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JP2010064960A - Method for producing aromatic hydrocarbon - Google Patents

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JP2010064960A
JP2010064960A JP2008230417A JP2008230417A JP2010064960A JP 2010064960 A JP2010064960 A JP 2010064960A JP 2008230417 A JP2008230417 A JP 2008230417A JP 2008230417 A JP2008230417 A JP 2008230417A JP 2010064960 A JP2010064960 A JP 2010064960A
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reaction
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regeneration
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Japanese (ja)
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Mana Kajigaya
真奈 梶ヶ谷
Satoshi Kikuchi
聡 菊池
Koetsu Ito
貢悦 伊藤
Kazunari Takahashi
和成 高橋
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

【課題】 炭化水素の触媒反応による芳香族炭化水素の製造において、再生工程の時間が短くでも十分に触媒の活性を回復でき、長期に亘り触媒劣化を抑制して、反応効率を高く維持する芳香族炭化水素の製造方法を提供する。
【解決手段】 炭化水素を触媒の存在下で反応させて芳香族炭化水素を製造する反応工程と、該反応工程で使用された触媒を再生する再生工程とを備える芳香族炭化水素の製造方法において、該触媒が、担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持したものであることを特徴とする芳香族炭化水素の製造方法。
【選択図】 図1
PROBLEM TO BE SOLVED: To produce aromatic hydrocarbons by catalytic reaction of hydrocarbons, capable of sufficiently recovering the activity of the catalyst even if the regeneration process time is short, suppressing the deterioration of the catalyst over a long period of time, and maintaining a high reaction efficiency. A method for producing a group hydrocarbon is provided.
In a method for producing an aromatic hydrocarbon, comprising: a reaction step of producing an aromatic hydrocarbon by reacting a hydrocarbon in the presence of a catalyst; and a regeneration step of regenerating the catalyst used in the reaction step. The method for producing an aromatic hydrocarbon, characterized in that the catalyst carries a transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table and a transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table on a support. .
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、化学品の重要な原料である芳香族炭化水素を製造する方法に関する。より詳しくは、原料メタン等を触媒反応により芳香族炭化水素を製造する方法において、反応に用いる触媒の劣化を有効に抑制する方法に関する。   The present invention relates to a process for producing aromatic hydrocarbons, which are important raw materials for chemical products. More specifically, the present invention relates to a method for effectively suppressing deterioration of a catalyst used for a reaction in a method for producing aromatic hydrocarbons by catalytic reaction of raw material methane or the like.

従来、原料として低級炭化水素、特にメタンを用いて、ベンゼンなどの芳香族炭化水素を製造する方法として、酸素ガスが存在しない系で、触媒上でメタンを直接分解させる、いわゆるメタンの直接分解法が知られており、その触媒としては、通常HZSM−5ゼオライトに担持されたモリブデンやレニウムが挙げられる(特許文献1)。
しかしながら、この方法では、メタンの分解反応や高次アロマ化合物の生成に伴い触媒上にコークが析出し、経時的な触媒活性の低下の問題があり、触媒劣化の抑制や劣化した触媒の再活性化が不可欠である。
Conventionally, as a method of producing aromatic hydrocarbons such as benzene using lower hydrocarbons, especially methane as a raw material, so-called methane direct decomposition method in which methane is directly decomposed on a catalyst in a system without oxygen gas As the catalyst, molybdenum or rhenium usually supported on HZSM-5 zeolite can be cited (Patent Document 1).
However, in this method, coke is deposited on the catalyst due to the decomposition reaction of methane and the formation of higher-order aroma compounds, and there is a problem of a decrease in catalytic activity over time. Is essential.

また、上記のような触媒劣化を抑制する方法としては、反応系に水素ガスを供給することによりコークのメタン化反応を促進させ、触媒上のコークを取り除く方法が知られている。反応系への水素ガスの供給形態については、例えば、原料メタンガスに水素ガスを添加して供給する方法(特許文献2)、反応器に原料メタンガスと水素ガスとを周期的に交互に供給し、原料メタンガス供給による反応工程と、水素ガス供給による触媒の再生工程とを交互に行う方法(非特許文献1)、あるいはその両方の供給形態を実施する方法(特許文献3)が提案されている。   As a method for suppressing catalyst deterioration as described above, a method is known in which coke methanation reaction is accelerated by supplying hydrogen gas to the reaction system to remove coke on the catalyst. About the supply form of the hydrogen gas to the reaction system, for example, a method of adding and supplying the hydrogen gas to the raw methane gas (Patent Document 2), the raw material methane gas and the hydrogen gas are periodically and alternately supplied to the reactor, There has been proposed a method (Non-Patent Document 1) in which a reaction process by supplying raw material methane gas and a catalyst regeneration process by supplying hydrogen gas are alternately performed (Non-Patent Document 1) or a method in which both supply modes are implemented (Patent Document 3).

上記のうち、原料ガスに水素ガスを添加する方法は、反応系に水素が混入するため、反応の平衡を考慮するとベンゼン生成反応自体が抑制される可能性があるため、効率よくベンゼンを製造することができない恐れがある。
一方、反応器に原料メタンガスと水素ガスとを周期的に交互に供給し、原料メタンガス供給による反応工程と、水素ガス供給による触媒の再生工程とを交互に行う方法、あるいは、この方法に、上記の原料ガスに水素ガスを添加する方法を組み合わせて両方を行う方法では、大量の水素ガスを必要とする問題や、これらの触媒では、触媒の活性回復に長時間を要するため、反応工程の時間が再生工程の時間に比べて非常に短くなり、結果的にベンゼンの生産効率が低くなるという問題があった。
Among the above, the method of adding hydrogen gas to the raw material gas efficiently produces benzene because hydrogen is mixed into the reaction system, and the benzene formation reaction itself may be suppressed in consideration of the reaction equilibrium. There is a fear that you can not.
On the other hand, the raw material methane gas and the hydrogen gas are periodically and alternately supplied to the reactor, and the reaction step by the raw material methane gas supply and the catalyst regeneration step by the hydrogen gas supply are alternately performed, or in this method, In the method of performing both by combining the method of adding hydrogen gas to the raw material gas, there are problems that require a large amount of hydrogen gas, and these catalysts require a long time to recover the activity of the catalyst. However, there was a problem that the production efficiency of benzene was lowered as a result, which was much shorter than the time of the regeneration process.

そこで、再生工程に必要とする時間を短くでき、さらにその再生時間で十分に触媒の活性を回復できる方法が求められてきた。
特開2004−097891号公報 特開2004−269398号公報 WO2006/011568号公報 「触媒 Catalysts & Catalysis」(SEP.2006 Vol.48 No.6)第482頁〜第484頁「水素による連続再生式メタン脱水素芳香族化反応プロセス」
Therefore, there has been a demand for a method that can shorten the time required for the regeneration step and can sufficiently recover the activity of the catalyst within the regeneration time.
JP 2004-097891 A JP 2004-269398 A WO2006 / 011568 “Catalyst Catalysts & Catalysis” (SEP.2006 Vol.48 No.6) pp. 482-484 “continuous regeneration methane dehydroaromatization reaction process with hydrogen”

上記課題に鑑み、本発明は、炭化水素の触媒反応による芳香族炭化水素の製造において、再生工程の時間が短くでも十分に触媒の活性を回復でき、長期に亘り触媒劣化を抑制して、反応効率を高く維持する芳香族炭化水素の製造方法を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention is able to sufficiently recover the activity of the catalyst even in a short regeneration time in the production of aromatic hydrocarbons by catalytic reaction of hydrocarbons, suppress catalyst deterioration over a long period of time, and It is an object of the present invention to provide a method for producing an aromatic hydrocarbon that maintains high efficiency.

本発明者らは上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、触媒の存在下で、炭化水素から芳香族炭化水素を製造するにあたり、担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属に加えて、更に第2成分として周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持した触媒を用いることで、上記課題を解決することができることを見出し、本願発明を完成するに至った。即ち、本発明の要旨は下記の[1]〜[4]に存する。
[1]炭化水素を触媒の存在下で反応させて芳香族炭化水素を製造する反応工程と、該反応工程で使用された触媒を再生する再生工程とを備える芳香族炭化水素の製造方法において、該触媒が、担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持したものであることを特徴とする芳香族炭化水素の製造方法。
[2]前記触媒における周期表第6族〜第7族の遷移金属に対する周期表第8族〜第11族の遷移金属のモル比が、0.001〜1.000であることを特徴とする[1]に記載の芳香族炭化水素の製造方法。
[3]前記再生工程で再生された触媒の比表面積が150m/g以上であることを特徴とする[1]又は[2]に記載の芳香族炭化水素の製造方法。
[4]前記再生工程において、触媒を再生する際に水素含有ガスにより再生することを特徴とする[1]〜[3]のいずれかに記載の芳香族炭化水素の製造方法。
As a result of intensive studies to solve the above problems, the inventors of the present invention added a transition metal from Group 6 to Group 7 of the periodic table to the support when producing aromatic hydrocarbons from hydrocarbons in the presence of a catalyst. In addition, the inventors have found that the above problem can be solved by using a catalyst carrying a transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table as the second component, and have completed the present invention. That is, the gist of the present invention resides in the following [1] to [4].
[1] A method for producing an aromatic hydrocarbon, comprising: a reaction step of reacting a hydrocarbon in the presence of a catalyst to produce an aromatic hydrocarbon; and a regeneration step of regenerating the catalyst used in the reaction step. A method for producing an aromatic hydrocarbon, characterized in that the catalyst carries a transition metal of Groups 6 to 7 of the periodic table and a transition metal of Groups 8 to 11 of the periodic table on a support.
[2] The molar ratio of Group 8 to Group 11 transition metal to Group 6 to Group 7 transition metal in the catalyst is 0.001 to 1.000. The method for producing an aromatic hydrocarbon according to [1].
[3] The method for producing an aromatic hydrocarbon according to [1] or [2], wherein the catalyst regenerated in the regeneration step has a specific surface area of 150 m 2 / g or more.
[4] The method for producing an aromatic hydrocarbon according to any one of [1] to [3], wherein in the regeneration step, the catalyst is regenerated with a hydrogen-containing gas.

