DE2858796C2 - Metal-contg. ZSM-5 type zeolites - Google Patents
Metal-contg. ZSM-5 type zeolitesInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf einen kristallinen Alumi nosilicatzeolith nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, ein Verfahren zu dessen Herstellung sowie dessen Verwen dung.The invention relates to a crystalline alumi nosilicate zeolite according to the preamble of claim 1, a method for its production and its use dung.
Sowohl natürliche als auch synthetische Zeolithmaterialien besitzen, wie sich bereits herausgestellt hat, katalytische Eigenschaften für verschiedene Arten von Kohlenwasserstoffum wandlungen. Bestimmte Zeolithmaterialien sind geordnete poröse kristalline Aluminosilicate mit einer definierten kristallinen Struktur, worin sich eine große Anzahl von kleineren Hohlräumen befindet, die durch eine Anzahl von noch kleineren Kanälen miteinander verbunden sind. Diese Hohlräume und Kanäle sind in ihrer Größe genau gleichförmig. Da die Dimensionen dieser Poren so beschaffen sind, daß sie zur Adsorption Moleküle bestimmter Dimensionen aufnehmen, während sie solche mit größeren Dimensionen abweisen, sind diese Materialien als sogenannte Molekularsiebe bekannt; sie werden zur Nutzbarmachung dieser Eigenschaften in einer Vielzahl von Anwendungsweisen eingesetzt.Both natural and synthetic zeolite materials possess, as has already been shown, catalytic Properties for different types of hydrocarbons conversions. Certain zeolite materials are ordered porous crystalline aluminosilicates with a defined crystalline Structure in which a large number of smaller cavities located by a number of even smaller channels connected to each other. These cavities and channels are in exactly uniform in size. Because the dimensions of this Pores are made to adsorb molecules certain dimensions, while those with larger dimensions Reject dimensions, these materials are called so-called Known molecular sieves; they are becoming usable for this Properties used in a variety of applications.
Solche Molekularsiebe, d. h. sowohl natürliche als auch synthetische, sind beispielsweise eine große Vielzahl von kristallinen Aluminosilicaten, die positive Ionen enthalten. Diese Aluminosilicate können als starre dreidimensionale Netzwerke von SiO₄ und AlO₄ beschrieben werden, worin die Tetraeder durch die gemeinsamen Sauerstoffatome quervernetzt sind so daß das Gesamtverhältnis von Aluminiumatomen und Silicium atomen zu Sauerstoff den Wert von 1 : 2 hat. Die Elektrovalenz der Aluminium enthaltenden Tetraeder ist dadurch ausgeglichen, daß im Kristall Kationen z. B. von einem Alkalimetall oder von einem Erdalkalimetall enthalten sind. Dies kann beispiels weise durch eine Formel ausgedrückt werden, wobei das Verhältnis von Al zur Anzahl der verschiedenen Kationen, z. B. Ca/2, Sr/2, Na, K oder Li, einer Einheit entspricht. Die Kationen des kristallinen Zeolith können entweder vollständig oder teilweise durch andere Metall-Kationen unter Anwendung von Ionenaustauschtechniken ersetzt werden (US-PS 37 02 886). Mit Hilfe eines solchen Kationenaustausches besteht die Möglichkeit, daß die Größe der Poren in dem vorgegebenen Aluminosilicat durch geeignete Auswahl der entsprechenden Kationen variiert wird. Die Räume zwischen den Tetraedern werden durch Wassermoleküle vor der Dehydratation eingenommen.Such molecular sieves, d. H. both natural and Synthetic, for example, are a great variety of crystalline aluminosilicates containing positive ions. These aluminosilicates can be considered rigid three-dimensional Described networks of SiO₄ and AlO₄, wherein the Tetrahedra are cross-linked by the common oxygen atoms so that the overall ratio of aluminum atoms and silicon atoms to oxygen has the value of 1: 2. The electrovalence the aluminum-containing tetrahedron is thereby balanced, that in the crystal cations z. B. of an alkali metal or are contained by an alkaline earth metal. This can be, for example be expressed by a formula, where the ratio from Al to the number of different cations, e.g. Ca / 2, Sr / 2, Na, K or Li, corresponds to one unit. The cations of the crystalline zeolite can be either complete or partially covered by other metal cations Use of ion exchange techniques to be replaced (US-PS 37 02 886). With the help of such Cation exchange is the possibility that the size the pores in the given aluminosilicate by suitable Selection of the appropriate cations is varied. The rooms between the tetrahedra are formed by water molecules in front of the Dehydration taken.
Nach der US-PS 39 41 871 wird ein kristallines Metallorgano silicat mit einem hohen Siliciumdioxyd/Aluminiumoxyd-Verhält nis aus einem Reaktionsgemisch hergestellt, das Zinn-, Cal cium-, Nickel- oder Zink-Oxid enthält. Ferner sind aus der DE-OS 27 42 971 Chrom und Vanadium enthaltende Aluminosili cate vom ZSM-5-Typ bekannt.According to US-PS 39 41 871 is a crystalline organometallic Silicate with a high silica / alumina ratio prepared from a reaction mixture containing tin, Cal contains cium, nickel or zinc oxide. Furthermore, from the DE-OS 27 42 971 chromium and vanadium-containing Aluminosili cate of the ZSM-5 type known.
Andere bekannte Arbeitsweisen führten bereits zur Bildung einer großen Vielzahl von synthetischen kristallinen Aluminosilicaten. Diese Aluminosilicate sind durch Buchstaben oder andere übliche Symbole beschrieben worden, veranschaulicht beispielsweise durch Zeolith A (US-PS 28 82 243), Zeolith X (US-PS 28 82 244), Zeolith ZSM-5 (US-PS 37 02 886), Zeolith ZSM-11 (US-PS 37 09 979), ZSM-12 (US-PS 38 32 449) und Zeolith ZSM-35 (US-PS 40 16 245).Other known ways of working already led to Formation of a large variety of synthetic crystalline Aluminosilicates. These aluminosilicates are by letters or other common symbols have been described for example by zeolite A (US Pat. No. 2,882,243), zeolite X. (US-PS 28 82 244), zeolite ZSM-5 (US-PS 37 02 886), zeolite ZSM-11 (US-PS 37 09 979), ZSM-12 (US-PS 38 32 449) and zeolite ZSM-35 (US-PS 40 16 245).
Aufgabe der Erfindung ist es, Zeolithe hoher thermischer Stabilität und mit überlegenen katalytischen Eigenschaf ten bereitzustellen.The object of the invention is zeolites of high thermal Stability and with superior catalytic properties to provide.
