD)에 의해 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도는 바람직하게는 50 이상, 더욱 바람직하게는 60 이상임; 및 (2) 개질된 Y 제올라이트의 골격 알루미늄은 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄의 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상임. 한 실시양태에서, 쿠멘 제조를 위한 최종 촉매는 XRD로 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도와 상기 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄 중 %골격 알루미늄의 곱이 4200 초과이다. 에틸벤젠 생성에 있어서, 최종 촉매는 하기 특징 중 바람직하게는 하나, 더욱 바람직하게는 둘 모두를 보유한다: (1) X 선 회절(XRD)에 의해 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도는 바람직하게는 65 이상, 더욱 바람직하게는 75 이상임; 및 (2) 개질된 Y 제올라이트의 골격 알루미늄은 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄의 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상임. 한 실시양태에서, 쿠멘 생성물을 위한 최종 촉매는 XRD로 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도와 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄 중 %골격 알루미늄의 곱이 4500 초과이다. In the manufacture of cumene, the final catalyst prepared from 80% by weight of zeolite and 20% by weight of alumina binder on a volatile-free basis preferably has one or more of the following properties: (1) X-ray diffraction The absolute strength of the modified Y zeolite measured by differential scanning calorimetry (XRD) is preferably not less than 50, more preferably not less than 60; And (2) the skeleton aluminum of the modified Y zeolite is preferably at least 60%, more preferably at least 70% of the aluminum of the modified Y zeolite. In one embodiment, the final catalyst for the manufacture of cumene has an absolute intensity of the modified Y zeolite measured by XRD and a product of% framework aluminum of aluminum of the modified Y zeolite above 4200. In ethylbenzene production, the final catalyst preferably has one or more of the following characteristics: (1) The absolute strength of the modified Y zeolite, as measured by X-ray diffraction (XRD), is preferably Is at least 65, more preferably at least 75; And (2) the skeleton aluminum of the modified Y zeolite is preferably at least 50%, more preferably at least 60% of the aluminum of the modified Y zeolite. In one embodiment, the final catalyst for the cumene product has a product of the absolute strength of the modified Y zeolite as measured by XRD and the product of the% skeletal aluminum in the aluminum of the modified Y zeolite is greater than 4500.

한 실시양태에서, 본 원에서 개시된 방법은 실질적으로 건조한 촉매를 사용한다. 저 pH 암모늄 이온 교환 후에는 존재하는 실질적으로 모든 물을 제거하는 소성 단계가 필수적이지 않다. 본 원에서 기술된 방법에서의 촉매 성능은 물을 제거함으로써 향상된다는 것이 확인되었다. 높은 활성 및 낮은 NPB 형성을 유지하기 위해서, 제올라이트의 수함량이 트랜스알킬 공정에서 사용되기 전에 상대적으로 낮아야 한다는 것이 확인되었다.In one embodiment, the process disclosed herein employs a substantially dry catalyst. After the low pH ammonium ion exchange, a calcination step to remove substantially all of the water present is not necessary. It has been confirmed that the catalytic performance in the process described herein is improved by removing water. In order to maintain high activity and low NPB formation, it has been confirmed that the water content of the zeolite must be relatively low before being used in the transalkyl process.

과량의 물은 활성 부위의 수를 감소시키고 그 부위로의 확산을 제한할 수 있어 트랜스알킬화를 효과적으로 촉진하지 못한다. 이러한 문제를 해결하기 위해서, 촉매 입자를 탈수시켜 소정량의 물을 함유시키는 것은 트랜스알킬 반응 영역으로 투입될 수 있는 건조제에 의해 개시 이전에 실시할 수 있으며, 상기 반응 영역에서의 온도는 방향족 기재 또는 트랜스알킬화가능한 방향족을 투입하기 이전에 천천히 증가시킬 수 있다. 이러한 초기 가열 기간 동안, 제올라이트의 수함량은 반응 영역의 온도에서의, 존재하는 경우 반응 영역 중 제올라이트, 촉매, 건조제 및 물의 양 사이의 평형에 의해 결정한다. 촉매의 제올라이트 부분은 매우 친수성이며, 수화 수준은 건조제가 촉매를 넘어서는 속도 및 탈수 단계 중 온도를 조절함으로써 제어한다. 건조제는 물을 제거하고 촉매 상에 부정적인 영향을 주지 않는 임의의 제제, 예컨대 분자 질소, 공기 또는 벤젠일 수 있다. 이러한 탈수 단계 중의 온도는 25∼500℃(77∼932℉) 사이로 유지된다. 촉매의 수함량은 강열 감량(LOI)의 측정에 의해 계산되며, 이는 일반적으로 900℃(1652℉)에서 2 시간 동안 가열한 후의 중량을 산출한 후, 암모니아로의 암모늄 이온 분해로 인한 중량 손실의 양을 뺌으로써 측정한다. 소정량보다 과량으로, 즉, 공정 개시 중 임의의 시간에 촉매가 함유하게 되는 물의 평형량보다 큰 양으로 물을 함유하는 촉매는 개시 중 평형이 이루어지는 즉시 물을 손실하게 되기 때문에, 평형량 이하의 물의 양을 촉매에 제공하기 위한 탈수 단계는 바람직할 수 있더라도 반드시 실시할 필요는 없다.Excessive water can reduce the number of active sites and limit diffusion to that site, thereby not effectively promoting transalkylation. To solve this problem, dehydration of the catalyst particles and incorporation of a predetermined amount of water can be carried out prior to initiation by a desiccant which can be introduced into the transalkylation reaction zone, The transalkylatable aromatics can be slowly increased prior to introduction. During this initial heating period, the water content of the zeolite is determined by the equilibrium between the amounts of zeolite, catalyst, desiccant and water in the reaction zone, if any, at the temperature of the reaction zone. The zeolite portion of the catalyst is highly hydrophilic and the hydration level is controlled by controlling the rate at which the desiccant goes beyond the catalyst and the temperature during the dehydration step. The desiccant may be any agent that removes water and does not adversely affect the catalyst, such as molecular nitrogen, air or benzene. The temperature during this dehydration step is maintained between 25 and 500 ° C (77-932 ° F). The water content of the catalyst is calculated by measuring the ignition loss (LOI), which is calculated by calculating the weight after heating for 2 hours at 900 ° C (1652 ° F), and then calculating the weight loss due to ammonium ion decomposition Measure by subtracting the amount. A catalyst containing water in an amount larger than a predetermined amount, that is, an amount larger than the equilibrium amount of water contained in the catalyst at any time during the start of the process, will lose water as soon as equilibrium is established during initiation, The dehydration step to provide the amount of water to the catalyst may be desirable but need not be done.

촉매의 임의의 바람직한 특성, 예컨대 파쇄 강도 및 암모늄 이온 농도는 압출된 촉매 입자가 소성되는 시간 및 온도 조건을 제어함으로써 얻게 된다. 일부 경우에, 고온에서의 소성은 촉매에 필요한 양의 물을 남기게 되어 개별 탈수 단계를 실시하는 것이 불필요하게 된다. 따라서, 본 원에서 사용되는 '탈수하기' 및 '탈수'는 소성 단계 후 물이 촉매로 제거되는 분리 단계를 의미할 뿐만 아니라 소정량의 물이 촉매 입자에 남게되는 조건 하에 실시되는 소성 단계를 포괄한다.Any desirable properties of the catalyst, such as crushing strength and ammonium ion concentration, are obtained by controlling the time and temperature conditions under which the extruded catalyst particles are fired. In some cases, calcination at high temperatures leaves a required amount of water in the catalyst, making it unnecessary to carry out the individual dehydration step. Thus, 'dewatering' and 'dewatering' as used herein means not only a separation step in which water is removed by the catalyst after the calcination step but also a calcination step carried out under the condition that a predetermined amount of water remains in the catalyst particles do.

전술된 탈수 절차는 제조 플랜트에서 상기 개시된 촉매를 제조하는 실제 공정의 일부이다. 그러나, 전술한 것 이외의 절차를 이용하여 상기 제조 플랜트에서 촉매가 제조되는 시간에, 또는 상기 제조 플랜트 또는 그 외의 장소에서 임의의 다른 시간에 상기 촉매를 탈수시킬 수 있다. 예를 들어, 상기 압출된 촉매 입자는 트랜스알킬화 반응기에서 수결핍 함유 기체, 예컨대 건조 분자 질소 또는 공기, 또는 건조 반응물, 예컨대 건조 방향족 기재(예를 들어, 벤젠) 또는 건조 트랜스알킬화가능 방향족(예를 들어, DIPB 또는 TIPB)을 상기 촉매 상에 상대적으로 높은 온도에서 그 촉매가 소정량의 물을 함유할 때까지 통과시켜 계 내에서 탈수시킬 수 있다. 계 내 탈수 단계에서, 수결핍 기체 또는 반응물은 전형적으로 물을 30 중량ppm 미만 함유하고, 접촉 단계는 25℃(77℉)∼500℃(932℉) 사이의 온도에서 실시한다. 한 실시양태에서, 촉매는 250℃(482℉)에서 기체상의 흐름 건조 질소와 접촉시킨다. 상기 촉매는, 예를 들어 130℃(266℉)∼260℃(500℉), 160℃(320℉)∼210℃(410℉), 180℃(356℉)∼200℃(392℉) 또는 150℃(302℉)∼180℃(356℉)의 액상의 흐름 건조 벤젠과 접촉시킨다. 또한, 상기 촉매 입자는 소정량의 물이 탈착될 때까지 주변 기체와 접촉하도록 제조 플랜트 또는 그 외의 장소에 저장할 수 있다.The dewatering procedure described above is part of the actual process of making the catalysts described above in the production plant. However, procedures other than those described above can be used to dehydrate the catalyst at the time the catalyst is produced in the production plant, or at any other time in the production plant or elsewhere. For example, the extruded catalyst particles may be treated in a transalkylation reactor with a water-deficient gas, such as dry molecular nitrogen or air, or a dry reactant such as a dry aromatic substrate (e.g., benzene) or a dry transalkylatable aromatic For example, DIPB or TIPB) can be dehydrated in the system at a relatively high temperature on the catalyst until the catalyst contains a predetermined amount of water. In the dehydration step in the system, the water deficient gas or reactant typically contains less than 30 ppm by weight of water and the contacting step is carried out at a temperature between 25 [deg.] C (77 [deg.] F) and 500 [deg.] C (932 [deg.] F). In one embodiment, the catalyst is contacted with flow-drying nitrogen on a gaseous phase at 250 캜 (482 ℉). The catalyst may be heated to a temperature of, for example, from about 266 DEG F to about 500 DEG F, from about 320 DEG F to about 210 DEG C, from about 180 DEG C to about 356 DEG F to about 392 DEG F, (302 ° F) to 180 ° C (356 ° F) liquid stream of dry benzene. The catalyst particles may also be stored in the manufacturing plant or elsewhere to contact the surrounding gas until a predetermined amount of water is desorbed.

전형적으로, 트랜스알킬화 반응기에 장입되는 촉매의 LOI는 2∼4 중량% 범위에 있다. 상기 반응기에 장입한 후, 및 바람직하게는 촉매를 사용하여 트랜스알킬화 반응을 촉진하기 이전에, 상기 촉매는 탈수 단계를 거쳐 촉매 중 수함량을 감소시킬 수 있다. 상기 촉매의 질소 함량은 또한 최소화되는 것이 바람직하다.Typically, the LOI of the catalyst charged into the transalkylation reactor is in the range of 2-4 wt%. The catalyst may be subjected to a dehydration step to reduce the water content in the catalyst after charging into the reactor and preferably prior to promoting the transalkylation reaction using the catalyst. The nitrogen content of the catalyst is also preferably minimized.

상기 개시된 촉매는 트랜스알킬화가능한 방향족을 트랜스알킬화하는 데 유용하다. 본 원에서 개시되는 트랜스알킬화 공정은 바람직하게는 방향족 기재와 함께 트랜스알킬화가능한 탄화수소를 공급물로서 허용한다. 트랜스알킬화 공정에 유용한 트랜스알킬화가능한 탄화수소는 방향족 기재 고리 구조 주위의 1 이상의 수소 원자를 1 이상의 알킬화제로 대신하는 방향족 기재를 주성분으로 하는 분자를 구성하는 것을 특징으로 하는 방향족 화합물로 이루어진다.The disclosed catalysts are useful for transalkylating transalkylatable aromatics. The transalkylation process disclosed herein preferably allows transalkylatable hydrocarbons as a feed with an aromatic base. The transalkylatable hydrocarbons useful in the transalkylation process are comprised of aromatic compounds characterized in that they constitute molecules consisting essentially of an aromatic substrate replacing at least one hydrogen atom around the aromatic-based ring structure with at least one alkylating agent.

상기 알킬화제 화합물은 모노올레핀, 디올레핀, 폴리올레핀, 아세틸렌계 탄화수소, 및 알킬할라이드, 알콜, 에테르 에스테르(상기 후자는 알킬설페이트, 알킬포스페이트 및 카르복실산의 다양한 에스테르임)를 포함하는 다양한 물질의 군으로부터 선택될 수 있다. 바람직한 올레핀 작용성 화합물은 분자당 하나의 이중 결합을 함유하는 모노올레핀을 함유하는 올레핀계 탄화수소이다. 상기 개시된 공정에서 올레핀 작용성 화합물로서 사용될 수 있는 모노올레핀은 일반적으로 기상 또는 일반적으로 액상이고, 에틸렌, 프로필렌, 1-부텐, 2-부텐, 이소부틸렌을 포함하고, 고분자량의 일반적인 액체 올레핀, 예컨대 다양한 펜텐, 헥센, 헵텐, 옥텐 및 이의 혼합물, 및 고분자량의 액체 올레핀을 포함하고, 후자는 분자당 9∼18개의 탄소 원자를 갖는 다양한 올레핀 올리고머, 예컨대, 프로필렌 삼량체, 프로필렌 사량체, 프로필렌 오량체 등을 포함한다. 평형 결과가 필수적이지 않지만, 시클로 올레핀, 예컨대 시클로펜텐, 메틸시클로펜텐, 시클로헥센, 메틸시클로헥센 등이 사용될 수 있는 바와 같이 C9-C18 노말 올레핀을 또한 사용할 수 있다. 상기 모노올레핀은 2 이상 14 이하의 탄소 원자를 함유하는 것이 바람직하다. 더욱 특히는, 모노올레핀은 프로필렌인 것이 바람직하다. 알킬화제 화합물은, 바람직하게는 C2-C14 지방족 탄화수소, 더욱 바람직하게는 프로필렌이다.The alkylating agent compounds may be selected from the group of various materials including monoolefins, diolefins, polyolefins, acetylenic hydrocarbons, and alkyl halides, alcohols, ether esters, the latter being the various esters of alkyl sulfates, alkyl phosphates and carboxylic acids. Can be selected. Preferred olefinic functional compounds are olefinic hydrocarbons containing monoolefins containing one double bond per molecule. The monoolefins that can be used as the olefin functional compounds in the process described above are generally gaseous or generally liquid and include ethylene, propylene, 1-butene, 2-butene, isobutylene, Such as various pentenes, hexenes, heptenes, octenes, and mixtures thereof, and high molecular weight liquid olefins, the latter including various olefin oligomers with 9 to 18 carbon atoms per molecule, such as propylene trimers, propylene tetramers, And the like. C 9 -C 18 normal olefins may also be used, as the cycloolefin, such as cyclopentene, methylcyclopentene, cyclohexene, methylcyclohexene, etc., may be used, although the equilibrium results are not essential. The monoolefin preferably contains 2 to 14 carbon atoms. More particularly, the monoolefin is preferably propylene. The alkylating agent compound is preferably a C 2 -C 14 aliphatic hydrocarbon, more preferably propylene.