本発明に係わる触媒は、従来の触媒に比べ、炭化水素の芳香族化反応後の触媒活性比表面積を高い値に維持でき、高い触媒活性を維持することができる利点がある。従って、本触媒を用いて炭化水素を反応させて芳香族炭化水素を製造するにあたり、反応工程で使用された触媒を再生する再生工程に必要とする時間を短くできる利点がある。それに伴い、再生工程に使用する水素ガスなどの還元性ガスの量を削減できる利点がある。また、従来の触媒を用いて炭化水素を反応させて芳香族炭化水素を製造する方法に比べて、長期間に亘り、触媒の活性低下を抑制し、芳香族炭化水素の収率を下げることなく、効率よく芳香族炭化水素を製造することができる。   The catalyst according to the present invention has an advantage that the catalytic activity specific surface area after the hydrocarbon aromatization reaction can be maintained at a high value and a high catalytic activity can be maintained as compared with the conventional catalyst. Therefore, there is an advantage that the time required for the regeneration step for regenerating the catalyst used in the reaction step can be shortened when the aromatic hydrocarbon is produced by reacting the hydrocarbon with the present catalyst. Accordingly, there is an advantage that the amount of reducing gas such as hydrogen gas used in the regeneration process can be reduced. In addition, compared to the conventional method of producing aromatic hydrocarbons by reacting hydrocarbons with a catalyst, it is possible to suppress a decrease in the activity of the catalyst over a long period of time without reducing the yield of aromatic hydrocarbons. An aromatic hydrocarbon can be produced efficiently.

以下、本発明を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施態様の一例(代表例)であり、これらの内容に特定されない。
本発明の芳香族炭化水素の製造方法は、炭化水素を触媒の存在下で反応させて芳香族炭化水素を製造する反応工程と、該反応工程で使用された触媒を再生する再生工程とを備える芳香族炭化水素の製造方法において、再生工程として、還元性ガスによる再生(以下「再生」と称す場合がある。)工程を行うことを特徴とする。
Hereinafter, the present invention will be described in detail. The description of the constituent requirements described below is an example (representative example) of an embodiment of the present invention, and is not specified by these contents.
The method for producing an aromatic hydrocarbon of the present invention comprises a reaction step for producing an aromatic hydrocarbon by reacting a hydrocarbon in the presence of a catalyst, and a regeneration step for regenerating the catalyst used in the reaction step. In the method for producing aromatic hydrocarbons, a regeneration step (hereinafter sometimes referred to as “regeneration”) using a reducing gas is performed as a regeneration step.

以下に本発明に係る反応工程、再生工程について説明する。
[反応工程]
<原料ガス>
原料となる炭化水素としては、炭素数1〜4の低級炭化水素化合物が挙げられ、具体的にはメタン、エタン、プロパン、n−ブタン、i−ブタン及びこれらに対応する不飽和炭化水素が挙げられるが、好ましくはメタン、エタン、エチレン、更に好ましくはメタン及び/又はエタンである。
The reaction process and the regeneration process according to the present invention will be described below.
[Reaction process]
<Raw gas>
Examples of the hydrocarbon used as a raw material include lower hydrocarbon compounds having 1 to 4 carbon atoms, specifically, methane, ethane, propane, n-butane, i-butane, and unsaturated hydrocarbons corresponding thereto. Preferably, it is methane, ethane, ethylene, more preferably methane and / or ethane.

原料ガスとしてメタンを用いる場合、原料ガス中にメタンが含有されていればよいが、通常、原料ガス中にメタンが50vol%以上含有されているものを用いる。また、好ましくは原料ガス中にメタンを60vol%以上含有するものであり、更に好ましくはメタンを80vol%以上含有するものである。このようなものであれば、原料ガス中に炭素数が2〜5の飽和及び不飽和炭化水素(例えば、エタン、エチレン、プロパン等)が含まれていても良い。また、本発明の効果を著しく阻害しない範囲で、原料ガス中に水、一酸化炭素、二酸化炭素、水素、窒素などを含んでいてもよいが、設備コストを少なくできるという観点から、本発明では、実質的にこれらの物質を含まない原料ガスを用いることが好ましい。   When methane is used as the source gas, it is only necessary that methane is contained in the source gas. Usually, a source gas containing 50 vol% or more of methane is used. The raw material gas preferably contains 60 vol% or more of methane, and more preferably contains 80 vol% or more of methane. If it is such, the source gas may contain saturated and unsaturated hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms (for example, ethane, ethylene, propane, etc.). In addition, water, carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, nitrogen and the like may be contained in the raw material gas as long as the effects of the present invention are not significantly impaired. From the viewpoint of reducing equipment costs, It is preferable to use a source gas that does not substantially contain these substances.

原料の炭化水素としては、実用的には天然ガス(LNG、NG)、LPG、メタンハイドレード、石油化学又は石油精製のオフガス、コークス炉ガス、石炭ガス化ガス、アスファルトガス化ガス、重質油残渣ガス化ガス、石油コークスガス化ガス、改質炉ガス、オキソガス、バイオガス、バイオマスガス化ガス、廃棄物ガス化ガス等を用いることができる。   Practically used hydrocarbons include natural gas (LNG, NG), LPG, methane hydrate, petrochemical or refinery off-gas, coke oven gas, coal gasification gas, asphalt gasification gas, heavy oil Residual gasification gas, petroleum coke gasification gas, reformer gas, oxo gas, biogas, biomass gasification gas, waste gasification gas and the like can be used.

(触媒)
本発明において、触媒としては、担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持したものを用いることを特徴とする。本発明の芳香族炭化水素の製造方法によれば、長期間に亘り、触媒の活性低下を抑制し、芳香族炭化水素の収率を下げることなく、効率よく芳香族炭化水素を製造することができる。
(catalyst)
In the present invention, the catalyst is characterized by using a carrier carrying a transition metal belonging to Groups 6 to 7 of the periodic table and a transition metal belonging to Groups 8 to 11 of the periodic table. According to the method for producing aromatic hydrocarbons of the present invention, it is possible to efficiently produce aromatic hydrocarbons over a long period of time without reducing the activity of the catalyst and reducing the yield of aromatic hydrocarbons. it can.

この理由は必ずしも明確ではないが、次のように推定される。
一般的に、炭化水素の触媒反応による芳香族炭化水素の製造における触媒の劣化の原因の一つとして、反応で副生するコーク(以下、「副生コーク」と記載することがある。)が触媒上に析出し、その副生コークが触媒の活性点を塞ぐことが挙げられる。そのため、触媒上の副生コークを除去する、或いは触媒上での副生コークの析出を抑制するために、触媒の再生工程を行うが、従来の触媒では、析出する副生コークが難除去性のものであるため、短い時間の再生工程では不十分であり、再生工程を長くする必要があった。それに対し、周期表第6族〜第7族の遷移金属及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持した触媒上に析出する副生コークは、従来の副生コークとは異なる組成を持ち、水素などの還元性ガスにより容易に燃焼するものであるため、再生工程の時間が短くても副生コークの除去が進行し、再生工程後に高い触媒活性比表面積を維持することができ、触媒の劣化を抑制できると推定される。
The reason for this is not necessarily clear, but is estimated as follows.
In general, as one of the causes of catalyst deterioration in the production of aromatic hydrocarbons by the catalytic reaction of hydrocarbons, coke produced as a by-product in the reaction (hereinafter sometimes referred to as “by-product coke”). It can be mentioned that it deposits on the catalyst, and the by-product coke blocks the active site of the catalyst. Therefore, in order to remove the by-product coke on the catalyst or to suppress the precipitation of the by-product coke on the catalyst, the regeneration process of the catalyst is performed. Therefore, the regeneration process for a short time is not sufficient, and it is necessary to lengthen the regeneration process. On the other hand, the byproduct coke deposited on the catalyst carrying the transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table and the transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table has a composition different from that of the conventional byproduct coke. And is easily combusted by a reducing gas such as hydrogen, so that by-product coke can be removed even if the regeneration process time is short, and a high catalytic activity specific surface area can be maintained after the regeneration process. It is estimated that catalyst deterioration can be suppressed.

