DE2435716A1 - PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HEAT AND ACID RESISTANT ZEOLITHES FROM ALKALIFAUJASITES - Google Patents
PROCESS FOR THE PRODUCTION OF HEAT AND ACID RESISTANT ZEOLITHES FROM ALKALIFAUJASITESInfo
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Description
Unser Zeichens O.Z. 50 672 Vo/Wil 6700 Ludwigshafen, 18.7.197^Our mark O.Z. 50 672 Vo / Wil 6700 Ludwigshafen, July 18, 197 ^
Verfahren zur Herstellung von hitze- und säurebeständigen Zeolithen aus AlkalifaujasitenProcess for the production of heat and acid resistant Zeolites from alkali faujasites
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mr Herstellung von hitze- und säurebeständigen Faujasiten. Das Verfahren besteht in einem schrittweisen Ersatz der Alkaliionen des Alkalifaujasits durch Ammonlumionen mit ZwIschencalcinierung und Schlußealoinierung und gegebenenfalls rait einer abschließenden Säurebehandlung,The invention relates to a method mr production of heat and acid resistant faujasites. The procedure persists in a gradual replacement of the alkali ions of the alkali faujasite by ammonium ions with intermediate calcination and final alignment and, if necessary, rait a final Acid treatment,
Es besteht in der Technik ein Bedarf an wi:rksp"3n temp«ratur- und säurebeständigen Katalysatoren bzw9 Adsorptionsmittel!! auf ZeolithbasiSp weil viele katalytisehe Prozesse bzw. Absorptionsvorgänge in saurem Reaktionsmilieu durchgeführtThere exists in the art a need for wi: RKSP "3n temp" ratur- and acid-resistant catalysts or adsorbent 9 !! on ZeolithbasiSp because many katalytisehe processes and absorption processes carried out in an acidic reaction medium
werdenβ become β
Die Stabilität von Zeolithen gegen Wär>~e, Wasserdampf und Säuren ist umso größer, ^e höher das SiOg/AlgO^-MolverMltnis ist. Daher findet man in der Reihe vom A zum X,Y und D-Zeolith eine Zunahme der Beständigkeit.The stability of zeolites against heat, water vapor and Acids are all the greater, the higher the SiOg / AlgO ^ molar ratio is. Therefore one finds in the series from A to X, Y and D zeolite an increase in persistence.
Zur Erhöhung der SäureStabilität von Zeolithen, d. h. des Si02/Alg03-Verhältnisses wird in der DAS 1 46? 1^9 vorgeschlagen,, den Zeolith mindestens teilweise in die Wasserstoff-Form zu überführen und dann mit einem Komplexbildner das Aluminium aus den Kristallgitter h@rauszulösen. Auf diese Weise wird das SiOg/AlgO^-Molverhältnls des Zeolithen ver*To increase the acid stability of zeolites, ie the Si0 2 / Alg0 3 ratio, the DAS 1 46? 1 ^ 9 suggested to convert the zeolite at least partially into the hydrogen form and then to dissolve the aluminum from the crystal lattice h @ with a complexing agent. In this way, the SiOg / AlgO ^ molar ratio of the zeolite is
größert und man kann na@h dem Austauseh Produkte erhalten, die beständiger gegen Säure sind als die Ausgangsstoffe. Der Machteil bei diesem Verfahren besteht darin, daß die Kristalllnität des Ausgangsstoffes merklich abgesenkt wird (vgl. dazu Beispiel 15 der zitierten DAS).increases and you can get products after the exchange, which are more resistant to acid than the starting materials. Of the The disadvantage of this process is that the crystallinity of the starting material is noticeably reduced (see example 15 of the DAS quoted).
