DE1917883A1 - Process for converting a hydrocarbon feed - Google Patents

Process for converting a hydrocarbon feed

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Description

PATENTAftWXitEPATENTAftWXitE

DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 19178 8 3DR. E. WIEGAND DIPL-ING. W. NIEMANN 19178 8 3

DR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDTDR. M. KÖHLER DIPL-ING. C. GERNHARDT MÖNCHEN HAMBURGMÖNCHEN HAMBURG TElEFONi 55 54 7« 8000 MÖNCHEN 15,TELEPHONE 55 54 7 «8000 MONKS 15, TELEGRAMME. KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10TELEGRAMS. KARPATENT NUSSBAUMSTRASSE 10

8.April 1969 W. 14 111/69 13/LoeApril 8, 1969 W. 14 111/69 13 / Loe

Mobil Oil Corporation New York, N.Y. (V.St.A.)Mobil Oil Corporation New York, N.Y. (V.St.A.)

Verfahren zur Umwandlung einer Sohlenwasserstoff beschickung·Process for converting a hydrocarbon feed

Die Erfindung bezieht sich auf organische Umwandlungsreaktionen.The invention relates to organic conversion reactions.

Im allgemeinen waren Zeolith-Katalysatoren besonders bei solchen Klassen von Reaktionen brauchbar, die endotherm sind, z.B. beim Cracken tob Kohlenwasserstoffen zu Produkten von niedrigerem Molekulargewicht. Obgleich die Katalysatoren auch eine gewisse Fähigkeit bei anderen KohlenwasseratofXumwandlungarealctionön, nämlich bei solchen, die exotherme Reaktionen oder keine Reaktionswärme einschließen,seigten, wiesen sie kein ausgesprochen gutes Verhalten auf· Der Grund hierfür beruhtIn general, zeolite catalysts have been particular useful in those classes of reactions that are endothermic, e.g. cracking to hydrocarbons Lower molecular weight products. Although the catalysts also have a certain ability in others Hydrocarbon conversion areas, namely those which include exothermic reactions or no heat of reaction, did not show particularly good behavior. The reason for this is based

im wesentlichen auf der Tatsache, daß die Katalysatoren gewöhnlich nicht fähig waren, eine ausreichende Umwandlung der Kohlenwasserstoff beschickung bei den gewünschten Selektivitäten zu ergeben, um das Verfahren für eine technische Aufnahme ausreichend attraktiv zu machen. Überdies erwies es sich als notwendig, um eine hohe Ausbeute zu erhalten, die Wärmezuführung zu der Reaktion bis auf einen Funkt zu erhöhen, bei welchem sekundäre Crackung entweder der Reaktionsteilnehmer oder Produkte stattfindet, wodurch die Selektivität herabgesetzt wurde.essentially due to the fact that the catalysts usually unable to achieve sufficient hydrocarbon feed conversion at the desired levels To give selectivities to make the process sufficiently attractive for technical inclusion do. Moreover, in order to obtain a high yield, it was found necessary to add heat to the Increase response to one point at which secondary cracking will either be the reactant or products takes place, whereby the selectivity was reduced.

Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Ausführung der Umwandlung einer organischen Beschickung in einer Reaktion, die keinen Wärmeverbrauch umfaßt, geschaffen, bei welchem man die Beschickung bei einer Temperatur von unterhalb 371*b (7000P), die jedoch ausreichend hoch ist, um die Umwandlung zu bewirken, mit einem katalytisch aktiven Zeolithen in Berührung bringt» die einen o-Xylol-Selektivitätsfaktor von wenigstens 2,5 aufweist. Die gemäß der Erfindung in Betracht kommenden Reaktionen sind, wie vorstehend angegeben, solehe» die entweder exotherm sind oder keinerlei Reaktionswärme aufweisen (wobei die letztere Art von Reaktion der Kürze halber als Reaktion mit Wärmeausgleich (heat balanced reaction) bezeichnet wird. Zu diesen Reaktionen gehören die aromatische Alkylierung, insbesondere mit Olefinen, die Isomerisierung von aromatischen Verbindungen, z. B. o-Xylol j Msproportionierung von aromatischen Verbindungen» beispielsweise von Toluol unter Bilding von Benzol und Xylol, die Polymerisation von Olefinen und Epoxyden, Sie Alkylierung von Paraffinen, z. B. von η-Butan und Isobutan, die Disproportionierung von Paraffinen, z. B. Msproportionierung von n-PentanIn accordance with the invention there is provided a method of carrying out the conversion of an organic feed in a reaction which does not involve heat consumption, in which the feed is heated at a temperature below 371 ° b (700 ° P) but which is sufficiently high to be to effect the conversion brings into contact with a catalytically active zeolite which has an o-xylene selectivity factor of at least 2.5. The reactions which can be considered according to the invention are, as indicated above, those which are either exothermic or have no heat of reaction whatsoever (the latter type of reaction being referred to for the sake of brevity as a heat balanced reaction.) These reactions include aromatic alkylation, especially with olefins, isomerization of aromatic compounds, e.g. o-xylene, proportioning of aromatic compounds, for example of toluene to form benzene and xylene, polymerization of olefins and epoxides, alkylation of paraffins, e.g. B. of η-butane and isobutane, the disproportionation of paraffins, e.g. mproportionation of n-pentane

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unter Bildung von Hexanen und Butanen und die Isomerisierung von n-Pentan und n-Hexan.with the formation of hexanes and butanes and the isomerization of n-pentane and n-hexane.

Die Zeolith-Katalysatoren, die gemäß der Erfindung verwendet werden können, sind solche mit einem o-Xylol-Selektivitätsfaktor von wenigstens 2,5. Der hier verwendete Ausdruck "Selektivitätsfaktor" bezeichnet das Gewichtsverhältnis von isomerisiertem o-Xylol zu disproportioniertem o-Xylol unter Verwendung von 2oo ml o-Xylol, das durch aktiviertes Aluminiumoxyd bei 2 Volumina/Volumen/Std. bei 22+ 30C durchsickern gelassen worden war und in eine 1-Liter Stahlschüttelbombe mit einem Gehalt von 3,0 g Zeolith, der calciniert, ausgewogen und nach dem Wiegen bei 4820C (9oo°F) während 1/2 Std. getrocknet worden war, eingeführt worden war, wobei die Bombe mit Stickstoff ausgespült worden war. Die Bombe wird auf 2041C (4oo°F) unter Verwendung eines Induktionsofens rasch erhitzt, wobei sie bei 2oo U/min unter Verwendung einer elektrisch angetriebenen einmotorigen Lawson-Haschine geschüttelt wurde. Nachdem 2o% des o-Xylols in Umwandlungsprodukte umgewandelt sind, wird die Bombe mit Wasser rasch abgekühlt oder abgeschreckt, das Schütteln wird unterbrochen und die flüssige Probe wird analysiert. Eine vollständige Beschreibung der bei der Bestimmung des Selektivitätsfaktors zu verwendenden Vorrichtung ist in der Veröffentlichung " A Hew Laboratory Tool for Studying Thermal Processes n von J.W. Payne, C.W. Streed und E.R. .Kent in "Industrial and Engineering Chemistry1,1 Band 5o, Seiten 47-52 (1958)beschrieben.The zeolite catalysts which can be used according to the invention are those having an o-xylene selectivity factor of at least 2.5. The term "selectivity factor" as used herein refers to the weight ratio of isomerized o-xylene to disproportionated o-xylene using 2oo ml of o-xylene, which is activated by activated alumina at 2 volumes / volume / hour. at 22+ 3 0 C and placed in a 1 liter steel shake bomb containing 3.0 g of zeolite, which was calcined, weighed and weighed after weighing at 482 0 C (900 ° F) for 1/2 hour. dried, with the bomb flushed with nitrogen. The bomb is heated at 204 1 C (4oo ° F) using an induction furnace rapidly, it was shaken at 2oo U / min using an electrically driven single engine Lawson Haschine. After 20% of the o-xylene has been converted into conversion products, the bomb is quickly cooled or quenched with water, the shaking is stopped and the liquid sample is analyzed. A complete description is in determining the selectivity factor device to be used in the publication "A Hew Laboratory Tool for Studying Thermal Processes n JW Payne, CW Streed and ER .Kent in" Industrial and Engineering Chemistry 1, 1 Volume 5o, pages 47 -52 (1958).

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Katalysatoren mit o-Xylol-Selektivitätsfaktoren von oberhalb 2,5 umfassen Zeolith-ß (beschrieben in der US-Patentschrift 3 3o8 069) und Zeplith ZSM-4 (beschrieben in der britischen Patentschrift 1 117 568). Sowohl ZSM-4 als auch Zeolith-ß können in eine beliebige Anzahl einer sehr großen Mannigfaltigkeit von kationischen Formen umgewandelt werden,insbesondere Formen, die Metalle der Gruppen IB-YIII des Periodischen Systems, insbesondere Metalle der Gruppen II und VIII des Periodischen Systems und die Seltenen Erd-metalle enthalten. Außerdem kann ZSM-4 in die Wasserstofform entweder unter Verwendung einer geeigneten Säure oder dadurch umgewandelt werden, daß man zunächst ZSM-4 in eine Ammoniumform umwandelt und dann die Ammoniumform bei einer Temperatur von wenigstens etwa 204 0C (4oo°F) erhitzt und dabei die Entwicklung von Ammoniak und die Umwandlung der Ammoniumform in die Wasserstofform herbeiführt. Außerdem kann ZSM-4 in eine Alky lanmonium- oder Arylammonium-Form unter Anwendung einer geeigneten Lösung umgewandelt werden, die dieseKationen in einer für den Basenaustausch geeigneten Form zur Verfügung stellt.Catalysts with o-xylene selectivity factors above 2.5 include zeolite-β (described in US Pat. No. 3,3o8,069) and Zeplith ZSM-4 (described in British Pat. No. 1,117,568). Both ZSM-4 and Zeolite-ß can be converted into any number of a very wide variety of cationic forms, particularly forms comprising metals of Groups IB-YIII of the Periodic Table, particularly metals of Groups II and VIII of the Periodic Table and the Contains rare earth metals. In addition, ZSM-4 can be in the hydrogen form using either a suitable acid or converted by reacting initially ZSM-4 is converted into an ammonium form, and then heating the ammonium form at a temperature of at least about 204 0 C (4oo ° F) and thereby brings about the evolution of ammonia and the conversion of the ammonium form into the hydrogen form. In addition, ZSM-4 can be converted to an alkylanmonium or arylammonium form using a suitable solution that provides these cations in a form suitable for base exchange.

ZSM-4 kann in günstiger V/eise in einer Metall-, Wasserstoff-, Ammonium-, Alkylammonium- oder Arylammonium-Form in eine andere Form durch Wärmebehandlung übergeführt werden, bei welcher jene Form von ZSM-4 bei einer Temperatur von wenigstens 3710C (7oo°F) während wenigstens 1 Minute und im allgemeinen nicht länger als 2o Stunden erhitzt wird. Obgleich unteratmosphärischer Druck für diese Wärmebehandlung angewendet werden kann, ist aus Zweckmäßigkeitsgründen atmosphärischer Druck erwünscht. Vorzugsweise wird bei der UmwandlungZSM-4 can conveniently be converted in a metal, hydrogen, ammonium, alkylammonium or arylammonium form into another form by heat treatment in which that form of ZSM-4 is at a temperature of at least 371 0 C (700 ° F) for at least 1 minute and generally no longer than 20 hours. Although sub-atmospheric pressure can be used for this heat treatment, atmospheric pressure is desirable for convenience. Preferably in the conversion

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von ZSM-4 in dieses neue Wärmebehandlungsprodukt die Wärmebehandlung in Gegenwart von Feuchtigkeit ausgeführt, obgleich Feuchtigkeit nicht unbedingt notwendig ist. Die Wärmebehandlung kann bei einer Temperatur bis zu etwa 8710C (l6oo°F) ausgeführt werden, bei welcher Temperatur das Auftreten von etwas Zersetzung eintritt. Das thermisch behandelte Produkt ist insbesondere bei der Katalyse von bestimmten Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktionen, insbesondere solchen gemäß der Erfindung brauchbar, die im allgemeinen Tieftemperaturreaktionen der exothermen oder Wärmeausgleichsart sind. of ZSM-4 in this new heat treatment product, the heat treatment is carried out in the presence of moisture, although moisture is not absolutely necessary. The heat treatment may be carried out at a temperature up to about 871 0 C (l6oo ° F) at which temperature the occurrence of some decomposition occurs. The thermally treated product is particularly useful in the catalysis of certain hydrocarbon conversion reactions, particularly those according to the invention which are generally low temperature reactions of the exothermic or thermal equilibrium type.