Dies wird erfindungsgemäß mit dem im Anspruch 1 gekenn zeichneten Aluminosilicatzeolith erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen dieses Zeolith sind in den Ansprüchen 2 und 3 gekennzeichnet. Im Anspruch 4 ist eine bevorzugtes Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Alumi nosilicatzeolith angegeben, und im Anspruch 5 eine bevorzugte Verwendung des erfindungsgemäßen Alumi nosilicatzeolith.This is inventively gekenn with the characterized in claim 1 reached aluminosilicate zeolite. advantageous Embodiments of this zeolite are in claims 2 and 3. In claim 4 is a preferred Process for the preparation of an alumi according to the invention nosilicate zeolite, and in claim 5 a preferred use of the invention Alumi nosilicatzeolith.
Der erfindungsgemäße Zeolith weist das im Anspruch 1 an gegebene Röntgenbeugungsdiagramm auf, das für Zeolithe vom ZSM-5-Typ charakteristisch ist. The zeolite according to the invention has that in claim 1 given X-ray diffraction pattern for zeolites characteristic of the ZSM-5 type.
Die Werte des Röntgenbeugungsdiagramms des Anspruchs 1 sind nach üblichen Arbeitsweisen bestimmt worden. Die Bestrahlung bestand aus der K-alpha-Dublette von Kupfer; ein Scintillationszählerspektrometer mit einem Meß streifenschreibgerät wurde dabei verwendet. Die Scheitelwerte (I) und die Positionen als Funktion von 2 × Theta (wobei Theta den Bragg-Winkel bedeutet) wurden vom Spektrometerstreifen abgelesen. Hieraus wurden die relativen Intensitäten (100 I/I₀, wobei I₀ die Intensität der stärksten Linie oder Spitze bedeutet) und d (obs.), d. h. die Netzebenenabstände in Nanometer einheiten, entsprechend den aufgezeichneten Linien berechnet. Im Anspruch 1 sind die relativen Intensitäten jeweils mit stark, schwach bzw. sehr stark bezeichnet. Ein solches Röntgenbeugungsdiagramm ist für alle Arten der erfindungsgemäßen Mischungen charakteristisch. Ionenaustausch von Natriumionen mit anderen Kationen ergibt im wesentlichen dasselbe Bild mit einigen geringen Verschiebungen in den Netzebenenabständen und Variation in der relativen Intensität. Andere geringe Variationen können in Abhängigkeit vom Silicium/Aluminium-Verhältnis in der besonderen Probe und vom Ausmaß der thermischen Behandlung auftreten.The values of the X - ray diffraction diagram of the Claim 1 are determined by conventional procedures Service. The irradiation consisted of the K-alpha doublet of Copper; a scintillation counter spectrometer with a measuring strip writer was used. The peak values (I) and the positions as a function of 2 × theta (where Theta means the Bragg angle) were from the spectrometer strip read. From this, the relative intensities (100 I / I₀, where I₀ is the intensity of the strongest line or peak means) and d (obs.), d. H. the lattice spacings in nanometers units, calculated according to the recorded lines. In claim 1, the relative intensities each with strong, weak or very strong. On such X-ray diffraction pattern is for all kinds characteristic of the mixtures according to the invention. ion exchange of sodium ions with other cations essentially results the same picture with some minor shifts in the picture Lattice spacing and variation in relative intensity. Other minor variations may vary depending on Silicon / aluminum ratio in the particular sample and from Extent of thermal treatment occur.
Der erfindungsgemäße Zeolith weist im wasserfreien Zustand unter Bezugnahme auf die Molverhältnisse der Oxide folgende Formel auf:The zeolite according to the invention has in the anhydrous state with reference on the molar ratios of the oxides following formula:
wobei W/X von <0,5 bis <3 geht, Y/X den Wert <20 hat und Z/X von < null bis <∼100 geht und ferner R ein stickstoff haltiges Kation bedeutet. R kann beispielsweise primäre Amine mit Gehalt von 2 bis 10 Kohlenstoffatomen und Ammonium kationen bedeuten, vorzugsweise Tetraalkylammoniumkationen, worin die Alkylgruppen 2 bis 5 Kohlenstoffatome enthalten; M′ bedeutet ein Metall aus der Gruppe IA des Periodensystems; n bedeutet die Valenz von M′ bzw. M′′. M′′ sind Platin, Palladium und/oder Silber.where W / X is from <0.5 to <3, Y / X is <20 and Z / X goes from <zero to <~100 and further R is a nitrogen containing cation means. For example, R can be primary Amines containing 2 to 10 carbon atoms and ammonium cations, preferably tetraalkylammonium cations, wherein the alkyl groups contain 2 to 5 carbon atoms; M ' represents a metal from Group IA of the Periodic Table; n means the valence from M 'or M' '. M '' are Platinum, palladium and / or silver.
Ob M′′ als Metall oder als Metallverbindung vorhanden ist, ist nicht bekannt. Gemäß der vorstehenden Formel kommt die Anwesenheit von M′′ in irgendeinem der verschiedenen Zustände und ebenfalls in den variierenden Mengen in Betracht. Wenn dies beispielsweise im okkludierten Zustand vorhanden ist, kann dessen Konzentration in Relation zu Aluminium in dem synthetisierten Zeolithen bis zu, jedoch weniger als etwa 100 reichen.Whether M '' as a metal or as a metal compound available is not known. According to the above formula comes the presence of M "in any of the various states and also in varying amounts. If this is present, for example, in the occluded state, can its concentration in relation to aluminum in the synthesized zeolites up to, but less than about 100 rich.
Gemäß dem Anspruch 4 ergibt ein Reaktionsgemisch, das Ausgangsquellen von Tetra propylammoniumkationen (von den Hydroxiden), Natriumoxid, Siliciumdioxid, Wasser und Ausgangsquellen von Platin, Palladium und/oder Silber und wahlweise Aluminiumoxid enthält, einen Zeolithen ZSM-5, der in unerwarteter Weise verbesserte Eigenschaften auf weist.According to claim 4 gives a reaction mixture, the starting sources of tetra propylammonium cations (from the hydroxides), sodium oxide, Silica, water and sources of platinum, palladium and / or Silver and optionally alumina contains a zeolite ZSM-5, which has unexpectedly improved properties has.
Die kristallinen Aluminosilicate, die nach dem erfindungs gemäßen Verfahren hergestellt worden sind, haben hohe thermische Stabilität und zeigen überlegene katalytische Eigenschaften. The crystalline aluminosilicates, which according to the Invention have been produced according to high-thermal Stability and show superior catalytic properties.
Das ursprüngliche Alkalimetall kann wenigstens teil weise entsprechend bekannten Arbeitsweisen durch Ionenaustausch mit anderen Kationen ausgetauscht werden. Bevorzugte Austausch kationen sind beispielsweise Metallionen, Ammoniumionen, Wasser stoffionen und Gemische davon. Besonders bevorzugte Kationen sind diejenigen, die den Zeolith katalyitsch aktiv machen, insbesondere für die Kohlenwasserstoffumwandlung. Hierbei handelt es sich z. B. um Wasserstoff, Metalle der Gruppen II und VIII des Periodensystems und Mangan.The original alkali metal may at least partially wise according to known procedures by ion exchange be exchanged with other cations. Preferred exchange Cations are, for example, metal ions, ammonium ions, water stoffionen and mixtures thereof. Particularly preferred cations are those who make the zeolite catalytically active, in particular for hydrocarbon conversion. in this connection is it z. B. to hydrogen, metals of groups II and VIII of the periodic table and manganese.