本発明における触媒金属として、周期表第6族〜第7族の遷移金属を用いる。具体的にはCr(クロム)、Mn(マンガン)、Mo(モリブデン)、Te(テルル)、W(タングステン)、Re(レニウム)などが挙げられ、好ましくは、Mo(モリブデン)、Re(レニウム)、W(タングステン)であり、更に好ましくは、Mo(モリブデン)、Re(レニウム)である。これらの金属を担持した触媒を芳香族炭化水素の製造に用いた際に、活性が高いという点が好ましい理由である。また、これらの遷移金属は一種類で用いても、二種以上を併用してもよい。   As the catalyst metal in the present invention, a transition metal belonging to Groups 6 to 7 of the periodic table is used. Specific examples include Cr (chromium), Mn (manganese), Mo (molybdenum), Te (tellurium), W (tungsten), Re (rhenium), and the like, and preferably Mo (molybdenum) and Re (rhenium). , W (tungsten), and more preferably, Mo (molybdenum) and Re (rhenium). The reason why the activity is high when these metal-supported catalysts are used in the production of aromatic hydrocarbons is preferable. Moreover, these transition metals may be used by 1 type, or may use 2 or more types together.

さらに本発明では、上記触媒金属に加えて、第二成分として周期表第8族〜第11族の遷移金属を触媒成分として用いる。具体的には、Fe(鉄),Co(コバルト),Ni(ニッケル)、Cu(銅)が挙げられ、触媒の安定性や触媒製造のコストの点から、好ましくは、Fe(鉄)である。これらは一種類で用いても、二種以上を併用してもよい。
触媒に用いる担体としては、上記金属を担持できるものであれば、特に限定されない。具体的には、例えば、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、ジルコニア、マグネシア、チタニア、メタロシリケートなどの金属酸化物の他、シリケート類、りん酸塩類、活性炭、グラファイト、等が挙げられる。
これらの中でも、触媒がより高い活性を示すという理由からメタロシリケートが好適に使用される。
Furthermore, in this invention, in addition to the said catalyst metal, the transition metal of the periodic table group 8-11 group is used as a catalyst component as a 2nd component. Specific examples include Fe (iron), Co (cobalt), Ni (nickel), and Cu (copper), and Fe (iron) is preferable from the viewpoint of catalyst stability and catalyst production cost. . These may be used alone or in combination of two or more.
The carrier used for the catalyst is not particularly limited as long as it can carry the metal. Specific examples include metal oxides such as silica, alumina, silica-alumina, zirconia, magnesia, titania, metallosilicate, silicates, phosphates, activated carbon, graphite, and the like.
Among these, metallosilicates are preferably used because the catalyst exhibits higher activity.

本発明で使用されるメタロシリケートとして、例えば、Al、Fe、Ti、Mn、Cr、In、Ga、Mo、W、Co、V、Zn、B、P、Ge、Zr、Be及びAsからなる群から選ばれる金属元素の少なくとも一種類以上を含むものを使用することができ、これらの中でも、入手のしやすさと高活性という理由から、Al、P、及び/又はTiが好ましく、特に好ましくは、Alである。   Examples of the metallosilicate used in the present invention include Al, Fe, Ti, Mn, Cr, In, Ga, Mo, W, Co, V, Zn, B, P, Ge, Zr, Be, and As. Among them, those containing at least one kind of metal element selected from the above can be used, and among these, Al, P, and / or Ti are preferable because of easy availability and high activity. Al.

使用されるメタロシリケートとしては、多数の細孔を有する多孔質体を用いることができる。中でも、炭化水素から芳香族化合物を製造する触媒として用いた場合、生成する芳香族化合物の選択率が向上するという理由から、好ましくは、細孔径が4〜8Åのミクロ細孔やチャンネルを有するものであり、更に好ましくは、細孔径が5.5±1Åの範囲のミクロ細孔やチャンネルを有するメタロシリケートである。このようなメタロシリケートは、例えば、アルミノシリケートの場合、種々の組成から成るシリカ及びアルミナから成る多孔質担体のゼオライトが好ましく、具体的には、モレキュラーシーブ5A(UTA)、フォジャサイト(NaY)及びNaX、ZSM−5、ZSM−11、ZSM−22、ZSM−48、β、モルデナイト、MCM−22等が挙げられる。   As the metallosilicate used, a porous body having a large number of pores can be used. Among them, when used as a catalyst for producing an aromatic compound from a hydrocarbon, it preferably has micropores or channels having a pore diameter of 4 to 8 mm because the selectivity of the produced aromatic compound is improved. More preferably, it is a metallosilicate having micropores or channels having a pore diameter in the range of 5.5 ± 1 mm. For example, in the case of an aluminosilicate, such a metallosilicate is preferably a porous carrier zeolite composed of silica and alumina having various compositions, specifically, molecular sieve 5A (UTA), faujasite (NaY). And NaX, ZSM-5, ZSM-11, ZSM-22, ZSM-48, β, mordenite, MCM-22 and the like.

これらゼオライト酸点の含有比率に対応するシリカとアルミナの含有比としては、通常入手し得る多孔質担体のシリカ/アルミナ比=1〜8000のものを使用することが出来るが、実用的な転化率及び選択率を得るためには、シリカ/アルミナ比は10〜100であることが好ましい。
更には、シリカを主成分とし一部アルミナを成分として含むゼオライトで、メゾ細孔(10〜100Å)の筒状細孔(チャンネル)を有するFSM−16やMCM−41等のメゾ細孔多孔質担体に対して、シリコンアルコキサイド等をガスとして供給し、メゾ細孔多孔質担体表面に化学反応によりシリコンアルコキサイドの薄膜を形成するCVD法(Chemical Vapor Deposition,化学気相成長法)を用いて、メゾ細孔多孔質担体の細孔径を4〜8Åに調整した修飾メゾ細孔材なども使用可能である。
また、ケイ酸塩と同様の構造を有するりん酸塩系の多孔質担体を用いる場合、具体的には、SAPO−5、SAPO−34、VPI−5などを用いることができる。
また、本発明おける担体として、担体の表面積は、通常100〜2000m/gであり、好ましくは、200〜1000m/gである
本発明において、周期表第6族〜第7族の遷移金属を担体に担持させる際に、金属化合物を触媒の前駆体として使用することが出来る。前駆体の例としては、塩化物、臭化物などのハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩などの鉱酸塩、炭酸塩、酢酸塩、蓚酸塩などのカルボン酸塩や金属カルボニル錯体やシクロペンタジエニル錯体などの有機金属塩、金属酸またはその塩などが挙げられる。触媒金属としてモリブデンを用いる場合、モリブデンの前駆体の例としては、パラモリブデン酸アンモニウム、リンモリブデン酸、12ケイモリブデン酸などの金属酸またはその塩などが挙げられる。
As the content ratio of silica and alumina corresponding to the content ratio of these zeolitic acid points, a commonly available porous carrier having a silica / alumina ratio of 1 to 8000 can be used. In order to obtain the selectivity, the silica / alumina ratio is preferably 10 to 100.
Further, it is a zeolite containing silica as a main component and a part of alumina as a component, and mesoporous materials such as FSM-16 and MCM-41 having cylindrical pores (channels) having mesopores (10 to 100 mm). A CVD method (Chemical Vapor Deposition) is used to supply silicon alkoxide as a gas to the carrier and form a silicon alkoxide thin film by chemical reaction on the mesoporous porous carrier surface. It is also possible to use a modified mesoporous material in which the pore diameter of the mesoporous porous carrier is adjusted to 4 to 8 mm.
When using a phosphate-based porous carrier having a structure similar to that of silicate, specifically, SAPO-5, SAPO-34, VPI-5, or the like can be used.
Moreover, as a support | carrier in this invention, the surface area of a support | carrier is 100-2000 m < 2 > / g normally, Preferably, it is 200-1000 m < 2 > / g In this invention, a transition metal of the periodic table group 6-7 group A metal compound can be used as a catalyst precursor when the catalyst is supported on a carrier. Examples of precursors include halides such as chloride and bromide, mineral salts such as nitrate, sulfate and phosphate, carboxylates such as carbonate, acetate and oxalate, metal carbonyl complexes and cyclopenta Examples thereof include organic metal salts such as dienyl complexes, metal acids or salts thereof. When molybdenum is used as the catalyst metal, examples of the precursor of molybdenum include metal acids such as ammonium paramolybdate, phosphomolybdic acid, and 12 silicomolybdic acid, or salts thereof.

