DK167390B1 - Fremgangsmaade til fremstilling af et syntetisk stoebt faujasitemne - Google Patents
Fremgangsmaade til fremstilling af et syntetisk stoebt faujasitemne Download PDFInfo
- Publication number
- DK167390B1 DK167390B1 DK600686A DK600686A DK167390B1 DK 167390 B1 DK167390 B1 DK 167390B1 DK 600686 A DK600686 A DK 600686A DK 600686 A DK600686 A DK 600686A DK 167390 B1 DK167390 B1 DK 167390B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- molded
- aqueous solution
- alkali metal
- starting material
- substance
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 17
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 43
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims description 37
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 33
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 33
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 32
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 26
- 239000007858 starting material Substances 0.000 claims description 25
- 239000012013 faujasite Substances 0.000 claims description 22
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 21
- 239000011734 sodium Substances 0.000 claims description 19
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 16
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 15
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 15
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 13
- 239000004115 Sodium Silicate Substances 0.000 claims description 12
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 12
- 229910052911 sodium silicate Inorganic materials 0.000 claims description 12
- NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N sodium silicate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-][Si]([O-])=O NTHWMYGWWRZVTN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 8
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 claims description 7
- -1 alkali metal aluminate Chemical class 0.000 claims description 7
- 150000008044 alkali metal hydroxides Chemical class 0.000 claims description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 claims description 7
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 claims description 7
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 5
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 5
- KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N Na2O Inorganic materials [O-2].[Na+].[Na+] KKCBUQHMOMHUOY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 235000012239 silicon dioxide Nutrition 0.000 claims description 4
- 229910018404 Al2 O3 Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 3
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 claims description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 10
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 8
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 8
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 8
- 239000005909 Kieselgur Substances 0.000 description 7
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 7
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 6
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 6
- 235000011121 sodium hydroxide Nutrition 0.000 description 6
- ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N aluminum;sodium;oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[Na+].[Al+3] ANBBXQWFNXMHLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 4
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 229910001388 sodium aluminate Inorganic materials 0.000 description 4
- 229920002134 Carboxymethyl cellulose Polymers 0.000 description 3
- 239000001768 carboxy methyl cellulose Substances 0.000 description 3
- 235000010948 carboxy methyl cellulose Nutrition 0.000 description 3
- 239000008112 carboxymethyl-cellulose Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 3
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 2
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 239000002734 clay mineral Substances 0.000 description 2
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 2
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N silicic acid Chemical compound O[Si](O)(O)O RMAQACBXLXPBSY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M (3-methylphenyl)methyl-triphenylphosphanium;chloride Chemical compound [Cl-].CC1=CC=CC(C[P+](C=2C=CC=CC=2)(C=2C=CC=CC=2)C=2C=CC=CC=2)=C1 BNGXYYYYKUGPPF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 239000004111 Potassium silicate Substances 0.000 description 1
- FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N Sodium cation Chemical compound [Na+] FKNQFGJONOIPTF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000021355 Stearic acid Nutrition 0.000 description 1
- YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] Chemical compound [O--].[Al+3].[Al+3].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] YKTSYUJCYHOUJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910001579 aluminosilicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N aluminum sodium Chemical compound [Na].[Al] DNEHKUCSURWDGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 239000011549 crystallization solution Substances 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H dialuminum;trisulfate;hydrate Chemical compound O.[Al+3].[Al+3].[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O.[O-]S([O-])(=O)=O BUACSMWVFUNQET-UHFFFAOYSA-H 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 235000019441 ethanol Nutrition 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 1
- 239000012213 gelatinous substance Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 229910001683 gmelinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012456 homogeneous solution Substances 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 1
- PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N lithium metasilicate Chemical compound [Li+].[Li+].[O-][Si]([O-])=O PAZHGORSDKKUPI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052912 lithium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005445 natural material Substances 0.000 description 1
- QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Chemical compound CCCCCCCCCCCCCCCCCC(O)=O QIQXTHQIDYTFRH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N octadecanoic acid Natural products CCCCCCCC(C)CCCCCCCCC(O)=O OQCDKBAXFALNLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 229910052913 potassium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019353 potassium silicate Nutrition 0.000 description 1
- NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N potassium silicate Chemical compound [K+].[K+].[O-][Si]([O-])=O NNHHDJVEYQHLHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 238000007086 side reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052604 silicate mineral Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011973 solid acid Substances 0.000 description 1
- 239000008117 stearic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/20—Faujasite type, e.g. type X or Y
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
DK 167390 Bl
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af et støbt faujasitemne som angivet i krav l"s indledning. Emnet er værdifuldt som katalysator ved oprensning af jordolie eller i den petrokemiske industri eller som 5 middel til separation eller oprensning af gasser og væsker.
