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TWI428179B - 觸媒組成物以及其於芳族物烷基化上的應用 - Google Patents

觸媒組成物以及其於芳族物烷基化上的應用 Download PDF

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TWI428179B
TWI428179B TW096149925A TW96149925A TWI428179B TW I428179 B TWI428179 B TW I428179B TW 096149925 A TW096149925 A TW 096149925A TW 96149925 A TW96149925 A TW 96149925A TW I428179 B TWI428179 B TW I428179B
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mcm
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catalyst
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TW096149925A
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Christine N Elia
Frederick Y Lo
Jeffrey T Elks
Darryl D Lacy
Mohan Kalyanaraman
Original Assignee
Exxonmobil Chem Patents Inc
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Description

觸媒組成物以及其於芳族物烷基化上的應用
本發明有關一種新穎的觸媒組成物，該製造方法及將其用於烴轉化的方法。特別是，此揭示的新穎觸媒組成物包含MCM－22族群材料，如MCM－49分子篩及/或MCM－22分子篩，及鈦化合物。該烴轉化包含可烷基化芳族的烷基化。
此技藝中習知且了解使用沸石觸媒將芳族烴化合物烷基化。美國專利案號5,334,795描述在MCM－22存在下以乙烯將苯液相烷基化以製造乙基苯；且美國專利案號4,891,458揭示使用β－沸石液相烷基化及轉烷化的方法。
以沸石為底的觸媒係用於以丙烯將苯烷基化以製造對－異丙基苯。美國專利案號4,992,606揭示在液相中使用MCM－22來製備對－異丙基苯的方法。
美國專利申請案號11/823129，以引用的方式將其全部內容完全併入，揭示結晶性分子篩，以其原合成態，稱之為EMM－10－P，製造EMM－10－P的方法。在美國專利申請案號11/823129的一些具體例中，該EMM－10－P具有，以其原合成態，包括在13.18±0.25及12.33±0.23埃下的d－間隔最大值的X－射線繞射圖，其中在13.18±0.25埃下的峰強度為在12.33±0.23埃下的d－間隔最大值峰強度的至少90%那麼大。此外，該EMM－10－P的X－射線繞射圖可進一 步包括具有在11.06±0.18及9.25±0.13埃下的d－間隔最大值的兩個XRD可分辨峰，其中在11.06±0.18埃下的峰強度至少為在9.25±0.13埃下的d－間隔最大值峰強度那麼大。此外，具有在11.06±0.18及9.25±0.13埃下的d－間隔最大值之峰可為非分離峰。
美國專利申請案號11/824742，以引用的方式將其全部內容完全併入，揭示被取名為EMM－10的新穎分子篩，及其製造方法。在美國專利申請案號11/824742的一些具體例中，該EMM－10，呈其銨交換形態或其鍛燒形態，包含具有MWW形貌之單位晶格，該結晶性分子篩係藉由依c方向的單位晶格排列之繞射條紋予以特徵化。此外，該EMM－10可進一步藉由電子繞射圖案的弧形hk0圖案予以特徵化。在該美國專利申請案號11/824742的進一步額外具體例中，該EMM－10可進一步藉由沿c方向的單位晶格條紋予以特徵化。
美國專利申請案號11/827953，以引用的方式將其全部內容完全併入，揭示結晶性MCM－22族群分子篩，其具有，以其原合成態，包括在12.33±0.23埃的d－間隔最大值下的峰、在12.57至約14.17埃之間的d－間隔最大值下可識別的峰及在8.8至11埃之間的d－間隔最大值下非分離峰之X－射線繞射圖，其中在12.57至約14.17埃之間的d－間隔最大值之峰強度係小於在12.33±0.23埃下的d－間隔最大值峰強度的90%。
如美國專利申請案號11/823129、11/824742及/或 11/827953中描述或特徵化的分子篩組成物係稱之為如此揭示內容所用的EMM－10族群分子篩。
以乙烯及丙烯將苯烷基化以分別形成乙基苯(EB)及對－異丙基苯在擴散上有限制。因此，必須開發用於利用乙烯及丙烯將苯烷基化的高活性觸媒。我們發現包含MCM－22族群材料，如結晶性MCM－49分子篩及/或結晶性MCM－22分子篩，及鈦化合物的組成物顯示高烷基化活性。
此揭示內容有關一種觸媒組成物，其包含：(a)MCM－22族群材料，如結晶性MCM－49分子篩及/或結晶性MCM－22族群分子篩；及(b)黏合劑，其包含以該觸媒組成物的重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物。
在一些較佳具體例中，此揭示內容的MCM－22族群材料包含MCM－22、MCM－49、MCM－56及EMM－10族群分子篩中之至少其一。
在此揭示內容之一方面中，該鈦化合物包含氧化鈦、氫氧化鈦、硫酸鈦、磷酸鈦或其任何組合中之至少其一。在此揭示內容之一方面中，該觸媒組成物進一步包含結晶性MCM－22族群分子篩，該結晶性MCM－22族群分子篩包含MCM－22、MCM－36、MCM－56、ITQ－1、ITQ－2、ITQ－30、PSH－3、ERB－1、SSZ－25或其任何組合中之至少其一。
在此揭示內容的一些具體例中，該觸媒組成物可進一步包含選自具有2至12的約束指數(Constraint Index)之中孔分子篩及具有小於2的約束指數之大孔分子篩的非－MCM－22族群分子篩。在一個具體例中，該非－MCM－22族群分子篩具有FAU、＊ BEA、MFI、MTW或其任何組合中之至少其一的骨架類型。
在此揭示內容的較佳具體例中，此揭示內容的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%，較佳為至少10重量%，更佳為至少50重量%，又更佳為至少65重量%，又再更佳為至少80重量%之結晶性MCM－49分子篩。
在此揭示內容的另一個較佳具體例中，此揭示內容的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%，較佳為至少10重量%，更佳為至少50重量%，又更佳為至少65重量%，又再更佳為至少80重量%之結晶性MCM－22分子篩。
在此揭示內容的又另一個較佳具體例中，此揭示內容的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%，較佳為至少10重量%，更佳為至少50重量%，又更佳為至少65重量%，又再更佳為至少80重量%之MCM－22族群材料。
在又另一個較佳具體例中，此揭示內容的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%，較佳為至少5重量%，最佳為至少10重量%之鈦化合物。
在又另一個較佳具體例中，此揭示內容的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準在約1重量%至約35重量%，較佳為約1重量%至約30重量%，更佳為約5重量%至約25重量%的範圍中的鈦化合物。
在一些具體例中，該觸媒組成物進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%之具有＊ BEA骨架類型的分子篩。
在此揭示內容的一些方面中，此揭示內容的觸媒組成物可進一步包含鋁化合物。在一些具體例中，該鋁化合物包含氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁或其任何組合中之至少其一。較佳地，該觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%的鋁化合物。更佳地，該觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準少於34重量%，較佳為少於30重量%，更佳為少於20重量%，又更佳為少於10重量%之鋁化合物。
在其他具體例中，此揭示內容有關一種用於製備此揭示內容的觸媒組成物之方法，該方法包含：(a)提供該MCM－22族群材料及包含鈦化合物之黏合劑以形成混合物；及(b)使該混合物成形為該觸媒組成物，其中該觸媒組成物包含以該觸媒組成物的總重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物。在較佳的具體例中，該成形步驟包含擠出。在另一個較佳的具體例中，該觸媒組成物具有四葉(quadrulobe)形。在一個具體例中，所用的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少60重量 %之MCM－22族群材料。
在又其他具體例中，此揭示內容有關一種用於製備此揭示內容的觸媒組成物之方法，該方法包含：(a)提供該結晶性MCM－49分子篩及包含至少1重量%鈦化合物之黏合劑以形成混合物；及(b)使該混合物成形為該觸媒組成物。在較佳的具體例中，該成形步驟包含擠出。在另一個較佳的具體例中，該觸媒組成物具有四葉形。在一個具體例中，所用的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少60重量%之結晶性MCM－49分子篩。
