JP4383857B2 - ゼオライトｓｓｚ−５８ - Google Patents

Description

本発明は、新規な結晶質ゼオライトＳＳＺ−５８、及びＮ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオンテンプレート剤を用いてＳＳＺ−５８を製造する方法に関する。

結晶質分子篩及びゼオライトは、それらの触媒性と同様、それらの独特の篩特性のために、炭化水素転化、ガス乾燥、及び分離のような用途で特に有用である。多くの異なった結晶質分子篩が開示されてきているが、ガス分離及び乾燥、炭化水素及び化学的転化、及び他の用途にとって望ましい性質を有する新規なゼオライトが依然として必要とされている。新規なゼオライトは、これらの方法で向上した選択性を与える或る新規な内部気孔構造を持っていることがある。

結晶質アルミノ珪酸塩は、アルカリ又はアルカリ土類金属酸化物、シリカ、及びアルミナを含む水性反応混合物から通常製造されている。結晶質硼珪酸塩は、硼素がアルミニウムの代わりに用いられている点を除き、通常同様な反応条件下で製造されている。合成条件及び反応混合物の組成を変えることにより、異なったゼオライトを屡々形成することができる。

発明の要約
本発明は、「ゼオライトＳＳＺ−５８」又は単に「ＳＳＺ−５８」としてここで言及する、独特の性質を有する一連の結晶質分子篩に関する。ＳＳＺ−５８は、その珪酸塩、アルミノ珪酸塩、チタノ珪酸塩、バナド珪酸塩、又は硼珪酸塩の形で得られるのが好ましい。用語「珪酸塩」とは、酸化アルミニウムに対する酸化珪素のモル比が大きく、好ましくは１００より大きなモル比を有し、全てが酸化珪素からなるゼオライトを含めたゼオライトを指す。ここで用いる用語「アルミノ珪酸塩」とは、アルミナとシリカの両方を含むゼオライトを指し、用語「硼珪酸塩」とは、硼素及び珪素の両方の酸化物を含むゼオライトを指す。

本発明に従い、第一の四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二の四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が約２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有するゼオライトが与えられる。

更に、本発明に従い、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物対酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化鉄、酸化硼素、酸化チタン、酸化インジウム、酸化バナジウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物のモル比が約２０より大きく、か焼後、下の表IIのＸ線回折線を有するゼオライトが与えられる。

本発明は、更に、合成したままの無水状態で、モル比で表して次のような組成を有するそのようなゼオライトも与える：
ＹＯ_２／Ｗ_ｃＯ_ｄ 20- ∞
Ｍ_２／ｎ／ＹＯ_２ 0.01-0.03
Ｑ／ＹＯ_２ 0.02-0.05
式中、Ｙは珪素、ゲルマニウム、又はそれらの混合物であり、Ｗはアルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム、バナジウム、又はそれらの混合物であり；ｃは１又は２であり；ｄは、ｃが１（即ち、Ｗが四価）の時、２であり、又はｄは、ｃが２の時３又は５であり（即ち、ｄは、Ｗが三価の時３であるか、又はＷが五価の時５であり）；Ｍはアルカリ金属陽イオン、アルカリ土類金属陽イオン、又はそれらの混合物であり；ｎはＭの原子価（即ち、１又は２）であり；Ｑは、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオンである。

本発明に従い、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物対酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化鉄、酸化硼素、酸化チタン、酸化インジウム、酸化バナジウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物のモル比が約２０より大きなゼオライトを約２００℃〜約８００℃の温度で熱処理することにより製造されたゼオライトも与えられ、このようにして製造されたゼオライトは、表IIのＸ線回折線を有する。本発明は、主に水素型になっているこのように製造されたゼオライトも包含し、その水素型は、酸又はアンモニウム塩溶液でイオン交換し、次に第二のか焼を行うことにより製造される。

本発明に従い、第一の四価元素の酸化物と、前記第一四価元素とは異なった第二の四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物からなる結晶質物質の製造方法も与えられ、その方法は、前記酸化物の原料と、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオンからなるテンプレート剤とを結晶化条件下で接触させることからなる。

本発明は、炭化水素質供給物と、本発明のゼオライトを含む触媒とを炭化水素転化条件で接触させることからなる炭化水素転化方法を与える。そのゼオライトは、主に水素型になっていてもよい。それは実質的に酸性(acidity）を持たなくてもよい。

更に本発明により、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒と、炭化水素供給原料とを水素化分解条件で接触させることからなる水素化分解法が更に与えられる。

本発明は、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒と、炭化水素供給原料とを脱蝋条件下で接触させることからなる脱蝋方法も包含する。

本発明は、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒と、ワックス状炭化水素供給物とを異性化脱蝋条件下で接触させることからなるワックス状炭化水素供給物の脱蝋生成物の粘度指数を改良するための方法も包含する。

本発明は、更にＣ_２０＋オレフィン供給物からＣ_２０＋潤滑油を製造する方法において、少なくとも一種類の第VIII族金属及び本発明のゼオライトからなる触媒上で前記オレフィン供給物を異性化条件下で異性化することからなる潤滑油製造方法を包含する。ゼオライトは、主に水素型になっていてもよい。

本発明に従い、約３５０°Ｆより高い温度で沸騰し、直鎖及び僅かに分岐した鎖の炭化水素を含む炭化水素油供給原料を接触脱蝋する方法において、少なくとも一種類の第VIII族金属及び本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトからなる触媒と、前記炭化水素油供給原料とを添加水素ガスの存在下で約１５〜３０００ｐｓｉの水素圧力で接触させることからなる脱蝋方法も与えられる。触媒は、少なくとも一種類の第VIII族金属及び本発明のゼオライトを含む第一層、及び前記第一層のゼオライトよりも一層形状選択性のアルミノ珪酸塩ゼオライトを含む第二層からなる層状触媒でもよい。

本発明には、水素化分解領域で炭化水素質供給原料を水素化分解し、水素化分解した油からなる流出物を得、前記水素化分解油からなる流出物を、少なくとも一種類の第VIII族金属及び本発明のゼオライトを含む触媒を用いて、少なくとも約４００°Ｆの温度で、約１５ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇの圧力で、添加水素ガスの存在下で接触脱蝋することからなる潤滑油製造方法も包含される。ゼオライトは主に水素型になっていてもよい。

更に本発明には、ラフィネートを異性化脱蝋する方法において、少なくとも一種類の第VIII族金属と本発明のゼオライトを含む触媒と、前記ラフィネートとを添加水素の存在下で接触することからなる異性化脱蝋方法も含まれる。ラフィネートはブライトストック(bright stock)でもよく、ゼオライトは主に水素型になっていてもよい。

本発明には、約４０℃より高く、約２００℃より低い沸騰範囲を有する直鎖及び僅かに分岐した炭化水素からなる炭化水素質供給原料を、本発明のゼオライトで、それを塩基性金属で中和することにより実質的に酸性を持たないようにしたゼオライトを含む触媒と芳香族転化条件下で接触することからなる、炭化水素供給原料のオクタン価を増大して芳香族含有量が増大した生成物を生成させる方法も含まれる。本発明では、ゼオライトが第VIII族金属成分を含む場合のそのような方法も与えられる。

本発明により、反応領域で炭化水素供給原料を、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒と接触分解条件下で添加水素を入れずに接触させることからなる接触分解法も与えられる。本発明には、触媒が更に大気孔で結晶質の分解用成分を含む場合のそのような接触分解方法も含まれる。

本発明は、更に、直鎖及び僅かに分岐したＣ_４〜Ｃ_７炭化水素を、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒と異性化条件下で接触させることからなる、Ｃ_４〜Ｃ_７炭化水素を異性化するための異性化方法を与える。ゼオライトは少なくとも一種類の第VIII族金属、好ましくは白金を含浸させてもよい。触媒は、第VIII族金属を含浸させた後、水蒸気／空気混合物中で上昇させた温度でか焼してもよい。

本発明により、Ｃ_２〜Ｃ_２０オレフィンと、少なくとも過剰モルの芳香族炭化水素とをアルキル化条件下で少なくとも部分的に液相の条件下で、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒の存在下で接触させることからなる、芳香族炭化水素をアルキル化する方法も与えられる。オレフィンはＣ_２〜Ｃ_４オレフィンでもよく、芳香族炭化水素及びオレフィンは、夫々約４：１〜約２０：１のモル比で存在していてもよい。芳香族炭化水素は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ナフタレン、ジメチルナフタレンのようなナフタレン誘導体、又はそれらの混合物からなる群から選択される。