本発明における周期表第6族〜第7族の遷移金属担持量は、特に制限はないが、全触媒重量に基づく値として、通常0.001〜50重量%、好ましくは0.01〜40重量%である。なお、複数の触媒金属を選択する場合は、それら触媒金属の担持量の合計は、全触媒重量に基づく値として、通常0.002〜50重量%、好ましくは0.02〜40重量%である。この担持量の下限値が大きくなるほど、全触媒重量あたりの密度が上昇する傾向がある。この担持量の上限値が小さくなるほど、担持金属のコストを抑えられる傾向がある。なお、上記担持量範囲は、触媒材料に前駆体を使用する場合には金属元素としての担持量を示す。   The amount of the transition metal of Group 6 to Group 7 in the present invention is not particularly limited, but is usually 0.001 to 50% by weight, preferably 0.01 to 40% by weight based on the total catalyst weight. %. When a plurality of catalyst metals are selected, the total supported amount of the catalyst metals is usually 0.002 to 50% by weight, preferably 0.02 to 40% by weight, based on the total catalyst weight. . The density per total catalyst weight tends to increase as the lower limit value of the supported amount increases. As the upper limit value of the supported amount decreases, the cost of the supported metal tends to be suppressed. In addition, the said support amount range shows the support amount as a metal element, when using a precursor for a catalyst material.

担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属を担持させる方法としては、(i)前述した金属の前駆体の水溶液又はアルコール等の有機溶媒の溶液中に担体を含浸し、蒸発乾固や減圧留去により溶液を除去したのち、加熱、焼成などを行う含浸担持法、(ii)イオン変換方法により担持させた後、不活性ガスあるいは酸素ガス中で加熱処理する方法などがある。これらの方法のうち、調製手順の簡略さという観点から、(i)の含浸担持法の方法が好ましい。   As a method of supporting a transition metal of Group 6 to Group 7 on the support, (i) impregnating the support in an aqueous solution of the above-mentioned metal precursor or an organic solvent such as alcohol, and evaporating to dryness And an impregnation supporting method in which the solution is removed by distillation under reduced pressure, followed by heating, baking, and the like (ii) a method of supporting by an ion conversion method and then heat-treating in an inert gas or oxygen gas. Of these methods, the impregnation supporting method (i) is preferred from the viewpoint of simplicity of the preparation procedure.

上記(i)の方法の一例を、より具体例な例を使って説明すると、例えば、担体としてメタロシリケートを用いる場合、パラモリブデンアンモニウム水溶液を含浸担持させ、更に乾燥して溶媒を適当量除いた後、窒素含有酸素気流中又は純酸素気流中で通常250〜800℃、好ましくは350〜600℃で加熱処理してモリブデンを担持したメタロシリケート触媒を製造することが出来る。   An example of the method (i) will be described using a more specific example. For example, when a metallosilicate is used as a carrier, an aqueous solution of paramolybdenum ammonium is impregnated and dried, and an appropriate amount of solvent is removed by drying. Thereafter, a metallosilicate catalyst supporting molybdenum can be produced by heat treatment at 250 to 800 ° C., preferably 350 to 600 ° C. in a nitrogen-containing oxygen stream or a pure oxygen stream.

周期表第8族〜第11族の遷移金属は、担体に担持する際、周期表第6族〜第7族の遷移金属と同様に、金属化合物を触媒の前駆体として使用することができる。前駆体として、例えば、塩化物、臭化物などのハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、リン酸塩などの鉱酸塩、炭酸塩、酢酸塩、蓚酸塩などのカルボン酸塩や金属カルボニル錯体やシクロペンタジエニル錯体などの有機金属塩、金属酸またはその塩を例示することが出来る。   When the transition metal belonging to Group 8 to Group 11 of the periodic table is supported on a carrier, a metal compound can be used as a catalyst precursor in the same manner as the transition metal of Groups 6 to 7 of the periodic table. Examples of precursors include halides such as chloride and bromide, mineral salts such as nitrates, sulfates and phosphates, carboxylates such as carbonates, acetates and oxalates, metal carbonyl complexes and cyclopentadiates. An organic metal salt such as an aryl complex, a metal acid or a salt thereof can be exemplified.

本発明において、担体に周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持させる際の担持量は、特に制限はないが、全触媒重量に基づく値として、通常0.001〜50重量%、好ましくは0.001〜20重量%、より好ましくは0.01%〜5重量%である。周期表第8族〜第11族の遷移金属を含浸法などにより触媒に担持した触媒を反応に用いる場合、担持量が多すぎると、芳香族炭化水素製造反応の最中に触媒表面上で副生コークが生成する反応が大幅に促進され、触媒の活性点が塞がれることにより急速に触媒活性が低下する可能性がある。   In the present invention, the carrying amount when carrying the transition metal of Group 8 to Group 11 on the carrier is not particularly limited, but as a value based on the total catalyst weight, usually 0.001 to 50% by weight, Preferably it is 0.001 to 20 weight%, More preferably, it is 0.01 to 5 weight%. When a catalyst in which a transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table is supported on the catalyst by an impregnation method or the like is used for the reaction, if the amount supported is too large, the reaction may occur on the catalyst surface during the aromatic hydrocarbon production reaction. The reaction in which raw coke is generated is greatly accelerated, and the catalytic activity may be rapidly reduced by blocking the active sites of the catalyst.

本発明において、担体に第8族〜第11族の遷移金属を担持する際の担持方法は、特に制限はないが、例えば(i)前述した金属の前駆体の水溶液又はアルコール等の有機溶媒の溶液中に担体を含浸し、蒸発乾固や減圧留去により溶液を除去したのち、加熱、焼成などを行う含浸担持法、(ii)イオン変換方法により担持させた後、不活性ガスあるいは酸素ガス中で加熱処理する方法などが挙げられる。これらの方法のうち、手順の簡略化という観点から、(i)の含浸担持法が好ましい。また、第6族〜第7族の遷移金属に対する第8族〜第11族の遷移金属のモル比は、通常0.001以上、好ましくは0.01以上、より好ましくは0.03以上、また、その上限は、通常1以下、好ましくは0.8以下、より好ましくは0.5以下であることが望ましい。このモル比が小さすぎると、触媒の安定性が低下する可能性があり、大きすぎる場合、触媒の活性が低下しやすくなる可能性がある。   In the present invention, there are no particular limitations on the loading method when loading the Group 8 to Group 11 transition metal on the carrier. For example, (i) an aqueous solution of the aforementioned metal precursor or an organic solvent such as an alcohol. Impregnation support method in which the support is impregnated in the solution, and the solution is removed by evaporation to dryness or distillation under reduced pressure, followed by heating, baking, etc. (ii) After the support by the ion conversion method, inert gas or oxygen gas The method of heat-treating in the inside is mentioned. Of these methods, the impregnation supporting method (i) is preferable from the viewpoint of simplifying the procedure. The molar ratio of the Group 8 to Group 11 transition metal to the Group 6 to Group 7 transition metal is usually 0.001 or more, preferably 0.01 or more, more preferably 0.03 or more. The upper limit is usually 1 or less, preferably 0.8 or less, more preferably 0.5 or less. If this molar ratio is too small, the stability of the catalyst may decrease, and if it is too large, the activity of the catalyst may easily decrease.

また、担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属、及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持させる順序については、特に限定されない。通常、各々の金属の前駆体を共に溶解させた水溶液又はアルコール等の有機溶媒の溶液中に担体を含浸する方法や、各々の金属の前駆体を溶解させた水溶液又はアルコール等の有機溶媒の溶液を別々に用意し、2段階の工程で各溶液に担体を含浸する方法が挙げられる。後者の方法の場合、例えば、周期表第6族〜第7族の遷移金属の前駆体の水溶液又はアルコール等の溶液中に担体を含浸し蒸発乾固や減圧留去により溶液を除去したのち、加熱、焼成などを行い含浸担持する。そして、周期表第6族〜第7族の遷移金属が担持された担体を得た後、この担体を周期表第8族〜第11族の遷移金属の前駆体の水溶液又はアルコール等の溶液中に含浸し蒸発乾固や減圧留去により溶液を除去したのち、加熱、焼成などを行う。好ましくは各々の金属成分の溶液に含浸させる担持を2段階の工程に分けて行い、周期表第6族〜第7族の遷移金属、周期表第8族〜第11族の遷移金属を別々の工程で担持する方法である。より好ましくは、先に担体に周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持して、その後、周期表第6族〜第7族の遷移金属を担持する方法である。担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属、及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を別々の工程で担持させる方法が好ましいのは各々の金属成分の前駆体の、水又は有機溶媒への溶解性を低下させることなく溶液中に均一に溶解している状態の金属成分を含浸担持することができるからである。更に、
周期表第6族〜第7族の遷移金属を担持したのち、周期表第8族〜第11族の遷移金属が担持された担体に、周期表第6族〜第7族の遷移金属を担持する方法が好ましいのは、この順序で金属を担持することにより、各々の金属活性点が好ましい位置に担持され、互いに阻害することなく活性を示すことが可能になると考えられるからである。
The order in which the carrier carries the transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table and the transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table is not particularly limited. Usually, a method of impregnating a support in an aqueous solution or an alcohol or other organic solvent solution in which the respective metal precursors are dissolved together, or an aqueous solution or alcohol or other organic solvent solution in which the respective metal precursors are dissolved. Are prepared separately, and each solution is impregnated with a carrier in a two-stage process. In the case of the latter method, for example, after impregnating the support in an aqueous solution of a transition metal precursor of Group 6 to Group 7 of the periodic table or a solution such as alcohol and removing the solution by evaporation to dryness or vacuum distillation, It is impregnated and supported by heating and baking. And after obtaining the support | carrier with which the transition metal of the periodic table 6th group-the 7th group was carry | supported, this support | carrier is in solutions, such as an aqueous solution of the precursor of a periodic table 8th group-11th group transition metal, or alcohol. After removing the solution by evaporating to dryness or evaporation under reduced pressure, heating, baking, etc. are performed. Preferably, the supporting of impregnating each metal component solution is performed in two steps, and the transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table and the transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table are separated. It is a method of carrying in the process. More preferred is a method in which the transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table is first supported on the carrier, and then the transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table is supported. A method in which the carrier is loaded with the transition metals of Groups 6 to 7 of the periodic table and the transition metals of Groups 8 to 11 of the periodic table in separate steps is preferably water of the precursor of each metal component. Alternatively, it is possible to impregnate and support a metal component that is uniformly dissolved in a solution without reducing the solubility in an organic solvent. Furthermore,
After supporting the transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table, the transition metal of Group 6 to Group 7 of the periodic table is supported on the support of Group 8 to Group 11 of the periodic table This method is preferable because it is considered that by supporting the metals in this order, each metal active site is supported at a preferable position and can exhibit activity without interfering with each other.