ZSM-4 kann, ausgedrückt in Molverhältnissen der Oxyde, durch die folgende Formel dargestellt werden:ZSM-4, expressed in molar ratios of the oxides, can be represented by the following formula:

0,9-0,2 M2O ί W2O5 : 3-20YO2 ι ζΗ20 η0.9-0.2 M 2 O ί W 2 O 5 : 3-20YO 2 ι ζΗ 2 0 η

worin M ein Kation, η die Wertigkeit dieses Kations, W Aluminium oder Gallium, Y Silicium oder Germanium und ζ eine Zahl zwischen 0 und 20 bedeuten. ZSM-4 besitzt ein charakteristisches Röntgenbeugungsbild, das Glieder der ZSM-4-Klasse von anderen Zeolithen unterscheidet. Das Röntgenbeugungsbild von ZSM-4 ist in der nachstehenden Tabelle I angegeben;where M is a cation, η the valence of this cation, W aluminum or gallium, Y silicon or germanium and ζ is a number between 0 and 20. ZSM-4 has a characteristic X-ray diffraction pattern that Distinguishes members of the ZSM-4 class from other zeolites. The X-ray diffraction pattern of ZSM-4 is given in Table I below;

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Tabelle ITable I.

Interplanarer Abstand d(£) Relative Intensität I/IQ Interplanar distance d (£) Relative intensity I / I Q

9,1 ± o,2 sehr stark9.1 ± 0.2 very strong

7,94 ± o,l mittelschwach 6,9ο - ο,Ι ' mittel7.94 ± o, l medium weak 6.9ο - ο, Ι 'medium

.,97 ± ο,o7 stark., 97 ± ο, o7 strong

5,5ο - ο,o5 mittelschwach5.5ο - ο, o5 medium weak

5,27 - ο,o5 mittelschwach5.27 - ο, o5 moderately weak

4,71 ± o,o5 mittelschwach4.71 ± 0.05 moderately weak

4,39 - o,o5 schwach4.39 - o, o5 weak

3,96 ± o,o5 schwach3.96 ± 0.05 weak

3,8o - o,o5 stark *3.8o - o, o5 strong *

3,71 ± o,o5 mittel3.71 ± o, o5 medium

3,63 ± o,o5 mittel3.63 ± o, o5 medium

• 3,52 ± o,o5 " stark• 3.52 ± 0.05 "thick

3,44 ± o,o5 mittel3.44 ± o, o5 medium

3,16 ± o,o5 stark3.16 ± 0.05 strong

3,o9 ± o,o5 mittel3, o9 ± o, o5 medium

3,o4 - o,o5 mittel3, o4 - o, o5 medium

2.98 ± o,o5 mittel 2,92 - o,o5 stark.2.98 ± o, o5 medium 2.92 - o, o5 strong.

Diese Werte wurden nach Standardarbeitsweisen bestimmt. Die Strahlung war die K-°^-Dublettstrahlung von Kupfer und ein Geigerzähler-Spektrometer mit einer Meßkar tens ehre ib einrichtung wurden verwendet. Die Spitzenhöhen I und deren Ortslagen als Punktion von 2xö?heta, wobei Theta der Bragg'sehe Winkel ist#- wurden von dem Spektrometermeßstreifen abgelesen. Hieraus wurden die relativen Intensitäten, loo I/IQ, wobei I die Intensität der stärksten Linie oder Spitze ist, und d (beobachtet), der interplanare Abstand in I9 entsprechend denThese values were determined according to standard procedures. The radiation was the K- ° ^ doublet radiation from copper and a Geiger counter spectrometer with a Messkar tens honor ib facility was used. The peak heights I and their locations as a puncture of 2xö? Heta, where theta is the Bragg's angle # - were read from the spectrometer measuring strip. This became the relative intensities, 100 I / I Q , where I is the intensity of the strongest line or peak, and d (observed), the interplanar distance in I 9 corresponding to the

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aufgezeichneten Linien berechnet. Es ist ersichtlich, daß dieses RöntgenbeugungsbiId für sämtlichen Arten von ZSM-4-Zusammensetzungen charakteristisch ist. Bei Ionenaustausch der Natriumionen gegen andere Kationen wird im wesentlichen das gleiche Bild mit einigen geringfügigen Verschiebungen im interplanaren Abstand und Änderungen der relativen Intensität aufgewiesenecalculated lines. It can be seen that this X-ray diffraction pattern for all species of ZSM-4 compositions. at Ion exchange of the sodium ions for other cations will look essentially the same with some minor ones Shifts in interplanar distance and changes in relative intensity exhibited

Vorzugsweise besitzt der bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendete Katalysator eine derartige Größe, daß er in. irgendeiner Abmessung kleiner als o,5 Mikron ist. Außerdem soll der Zeolith vorzugsweise eine dreidimensionale Porenstruktur besitzen, die das Eintreten der Beschickungsmoleküle in den Zeolith und das Austreten der Reaktionsprodukte erlaubt· Im allgemeinen wird im Falle eines porösen Zeolithkataly sators es bevorzugt, daß die Porosität des Katalysators derartig ist, daß das Porenvolumen wenigstens des Volumens des Zeolithen beträgt. Es ist jedoch ersichtlich, daß für die erfolgreiche praktische Ausfüh rung der Erfindung ein poröser Katalysator nicht wesentlich ist.Preferably the catalyst used in the process according to the invention has one of these Size that it is smaller than 0.5 microns in any dimension. In addition, the zeolite should preferably have a three-dimensional pore structure that allows the feed molecules to enter the zeolite and allowing the reaction products to escape. Generally, in the case of a porous zeolite catalyst Sators, it is preferred that the porosity of the catalyst is such that the pore volume is at least of the volume of the zeolite. However, it can be seen that for successful practical execution tion of the invention a porous catalyst is not essential.

Die Zeolithe, die in einer Katalysatorzusammensetzung gemäß der Erfindung verwendet werden können, können mit anderen Massen zusammengesetzt sein, die als Matrices oder Bindermaterialien wirken. Derartige Materialien umfassen aktive und inaktive Materialien und synthetisch oder natürlich vorkommende andere Zeolithe außer den vorstehend beschriebenen sowie anorganische Materialien, z.B. Tone, Siliciumdioxyd und andere Metalloxyde. Die letzteren können entweder natürlich vorkommende Materialien sein oder in FormThe zeolites that are in a catalyst composition can be used according to the invention, can be composed with other masses, the act as matrices or binder materials. Such materials include active and inactive materials and synthetically or naturally occurring zeolites other than those described above as well inorganic materials such as clays, silica and other metal oxides. The latter can either be naturally occurring materials or in shape

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einer gelatinösen Ausfällung oder eines Gels einschließlich Mischungen von Siliciumdioxyd und Metalioxyden vorliegen· Die Verwendung eines Materials in Kombination mit diesen Katalysatoren, d.h. mit diesen verbunäenj das aktiv ist, neigt zur Verbesserung der Umwandlung und/oder der Selektivität der Katalysatoren bei den spezifischen Arten von Kohlenwasserstoffumwandlungsreaktionen, die gemäß der Erfindung in Betracht gezogen sind. Inaktive Materialien dienen zweckmäßig als Verdünnungsmittel, um das Ausmaß der Umwandlung bei einem gegebenen Vorgang so zu regeln, daß Produkte in wirtschaftlicher und ordnungsgemäßer Weise ohne Anwendung von anderen Mitteln oder Maßnahmen zur Regelung des Reaktionsausmaßes erhalten werden können. Normalerweise wurden Zeolithmaterialien in natürlich vorkommende Tone, z.B. Bentonit und Kaolin, einverleibt, um die Bruch- oder Abriebsfestigkeit des Katalysators unter technischen Arbeitsbedingungen zu verbessern. Diese Materialien, d.h. Tone, Siliciumdioxyd oder andere Oxyde, wirken als Bindemittel für die Katalysatoren. Die Schaffung eines Katalysators mit einer guten Bruch- oder Abriebsfestigkeit ist erwünscht, da in einer Erdölraffinerie oder einer anderen Anlage, in welcher die Umwandlungsprozeese gemäß der Erfindung ausgeführt werden, der Katalysator häufig einer groben oder rauhen Handhabung unterworfen wird, die -zu einem Brechen des Katalysators bis auf pulverähnliche Materialien führen kann, die bei der Betriebsführung und Bearbeitung Probleme hervorrufen. Es wurden daher Tonbindemittel normalerweise nur für den Zweck einer Verbesserung der Bruchoder Abriebsfestigkeit des Katalysators verwendet»including a gelatinous precipitate or gel Mixtures of silicon dioxide and metal oxides are present · The use of a material in combination with these catalysts, i.e. with these connected that is active tends to improve conversion and / or the selectivity of the catalysts in the specific types of hydrocarbon conversion reactions, which are contemplated according to the invention. Inactive materials suitably serve as Diluents to control the degree of conversion in a given operation so that products in in an economical and orderly manner without the use of other means or regulation measures the extent of the reaction can be obtained. Usually zeolite materials were found in naturally occurring Clays, e.g. bentonite and kaolin, incorporated to the To improve the breaking or abrasion resistance of the catalyst under technical working conditions. These materials, i.e. clays, silica or other oxides act as binders for the catalysts. The creation a catalyst with good resistance to rupture or attrition is desirable in a petroleum refinery or another plant in which the conversion process according to the invention is carried out, the catalyst is often subjected to rough or rough handling, which leads to breakage of the catalyst down to powder-like materials, which can lead to problems in operational management and processing cause. Clay binders therefore became commonplace used only for the purpose of improving the breakage or abrasion resistance of the catalyst »

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Natürlich vorkommende Tone, die mit den gemäß der Erfindung brauchbaren Katalysatoren zusammengesetzt werden können, umfassen Montmorillonit und die Kaolinklasse, wobei diese Klassen oder Familien die Subbentonite und die Kaoline, die gewöhnlich als Dixie Maitfamee-Georgia- und Floridatone bekannt sind, oder andere einschließen, worin der Hauptmineralbestandteil Halloysit, Kaolinit, Dickit, Nakrit oder Anauxit iat. Derartige Tone können in dem Rohzustand, wie sie ursprünglich gefördert werden, oder nach anfänglicher Aussetzung an eine Calcinierung, eine Säurebehandlung oder chemische Modifikation verwendet werden.Naturally occurring clays composed with the catalysts useful in accordance with the invention Include montmorillonite and the kaolin class, these classes or families being the sub-bentonites and the kaolins, commonly known as Dixie Maitfamee-Georgia- and Floridatone are known, or include others, wherein the main mineral component is halloysite, kaolinite, dickite, nacrite or anauxite. Such Clays can be used in the raw state in which they were originally extracted or after initial exposure to calcination, acid treatment, or chemical Modification can be used.

Aluminiumoxyd wird als Bindemittel in kombination mit brauchbaren Zeolithen für das Verfahren gemäß der Erfindung besonders bevorzugt, da es die Bildung eines harten Preßkörpers oder Extrudats erlaubt, das ausreichend porös ist, um Diffusionsbeschränkungen unter üblichen Reaktionsbedingungen zu verhindere Daher können die in Betracht gezogenen Verfahren mühlelos technisch angewendet werden, insbesondere wenn der Zeolith in Verbindung mit einem Aluminiumoxydbindemittel vorliegt.Aluminum oxide is used as a binder in combination with useful zeolites for the process according to Invention particularly preferred because it allows the formation of a hard compact or extrudate, which is sufficient is porous in order to prevent diffusion restrictions under normal reaction conditions the processes under consideration can be technically applied effortlessly, especially if the zeolite is in Compound with an alumina binder is present.

Außer den vorstehend angegebenen Materialien können die brauchbaren Zeolithe auch mit porösen Matrixmaterialien zusammengesetzt sein, z.B. Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd, Siliciumdioxyd-Magnesiumoxyd, Siliciumdioxyd-Zirkonoxyd, Siliciumdioxyd-Thoriumoxyd, Siliciumdioxyd-Berylliumoxyd, Siliciuradioxyd-Titanoxyd, ebenso wie mit ternären Zusammensetzungen, z.B. Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Thoriumoxyd, Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Zirkonoxyd, Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Magnesiumoxyd und Siliciumdioxyd-Magnesiumoxyd-Zirkonoxyd. Die Matrix kann in Form eines Mischgels vorliegen. Die relativen Anteile von.In addition to the materials specified above, the usable zeolites can also be used with porous matrix materials be composed, e.g. silicon dioxide-aluminum oxide, Silica-Magnesia, Silica-Zirconia, Silica-Thorium Oxide, Silica-Beryllium Oxide, Silicon dioxide-titanium oxide, as well as with ternary compounds, e.g. silicon dioxide-aluminum oxide-thorium oxide, Silica-alumina-zirconia, silica-alumina-magnesia and silica-magnesia-zirconia. The matrix can be in the form of a mixed gel. The relative proportions of.