在另一個具體例中，此揭示內容揭示一種利用烷基化劑將芳族烴烷基化以製造烷基化芳族產物之方法，該方法包含：使該芳族烴及烷基化劑與該觸媒組成物在能有效利用該烷基化劑將芳族烴烷基化以形成包含該烷基化芳族產物的流出物之烷基化條件下接觸。在較佳的具體例中，使該烷基化條件維持以確保在至少局部液相中操作的烷基化方法。用於此時該措辭"至少局部液相"意指以該合併的芳族烴、烷基化劑及烷基化芳族產物的總重量為基準至少1重量%，較佳為至少5重量%，更佳為至少10重量%，又更佳為至少50重量%，且最佳為至少90重量%之合併的芳族烴及烷基化劑(在烷基化區的供料點)，或合併的芳族烴、烷基化劑及烷基化芳族產物(在該烷基化區的供料點之後的任何點)係呈液相。在一些較佳具體例中，該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含丙烯，且該烷基化芳族產物包含對－異丙基苯。在一些具體例中，由此揭示內容的方法所 製造的流出物包含烷基化芳族產物，該烷基化芳族產物大於經由在相同烷基化條件之下接觸氧化鋁黏合的觸媒組成物所製造的流出物中之烷基化芳族產物的量至少1重量%，較佳為至少5重量%，又更佳為至少10重量%，且最佳為至少20重量%，該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有由氧化鋁所構成的黏合劑且該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有相同重量比的分子篩。在一些具體例中，此揭示內容的觸媒組成物之觸媒活性(如實施例中所示範的在溫度130℃及壓力2170 kPa－a的反應條件下以丙烯將苯烷基化來測量)大於在等效烷基化條件及相同重量比之分子篩對氧化鋁黏合的觸媒組成物下具有由氧化鋁所構成的黏合劑之氧化鋁黏合的觸媒組成物之觸媒活性(如實施例中所示範的在溫度130℃及壓力2170 kPa－a的反應條件下以丙烯將苯烷基化來測量)至少5%，較佳為至少10%，又更佳為至少20%，又再更佳為至少40%，且最佳為至少60%。
在此以引用方式將所有專利、專利申請案、試驗步驟、優先權文件、文章、刊物、手冊及在此引用其他文件全都併入本文，只要是此揭示內容與本發明沒有不一致以及此等併入為法律所容許的。
在此列舉數值下限及數值上限時，將任何下限至任何上限的範圍考慮在內。
如於本說明書時，該措辭"骨架類型係依"沸石骨架類 型地圖"，2001年所述的意義使用。
用於此時，依化學及工程新聞，63(5),27(1985)的方式使用週期表的編號體系。
用於此時，該"MCM－22族群材料"(或"MCM－22族群的材料"或"MCM－22族群的分子篩")包括：(i)由常見的一級結晶性基本建構單元(building block)"具有MWW形貌之單位晶格(unit cell)"所構成的分子篩。單位晶格為舖設於三維空間中依"沸石骨架類型地圖"，第5版，2001年，的方式描述晶體的原子之空間排列，將其全文以引用的方式併入；(ii)由常見的二級基本建構單元所構成的分子篩，此MWW骨架型單位晶格的2－維舖設，其形成"一個單位晶格厚度的單層"，較佳為一個c－單位晶格厚度；(iii)由常見的二級基本建構單元所構成的分子篩，"一個或多於一個單位晶格厚度的層"，其中多於一個單位晶格厚度的層係由堆疊、填充或黏合至少兩個具有MWW骨架形貌的單位晶格之一個單位晶格厚度的單層構成。此二級基本建構單元的堆疊可為規律形式、不規律形式、不規則形式或其任何組合；或(iv)由任何具有MWW骨架形貌的單位晶格之規律或不規則的2－維或3－維組合所構成的分子篩。
該MCM－22族群材料的特徵為具有包括在12.4±0.25、3.57±0.07及3.42±0.07埃下的d－間隔最大值的X－射線繞射圖(無論鍛燒或原合成態)。該MCM－22族群材料的特徵也 可為具有包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07及3.42±0.07埃下的d－間隔最大值的X－射線繞射圖(無論鍛燒或原合成態)。用於定義該分子篩的X－射線繞射數據係藉由使用銅的K－α雙線作為入射輻射的標準技術及裝配閃爍計數器及作為收集系統的相關電腦之繞射儀獲得。屬於MCM－22族群的材料包括MCM－22(在美國專利案號4,954,325中描述)、PSH－3(在美國專利案號4,439,409中描述)、SSZ－25(在美國專利案號4,826,667中描述)、ERB－1(在歐洲專利案號0293032中描述)、ITQ－1(在美國專利案號6,077,498中描述)、ITQ－2(在國際專利公報案號WO97/17290中描述)、ITQ－30(在國際專利公報案號WO2005118476中描述)、MCM－36(在美國專利案號5,250,277中描述)、MCM－49(在美國專利案號5,236,575中描述)、UZM－8(在美國專利案號6,756,030中描述)、包含美國專利申請案號11/823129、11/824742及11/827953所揭示之至少一種材料的EMM－10族群分子篩，及MCM－56(在美國專利案號5,362,697中描述)。在此以引用方式將此等專利全文併入本文。
咸明白上述MCM－22族群分子篩與傳統大孔沸石烷基化觸媒，如絲光沸石(mordenite)，不同，其中該MCM－22材料具有12－環表面凹陷(surface pocket)，該表面凹陷與該分子篩的10－環內孔系統並不相通。
屬於MWW形貌之由IZA－SC取名的沸石材料為具有兩個由10和12員環同時存在所引起的孔系統之多層材料。由於具有相同形貌，該沸石類型地圓分成5種名稱不同的 材料：MCM－22、ERB－1、ITQ－1、ITQ－2、PSH－3及SSZ－25。
頃發現該MCM－22族群分子篩係有用於各種不同烴轉化方法。MCM－22族群分子篩的例子為MCM－22、MCM－49、MCM－56、ITQ－1、ITQ－2、PSH－3、SSZ－25及ERB－1。此等分子篩係有用於芳族化合物的烷基化。例如，美國專利案號6,936,744揭示一種用於製造單烷基化芳族化合物，特別是對－異丙基苯，的方法，該方法包含下列步驟：使多烷基化芳族化合物與可烷基化芳族化合物在至少局部液相轉烷化條件及轉烷化觸媒存在下接觸以製造單烷基化芳族化合物，其中該轉烷化觸媒包含至少二種不同結晶性分子篩的混合物，其中各個分子篩係選自β－沸石、Y沸石、絲光沸石、Ω－沸石及具有包括在12.4±0.25、6.9±0.15、3.57±0.07及3.42±0.07埃下的d－間隔最大值之X－射線繞射圖的材料。
該EMM－10族群分子篩包含如美國專利申請案號11/823129、11/824742及11/827953所揭示的材料中之至少其一。
如美國專利申請案號11/823129所揭示的EMM－10族群分子篩為EMM－10－P。EMM－10－P分子篩為結晶性分子篩，其具有，以其原合成態，在13.18±0.25及12.33±0.23埃下的d－間隔最大值之X－射線繞射圖，其中在13.18±0.25埃下的d－間隔最大值之峰強度為在12.33±0.23埃下的d－間隔最大值峰強度的至少90%那麼大。
此外，該EMM－10－P分子篩的X－射線繞射圖可進一步包括具有在11.06±0.18及9.25±0.13埃下的d－間隔最大值的兩個XRD可分辨峰，其中在11.06±0.18埃下的峰強度至少為在9.25±0.13埃下的d－間隔最大值峰強度那麼大。此外，具有在11.06±0.18及9.25±0.13埃下的d－間隔最大值之峰可為非分離峰。
在較佳的具體例中，該EMM－10－P分子篩為具有以N2 BET方法來測量大於450 m2 /g的總表面積之結晶性MCM－22族群分子篩。該EMM－10－P的結晶性MCM－22分子篩在經由與硝酸銨交換轉化成H－形態及鍛燒之後較佳地具有小於0.15的外表面積對總表面積比例，其中該外表面積係由N2 BET的t－圖來測定。
在又進一步的額外具體例中，該EMM－10－P分子篩具有平板晶癖(tabular habit)的形態，其中至少50重量%的EMM－10－P分子篩具有以SEM來測量時大於1微米的晶體直徑，較佳為以SEM來測量時大於2微米。
在一些方面中，該EMM－10－P分子篩具有平板晶癖的形態，其中至少50重量%的EMM－10－P分子篩具有以SEM測量時約0.025微米的晶體厚度。
一種製造EMM－10－P分子篩的方法，其包含下列步驟：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(directing－agent)(R)、水及視需要至少一種三價元素 (X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大，較佳為10至10000，更佳為10至55；H2 O：Y＝1至10000，較佳為1至5000，更佳為5至35；OH－ ：Y(未經三價元素來源校正)＝0.001至0.59，及/或OH－ ：Y(經三價元素來源校正)＝0.001至0.39M＋ ：Y＝0.001至2，較佳為0.1至1；R：Y＝0.001至2，較佳為0.1至1；其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽(Me6 －敵草快(diquat)－5鹽)，較佳為R係選自二溴化Me6 －敵草快－5、二氯化Me6 －敵草快－5、二氟化Me6 －敵草快－5、二碘化Me6 －敵草快－5、二氫氧化Me6 －敵草快－5、硫酸Me6 －敵草快－5、二硝酸Me6 －敵草快－5、氫氧化溴化Me6 －敵草快－5、氫氧化氯化Me6 －敵草快－5、氫氧化氟化Me6 －敵草快－5、氫氧化碘化Me6 －敵草快－5、氫氧化硝酸Me6 －敵草快－5、氟化溴化Me6 －敵草快－5、氟化氯化Me6 －敵草快－5、氟化碘化Me6 －敵草快－5、氟化硝酸Me6 －敵草快－5、氯化溴化Me6 －敵草快－5、氯化碘化Me6 －敵草快－5、氯化硝酸Me6 －敵草快－5、碘化溴化Me6 －敵草快－5、溴化硝酸Me6 －敵草快－5及其任何混合物，更佳為R係選自二溴化Me6 －敵草快－5、二氯化Me6 －敵草快－5、二氟化Me6 －敵草快－5、二碘化Me6 －敵草快－5、二氫氧化Me6 －敵草快－5、硫酸Me6 －敵草快－5、二硝酸Me6 －敵草快－5及其任何混合物，最佳為R為二溴化Me6 －敵草快－5 ；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的EMM－10－P分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至200℃的範圍之溫度，較佳為約140至約180℃；及約1小時至400小時的結晶化時間，較佳為約1至200小時，視需要在0至1000 RPM的攪拌速度，較佳為0至400 RPM。
