DE2117117C3 - Verfahren zur Entfernung vor organischen Kationen aus einem kristallinen Aluminosilikatzeolith - Google Patents
Verfahren zur Entfernung vor organischen Kationen aus einem kristallinen AluminosilikatzeolithInfo
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Description
Es ist bereits ein Verfahren bekannt, bei dem zur Entfernung von nicht organischen Kationen, wie z. B.
Ammonium, ein kristallines Aluminosilikat calciniert
wird. In der US-PS 3130 006 ist beispielsweise
beschrieben, daß ein Ammoniumzeolith auf Temperaturen zwischen 350 und 600° C in einer Atmosphäre aus
trockener Luft, trockenem Stickstoff oder trockenem Wasserstoff oder im Vakuum erhitzt wird.
Es ist auch aus der US-PS 33 37 474 ein Verfahren bekannt, bei dem Ammoniumzeolithe in einer nicht
oxydierenden Atmosphäre, beispielsweise in Wasserdampf, unter Bildung der Wasserstoff-Form des
jeweiligen Zeoliths bei Temperaturen von 700 bis 750° C erhitzt werden. In neuerer Zeit wurde zur Herstellung
• der Wasserstoff-Form von Zeolithen, wie z. B. des Typs
ZK-4, in der US-PS 33 14 752 beschrieben, organische
Kationen, insbesondere quaternäre Ammoniumionen enthaltende Aluminosilikate in einer inerten Atmosphäre
auf Temperaturen zwischen 200 und 600° C zu erhitzen.
Keines der vorgenannten Verfahren stellt jedoch ein wirksames Verfahren zur Entfernung organischer
Kationen, insbesondere quaternärer organischer Kationen, bei einer Temperatur dar, die niedrig genug ist, um
den Verlust kationischer Zentren und in einigen Zeolithen einen Verlust an Kristallinität zu vermeiden.
Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Entfernung von organischen Kationen
aus einem kristallinen Aluminosilikatzeolith durch Erhitzen auf höhere Temperaturen, bei welchem die
Behandlung bei niedrigeren Temperaturbedingungen durchführbar ist, als dies bisher bei der Calcinierung in
einer" oxydierenden Atmosphäre möglich war, wobei ein Verlust an Kristallinität vermieden wird, während
die kationischen Stellen in dem Zeolithen beibehalten werden.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß dem vorstehenden Patentanspruch 1 dadurch, daß man den
Zeolithen 10 Minuten bis 10 Stunden in einer Wasserdampf- oder Ammoniakatmosphäre auf eine
Temperatur zwischen 260 und 538° C erhitzt
Das US-Patent 33 14 752, angemeldet im Jahr 1961, zeigt, daß bisher die zur Entfernung organischer
Kationen verwendete Arbeitsweise die Calcinierung in einer inerten Atmosphäre wie Luft oder Stickstoff war.
Diese Arbeitsweise blieb das Standardverfahren in der Technik.