更に本発明に従い、芳香族炭化水素とポリアルキル芳香族炭化水素とを、少なくとも部分的に液相の条件下で、本発明のゼオライト、好ましくは主に水素型のゼオライトを含む触媒の存在下でアルキル交換条件下で接触させることからなる、芳香族炭化水素をアルキル交換する方法が与えられる。芳香族炭化水素とポリアルキル芳香族炭化水素とは、夫々約１：１〜約２５：１のモル比で存在していてもよい。

芳香族炭化水素は、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、又はそれらの混合物からなる群から選択され、ポリアルキル芳香族炭化水素は、ジアルキルベンゼンでもよい。

更に本発明により、パラフィンと、本発明のゼオライトを含む触媒とを、パラフィンを転化して芳香族にする条件下で接触させることからなるパラフィンを芳香族へ転化する方法が与えられ、前記触媒は、ガリウム、亜鉛、或はガリウム又は亜鉛の化合物を含む。

本発明に従い、オレフィンを、本発明のゼオライトを含む触媒と、前記オレフィンの異性化を起こす条件下で接触させることからなる、オレフィンを異性化する方法も与えられる。

更に本発明に従い、キシレン異性体の芳香族Ｃ_８流又はキシレン異性体とエチルベンゼンとの混合物からなる異性化供給物を異性化するための方法において、前記供給物を異性化条件で本発明のゼオライトを含む触媒と接触させることからなる、一層平衡に近いオルト−、メタ−、及びパラ−キシレン比が得られる異方化方法が与えられる。

本発明は、更に、オレフィン供給物をオリゴマー化条件で本発明のゼオライトを含む触媒と接触させることからなる、オレフィンをオリゴマー化する方法を与える。

本発明は、低級アルコール又は他の酸素化炭化水素を、本発明のゼオライトを含む触媒と液体生成物を生成する条件下で接触することからなる、低級アルコール及び他の酸素化炭化水素を転化する方法も与える。

更に、本発明に従い、低分子量炭化水素から高分子量炭化水素を製造する方法において、
（ａ） 反応領域に低分子量炭化水素含有ガスを導入し、前記ガスを前記領域中で、低分子量炭化水素を高分子量炭化水素へ転化することができる触媒及び金属又は金属化合物とＣ_２＋炭化水素合成条件下で接触させ、そして
（ｂ） 前記反応領域から高分子量炭化水素含有流を取り出す、
工程からなる製造方法が与えられる。

本発明により、ガス流中に含まれる窒素酸化物を酸素の存在下で還元するための方法で、前記ガス流とゼオライトとを接触させることからなる改良された方法において、その改良が、ゼオライトとして、第一の四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二の四価、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が約２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有するゼオライトを用いることからなる改良還元法が与えられる。ゼオライトは、窒素酸化物の還元に対し触媒作用を及ぼすことができる金属又は金属イオン（例えば、コバルト、銅、又はそれらの混合物）を含んでいてもよく、化学量論的に過剰の酸素の存在下で行なってもよい。好ましい態様として、ガス流は、内燃機関の排気ガス流である。

発明の詳細な記述
本発明は、ここで「ゼオライトＳＳＺ−５８」又は単に「ＳＳＺ−５８」と命名された結晶質系ゼオライトに関する。ＳＳＺ−５８は大気孔ゼオライトであると考えられる。ここで用いられている用語「大気孔」とは、約６．５Åより大きく、好ましくは約７Åから約８Åである平均気孔孔径を有することを意味する。

ＳＳＺ−５８ゼオライトを製造する際、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオンを結晶化テンプレートとして用いる。一般に、ＳＳＺ−５８は、一価元素酸化物、二価元素酸化物、三価元素酸化物、及び四価元素酸化物からなる群から選択された一種類以上の酸化物の活性源とテンプレート剤とを接触することにより製造する。

ＳＳＺ−５８は、下の表Ａで示した組成を有する反応混合物から製造する。
表Ａ
反応混合物
典型的範囲 好ましい範囲
ＹＯ_２／Ｗ_ａＯ_ｂ >20 35-65
ＯＨ−／ＹＯ_２ 0.10-0.50 0.15-0.25
Ｑ／ＹＯ_２ 0.05-0.50 0.10-0.20
Ｍ_２／ｎ／ＹＯ_２ 0.02-0.40 0.10-0.30
Ｈ_２Ｏ／ＹＯ_２ 25-100 30-50
ここでＹ、Ｗ、Ｑ、Ｍ、及びｎは上で定義した通りであり、ａは１又は２であり、ｂは、ａが１（即ち、Ｗが四価）の時、２であり、ｂは、ａが２（即ち、Ｗが三価）の時、３である。

実際に、ＳＳＺ−５８は、
（ａ） 結晶質分子篩を形成することができる少なくとも一種類の酸化物の源、及びＳＳＺ−５８の形成に有害ではない陰イオン性対イオンを有するＮ−ブチル−Ｎシクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオンを含む水溶液を調製し、
（ｂ） 前記水溶液をＳＳＺ−５８の結晶を形成するのに充分な条件下に維持し、そして
（ｃ） ＳＳＺ−５８の結晶を回収する、
ことからなる方法により製造する。

従って、ＳＳＺ−５８は、架橋した三次元的結晶構造を形成するように、共有酸素原子によって四面体配位状に結合した金属及び非金属の酸化物と組合された結晶質物質及びテンプレート剤からなる。金属及び非金属の酸化物は、第一の四価元素（単数又は複数）の酸化物の一種類又は組合せ、及び前記第一四価元素（単数又は複数）とは異なった第二の四価元素（単数又は複数）、三価元素（単数又は複数）、五価元素（単数又は複数）、又はそれらの混合物の一種類又は組合せからなる。第一の四価元素（単数又は複数）は、珪素、ゲルマニウム、及びそれらの組合せからなる群から選択されるのが好ましい。一層好ましくは、第一四価元素は珪素である。第二四価元素（これは第一四価元素とは異なっている）、三価元素、及び五価元素は、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム、バナジウム、及びそれらの組合せからなる群から選択されるのが好ましい。一層好ましくは、第二の三価又は四価元素はアルミニウム又は硼素である。

反応混合物のための酸化アルミニウムの典型的な源には、アルミン酸塩、アルミナ、アルミニウムコロイド、シリカゾル上に被覆された酸化アルミニウム、Ａｌ（ＯＨ)_３のような水和アルミナゲル、及びＡｌＣｌ_３及びＡｌ_２(ＳＯ_４)_３のようなアルミニウム化合物が含まれる。酸化珪素の典型的な源には、珪酸塩、シリカヒドロゲル、珪酸、ヒュームドシリカ、コロイドシリカ、オルト珪酸テトラアルキル、及びシリカ水酸化物が含まれる。ガリウム、ゲルマニウム、チタン、インジウム、バナジウム、及び鉄と同様、硼素を、それらのアルミニウム及び珪素対応物に相当する形で添加してもよい。

ゼオライト薬品原料により、アルミニウム又は硼素の源を与えてもよい。殆どの場合、そのゼオライト原料はシリカの源にもなる。脱アルミ(dealuminated)型又は脱硼素(deboronated）型のゼオライト源を、例えば、上で列挙した慣用的原料を用いて付加的珪素を添加して、シリカの原料として用いてもよい。本発明の方法のためのアルミナ源としてゼオライト薬品原料を用いることは、ナカガワによる「分子篩の製造方法」(Method of Making Molecular Sieves）と題する１９９３年７月６日に公告された米国特許第５，２２５，１７９号明細書（その記載は参考のためここに入れてある）に一層完全に記述されている。

典型的には、アルカリ金属水酸化物及び／又はアルカリ土類金属水酸化物、例えば、ナトリウム、カリウム、リチウム、セシウム、ルビジウム、カルシウム、及びマグネシウムの水酸化物を反応混合物中に用いる。しかし、この成分は、同等の塩基度が維持される限り、省略することができる。テンプレート剤は水酸化物イオンを与えるために用いることができる。このようにして、例えば、ハロゲン化物イオンと水酸化物イオンとをイオン交換し、それによって必要なアルカリ金属水酸化物の量を減少するか、又は除外するのが有利なこともある。アルカリ金属陽イオン又はアルカリ土類金属陽イオンは、合成したままの結晶質酸化物物質の一部分とし、その中の原子価電子の帯電を釣り合わせるようにしてもよい。

反応混合物は、ＳＳＺ−５８ゼオライトの結晶が形成されるまで、上昇させた温度に維持する。水熱結晶化は、通常自然発生圧力下で１００℃〜２００℃、好ましくは１３５℃〜１６０℃の温度で行われる。結晶化時間は、典型的には１日より長く、好ましくは約３日〜約２０日間である。

