知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-10-18
(54)【発明の名称】重質芳香族ストリームを改質するための方法
(51)【国際特許分類】
C07C 7/04 20060101AFI20241010BHJP
C07C 15/04 20060101ALI20241010BHJP
C07C 15/06 20060101ALI20241010BHJP
C07C 15/067 20060101ALI20241010BHJP
C07C 1/22 20060101ALN20241010BHJP
C07B 61/00 20060101ALN20241010BHJP
【ＦＩ】
C07C7/04
C07C15/04
C07C15/06
C07C15/067
C07C1/22
C07B61/00 300
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024522034
(86)(22)【出願日】2022-10-14
(85)【翻訳文提出日】2024-05-17
(86)【国際出願番号】 US2022046721
(87)【国際公開番号】W WO2023064565
(87)【国際公開日】2023-04-20
(31)【優先権主張番号】63/255,817
(32)【優先日】2021-10-14
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】524060418
【氏名又は名称】ヴィレント，インコーポレイテッド
(74)【代理人】
【識別番号】100092783
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 浩
(74)【代理人】
【識別番号】100120134
【弁理士】
【氏名又は名称】大森 規雄
(74)【代理人】
【識別番号】100187964
【弁理士】
【氏名又は名称】新井 剛
(72)【発明者】
【氏名】ブロメル，ポール ジー．
(72)【発明者】
【氏名】ヴァン ストラテン，マシュー
(72)【発明者】
【氏名】ダリ―，ブライス
【テーマコード（参考）】
4H006
4H039
【Ｆターム（参考）】
4H006AA02
4H006AB84
4H006AD11
4H006BA10
4H006BA11
4H006BA14
4H006BA21
4H006BA25
4H006BA30
4H006BA55
4H006BA71
4H006BD40
4H006BD52
4H006BD60
4H006BD84
4H006BE20
4H006DA12
4H039CA41
4H039CB10
4H039CB40
(57)【要約】
重質芳香族化合物（Ｃ１１＋）をＣ６～８芳香族化合物に改質するためのプロセス、触媒、および反応器システムが開示される。炭水化物、糖、糖アルコール、糖分解生成物などの酸素化炭化水素から芳香族化合物および液体燃料を生成するためのプロセス、触媒、および反応器システムも開示される。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
芳香族炭化水素を、複数の非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含む炭化水素供給原料ストリームから生成および分離するためのプロセスであって、前記非芳香族炭化水素が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せを含み、前記芳香族炭化水素が、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せを含み、前記プロセスが、（ｉ）一連の蒸留塔を使用して、前記炭化水素供給原料ストリームを分留して、芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを前記炭化水素供給原料ストリームから分離するステップであって、前記芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せを含み、前記重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップと、
（ｉｉ）前記重質炭化水素ストリームを水素の存在下で水素化触媒と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成するステップと、
（ｉｉｉ）前記水素化Ｃ１１＋ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、前記Ｃ１１＋化合物の少なくとも一部を脱アルキル化して改質物ストリームを生成するステップであって、前記改質物ストリームが、ステップ（ｉ）の前記一連の蒸留塔に供給される、ステップと
を含むプロセス。
【請求項2】
ステップ（ｉ）が、第１の蒸留塔を使用して、前記炭化水素供給原料ストリームを分留して、Ｃ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを前記炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、前記Ｃ６＋ストリームを前記芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、前記芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、前記Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび前記重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項3】
前記Ｃ５－ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒にリサイクルするステップをさらに含む、請求項２に記載のプロセス。
【請求項4】
ステップ（ｉ）が、第１の蒸留塔を使用して、前記炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを前記炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、前記Ｃ８＋ストリームを前記芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、前記芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、前記Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび前記重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項5】
前記Ｃ７－ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒にリサイクルするステップをさらに含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項6】
前記Ｃ９～１０ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒にリサイクルして、前記Ｃ９～１０ストリーム中のＣ９～１０化合物の少なくとも一部を脱アルキル化するステップをさらに含む、請求項４に記載のプロセス。
【請求項7】
前記水素化触媒が、少なくとも１種の担体および少なくとも１種の金属を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項8】
前記少なくとも１種の担体が、炭素、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、シリカ－アルミネート、ゼオライト、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、酸化亜鉛、クロミア、およびそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、請求項７に記載のプロセス。
【請求項9】
前記少なくとも１種の金属が、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、それらの合金、またはそれらの組合せを含む、請求項７に記載のプロセス。
【請求項10】
ステップ（ｉｉ）における前記重質炭化水素ストリームが少なくとも１種の多核芳香族（ＰＮＡ）を含み、水素化中の前記ＰＮＡの変換率が少なくとも７０％である、請求項１に記載のプロセス。
【請求項11】
前記水素化Ｃ１１＋ストリームが、前記水素化Ｃ１１＋ストリームの総重量に対して５ｗｔ％未満の多核芳香族化合物を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項12】
前記水素化Ｃ１１＋ストリームがテトラリンを含み、前記水素化Ｃ１１＋ストリームが、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋化合物を含む前記重質炭化水素ストリーム中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０ｗｔ％大きいテトラリンの重量分率を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項13】
前記水素化Ｃ１１＋ストリームがデカリンを含み、前記水素化Ｃ１１＋ストリームが、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋化合物を含む前記重質炭化水素ストリーム中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１０ｗｔ％大きいデカリンの重量分率を含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項14】
ステップ（ｉ）の前に、水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、
前記脱酸素化生成物ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて前記炭化水素供給原料ストリームを生成するステップと
をさらに含む、請求項１に記載のプロセス。
【請求項15】
（ｉ）水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、（ｉｉ）前記脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて、非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含む縮合生成物ストリームを生成するステップであって、前記非芳香族炭化水素が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せを含み、芳香族化合物が、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せを含む、ステップと、
（ｉｉｉ）一連の蒸留塔を使用して、前記縮合生成物ストリームを分留して芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを前記縮合生成物ストリームから分離するステップであって、前記芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せを含み、前記重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップと、
（ｉｖ）前記重質炭化水素ストリームの少なくとも一部をステップ（ｉ）の前記脱酸素化触媒にリサイクルするステップと
を含むプロセス。
【請求項16】
前記酸素化炭化水素が、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、糖アルコール、糖分解生成物、セルロース誘導体、ヘミセルロース誘導体、リグニン誘導体、リグノセルロース誘導体、またはそれらの組合せを含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項17】
ステップ（ｉｉｉ）が、第１の蒸留塔を使用して、前記縮合生成物ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを前記縮合生成物ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、前記Ｃ６＋ストリームを前記芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、前記芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、前記Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび前記重質炭化水素ストリームに分留するステップと
を含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項18】
前記Ｃ５－ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒と接触させて、縮合反応により、前記Ｃ５－ストリーム中のＣ５－化合物の少なくとも一部をＣ４＋化合物に変換するステップをさらに含む、請求項１７に記載のプロセス。
【請求項19】
ステップ（ｉｉｉ）が、第１の蒸留塔を使用して、縮合ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを前記縮合ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、前記Ｃ８＋ストリームを前記芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、前記芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、前記Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび前記重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項20】
前記Ｃ７－ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒と接触させて、縮合反応により、前記Ｃ７－ストリーム中のＣ７－化合物の少なくとも一部をＣ４＋化合物に変換するステップをさらに含む、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項21】
前記Ｃ９～１０ストリームを前記少なくとも１種の変換触媒と接触させて、前記Ｃ９～１０ストリーム中のＣ９～１０化合物の少なくとも一部を脱アルキル化するステップをさらに含む、請求項１９に記載のプロセス。
【請求項22】
前記脱酸素化触媒が、少なくとも１種の担体および少なくとも１種の金属を含む、請求項１５に記載のプロセス。
【請求項23】
前記少なくとも１種の担体がジルコニアを含む、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項24】
前記少なくとも１種の金属が、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｓｎ、またはそれらの組合せを含む、請求項２２に記載のプロセス。
【請求項25】
前記変換触媒が、カーバイド、ニトリド、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、リン酸塩、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、またはそれらの組合せを含む、請求項１から２４のいずれか一項に記載のプロセス。
【請求項26】
前記変換触媒がゼオライトを含む、請求項２５に記載のプロセス。
【請求項27】
前記変換触媒が少なくとも１種の金属を含み、前記金属が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｏｓ、それらの合金、または組合せを含む、請求項１から２６のいずれか一項に記載のプロセス。【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
この出願は、２０２１年１０月１４日に出願された米国仮出願第６３／２５５，８１７号明細書の優先権を主張し、その内容は、これによりその全体が参照により組み込まれる。
この出願は、２０２１年１０月１４日に出願された米国仮出願第６３／２５５，８１７号明細書の優先権を主張し、その内容は、これによりその全体が参照により組み込まれる。
【背景技術】
【0002】
芳香族炭化水素、特に、ベンゼン、トルエン、およびキシレンは、スチレン、フェノール、アニリン、ポリエステル、およびナイロンを含む、多数の化学物質、繊維、プラスチック、およびポリマーを生成するために使用される重要な工業製品である。典型的には、そのような芳香族炭化水素は、十分に確立されている精製または化学的プロセスを使用して石油原料から生成される。つい最近では、バイオマス、合成ガスおよび天然ガスなどの代替資源から芳香族炭化水素を得ることに関心が高まっている。
【0003】
バイオ改質プロセスは、セルロース、ヘミセルロースおよびリグニンなどのバイオマス原料から芳香族炭化水素を生成することができる。例えば、セルロースおよびヘミセルロースは、水素化と統合された場合に、セルロースおよびヘミセルロースを、とりわけ、水素、液体燃料、芳香族、ケロシン、ディーゼル燃料、潤滑油、および燃料油を含む数々の生成物に変換することができる水相改質（ＡＰＲ）および水素化脱酸素（ＨＤＯ）－接触改質プロセスを含む、様々なバイオ改質プロセスの原料として使用され得る。ＡＰＲおよびＨＤＯ法および技術は、米国特許第６，６９９，４５７号明細書、同第６，９６４，７５７号明細書、同第６，９６４，７５８号明細書、および同第７，６１８，６１２号明細書（全てＣｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｌｏｗ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；米国特許第６，９５３，８７３号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｌｏｗ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；ならびに米国特許第７，７６７，８６７号明細書および同第７，９８９，６６４号明細書および米国出願第２０１１／０３０６８０４号明細書（全てＣｏｒｔｒｉｇｈｔによるもの、「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｏｌｓ」と題される）に記載されている。様々なＡＰＲおよびＨＤＯ法および技術は、米国特許第８，０５３，６１５号明細書、同第８，０１７，８１８号明細書および同第７，９７７，５１７号明細書ならびに米国特許出願第１３／１６３，４３９号明細書、同第１３／１７１，７１５号明細書、同第１３／１６３，１４２号明細書および同第１３／１５７，２４７号明細書（全てＣｏｒｔｒｉｇｈｔおよびＢｌｏｍｍｅｌによるもの、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；米国特許出願第２００９／０２１１９４２号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔによるもの、「Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題される）；米国特許出願第２０１０／００７６２３３号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ ｆｒｏｍ Ｂｉｏｍａｓｓ」と題される）；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５６３３０号明細書（ＣｏｒｔｒｉｇｈｔおよびＢｌｏｍｍｅｌによるもの、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；ならびに権利者が同一である同時係属中の国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４８０３０号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｃａｔａｌｙｓｔ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題される）に記載されており、これらの全ては、参照により本明細書に組み込まれる。