Es ist daher festzustellen, daß bei dem Verfahren gemäß der Erfindung von einer seit langem üblichen
Praxis abgewichen ist, indem Ammoniak oder Wasser als Calcinierungsatmosphäre gewählt wurde. Es war
anzunehmen, daß die Verwendung von Wasser unter solchen Umständen zu einem Verlust von Kristallinität
des Zeolithen führen würde, da Wasserdampf häufig zur Desaktivierung von Zeolithen verwendet worden ist Es
s konnte auch erwartet werden, daß die Verwendung von Ammoniak, hinsichtlich des chemischen Gleichgewichtes,
die Zersetzung des ammoniakartigen Kations N(CH3J4 + verzögern würde. Tatsächlich tritt jedoch
keiner der zu erwartenden unerwünschten Effekte auf, und es wird der Vorteil erhalten, daß alle kationischen
Stellen beibehalten werden, d h,daß keine Kristallinität
verlorengeht
Das Verfahren gemäß der Erfindung führt zu einer allgemeinen Entfernung von organischen Kationen aus
kristallinen Aluminosilikatzeolithen, welche solche Kationen enthalten. Beispiele für spezielle Zeolithe, die
entfernbare organische Kationen aufweisen, sind die folgenden Zeolithe:
Der im Beispiel 1 beschriebene Zeolith ZSM-4, der im Beispiel 4 beschriebene Zeolith ZSM-11, der im Beispiel 3 beschriebene Sodalit, der in der BE-PS 7 13 576 beschriebene Zeolith ZSM-5, die Tetramethylammoniumzeolithe des in der US-PS 33 06 922 beschriebenen Typs, der in der US-PS 33 14 752 beschriebene Zeolith ZK-4 und der in der US-PS 32 47 195 beschriebene Zeolith ZK-5. Beispiele für organische Kationen, die aus diesen Zeolithen entfernt werden können, sind Stickstoff und Phosphor enthaltende Kationen, beispielsweise Tetraalkylammonium, Tetraalkylphosphonium, Trialkylammonium, Dialkylammonium, Monoalkylammonium, Arylammonium, Alkylarylammonium und polyquaternäres Ammonium. Beispiele für solche Ionen sind insbesondere Tetramethylammonium, Diäthylammonium, Butylammonium, Trimethylphenylammonium, Trimethylbenzylammonium und Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendi ammonium.
Der im Beispiel 1 beschriebene Zeolith ZSM-4, der im Beispiel 4 beschriebene Zeolith ZSM-11, der im Beispiel 3 beschriebene Sodalit, der in der BE-PS 7 13 576 beschriebene Zeolith ZSM-5, die Tetramethylammoniumzeolithe des in der US-PS 33 06 922 beschriebenen Typs, der in der US-PS 33 14 752 beschriebene Zeolith ZK-4 und der in der US-PS 32 47 195 beschriebene Zeolith ZK-5. Beispiele für organische Kationen, die aus diesen Zeolithen entfernt werden können, sind Stickstoff und Phosphor enthaltende Kationen, beispielsweise Tetraalkylammonium, Tetraalkylphosphonium, Trialkylammonium, Dialkylammonium, Monoalkylammonium, Arylammonium, Alkylarylammonium und polyquaternäres Ammonium. Beispiele für solche Ionen sind insbesondere Tetramethylammonium, Diäthylammonium, Butylammonium, Trimethylphenylammonium, Trimethylbenzylammonium und Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendi ammonium.
In einigen Fällen können überschüssige organische Reagentien, welche die Quelle für organische Kationen
bei der Synthese der Zeolithe bilden, von dem Zeolith eingeschlossen sein. Die Behandlung mit Ammoniak
oder Wasserdampf ist auch wirksam für die Entfernung dieses organischen Materials. Beispiele für organische
Verbindungen, die in dem Zeolith während der Kristallisation eingeschlossen werden können, sind
quaternäre Ammoniumsalze und Amine.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung werden Tetramethylammoniumkationen aus Sodalit
und ZSM-4 entfernt, und bei einer anderen zweckmäßigen Ausführungsform wird das Tetrabutylphosphoniumkation
in einer Wasserdampfatmosphäre aus ZSM-Il entfernt Das Tetramethylammoniumion
wird vorzugsweise in einer Wasserdampf- oder Ammoniakatmosphäre entfernt Wenn Ammoniak die
Atmosphäre bildet, wird etwas Ammoniak an der katalytischen Oberfläche adsorbiert Dieses Ammoniak
kann durch Waschen, Ionenaustausch und/oder Erwärmen
des Zeoliths entfernt werden. Die Entfernung des Tetramethylammoniumions aus dem Zeolith ZSM-4
führt zu einer wesentlich aktiveren Wasserstoff-Form, als wenn dieser durch sehr sorgfältige Calcinierung in
einer oxydierenden Atmosphäre hergestellt wird. Die Entfernung des Tetrabutylphosphoniumkations aus
ZSM-Il kann unter entsprechender Zunahme der Aktivität in einer Ammoniakatmosphäre erzielt werden.