ゼオライトは穏やかな撹拌・かき回しを用いて製造するのが好ましい。

水熱結晶化工程中、ＳＳＺ−５８結晶を反応混合物から自然的に核生成させることができる。ＳＳＺ−５８結晶を種子材料として用いることは、完全な結晶化を起こすのに必要な時間を短縮するのに有利である。更に種子添加は、望ましくない相よりもＳＳＺ−５８の核生成及び／又は形成を促進することにより、得られる生成物の純度を大きくすることができる。種子として用いる場合、ＳＳＺ−５８結晶は、反応混合物に用いたシリカの重量の０．１〜１０％の量で添加する。

ゼオライト結晶が形成されたならば、固体生成物を濾過のような標準的機械的分離方法により反応混合物から分離する。結晶を水洗し、次に、例えば９０℃〜１５０℃で８〜２４時間乾燥し、合成されたままのＳＳＺ−５８ゼオライト結晶を得る。乾燥工程は、大気圧でも、或は真空中でも行うことができる。

製造されたままのＳＳＺ−５８は、酸化珪素、酸化ゲルマニウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物対酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化鉄、酸化硼素、酸化チタン、酸化インジウム、酸化バナジウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物のモル比が、約２０より大きく、か焼後、下の表IIのＸ線回折線を有する。更に、合成されたまま（即ち、ゼオライトからテンプレート剤を除去する前）のＳＳＺ−５８は、無水状態で、モル比で表して下の表Ｂに示す組成を有する：
表Ｂ
合成したままのＳＳＺ−５８
ＹＯ_２／Ｗ_ｃＯ_ｄ >20
Ｍ_２／ｎ／ＹＯ_２ 0.01-0.03
Ｑ／ＹＯ_２ 0.02-0.05
ここで、Ｙ、Ｗ、ｃ、ｄ、Ｍ、ｎ、及びＱは上で定義した通りである。

ＳＳＺ−５８は、本質的にアルミニウムを含まない、即ち、シリカ対アルミナモル比が∞になるように作ることができる。シリカ対アルミナモル比を増大する方法は、標準的酸浸出又はキレート処理を用いることによる。しかし、本質的にアルミニウムを含まないＳＳＺ−５８は、もし硼素も存在するならば、主な四面体金属酸化物成分として本質的にアルミニウムを含まない珪素原料を用いて直接合成することができる。ＳＳＺ−５８は、アルミノ珪酸塩又は硼珪酸塩として直接製造することもできる。

低いシリカ対アルミナ比は、アルミニウムを結晶の骨組み中へ挿入する方法を用いて得ることもできる。例えば、アルミナ結合剤又は溶解したアルミナ源と組合せてゼオライトを熱処理することによりアルミナの挿入を行うことができる。そのような手順は、チャング(Chang）その他による１９８５年１２月１７日に公告された米国特許第４，５５９，３１５号明細書に記載されている。

ＳＳＺ−５８は、そのＸ線回折像により特徴付けられる新しい骨組み構造、即ちトポロジーを有すると考えられる。ＳＳＺ−５８ゼオライトは、合成したままでは、表Ｉに示す特性線を示す粉末Ｘ線回折像を有する結晶構造を有し、従って、他のゼオライトとは区別される。

表Ｉ
合成したままのＳＳＺ−５８
２θ(゜) ^（ａ） ｄ 相対強度 ^（ｂ）
7.1 12.4 Ｓ
7.7 11.5 Ｍ
9.9 8.93 Ｍ
10.5 8.42 Ｗ
12.1 7.31 Ｍ
17.3 5.12 Ｗ
19.7 4.50 Ｍ
21.0 4.23 Ｓ
21.9 4.06 Ｍ
22.35 3.97 ＶＳ
^（ａ） ±０．１５
^（ｂ） 与えられたＸ線像は、相対強度スケールに基づいており、この場合Ｘ線像の最も強い線には１００の値を付け、Ｗ（弱）は２０より小さく、Ｍ（中程度）は２０〜４０、Ｓ（強）は４０〜６０、ＶＳ（非常に強)は６０より大きい。

下の表ＩＡは、合成したままのＳＳＺ−５８についての実際の相対的強度を含む粉末Ｘ線回折線を示している：
表ＩＡ
合成したままのＳＳＺ−５８
２θ(゜)（ａ） ｄ Ｉ／Ｉo×100
6.90 12.80(Sh) 6
7.06 12.51 39
7.72 1.44 16
9.86 8.963(Sh) 10
9.96 8.874 13
10.46 8.450 10
12.10 7.309 18
14.06 6.294 9
14.21 6.228(Sh) 7
15.46 5.727 5
15.68 5.647 6
16.12 5.494 4
17.24 5.139 14
17.36 5.104(Sh) 7
18.76 4.726 15
18.92 4.687 16
19.72 4.498 30
20.22 4.388 14
20.70 4.288 16
21.00 4.227 63
21.16 4.195 14
21.26 4.176(Sh) 12
21.88 4.059 26
22.28 3.987(Sh) 61
22.24 3.962 100
22.66 3.921 26
23.02 3.860 9
23.28 3.818 5
23.50 3.783 17
23.68 3.754 13
24.34 3.654 5
25.12 3.542 11
25.54 3.485 7
25.72 3.461(Sh) 4
26.12 3.409 8
26.58 3.351 7
27.30 3.264 11
27.58 3.232 7
27.94 3.191 5
28.50 3.129(Sh) 8
28.62 3.117 11
29.18 3.058 2
29.86 2.990 5
30.08 2.968 5
30.88 2.894 3
31.46 2.842 2
31.74 2.817 4
32.48 2.755 1
32.59 2.746 2
32.76 2.732 3
33.14 2.701 4
33.56 2.668 3
33.80 2.650 2
34.82 2.574 2
35.12 2.553 1
35.38 2.535 3
35.82 2.505 6
36.50 2.460 6
37.74 2.382 4
37.94 2.370(Sh) 2
38.44 2.340 2
39.29 2.291 2
39.62 2.273 1
41.10 2.194 1
43.12 2.096 2
43.30 2.086 5
43.50 2.079 2
^（ａ） ±０．１５

か焼後、ＳＳＺ−５８ゼオライトは、表IIに示す特性線を含む粉末Ｘ線回折像を有する結晶構造を有する。
表II
か焼ＳＳＺ−５８
２θ(゜) ^（ａ） ｄ（Å） 相対強度
7.1 12.4 ＶＳ
7.7 11.5 Ｍ
9.9 8.93 Ｍ
10.5 8.42 Ｍ
12.1 7.31 Ｗ
17.3 5.12 Ｗ
19.8 4.48 Ｍ
21.0 4.23 Ｓ
21.9 4.06 Ｍ
22.4 3.97 Ｓ
^（ａ） ±０．１５

下の表IIＡは、か焼したＳＳＺ−５８についての実際の相対的強度を含む粉末Ｘ線回折線を示している。
表IIＡ
ＳＳＺ−５８
２θ(゜)^（ａ） ｄ Ｉ／Ｉo×100
6.88 12.84(Sh) 17
7.06 12.51 100
7.70 11.47 22
9.86 8.963(Sh) 20
9.98 8.856 35
10.48 8.435 15
12.12 7.297 9
14.20 6.232 11
15.48 5.720 6
15.70 5.640 10
15.84 5.590 7
16.14 5.487 6
17.24 5.139 11
17.37 5.101 4
18.78 4.721 7
18.96 4.677 14
19.76 4.489 23
20.26 4.380 8
20.70 4.287 13
21.02 4.223 40
21.22 4.184(Sh) 9
21.90 4.055 18
22.35 3.975(Sh) 39
22.46 3.955 64
22.70 3.914 18
23.04 3.857 3
23.28 3.818 3
23.54 3.776 13
23.74 3.745 8
24.38 3.648 3
25.16 3.537 8
25.60 3.477 5
25.78 3.453(Sh) 4
26.14 3.406 5
26.64 3.343 6
27.34 3.259 6
27.64 3.225 6
27.98 3.186 4
28.58 3.121(Sh) 7
28.68 3.110 8
29.20 3.056 1
29.88 2.988 4
30.19 2.958 3
30.92 2.890 2
31.48 2.840 2
31.74 2.817 3
32.54 2.750 1
32.76 2.731 1
33.18 2.698 2
33.62 2.664 2
33.86 2.645 2
34.88 2.570 1
35.20 2.548 1
35.42 2.532 2
35.90 2.499 5
36.54 2.457 4
37.80 2.378 3
38.00 2.366(Sh) 2
38.50 2.336 1
39.30 2.291 1
43.20 2.092 2
43.42 2.082 4
43.53 2.077 3

粉末Ｘ線回折像は、標準的方法により決定された。放射線は銅のＫ−α／二重線であった。ピークの高さ及び位置を２θ（θはブラッグ角である）の関数としてピークの相対強度から読取り、記録した線に相当する面間隔ｄ（Å）を計算することができる。