【0004】
一部の例では、軽質末端（例えば、Ｃ５－化合物）および重質炭化水素生成物（例えば、Ｃ１１＋）は、バイオ改質プロセスによって生成される縮合物生成物ストリームの顕著な留分を代表する。しかし、これらのストリームの生成物価値は、典型的には、芳香族（例えば、ベンゼン、トルエン、キシレン）などの他の生成物と比較すると低い。現在、軽質末端および重質炭化水素生成物ストリームを改質して、それぞれのストリームの生成物価値を高めることが当技術分野で必要とされている。
【発明の概要】
【0005】
一態様では、本開示は、芳香族炭化水素を炭化水素供給原料ストリームから生成および分離するためのプロセスを提供する。炭化水素供給原料ストリームは、複数の非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含み得る。非芳香族炭化水素は、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せを含んでもよく、芳香族炭化水素は、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せを含んでもよい。プロセスは、一連の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留して、芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップを含み得る。芳香族生成物ストリームは、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せを含み得る。重質炭化水素ストリームはＣ１１＋化合物を含み得る。プロセスは、重質炭化水素ストリームを水素の存在下で水素化触媒と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成するステップと、水素化Ｃ１１＋ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、Ｃ１１＋化合物の少なくとも一部を脱アルキル化して、改質物ストリームを産生するステップとをさらに含み得る。プロセスは、改質物ストリームを一連の蒸留塔に供給するステップをさらに含み得る。
【0006】
一部の実施形態では、本プロセスの分留ステップは、第１の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、第２の蒸留塔を使用して、Ｃ６＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップとを含む。実施形態では、本プロセスは、Ｃ５－ストリームを少なくとも１種の変換触媒にリサイクルするステップをさらに含む。
【0007】
一部の実施形態では、本プロセスの分留ステップは、第１の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、第２の蒸留塔を使用して、Ｃ８＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップとを含む。実施形態では、本プロセスは、Ｃ７－ストリームを少なくとも１種の変換触媒にリサイクルするステップをさらに含む。実施形態では、本プロセスは、Ｃ９～１０ストリームを少なくとも１種の変換触媒にリサイクルして、Ｃ９～１０ストリーム中のＣ９～１０化合物の少なくとも一部を脱アルキル化するステップをさらに含む。
【0008】
一部の実施形態では、本プロセスにおける重質炭化水素ストリームは、少なくとも１種の多核芳香族（ＰＮＡ）を含む。水素化中のＰＮＡの変換率は、例えば、少なくとも７０％であり得る。一部の実施形態では、本プロセスの水素化Ｃ１１＋ストリームは、水素化Ｃ１１＋ストリームの総重量に対して５ｗｔ％未満の多核芳香族化合物を含む。
【0009】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリームはテトラリンを含む。水素化Ｃ１１＋ストリームは、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋化合物を含む重質炭化水素ストリーム中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０ｗｔ％大きいテトラリンの重量分率を含み得る。
【0010】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリームはデカリンを含む。水素化Ｃ１１＋ストリームは、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋化合物を含む重質炭化水素ストリーム中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１０ｗｔ％大きいデカリンの重量分率を含み得る。
【0011】
一部の実施形態では、本プロセスは、分留ステップの前に、水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて炭化水素供給原料ストリームを生成するステップとをさらに含む。
【0012】
別の態様では、本開示は、水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップを含むプロセスを提供する。プロセスは、脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて、非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含む縮合生成物ストリームを生成するステップであって、非芳香族炭化水素が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せを含み、芳香族化合物が、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せを含む、ステップをさらに含み得る。プロセスは、一連の蒸留塔を使用して、縮合生成物ストリームを分留して、芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを縮合生成物ストリームから分離するステップであって、芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せを含み、重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップをさらに含み得る。プロセスは、重質炭化水素ストリームの少なくとも一部を脱酸素化触媒にリサイクルするステップをさらに含み得る。
【0013】
一部の実施形態では、酸素化炭化水素は、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、糖アルコール、糖分解生成物、セルロース誘導体、ヘミセルロース誘導体、リグニン誘導体、リグノセルロース誘導体、またはそれらの組合せを含む。
【0014】
一部の実施形態では、分留ステップは、第１の蒸留塔を使用して、縮合生成物ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを縮合生成物ストリームから分離するステップと、第２の蒸留塔を使用して、Ｃ６＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップとを含む。一部の実施形態では、プロセスは、Ｃ５－ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、縮合反応により、Ｃ５－ストリーム中のＣ５－化合物の少なくとも一部をＣ４＋化合物に変換するステップをさらに含み得る。
【0015】
一部の実施形態では、分留ステップは、第１の蒸留塔を使用して、縮合ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを縮合ストリームから分離するステップと、第２の蒸留塔を使用して、Ｃ８＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップとをさらに含む。一部の実施形態では、プロセスは、Ｃ７－ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、縮合反応により、Ｃ７－ストリーム中のＣ７－化合物の少なくとも一部をＣ４＋化合物に変換するステップをさらに含み得る。一部の実施形態では、プロセスは、Ｃ９～１０ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させてＣ９～１０ストリーム中のＣ９～１０化合物の少なくとも一部を脱アルキル化するステップをさらに含み得る。
【0016】
一部の実施形態では、本開示で使用される水素化触媒は、少なくとも１種の担体および少なくとも１種の金属を含む。金属は、例えば、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、それらの合金、およびそれらの組合せであり得る。担体は、例えば、炭素、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、シリカ－アルミネート、ゼオライト、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、酸化亜鉛、クロミア、またはそれらの組合せを含み得る。
【0017】
一部の実施形態では、本開示で使用される脱酸素化触媒は、少なくとも１種の担体および少なくとも１種の金属を含む。例えば、脱酸素化触媒の金属は、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｓｎ、またはそれらの組合せを含み得る。例えば、担体はジルコニアを含み得る。
【0018】
一部の実施形態では、本開示で使用される変換触媒は、カーバイド、ニトリド、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、リン酸塩、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、またはそれらの組合せを含む。例えば、変換触媒はゼオライトを含み得る。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】本開示の一部の実施形態に従って、炭化水素供給原料ストリームをＣ６～８生成物ストリームおよびＣ９～１０生成物ストリームに改質するための例示的なプロセスを示す図である。
【図2】本開示の一部の実施形態に従って、炭化水素供給原料ストリームをＣ８生成物ストリームに改質するための例示的なプロセスを示す図である。
【図3】本開示の一部の実施形態に従って、炭化水素供給原料ストリームをＣ８生成物ストリームおよびＣ９～１０生成物ストリームに改質するための例示的なプロセスを示す図である。
【図4】酸素化炭化水素を酸素化化合物に変換するための例示的なプロセスを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0020】
本開示がより容易に理解されるために、ある特定の用語がまず下記に定義される。以下の用語および他の用語に関する追加の定義は、本明細書全体で明記される。
【0021】
この出願では、文脈から特に明確でない限り、用語「１つの（ａ）」は、「少なくとも１つ」を意味すると理解され得る。この出願で使用される場合、用語「または」は、「および／または」を意味すると理解され得る。この出願では、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」は、箇条書きされた成分またはステップを、それらだけで提示されていようが、１つまたは複数の追加の成分またはステップと一緒に提示されていようが包含すると理解され得る。特に述べられていない限り、用語「約」および「およそ」は、当業者により理解されるように、標準偏差（例えば、±１０％）を許容すると理解され得る。範囲が本明細書で提供される場合、終点が含まれる。この出願で使用される場合、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」ならびに「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」などの用語の変形は、他の添加物、成分、整数またはステップを除くことを意図しない。
【0022】
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本発明が属する当業者により一般的に理解されるのと同じ意味を有する。全ての定義は、本明細書で定義および使用される場合、辞書の定義、参照により組み込まれる文書における定義、および／または定義された用語の通常の意味より優先することが理解されるべきである。
【0023】
バイオマスまたは化石燃料由来の酸素化物を炭化水素に変換するシステムおよび方法は、典型的には、様々な価値の生成物の分配を生成する。例えば、酸素化物から芳香族への変換は、典型的には、ガス、軽質ナフサ、ＢＴＸ（ベンゼン、トルエン、キシレン）、中間範囲芳香族（典型的には、Ｃ９およびＣ１０）、ならびにより重質のＣ１１＋芳香族および炭化水素を含む生成物をもたらす。ガソリンおよびＣ１１＋芳香族などの液体生成物の価値は、ガス状生成物より高くなり得る。次に、ＢＴＸ成分の価値は、一般的に、軽質ガス、中間範囲、および重質芳香族より高い。商業的シナリオに応じて、キシレン生成物の価値は、混合ＢＴＸ生成物よりさらに高くなる。したがって、酸素化物変換システム生成物プロファイルおよび全体の収率構造を低い価値の生成物から所与のシナリオに望まれ得る高い価値の生成物にシフトすることができることが望ましい。
【0024】
本開示は、炭化水素供給原料の収率構造を非芳香族化合物（例えば、パラフィン、オレフィン、ナフテン）からＣ６～１０芳香族化合物にシフトするためのシステムおよび方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、芳香族化合物（例えば、Ｃ６～１０）、特に、ベンゼン、トルエン、パラ－キシレン、オルト－キシレン、およびメタ－キシレンの収率を増加させるために、炭化水素供給原料内の軽質炭化水素ストリーム（例えば、Ｃ５－）および重質炭化水素ストリーム（例えば、Ｃ１１＋）をアップグレードするためのシステムおよび方法を提供する。
【0025】
図１を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２をアップグレードするためのプロセス１００が、本開示の一部の態様に従って説明される。一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリームは、限定ではなく、バイオマス由来の酸素化物および縮合生成物、石油精製、炭化水素の熱または接触クラッキング、石炭のコークス化、石油化学変換、ならびにそれらの組合せを含む様々な元の供給源に由来し得る非芳香族化合物および芳香族化合物を含む。
【0026】
一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリーム１０２は、０．１ｗｔ％～４５ｗｔ％の非芳香族炭化水素、例えば、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せを含む。一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリームは、少なくとも０．１ｗｔ％の非芳香族炭化水素、または少なくとも１ｗｔ％、もしくは少なくとも２ｗｔ％もしくは少なくとも３ｗｔ％、もしくは少なくとも４ｗｔ％、もしくは少なくとも５ｗｔ％、もしくは少なくとも１０ｗｔ％、もしくは少なくとも１５ｗｔ％、もしくは少なくとも２０ｗｔ％～２５ｗｔ％未満、３０ｗｔ％未満、もしくは３５ｗｔ％未満、もしくは４０ｗｔ％未満、もしくは４５ｗｔ％未満を含む。一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリームは、Ｃ３～３０パラフィン、Ｃ３～３０オレフィン、Ｃ５～３０ナフテン、またはそれらの組合せを含む。
【0027】
本明細書で使用される場合、用語「パラフィン」または「アルカン」は、Ｃ３～３０飽和直鎖または分岐鎖炭化水素を指す。一部の実施形態では、パラフィンはＣｎＨ２ｎ＋２の一般式を有し、ｎは、３～３０、３～２５、３～２０、３～１５、３～１０、または３～６の範囲であり得る。
【0028】
本明細書で使用される場合、用語「オレフィン」または「アルケン」は、少なくとも１つの炭素－炭素二重結合を有するＣ３～３０不飽和直鎖または分岐鎖炭化水素を指す。一部の実施形態では、オレフィンはＣｎＨ２ｎの一般式を有し、ｎは、３～３０、３～２５、３～２０、３～１５、３～１０、または３～６の範囲であり得る。
【0029】
様々なパラフィンおよびオレフィンの例は、限定ではなく、プロパン、プロペン、ブタン、ブテン、ペンタン、ペンテン、２－メチルブタン、ヘキサン、ヘキセン、２－メチルペンタン、３－メチルペンタン、２，２－ジメチルブタン、２，３－ジメチルブタン、ヘプタン、ヘプテン、オクタン、オクテン、２，２，４－トリメチルペンタン、２，３－ジメチルヘキサン、２，３，４－トリメチルペンタン、２，３－ジメチルペンタン、ノナン、ノネン、デカン、デセン、ウンデカン、ウンデセン、ドデカン、ドデセン、トリデカン、トリデセン、テトラデカン、テトラデセン、ペンタデカン、ペンタデセン、ヘキサデカン、ヘキサデセン、ヘプチルデカン、ヘプチルデセン、オクチルデカン、オクチルデセン、ノニルデカン、ノニルデセン、エイコサン、エイコセン、ウンエイコサン、ウンエイコセン、ドエイコサン、ドエイコセン、トリエイコサン、トリエイコセン、テトラエイコサン、テトラエイコセン、およびそれらの異性体を含む。
【0030】
本明細書で使用される場合、用語「ナフテン」または「シクロアルカン」は、飽和環式、二環式、または架橋環式炭化水素基を指す。飽和環式、二環式、または架橋環式（例えば、アダマンタン）炭化水素基は、１つまたは複数の直鎖または分岐鎖アルキル基またはアルキレン基で置換されていてもよく、例えば、置換された基は、直鎖または分岐鎖Ｃ１～１２アルキル、直鎖または分岐鎖Ｃ３～１２アルキレン、直鎖または分岐鎖Ｃ１～４アルキル、直鎖または分岐鎖Ｃ３～４アルキレンを含み得る。ナフテンは、一置換または多置換されていてもよい。一部の実施形態では、ナフテンは、ＣｎＨ２ｎの一般式を有し、ｎは、５～３０、５～２５、５～２０、５～１５、５～１０、または５～６の範囲であり得る。
【0031】