另一個製造EMM－10－P分子篩的方法包含下列步驟：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(directing－agent)(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大，較佳為10至10000，更佳為10至55；H2 O：Y＝1至10000，較佳為1至5000，更佳為5至35；OH－ ：Y(未經三價元素來源校正)＝0.61至0.72，及/或OH－ ：Y(經三價元素來源校正)＝0.41至0.49或0.51至0.62M－ ：Y＝0.001至2，較佳為0.1至1；R：Y＝0.001至2，較佳為0.1至1；其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽(Me6 －敵草快－5鹽)，較佳為R係選自二溴化Me6 －敵草快－5、二氯化Me6 －敵草快－5、二氟化Me6 －敵草快－5、二碘化Me6 －敵草快－5、二氫氧化Me6 －敵草快－5、硫酸Me6 －敵草快－5、二硝酸Me6 －敵草快－5、氫氧化溴化Me6 －敵草快－5、氫氧化氯化Me6 －敵草快－5、氫 氧化氟化Me6 －敵草快－5、氫氧化碘化Me6 －敵草快－5、氫氧化硝酸Me6 －敵草快－5、氟化溴化Me6 －敵草快－5、氟化氯化Me6 －敵草快－5、氟化碘化Me6 －敵草快－5、氟化硝酸Me6 －敵草快－5、氯化溴化Me6 －敵草快－5、氯化碘化Me6 －敵草快－5、氯化硝酸Me6 －敵草快－5、碘化溴化Me6 －敵草快－5、溴化硝酸Me6 －敵草快－5及其任何混合物，更佳為R係選自二溴化Me6 －敵草快－5、二氯化Me6 －敵草快－5、二氟化Me6 －敵草快－5、二碘化Me6 －敵草快－5、二氫氧化Me6 －敵草快－5、硫酸Me6 －敵草快－5、二硝酸Me6 －敵草快－5及其任何混合物，最佳為R為二溴化Me6 －敵草快－5；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的EMM－10－P分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至200℃的範圍之溫度，較佳為約140至約180℃；及約1小時至400小時的結晶化時間，較佳為約1至200小時，視需要在0至1000 RPM的攪拌速度，較佳為0至400 RPM。
又另一個製造EMM－10－P分子篩的方法包含下列步驟：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(directing－agent)(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大，較佳為10至10000，更佳為10至55；H2 O：Y＝1至35，更佳為5至35；OH－ ：Y＝0.001至2，較佳為0.01至0.5 M＋ ：Y＝0.001至2，較佳為0.1至1；R：Y＝0.001至2，較佳為0.1至1；其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽(Me6 －敵草快－5鹽)，較佳為R係選自二溴化Me6 －敵草快－5、二氯化Me6 －敵草快－5、二氟化Me6 －敵草快－5、二碘化Me6 －敵草快－5、二氫氧化Me6 －敵草快－5、硫酸Me6 －敵草快－5、二硝酸Me6 －敵草快－5、氫氧化溴化Me6 －敵草快－5、氫氧化氯化Me6 －敵草快－5、氫氧化氟化Me6 －敵草快－5、氫氧化碘化Me6 －敵草快－5、氫氧化硝酸Me6 －敵草快－5、氟化溴化Me6 －敵草快－5、氟化氯化Me6 －敵草快－5、氟化碘化Me6 －敵草快－5、氟化硝酸Me6 －敵草快－5、氯化溴化Me6 －敵草快－5、氯化碘化Me6 －敵草快－5、氯化硝酸Me6 －敵草快－5、碘化溴化Me6 －敵草快－5、溴化硝酸Me6 －敵草快－5及其任何混合物，更佳為R係選自二溴化Me6 －敵草快－5、二氯化Me6 －敵草快－5、二氟化Me6 －敵草快－5、二碘化Me6 －敵草快－5、二氫氧化Me6 －敵草快－5、硫酸Me6 －敵草快－5、二硝酸Me6 －敵草快－5及其任何混合物，最佳為R為二溴化Me6 －敵草快－5；其中OH－ ：Y的計算為經或未經三價元素來源校正及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的EMM－10－P分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至200℃的範圍之溫度，較佳為約140至約180℃；及約1小時至400小時的結晶化時間，較佳為約1至200小時，視需要在0至1000 RPM的攪拌速度，較佳為0至400 RPM。
如美國專利申請案號11/824742所揭示的EMM－10族群分子篩為EMM－10。EMM－10分子篩為結晶性分子篩，呈其銨交換形態或其鍛燒形態，包含具有MWW形貌之單位晶格，該結晶性分子篩係藉由依c方向的單位晶格排列之繞射條紋予以特徵化。
在額外的具體例中，該EMM－10分子篩可進一步藉由電子繞射圖案的弧形hk0圖案予以特徵化。
在進一步額外的具體例中，該EMM－10分子篩可進一步藉由沿c方向的單位晶格條紋予以特徵化。
在又進一步額外的具體例中，該EMM－10分子篩可進一步藉由沿c方向的雙單位晶格予以特徵化。
在又更多的具體例中，該EMM－10分子篩為具有以N2 BET方法來測量大於450 m2 /g的總表面積之結晶性MCM－22族群分子篩。該結晶性MCM－22族群分子篩在經由與硝酸銨交換轉化成H－形態及鍛燒之後較佳地具有小於0.15的外表面積對總表面積比例，其中該外表面積係由N2 BET的t－圖來測定。
在又一些額外的具體例中，該EMM－10分子篩可具有平板晶癖的形態，其中至少50重量%的EMM－10分子篩具有以SEM來測量時大於1微米的晶體直徑。
在一些方面中，該EMM－10分子篩具有平板晶癖的形態，其中至少50重量%的EMM－10分子篩具有以SEM來測量時約0.025微米的晶體厚度。
一種EMM－10分子篩可經由下列步驟回收EMM－10－P 分子篩，接著處理經回收的EMM－10－P分子篩而製造：(1)使該EMM－10－P與銨鹽溶液離子交換；(2)在鍛燒條件下鍛燒該EMM－10－P分子篩；或(3)使該EMM－10－P與銨鹽溶液離子交換且在鍛燒條件下鍛燒該EMM－10－P分子篩。
如美國專利申請案號11/827953所揭示的EMM－10族群分子篩為結晶性MCM－22族群分子篩，其具有，以其原合成態，在12.33±0.23埃下的d－間隔最大值之X－射線繞射圖、在12.57至約14.17埃之間的d－間隔最大值的可分辨峰及在8.8至11埃下的d－間隔最大值之非分離峰，其中在12.57至約14.17埃之間的d－間隔最大值之峰強度為在12.33±0.23埃下的d－間隔最大值峰強度的至少90%那麼大。
在一些具體例中，如美國專利申請案號11/827953所揭示的EMM－10族群分子篩可經由包含下列步驟的方法製成：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大H2 O：Y＝1至10000 OH－ ：Y(未經三價元素來源校正)＝0.001至0.59，及/或OH－ ：Y(經三價元素來源校正)＝0.001至0.39 M＋ ：Y＝0.001至2 R：Y＝0.001至2
其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽、N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,6－戊烷二胺鎓鹽或其任何組合，其中OH－ ：Y為計算值；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的結晶性分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至250℃的範圍之溫度，至少150 RPM至小於5000 RPM的範圍之攪拌速度，及約1小時至400小時的結晶化時間；及(c)回收該結晶性分子篩。
在又其他的具體例中，如美國專利申請案號11/827953所揭示的EMM－10族群分子篩可經由包含下列步驟的方法製成：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大H2 O：Y＝1至10000 OH－ ：Y(未經三價元素來源校正)＝0.74至2，及/或OH－ ：Y(經三價元素來源校正)＝0.64至2 M＋ ：Y＝0.001至2 R：Y＝0.001至2