트랜스알킬화 공정으로의 공급물 일부로서 유용한 방향족 기재는 개별적으로, 및 벤젠 및 하기 구조를 갖는 단일환 알킬치환된 벤젠과의 혼합으로 포함하는 방향족 화합물의 군으로부터 선택될 수 있다:Aromatic substrates useful as part of the feed to the transalkylation process may be selected individually from the group of aromatic compounds comprising benzene and a mixture of benzene and a single ring alkyl substituted benzene having the structure:

Figure 112009048958108-pct00001
Figure 112009048958108-pct00001

상기 식 중, R은 1∼14개의 탄소 원자를 함유하는 탄화수소이고, n은 1∼5의 정수이다. 한편, 공급 원료의 방향족 기재 부분은 벤젠, 1∼5개의 알킬기 치환기를 함유하는 벤젠 및 이의 혼합물일 수 있다. 상기 공급 원료 화합물의 비한정 예로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, 에틸벤젠, 메시틸렌 (1,3,5-트리메틸벤젠), 쿠멘, n-프로필벤젠, 부틸벤젠, 도데실벤젠, 테트라데실벤젠 및 이의 혼합물을 들 수 있다. 상기 방향족 기재는 벤젠인 것이 특히 바람직하다.Wherein R is a hydrocarbon containing 1 to 14 carbon atoms and n is an integer of 1 to 5. On the other hand, the aromatic-based portion of the feedstock may be benzene, benzene containing from 1 to 5 alkyl substituents, and mixtures thereof. Non-limiting examples of the feedstock compound include benzene, toluene, xylene, ethylbenzene, mesitylene (1,3,5-trimethylbenzene), cumene, n-propylbenzene, butylbenzene, dodecylbenzene, tetradecylbenzene, And mixtures thereof. It is particularly preferred that the aromatic base is benzene.

개시된 트랜스알킬화 공정은 다수의 목적을 가질 수 있다. 한 목적에서, 트랜스알킬화 반응 영역의 촉매를 사용하여 폴리알킬화된 방향족 화합물의 고리 구조로부터 과량의 알킬화제 화합물을 제거하고, 상기 알킬화제 화합물을 앞서 알킬화되지 않은 방향족 기재 분자로 이송하여 상기 공정에 의해 제조된 소정의 방향족 화합물의 양을 증가시킨다. 관련 목적에서, 트랜스알킬화 반응 영역에서 실시된 반응은 치환된 방향족 화합물으로부터 모든 알킬화제를 제거하는 것, 및 이러한 도중에 상기 방향족 기재를 벤젠으로 전환시키는 것을 포함한다.
상기 공급물 혼합물은 배합된 공급물 중의 물 및 산소 함유 화합물의 농도가 반응 영역으로 통과하는 트랜스알킬화가능한 방향족 및 방향족 기재의 중량을 기준으로 바람직하게는 20 중량ppm, 더욱 바람직하게는 10 중량ppm, 더욱더 바람직하게는 2 중량ppm이다. 공급 혼합물 중 매우 낮은 농도가 달성되는 방법은 본 원에서 개시되는 방법에서 중요하지 않다. 일반적으로, 트랜스알킬화가능한 방향족을 함유하는 한 스트림, 및 방향족 기재를 함유하는 또다른 스트림이 제공되며, 각각의 스트림은 상기 개개의 스트림의 배합으로 형성된 공급물 혼합물이 소정의 농도를 보유하도록 물 및 산소 함유 화합물 전구체의 농도를 가진다. 물 및 산소 함유 화합물은 통상의 방법, 예컨대 건조, 흡착 또는 스트리핑에 의해 개별 스트림 또는 공급물 혼합물로부터 제거될 수 있다. 산소 함유 화합물은 공급물 혼합물 중 탄화수소의 분자량 또는 비점 범위 내의 분자량 또는 비점을 갖는 임의의 알콜, 알데히드, 에폭시드, 케톤, 페놀 또는 에테르일 수 있다.
The disclosed transalkylation process may have multiple purposes. In one object, a catalyst in the transalkylation reaction zone is used to remove excess alkylating agent compounds from the ring structure of the polyalkylated aromatic compound, transferring the alkylating agent compound to a previously un-alkylated aromatic based molecule, Thereby increasing the amount of the predetermined aromatic compound. For related purposes, the reaction carried out in the transalkylation reaction zone involves removing all alkylating agents from the substituted aromatic compounds, and converting the aromatic base to benzene during this.
The feed mixture is preferably present at a concentration of 20 ppm by weight, more preferably 10 ppm by weight, based on the weight of the transalkylatable aromatic and aromatic substrates through which the concentration of water and oxygen-containing compounds in the compounded feed passes into the reaction zone, Even more preferably 2 ppm by weight. The way in which very low concentrations of the feed mixture are achieved is not important in the process disclosed herein. In general, there is provided one stream containing a transalkylatable aromatic, and another stream containing an aromatic substrate, each stream comprising water and / or a mixture of feeds formed from the combination of the individual streams, Containing compound precursor. The water and oxygen containing compounds may be removed from the individual stream or feed mixture by conventional methods, such as drying, adsorption or stripping. The oxygen-containing compound may be any alcohol, aldehyde, epoxide, ketone, phenol or ether having a molecular weight or boiling point within the molecular weight or boiling range of the hydrocarbon in the feed mixture.

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방향족 기재에 의해 폴리알킬방향족을 트랜스알킬화하기 위해서, 몰비 1:1∼50:1, 바람직하게는 1:1∼10:1로 방향족 기재 및 폴리알킬화된 방향족 화합물을 함유하는 공급물 혼합물을, 60∼390℃(140∼734℉), 특히 70∼200℃(158∼392℉)의 온도를 포함하는 트랜스알킬화 조건에서 상기 개시된 촉매를 함유하는 트랜스알킬화 반응 영역에 연속적으로 또는 간헐적으로 투입한다. 본 원에서 사용하는 데 적합한 압력은 1 atm(101.3 kPa(a))이 바람직하나, 130 atm(13169 kPa(a))을 초과해서는 안된다. 특히 바람직한 압력 범위는 10∼40 atm(1013∼4052 kPa(a))이다. 폴리알킬방향족 공급물 속도 및 건량의 촉매 총중량을 기준으로 0.1∼50 시-1, 특히 0.5∼5 시-1의 중량 시공간 속도(WHSV)가 바람직하다. 본 원에서 개시된 공정은 증기상으로 실시할 수 있으나, 트랜스알킬화 반응 영역에서 적용되는 온도 및 압력 조합은 트랜스알킬화 반응이 필히 액상으로 실시되도록 하는 것이 바람직함을 주지해야 한다. 모노알킬방향족을 제조하기 위한 액상 트랜스알킬화 공정에서, 촉매는 반응물로 연속 세척하여 촉매 상의 코크 전구체 형성을 방지한다. 이는 상기 촉매 상의 탄소 형성량을 감소시키며, 이러한 경우, 코크 형성 및 촉매 비활성이 주된 문제인 기상 트랜스알킬화 공정에 비해 촉매 순환 수명이 연장된다. 또한, 모노알킬방향족 제조, 특히 쿠멘 제조로의 선택성은 촉매 기상 트랜스알킬화 반응에 비해 본 원의 촉매 액상 트랜스알킬화 반응이 높다.In order to transalkylate the polyalkylaromatics by aromatic substrates, a feed mixture containing aromatic substrates and polyalkylated aromatic compounds in a molar ratio of 1: 1 to 50: 1, preferably 1: 1 to 10: 1, Continuously or intermittently into a transalkylation reaction zone containing the catalysts described above under transalkylation conditions comprising a temperature of from about < RTI ID = 0.0 > 190 C to < / RTI > The pressure suitable for use in this application is preferably 1 atm (101.3 kPa (a)), but should not exceed 130 atm (13169 kPa (a)). A particularly preferred pressure range is 10 to 40 atm (1013 to 4052 kPa (a)). The weight hourly space velocity (WHSV) of 0.1 to 50 hr -1 , especially 0.5 to 5 hr -1 , based on the catalyst total weight of the polyalkylaromatic feed rate and dry weight is preferred. It should be noted that although the processes disclosed herein can be carried out in a vapor phase, the temperature and pressure combinations applied in the transalkylation reaction zone are preferably such that the transalkylation reaction is carried out in liquid phase. In a liquid transalkylation process for preparing monoalkylaromatics, the catalyst is continuously washed with the reactants to prevent coke precursor formation on the catalyst. This reduces the amount of carbon formation on the catalyst, and in this case, the catalyst circulation life is prolonged as compared to the gas phase transalkylation process, where coke formation and catalyst inertness are the major problems. In addition, the selectivity to monoalkyl aromatic production, particularly cumene production, is higher than that of the catalytic gas phase transalkylation reaction.

본 원에서 개시된 공정에 대한 트랜스알킬화 조건은 일반적으로 1:1∼25:1의 알킬기당 방향족 고리 기의 몰비를 포함한다. 상기 몰비는 1:1 미만일 수 있으며, 상기 몰비는 0.75:1 이하일 수 있는 것으로 생각된다. 알킬 프로필기(쿠멘 제조에서는 프로필기)당 방향족 고리 기의 몰비는 6:1 이하인 것이 바람직하다.The transalkylation conditions for the processes disclosed herein generally include a molar ratio of aromatic ring groups per alkyl group of 1: 1 to 25: 1. The molar ratio may be less than 1: 1, and the molar ratio may be 0.75: 1 or less. The molar ratio of the aromatic ring group per alkyl propyl group (propyl group in the production of cumene) is preferably 6: 1 or less.

트랜스알킬화 조건에서, 촉매 입자는 전형적으로 물을 칼 피셔 적정(Karl Fischer titration)에 의해 측정하여 바람직하게는 4 중량% 이하, 더욱 바람직하게는 3 중량% 이하, 더욱더 바람직하게는 2 중량% 이하의 양으로 함유하고, 질소를 마이크로 (CHN)(탄소-수소-질소) 분석에 의해 측정하여 바람직하게는 0.05 중량% 이하의 양으로 함유한다.Under transalkylation conditions, the catalyst particles typically have a water content of less than or equal to 4 wt%, more preferably less than or equal to 3 wt%, and even more preferably less than or equal to 2 wt%, measured by Karl Fischer titration, , And contains nitrogen in an amount of preferably 0.05% by weight or less, as measured by micro (CHN) (carbon-hydrogen-nitrogen) analysis.

본 원에서는 주기율표의 원소의 군에 대해서 모두 문헌[CRC Handbook of Chemistry and Physics, ISBN 0-8493-0480-6, CRC Press, Boca Raton, Florida, U.S.A., 80th Edition, 1999-2000]의 내부 처음 표지의 원소 주기율표 상의 IUPAC '신규 기호법'을 참조한다.In the present work, all of the elements of the periodic table are firstly marked on the inside of CRC Handbook of Chemistry and Physics, ISBN 0-8493-0480-6, CRC Press, Boca Raton, Florida, USA, 80th Edition, 1999-2000 See IUPAC 'New Symbol Method' on the Periodic Table of the Elements.

본 원에서 사용된 바와 같이, 알킬기당 방향족 고리 기의 몰비는 하기와 같이 정의된다. 상기 비율의 분자는 특정 기간 동안 반응 영역을 통과하는 방향족 고리 기의 분자 수이다. 방향족 고리 기의 분자 수는 방향족 고리 기가 발생하게 되는 화합물과 관계 없이, 모든 방향족 고리 기의 합계이다. 예를 들어, 쿠멘 제조에서, 벤젠 1 mol, 쿠멘 1 mol, DIPB 1 mol 및 TIPB 1 mol 각각은 방향족 고리 기의 합계에 방향족 고리 기 1 mol을 기여한다. 에틸벤젠(EB) 제조에서, 벤젠 1 mol, EB 1 mol 및 디-에틸벤젠(DEB) 1 mol 각각은 방향족 고리 기의 합계에 방향족 고리 기 1 mol을 기여한다. 이러한 비율의 분모는 소정의 모노알킬화 방향족 상의 알킬기의 수와 동일한 탄소 원자수를 갖고 특정 기간 동안 반응 영역을 통과하는 알킬기의 몰수이다. 알킬기의 몰수는 파라핀이 포함되지 않는다는 것을 제외하고 알킬 또는 알케닐 기가 발생하게 되는 화합물과 상관 없이 소정의 모노알킬화 방향족 상의 알킬기의 수와 동일한 탄소 원자수를 갖는 모든 알킬 및 알케닐 기의 합계이다. 따라서, 프로필기의 몰수는 파라핀, 예컨대, 프로판, n-부탄, 이소부탄, 펜탄 및 고급 파라핀이 프로필기의 몰수의 계산으로부터 배제된다는 것을 제외하고 이소-프로필, n-프로필 또는 프로페닐 기가 발생하게 되는 화합물과 상관 없이 모든 이소-프로필, n-프로필 및 프로페닐 기의 합계이다. 예를 들어, 프로필렌 1 mol, 쿠멘 1 mol, 및 NPB 1 mol 각각은 프로필기의 합계에 프로필기 1 mol을 기여하는 반면에, 이소-프로필 및 n-프로필 기 사이의 3개의 기의 분포와 상관 없이 DIPB 1 mol은 프로필기 2 mol을 기여하고 트리-프로필벤젠 1 mol은 프로필기 3 mol을 기여한다. 에틸렌 1 mol 및 EB 1 mol 각각은 에틸기의 합계에 에틸기 1 mol을 기여하는 반면에, DEB 1 mol은 에틸기 2 mol을 기여하며, 트리-에틸벤젠 1 mol은 에틸기 3 mol을 기여한다. 에탄은 에틸기의 몰에 기여하지 않는다.As used herein, the molar ratio of aromatic ring groups per alkyl group is defined as follows. The ratio of molecules is the number of molecules of the aromatic ring group passing through the reaction zone for a specific period of time. The molecular number of the aromatic ring group is the sum of all the aromatic ring groups, regardless of the compound in which the aromatic ring group is generated. For example, in the manufacture of cumene, 1 mole of benzene, 1 mole of cumene, 1 mole of DIPB and 1 mole of TIPB each contribute 1 mole of aromatic ring group to the sum of aromatic ring groups. In the production of ethylbenzene (EB), 1 mol of benzene, 1 mol of EB and 1 mol of di-ethylbenzene (DEB) each contribute 1 mol of aromatic ring group to the sum of the aromatic ring groups. The denominator in this ratio is the number of moles of alkyl groups that have the same number of carbon atoms as the number of alkyl groups on a given monoalkylated aromatic phase and pass through the reaction zone for a specified period of time. The number of moles of alkyl groups is the sum of all alkyl and alkenyl groups having the same number of carbon atoms as the number of alkyl groups on a given monoalkylated aromatic group, regardless of the compound on which the alkyl or alkenyl group is to occur, except that paraffin is not included. Thus, the number of moles of the propyl group is such that an iso-propyl, n-propyl or propenyl group occurs except that paraffins, e.g., propane, n-butane, isobutane, pentane and higher paraffins are excluded from the calculation of the number of moles of propyl groups N-propyl and propenyl groups, irrespective of the compound being used. For example, 1 mole of propylene, 1 mole of cumene, and 1 mole of NPB each contribute 1 mole of the propyl group to the sum of the propyl groups, while correlating with the distribution of the three groups between iso-propyl and n- 1 mol of DIPB contributes 2 mol of propyl groups and 1 mol of tri-propylbenzene contributes 3 mol of propyl groups. 1 mole of ethylene and 1 mole of EB each contribute 1 mole of ethyl group to the total of ethyl groups while 1 mole of DEB contributes 2 mole of ethyl group and 1 mole of triethylbenzene contributes 3 mole of ethyl group. Ethane does not contribute to the moles of the ethyl group.

본 원에서 사용되는 바와 같이, WHSV는 중량 시공간 속도를 의미하고, 이는 시간당 중량 유속을 촉매 중량으로 나눈 것으로 정의되며, 여기서 중량 유속 및 촉매 중량은 동일한 중량 단위이다.As used herein, WHSV refers to the weight hourly space velocity, defined as the weight flow rate per hour divided by the weight of the catalyst, wherein the weight flow rate and catalyst weight are the same weight units.

본 원에서 사용되는 바와 같이, DIPB 전환율은 공급물 중 DIPB의 몰과 생성물 중 DIPB의 몰의 차를 공급물 중 DIPB의 몰로 나누고, 100을 곱한 것으로 정의된다.As used herein, DIPB conversion is defined as the product of the molar amount of DIPB in the feed and the molar amount of DIPB in the feed divided by the molar amount of DIPB in the feed, multiplied by 100.