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- Io -- Io -

feinteiligem Zeolith. und anorganischer Oxydgelmatrix variieren weitgehend mit einem kristallinen Zeolithgehalt in einem Bereich von etwa 1 "bis 9o Gew.$ und noch gebräuchlicher im Bereich von etwa 2 bis 5o Gew.$ der Zusammensetzungοfinely divided zeolite. and inorganic oxide gel matrix vary widely with a crystalline zeolite content ranging from about 1 "to 90 wt.% and more commonly in the range of about 2 to 50 wt the composition ο

Die Zeolithe, die gemäß der Erfindung zur Anwendung gelangen können, können in einer großen Mannigfaltigkeit von Teilchengrößen hergestellt und verwendet werden. Im allgemeinen können die Teilchen in Form eines Pulvers, eines Granulats oder von Körnern oder in einer Teilchenform, beispielsweise eines Extrudats, oder eines ausgepreßten Materials mit einer ausreichenden Teilchengröße, um durch ein Sieb mit einer lichten Maschenweite von 8 mm (2 mesh Tyler) durchzugehen und von einem Sieb mit einer lichten !laschenweite von etwa o,o5 mm (4oo mesh Tyler) zurückgehalten zu v/erden, vorliegen. In Fällen, bei welchen der Katalysator in Teilchenform hergestellt wird, beispielsweise durch Auspressen, kann das Zeolithmaterial vor dem Trocknen, in getrocknetem Zustand oder in teilweise getrocknetem Zustand ausgepreßt oder extrudiert werden.The zeolites which can be used according to the invention can be used in a great variety of particle sizes can be produced and used. In general, the particles can be in the form of of a powder, of a granulate or of grains or in a particle form, for example an extrudate, or a pressed material with a particle size sufficient to pass through a sieve with a clear Mesh size of 8 mm (2 mesh Tyler) to go through and a sieve with a mesh size of about 0.05 mm (4oo mesh Tyler) retained to be grounded. In cases where the catalyst is in particulate form is prepared, for example by pressing, the zeolite material can be dried before drying State or in a partially dried state are pressed or extruded.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung können Paraffinkohlenwasserstoffe bei einer Temperatur zwischen und 3710C (35o bis 7oo°P), vorzugsweise zwischen 2o4 und 2880C (4oo und 55o°F) unter einem Druck zwischen O und 141 atü (O und 2ooo psig) und unter Anwendung einer stündlichen Plüssigkeitsraumströmungsgeschwin— digkeit zwischen o,o5 und Io isoiaerisiert und/oder disproportioniert werden. Bei einer ansatzweisen Betriebsführung kann eine entsprechende Berührungsdauer angewendet werden. Paraffinkohlenwasserstoffe, die iso-In the method according to the invention, paraffinic hydrocarbons can be used at a temperature between and 371 0 C (35o to 7oo ° P), preferably between 2o4 and 288 0 C (400 and 55o ° F) under a pressure between 0 and 141 atü (0 and 2ooo psig) and isoiaerized and / or disproportionated using an hourly fluid space velocity between 0.05 and Io. In the case of a rudimentary operational management, a corresponding duration of contact can be applied. Paraffinic hydrocarbons, the iso-

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merisiert und/oder disproportioniert werden können, umfassen η-Butan, Isobutan, n-Pentan und η-Hexan, sowie Verbindungen von höherem Molekulargewicht. Olefine können nach dem Verfahren gemäß der Erfindung isomerisiert werden. Naphthene können ebenfalls nach dem Verfahren gemäß der Erfindung isomerisiert werden.Can be merized and / or disproportionated include η-butane, isobutane, n-pentane and η-hexane, as well Higher molecular weight compounds. Olefins can be isomerized by the process according to the invention will. Naphthenes can also be isomerized by the process according to the invention.

Die Paraffinalkylierung wird gewöhnlich bei einer Temperatur zwischen etwa 177 und 3710C (35o und 7oo°F), vorzugsweise zwischen etwa 2o4 und 26o°C (4oo und 5oo°F) ausgeführt. Im Falle einer kontinuierlichen Betriebsführung wird gewöhnlich eine stündliche Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwischen etwa o,l und 5,ο und insbesondere l,o angewendet. Bei ansatzweiser Betriebsführung wird eine äquivalente Berührungsdauer angewendet. Im Falle einer Paraffinalkylierung umfassen die KohlenwasserstoffUmwandlungsbedingungen die Anwesenheit einer Verbindung mit einer für die Alkylierung verfügbaren Alkylgruppe. Bevorzugte Alkylierungsmittel sind Olefine, z.B. Äthylen, Propylen, Dodecylen, Nonen und Alkylhalogenide, Alkohole od.dgl., deren Alkylteil gewöhnlich zwischen 1 und 2o Kohlenstoffatomen aufweist.The Paraffinalkylierung is usually carried out at a temperature between about 177 and 371 0 C (35o and 7oo ° F), preferably between about 2O4 and 26o ° C (4oo and 5oo ° F). In the case of continuous operation, an hourly liquid space flow rate between approximately 0.1 and 5, and in particular 1.0, is usually used. In the case of a rudimentary operational management, an equivalent duration of contact is used. In the case of paraffin alkylation, the hydrocarbon conversion conditions include the presence of a compound having an alkyl group available for alkylation. Preferred alkylating agents are olefins, for example ethylene, propylene, dodecylene, nonene and alkyl halides, alcohols or the like, the alkyl part of which usually has between 1 and 20 carbon atoms.

Die aromatische Alkylierung wird gewöhnlich bei einer Temperatur zwischen etwa 177 und 3710C (35o und 7oo°F), vorzugsweise 177 und 2320C (35o und 45O0F) unter Anwendung eines Druckes zwischen etwa O und 7o,3 atü (O und 3:ooo psig) ausgeführt. Bei kontinuierlicher Betriebsweise wird im allgemeinen eine stündliche Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwischen etwa o,l und 5,o angewendet· Bei ansatzweisen Betriebsführungen wird eine äquivalente Berührungsdauer angewendet. Die aromatische Alkylierung kann unter Verwendung der gleichenThe aromatic alkylation is usually carried out at a temperature between about 177 and 371 0 C (35o and 7oo ° F), preferably 177 and 232 0 C (35o and 45O 0 F) under a pressure between about O and 7o, 3 atm (O and 3: ooo psig). In the case of continuous operation, an hourly liquid space flow velocity of between about 0.1 and 5 is generally used. In batch operations, an equivalent contact duration is used. The aromatic alkylation can be carried out using the same

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Alkylierungsmittel, wie sie für die-Paraffinalkylierung verwendet wurden, ausgeführt werden. Sie verlauft besonders gut "bei Verwendung von Olefinen oder Alkyl Chloriden als Ausgangsmäterial für -die Alkylgruppe. Aromatische Verbindungen, die alkyliert werden können, um- " fassen Benzol, Naphthalin und deren Derivate.Alkylating agents such as those used for paraffin alkylation have been used. It works particularly well when using olefins or alkyl chlorides as a starting material for the alkyl group. Aromatic Compounds that can be alkylated to " contain benzene, naphthalene and their derivatives.

Die aromatische Isomerisierung, insbesondere von Xylolen oder anderen mehrfach alkylierten aromatischen Verbindungen, kann im allgemeinen bei Temperaturen zwischen etwa 177 und 3710C (35o und 7oo°P), vorzugsweise zwischen etwa 177 und 26o°C (35o und 5oo°F) unter Anwendung eines Druckes zwischen etwa 0 und 141 atü (O und 2ooo psig) ausgeführt werden. Wenn die Isomerisierung kontinuierlich ausgeführt wird, ist eine stündliche Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwischen etwa ο,1 und 5,o im allgemeinen geeignet. Äquivalente Berührungszeitdauern werden im Falle einer ansatzweisen Betriebsführung angewendet. Bei Ausführung 4er aromatischen Isomerisierung unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Klassen von Katalysatoren sind die erreichten Selektivitäten bei weitem denjenigen überlegen, die bei irgendeinem anderen bisherigen Verfahren erhalten werden. Insbesondere wurde festgestellt, daß die o-Xyloleelektivitat, gemessen nach dem vorstehend beschriebenen Selektivitätsfaktortest, eine Selektivität bei Verwendung einer Wasserstofform von Zeolith ß von 3,7 und bei Verwendung von ZSM-4 in einer Wasserstofform von oberhalb 4,o und im allgemeinen bis zu 15 ergibt. Demgegenüber ergibt die Selektivität der o-Xylolisomerisierung unter Verwendung von einem mit Seltenen Erden ausgetauschten Linde-Zeolith Γ-Katalysator, einem mit Seltenen Erden ausgetauschten Linde-Zeolith X-Katalysator, HY» SeI-The aromatic isomerization, in particular of xylenes or other polyalkylated aromatic compounds, can generally take place at temperatures between about 177 and 371 0 C (35o and 700 ° P), preferably between about 177 and 26o ° C (35o and 500 ° F) Applying a pressure between about 0 and 141 atmospheres (O and 2ooo psig) can be carried out. When the isomerization is carried out continuously, a liquid hourly space flow rate between about 0.1 and 5.0 is generally suitable. Equivalent contact times are used in the case of a rudimentary operational management. When carried out 4-way aromatic isomerization using the classes of catalysts described above, the selectivities achieved are far superior to those obtained in any other previous process. In particular, it was found that the o-xylene selectivity, measured according to the selectivity factor test described above, a selectivity when using a hydrogen form of zeolite β of 3.7 and when using ZSM-4 in a hydrogen form of above 4.0 and generally up to 15 results. In contrast, the selectivity of o-xylene isomerization using a rare earth exchanged Linde zeolite Γ catalyst, a rare earth exchanged Linde zeolite X catalyst, HY »SeI-

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tone Erden-HY und Wasserstoff-Mordenit stets Selektivitäten von weniger als 2,ο und gewöhnlich weniger als l,o,clay earth HY and hydrogen mordenite always selectivities less than 2, ο and usually less than l, o,

Nach dem Verfahren gemäß der Erfindung können Erfindungen mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung und Epoxyde bei Temperaturen gewöhnlich innerhalb des. Bereiches von 14-9 bis 3990C (3oo bis 75o°P) polymerisiert werden. In flüssiger Phase kann die Polymerisationsbeschickung durch einen Reaktor bei einer stündlichen Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit bis zu 5ooo kontinuierlich geführt werden. Ein Druck zwischen o,25 at und looo at ist geeignet· Eine äquivalente Berührungsdauer bei einer ansatzweisen Betriebsführung wird angewendet. Wenn das Monomere lint er den Polymerisationsbedingungen gasförmig ist, liegt dessen Raumströmungsgeschwindigkeit durch den Katalysator in der Reaktionszone zwischen 5o und 2oo ooo Volumina Gas je Stunde je Volumen Katalysator. Die Arten von Verbindungen mit einer Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung und von Epoxyden umfassen normale Olefine, Isoolefine, insbesondere CU-CL, halogensubstituierte Öle- / finverbindungen, Verbindungen, die polymerisierbare Ölefingruppen und eine Sauerstoff enthaltende Gruppe enthalten, konjugierte Diolefine, nichtkonjugierte Diolefine, mit Halogen oder aromatischen Resten substituierte konjugierte Diolefine, Olefinverbindungen mit endständigen Carboxylgruppen oder Estern der Carboxylgruppen, Triolefine, Cyoloolef ine, z.B. Cyolopenten, Methylcyclohexen, Cyclodiolefine, z.B. Cyelooctadien, Vinyloyclohexen, Acetylene, Allene, Epoxyde, substituierte Epoxyde, z.B. Chlorhydrine, Styroloxyd, Äthylenoxyd, Propylenoxyd, Isobutylenoxyd und Limonendiepoxyd. Andere Verbindungen, die gemäß der Erfindung polymerisiert werden können, umfasaen polymerlsierbare Pheny!verbindungen undAccording to the method according to the invention invention can be usually polymerized at temperatures within the. Range of 14-9 to 399 0 C (3oo to 75o ° P) having a carbon-carbon multiple bond and epoxides. In the liquid phase, the polymerization charge can be passed continuously through a reactor at a liquid hourly space flow rate of up to 500o. A pressure between 0.25 atm and 10000 atm is suitable. An equivalent duration of contact for a batch management is used. If the monomer is gaseous under the polymerization conditions, its space flow rate through the catalyst in the reaction zone is between 50 and 200,000 volumes of gas per hour per volume of catalyst. The types of compounds with a carbon-carbon multiple bond and of epoxies include normal olefins, isoolefins, especially CU-CL, halogen-substituted oil / fin compounds, compounds containing polymerizable olefin groups and an oxygen-containing group, conjugated diolefins, non-conjugated diolefins, with Conjugated diolefins substituted by halogen or aromatic radicals, olefin compounds with terminal carboxyl groups or esters of the carboxyl groups, triolefins, cyoloolefins, e.g. cyolopentene, methylcyclohexene, cyclodiolefins, e.g. cyelooctadiene, vinyloyclohexene, acetylenes, allenes, styrene oxides, e.g. chlorohydrins, substituted epoxies Propylene oxide, isobutylene oxide and limonene diepoxide. Other compounds that can be polymerized according to the invention include polymerizable phenyl compounds and

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aromatische Alkenylverbindungen, polymerisierbare Olefinverbindungen, die Silicium-Kohlenstoff-Bindungen enthalten, und allgemein Verbindungen mit. wenigstens einer polymerisierbaren Kohlenstoff-Kohlenstoff-Mehrfachbindung, d.h. mit einer olefinischen oder acetylenischen Nichtsättigung. aromatic alkenyl compounds, polymerizable olefin compounds, containing silicon-carbon bonds, and generally compounds with. at least one polymerizable Carbon-carbon multiple bond, i.e. with an olefinic or acetylenic unsaturation.