其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽、N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,6－戊烷二 胺鎓鹽或其任何組合，其中OH－ ：Y為未經三價元素來源校正的計算值；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的結晶性分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至200℃的範圍之溫度，至少150 RPM至小於5000 RPM的範圍之攪拌速度，及約1小時至400小時的結晶化時間；及(c)回收該結晶性分子篩。
在又其他的具體例中，如美國專利申請案號11/827953所揭示的EMM－10族群分子篩可經由包含下列步驟的方法製成：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大H2 O：Y＝5至35 OH－ ：Y＝0.001至2 M＋ ：Y＝0.001至2 R：Y＝0.001至2
其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽、N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,6－戊烷二胺鎓鹽或其任何組合，其中OH－ ：Y為經或未經三價元素來源校正的計算值；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的 結晶性分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至200℃的範圍之溫度，至少150 RPM至小於5000 RPM的範圍之攪拌速度，及約1小時至400小時的結晶化時間；及(c)回收該結晶性分子篩。
在又其他的具體例中，如美國專利申請案號11/827953所揭示的EMM－10族群分子篩可經由包含下列步驟的方法製成：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鹼或鹼土金屬元素的至少一個來源、至少一種引導劑(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：Y：X2 ＝10至無限大H2 O：Y＝1至10000 OH－ ：Y＝0.001至2 M＋ ：Y＝0.001至2 R：Y＝0.001至2
其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽、N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,6－戊烷二胺鎓鹽或其任何組合，其中OH－ ：Y為經或未經三價元素來源校正的計算值，其中該晶種在該混合物中具有以該混合物中的四價元素氧化物重量為基準在約0.01至10重量%之範圍內的濃度；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的結晶性分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至 200℃的範圍之溫度，及約1小時至400小時的結晶化時間；及(c)回收該結晶性分子篩。
在又其他的具體例中，如美國專利申請案號11/827953所揭示的EMM－10族群分子篩可經由包含下列步驟的方法製成：(a)提供包含至少一種四價元素(Y)的至少一個來源、至少一種鍺(Ge)的來源、至少一種引導劑(R)、水及視需要至少一種三價元素(X)的至少一個來源之混合物，該混合物具有下列莫耳比：(Ge＋Y)：X2 ＝10至無限大H2 O：Y＝1至10000 M＋ ：Y＝0至2 R：Y＝0.001至2
其中M為鹼金屬且R為至少一種N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,5－戊烷二胺鎓鹽、N,N,N,N'N'N'－六甲基－1,6－戊烷二胺鎓鹽或其任何組合；及(b)在結晶化條件下提供該混合物以形成包含預期的結晶性分子篩之產物，其中該結晶化條件包含在100℃至200℃的範圍之溫度，及約1小時至400小時的結晶化時間；及(c)回收該結晶性分子篩。
用於此時，"可烷基化的芳族化合物"為可接受烷基的化合物且"烷基化劑"為可供與烷基的化合物。
用於此時該措辭"wppm"係定義為每百萬中重量份。
用於此揭示內容時，所有分子篩的重量、黏著劑的重量及觸媒組成物的重量係以重量為底鍛燒(在510℃下在空氣中至少1小時)。
文中所用措辭"芳族"根據其技藝中認知的範圍為包括經烷基取代及未經取代的單－及多核化合物。具有雜原子之芳族特性的化合物亦係有用的，附帶條件為若該等化合物在所選的反應條件下扮作觸媒毒物時仍可達到充分的活性。芳族化合物例子的非限制清單包括苯及甲苯。
觸媒
此揭示內容的觸媒組成物包含(a)MCM－22族群材料，如結晶性MCM－49族群分子篩及/或MCM－22分子篩；及(b)包含以該觸媒組成物的重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物之黏合劑。
熟於此藝之士將能了解該MCM－22族群材料可含有雜質，如非晶形材料；具有非－MWW骨架形貌的單位晶格(例如，MFI、MTW)；及/或其他雜質(例如，重金屬及/或有機烴)。此揭示內容的MCM－22族群材料較佳為實質上不含非－MCM－22族群材料。用於此的措辭"實質上不含非－MCM－22族群材料"意指此揭示內容的MCM－22族群材料較佳為該MCM－22族群材料中含有較小比例(少於50重量%)，較佳為少於20重量%，更佳為少於10重量%，又更佳為少於5重量%，且最佳為少於1重量%的非－MCM－22族群材 料("雜質")，其重量百分比(重量%)值係以雜質及純相MCM－22族群材料的合併重量為基準。
該MCM－22族群材料包含結晶性MCM－22族群分子篩，如，MCM－22、MCM－49、MCM－56、EMM－10族群分子篩。較佳地，此揭示內容的MCM－22族群材料包含MCM－22、MCM－49、MCM－56及EMM－10族群分子篩中之至少其一。
該結晶性MCM－22族群分子篩具有涉及下列莫耳關係的組成：X2 O3 ：(n)YO2 ，其中X為三價元素，如鋁、硼、鐵及/或鎵，較佳為鋁，Y為四價元素，如矽及/或鍺，較佳為矽，且n為至少約10，通常約10至約150，更常為約10至約60，且又更常為約20至約40。在原合成態下，根據無水基礎且以每n莫耳YO2 的氧化物莫耳數來看，該材料具有下式：(0.005－1)M2 O：(1－4)R：X2 O3 ：nYO2
其中M為鹼或鹼土金屬，且R為有機部分。M及R成分與該材料由於彼等於合成期間存在而聯合，且通常經由熟於此藝之士眾所周知及/或後文中更特別描述的後合成方法除去。
在一些具體例中，此揭示內容的結晶性MCM－22族群分子篩包含MCM－22、MCM－36、MCM－49、EMM－10族群 分子篩、MCM－56、ITQ－1、ITQ－2、ITQ－30、其內生長相或其混合相之至少其一。在此揭示內容的較佳具體例中，此揭示內容的觸媒組成物以該觸媒組成物的重量為基準具有至少1重量%，較佳為至少10重量%，更佳為至少50重量%，又更佳為至少65重量%的結晶性MCM－22族群分子篩。
此揭示內容的結晶性MCM－22族群分子篩可含有以該結晶性分子篩組成物的重量為基準少於10重量%，較佳為少於5重量%，又更佳為少於1重量%的非－MCM－22族群分子篩。與此揭示內容的MCM－22族群分子篩共存之非－MCM－22族群分子篩的典型例子為斜水矽鈉石(Kenyaite)、EU－1、ZSM－50、ZSM－12、ZSM－48、ZSM－5、鎂鈉針沸石(Ferrierite)、絲光沸石、索那石(Solalite)及/或方沸石(Analcine)。其他與此揭示內容的MCM－22族群分子篩共存之非－MCM－22族群分子篩的例子為具有EUO、MTW、FER、MOR、SOD、ANA及/或MFI的骨架類型的分子篩。該合成產物可包含以該產物的重量為基準少於10重量%，較佳為少於5重量%，又更佳為少於1重量%的非結晶性材料，例如，石英。
在預期的範圍內，該原合成材料的原始金屬陽離子可根據此技藝中眾所周知的技術至少局部地與其他陽離子離子交換而被替代。較佳的替代陽離子包括金屬離子、氫離子、氫前驅物，例如銨、離子及其混合物。特佳的陽離子係為了特定烴轉化反應而訂製觸媒活性者。這些包括氫、 稀土金屬及第1至17族的金屬，較佳為元素週期表第2至12族。
該鈦化合物包括，但不限於，氧化鈦、氫氧化鈦、硫酸鈦、磷酸鈦、烷氧化鈦或其任何組合中之至少其一。在一些具體例中，此揭示內容的觸媒組成物包含以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%，較佳為至少5重量%，更佳為至少10重量%，有時候至少15重量%或至少20重量%的鈦化合物。
在其他具體例中，此揭示內容的觸媒組成物包含以該觸媒組成物的重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍中的鈦化合物。下列重量百分比係有用於以該觸媒組成物的重量為基準該觸媒組成物中的鈦化合物重量百分比的下限：1、2、3、4、5、10、15、20、25及30。下列重量百分比係有用於以該觸媒組成物的重量為基準該觸媒組成物中的鈦化合物重量百分比的上限：2、3、4、5、6、10、11、15、16、20、21、25、26、30、31及35。以該觸媒組成物的重量為基準該觸媒組成物中的鈦化合物重量百分比理想上落在上述任一個下限與上述任一個上限之間的範圍內，只要該下限小於等於上限。
在一些具體例中，該觸媒組成物可進一步包含具有選自具有約束指數2至12的中孔分子篩及具有約束指數小於2的大孔分子篩的非MCM－22族群分子篩。在一個具體例中，該非MCM－22族群分子篩具有FAU、＊ BEA、MFI、MTW或其任何組合中之至少其一的骨架類型。在一些具體例中 ，該觸媒組成物進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%之具有＊ BEA骨架類型的分子篩。