Die Behandlungsatmosphären können aus reinem Ammoniak, Wasserdampf bestehen oder mit einem
inerten Gas verdünnt sein. Beispielsweise können 5 bis 95 Vol.-% Ammoniak mit 95 bis 5 Vol.-% Stickstoff
gemischt werden. Vorzugsweise sollten mindestens 10
VoL-% Ammoniak oder Wasserdampf in der Behandlungsatmosphäre vorhanden sein. Es können auch
Mischungen aus Wasserdampf und Ammoniak mit oder ohne Verdünnung durch ein Inertgas verwendet
werden.
IMe Erfindung wird nachstehend anhand von Beispielen näher erläutert
Durch Mischen von 24,0 g Natriumaluminat, das 30
Gew.-% Na2O und 43,5 Gew.-% Al2O3 enthielt, 193 g
98,4gew.-%iger NaOH, 765 g Wasser und 344,0 g Natriumsilikat, das 28,9 Gew.-% SiO2 und 8,9 Gew.-%
Na2O enthielt, wurde der Zeolith ZSM-4 hergestellt.
Diese Mischung wurde 30 Minuten auf 50 bis 60° C erwärmt und dann wurden dieser 1350 g Natriumsilikat
und eine Lösung von 237,5 g Al2 (SO4)S-14 H20,123,5 g
H2SO4 (97,4 Gew.-%) und 750 g Wasser zugesetzt Die
erhaltene Aufschlämmung wurde filtriert, und es wurden 2024 g Filterkuchen erhalten. In den Filterkuchen wurden 120 g einer 10gew.-%igen wäßrigen
NaOH-Lösung und 60 g einer 24gew.-%igen methanolischen Tetramethylammoniumhydroxydlösung eingemischt Die erhaltene glatte Paste wurde dann bei 1000C
in Wasserdampf vier Tage lang kristallisiert
Kohlenstoff | 2,8% |
Al2O3 | 18,3% |
Stickstoff | 0,78% |
SiO2 | 72,9 % |
Natrium | 7,1% |
Asche | 833% |
zweimal wiederholt, und die drei Chargen von kristallinem Produkt in der Mutterlauge wurden
gemischt, mit Wasser gewaschen und bei i20°C
getrocknet Die Zusammensetzung dieses Produkts war folgende:
10
15
20
25
Die vorstehenden Zahlenangaben beziehen sich auf Gewichtsprozent Die Kohlenstoff- und Stickstoff analysenwerte sind auf das 833% Asche enthaltende Material
bezogen. Die Natrium-, Aluminiumoxyd- und Siliciumdioxydwerte beziehen sich auf ein geglühtes Ausgangsmaterial (eine Stunde bei 1000° C). Die Analysenwerte in
den folgenden Beispielen sind entsprechend angegeben.
Das Produkt wurde in einer Ammoniakatmosphäre 7 Stunden lang auf 204, 371 und 482°C erhitzt Das
Produkt der Behandlung bei 3710C war weiß gefärbt,
während das Produkt der Behandlung bei 482° C eine leichte Verfärbung aufwies, was auf eine beginnende
Carbonisierung des quaternären Kations hinweist In der folgenden Tabelle I sind die chemischen Zusammensetzungen in Gew.-% nach den oben angegebenen
Wärmebehandlungen zusammengestellt
Zeolith
Asche
ZSM-4, 7 Stunden lang in NH3 auf 2040C erhitzt
ZSM-4, 7 Stunden lang in NH3 auf 3710C erhitzt
7 Stunden lang in NH3 auf 482 0C erhitzt
2,3
<0,03
0,09
0,09
1,4
0,52
0,13
83,5
88,9
85,2
Die Wirksamkeit dieses Verfahrens zeigt sich an der Herabsetzung des Stickstoff- und Kohlenstoffgehaltes
der auf 371 ° C und 482° C erhitzten Produkte.
Das zuvor hergestellte kristalline Produkt wurde 7 Stunden lang in einer Wasserdampfatmosphäre auf 204,
45
371 und 482°C erhitzt In der folgenden Tabelle II ist
auch die wesentliche Herabsetzung des Kohlenstoff- und Stickstoffgehaltes des auf 371°C und 482°C
erhitzten Produktes angegeben.