Die aromatische. Disproportionierung kann bei lemperaturen zwischen etwa 177 und 3710C (35o und 7oo°F), vorzugsweise zwischen etwa 288 und 3430C (55o und 65o°P) unter Anwendung von Drücken zwischen etwa 0 und 141 atü (0 und 2ooo psig) ausgeführt werden. Eine stündliche Plüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit zwischen etwa o,l und 5,o ist geeignet, wenn die Betriebsführung kontinuierlich durchgeführt wird,und äquivalente Verweilzeiten werden bei ansatzweiser Betriebsführung angewendet. Die Disproportionierungsreaktion von z.B. Xylol neigt zur Bildung einer Mischung von Methylbenzolen, hauptsächlich Toluol und Trimethylbenzolen. Die Selektivität von Toluol- oder Xyloldisproportionierung ist bei der Ausführung nach dem Verfahren gemäß der Erfindung auffallend. Selektivitäten von solcher Höhe wie 8oo bis looo wurden bei der Disproportionierung von diesen Arten aromatischer Verbindungen beobachtet. Demgegenüber ergeben Zeolithkatalysatoren,beispielsweise mit Seltenen Erden ausgetauschter Faujasit, Wasserstofffaujasit, V/ass er stoff mordenit und andere-Selektivitätsausmaße von etwa 6. In diesem Fall ist die Selektivität das Verhältnis von disproportionierten Produkten zu gekrackten Produkten, da die Krackung eine konkurrierende Nebenreaktion bei der Disproportionierung von aromatischen Verbindungen ist· The aromatic. Disproportionation can be carried out at temperatures between about 177 and 371 0 C (35o and 700 ° F), preferably between about 288 and 343 0 C (55o and 65o ° P) using pressures between about 0 and 141 atm (0 and 2ooo psig) are executed. An hourly liquid space flow velocity between about 0.1 and 5.0 is suitable if the operation is carried out continuously, and equivalent residence times are used in the case of batch operations. The disproportionation reaction of, for example, xylene tends to produce a mixture of methylbenzenes, mainly toluene and trimethylbenzenes. The selectivity of toluene or xylene disproportionation is conspicuous when carried out by the method according to the invention. Selectivities as high as 800 to 1,000 have been observed in the disproportionation of these types of aromatic compounds. In contrast, zeolite catalysts such as rare earth exchanged faujasite, hydrogen faujasite, V / ass er stoff mordenite and other selectivity levels of about 6. In this case, the selectivity is the ratio of disproportionate products to cracked products, since cracking is a competing side reaction in the Disproportionation of aromatic compounds is

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. Es wird als besonders überraschend angesehen, daß die gemäß der.-Erfindung in Betracht gezogenen Reaktionen mit diesen Katalysatoren·, wie Zeolith~ß und ZSM-4, die Beispiele für die gemäß:der Erfindung vorgesehenen Katalysatoren darstellen, so außergewöhnlich gut verlaufen. Diese Katalysatoren sind nicht ausnahmslos brauchbare Katalysato-: ren beim katalytischen Kracken von GasÖl, wobei das katalytisch© Kracken eine endotherme Reaktion ist, um brauchbare Verbindungen für= das Benzinmischen zu erzeugen. ZSM-4 und Zeolith-ß liefern höhere Mengen an Trockengas und Koks als viele andere Zeolithkatalysatoren. Somit besitzen sie nicht die gleiche Krackselektivität wie diese in der Technik bekannten Katalysatoren, insbesondere Faujasit, synthetischer Zeolith X und synthetischer Zeolith Y, für Cc-C-.Q-Kohlenwasserstoffe, sondern besitzen eine größereSeldcfcLvität für Trockengassynthese. Daher ist die Feststellung, daß diese Zeolithe in wirksamer Weise bei dieser begrenzten Klasse von • exothermen Umwandlungsreaktionen oder Umwandlungsreaktionen mit Wärmeausgleich unter Erzielung von Selektivitäten, die von irgendeinem bekannten Zeolithkatalysator bisher niemals erhalten wurden, verwendet werden können, überraschend und unerwartet. Die Kohlenwasserstoffumwandlungsprozesse schreiten in Gegenwart dieser Arten von Katalysatoren so außergewöhnlich gut fort, daß diese Prozesse eine .technische Bedeutung mit Bezug auf die Aufnahme in einer ■ Erdölraffinerie erlangen. Während Zeolithkatalysatoren für diese exothermen Reaktionen oder Reaktionen mit Wärmeausgleich nicht allgemein erfolgreich waren, ermöglicht insbesondere die Verwendung dieser Katalysatoren gemäß der Erfindung. It is considered particularly surprising that in accordance der.-invention ß in contemplated reactions with these catalysts · such as zeolite ~ and ZSM-4, examples of the according to: the invention provided catalysts represent extend so exceptionally well. These catalysts are not invariably usable cata-: reindeer in the catalytic cracking of gas oil, wherein the catalytically © cracking is an endothermic reaction, to useful compounds for the gasoline = to generate mixing. ZSM-4 and Zeolite-ß provide higher amounts of drying gas and coke than many other zeolite catalysts. Thus, they do not have the same cracking selectivity as these catalysts known in the art, particularly faujasite, synthetic zeolite X and synthetic zeolite Y, for Cc-C-.Q hydrocarbons, but rather have a greater selenium for dry gas synthesis. Thus, it is surprising and unexpected to find that these zeolites can be used effectively in this limited class of exothermic or heat balanced conversion reactions with selectivities never before obtained from any known zeolite catalyst. The hydrocarbon conversion processes proceed so extraordinarily well in the presence of these types of catalysts that these processes acquire technical significance with respect to uptake in a petroleum refinery. While zeolite catalysts have not generally been successful for these exothermic or thermal equilibrium reactions, the use of these catalysts according to the invention in particular enables them

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bei den vorstehend beschriebenen niedrigen Reaktionstempera· • türen die Ausführung dieser Reaktionen mit diesen Zeolithkatalysatoren in vorteilhafter Weise und eröffnet daher ein neues technisches Gebiet einer selektiven exothermen Kohlenwasserstoff-Umwandlung oder Kohlenwasserstoff-Umwandlung mit Wärmeausgleich bei niedriger Temperatur.at the low reaction temperatures described above, these reactions can be carried out with these zeolite catalysts in an advantageous manner and therefore opens up a new technical field of selective exothermic Hydrocarbon conversion or hydrocarbon conversion with heat compensation at low temperature.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen ^ näher erläutert.The invention is explained in more detail below with the aid of examples.

Beispiel 1example 1

Zeolith ZSM-4 wurde aus vier Lösungen, die nachstehend als Lösungen A, 1, J2 und 3 bezeichnet werden, hergestellt. Die Lösung A wurde durch Mischen von Natriumhydroxyd mit Natriumsilicat gebildet. Die jeweiligen Bestandteile der Lösungen sind nachstehend aufgeführt.Zeolite ZSM-4 was prepared from four solutions, hereinafter referred to as Solutions A, 1, J2 and 3. Solution A was formed by mixing sodium hydroxide with sodium silicate. The respective components of the Solutions are given below.

Lösung A:Solution A:

Natriumsilicat -47,6 kg (105 lbs.)Sodium silicate -47.6 kg (105 lbs.)

NaOH 6,O8 kg (13,4 lbs.)NaOH 6.08 kg (13.4 lbs.)

\ H2O 16,84 kg (37,1 lt»s.) \ H 2 O 16.84 kg (37.1 lt »s.)

Lösung 1:Solution 1:

Al2(SO4J5* 18H2O 6,jj3 kg (14,95 lbs.)Al 2 (SO 4 J 5 * 18H 2 O 6, jj3 kg (14.95 lbs.)

H2SO4 (98 Gew.-%) 3,32 kg (7,32 lbs.)H 2 SO 4 (98 wt %) 3.32 kg (7.32 lbs.)

H2O 16,84 kg (37,1 lbs.)H 2 O 16.84 kg (37.1 lbs.)

Lösung 2:Solution 2:

Natriumaluminat 0,64 kg (1,42 lbs.)Sodium aluminate 0.64 kg (1.42 lbs.)

• H2O 6t66 kg (14,7 lbs.)• H 2 O 6 t 66 kg (14.7 lbs.)

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Lösung 3:Solution 3:

Tetramethylammoniumchlorid 1,20 kg (2,66 lbs.) H2O , 1,20 kg (2,66 lbs.)Tetramethylammonium chloride 1.20 kg (2.66 lbs.) H 2 O, 1.20 kg (2.66 lbs.)

Die Lösung 2 wurde zur Lösung 3 zugegeben und die sich ergebende Lösung (2+3) wurde zur Lösung 1 zugegeben, wobei die sich ergebende Lösung (1+2+3) als Lösung B bezeichnet wurde. Die Lösung A wurde der Lösung B unter raschem Rühren zugesdbzt und die vereinigten Lösungen wurden während 20 min in einem Lightning-Miseher gemischt. Die Lösung A wurde der Lösung B während einer Dauer von 13 min zugegeben. Die sich ergebende Lösung (A + B) wurde bei 101,60C bis 103,300C (215 bis 2l8°F) während 90,5 Stunden erhitzt, worauf das kristallisierte Produkt durch Filtrieren entfernt wurde. Während des Erhitzens der Lösungen wurde die Flüssigkeit mit Öl bedeckt, um die Verdampfung auf einem Minimum zu halten. Die so filtrierten Kristalle wurden mit heißem Wasser gewaschen. Das Produkt besaß eine Zusammensetzung aus den folgenden Molverhältnissen von Oxyden zu Aluminiumoxyd:Solution 2 was added to solution 3 and the resulting solution (2 + 3) was added to solution 1, the resulting solution (1 + 2 + 3) being designated as solution B. Solution A was added to solution B with rapid stirring and the combined solutions were mixed in a Lightning mixer for 20 minutes. Solution A was added to solution B over a period of 13 minutes. The resulting solution (A + B) was heated at 101.6 0 0 C to 103,30 C (215 to 2L8 ° F) for 90.5 hours, whereupon the crystallized product was removed by filtration. During the heating of the solutions, the liquid was covered with oil to keep evaporation to a minimum. The crystals thus filtered were washed with hot water. The product had a composition of the following molar ratios of oxides to aluminum oxide:

Tetramethylammoniumoxyd · 0,230Tetramethylammonium oxide x 0.230

Natriumoxyd 0,808Sodium Oxide 0.808

Aluminiumoxyd 1,00Aluminum oxide 1.00

SiO2 . 6,86SiO 2 . 6.86

Das Produkt war hochkristallin, wie dies durch Röntgenstrahlenanalyse festgestellt wurde. Es sorbierte 2,2 Gew.-# Cyclohexan bei -6,670C (200F) unter einem Druck von 12 mm Hg,The product was highly crystalline as determined by X-ray analysis. It sorbed 2.2 wt .- # cyclohexane at -6.67 0 C (20 0 F) under a pressure of 12 mm Hg,

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Dieses Produkt wurde bei etwa 82,2°C (l80°F) mittels 4 Berührungen mit einer wäßrigen Ammoniumsulfatlösung mit einer Konzentration zwischen etwa 15 und 20 Gew.-^ Ammoniumsulfat basenausgetaucht. Die Austauschbehandlungen nahmen zwischen etwa einer halben Stunde bis zu mehreren Stunden in Anspruch. Die ausgetauschte ZSM-4-Zusammensetzung besaß einen Natriumgehalt von etwa 0,43 Gew.-^, so daß das Fertigprodukt ein Molverhältnis von Na2O / Al2O, von °*QlvT hatte. Das ausgetauschte Produkt wurde filtriert, gewaschen und bei 110,O0C (2300F) während 16 Stunden getrocknet.This product was base immersed at about 82.2 ° C (180 ° F) with four touches of an aqueous ammonium sulfate solution having a concentration between about 15 and 20% by weight ammonium sulfate. The replacement treatments took anywhere from half an hour to several hours. The exchanged ZSM-4 composition had a sodium content of about 0.43 wt .- ^, so that the finished product had a molar ratio of Na 2 O / Al 2 O, of ° * Qlv T. The exchanged product was filtered, washed and dried at 110.0 ° C. (230 ° F.) for 16 hours.