Zeolit af faujasit-typen er et naturligt forekommende alumi-niumsilikat, og dette zeolit er også blevet syntetiseret kunstigt af Linde Division of Union Carbide Corporation. Det syntetiserede zeolit betegnes "Zeolite X" eller "Zeolite Y" 10 og kaldes almindeligvis syntetisk faujasit. Der er foreslået forskellige fremgangsmåder til fremstilling af syntetisk faujasit. De fleste af disse fremgangsmåder er imidlertid rettet på fremstilling af et syntetisk faujasit-krystalpulver.
15 Når syntetisk faujasit anvendes industrielt som adsorbent eller katalysator, er det ofte vanskeligt at anvende syntetisk faujasit direkte i form af krystalpulver, og der anvendes derfor almindeligvis et støbt emne med sfærisk form, søjleform eller en anden passende form.
20 Eftersom partikler af zeolit-krystalpulver imidlertid ikke har nogen fælles bindingsevne, anvendes der generelt et organisk eller uorganisk bindemiddel for at bibringe passende plasticitet og mekanisk styrke under fremstillingen af et støbt emne. Som uorganisk bindemiddel anvendes fx lerminera-25 ler såsom kaolin og montmorillonit og siliciumdioxidsol og aluminiumoxidsol. Skønt der fås en vis mekanisk styrke i det således fremstillede støbte emne, fortyndes zeolit-bestanddelen imidlertid af det tilsatte bindemiddel, og mængden af bindemiddel skal forøges for at bibringe en mekanisk styrke, 30 der er tilstrækkelig til industrielle formål. Hvis dette støbte emne anvendes som katalysator, forårsager det lermineral, der er inkluderet som bindemiddel, undertiden en uønsket sidereaktion.
DK 167390 B1 2
Som erstatning for fremgangsmåden til fremstilling af et støbt emne ved blanding af syntetisk faujasitpulver med et bindemiddel er der foreslået flere fremgangsmåder, ved hvilke et støbt emne af en blanding af udgangsmaterialer først 5 fremstilles, og det støbte emne krystalliseres til dannelse af et syntetisk støbt faujasitemne med i det væsentlige samme form som formen før krystallisation. Fx kan nævnes fremgangsmåder, der er foreslået i JP undersøgte patentpublikationer nr. 40-746 og nr. 53-33.557. Ved disse fremgangsmåder skal 10 der, ligesom i tilfælde af fremstilling af syntetisk faujasitpulver, til blandingen af udgangsmaterialer sættes et kernedannende podemateriale med en størrelse på 0,01-0,05 μπι, der fås ved ældning af en udgangsmaterialekomposition ved stuetemperatur i lang tid eller ved ældning af kompositionen 15 ved lav temperatur.
Det har vist sig, at inkorporering af en transparent fauja-sit-podematerialeopløsning er meget effektiv til dannelse af krystalkerner ved fremstilling af syntetisk faujasitpulver.
Da denne erkendelse blev anvendt ved fremstilling af et 20 syntetisk støbt faujasitemne, viste det sig imidlertid, at krystallisationen ikke er tilstrækkeligt fremskreden, og at der let dannes urenheder, og der kan ikke opnås et ønsket syntetisk støbt faujasitemne. Dette skyldes formodentlig, at virkningen af den anvendte transparente faujasit-podemateria-25 leopløsning gik tabt under ælte- eller støbetrinnet.
Den foreliggende opfindelse skal løse dette problem. Mere specifikt er et primært formål med den foreliggende opfindelse at tilvejebringe en fremgangsmåde til fremstilling af et syntetisk støbt faujasitemne, ved hvilken fremgangsmåde der 30 fremstilles et stof i flydende fase, som ikke forringes under ælte- eller støbetrinnet, og som tilvejebringes i en blanding af udgangsmaterialer, hvorved der med god reproducerbarhed kan fremstilles et syntetisk støbt faujasitemne med høj renhed og høj krystallinitet.