装置誤差及び個々の試料の差による散乱角（２θ）測定の変動は、±０．２０°であると推定された。

表ＩのＸ線回折像は、「合成したまま」又は「製造したまま」のＳＳＺ−５８ゼオライトを代表するものである。回折像の僅かな変動は、格子定数の変化による特定の試料のシリカ対アルミナ又はシリカ対硼素モル比の変動により起きることがある。更に、充分小さな結晶はピークの形及び強度に影響を与え、かなりピークを広くすることになるであろう。

か焼したＳＳＺ−５８のＸ線回折像からの代表的ピークは、表IIに示されている。か焼は、回折像の僅かな移行と同様、「製造したまま」の物質の像と比較して、ピークの強度にも変動を与える結果になることがある。ゼオライト中に存在する金属又は他の陽イオンを、種々の他の陽イオン（例えば、Ｈ^＋又はＮＨ_４ ^＋）と交換することにより生成したゼオライトは、本質的に同じ回折像を生ずるが、その場合も面間隔の僅かな変動及びピークの相対強度に変動を生ずることがある。これらの僅かな変動にも拘わらず基本的結晶格子は、これらの処理によっても変化しないままになっている。

結晶質ＳＳＺ−５８は、合成したままで用いることができるが、熱的に処理（か焼）するのが好ましいであろう。通常、イオン交換によりアルカリ金属陽イオンを除去し、それを水素、アンモニウム、又は希望の金属イオンで置き換えることが望ましい。ゼオライトはキレート剤、例えばＥＤＴＡ又は希釈酸溶液で浸出し、シリカ対アルミナモル比を増大することができる。ゼオライトは水蒸気処理することもできる。水蒸気処理は、結晶格子が酸によって侵食されることに対し安定化するのに役立つ。

ゼオライトは、タングステン、バナジウム、モリブデン、レニウム、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン、或はパラジウム又は白金のような貴金属のような水素化成分と緊密に組合せて、水素化・脱水素化機能が望まれる用途に用いることができる。

金属は、ゼオライト中の陽イオンの幾つかを標準的イオン交換法により金属陽イオンで置き換えることによりゼオライト中へ導入することもできる〔例えば、プランク(Plank）その他による１９６４年７月７日に公告された米国特許第３，１４０，２４９号明細書、プランクその他による１９６４年７月７日に公告された米国特許第３，１４０，２５１号明細書、及びプランクその他による１９６４年７月７日に公告された米国特許第３，１４０，２５３号明細書参照〕。典型的な置換用陽イオンには、金属陽イオン、例えば、稀土類、第ＩＡ族、第IIＡ族、及び第VIII族の金属、及びそれらの混合物が含まれる。置換用金属陽イオンの中で、稀土類、Ｍｎ、Ｃａ、Ｍｇ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｏ、Ｔｉ、Ａｌ、Ｓｎ、及びＦｅのような金属の陽イオンが特に好ましい。

水素、アンモニウム、及び金属成分は、ＳＳＺ−５８中にイオン交換で入れることができる。ゼオライトは金属を含浸させることもでき、或は金属をゼオライトと、当分野で知られている標準的方法を用いて物理的によく混合することができる。

典型的なイオン交換法には、合成ゼオライトを希望の置換用陽イオン（一種又は多種）の塩を含む溶液と接触させることが含まれる。種々の塩を用いることができるが、塩化物及び他のハロゲン化物、酢酸塩、硝酸塩、及び硫酸塩が特に好ましい。ゼオライトは、通常イオン交換法の前にか焼し、溝中及び表面上に存在する有機物質を除去する。なぜなら、これは一層効果的なイオン交換を与える結果になるからである。イオン交換法の代表的なものは、プランクその他による１９６４年７月７日に公告された米国特許第３，１４０，２４９号明細書、プランクその他による１９６４年７月７日に公告された米国特許第３，１４０，２５１号明細書、及びプランクその他による１９６４年７月７日に公告された米国特許第３，１４０，２５３号明細書を含む種々の特許に記載されている。

希望の置換用陽イオンの塩溶液と接触させた後、そのゼオライトを水で洗浄し、６５℃〜約２００℃の範囲の温度で乾燥するのが典型的である。洗浄後、ゼオライトを空気中又は不活性ガス中、約２００℃〜約８００℃の範囲の温度で１〜４８時間以上の範囲の時間か焼し、炭化水素転化法で特に有用な触媒活性生成物を生成させることができる。

合成された形のＳＳＺ−５８中に存在する陽イオンとは無関係に、ゼオライトの基本的結晶格子を形成する原子の空間的配列は本質的に未変化のままである。

ＳＳＺ−５８は、種々の物理的形態に形成することができる。一般的に言って、ゼオライトは２メッシュ（タイラー）篩を通過し、４００メッシュ（タイラー）篩上に留まるのに充分な粒径を有する押出し物のような、粉末、粒子、成形生成物の形にすることができる。触媒を有機結合剤を用いた押出しなどにより成形する場合、アルミノ珪酸塩は押出した後乾燥するか、又は乾燥又は部分的に乾燥してから押出すことができる。

ＳＳＺ−５８は、有機転化工程で用いられる温度及び他の条件に対し耐久性のある他の材料と複合体にすることができる。そのようなマトリックス材料には、活性及び不活性材料及び合成又は天然産ゼオライトの外、粘土、シリカ、及び金属酸化物のような無機材料も含まれる。そのような材料の例及びそれらを用いることができる方法は、ゾーンズ(Zones）その他による１９９０年５月２０日に公告された米国特許第４，９１０，００６号明細書、及びナカガワによる１９９４年５月３１日に公告された米国特許第５，３１６，７５３号明細書（これらの両方共参考のため全体的にここに入れてある）に記載されている。

炭化水素転化法
ＳＳＺ−５８ゼオライトは炭化水素転化反応で有用である。炭化水素転化反応は、炭素含有化合物を異なった炭素含有化合物へ変化させる化学的触媒方法である。ＳＳＺ−５８が有用になると予想される炭化水素転化反応の例には、水素化分解、脱蝋、接触分解、オレフィン及び芳香族形成反応が含まれる。それら触媒は、ｎ−パラフィン及びナフテンの異性化、イソブチレン及びブテン−１のようなオレフィン系又はアセチレン系化合物の重合及びオリゴマー化、改質、ポリアルキル置換芳香族（例えば、ｍ−キシレン）の異性化、及びベンゼン、キシレン、及び高級メチルベンゼン類の混合物を与える芳香族（例えば、トルエン）の不均化、及び酸化反応のような他の石油改質及び炭化水素転化反応に有用であるとも予想さている。種々のナフタレン誘導体を製造するための再配列反応、及び低分子量炭化水素から高分子量炭化水素の形成（例えば、メタン高級化）も含まれる。ＳＳＺ−５８触媒は高い選択性をもち、炭化水素転化条件で全生成物に対し大きな割合の希望の生成物を与えることができる。

ＳＳＺ−５８ゼオライトは炭化水素質供給原料を処理するのに用いることができる。炭化水素質供給原料は炭素化合物を含み、未使用石油留分、リサイクル石油留分、頁岩油、液化石炭、タールサンドオイル、ＮＡＯからの合成パラフィン、リサイクルプラスチック供給原料のような多くの異なった原料から得ることができ、一般にゼオライト触媒反応を受け易いどのような炭素含有供給原料でもよい。炭化水素質供給物が受ける処理の型により、供給物は金属を含むか、又は金属を含まなくてもよく、それは窒素又は硫黄不純物が多いか又は少ないものにすることもできる。しかし、供給原料の金属、窒素、及び硫黄の含有量が低い程、その処理は一般に一層効果的になる（触媒が一層活性になる）ことを認めることができる。

炭化水素質供給物の転化はどのような便利な方式で行なってもよく、希望の方法の種類により、例えば、流動床、移動床、又は固定床の反応器で行うことができる。触媒粒子の配合は、転化法及び操作法によって変わるであろう。

金属、例えば白金のような第VIII族金属を含む本発明の触媒を用いて行うことができる他の反応には、水素化・脱水素化反応、脱硝、及び脱硫反応が含まれる。

次の表は、本発明の炭化水素転化反応でＳＳＺ−５８を含む触媒を用いた場合に使用することができる典型的な反応条件を示している。好ましい条件は（）の中に示してある。

^１ 数百気圧
^２ 気相反応
^３ 炭化水素分圧
^４ 液相反応
^５ ＷＨＳＶ

他の反応条件及びパラメーターは下に与えてある。

水素化分解
好ましくは主に水素型のＳＳＺ−５８及び水素化促進剤を含む触媒を用いて、重油残留物供給原料、環式原料、及び他の水素化分解供給原料は、前記米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書に記載されている工程条件及び触媒成分を用いて水素化分解することができる。