触媒の形状は、特に制限はなく、どのような形状であってもよい。例えば粉末状、ペレット状などの形状などが挙げられる。また触媒の大きさは特に限定されないが、触媒が球状である場合、粒径は、通常300〜2000μmのもの、好ましくは600〜1000μmのものが用いられる。この値が大きすぎると触媒充填層内に無駄な容積が増えてしまう傾向があり、小さすぎると触媒層内の触媒の密度に勾配が生じ、反応ガスが不均一に供給される可能性がある。なお、ここでの粒径とは、触媒粒子を金属ふるい容器にて、網の目の粗さが上記範囲の値でふるいわけされた粒子の粒径のことである。 また、触媒の比表面積は、通常50m/g以上、好ましくは100m/g以上、より好ましくは200m/g以上、また、その上限は、通常2000m/g以下である。比表面積が小さすぎる場合、触媒を所定量用いた場合の活性が低下する可能性がある。なお、比表面積は、例えば、BET1点法等の方法に基づいて測定できる。 The shape of the catalyst is not particularly limited and may be any shape. For example, the shape of a powder form, a pellet form, etc. are mentioned. The size of the catalyst is not particularly limited, but when the catalyst is spherical, the particle size is usually 300 to 2000 μm, preferably 600 to 1000 μm. If this value is too large, there is a tendency that a useless volume increases in the catalyst packed bed, and if it is too small, a gradient occurs in the density of the catalyst in the catalyst layer, and the reaction gas may be supplied unevenly. . Here, the particle size is the particle size of the particles obtained by sieving the catalyst particles in a metal sieving vessel with a mesh roughness within the above range. The specific surface area of the catalyst is usually 50 m 2 / g or more, preferably 100 m 2 / g or more, more preferably 200 m 2 / g or more, and the upper limit is usually 2000 m 2 / g or less. When the specific surface area is too small, the activity when a predetermined amount of the catalyst is used may be reduced. In addition, a specific surface area can be measured based on methods, such as a BET 1 point method, for example.

また、本発明では、触媒再生工程を行うが、再生工程後の触媒の比表面積は、100m/g以上、好ましくは120m/g以上、より好ましくは150m/g以上である。なお、再生工程後の触媒とは、反応工程で使用された触媒が、少なくとも1回以上、再生工程で再生されたものであり、再生工程の回数や時間などは限定されない。また、再生工程後の触媒の比表面積は、通常、再生工程を経た触媒が、反応工程へ使用される前に測定する値のことであり、この値は反応工程後の触媒を1部取り出して、BET1点法等の方法に基づいて測定できる。この数値が大きくなるほど、触媒の活性低下を抑制することができるメリットがあり、この数値が小さくなるほど、再生工程の回数や時間、及び再生工程で使用される再生ガスの量が増加する傾向となる。 In the present invention, the catalyst regeneration step is performed. The specific surface area of the catalyst after the regeneration step is 100 m 2 / g or more, preferably 120 m 2 / g or more, more preferably 150 m 2 / g or more. The catalyst after the regeneration step is a catalyst used in the reaction step that has been regenerated at least once in the regeneration step, and the number and time of the regeneration step are not limited. The specific surface area of the catalyst after the regeneration step is usually a value measured before the catalyst that has undergone the regeneration step is used in the reaction step, and this value is obtained by taking a part of the catalyst after the reaction step. , And can be measured based on a method such as the BET one point method. As this value increases, there is a merit that the decrease in the activity of the catalyst can be suppressed. As this value decreases, the number and time of the regeneration process and the amount of regeneration gas used in the regeneration process tend to increase. .

また、触媒には、芳香族化合物を生成する誘導期を短縮するため、触媒を芳香族化反応に使用する前に、水素ガスやヒドラジン、金属水素化合物、例えば、BH3、NaH、AlH3等による前処理を含む触媒活性化過程を施してもよい。
<反応方式、反応条件>
反応は、通常、回分式又は流通式の反応形式で行われるが、好ましくは固定床、移動床、流動化床などの流通式反応形式で行われる。
Further, in order to shorten the induction period for generating the aromatic compound, the catalyst is used with hydrogen gas, hydrazine, metal hydride, for example, BH3, NaH, AlH3, etc. before using the catalyst in the aromatization reaction. A catalyst activation process including treatment may be performed.
<Reaction method, reaction conditions>
The reaction is usually performed in a batch-type or flow-type reaction mode, but is preferably performed in a flow-type reaction mode such as a fixed bed, a moving bed, and a fluidized bed.

反応温度は、通常650〜900℃で行われる。
反応圧力は、通常0.01〜1MPa(全圧、以下同じ)、好ましくは0.05〜0.7MPa、原料ガスの供給速度(SV)は、通常500〜100000ml/hr・gであり、好ましくは1000〜20000ml/hr・gである。
反応時間は、過度に長いと触媒の劣化が著しく、過度に短いと生産効率が低下することから、通常は、0.001秒〜10分であり、好ましくは0.001秒〜8分、更に好ましくは0.001秒〜4分である。 なお、ここで、反応時間とは、触媒が前述の原料ガスと連続して接触している時間をさす。
The reaction temperature is usually 650 to 900 ° C.
The reaction pressure is usually 0.01 to 1 MPa (total pressure, the same applies hereinafter), preferably 0.05 to 0.7 MPa, and the feed rate (SV) of the raw material gas is usually 500 to 100,000 ml / hr · g, preferably Is 1000-20000 ml / hr · g.
When the reaction time is excessively long, the catalyst is remarkably deteriorated. When the reaction time is excessively short, the production efficiency is lowered. Therefore, the reaction time is usually 0.001 second to 10 minutes, preferably 0.001 second to 8 minutes, Preferably it is 0.001 second-4 minutes. Here, the reaction time refers to the time during which the catalyst is continuously in contact with the aforementioned raw material gas.

<生成ガス>
本発明では、上述のような反応で、例えば以下の反応式に従って、ベンゼン、トルエン等の芳香族炭化水素を主成分とする生成ガスを得る。なお、得られる生成ガス中には、目的とする芳香族炭化水素の他、副生する水素やエタン、エチレン、およびメタン等の未反応炭化水素が含まれる。
<Production gas>
In the present invention, a product gas containing aromatic hydrocarbons such as benzene and toluene as a main component is obtained by the reaction as described above, for example, according to the following reaction formula. In addition, the product gas obtained includes unreacted hydrocarbons such as by-produced hydrogen, ethane, ethylene, and methane in addition to the target aromatic hydrocarbon.

6CH→C+9H
[再生工程]
<還元再生工程>
本反応では上記の芳香族炭化水素生成反応とともに、下述のような原料ガスであるメタンの分解反応が進行することにより触媒上に副生コークが析出する。使用した触媒に水素などの還元性ガスを供給することで、触媒の副生コークに対して下述のようなコークのメタン化反応を進行させて副生コークの除去を行う。この工程を還元再生工程と呼ぶ。
6CH 4 → C 6 H 6 + 9H 2
[Regeneration process]
<Reduction regeneration process>
In this reaction, by-product coke is deposited on the catalyst by the above-described aromatic hydrocarbon generation reaction and the decomposition reaction of methane, which is a raw material gas, as described below. By supplying a reducing gas such as hydrogen to the catalyst used, the coke methanation reaction as described below proceeds with respect to the catalyst co-produced coke to remove co-produced coke. This process is called a reduction regeneration process.

<メタン分解反応> CH→C(coke)
<コークのメタン化反応> C+2H→CH
使用した触媒の還元再生に用いる還元性ガスとしては、特に水素ガスが好適に用いられる。還元性ガスの水素濃度は高い方が好ましく、通常60容量%以上、特に80容量%以上、とりわけ90容量%以上である。
<Methane decomposition reaction> CH 4 → C (coke)
<Coke Methanation> C + 2H 2 → CH 4
As the reducing gas used for the reduction regeneration of the catalyst used, hydrogen gas is particularly preferably used. The hydrogen concentration of the reducing gas is preferably higher, and is usually 60% by volume or more, particularly 80% by volume or more, and particularly 90% by volume or more.