In den fe^gaagenen Jalarsn mrclen Verfahren entwickelt*- naoh denen lögeaamit® laltrastabile Fatajasit© Iiergestellt werdenIn the fe ^ gaagenen Jalarsn mrclen procedure developed * - naoh which lögeaamit® laltrastabile Fatajasit © are provided
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können. Solche Verfahren sind in der offengelegten deutschen Patentanmeldung 2 052 4Γ5 und In den US»PS 3 449 070 und 3 293 192 beschrieben. Man erhält nach diesen Verfahren Y-Ze©·». lithe„ die bis zu einer Temperatur von etwa 10000C stabil sind. Bei dieser Temperatur erfolgt der sogenannte Kristallgitterkollaps« do he der Zeolith wird amorph,, Die Dauerbelastbarkeit, das ist die Temperatur* die diese Zeolithe längere Zeit ohne Strukturkollaps aushalten körnen^ ist niedrigen sie beträgt etwa 9200C.can. Such processes are described in the laid-open German patent application 2,052,4-5 and in US Pat. No. 3,449,070 and 3,293,192. According to this process, Y-Ze © · »is obtained. lithe "which are stable up to a temperature of about 1000 0 C. At this temperature, the so-called crystal lattice collapse "do h e done the zeolite becomes amorphous ,, The continuous power is the temperature * these zeolites long periods without structural collapse withstand graining ^ is low, it is about 920 0 C.
Es besteht jedoefa ein Bedarf as Zeolithen für Crackreaktionen und als hitze- und wasserdampfbeständige Trägermaterialien, z. B. für Katalysatoren in der Äutoabgasentgiftung, deren TemperaturStabilität bei Dauerbelastung mindestens 10000C be~ trägt» Außerdem besteht ein Bedürfnis an säurebeständigen Faujasite!!* die als Adsorptionsmittel und Katalysatoren auch bei pH-Werten kleiner als 4 eingesetzt werden können. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für die Herstellung dieser Verbindungen zur Verfügung zu stellen«, Es war dabei überraschend und nicht vorherzusehen, daß es gelingen wilrdej, die beiden vorgenannten Forderungen gleichzeitig zu erfüllen«However, there is a need as zeolites for cracking reactions and as heat and steam resistant carrier materials, e.g. For example, for catalysts in the Äutoabgasentgiftung whose temperature stability contributes continuous load at least 1000 0 C be ~ "Besides, there is a need in acid-resistant faujasites !! * which can be smaller than adsorbents and catalysts also at pH values used as the fourth The present invention is based on the object of providing a process for the preparation of these compounds. It was surprising and unforeseeable that it would be possible to meet the two aforementioned requirements at the same time.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher ein Verfahren zur Herstellung von hitze- und säurestabilen Zeolithen aus Alkalifaujasiten, die ein Molverhältnis SiOg/AlgQ, von 4,0 bis 7 aufweisen, durch einen ersten Austausch der Alkaliionen des Faujasits gegen Ammoniumionenj, anschließendes Calcinieren, erneuten Ionenaustausch und nochmaliges Calcinieren. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß man in der ersten Austauschstufe die Alkaliionen bis auf einen Restgehalt von 7 bis'5 % (gerechnet als Ma3O) austauscht, filtriert und-ohne zu trocknen bei Temperaturen ¥on TOO bis 8000C calcinlert, sodann In der weiteren Austauschstufe die Alkaliionen bis auf einen lestgehalt von unter 2^5 ^ (gerechnet als Ma3O) austauscht und ohne zu trocknen bei Temperaturen γ@η 300 bis 9000C calciniert und das so erhaltene Produkt gegebenenfalls irdt einer wäßrigen Lösung einer starken Mineralsäure behandelt und das dabei erhaltene Produkt filtriert, trocknet und gegebenenfalls salci-The present invention therefore relates to a process for the production of heat-stable and acid-stable zeolites from alkali faujasites, which have a SiOg / AlgQ molar ratio of 4.0 to 7, by first exchanging the alkali ions of the faujasite for ammonium ions, subsequent