水素化分解触媒は、水素化分解触媒で一般に用いられている種類の少なくとも一種類の水素化成分を有効な量含んでいる。水素化成分は、一般に、塩、錯体、及びそれらを含む溶液を含めた、第VIＢ族及び第VIII族の一種類以上の金属からなる水素化触媒群から選択される。水素化触媒は、白金、パラジウム、ロジウム、イリジウム、ルテニウム、及びそれらの混合物の少なくとも一種類からなる群、又はニッケル、モリブデン、コバルト、タングステン、チタン、クロム、及びそれらの混合物の少なくとも一種類からなる群の金属、塩、及びそれらの錯体からなる群から選択されるのが好ましい。触媒活性金属（一種又は多種）についての言及は、元素状態、又は酸化物、硫化物、ハロゲン化物、カルボン酸塩等のような或る形のそのような金属（一種又は多種）を含めるものとする。水素化触媒は、水素化分解触媒の水素化機能を与えるのに有効な量で、好ましくは０．０５〜２５重量％の範囲の量で存在する。

脱蝋
好ましくは主に水素型のＳＳＺ−５８は、直鎖パラフィンを選択的に除去することにより炭化水素質供給物を脱蝋するのに用いることができる。典型的には、ワックス状供給物を異性化脱蝋条件でＳＳＺ−５８と接触させると、脱蝋された生成物の粘度指数が改良される（ワックス状供給物と比較して）。

接触脱蝋条件は、用いられる供給物及び希望の流動点に大きく依存する。接触脱蝋工程中反応領域中に水素が存在するのが好ましい。水素対供給物比は典型的には約５００〜約３０，０００ＳＣＦ／ｂｂｌ（標準立法フィート／バレル）、好ましくは約１０００〜約２０，０００ＳＣＦ／ｂｂｌである。一般に水素は、生成物から分離され、反応領域へ再循環されるであろう。典型的な供給原料には、軽質ガスオイル、重質ガスオイル、及び約３５０°Ｆより高い温度で沸騰する還元粗製油が含まれる。

典型的な脱蝋法は、約３５０°Ｆより高い温度で沸騰し、直鎖及び僅かに分岐した鎖の炭化水素を含む炭化水素油供給原料を、ＳＳＺ−５８及び少なくとも一種類の第VIII族金属を含む触媒と、約１５〜３０００ｐｓｉの水素圧力で添加した水素ガスの存在下で接触させることにより、その炭化水素油供給原料を接触脱蝋することである。

ＳＳＺ−５８水素化脱蝋触媒は、場合により脱蝋触媒で一般に用いられている種類の水素化成分を含んでいてもよい。これらの水素化成分の例については、前記米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書を参照されたい。

水素化成分は、有効な水素化脱蝋及び水素化異性化触媒を与えるのに有効な量で、好ましくは約０．０５〜５重量％の範囲の量で存在する。触媒は、クラッキング反応を犠牲にしてイソ脱蝋(isodewaxing）を増大させるような方式で働らかせることもできる。

供給物は水素化分解し、次に脱蝋してもよい。この型の二段階法及び典型的な水素化分解条件は、ミラーによる１９９０年５月１日に公告された米国特許第４，９２１，５９４号明細書（これは参考のため全体的にここに入れてある）に記載されている。

ＳＳＺ−５８は、層状触媒の形で脱蝋触媒として用いることもできる。即ち、触媒はゼオライトＳＳＺ−５８及び少なくとも一種類の第VIII族金属を含む第一層と、ゼオライトＳＳＺ−５８よりも一層形態選択性を持つアルミノ珪酸塩ゼオライトを含む第二層からなる。層状触媒を使用することは、ミラーによる１９９２年９月２２日に公告された米国特許第５，１４９，４２１号明細書（これは参考のため全体的にここに入れてある）に記載されている。層状体は、水素化分解又は水素化仕上げのために設計した非ゼオライト成分を用いて層状にしたＳＳＺ−５８の床を含んでいてもよい。

ＳＳＺ−５８は、ブライトストックを含めたラフィネートを、ギレスピー(Gillespie）その他による１９８０年１月１日に公告された米国特許第４，１８１，５９８号明細書（これは参考のため全体的にここに入れてある）に記載されているような条件下で脱蝋するのに用いることもできる。

穏やかな水素化（時々水素化仕上げとして言及されている）を用いて、一層安定な脱蝋生成物を製造することが屡々望ましい。水素化仕上げ工程は、脱蝋工程の前又は後で行うことができ、後であるのが好ましい。水素化仕上げは、典型的には、約１９０℃〜約３４０℃の範囲の温度で、約４００ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇの圧力で、約０．１〜２０の空間速度（ＬＨＳＶ）、及び約４００〜１５００ＳＣＦ／ｂｂｌの水素再循環速度で行われる。用いられる水素化触媒は、存在することがあるオレフィン、ジオレフィン、及び着色物体を水素化するのみならず、芳香族含有量を減少させるのに充分な活性を持たなければならない。適当な水素化触媒は、ミラーによる１９９０年５月１日に公告された米国特許第４，９２１，５９４号明細書（これは参考のため全体的にここに入れてある）に記載されている。水素化仕上げ工程は、許容できる安定な生成物（例えば、潤滑油）を製造するのに有利である。なぜなら、水素化分解された原料から製造された脱蝋生成物は、空気及び光に対し不安定になる傾向があり、自然に速くスラッジを形成する傾向があるからである。

ＳＳＺ−５８を用いて潤滑油を製造することができる。例えば、水素型のＳＳＺ−５８及び少なくとも一種類の第VIII族金属を含む触媒上でＣ_２０＋オレフィン供給物を異性化することにより、Ｃ_２０＋潤滑油を製造することができる。別法として、炭化水素質供給原料を水素化分解領域内で水素化分解して、水素化分解油からなる流出物を得、その流出物を少なくとも約４００°Ｆの温度で、約１５ｐｓｉｇ〜約３０００ｐｓｉｇの圧力で、添加水素ガスの存在下で、水素型のＳＳＺ−５８及び少なくとも一種類の第VIII族金属を含む触媒により接触脱蝋することにより、潤滑油を製造することができる。

芳香族形成
ＳＳＺ−５８は軽質直留ナフサ及び同様な混合物を高度に芳香性の混合物へ転化するのに用いることができる。例えば、直鎖及び僅かに分岐した鎖の炭化水素、好ましくは約４０℃より高く、約２００℃よりは低い沸点範囲を有するものを、実質的に一層大きなオクタン価の芳香族含有量を有する生成物へ、その炭化水素供給物とＳＳＺ−５８含有触媒とを接触させることにより転化することができる。ＳＳＺ−５８含有触媒を用いて、一層重質の供給物をＢＴＸ又は価値のあるナフタレン誘導体へ転化することもできる。

転化触媒は、商業的用途にとって充分な活性度を持つように第VIII族金属化合物を含んでいるのが好ましい。ここで用いられる第VIII族金属化合物とは、金属それ自体又はその化合物を意味する。第VIII族貴金属及びそれらの化合物、白金、パラジウム、及びイリジウム、又はそれらの組合せを用いることができる。レニウム又は錫又はそれらの混合物を、第VIII族金属化合物、好ましくは貴金属化合物と一緒に用いることもできる。最も好ましい金属は白金である。転化触媒中に存在する第VIII族金属の量は、改質用触媒で用いられる通常の範囲、約０．０５〜２．０重量％、好ましくは０．２〜０．８重量％の範囲内であるべきである。

有用な量で芳香族を選択的に製造するためには、転化触媒が、塩基性金属、例えばアルカリ金属の化合物でゼオライトを中和することにより、酸性を実質的に持たないようにすることが必須である。触媒を、酸性を持たないようにする方法は当分野で知られている。そのような方法の記載については、前記米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書を参照されたい。

好ましいアルカリ金属はナトリウム、カリウム、ルビジウム、及びセシウムである。ゼオライト自身は非常に高いシリカ：アルミナ モル比でのみ実質的に酸性をもたないようにすることができる。