Das Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Molverhältnis des Zeolithen ist geeigneterweise größer als 35 und reicht bis etwa 3000.The silica / alumina mole ratio of the zeolite is suitably greater than 35 and extends to about 3000.
Die erfindungsgemäßen Zeolithe weisen in hohem Maße thermische Stabilität auf, wodurch sie zur Verwendung bei Verfahren unter erhöhten Temperaturen besonders wirksam gemacht werden. Die Mischung kann unter Nutzbarmachung von Materialien hergestellt werden, die die geeigneten Komponenten des Zeolithen liefern. Solche Komponenten sind für einen Aluminosilicat beispielsweise Natriumaluminat, Aluminiumoxid, Natriumsilicat, Siliciumdioxid-Hydrosol, Siliciumdioxid-Gel, Kieselsäure, Natriumhydroxid oder eine Tetrapropylammoniumverbindung, z. B. Tetrapropylammoniumhydroxid. Ersichtlich ist, daß jede Komponente, die in dem Reaktionsgemisch für die Herstellung des Zeolithen nutzbar gemacht wird, durch eine oder mehrere ursprüngliche Reaktionskomponenten eingebracht werden kann; die Komponenten können miteinander in irgendeiner Folge vermischt werden. Beispielsweise kann Natrium durch eine wäßrige Lösung von Natriumhydroxyd oder durch eine wäßrige Lösung von Natriumsilicat eingebracht werden; Tetrapropylammoniumkationen können durch das Bromidsalz eingebracht werden. Das Reaktions gemisch kann entweder ansatzweise oder kontinuierlich herge stellt werden. Die Kristallgröße und die Kristallisationszeit des Gemisches variieren in Abhängigkeit von dem verwendeten Reaktionsgemisch. Bei sehr hohen Siliciumdioxyd/Aluminiumoxyd- Verhältnissen, die erfindungsgemäß vorzugsweise von mehr als 35 bis zu etwa 3000 oder höher reichen können, besonders bevorzugt etwa 70 bis etwa 500, braucht es nicht notwendig zu sein, daß man eine Ausgangsquelle von Aluminiumoxyd zum Reaktionsgemischt gibt, da die restlichen Mengen bei anderen Reaktionskomponenten ausreichen können.The zeolites according to the invention have a high degree thermal stability, which makes them suitable for use Process made particularly effective under elevated temperatures become. The mixture can be made using materials which are the suitable components of the zeolite deliver. Such components are for an aluminosilicate for example, sodium aluminate, alumina, sodium silicate, Silica hydrosol, silica gel, silica, Sodium hydroxide or a tetrapropylammonium compound, z. B. tetrapropylammonium hydroxide. It is evident that each Component used in the reaction mixture for the preparation of the zeolite is harnessed by one or more original reaction components can be introduced; the components can be together in any order be mixed. For example, sodium can be replaced by an aqueous Solution of sodium hydroxide or by an aqueous solution of Sodium silicate are introduced; tetrapropylammonium can be introduced by the bromide salt. The reaction Mixture may be either batchwise or continuous be presented. The crystal size and the crystallization time of the mixture vary depending on the one used Reaction mixture. At very high silica / alumina Conditions which according to the invention preferably more than 35 can reach up to about 3000 or higher, especially preferably about 70 to about 500, it does not need to be be that one is a source of alumina for Reaction mixture gives, as the remaining quantities at other Be sufficient reaction components.
Der Zeolith kann aus einem Reaktionsgemisch hergestellt werden, das die Zusammensetzung (mit Bezug auf die Molverhält nisse der Oxide oder in %-Werten der gesamten Molzahlen der Oxide) innerhalb der folgenden Bereiche hat:The zeolite can be prepared from a reaction mixture which behaves the composition (with respect to the moles the oxides or in% values of the total moles of Oxides) within the following ranges:
Typische Reaktionsbedingungen sind das Erhitzen des vorstehend genannten Reaktionsgemisches auf eine Temperatur von etwa 95°C bis 175°C während einer Zeitdauer von etwa 6 Stunden bis 120 Tagen. Ein bevorzugter Temperatur bereich geht von etwa 100°C bis 175°C bei einer Zeitdauer für eine Temperatur in einem solchen Bereich, die von etwa 12 Stunden bis 8 Tagen reicht.Typical reaction conditions are heating the above reaction mixture to a Temperature of about 95 ° C to 175 ° C for a period of time from about 6 hours to 120 days. A preferred temperature Range goes from about 100 ° C to 175 ° C at a time for a temperature in such a range of about 12 Hours to 8 days are enough.
Das Digerieren der Gelteilchen wird ausgeführt, bis Kristalle gebildet werden. Das feste Produkt wird vom Reaktions medium abgetrennt, z. B. durch Abkühlen des Gemisches auf Raum temperatur, Filtrieren und Waschen mit Wasser.The digestion of the gel particles is carried out until Crystals are formed. The solid product is from the reaction medium separated, z. B. by cooling the mixture to room temperature, filtration and washing with water.
Das vorstehend genannte Produkt wird getrocknet, z. B. bei 110°C während einer Zeitdauer von etwa 8 bis 24 Stunden. Natürlich können, falls erwünscht, auch mildere Be dingungen angewendet werden, z. B. Raumtemperatur unter Vakuum.The above product is dried, for. B. at 110 ° C for a period of about 8 to 24 Hours. Of course, if desired, even milder be conditions are used, for. B. room temperature under vacuum.
Bei dem Zeolithen kann das darin enthaltene Alkalimetall durch eine große Vielzahl von anderen Kationen entsprechend bekannten Arbeitsweisen ausgetauscht sein. Typische Austausch kationen sind beispielsweise Wasserstoff, Ammonium und Metall kationen und entsprechende Gemische davon. Bezüglich der Metallaustauschkationen sind besonders Kationen von solchen Metallen bevorzugt, wie von Seltenen Erdmetallen, Mangan und Calcium, ferner Metallen aus den Gruppen II und VIII des Periodensystems, z. B. Zink oder Platin. In the zeolite, the alkali metal contained therein by a great variety of other cations accordingly be exchanged known practices. Typical exchange Cations are, for example, hydrogen, ammonium and metal cations and corresponding mixtures thereof. Regarding the Metal exchange cations are especially cations of such Preference for metals, such as rare earth metals, manganese and Calcium, and also metals from Groups II and VIII of the Periodic table, z. As zinc or platinum.