具有約束指數2至12(如美國專利案號4,016,218所定義的)的適合中孔分子篩包括ZSM－5、ZSM－11、ZSM－12、ZSM－22、ZSM－23、ZSM－35及ZSM－48。美國專利案號3,702,886及Re.29,948中詳細描述ZSM－5。美國專利案號3,709,979中詳細描述ZSM－11。美國專利案號3,832,449中詳細描述ZSM－12。美國專利案號4,556,477中詳細描述ZSM－22。美國專利案號4,076,842中詳細描述ZSM－23。美國專利案號4,016,245中詳細描述ZSM－35。美國專利案號4,234,231中更具體地描述ZSM－48。在此以引用方式將所有上述專利說明書的全文併入本文。
適合的大孔分子篩包括β－沸石、Y沸石、超安定Y(USY)、經去鋁的Y(Deal Y)、絲光沸石、ZSM－3、ZSM－4、ZSM－18及ZSM－20。美國專利案號3,923,636中描述沸石ZSM－14。美國專利案號3,972,983中描述沸石ZSM－20。美國專利案號3,308,069及Re.編號28,341中描述β－沸石。美國專利案號3,293,192及3,449,070中描述超安定Y沸石(USY)。經去鋁的Y沸石(Deal Y)可經由美國專利案號3,442,795中所見到的方法來製備。美國專利案號4,401,556中描述沸石UHP－Y。美國專利案號3,524,820中描述經稀土交換的Y(REY)。絲光沸石為天然材料但是也可以合成形態取得，如TEA－絲光沸石(即，由包含四乙基鋁導引劑的反應混合物所製備之合成絲光沸石)。美國專利案號3,766,093 及3,894,104中描述TEA－絲光沸石。在此以引用方式將所有上述專利說明書的全文併入本文。
該約束指數為鋁矽酸鹽或分子篩提供使不同大小的分子能控制進入其內部結構的程度之適宜度量。例如，提供高度侷限的進入及排去其內部結構的鋁矽酸鹽具有高值的約束指數，且此類鋁矽酸鹽經常具有小尺寸的孔，例如小於5埃。另一方面，提供較任意進入內部鋁矽酸鹽結構的鋁矽酸鹽具有低值的約束指數，及通常大尺寸的孔。美國專利案號4,016,218中完整描述可測定約束指數的方法，在此以引用方式將其併入本文。
用於此方法的觸媒安定性可經由蒸氣處理而提高。美國專利案號4,663,492；4,594,146；4,522,929；及4,429,176描述可用於使該觸媒蒸氣－安定化的沸石觸媒蒸氣安定化條件。參照用於詳細描述與此等觸媒一起使用的蒸氣安定化技術的這些專利。該蒸氣安定化條件經常包括使該觸媒與，例如，5至100%在至少約300℃的溫度(例如，300至650℃)下之蒸氣在101至2,500 kPa－a(千帕斯卡－絕對)的壓力下接觸至少1小時(例如，1至200小時)。在更具體的具體例中，可利用75至100%在315至500℃及大氣壓力下對該觸媒進行蒸氣處理2至25小時。該觸媒的蒸氣處理可在足以在最初提高該觸媒的α值，其重要性在下文中討論，的條件之下進行且製造具有提高α值之經蒸氣處理的觸媒。必要的話，蒸氣處理可持續後繼地將該α值從較高的α值降至與未經蒸氣處理的觸媒的α值實質上相同之α值。
該α值為觸媒裂解活性的度量且描述於美國專利案號3,354,078及觸媒期刊第4卷，527頁(1965年)；第6卷，278頁(1966年)；及第61卷，395頁(1980年)中，在此以引用該說明的方式將其各者併入。在此所用的實驗條件包括538℃的不變溫度及觸媒期刊第61卷，395頁中詳細描述的可變流速。
在此揭示內容的一些方面中，此揭示內容的觸媒組成物可進一步包含鋁化合物。在一些具體例中，該鋁化合物包含氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁或其任何組合中之至少其一。較佳地，該觸媒組成物具有以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%之鋁化合物。
在又其他的具體例中，此揭示內容有關一種用於製備此揭示內容的觸媒組成物之方法，該方法包含：(a)提供該結晶性MCM－22族群材料及包含至少1重量%鈦化合物之黏合劑以形成混合物；及(b)使該混合物成形為該觸媒組成物。在較佳具體例中，該結晶性MCM－22族群分子篩包含MCM－22、MCM－49及MCM－56中之至少其一。本發明所製備的觸媒可成形為各種不同的粒子大小。一般而言，該等粒子可呈粉末、細粒或成形品的形態，如擠出物。在將該觸媒成形的情形中，如擠出，該觸媒可在乾燥之前擠出或局部乾燥然後擠出。在較佳的具體例中，該成形步驟包含擠出。在另一個較佳具體例中，該觸媒組成物具有四葉形。在一個具體例中，本發明所用的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的總重量為基準至少60重量%，較佳為至少65 重量%，更佳為至少80重量%之結晶性MCM－22族群分子篩。
在其他具體例中，此揭示內容有關一種用於製備此揭示內容的觸媒組成物之方法，該方法包含：(a)提供該MCM－22族群材料及包含鈦化合物之黏合劑以形成混合物；及(b)使該混合物成形為該觸媒組成物，其中該觸媒組成物包含以該觸媒組成物的總重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物。在較佳具體例中，該結晶性MCM－22族群分子篩包含MCM－22、MCM－49及MCM－56中之至少其一。在較佳的具體例中，該成形步驟包含擠出。在另一個較佳具體例中，該觸媒組成物具有四葉形。在一個具體例中，所用的觸媒組成物具有以該觸媒組成物的總重量為基準至少60重量%之結晶性MCM－22族群材料。
傳統方法可用於形成該觸媒粒子。此等方法一般包括下列步驟：混合批次材料，其具有作為其主要構成成分的分子篩及黏合劑，摻合該混合物，使該批料形成或成形為胚體，乾燥且接著鍛燒該胚體以形成支撐物。通常經由擠出或經由其他必需應用壓力及/或熱的其他方法來進行成形。傳統上在混合步驟期間添加如擠出助劑、可塑劑及熄火劑(burnout agent)(例如石墨)至該批料。聚合物，如聚乙烯醇(PVA)可當作擠出助劑。在一個具體例中，PVA以0.01至5重量%的量作為擠出助劑，其中PVA在混合步驟期間加入。
作為黏合劑或共黏合劑的氧化鈦之添加將造成平滑，具有小表面織構且顯示較高活性的觸媒。Degussa的P25氧化鈦，金紅石與銳鈦礦相的混合物，適用於此方法。
此揭示內容所揭示的觸媒組成物之優點為對於烷基化反應的高活性。該觸媒組成物的製造方法簡單。使用較小粒子、球形氧化鈦固體也有助於用於製造擠出物的成形方法。在一些具體例中，該觸媒組成物可進一步包含耐溫及其他用於有機轉化方法的條件之材料。此等材料包括黏土、氧化矽及/或金屬氧化物，如氧化鋁。後者可任意為天然或呈膠狀沈澱物形態或包括氧化矽及金屬氧化物的凝膠。這些材料可併入天然黏土，如，膨潤土及高嶺土，中以改善在商業操作條件下該觸媒的壓碎強度。此等材料，即黏土、氧化物等等，將扮作該觸媒的黏合劑。吾人所欲為提供具有良好壓碎強度的觸媒，因為在商業用途中吾人所欲為防止該觸媒破裂成粉末狀材料。
可與結晶性分子篩混合的天然黏土包括蒙脫石及高嶺土族群，其族群包括變膨潤石(subbentonite)及常稱為狄克西(Dixie)、麥克那(McNamee)、喬治亞(Georgia)及佛羅里達(Florida)黏土的高嶺土或主要礦物質構成成分為敘永石(halloysite)、高嶺土、狄克石(dictite)、珍珠石(narcite)或富矽高嶺石(anauxite)。此等黏土可以如原始開採的原料狀態使用或先進行鍛燒、酸處理或化學改質。有用於與此晶體混合的黏合劑也包括無機氧化物，特別是氧化鋁。
除了上述材料之外，該結晶性分子篩可與如氧化矽－ 氧化鋁、氧化矽－氧化鎂、氧化矽－氧化鋯、氧化矽－氧化釷、氧化矽－氧化銨、氧化矽－氧化鈦的多孔性基質材料及如氧化矽－氧化鋁－氧化釷、氧化矽－氧化鋁－氧化鋯、氧化矽－氧化鋁－氧化鎂及氧化矽－氧化鎂－氧化鋯的三元組成物混合。
細分結晶性分子篩及無機氧化物基質的相對比例廣泛變動，晶體含量在約1至約99重量百分比的範圍內且更常地，特別是當此複合物係製成珠粒的形態時，在該複合物的約20至約80重量%的範圍內。
"分子篩－合成及識別原理"一書(R.Szostak,Blackie Academic & Professional，倫敦，1998年，第2版)中，就分子篩的製造、改質及特徵化的角度，描述該分子篩及/或沸石的概要。除了分子篩，非晶形材料，主要為氧化矽、鋁矽酸鹽及氧化鋁，也已經作為吸附劑及觸媒支撐物。許多早已知道的形成技術，像是噴乾、造粒(prilling)、珠化(palletizing)及擠出，已經且目前正用於製造呈，例如，用於催化、吸附及離子交換之球形粒子、擠出物、丸劑及微孔性及其他類型多孔性材料之錠劑，的形態之微結構。"觸媒製造"，A.B.Stiles及T.A.Koch,Marcel Dekker，紐約，1995年中描述這些技術的概要。
烷基化反應
在另一個具體例中，此揭示內容揭示一種利用烷基化劑將芳族烴烷基化以製造烷基化芳族產物之方法，該方法 包含使該芳族烴及該烷基化劑與此揭示內容的觸媒組成物在能有效利用該烷基化劑將芳族烴烷基化以形成包含該烷基化芳族產物的流出物之烷基化條件下接觸，其中該該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含乙烯，且該烷基化芳族產物包含乙基苯。在較佳的具體例中，該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含丙烯，且該烷基化芳族產物包含對－異丙基苯。
此揭示內容的觸媒組成物亦係轉烷化，例如，多烷基苯轉烷化，的有用觸媒。
可用於本發明之經取代的芳族化合物應該具有至少一個直接鍵結至該芳族核的氫原子。該芳族環可以一或多個烷基、芳基、烷芳基、烷氧基、芳氧基、環烷基、鹵化物及/或其他不會干擾該烷基化反應的基團予以取代。