Ein Anteil von a-Aluminiumoxydmonohydrat wurde durch Behandlung mit 10 Gew.-^ Essigsäure peptisiert. Dieser wurde mit dem ausgetauschten ZSM-4-Katalysator, der gemäß der vorstehend beschriebenen Arbeitsweise hergestellt worden war, in einem Gewichtsverhältnis von ZSM-4 : α-Aluminiumoxyd von 70 s 30 gemischt. Der Wässergehalt der Mischung wurde so eingestellt, daß die Mischung etwa 65 Gew.-% Feststoff enthielt. Bei dieser Wasserkonzentration besaß die vereinigte ZSM-4/a-Aluminiumoxydmonohydrat-Zusammensetzung eine teigartige Konsistenz. Diese wurde, durch einen Extruder oder durch eine Strangpresse ausgepreßt und zu Preßkörpern yon 1,587 mm (1/16 in.) zerkleinert. Das Produkt wurde während 17 Std. bei 482°C (9000F) getrocknet, wobei Luft durch den Katalysator in einem Ausmaß von. 3 Volumina Luft je 1 Volumen Katalysator je min geleitet wurde.A portion of α-alumina monohydrate was peptized by treatment with 10% by weight acetic acid. This was mixed with the exchanged ZSM-4 catalyst prepared according to the procedure described above in a weight ratio of ZSM-4: α-alumina of 70 sec. The water content of the mixture was adjusted so that the blend contains about 65 wt -% solids contained.. At this concentration of water, the combined ZSM-4 / a-alumina monohydrate composition had a dough-like consistency. This was pressed through an extruder or an extruder and comminuted into compacts of 1.587 mm (1/16 in.). The product was dried for 17 hr. At 482 ° C (900 0 F), said air through the catalyst at a level of. 3 volumes of air per 1 volume of catalyst was passed per min.

Der mit dem Aluminiumoxyd gebundene ZSM-4—Katalysator wurde mit Bezug auf die o-Xylolisomerisierung im Verlauf von 4 Std. unter Anwendung von 12 cnr des Katalysators bei einerThe ZSM-4 catalyst bound with the aluminum oxide has been made with respect to o-xylene isomerization in the course of 4 hours using 12 cnr of the catalyst at a

iaiS/1772iaiS / 1772

Temperatur von 204°C (400°F), einem Druck von 14,1 atü (200 psig) und einer stündlichen Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit von 2 bewertet. Es wurde dabei gefunden, daß der Katalysator 75*1 # des als Beschickung zugeführten o-Xylols umwandelte. Das Produkt enthielt 67,5 Gew.-% Isomerisationsprodukte und 7*45 Gew.-^ Disproportionierungsprodukte bei einem Verhältnis von Isomerisierungsprodukten zu Disproportion! er ungsprodukten von 9*0. Der Katalysator zeigte somit nicht nur eine gute Umwandlung von o-Xylol, sondern insbesondere eine hohe Selektivität, wie dies aus dem Verhältnis von Isomerisierungsprodukten zu Disproportionierungsprodukten ersichtlich ist.A temperature of 204 ° C (400 ° F), a pressure of 14.1 atmospheres (200 psig), and a liquid hourly space flow rate of 2. The catalyst was found to convert 75 * 1 # of the feed o-xylene. The product contained 67.5 wt -.% Isomerization and 7 * 45 wt .- ^ disproportionation at a ratio of isomerization to disproportion! products of 9 * 0. The catalyst thus not only showed good conversion of o-xylene, but in particular a high selectivity, as can be seen from the ratio of isomerization products to disproportionation products.

Beispiel 2Example 2

Ein ZSM-1I-Katalysator wurde in ähnlicher Weise, wie in Beispiel 1 besehrieben, mit einem Siliciumcioxyd/Aluminiumoxyd-Mo!verhältnis von 7 : 1 und einer Teilchengröße entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 2,J6 χ 1,168 mm (8 χ 14 Tyler mesh) hergestellt, und wurde mit Bezug auf die o-Xylol-Isomierisierung unter den in dem vorstehenden Beispiel beschriebenen Bedingungen bewertet. Bei Beurteilung der o-Xylolisomierisierungskatalyse während 5 Std. wurden 77,7 Gew,-# o-Xylol umgewandelt und das Gewi chtsverhältnis von Isomerenprodukten zu Disproportionierungs' produkten betrug 7*37·A ZSM- 1 I catalyst was produced in a manner similar to that described in Example 1, with a silicon dioxide / aluminum oxide / Mo! Ratio of 7: 1 and a particle size corresponding to a sieve with a mesh size of 2.16 mm 1.168 mm (8 χ 14 Tyler mesh) and was evaluated for o-xylene isomerization under the conditions described in the previous example. When the o-xylene isomization catalysis was assessed for 5 hours, 77.7% by weight of o-xylene were converted and the weight ratio of isomer products to disproportionation products was 7 * 37.

Beispiel JExample J

Eine Wasserstoff-Form von ZSM-4, wobei dieses Material wie in Beispiel 1 beschriebe^ hergestellt worden war und ein Siliciumdioxyd / Aluminiumoxyd - Molverhältnis von 7 : aufwies, wurde mit Kaolinton vereinigt. Dieses Material wurdeA hydrogen form of ZSM-4, this material having been prepared as described in Example 1 and a silicon dioxide / aluminum oxide molar ratio of 7: exhibited was combined with kaolin clay. This material was

909845/177-2909845 / 177-2

- 2ο -- 2ο -

zu einer Zusammensetzung mit einer Größe entsprechend einem • Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 2,36 χ 1,168 mm (8 χ 14 Tyler mesh) bei einem Gewichtsverhältnis von HZSM-4 : Kaolinton von 80 : 20 geformt. Dieses Material wurde . in ähnlicher Weise mit Bezug auf die o-Xylolisomerisierung unter den in Beispiel 1 angegebenen Bedingungen bewertet. Es wurde eine Umwandlung von 34,8 Gew.-^ bei einem Gewichtsverhältnis von Isomeren zu Disproportionierungsprodukten von 11,0 erhalten.to a composition with a size corresponding to one • Sieve with a mesh size of around 2.36 χ 1.168 mm (8 χ 14 Tyler mesh) at a weight ratio of HZSM-4: kaolin clay of 80:20. This material was . similarly with respect to o-xylene isomerization evaluated under the conditions given in Example 1. A conversion of 34.8 wt .- ^ at a weight ratio of isomers to disproportionation products of Obtained 11.0.

Beispiel 4Example 4

Eine ZSM-4-Katalysatorprobe wurde hergestellt und in die aktive Form durch Erhitzen der NHh-Form während 2 Stunden bei 593°C (11000F) übergeführt. Vor dem Gebrauch wurde dieser Katalysator bei 5380C (10000F) während 2 Std. in Luft und während 1 Std. in einem Wasserstoffstrom erhitzt. Die Teilchengröße des Produktes entsprach etwa einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von 0,853 bis 0,37 mm (20 bis 40 mesh). .... Die -chemische Analyse von NHh-ZSM-4 vor der Calcinierung war wie folgt: - -A ZSM-4 catalyst sample was prepared and converted to the active form by heating the NHH form for 2 hours at 593 ° C (1100 0 F). Before use, this catalyst was heated at 538 ° C. (1000 ° F.) for 2 hours in air and for 1 hour in a stream of hydrogen. The particle size of the product corresponded approximately to a sieve with a mesh size of 0.853 to 0.37 mm (20 to 40 mesh). .... The chemical analysis of NHh-ZSM-4 before calcination was as follows: - -

Gew.-^Wt .- ^

Natrium 0,31Sodium 0.31

SiQ2 ° 86,5SiQ 2 ° 86.5

Al2O3 .'■■.. " 12,1Al 2 O 3. '■■ .. "12.1

N (NH,) 2,06N (NH,) 2.06

Asche 86,4Ash 86.4

909845/177909845/177

Physikalisehe Eigenschaften:Physical properties:

HgO-Adsorption 12,1 % HgO adsorption 12.1 %

Cyclohexanadsorption 3,9 Gew.-#Cyclohexane adsorption 3.9 wt .- #

Oberflächenbereich 323 m /gSurface area 323 m / g

Ein HY-Katalysator wurde durch Calcinieren der Ammoniumform von Zeolith Y hergestellt.A HY catalyst was made by calcining the ammonium form of Y zeolite.

HY1, eine aktive und stabile Form von Zeolith .Y, wurde aus NH1-Y hergestellt. Das NH^Y wurde einer Dampfcalcinierung bei 5380C (10000F) während 90 min, dann einem Austausch mit NH2,Cl während 18 Std. unterworfen. Nach Filtrieren, Waschen mit Wasser und Trocknen bei >105°C wurde der Katalysator mit einer (NHOpHp-Ä'thylendiamintetraacetat-Lösung mit einem pH-Wert von 7 während 90 min bei Rückflußtemperatur behandelt. Durch diese Behandlung wurden 30 bis 45 Gew.-# des Aluminiums entfernt.HY 1 , an active and stable form of zeolite .Y, was made from NH 1 -Y. NH ^ Y was added to a steam calcination at 538 0 C (1000 0 F) for 90 min, then exchanged with NH 2, Cl for 18 hours. Subjected. After filtering, washing with water and drying at> 105 ° C., the catalyst was treated with an (NHOpHp-ethylenediaminetetraacetate solution with a pH of 7 at reflux temperature for 90 minutes. # of the aluminum removed.

Ein mit Seltenen Erden ausgetauschter Zeolith-X-Katalysator wurde nach bekannter Arbeitsweise hergestellt und enthielt 27,5 # an Seltenen-Erden-Oxyden (Re2O5).A zeolite X catalyst exchanged with rare earths was produced according to a known procedure and contained 27.5 # of rare earth oxides (Re 2 O 5 ).

Diese Katalysatoren wurden mit Bezug auf ihre Pölymerisationsaktivität untereinander und mit einem amorphen SiO2-ΑΙρΟ-,-Standardkrackkatalysator verglichen. Die Umwandlung von Isobuten in Oligomere und die Umwandlung von Propen und einer Raffln -ierungs-Butan-Buten-Masse sind in den nachstehenden Tabellen II, III und IV angegeben.These catalysts were compared with one another and with an amorphous SiO 2 -ΑΙρΟ -, - standard cracking catalyst with regard to their polymerisation activity. The conversion of isobutene to oligomers and the conversion of propene and a refining butane-butene composition are given in Tables II, III and IV below.

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Tabelle IITable II in Oligomereinto oligomers 1 21 2 -X--X- -- Gew.-% UmwandlungWt % conversion von Isobutenof isobutene atü (150 psig)atu (150 psig) 76,9 74,676.9 74.6 77,077.0 2,62.6 300 IHSV300 IHSV - 6O0C - 10,5- 6O 0 C - 10.5 Betriebsdauer in StundenOperating time in hours 66,6 13,366.6 13.3 5,65.6 Katalysatorcatalyst 1/4 1/21/4 1/2 It 7 0 li^L It 7 0 li ^ L -- 3,8 3,I+ 3.8 3, I + HZSM-4HZSM-4 86,2 82,086.2 82.0 HY1 HY 1 17,3 -17.3 - REXREX 11,5 11,311.5 11.3 SiQ2ZAl2O3 +*SiQ 2 ZAl 2 O 3 + * Anmerkung:Annotation: Φ 1,5 Std. Φ 1.5 hours + Versuch bei 37,+ Attempt at 37,

++ 50Gew.-$ Siliciumdioxyd. 10 Gew„-# Alurainiumoxyd, Oberflächenbereich 235 m2/g.++ 50 wt .- $ silica. 10 % by weight of alurainium oxide, surface area 235 m 2 / g.