calcination, renewed ion exchange and repeated calcining. This method is characterized in that down to a residual content of 7 bis'5% (calculated as Ma 3 O) exchange in the first replacement step, the alkali metal ions, filtered, and-without drying at temperatures ¥ on TOO to 800 0 C calcinlert, Then in the further exchange stage the alkali ions are exchanged to a residual content of less than 2 ^ 5 ^ (calculated as Ma 3 O) and calcined without drying at temperatures γ @ η 300 to 900 0 C and the product thus obtained is optionally an aqueous solution treated with a strong mineral acid and the product obtained is filtered, dried and optionally salci-
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niert.ned.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere ein Verfahren zur Herstellung von hitze=· und säure stabil en Def ektzeolithen mit einem SiOg/AlgCU-Molverhältnis von größer als 7 : 1 aus Alkalifaujasiten^ die ein Molverhältnis SiOg/AlgCU von 4,5 bis 6 aufweisen,, durch einen ersten Austausch der Alkaliionen des Faujasits gegen Ammonium!onen* anschließendes Calcinieren, erneuten Ionenaustausch und nochmaliges Calcinieren. Dieses Verfahren ist dadurch gekennzeichnet;, daß man in der ersten Austauschstufe die Alkaliionen bis auf einen Restgehalt von 2 bis 4 % (gerechnet als Ma^O) austauscht, filtriert und ohne zu trocknen bei Temperaturen von 400 bis 70O0C calciniert, sodann in der weiteren Äustauschstufe die Alkaliionen bis auf einen Restgehalt von unter 1,5 # (gerechnet als Na2O) austauscht und ohne zu trocknen bei Temperaturen iron 800 bis 9000C calciniert und das so erhaltene Produkt mit einer wäßrigen Lösung einer starken Mineralsäure behandelt, das dabei erhaltene Produkt filtriert., trocknet und gegebenenfalls ealeinierte The present invention relates in particular to a process for the production of heat = · and acid-stable defect zeolites with a SiOg / AlgCU molar ratio of greater than 7: 1 from alkali faujasites ^ which have a SiOg / AlgCU molar ratio of 4.5 to 6, by first exchanging the alkali ions of the faujasite for ammonium ions *, subsequent calcining, renewed ion exchange and repeated calcining. This process is characterized in that in the first exchange stage the alkali ions are exchanged to a residual content of 2 to 4 % (calculated as Ma ^ O), filtered and calcined without drying at temperatures of 400 to 70O 0 C, then in the further Äustauschstufe the alkali metal ions to a residual content of below 1.5 # (calculated as Na 2 O) exchanges and without drying at temperatures iron 800 to 900 0 C calcined and treating the product thus obtained with an aqueous solution of a strong mineral acid, the product obtained in this way is filtered, dried and, if necessary, eaten
Das erfindungsgemäße Verfahren Iganm . auoh wie folgt abgewandelt werden?The inventive method Iganm. also modified as follows will?
In der zweiten A&stausehstufe kann eine geeignete Puf£erl3sraig, die sum NH^+ Austausch befähigt ist,, verwendet werden. Diese sollte einen pH-Wert im Bereich "won J5 5 bis 6P5 aufweisen; insbesondere hat sich das System Ammoniumacetat/Essigsäure im pH-Bereich von 3*5 bis 4^5 als geeignet erwiesen. Selbst In der ersten Austauschstufe kann mit diesem Puffersystem gearbeitet werden* wenn der pH der Lösung auf Werte von größer als 4,5 eingestellt wird und das Si02/Al20,-Verhältnis im Ausgangsseolith mindestens 5,6 beträgt»In the second level a suitable buffer, capable of exchanging NH ^ + , can be used. This should have a pH in the range "from J 5 5 to 6 P 5 ; in particular the ammonium acetate / acetic acid system in the pH range from 3 * 5 to 4 ^ 5 has proven to be suitable. Even in the first exchange stage, with this buffer system can be used * if the pH of the solution is adjusted to values greater than 4.5 and the Si0 2 / Al 2 0, ratio in the starting seolite is at least 5.6 »