DK 167390 B1 3
Den foreliggende opfindelse tilvejebringer en forbedret fremgangsmåde til fremstilling af et syntetisk støbt fauja-sitemne, hvilken fremgangsmåde omfatter, at en blanding af udgangsmaterialer, der som hovedbestanddele omfatter en 5 siliciumdioxidkilde, en aluminiumoxidkilde, en basekilde og vand, æltes, den æltede blanding støbes til en ønsket form (det opnåede støbte emne betegnes "støbt udgangsemne"), og det støbte emne opvarmes i en vandig opløsning af et alkali-metalsilikat eller en vandig opløsning af et alkalimetal-10 hydroxid til dannelse af et syntetisk støbt faujasitemne (det opnåede støbte emne betegnes "krystalliseret støbt emne"). Fremgangsmåden er ejendommelig ved, at der i blandingen af udgangsmaterialer tilvejebringes et strukturinducerende stof, som har en sammensætning, der er defineret af følgende 15 oxid-molforhold:
Si02/Al203 = 14 til 60, M20/A1203 = 15 til 40, og H20/M20 = 12 til 40, hvor M er et alkalimetal, 20 hvilket stof fremstilles ved at blande en vandig opløsning af et alkalimetalsilikat, en vandig opløsning af et alkalimetal-aluminat og en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid, hvilket giver et stof i flydende fase med en sammensætning, der er defineret af følgende oxid-molforhold: 25 Si02/Al203 = 8 til 14, M20/A1203 = 7 til 30, og H20/M20 = 10 til 14, hvor M er som defineret ovenfor, stoffet i flydende fase ældes ved en temperatur på 20-60°C i 30 fra 10 minutter til 6 timer, og der inkorporeres en vandig opløsning af et alkalimetalsilikat i det ældede stof i flydende fase.
DK 167390 B1 4
Ved fremstilling af det strukturindueerende stof anvendes der som vandig udgangsopløsning af alkalimetalsilikatet fortrinsvis opløsninger af natriumsilikat, kaliumsilikat og lithium-silikat, og som vandig opløsning af alkalimetalaluminatet 5 anvendes der fortrinsvis en vandig opløsning af natriumalumi-nat. Der kan anvendes kommercielt tilgængelige vandige opløsninger af et alkalimetalsilikat og et alkalimetalaluminat. Endvidere kan der anvendes vandige opløsninger dannet ved opløsning af en siliciumdioxidkilde såsom kiselsand eller 10 vandholdig fast kiselsyre eller en aluminiumkilde såsom aktivt aluminiumoxid i vand med en kaustisk base. En vandig opløsning af natriumhydroxid er mest foretrukket som vandig opløsning af alkalimetalhydroxidet.
Ved fremstilling af det strukturinducerende stof er rækkeføl-15 gen af tilsætning af de vandige udgangsopløsninger ikke specielt kritisk, men det foretrækkes generelt, at den vandige opløsning af alkalimetalhydroxidet og den vandige opløsning af alkalimetalaluminatet blandes på forhånd, at den vandige opløsning af alkalimetalsilikatet tilsættes på så 20 kort tid som muligt, at blandingen ældes, og at den vandige opløsning af alkalimetalsilikatet derefter tilsættes.
Ældning udføres ved en temperatur på 20-60°C, fortrinsvis 25-50°C, i fra 10 minutter til 6 timer, fortrinsvis fra 20 minutter til 4 timer, under omrøring. Hvis ældningsgraden, 25 bestemt af temperaturen og tiden inden for de ovenfor nævnte områder for ældningstemperaturen og -tiden, er utilstrækkelig, dannes det påtænkte strukturindueerende stof ikke, og hvis ældningsgraden er forøget i for høj grad, dannes der et gelatinøst stof, hvilket bevirker dannelse af urenheder.
30 Efter fuldførelse af ældningen tilsættes den yderligere mængde af den vandige opløsning af alkalimetalsilikatet umiddelbart til den ældede blanding.
Det således vundne strukturindueerende stof er et transparent flydende stof, og transmissionen bestemt ved den transmit- DK 167390 B1 5 terede lysmålemetode er mindst 80% over for destilleret vand. Det strukturinducerende stof er meget stabilt, og virkningen går ikke tabt, selv om stoffet lades henstå ved stuetemperatur i lang tid.
5 De udgangsmaterialer i udgangsmaterialeblandingen, som ikke er det strukturinducerende stof, er ikke specielt kritiske, men der anvendes fortrinsvis en siliciumdioxidkilde, alumi-niumoxidkilde eller basekilde med en relativt høj reaktivitet. Det er tilstrækkeligt, hvis molforholdene mellem de 10 forskellige bestanddele er som følger:
Si02/Al203 = 2 til 10, fortrinsvis 2,5 til 8,
Na20/Al203 = 0,5 til 5, fortrinsvis 0,5 til 2, og H20/A1203 = 5 til 55.