可用於本發明的適合芳族化合物包括苯、萘、蒽、並四苯、苝、蔻(coronene)及菲，而較佳為為苯。
可用於本發明之適合的經烷基取代的芳族化合物包括甲苯、二甲苯、異丙基苯、正丙基苯、α－甲基萘、乙基苯、三甲苯、均四甲苯、異丙基甲苯、丁基苯、假茴香烯(pseudocumene)、鄰－二乙基苯、間－二乙基苯、對－二乙基苯、異戊基苯、異己基苯、五乙基苯、五甲基苯；1,2,3,4－四乙基苯；1,2,3,5－四甲基苯；1,2,4－三乙基苯；1,2,3－三甲基苯、鄰－丁基甲苯；對－丁基甲苯；3,5－二乙基甲苯；鄰－乙基甲苯；對－乙基甲苯；鄰－丙基甲苯；4－乙基－鄰－二甲苯；二甲基萘；乙基萘；2,3－二甲基蔥；9－乙 基蒽；2－甲基蒽；鄰－甲基蒽；9,10－二甲基菲；及3－甲基菲。較高分子量的烷基芳族烴也可作為起始材料且包括如經由芳族烴與烯烴寡聚物的烷基化所製造的芳族烴。此等產物在此技藝中經常表示烷基化物且包括己基苯、壬基苯、十二基苯、十五基苯、己基甲苯、壬基甲苯、十二基甲苯、十五基甲苯等等。烷基化物很常獲得接附於該芳族核的烷基尺寸變化於約C6 至約C12 之高沸點部分。
可含有實質量的苯、甲苯及/或二甲苯之重整產物流可為本發明方法特別適合的供料。儘管此方法特別有關由聚合物及且稀釋的乙烯來製造乙基苯，但是其同樣適於其他C7 至C20 烷基芳族化合物，如對－異丙基苯，及C6 ＋烷基芳族物，如C8 至C16 線性及近似線性的烷基苯之製造。
可用於本發明的適合烷基化劑包含烯化合物及/或醇化合物及其混合物。其他可用於本發明方法的適合烷基化劑一般包括任何具有一或多個可取得的烷基化脂族基團之脂族或芳族有機化合物，該烷基化脂族基團可與該可烷基化的芳族化合物反應。適合的烷基化劑例子為C2 至C16 烯烴，如C2 至C5 烯烴，即，乙烯、丙烯、丁烯及戊烯；C1 至C12 烷醇(包括單元醇、二元醇、三元醇等等)，較佳為C1 至C5 烷醇，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及戊醇；C2 至C20 醚，例如，C2 至C5 醚，包括二甲醚及二乙醚；醛，如甲醛、乙醛、丙醛、丁醛及正戊醛；及烷基鹵化物，如甲基氯、乙基氯、丙基氯、丁基氯及戊基氯，等等。一般較佳為該烷基化劑具有不多於5個碳原子，更佳為不多於3個 碳原子。由此該烷基化劑較佳地可選自C2 至C5 烯烴及C1 至C5 烷醇。該烷基化劑包括濃縮烯原料(例如，聚合物級烯烴)及稀釋烯原料(例如，催化裂解的排氣)。
可由本發明的烷基化方法製備之適合經烷基取代的芳族化合物包括甲苯、二甲苯、異丙基苯(對－異丙基苯)、正丙基苯、α－甲基萘、乙基苯、三甲苯、均四甲苯、異丙基甲苯、丁基苯、假茴香烯、鄰－二乙基苯、間－二乙基苯、對－二乙基苯、異戊基苯、異己基苯、五乙基苯、五甲基苯；1,2,3,4－四乙基苯；1,2,3,5－四甲基苯；1,2,4－三乙基苯；1,2,3－三甲基苯、鄰－丁基甲苯；對－丁基甲苯；3,5－二乙基甲苯；鄰－乙基甲苯；對－乙基甲苯；鄰－丙基甲苯；4－乙基－鄰－二甲苯；二甲基萘；乙基萘；2,3－二甲基蒽；9－乙基蒽；2－甲基蒽；鄰－甲基蒽；9,10－二甲基菲；及3－甲基菲。較佳地，該經烷基化的芳族產物包含單烷基苯。較高分子量的烷基芳族烴也可作為起始材料且包括芳族烴，如以烯烴寡聚物將芳族烴烷基化而製造。此等產物在此技藝中經常稱為烷基化物且包括己基苯、壬基苯、十二基苯、十五基苯、己基甲苯、壬基甲苯、十二基甲苯、十五基甲苯等等。烷基化物很常獲得接附於該芳族核的烷基尺寸變化於約C6 至約C16 之高沸點部分。
該烷基化反應利用在反應區中的可烷基化的芳族化合物與烷基化劑在烷基化或轉烷化條件之下進行。該烷基化或轉烷化條件包括100至285℃的溫度及689至4601 kPa－a的壓力，較佳為1500至3000 kPa－a，0.1至10 hr－1 之以整個 反應器的烷基化劑(例如，烯)為基準的WHSV，較佳為0.2至2 hr－1 ，更佳為0.5至1 hr－1 ，或10至100 hr－1 之以整個反應器的烷基化劑及可烷基化的芳族物為基準的WHSV，較佳為20至50 hr－1 。該可烷基化的芳族化合物係在一個反應區或許多反應區中存在烷基化或轉烷化觸媒下以烷基化劑(例如，烯)來烷基化。該反應區較佳為位於單一反應容器中，但是可包括另一個位於單獨容器之具有烷基化或轉烷化觸媒床的反應區，該單獨容器可為可旁分的且可當作反應性保護床操作。該反應性保護床中所用的觸媒組成物可與該反應區中所用的觸媒組成物不同。該反應性保護床中所用的觸媒組成物可具有多種觸媒組成物。至少一個反應區，且正常各個反應區，係維持於在烷基化或轉烷化觸媒存在下能有效利用該烷基化劑將該可烷基化的芳族化合物烷基化之條件下。
該反應區的流出物包含預期的烷基化芳族產物、未反應之可烷基化的芳族化合物、任何未反應的烷基化劑(例如，烯，預期烯轉化率為至少90莫耳%，較佳為約98至99.9999莫耳%)及烷成分及其他雜質。在一個具體例中，將至少一部分流出物供至另一個反應區，烷基化劑係加入該反應區與未反應之可烷基化的芳族化合物及烷基化或轉烷化觸媒反應。再者，任何反應區的至少一部分流出物可直接或間接供至轉烷化單元。在一些具體例中，此揭示內容的方法所製造的烷基化芳族產物的量大於經由接觸氧化鋁黏合的觸媒組成物所製造之流出物中的烷基化芳族產物 的量至少1重量%，較佳為至少5重量%，又更佳為至少10重量%，且最佳為至少20重量%，該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有由氧化鋁所構成的黏合劑且該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有相同重量比的分子篩。
除了該反應區及其上游之外，可旁分的反應性或非反應性保護床正常可位於獨立於該烷基化反應器的反應器中。此保護床也可填充烷基化或轉烷化觸媒，其可與該反應區中所用的觸媒可為相同或不同。此保護床係維持於環境條件下，或適合烷基化或轉烷化條件下。至少一部分可烷基化的芳族化合物及視需要至少一部分烷基化劑係於進入該反應區之前通過該非反應性或反應性保護床。這些保護床不僅用於引起預期的烷基化反應，而且也用於除去供料中的任何雜質，如氮化合物，否則該雜質會毒化其餘的烷基化或轉烷化觸媒。因此對該反應性或非反應性保護床中的觸媒進行比其餘的烷基化或轉烷化觸媒更頻繁的再生及/或替代，且因而經常對該保護床提供旁分迴路使該烷基化供料可直接供至該反應器中串聯連接的反應區而該保護床則不再作用。該反應性或非反應性保護床可以順流流向上或流向下操作的方式操作。
本發明方法所用的反應區經常係經操作以便達到基本上完全的烯轉化率。然而，有些應用中，吾人所欲可能為在低於100%烯轉化率下的操作。運用該反應區下游的獨立最後一道反應器(finishing reactor)在特定條件下可能為吾人所欲者。該最後一道反應器也能含有烷基化或轉烷化 觸媒，其可與該烷基化或轉烷化反應器中的其他反應區所用的觸媒相同或不同且可維持在至少局部液相或蒸氣相烷基化或轉烷化條件下。該流出物中的多烷基化芳族化合物可被分離出來用於與可烷基化的芳族化合物轉烷化。該烷基化芳族化合物係經由多烷基化芳族化合物與可烷基化的芳族化合物之間的轉烷化製成。
本發明方法所用的烷基化或轉烷化反應器可對預期的單烷基化產物，如乙基苯，具有高選擇性，但是經常製造至少一些多烷基化物種。在一個具體例中，對最後烷基化反應區的流出物進行分離步驟以回收多烷基化芳族化合物。在另一個具體例中，至少一部分多烷基化芳族化合物係供應至可獨立於該烷基化反應器的轉烷化反應器。該轉烷化反應器經由使該多烷基化物種與可烷基化的芳族化合物反應而製造含有額外單烷基化產物的流出物。這些流出物至少一部分可經分離以回收該烷基化芳族化合物(單烷基化芳族化合物及/或多烷基化芳族化合物)。
用於進行至少局部呈液相的苯與乙烯之烷基化的特定條件可具有約120至285℃的溫度，較佳為約150至260℃的溫度，689至4601 kPa－a的壓力，較佳為1500至4137 kPa－a的壓力，0.1至10 hr－1 之以全部乙烯及整個反應器的全部觸媒為基準的WHSV，較佳為0.2至2 hr－1 ，更佳為0.5至1 hr－1 ，或10至100 hr－1 之以全部乙烯和苯及整個反應器的全部觸媒為基準的WHSV，較佳為20至50hr－1 ，及約1至約10之苯對乙烯的莫耳比例。
用於進行苯與丙烯之至少局部呈液相的烷基化的特定條件可包括約80至160℃的溫度，680至4800 kPa－a的壓力，較佳為約100至140℃的溫度及約2000至3000 kPa－a的壓力，約0.1至10 hr－1 之丙烯為基準的WHSV，及約1至約10之苯對乙烯的莫耳比例。
在該烷基化系統包括反應性保護床的情形中，其係維持於至少局部在液相中的條件之下。該保護床較佳為在約120至285℃的溫度，較佳為約150至260℃的溫度，689至4601 kPa－a的壓力，較佳為1500至4137 kPa－a的壓力，0.1至10 hr－1 之以全部乙烯及整個反應器的總量觸媒為基準的WHSV，較佳為0.2至2 hr－1 ，更佳為0.5至1 hr－1 ，或10至100 hr－1 之以全部乙烯和苯及整個反應器的總量觸媒為基準的WHSV，較佳為20至50 hr－1 ，及約1至約10之苯對乙烯的莫耳比例下操作。
該轉烷化反應可在至少局部呈液相的條件之下進行。用於進行多烷基化芳族化合物，例如，多乙基苯或多異丙基苯，與苯之至少局部呈液相的轉烷化的特定條件可包括約100至約300℃的溫度，696至4137 kPa－a的壓力，約0.5至約100 hr－1 之以供至該烷基化反應區的多烷基化芳族化合物重量為基準的WHSV，及1：1至30：1之苯對多烷基化芳族化合物的莫耳比例，較佳為1：1至10：1，更佳為1：1至5：1。