Typische Ionenaustauschtechniken bestehen darin, daß der Zeolith mit einem Salz des gewünschten Austauschkations bzw. der gewünschten Austauschkationen in Berührung gebracht wird. Obwohl eine große Vielzahl von Salzen verwendet werden kann, sind Chloride, Nitrate und Sulfate besonders bevorzugt.Typical ion exchange techniques are that the zeolite with a salt of the desired exchange cation or the desired Austauschkationen brought into contact becomes. Although a large variety of salts are used can, chlorides, nitrates and sulfates are particularly preferred.
Zur entsprechenden Veranschaulichung sind solche Ionenaustauschtechniken in großer Vielzahl allgemein beschrieben, z. B. in den US-Patentschriften 31 40 249, 31 40 251 und 31 40 253.For illustration, such are General description of ion exchange techniques in large numbers, z. In US Pat. Nos. 3,140,249, 3,140,251 and 3,140,253.
Im Anschluß an das Inberührungbringen mit der Salzlösung des gewünschten Austauschkations werden die Zeolithe dann vorzugsweise mit Wasser gewaschen und bei einer Temperatur im Bereich von 66°C bis etwa 316°C getrocknet; im Anschluß daran folgt eine Calcinierung in Luft oder in einem anderen inerten Gas bei Temperaturen im Bereich von etwa 260°C bis 816°C während Zeitperioden im Bereich von 1 bis 48 Stunden oder mehr.Following contact with the saline solution of the desired exchange cation, the zeolites are then preferably washed with water and at a temperature in the Dried range from 66 ° C to about 316 ° C; This is followed by calcination in air or in another inert gas at temperatures in the range of about 260 ° C to 816 ° C during periods in the Range from 1 to 48 hours or more.
Unabhängig von den Kationen, die das Natrium in der synthetisierten Form austauschen, bleibt die räumliche Anordnung der Aluminium-, Silicium- und Sauerstoffatome, die grundsätzlich das Kristallgitter bzw. Kristallnetzwerk des Zeolithen bilden, durch den beschriebenen Austausch von Natrium oder von den anderen Alkalimetallen im wesentlichen unverändert, wie durch Aufnahme eines Pulver-Röntgendiagrammes von den ionenausgetauschten Materialien bestimmt worden ist. Solche Röntgendiagramme von dem ionenausgetauschten Produkt zeigen ein Muster im wesentlichen gemäß denjenigen, wie es im Röntgenbeugungsdiagramm des Anspruch 1 angegeben ist.Regardless of the cations that the sodium in the Replace synthesized form, the spatial arrangement remains the aluminum, silicon and oxygen atoms, in principle form the crystal lattice or crystal network of the zeolite, by the described exchange of sodium or of the other alkali metals substantially unchanged, as by Recording a powder X-ray diagram of the ion-exchanged materials has been determined. Such X-ray diagrams of the ion-exchanged Product show a pattern essentially according to those as indicated in the X-ray diffraction diagram of claim 1.
Die erfindungsgemäßen Aluminosilicate werden in einer großen Vielzahl von Teilchengrößen hergestellt. Generell können die Teilchen in Form eines Pulvers, eines Granulats oder eines ausgeformten Produkts vorliegen, z. B. in Form eines Extrudats mit einer ausreichenden Teilchengröße, so daß sie durch ein 2-Maschensieb (nach Tyler) hindurchgehen und von einem 400- Maschensieb (nach Tyler) zurückgehalten werden. In solchen Fällen wo der Katalysator ausgeformt ist, beispielsweise durch Extrusion, kann das Aluminosilicat vor dem Trocknen extrudiert werden oder getrocknet oder auch teilweise getrocknet und dann extrudiert werden.The aluminosilicates of the invention are in a produced large variety of particle sizes. Generally speaking the particles in the form of a powder, a granule or a formed product, for. B. in the form of an extrudate having a sufficient particle size so that they can be replaced by a 2-mesh screen (after Tyler) go through and from a 400- Mesh screen (after Tyler) are held back. In such cases where the catalyst is formed, for example by Extrusion, the aluminosilicate can be extruded before drying be dried or partially dried and then be extruded.
Bei vielen Katalysatoren ist erwünscht, daß der Zeolith mit einem anderen Material vermischt wird, das gegenüber den Temperaturen und anderen Bedingungen, die bei organischen Umwandlungsverfahren angewendet werden, resistent ist. Solche Materialien sind beispielsweise aktive und inaktive Materialien und synthetische oder natürlich vorkommende Zeolithe ebenso wie anorganische Materialien, wie Tone und Tonerden, Silicium dioxid und/oder Metalloxide. Die letzteren können entweder natürlich vorkommen oder in Form von gelatinösen Niederschlägen oder Gelen einschließlich Gemischen von Siliciumdioxyd und anderen Metalloxyden vorliegen. Die Verwendung eines aktiven Materials in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Zeolithgemisch, d. h. in Kombination damit, führt zur Verbesserung der Umwandlung und/oder Selektivität bei dem Katalysator in bestimmten organischen Umwandlungsverfahren. Inaktive Materi alien dienen in geeigneter Weise als Verdünnungsmittel zur Regelung des Umwandlungsgrades bei einem gegebenen Vorgang, so daß die Produkte in ökonomischer Weise und in der gewünschten Form ohne Anwendung anderer Mittel zur Regelung der Reaktions rate erhalten werden können. Normalerweise sind die Zeolith materialien in natürlich vorkommende Tone bzw. Tonerden, z. B. Bentonit oder Kaolin, eingearbeitet worden, damit die Bruch festigkeit des Katalysators unter technischen Arbeitsbedingungen verbessert wird. Diese Materialien, d. h. Tone und Tonerden, Oxide etc., wirken als Bindemittel für den Katalysator. Erwünscht ist die Bildung eines Katalysators mit guter Bruchfestigkeit, da in einer Erdölraffinerie der Katalysator oftmals einer groben Handhabung unterworfen ist, die zum Bruch des Katalysators bis zu pulverförmigen Materialien führen kann, wodurch sich Probleme bei den Arbeitsvorgängen ergeben. Diese Tonbindemittel sind demnach zum Zweck der Verbesserung der Bruchfestigkeit des Katalysators eingesetzt worden.For many catalysts, it is desirable that the zeolite mixed with another material that is opposite to the Temperatures and other conditions that are organic Conversion method can be applied, is resistant. Such Materials are, for example, active and inactive materials and synthetic or naturally occurring zeolites as well such as inorganic materials such as clays and clays, silicon dioxide and / or metal oxides. The latter can either naturally occurring or in the form of gelatinous precipitation or gels, including mixtures of silica and other metal oxides are present. The use of an active Material in connection with the zeolite mixture according to the invention, d. H. combined with it, leads to the improvement of Conversion and / or selectivity to the catalyst in certain organic conversion processes. Inactive matter alienes are suitably used as diluents for Regulation of the degree of conversion in a given process, so that the products in an economical way and in the desired Form without using other means of controlling the reaction rate can be obtained. Usually the zeolite materials in naturally occurring clays or clays, eg. B. Bentonite or kaolin, incorporated, so that the breakage Strength of the catalyst under technical working conditions is improved. These materials, d. H. Clays and clays, Oxides, etc., act as a binder for the catalyst. He wishes is the formation of a catalyst with good breaking strength, because in a petroleum refinery, the catalyst often one rough handling is liable to break the catalyst can lead to powdery materials, resulting in Problems in the operations result. These clay binders are therefore for the purpose of improving the breaking strength of Catalyst has been used.