Zeolith
Asche
ZSM-4, 7 Stunden lang in Wasserdampf auf 2040C erhitzt
ZSM-4, 7 Stunden lang in Wasserdampf auf 3710C erhitzt
ZSM-4, 7 Stunden lang in Wasserdampf auf 482°C erhitzt
2,9
1,9
0,74
0,75
0,51
0,02
86,8
94,7
97,6
Das eingangs hergestellte kristalline Produkt des Beispiels 1 wurde 5 Stunden lang in einer Luftatmosphäre calciniert. Das calcinierte Produkt wurde mit einer
NaCl-Lösung einem Ionenaustausch unterworfen. Der Ionenaustausch bestand aus einem 1 Omaligen Kontakt
von 10-g-Zeolithchargen jeweils bei 82 bis 93° C
10 Minuten lang mit 500 ml einer 10gew.-%igen
NaCl-Lösung. Die Zusammensetzung des Zeoliths nach
dem Ionenaustausch war folgende:
Al2O3
SiO2
Natrium
Asche
0,42%
18,5 o/o
0,09%
73,9 %
7,3O/o
94,3%
Diese Ergebnisse zeigen eine leichte Zunahme des Natriumgehaltes im Vergleich zu dem Ausgangsmaterial
des Beispiels 1. Diese Zahlen geben an, daß 56% der ursprünglich durch die quaternären Kationen besetzten
kationischen Stellen durch die in einer Luftatmosphäre durchgeführte Calcinierung zerstört wurden.
Eine weitere Probe von ZSM-4 wurde durch
einstündiges Mischen der folgenden beiden Lösungen hergestellt:
Lösung 1
10
15
Natnumsilikat | 86,2 |
(28,9 Gew.-% SiO2,8,9 Gew.-% Na2O) | 1,68 |
50gew.-%ige NaOH | |
50gew.-%iges | 0,46 |
Tetramethylammoniumchlorid | 15,1 |
Wasser | |
Lösung 2 | 1,45 |
Al2(So4)S-HH2O | 2,57 |
Wasser | |
das Tetramethyiammoniumkation besetzten Stellen
während des Calcinierungsprozesses beibehalten wurden.
Beis piel 3
Tetramethylammoniumsodalit wurde folgendermaßen hergestellt:
5,6 g Aluminiumspäne wurdsn in 177,6 g einer 25,lgew.-%igen wäßrigen Tetramethylammoniumhydroxydlösung
bei Raumtemperatur gelöst Dann wurden zu dieser Lösung 191 g kolloidales Kieselsäuresol
zugegeben und 10 bis 15 Minuten lang gemischt Die Probe ließ man dann bei Raumtemperatur 16 Stunden
lang stehen und sie wurde dann in einer Wasserdampfbox 8 Tage lang bei einer Temperatur von 1000C
kristallisiert Das gewaschene und getrocknete Produkt hatte die folgende Zusammensetzung, ausgedrückt in
Gew.-%:
20
25
200 g Na2SO4 wurden zu der obigen Mischung
zugegeben und es wurde auf 99° C erhitzt Das kristallisierte Produkt wurde innerhalb von vier Tagen
gebildet Die Zusammensetzung des gewaschenen Prpdukts, ausgedrückt in Gew.-%, war folgende:
SiO2 | 72,9% |
Al2O3 | 18,8% |
Na | 6,8% |
Stickstoff | 0,85% |
Kohlenstoff | 2,80% |
Asche | 86,0% |
Kationenäquivalen te | 0.97 |
30
35
SiO2
Al2O3
Al2O3
69,3 183
Na | 7,9 |
Stickstoff | 0,07 |
Kohlenston | <0,01 |
Asche | 89,4 |
Kationenäquivalente | (IO |
55
60
Gramm-Atom Aluminium
Zusammenrctzung zeigt, daß sämtliche ursprünglichen
Kationensteilen einschließlich der durch
SiO2 | 81,8 |
Al2O3 | 15,5 |
Na | 0 |
Stickstoff | 33 |
Kationenäquivalente | 0.9 <i |
Gramm-Atom Aluminium
Das Produkt wurde getrocknet und vier Stunden lang in einem Ammoniakstrom auf 399°C erhitzt Die Probe
wurde mit Stickstoff gespült, gekühlt und mit 0,1 n-Na2CO3
bei 82° C einem Ionenaustausch unterworfen, wobei pro 5 g Zeolith 200 ml der Na^OirLösung
verwendet wurden. Das Produkt wurde nach dem Ionenaustausch gewaschen und getrocknet und hatte
die folgende Zusammensetzung, ausgedrückt in Gew.-%:
40
Gramm-Atom Aluminium
50 g des Produkts wurden 10 Stunden lang bei 99° C getrocknet und dann vier Stunden lang in einem
Ammoniakstrom auf 37 Γ C erhitzt. Die Probe wurde mit Stickstoff gespült und auf Raumtemperatur
abgekühlt. 5 g dieses Produktes wurden dann mit einer 1 n-NaCl-Lösung einem Ionenaustausch unterworfen.