본 원에서 표면 면적은 ASTM D4365-95[Standard Test Method for Determining Micropore Volume and Zeolite Area of a Catalyst, and in the article by S. Brunauer et al., J. Am. Chem. Soc, 60(2), 309-319 (1938)]에서 기술된 바와 같은 질소 흡착 기법을 이용한 BET (Brunauer-Emmett-Teller) 모델 방법을 이용하여 0.03∼0.30 범위의 질소 부분압 p/po 데이타 포인트를 이용하여 산출하였다.The surface area in this section is determined according to ASTM D4365-95 [Standard Test Method for Determining Micropore Volume and Zeolite Area of a Catalyst, and in the article by S. Brunauer et al., J. Am. Chem. The nitrogen partial pressure p / po data points in the range 0.03-0.30 were determined using the BET (Brunauer-Emmett-Teller) model method using the nitrogen adsorption technique as described in Soc, 60 (2), 309-319 Respectively.

본 원에서 참조되는 바와 같이, Y 제올라이트 물질의 X 선 분말 회절(XRD)에 의한 절대 강도는 Y 제올라이트 물질의 몇몇 선택된 XRD 피크의 강도의 표준 합계를 계산하고 그 합계를, 제1 표준이고 미국 상무부의 대리인인 미국표준기술연구소(NIST)에 의해 인증되는 알파-알루미나 NBS 674a 강도 표준의 몇몇 XRD 피크 강도의 표준 합계로 나눔으로써 측정하였다. Y 제올라이트의 절대 강도는 상기 합계의 비율을 100으로 곱한 것이다:As referred to herein, the absolute intensity by X-ray powder diffraction (XRD) of the Y zeolite material is calculated by calculating the standard sum of the intensities of several selected XRD peaks of the Y zeolite material and adding the sum to the first standard, By the standard sum of several XRD peak intensities of the alpha-alumina NBS 674a strength standard certified by the American Institute of Standards and Technology (NIST). The absolute strength of the Y zeolite is the ratio of the sum multiplied by 100:

절대 강도 = (Y 제올라이트 물질 피크의 표준 강도)/(알파-알루미나 표준 피크의 표준 강도) x 100Absolute intensity = (standard intensity of Y zeolite material peak) / (standard intensity of alpha-alumina standard peak) x 100

Y 제올라이트 물질 및 알파-알루미나 표준의 스캔 파라미터는 표 1에 나타낸다.Y < / RTI > zeolite material and the alpha-alumina standard are given in Table 1.

물질matter Y 제올라이트Y zeolite 알파-알루미나 표준Alpha-alumina standard 2T 범위2T range 4-564-56 24.6-26.6, 34.2-36.2, 42.4-44.424.6-26.6, 34.2-36.2, 42.4-44.4 단계 시간Step Time 제올라이트 함량에 따라 1 초/단계 이상Depending on the zeolite content, 1 second / step or more 1 초/단계1 second / step 단계 폭Step width 0.020.02 0.010.01 피크peak (511,333),(440),(533),(642),(751,555) + (660,822),(664)(511,333), (440), (533), (642), (751,555) + (660,822), (664) (012), (104), (113)(012), (104), (113)

상기 개시의 목적을 위해, 비제올라이트계 결합제와 혼합하여 건량 기준으로 Y 제올라이트 Z 중량부 및 비제올라이트계 결합제 (100-Z) 중량부의 혼합물을 산출하는 Y 제올라이트의 절대 강도는 상기 혼합물을 절대 강도로부터 식 A = C·(100/Z) (여기서, A는 Y 제올라이트의 절대 강도이고, C는 상기 혼합물의 절대 강도임)을 이용하여 계산할 수 있다. 예를 들어, Y 제올라이트가 HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량 기준으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물이 산출되고 상기 혼합물의 측정된 절대 강도가 60인 경우, 상기 Y 제올라이트의 절대 강도는 (60)·(100/80) 또는 75로 계산된다.For the purposes of this disclosure, the absolute strength of the Y zeolite, which is blended with the non-zeolitic binder to yield a mixture of Z parts by weight of Y zeolite and 100 parts by weight of non-zeolitic binder (100-Z) on a dry weight basis, Can be calculated using the equation A = C. (100 / Z), where A is the absolute intensity of the Y zeolite and C is the absolute intensity of the mixture. For example, if the Y zeolite is mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight of zeolite and 20 parts by weight of Al 2 O 3 binder on a dry basis and the measured absolute strength of the mixture is 60, The absolute strength of the Y zeolite is calculated as (60) · (100/80) or 75.

본 원에서 사용되는 바와 같이, 때로는 격자 파라미터로 언급되는 단위 셀 크기는 포자사이트의 (642), (822), (555), (840) 및 (664) 피크 및 보정을 위한 규소(111) 피크의 XRD 피크 위치를 찾기 위한 프로파일 피팅을 사용하는 방법을 이용하여 계산된 단위 셀 크기를 의미한다.As used herein, a unit cell size, sometimes referred to as a lattice parameter, is defined as the (111) peak for the 642, (822), (555), (840) Quot; refers to a unit cell size calculated using a method of using a profile fitting for finding an XRD peak position of the unit cell.

본 원에서 사용되는 바와 같이, 제올라이트의 벌크 Si/Al2 몰비는 제올라이트에 존재하는 알루미늄 및 규소(골격 및 비골격)의 총 또는 전체 양을 기준으로 측정한 알루미나에 대한 실리카(Al2O3에 대한 SiO2)의 몰비이고, 때로는 본 원에서 알루미나에 대한 실리카(Al2O3에 대한 SiO2)의 전체 몰비를 나타낸다. 상기 벌크 Si/Al2 몰비는 일반적으로 존재하는 알루미늄 및 규소의 모든 형태를 포함하는 통상의 화학 분석으로 얻게 된다.As used herein, the bulk Si / Al 2 molar ratio of the zeolite is determined by the addition of silica to Al 2 O 3 (Al 2 O 3 ), based on the total or total amount of aluminum and silicon (skeletal and non-skeletal) present in the zeolite To SiO 2 ), and sometimes represents the total molar ratio of silica (SiO 2 to Al 2 O 3 ) to alumina in this round. The bulk Si / Al 2 molar ratio is generally obtained by conventional chemical analysis involving all forms of aluminum and silicon present.

본 원에서 사용되는 바와 같이, 골격 알루미늄인 제올라이트의 알루미늄 분율은 벌크 조성물 및 논문[G.T. Kerr, A.W. Chester, and D.H. Olson, Acta. Phys. Chem., 1978, 24, 169] 및 논문[G.T. Kerr, Zeolites, 1989, 9, 350]으로부터의 골격 알루미늄에 대한 케르-뎀시(Kerr-Dempsey) 방정식을 기준으로 계산된다.As used herein, the aluminum fraction of the zeolite, which is the skeletal aluminum, Kerr, A.W. Chester, and D.H. Olson, Acta. Phys. Chem., 1978, 24, 169] and the paper [G.T. Kerr, Zeolites, 1989, 9, 350].

본 원에서 사용되는 바와 같이, 건량은 900℃(1652℉) 온도의 흐름 공기에서 1 시간 동안 건조 시간 후의 중량을 기준으로 한다는 것을 의미한다.As used herein, dry weight means that the weight is based on weight after drying time of 1 hour at flow temperature of 900 ° C (1652 ° F).

하기 실시예는 단지 예시의 목적으로 나타내며, 본 개시의 범위를 한정하려는 의도는 아니다.The following examples are presented for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the disclosure.

실시예 1 - 대조예Example 1 - Control Example

Y-74 제올라이트의 샘플을 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화시키고, 용액 온도를 75℃(167℉)까지 올렸다. Y-74 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 대략 5.2이고 단위 셀 크기가 대략 24.53이며 나트륨 함량이 건량의 Na2O로 계산하여 대략 2.7 중량%인 안정화된 나트륨 Y 제올라이트였다. Y-74 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 대략 4.9이고, 단위 셀 크기가 대략 24.67이며 나트륨 함량이 건량 Na2O(US 5,324,877호의 칼럼 4, 라인 47∼칼럼 5 라인 2에서 기술되는 절차의 일반적인 추후 단계 (1) 및 (2)에 의해 암모늄 교환되어 Na의 대략 75%가 제거되고 대략 600℃(1112℉)에서 스팀 처리되어 탈알루미늄화됨)로 계산하여 대략 9.4 중량%인 나트 륨 Y 제올라이트로부터 제조하였다. Y-74 제올라이트를 제조하고 미국 일리노이주 데스 플레이니스 소재의 UOP LLC로부터 수득하였다. 75℃(167℉)에서의 접촉 1 시간 후에, 상기 슬러리를 여과시키고, 필터 케이크를 과량의 따뜻한 탈이온수로 세척하였다. 상기 NH4 + 이온 교환, 여과 및 물 세척 단계들은 2회 이상 반복하였으며, 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 5.2이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 계산하여 0.13 중량%이며, 단위 셀 크기가 24.572Å이고, X 선 회절로 측정한 절대 강도가 96였다. 생성된 필터 케이크를 적절한 습윤 수준으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 상기 촉매가 종래 기술을 대표하였다. 상기 촉매는 단위 셀 크기가 24.494Å이고, XRD 절대 강도가 61.1이며, 골격 알루미늄이 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄의 백분율로서 57.2%였다.A sample of Y-74 zeolite was slurried in a 15 wt% aqueous NH 4 NO 3 solution and the solution temperature was raised to 75 ° C (167 ° F). The Y-74 zeolite was a stabilized sodium Y zeolite having a bulk Si / Al 2 ratio of about 5.2, a unit cell size of about 24.53, and a sodium content of about 2.7% by weight, calculated as dry Na 2 O. The Y-74 zeolite has a bulk Si / Al 2 ratio of approximately 4.9, a unit cell size of approximately 24.67, and a sodium content of greater than or equal to the normal of the process described in column 4 of the dry Na 2 O (US 5,324,877, line 47 to column 5, From about 9.4% by weight of sodium Y zeolite, calculated as ammonium exchanged to remove about 75% of Na by subsequent steps (1) and (2) and de-aluminumed by steaming at about 1100 F . Y-74 zeolite was prepared and obtained from UOP LLC, Des Plaines, Illinois, USA. After 1 hour of contact at 75 ° C (167 ° F), the slurry was filtered and the filter cake was washed with excess warm deionized water. The NH 4 + ion exchange, filtration and water washing steps were repeated two more times, and the resulting filter cake had a bulk Si / Al 2 ratio of 5.2 and a sodium content of 0.13 wt% calculated as a dry Na 2 O, The unit cell size was 24.572 ANGSTROM, and the absolute intensity measured by X-ray diffraction was 96. The resulting filter cake was dried to the appropriate wetting level and mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight zeolite and 20 parts by weight Al 2 O 3 binder in dry weight, ) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The catalyst represented the prior art. The catalyst had a unit cell size of 24.494 Å, an XRD absolute strength of 61.1, and a skeletal aluminum of 57.2% as a percentage of aluminum in modified Y zeolite.

실시예 2Example 2

실시예 1에서 사용된 Y-74 제올라이트의 또다른 샘플을 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화하였다. 상기 슬러리의 pH를 충분량의 17 중량% HNO3 용액을 첨가하여 4에서 2로 낮추었다. 이후 상기 슬러리 온도를 75℃(167℉)까지 가열시키고, 1 시간 동안 유지시켰다. 75℃(167℉)에서의 접촉 1 시간 후에, 상기 슬러리를 여과 시키고, 상기 필터 케이트를 과량의 따듯한 탈이온수로 세척하였다. NH4 + 이온 교환의 존재 하의 상기 산 추출, 여과 및 물 세척 단계를 1회 반복하였으며, 생성된 필터 케이트는 벌크 Si/Al2 비율이 11.5이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 측정하여 0.01 중량% 미만이며, 단위 셀 크기가 24.47Å였다. 생성된 필터 케이크를 적절한 습윤 수준으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 촉매의 특성은 SiO2가 벌크 및 건량으로 68.2 중량%, Al2O3가 건량으로 30.5 중량%, 나트륨이 건량의 Na2O로서 계산하여 0.04 중량%, (NH4)2O가 건량으로 0.03 중량%, 단위 셀 크기가 24.456Å, 절대 XRD 강도가 66.5, 개질된 Y 제올라이트 중 암모늄의 백분율로서의 골격 알루미늄이 92.2%, BET 표면적이 708 m2/g였다.Another sample of the Y-74 zeolite used in Example 1 was slurried in an aqueous 15 wt% NH 4 NO 3 solution. The pH of the slurry was lowered from 4 to 2 by adding a sufficient amount of a 17 wt% HNO 3 solution. The slurry temperature was then heated to 75 ° C (167 ° F) and held for 1 hour. After 1 hour of contact at 75 ° C (167 ° F), the slurry was filtered and the filter cake washed with excess warm deionized water. NH 4 + was an ion present under the acid extraction of the exchange, filtration and water washing step was repeated once, the resulting filter Kate 0.01 measured as Na 2 O in the bulk Si / Al 2 ratio of 11.5, and a sodium content of dry weight %, And the unit cell size was 24.47 ANGSTROM. The resulting filter cake was dried to the appropriate wetting level and mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight zeolite and 20 parts by weight Al 2 O 3 binder in dry weight, ) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The characteristics of the catalyst were as follows: 68.2 wt% of SiO 2 in bulk and dry weight, 30.5 wt% in Al 2 O 3 dry weight, 0.04 wt% in sodium dry weight Na 2 O, 0.03 wt% in (NH 4 ) 2 O dry weight The unit cell size was 24.456 ANGSTROM, the absolute XRD intensity was 66.5, the skeletal aluminum as a percentage of ammonium in the modified Y zeolite was 92.2%, and the BET surface area was 708 m < 2 > / g.

실시예 3Example 3

실시예 1에서 사용된 Y-74 제올라이트의 또다른 샘플을 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화하였다. 충분량의 17 중량% HNO3 용액을 30 분의 시간에 걸쳐 첨가하여 여분의 골격 알루미늄을 제거하였다. 이어서, 슬러리 온도는 79℃(175℉)로 가열하고 90 분 동안 유지하였다. 79℃(175℉)에서의 접촉 90 분 후에, 상기 슬러 리를 여과시키고, 필터 케이크를 22% 질산암모늄 용액으로 세척한 후, 과량의 따뜻한 탈이온수로 물세척하였다. 실시예 2와는 달리, 질산암모늄의 존재 하에 산 추출을 2회 반복하지 않았다. 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 8.52이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 측정하여 0.18 중량%였다. 생성된 필터 케이크를 실시예 2에서 기술된 방법으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하며, 압출하고, 건조시키며, 소성시켰다. 촉매의 특성은 단위 셀 크기가 24.486Å이고, 절대 XRD 강도가 65.8이며, 개질된 Y 제올라이트 중 암모늄의 백분율로서 골격 알루미늄이 81.1%이고, BET 표면적이 698 m2/g였다.Another sample of the Y-74 zeolite used in Example 1 was slurried in an aqueous 15 wt% NH 4 NO 3 solution. A sufficient amount of 17 wt% HNO 3 solution was added over a period of 30 minutes to remove excess skeletal aluminum. The slurry temperature was then heated to < RTI ID = 0.0 > 79 C < / RTI > (175 F) and held for 90 minutes. After 90 minutes of contact at 175 DEG F (79 DEG C), the slurry was filtered, the filter cake was washed with 22% ammonium nitrate solution and then washed with excess warm deionized water. Unlike Example 2, the acid extraction was not repeated twice in the presence of ammonium nitrate. The resulting filter cake is a bulk Si / Al 2 ratio of 8.52, was measured as the sodium content of the dry weight of Na 2 O 0.18% by weight. The resulting filter cake was dried in the manner described in Example 2, mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina, extruded, dried, and calcined. The characteristics of the catalyst were as follows: the unit cell size was 24.486 Å, the absolute XRD intensity was 65.8, the percentage of ammonium in the modified Y zeolite was 81.1%, and the BET surface area was 698 m 2 / g.