Natürlich vorkommende Tone der Tonerden, die mit dem Katalysator vermischt werden können, sind beispielsweise die jenigen aus den Gruppen von Montmorillonit und Kaolin; hierbei handelt es sich z. B. um die Subbentonite und die Kaoline, die üblicherweise als Dixie, McNamee, Georgia- und Florida-Tone bekannt sind, ferner andere, worin der hauptsächliche Mineral bestandteil Halloysit, Kaolinit, Dickit, Nacrit oder Anauxit ist. Solche Tone können im Rohzustand, wie sie abgebaut bzw. ge wonnen werden, eingesetzt oder einer anfänglichen Calcinierung, Säurebehandlung oder chemischen Modifizierung unterworfen werden.Naturally occurring clays of the clay, which with the Catalyst can be mixed, for example, the those from the groups of montmorillonite and kaolin; in this connection is it z. B. the subbentonites and kaolins, the usually as Dixie, McNamee, Georgia and Florida Tone others, wherein the major mineral halloysite, kaolinite, dickite, nacrit or anauxite. Such clays can in the raw state, as they degraded or ge be used, or an initial calcination, Acid treatment or chemical modification.
Außer den vorstehend genannten Materialien kann der Katalysator mit einem porösen Matrixmaterial zusammengesetzt sein, z. B. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Silicium dioxid/Aluminiumoxid, Siliciumdioxid/ Magnesiumoxid, Siliciumdioxid/Zirkonoxid, Siliciumdioxid/Thor oxid, Siliciumdioxid/Berylliumoxid, Siliciumdioxid/Titanoxid, ferner mit ternären Zusammensetzungen, wie z. B. Siliciumdioxid/Alu miniumoxid/Thoroxid, Siliciumdioxid/Aluminiumoxid/Zirkonoxid, Siliciumdioxid/Aluminiumoxid/Magnesiumoxid oder Siliciumdioxid/ Magnesiumoxid/Zirkonoxid. Das Matrixmaterial kann in Form eines Cogels vorliegen. Die relativen Anteile von feinteiligem kristallinen Aluminosilicat und anorganischem Oxidgelmatrix material variieren in großem Ausmaß mit dem Gehalt des kristallinen Aluminosilicats im Bereich zwischen etwa 1 und etwa 90 Gew.-% und insbesondere im Bereich von etwa 2 bis etwa 50 Gew.-% der Zusammensetzung, wenn das Gemisch in Form von Perlen hergestellt wird.In addition to the above materials, the Catalyst assembled with a porous matrix material be, z. For example, silica, alumina, silicon dioxide / alumina, silica / Magnesia, silica / zirconia, silica / thor oxide, silica / beryllium oxide, silica / titania, further with ternary compositions, such as. As silica / Alu minium oxide / thoria, silica / alumina / zirconia, Silica / alumina / magnesia or silica / Magnesium oxide / zirconium oxide. The matrix material can be in shape of a cogel. The relative proportions of finely divided crystalline aluminosilicate and inorganic oxide gel matrix Material vary greatly with the content of the crystalline aluminosilicate ranging between about 1 and about 90% by weight, and more preferably in the range of about 2 to about 50% by weight of the composition when the mixture is in the form of Pearls is made.
Während der erfindungsgemäße Zeolith als Katalysator beim Cracken und Hydrocracken brauchbar ist, ist er überdies außerordentlich gut als Katalysator geeignet bei anderen Erdölraffinationsvorgängen. Die letzteren Verfahren sind beispielsweise Isomerisierung von n-Paraffinen und Naphthenen, Polymerisation von Verbindungen, die eine olefinische oder eine acetylenische Kohlenstoff/Kohlenstoff-Bindung enthalten, z. B. Isobutylen und Buten-1, Reformieren, Alkylierung, Isomerisierung von polyalkylsubstituierten Aromaten, z. B. ortho-Xylol, und Disproportionierung von Aromaten, z. B. Toluol, wobei ein Gemisch von Benzol, Xylolen und höheren Methylbenzolen gebildet wird. Die Katalysatoren haben außergewöhnlich hohe Selektivitäten und ergeben unter den Bedingungen der Kohlenwasserstoffumwandlung hohe Prozentsätze der erwünschten Produkte mit Bezug auf die Gesamtprodukte im Vergleich zu bekannten zeolithischen Kohlen wasserstoffumwandlungskatalysatoren.While the zeolite of the invention as a catalyst in cracking and hydrocracking, it is also extraordinary good as a catalyst suitable for other petroleum refining operations. The latter methods are for example Isomerization of n-paraffins and naphthenes, polymerization of compounds which are an olefinic or an acetylenic Carbon / carbon bond included, for. B. isobutylene and butene-1, reforming, alkylation, isomerization of polyalkyl substituted aromatics, e.g. As ortho-xylene, and Disproportionation of aromatics, eg. As toluene, wherein a Mixture of benzene, xylenes and higher methylbenzenes formed becomes. The catalysts have exceptionally high selectivities and give under the conditions of hydrocarbon conversion high percentages of the desired products with respect to the Total products compared to known zeolitic carbon hydrogen conversion catalysts.