Som siliciumdioxidkilde kan der anvendes amorft silicium-15 dioxid, siliciumdioxidsol, natriumsilikat og naturligt forekommende diatoméjord og silikatmineraler. Hvis der anvendes et naturligt stof, anvendes dette fortrinsvis, efter at urenheder, der ikke er fordelagtige ved fremstilling af zeoliter, er blevet fjernet. Som aluminiumoxidkilde kan 20 nævnes aluminiumhydroxid, aluminiumoxid, natriumaluminat, aluminiumsulfat, aluminiumnitrat og naturligt forekommende aluminosilikatmineraler såsom kaolinit og halloysit. Hvis der anvendes kaolinit, anvendes der fortrinsvis et produkt, der fås ved calcinering af kaolinit ved en temperatur på 25 550-800°C for at forøge reaktiviteten, dvs. metakaolin. Det ovennævnte natriumsilikat og natriumaluminat tjener også som basekilde. Kaustisk soda kan også anvendes som basekilde.
Det på forhånd fremstillede strukturinducerende stof blandes med ovennævnte siliciumdioxidkilde, aluminiumoxidkilde, 30 basekilde og vand, og blandingen æltes og formes til en ønsket form. Den mængde strukturinducerende stof, der er til stede i udgangsmaterialeblandingen, er en sådan, at den mængde A1203, der er til stede i det strukturinducerende stof, fortrinsvis er 1-30 vægtprocent, fortrinsvis 1-20 vægt- DK 167390 B1 6 procent, på basis af den samlede vægt A1203 i udgangsmaterialeblandingen. Hvis mængden er mindre end 1 vægtprocent, dannes der let urenheder under krystallisationstrinnet, og hvis mængden er for stor, forøges virkningen ikke proportio-5 nalt.
Fremgangsmåden til blanding og æltning af udgangsmaterialerne er ikke specielt kritisk. Hvis metakaolin anvendes som alumi-niumoxidkilde, der er forskellig fra aluminiumoxidkilden i det strukturinducerende stof, udnyttes imidlertid kun den 10 gelering, der forekommer, når det strukturinducerende stof blandes med metakaolin, på effektiv måde til forøgelse af udgangsmaterialeblandingens formbarhed. Nærmere betegnet når Si02/M20-molforholdet i det strukturinducerende stof er lavt, især når M er en natriumkat ion, og S i02/Na20-mol forholdet 15 ligger i området 0,5-2,0, fortrinsvis 0,8-1,8, og hvis det strukturinducerende stof blandes med metakaolin til dannelse af en opslæmning, forøges opslæmningens viskositet med tiden. Opslæmningens viskositet og ændringen i viskositeten kan reguleres ved hjælp af S i02/Na20-mol forholdet i det struk-20 turinducerende stof, blandingstemperaturen og -tiden for opslæmningen samt faststofkoncentrationen i opslæmningen. Hvis opslæmningen blandes og æltes med andre udgangsmaterialer, mens viskositeten ligger i området 5-50 Pa*s (5.000-50.000 cP), forøges udgangsmaterialeblandingens viskositet og plas-25 ticitet, og formbarheden forbedres.
For yderligere at forbedre udgangsmaterialeblandingens formbarhed kan der tilsættes et støbehjælpemiddel eller -glitte-middel, sålænge krystallisation af det støbte syntetiske faujasitemne ikke inhiberes. Som støbehjælpemiddel eller 30 -glittemiddel kan fx nævnes carboxymethylcellulose, stearinsyre, alkoholer, overfladeaktive midler og fibre.
En støbemaskine af ekstrudertypen, en tabletteringsstøbema-skine og en roterende støbemaskine kan anvendes, afhængigt af det støbte emnes ønskede form.
DK 167390 B1 7
Det støbte udgangsemne hærdes eller tørres ved at lade det henstå ved en temperatur på 15-100°C i fra 5 minutter til 7 dage, og det støbte emne krystalliseres i en vandig opløsning af et alkalimetalsilikat eller en vandig opløsning af et 5 alkalimetalhydroxid. Sammensætningen af den samlede reaktionsblanding indstilles til sammensætningen af et kendt syntetisk faujasitpulver, fx i et område defineret af nedenstående oxid-molforhold:
Si02/Al203 = 2,5 til 20, 10 Na20/Al203 = 1,5 til 30, og H20/A1203 =20 til 40.
Krystallisationen udføres ved 75-l30°C som ved konventionelle processer. Den tid, der kræves til krystallisationen, afhænger af temperaturen, men er sædvanligvis 10-40 timer.
15 Efter fuldførelse af krystallisationen adskilles det krystalliserede støbte emne fra krystallisationsopløsningen, og den overskydende alkaliske bestanddel, der klæber fast til det krystalliserede støbte emne, fjernes ved vask, hvorefter det krystalliserede støbte emne tørres, hvorved der let kan fås 20 et syntetisk støbt faujasitemne.