실시예 4Example 4

실시예 4에서는 실시예 3과 비교하여 33% HNO3의 증량을 사용한다는 것을 제외하고 실시예 3에서 기술된 동일한 절차를 따랐다. 실시예 1에 사용되는 동일한 안정한 Y-74를 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화하였다. 충분량의 17 중량% HNO3를 30 분의 시간에 걸쳐 첨가하여 여분의 골격 알루미늄을 제거하였다. 이어서, 슬러리 온도는 79℃(175℉)로 가열하고 90 분 동안 유지하였다. 79℃(175℉)에서의 접촉 90 분 후에, 상기 슬러리를 여과시키고, 필터 케이크를 과량의 따뜻한 탈이온수로 세척하였다. 실시예 2와는 달리, 상기 NH4 + 이온 교환, 여과 및 물 세척 단계를 반복하지 않았다. 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 10.10이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 측정하여 0.16 중량%였다. 생성된 필터 케이크를 실시예 2에서 기술된 방법으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하며, 압출하고, 건조시키며, 소성시켰다. 촉매의 특성은 단위 셀 크기가 24.434Å이고, 절대 XRD 강도가 53.6이며, 개질된 Y 제올라이트 중 암모늄의 백분율로서 골격 알루미늄이 74.9%이고, BET 표면적이 732 m2/g였다.Example 4 follows the same procedure described in Example 3 except that an increase of 33% HNO 3 was used as compared to Example 3. The same stable Y-74 used in Example 1 was slurried in an aqueous 15 wt% NH 4 NO 3 solution. It was added over a 17 wt.% HNO 3 in sufficient amount for a 30 minute time to remove the extra framework aluminum. The slurry temperature was then heated to < RTI ID = 0.0 > 79 C < / RTI > (175 F) and held for 90 minutes. After 90 minutes of contact at 79 DEG C (175 DEG F), the slurry was filtered and the filter cake was washed with excess warm deionized water. Unlike Example 2, the NH 4 + ion exchange, filtration and water washing steps were not repeated. The resulting filter cake had a bulk Si / Al 2 ratio of 10.10 and a sodium content of 0.16% by weight, measured as a dry Na 2 O. The resulting filter cake was dried in the manner described in Example 2, mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina, extruded, dried, and calcined. The characteristics of the catalyst were as follows: the unit cell size was 24.434 Å, the absolute XRD intensity was 53.6, the percentage of ammonium in the modified Y zeolite was 74.9%, and the BET surface area was 732 m 2 / g.

실시예 5 - 대조예Example 5 - Control Example

실시예 5에서는 실시예 3과 비교하여 52% HNO3의 증량을 사용한다는 것을 제외하고 실시예 3에서 기술된 동일한 절차를 따랐다. 실시예 1에 사용되는 동일한 안정한 Y-74를 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화하였다. 충분량의 17 중량% HNO3를 30 분의 시간에 걸쳐 첨가하여 벌크 Si/Al2 비율을 증가시켰다. 이어서, 슬러리 온도는 79℃(175℉)로 가열하고 90 분 동안 유지하였다. 79℃(175℉)에서의 접촉 90 분 후에, 상기 슬러리를 여과시키고, 필터 케이크를 과량의 따뜻한 탈이온수로 세척하였다. 실시예 2와는 달리, 상기 NH4 + 이온 교환, 여과 및 물 세척 단계를 반복하지 않았다. 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 11.15이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 측정하여 0.08 중량%였다. 생성된 필터 케이크를 적절한 습윤 수준으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라 이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 촉매의 특성은 단위 셀 크기가 24.418Å이고, 절대 XRD 강도가 44.8이며, 개질된 Y 제올라이트 중 암모늄의 백분율로서 골격 알루미늄이 75.2%이고, BET 표면적이 756 m2/g였다.Example 5 follows the same procedure described in Example 3, except that an increase of 52% HNO 3 was used as compared to Example 3. The same stable Y-74 used in Example 1 was slurried in an aqueous 15 wt% NH 4 NO 3 solution. A sufficient amount of 17 wt% HNO 3 was added over a period of 30 minutes to increase the bulk Si / Al 2 ratio. The slurry temperature was then heated to < RTI ID = 0.0 > 79 C < / RTI > (175 F) and held for 90 minutes. After 90 minutes of contact at 79 DEG C (175 DEG F), the slurry was filtered and the filter cake was washed with excess warm deionized water. Unlike Example 2, the NH 4 + ion exchange, filtration and water washing steps were not repeated. The resulting filter cake is a bulk Si / Al 2 ratio of 11.15, a sodium content was measured as the dry weight of Na 2 O 0.08% by weight. The resulting filter cake was dried to the appropriate wetting level and mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight Zeolite and 20 parts by weight Al 2 O 3 binder in dry weight, 16 in.) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The characteristics of the catalyst were as follows: the unit cell size was 24.418 Å, the absolute XRD strength was 44.8, the percentage of ammonium in the modified Y zeolite was 75.2%, and the BET surface area was 756 m 2 / g.

실시예 6Example 6

실시예 1에서 사용된 동일한 안정화된 Y-74를 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화하였다. 본 실시예에서 사용되는 HNO3의 총량은 실시예 5의 것과 동일하다. 그러나, 실시예 5에서 기술되는 바와 같이 단일 단계로 산 추출을 실시하는 대신에, 상기 산 추출을 총 HNO3 산의 85%를 제 1 단계에서 사용하고 총 산의 나머지 15%를 제2 단계에서 사용하는 2 단계로 실시하였다. 2개의 개별 단계 각각에서 산 추출 절차/조건은 실시예 5에서 기술된 바와 동일하였다. 17 중량% HNO3의 용액을 Y-74 및 NH4NO3 용액으로 구성된 슬러리에 첨가하였다. 이어서, 슬러리 온도는 79℃(175℉)로 가열하고 90 분 동안 유지하였다. 79℃(175℉)에서의 접촉 90 분 후에, 상기 슬러리를 여과시키고, 필터 케이크를 과량의 따뜻한 탈이온수로 세척하였다. NH4 +의 존재 하의 산 추출(사용되는 총 HNO3의 나머지 15%로), 여과 및 물 세척 단계를 반복하였으며, 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 11.14이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 측정하여 0.09 중량%였다. 생성된 필터 케이크를 적절한 습윤 수준으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 촉매의 특성은 단위 셀 크기가 24.411Å이고, 절대 XRD 강도가 56.1이며, 개질된 Y 제올라이트 중 암모늄의 백분율로서 골격 알루미늄이 72.5%이고, BET 표면적이 763 m2/g였다.The same stabilized Y-74 used in Example 1 was slurried in an aqueous 15 wt% NH 4 NO 3 solution. The total amount of HNO 3 used in this example is the same as that in Example 5. However, instead of carrying out the acid extraction in a single step as described in Example 5, the acid extraction used 85% of the total HNO 3 acid in the first stage and the remaining 15% of the total acid in the second stage Using the two-step method. The acid extraction procedure / conditions in each of the two separate steps were the same as described in Example 5. A solution of 17 wt% HNO 3 was added to the slurry consisting of Y-74 and NH 4 NO 3 solution. The slurry temperature was then heated to < RTI ID = 0.0 > 79 C < / RTI > (175 F) and held for 90 minutes. After 90 minutes of contact at 79 DEG C (175 DEG F), the slurry was filtered and the filter cake was washed with excess warm deionized water. The filtration and water washing steps were repeated with acid extraction in the presence of NH 4 + (with the remaining 15% of the total HNO 3 used) and the resulting filter cake had a bulk Si / Al 2 ratio of 11.14 and a sodium content of Measured as Na 2 O, was 0.09% by weight. The resulting filter cake was dried to the appropriate wetting level and mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight zeolite and 20 parts by weight Al 2 O 3 binder in dry weight, ) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The characteristics of the catalyst were as follows: the unit cell size was 24.411 Å, the absolute XRD intensity was 56.1, the percentage of ammonium in the modified Y zeolite was 72.5%, and the BET surface area was 763 m 2 / g.

실시예 7Example 7

실시예 3에서 사용된 동일한 안정화된 Y-74를 18 중량% 황산암모늄 용액에 슬러리화하였다. 상기 용액에, 17% 황산 용액을 30 분에 걸쳐 첨가하였다. 상기 뱃치를 이어서 79℃(175℉)로 가열하고 90 분 동안 유지시켰다. 열을 제거하고, 이어서 상기 뱃치를 가공수로 켄칭 처리하여 상기 온도를 62℃(143℉)로 감소시키고 여과시켰다. 이어서, 상기 Y 제올라이트 물질을 6.4 중량% 황산암모늄 용액에 재슬러리화시키고, 79℃(175℉)에서 1 시간 동안 유지시켰다. 이어서, 상기 물질을 여과시키고 물 세척하였다. 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 7.71이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 측정하여 0.16 중량%였다. 실시예 2에 기술된 방식으로 생성된 필터 케이크를 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하고, 압출시키며, 건조시키고 소성시켰다. 촉매의 특성은 단위 셀 크기가 24.489Å이고, 절대 XRD 강도가 65.3이며, 개질된 Y 제올라이트 중 암모늄의 백분율로서 골격 알루미늄이 75.7%였다.The same stabilized Y-74 used in Example 3 was slurried in an 18 wt% ammonium sulfate solution. To the solution, 17% sulfuric acid solution was added over 30 minutes. The batch was then heated to < RTI ID = 0.0 > 79 C < / RTI > (175 F) and held for 90 minutes. The heat was removed and the batch was then quenched with processing water to reduce the temperature to 62 ° C (143 ° F) and filter. The Y zeolite material was then reslurried in a 6.4 wt% ammonium sulfate solution and maintained at 79 DEG C (175 DEG F) for 1 hour. The material was then filtered and washed with water. The resulting filter cake had a bulk Si / Al 2 ratio of 7.71 and a sodium content of 0.16% by weight, measured as a dry Na 2 O. The filter cake produced in the manner described in Example 2 was dried, mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina, extruded, dried and calcined. The characteristics of the catalyst were a unit cell size of 24.489 Å, an absolute XRD strength of 65.3, and a skeletal aluminum content of 75.7% as a percentage of ammonium in the modified Y zeolite.

표 2는 실시예 1∼7에서 제조된 촉매의 특성을 요약한다.Table 2 summarizes the characteristics of the catalysts prepared in Examples 1-7.

실시예Example 1One 22 33 44 55 66 77 실시예 유형Example type 비교예Comparative Example 실시예Example 실시예Example 실시예Example 비교예Comparative Example 실시예Example 실시예Example 런 데이타에 의한 도면Drawings by run data 1-51-5 1-2, 51-2, 5 1-21-2 1-21-2 1-21-2 없음none 1-41-4 Y 제올라이트 벌크 Si/Al2 비율, molY zeolite bulk Si / Al 2 ratio, mol 5.205.20 11.5011.50 8.528.52 10.1010.10 11.1511.15 11.1411.14 7.717.71 Y 제올라이트 단위 셀 크기, ÅY zeolite unit cell size, Å 24.49424.494 24.45624.456 24.48624.486 24.43424.434 24.41824.418 24.41124.411 24.48924.489 촉매 XRD 절대 강도Catalyst XRD absolute strength 61.161.1 66.566.5 65.865.8 53.653.6 44.844.8 56.156.1 65.365.3 Y 제올라이트 XRD 절대 강도Y Zeolite XRD Absolute Strength 76.476.4 83.183.1 82.382.3 6767 5656 70.170.1 81.681.6 Y 제올라이트 골격 알루미늄, 총 알루미늄의 원자%Y zeolite skeleton Aluminum, total atomic% 57.257.2 92.292.2 81.181.1 74.974.9 75.275.2 72.572.5 75.775.7 촉매 BET 표면적, m2/gCatalyst BET surface area, m 2 / g --- 708708 698698 732732 756756 763763 ---

실시예 8Example 8

실시예 1∼5 및 7에서 제조되는 촉매는 벤젠 및 폴리알킬화 벤젠을 함유하는 공급물을 이용한 트랜스알킬화 성능에 대해 시험하였다. 상기 공급물은 벤젠을 갖는 상업용 트랜스알킬화 유닛으로부터 수득한 폴리알킬화 벤젠과 배합하여 제조하였다. 상기 제조된 공급물 배합물은 프로필기에 대한 방향족 고리 기의 몰비가 대략 2.3인 전형적인 트랜스알킬화 공급물 조성물을 의미한다. 본 원에서 개시된 공정에 의해 제조된 촉매는 실질적으로 낮거나 높은 공급물 몰비로 공급물을 가공하는 경우에 동일한 이점을 제공하는 것으로 확인되었다. 기체 크로마토그래피에 의해 측정된 공급물 조성물은 표 3에서 요약하였다. 상기 시험은 3447 kPa(g)(500 psi(g))의 반응기 압력, 2.3의 프로필기에 대한 방향족 고리 기의 몰비 및 0.8 시-1의 반응 온도 범위에 걸친 DIPB WHSV의 조건 하에서 관류식(once-through mode)의 고정상 반응기에서 실시하였다. 상기 반응기가 각각의 반응 온도에서 실질적으로 정상 상태를 달성하도록 하고, 상기 생성물을 분석을 위해 샘플링하였다. 상기 시험 중에 실질적으로 촉매 비활성화가 발생하지 않았다. 상기 공급물을 투입하기에 앞서, 각각의 촉매를 물을 10 중량ppm 미만 함유하는 흐름 질소 스트림과 250℃(482℉)에서 6 시간 동안 접촉시켜 건조 절차를 거치게 하였다.The catalysts prepared in Examples 1 to 5 and 7 were tested for transalkylation performance with feeds containing benzene and polyalkylated benzene. The feed was prepared by combining with polyalkylated benzene obtained from a commercial transalkylation unit having benzene. The prepared feed formulation means a typical transalkylation feed composition in which the molar ratio of aromatic ring groups to propyl groups is approximately 2.3. It has been found that catalysts produced by the processes disclosed herein provide the same advantages when processing feeds at substantially lower or higher feed molar ratios. The feed compositions as determined by gas chromatography are summarized in Table 3. The test is 3447 kPa (g) (500 psi (g)) reactor pressure, at a molar ratio of 0.8 and a ring group for groups of 2.3 profile once-through under the conditions of DIPB WHSV over the reaction temperature range from -1 (the once- through mode in a fixed bed reactor. The reactor was allowed to achieve a substantially steady state at each reaction temperature and the product was sampled for analysis. During the test, substantially no catalyst deactivation occurred. Prior to charging the feed, each catalyst was subjected to a drying procedure by contacting it with a stream of nitrogen stream containing less than 10 ppm by weight of water at 250 ° C (482 ° F) for 6 hours.

성분ingredient 농도, 중량%Concentration, weight% 벤젠benzene 63.83263.832 비방향족Non-aromatic 0.0380.038 톨루엔toluene 0.0020.002 에틸벤젠Ethylbenzene 0.0000.000 쿠멘Cumen 0.8800.880 NPBNPB 0.0020.002 부틸벤젠Butylbenzene 0.0710.071 펜틸벤젠Pentylbenzene 0.0210.021 m-DIPBm-DIPB 20.77620.776 o-DIPBo-DIPB 0.5200.520 p-DIPBp-DIPB 13.47213.472 헥실벤젠Hexylbenzene 0.3080.308 1,3,5-TIPB1,3,5-TIPB 0.0290.029 1,2,4-TIPB1,2,4-TIPB 0.0120.012 테트라-이소프로필벤젠Tetra-isopropylbenzene 0.0030.003 노닐벤젠Nonylbenzene 0.0040.004 미지Unknown 0.0300.030 합계Sum 100.000100,000

상기 실시예는 본 원에서 개시되는 방법에 의해 제조되는 촉매에 기여하는 쿠멘으로의 폴리-알킬레이트의 트랜스알킬화에서 높은 활성 및 생성물 순도의 이점을 나타낸다.This example demonstrates the advantages of high activity and product purity in transalkylation of the poly-alkylate to cumene contributing to the catalyst produced by the process disclosed herein.