ナフテンの例は、限定ではなく、シクロペンタン、シクロペンテン、シクロヘキサン、シクロヘキセン、メチル－シクロペンタン、メチル－シクロペンテン、エチル－シクロペンタン、エチル－シクロペンテン、エチル－シクロヘキサン、エチル－シクロヘキセン、プロピル－シクロヘキサン、ブチル－シクロペンタン、ブチル－シクロヘキサン、ペンチル－シクロペンタン、ペンチル－シクロヘキサン、ヘキシル－シクロペンタン、ヘキシル－シクロヘキサン、デカリン、エチル－デカリン、ペンチル－デカリン、ヘキシル－デカリン、およびそれらの異性体を含む。用語「デカリン」は、本明細書で使用される場合、デカリン、置換されたデカリン化合物（エチル－デカリン、ペンチル－デカリン、またはヘキシル－デカリンなど）、それらの異性体、およびそれらの任意の組合せを含む。例えば、「デカリン」は、純粋なデカリン、純粋な置換されたデカリン化合物、デカリンおよび少なくとも１種の置換されたデカリン化合物の混合物、または２種以上の置換されたデカリン化合物の混合物を指し得る。
【0032】
一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリームは、１０ｗｔ％～８０ｗｔ％の芳香族炭化水素、例えば、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せを含む。一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリームは、少なくとも１０ｗｔ％の芳香族炭化水素、または少なくとも１０ｗｔ％、もしくは少なくとも１５ｗｔ％もしくは少なくとも２０ｗｔ％、もしくは少なくとも２５ｗｔ％、もしくは少なくとも３０ｗｔ％、もしくは少なくとも３５ｗｔ％、もしくは少なくとも４０ｗｔ％、もしくは少なくとも４５ｗｔ％～５０ｗｔ％未満、５５ｗｔ％未満、もしくは６０ｗｔ％未満、もしくは６５ｗｔ％未満、もしくは７５ｗｔ％未満、もしくは８０ｗｔ％未満の芳香族を含む。一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリームは、複数のＣ６～３０アリール、Ｃ１２～３０縮合アリール、Ｃ１２～３０多環式化合物、またはそれらの組合せを含む。
【0033】
本明細書で使用される場合、用語「アリール」は、無置換（例えば、フェニル）、一置換、または多置換形態の芳香族炭化水素を指す。一置換および多置換化合物の場合、置換基は、分岐Ｃ３＋アルキル、直鎖Ｃ１＋アルキル、分岐鎖Ｃ３＋アルキレン、直鎖Ｃ２＋アルキレン、またはそれらの組合せを含み得る。例として、置換基の少なくとも１つは、分岐鎖Ｃ３＋アルキル、直鎖Ｃ１～１２アルキル、分岐鎖Ｃ３～１２アルキレン、直鎖Ｃ２～１２アルキレン、またはそれらの組合せを含む。さらなる例として、置換基の少なくとも１つは、分岐Ｃ３～４アルキル、直鎖Ｃ１～４アルキル、分岐Ｃ３～４アルキレン、直鎖Ｃ２～４アルキレン、またはそれらの組合せを含む。様々なアリールの例は、限定ではなく、ベンゼン、トルエン、キシレン（ジメチルベンゼン）、エチルベンゼン、パラ－キシレン、メタ－キシレン、オルト－キシレン、Ｃ９＋芳香族、ブチルベンゼン、ペンチルベンゼン、ヘキシルベンゼン、ヘプチルベンゼン、オクチルベンゼン、ノニルベンゼン、デシルベンゼン、ウンデシルベンゼン、およびそれらの異性体を含む。
【0034】
本明細書で使用される場合、用語「縮合アリール」または「多核芳香族（ＰＮＡ）」は、無置換、一置換、または多置換形態のいずれかの二環式および多環式芳香族炭化水素を指す。一置換および多置換化合物の場合、置換基は、分岐鎖Ｃ３～１２アルキル、直鎖Ｃ１～１２アルキル、分岐鎖Ｃ３～１２アルキレン、直鎖Ｃ２～１２アルキレン、分岐鎖Ｃ３～４アルキル、直鎖Ｃ１～４アルキル、分岐鎖Ｃ３～４アルキレン、直鎖Ｃ２～４アルキレン、またはそれらの組合せを含み得る。様々な縮合アリールの例は、限定ではなく、ナフタレン、アントラセン、およびそれらの異性体を含む。
【0035】
本明細書で使用される場合、用語「多環式化合物」は、少なくとも１つの飽和または部分的飽和環を有する、無置換、一置換、または多置換形態のいずれかの二環式および多環式炭化水素を指す。一置換および多置換化合物の場合、置換基は、分岐鎖Ｃ３～１２アルキル、直鎖Ｃ１～１２アルキル、分岐鎖Ｃ３～１２アルキレン、直鎖Ｃ２～１２アルキレン、分岐鎖Ｃ３～４アルキル、直鎖Ｃ１～４アルキル、分岐鎖Ｃ３～４アルキレン、直鎖Ｃ２～４アルキレン、またはそれらの組合せを含み得る。様々な多環式化合物の例は、限定ではなく、テトラリン（すなわちテトラヒドロナフタレン）、エチル－テトラリン、ペンチル－テトラリン、ヘキシル－テトラリン、およびそれらの異性体を含む。用語「テトラリン」は、本明細書で使用される場合、テトラリン、置換されたテトラリン化合物（エチル－テトラリン、ペンチル－テトラリン、またはヘキシル－テトラリンなど）、それらの異性体、およびそれらの任意の組合せを含む。例えば、「テトラリン」は、純粋なテトラリン、純粋な置換されたテトラリン化合物、テトラリンおよび少なくとも１種の置換されたテトラリン化合物の混合物、または２種以上の置換されたテトラリン化合物の混合物を指し得る。
【0036】
炭化水素供給原料ストリーム１０２は、様々な方法で生成され得る。一部の実施形態では、炭化水素供給原料ストリーム１０２はバイオマスから生成される。酸素化炭化水素および縮合生成物の混合物に変換する方法、プロセス、および技術は、米国特許第６，６９９，４５７号明細書、同第６，９６４，７５７号明細書、同第６，９６４，７５８号明細書、および同第７，６１８，６１２号明細書（全てＣｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｌｏｗ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｙｄｒｏｇｅｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；米国特許第６，９５３，８７３号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｌｏｗ－Ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎ Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；米国特許第７，７６７，８６７号明細書、同第７，９８９，６６４号明細書、同第８，１９８，４８６号明細書、同第８，４９２，５９５号明細書、および米国特許出願公開第２０１３／０２８９３０２号明細書（全てＣｏｒｔｒｉｇｈｔによるもの、「Ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ Ｐｏｌｙｏｌｓ」と題される）；米国特許第８，０５３，６１５号明細書、同第８，０１７，８１８号明細書、同第７，９７７，５１７号明細書、同第８，３６２，３０７号明細書、同第８，３６７，８８２号明細書、同第８，４５５，７０５号明細書ならびに米国特許出願公開第２０１１／０２４５５４２号明細書および同第２０１３／０１８５９９２号明細書（全てＣｏｒｔｒｉｇｈｔおよびＢｌｏｍｍｅｌによるもの、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；米国特許第８，２３１，８５７号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔによるもの、「Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題される）；米国特許第８，３５０，１０８号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ ｆｒｏｍ Ｂｉｏｍａｓｓ」と題される）；米国特許出願第２０１１／０１６０４８２号明細書（Ｎａｇａｋｉらによるもの、「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｏｌｙｏｌｓ」と題される）；米国特許出願第２０１１／０００９６１４号明細書（Ｂｌｏｍｍｅｌらによるもの、「Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ ａｎｄ Ｒｅａｃｔｏｒ Ｓｙｓｔｅｍｓ ｆｏｒ Ｃｏｎｖｅｒｔｉｎｇ Ｓｕｇａｒｓ ｔｏ Ｓｕｇａｒ Ａｌｃｏｈｏｌｓ」と題される）；国際特許出願第ＰＣＴ／ＵＳ２００８／０５６３３０号明細書（ＣｏｒｔｒｉｇｈｔおよびＢｌｏｍｍｅｌによるもの、「Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ ｏｆ Ｌｉｑｕｉｄ Ｆｕｅｌｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓ ｆｒｏｍ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；権利者が同一である米国特許第８，２３１，８５７号明細書（Ｃｏｒｔｒｉｇｈｔらによるもの、「Ｃａｔａｌｙｓｔ ａｎｄ Ｍｅｔｈｏｄｓ ｆｏｒ Ｒｅｆｏｒｍｉｎｇ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ」と題される）；ならびに米国特許出願第１３／５８６，４９９号明細書（Ｂｌａｎｋらによるもの、「Ｉｍｐｒｏｖｅｄ Ｃａｔａｌｙｓｔｓ ｆｏｒ Ｈｙｄｒｏｄｅｏｘｙｇｅｎａｔｉｏｎ ｏｆ Ｏｘｙｇｅｎａｔｅｄ Ｈｙｄｒｏｃａｒｂｏｎｓ」と題される）；米国特許第１０，００５，７００号明細書（Ｂｅｃｋらによるもの、「Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ Ａｒｏｍａｔｉｃｓ ｆｒｏｍ Ｄｉ－ ａｎｄ Ｐｏｌｙｏｘｙｇｅｎａｔｅｓ」と題される）に十分に記載されており、これらの全ては参照により本明細書に組み込まれる。上記で言及された出願および特許に記載されている炭化水素生成物ストリームは、本出願に従う炭化水素供給原料ストリーム１０２として使用するのに適し得る。
【0037】
加えてまたは代替的に、炭化水素供給原料ストリーム１０２は、石油精製、炭化水素の熱もしくは接触クラッキング、石炭のコークス化、または石油化学変換に由来し得る。例えば、炭化水素供給原料ストリーム１０２は、例えば、個々の成分としての、または接触クラッキングもしくは改質された炭化水素の選択的分留および蒸留によって得られるある特定の沸騰範囲留分としての、様々な石油精製所ストリームからの適当な留分に由来し得る。
【0038】
重質芳香族アップグレード（ＨＡＵ）：
再び図１を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２を改質して、Ｃ６～８芳香族および炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエン、パラ－キシレン、オルト－キシレン、メタ－キシレンを含む芳香族生成物ストリーム１０４を生成するためのプロセス１００（および対応するシステム）が説明される。一部の実施形態では、プロセス１００は、炭化水素供給原料ストリーム１０２をリサイクルされた改質物ストリーム１３４と共に蒸留塔１０６で分留して、Ｃ５－ストリーム１０８およびＣ６＋ストリーム１１０を分離するステップを含む。本明細書で使用される場合、用語「Ｃｎ－」は、化合物中にｎ個以下の炭素（例えば、５つまたは５つ未満の炭素原子）を有する炭化水素化合物を指し、用語「Ｃｎ＋」は、化合物中にｎ個以上の炭素（例えば、少なくとも６つの炭素）を有する炭化水素化合物を指す。Ｃ６＋ストリーム１１０は、Ｃ６＋ストリーム１１０をＣ９＋ストリーム１１４およびＣ６～８化合物を含む芳香族生成物ストリーム１０４に分離するために、第２の蒸留塔１１２で分留される。Ｃ９＋ストリーム１１４は、Ｃ９＋ストリーム１１４をＣ９～１０ストリーム１１８およびＣ１１＋ストリーム１２０に分離するために第３の蒸留塔１１６で分留される。本明細書で記載されるように、Ｃ１１＋ストリームもＣ１１＋化合物を含む重質炭化水素ストリームと称され得る。
再び図１を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２を改質して、Ｃ６～８芳香族および炭化水素、例えば、ベンゼン、トルエン、パラ－キシレン、オルト－キシレン、メタ－キシレンを含む芳香族生成物ストリーム１０４を生成するためのプロセス１００（および対応するシステム）が説明される。一部の実施形態では、プロセス１００は、炭化水素供給原料ストリーム１０２をリサイクルされた改質物ストリーム１３４と共に蒸留塔１０６で分留して、Ｃ５－ストリーム１０８およびＣ６＋ストリーム１１０を分離するステップを含む。本明細書で使用される場合、用語「Ｃｎ－」は、化合物中にｎ個以下の炭素（例えば、５つまたは５つ未満の炭素原子）を有する炭化水素化合物を指し、用語「Ｃｎ＋」は、化合物中にｎ個以上の炭素（例えば、少なくとも６つの炭素）を有する炭化水素化合物を指す。Ｃ６＋ストリーム１１０は、Ｃ６＋ストリーム１１０をＣ９＋ストリーム１１４およびＣ６～８化合物を含む芳香族生成物ストリーム１０４に分離するために、第２の蒸留塔１１２で分留される。Ｃ９＋ストリーム１１４は、Ｃ９＋ストリーム１１４をＣ９～１０ストリーム１１８およびＣ１１＋ストリーム１２０に分離するために第３の蒸留塔１１６で分留される。本明細書で記載されるように、Ｃ１１＋ストリームもＣ１１＋化合物を含む重質炭化水素ストリームと称され得る。
【0039】
本出願人は、Ｃ５－ストリーム１０８、Ｃ９～１０ストリーム１１８、および大部分のＣ１１＋ストリーム１２０は、変換触媒１３０上で直接改質されて、Ｃ５－ストリーム１０８の縮合反応ならびにＣ９～１０ストリーム１１８およびＣ１１＋ストリーム１２０の脱アルキル化により、追加のＣ６～８芳香族を形成し得ることを見出した。しかし、ナフタレンなどのＣ１１＋ストリーム１２０中の一部のＰＮＡ化合物は、変換触媒１３０上で最小限～完全に非反応性であることも見出された。ＰＮＡをＣ６～８またはＣ９～１０生成物に変換してプロセス１００の収率を最大化することが望ましい。本出願人は、多環式炭化水素（例えば、テトラリン）およびシクロアルカン（デカリン）が変換触媒１３０と反応性であり、所望のＣ６～８またはＣ９～１０生成物に変換され得ることをさらに見出した。本開示の態様は、ＰＮＡ化合物（例えば、ナフタレン）を、後に変換触媒１３０上で改質されて増加した濃度のＣ６～８芳香族およびＣ９～１０化合物を生成し得る、反応性多環式炭化水素（例えば、テトラリン）およびシクロアルカン（デカリン）に変換するための方法を提供する。
【0040】
一部の実施形態では、Ｃ１１＋ストリーム１２０は、水素の存在下で水素化触媒１２２と接触して水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８を生成する。一部の実施形態では、水素化触媒１２２は、水素化反応器１２４内に配置される。水素化反応は、設計、サイズ、幾何学的形状、流速などについて限定することなく、連続流、バッチ、セミバッチまたはマルチシステム反応器を含む適切な設計の任意の反応器で行われ得る。水素反応器１２４は、流動触媒床システム、スイング床システム、固定床システム、移動床システム、または前述の組合せも使用し得る。本開示の反応は、典型的には、連続流システムを使用して、定常平衡状態で実施される。水素は、水素を含有するリザーバー（例えば、加圧タンク）、上流もしくは下流プロセスユニットからの水素を含有するリサイクルストリーム、またはそれらの組合せであり得る水素供給源１２６により水素化反応器１２４に提供され得る。水素化反応は、５℃～７００℃、１０℃～５００℃、１００℃～４５０℃、または２００℃～４００℃の温度で行われ得る。一部の実施形態では、水素化反応は、０ｐｓｉｇ～５０００ｐｓｉｇ、５００ｐｓｉｇ～３０００ｐｓｉｇ、７５０ｐｓｉｇ～２０００ｐｓｉｇ、または８００ｐｓｉｇ～１４００ｐｓｉｇの圧力で行われ得る。
【0041】
一部の実施形態では、プロセス１００の反応器システムに適した水素化触媒１２２は、１種または複数の活性金属および１種または複数の担体を有する水素化触媒１２２を含む（例えば、図１に示されるような水素化反応器１２４内）。適切な活性金属は、これらに限定されないが、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、それらの合金、およびそれらの組合せを単独で、またはＡｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｐ、およびそれらの合金または組合せなどの促進剤と共に含む。一部の実施形態では、水素化触媒の金属は、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、それらの合金、またはそれらの組合せである。一部の実施形態では、水素化触媒は、少なくとも１種の促進剤をさらに含む。例えば、促進剤は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｐ、それらの合金、またはそれらの組合せであり得る。
【0042】
水素化触媒は、触媒の所望の機能性に応じて、いくつかの担体のうちの任意の１種も含み得る。例示的な担体は、遷移金属酸化物、１種または複数のメタロイドから形成される酸化物、および反応性非金属（例えば、炭素）を含む。担体の非限定的な例は、これらに限定されないが、炭素、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、シリカ－アルミネート、ゼオライト、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、酸化亜鉛、クロミア、およびそれらの混合物を含む。
【0043】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８は、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８の総重量に対して１０ｗｔ％未満のＰＮＡ化合物を含む。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８は、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８の総重量に対して５ｗｔ％未満、または４ｗｔ％未満、または３ｗｔ％未満、または２ｗｔ％未満、または１ｗｔ％未満、または０．５ｗｔ％未満のＰＮＡ化合物を含む。
【0044】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８中のＰＮＡ（例えば、ナフタレン）化合物の変換率は、少なくとも５０％、または少なくとも５５％、または少なくとも６０％、または少なくとも７０％、または少なくとも７５％、または少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％である。本明細書で使用される場合、特定の反応物の変換率は、
【0045】
【数1】
【0046】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８中のテトラリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム１２０中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０％大きい。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８中のテトラリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム１２０中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１５％大きい、または少なくとも２０％大きい、または少なくとも２５％大きい、または少なくとも３０％大きい、または少なくとも３５％大きい～４０％未満大きい、または４５％未満大きい、または５０％未満大きい。