Det fremgår klart af det ovenstående, at der ifølge den foreliggende opfindelse med god reproducerbarhed kan fremstilles et syntetisk støbt faujasitemne med høj renhed og høj krystallinitet ved at anvende det strukturinducerende stof.
25 Endvidere er der ikke behov for at anvende et specielt apparat til fremstilling af det strukturinducerende stof, og selv om det fremstillede strukturinducerende stof lades henstå ved stuetemperatur, forringes det ikke, og derfor kan det strukturinducerende stof meget let håndteres.
30 Det syntetiske støbte faujasitemne, der er fremstillet ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse, absorberer en tilstrækkelig mængde vand og har en mekanisk styrke, der er tilstrækkelig til at tåle industriel anvendelse. Følgelig DK 167390 B1 8 kan det støbte emne anvendes direkte som adsorbent eller ionbytter, og efter at det er blevet underkastet katalytisk behandling, kan det anvendes som en fast syrekatalysator i forskellige reaktioner.
5 Den foreliggende opfindelse belyses nærmere under henvisning til nedenstående eksempler.
EKSEMPEL 1 172.6 g natriumhydroxid (NaOH = 98 vægtprocent) blev opløst i 305.6 g rent vand, og opløsningen blev afkølet til 30°C.
10 Derefter blev der til opløsningen sat 104,3 g af en vandig opløsning af natriumaluminat (Al203 = 19,6 vægtprocent, Na20 =19,0 vægtprocent), og der blev blandet grundigt.
Derefter blev der til blandingen sat 417,5 g af en vandig opløsning af natriumsilikat (Si02 = 28,9 vægtprocent, Na20 = 15 9,4 vægtprocent), og den resulterende blanding blev ældet ved en omgivelsestemperatur på 30°C under omrøring i 3 timer.
Efter fuldført ældning blev der øjeblikkelig tilsat 1000 g af en vandig opløsning af natriumsilikat (Si02 =28,9 vægtprocent, Na20 = 9,4 vægtprocent), og blandingen blev omrørt i så 20 lang tid, at der blev dannet en homogen opløsning, hvilket gav et strukturinducerende stof.
Det strukturinducerende stof var karakteriseret ved følgende oxid-molforhold:
Si02/Al203 = 34,0, 25 Na20/Al203 = 22,9, og H20/Na20 = 15,6.
De i dette eksempel anvendte sammensætninger af metakaolin og diatoméjord er vist i tabel 1.
TABEL 1 9 DK 167390 B1 (enhed: vægtprocent)
Na20 A1203 Si02 H20 5 Metakaolin 0,059 44,1 53,80 1,25
Diatoméjord 0,22 3,18 83,70 10,80
En blanding af 262 g af det strukturinducerende stof og 125 g metakaolin blev omrørt ved 40°C i 60 minutter. På dette 10 tidspunkt var opslæmningens viskositet 30 Pa*s (30.000 cP). Derefter blev 114 g diatoméjord sat til opslæmningen, og blandingen blev støbt i søjler med en ydre diameter på 1,5 mm ved hjælp af en støbemaskine.
Det støbte udgangsemne blev anbragt i en forseglet beholder 15 og blev hærdet ved henstand ved stuetemperatur natten over. Derfter blev 42,8 g af det støbte udgangsemne og 57,2 g af en vandig opløsning af natriumsilikat (Si02 = 8,1 vægtprocent,
Na20 = 10,1 vægtprocent) fyldt i et trykbestandigt reagensglas, glasset blev forseglet, og blandingen blev krystalli-20 seret ved 95°C i 20 timer.
Efter at krystallisationen var afsluttet, blev det krystalliserede støbte emne vasket grundigt med varmt vand ved 60°C og blev tørret ved 110°C. Krystallisationsgraden blev målt ved pulverrøntgendiffraktometri. Som et resultat heraf blev det 25 fundet, at det vundne krystallinske støbte emne var et syntetisk støbt faujasitemne, der var fri for urenheder og havde en krystallisationsgrad på 92%.
EKSEMPEL 2 På samme måde som beskrevet i eksempel 1 blev der fremstillet 30 et strukturinducerende stof med den undtagelse, at den mængde DK 167390 B1 10 vandig opløsning af natriumsilikat, der blev tilsat efter ældning, blev ændret til 1,741 g. Dette strukturinducerende stof var karakteriseret ved følgende oxid-molforhold:
Si02/Al203 = 51,7, 5 Na20/Al203 =28,3, og H20/Na20 = 16,9.