在另一個具體例中，該轉烷化反應可在蒸氣相條件下進行。用於進行多烷基化芳族化合物，例如，多乙基苯或 多異丙基苯，與苯之蒸氣相轉烷化的特定條件可包括約350至約450℃的溫度，696至1601 kPa－a的壓力，約0.5至約20 hr－1 之以供至該烷基化反應區的多烷基化芳族化合物重量為基準的WHSV，較佳為約1至約10 hr－1 ，及1：1至5：1之苯對多烷基化芳族化合物的莫耳比例，較佳為2：1至3：1。
產業利用性
此揭示內容的觸媒組成物係有用於烴轉化方法，例如以乙烯或丙烯將苯烷基化。在一些具體例中，此揭示內容的觸媒組成物(MCM－49分子篩及氧化鈦)具有比在同等條件下沒有氧化鈦之等量MCM－49分子篩的觸媒組成物觸媒活性高至少1%，較佳為至少5%，又更佳為10%，且最佳為至少20%的觸媒活性。
在一些具體例中，此揭示內容有關：第1段：一種觸媒組成物，其包含：(a)MCM－22族群材料；及(b)黏合劑，其包含以該觸媒組成物的重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物。
第2段：如第1段之觸媒組成物，其中該鈦化合物包含氧化鈦、氫氧化鈦、硫酸鈦、磷酸鈦或其任何組合中之至少其一。
第3段：如任何前述段之觸媒組成物，其進一步包含結晶性MCM－22族群分子篩，其中該結晶性MCM－22族群 分子篩包含MCM－22、MCM－36、MCM－49、MCM－56、ITQ－1、ITQ－2、ITQ－30或其任何組合中之至少其一。
第4段：如任何前述段之觸媒組成物，其進一步包含具有FAU、＊ BEA、MFI、MTW或其任何組合中之至少其一的骨架類型之分子篩。
第5段：如任何前述段之觸媒組成物，其中該MCM－22族群材料包含MCM－22、MCM－36、MCM－49、MCM－56、EMM－10族群分子篩、ITQ－1、ITQ－2及ITQ－30中之至少其一。
第6段：如任何前述段之觸媒組成物，其具有以該觸媒組成物的重量為基準至少65重量%之該MCM－22分子篩。
第7段：如任何前述段之觸媒組成物，其具有以該觸媒組成物的重量為基準至少60重量%之該結晶性MCM－49分子篩。
第8段：如任何前述段之觸媒組成物，其中該黏合劑具有以該觸媒組成物的重量為基準小於或等於30重量%之該鈦化合物。
第9段：如任何前述段之觸媒組成物，其中該黏合劑具有以該觸媒組成物的重量為基準小於或等於20重量%之該鈦化合物。
第10段：如任何前述段之觸媒組成物，其進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%之鋁化合物。
第11段：如第10段之觸媒組成物，其中該鋁化合物包 含氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁或其任何組合中之至少其一。
第12段：如任何前述段之觸媒組成物，其進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%之具有＊ BEA骨架類型的分子篩。
第13段：一種利用烷基化劑將芳族烴烷基化以製造烷基化芳族產物之方法，該方法包含：使該芳族烴及該烷基化劑與任何前述段之觸媒組成物在能有效利用該烷基化劑將芳族烴烷基化以形成包含該烷基化芳族產物的流出物之烷基化條件下接觸。
第14段：如第13段之方法，其中該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含乙烯，且該烷基化芳族產物包含乙基苯。
第15段：如第13段之方法，其中該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含丙烯，且該烷基化芳族產物包含對－異丙基苯。
第16段：如第13至15段中任一段之方法，其中在同等烷基化條件下比較時，所製造之烷基化芳族產物的量大於經由接觸氧化鋁黏合的觸媒組成物所製造之流出物中的烷基化芳族產物的量至少1重量%，該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有由氧化鋁所構成的黏合劑且該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有相同重量比的分子篩。
第17段：一種用於製備如第1至12段中任一段的觸媒組成物之方法，其包含：(a)提供該MCM－22族群材料及包含至少1重量% 的鈦化合物之黏合劑以形成混合物；及(b)使該混合物成形為該觸媒組成物。
第18段：如第16段之方法，其中該成形步驟包含擠出。
第19段：如第16至17段中任一段之方法，其中該觸媒組成物具有四葉形。
第20段：如第16至19段中任一段之方法，其中該觸媒組成物進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%之具有＊ BEA骨架類型的分子篩。
下列實施例將舉例說明本發明各種不同的方面。
測試程序 供料預處理
苯(99.96重量%)係自ExxonMobil Baytown Chemical工廠獲得。使該苯由入口至出口通過含有吸收劑材料的預處理容器(2L Hoke容器)。所有吸收劑預處理材料在使用之前係於260℃的烘箱中乾燥12小時。
聚合物級丙烯係自Scott Specialty Gases(美國，德州，帕沙第納市)獲得。使丙烯通過含有吸收劑材料的300 ml容器，該吸收劑在使用之前係於260℃的烘箱中乾燥12小時。
超高純度級氮係自Scott Specialty Gases獲得。使氮通過含有吸收劑材料的300 ml容器，該吸收劑在使用之前係於260℃的烘箱中乾燥12小時。
觸媒製備及填充
根據美國專利案號4,954,325製備MCM－22觸媒，在此以引用方式將其全文併入本文。根據美國專利案號5,236,575製備MCM－49觸媒，在此以引用方式將其全文併入本文。
氧化鈦係以AEROXIDETiO2 p25(後文"P25氧化鈦")自Degussa股份有限公司(Degussa AG，德國，40402杜塞道夫，30 20 43郵政信箱)獲得。氧化鋁係以Versal－300或Versal－200氧化鋁自UOP責任有限公司(UOP LLC，美國，伊利諾州，60017－5017，德斯普蘭市，阿爾岡京路25號)獲得。
擠出係以Bonnot單螺桿擠出機(Bonnot Company，美國，俄亥俄州44685，聯合城，考柏霧茲林園大道1520號)來進行。有機擠出助劑，聚乙烯醇(後文"PVA")係以Celvol 603自Celanese獲得。掃描式電子顯微鏡(SEM)影像係以HITACHI S4800場射型掃描式電子顯微鏡(SEM)獲得。
在260℃的空氣中乾燥1克觸媒2小時。乾燥之後立即移走觸媒。觸媒籃底部填充石英晶片，接著將0.5克的觸媒填至籃內石英晶片上面。然後藉由額外的石英晶片覆蓋該觸媒。在260℃的空氣中乾燥含有該觸媒及石英晶片的觸媒籃約16小時。
在各個實驗之前以適合的溶劑(如甲苯)來清潔反應器及所有管線，接著在清潔之後使空氣流入以除去所有清潔溶劑。乾燥之後立即將含有該觸媒及石英晶片的觸媒籃置 於反應器中。
以配備攪拌棒及靜態觸媒籃的300 ml Parr批次反應容器(具有靜態觸媒籃的4563系列小實驗檯頂反應器，Parr Instrument Company，美國，伊利諾州，莫林市)用於活性及選擇性測量。為該反應容器套上兩個分別用於添加苯及丙烯之可移動的容器。
觸媒活性及選擇性
根據利用丙烯的苯烷基化來測量觸媒的觸媒活性及選擇性。觸媒活性使用在反應條件(溫度130℃及壓力2170 kPa－a)下對－異丙基苯形成的二級速率常數來計算。反應速率常數使用熟於此藝之士所習知的方法來計算。參見"異質觸媒的原理及實行"，J.M.Thomas、W.J.Thomas,VCH，第1版，1997年，在此以引用方式將其全文併入本文。觸媒選擇性使用在反應條件(溫度130℃及壓力2170 kPa－a)下所製造的對－異丙基苯對所製造的二異丙基苯之重量比例來計算。
在170℃下以100 ml/min之經處理的超高純度氮，N2 ，來洗淨該反應器2小時。接著，在氮流之下將反應器溫度降至130℃。之後關閉該反應器所有入口及出口。將經預處理的苯(156.1克)轉移至在791 kPa－a超高純度氮覆蓋下的反應器。在500 rpm下攪拌該反應區1小時。接著將在2170 kPa－a超高純度氮下之經預處理的液態丙烯(28.1克)轉移至反應器。藉由2170 kPa－a超高純度氮使該反應 器維持在2170 kPa－a下。添加丙烯之後在15、30、60、120、180及240分鐘時採取液態樣品。
實施例1
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出MCM－49：以MCM－49晶體及P25氧化鈦(重量比80：20)的混合物與1重量%PVA(以MCM－49晶體、P25氧化鈦及PVA的合併重量為基準)一起擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例1的觸媒且將結果列於表1中。
實施例2
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出MCM－49：以MCM－49晶體、P25氧化鈦及Versal－300氧化鋁(重量比80：10：10)的混合物與1重量%PVA(以MCM－49晶體、P25氧化鈦、Versal－300氧化鋁及PVA的合併重量為基準)一起擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例2的觸媒且將結果列於表1中。
實施例3(比較例)
根據下列配方以12.7 cm(5")擠出機擠出MCM－49：以 MCM－49晶體及Versal－300氧化鋁(重量比80：20)的混合物與2重量%PVA及2重量%硝酸(以MCM－49晶體、Versal－300氧化鋁、硝酸及PVA的合併重量為基準)一起擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例3的觸媒且將結果列於表1中。
實施例4