【0047】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８中のデカリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム１２０中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１０％大きい。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８中のデカリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム１２０中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１５％大きい、または少なくとも２０％大きい、または少なくとも２５％大きい、または少なくとも３０％大きい、または少なくとも３５％大きい～４０％未満大きい、または４５％未満大きい、または５０％未満大きい。
【0048】
一部の実施形態では、プロセス１００は、改質物ストリーム１３４を生成する縮合および脱アルキル化反応を誘導するのに有効な温度、圧力、および重量空間速度で、水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８およびＣ５－ストリーム１０８を変換触媒１３０と接触させるステップを含む。特に、Ｃ１１＋化合物は、Ｃ１０－化合物を生成するために変換触媒１３０上で脱アルキル化されてもよく、Ｃ５－化合物は、縮合反応によりＣ４＋化合物に変換される。このようにして、Ｃ５－ストリーム１０８およびＣ１１＋ストリーム１２０は、芳香族生成物ストリーム１０４中のＣ６～８化合物の収率を増加させるために改質され得る。
【0049】
いずれの特定の理論にも限定せずに、変換触媒１３０は、（ａ）任意の酸素化物からアルケンへの脱水、（ｂ）アルケンのオリゴマー化、（ｃ）クラッキング反応（例えば、脱アルキル化）、（ｄ）芳香族を形成するための、より大きなアルケンの環化、（ｅ）アルカン異性化、（ｆ）アルカンを形成するための水素移動反応を含む一連のステップを一般的に含む、本開示に従う反応を促進すると考えられる。反応は、（１）β－ヒドロキシケトンまたはβ－ヒドロキシアルデヒドを形成するためのアルドール縮合、（２）共役エノンを形成するためのβ－ヒドロキシケトンまたはβ－ヒドロキシアルデヒドの脱水、（３）さらなる縮合反応またはアルコールもしくは炭化水素への変換に関与し得るケトンまたはアルデヒドを形成するための共役エノンの水素化、および（４）カルボニルからアルコールへの水素化またはその逆を含む一連のステップも含み得る。アルドール縮合、プリンス反応、酸のケトン化、およびディールス・アルダー縮合を含む他の縮合反応が並行して生じ得る。
【0050】
変換触媒１３０は、一般的に、新しい炭素－炭素結合により、２つのオレフィンまたは酸素含有種を連結することによってより長い鎖の化合物を形成し、得られた化合物を炭化水素、アルコールまたはケトンに変換することができる触媒である。変換触媒１３０は、一般的に、重質Ｃ１１＋芳香族および炭化水素を脱アルキル化することもできる。変換触媒は、限定ではなく、カーバイド、ニトリド、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、リン酸塩、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、およびそれらの組合せを含み得る。変換触媒は、上記を単独でまたはＣｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびそれらの組合せなどの修飾剤と組み合わせて含み得る。変換触媒は、金属機能性を提供するために、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｏｓ、それらの合金および組合せなどの金属も含み得る。一部の実施形態では、変換触媒は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｏｓ、それらの合金、またはそれらの組合せである金属を含む。一部の実施形態では、変換触媒は少なくとも１種の金属を含む。例えば、変換触媒は少なくともＮｉを含み得る。一部の実施形態では、変換触媒は、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、またはそれらの組合せである修飾剤を含む。
【0051】
ある特定の実施形態では、変換触媒は、限定ではなく、カーバイド、ニトリド、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、リン酸塩、ゼオライト（例えば、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－１２、ＺＳＭ－２２、ＺＳＭ－２３、ＺＳＭ－３５およびＺＳＭ－４８）、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、およびそれらの組合せを含み得る。変換触媒は、金属機能性を提供するために、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｏｓ、それらの合金および組合せなどの金属も含み得る。
【0052】
変換触媒１３０は、自立型であり得るか（すなわち、触媒は、担体として働く別の材料を必要としない）、または触媒を反応物ストリーム中に懸濁するのに適した別個の担体を必要とし得る。ある特定の実施形態では、担体は、アルミナ、シリカ、およびジルコニアからなる群から選択される。他の実施形態では、特に変換触媒が粉末である場合、触媒系は、触媒を望ましい触媒形状に形成するのを補助するための結合剤を含み得る。適用可能な形成プロセスは、押出し、ペレット化、油滴下、または他の公知のプロセスを含む。酸化亜鉛、アルミナ、および解膠剤が一緒に混合され、押し出されて、形成された材料を生成することもできる。乾燥後、この材料は、通常は３５０℃を超える温度を必要とする、触媒として活性な相の形成に適当な温度でか焼される。他の触媒担体は、下記にさらに詳細に記載されるものを含み得る。
【0053】
一部の実施形態では、変換触媒はゼオライトを含む。変換触媒は、シリカ－アルミナのかごのような構造を含む、１種または複数のゼオライト構造を含み得る。ゼオライトは、明確な細孔構造を有する結晶性ミクロ多孔質物質である。ゼオライトは、ゼオライト骨格内に産生され得る活性部位、通常は酸部位を含有する。活性部位の強度および濃度は、特定の利用に合わせられ得る。第二級アルコールおよびアルカンを縮合するのに適したゼオライトの例は、例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３，７０２，８８６号明細書に記載されるような、Ｇａ、Ｉｎ、Ｚｎ、Ｍｏ、およびそのようなカチオンの混合物などのカチオンで任意選択で修飾されるアルミノシリケートを含み得る。当技術分野で認識されているように、特定の１種または複数のゼオライトの構造は、生成物混合物中に異なる量の様々な炭化水素種をもたらすために変更され得る。ゼオライト触媒の構造に応じて、生成物混合物は、様々な量の芳香族および環式炭化水素を含有し得る。
【0054】
適切なゼオライト触媒の例は、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－１１、ＺＳＭ－１２、ＺＳＭ－２２、ＺＳＭ－２３、ＺＳＭ－３５およびＺＳＭ－４８を含む。ゼオライトＺＳＭ－５およびその従来の調製は、全てが参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３，７０２，８８６号明細書、Ｒｅ．２９，９４８（高シリカＺＳＭ－５）、米国特許第４，１００，２６２号明細書および同第４，１３９，６００号明細書に記載されている。ゼオライトＺＳＭ－１１およびその従来の調製は、また参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３，７０９，９７９号明細書に記載されている。ゼオライトＺＳＭ－１２およびその従来の調製は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第３，８３２，４４９号明細書に記載されている。ゼオライトＺＳＭ－２３およびその従来の調製は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，０７６，８４２号明細書に記載されている。ゼオライトＺＳＭ－３５およびその従来の調製は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，０１６，２４５号明細書に記載されている。ＺＳＭ－３５の別の調製は、米国特許第４，１０７，１９５号明細書に記載されており、その開示は参照により本明細書に組み込まれる。ＺＳＭ－４８およびその従来の調製は、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，３７５，５７３号明細書によって教示されている。ゼオライト触媒の他の例は、また参照により本明細書に組み込まれる米国特許第５，０１９，６６３号明細書および米国特許第７，０２２，８８８号明細書に記載されている。例示的な変換触媒は、Ｃｕ、Ｐｄ、Ａｇ、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｒｅ、Ｎｉ、Ｓｎ、またはそれらの組合せで修飾されたＺＳＭ－５ゼオライトである。
【0055】
米国特許第７，０２２，８８８号明細書に記載されているように、変換触媒は、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｏｓ、それらの合金および組合せの群からの少なくとも１種の金属元素、またはＩｎ、Ｚｎ、Ｆｅ、Ｍｏ、Ａｕ、Ａｇ、Ｙ、Ｓｃ、Ｎｉ、Ｐ、Ｔａ、ランタニド、およびそれらの組合せの群からの修飾剤を含む、二機能性ペンタシルゼオライト触媒であり得る。ゼオライトは、強酸性部位を有してもよく、５８０℃未満の温度で、酸素化炭化水素を含有する反応物ストリームと共に使用され得る。二機能性ペンタシルゼオライトは、多数の５員酸素環（すなわちペンタシル環）からなる、ＺＳＭ－５、ＺＳＭ－８またはＺＳＭ－１１型の結晶構造を有し得る。一実施形態では、ゼオライトは、ＺＳＭ－５型構造を有する。
【0056】
代替的に、リン酸塩、塩化物、シリカ、および他の酸性酸化物で修飾されたアルミナなどの固体酸触媒が、プロセスにおいて使用され得る。また、硫酸化ジルコニア、リン酸化ジルコニア、チタニアジルコニア、またはタングステン酸ジルコニアは、必要な酸度を提供し得る。ＲｅおよびＰｔ／Ｒｅ触媒も縮合反応を促進するのに有用である。Ｒｅは、酸触媒縮合を促進するのに十分酸性である。ある特定の実施形態では、酸度はまた、硫酸塩またはリン酸塩の添加により、活性炭に付加され得る。
【0057】
縮合反応は、縮合反応器１３２内で行われ得る。縮合反応器１３２は、設計、サイズ、幾何学的形状、流速などについて限定することなく、連続流、バッチ、セミバッチまたはマルチシステム反応器を含む適切な設計の任意の反応器を有し得る。反応器１３２は、流動触媒床システム、スイング床システム、固定床システム、移動床システム、または前述の組合せも使用し得る。本開示の反応は、典型的には、連続流システムを使用して、定常平衡状態で実施される。水素が１３２に提供され得るが、これは図１に示されていない。
【0058】
生成される特定のＣ４＋化合物（Ｃ６～８芳香族化合物など）およびＣ１０－化合物（Ｃ９～１０化合物など）は、限定ではなく、反応物ストリーム中の酸素化化合物の種類、縮合温度、縮合圧力、触媒の反応性、ならびに空間速度、ＧＨＳＶ（ガス空間速度）、ＬＨＳＶ（液空間速度）、およびＷＨＳＶ（重量空間速度）に影響を及ぼすことから反応物ストリームの流速を含む様々な因子に依存する。ある特定の実施形態では、反応物ストリームは、所望の炭化水素生成物を生成するのに適当なＷＨＳＶで変換触媒と接触する。一実施形態では、ＷＨＳＶは、１時間当たり、触媒１グラム当たり、少なくとも０．１グラムの反応物である。別の実施形態では、ＷＨＳＶは、１、２、３、４、５、６、７、８、９、１０ｇ／ｇ ｈｒのＷＨＳＶおよびそれらの間の増加分を含む、０．１～１０．０ｇ／ｇ ｈｒの間である。
【0059】
ある特定の実施形態では、縮合反応は、縮合反応器１３２内で、提案された反応の熱力学が良好である温度および圧力で行われる。縮合温度は、一般的に、８０℃、または１００℃、または１２５℃、または１５０℃、または１７５℃、または２００℃、または２２５℃、または２５０℃を超え、５００℃、または４５０℃、または４２５℃、または３７５℃、または３２５℃、または２７５℃未満である。例えば、縮合温度は、８０℃～５００℃の間、または１２５℃～４５０℃の間、または２５０℃～４２５℃の間であり得る。縮合圧力は、一般的に、０ｐｓｉｇ、または１０ｐｓｉｇ、または１００ｐｓｉｇ、または２００ｐｓｉｇを超え、２０００ｐｓｉｇ、または１８００ｐｓｉｇ、または１６００ｐｓｉｇ、または１５００ｐｓｉｇ、または１４００ｐｓｉｇ、または１３００ｐｓｉｇ、または１２００ｐｓｉｇ、または１１００ｐｓｉｇ、または１０００ｐｓｉｇ、または９００ｐｓｉｇ、または７００ｐｓｉｇ未満である。例えば、縮合圧力は、０．１ｐｓｉｇを超える、または０～１５００ｐｓｉｇの間、または０～１２００ｐｓｉｇの間であり得る。
【0060】
本開示の縮合反応は、Ｃ４～３０非芳香族炭化水素およびＣ６～３０芳香族炭化水素、例えば、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０アルカン、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０アルケン、任意選択の直鎖または分岐鎖アルキル基を有するＣ５～３０シクロアルカン、任意選択の直鎖または分岐鎖アルケン基を有するＣ５～３０シクロアルケン、任意選択の直鎖または分岐鎖アルカンまたはアルケンを有するＣ６～３０アリール、任意選択の直鎖または分岐鎖アルカンまたはアルケンを有するＣ１２～３０縮合アリール、任意選択の直鎖または分岐鎖アルカンまたはアルケンを有するＣ１２～３０多環式化合物、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０アルコール、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０ケトン、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０フランおよびそれらの混合物の生成において使用することができ、アリールの割合が有利に高く、アルカンの割合が低い。
【0061】
一部の実施形態では、変換触媒１３０によって生成される改質物ストリーム１３４は、蒸留塔１０６にリサイクルされる。改質物ストリーム１３４は、蒸留塔１０６への供給前に炭化水素供給原料ストリーム１０２と任意選択で組み合わされ得る。
【0062】
Ｃ５－ストリーム１０８および水素化Ｃ１１＋ストリーム１２８を変換触媒１３０に供給することによって、プロセス１００は、高濃度のＣ６～１０芳香族を、低濃度のＣ４＋パラフィンおよびＰＮＡ化合物と共に生成するという利点を提供する。特に、上記のプロセス１００の使用は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５０％以上の炭素分率（ＣＦ）のＣ６～１０アリール収率、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５％以下のＣＦのＰＮＡ収率、および水性原料炭素の２５％以下のＣＦのＣ４＋アルカン収率をもたらす。ある特定の実施形態では、Ｃ６～１０アリール収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５５ｗｔ％以上、６０％以上のＣＦ、または６５％以上のＣＦであり得る。ある特定の実施形態では、ＰＮＡ収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５％未満のＣＦ、または４％未満のＣＦ、または３％未満のＣＦ、または２％未満のＣＦ、または１％未満のＣＦである。ある特定の実施形態では、Ｃ４＋アルカン収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の２５％以下のＣＦ、２０％以下のＣＦ、１５％以下のＣＦ、または１０％未満のＣＦである。
【0063】
本明細書で使用される場合、互換的に使用され得る用語「炭素分率」および「ＣＦ」は、成分の炭素の質量（例えば、アリール中の炭素の質量）を供給原料中の炭素の質量で割って１００を掛けることによって計算され得る。代替的に、％ＣＦは、供給原料炭素百分率、炭素百分率、または他の同様の専門語として報告され得る。
【0064】
キシレンのみ（ＮＢＸ）：
図２を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２を改質して、Ｃ８芳香族および炭化水素、例えば、パラ－キシレン、オルト－キシレンおよびメタ－キシレンを含む芳香族生成物ストリーム２０４、ならびにＣ９～１０生成物ストリーム２１８を生成するためのプロセス２００が説明される。Ｃ９～１０範囲の炭化水素および芳香族は、溶媒、塗料、樹脂、殺虫剤および石油掘削における使用などの他の芳香族を作製すること以外の利用を有する。Ｃ９～１０生成物ストリーム２１８は、Ａｒｏｍａｔｉｃ１００溶媒（ＡＲＯ１００）またはＡｒｏｍａｔｉｃ１５０溶媒（ＡＲＯ１５０）などの生成物を含み得るか、またはこれらを生成するように処理され得る。
図２を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２を改質して、Ｃ８芳香族および炭化水素、例えば、パラ－キシレン、オルト－キシレンおよびメタ－キシレンを含む芳香族生成物ストリーム２０４、ならびにＣ９～１０生成物ストリーム２１８を生成するためのプロセス２００が説明される。Ｃ９～１０範囲の炭化水素および芳香族は、溶媒、塗料、樹脂、殺虫剤および石油掘削における使用などの他の芳香族を作製すること以外の利用を有する。Ｃ９～１０生成物ストリーム２１８は、Ａｒｏｍａｔｉｃ１００溶媒（ＡＲＯ１００）またはＡｒｏｍａｔｉｃ１５０溶媒（ＡＲＯ１５０）などの生成物を含み得るか、またはこれらを生成するように処理され得る。
【0065】
一部の実施形態では、プロセス２００は、炭化水素供給原料ストリーム１０２をリサイクルされた改質物ストリーム２３４と共に蒸留塔２０６で分留して、Ｃ７－ストリーム２０８およびＣ８＋ストリーム２１０を分離するステップを含む。Ｃ８＋ストリーム２１０は、Ｃ８＋ストリーム２１０をＣ９＋ストリーム２１４およびＣ８化合物を含む芳香族生成物ストリーム２０４に分離するために第２の蒸留塔２１２で分留される。Ｃ９＋ストリーム２１４は、Ｃ９～１０ストリーム２１８およびＣ１１＋ストリーム２２０を分離するために第３の蒸留塔２１６で分留される。
【0066】
一部の実施形態では、Ｃ１１＋ストリーム２２０は、水素の存在下で水素化触媒１２２と接触して水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８を生成する。プロセス１００に記載されている水素化触媒１２２、水素化反応器１２４、および稼働条件は、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８を産生するためにプロセス２００で使用するのに適している。
【0067】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８は、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８の総重量に対して１０ｗｔ％未満のＰＮＡ化合物を含む。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８は、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８の総重量に対して５ｗｔ％未満、または４ｗｔ％未満、または３ｗｔ％未満、または２ｗｔ％未満、または１ｗｔ％未満、または０．５ｗｔ％未満のＰＮＡ化合物を含む。