En blanding af 280 g af dette strukturinducerende stof og 124 g metakaolin blev omrørt ved 40°C i 120 minutter. På dette tidspunkt var den dannede opslæmnings viskositet 20 Pa*s 10 (20.000 cP). Til opslæmningen sattes 96 g diatoméjord, 9,3 g carboxymethylcellulose og 1,5 g krystallinsk cellulose, og blandingen blev æltet og støbt til kugler med en diameter på 2-4 mm ved hjælp af en støbemaskine. Det støbte udgangsemne blev anbragt i en forseglet beholder og lodes henstå ved 15 stuetemperatur i 2 dage. Derefter blev 220 g af det støbte udgangsemne og 280 g af en vandig opløsning af natriumsilikat (Si02 = 8,3 vægtprocent, Na20 = 10,3 vægtprocent) fyldt i et trykbestandigt reagensglas, og der blev udført krystallisation ved 95°C i 20 timer. Det krystalliserede støbte emne 20 blev grundigt vasket med varmt vand ved 60°C og tørret ved 110°C. Det vundne krystallinske støbte emne var et syntetisk støbt faujasitemne, der var fri for urenheder og havde en krystallisationsgrad på 90%.
EKSEMPEL 3 25 På samme måde som beskrevet i eksempel 1 blev der fremstillet et strukturinducerende stof med den undtagelse, at den mængde vandig opløsning af natriumsilikat, der blev tilsat efter ældning, blev ændret til 1,323 g.
Det strukturinducerende stof var karakteriseret ved følgende 30 oxid-molforhold:
Si02/Al203 = 41,7, DK 167390 B1 11
Na20/Al203 =25,3, og H20/Na20 = 16,2.
En blanding af 295 g af det strukturinducerende stof, 139 g metakaolin, 9,1 g carboxymethylcellulose og 1,5 g krystal-5 linsk cellulose blev omrørt ved 40°C i 70 minutter. På dette tidspunkt var opslæmningens viskositet 30 Pa*s (30.000 cP).
Til opslæmningen sattes 66 g diatoméjord, og blandingen blev æltet og støbt til søjler med en ydre diameter på 1,8 mm ved hjælp af en støbemaskine. Det vundne støbte udgangsemne blev 10 anbragt i en forseglet beholder og lodes henstå ved stuetemperatur natten over. Derefter blev 214 g af det støbte udgangsemne og 286 g af en vandig opløsning af natriumsilikat (Si02 = 11,6 vægtprocent, Na20 = 8,7 vægtprocent) fyldt i et trykbestandigt reagensglas, reagensglasset blev forseglet, og 15 der blev udført krystallisation ved 95°C i 20 timer. Det krystalliserede støbte emne blev grundigt vasket med varmt vand ved 60°C og tørret ved 110°C. Det vundne krystallinske støbte emne var et syntetisk støbt faujasitemne, der var fri for urenheder og havde en krystallisationsgrad på 95%.
20 SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 1
Et støbt udgangsemne blev fremstillet på samme måde som beskrevet i eksempel 1 med den undtagelse, at 124,6 g metakaolin, 113,8 g diatoméjord, 13,6 g af en vandig opløsning af natriumaluminat (Al203 = 19,6 vægtprocent, Na20 = 19,0 vægt-25 procent), 185 g af en vandig opløsning af natriumsilikat (Si02 = 28,9 vægtprocent, Na20 = 9,4 vægtprocent), 22,5 g natriumhydroxid (NaOH = 98 vægtprocent) og 40,4 g vand blev blandet samtidig og æltet, og den æltede blanding blev støbt til søjler med en ydre diameter på 3 mm.
30 Når det krystalliserede støbte emne blev analyseret ved pulverrøntgendiffraktometri, viste det sig, at det vundne støbte emne indeholdt gmelinit som en urenhed, og faujasit-tens krystallisationsgrad var 23%.