Wie vorstehend ausgeführt, sind die erfindungsgemäßen Zeolithe ebenfalls bei anderen katalytischen Verfahren brauchbar, z. B. beim katalytischen Cracken von Kohlenwasserstoffen und beim Hydrocracken. Außer der thermischen Stabilität unter den genannten Bedingungen ergibt diese Gruppe von Zeolithen eine Umwandlung des gecrackten Öls zu Materialien mit niedrigeren Molekulargewichten und Siedepunkten, die von größerer technischer Bedeutung sind. Die Fähigkeit zur physikalischen Stabilität unter hohen Temperaturen und/oder in Anwesenheit von Hoch temperaturdampf ist für einen Crackkatalysator außerordentlich wichtig. Während der katalytischen Umwandlung ist die Reaktion, die stattfindet, im wesentlichen ein Crackvorgang unter Bildung von Kohlenwasserstoffen. Jedoch wird dieser Crackvorgang von einer Vielzahl von komplexen Nebenreaktionen begleitet, z. B. Aromatisierung, Polymerisierung, Alkylierung od. dgl. Als Ergebnis dieser komplexen Reaktionen wird eine kohlenstoff artige bzw. kohlenstoffhaltige Ablagerung auf dem Katalysator niedergeschlagen, die in der Erdöltechnik als Koks bezeichnet wird. Der Koksniederschlag auf dem Katalysator neigt zur ernsthaften Verschlechterung der Katalysatorwirksamkeit für die gewünschte Hauptreaktion und zur wesentlichen Abnahme der Umwandlungsrate und/oder der Selektivität eines solchen Ver fahrens. Daher ist es üblich, daß man den Katalysator, nachdem Koks darauf niedergeschlagen ist, entfernt und ihn durch Abbrennen des Kokses in einem Strom eines oxydierenden Gases regeneriert. Der regenerierte Katalysator wird in die Umwandlungs stufe des Verfahrenscyclus zurückgeführt. Die thermische Stabilität des erfindungsgemäßen Zeolithen ist hinsichtlich dieser Anforderungen sehr vorteilhaft.As stated above, the invention Zeolites are also useful in other catalytic processes, z. As in the catalytic cracking of hydrocarbons and in Hydrocracking. Besides the thermal stability among the mentioned conditions, this group of zeolites gives a Conversion of cracked oil to lower grade materials Molecular weights and boiling points, of greater technical Meaning are. The ability to physical stability under high temperatures and / or in the presence of high Temperature steam is extraordinary for a cracking catalyst important. During catalytic conversion, the reaction is which takes place, essentially a cracking process Formation of hydrocarbons. However, this cracking process accompanied by a variety of complex side reactions, z. B. aromatization, polymerization, alkylation od. Like. As a result of these complex reactions, a carbon like or carbonaceous deposit on the catalyst dejected, referred to in the petroleum engineering as coke becomes. The coke precipitate on the catalyst tends to serious deterioration of catalyst efficiency for the desired main reaction and the substantial decrease of Conversion rate and / or the selectivity of such Ver proceedings. Therefore, it is common to add the catalyst after Coke on top of it, removes it and puts it through Burning off the coke in a stream of an oxidizing gas regenerated. The regenerated catalyst is converted into recycled stage of the process cycle. The thermal Stability of the zeolite according to the invention is with regard to these requirements very beneficial.
Die Produkte können entweder in der Alkalimetallform, z. B. in der Natriumform, oder in der Ammoniumform, in der Wasserstofform oder in einer anderen einwertigen oder mehr wertigen Kationenform verwendet werden. Vorzugsweise wird die eine oder die andere der zuletzt genannten beiden Formen einge setzt. Sie können auch in inniger Vermischung mit einer Hydrier komponente, z. B. Wolfram, Vanadin, Molybdän, Rhenium, Nickel, Kobalt, Chrom, Mangan oder einem Edelmetall, wie Platin oder Palladium, verwendet werden, wenn eine Hydrierungs/Dehydrierungs- Funktion ausgeübt werden soll. Eine solche Komponente kann in das Gemisch durch Austausch, Imprägnierung oder physikalische Einmischung eingebracht werden. So kann also eine solche Komponente durch Imprägnierung in oder auf den Zeolithen gebracht werden, z. B. im Fall von Platin durch Behandlung des Zeolithen mit einem platinmetallhaltigen Ion. Geeignete Platinverbindungen sind beispielsweise Chloroplatinsäure, Platinchlorid und verschiedene Verbindungen, die einen Platin amminkomplex enthalten.The products may be either in the alkali metal form, z. B. in the sodium form, or in the ammonium form, in the Hydrogen form or in another monovalent or more valent cation form can be used. Preferably, the one or the other of the latter two forms is inserted puts. You can also in intimate mixing with a hydrogenation component, z. Tungsten, vanadium, molybdenum, rhenium, nickel, Cobalt, chromium, manganese or a precious metal, such as platinum or Palladium, used when a hydrogenation / dehydrogenation Function should be exercised. Such a component can into the mixture by exchange, impregnation or physical Interference are introduced. So it can be one Component by impregnation in or on the zeolite be brought, for. In the case of platinum by treatment of the Zeolites with a platinum metal-containing ion. suitable Platinum compounds are, for example, chloroplatinic acid, Platinum chloride and various compounds containing a platinum Ammine complex included.
Die Verbindungen der brauchbaren Platinmetalle oder anderen Metalle können eingeteilt werden in einerseits Ver bindungen, worin das Metall im Kation der Verbindung enthalten ist, und andererseits Verbindungen, worin es im Anion dieser Verbindung enthalten ist. Beide Verbindungstypen, die das Metall im ionischen Zustand enthalten, können eingesetzt werden. Eine Lösung, worin Platinmetalle in Form eines Kations oder eines kationischen Komplexes, z. B. Pt(NH₃)₆Cl₄, enthalten sind, ist besonders brauchbar. Bei manchen Kohlenwasserstoff umwandlungsverfahren ist diese Edelmetallform des betreffenden Katalysators nicht erforderlich, z. B. bei der Flüssigphasen- Isomerisierung von ortho-Xylol bei niedriger Temperatur.The compounds of the useful platinum metals or other metals can be classified as Ver compounds in which the metal contained in the cation of the compound and on the other hand compounds in which it is in the anion of this Connection is included. Both types of connections that the Metal in the ionic state can be used. A solution in which platinum metals in the form of a cation or a cationic complex, e.g. As Pt (NH₃) ₆Cl₄ contain are particularly useful. For some hydrocarbons Conversion process is this precious metal form of the relevant Catalyst not required, eg. B. in the liquid phase Isomerization of ortho-xylene at low temperature.
Wenn die Verwendung entweder als Adsorbens oder als Katalysator bei einem der vorstehend genannten Verfahren erfolgt, soll der Katalysator wenigstens teilweise dehydrati siert sein. Dies kann durch Erhitzen auf eine Temperatur im Bereich von 200° bis 600°C in einer Atmosphäre, wie Luft, Stickstoff etc., und bei atmosphärischen oder unteratmosphärischen Drücken während einer Zeitdauer zwischen 1 Minute und 48 Stunden erfolgen. Die Dehydratisierung kann bei niedrigeren Temperaturen auch dadurch erfolgen, daß der Katalysator nur in ein Vakuum eingebracht wird; dabei ist jedoch eine längere Zeitdauer erforderlich, damit man einen ausreichenden Dehydratisierungs grad erhält.When used as either an adsorbent or as a Catalyst in one of the aforementioned methods takes place, the catalyst should at least partially dehydrati be siert. This can be done by heating to a temperature in the Range from 200 ° to 600 ° C in an atmosphere such as air, Nitrogen etc., and at atmospheric or subatmospheric Press for between 1 minute and 48 hours respectively. The dehydration can be at lower temperatures also take place in that the catalyst only in one Vacuum is introduced; however, this is a longer period of time required to give adequate dehydration grad receives.
Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger Beispiele näher veranschaulicht.The invention will be described below with reference to some examples illustrated in more detail.
Typische Analysenwerte des Natriumsilikats sind:
8,9% Na₂O, 28,7% SiO₂, 62,4% H₂O.Typical analytical values of the sodium silicate are:
8.9% Na₂O, 28.7% SiO₂, 62.4% H₂O.