【0068】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８中のＰＮＡ（例えば、ナフタレン）化合物の変換率は、少なくとも５０％、または少なくとも５５％、または少なくとも６０％、または少なくとも７０％、または少なくとも７５％、または少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％である。
【0069】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８中のテトラリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム２２０中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０％大きい。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８中のテトラリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム２２０中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１５％大きい、または少なくとも２０％大きい、または少なくとも２５％大きい、または少なくとも３０％大きい、または少なくとも３５％大きい～４０％未満大きい、または４５％未満大きい、または５０％未満大きい。
【0070】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８中のデカリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム２２０中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１０％大きい。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８中のデカリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム２２０中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１５％大きい、または少なくとも２０％大きい、または少なくとも２５％大きい、または少なくとも３０％大きい、または少なくとも３５％大きい～４０％未満大きい、または４５％未満大きい、または５０％未満大きい。
【0071】
一部の実施形態では、プロセス２００は、改質物ストリーム２３４を生成する縮合および脱アルキル化反応を誘導するのに有効な温度、圧力、および重量空間速度で、水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８、Ｃ７－ストリーム２０８、およびＣ９～１０ストリーム２１８を変換触媒１３０と接触させるステップを含む。特に、Ｃ１１＋およびＣ９～１０化合物は、変換触媒１３０上で脱アルキル化されてＣ１０－化合物を生成することができ、Ｃ７－化合物は、縮合反応によりＣ４＋化合物に変換される。このようにして、Ｃ７－ストリーム２０８、Ｃ９～１０ストリーム２１８、およびＣ１１＋ストリーム２２０は、芳香族生成物ストリーム２０４中のＣ８化合物の収率を増加させるために改質され得る。プロセス１００に記載されている変換触媒１３０、縮合反応器１３２、および稼働条件は、改質物ストリーム２３４を産生するためにプロセス２００で使用するのに適している。
【0072】
一部の実施形態では、変換触媒１３０によって生成される改質物ストリーム２３４は、蒸留塔２０６にリサイクルされる。改質物ストリーム２３４は、蒸留塔２０６への供給前に炭化水素供給原料ストリーム１０２と任意選択で組み合わされ得る。
【0073】
水素化Ｃ１１＋ストリーム２２８、Ｃ７－ストリーム２０８、およびＣ９～１０ストリーム２１８を変換触媒１３０に供給することによって、プロセス２００は、高濃度のＣ８芳香族を、低濃度のＣ４＋パラフィンおよびＰＮＡ化合物と共に生成するという利点を提供する。特に、上記のプロセス２００の使用は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の３５％以上の炭素分率（ＣＦ）のＣ８アリール収率、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５％以下のＣＦのＰＮＡ収率、および水性原料炭素の３５％以下のＣＦのＣ４＋アルカン収率をもたらす。ある特定の実施形態では、Ｃ８アリール収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の４０ｗｔ％以上、４５％以上のＣＦ、５０％以上のＣＦ、または６０％以上のＣＦであり得る。ある特定の実施形態では、ＰＮＡ収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５％未満のＣＦ、または４％未満のＣＦ、または３％未満のＣＦ、または２％未満のＣＦ、または１％未満のＣＦである。ある特定の実施形態では、Ｃ４＋アルカン収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の３０％以下のＣＦ、２５％以下のＣＦ、または２０％以下のＣＦである。
【0074】
キシレン－合成芳香族ケロシン（キシレン－ＳＡＫ）：
図３を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２を改質して、Ｃ８芳香族および炭化水素、例えば、パラ－キシレン、オルト－キシレン、およびメタ－キシレンを含む芳香族生成物ストリーム３０４、ならびにＣ９～１０生成物ストリーム３１８を生成するためのプロセス３００が説明される。
図３を参照すると、炭化水素供給原料ストリーム１０２を改質して、Ｃ８芳香族および炭化水素、例えば、パラ－キシレン、オルト－キシレン、およびメタ－キシレンを含む芳香族生成物ストリーム３０４、ならびにＣ９～１０生成物ストリーム３１８を生成するためのプロセス３００が説明される。
【0075】
一部の実施形態では、プロセス３００は、炭化水素供給原料ストリーム１０２をリサイクルされた改質物ストリーム３３４と共に蒸留塔３０６で分留して、Ｃ７－ストリーム３０８およびＣ８＋ストリーム３１０を分離するステップを含む。Ｃ８＋ストリーム３１０は、Ｃ８＋ストリーム３１０をＣ９＋ストリーム３１４およびＣ８化合物を含む芳香族生成物ストリーム３０４に分離するために第２の蒸留塔３１２で分留される。Ｃ９＋ストリーム３１４は、Ｃ９～１０ストリーム３１８およびＣ１１＋ストリーム３２０を分離するために第３の蒸留塔３１６で分留される。Ｃ９～１０ストリームは、生成物ストリーム３１８として収集される。
【0076】
一部の実施形態では、Ｃ１１＋ストリーム３２０は、水素の存在下で水素化触媒１２２と接触して水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８を生成する。プロセス１００で記載されている水素化触媒１２２、水素化反応器１２４、および稼働条件は、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８を産生するためにプロセス３００で使用するのに適している。
【0077】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８は、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８の総重量に対して１０ｗｔ％未満のＰＮＡ化合物を含む。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８は、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８の総重量に対して５ｗｔ％未満、または４ｗｔ％未満、または３ｗｔ％未満、または２ｗｔ％未満、または１ｗｔ％未満、または０．５ｗｔ％未満のＰＮＡ化合物を含む。
【0078】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８中のＰＮＡ（例えば、ナフタレン）化合物の変換率は、少なくとも５０％、または少なくとも５５％、または少なくとも６０％、または少なくとも７０％、または少なくとも７５％、または少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％、または少なくとも９５％である。
【0079】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８中のテトラリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム３２０中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０％大きい。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８中のテトラリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム３２０中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１５％大きい、または少なくとも２０％大きい、または少なくとも２５％大きい、または少なくとも３０％大きい、または少なくとも３５％大きい～４０％未満大きい、または４５％未満大きい、または５０％未満大きい。
【0080】
一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８中のデカリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム３２０中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１０％大きい。一部の実施形態では、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８中のデカリンの重量分率は、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム３２０中のデカリンの重量分率と比べて少なくとも１５％大きい、または少なくとも２０％大きい、または少なくとも２５％大きい、または少なくとも３０％大きい、または少なくとも３５％大きい～４０％未満大きい、または４５％未満大きい、または５０％未満大きい。
【0081】
一部の実施形態では、プロセス３００は、改質物ストリーム３３４を生成する縮合および脱アルキル化反応を誘導するのに有効な温度、圧力、および重量空間速度で、水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８およびＣ７－ストリーム３０８を変換触媒１３０と接触させるステップを含む。特に、Ｃ１１＋化合物は、変換触媒１３０上で脱アルキル化されてＣ１０－化合物を生成することができ、Ｃ７－化合物は、縮合反応によりＣ４＋化合物に変換される。このようにして、Ｃ７－ストリーム３０８およびＣ１１＋ストリーム３２０は、芳香族生成物ストリーム３０４中のＣ８化合物の収率を増加させるために改質され得る。プロセス１００に記載されている変換触媒１３０、縮合反応器１３２、および稼働条件は、改質物ストリーム３３４を産生するためにプロセス３００で使用するのに適している。
【0082】
一部の実施形態では、変換触媒１３０によって生成される改質物ストリーム３３４は、蒸留塔３０６にリサイクルされる。改質物ストリーム３３４は、蒸留塔３０６への供給前に炭化水素供給原料ストリーム１０２と任意選択で組み合わされ得る。
【0083】
水素化Ｃ１１＋ストリーム３２８およびＣ７－ストリーム３０８を変換触媒１３０に供給することによって、プロセス３００は、高濃度のＣ８～１０芳香族を、低濃度のＣ４＋パラフィンおよびＰＮＡ化合物と共に生成するという利点を提供する。特に、上記のプロセス３００の使用は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の３５％以上の炭素分率（ＣＦ）のＣ８～１０アリール収率、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５％以下のＣＦのＰＮＡ収率、および水性原料炭素の２５％以下のＣＦのＣ４＋アルカン収率をもたらす。ある特定の実施形態では、Ｃ８～１０アリール収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の４０ｗｔ％以上、４５％以上のＣＦ、５０％以上のＣＦ、または６０％以上のＣＦであり得る。ある特定の実施形態では、ＰＮＡ収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の５％未満のＣＦ、または４％未満のＣＦ、または３％未満のＣＦ、または２％未満のＣＦ、または１％未満のＣＦである。ある特定の実施形態では、Ｃ４＋アルカン収率は、炭化水素供給原料ストリーム１０２の２５％以下のＣＦ、２０％以下のＣＦ、または１５％以下のＣＦである。
【0084】
バイオマス原料：
図４を参照すると、バイオマスに由来する炭化水素供給原料ストリーム１０２を生成するためのプロセス４００が説明される。プロセス４００は、炭化水素供給原料ストリーム１０２を芳香族生成物ストリーム４０４に改質するためのステップをさらに含む。
図４を参照すると、バイオマスに由来する炭化水素供給原料ストリーム１０２を生成するためのプロセス４００が説明される。プロセス４００は、炭化水素供給原料ストリーム１０２を芳香族生成物ストリーム４０４に改質するためのステップをさらに含む。
【0085】
本明細書で使用される場合、用語「バイオマス」は、限定ではなく、植物（例えば、葉、根、種子および茎）によって生成される有機物質、ならびに微生物および動物代謝廃棄物を指す。一般的なバイオマス供給源は、（１）トウモロコシの茎、藁、種子の殻、サトウキビかす、バガス、堅果の殻、ならびに畜牛、家禽、および肉豚からの糞尿などの農業廃棄物、（２）木または樹皮、おがくず、材木の破片、およびミルスクラップなどの木質材料、（３）紙くずおよび庭の刈り取った草などの一般廃棄物、ならびに（４）ポプラ、ヤナギ、スイッチグラス、ムラサキウマゴヤシ、プレーリーブルーステム、トウモロコシ、ダイズなどのエネルギー作物などを含む。
【0086】
様々な糖処理方法は、当技術分野で周知であり、バイオマスから糖液を生成するために大規模に、商業的に実施される。例えば、サトウキビを使用するプロセスでは、スクロース、フルクトース、およびグルコースがリッチな水性のバイオマス由来中間原料ストリームを単離し、得るために、サトウキビは、一般的に、洗浄され、押しつぶされるかまたは拡散され、石灰で清澄化される。テンサイを使用するプロセスでは、スクロース、フルクトース、およびグルコースがリッチな水性のバイオマス由来中間原料ストリームを単離し、得るために、テンサイは、同様に、洗浄され、スライスされ、抽出され、清澄化される。穀粒を含むプロセスについて、穀粒は、洗われ、次いで、湿式粉砕デンプン（トウモロコシ）または乾式粉砕／粉にしたデンプン（トウモロコシ、コムギ、オオムギ、モロコシ粒）を得るために処理される。単離された糖液は、所望の糖濃度を得るために調整されてもよく、例えば、原料溶液１０を得るために濃縮または水で希釈され得る。一般的に、適切な濃度は約５％～約７０％の範囲内にあり、約４０％～７０％の範囲が、工業利用ではより一般的である。
【0087】
リグノセルロースバイオマスの生の原料について、バイオマス供給原料は、複雑なバイオポリマーから糖および可溶性酸素化物に分解されて原料溶液１０を形成し得る。一実施形態では、生のリグノセルロース原料（例えば、トウモロコシの葉茎）は、希酸熱化学的前処理による分解、水酸化アンモニウム、石灰、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムなどの塩基によるｐＨ調整および酵素加水分解を受けて可溶性の糖を形成する。任意選択の変換前方法は、原料の収穫での分別、ふるい分けによる分別、望ましくない成分を浸出させるための化学的前処理、白色腐朽菌による処理などの発酵的前処理、水蒸気爆砕、焙焼、またはペレット形成などの機械的方法を含む。分解の代替手段は、自己加水分解（熱水のみ）、アルカリ（例えば、アンモニア、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム）、酸化（例えば、過酸化水素、酸素、空気）、オルガノソルブ（例えば、エタノール、酢酸、触媒由来溶媒）、およびイオン性液体による熱化学的前処理を含む。リグノセルロースバイオマスの処理ステップは、切り刻まれた、細断された、圧縮された、粉にされたまたは変換に適したサイズに処理されたバイオマスを得るために、追加の処理も含み得る。
【0088】
一部の実施形態では、原料溶液１０は、前述のプロセスのうちの１種または複数を使用して形成されてもよく、前述のバイオマス供給源のうちの１種または複数に由来してもよい。原料溶液は、現在公知のもしくは将来開発される任意の手段によってバイオマスから作製され得るか、または単純に他のプロセスの副産物であり得る。原料溶液は、本明細書に記載されるようなプロセスのための原料ストリームとも称され得る。
【0089】
一部の実施形態では、原料溶液は、１種または複数の酸素化炭化水素を含む。用語「酸素化炭化水素」は、３つ以上の炭素原子および２つ以上の酸素原子を含有する水溶性炭化水素、例えば、炭水化物（例えば、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、およびデンプン）、糖（例えば、グルコース、スクロース、キシロースなど）、糖アルコール（例えば、ジオール、トリオール、およびポリオール）、および糖分解生成物（例えば、ヒドロキシメチルフルフラール（ＨＭＦ）、レブリン酸、ギ酸、およびフルフラール）を指し、これらの各々は、本明細書でＣ３＋Ｏ２＋と表される。本明細書で使用される場合、用語「酸素化化合物」または「酸素化物」は、２つ以上の炭素原子および１つまたは複数の酸素原子を有する分子（すなわちＣ２＋Ｏ１＋）を指し、用語「一酸素化物」は、２つ以上の炭素原子および１つの酸素原子を含有する炭化水素分子（すなわちＣ２＋Ｏ１）を指し、用語「二酸素化物」は、２つ以上の炭素原子および２つの酸素原子を含有する炭化水素分子（すなわちＣ２＋Ｏ２）を指し、用語「ポリ酸素化物」は、２つ以上の炭素原子および３つ以上の酸素原子を含有する炭化水素分子（すなわちＣ２＋Ｏ３＋）を指す。
【0090】
酸素化炭化水素に加えて、原料は、リグニン、１種もしくは複数の抽出物、１種もしくは複数の灰成分、または１種もしくは複数の有機種（例えば、リグニン誘導体）も含み得る。抽出物は、テルペノイド、スチルベン、フラボノイド、フェノール類、脂肪族、リグナン、アルカン、タンパク様物質、アミノ酸、および他の無機生成物を含む。灰成分は、Ａｌ、Ｂａ、Ｃａ、Ｆｅ、Ｋ、Ｍｇ、Ｍｎ、Ｐ、Ｓ、Ｓｉ、Ｚｎなどを含む。他の有機種は、４－エチルフェノール、４－エチル－２－メトキシフェノール、２－メトキシ－４－プロピルフェノール、バニリン、４－プロピルシリンゴール、ビタミンＥ、ステロイド、長鎖炭化水素、長鎖脂肪酸、スチルベノイドなどを含む。一部の実施形態では、本明細書に記載されるような原料ストリームは酸素化炭化水素を含み、酸素化炭化水素は、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、糖アルコール、糖分解生成物、セルロース誘導体、ヘミセルロース誘導体、リグニン誘導体、リグノセルロース誘導体、またはそれらの組合せを含む。