Claims (4)
1. Fremgangsmåde til fremstilling af et syntetisk støbt faujasitemne, ved hvilken en udgangsmaterialeblanding, der som hovedbestanddele omfatter en siliciumdioxidkilde, en aluminiumoxidkilde, en basekilde og vand, æltes, den æltede blanding støbes til en ønsket form, og det støbte emne op-30 varmes i en vandig opløsning af et alkalimetalsilikat eller en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid til dannelse af et syntetisk støbt faujasitemne, DK 167390 B1 13 kendetegnet ved, at et strukturinducerende stof er til stede i udgangsmaterialeblandingen, hvilket stof har en sammensætning, der er defineret af følgende oxid-molforhold: Si02/Al203 = 14 til 60,
5 M20/A1203 = 15 til 40, og H20/M20 = 12 til 40, hvor M er et alkalimetal, og hvilket stof fremstilles ved at blande en vandig opløsning af et alkalimetalsilikat, en vandig opløsning af et alkalime-10 talaluminat og en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid til fremstilling af et stof i flydende fase med en sammensætning, der er defineret af følgende oxid-molforhold: Si02/Al203 = 8 til 14, M20/A1203 = 7 til 30, og 15 H20/M20 = 10 til 14, hvor M er som defineret ovenfor, stoffet i flydende fase ældes ved en temperatur på 20-60°C i fra 10 minutter til 6 timer, og der inkorporeres en vandig opløsning af et alkalimetalsilikat i det ældede stof i fly-20 dende fase.
2. Fremgangsmåde ifølge krav 1, kendetegnet ved, at mængden af det strukturinducerende stof i udgangsmaterialeblandingen er en sådan, at den mængde A1203, der er til stede i det strukturinducerende 25 stof, er 1-30 vægtprocent på basis af den samlede vægt af Al203, der er til stede i udgangsmaterialeblandingen. 1 Fremgangsmåde ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at M er Na, det strukturindu-cerende stof, der har et Si02/Na20-molforhold på 0,5 til 2,0, 30 blandes med metakaolin til dannelse af en opslæmning, og når opslæmningens viskositet er 5-50 Pa*s (5.000-50.000 cP), DK 167390 B1 14 sættes de øvrige udgangsmaterialer til opslæmningen til dannelse af udgangsmaterialeblandingen.
4. Fremgangsmåde ifølge et hvilket som helst af kravene 1-3, kendetegnet ved, at en udgangsmaterialeblanding, 5 hvor M er Na, æltes og støbes til en ønsket form, det støbte emne lades henstå ved 15-100°C i fra 5 minutter til 7 dage, og det støbte emne krystalliseres i en vandig opløsning af natriumsilikat eller en vandig opløsning af natriumhydroxid under sådanne betingelser, at a) sammensætningen af systemet 10 omfattende det støbte emne og den vandige opløsning er defineret af følgende oxid-molforhold: Si02/Al203 = 2,5 til 20, Na20/Al203 = 1,5 til 30, og H20/A1203 =20 til 40, 15 b) krystallisationstemperaturen er 75-130°C, og c) krystallisationstiden er 10-40 timer.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27922585 | 1985-12-13 | ||
| JP60279225A JPH0674129B2 (ja) | 1985-12-13 | 1985-12-13 | 合成フオ−ジヤサイト成形体の製造法 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DK600686D0 DK600686D0 (da) | 1986-12-12 |
| DK600686A DK600686A (da) | 1987-04-21 |
| DK167390B1 true DK167390B1 (da) | 1993-10-25 |
Family
ID=17608171
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DK600686A DK167390B1 (da) | 1985-12-13 | 1986-12-12 | Fremgangsmaade til fremstilling af et syntetisk stoebt faujasitemne |
Country Status (7)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4925613A (da) |
| EP (1) | EP0226195B1 (da) |
| JP (1) | JPH0674129B2 (da) |
| AU (1) | AU588950B2 (da) |
| CA (1) | CA1275084A (da) |
| DE (1) | DE3682753D1 (da) |
| DK (1) | DK167390B1 (da) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5236680A (en) * | 1987-01-20 | 1993-08-17 | Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd. | Preparation of amorphous silica-alumina particles by acid-treating spherical P-type zeolite particles crystallized from a sodium aluminosilicate gel |
| JPH0725537B2 (ja) * | 1988-11-30 | 1995-03-22 | 東ソー株式会社 | バインダーレスフォージャサイト型ゼオライト成形体の脱アルミニウム方法 |
| US5053213A (en) * | 1989-08-25 | 1991-10-01 | Union Oil Company Of California | Process for synthesizing a molecular sieve having the faujasite structure and containing aluminum and gallium |
| US5271914A (en) * | 1990-04-04 | 1993-12-21 | Tosoh Corporation | Process for adsorbing the vapor of alcoholic fuels |