실시예 9 - 재생Example 9 - Regeneration

실시예 7에서 제조된 촉매의 샘플은 앞서 기술한 바와 같이 실시예 8에서 기술된 방식으로 시험하였다. 시험 후, 사용된 촉매를 세라믹 디쉬에 위치시키고, 이를 머플로(muffle furnace)에 투입하였다. 흐름 공기를 상기 머플로에 통과시키면서, 상기 노의 온도를 분당 1℃(1.8℉)의 속도로 70℃(158℉)에서 550℃(1022℉)로 상승시키고, 550℃(1022℉)에서 6 시간 동안 유지시킨 후, 110℃(230℉)로 냉각시켰다. 재생 후에, 촉매를 다시 실시예 8에서 기술된 방식으로 시험하였다.Samples of the catalyst prepared in Example 7 were tested in the manner described in Example 8 as described above. After the test, the used catalyst was placed in a ceramic dish and it was introduced into a muffle furnace. The temperature of the furnace is raised from 70 ° C (158 ° F.) to 1022 ° F. at a rate of 1 ° C per minute (1.8 ° F) while passing stream air through the muffle furnace, Lt; 0 > C (230 < 0 > F). After regeneration, the catalyst was tested again in the manner described in Example 8. < RTI ID = 0.0 >

도 3 및 4는 재생 전('실시예 7'로 표시) 및 재생 전('실시예 9'로 표시)에 대한 시험 결과를 나타낸다. 상기 결과는 재생 전 및 후의 촉매가 실시예 1 촉매에 대한 곡선보다 우수한 활성 및 생성물 순도와 유사하였음을 나타내며, 따라서 우수한 촉매 재생성을 나타낸다.FIGS. 3 and 4 show the test results before regeneration (indicated by 'Example 7') and before regeneration (indicated by 'Example 9'). The results show that the catalyst before and after the regeneration is similar to the activity and product purity better than the curve for the catalyst of Example 1, thus exhibiting excellent catalyst regeneration.

실시예 10Example 10

실시예 1 및 2에서 제조한 촉매의 샘플은 폴리-에틸벤젠의 트랜스알킬화에 대해서 평가하였다. 각각의 촉매를 63.6 중량%의 벤젠 및 36.4 중량%의 파라-디에틸벤젠(p-DEB)의 배합물로 구성된 공급물을 사용하여 시험하였다. 상기 촉매를 반응기에 투입한 후, 상기 촉매를 물을 10 중량% 미만 함유하는 흐름 질소 스트림과 250℃(482℉)에서 6 시간 동안 접촉시켜 건조하였다. 각각의 촉매를 2 시-1의 p-DEB WHSV에서 170℃(338℉)∼230℃(446℉)의 반응 온도 범위에 걸쳐 실시하였다. 상기 반응기가 각각의 반응 온도에서 실질적으로 정상 상태를 달성하도록 하고, 생성물을 분석을 위해 샘플링하였다. 상기 시험 중에 실질적으로 촉매 비활성화가 발생하지 않았다. 도 5는 촉매 둘 모두에 대한 결과를 나타낸다. 상기 결과는 실시예 2에서 제조된 촉매가 실시예 1 에서 제조된 촉매에 대한 커브와 유사하거나 월등한 활성 및 안정성을 보유하고, 상업용 폴리-에틸벤젠 트랜스알킬 조작에서 사용될 수 있음을 나타낸다.Samples of the catalysts prepared in Examples 1 and 2 were evaluated for transalkylation of poly-ethylbenzene. Each catalyst was tested using a feed consisting of a combination of 63.6 wt% benzene and 36.4 wt% para-diethylbenzene (p-DEB). After the catalyst was fed into the reactor, the catalyst was contacted with a stream of nitrogen stream containing less than 10% by weight of water at 250 < 0 > C (482 [deg.] F) for 6 hours to dry. Each catalyst was run over a reaction temperature range of 170 ° C (338 ° F) to 230 ° C (446 ° F) at 2 ° -1 p-DEB WHSV. The reactor was allowed to achieve a substantially steady state at each reaction temperature and the product was sampled for analysis. During the test, substantially no catalyst deactivation occurred. Figure 5 shows the results for both catalysts. The results show that the catalyst prepared in Example 2 has similar or superior activity and stability to the curve for the catalyst prepared in Example 1 and can be used in commercial poly-ethylbenzene transalkyl operation.

상기 데이타에 대한 요약은 도 1∼5에 제공된다. 도 1에서, 실시예 2∼4 및 7에 대한 DIPB 전환율은 실시예 1 및 5에 대한 것보다 실질적으로 높다(여기서, 실시예 1은 라인(101)로 나타냄). 도 2에서, NPB/쿠멘 비율은 실시예 1(라인(201)로 나타냄)에 비해 실시예 2∼4 및 7에 대해서 낮다. 도 3에서, DIPB 전환율은 실시예 1(도 1의 라인(101)로 나타냄)에 비해 실시예 7의 비재생 촉매 및 실시예 9의 재생 촉매에 대해서 높다. 도 4에서, NPB/쿠멘 비율은 실시예 1(도 2의 라인(201)로 나타냄)에 비해 실시예 7 및 9의 각각 비재생 및 재생 촉매에 대해서 낮다. 도 5에서, 실시예 2는 실시예 1(라인 (501)로 나타냄)보다 월등한 DEB 전환율을 나타낸다. 대조예 5에서 제조된 촉매에 대한 낮은 활성 및 열등한 생성물 순도는 너무 과도한 산 추출 조건으로 인한 것으로 생각된다. 따라서, 과도한 산 추출 조건은 Y 제올라이트의 결정도를 감소시킬 수 있다.A summary of the data is provided in Figures 1-5. In Figure 1, the DIPB conversion rates for Examples 2 to 4 and 7 are substantially higher than for Examples 1 and 5 (where Example 1 is represented by line 101). 2, the NPB / cumene ratio is low for Examples 2 to 4 and 7 compared to Example 1 (represented by line 201). 3, the DIPB conversion is higher for the non-regenerated catalyst of Example 7 and the regenerated catalyst of Example 9 compared to Example 1 (represented by line 101 of FIG. 1). In FIG. 4, the NPB / cumene ratio is low for each of the non-regenerated and regenerated catalysts of Examples 7 and 9, compared to Example 1 (represented by line 201 of FIG. 2). In FIG. 5, Example 2 shows a DEB conversion rate that is superior to Example 1 (indicated by line 501). The lower activity and inferior product purity for the catalyst prepared in Control Example 5 is believed to be due to too much acid extraction conditions. Therefore, excessive acid extraction conditions can reduce the crystallinity of Y zeolite.

LZ-210LZ-210

Y 제올라이트를 본 원에서 개시된 공정에서 사용될 수 있으며, 알루미나에 대한 실리카의 전체 몰비가 5 이하인 Y 제올라이트를 탈알루미늄화시켜 제조할 수 있고, 본 원에서 참조 인용되는 US 4,503,023호, 4,597,956호, 4,735,928호 및 5,275,720호에서 자세하게 기술된다. '023호 특허에는 규소 치환 없이 알루미늄 추출을 피하는 제어된 비율, 온도 및 pH 조건을 이용하여 플루오로실리케이트 염의 수용액과 Y 제올라이트를 접촉시키는 것을 포함하는 Y 제올라이트의 탈알루미늄화를 위한 또다른 절차가 개시된다. '023호 특허에는 플루오로실리케이트 염을 알루미늄 추출물로서, 또한 추출된 알루미늄 대신에 Y 제올라이트 구조에 삽입되는 외래의 규소 공급물로서 사용한다. 상기 염은 하기 화학식을 가진다:Y zeolite may be used in the process disclosed herein and may be prepared by dealumination of Y zeolites having a total molar ratio of silica to alumina of 5 or less and may be prepared by methods described in US 4,503,023, 4,597,956, 4,735,928 And 5,275,720. The '023 patent also discloses another procedure for dealumination of Y zeolites, including contacting an aqueous solution of a fluorosilicate salt with a Y zeolite using controlled rate, temperature and pH conditions avoiding aluminum extraction without silicon substitution do. The '023 patent uses a fluorosilicate salt as an aluminum extract and also as an exogenous silicon feed that is inserted into the Y zeolite structure instead of the extracted aluminum. The salt has the formula:

(A)2/b SiF6 (A) 2 / b SiF 6

상기 식 중, A는 'b'가를 갖는, H+ 이외의 금속성 또는 비금속성 양이온이다. 'A'로 나타내는 양이온으로는 알킬암모늄, NH4+, Mg++, Li+, Na+, K+, Ba++, Cd++, Cu++, H+, Ca++, Cs+, Fe++, Co++, Pb++, Mn++, Rb+, Ag+, Sr++, Ti+ 및 Zn++이 있다.Wherein A is a metallic or non-metallic cation other than H & lt ; + & gt ; having the value ' b & apos ; . A cation represented by 'A' are alkylammonium, NH4 +, Mg ++, Li +, Na +, K +, Ba ++, Cd ++, Cu ++, H +, Ca ++, Cs +, Fe ++ , Co ++ , Pb ++ , Mn ++ , Rb + , Ag + , Sr ++ , Ti + and Zn ++ .

이러한 Y 제올라이트 군의 바람직한 일원은 '023호 특허에서 기술된 제올라이트계 알루미노실리케이트 분자체인 LZ-210로서 알려져 있다. LZ-210 제올라이트 및 상기 군의 다른 제올라이트는 Y 제올라이트 출발 물질로부터 용이하게 제조된다. 한 실시양태에서, LZ-210 제올라이트 알루미나에 대한 실리카의 전체 몰비가 5.0∼11.0이다. 단위 셀 크기는 24.38∼24.50Å, 바람직하게는 24.40∼24.44Å 범위에 있다. 본 공정에서 사용되는 제올라이트의 LZ-210 부류 및 본 원에서 개시되는 조성물은 하기 화학식에서와 같이 산화물의 몰비의 관점으로 표시되는 조성을 보유한다:A preferred member of this group of Y zeolites is known as the zeolite-based aluminosilicate molecule LZ-210 described in the '023 patent. The LZ-210 zeolite and other zeolites of this group are readily prepared from the Y zeolite starting material. In one embodiment, the total molar ratio of silica to LZ-210 zeolite alumina is 5.0 to 11.0. The unit cell size is in the range of 24.38 to 24.50 ANGSTROM, preferably 24.40 to 24.44 ANGSTROM. The LZ-210 family of zeolites used in the present process and compositions disclosed herein retain a composition expressed in terms of the molar ratio of the oxides as in the following formula:

(0.85-1.1)M2/nO : Al2O3 : xSiO2 (0.85-1.1) M 2 / n O: Al 2 O 3 : x SiO 2

상기 식 중, 'M'은 'n' 가를 갖는 양이온이며, 'x'는 5.0∼11.0의 값을 가진다.In the above formula, 'M' is a cation having 'n' and 'x' has a value of 5.0 to 11.0.

일반적으로, LZ-210 제올라이트는 플루오로실리케이트 염의 수용액, 바람직하게는 암모늄 헥사플루오로실리케이트의 용액을 사용하여 Y 유형의 제올라이트를 탈알루미늄화시켜 제조할 수 있다. 상기 탈알루미늄화는 Y 제올라이트, 일반적으로 비필수적으로 암모늄 교환 Y 제올라이트를 수성 반응 매질, 예컨대 아세트산암모늄의 용액으로 교환하고, 천천히 암모늄 플루오로실리케이트의 수용액을 첨가하여 달성할 수 있다. 반응이 진행되도록 한 후, 알루미나에 대한 실리카의 전체 몰비가 증가된 제올라이트가 생성된다. 상기 증가의 정도는 상기 제올라이트와 접촉하는 플루오로실리케이트 용액의 양에, 및 허용되는 반응 시간에 적어도 부분적으로 의존한다. 일반적으로, 10∼24 시간의 반응 시간이 평형을 달성하기에 충분하다. 통상의 여과 기법에 의해 수성 반응 매질로부터 분리될 수 있는 생성된 고체 생성물은 LZ-210 제올라이트 형태이다. 일부 경우에, 상기 생성물은 당업계에 공지된 방법에 의해 스팀 소성 처리할 수 있다. 예를 들어, 상기 생성물은 482℃(900℉)∼816℃(1500℉)의 온도에서 1/4∼3 시간 동안 1.4 kPa(a)(0.2 psi(a)) 이상의 부분압의 수증기와 접촉시켜 보다 높은 결정질 안정성을 제공할 수 있다. 일부 경우에, 스팀 소성의 생성물은 당업계에 공지된 방법에 의해 암모늄 교환 처리할 수 있다. 예를 들어, 상기 생성물은 암모늄 염을 슬러리에 첨가한 후에 물로 슬러리화할 수 있다. 생성된 혼합물은 전형적으로 일정 시간 동안 가열하고, 여과시키며, 물로 세척한다. LZ-210 제올라이트의 스팀 처리 및 암모늄 교환 방법은 US 4,503,023호, 4,735,928호 및 5,275,720호에 기술되어 있다.Generally, the LZ-210 zeolite can be prepared by dealumination of a Y-type zeolite using a solution of a fluorosilicate salt, preferably ammonium hexafluorosilicate. The dealumination can be accomplished by exchanging the Y zeolite, typically an essentially non-essential ammonium exchanged Y zeolite, with a solution of an aqueous reaction medium, such as ammonium acetate, and slowly adding an aqueous solution of ammonium fluorosilicate. After allowing the reaction to proceed, a zeolite with an increased overall molar ratio of silica to alumina is produced. The extent of the increase depends at least in part on the amount of fluorosilicate solution in contact with the zeolite, and on the acceptable reaction time. In general, a reaction time of 10 to 24 hours is sufficient to achieve equilibrium. The resulting solid product, which can be separated from the aqueous reaction medium by conventional filtration techniques, is in the form of LZ-210 zeolite. In some cases, the product may be steam treated by methods known in the art. For example, the product may be contacted with steam at a partial pressure of 1.4 kPa (a) (0.2 psi (a)) or more at a temperature of 482 ° C (900 ° F) to 816 ° C (1500 ° F) for a period of 1/4 to 3 hours High crystalline stability can be provided. In some cases, the product of the steam calcination may be subjected to ammonium exchange treatment by methods known in the art. For example, the product can be slurried with water after adding the ammonium salt to the slurry. The resulting mixture is typically heated for a period of time, filtered, and washed with water. Steam treatment and ammonium exchange processes for LZ-210 zeolites are described in US 4,503,023, 4,735,928 and 5,275,720.

한 실시양태에서, 암모늄 교환 후 플루오로실리케이트 염의 수용액으로 처리하여 Si/Al2 비율을 증가시키고, 열수 안정성을 증대시키며, 여분의 골격 알루미늄을 형성하는 경향을 낮춘다.In one embodiment, treatment with an aqueous solution of a fluorosilicate salt after ammonium exchange increases the Si / Al 2 ratio, increases hydrothermal stability, and lowers the tendency to form extra framework aluminum.