Der Ionenaustausch bestand darin, daß drei Chargen jeweils eine Stunde lang mit 100 ml der Lösung bei 82° C
in Berührung gebracht wurden. Die Zusammensetzung des erhitzten Produktes nach dem Ionenaustausch,
ausgedrückt in Gew.-%, ist nachfolgend angegeben:
SiO2 | 81,4 |
Al2O3 | 15,2 |
Na | 4,11 |
Stickstoff | 1,32 |
Kationen äq uivalen te | no·; |
Gramm-Atom Aluminium
Diese Zusammensetzung zeigt, daß die Behandlung in einem Ammoniaks'trom ein wirksames Verfahren zur
Entfernung des quaternären Kations darstellt, ohne daß ein Verlust an Kationenstellen auftrat
Aus den drei folgenden Lösungen wurde der Zeolith ZSM-Il synthetisiert:
Lösung (A) = 11 g Tetrabutylphosphoniumchlorid, gelöst
in 152 g Wasser,
Lösung (B) = 1 g Natrhanaluminat (30,0% Na2O,
43,5% Al2O3), gelöst in 28 g Wasser,
Lösung (C) = 9,9 g 98%ige H2SO4, verdünnt mit 38 g
Wasser.
Diese drei Lösungen wurden nacheinander zu 90 g Natriumsilikat (28,9% SiO2, 8,9% Na2O) und 140 g
Wasser unter heftigem Rühren zugegeben. Die Mischung wurde in einem statischen Bombenreaktor
88 Stunden lang bei 149° C kristallisiert Das Produkt
wurde gewaschen und getrocknet und hatte die folgende Molekularformel:
0,66[(C4H9^P]2O · 0,52Na2O · Al2O3 ■ 48SiO2.
Die Analyse dieses Produktes, in Gew.-%, war folgende:
Die Analyse dieses Produktes, in Gew.-%, war folgende:
SiO2 94,0
Al2O3 3,31
Na 0,79
Phosphor 1,3
Kohlenstoff 7,3
Kalionenäquivalente
SiO2 | 93,4 |
Al2O3 | 3,10 |
Natrium | 1,3 |
Phosphor | 0,48 |
Kohlenstoff | 2,6 |
Kationenäquivalen.te |
IO
Gramm-Atom Aluminium '**
Das getrocknete Produkt wurde vier Stunden lang in einem Ammoniakstrom auf 371°C erhitzt, auf Raumtemperatur
unter Stickstoffspülung abgekühlt und zweimal mit 0,1 n-Na2CO3 bei 82°C einem Ionenaustausch
unterworfen. Für den Ionenaustausch wurden pro 5 g Zeolith 200 ml 0,1 n-Na2CO3 verwendet. Das
Produkt wurde nach dem Ionenaustausch gewaschen und getrocknet und hatte die folgende Zusammensetzung,
ausgedrückt in Gew.-%:
20
25
30
Gramm-Atom Aluminium
Die Ergebnisse zeigen, daß die Behandlung in einer Ammoniakatmosphäre ein wirksames Verfahren zur
Entfernung eines wesentlichen Anteils des quaternären Phosphoniumkations darstellte, ohne daß ein Verlust an
Kationenkapazität auftrat
Ein Teil des im Beispiel 2 hergestellten ZSM-4-Zeolithen
wurde mit (NH4)2SO4 einem Ionenaustausch
unterworfen. Der Ionenaustausch wurde durch sechsmaligen Kontakt für jeweils eine Stunde bei 82° C mit
einer 5gew.-°/oigen Lösung von (NH4J2SO4 durchgeführt
zur Herstellung eines Tetramethylammoniumammonium-ZSM-4-Zeolithen.