| US5785944A (en) * | 1996-07-31 | 1998-07-28 | Chevron U.S.A. Inc. | Preparation of Y zeolite |
| US5716593A (en) * | 1996-07-31 | 1998-02-10 | Chevron U.S.A. Inc. | Preparation of Y-type faujasite using an organic template |
| US6284218B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-09-04 | Indian Oil Corporation Limited | Process for preparing an hydrothermally stable, large crystallite sized, highly crystallite sized, highly crystalline synthetic faujasite zeolite |
| DE60036508T2 (de) | 1999-06-18 | 2008-06-26 | Nippon Shokubai Co., Ltd. | Formling aus binderfreien Zeolith , Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung |
| JP5340620B2 (ja) * | 2008-03-27 | 2013-11-13 | Ｊｘ日鉱日石エネルギー株式会社 | 触媒組成物及び芳香族炭化水素の製造方法 |
| US8992884B2 (en) * | 2009-11-30 | 2015-03-31 | Chevron U.S.A. Inc. | Preparation of X zeolite |
| EP2527296B1 (de) | 2011-05-25 | 2021-07-07 | Chemiewerk Bad Köstritz GmbH | Bindemittelfreies zeolithisches Granulat mit Faujasitstruktur und Verfahren zur Herstellung eines derartigen bindemittelfreien zeolithischen Granulats nebst Verwendung |
| FR3056575B1 (fr) * | 2016-09-23 | 2018-10-19 | IFP Energies Nouvelles | Procede de preparation d'une zeolithe y nanometrique |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3492090A (en) * | 1966-04-07 | 1970-01-27 | Mobil Oil Corp | Process for producing faujasite |
| CA990708A (en) * | 1970-09-24 | 1976-06-08 | W.R. Grace And Co. | Process for preparing a zeolite containing petroleum cracking catalyst |
| US3777006A (en) * | 1972-01-21 | 1973-12-04 | Grace W R & Co | Process for preparing zeolitic bodies having high strength characteristics |
| US4400366A (en) * | 1981-09-08 | 1983-08-23 | Ethyl Corporation | Method of making zeolites |
| US4631262A (en) * | 1985-06-05 | 1986-12-23 | Engelhard Corporation | Method of making seed solution useful in zeolite catalyst manufacture |
-
1985
- 1985-12-13 JP JP60279225A patent/JPH0674129B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-12-11 AU AU66500/86A patent/AU588950B2/en not_active Ceased
- 1986-12-12 US US06/941,104 patent/US4925613A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-12-12 DK DK600686A patent/DK167390B1/da active
- 1986-12-12 DE DE8686117345T patent/DE3682753D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1986-12-12 EP EP86117345A patent/EP0226195B1/en not_active Expired
- 1986-12-15 CA CA000525338A patent/CA1275084A/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU588950B2 (en) | 1989-09-28 |
| US4925613A (en) | 1990-05-15 |
| DK600686A (da) | 1987-04-21 |
| DK600686D0 (da) | 1986-12-12 |
| EP0226195A3 (en) | 1988-09-07 |
| JPS62138320A (ja) | 1987-06-22 |
| DE3682753D1 (de) | 1992-01-16 |
| EP0226195A2 (en) | 1987-06-24 |
| AU6650086A (en) | 1987-06-18 |
| CA1275084A (en) | 1990-10-09 |
| JPH0674129B2 (ja) | 1994-09-21 |
| EP0226195B1 (en) | 1991-12-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DK167390B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af et syntetisk stoebt faujasitemne | |
| DK167866B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af zeolitter | |
| JP3299763B2 (ja) | 改質ジ珪酸ナトリウムの製造方法 | |
| CA1213872A (en) | Process for preparation of zeolites | |
| JPH02221115A (ja) | ゼオライト及びその製造方法 | |
| EP0196078B1 (en) | Synthesis of improved zeolites | |
| US4376106A (en) | Process for producing Y-type zeolite | |
| US4016246A (en) | Manufacture of synthetic zeolites | |
| JPS6270225A (ja) | 合成モルデナイト成形体の製造方法 | |
| DK167869B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af zeolit af faujasittypen | |
| JPS6351969B2 (da) | ||
| US2958579A (en) | Process for manufacture of molecular sieve adsorbents | |
| JPS6346007B2 (da) | ||
| GB1560223A (en) | Synethesis of favjasite | |
| JPS63162520A (ja) | 合成マザイトの製造方法 | |
| US3264059A (en) | Process for the preparation of synthetic faujasite | |
| JPH01103917A (ja) | 合成ゼオライト成形体の製造方法 | |
| JPS58217425A (ja) | モルデナイトの製造法 | |
| US20240351895A1 (en) | Method for preparing a zeolite material with a high kl zeolite content and a high mechanical strength | |
| JPH02149417A (ja) | フォージャサイト型ゼオライト小球体の製造方法 | |
| JPH0559045B2 (da) | ||
| SU539832A1 (ru) | Способ получени морденита | |
| JPH0348126B2 (da) | ||
| RU911861C (ru) | Способ получени морденита | |
| JPH0339971B2 (da) |