Als Ausgangsstoffe für das erfindungsgemäße Verfahren können natürliche oder synthetisch hergestellte Alkalifaujasite mit einem Mol verhältnis von SiOg/AlgO-, von größer als 4,0 ver-. wendet werden. Auch Alkaliberyllo-Silicate vom Paujaslttyp, wie sie in der deutschen Patentanmeldung P 22 56 450.7 OoZ. 29 531 beschrieben sind sowie die aus diesen Beryllium-Can be used as starting materials for the process according to the invention natural or synthetically produced alkali faujasites with a molar ratio of SiOg / AlgO-, of greater than 4.0 ver. be turned. Alkaliberyllo-silicates of the Paujaslttyp, as described in German patent application P 22 56 450.7 OoZ. 29 531 are described as well as those from these beryllium
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zeolithen hergestellten Defektzeolithe (vgl. Patentanmeldung P ?ϊ ?§ i§?*5- 0.Zo 30 601) sind für das Verfahren als Ausgangsstoffe geeignet» Für den Ionenaustausch werden bevorzugt wäßrige Lösungen von Ammoniumsalzen verwendet. Es kommen insbesondere Ammoniumchlorid, Ammoniumsulfat, Ammoniumnitrat und Ammoniumcarbonat in Betracht» Auch Ammoniumsalze organischer Säuren wie der Essigsäure oder der Ameisensäure können für den Ionenaustausch verwendet werden»Defect zeolites produced by zeolites (see patent application P? ϊ? § i§? * 5- 0.Zo 30 601) are used as starting materials for the process suitable »Aqueous solutions of ammonium salts are preferably used for ion exchange. There come in particular Ammonium chloride, ammonium sulfate, ammonium nitrate and ammonium carbonate to be considered »Also ammonium salts of organic acids like acetic acid or formic acid can be used for ion exchange »
In der ersten Austauschstufe wird der Alkaligehalt des Zeolithen von ursprünglich etwa 13 % auf einen Wert von etwa 7 bis 5 %$ berechnet als Na2O, reduziert« In der zweiten Austauschstufe wird der Alkaligehalt weiter auf einen Wert von unter 2,5 Gew.% Alkali, berechnet als Na2O, reduziert.In the first exchange stage, the alkali content of the zeolite is reduced from originally around 13% to a value of around 7 to 5%, calculated as Na 2 O. % Alkali, calculated as Na 2 O, reduced.
Zwischen und nach diesen Austauschstufen schließt sich je eine Calclnierungsstufe an. Die erste Cälcinierungsstufe wird bei Temperaturen von 700 bis 800°C durchgeführt, in der zweiten Cäleinierungsstufe können entsprechend dem niedrigeren Alkaligehalt des Faujasiten höhere Temperaturen angewendet werden. Es werden bevorzugt 800 bis 9000C gewählt. Für die Calcinlerung gilt folgende Regel? Je größer das SiOg/Al^jOv-Molverhältnis des Zeolithen 1st, umso höher kann die Calcinlerungstemperatur in den vorgenannten Bereichen gewählt werden. Je höher der Natriumgehalt ist, umso tiefer muß die Calclnierungstemperatur gewählt werden. Es 1st wichtig, daß diese Temperatur jeweils so gewählt wird, daß das Kristallgitter des Zeolithen nicht kollabiert, d. h. der Zeolith nicht amorph wlrd„ Wenn vorgenannte Regel beachtet wird, so kann man bei einem bekannten Ausgangsstoff den jeweils günstigsten Temperaturbereich innerhalb der beiden Calcinierungsbereiche abschätzen.Between and after these exchange stages there is a calcination stage. The first step of calcination is carried out at temperatures of 700 to 800 ° C, in the second step of calcination, higher temperatures can be used in accordance with the lower alkali content of the faujasite. 800 to 900 ° C. are preferably chosen. The following rule applies to calcining? The greater the SiOg / Al ^ jOv molar ratio of the zeolite, the higher the calcination temperature that can be selected in the aforementioned ranges. The higher the sodium content, the lower the calcination temperature must be chosen. It is important that this temperature is chosen so that the crystal lattice of the zeolite does not collapse, i.e. the zeolite does not become amorphous.