還元再生工程もまた、反応工程と同様に、通常、回分式又は流通式の反応形式で行われるが、好ましくは固定床、移動床、流動化床などの流通式反応形式で行われる。
還元再生温度は、通常反応工程と同様に650〜900℃で行うことが好ましい。
また、還元再生ガスの供給圧力は、還元再生を著しく阻害しない範囲で特に制限はないが、通常0.01〜1MPa(全圧、以下同じ)、好ましくは0.05〜0.7MPaである。また、還元性ガスの供給速度(SV)は、通常500〜20000ml/hr・gであり、好ましくは1000〜10000ml/hr・gである。
Similarly to the reaction step, the reduction regeneration step is usually performed in a batch-type or flow-type reaction mode, but is preferably performed in a flow-type reaction mode such as a fixed bed, a moving bed, and a fluidized bed.
The reduction regeneration temperature is preferably performed at 650 to 900 ° C. as in the normal reaction step.
The supply pressure of the reduced regeneration gas is not particularly limited as long as it does not significantly inhibit the reduction regeneration, but is usually 0.01 to 1 MPa (total pressure, the same applies hereinafter), preferably 0.05 to 0.7 MPa. The reducing gas supply rate (SV) is usually 500 to 20000 ml / hr · g, preferably 1000 to 10,000 ml / hr · g.

還元再生時間は、過度に短いと十分な再生効果を得ることができず、過度に長いと相対的に反応時間が短くなって生産効率が低下することから、2〜90分、特に5〜60分とするのが好ましい。
なお、ここで、還元再生時間とは、触媒が上述の還元性ガスと連続して接触している時間をさす。
If the reduction regeneration time is excessively short, a sufficient regeneration effect cannot be obtained. If the reduction regeneration time is excessively long, the reaction time is relatively shortened and the production efficiency is lowered. Minutes are preferred.
Here, the reduction regeneration time refers to the time during which the catalyst is continuously in contact with the reducing gas.

[好適態様]
炭化水素を触媒の存在下で反応させて芳香族炭化水素を製造する反応工程と、該反応工程で使用された触媒を再生する再生工程とを交互に繰り返し行う場合、原料ガスと再生ガスとを、周期的に交互に触媒に接触させることにより、反応工程と再生工程を交互に行うようにすることが好ましい。なお、反応工程と再生工程を交互に行うとは、間欠的に反応工程と再生工程を周期的に行っても、反応工程後、或いは再生工程後に芳香族炭化水素を製造を一旦停止し、一定時間経過後に再生工程、或いは反応工程を行ってもよい。
[Preferred embodiment]
When the reaction step of producing aromatic hydrocarbons by reacting hydrocarbons in the presence of a catalyst and the regeneration step of regenerating the catalyst used in the reaction step are alternately repeated, the raw material gas and the regeneration gas are combined. It is preferable that the reaction step and the regeneration step are alternately performed by periodically contacting the catalyst alternately. It should be noted that alternately performing the reaction process and the regeneration process means that even if the reaction process and the regeneration process are performed periodically, the production of aromatic hydrocarbons is temporarily stopped after the reaction process or after the regeneration process. You may perform a reproduction | regeneration process or a reaction process after progress of time.

このような反応の実施方式には、
(i)触媒を充填した反応器に対して、原料ガス又は再生ガスとを、切り換え操作により、周期的に且つ交互に切換えて供給する方式
(ii)原料ガスが流通している反応帯域(反応器)と、再生ガスが流通している再生帯域(再生器)との間を、触媒粒子を循環させる方式
等を採用することができ、例えば、以下のように、流動床式の反応塔を2塔(反応用の反応塔と、還元再生用の反応塔)設け、触媒を循環させる方式で行うことが好ましい。
The mode of carrying out such reactions includes:
(I) A system in which a source gas or a regeneration gas is supplied to a reactor filled with a catalyst by switching operation periodically and alternately. (Ii) A reaction zone in which the source gas flows (reaction) And a regeneration zone (regenerator) in which the regeneration gas is circulated, and a method of circulating catalyst particles can be employed. For example, a fluidized bed type reaction tower is Two towers (a reaction tower for reaction and a reaction tower for reduction regeneration) are provided, and the catalyst is preferably circulated.

以下に本発明の好適な実施態様を図1を参照して説明する。
図1において、1は反応塔(炭化水素の反応を行う反応塔)、2は還元再生塔、a,bは触媒流路を示す。反応塔1には原料ガスが導入され、生成ガスが取り出される。還元再生塔2には、還元性ガスである水素ガスが導入され、再生排ガスが排出される。
反応塔1で反応に使用された触媒は、反応塔1から抜き出され、流路aを経て還元再生塔2に導入され、還元性ガスにより再生された後、流路bを経て反応塔1に戻される。このような触媒循環方式の反応塔を用いて、各塔の触媒の滞留時間を調整することにより、反応工程と還元再生工程を適当なタイムスケジュールで実施することが可能となる。
A preferred embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
In FIG. 1, 1 is a reaction tower (reaction tower for performing a hydrocarbon reaction), 2 is a reduction regeneration tower, and a and b are catalyst flow paths. A raw material gas is introduced into the reaction tower 1 and a product gas is taken out. Hydrogen gas, which is a reducing gas, is introduced into the reduction regeneration tower 2 and the regeneration exhaust gas is discharged.
The catalyst used for the reaction in the reaction tower 1 is extracted from the reaction tower 1, introduced into the reduction regeneration tower 2 through the flow path a, regenerated with the reducing gas, and then regenerated with the reducing gas, and then through the flow path b. Returned to By using such a catalyst circulation type reaction tower and adjusting the residence time of the catalyst in each tower, it becomes possible to carry out the reaction process and the reduction regeneration process on an appropriate time schedule.

以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するが、本発明の要旨を越えない限り以下の実施例に限定されるものではない。
<調製例1>
まず、硝酸鉄(III)九水和物(和光試薬製)0.134gを100mlの蒸留水に溶
かし、担体となるゼオライトとして、アンモニア型ZSM−5(ゼオリスト製、シリカ/
アルミナ比=30、表面積400m/g)を用い、その粉末5.0gを加え、室温で1
時間、十分に攪拌した後回転型減圧エバポレーターで水を蒸発させて120℃で1晩乾燥した。これを耐熱皿(直径15cm、深さ6cm)に移し、触媒焼成炉(内容積約20L)を用いて、空気中で550℃にて8時間焼成して粉末(以下、Fe/HZSM−5と略記する)を得た。
EXAMPLES Hereinafter, although an Example demonstrates this invention further in detail, unless it exceeds the summary of this invention, it is not limited to a following example.
<Preparation Example 1>
First, 0.134 g of iron (III) nitrate nonahydrate (manufactured by Wako Reagent) was dissolved in 100 ml of distilled water, and ammonia type ZSM-5 (manufactured by Zeolis, silica /
Alumina ratio = 30, with a surface area of 400m 2 / g), the powder 5.0g was added, at room temperature for 1
After sufficiently stirring for a period of time, the water was evaporated with a rotary vacuum evaporator and dried at 120 ° C. overnight. This was transferred to a bakeware (diameter 15 cm, depth 6 cm) and calcined in air at 550 ° C. for 8 hours using a catalyst calcining furnace (internal volume of about 20 L) to obtain a powder (hereinafter referred to as Fe / HZSM-5). Abbreviated).

次に、ゼオライトにモリブデンの担持を行う。パラモリブデン酸アンモニウム(関東化学製、0.572g)を100mlの蒸留水に溶かし、先ほど得たFe/HZSM−5を
4.9g加え、室温で1時間十分に攪拌した後回転型減圧エバポレーターで水を蒸発させて120℃で1晩乾燥した。これを耐熱皿(直径15cm、深さ6cm)に移し、触媒焼成炉(内容積約20L)を用いて、空気中で550℃にて8時間焼成して粉末を得た。さらにこの粉末を、小型手動式加圧成型器を用いて直径2cm、厚さ0.3cmの円柱体に成型した後、粉砕、続いてふるいわけを行い、粒子サイズ600〜1000μmのものを調製し、全触媒重量に対して6wt%のモリブデン、0.35wt%の鉄が担持された触媒(以下『Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5』と略記する)を得た。
Next, molybdenum is supported on the zeolite. Ammonium paramolybdate (manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd., 0.572 g) is dissolved in 100 ml of distilled water, 4.9 g of Fe / HZSM-5 obtained above is added, and the mixture is sufficiently stirred for 1 hour at room temperature. Was evaporated and dried at 120 ° C. overnight. This was transferred to a bakeware (diameter 15 cm, depth 6 cm), and calcined in air at 550 ° C. for 8 hours using a catalyst firing furnace (internal volume of about 20 L) to obtain a powder. Further, this powder is molded into a cylindrical body having a diameter of 2 cm and a thickness of 0.3 cm using a small manual pressure molding machine, followed by pulverization and subsequent sieving to prepare particles having a particle size of 600 to 1000 μm. Thus, a catalyst carrying 6 wt% molybdenum and 0.35 wt% iron (hereinafter abbreviated as “Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5”) was obtained. .