바람직한 LZ-210 제올라이트의 최종적인 낮은 pH의 암모늄 이온 교환은, 이온 교환 절차의 적어도 일부 중에 교환 매질의 pH를 4 이하, 바람직하게는 3 이하로 낮추는 것을 제외하고 Y 제올라이트(및/또는 상기 논의한 LZ-210 제올라이트)의 초기 암모늄 교환의 경우에서와 동일한 방식으로 실시할 수 있다. pH의 저감은 상기 암모늄 이온 용액에 적절한 무기산 또는 유기산을 첨가함으로써 용이하게 실시된다. 이러한 목적에는 질산이 특히 적합하다. 불용성 암모늄 염을 형성하는 산은 피하는 것이 바람직하다. 낮은 pH 암모늄 이온 교환을 실시하는 데 있어서, 교환 매질의 둘 모두의 pH, 제올라이트에 대한 교환 매질의 양 및 교환 매질과 제올라이트의 접촉 시간이 중요한 인자이다. 교환 매질의 pH가 4 이하인 한, 나트륨 양이온은 제올라이트 중 수소 양이온으로 교환되고, 또한 적어도 일부 알루미늄, 주로 비골격 알루미늄 및 일부 골격 알루미늄이 추출된다. 그러나, 상기 공정의 효과는 상기 pH를 단지 4 이하로 낮추는 데 필요한 것보다 많은 산을 사용하여 이온 교환 매질을 산성화시킴으로써 향상된다. 하기 언급되는 데이타로부터 명백하게 되는 바와 같이, 교환 매질이 산성일수록, 제올라이트로부터 골격뿐만 아니라 비골격 알루미늄을 추출하는 경향이 커진다. 상기 추출 절차는 벌크 Si/Al2 몰비가 6.5∼27인 제올라이트 생성물을 생성하기에 충분한 정도로 실시한다. 또다른 실시양태에서, 벌크 Si/Al2 몰비는 6.5∼23, 또는 더욱 바람직하게는 6.5∼20 범위에 있다.The final low pH ammonium ion exchange of the preferred LZ-210 zeolite is carried out in the presence of Y zeolite (and / or the LZ discussed above), except that the pH of the exchange medium is lowered to at most 4, -210 zeolite) in the same manner as in the case of the initial ammonium exchange. Reduction of the pH is easily carried out by adding an appropriate inorganic or organic acid to the ammonium ion solution. Nitric acid is particularly suitable for this purpose. It is preferable to avoid the acid forming the insoluble ammonium salt. In carrying out low pH ammonium ion exchange, the pH of both of the exchange medium, the amount of exchange medium for the zeolite and the contact time of the exchange medium and the zeolite are important factors. As long as the pH of the exchange medium is below 4, the sodium cations are exchanged for hydrogen cations in the zeolite, and at least some aluminum, mainly non-skeletal aluminum and some skeletal aluminum are extracted. However, the effect of this process is enhanced by acidifying the ion exchange medium with more acid than is necessary to lower the pH to just below 4. As is evident from the data mentioned below, the more acid exchanged the acid, the greater the tendency to extract the skeleton as well as the non-framework aluminum from the zeolite. The extraction procedure is carried out to a sufficient degree to produce a zeolite product having a bulk Si / Al 2 molar ratio of 6.5-27. In another embodiment, the bulk Si / Al 2 molar ratio is in the range of 6.5 to 23, or more preferably in the range of 6.5 to 20.

하기 LZ-210 실시예는 단지 예시의 목적으로 나타내며 본 개시의 범위를 한정하려는 의도는 아니다.The following LZ-210 example is presented for illustrative purposes only and is not intended to limit the scope of the present disclosure.

실시예 11 - 대조예Example 11 - Control Example

Y-74 제올라이트의 샘플을 15 중량% NH4NO3 수용액에 슬러리화시키고, 용액 온도를 75℃(167℉)까지 올렸다. Y-74 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 대략 5.2이고 단위 셀 크기가 대략 24.53이며 나트륨 함량이 건량의 Na2O로 계산하여 대략 2.7 중량%인 안정화된 나트륨 Y 제올라이트였다. Y-74 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 대략 4.9이고, 단위 셀 크기가 대략 24.67이며 나트륨 함량이 건량 Na2O(US 5,324,877호의 칼럼 4, 라인 47∼칼럼 5 라인 2에서 기술되는 절차의 일반적인 추후 단계 (1) 및 (2)에 의해 암모늄 교환되어 Na의 대략 75%가 제거되고 대략 600℃(1112℉)에서 스팀 처리되어 탈알루미늄화됨)로 계산하여 대략 9.4 중량%인 나트륨 Y 제올라이트로부터 제조하였다. Y-74 제올라이트를 제조하고 미국 일리노이주 데스 플레이니스 소재의 UOP LLC로부터 수득하였다. 75℃(167℉)에서의 접촉 1 시간 후에, 상기 슬러리를 여과시키고, 필터 케이크를 과량의 따뜻한 탈이온수로 세척하였다. 상기 NH4 + 이온 교환, 여과 및 물 세척 단계들은 2회 이상 반복하였으며, 생성된 필터 케이크는 벌크 Si/Al2 비율이 5.2이고, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 계산하여 0.13 중량%이며, 단위 셀 크기가 24.572Å이고, X 선 회절로 측정한 절대 강도가 96였다. 생성된 필터 케이크를 적절한 습윤 수준으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 상기 촉매가 종래 기술을 대표하였다. 상기 촉매는 단위 셀 크기가 24.494Å이고, XRD 절대 강도가 61.1이며, 골격 알루미늄이 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄의 백분율로서 57.2%였다.A sample of Y-74 zeolite was slurried in a 15 wt% aqueous NH 4 NO 3 solution and the solution temperature was raised to 75 ° C (167 ° F). The Y-74 zeolite was a stabilized sodium Y zeolite having a bulk Si / Al 2 ratio of about 5.2, a unit cell size of about 24.53, and a sodium content of about 2.7% by weight, calculated as dry Na 2 O. The Y-74 zeolite has a bulk Si / Al 2 ratio of approximately 4.9, a unit cell size of approximately 24.67, and a sodium content of greater than or equal to the normal of the process described in column 4 of the dry Na 2 O (US 5,324,877, line 47 to column 5, From sodium Y zeolite, approximately 9.4% by weight, calculated as ammonium exchanged by subsequent steps (1) and (2) to remove approximately 75% of Na and dealuminated at approximately 11O < 0 > Respectively. Y-74 zeolite was prepared and obtained from UOP LLC, Des Plaines, Illinois, USA. After 1 hour of contact at 75 ° C (167 ° F), the slurry was filtered and the filter cake was washed with excess warm deionized water. The NH 4 + ion exchange, filtration and water washing steps were repeated two more times, and the resulting filter cake had a bulk Si / Al 2 ratio of 5.2 and a sodium content of 0.13 wt% calculated as a dry Na 2 O, The unit cell size was 24.572 ANGSTROM, and the absolute intensity measured by X-ray diffraction was 96. The resulting filter cake was dried to the appropriate wetting level and mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight zeolite and 20 parts by weight Al 2 O 3 binder in dry weight, ) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The catalyst represented the prior art. The catalyst had a unit cell size of 24.494 Å, an XRD absolute strength of 61.1, and a skeletal aluminum of 57.2% as a percentage of aluminum in modified Y zeolite.

실시예 12Example 12

US 4,503,023호에 기술된 절차에 따라, 합성된 Y-54 제올라이트를 암모늄 교환 처리한 후, 암모늄 플루오로실리케이트로 처리하였다. Y-54 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 대략 4.9이고, 단위 셀 크기가 24.67이며, 나트륨 함량이 건량의 Na2O로서 계산하여 9.4 중량%인 나트륨 Y 제올라이트이다. Y-54 제올라이트를 제조하고 미국 일리노이주 데스 플레이니스 소재의 UOP LLC로부터 수득하였다. 벌크 Si/Al2 몰비가 6.5인 생성된 Y 제올라이트를 100% 증기로 1 시간 동안 600℃(1112℉)에서 스팀 처리한 후, 암모늄 교환하였다. 생성된 필터 케이크를 적절한 습윤 수준으로 건조시키고, HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 생성된 촉매는 단위 셀 크기가 24.426Å이고, 절대 XRD 강도가 81.6이며, 개질된 Y 제올라이트 중 알루미늄의 백분율로서 골격 알루미늄이 63.2%였다.The synthesized Y-54 zeolite was subjected to ammonium exchange treatment followed by ammonium fluorosilicate according to the procedure described in US 4,503,023. The Y-54 zeolite is a sodium Y zeolite having a bulk Si / Al 2 ratio of about 4.9, a unit cell size of 24.67, and a sodium content of 9.4% by weight calculated as a dry Na 2 O. Y-54 zeolite was prepared and obtained from UOP LLC, Des Plaines, Ill., USA. The resultant Y zeolite having a bulk Si / Al 2 molar ratio of 6.5 was steamed at 100 ° C for 1 hour at 1120 ° F and then exchanged with ammonium. The resulting filter cake was dried to the appropriate wetting level and mixed with HNO 3 degassed Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight zeolite and 20 parts by weight Al 2 O 3 binder in dry weight, ) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The resulting catalyst had a unit cell size of 24.426 ANGSTROM, an absolute XRD strength of 81.6 and a framework aluminum content of 63.2% as a percentage of aluminum in the modified Y zeolite.

실시예 13Example 13

US 4,503,023호에 기술된 절차에 따라, 합성된 Y-54 제올라이트를 암모늄 교환한 후, 암모늄 플루오로실리케이트로 처리하였다. 벌크 Si/Al2 비율이 9.0이고 LZ-210(9)로 일컬어지는 생성된 Y 제올라이트를 100% 스팀에 의해 1 시간 동안 600℃(1112℉)에서 스팀 처리하였다. 스팀 처리된 LZ-210(9) 228 g 및 H2O 672 g으로 구성된 슬러리를 우선 제조하였다. 이어서, H2O 212 g 및 50 중량% (NH4)NO3 667 g로 구성된 NH4NO3 용액을 스팀 처리된 LZ-210(9) 슬러리에 첨가하였다. 이어서, 생성된 혼합물을 85℃(185℉)로 상승시킨 후, 15 분 동안 혼합하였다. 상기 혼합물에 66 중량% HNO3 5.7 g을 첨가하고, 생성된 혼합물을 60분 동안 연속 교반과 함께 85℃(185℉)로 유지하였다. 산 추출 종결 시, 상기 혼합물을 여과시키고, 케이크를 H2O 1000 ml로 세척한 후, 100℃(212℉)에서 밤새 건조시켰다. 제2 부분에서, 건조 케이크 200 g을 50 중량% (NH4)NO3 667 g 및 H2O 650 g로 구성된 용액에 첨가하고, 이에 66 중량% HNO3 20 g를 첨가하였다. 생성된 슬러리를 60 분 동안 혼합하였다. 이후, 상기 혼합물을 여과시키고, H2O 1000 ml로 세척하며, 필터 케이크를 100℃(212℉)에서 밤새 건조시켰다. 생성된 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 10.82이고, Na2O가 0.026 중량%였다. 제올라이트 분말을 HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출하고, 수분을 조절하여 적절한 반죽 직물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 생성된 촉매는 단위 셀 크기가 24.430Å이고, 절대 XRD 강도가 78.4이며, 골격 알루미늄이 77.8%이고, BET 표면적이 661 m2/g였다.According to the procedure described in US 4,503,023, the synthesized Y-54 zeolite was ammonium exchanged and then treated with ammonium fluorosilicate. The resulting Y zeolite having a bulk Si / Al 2 ratio of 9.0 and referred to as LZ-210 (9) was steamed at 100 ° C (1112 ° F) for 1 hour with 100% steam. A slurry composed of 228 g of steamed LZ-210 (9) and 672 g of H 2 O was first prepared. A NH 4 NO 3 solution consisting of 212 g of H 2 O and 667 g of 50 wt% (NH 4 ) NO 3 was then added to the steamed LZ-210 (9) slurry. The resulting mixture was then raised to 85 캜 (185 ℉) and mixed for 15 minutes. To the mixture was added 5.7 g of 66 wt% HNO 3 and the resulting mixture was maintained at 85 ° C (185 ° F) with continuous stirring for 60 minutes. At the end of the acid extraction, the mixture was filtered, the cake washed with 1000 ml H 2 O and dried overnight at 100 ° C (212 ° F). In the second part, 200 g of dry cake was added to a solution consisting of 667 g of 50 wt% (NH 4 ) NO 3 and 650 g of H 2 O, and 20 g of 66 wt% HNO 3 was added thereto. The resulting slurry was mixed for 60 minutes. The mixture was then filtered, washed with 1000 ml H 2 O, and the filter cake dried overnight at 100 ° C (212 ° F). The resulting zeolite had a bulk Si / Al 2 ratio of 10.82 and a Na 2 O content of 0.026 wt%. The zeolite powder was mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight of zeolite and 20 parts by weight of Al 2 O 3 binder in a dry weight and controlling the moisture to yield a suitable dough, 16 in.) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The resulting catalyst had a unit cell size of 24.430 Å, an absolute XRD strength of 78.4, a skeletal aluminum content of 77.8% and a BET surface area of 661 m 2 / g.

실시예 14Example 14

US 4,503,023호에 기술된 절차에 따라, 합성된 Y-54 제올라이트를 암모늄 교환한 후, 암모늄 플루오로실리케이트로 처리하였다. 벌크 Si/Al2 비율이 9.0이고 LZ-210(9)로 일컬어지는 생성된 Y 제올라이트를 100% 스팀에 의해 1 시간 동안 600℃(1112℉)에서 스팀 처리하였다. 스팀 처리된 LZ-210(9)의 256 g의 양을 22 중량% NH4NO3 1140 g에 첨가하였다. 상기 제올라이트 슬러리에, 17 중량% HNO3 368 g을 30 분에 걸쳐 천천히 첨가하였다. 이어서, 상기 슬러리를 80℃(176℉)로 가열하고, 80℃(176℉)에서 90 분 동안 유지하였다. 산 추출 종결 시, 상기 슬러리를 H2O 1246 g로 켄칭 처리하고, 여과시키며, 22 중량% NH4NO3 1140 g로 세척하며, H2O 1000 ml로 세척하고, 100℃(212℉)에서 밤새 오븐 건조시켰다. 생성된 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 14.38이고, Na2O가 0.047 중량%였다. 생성된 제올라이트 분말을 HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출하고, 수분을 조절하여 적절한 반죽 직물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 생성된 촉매는 단위 셀 크기가 24.393Å이고, 절대 XRD 강도가 79.6이며, 골격 알루미늄이 81.8%이고, BET 표면적이 749 m2/g였다.According to the procedure described in US 4,503,023, the synthesized Y-54 zeolite was ammonium exchanged and then treated with ammonium fluorosilicate. The resulting Y zeolite having a bulk Si / Al 2 ratio of 9.0 and referred to as LZ-210 (9) was steamed at 100 ° C (1112 ° F) for 1 hour with 100% steam. An amount of 256 g of steamed LZ-210 (9) was added to 1140 g of 22 wt% NH 4 NO 3 . To the zeolite slurry, 368 g of 17 wt% HNO 3 was slowly added over 30 minutes. The slurry was then heated to 176 ° F (80 ° C) and held at 80 ° C (176 ° F) for 90 minutes. At the end of the acid extraction, the slurry was quenched with 1246 g of H 2 O, filtered, washed with 1140 g of 22 wt% NH 4 NO 3 , washed with 1000 ml of H 2 O and dried at 100 ° C. (212 ° F.) Oven-dried overnight. The resulting zeolite had a bulk Si / Al 2 ratio of 14.38 and a Na 2 O content of 0.047 wt%. The resulting zeolite powder was mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight of zeolite and 20 parts by weight of Al 2 O 3 binder in a dry weight and controlling the moisture to yield a suitable dough fabric, 1/16 in.) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The resulting catalyst had a unit cell size of 24.393 Å, an absolute XRD strength of 79.6, a skeletal aluminum content of 81.8%, and a BET surface area of 749 m 2 / g.