Im Anschluß an die Austauschstufen wird das erhaltene Produkt jeweils filtriert und ohne vorheriges Trocknen caleiniert« Es 1st sehr wesentlich, daß das Material für die Cäleinierungsstufe noch feucht eingesetzt wird, da sonst ein Gitterkollaps auftreten kann. Falls im Anschluß an die Säurebehandlung noch caleiniert werden sollte, kann auch vorher getrocknet werden. In diesem Falle ist die Gefahr eines Gitterkollapses nicht mehrFollowing the exchange stages, the product obtained is in each case filtered and caleined without prior drying Is very essential that the material for the caleination stage is used while it is still wet, otherwise the grid can collapse. If still after the acid treatment should be caleined, it can also be dried beforehand. In this case there is no longer any risk of a grid collapse
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gegeben»given »
Für die Säurebehandlung werden in der Regel 1 bis 6 normale Mineralsäuren, wie Salpetersäure, Salzsäure oder Schwefelsäure angewendete Das calcinierte Produkt aus der vorhergehenden Stufe wird dabei in die wäßrige Lösung der Säure eingetragen und 1 bis 10 Stunden darin belassen.Usually 1 to 6 normal mineral acids such as nitric acid, hydrochloric acid or sulfuric acid are used for the acid treatment applied The calcined product from the previous stage is introduced into the aqueous solution of the acid and left in it for 1 to 10 hours.
Durch diese Behandlung wird ein Teil der Aluminiumatome aus den Tetraederplätzen im Zeolithgerüst entfernt. Die frei gewordenen Tetraederplätze werden unter Zuhilfenahme von Wassermolekeln und Protonen stabilisiert; dabei entstehen Defektstellen der Bruttozusammensetzung HnOp. Das heißt, durch das erfindungsgemäße Verfahren wird das SiOg/AlpO-^-Molverhältnis der Ausgangsstoffe erhöhte Die aus den Ausgangsstoffen erhaltenen Produkte werden daher nachfolgend als Defektzeolithe bezeichnet. Die Säurebehandlung kann, falls dies für erforderlich erachtet wird, auch bei höheren Temperaturen durchgeführt werden, z. B. bis zu 1000C. Dabei können Produkte erhalten werden, die z. B. bei einem SiOp/AlpO^-Molverhältnis von mehr als 60 noch einen Alo0^-Gehalt von etwa 2 bis 4 % aufweisen. Deren GitterkonstanteThis treatment removes some of the aluminum atoms from the tetrahedral sites in the zeolite framework. The vacated tetrahedral sites are stabilized with the help of water molecules and protons; this creates defects in the gross composition of HnOp. That is, the SiOg / AlpO - ^ - molar ratio of the starting materials is increased by the process according to the invention. The products obtained from the starting materials are therefore referred to below as defect zeolites. The acid treatment can, if deemed necessary, also be carried out at higher temperatures, e.g. B. up to 100 ° C. Products can be obtained which, for. B. with a SiOp / AlpO ^ molar ratio of more than 60 still have an Al o 0 ^ content of about 2 to 4 % . Their lattice constant
ο beträgt nach der Calcinierung etwa 24,20 A. Vor dem Calcinieren beträgt deren Gitterkonstante noch zirka 24,308.Dies zeigt, daß die erfindungsgemäßen Zeolithe Defektstellen in ihrem Kristallgerüst enthalten. Schließlich kann man das Aluminium auch vollständig entfernen. Dabei wird eine neue, definierte Modifikation des Siliciumdioxidhydrats gebildet, die Defektstellen in ihrem Kristallgitter enthält. Bei dieser neuen Modifikation können durch Calcinieren bei 800 bis HOO0C die Defektstellen mit Silioiumatomen aufgefüllt werden, ohne daß dabei das Kristallgitter geschädigt wird. Es entsteht somit bei der Calcinierung eine neue SiOg-Modifikation mit Paujasitstruktur, in welcher keine Defektstellen mehr vorhanden sind.ο is about 24.20 A. Finally, the aluminum can also be completely removed. A new, defined modification of the silicon dioxide hydrate is formed, which contains defects in its crystal lattice. With this new modification, the defects can be filled with silicon atoms by calcining at 800 to HOO 0 C without damaging the crystal lattice. During the calcination, a new SiOg modification with a paujasite structure is created, in which there are no longer any defects.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren können Zeolithe hergestellt werden, die sich durch folgende Eigenschaften auszeichnen:According to the process according to the invention, zeolites can be produced which are characterized by the following properties:
1. eine Gitterkonstante von kleiner als 24,40 A «1. a lattice constant of less than 24.40 A «
2. eine Oberfläche von etwa 500 bis 900 m2/g2. a surface area of about 500 to 900 m 2 / g
3. eine Temperaturdauerbeständigkeit von 1000 bis HOO0C3. A long-term temperature resistance of 1000 to HOO 0 C
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4. Beständigkeit gegenüber Säuren4. Resistance to acids
5. eine im Verhältnis zum Ausgangsstoff nicht wesentlich verringerte Kristallinltät5. one that is not significantly reduced in relation to the starting material Crystallinity
6. SiOp/AlpO^-Molverhältnis von größer als 7* wenn nach der zweiten Calcinierungsstufe der Zeolith mit einer Säure behandelt wird.6. SiOp / AlpO ^ molar ratio greater than 7 * if after the second calcination stage the zeolite is treated with an acid.