【0091】
再び図４を参照すると、原料溶液１０は、水素の存在下で脱酸素化触媒１２と接触して、１種または複数の酸素化物の混合物を含む脱酸素化生成物ストリーム１８を生成する。水素は、水素を含むリザーバー（例えば、加圧タンク）または水素を生成する上流プロセスユニットであり得る水素供給源１４から提供され得る。一部の実施形態では、脱酸素化触媒１２は脱酸素化反応器１６内に配置される。
【0092】
脱酸素化生成物ストリーム１８は、０．５以上２未満、または０．８～１．８、または１～１．６、または１．２～１．６のＨ：Ｃｅｆｆ比を含み得る。一部の実施形態では、Ｈ：Ｃｅｆｆ比は、少なくとも０．５、または少なくとも０．６、または少なくとも０．７、または少なくとも０．８、または少なくとも０．９、または少なくとも１、または少なくとも１．１、または少なくとも１．２～１．３未満、または１．４未満、または１．５未満、または１．６未満、または１．８未満、または１．９未満、または２．０未満である。
【0093】
本明細書で使用される場合、用語「Ｈ：Ｃｅｆｆ比」は、供給原料中の炭素、酸素および水素の量に基づき、以下の通りに計算される：
【0094】
【数2】
【0095】
一部の実施形態では、脱酸素化生成物１８ストリームは、アルコール、ケトン、アルデヒド、フラン、ヒドロキシカルボン酸、カルボン酸、ジオールおよびトリオールなどの１つまたは複数の炭素原子および１～３つの間の酸素原子を有する化合物であるＣ１＋Ｏ１～３炭化水素を含む。一部の実施形態では、Ｃ１＋Ｏ１～３炭化水素は、１～６つの炭素原子、または２～６つの炭素原子、または３～６つの炭素原子を有する。Ｃ１＋Ｏ１～３炭化水素に加えて、脱酸素化生成物ストリーム１８は、酸素元素を有しない炭化水素を含み得る。
【0096】
脱酸素化生成物ストリーム１８中の例示的なアルコールは、限定ではなく、メタノール、エタノール、ｎ－プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、ブチルアルコール、イソブチルアルコール、ブタノール、ペンタノール、シクロペンタノール、ヘキサノール、シクロヘキサノール、２－メチル－シクロペンタノール、ヘプタノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、およびそれらの異性体などの第一級、第二級、直鎖状、分岐状、または環式Ｃ１＋アルコールを含み得る。
【0097】
例示的なケトンは、限定ではなく、ヒドロキシケトン、環式ケトン、ジケトン、アセトン、プロパノン、２－オキソプロパナール、ブタノン、ブタン－２，３－ジオン、３－ヒドロキシブタン－２－オン、ペンタノン、シクロペンタノン、ペンタン－２，３－ジオン、ペンタン－２，４－ジオン、ヘキサノン、シクロヘキサノン、２－メチル－シクロペンタノン、ヘプタノン、オクタノン、ノナノン、デカノン、ウンデカノン、ドデカノン、メチルグリオキサール、ブタンジオン、ペンタンジオン、ジケトヘキサン、およびそれらの異性体を含み得る。
【0098】
例示的なアルデヒドは、限定ではなく、ヒドロキシアルデヒド、アセトアルデヒド、プロピオンアルデヒド、ブチルアルデヒド、ペンタナール、ヘキサナール、ヘプタナール、オクタナール、ノナール、デカナール、ウンデカナール、ドデカナール、およびそれらの異性体を含み得る。
【0099】
例示的なカルボン酸は、限定ではなく、ギ酸、酢酸、プロピオン酸、ブタン酸、ペンタン酸、ヘキサン酸、ヘプタン酸、２－ヒドロキシブタン酸および乳酸などのヒドロキシル化誘導体を含むそれらの異性体および誘導体を含み得る。
【0100】
例示的なジオールは、限定ではなく、エチレングリコール、プロピレングリコール、１，３－プロパンジオール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、ヘプタンジオール、オクタンジオール、ノナンジオール、デカンジオール、ウンデカンジオール、ドデカンジオール、およびそれらの異性体を含み得る。
【0101】
例示的なトリオールは、限定ではなく、グリセロール、１，１，１トリス（ヒドロキシメチル）－エタン（トリメチロールエタン）、トリメチロールプロパン、ヘキサントリオール、およびそれらの異性体を含み得る。例示的なフランおよびフルフラールは、限定ではなく、フラン、テトラヒドロフラン、ジヒドロフラン、２－フランメタノール、２－メチル－テトラヒドロフラン、２，５－ジメチル－テトラヒドロフラン、２－メチルフラン、２－エチル－テトラヒドロフラン、２－エチルフラン、ヒドロキシルメチルフルフラール、３－ヒドロキシテトラヒドロフラン、テトラヒドロ－３－フラノール、２，５－ジメチルフラン、５－ヒドロキシメチル－２（５Ｈ）－フラノン、ジヒドロ－５－（ヒドロキシメチル）－２（３Ｈ）－フラノン、テトラヒドロ－２－フロン酸、ジヒドロ－５－（ヒドロキシメチル）－２（３Ｈ）－フラノン、テトラヒドロフルフリルアルコール、１－（２－フリル）エタノール、ヒドロキシメチルテトラヒドロフルフラール、およびそれらの異性体を含む。
【0102】
一部の実施形態では、脱酸素化触媒１２は、酸素原子のうちの１つまたは複数を原料溶液から取り出して１種または複数の酸素化物を生成するための水素と原料溶液１０との反応を触媒することができる、１種または複数の材料を有する不均一系触媒からなる。一部の実施形態では、脱酸素化触媒１２は、担体に付着した１種または複数の金属からなり、限定ではなく、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｉｒ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｗ、Ｏｓ、Ｍｏ、Ａｇ、Ａｕ、それらの合金および組合せを含み得る。脱酸素化触媒は、これらの元素を単独で、またはＭｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｖ、Ｎｂ、Ｔａ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｙ、Ｌａ、Ｓｃ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｇ、Ａｕ、Ｓｎ、Ｇｅ、Ｐ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、およびそれらの組合せなどの１種または複数の促進剤と組み合わせて含み得る。一実施形態では、脱酸素化触媒は、Ｐｔ、Ｒｕ、Ｃｕ、Ｒｅ、Ｃｏ、Ｆｅ、Ｎｉ、ＷまたはＭｏを含む。さらに別の実施形態では、脱酸素化触媒は、ＦｅまたはＲｅおよびＩｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐ、Ｒｈ、およびＲｕから選択される少なくとも１種の遷移金属を含む。別の実施形態では、触媒は、Ｆｅ、Ｒｅおよび少なくともＣｕまたは１種のＶＩＩＩＢ族遷移金属を含む。一部の実施形態では、脱酸素化触媒の金属は、Ｐｄ、Ｗ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｔ、Ｒｕ、またはそれらの組合せを含む。一部の実施形態では、脱酸素化触媒は促進剤を含む。例として、脱酸素化触媒の促進剤は、Ｓｎ、Ｗ、またはそれらの組合せを含み得る。担体は、ニトリド、炭素、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、酸化亜鉛、クロミア、窒化ホウ素、ヘテロポリ酸、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、およびそれらの混合物を含む本明細書に記載の担体のうちの任意の１種であり得る。一部の実施形態では、担体はジルコニアを含む。
【0103】
脱酸素化温度は８０℃～３００℃の範囲であり得る。一部の実施形態では、反応温度は、約１２０℃～６００℃の間、または約２００℃～２８０℃の間、または約２２０℃～２６０℃の間である。脱酸素化圧力は、７２ｐｓｉｇ～１３００ｐｓｉｇの範囲であり得る。一部の実施形態では、脱酸素化圧力は、７２～１２００ｐｓｉｇ、または１４５～１２００ｐｓｉｇ、または２００～７２５ｐｓｉｇ、または３６５～７００ｐｓｉｇ、または６００～６５０ｐｓｉｇの範囲である。
【0104】
一部の実施形態では、脱酸素化反応のＷＨＳＶは、１時間当たり、触媒１グラム当たり、０．１グラムの酸素化炭化水素（ｇ／ｇ－ｈｒ）～４０ｇ／ｇ－ｈｒの範囲である。一部の実施形態では、ＷＨＳＶは、少なくとも０．２５、少なくとも０．５、少なくとも０．７５、少なくとも１．０、少なくとも１．１、少なくとも１．２、少なくとも１．３、少なくとも１．４、少なくとも１．５、少なくとも１．６、少なくとも１．７、少なくとも１．８、少なくとも１．９、少なくとも２．０、少なくとも２．１、少なくとも２．２、少なくとも２．３、少なくとも２．４、少なくとも２．５、少なくとも２．６、少なくとも２．７、少なくとも２．８、少なくとも２．９、少なくとも３．０、少なくとも３．１、少なくとも３．２、少なくとも３．３、少なくとも３．４、少なくとも３．５、少なくとも３．６、少なくとも３．７、少なくとも３．８、少なくとも３．９、少なくとも４．０、少なくとも４．１、少なくとも４．２、少なくとも４．３、少なくとも４．４、少なくとも４．５、少なくとも４．６、少なくとも４．７、少なくとも４．８、少なくとも４．９、少なくとも５．０～６未満、７未満、８未満、９未満、１０未満、１１未満、１２未満、１３未満、１４未満、１５未満、２０未満、２５未満、３０未満、３５未満、または４０ｇ／ｇ ｈｒ未満である。
【0105】
一部の実施形態では、脱酸素化反応器１６に供給される水素の量は、原料中の酸素化炭化水素の総モル数に対して、０～２４００％、５～２４００％、１０～２４００％、１５～２４００％、２０～２４００％、２５～２４００％、３０～２４００％、３５～２４００％、４０～２４００％、４５～２４００％、５０～２４００％、５５～２４００％、６０～２４００％、６５～２４００％、７０～２４００％、７５～２４００％、８０～２４００％、８５～２４００％、９０～２４００％、９５～２４００％、９８～２４００％、１００～２４００％、２００～２４００％、３００～２４００％、４００～２４００％、５００～２４００％、６００～２４００％、７００～２４００％、８００～２４００％、９００～２４００％、１０００～２４００％、１１００～２４００％、または１１５０～２４００％、または１２００～２４００％、または１３００～２４００％、または１４００～２４００％、または１５００～２４００％、または１６００～２４００％、または１７００～２４００％、または１８００～２４００％、または１９００～２４００％、または２０００～２４００％、または２１００～２４００％、または２２００～２４００％、または２３００～２４００％の範囲であり、これらの間の全ての間隔を含む。水素は、外部の水素またはリサイクルされた水素であり得る。用語「外部のＨ２」は、原料溶液に由来しないが、外部の供給源から反応器システムに添加される水素を指す。用語「リサイクルされたＨ２」は、収集され、次いでさらなる使用のためにリサイクルされて反応器システムに戻る未消費の水素を指す。
【0106】
一部の実施形態では、生成物ストリーム１８は、生成物ストリーム１８を非凝縮ガスストリーム２２、有機生成物ストリーム２４、および水性生成物ストリーム２６に分離するために、３相分離器２０を通過する。非凝縮ガスストリーム２２は、水素、二酸化炭素、メタン、エタンおよびプロパンからなり得る。非凝縮ガスは、除去され、燃焼してプロセス熱（すなわち、脱酸素化反応器内の反応を駆動するための熱）を作り得るか、またはリサイクルして水素ストリーム１４に戻すために水素が回収され得る分離システムに送られ得る。部分的脱酸素化炭化水素を含有する水性生成物ストリーム２６は、リサイクルされて脱酸素化反応器１６の入口に戻り得る。一部の一酸素化物（例えば、アルコール）を含む水性パージストリーム２８は、反応器システム内の水の蓄積を防止するために使用され得る。水性パージストリーム２８は、有機生成物ストリーム２４と組み合わされ得るか、またはプロセスから廃棄され得る。
【0107】
一部の実施形態では、酸素化物を含む有機生成物ストリーム２４は、酸素化物を、Ｃ４＋化合物を含む縮合物生成物ストリーム３０に変換する縮合反応を誘導するのに有効な温度、圧力、および重量空間速度で、変換触媒１３０と接触する。Ｃ４＋化合物は、Ｃ４～３０非芳香族炭化水素およびＣ６～３０芳香族炭化水素、例えば、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０アルカン、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０アルケン、任意選択の直鎖または分岐鎖アルキル基を有するＣ５～３０シクロアルカン、任意選択の直鎖または分岐鎖アルケン基を有するＣ５～３０シクロアルケン、任意選択の直鎖または分岐鎖アルカンまたはアルケンを有するＣ６～３０アリール、任意選択の直鎖または分岐鎖アルカンまたはアルケンを有するＣ１２～３０縮合アリール、任意選択の直鎖または分岐鎖アルカンまたはアルケンを有するＣ１２～３０多環式化合物、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０アルコール、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０ケトン、直鎖または分岐鎖Ｃ４～３０フランおよびそれらの混合物のうちの１種または複数を含み得る。
【0108】
一部の実施形態では、縮合生成物ストリーム３０は、縮合生成物ストリーム３０を酸縮合ガスストリーム３４、有機ストリーム１０２、および水性ストリーム３８に分離するために３相分離器３２を通過し得る。有機ストリーム１０２および水性ストリーム３８は、密度差によって分離されるが、非凝縮ガスを含む酸縮合ガスストリーム３４は、酸縮合反応器１３２にリサイクルされて追加のＣ４＋化合物を産生する。一部の実施形態では、水性ストリーム３８は、プロセスから廃棄されるか、または下流プロセスユニットでさらに処理される。
【0109】
一部の実施形態では、有機ストリーム１０２は、プロセス１００～３００に記載されている炭化水素供給原料ストリーム１０２を形成し得るか、または炭化水素供給原料ストリーム１０２と組成が同様であり得る。一部の実施形態では、プロセス４００は、有機ストリーム１０２を第１の蒸留塔４０６で分留して、有機ストリーム１０２を第１の留出物ストリーム４０８および第１の底部ストリーム４１０に分離するステップを含む。一部の実施形態では、第１の留出物ストリーム４０８は、Ｃ７－化合物またはＣ５－化合物を含み、第１の底部ストリーム４１０は、Ｃ８＋化合物またはＣ６＋化合物を含む。
【0110】
プロセス４００は、第１の底部ストリーム４１０を第２の蒸留塔４１２で分留して、第１の底部ストリーム４１０を第２の留出物ストリーム４０４および第２の底部ストリーム４１４に分離するステップをさらに含む。第２の留出物ストリーム４０４は、生成物ストリームとして収集されてもよく、Ｃ８化合物またはＣ６～８化合物のどちらかを含む。第２の底部ストリーム４１４はＣ９＋化合物を含む。プロセス４００は、第２の底部ストリーム４１４を第３の蒸留塔４１６で分留して、第２の底部ストリーム４１４をＣ９～１０化合物を含む第３の留出物ストリーム４１８およびＣ１１＋化合物を含む第３の底部ストリーム４２０に分離するステップをさらに含む。
【0111】
Ｃ１１＋化合物を水素化触媒上で水素化するのではなく、プロセス４００は、第３の底部ストリーム４２０を脱酸素化触媒１２にリサイクルするステップを含む。本出願人は、驚くべきことに、許容可能な変換率を維持しながら、脱酸素化触媒１２が、第３の底部ストリーム４２０からのＣ１１＋化合物を脱アルキル化し、同時に原料溶液１０中の水溶性糖および酸素化物を脱酸素化することができることを見出した。
【0112】
一部の実施形態では、プロセスは、改質物ストリーム１３４を生成する縮合および脱アルキル化反応を誘導するのに有効な温度、圧力、および重量空間速度で、Ｃ７－化合物またはＣ５－化合物を含む第１の留出物ストリーム４０８およびＣ９～１０化合物を含む第３の留出物ストリーム４１８を変換触媒１３０と接触させるステップをさらに含む。一部の実施形態では、Ｃ９～１０化合物を含む第３の留出物ストリーム４１８は、リサイクルされて変換触媒１３０に戻るのではなく、生成物ストリームとして収集される。
【0113】
特に定義されない限り、本明細書で使用される全ての技術および科学用語は、本発明が属する当業者によって一般的に理解されるのと同じ意味を有する。全ての定義は、本明細書で定義および使用される場合、辞書の定義、参照により組み込まれる文書内の定義、および／または定義された用語の通常の意味より優先することが理解されるべきである。
【0114】
本発明は、１つまたは複数の好ましい実施形態に関して記載され、明示的に述べられたものとは別に、多くの均等物、代替、変形、および改良が可能であり、本発明の範囲内にあることが理解されるべきである。
【実施例】
【0115】
以下の実施例は、当業者が本開示の原理をより容易に理解することを可能にする。以下の実施例は、例示のために提示され、決して限定することを意図しない。
【0116】
比較例１：ソルビトール供給原料を用いたベースライン構成
水中５０ｗｔ％ソルビトールからなる原料溶液をＰｄ－Ｍｏ－Ｓｎ－Ｗ ＺｒＯ２ ＨＤＯ触媒上で反応させて酸素化物の混合物を生成した。１４０グラムのＨＤＯ触媒を、直列でつながれた２つのＯＤ１インチのインコネル反応器にロードした。供給原料を取り込む前に、ＨＤＯ触媒をその場で、水素で、４００℃および１０５０ｐｓｉｇで還元した。原料溶液をＨＤＯ触媒上で、１８００ｐｓｉｇおよび１時間当たり、触媒１グラム当たり、０．８グラムの原料溶液の重量空間速度（ＷＨＳＶ）で反応させた。第１のＨＤＯ反応器は、２３２℃の入口温度および２５４℃の出口温度を有した。第２のＨＤＯ反応器は、２６４℃の入口温度および２９５℃の出口温度を有した。水素を２５５０ｍｌ／分の速度でＨＤＯ反応器に同時供給した。生成物のＨＤＯ生成物ストリームからの７．５ｇ／分の水性リサイクルをＨＤＯ入口に送り戻した。
水中５０ｗｔ％ソルビトールからなる原料溶液をＰｄ－Ｍｏ－Ｓｎ－Ｗ ＺｒＯ２ ＨＤＯ触媒上で反応させて酸素化物の混合物を生成した。１４０グラムのＨＤＯ触媒を、直列でつながれた２つのＯＤ１インチのインコネル反応器にロードした。供給原料を取り込む前に、ＨＤＯ触媒をその場で、水素で、４００℃および１０５０ｐｓｉｇで還元した。原料溶液をＨＤＯ触媒上で、１８００ｐｓｉｇおよび１時間当たり、触媒１グラム当たり、０．８グラムの原料溶液の重量空間速度（ＷＨＳＶ）で反応させた。第１のＨＤＯ反応器は、２３２℃の入口温度および２５４℃の出口温度を有した。第２のＨＤＯ反応器は、２６４℃の入口温度および２９５℃の出口温度を有した。水素を２５５０ｍｌ／分の速度でＨＤＯ反応器に同時供給した。生成物のＨＤＯ生成物ストリームからの７．５ｇ／分の水性リサイクルをＨＤＯ入口に送り戻した。
【0117】
その後、ＨＤＯ反応器から生成された酸素化物の混合物をＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。１６５グラムのＮｉ修飾ＺＳＭ－５触媒をＯＤ１インチのインコネルリード反応器にロードし、１５０グラムのＮｉ修飾ＺＳＭ－５触媒をＯＤ１インチのインコネルラグ反応器にロードした。再生は、反応器を再生の順にラグからリードへとスイング（前進にスイング）させながら絶えず行われた。供給原料を取り込む前に、変換触媒をその場で、窒素下で、１００ｐｓｉｇおよび４００℃で還元した。酸素化物の混合物を変換触媒上で、１００ｐｓｉｇで反応させた。リードおよびラグＡＣ反応器は、４１０℃の入口温度および４０５℃の出口温度を有した。ＨＤＯ反応器からの水素を分離し、ＡＣ反応器に送り、同時供給した。ＡＣ生成物ストリームからの１～３ｇ／分の水性リサイクルをリサイクルしてリードＡＣ反応器に戻した。ＡＣ生成物ストリームからの３０００ｍＬ／分の蒸気リサイクルをリサイクルしてＡＣ反応器に戻した。