Die Lösung 1 wurde in einen Vierhalskolben mit 2 Liter Fas sungsvermögen mit oben angeordnetem Rührer eingebracht. Die Lösung 2 wurde unter Rühren hinzugegeben. Die Mischung wurde stark gelatinös. Eine kleine Menge H-ZSM-5 (etwa 0,1 g) wurde zur Beimpfung zugegeben. Dann begann das Erwärmen, und die Lösung wurde auf etwa 96°C erhitzt. Eine Variac-Einstellung diente als einzige Kontrolle der Temperatur bei Veränderung ±3°C in Abhängigkeit von Spannungsveränderungen während des Tages. Nach einigen Tagen verlor die Lösung ihren gelatinösen Charakter und sie wurde stärker kreideartig. Die Kristallisation (bestimmt durch Röntgenstrahlung) beanspruchte 5 bis 6 Tage. Der Katalysator wurde filtriert und mit etwa 4 Liter destillier tem H₂O gewaschen. Die Ausbeute betrug 60 bis 70 g Katalysator.The solution 1 was in a four-necked flask with 2 liters of Fas introduced capacity with overhead stirrer. The solution 2 was added with stirring. The mixture became highly gelatinous. A small amount of H-ZSM-5 (about 0.1 g) became for inoculation added. Then the heating started, and the solution was on heated to about 96 ° C. A Variac setting served as single control of temperature at change ± 3 ° C in Dependence on voltage changes during the day. After a few days, the solution lost its gelatinous Character and she became more chalky. The crystallization (determined by X-radiation) claimed 5 to 6 days. The catalyst was filtered and distilled with about 4 liters Tem H₂O washed. The yield was 60 to 70 g of catalyst.
Der Katalysator wurde bei 70°C getrocknet und in einem Tiegel eines Muffelofens bei 23,9° bis 538°C während 12 Stunden calciniert. Dann wurde der Katalysator in einen 200 ml Kolben zusammen mit 100 cm³ H₂O und 10 g NH₄NO₃ eingebracht und 1 Stunde lang bei 100°C am Rückfluß gekocht. Der Katalysator wurde abfiltriert, gewaschen und wiederholt 5 Stunden lang mit NH₄NO₃ ausgetauscht. Danach wurde der Katalysator wiederum filtriert, gewaschen und wiederholt etwa 16 Stunden lang ausgetauscht. Anschließend wurde der Katalysator filtriert, eingehend gewaschen und bei 70°C etwa 6 Stunden lang getrocknet. Dann wurde der Katalysator wieder in einem Muffelofen bei 23,9° bis 538°C 6 Stunden lang calciniert.The catalyst was dried at 70 ° C and in a Crucible of a muffle furnace at 23.9 ° to 538 ° C calcined for 12 hours. Then the catalyst became in a 200 ml flask together with 100 cc H₂O and 10 g NH₄NO₃ introduced and boiled at 100 ° C for 1 hour at reflux. The catalyst was filtered off, washed and repeated Exchanged for 5 hours with NH₄NO₃. After that, the Catalyst again filtered, washed and repeated approximately Exchanged for 16 hours. Subsequently, the catalyst became filtered, washed thoroughly and at 70 ° C for about 6 hours dried. Then the catalyst was again in a muffle furnace calcined at 23.9 ° to 538 ° C for 6 hours.
Das Pulver-Röntgendiagramm des kristallinen Produktes, nämlich sowohl in der synthetisierten Form als auch nach den vorstehend angegebenen Behandlungen, sind in der nachstehenden Tabelle II veranschaulicht. The powder X-ray diagram of the crystalline product, namely both in the synthesized Form as well as after the treatments mentioned above are in Table II below.
Während dieses Beispiel die Verwendung von Ammoniumkationen zeigt, ist ersichtlich, daß auch andere Kationen, z. B. solche von Alkylammonium, Metallen oder Wasserstoff, verwendet werden können.While this example uses the Shows ammonium cations, it can be seen that others Cations, z. As those of alkylammonium, metals or Hydrogen, can be used.
Wie aus Tabelle II ersichtlich ist, werden kleinere Unterschiede zwischen den Röntgendiagrammen des synthetisierten Zeolithen und desselben Zeolithen nach Ionenaustausch und thermischen Behandlungen beobachtet. Diese Unterschiede sind Wechsel von Singletten zu Dubletten und anderen Dubletten zu Singletten zwischen den beiden Mustern als Ergebnis von geringeren Verschiebungen bei den interplanaren Abständen und Variationen in den relativen Intensitäten. Diese beobachteten Unterschiede veranschaulichen geringere Variationen in den Gitterparametern und in der Kristall symmetrie. As can be seen from Table II, smaller ones Differences between the X-ray diagrams of the synthesized zeolite and zeolite Ion exchange and thermal treatments observed. These Differences are switching from singles to doublets and others Doublets to singlets between the two patterns as Result of lower shifts in the interplanetary Distances and variations in the relative intensities. These observed differences illustrate lower ones Variations in the lattice parameters and in the crystal symmetry.
Diese Ausführungsform entspricht Beispiel 1, jedoch mit der Ausnahme, daß 5 g Silberacetat (anstelle der Chrom verbindung) verwendet wurden. Die Röntgenstrahlen-Analyse zeigte ein Beugungsmuster entsprechend demjenigen des vor stehenden Beispiels.This embodiment corresponds to Example 1, however with the exception that 5 g of silver acetate (instead of chromium connection) were used. The X-ray analysis showed a diffraction pattern corresponding to that of the above standing example.
Unter Verwendung des erfindungsgemäßen Katalysators, der eine Hydrierkomponente enthält, können Schweröl-Restmaterialien, Cyclusmaterialien und andere hydrocrackfähige Einsatzmaterialien bei Temperaturen zwischen 204°C und 441°C unter Anwendung von Molverhältnissen von Wasserstoff zum Kohlenwasserstoffeinsatzmaterial im Bereich zwischen 2 und 80 hydrogecrackt werden. Der angewendete Druck variiert zwischen 0,68 und 170,13 bar (Überdruck) und die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit liegt zwischen 0,1 und 10.Using the catalyst according to the invention, containing a hydrogenation component, heavy oil residual materials, Cyclus materials and other hydrocrackable feeds at temperatures between 204 ° C and 441 ° C using molar ratios of hydrogen to Hydrocarbon feed in the range between 2 and 80 hydrocracked. The applied pressure varies between 0.68 and 170.13 bar (gauge) and the hourly space velocity of the liquid is between 0.1 and 10.
Wenn man den erfindungsgemäßen Katalysator zum katalytischen Cracken verwendet, können die Kohlenwasserstoff- Crackeinsatzmaterialien bei einer stündlichen Raumströmungs geschwindigkeit der Flüssigkeit zwischen etwa 0,5 und 50, einer Temperatur zwischen etwa 288° und 593°C und einem Druck zwischen etwa unteratmosphärischen Drücken und mehreren hundert Atmosphären gecrackt werden.When the catalyst according to the invention for used catalytic cracking, the hydrocarbon Cracking materials in an hourly space flow velocity of the liquid between about 0.5 and 50, a temperature between about 288 ° and 593 ° C. and a pressure between about subatmospheric pressures and cracked several hundred atmospheres.