Tabelle III
Gew.-$ Umwandlung von 1-Buten in Oligomere 6,25 IHSV - 120°C - 25,3 atü (360 psig)
Table III
Weight .- $ Conversion of 1-butene to oligomers 6.25 IHSV - 120 ° C - 25.3 atmospheres (360 psig)

Katalysator Betriebsdauer in StundenCatalyst operating time in hours

JL 2__ 3 1/2 §_ 6 \/rd. 7 1/2 JL 2__ 3 1/2 §_ 6 \ / r d. 7 1/2

HZSM-4 33,1 29,3 "28,5 28,5 26,9 25,8 HY 15,5 5,5 2,7 2,2HZSM-4 33.1 29.3 "28.5 28.5 26.9 25.8 HY 15.5 5.5 2.7 2.2

Tabelle IV
Gew.-^ Umwandlung von Olefinen in Oligomere
Table IV
Weight .- ^ Conversion of olefins to oligomers

Katalysator - HZSM-4 6,26-BISV -- 52,0 atü (740 psig)Catalyst - HZSM-4 6.26-BISV - 52.0 atm (740 psig)

Temperatur 0CTemperature 0 C

Beschickung IO5 I55 190 Feeder IO5 I55 190

Propen 44,7 61,0 90,8 Propene 44.7 61.0 90.8

Butan-Buten-Masse -37,I+ 50,2* 57, 4Butane-butene mass -37, I + 50.2 * 57, 4

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Anmerkung zu Tabelle IV:Note to Table IV:

+ Gew.-% von umgewandelten Olefinen* die in der Raffinierungs-Butan-Buten-Masse vorhanden sind, die die nachstehend angegebene Zusammensetzung besaß: + % By weight of converted olefins * present in the refining butane-butene mass which had the following composition:

Propen 1,2 Gew.-#Propene 1.2 wt .- #

1-Buten 10,8 Gew.-^1-butene 10.8 wt .- ^

Isobuten 11,7 Gew.-^, 41,6 Gew.-^ OlefineIsobutene 11.7 wt%, 41.6 wt% olefins

trans-2-Buten 10,8 Gew. -$> trans-2-butene 10.8 wt. - $>

cis-2-Buten 7,1 Gew.-% cis-2-butene 7.1 wt -.%

Propan 3,4 Gew.-^Propane 3.4 wt .- ^

Isobutan 35,1 Gew.-^Isobutane 35.1 wt .- ^

n-Butan 21,9 Gew.-^n-butane 21.9 wt .- ^

Aus den Ergebnissen, insbesondere aus den in den Tabellen II und III gezeigten Ergebnissen, ist es ersichtlich, daß der ZSM-4-Katalysator seine Aktivität über eine lange Zeitdauer beibehält (vgl. z.B. HZSM-4 mit jedem HY-Katalysator). Obgleich der HY-Katalysator eine Aktivität besitzt, nimmt diese Aktivität rasch ab, wohingegen die Aktivität des ZSM-4-Katalysators im wesentlichen konstant bleibt. Dies ist für die 1-Buten-Potyraerisation ebenso wie für die Isobutenpolymerisation der Fall. Es ist zu beachten, daß nach 5 Std. ein HY-Katalysator eine Umwandlung von weniger als 10 5έ von derjenigen eines HZSM-4-Katalysators während der 1-Butenpolymerisation ergibt. Wie aus Tabelle IV ersichtlich, ist der Katalysator gemäß der Erfindung auch bei der Propenpolymerisation und der Polymerisation eines sowohl Alkane als auch Olefine enthaltenden Raffinerie-Stromes brauchbar.From the results, in particular from the results shown in Tables II and III, it can be seen that the ZSM-4 catalyst maintains its activity over a long period of time (see e.g. HZSM-4 with each HY catalyst). Although the HY catalyst has an activity this activity decreases rapidly, whereas the activity of the ZSM-4 catalyst remains essentially constant. This is the same for the 1-butene polymerization as it is for the Isobutene polymerization is the case. It should be noted that after 5 hours a HY catalyst had a conversion of less than 10 5έ of that of a HZSM-4 catalyst during the 1-butene polymerization results. As from Table IV can be seen, the catalyst according to the invention is also in the propene polymerization and the polymerization of a Refinery streams containing both alkanes and olefins are useful.

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Beispiel 5 ■..>■■■.■■. Example 5 ■ ..> ■■■. ■■.

In eine Schüttelbombe, wie vorstehend beschrieben, wurden 23 g ri-Nonen und 90 g,Naphthalin eingebracht. In die •Bombe wurden 3,0 g HZSM-4-Katalysator mit einem Molverhältnis von Siliciumdioxid : Aluminiumoxyd von etwa 7 '> 1 eingebracht. Die Temperatur wurde auf 2320C (45O0F) erhöht. Nach 5 Std. waren 90 Gew.-^ des n-Nonens zur Bildung von Nonylnaphthalin verbraucht.In a shake bomb as described above, 23 g of ri-nonene and 90 g of naphthalene were placed. 3.0 g of HZSM-4 catalyst with a molar ratio of silicon dioxide: aluminum oxide of about 7 '> 1 were placed in the bomb. The temperature was raised to 232 0 C (45O 0 F). After 5 hours, 90% by weight of the n-nonene had been consumed to form nonylnaphthalene.

n-Nonenn-nouns

Ein weiterer Anteil von 23 g wurde dieser Mischung zugegeben und während einer weiteren Dauer von 5 Std. bei etwa 2320C (4500P) geschüttelt. Die Analyse zeigte,, daß 90$ von n-Nonen für die Bildung von Nonylnaphthalin verbraucht waren. Es wurden keine dialkylierten Produkte gefunden.G of this mixture was Another portion of 23 was added and shaken for a further period of 5 hr. At about 232 0 C (450 0 P). Analysis showed that 90 $ of n-nonene was consumed for the formation of nonylnaphthalene. No dialkylated products were found.

Beispiel 6Example 6

Eine Mischung von 65 Gew.-% Benzol und 35 Gew»-$ n-Dodecen wurde in einen Reaktor eingebracht, der 25 cm-HZSM-4 -mit einem Gehalt, von 25 Gew.~% Aluminiumoxydbindemittel in Form von Preßkörpern oder Extrudaten von einer Größe entsprechend einem Sieb mit einer lichten Maschenweite von etwa 0,76 χ 0,37 mm (22 χ 40 mesh) Extrudate enthielt. Der HZSM-4-Katalysator besaß ein Molverhältnis von Silicium=' dioxyd ;.Aluminiumoxyd von etwa 7,7 :. 1. Die Temperatur wurde auf 2320C (4500F) erhöht und ein Druck von etwa 38,,7 atü (■550 psig) wurde angewendet, um die Beschickung in- flüssiger Phase zu halten« Bei einem Ströraungsausmaß von- 0^:25 XHSVA mixture of 65 wt -.% Benzene and 35 weight "- $ n-dodecene was charged to a reactor of 25 cm-HZSM-4 -Containing, of 25 wt ~% Aluminiumoxydbindemittel in the form of compacts or extrudates. a size corresponding to a sieve with a mesh size of about 0.76 χ 0.37 mm (22 40 mesh) extrudates. The HZSM-4 catalyst had a molar ratio of silicon = 'dioxide; aluminum oxide of about 7.7:. 1. The temperature (450 F 0) is increased to 232 0 C and a pressure of about 38, 7 atm was (■ 550 psig) is applied to keep the feed in-liquid phase "In a Ströraungsausmaß of- ^ 0 : 25 XHSV

845/1772.845/1772.

wurde etwa die theoretische Menge an Benzol für die Bildung von Alkylbenzolen, wovon etwa 80 Gew.-# aus Dodecylbenzol bestanden, verbraucht. Nach 91 Std. Betriebsdauer zeigte das Produkt die folgende Analyse:was about the theoretical amount of benzene for the formation of alkylbenzenes, of which about 80 wt .- # from Dodecylbenzene passed, consumed. After 91 hours of operation, the product showed the following analysis:

Tabelle VTable V *
1 %
*
1 %
Leichter als Benzol 3,Lighter than benzene 3, 1 % 1 % Benzol 53» Benzene 53 » 6 % 6 % Alkylbenzol 4},Alkylbenzene 4}, Beispiel 7Example 7 StyroloxydStyrene oxide Polymerisation vonPolymerization of

15 ml Styroloxyd wurden zu 1,0 g HZSM-4-Katalysator zugegeben, der durch Calcinieren einer Ammonium-ausgetauschten Form der Natriumform des Katalysators hergestellt worden war. Eine augenblickliche Reaktion fand statt, wie dies durch eine exotherme Reaktion angezeigt wurde, die einen raschen Temperaturanstieg von Raumtemperatur auf 1500C bewirkte. Dann fiel die Temperatur ab, sie wurde jedoch durch Anwendung von äußerer Wärme auf 110 bis 115°C gehalten. Die in Zeitabständen von einer halben, 1 und 2 Stunden entnommenen Proben waren zunehmend viskos. Die Analyse der nach einer halben Stunde entnommenen Proben zeigte eine Umwandlung von etwa 25 Gew.-% in ein Dimeres und von 12,5 Gew.-% in ein Trimeres, wodurch eine gute Selektivität angezeigt wurde. Es war außerdem eine geringfügige Menge an erzeugtem Pheny!acetaldehyd vorhanden.15 ml of styrene oxide was added to 1.0 g of HZSM-4 catalyst prepared by calcining an ammonium exchanged form of the sodium form of the catalyst. An instantaneous reaction took place, as indicated by an exothermic reaction which caused a rapid temperature increase from room temperature to 150 ° C. The temperature then dropped, but was maintained at 110 to 115 ° C by the application of external heat. The samples taken at half, 1 and 2 hour intervals were increasingly viscous. The analysis of the withdrawn after half an hour sample showed a conversion of about 25 wt -.% In a dimer and 12.5 wt -.% In a trimer, which has been displayed a good selectivity. There was also a minor amount of phenoxyacetaldehyde produced.

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Die nach zwei Stunden entnommene Probe wurde in 2J-gelöst, zur Entfernung des suspendierten Katalysators filtriert und das Lösungsmittel wurde durch Verdampfung entfernt. Das Produkt war eine goldfarbige viskose Flüssigkeit. Eine Umwandlung von über 65 % in üimeres, Trimeres und höhere Polymerisate hatte stattgefunden. Die Infrarotanalyse des Produktes zeigte starke Ätherbande, wodurch das Stattfinden der Polymerisation unter Bildung eines Polyäthers der nachstehend angegebenen Art angezeigt wurde:The sample taken after two hours was dissolved in 2 J - , filtered to remove the suspended catalyst and the solvent was removed by evaporation. The product was a gold colored viscous liquid. A conversion of over 65% in Q imeres, trimer and higher polymers had taken place. Infrared analysis of the product showed strong ether bands, indicating that polymerization was taking place with formation of a polyether of the type given below:

HH2C-CHC6H5 ^ I- 0-CH2 - CH - /HH 2 C-CHC 6 H 5 ^ I- 0-CH 2 - CH - /

Beispiele 8 bis 10Examples 8-10

Unter Anwendung eines Autoklaven aus rostfreiem Stahl mit einem Passungsvermögen von j$00 cm * der mit einem Magnetrührer gerührt wurde (magna drive stirring), (2oooU/ min), wurden mehrere verschiedene Kohlenwasserstoffproben isomerisiert oder disproportioniert, wobei ein HZSM-^-Katalysator verwendet wurde. Die normale Arbeitsweise bestand darin, daß man eine gewogene Probe des Katalysators, der während 2 Std. bei 516Έ (9600F) frisch calciniert worden war, in den offenen Autoldaven einbrachte. Eine abgemessene Volumenmenge von Kohlenwasserstoff wurde in den Autoklaven gegossen und die Einheit wurde verschlossen und mit Helium oder mit Wasserstoff durch ein geägnetes Ventilsystem (valving) gespült, um Luft zu entfernen. Der Katalysator und die Reaktionsteilnehmer wurden unter Rühren auf die gewünschtenUsing a 500 cm * stainless steel autoclave and magna drive stirring (2,000 rpm), several different hydrocarbon samples were isomerized or disproportionated using a HZSM - ^ catalyst . The normal operation was that one which introduced a weighed sample of the catalyst which had been freshly calcined for 2 hrs. At 516Έ (960 0 F) in the open Autoldaven. A measured volume of hydrocarbon was poured into the autoclave and the unit was sealed and flushed with helium or hydrogen through a valve system (valving) to remove air. The catalyst and reactants were adjusted to the desired with stirring

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Reaktonstemperaturen in einem derartigen geschlossenen System erhitzt. Die Reaktionen wurden durch Entnehmen von Dampfphasenproben in regelmäßigen Zeitabständen überprüft. Dies wurde durch Abführen von Proben in ein evakuiertes System von KLeinem Volumen ausgeführt. Da kleine Proben entnommen mirden, waren die Druckverlüste in dem Reaktionssystem minimal. Es wurden chromatographische Analysen der Proben unter Verwendung einer 6 m χ 6,35 mm (2o ft. χ 1/4 in.) n-Propylsulfon/Dimethylsulfoxyd-Kolonne (Gewichtsverhältnis 73/27) bei Raumtemperatur unter Verwendung von Wasserstoff als Trägergas auf 7o cm /min ausgeführt.Reaction temperatures in such a closed System heated. The reactions were obtained by taking of vapor phase samples checked at regular intervals. This was done by draining samples in executed a small volume evacuated system. Since small samples are taken, the pressure drops were minimal in the reaction system. Chromatographic analyzes of the samples were made using a 6 m χ 6.35 mm (20 ft. χ 1/4 in.) n-propyl sulfone / dimethyl sulfoxide column (Weight ratio 73/27) at room temperature using hydrogen executed as a carrier gas at 70 cm / min.

Beispiel eExample e

In die vorstehend beschriebene Vorrichtung wurden 235 cnr n-ifesfean und 1o g HZSM-4'-Katalysator eingebracht, der durch Anmoniumaustausch von Natrium-ZSM-4-Aluminosilicat hergestellt und danach zunächst während 72 Std. bei 5380C (1ooo°F) und anschließend während 2 Std, bei 5160C (9600F) calciniert worden war. Der Autoklav wurde verschlossen und unter autogenem Druck so er- ; hitzt, daß die Hitze weiter anstieg. Bei einer Temperatur unterhalb 2320C (45©°F) isomerisierten 3o % des n-Pentans. Disproportionierungsprodukte .wurden in einem sehr geringen Ausmaß beobachtet«, Insbesondere nahm die n-Peiitangewichtsmenge in Prozent, auf 8-1,3% ab nach Erhitzen der Reaktionsmischung bis auf eine Temperatur τοη 2310C (448°F.) während einer Dauer von. 2355 StA,, Das Gleichgewicht der Kohleiirasserstoff-komponenteB enthielt 1891 % an Isopentanen«, Keine · meßbare JieBge an Butanen oder. Hexaaen wurde, bsi· diesem Umwandlungsausisaß. beobachtet« - - . ....-..;..Into the above-described apparatus 235 cnr n-ifesfean and 1o g HZSM-4'-catalyst introduced which prepared by Anmoniumaustausch of sodium ZSM-4-aluminosilicate and then initially for 72 hrs. At 538 0 C (1ooo ° F) and then calcined for 2 hours at 516 ° C. (960 ° F.). The autoclave was closed and so under autogenous pressure; heats up so that the heat continued to rise. At a temperature below 232 0 C (45 ° F ©) 3o% of n-pentane isomerized. Disproportionation products were observed to a very small extent. In particular, the n-Peiitan weight amount, in percent, decreased to 8-1.3% after heating the reaction mixture to a temperature τοη 231 0 C (448 ° F.) For a period of . 2355 StA ,, The balance of Kohleiirasserstoff-component B contained 18 9 1% isopentanes "No measurable · JieBge butanes or. Hexaaen was abandoned until this conversion. observed «- -. ....- ..; ..