Dieses Material wurde in einem Ammoniakstrom 4 Stunden lang auf 3710C erhitzt und
dann eine Stunde lang in einer Luftatmosphäre zum Abtreiben des Ammoniaks auf 538° C calciniert Ein
ähnlicher Zeolith wurde hergestellt, jedoch ohne die Ammoniakbehandlung bei 3710C. Die Aktivitäten
dieser beiden Zeolithe wurden anhand der Isomerisierung von o-Xylol und der Disproportionierung von
Toluol miteinander verglichen. Die Flüssigphasenisomerisierung
von o-Xylol wurde eine Stunde lang bei 15,1 kg/cm2 bei 1910C und einer stündlichen Raumgeschwindigkeit
(flüssig) von 24 durchgeführt Die Flüssigphasendisproportionierung von Toluol wurde
eine Stunde lang bei 46,7 kg/cm2 bei 260° C und bei einer
stündlichen Raumgeschwindigkeit (flüssig) von 24 durchgeführt Die erhaltenen Ergebnisse, die in Form
des Umwandlungsgrades in % angegeben sind, sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt
Tabelle III | o-Xylol-lso- merisierung Umwand lungsgrad |
Toluol-Dis- proportio- nierung Umwand lungsgrad |
Zeolith | 30 65 |
27 45 |
Ohne NH3-Behandlung In Ammoniak bei 3710C behandelt |
||
Diese Daten geben an, daß die Wasserstoff-Form des durch Calcinierung in einer Ammoniakatmosphäre
hergestellten ZSM-4 viel aktiver ist als die auf übliche Weise hergestellten HZSM-4-Zeolithe.
Das Produkt des Beispiels 4 wurde eine Stunde lang bei 538°C calciniert und anhand der n-Hexan-Krackung
getestet («-Test). Der α-Test wurde fünf Minuten lang bei 482°C durchgeführt, wie er insbesondere in »Journal
of Catalysis«, Band 4, Nr. 4, August 1965, Seiten 527 bis 529, beschrieben ist. Diese Tests sind zusammen mit
demjenigen eines Standardpräparats in der folgenden Tabelle IV angegeben.
Tabelle IV | n-C6H4 Umwandlungs grad % |
tf-Wen |
Zeolith | 24 49 |
32 191 |
Ohne NH3-Behandlung Behandelt in NH3 bei 3710C |
||
Diese Ergebnisse zeigen, daß die mit Ammoniak behandelte Probe sechsmal aktiver war als die Probe,
die nicht mit Ammoniak behandelt worden war.
Aus den folgenden fünf Lösungen wurde der Zeolith ZSM-5 synthetisiert:
Lösung (A) = 0,454 kg Natriumaluminat (33,5 Gew.-°/o
Na2O, 41,8 Gew.-% Al2O3), gelöst in
IU kg Wasser,
Lösung (B) = 36,3 kg Natriumsilikat, gelöst in 45,4 kg
Lösung (B) = 36,3 kg Natriumsilikat, gelöst in 45,4 kg
Wasser,
Lösung (C) = 4,54 kg Tetrapropylammoniumbromid,
Lösung (C) = 4,54 kg Tetrapropylammoniumbromid,
gelöst in 22,7 kg Wasser,
Lösung (D) = 3,63 kg einer 97%igen H2SO4, verdünnt
Lösung (D) = 3,63 kg einer 97%igen H2SO4, verdünnt
mit 11,3 kg Wasser und
Lösung (E) = 13,6 kg NaCl, gelöst in 163 kg Wasser.