Durch die Säurebehandlung wird eine weitere Steigerung der thermischen Stabilität erreicht. Es genügt dabei bereits, eine Erhöhung des SiOp/AlpO^-Molverhältnisses auf mehr als 7 vorzunehmen, um eine deutliche Steigerung der Temperaturstabilität und der Säurebeständigkeit zu erreichen. Als besonders hitze- und säurebeständig erweisen sich Defektzeolithe mit einem SiOg/AlgO-v-Molverhältnis von größer als 8 bis 10. Außerordentlich hitze- und säurebeständig sind schließlich Defektzeolithe, in welchen das SiOp/AlpO^-Molverhältnis mehr als 30, vorzugsweise 60 bis 70, beträgt. Solche Molverhältnisse sind für Faujasite ungewöhnlich.The acid treatment further increases the thermal stability. It is enough to have one Increase the SiOp / AlpO ^ molar ratio to more than 7, to achieve a significant increase in temperature stability and acid resistance. As a particularly heat and acid-resistant, defect zeolites with a SiOg / AlgO-v molar ratio of greater than 8 to 10. Extraordinary Finally, defect zeolites in which the SiOp / AlpO ^ molar ratio is more than 30, preferably, are heat and acid-resistant 60 to 70. Such molar ratios are unusual for faujasites.
Um aus den Ausgangsstoffen einen Defektzeollthen mit einem SiOp/AlpO,-Molverhältnis bis zu 8 herzustellen, wird man die Behandlung mit Säuren unterlassen und den Ionenaustausch, wie bereits erwähnt, in Gegenwart einer Pufferlösung bei pH-Werten zwischen 3*5 und 4,5 vornehmen. Soll ein Si02/Al20,-Molverhältnis von mehr als 8 bis etwa 30 erreicht werden, so wird man in jedem Falle die Säurebehandlung durchführen. Nach der Säurebehandlung wird filtriert, getrocknet und im allgemeinen bei Temperaturen von 800 bis HOO0C calciniert. Innerhalb dieses Bereiches werden für die aluminlumoxldarmen Vertreter höhere, für die aluminiumoxldrelchen Vertreter niedrigere Temperaturen gewählt.In order to produce a defect cell with a SiOp / AlpO, molar ratio of up to 8 from the starting materials, the treatment with acids is omitted and the ion exchange, as already mentioned, in the presence of a buffer solution at pH values between 3 * 5 and 4.5 make. If an SiO 2 / Al 2 O molar ratio of more than 8 to about 30 is to be achieved, the acid treatment will be carried out in any case. After the acid treatment is filtered, dried and calcined 0 C, generally at temperatures of from 800 to HOO. Within this range, higher temperatures are chosen for the representatives with a low aluminum oxide content and lower temperatures for the representatives of aluminum oxide.
Die erfindungsgemäß hergestellten Zeolithe sind starke Protonendonatoren und können vorteilhaft als Absorptionsmittel oder Katalysatoren eingesetzt werden.The zeolites produced according to the invention are strong proton donors and can advantageously be used as absorbents or catalysts.