【0118】
ＡＣ生成物ストリームを、ＡＣ生成物ストリームをＣ６－ストリームおよびＣ７＋ストリームに分離するように構成された蒸留塔に送った。次いで、軽質末端生成物から芳香族へのさらなるアップグレードのために、Ｃ６－ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。Ｃ７＋ストリームを生成物として収集した。
【0119】
【表1】
【0120】
正味の収率プロファイルを集めるために、４回の重量チェックを全ての生成物ストリームに行った。表１は、重量チェックの平均である炭素収率プロファイルをまとめる。
【0121】
[実施例１]
ソルビトール供給原料を用いたＨＡＵ
比較例１で概説された同じ反応条件を使用して、水中５０ｗｔ％ソルビトールからなる原料溶液をＰｄ－Ｍｏ－Ｓｎ－Ｗ ＺｒＯ２ ＨＤＯ触媒およびＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させた。
ソルビトール供給原料を用いたＨＡＵ
比較例１で概説された同じ反応条件を使用して、水中５０ｗｔ％ソルビトールからなる原料溶液をＰｄ－Ｍｏ－Ｓｎ－Ｗ ＺｒＯ２ ＨＤＯ触媒およびＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させた。
【0122】
第１の蒸留塔は、酸縮合生成物ストリームをＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームに分離した。増加した濃度の芳香族を生成するためのさらなるアップグレードのために、Ｃ５－ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。第２の蒸留塔は、Ｃ６＋ストリームをＣ６～８ストリームおよびＣ９＋ストリームに分離した。第３の蒸留塔は、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよびＣ１１＋ストリームに分離した。Ｃ９～１０ストリームを生成物ストリームとして収集した。
【0123】
Ｃ１１＋ストリームを市販の酸化ニッケル水素化触媒（１８％Ｎｉを有する、ＣＲＩ ｃａｔａｌｙｓｔｓから入手可能なＫＬ６５６０）と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成した。１０グラムの水素化触媒をＯＤ１／２インチのインコネル反応器にロードした。供給原料を取り込む前に、水素化触媒をその場で、水素で、４００℃および１０５０ｐｓｉｇで還元した。Ｃ１１＋ストリームを水素化触媒上で、６００ｐｓｉｇで反応させた。水素化反応器は、１７０℃の入口温度および１００℃の出口温度を有した。水素を１５０ｍＬ／分の速度で水素化反応器に同時供給した。脱アルキル化のために水素化Ｃ１１＋ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。
【0124】
【表2】
【0125】
表２は、水素化反応器に入る材料の組成および流出物の組成を含む。述べた通り、ＰＮＡ（例えば、ナフタレン）は、変換触媒上で最小限に反応性であるが、テトラリンおよびデカリンは、Ｃ１０－芳香族および炭化水素へと容易に脱アルキル化される。水素化触媒は、供給原料炭素に対するパーセンテージに基づいて、Ｃ１１＋ストリーム中のＰＮＡの濃度を１３．０２％から４．１１％に低減するのに有効であった。
【0126】
【表3】
【0127】
正味の収率プロファイルを集めるために、４回の重量チェックを全ての生成物ストリームに行った。正味の収率プロファイルは、重量チェックの平均であった。表３は、ＨＡＵ構成についての炭素収率プロファイルをまとめ、炭素収率プロファイルをベースライン構成と比較する。Ｃ１０＋芳香族およびＰＮＡ（例えば、ナフタレン）によって一度捕捉された炭素は、パラフィンおよびナフテンのような飽和化合物、ならびに芳香族およびオレフィンのような不飽和化合物を含む高い価値の生成物に再分配された。
【0128】
比較例２：調整したエタノール供給原料を用いたベースライン構成
４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールからなる原料溶液をＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。１６５グラムのＮｉ修飾ＺＳＭ－５触媒をＯＤ１インチのインコネルリード反応器にロードし、１５０グラムのＮｉ修飾ＺＳＭ－５触媒をＯＤ１インチのインコネルラグ反応器にロードした。再生は、反応器を再生の順にラグからリードへとスイング（前進にスイング）させながら絶えず行われた。供給原料を取り込む前に、変換触媒をその場で、窒素下で、１００ｐｓｉｇおよび４００℃で還元した。酸素化物の混合物をラグからリードへの構成でＡＣ反応器で反応させた。反応の圧力は２００ｐｓｉｇで、および１時間当たり、触媒１グラム当たり、０．２５グラムの原料溶液のＷＨＳＶで生じた。ラグＡＣ反応器は、４０５℃の入口温度および４３５℃の出口温度を有した。リードＡＣ反応器は、４５０℃の入口および出口温度を有した。水素は反応器に同時供給しなかった。ＡＣ生成物ストリームからのおよそ１ｇ／分の水性リサイクルをリサイクルしてリードＡＣ反応器に戻した。ＡＣ生成物ストリームからの２７００ｍＬ／分の蒸気リサイクルをリサイクルしてラグＡＣ反応器に戻した。
４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールからなる原料溶液をＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。１６５グラムのＮｉ修飾ＺＳＭ－５触媒をＯＤ１インチのインコネルリード反応器にロードし、１５０グラムのＮｉ修飾ＺＳＭ－５触媒をＯＤ１インチのインコネルラグ反応器にロードした。再生は、反応器を再生の順にラグからリードへとスイング（前進にスイング）させながら絶えず行われた。供給原料を取り込む前に、変換触媒をその場で、窒素下で、１００ｐｓｉｇおよび４００℃で還元した。酸素化物の混合物をラグからリードへの構成でＡＣ反応器で反応させた。反応の圧力は２００ｐｓｉｇで、および１時間当たり、触媒１グラム当たり、０．２５グラムの原料溶液のＷＨＳＶで生じた。ラグＡＣ反応器は、４０５℃の入口温度および４３５℃の出口温度を有した。リードＡＣ反応器は、４５０℃の入口および出口温度を有した。水素は反応器に同時供給しなかった。ＡＣ生成物ストリームからのおよそ１ｇ／分の水性リサイクルをリサイクルしてリードＡＣ反応器に戻した。ＡＣ生成物ストリームからの２７００ｍＬ／分の蒸気リサイクルをリサイクルしてラグＡＣ反応器に戻した。
【0129】
ＡＣ生成物ストリームを、ＡＣ生成物ストリームをＣ６－ストリームおよびＣ７＋ストリームに分離するように構成された蒸留塔に送った。次いで、軽質末端生成物から芳香族へのさらなるアップグレードのために、Ｃ６－ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。Ｃ７＋ストリームを生成物として収集した。
【0130】
【表4】
【0131】
正味の収率プロファイルを集めるために、４回の重量チェックを全ての生成物ストリームに行った。表４は、重量チェックの平均である炭素収率プロファイルをまとめる。
【0132】
[実施例２]
調整したエタノール供給原料を用いたＨＡＵ
比較例２で概説された同じ反応条件を使用して、４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールをＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。
調整したエタノール供給原料を用いたＨＡＵ
比較例２で概説された同じ反応条件を使用して、４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールをＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。
【0133】
第１の蒸留塔は、酸縮合生成物ストリームをＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームに分離した。増加した濃度の芳香族を生成するためのさらなるアップグレードのために、Ｃ５－ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。第２の蒸留塔は、Ｃ６＋ストリームをＣ６～８ストリームおよびＣ９＋ストリームに分離した。第３の蒸留塔は、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよびＣ１１＋ストリームに分離した。Ｃ９～１０ストリームを生成物ストリームとして収集した。
【0134】
Ｃ１１＋ストリームを市販の酸化ニッケル水素化触媒（１８％Ｎｉを有する、ＣＲＩ ｃａｔａｌｙｓｔｓから入手可能なＫＬ６５６０）と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成した。１０グラムの水素化触媒をＯＤ１／２インチのインコネル反応器にロードした。供給原料を取り込む前に、水素化触媒をその場で、水素で、４００℃および１０５０ｐｓｉｇで還元した。Ｃ１１＋ストリームを水素化触媒上で、６００ｐｓｉｇで反応させた。水素化反応器は、１３０℃の入口温度および１０５℃の出口温度を有した。水素を１５０ｍＬ／分の速度で水素化反応器に同時供給した。脱アルキル化のために水素化Ｃ１１＋ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。
【0135】
【表5】
【0136】
表５は、水素化反応器に入る材料の組成および流出物の組成を含む。水素化触媒は、供給原料炭素に対するパーセンテージに基づいて、Ｃ１１＋ストリーム中のＰＮＡの濃度を１３．０２％から４．１１％に低減するのに有効であった。水素化触媒は、変換触媒上で容易に脱アルキル化されるテトラリンおよびデカリンの濃度を増加させるのにも有効であった。
【0137】
【表6】
【0138】
正味の収率プロファイルを集めるために、４回の重量チェックを全ての生成物ストリームに行った。正味の収率プロファイルは、重量チェックの平均であった。表６は、ＨＡＵ構成についての炭素収率プロファイルをまとめ、炭素収率プロファイルをベースライン構成と比較する。Ｃ１０＋芳香族およびＰＮＡ（例えば、ナフタレン）によって一度捕捉された炭素は、パラフィンおよびナフテンのような飽和化合物、ならびに芳香族およびオレフィンのような不飽和化合物を含むより高い価値の生成物に再分配された。
【0139】
[実施例３]
調整したエタノール供給原料を用いたＮＢＸ
比較例２で概説された同じ反応条件を使用して、４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールをＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。
調整したエタノール供給原料を用いたＮＢＸ
比較例２で概説された同じ反応条件を使用して、４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールをＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて混合芳香族供給原料ストリームを生成した。
【0140】
第１の蒸留塔は、酸縮合生成物ストリームをＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームに分離した。次いで、増加した濃度の芳香族を生成するためのさらなるアップグレードのために、Ｃ７－ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。第２の蒸留塔は、Ｃ８＋ストリームをＣ８ストリームおよびＣ９＋ストリームに分離した。第３の蒸留塔はＣ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよびＣ１１＋ストリームに分離した。脱アルキル化のためにＣ９～１０ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。
【0141】
Ｃ１１＋ストリームを市販の酸化ニッケル水素化触媒（１８％Ｎｉを有する、ＣＲＩ ｃａｔａｌｙｓｔｓから入手可能なＫＬ６５６０）と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成した。１０グラムの水素化触媒をＯＤ１／２インチのインコネル反応器にロードした。供給原料を取り込む前に、水素化触媒をその場で、水素で、４００℃および１０５０ｐｓｉｇで還元した。Ｃ１１＋ストリームを水素化触媒上で、６００ｐｓｉｇで反応させた。水素化反応器は、１３０℃の入口温度および１０５℃の出口温度を有した。水素を１５０ｍＬ／分の速度で水素化反応器に同時供給した。脱アルキル化のために水素化Ｃ１１＋ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。キシレンを含むＣ８ストリームを正味の生成物ストリームとして収集する。
【0142】
【表7】
【0143】
表７は、水素化反応器に入る材料の組成および流出物の組成を含む。水素化触媒は、供給原料炭素に対するパーセンテージに基づいて、Ｃ１１＋ストリーム中のＰＮＡの濃度を４４．３７％から７．４％に低減するのに有効であった。水素化触媒は、変換触媒上で容易に脱アルキル化されるテトラリンおよびデカリンの濃度を増加させるのにも有効であった。
【0144】
【表8】
【0145】
正味の収率プロファイルを集めるために、４回の重量チェックを全ての生成物ストリームに行った。正味の収率プロファイルは、重量チェックの平均であった。表８は、ＮＢＸ構成についての炭素収率プロファイルをまとめ、炭素収率プロファイルをＨＡＵ構成およびベースライン構成と比較する。Ｃ１０＋芳香族およびＰＮＡ（例えば、ナフタレン）によって一度捕捉された炭素は、パラフィンおよびナフテンのような飽和化合物、ならびに芳香族およびオレフィンのような不飽和化合物を含むより高い価値の生成物に再分配された。
【0146】
[実施例５]
調整したエタノール供給原料を用いたキシレン－ＳＡＫ
比較例２で概説された同じ反応条件を使用して、４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールをＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて、混合芳香族供給原料ストリームを生成した。
調整したエタノール供給原料を用いたキシレン－ＳＡＫ
比較例２で概説された同じ反応条件を使用して、４１．２ｗｔ％の酢酸エチル、２７．７ｗｔ％の脱イオン水、および３１．１ｗｔ％の１９０プルーフのエタノールをＮｉ修飾ＺＳＭ－５変換触媒上で反応させて、混合芳香族供給原料ストリームを生成した。
【0147】
第１の蒸留塔は、酸縮合生成物ストリームをＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームに分離する。次いで、さらなるアップグレードのためにＣ７－ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻す。第２の蒸留塔は、Ｃ８＋ストリームをＣ８ストリームおよびＣ９＋ストリームに分離する。第３の蒸留塔は、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよびＣ１１＋ストリームに分離する。Ｃ８ストリームおよびＣ９～１０ストリームは、正味の生成物ストリームとして収集される。
【0148】
Ｃ１１＋ストリームを市販の酸化ニッケル水素化触媒（１８％Ｎｉを有する、ＣＲＩ ｃａｔａｌｙｓｔｓから入手可能なＫＬ６５６０）と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成した。１０グラムの水素化触媒をＯＤ１／２インチのインコネル反応器にロードした。供給原料を取り込む前に、水素化触媒をその場で、水素で、４００℃および１０５０ｐｓｉｇで還元した。Ｃ１１＋ストリームを水素化触媒上で、６００ｐｓｉｇで反応させた。水素化反応器は、１３０℃の入口温度および１０５℃の出口温度を有した。水素を１５０ｍＬ／分の速度で水素化反応器に同時供給した。脱アルキル化のために水素化Ｃ１１＋ストリームをリサイクルしてＡＣ触媒に戻した。
【0149】
【表9】
【0150】
正味の収率プロファイルを集めるために、４回の重量チェックを全ての生成物ストリームに行った。正味の収率プロファイルは、重量チェックの平均であった。表９は、キシレン－ＳＡＫ構成についての炭素収率プロファイルをまとめ、炭素収率プロファイルをＨＡＵ構成、ＮＢＸ構成、およびベースライン構成と比較する。Ｃ１０＋芳香族およびＰＮＡ（例えば、ナフタレン）によって一度捕捉された炭素は、パラフィンおよびナフテンのような飽和化合物、ならびに芳香族およびオレフィンのような不飽和化合物を含むより高い価値の生成物に再分配された。
【0151】
したがって、本開示は、炭化水素供給原料の収率構造を非芳香族化合物（例えば、パラフィン、ナフテン）からＣ６～１０芳香族化合物にシフトするためのシステムおよび方法を提供する。一部の実施形態では、本開示は、芳香族化合物（例えば、Ｃ６～１０）、特に、ベンゼン、トルエン、パラ－キシレン、オルト－キシレン、およびメタ－キシレンの収率を増加させるために、炭化水素供給原料内の軽質炭化水素ストリーム（例えば、Ｃ５－）および重質炭化水素ストリーム（例えば、Ｃ１１＋）をアップグレードするためのシステムおよび方法を提供する。
【0152】
本発明は、ある特定の実施形態を参照してかなり詳細に記載されたが、当業者は、本発明が、限定ではなく例示の目的で提示された、記載された実施形態の代替の実施形態で使用され得ることを理解するであろう。したがって、添付の特許請求の範囲の範囲は、本明細書に含まれる実施形態の記載に限定されるべきでない。
【0153】
完全にするために、本発明の様々な態様が、以下の番号付きの条項において明記される。
【0154】
条項１．芳香族炭化水素を、複数の非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含む炭化水素供給原料ストリームから生成および分離するためのプロセスであって、非芳香族炭化水素が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せのうちの１種または複数を含み、芳香族化合物が、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せのうちの１種または複数を含み、プロセスが、
（ｉ）一連の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留して芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップであって、芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含み、重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップと、
（ｉｉ）重質炭化水素ストリームを水素の存在下で水素化触媒と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成するステップと、