接触分解
炭化水素分解原料は、好ましくは主に水素型のＳＳＺ−５８を用い、水素を入れずに接触分解することができる。

ＳＳＺ−５８は、水素を入れずに接触分解触媒として用いた場合、その触媒は、慣用的分解触媒、例えば分解触媒の一成分としてこれまで用いられてきたどのようなアルミノ珪酸塩でも、それと一緒に用いることができる。典型的には、これらは大気孔結晶質アルミノ珪酸塩である。これらの慣用的分解触媒の例は、前述の米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書に記載されている。慣用的分解触媒（ＴＣ）成分を用いた場合、ＳＳＺ−５８に対するＴＣの相対的重量比は、一般に約１：１０〜約５００：１、望ましくは約１：１０〜約２００：１、好ましくは約１：２〜約５０：１、最も好ましくは約１：１〜約２０：１である。新規なゼオライト及び／又は慣用的分解成分は、更に稀土類イオンとイオン交換して選択性を改良してもよい。

分解触媒は、典型的には、無機酸化物マトリックス成分と一緒に用いられる。そのようなマトリックス成分の例については、前記米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書を参照されたい。

異性化
本発明の触媒は、Ｃ_４〜Ｃ_７炭化水素の異性化に対し高度に活性で、高度の選択性を有する。活性度とは、高度に分岐したパラフィンに熱力学的に都合がよいような比較的低い温度で触媒が働くことができることを意味する。従って、その触媒は高オクタン価生成物を生ずることができる。選択性が高いとは、触媒を高オクタン価で操作した時、比較的大きな液体収率を達成することができることを意味する。

本発明の方法は、異性化触媒、即ち水素型のＳＳＺ−５８を含む触媒と、炭化水素供給物とを異性化条件で接触させることを含む。供給物は３０°Ｆ〜２５０°Ｆ、好ましくは６０°Ｆ〜２００°Ｆの範囲内の沸点を有する軽い直留留分であるのが好ましい。好ましくはその方法のための炭化水素供給物は、実質的量のＣ_４〜Ｃ_７直鎖及び僅かに分岐した低オクタン価炭化水素、一層好ましくはＣ_５及びＣ_６炭化水素からなる。

異性化反応は水素の存在下で行うのが好ましい。好ましくは水素は、０．５〜１０のＨ_２／ＨＣの水素対炭化水素比（Ｈ_２／ＨＣ）、一層好ましくは１〜８のＨ_２／ＨＣを与えるように添加される。異性化工程条件についての一層の説明については、前述の米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書を参照されたい。

低硫黄供給物が本発明の方法で特に好ましい。供給物の硫黄含有量は、好ましくは１０ｐｐｍ未満、一層好ましくは１ｐｐｍ未満、最も好ましくは０．１ｐｐｍ未満である。未だ硫黄含有量が低くなっていない供給物の場合には、硫黄被毒に対する抵抗性がある水素化触媒で、前飽和領域中の供給物を水素化することにより許容出来る水準に到達させることができる。この水素化脱硫法についての更に詳しい説明については、前述の米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書を参照されたい。

供給物の窒素の量及び水含有量を限定するのが好ましい。これらの目的に適した触媒及び方法は当業者に知られている。

操作期間後、触媒は硫黄又はコークスにより不活性になっていることがある。この硫黄及びコークスを除去する方法及びその触媒を再生する方法についての更に詳しい説明については、前述の米国特許第４，９１０，００６号及び米国特許第５，３１６，７５３号明細書を参照されたい。

転化触媒は、商業的用途に充分な活性度を有するように第VIII族金属化合物を含むのが好ましい。ここで用いられる第VIII族金属化合物とは、金属それ自体又はそれらの化合物を意味する。第VIII族貴金属及びそれらの化合物、白金、パラジウム、イリジウム、又はそれらの組合せを用いることができる。レニウム及び錫も貴金属と一緒に用いることができる。最も好ましい金属は白金である。転化触媒中に存在する第VIII族金属の量は、異性化触媒で通常の使用範囲内、約０．０５〜２．０重量％、好ましくは０．２〜０．８重量％であるのがよい。

アルキル化及びアルキル交換
ＳＳＺ−５８は、芳香族炭化水素のアルキル化又はアルキル交換のための方法で用いることができる。その方法は、芳香族炭化水素をＣ_２〜Ｃ_１６オレフィンアルキル化剤又はポリアルキル芳香族炭化水素アルキル交換剤と、少なくとも部分的に液相の条件で、ＳＳＺ−５８を含む触媒の存在下で接触させることからなる。

ＳＳＺ−５８は、上で述べたように、ベンゼンをアルキル化し、そのアルキル化生成物をガソリンから除去することにより、ガソリンからベンゼンを除去するのにも用いることができる。

高い触媒活性度のためには、ＳＳＺ−５８ゼオライトは、主にその水素イオン型になっているべきである。か焼後、陽イオン部位の少なくとも８０％が水素イオン及び／又は稀土類イオンによって占められているのが好ましい。

本発明の方法によりアルキル化又はアルキル交換することができる適当な芳香族炭化水素供給原料の例には、ベンゼン、トルエン、及びキシレンのような芳香族化合物が含まれる。好ましい芳香族炭化水素はベンゼンである。ナフタレン又はジメチルナフタレンのようなナフタレン誘導体が望ましい場合もある。芳香族炭化水素の混合物も用いることができる。

芳香族炭化水素のアルキル化に適したオレフィンは、エチレン、プロピレン、ブテン−１、トランス−ブテン−２、及びシス−ブテン−２、又はそれらの混合物のように２〜２０個、好ましくは２〜４個の炭素原子を有するオレフィンである。ペンテンが望ましい場合もある。好ましいオレフィンはエチレン及びプロピレンである。一層長い鎖のαオレフィンも同様に用いることができる。

アルキル交換が望まれる場合、アルキル交換剤は、夫々２〜約４個の炭素原子を有する２つ以上のアルキル基を有するポリアルキル芳香族炭化水素である。例えば、適当なポリアルキル芳香族炭化水素には、ジ−、トリ−、及びテトラ−アルキル芳香族炭化水素、例えば、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、ジエチルメチルベンゼン（ジエチルトルエン）、ジ−イソプロピルベンゼン、ジ−イソプロピルトルエン、ジブチルベンゼン等が含まれる。好ましいポリアルキル芳香族炭化水素はジアルキルベンゼンである。特に好ましいポリアルキル芳香族炭化水素はジ−イソプロピルベンゼンである。

行われる方法がアルキル化である場合、反応条件は次の通りである。芳香族炭化水素供給物は化学量論的に過剰に存在するのがよい。芳香族対オレフィンのモル比は、早い触媒汚染を防ぐため４：１より大きいのが好ましい。反応温度は１００°Ｆ〜６００°Ｆ、好ましくは２５０°Ｆ〜４５０°Ｆの範囲にある。反応圧力は、触媒汚染を遅らせるため少なくとも部分的に液相を維持するのに充分であるべきである。これは供給原料及び反応温度により５０ｐｓｉｇ〜１０００ｐｓｉｇであるのが典型的である。接触時間は１０秒〜１０時間の範囲でよいが、通常５分〜１時間である。１時間当たり触媒１ｇ（ポンド）についての芳香族炭化水素及びオレフィンのｇ（ポンド）数で表した重量空間時速（ＷＨＳＶ）は、一般に約０．５〜５０の範囲内にある。

行われる方法がアルキル交換である場合、芳香族炭化水素のモル比は一般に約１：１〜２５：１、好ましくは約２：１〜２０：１の範囲にあるであろう。反応温度は約１００°Ｆ〜６００°Ｆの範囲であろうが、好ましくは約２５０°Ｆ〜４５０°Ｆである。反応圧力は少なくとも部分的液相を維持するのに充分であるのがよく、典型的には約５０ｐｓｉｇ〜１０００ｐｓｉｇ、好ましくは３００ｐｓｉｇ〜６００ｐｓｉｇの範囲にある。重量空間時速は約０．１〜１０の範囲にあるであろう。１９９２年１月２１日に公告されたフシー(Hsieh)その他による米国特許第５，０８２，９９０号明細書には、そのような方法が記載されており、参考のためここに入れてある。

パラフィンから芳香族への転化
ＳＳＺ−５８は、軽いガス状Ｃ_２〜Ｃ_６パラフィンを芳香族化合物を含めた一層分子量の大きな炭化水素へ転化するのに用いることができる。ゼオライトは触媒金属又は金属酸化物を含むのが好ましく、その場合その金属は周期表第ＩＢ、IIＢ、VIII、又は IIIＡ族からなる群から選択される。好ましくは、金属は、ガリウム、ニオブ、インジウム、又は亜鉛で、約０．０５〜５重量％の範囲にある。