<調製例2>
調製例1において、硝酸鉄(III)九水和物の重量を0.066gとした以外、同様の
方法で触媒の調製を行った。その結果、調製例1と比較して半分の量の鉄を担持された触媒(以下、『Fe(0.18wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5』と略記する)を得た。
<Preparation Example 2>
A catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the weight of iron (III) nitrate nonahydrate was 0.066 g. As a result, a catalyst (hereinafter abbreviated as “Fe (0.18 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5”) on which half the amount of iron was supported as compared with Preparation Example 1 was obtained.

<調製例3>
ゼオライトに対して鉄とモリブデンを一挙に担持する。硝酸鉄(III)九水和物(和光
試薬製)0.134gを100mlの蒸留水に溶かし、シュウ酸(和光製試薬)0.090gを加えた。これらの化合物が溶解したのを確認した後、パラモリブデン酸アンモニウム(関東化学製、0.587g)を加えた。なお、溶液内にシュウ酸を添加したのは、両金属化合物が複合化合物を形成し沈殿を生じるのを防ぐのに効果があると考えられているためである。モリブデン塩の溶解を確認し後、担体となるゼオライトとして、アンモニア型ZSM−5(ゼオリスト製、シリカ/アルミナ比=30、表面積400m/g)の粉末5.0gを加え、室温で1時間、十分に攪拌した後回転型減圧エバポレーターで水を蒸発させて120℃で1晩乾燥した。これを耐熱皿(直径15cm、深さ6cm)に移し、触媒焼成炉(内容積約20L)を用いて、空気中で550℃にて8時間焼成して粉末を得た。
<Preparation Example 3>
Iron and molybdenum are supported at once on zeolite. 0.134 g of iron (III) nitrate nonahydrate (manufactured by Wako Reagent) was dissolved in 100 ml of distilled water, and 0.090 g of oxalic acid (Wako Reagent) was added. After confirming that these compounds were dissolved, ammonium paramolybdate (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc., 0.587 g) was added. The reason why oxalic acid was added to the solution is that it is considered to be effective in preventing both metal compounds from forming a composite compound and causing precipitation. After confirming the dissolution of the molybdenum salt, as a support zeolite, 5.0 g of ammonia type ZSM-5 (manufactured by Zeolis, silica / alumina ratio = 30, surface area 400 m 2 / g) was added, and at room temperature for 1 hour, After thorough stirring, water was evaporated by a rotary vacuum evaporator and dried at 120 ° C. overnight. This was transferred to a bakeware (diameter 15 cm, depth 6 cm), and calcined in air at 550 ° C. for 8 hours using a catalyst firing furnace (internal volume of about 20 L) to obtain a powder.

さらにこの粉末を、小型手動式加圧成型器を用いて直径2cm、厚さ0.3cmの円柱体に成型した後、粉砕、続いてふるいわけを行い、粒子サイズ600〜1000μmのものを調製し、全触媒重量に対して6wt%のモリブデン、0.35wt%の鉄が担持されたZSM−5触媒(以下「Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5−II」と略記する)を得た。
<調製例4>
調製例1において、硝酸鉄(III)九水和物の重量を0.268gとした以外、同様
の方法で触媒の調製を行った。その結果、調製例1と比較して2倍の量の鉄が担持された触媒(以下、『Fe(0.7wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5』と略記する)を得た。
Further, this powder is molded into a cylindrical body having a diameter of 2 cm and a thickness of 0.3 cm using a small manual pressure molding machine, followed by pulverization and subsequent sieving to prepare particles having a particle size of 600 to 1000 μm. , ZSM-5 catalyst (hereinafter referred to as “Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5-II”) supporting 6 wt% molybdenum and 0.35 wt% iron based on the total catalyst weight Obtained).
<Preparation Example 4>
A catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the weight of iron (III) nitrate nonahydrate was 0.268 g. As a result, a catalyst (hereinafter abbreviated as “Fe (0.7 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5”) on which iron twice as much as that of Preparation Example 1 was supported was obtained.

<調製例5>
調製例1において、硝酸鉄(III)九水和物の重量を0.671gとした以外、同様の
方法で触媒の調製を行った。その結果、調製例1と比較して5倍の量の鉄を担持された触媒(以下、『Fe(1.75wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5』と略記する)を得た。
<Preparation Example 5>
A catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the weight of iron (III) nitrate nonahydrate was 0.671 g. As a result, a catalyst (hereinafter abbreviated as “Fe (1.75 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5”) on which five times the amount of iron was supported as compared with Preparation Example 1 was obtained.

<調製例6>
調製例1において、硝酸鉄(III)九水和物の重量を0.001gとした以外、同様の
方法で触媒の調製を行った。その結果、調整例1と比較して0.01倍以下の鉄が担持された触媒(以下、『Fe(0.004wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5』と略記する)を得た。
<Preparation Example 6>
A catalyst was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that the weight of iron (III) nitrate nonahydrate was 0.001 g. As a result, a catalyst (hereinafter abbreviated as “Fe (0.004 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5”) on which 0.01 times or less of iron was supported as compared with Preparation Example 1 was obtained. .

<調製例7>
パラモリブデン酸アンモニウム(関東試薬製)0.587gを100mlの蒸留水に溶かし、アンモニウム型ZSM−5(シリカ/アルミナ比=30、表面積400m/g)の粉末5.0gを加え、室温で1時間、十分に攪拌した後、回転式減圧エバポレーターで水を蒸発させて、120℃で1夜乾燥した。これを耐熱皿(直径15cm、深さ6cm)
に移し、触媒焼成炉(内容積20L)を用いて、空気中で550℃にて8時間焼成して粉末を得た。さらに、この粉末を小型手動式加圧成型器を用いて直径2cm、厚さ0.3cmの円柱体に成型した後、粉砕、続いてふるいわけを行い、粒子サイズ600〜1000μmのものを調製し、全触媒重量に対して6重量%のモリブデンを担持したZSM−5触媒(以下「Mo(6wt%)/HZSM−5」と略記する)を得た。
<Preparation Example 7>
Dissolve 0.587 g of ammonium paramolybdate (manufactured by Kanto Reagent) in 100 ml of distilled water, add 5.0 g of ammonium-type ZSM-5 (silica / alumina ratio = 30, surface area 400 m 2 / g) and add 1 at room temperature. After sufficiently stirring for a period of time, water was evaporated by a rotary vacuum evaporator and dried at 120 ° C. overnight. This is a bakeware (diameter 15cm, depth 6cm)
And then calcined in air at 550 ° C. for 8 hours using a catalyst firing furnace (internal volume 20 L) to obtain a powder. Further, this powder is molded into a cylindrical body having a diameter of 2 cm and a thickness of 0.3 cm using a small manual pressure molding machine, and then pulverized and subsequently sieved to prepare a powder having a particle size of 600 to 1000 μm. Thus, a ZSM-5 catalyst (hereinafter abbreviated as “Mo (6 wt%) / HZSM-5”) carrying 6% by weight of molybdenum with respect to the total catalyst weight was obtained.

<実施例1>
調製例1で調製したFe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒0.324gを流通式固定床反応装置の反応管に充填し、700℃で2時間、前処理として、メタン:水素=1:4の混合ガスを流通させて触媒を炭化処理した後、反応管に、原料ガスの供給を開始して、ベンゼンの製造を開始した。原料ガスと再生ガスとを交互に切換えて供給することにより、以下の条件で、反応工程と還元再生工程とを交互に繰り返し行った。所定時間経過後のベンゼンの収率については、ベンゼン生成量/メタン消費量を炭素見合い(%)で算出した。結果を表1に示す。
<Example 1>
Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst (0.324 g) prepared in Preparation Example 1 was charged into a reaction tube of a flow-type fixed bed reactor and pretreated at 700 ° C. for 2 hours. After the mixed gas of methane: hydrogen = 1: 4 was circulated and the catalyst was carbonized, the supply of the raw material gas to the reaction tube was started, and the production of benzene was started. By supplying the source gas and the regeneration gas by alternately switching them, the reaction step and the reduction regeneration step were alternately repeated under the following conditions. As for the yield of benzene after the lapse of a predetermined time, the amount of benzene produced / the amount of methane consumed was calculated as a carbon balance (%). The results are shown in Table 1.