（ｉｉｉ）水素化Ｃ１１＋ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させてＣ１１＋化合物の少なくとも一部を脱アルキル化して、改質物ストリームを産生するステップであって、改質物ストリームがステップ（ｉ）の一連の蒸留塔に供給される、ステップと
を含むプロセス。
（ｉ）一連の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留して芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップであって、芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含み、重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップと、
（ｉｉ）重質炭化水素ストリームを水素の存在下で水素化触媒と接触させて水素化Ｃ１１＋ストリームを生成するステップと、
（ｉｉｉ）水素化Ｃ１１＋ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させてＣ１１＋化合物の少なくとも一部を脱アルキル化して、改質物ストリームを産生するステップであって、改質物ストリームがステップ（ｉ）の一連の蒸留塔に供給される、ステップと
を含むプロセス。
【0155】
条項２．ステップ（ｉ）が、
第１の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ６＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項１に記載のプロセス。
第１の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ６＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項１に記載のプロセス。
【0156】
条項３．Ｃ５－ストリームを少なくとも１種の変換触媒にリサイクルするステップをさらに含む、条項２に記載のプロセス。
【0157】
条項４．Ｃ６～８ストリームが、ベンゼン、トルエン、キシレン、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項２に記載のプロセス。
【0158】
条項５．ステップ（ｉ）が、
第１の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ８＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項１に記載のプロセス。
第１の蒸留塔を使用して、炭化水素供給原料ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを炭化水素供給原料ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ８＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項１に記載のプロセス。
【0159】
条項６．Ｃ７－ストリームを少なくとも１種の変換触媒にリサイクルするステップをさらに含む、条項５に記載のプロセス。
【0160】
条項７．Ｃ９～１０ストリームを少なくとも１種の変換触媒にリサイクルしてＣ９～１０化合物の少なくとも一部を脱アルキル化するステップをさらに含む、条項５に記載のプロセス。
【0161】
条項８．水素化触媒が、少なくとも１種の担体および少なくとも１種の金属を含む、条項１に記載のプロセス。
【0162】
条項９．少なくとも１種の担体が、炭素、シリカ、アルミナ、ジルコニア、チタニア、バナジア、セリア、シリカ－アルミネート、ゼオライト、珪藻土、ヒドロキシアパタイト、酸化亜鉛、クロミア、およびそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項８に記載のプロセス。
【0163】
条項１０．金属が、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｒｅ、Ｃｕ、それらの合金、およびそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項８に記載のプロセス。
【0164】
条項１１．水素化触媒が少なくとも１種の促進剤をさらに含む、条項８に記載のプロセス。
【0165】
条項１２．促進剤が、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｒ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｃｒ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｍｏ、Ｗ、Ｂ、Ｐ、およびそれらの合金または組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項１１に記載のプロセス。
【0166】
条項１３．変換触媒が、カーバイド、ニトリド、ジルコニア、アルミナ、シリカ、アルミノシリケート、リン酸塩、ゼオライト、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バナジウム、酸化ランタン、酸化イットリウム、酸化スカンジウム、酸化マグネシウム、酸化セリウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、水酸化物、ヘテロポリ酸、無機酸、酸修飾樹脂、塩基修飾樹脂、およびそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項１に記載のプロセス。
【0167】
条項１４．変換触媒が少なくとも１種の金属を含み、金属が、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｔ、Ｎｉ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｒｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｒｈ、Ｐｄ、Ｉｒ、Ｒｅ、Ｍｎ、Ｃｒ、Ｍｏ、Ｗ、Ｓｎ、Ｏｓ、それらの合金および組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項１に記載のプロセス。
【0168】
条項１５．変換触媒が少なくとも１種の修飾剤を含み、修飾剤が、Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｓｃ、Ｐ、Ｂ、Ｂｉ、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、およびそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項１に記載のプロセス。
【0169】
条項１６．ステップ（ｉｉ）における重質炭化水素ストリームが少なくとも１種の多核芳香族（ＰＮＡ）を含み、水素化中のＰＮＡの変換率が、少なくとも７０％、または少なくとも７５％、または少なくとも８０％、または少なくとも８５％、または少なくとも９０％である、条項１に記載のプロセス。
【0170】
条項１７．水素化Ｃ１１＋ストリームが、水素化Ｃ１１＋ストリームの総重量に対して５ｗｔ％未満の多核芳香族化合物、または４ｗｔ％未満、または３ｗｔ％未満、または２ｗｔ％未満、または１ｗｔ％未満を含む、条項１に記載のプロセス。
【0171】
条項１８．水素化Ｃ１１＋ストリームがテトラリンを含み、水素化Ｃ１１＋ストリームが、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０ｗｔ％大きい、または少なくとも２０ｗｔ％大きい、または少なくとも３０ｗｔ％大きい、または少なくとも４０ｗｔ％大きい、または少なくとも５０ｗｔ％大きいテトラリンの重量分率を含む、条項１に記載のプロセス。
【0172】
条項１９．水素化Ｃ１１＋ストリームがデカリンを含み、水素化Ｃ１１＋ストリームが、それぞれのストリームの総重量に対して、Ｃ１１＋ストリーム中のテトラリンの重量分率と比べて少なくとも１０ｗｔ％大きい、または少なくとも２０ｗｔ％大きい、または少なくとも３０ｗｔ％大きい、または少なくとも４０ｗｔ％大きい、または少なくとも５０ｗｔ％大きいテトラリンの重量分率を含む、条項１に記載のプロセス。
【0173】
条項２０．ステップ（ｉ）の前に、
水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、
脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて炭化水素供給原料ストリームを生成するステップと
をさらに含む、条項１に記載のプロセス。
水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、
脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて炭化水素供給原料ストリームを生成するステップと
をさらに含む、条項１に記載のプロセス。
【0174】
条項２１．
（ｉ）水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、
（ｉｉ）脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて、非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含む縮合生成物ストリームを生成するステップであって、非芳香族炭化水素が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せのうちの１種または複数を含み、芳香族化合物が、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せのうちの１種または複数を含む、ステップと、
（ｉｉｉ）一連の蒸留塔を使用して、縮合生成物ストリームを分留して芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを縮合生成物ストリームから分離するステップであって、芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含み、重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップと、
（ｉｖ）重質炭化水素ストリームの少なくとも一部をステップ（ｉ）の脱酸素化触媒にリサイクルするステップと
を含むプロセス。
（ｉ）水および酸素化炭化水素を含む原料ストリームを水素の存在下で脱酸素化触媒と接触反応させて脱酸素化生成物ストリームを生成するステップと、
（ｉｉ）脱酸素化生成物ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触反応させて、非芳香族炭化水素および芳香族炭化水素を含む縮合生成物ストリームを生成するステップであって、非芳香族炭化水素が、パラフィン、オレフィン、ナフテン、またはそれらの組合せのうちの１種または複数を含み、芳香族化合物が、アリール、縮合アリール、多環式化合物、またはそれらの組合せのうちの１種または複数を含む、ステップと、
（ｉｉｉ）一連の蒸留塔を使用して、縮合生成物ストリームを分留して芳香族生成物ストリームおよび重質炭化水素ストリームを縮合生成物ストリームから分離するステップであって、芳香族生成物ストリームが、Ｃ６芳香族、Ｃ７芳香族、Ｃ８芳香族、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含み、重質炭化水素ストリームがＣ１１＋化合物を含む、ステップと、
（ｉｖ）重質炭化水素ストリームの少なくとも一部をステップ（ｉ）の脱酸素化触媒にリサイクルするステップと
を含むプロセス。
【0175】
条項２２．酸素化炭化水素が、単糖、二糖、オリゴ糖、多糖、糖アルコール、糖分解生成物、セルロース誘導体、ヘミセルロース誘導体、リグニン誘導体、リグノセルロース誘導体、およびそれらの組合せのうちの１種または複数を含む、条項２１に記載のプロセス。
【0176】
条項２３．ステップ（ｉｉｉ）が
第１の蒸留塔を使用して、縮合ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを縮合ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ６＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項２１に記載のプロセス。
第１の蒸留塔を使用して、縮合ストリームを分留してＣ５－ストリームおよびＣ６＋ストリームを縮合ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ６＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ６～８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項２１に記載のプロセス。
【0177】
条項２４．Ｃ５－ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、縮合反応により、Ｃ５－化合物の少なくとも一部をＣ４＋化合物に変換するステップをさらに含む、条項２３に記載のプロセス。
【0178】
条項２５．Ｃ６～８ストリームが、ベンゼン、トルエン、キシレン、またはそれらの組合せのうちの少なくとも１種を含む、条項２３に記載のプロセス。
【0179】
条項２６．ステップ（ｉｉｉ）が、
第１の蒸留塔を使用して、縮合ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを縮合ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ８＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項２１に記載のプロセス。
第１の蒸留塔を使用して、縮合ストリームを分留してＣ７－ストリームおよびＣ８＋ストリームを縮合ストリームから分離するステップと、
第２の蒸留塔を使用して、Ｃ８＋ストリームを芳香族生成物ストリームおよびＣ９＋ストリームに分留するステップであって、芳香族生成物ストリームがＣ８化合物を含む、ステップと、
第３の蒸留塔を使用して、Ｃ９＋ストリームをＣ９～１０ストリームおよび重質炭化水素ストリームに分留するステップと
をさらに含む、条項２１に記載のプロセス。
【0180】
条項２７．Ｃ７－ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、縮合反応により、Ｃ７－化合物の少なくとも一部をＣ４＋化合物に変換するステップをさらに含む、条項２６に記載のプロセス。
【0181】
条項２８．Ｃ９～１０ストリームを少なくとも１種の変換触媒と接触させて、Ｃ９～１０化合物の少なくとも一部を脱アルキル化するステップをさらに含む、条項２６に記載のプロセス。
【0182】
条項２９．脱酸素化触媒が、少なくとも１種の担体および少なくとも１種の金属を含む、条項２１に記載のプロセス。
【0183】
条項３０．少なくとも１種の担体がジルコニアを含む、条項２９に記載のプロセス。
【0184】
条項３１．少なくとも１種の金属が、Ｐｄ、Ｗ、またはそれらの組合せを含む、条項２９に記載のプロセス。
【0185】
条項３２．脱酸素化触媒が促進剤を含む、条項２９に記載のプロセス。
【0186】
条項３３．促進剤が、Ｓｎ、Ｗ、またはそれらの組合せを含む、条項３２に記載のプロセス。
【0187】
条項３４．変換触媒がゼオライトを含む、条項２１に記載のプロセス。
【0188】
条項３５．変換触媒が少なくとも１種の金属を含む、条項２１に記載のプロセス。
【0189】
条項３６．金属がＮｉである、条項３５に記載のプロセス。
【符号の説明】
【0190】
１０ 原料溶液
１２ 脱酸素化触媒
１４ 水素供給源
１６ 脱酸素化反応器
１８ 脱酸素化生成物ストリーム
２０ ３相分離器
２２ 非凝縮ガスストリーム
２４ 有機生成物ストリーム
２６ 水性生成物ストリーム
２８ 水性パージストリーム
３０ 縮合生成物ストリーム
３４ 酸縮合ガスストリーム
３２ ３相分離器
３８ 水性ストリーム
１００ プロセス
１０２ 炭化水素供給原料ストリーム、有機ストリーム
１０４ 芳香族生成物ストリーム
１０６ 蒸留塔
１０８ Ｃ５－ストリーム
１１０ Ｃ６＋ストリーム
１１２ 第２の蒸留塔
１１４ Ｃ９＋ストリーム
１１６ 第３の蒸留塔
１１８ Ｃ９～１０ストリーム
１２０ Ｃ１１＋ストリーム
１２２ 水素化触媒
１２４ 水素化反応器
１２６ 水素供給源
１２８ 水素化Ｃ１１＋ストリーム
１３０ 変換触媒
１３２ 縮合反応器
１３４ 改質物ストリーム
２００ プロセス
２０４ 芳香族生成物ストリーム
２０６ 蒸留塔
２０８ Ｃ７－ストリーム
２１０ Ｃ８＋ストリーム
２１２ 第２の蒸留塔
２１４ Ｃ９＋ストリーム
２１６ 第３の蒸留塔
２１８ Ｃ９～１０ストリーム
２２０ Ｃ１１＋ストリーム
２２８ 水素化Ｃ１１＋ストリーム
２３４ 改質物ストリーム
３００ プロセス
３０４ 芳香族生成物ストリーム
３０６ 蒸留塔
３０８ Ｃ７－ストリーム
３１０ Ｃ８＋ストリーム
３１２ 第２の蒸留塔
３１４ Ｃ９＋ストリーム
３１６ 第３の蒸留塔
３１８ Ｃ９～１０ストリーム
３２０ Ｃ１１＋ストリーム
３２８ 水素化Ｃ１１＋ストリーム
３３４ 改質物ストリーム
４００ プロセス
４０４ 第２の留出物ストリーム、芳香族生成物ストリーム
４０６ 第１の蒸留塔
４０８ 第１の留出物ストリーム
４１０ 第１の底部ストリーム
４１２ 第２の蒸留塔
４１４ 第２の底部ストリーム
４１６ 第３の蒸留塔
４１８ 第３の留出物ストリーム
４２０ 第３の底部ストリーム
１２ 脱酸素化触媒
１４ 水素供給源
１６ 脱酸素化反応器
１８ 脱酸素化生成物ストリーム
２０ ３相分離器
２２ 非凝縮ガスストリーム
２４ 有機生成物ストリーム
２６ 水性生成物ストリーム
２８ 水性パージストリーム
３０ 縮合生成物ストリーム
３４ 酸縮合ガスストリーム
３２ ３相分離器
３８ 水性ストリーム
１００ プロセス
１０２ 炭化水素供給原料ストリーム、有機ストリーム
１０４ 芳香族生成物ストリーム
１０６ 蒸留塔
１０８ Ｃ５－ストリーム
１１０ Ｃ６＋ストリーム
１１２ 第２の蒸留塔
１１４ Ｃ９＋ストリーム
１１６ 第３の蒸留塔
１１８ Ｃ９～１０ストリーム
１２０ Ｃ１１＋ストリーム
１２２ 水素化触媒
１２４ 水素化反応器
１２６ 水素供給源
１２８ 水素化Ｃ１１＋ストリーム
１３０ 変換触媒
１３２ 縮合反応器
１３４ 改質物ストリーム
２００ プロセス
２０４ 芳香族生成物ストリーム
２０６ 蒸留塔
２０８ Ｃ７－ストリーム
２１０ Ｃ８＋ストリーム
２１２ 第２の蒸留塔
２１４ Ｃ９＋ストリーム
２１６ 第３の蒸留塔
２１８ Ｃ９～１０ストリーム
２２０ Ｃ１１＋ストリーム
２２８ 水素化Ｃ１１＋ストリーム
２３４ 改質物ストリーム
３００ プロセス
３０４ 芳香族生成物ストリーム
３０６ 蒸留塔
３０８ Ｃ７－ストリーム
３１０ Ｃ８＋ストリーム
３１２ 第２の蒸留塔
３１４ Ｃ９＋ストリーム
３１６ 第３の蒸留塔
３１８ Ｃ９～１０ストリーム
３２０ Ｃ１１＋ストリーム
３２８ 水素化Ｃ１１＋ストリーム
３３４ 改質物ストリーム
４００ プロセス
４０４ 第２の留出物ストリーム、芳香族生成物ストリーム
４０６ 第１の蒸留塔
４０８ 第１の留出物ストリーム
４１０ 第１の底部ストリーム
４１２ 第２の蒸留塔
４１４ 第２の底部ストリーム
４１６ 第３の蒸留塔
４１８ 第３の留出物ストリーム
４２０ 第３の底部ストリーム
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【国際調査報告】