903S45903S45

Beispiel 9Example 9

Unter Verwendung eines Ammonium-ausgetauschten Natrium-ZSM-4-Aluminosilicats, das anschließend während 64 Std. bei 5210C (9To0F) calciniert, gekühlt, gelagert und bei 5210C (97o°F) außerdem während 2 weiteren Stunden vor Gebrauch calciniert worden war, wurde eine n-Pentanbeschickung disproportinniert. Vor Gebrauch wurde der Katalysator während 2 Std. bei 5210C (97o°F) frischUsing an ammonium-exchanged sodium-ZSM-4 aluminosilicate then calcined for 64 hrs. At 521 0 C (9To 0 F), cooled, stored, and at 521 0 C (97o ° F) also further 2 hours before After calcining after use, an n-pentane charge was disproportionated. The catalyst for 2 hrs. At 521 0 C (97o ° F) was freshly before use

•κ calciniert. In den Autoklaven wurden 5o cnr von n-Pentan und 2 g des HZSM-4-Katalysators eingebracht, wobei eine Kohlenwasser st off dichte von etwa o,1 g/cm-5 erhalten wurde. Das Produkt disproportionierte unter Bildung von sowohl normalem als auch isobutan zusammen mit normalem Hexan und Isohexanen. Die Selektivität für die Disproportionierung bei einer Umwandlung des normalen Pentans von 69,3 % war am höchsten. Bei 69,3 % enthielten die Kohlenwasserstoffbestandtdle 19,ο % an Disproportionierungsprodukten, 53,ο % Isomerisierungsprodukte und 28,O % von Produkten einer sekundären Reaktion. • κ calcined. 50 cnr of n-pentane and 2 g of the HZSM-4 catalyst were introduced into the autoclave, a hydrocarbon density of about 0.1 g / cm- 5 being obtained. The product disproportionated to form both normal and isobutane along with normal hexane and isohexanes. The selectivity for disproportionation was highest when the normal pentane conversion was 69.3%. At 69.3% the hydrocarbon constituents contained 19.0% of disproportionation products, 53.0 % isomerization products and 28.0 % of products of a secondary reaction.

Beispiel 1oExample 1o

Unter Verwendung des gleichen Katalysators, wie bei dem in Beispiel 9 beschriebenen Disproportionierungsversuch wurde Isopentan disproportioniert. Die Kohlenwasserstoff dichte in der Reaktionszone betrug etwa o,5 g/cm . Die maximale Selektivität für die Dispropportionierung fand bei dem Umwandlungsausmaß von 48,8 Gew.-9ό statt, wobei 3o,1 % an Disproportionierungsprodukten, 35·, 4 % an Isomerisierungsprodukten und 27,5 % an sekundären Reaktionsprodukten erhalten wurden.Using the same catalyst as in the disproportionation experiment described in Example 9, isopentane was disproportionated. The hydrocarbon density in the reaction zone was about 0.5 g / cm. The maximum selectivity for dispropportionation took place at the conversion rate of 48.8 % by weight, 3o.1% of disproportionation products, 35.4% of isomerization products and 27.5 % of secondary reaction products being obtained.

909-845/177909-845 / 177

Wenn ein mit Seltenen Erden ausgetauschter Linde-Zeolith X in einen Autoklaven, wie vorstehend beschrieben, der n-Pentan enthielt, eingebracht wurde, trat bei Temperaturen von etwa 2380C (46o°F) während eines Erhitzens bis zu 23 Std. 2o min keine meßbare Menge an Disproportionierung auf. Wenn ein mit Seltenen Erden in Chelatform ausgetauschter Linde-Zeolith Y (chelated rare earth exchanged Linde zeolithe Y) in einen Autoklaven zusammen mit n-Pentan und einer geringen Menge von o,2 Gew.-% Pentan-2 zur Einleitung oder Katalyse der Isomerisierung oder Disproportionierung eingebracht wurde, fand im Verlauf einer Erhitzungsdauer bei 235 bis 2410C (455 bis 4650F) von 24 Std. eine vernachlässigbare Reaktion statt.Desgleichen wurde bei Verwendung von einem von Aluminium befreiten (dealuminized) Wasserstoffmordenit für die n-Pentanisomerisierung oder -disproportionierung in Gegenwart von o,2 Gew-% Penten-2 lediglich eine vernachläss-igbare Umsetzung beobachtet. Es ist somit ersichtlich, daß bei Verwendung eines HZSM-4-Katalysators eine gute Umwandlung und gute Selektivitäten für eine Paraffinisomerisierung und -disproportionierung bei niedrigen Temperaturen erhalten wurden.Was when an exchanged with rare earths, Linde X zeolite, the n-pentane as described above in an autoclave, introduced occurred at temperatures of about 238 0 C (46o ° F) during heating up to 23 h. 2o min does not exhibit a measurable amount of disproportionation. When a rare earth chelated exchanged Linde zeolite Y (chelated rare earth Exchanged Linde zeolite Y) in an autoclave together with n-pentane and a small amount of o, 2 wt -.% Of pentane-2, to activate or catalyze the isomerization or disproportionation was introduced, found in the course of a period of heating at 235-241 0 C (455-465 0 F) in 24 hours. was statt.Desgleichen a negligible reaction with the use of a dealuminated (dealuminized) hydrogen mordenite for the n-Pentanisomerisierung or disproportionation in the presence of 0.2% by weight of pentene-2, only a negligible conversion was observed. It can thus be seen that using an HZSM-4 catalyst, good conversion and selectivities for paraffin isomerization and disproportionation were obtained at low temperatures.

Beispiel 11Example 11

Der, wie.ii Beispiel 1 beschrieben, hergestellte ZSM-4-Katalysator wurde hinsichtlich der Disproportionierung von verschiedenen Beschickungsmassen bewertet. In dem einen Fall wurden 1oo % o-Xylol unter Bildung von wertvollen Tri- und Tetramethylbenzolen,z.B. Duröl (1,2,4,5-Tetramethy!benzol) disproportioniert. Indem anderen Fall wurde eine Mischung von Toluol und Tri-The ZSM-4 catalyst prepared as described in Example 1 was evaluated for the disproportionation of various feed weights. In one case, 100 % o-xylene was disproportionated with the formation of valuable tri- and tetramethylbenzenes, for example dur oil (1,2,4,5-tetramethylbenzene). In the other case, a mixture of toluene and tri-

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- 3ο -- 3ο -

methylbenzol unter Bildung von Xylolen disproportioniert, Die Reaktion wurde in flüssiger Phase bei einer Temperatur von 3160C (6000F), einem Druck von 35,2 atü (5oo psig) und einer stündlichen Flüssigkeitsraumströmungsgeschwindigkeit (LHSV)von 1/1 ausgeführt. Die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle_ VI zusammengestellt.methylbenzene disproportionates to form xylenes, the reaction was carried out in the liquid phase at a temperature of 316 0 C (600 0 F), a pressure of 35.2 atmospheres (5oo psig) and a liquid hourly space velocity (LHSV) of 1/1. The results are compiled in Table VI below.

Tabelle VITable VI

Beschickungfeed o-Xylol -o-xylene - 2,52.5 o,2o, 2 Toluol - 8o %9 Toluene - 8o % 9 o,4o, 4 1oo % 100 % 21,521.5 Beispiel 12Example 12 Trimethylbenzol -Trimethylbenzene - 13,813.8 ' 47,8'47.8 2o % 2o % 4o,74o, 7th Produkt ^Gew.-!Product ^ weight! o,o4o, o4 31,831.8 Leichte Produkte (Lt.Ends) 0,8Light products (according to Ends) 0.8 Tri- und Tetramethylbenzol 27,9Tri- and tetramethylbenzene 27.9 o,5o, 5 Benzolbenzene ÄthyltoluolEthyl toluene 12,312.3 Toluoltoluene o,7o, 7 XyloleXylenes ÄthylbenzolEthylbenzene

Eine Lösung mit einem Gehalt von 68,8.g Natriumsilicat, 4,8 g Natriumaluminat (angenäherte Zusanaaensetzung: 3o,2 % Na2O, 44,5% Al3O5, Rest Gliverlust), 38,6 g von 98 #igen Natriumhydroxydpellets und 153, ο g Wasser wurde hergestellt. Sie wurde durch Auflösen von Natriumaluminat in Wasser und anschließendes Zugeben zu dieser Mischung von Natriumhydroxyd gebildet« Die Lösung wurde bei einer Temperatur von 60,0 bis 65,6 0CA solution with a content of 68.8 g sodium silicate, 4.8 g sodium aluminate (approximate composition: 3o, 2 % Na 2 O, 44, 5% Al 3 O 5 , remainder gliver loss), 38.6 g of 98 # Sodium hydroxide pellets and 153.0 g of water were prepared. It was formed by dissolving sodium aluminate in water and then adding to this mixture of sodium hydroxide "The solution was at a temperature from 60.0 to 65.6 C 0

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(I4o "bis 15o 0F) gehalten, wobei das Natriumsi,licat der Lösung einverleibt wurde. Die sich ergebende Lösung wurde 15 min lang altern gelassen. Die erhaltene Lösung wurde zu 27o,o g Na'triumsilicat gegeben. 47,5 g Al2(SO^)," 14H2O wurden in 15o Gramm Wasser zusammen mit 25,ο g einer 96,5%igen H2SCK gelöst.Die sich ergebende Aluminiumsulfat/Schwefelsäure-Wasserlösung wurde(14o "to 15o 0 F), the sodium silicate being incorporated into the solution. The resulting solution was aged for 15 minutes. The resulting solution was added to 27o, og sodium silicate. 47.5 g Al 2 (SO ^), "14H 2 O were dissolved in 150 grams of water along with 25.0 g of a 96.5% H 2 SCK. The resulting aluminum sulfate / sulfuric acid water solution was

*) in die Lösung von Natriumsilicat und CDA eingebracht.*) incorporated into the solution of sodium silicate and CDA.

In diese Lösung wurden 36,ο g von 24%igem Tetramethylammoniumhydroxyd in Methanol eingemischt. Die sich ergebende Lösung wurde während 16 Std. bei 1oo°C (2120F) in einem lose bedeckten Behälter gehalten, um das Methanol zu verdampfen. Der Bäälter wurde verschlossen und bei 11o°C (2120F) bis zur Bildung von Kristallen erhitzt. Es wurde festgestellt, daß das End-produkt ein MolveÄältnis von Tetramethylammoniumoxyd zu Aluminium Oxyd von O,16 zu 1, ein Molveäiältnis von Na2O : Al2O* von o,83 : 1 und ein Molverhältnisovon SiO2 : Al2O, von 5,78 aufwies. Die Produktkristalle waren ZSM-4-Kristalle mit einem stabartigen Habitus. Die Kristalle sorbierten 3,9 Gew.-% Cyclohexan, gemessen bei 2o°C und 2o mmHg und 12,3 Gew.-% Wasser, bestimmt bei 2o 0C und 12 mmHg. Der Hauptanteil des Natriumgehaltes wurde einem Basenaustausch mit; wäßrigem Ammoniumchlorid unterworfen und die Ammonium-ausgetauschte Form wucLe anschließend bei 5380C (1ooo°F) während 3 Std. calciniert, um die Wasserstofform von ZSM-4 zu erhalten. Die HZSM-4-Zusammensetzung zeigte das Röntgenbeugungsbild im wesentlichen wie es in Tabelle 1 gezeigt wurde.36.0 g of 24% strength tetramethylammonium hydroxide in methanol were mixed into this solution. The resulting solution was maintained for 16 hrs. At 1oo ° C (212 0 F) in a loosely capped container to evaporate the methanol. The Bäälter was sealed and heated at 11o ° C (212 0 F) up to the formation of crystals. It has been found that the end product is a MolveÄältnis of Tetramethylammoniumoxyd to aluminum oxide of O, 16 to 1, a Molveäiältnis of Na 2 O: Al 2 O * O, 83: 1 and a molar ratio o of SiO 2: Al 2 O, of 5.78. The product crystals were ZSM-4 crystals with a rod-like habit. The crystals sorbed 3.9 wt .-% cyclohexane, measured at 2O ° C and 2o mmHg and 12.3 wt .-% of water, determined at 2O 0 C and 12 mmHg. The main part of the sodium content was a base exchange with; aqueous ammonium chloride and subjected to the ammonium-exchanged form wucLe then calcined at 538 0 C (1ooo ° F) for 3 hrs., to obtain the hydrogen form of ZSM-4. The HZSM-4 composition showed the X-ray diffraction pattern essentially as shown in Table 1.