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出MCM－49：以MCM－49晶體、P25氧化鈦及Versal－200氧化鋁(重量比60：20：20)的混合物與1重量%PVA(以MCM－49晶體、P25氧化鈦、Versal－200氧化鋁及PVA的合併重量為基準)一起擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例4的觸媒且將結果列於表1中。
實施例5(比較例)
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出MCM－49：以MCM－49晶體及Versal－200氧化鋁(重量比60：40)的混合物擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測 試實施例5的觸媒且將結果列於表1中。
實施例1及2的觸媒活性以實施例3(當作100)正規化。實施例4的觸媒活性以實施例5(當作100)正規化。結果顯示具有氧化鈦的實施例具有比沒有氧化鈦的實施例高的活性。
實施例6
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出MCM－22：以MCM－22晶體及P25氧化鈦(重量比60：40)的混合物擠出0.159 cm(1/16")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例6的觸媒且將結果列於表2中。
實施例7(比較例)
根據下列配方以12.7 cm(5")擠出機擠出MCM－22：以MCM－22晶體及Versal－200氧化鋁(重量比65/35)的混合物擠出0.159 cm(1/16")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實 施例7的觸媒且將結果列於表2中。
實施例6的觸媒活性以實施例7(當作100)正規化。結果顯示具有氧化鈦的實施例具有實施例7的活性之約92%。然而，將觸媒活性以相同MCM－22分子篩含量正規化之後，具有氧化鈦的實施例具有與沒有氧化鈦的實施例類似的活性。
實施例8
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出β沸石：以β晶體及P25氧化鈦(重量比80：20)的混合物擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例8的觸媒且將結果列於表3中依比較例9的觸媒正規化。
實施例9(比較例)
根據下列配方以5.08 cm(2")擠出機擠出β沸石：以β晶體及Versal－300氧化鋁(重量比80：20)的混合物擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛 燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例9的觸媒且將結果列於表3中。
結果顯示具有鈦化合物黏合劑的β沸石並沒有活性增強。
實施例10(比較例)
根據下列配方擠出MCM－22：以MCM－22晶體及Versal－300氧化鋁(重量比80：20)的混合物與1重量%PVA(以MCM－22晶體、氧化鋁及PVA的合併重量為基準)一起擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538C的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例10的觸媒且將結果列於表4中。
實施例11
根據下列配方擠出MCM－22：以MCM－22晶體及P25氧化鈦(重量比80：20)的混合物與1重量%PVA(以MCM－22晶體、氧化鈦及PVA的合併重量為基準)一起擠出0.127 cm(1/20")的擠出物。接著使此擠出物在510℃的氮中預鍛燒，以硝酸銨來交換銨，且在538℃的空氣/N2 混合物中鍛燒。在批次壓力釜液相苯烷基化試驗中測試實施例11的觸媒且將結果列於表4中。
該數據表示添加鈦至MCM－22及MCM－49觸媒的活性改善。當鈦的量或鈦及鋁的合併量小於或等於35重量%或當MCM－49或MCM－22的量大於65重量%時活性改善更顯著。不欲受限於任何理論，我們相信在小量鈦化合物或大量MCM－22族群材料，如MCM－22或MCM－49，下驚人的活性改善結果與以丙烯及/或乙烯將苯烷基化之質傳受限的液相本質有關。

Claims (22)

  1. 一種觸媒組成物，其包含：(a)第一MCM-22族群材料；及(b)黏合劑，其包含以該觸媒組成物的重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物，其中，該鈦化合物具有金紅石與銳鈦礦相。
  2. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其中該鈦化合物包含氧化鈦、氫氧化鈦、硫酸鈦、磷酸鈦或其任何組合中之至少其一。
  3. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其進一步包含第二MCM-22族群材料，其中該第二MCM-22族群材料包含MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、EMM-10族群分子篩、ITQ-1、ITQ-2、ITQ-30或其任何組合中之至少其一。
  4. 如申請專利範圍第2項之觸媒組成物，其進一步包含第二MCM-22族群材料，其中該第二MCM-22族群材料包含MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、ITQ-1、ITQ-2、ITQ-30或其任何組合中之至少其一。
  5. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其進一步包含具有FAU、*BEA、MFI、MTW或其任何組合中之至少其一的骨架類型之分子篩。
  6. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其中該第一MCM-22族群材料包含MCM-22、MCM-36、MCM-49、MCM-56、EMM-10族群分子篩、ITQ-1、ITQ-2及ITQ-30 中之至少其一。
  7. 如申請專利範圍第6項之觸媒組成物，其具有以該觸媒組成物的重量為基準至少65重量%之結晶性MCM-49分子篩。
  8. 如申請專利範圍第6項之觸媒組成物，其具有以該觸媒組成物的重量為基準至少80重量%之結晶性MCM-49分子篩。
  9. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其中該黏合劑具有以該觸媒組成物的重量為基準小於或等於30重量%之該鈦化合物。
  10. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其中該黏合劑具有以該觸媒組成物的重量為基準小於或等於20重量%之該鈦化合物。
  11. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少1重量%之鋁化合物。
  12. 如申請專利範圍第11項之觸媒組成物，其中該鋁化合物包含氧化鋁、氫氧化鋁、硫酸鋁、磷酸鋁或其任何組合中之至少其一。
  13. 如申請專利範圍第1項之觸媒組成物，其進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%之具有*BEA骨架類型的分子篩。
  14. 一種利用烷基化劑將芳族烴烷基化以製造烷基化芳族產物之方法，該方法包含： (a)使該芳族烴及該烷基化劑與申請專利範圍第1、2、8及10項中任一項之觸媒組成物在能有效利用該烷基化劑將芳族烴烷基化以形成包含該烷基化芳族產物的流出物之烷基化條件下接觸，其中該烷基化芳族產物包含單烷基化芳族化合物及多烷基化芳族化合物。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含乙烯，且該烷基化芳族產物包含乙基苯。
  16. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該芳族烴包含苯，該烷基化劑包含丙烯，且該烷基化芳族產物包含對-異丙基苯。
  17. 如申請專利範圍第14項之方法，其中在同等烷基化條件下比較時，所製造之烷基化芳族產物的量大於經由接觸氧化鋁黏合的觸媒組成物所製造之流出物中的烷基化芳族產物的量至少1重量%，該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有由氧化鋁所構成的黏合劑且該氧化鋁黏合的觸媒組成物具有相同重量比的分子篩。
  18. 如申請專利範圍第14項之方法，其進一步包含下列步驟：(b)由該流出物分離出該多烷基化芳族化合物；及(c)使該多烷基化芳族化合物與烷基化劑在轉烷化條件下接觸。
  19. 一種用於製備申請專利範圍第1項的觸媒組成物之方法，其包含： (a)提供該第一MCM-22族群材料及包含鈦化合物之該黏合劑以形成混合物；及(b)使該混合物成形為該觸媒組成物，其中該觸媒組成物包含以該觸媒組成物的總重量為基準在約1重量%至約35重量%之範圍內的鈦化合物。
  20. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該成形步驟包含擠出。
  21. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該觸媒組成物具有四葉形。
  22. 如申請專利範圍第19項之方法，其中該觸媒組成物進一步包含以該觸媒組成物的重量為基準至少5重量%之具有*BEA骨架類型的分子篩。
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