실시예 15Example 15

US 4,503,023호에 기술된 절차에 따라, 합성된 Y-54 제올라이트를 암모늄 교환한 후, 암모늄 플루오로실리케이트로 처리하였다. 벌크 Si/Al2 비율이 12이고 LZ-210(12)로 일컬어지는 생성된 Y 제올라이트를 100% 스팀에 의해 1 시간 동안 600℃(1112℉)에서 스팀 처리하였다. 스팀 처리된 LZ-210(12) 231 g 및 H2O 668 g으로 구성된 슬러리를 우선 제조하였다. 이어서, H2O 212 g 및 50 중량% (NH4)NO3 667 g로 구성된 NH4NO3 용액을 스팀 처리된 LZ-210(12) 슬러리에 첨가하였다. 이어서, 생성된 혼합물을 85℃(185℉)로 상승시킨 후, 15 분 동안 혼합하였다. 상기 혼합물에 66 중량% HNO3 33.4 g을 첨가하고, 생성된 혼합물을 60분 동안 연속 교반과 함께 85℃(185℉)로 유지하였다. 산 추출 종결 시, 상기 혼합물을 여과시키고, 케이크를 H2O 1000 ml로 세척한 후, 100℃(212℉)에서 밤새 건조시켰다. 제2 부분에서, 건조 케이크 200 g을 50 중량% (NH4)NO3 667 g 및 H2O 650 g로 구성된 용액에 첨가하고, 이에 66 중량% HNO3 10 g를 첨가하였다. 생성된 슬러리를 60 분 동안 교반하였다. 이후, 상기 혼합물을 여과시키고, H2O 1000 ml로 세척하며, 필터 케이크를 100℃(212℉)에서 밤새 건조시켰다. 생성된 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 17.24이고, Na2O가 0.01 중량%였다. 생성된 제올라이트 분말을 HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출하고, 수분을 조절하여 적절한 반죽 직물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 생성된 촉매는 단위 셀 크기가 24.391Å이고, 절대 XRD 강도가 81.2이며, 골격 알루미늄이 94.9%이고, BET 표면적이 677 m2/g였다.According to the procedure described in US 4,503,023, the synthesized Y-54 zeolite was ammonium exchanged and then treated with ammonium fluorosilicate. The resulting Y zeolite, having a bulk Si / Al 2 ratio of 12 and referred to as LZ-210 (12), was steamed at 100 ° C (1112 ° F) for 1 hour with 100% steam. A slurry composed of 231 g of steamed LZ-210 (12) and 668 g of H 2 O was first prepared. A NH 4 NO 3 solution consisting of 212 g of H 2 O and 667 g of 50 wt% (NH 4 ) NO 3 was then added to the steamed LZ-210 (12) slurry. The resulting mixture was then raised to 85 캜 (185 ℉) and mixed for 15 minutes. To the mixture was added 33.4 g of 66 wt% HNO 3 and the resulting mixture was maintained at 85 ° C (185 ° F) with continuous stirring for 60 minutes. At the end of the acid extraction, the mixture was filtered, the cake washed with 1000 ml H 2 O and dried overnight at 100 ° C (212 ° F). In the second part, 200 g of dry cake was added to a solution consisting of 667 g of 50 wt% (NH 4 ) NO 3 and 650 g of H 2 O, to which was added 10 g of 66 wt% HNO 3 . The resulting slurry was stirred for 60 minutes. The mixture was then filtered, washed with 1000 ml H 2 O, and the filter cake dried overnight at 100 ° C (212 ° F). The resulting zeolite had a bulk Si / Al 2 ratio of 17.24 and a Na 2 O content of 0.01 wt%. The resulting zeolite powder was mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight of zeolite and 20 parts by weight of Al 2 O 3 binder in a dry weight and controlling the moisture to yield a suitable dough fabric, 1/16 in.) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The resulting catalyst had a unit cell size of 24.391 Å, an absolute XRD strength of 81.2, a skeletal aluminum content of 94.9% and a BET surface area of 677 m 2 / g.

실시예 16Example 16

실시예 15(스팀 처리 전)의 LZ-210(120) 250 g을 50% NH4NO3 500 g 및 H2O 625 g로 구성된 NH4NO3 용액에 첨가하였다. 상기 슬러리를 95℃(203℉)으로 가열하고, 2 시간 동안 온도를 유지시켰다. 이어서, 상기 슬러리를 여과시키고 물 세척하였다. 이어서, 동일한 절차를 따라 상기 케이크를 NH4NO3 교환하고, 2회 물로 세척하였다. 상기 필터 케이크를 100℃(212℉)에서 밤새 오븐 건조시켰다. 생성된 제올라이트는 벌크 Si/Al2 비율이 12.62이고, Na2O가 0.05 중량%였다. 건조된 제올라이트를 HNO3 해교된 Pural SB 알루미나와 혼합하여 건량으로 제올라이트 80 중량부 및 Al2O3 결합제 20 중량부의 혼합물을 산출하고, 수분을 조절하여 적절한 반죽 직물을 산출한 후, 1.59 mm(1/16 in) 직경의 원통형 압출물로 압출하였다. 상기 압출물을 건조시키고 대략 600℃(1112℉)에서 흐름 공기 중에 1 시간 동안 소성시켰다. 생성된 촉매는 단위 셀 크기가 24.431Å이고, 절대 XRD 강도가 77.3이며, 골격 알루미늄이 89.2%이고, BET 표면적이 660 m2/g였다.250 g of LZ-210 (120) of Example 15 (before steaming) was added to NH 4 NO 3 solution consisting of 500 g of 50% NH 4 NO 3 and 625 g of H 2 O. The slurry was heated to < RTI ID = 0.0 > 95 C (203 F) < / RTI > The slurry was then filtered and washed with water. The cake was then NH 4 NO 3 exchanged following the same procedure and washed twice with water. The filter cake was oven-dried overnight at 100 ° C (212 ° F). The resulting zeolite had a bulk Si / Al 2 ratio of 12.62 and Na 2 O of 0.05 wt%. The dried zeolite was mixed with HNO 3 demineralized Pural SB alumina to yield a mixture of 80 parts by weight of zeolite and 20 parts by weight of Al 2 O 3 binder in dry weight and controlling the moisture to yield a suitable dough, / 16 in.) Diameter cylindrical extrudate. The extrudate was dried and calcined in flowing air at approximately 11O < 0 > F (600 < 0 > C) for 1 hour. The resulting catalyst had a unit cell size of 24.431 Å, an absolute XRD strength of 77.3, a skeletal aluminum content of 89.2% and a BET surface area of 660 m 2 / g.

표 4는 실시예 11∼16에서 제조된 촉매의 특성을 요약한다.Table 4 summarizes the characteristics of the catalysts prepared in Examples 11-16.

실시예Example 1111 1212 1313 1414 1515 1616 1818 실시예 유형Example type 비교예Comparative Example 실시예Example 실시예Example 실시예Example 실시예Example 실시예Example 실시예Example 런 데이타에 의한 도면Drawings by run data 6-96-9 없음none 없음none 6-96-9 6-76-7 6-76-7 6-76-7 Y 제올라이트 벌크 Si/Al2 비율, molY zeolite bulk Si / Al 2 ratio, mol 5.205.20 8.618.61 10.8210.82 14.3814.38 17.2417.24 12.6212.62 12.6212.62 Y 제올라이트 단위 셀 크기, ÅY zeolite unit cell size, Å 24.49424.494 24.42624.426 24.43024.430 24.39324.393 24.39124.391 24.43124.431 24.43924.439 촉매 XRD 절대 강도Catalyst XRD absolute strength 61.161.1 81.681.6 78.478.4 79.679.6 81.281.2 77.377.3 72.572.5 Y 제올라이트 XRD 절대 강도Y Zeolite XRD Absolute Strength 76.476.4 102102 9898 99.599.5 101.5101.5 96.696.6 90.690.6 Y 제올라이트 골격 알루미늄, 총 알루미늄의 원자%Y zeolite skeleton Aluminum, total atomic% 57.257.2 63.263.2 77.877.8 81.881.8 94.994.9 89.289.2 92.692.6 촉매 BET 표면적, m2/gCatalyst BET surface area, m 2 / g --- --- 661661 749749 677677 660660 660660

실시예 17Example 17

실시예 11 및 14∼16에서 제조되는 촉매는 벤젠 및 폴리알킬화 벤젠을 함유하는 공급물을 이용한 트랜스알킬화 성능에 대해 시험하였다. 상기 공급물은 벤젠을 갖는 상업용 트랜스알킬화 유닛으로부터 수득한 폴리알킬화 벤젠과 배합하여 제조하였다. 기체 크로마토그래피에 의해 측정된 공급물 조성물은 상기 표 2에서 요약하였다. 상기 시험은 3447 kPa(g)(500 psi(g))의 반응기 압력, 2.3의 프로필기에 대한 방향족 고리 기의 몰비 및 0.8 시-1의 반응 온도 범위에 걸쳐 DIPB WHSV의 조건 하에서 관류식의 고정상 반응기에서 실시하였다. 상기 반응기가 각각의 반응 온도에서 실질적으로 정상 상태를 달성하도록 하고, 상기 생성물을 분석을 위해 샘플링하였다. 상기 시험 중에 실질적으로 촉매 비활성화가 발생하지 않았다. 상기 공급물을 투입하기에 앞서, 각각의 촉매를 물을 10 중량ppm 미만 함유하는 흐름 질소 스트림과 250℃(482℉)에서 6 시간 동안 접촉시켜 건조 절차를 거치게 하였다.The catalysts prepared in Examples 11 and 14-16 were tested for transalkylation performance with feeds containing benzene and polyalkylated benzene. The feed was prepared by combining with polyalkylated benzene obtained from a commercial transalkylation unit having benzene. The feed compositions measured by gas chromatography are summarized in Table 2 above. The test is 3447 kPa (g) (500 psi (g)) of the reactor pressure, the reaction temperature over the range of molar ratio of 0.8 and -1 of the aromatic ring group for groups of 2.3 profile of once-through fixed bed reactor under the conditions of DIPB WHSV . The reactor was allowed to achieve a substantially steady state at each reaction temperature and the product was sampled for analysis. During the test, substantially no catalyst deactivation occurred. Prior to charging the feed, each catalyst was subjected to a drying procedure by contacting it with a stream of nitrogen stream containing less than 10 ppm by weight of water at 250 ° C (482 ° F) for 6 hours.

도 6 및 7은 실시예 11 및 14∼16에서 제조된 촉매에 대한 시험 결과를 나타낸다. 도 6에서, 실시예 14∼16에서 제조된 촉매는 실시예 11에 대한 곡선(601)에 비해 높은 활성(즉, 소정 온도에서 보다 높은 DIPB 전환율)을 나타낸다. 도 7에서, 실시예 14∼16에서 제조된 촉매는 또한 실시예 1에서 제조된 촉매에 대한 곡선(701)보다 우수한 생성물 순도(즉, 소정의 DIPB 전환율에서 NPB/쿠멘이 보다 낮음)을 나타낸다. 도 6 및 7에서, 실시예 16에 대한 데이타는 스팀 처리 및 산 추출 단계는 둘 모두가 생략되는 경우에도 우수한 성능이 달성될 수 있기 때문에 촉매 제조에서 필요하지 않음을 나타낸다. 또한, 도 6 및 7에서, 실시예 14에 대한 데이타는 산 추출 조건이 더욱 과도한 경우라도 실시예 15의 2 단계 산 추출 대신에 1 단계 스팀 처리 후 산 추출을 이용하여 월등한 활성 및 상용가능한 생성물 순도를 달성할 수 있음을 나타낸다.Figures 6 and 7 show test results for the catalysts prepared in Examples 11 and 14-16. In FIG. 6, the catalysts prepared in Examples 14-16 exhibit higher activity (i.e., higher DIPB conversion at a given temperature) than curve 601 for Example 11. In FIG. 7, the catalysts prepared in Examples 14-16 also exhibit product purity (i.e., lower NPB / cumene at a given DIPB conversion) than curve 701 for the catalyst prepared in Example 1. In Figures 6 and 7, the data for Example 16 shows that the steaming and acid extraction steps are not required in catalyst preparation, because excellent performance can be achieved even if both are omitted. Also, in Figures 6 and 7, the data for Example 14 demonstrates that acid extraction after one-step steam treatment instead of the two-step acid extraction of Example 15, even with more acid extraction conditions, Purity can be achieved.

실시예 18Example 18

실시예 16에서 제조된 촉매의 샘플은 앞서 기술한 바와 같이 실시예 17에서 기술된 방식으로 시험하였다. 시험 후, 사용된 촉매를 세라믹 디쉬에 위치시키고, 이를 머플로에 투입하였다. 흐름 공기를 상기 머플로에 통과시키면서, 상기 노의 온도를 분당 1℃(1.8℉)의 속도로 70℃(158℉)에서 550℃(1022℉)로 상승시키고, 550℃(1022℉)에서 6 시간 동안 유지시킨 후, 110℃(230℉)로 냉각시켰다. 재생된 촉매는 단위 셀 크기가 24.439Å이고, 절대 XRD 강도가 72.5이며, 골격 알루미늄이 92.6%이며, BET 표면적이 660 m2/g이다. 표 4는 재생된 촉매의 특성을 요약한다. 재생 후, 촉매를 실시예 17에서 기술된 방식으로 재차 시험하였다. 재생 전 및 후의 촉매는 활성(즉, 소정 온도에서 DIPB 전환율) 및 생성물 순도(즉, 소정 DIPB 전환율에서의 NPB/쿠멘)가 동일하였으며, 따라서 우수한 촉매 재생능을 나타낸다.Samples of the catalyst prepared in Example 16 were tested in the manner described in Example 17, as described above. After the test, the catalyst used was placed in a ceramic dish, which was placed in a muffle furnace. The temperature of the furnace is raised from 70 ° C (158 ° F.) to 1022 ° F. at a rate of 1 ° C per minute (1.8 ° F) while passing stream air through the muffle furnace, Lt; 0 > C (230 < 0 > F). The regenerated catalyst had a unit cell size of 24.439 Å, an absolute XRD strength of 72.5, a skeletal aluminum content of 92.6% and a BET surface area of 660 m 2 / g. Table 4 summarizes the properties of the regenerated catalyst. After regeneration, the catalyst was tested again in the manner described in Example 17. The catalysts before and after the regeneration were the same (i.e., DIPB conversion at a given temperature) and product purity (i.e., NPB / cumene at a given DIPB conversion) were the same, thus exhibiting excellent catalyst regeneration capability.

실시예 19Example 19

실시예 14에서 제조된 촉매의 샘플을 앞서 기술한 바와 같이 실시예 17에서 기술된 방식으로 시험하였다. 시험 후, 사용된 촉매를 실시예 18에서 기술된 방식으로 재생하였다. 재생 후, 상기 촉매를 실시예 17에서 기술한 방식으로 재차 시험하였다.A sample of the catalyst prepared in Example 14 was tested in the manner described in Example 17, as previously described. After the test, the catalyst used was regenerated in the manner described in Example 18. [ After regeneration, the catalyst was tested again in the manner described in Example 17. [

도 8 및 9는 재생 전('실시예 14'로 표시) 및 재생 후('실시예 19'로 표시)의 촉매에 대한 시험 결과를 그래프로 도시한다. 상기 결과는 재생 전 및 후의 촉매가 활성(즉, 소정 온도에서의 DIPB 전환율) 및 생성물 순도(즉, 소정 DIPB 전환율에서의 NPB/쿠멘)이 유사함(상기 둘 모두는 실시예 11 촉매에 대한 도 8, 9의 각각 곡선 (601), (701)보다 우수함)을 나타내며, 따라서, 우수한 촉매 재생능을 나타낸다.Figures 8 and 9 graphically show the test results for the catalyst before regeneration (indicated as 'Example 14') and after regeneration (indicated as 'Example 19'). The results are similar for catalysts both before and after regeneration (i.e., DIPB conversion at a given temperature) and product purity (i.e., NPB / cumene at a given DIPB conversion) 8 and 9, respectively, which are superior to the respective curves 601 and 701), and thus exhibits excellent catalyst regeneration ability.

상기 실시예는, 본 원에서 개시된 공정에 의해 제조된 촉매에 기여하는 쿠멘 및 DEB 내지 EB로의 폴리-알킬레이트, 예컨대 DIPB 및 TIPB의 트랜스알킬화에서 높은 활성 및 생성물 순도의 이점을 나타낸다.This example demonstrates the advantages of high activity and product purity in the transalkylation of cumene and DE-to-EB poly-alkylates, such as DIPB and TIPB, contributing to the catalyst produced by the process disclosed herein.