Lösung (E) = 13,6 kg NaCl, gelöst in 163 kg Wasser.
Die Lösung C wurde unter Mischen zu der Lösung B zugegeben und dann wurden nacheinander die Lösungen
A, D und E unter Rühren zugegeben. Die Mischung wurde 11 Tage lang auf etwa 99° C erhitzt, um das
NatriumtetrapropyIammonium-ZSM-5 zu kristallisieren.
Die Zeolithkristalle wurden von der Mutterlauge abgetrennt, gewaschen und zwei Stunden lang bei etwa
110°C getrocknet Das getrocknete Material wurde auf eine Größe 0,64 bis 0,25 mm gesiebt
Ein Teil dieses Materials wurde drei Stunden lang in einem Stickstoffstrom auf 371°C erhitzt, ein anderer
Teil wurde in einem Strom aus 20 Vol.-% NH3 und 80 Vol.-% N2 drei Stunden lang bei 371° C behandelt. Beide
Proben wurden dann einem viermaligen Ionenaustausch unterworfen, jeweils mit 220 cm3 einer 5gew.-°/oigen
NmCl-Lösimg pro 25 g Katalysator für eine Stunde bei
Raumtemperatur. Beide Proben wurden dann durch einmalige Behandlung mit einer Mischung aus 225 cm3
einer 0,5 n-ZnClr Lösung und 75 cm3 einer 0,5 n-NhUCI-Lösung
pro 25 g Zeolith einem Ionenaustausch unterworfen. Beide Zeolithe wurden gewaschen, zwei
Stunden lang bei 110° C getrocknet und drei Stunden lang bei 482° C an der Luft calciniert.
Die Aktivitäten dieser Zeolithe wurden bestimmt anhand der Herabsetzung des Stockpunktes (Fließpunktes)
eines Gasöls (Stockpunkt 26,7° C, spez. Gewicht 0,8448, Siedebereich 216 bis 454° C, indem man 0,5 g des
Zeolithen mit 200 cm* Gasöl in einer 1-Liter-Schüttelbombe
in Berührung brachte, diese mit H2 unter einen Druck von 23,9 kg/cm2 setzte, innerhalb von zwei bis
drei Minuten auf 371 °C erhitzte und diese Temperatur über die gewünschte Reaktionszeit hinweg aufrechterhielt
und dann die Bombe zur Abschreckung kühlte. Der
Stockpunkt des Reaktionsprodukts wurde nach IV2-
und 3stündiger Reaktionszeit gemessen. Die Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle V angegeben.
Herabsetzung des Stockpunktes, 0C
nach nach
1V2 Stunden 3 Stunden
Der Zeolith wurde in einer 7,2 26,7
NH3/N2-Gasmischung vor dem
Ionenaustausch erhitzt
Ionenaustausch erhitzt
Der Zeolith wurde nur in N2 1,7 10,0
vor dem Ionenaustausch
erhitzt
Diese Daten zeigen eine wesentliche Zunahjne der Aktivität im Hinblick auf die Herabsetzung des
Stockpunktes, wenn das organische Kation, Tetrapropyiammonium, in Gegenwart von NH3 vor dem
Ionenaustausch entfernt worden war.
Claims (2)
1. Verfahren zur Entfernung von organischen Kationen aus einem kristallinen Aluminosilicatzeolith
durch Erhitzen auf höhere Temperaturen, dadurch gekennzeichnet, daß man den
Zeolithen 10 Minuten bis 10 Stunden in einer Wasserdampf- oder Aminoniakatmosphäre auf eine
Temperatur zwischen 260 und 5^8° C erhitzt
2. Verwendung des nach Anspruch 1 erhaltenen kristallinen Aluminosilikatzeoliths zur Umwandlung
von Kohlenwasserstoffen.
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