[反応工程]
・ 原料ガス組成 …メタン:88.6vol%、窒素:10.1vol%、二酸化炭素:1.3vol%
・ 原料ガス流量 … SV=11000ml/hr・g
・ 反応温度 … 800℃
・ 反応圧力 … 0.1MPa
・ 反応時間 … 2分

[還元再生工程]
・ 再生ガス組成 … 水素:100vol%
・ 再生ガス流量 … SV=2500ml/hr・g
・ 再生温度 … 800℃
・ 再生圧力 … 0.1MPa
・ 再生時間 … 4分
<実施例2>
実施例1において、[還元再生工程]の再生時間を8分とした以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。また、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の触媒比表面積を以下のような測定法で測定した。
[Reaction process]
・ Raw material gas composition: Methane: 88.6 vol%, Nitrogen: 10.1 vol%, Carbon dioxide: 1.3 vol%
・ Raw material gas flow rate: SV = 11000 ml / hr · g
・ Reaction temperature: 800 ℃
・ Reaction pressure: 0.1 MPa
・ Reaction time: 2 minutes

[Reduction regeneration process]
・ Regenerative gas composition: Hydrogen: 100 vol%
・ Regenerative gas flow rate: SV = 2500 ml / hr · g
・ Regeneration temperature: 800 ℃
・ Regeneration pressure: 0.1 MPa
-Playback time: 4 minutes <Example 2>
In Example 1, benzene was produced under the same conditions except that the regeneration time of [reduction regeneration step] was 8 minutes. The results are shown in Table 1. Further, the specific surface area of the Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst was measured by the following measuring method.

[測定法]
窒素吸着、BET1点法(測定装置:マウンテック社製 HM model-1201型)
反応前の触媒の比表面積は291m/gであり、反応工程を累積時間で446分行い、再生工程で触媒を再生した後の触媒の比表面積は205m/gであった。なお、反応工程の累積時間とは、ベンゼンの製造開始から製造終了までの間の、反応工程の時間を合計した時間である。
[Measurement method]
Nitrogen adsorption, BET one-point method (measuring device: HM model-1201 manufactured by Mountec)
The specific surface area of the catalyst before the reaction was 291 m 2 / g, the reaction step was performed for a cumulative time of 446 minutes, and the specific surface area of the catalyst after regenerating the catalyst in the regeneration step was 205 m 2 / g. The cumulative time of the reaction process is the total time of the reaction process from the start of production of benzene to the end of production.

<実施例3>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例2で調製した、Fe(0.18wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒を用いた以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。なお、実施例2と同じ方法で、反応工程を累積時間で446分間行い、再生工程で触媒を再生した後の触媒の比表面積
を測定したところ、214m/gであった。結果を表1に示す。
<Example 3>
In Example 2, instead of Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst, Fe (0.18 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst prepared in Preparation Example 2 was used. Benzene was produced under the same conditions except that was used. In addition, it was 214 m < 2 > / g when the reaction process was performed by the same method as Example 2, and the specific surface area of the catalyst after performing the accumulation | storage time for 446 minutes and reproducing | regenerating a catalyst by the reproduction | regeneration process was measured. The results are shown in Table 1.

<実施例4>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例4で調製したFe(0.7wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒を用いた以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。
<実施例5>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例5で調製した、Fe(1.75wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒を用いた以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。
<Example 4>
In Example 2, instead of the Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst, the Fe (0.7 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst prepared in Preparation Example 4 was used. Benzene was produced under the same conditions except that it was used. The results are shown in Table 1.
<Example 5>
In Example 2, instead of Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst, Fe (1.75 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst prepared in Preparation Example 5 was used. Benzene was produced under the same conditions except that was used. The results are shown in Table 1.

<実施例6>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例6で調製した、Fe(0.004wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒を用いた以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。
<実施例7>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例3で調製した、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5−II触媒を用いた以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。
<Example 6>
In Example 2, instead of Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst, Fe (0.004 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst prepared in Preparation Example 6 was used. Benzene was produced under the same conditions except that was used. The results are shown in Table 1.
<Example 7>
In Example 2, instead of Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst, Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5-5 prepared in Preparation Example 3 was used. Benzene was produced under the same conditions except that the II catalyst was used. The results are shown in Table 1.

<比較例1>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例7で調製したMo(6wt%)/HZSM−5を用いる以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。
実施例1と比較例1を対比すると、時間の経過に対し比較例1におけるベンゼンの収率が低下していることから、触媒活性の低下が速いことわかる。
<Comparative Example 1>
In Example 2, the same conditions were used except that Mo (6 wt%) / HZSM-5 prepared in Preparation Example 7 was used instead of Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst. Benzene was produced. The results are shown in Table 1.
When Example 1 and Comparative Example 1 are compared, it can be seen that the catalytic activity is rapidly reduced because the yield of benzene in Comparative Example 1 is reduced with the passage of time.

<比較例2>
実施例2において、Fe(0.35wt%)Mo(6wt%)/HZMS−5触媒の代わりに、調製例7で調製したMo(6wt%)/HZSM−5を用いること以外は、同様の条件でベンゼンの製造を行った。結果を表1に示す。また、このMo(6wt%)/HZSM−5触媒の触媒比表面積を以下のような測定法で測定した。
<Comparative example 2>
In Example 2, the same conditions except that the Mo (6 wt%) / HZSM-5 prepared in Preparation Example 7 was used instead of the Fe (0.35 wt%) Mo (6 wt%) / HZMS-5 catalyst. Produced benzene. The results are shown in Table 1. Further, the catalyst specific surface area of the Mo (6 wt%) / HZSM-5 catalyst was measured by the following measuring method.

[測定法]
窒素吸着、BET1点法(測定装置 マウンテック社製 HM model-1201型)
反応前の触媒の比表面積は287m/gであり、反応後(反応工程の累積時間446分)の触媒の比表面積は125m/gであった。なお、反応工程の累積時間とは、ベンゼン製造開始から製造終了までの間の反応工程の時間を合計したものである。
[Measurement method]
Nitrogen adsorption, BET 1-point method (Measurement device HM model-1201 manufactured by Mountec)
The specific surface area of the catalyst before reaction is 287m 2 / g, a specific surface area of the catalyst after reaction (cumulative time 446 min reaction step) was 125m 2 / g. The cumulative reaction process time is the sum of the reaction process time from the start of benzene production to the end of production.

これより、実施例2と比較例2を対比すると、反応工程と再生工程を繰り返し、ベンゼンの製造をするに際し、実施例2で用いた触媒が、同じ反応時間の反応をする場合、同じ条件の再生工程でも、より大きい比表面積が維持できることわかる。
これより、鉄を添加したMo(6wt%)/HZSM−5を用いた反応では、従来のMo(6wt%)/HZSM−5と比較して反応時間が経過しても触媒の比表面積を高く維持することができ、高い転化率、およびベンゼン収率を維持できることが明らかになった。
Thus, when Example 2 and Comparative Example 2 are compared, when the reaction step and the regeneration step are repeated to produce benzene, when the catalyst used in Example 2 reacts for the same reaction time, the same conditions are satisfied. It can be seen that a larger specific surface area can be maintained even in the regeneration process.
Thus, in the reaction using Mo (6 wt%) / HZSM-5 added with iron, the specific surface area of the catalyst is increased even when the reaction time elapses compared with the conventional Mo (6 wt%) / HZSM-5. It has been found that high conversion and benzene yield can be maintained.

Figure 2010064960
Figure 2010064960

本発明の芳香族炭化水素の製造方法の好適な実施態様を示す系統図である。It is a systematic diagram which shows the suitable embodiment of the manufacturing method of the aromatic hydrocarbon of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 反応塔
2 還元再生塔
1 Reaction tower 2 Reduction regeneration tower

Claims (4)

炭化水素を触媒の存在下で反応させて芳香族炭化水素を製造する反応工程と、該反応工程で使用された触媒を再生する再生工程とを備える芳香族炭化水素の製造方法において、該触媒が、担体に周期表第6族〜第7族の遷移金属及び周期表第8族〜第11族の遷移金属を担持したものであることを特徴とする芳香族炭化水素の製造方法。   In a method for producing an aromatic hydrocarbon, comprising a reaction step of producing an aromatic hydrocarbon by reacting a hydrocarbon in the presence of a catalyst, and a regeneration step of regenerating the catalyst used in the reaction step, A process for producing an aromatic hydrocarbon, characterized in that a carrier carries a transition metal of Groups 6 to 7 of the periodic table and a transition metal of Groups 8 to 11 of the periodic table. 前記触媒における周期表第6族〜第7族の遷移金属に対する周期表第8族〜第11族の遷移金属のモル比が、0.001〜1.000であることを特徴とする請求項1に記載の芳香族炭化水素の製造方法。   The molar ratio of the transition metal of Group 8 to Group 11 of the periodic table to that of Group 6 to Group 7 of the periodic table in the catalyst is 0.001 to 1.000. A process for producing an aromatic hydrocarbon according to 1. 前記再生工程で再生された触媒の比表面積が150m/g以上であることを特徴とする請求項1又は2に記載の芳香族炭化水素の製造方法。 The method for producing an aromatic hydrocarbon according to claim 1 or 2, wherein a specific surface area of the catalyst regenerated in the regeneration step is 150 m 2 / g or more. 前記再生工程において、触媒を再生する際に水素含有ガスにより再生することを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の芳香族炭化水素の製造方法。   The method for producing an aromatic hydrocarbon according to any one of claims 1 to 3, wherein in the regeneration step, the catalyst is regenerated with a hydrogen-containing gas.
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