Unter Verwendung einer katalytisch aktiven Form der erfindungsgemäßen Zeolithe mit Gehalt an Hydrierungskomponente können Reformierungseinsatzmaterialien bei einer Temperatur zwischen 371°C und 538°C reformiert werden. Der Druck kann zwischen 6,8 und 69 bar (Überdruck) (100 und 1000 psig) liegen, jedoch bevorzugt zwischen 13,61 und 47,64 bar. Die stündliche Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit liegt im allgemeinen zwischen 0,1 und 10, bevorzugt zwischen 0,5 und 4; das Wasserstoff/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis liegt generell zwischen 1 und 20, bevorzugt zwischen 4 und 12.Using a catalytically active form of zeolites according to the invention containing hydrogenation component For example, reforming feedstocks can be used at a temperature be reformed between 371 ° C and 538 ° C. The pressure can be between 6.8 and 69 bar (overpressure) (100 and 1000 psig), but preferably between 13.61 and 47.64 bar. The hourly Space velocity of the liquid is generally between 0.1 and 10, preferably between 0.5 and 4; the Hydrogen / hydrocarbon mole ratio is generally between 1 and 20, preferably between 4 and 12.
Der Katalysator kann auch für die Hydroisomerisierung von normal-Paraffinen eingesetzt werden, wenn er mit einer Hydrierungskomponente, z. B. Platin, versehen ist. Die Hydroisomerisierung wird bei einer Temperatur zwischen 93° und 371°C, bevorzugt zwischen 149° und 288°C, bei einer stündlichen Raumströmungsgeschwindigkeit der Flüssigkeit zwischen 0,01 und 2, bevorzugt zwischen 0,25 und 0,50, unter Anwendung von Wasserstoff in solcher Menge ausge führt, daß das Wasserstoff/Kohlenwasserstoff-Molverhältnis zwischen 1 : 1 und 5 : 1 liegt. Außerdem kann der Katalysator für die Olefinisomerisierung unter Anwendung von Temperaturen zwischen -1,11°C und 260°C und für die Methanol- und Dimethylätherumwandlung verwendet werden.The catalyst can also be used for hydroisomerization be used by normal-paraffins, if he is with a Hydrogenation component, e.g. B. platinum, is provided. The Hydroisomerization is carried out at a temperature between 93 ° and 371 ° C, preferably between 149 ° and 288 ° C, at an hourly space velocity the liquid between 0.01 and 2, preferably between 0.25 and 0.50, using hydrogen in such amount that the hydrogen / hydrocarbon mole ratio between 1: 1 and 5: 1. In addition, the catalyst can for olefin isomerization using temperatures between -1.11 ° C and 260 ° C and for the methanol and dimethyl ether conversion.
Andere Reaktionen, die unter Anwendung des erfindungs gemäßen Katalysators mit Gehalt an Metall, z. B. Platin, ausgeführt werden können, sind beispielsweise Hydrierungs/ Dehydrierungsreaktionen und Reaktionen zur Desulfurierung und zur Kohlenwasserstoffoxydation.Other reactions using the invention according to the catalyst containing metal, for. Platinum, can be carried out, for example, hydrogenation / Dehydration reactions and desulfurization reactions and for hydrocarbon oxidation.
Die Produkte wurden entsprechend den vorstehend genannten Umwandlungsverfahren getestet. Es ergaben sich die nachstehenden Resultate.The products were made according to the above tested conversion process. It resulted in the following results.
Die nachstehende Tabelle IV führt die Daten auf, die unter Anwendung einer Probe der Wasserstofform des Zeolithen wie aus Beispiel 1 bei der Toluolumwandlung erhalten wurden. Der Durchlauf wurde bei 40,83 bar (Über druck, 3,5 WHSV und einem H₂/Kohlenwasserstoff-Verhältnis 2/1 ausgeführt. Die Wasserstofform wurde nach der Arbeits weise gemäß Beispiel 1 erhalten.Table IV below lists the data that using a sample of the hydrogen form of the zeolite as in Example 1 in toluene conversion were obtained. The run was at 40.83 bar (over pressure, 3.5 WHSV and a H₂ / hydrocarbon ratio 2/1 executed. The hydrogen form was after work obtained according to Example 1.
Die nachstehende Tabelle XII veranschaulicht die Ergebnisse, die bei der Umwandlung von Buffalo-Naphtha (106° bis 185°C); unter Anwendung der Wasserstofform des Zeolithen bei 482° und 538°C (900° und 1000°F) erhalten wurden. Die Umwandlungsbedingungen waren 6,8 bar (Überdruck), 5 WHSV und ein H₂/HC-Verhältnis von 3/1 (HC = Kohlenwasserstoff). Das Naphthaprodukt entsprach den Eigen schaften gemäß Tabelle. Die Wasserstofform des Zeolithen wurde gemäß den vorstehenden Angaben erhalten. Table XII below illustrates the Results obtained in the conversion of buffalo naphtha (106 ° up to 185 ° C); using the hydrogen form of the zeolite at 482 ° and 538 ° C (900 ° and 1000 ° F) were. The conversion conditions were 6.8 bar (Overpressure), 5 WHSV and a H₂ / HC ratio of 3/1 (HC = Hydrocarbon). The naphtha product corresponded to the own according to the table. The hydrogen form of the zeolite was obtained according to the above information.
Verdampftes Methanol wurde über die Wasserstofform des unter Verwendung von Platin hergestellten Zeolithen ge leitet. Die Arbeitsbedingungen und die Ergebnisse sind in der nachstehenden Tabelle VI veranschaulicht. Evaporated methanol was passed through the hydrogen form of the zeolites prepared using platinum passes. The working conditions and the results are in Table VI below.
Derselbe Zeolith, wie er für die Untersuchungen gemäß Tabelle VI verwendet wurde, wurde hinsichtlich seiner Aktivität bei der Xylolisomerisierung getestet. Die nachstehende Tabelle VII veranschaulicht die Arbeitsbedingungen und die Ergebnisse.The same zeolite as used for the investigations according to Table VI was used in terms of its Activity tested in xylene isomerization. The following Table VII illustrates the working conditions and the Results.
Das Einsatzmaterial, wie in der nachstehenden Tabelle VIII angegeben, wurde über denselben Katalysator, wie er bei den Untersuchungen gemäß den Tabelle VI und VII verwendet wurde, unter den genannten Bedingungen geleitet. Eine Zusammenstellung der Ergebnisse ist aus der nachstehenden Tabelle VIII ersichtlich.The feed as shown in Table VIII below was given the same catalyst as used in the Tests according to Tables VI and VII were used, passed under the conditions mentioned. A compilation the results are shown in Table VIII below.
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