Die erfindungsgemäß hergestellten Zeolithe fallen in der H-Form an. Sofern nicht das gesamte Aluminium aus deren Kristallgitter entfernt worden ist, können die H-Ionen durch Behandlung mitThe zeolites produced according to the invention fall in the H form at. If not all of the aluminum has been removed from their crystal lattice, the H ions can be treated with
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wäßrigen Lösungen von ein-, zwei- oder dreiwertigen Metallen dem Ionenaustausch unterworfen werden. Solche Zeolithe stellen dann besonders reaktionsfähige Sorptionsmassen bzw. Katalysatoren dar. Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert.aqueous solutions of mono-, di- or trivalent metals are subjected to ion exchange. Make such zeolites then particularly reactive sorbent masses or catalysts. The invention is illustrated by the examples below explained in more detail.
150 g eines Natrium-Aluminosilicats vom Faujasit-Typ mit einem Na-Gehalt von 10,6 Gew.% und einem SiO2ZAl2O5-MoIverhältnis, von 4,4 (Y-Zeolith) wurde dem Ammoniumaustausch unterworfen. Der Zeolith wurde bei Zimmertemperatur etwa 5 Minuten mit einer Lösung von I50 g Ammoniumcarbonat in 2000 ml Wasser behandelt.. Der Zeolith wurde filtriert und 3 Stunden bei 7700C caleiniert. Der Nap0-Gehalt betrug nach dieser Behandlung 5>3 Gew.J^, die Gitterkonstante wurde röntgenographisch zu 24,613 A bestimmt.150 g of a sodium aluminosilicate of the faujasite type with an Na content of 10.6 wt.% And a SiO 2 Zal 2 O 5 -MoIverhältnis, 4.4 (Y-zeolite) was subjected to the ammonium exchange. The zeolite was treated at room temperature for about 5 minutes with a solution of I50 g of ammonium carbonate in 2000 ml of water .. The zeolite was filtered and caleiniert 3 hours at 770 0 C. The Na p 0 content after this treatment was 5> 3% by weight, the lattice constant was determined by X-ray to be 24.613 Å.
Anschließend wurde der Ammoniumaustausch mit einer wäßrigen Ammoniumchloridlösung so oft wiederholt, bis der Na20-Gehalt auf etwa 1 $ erniedrigt war. Der Zeolith wurde dann filtriert, chloridfrei gewaschen und 3 Stunden bei 8700C calciniert. Seine Gitterkonstante betrug danach 24,362 A; die röntgenographisch mit Hilfe einer Lenne-Guinier-Hochtemperaturkamera ermittelte Temperatur des Gitterkollapses betrug 99O0Cj die Oberfläche wurde zu 800 m2/s bestimmt.The ammonium exchange with an aqueous ammonium chloride solution was then repeated until the Na 2 O content was reduced to about 1%. The zeolite was then filtered, washed free of chloride and calcined at 870 ° C. for 3 hours. Its lattice constant was then 24.362 A; the temperature of the collapse of the lattice, determined radiographically with the aid of a Lenne-Guinier high-temperature camera, was 99O 0 Cj and the surface was determined to be 800 m 2 / s.
Beispiele 2 bis 5Examples 2 to 5
Einige Proben des in Beispiel -1 erhaltenen Zeoliths wurden zwecks Entfernung des Aluminiums aus dem Kristallgitter einer Säurebehandlung unterworfen.Some samples of the zeolite obtained in Example -1 were subjected to an acid treatment to remove the aluminum from the crystal lattice.
Die Versuchsergebnisse sind in der Tabelle zusammengestellt. Es ist ersichtlich, daß die thermische Stabilität nach Durchführung der Säurebehandlung noch weiter erhöht wird. Die Kristallinitat der Zeolithe wird durch die Säurebehandlung nicht wesentlich vermindert. Die Kristallinität der Proben wurde röntgenographisch bestimmt und auf die Kristallinität des Ausgangszeolithen bezogen. Die Intensität der BeugungslinieThe test results are compiled in the table. It can be seen that the thermal stability is increased even further after the acid treatment has been carried out. the The crystallinity of the zeolites is increased by the acid treatment not significantly reduced. The crystallinity of the samples was determined by X-ray and related to the crystallinity of the starting zeolite. The intensity of the inflection line
■ ο
bei d ~14,3 - 0,4 A wurde dabei gleich 100 gesetzt. Es handelt■ ο
at d ~ 14.3 - 0.4 A, 100 was set. It deals
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sich bei diesen Angaben um relative Kristallinitäten. Eine
Kristallinitätsangabe von größer als 100 % kommt dadurch zustande,
daß durch das beschriebene Verfahren die strukturell bedingte Intensität der Bezugslinie stark erhöht wird.These details refer to relative crystallinities. One
An indication of crystallinity of greater than 100 % is due to the fact that the structurally determined intensity of the reference line is greatly increased by the method described.