개시된 촉매는 금속 수소화 촉매 성분을 함유할 수 있지만, 이러한 성분은 요건이 아니다. 촉매의 중량을 기준으로, 상기 금속 수소화 촉매 성분은 상기 금속 성분의 개별적인 일산화물로서 계산하여 0.2 중량% 미만 또는 0.1 중량% 미만으로 존재할 수 있거나, 상기 촉매는 어떠한 금속 수소화 촉매 성분도 없을 수 있다. 존재하는 경우, 상기 금속 수소화 촉매 성분은 산화물, 황화물, 할로겐화물과 같은 화합물로서 최종 촉매 복합물 내에 존재하거나, 원소 금속 상태로 존재할 수 있다. 본 원에서 사용되는 바와 같이, 용어 '금속 수소화 촉매 성분'은 상기 금속들의 이러한 다양한 화합물 형태를 포함한다. 상기 촉매 활성 금속은 제올라이트 결정의 외부 표면 상의 제올라이트 구성 성분 중 내부 흡착 영역, 즉, 공극 시스템 내에 함유되거나, 결합제, 희석제 또는 기타 구성 성분이 사용되었다면, 이들 성분에 부착되거나 또는 담지된다. 상기 금속을 임의의 방법에 의해 전체 조성물에 부여하여 고분산 상태를 얻게 될 수 있다. 적합한 방법 중에는 주입, 흡착, 양이온 교환 및 집중 혼합이 있다. 상기 금속은 구리, 은, 금, 티탄, 크롬, 몰리브덴, 텅스텐, 레늄, 망간, 아연, 바나듐 또는 IUPAC 8∼10족 중의 임의의 원소, 특히, 백금, 팔라듐, 로듐, 코발트 및 니켈일 수 있다. 금속들의 혼합물을 사용할 수 있다.The disclosed catalysts may contain metal hydrogenation catalyst components, but such components are not a requirement. Based on the weight of the catalyst, the metal hydrogenation catalyst component may be present in an amount less than 0.2 wt.% Or less than 0.1 wt.%, Calculated as the individual monoxide of the metal component, or the catalyst may be free of any metal hydrogenation catalyst component. When present, the metal hydrogenation catalyst component may be present in the final catalyst composite as a compound such as an oxide, a sulfide, a halide, or in an elemental metal state. As used herein, the term " metal hydrogenation catalyst component " includes these various compound forms of the metals. The catalytically active metal is contained in the internal adsorption region of the zeolite component on the outer surface of the zeolite crystal, i.e., in the pore system, or, if a binder, diluent or other component is used, it is adhered to or supported on these components. The metal may be imparted to the overall composition by any method to obtain a highly dispersed state. Suitable methods include injection, adsorption, cation exchange and intensive mixing. The metal may be copper, silver, gold, titanium, chromium, molybdenum, tungsten, rhenium, manganese, zinc, vanadium or any of the elements of the IUPAC groups 8-10, particularly platinum, palladium, rhodium, cobalt and nickel. Mixtures of metals may be used.

최종 촉매 조성물은 일반적인 결합제 구성 성분을 10∼95 중량%, 바람직하게는 15∼50 중량%의 양으로 함유할 수 있다. 상기 결합제는 일반적으로 무기 산화물 또는 이의 혼합물일 수 있다. 비결정질 및 결정질 둘 모두를 적용할 수 있다. 적합한 결합제의 예로는 실리카, 알루미나, 실리카-알루미나, 점토, 지르코니아, 실리카-지르코니아 및 실리카-보리아가 있다. 알루니아가 바람직한 결합제 물질이다.The final catalyst composition may contain conventional binder components in an amount of 10 to 95 wt%, preferably 15 to 50 wt%. The binder may generally be an inorganic oxide or a mixture thereof. Both amorphous and crystalline can be applied. Examples of suitable binders include silica, alumina, silica-alumina, clay, zirconia, silica-zirconia and silica-boria. Alunia is the preferred binder material.

쿠멘 제조에 있어서, 휘발물 불포함 기준으로 제올라이트 80 중량% 및 알루미나 결합제 20 중량%로 제조된 최종 촉매는 하기 특성 중 바람직하게는 하나, 더욱 바람직하게는 둘 모두를 보유한다: (1) X 선 회절(XRD)에 의해 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도는 바람직하게는 50 이상, 더욱 바람직하게는 60 이상임; 및 (2) 개질된 Y 제올라이트의 골격 알루미늄은 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄의 바람직하게는 60% 이상, 더욱 바람직하게는 70% 이상임. 하나 실시양태에서, 쿠멘 제조를 위한 최종 촉매는 XRD로 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도와 상기 개질된 Y 제올라이트 중 알루미늄의 %골격 알루미늄의 곱이 4200 초과이다. 에틸벤젠 생성에 있어서, 최종 촉매는 하기 특징 중 바람직하게는 하나, 더욱 바람직하게는 둘 모두를 보유한다: (1) X 선 회절(XRD)에 의해 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도는 바람직하게는 65 이상, 더욱 바람직하게는 75 이상임; 및 (2) 개질된 Y 제올라이트의 골격 알루미늄은 개질된 Y 제올라이트의 알루미늄의 바람직하게는 50% 이상, 더욱 바람직하게는 60% 이상임. 한 실시양태에서, 쿠멘 생성물을 위한 최종 촉매는 XRD로 측정한 개질된 Y 제올라이트의 절대 강도와 개질된 Y 제올라이트 중 알루미늄의 %골격 알루미늄의 곱이 4500 초과이다.In the manufacture of cumene, the final catalyst prepared from 80% by weight of zeolite and 20% by weight of alumina binder on a volatile-free basis preferably has one or more of the following properties: (1) X-ray diffraction The absolute strength of the modified Y zeolite measured by differential scanning calorimetry (XRD) is preferably not less than 50, more preferably not less than 60; And (2) the skeleton aluminum of the modified Y zeolite is preferably at least 60%, more preferably at least 70% of the aluminum of the modified Y zeolite. In one embodiment, the final catalyst for the manufacture of cumene has a product of the absolute strength of the modified Y zeolite measured by XRD and the product of the% skeletal aluminum of aluminum in the modified Y zeolite above 4200. In ethylbenzene production, the final catalyst preferably has one or more of the following characteristics: (1) The absolute strength of the modified Y zeolite, as measured by X-ray diffraction (XRD), is preferably Is at least 65, more preferably at least 75; And (2) the skeleton aluminum of the modified Y zeolite is preferably at least 50%, more preferably at least 60% of the aluminum of the modified Y zeolite. In one embodiment, the final catalyst for the cumene product has a product of the absolute strength of the modified Y zeolite measured by XRD and the product of the% skeletal aluminum of the aluminum in the modified Y zeolite is greater than 4500.

특정 실시양태만을 언급하였지만, 대체예 및 변형예가 상기 설명으로부터 당업자에게 명백하게 된다. 상기 및 기타 대체예는 동등한 것으로 간주되며, 본 개시 및 첨부된 청구의 범위의 사상 및 범위 내에 있다.While only certain embodiments have been described, alternatives and modifications will become apparent to those skilled in the art from the foregoing description. These and other alternatives are considered to be equivalent and are within the spirit and scope of the present disclosure and appended claims.

Claims (17)

개질된 LZ-210 제올라이트를 포함하는 촉매로서, As a catalyst comprising a modified LZ-210 zeolite, 상기 촉매는 제올라이트를 휘발물 불포함 기준으로 60∼90 중량% 포함하고 나머지는 결합제인 알루미나를 포함하고, X 선 회절(XRD)로 측정한 절대 강도가 50 이상이며, 상기 제올라이트는 또한 상기 제올라이트의 벌크 알루미늄 함량의 60% 이상인 골격 알루미늄 함량을 갖는 것인 촉매.Said catalyst comprising 60 to 90 wt% zeolite based on volatiles free and the remainder comprising alumina as a binder and having an absolute intensity as measured by X-ray diffraction (XRD) of 50 or greater, said zeolite also having a bulk of the zeolite Wherein the catalyst has a skeletal aluminum content of at least 60% of the aluminum content. 제1항에 있어서, 정수 백분율로서 표현되는 골격 알루미늄 함량과 절대 강도의 곱이 4200을 초과하는 것인 촉매.The catalyst of claim 1, wherein the product of the absolute strength and the skeletal aluminum content expressed as integral percentages is greater than 4,200. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제올라이트는 무수 기준에서 제올라이트 중량을 기준으로 하여 Na2O 함량이 3 중량% 미만인 것인 촉매.According to claim 1 or 2 wherein the zeolite is one of catalyst, based on the weight of zeolite in the anhydrous basis is less than 3% by weight Na 2 O content. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제올라이트는 벌크 Si/Al2 몰비가 6.5∼27 범위인 것인 촉매.The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the zeolite has a bulk Si / Al 2 molar ratio ranging from 6.5 to 27. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제올라이트는 절대 강도가 60 이상인 것인 촉매.3. The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the zeolite has an absolute strength of 60 or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제올라이트는 골격 알루미늄이 70% 이상인 것인 촉매.The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the zeolite has a skeletal aluminum of 70% or more. 제1항 또는 제2항에 있어서, 900℃에서의 강열 감량(LOI)이 2∼4 중량% 범위인 것인 촉매.3. The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the ignition loss (LOI) at 900 DEG C is in the range of 2 to 4 wt%. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 개질된 제올라이트는 단위 셀 크기가 24.58Å 이하인 것인 촉매.3. The catalyst according to claim 1 or 2, wherein the modified zeolite has a unit cell size of 24.58 ANGSTROM or less. (a) 이온 수용액으로 제1 제올라이트를 처리하여 제1 단위 셀 크기를 갖는 제2 제올라이트를 산출하는 단계;(a) treating a first zeolite with an aqueous ionic solution to produce a second zeolite having a first unit cell size; (b) 상기 제2 제올라이트를 550∼850℃ 범위의 온도에서 열수 처리하여 제1 벌크 Si/Al2 몰비를 갖고 제1 단위 셀 크기보다 작은 제2 단위 셀 크기를 갖는 제3 제올라이트를 생성하는 단계; 및(b) hydrothermally treating the second zeolite at a temperature in the range of 550 to 850 ° C to produce a third zeolite having a first bulk Si / Al 2 molar ratio and a second unit cell size smaller than the first unit cell size ; And (c) 상기 제3 제올라이트의 적어도 일부의 나트륨 양이온을 암모늄 이온으로 교환시키고 제1 벌크 Sl/Al2 몰비보다 큰 6.5∼27 범위의 제2 벌크 Si/Al2 몰비를 갖는 개질된 LZ-210 제올라이트를 생성하는 데 충분한 시간 동안 상기 제3 제올라이트를 pH가 4 미만인 충분량의 암모늄 이온의 수용액과 접촉시키는 단계로서, 개질된 LZ-210 제올라이트는 또한 개질된 LZ-210 제올라이트 중 총 알루미늄의 60%에 달하는 골격 알루미늄 함량을 가지며, X 선 회절에 의해 측정한 절대 강도가 50 이상인 것인 단계(c) The third zeolite, at least a part of the sodium cations was replaced with ammonium ion, the first bulk Sl / Al-modified LZ-210 zeolite having a large range from 6.5 to 27 second bulk Si / Al 2 molar ratio of greater than 2 molar ratio of Contacting the third zeolite with an aqueous solution of a sufficient amount of ammonium ions having a pH of less than 4, wherein the modified LZ-210 zeolite also comprises up to 60% of the total aluminum in the modified LZ-210 zeolite Having a skeletal aluminum content, and having an absolute intensity measured by X-ray diffraction of 50 or more 를 포함하는 개질된 LZ-210 제올라이트 촉매의 제조 방법.Lt; RTI ID = 0.0 > LZ-210 < / RTI > zeolite catalyst. 제9항에 있어서, 단계 (a)의 이온성 수용액은 플루오로실리케이트 염을 포함하는 것인 제조 방법.10. The process of claim 9, wherein the ionic aqueous solution of step (a) comprises a fluorosilicate salt. 제9항에 있어서, 단계 (a)는 상기 제1 제올라이트 중 나트륨을 암모늄 이온 교환 처리하여 이의 나트륨 함량을 무수 기준에서 제1 제올라이트의 중량을 기준으로 하여 Na2O 3 중량% 미만으로 감소시키는 것을 추가로 포함하는 것인 제조 방법. 10. The method of claim 9, wherein (a) is that of the first to the sodium of the zeolite treatment, ammonium ion exchange of its sodium content by weight of the first zeolite in an anhydrous basis reduced to less than 3% by weight of Na 2 O ≪ / RTI > 제9항에 있어서, 단계 (c)의 수용액은 질산염 이온 및 황산염 이온으로 구성되는 군으로부터 선택되는 이온을 포함하는 것인 제조 방법.10. The method according to claim 9, wherein the aqueous solution of step (c) comprises ions selected from the group consisting of nitrate ions and sulfate ions. 제9항에 있어서, 단계 (c)에서의 접촉은 제3 제올라이트를 pH가 4 미만인 암모늄 이온의 제1 수용액과 접촉시켜 제1 혼합물을 형성하고, 상기 제1 혼합물을 여과하여 필터 케이크를 회수하며, 상기 필터 케이크를 pH가 4 미만인 암모늄 이온의 제2 용액과 접촉시키는 것을 추가로 포함하는 것인 제조 방법.10. The method of claim 9, wherein the contacting in step (c) comprises contacting the third zeolite with a first aqueous solution of ammonium ions having a pH of less than 4 to form a first mixture, filtering the first mixture to recover the filter cake And contacting said filter cake with a second solution of ammonium ions having a pH of less than 4. < Desc / Clms Page number 13 > 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)에서의 열수 처리는 스팀 처리를 포함하는 것인 제조 방법.14. The method according to any one of claims 11 to 13, wherein the hydrothermal treatment in step (b) comprises steam treatment. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (c) 후에 개질된 LZ-210 제올라이트를 25∼500℃ 범위의 온도에서 물농도가 30 중량ppm 미만인 탈수제와 접촉시키는 것인 제조 방법.14. The process according to any one of claims 11 to 13, wherein the modified LZ-210 zeolite after step (c) is contacted with a dehydrating agent having a water concentration of less than 30 ppm by weight at a temperature ranging from 25 to 500 < 0 > C. 방향족 및 방향족 기재를 제1항 또는 제2항의 촉매와 접촉시키는 것을 포함하는 방향족의 트랜스알킬화 방법.An aromatic transalkylation process comprising contacting an aromatic and an aromatic substrate with a catalyst of claim 1 or 2. 방향족 및 방향족 기재를 제9항 내지 제13항 중 어느 한 항의 방법에 따라 제조된 촉매와 접촉시키는 것을 포함하는 방향족의 트랜스알킬화 방법.A method of transalkylation of an aromatic comprising contacting an aromatic and aromatic substrate with a catalyst prepared according to the method of any of claims 9 to 13.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012140287A (en) * 2010-12-28 2012-07-26 Jgc Catalysts & Chemicals Ltd New faujasite type zeolite, method for production thereof, and catalyst including the faujasite type zeolite used for catalytic cracking of hydrocarbon
US8524966B1 (en) * 2012-05-14 2013-09-03 Uop Llc Catalysts for improved cumene production and method of making and using same
JP6914362B2 (en) * 2017-01-25 2021-08-04 エクソンモービル・ケミカル・パテンツ・インク Transalkylation process and catalytic compositions used in it

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4503023A (en) * 1979-08-14 1985-03-05 Union Carbide Corporation Silicon substituted zeolite compositions and process for preparing same
US4711770A (en) * 1979-08-14 1987-12-08 Union Carbide Corporation Silicon substituted Y zeolite composition LZ-210
JPS61158811A (en) * 1985-09-11 1986-07-18 ユニオン・カ−バイド・コ−ポレ−シヨン Silicon-substituted zeolite composition
GB8613132D0 (en) * 1986-05-30 1986-07-02 Shell Int Research Hydrocarbon conversion catalysts
US5160033A (en) * 1988-03-30 1992-11-03 Uop Octane gasoline catalyst and process using same in a hydrocracking process
US5013699A (en) * 1988-04-07 1991-05-07 Uop Novel zeolite compositions derived from zeolite Y
US5207892A (en) * 1988-04-07 1993-05-04 Uop Hydrocarbon conversion process employing a modified form of zeolite Y
JPH0274517A (en) * 1988-09-08 1990-03-14 Union Carbide Corp Production of ultra-hydrophobic zeolite
US5036033A (en) * 1989-05-26 1991-07-30 Union Oil Company Of California Alkylation catalyst and processes for preparing
US5157180A (en) * 1989-05-26 1992-10-20 Union Oil Company Of California Alkylation and transalkylation processes
US5019543A (en) * 1989-07-05 1991-05-28 Exxon Research & Engineering Company High silica crystalline zeolites and process for their preparation
US5275720A (en) * 1990-11-30 1994-01-04 Union Oil Company Of California Gasoline hydrocracking catalyst and process

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