キシレン異性化
ＳＳＺ−５８は、Ｃ_８芳香族供給物中の一種類以上のキシレン異性体を異性化して、平衡値に近い比率でオルト−、メタ−、及びパラ−キシレンを得る方法でも有用である。特にキシレン異性化は、パラ−キシレンを製造する別の方法に関連して用いられる。例えば、混合Ｃ_８芳香族流中のパラ−キシレンの一部分を結晶化及び遠心分離により回収することができる。結晶化器からの母液を、次にキシレン異性化条件下で反応させ、オルト−、メタ−、及びパラ−キシレンを平衡比に近い所まで回復させる。同時に、母液中のエチルベンゼンの一部分を、キシレン又は濾過により容易に分離される生成物へ転化する。アイソメレート(isomerate)を新しい供給物と混合し、その一緒にした流れを蒸留して重質及び軽質副生成物を除去する。得られたＣ_８芳香族流を、次に結晶化器へ送り、その工程を繰り返す。

場合により、気相異性化はアルキルベンゼン（例えば、エチルベンゼン）１モル当たり３．０〜３０．０モルの水素を存在させて行う。水素を用いた場合、触媒は周期表第VIII族金属成分から選択された水素化／脱水素化成分、特に白金又はニッケルを約０．１〜２．０重量％含むのがよい。第VIII族金属成分とは、それら金属及びそれらの酸化物及び硫化物のような化合物を意味する。

場合により、異性化供給物は、トルエン、トリメチルベンゼン、ナフテン、又はパラフィンのような希釈剤を１０〜９０重量％含んでいてもよい。

オリゴマー化
ＳＳＺ−５８は、約２〜２１、好ましくは２〜５個の炭素原子を有する直鎖及び分岐鎖オレフィンをオリゴマー化するのにも用いることができると考えられている。その方法の生成物であるオリゴマーは、燃料、即ちガソリン又はガソリン混合用原料と、化学物質の両方に有用な重質オレフィンに対する媒体である。

オリゴマー化法は、オレフィン供給原料を気相又は液相でＳＳＺ−５８を含む触媒と接触させることからなる。

ゼオライトは、最初にそれに伴われている陽イオンを、当分野でよく知られている技術に従って他の種々の陽イオンによって置き換えることができる。典型的な陽イオンには、水素、アンモニウム、金属陽イオン及びそれらの混合物が含まれるであろう。置換用金属陽イオンの中で、特に、稀土類金属、マンガン、カルシウムの外、周期表第II族の金属、例えば亜鉛、及び周期表第VIII族、例えばニッケルのような金属の陽イオンを挙げることができる。重要な要件の一つは、ゼオライトの芳香族化活性度がかなり低く、即ち、生成する芳香族の量が約２０重量％以下であると言うことである。このことは、ｎ−ヘキサンを分解する能力により測定して、約０．１〜約１２０、好ましくは約０．１〜約１００の制御された酸性活性度(acid activity)［α値］を持つゼオライトを用いることにより達成される。

α値は、例えば、１９７６年６月１日に公告されたギブンス(Givens)その他による米国特許第３，９６０，９７８号明細書（これは参考のため全体的にここに入れてある）に示されているように、当分野で知られた標準的試験によって定義されている。もし必要ならば、そのようなゼオライトは水蒸気処理により、又は転化工程で用いることにより、或は当業者が思いつくような他の方法により得ることができる。

アルコールの縮合
ＳＳＺ−５８は、１〜１０個の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールを、混合脂肪族及び芳香族炭化水素からなるガソリン沸点炭化水素生成物へ縮合するのに用いることができる。バター(Butter)その他による１９７５年７月８日に公告された米国特許第３，８９４，１０７号明細書（この特許は参考のため全体的にここに入れてある）に記載の方法は、この方法で用いられる工程条件を述べている。

触媒は水素型でもよく、或は好ましくは約０．０５〜５重量％の範囲で、アンモニウム又は金属陽イオン補充物を含むように塩基交換又は含浸させてもよい。存在してもよい金属陽イオンには、周期表第Ｉ〜VIII族の金属のいずれでも含まれる。しかし、第ＩＡ族金属の場合には、陽イオン含有量が触媒を効果的に不活性にする程大きくなるような場合がないようにすべきであり、或は交換が酸性を全て除くようなものにすべきではない。塩基性触媒が望まれる場合、酸素化物質の処理を含む他の工程が存在することもある。

メタン高級化
低分子量炭化水素と、ＳＳＺ−５８及び低分子量炭化水素を高分子量炭化水素へ転化することができる金属又は金属化合物を含む触媒とを接触させることにより、低分子量炭化水素から高分子量炭化水素を形成することができる。そのような反応の例には、メタンから、エチレン又はベンゼン又はそれらの両方のようなＣ_２＋炭化水素への転化が含まれる。有用な金属及び金属化合物の例には、ランタニド及び／又はアクチニド金属又は金属化合物が含まれる。

これらの反応、用いられる金属又は金属化合物、及びそれらを実施することができる条件は、デブリーズ(Devries)その他による１９８８年３月２９日に公告された米国特許第４，７３４，５３７号；ウォシェチェック(Washecheck)その他による１９９０年７月３日に公告された第４，９３９，３１１号；アブレバヤ(Abrevaya)その他による１９９０年１０月９日に公告された第４，９６２，２６１号；アブレバヤその他による１９９２年３月１０日に公告された第５，０９５，１６１号；ハン(Han)その他による１９９２年４月１４日に公告された第５，１０５，０４４号；ウォシェチェックによる１９９２年４月１４日に公告された第５，１０５，０４６号；ハンその他による１９９３年８月２４日に公告された第５，２３８，８９８号；ファン・デル・バート(van der Vaart)による１９９４年６月１４日に公告された第５，３２１，１８５号；及びチョゥドハリー(Choudhary)その他による１９９４年８月９日に公告された第５，３３６，８２５号（これらの各々は参考のため全体をここに組み入れてある）に記載されている。

ＳＳＺ−５８は、ガス流中の窒素酸化物を接触還元するために用いることもできる。典型的には、ガス流は酸素も含み、屡々それを化学量論的に過剰に含んでいる。また、ＳＳＺ−５８は窒素酸化物の還元に対し触媒作用を及ぼすことができる金属又は金属イオンをその内部又はその上に含んでいてもよい。そのような金属又は金属イオンの例には、銅、コバルト、及びそれらの混合物が含まれる。

ゼオライトの存在下で窒素酸化物を接触還元するそのような方法の一例は、リッチャー(Ritscher)その他による１９８１年１０月２７日に公告された米国特許第４，２９７，３２８号明細書（これは参考のためここに入れてある）に記載されている。そこではその接触方法は、一酸化炭素及び炭化水素の燃焼と、内燃機関からの排気ガスのようなガス流中に含まれている窒素酸化物の接触還元である。用いられるゼオライトは、ゼオライト内又はその上に有効な量の触媒銅金属又は銅イオンを与えるように充分に金属がイオン交換、ドープ、又は付着されている。更に、その方法は、過剰の酸化剤、例えば、酸素中で行われる。

次の実施例は本発明を例示するものであって、限定するものではない。下の表Ｃに示したテンプレート剤をこれらの実施例で用いた。

表Ｃ

陽イオンに伴われる陰イオン（Ｘ⁻)は、ゼオライトの形成に有害でないどのような陰イオンでもよい。代表的な陰イオンには、ハロゲン、例えば、フッ素、塩素、臭素、及び沃素、水酸化物、酢酸、硫酸、テトラフルオロ硼酸、カルボン酸等のイオンが含まれる。水酸化物イオンが最も好ましい陰イオンである。

例１
水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウム（テンプレートＡ）の合成
Ｉ．Ｎ−シクロオクチルピロリジンの合成
３０００ｍｌの三口フラスコに、７５ｇ（１．０５モル）のピロリジン、５１ｇ（０．４モル）のシクロオクタノン、及び８０ｍｌの無水ヘキサンを導入した。得られた溶液に８０ｇ（０．８モル）の無水硫酸マグネシウムを添加し、混合物を機械的に撹拌し、１０８時間還流加熱した（反応はＮＭＲ分析で監視した）。反応混合物をフリットガラス漏斗に通して濾過した。濾液を回転蒸発器で減圧で濃縮し、透明（黄色着色）油状物質７０．５ｇを得た。 ^１Ｈ−ＮＭＲ及び^１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルは、希望の生成物、１−（１−ピロリノ）シクロオクテンとして許容できるものであった。Ｎ−シクロオクチルピロリジンを与える１−（１−ピロリノ）シクロオクテンの飽和は、エタノール中、５５ｐｓｉの水素ガス圧力で活性炭に１０％のＰｄを付着させたものを存在させて接触水素化により９８％の収率で達成された。