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cn O CO CD CD cn cn O CO CD CD cn
cncn
COCO
3 Stunden
50 bis 6O0C j
3 hours
50 to 6O 0 C
3 Stunden
200C500 ml H 0 O
3 hours
20 0 C
Gitterkonstante (A).0.
Lattice constant (A)
VOVO
+ = nicht gemessen+ = not measured
VjJ OVjJ O
CTN roCTN ro
cncn
24357112435711
- 10 - O.Z. 30 672- 10 - O.Z. 30 672
Es wurde, wie in Beispiel 1 beschrieben, zur Erniedrigung des NagO-Gehaltes eines Alkalifaujasits auf etwa 6 % eine Ammoniumcarbonat lösung verwendet; danach wurde der Zeolith 3 Stunden bei 75O0C calciniert.As described in Example 1, an ammonium carbonate solution was used to lower the NagO content of an alkali faujasite to about 6 %; Thereafter, the zeolite was calcined for 3 hours at 75O 0 C.
Im zweiten Schritt des Ammoniumaustauschprozesses wurde dann eine Ammonlumacetat-Essigsäure-PufferlÖsung folgender Zusammensetzung eingesetzt:In the second step of the ammonium exchange process, an ammonium acetate-acetic acid buffer solution of the following composition was then used used:
819 g Ammoniumacetat, 2100 ml Essigsäure (98#lg) und 6000 ml Wasser auf 150 g Zeolith. Der Zeolith wurde dann filtriert, acetatfrei gewaschen und 3 Stunden bei 87O0C calciniert. Die819 g ammonium acetate, 2100 ml acetic acid (98 # lg) and 6000 ml water on 150 g zeolite. The zeolite was then filtered, washed acetatfrei and calcined for 3 hours at 87O 0 C. the
, ο, ο
Gitterkonstante betrug 24,31 Aj die Temperatur des Gitterkollapses wurde zu 10200C bestimmt.Lattice constant was 24.31 Aj the temperature of the grid collapse was determined to be 1020 0 C.
509886/0673 /n 509886/0673 / n
Claims (2)
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435716 DE2435716C3 (en) | 1974-07-25 | Process for the production of heat and acid stable zeolites from alkali faujasites | |
GB3095875A GB1514522A (en) | 1974-07-25 | 1975-07-24 | Manufacture of heat-resistant and acid-resistant zeolites from alkali metal faujasites |
FR7523156A FR2279668A1 (en) | 1974-07-25 | 1975-07-24 | PROCESS FOR THE PREPARATION OF ZEOLITHS RESISTANT TO HEAT AND ACIDS, FROM ALKALINE FAUJASITES |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19742435716 DE2435716C3 (en) | 1974-07-25 | Process for the production of heat and acid stable zeolites from alkali faujasites |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2435716A1 true DE2435716A1 (en) | 1976-02-05 |
DE2435716B2 DE2435716B2 (en) | 1977-04-14 |
DE2435716C3 DE2435716C3 (en) | 1978-01-26 |
Family
ID=
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2617571A1 (en) * | 1975-04-24 | 1976-11-11 | Grace W R & Co | PROCESS FOR MANUFACTURING ZEOLITHES WITH HIGH SILICON OXIDE-ALUMINUM OXIDE RATIO |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2617571A1 (en) * | 1975-04-24 | 1976-11-11 | Grace W R & Co | PROCESS FOR MANUFACTURING ZEOLITHES WITH HIGH SILICON OXIDE-ALUMINUM OXIDE RATIO |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2279668B3 (en) | 1979-04-27 |
DE2435716B2 (en) | 1977-04-14 |
GB1514522A (en) | 1978-06-14 |
FR2279668A1 (en) | 1976-02-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) |