Beispiel 13Example 13

Eine Lösung wurde durch Auflösung von 173,7o g von 97f4 tigern Natriumhydroxyd in 688,8o g WasserA solution was made by dissolving 173.7o g of 97% sodium hydroxide in 688.8o g of water

*.) Kristallisationslenkungsmittel (crystallization directing agent)*.) Crystallization directors (crystallization directing agent)

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Und Zugeben von 21,60 g Natriumaluminat und 309,60 g Natriumsilicat hierzu* hergestellt. In einen Waring-Mischer mit einem Fassungsvermögen von 3,78 1 (1 gallon) wurde eine wäßrige Natriumsilicatlösung mit einem Gehalt von 1215,oo g Natriumsilicat eingebracht. Der Leistungsregler (powerstat) an dem Wariiig-Mischer wurde bei einer niedrigen Geschwindigkeit von etwa 65 % Kapazität eingeschaltet und der Natriumsilicatlösung wurde die CDA-Lösung zugegeben* Nach der Zugabe der CDA-Lösung wurde ein Alaun-Lösung (Aluminiumsulfatlösung), die 213,78 g Al^SO^· 14H2O, 248,4o g von 96,5%igeni H«SO^ und 1080,00 g H«0 enthielt,zugegeben. Hierdurch wurde ein Verdicken der Mischung in dem Wariqg-Mischer hervorgerufen. Das Mischen wurde mit Hilfe eines Spatels fortgesetzt. Wenn die Mischung gründlich gemischt war, wurden 325,80 g einer 25%igen wäßrigen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxyd zugegeben bis eine glatte Paste gebildet war. Das Produkt wurde in zwei Behälter von Jeweils i,8o 1 (two-quart Jars) gegossen, abgeschlossen und in einen Wasserdampfbehälter (steam box) von 1oo°C eingebracht. Nach 34 Tagen kristallisierte ein Produkt aus, das eine ZSM-4-Zusammensetzung mit einem Molverhältnis von Siliciumdioxyd zu Aluminium oxyd von 13:1 besaß. Es zeigte, daß charakteristische Röntgenbeugungsbild von ZSM-4, wie es in der vorstehenden Tabelle I angegeben ist.And adding 21.60 g of sodium aluminate and 309.60 g of sodium silicate to this *. A 3.78 liter (1 gallon) capacity Waring blender was charged with an aqueous sodium silicate solution containing 1215.00 grams of sodium silicate. The power controller (powerstat) on the Wariiig mixer was switched on at a low speed of about 65 % capacity and the CDA solution was added to the sodium silicate solution * After the addition of the CDA solution, an alum solution (aluminum sulfate solution), which contained 213, 78 g Al ^ SO ^ · 14H 2 O, 248.4o g of 96.5% igeni H «SO ^ and 1080.00 g H« 0 contained, was added. This caused the mixture to thicken in the Wariqg mixer. Mixing was continued with the help of a spatula. When the mixture was thoroughly mixed, 325.80 grams of a 25% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was added until a smooth paste was formed. The product was poured into two i, 8o 1 containers (two-quart jars), sealed and placed in a steam box at 100 ° C. After 34 days a product crystallized out which had a ZSM-4 composition with a molar ratio of silicon dioxide to aluminum oxide of 13: 1. It showed the characteristic X-ray diffraction pattern of ZSM-4 as shown in Table I above.

Die Kristalle wurden einem Basenaustausch mit einer 2ο Gew,-%igen Ammoniumsulfatlösung unterworfen, von Sulfationen frei gewaschen und bei Ho0C (25ooF)getrocknet und anschließend calciniert, um die Ammoniumform in die Wasserstofform von ZSM-4, überzuführen· Die Analyse des Produkte ergab einen Natriumgehalt von o,34 Gew. -96The crystals were subjected to a base exchange with a 2ο weight, - subjected% ammonium sulfate solution, washed free of sulfate ions and Ho 0 C (25o o F) dried and then calcined to the ammonium form to the hydrogen form of ZSM-4, convert · Analysis the product had a sodium content of 0.34 wt. -96

0OQ84S/17720OQ84S / 1772

Beispiel 14Example 14

Eine Lösung wurde durch Auflösen von 169,8 g von 97,3%igem Natriumhydroxyd in 673,2 g Wasser und Zugabe von 21,1 g Natriumaluminat und 3ο2,7 g Natriumsilicat hierzu hergestellt. In den Waring-Mischer mit einem Fassungsvermögen von 3,78 1 (1 gallon) wurde eine 37,3%ige wäßrige Natriumsilicatlösung, die 1188,o g Natriumsilicat enthielt eingeführt. Der Leistungsregler an dem Waring-Mischer wurde bei einer niedrigen Geschwindigkeit von etwa 65 % Kapazität eingeschaltet und der Natriumsilicatlösung wurde die CDA-Lösung zugegeben. Nach der Zugabe der CDA-Lösung wurde eine Alaunlösung (AluminiumsulfatlÖsung), die 2o9,o g Al2(SO^)3*14H2O, 176,ο g von 96,5 %igem H2SO^ und 96o g H2O enthielt, zugegeben. Hierdurch wurde eine Verdickung der Mischung im dem Waring-Mischer verursacht. Das Mischen wurde mit Hilfe eines Spatels oder Spachtels fortgesetzt. Wenn die Mischung gründlich gemischt war, wurden 665,5 g einer 24%igen wäßrigen Lösung von Tetramethylammoniumhydroxyd zugegeben,bis eine glatte Paste gebildet war. Der Inhalt wurde in einen Kolben oder in eine Flasche eingebracht und auf 1oo°C erhitzt. Nach 3o Std. kristallisierte einProdukt aus, das aus einer ZSM-4-Zusammensetzung mit einem Molverhältnis von Siliciumdioxyd : Aluminiumoxyd von 7,7 : 1 (7,7 to 1) bestand und das charakteristische Röntgenbeugungsbild von ZSM-4, wie in der verstehenden Tabelle I angegeben, besaß.A solution was prepared by dissolving 169.8 g of 97.3% sodium hydroxide in 673.2 g of water and adding 21.1 g of sodium aluminate and 30.2.7 g of sodium silicate thereto. A 37.3% aqueous sodium silicate solution containing 1,188 grams of sodium silicate was charged to the 3.78 liter (1 gallon) Waring mixer. The power regulator on the Waring mixer was turned on at a low speed of about 65 % capacity and the CDA solution was added to the sodium silicate solution. After the addition of the CDA solution, an alum solution (aluminum sulfate solution) containing 2o9, og Al 2 (SO ^) 3 * 14H 2 O, 176, o g of 96.5% H 2 SO ^ and 96o g H 2 O contained, admitted. This caused thickening of the mixture in the Waring mixer. Mixing was continued with the help of a spatula or spatula. When the mixture was thoroughly mixed, 665.5 grams of a 24% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide was added until a smooth paste was formed. The contents were placed in a flask or bottle and heated to 100 ° C. After 30 hours a product crystallized out which consisted of a ZSM-4 composition with a molar ratio of silica: alumina of 7.7: 1 (7.7 to 1) and the characteristic X-ray diffraction pattern of ZSM-4, as in the above Table I indicated.

Die Kristalle wurden einem Basenaustausch mit Ammoniumchlorid unterworfen, von Chirid frei gewaschen,The crystals were subjected to a base exchange with ammonium chloride, washed free from Chirid,

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bei 11ο,ο 0C (23o°F) getrocknet und anschließend bei 5380C (1ooo°F) calciniert, um die Ammoniumform von ZSM-4 in die Wasserstofform überzuführen. Bei Analyse des Produktes wurde ein Natriumgehalt von o,21 Gew.-96 gefunden.dried at 11ο, ο 0 C (23o ° F) and then calcined at 538 0 C (100 ° F) to convert the ammonium form of ZSM-4 to the hydrogen form. On analysis of the product, a sodium content of 0.21% by weight was found.

Die Katalysatoren der Beispiele 12 bis 14 wurden hinsichtlich der o-Xylolisomerisierung gemäß dem vorstehend beschriebenen Selektivitätsfaktortest bewertet. Wie in der nachstehenden Tabelle VII gezeigt, ergab der kristalline Aluminosilicat-ZSM-4-Zeolith hohe Selelrtivitätsfaktoren, die weit über 4 lagen. Andere Zeolithe, die besondere Anwendung in endothermen Prozessen fanden, ergaben Selektivitäten, die normalerweise unterhalb 1,o lagen.The catalysts of Examples 12 to 14 were with respect to the o-xylene isomerization according to selectivity factor test described above. As shown in Table VII below, the crystalline aluminosilicate ZSM-4 zeolite gave high selectivity factors well above 4 layers. Other zeolites, which found particular application in endothermic processes, gave selectivities, which were usually below 1, o.

Katalysatorcatalyst Tabelle VIITable VII Gesamt-
umwand-
• lung
1o Std.
Total-
umwand-
• lung
1o hour
Isomeri
sation
Isomeri
sation
Dispro
portio
nierung
Dispro
portio
renation
Bei
spiel
at
game
HZSM-4
HZSM-4
HZSM-4
HZSM-4
HZSM-4
HZSM-4
Selekti-
vitäts-
faktor
Selective
vitality
factor
62,3
28,4
3o,6
62.3
28.4
3o, 6
51,2
25,3
28,6
51.2
25.3
28.6
11,1
3,1
2,o
11.1
3.1
2, o
12
13
14
12th
13th
14th
4,6
8,ο
14,2
4.6
8, ο
14.2

Aus den vorstehenden Angaben ist ersichtlich, daß durch die Anwendung von solchen Katalysatoren, die nicht ausnahmslos in katalytischen Crackverfahren unter Erzeugung von wesentlichen Mengen an Materialien, die innerhalb des Eenzin-Siedebereichs liegen, brauchbar sind, diese in vorteilhafter Weise zur Schaffung von hohen Selektivitäten bei diesen exothermen ReaktionenFrom the above it can be seen that the use of such catalysts does not without exception in catalytic cracking processes with the production of substantial amounts of materials that are within the eenzine boiling range, these are useful in an advantageous manner for the creation of high selectivities in these exothermic reactions

909845/1772909845/1772

und Reaktionen der Wärmeaustauschart nach dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendet werden können. Auf diese Weise erlangen diese Reaktionen eine beachtliche technische Bedeutung. Es ist auch ersichtlich, daß die Teilchengröße und die Abmessungen des Zeolithmaterials eine wichtige Rolle bei dem Verfahren gemäß der Erfindung spielen können.and heat exchange type reactions according to the method can be used according to the invention. To this These reactions are of considerable technical importance. It can also be seen that the Particle size and the dimensions of the zeolite material play an important role in the process according to the invention can play.

90984 5/1 77290984 5/1 772

Claims (1)

1) Verfahren zur !Anwandlung einer o^g^hisehefi Se sohiekung durch eine Umsetzung , die k Verkrauchtt dadurch gekerinzei^hnitijidal man1) Procedure for the application of an o ^ g ^ hisehefi Se sohiekung by a conversion, which k creases t thereby gekerinzei ^ hnitijidal man unterhalt 371^(TQP0F) übep einep y umsetzt, <iejp iinpipsXylQl«maintenance 371 ^ (TQP 0 F) over einp y implements, <iejp iinpipsXylQl « L. Selfirtivitätsfaktor von inindesteiiii S15 feeeitet, L. self-efficacy factor of at least part S 1 5, 2) Verfahren. nach Anspruch 1, dadurch daß der Zeolith das In Tabellf $ 2) procedure. according to claim 1, characterized in that the zeolite the In Table $ 5) Verfahren nach Ansgf*ueh 1 ojl§r 11 dadurch zeichnet, daß der Zeolith aus ein·» ZSM-4-Material mit einem MQl-¥erhj|^1>nis ψοη ISiQ^ ? -^213J 5 und Ij? feesteht land andere Hetalle au^er5) Method according to Ansgf * ueh 1 ojl§r 1 1 characterized in that the Z e olith made of a · »ZSM-4 material with a MQl- ¥ erhj | ^ 1> nis ψοη ISiQ ^? - ^ 2 13 J 5 and Ij? There are other metals except for the country oderor ORIQIMAL INSPECTEDORIQIMAL INSPECTED
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CA1051463A (en) * 1974-01-07 1979-03-27 Mobil Oil Corporation Disproportionation of toluene
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0310991A2 (en) * 1987-10-05 1989-04-12 Teijin Limited Process for producing m-xylene from o-xylene
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