II．四級化（沃化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムの合成）
６００ｍｌの無水メタノール中に６０ｇ（０．３３モル）のＮ−シクロオクチルピロリジンを入れた溶液に、１５０ｇ（０．８２５モル）の沃化ブチルを添加した。反応混合物を撹拌しながら４日間還流した。次に更に等量の沃化ブチル及び１当量（３３ｇ、０．３３モル）の炭酸水素カリウムを添加し、混合物を還流温度で更に３６時間撹拌した。反応混合物を回転蒸発器で減圧で濃縮し、灰色がかった白色の固体物質を得た。それら固体を数回クロロホルムで濯ぎ、濯ぐ度毎に濾過した。全てのクロロホルム濯ぎ物を一緒にし、濃縮して白色粉末を与えた。そのＮＭＲデーターは、希望の第四級アンモニウム沃化物塩として許容できるものであった。反応は、１０９ｇ（収率９０％）の沃化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムを与えた。その沃化物塩をアセトンに完全に溶解し、次にそのアセトン溶液にエチルエーテルを添加して沈澱させることにより結晶化することによりその沃化物塩を精製した。この手順により、非常に明瞭な ^１Ｈ及び^１３Ｃ−ＮＭＲスペクトルを示す白色粉末９８ｇを得た。

III．イオン交換（水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムの合成）
１０００ｍｌのプラスチック瓶中で、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウム沃化物塩（９５ｇ、０．２６モル）を３００ｍｌの水中に溶解した。この溶液に３００ｇのイオン交換樹脂ＯＨ〔バイオ・ラド(BIO RAD)（登録商標名）ＡＧ１−Ｘ８〕を添加し、混合物を室温で一晩撹拌した。混合物を濾過し、固体を更に２５０ｍｌの水で濯いだ。最初の混合物を濾過し、濯ぎ物を一緒にし、少量を０．１Ｎ ＨＣｌで滴定し、溶液中に０．２４モルの水酸化物（０．２４モルの水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウム）が存在することを示していた。

上に記載の合成手順を下に描く。

例１の方法と同様なやり方で、Ｎ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオン（テンプレートＢ）を製造することができる。

例２
硼珪酸塩ＳＳＺ−５８の製造
２３ｃｃのテフロン（登録商標）ライナー(Teflon liner)に、水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウム（３ｍＭ、テンプレートＡ）の０．４３５Ｍ水溶液６．９ｇ、ＮａＯＨの１Ｍ水溶液１．２ｇ（１．２ｍＭ、ＮａＯＨ）、及び３．９ｇの脱イオン水を導入した。得られた混合物に、０．０６ｇの硼酸ナトリウム十水和物（硼酸ナトリウム十水和物０．１５７ｍＭ、約０．３１５ｍＭのＢ_２Ｏ_３）を添加し、完全に溶解するまで撹拌した。この溶液に０．９ｇのキャブオシル(Cabosil)−Ｍ−５ヒュームドＳｉＯ_２（約１４．７ｍＭ、ＳｉＯ_２）を添加し、混合物を完全に撹拌した。得られたゲルの蓋を取り、パール(Parr)ボンベ鋼反応器中へ入れ、炉中で４３ｒｐｍで回転させながら１６０℃に加熱した。反応は、６日の間隔で走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて結晶形成を探すことにより監視した。反応は、上記条件で１２日間加熱した後に完了した。結晶化が完了した時、出発反応ゲルは固体（粉末）を含む透明な液体層からなる混合物に変化し、その固体は底に沈降した。混合物をフリットガラス漏斗に通して濾過した。収集した固体を水で完全に洗浄し、次にアセトン（１０ｍｌ）で濯ぎ、有機残留物を除去した。固体を一晩空気乾燥し、次にそれらを炉中で１２０℃で１時間乾燥した。この反応により非常に細かな粉末０．７８ｇを与えた。ＳＥＭは、唯一つの結晶相の存在を示していた。粉末のＸ線分析は、その物質がＳＳＺ−５８であることを示していた。

例３〜１６
硼珪酸塩ＳＳＺ−５８の合成
例２の合成を、ＮａＯＨ、水、及びキャブオシルＭ５の量を同じに保ち、Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_７・１０Ｈ_２Ｏの量を変えながら繰り返した。ＳｉＯ_２／ＯＨモル比は３．５であり、Ｈ_２Ｏ／ＳｉＯ_２モル比は４５であり、ＳｉＯ_２／Ｂ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２／Ｎａモル比を、下の表に示したようにした。反応を１６０℃及び４３ｒｐｍで行なった。

例１７
アルミノ珪酸塩ＳＳＺ−５８の合成
２３ｃｃのテフロン（登録商標）ライナーに、水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムの０．４３５Ｍ水溶液５．２ｇ（２．２５ｍＭ、テンプレートＡ）、１ＭのＮａＯＨ水溶液１．５ｇ（１．５ｍＭ、ＮａＯＨ）、及び脱イオン水０．７５ｇを導入した。得られた溶液に、０．２５ｇのナトリウム−Ｙゼオライト〔ユニオン・カーバイド(Union Carbide)ＬＺ−Ｙ５２：ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３＝５〕及び０．８０ｇのキャブオシルＭ−５ヒュームドＳｉＯ_２（約１３ｍＭ、ＳｉＯ_２）を連続的に添加した。得られた混合物を完全に撹拌し、得られたゲルの蓋を取り、パール(Parr)ボンベ鋼反応器中に入れ、４３ｒｐｍで回転させながら炉中で１６０℃に加熱した。ゲルのｐＨを調べ、６日間の間隔でＳＥＭを用いて結晶形成を探すことにより監視した。反応は、上に記載した条件で６日間加熱した後完了した。完了した反応混合物は、テフロン（登録商標）ライナーの底に微細な白色固体が沈澱した無色の液体のように見えた。混合物をフリットガラス漏斗に通して濾過し、得られた白色固体を水で充分洗浄し、次に少量のアセトンで濯ぎ、一晩空気乾燥した。固体を更に１２０℃の濾中で１時間乾燥した。反応は０．８１ｇのＳＳＺ−５８を生じた。

例１８〜３２
アルミノ珪酸塩ＳＳＺ−５８の合成
例１７の合成を、アルミニウム源としてＬＺ−Ｙ５２を用い、ＳｉＯ_２源としてキャブオシルＭ５を用いて繰り返した。ＳｉＯ_２／ＯＨモル比は８．７であり、Ｈ_２Ｏ／ＳｉＯ_２モル比は２８であり、ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３及びＳｉＯ_２／Ｎａモル比を、下の表に示したようにした。反応を１６０℃及び４３ｒｐｍで行なった。

例３３
全シリカＳＳＺ−５８の合成
２３ｃｃのテフロン（登録商標）ライナーに、水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムの０．４３５Ｍ水溶液６．９ｇ（３ｍＭ、テンプレートＡ）、１ＭのＮａＯＨ水溶液１．２ｇ（１．２ｍＭ、ＮａＯＨ）、及び脱イオン水３．９ｇを導入した。得られた溶液に、０．９ｇのキャブオシルＭ−５ヒュームドＳｉＯ_２（約１４．７ｍＭ、ＳｉＯ_２）を添加し、混合物を完全に撹拌した。得られた混合物を完全に撹拌し、得られたゲルの蓋を取り、パールボンベ鋼反応器中に入れ、４３ｒｐｍで回転させながら炉中で１６０℃に加熱した。反応を、ゲルのｐＨを調べ、６日間の間隔でＳＥＭを用いて結晶形成を探すことにより監視した。反応は、上に記載した条件で１８日間加熱した後完了した。完了した反応混合物は、テフロン（登録商標）ライナーの底に固体（粉末）が沈澱した無色の液体のように見えた。混合物をフリットガラス漏斗に通して濾過した。収集した固体を水で完全に洗浄し、次にアセトン（１０ｍｌ）で濯ぎ、有機残留物を除去した。固体を一晩空気乾燥し、更に１２０℃の濾中で１時間乾燥した。反応は０．７３ｇの純粋ＳＳＺ−５８を生じた。

例３４
硼珪酸塩ＳＳＺ−５８の種子合成
２３ｃｃのテフロン（登録商標）ライナーに、水酸化Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムの０．４３５Ｍ水溶液６．９ｇ（３ｍＭ、テンプレート）、１ＭのＮａＯＨ水溶液１．２ｇ（１．２ｍＭ、ＮａＯＨ）、及び脱イオン水３．９ｇを導入した。この混合物に、０．０６ｇの硼酸ナトリウム１０水和物（０．１５７ｍＭのＮａ_２Ｂ_４Ｏ_７・１０Ｈ_２Ｏ；〜０．３１５ｍＭのＢ_２Ｏ_３）を添加し、完全に溶解するまで撹拌した。次に０．９ｇのキャブオシルＭ−５（〜１４．７ｍＭのＳｉＯ_２）、及び０．０４ｇのＳＳＺ−５８（例１の生成物）を溶液に添加し、混合物を完全に撹拌した。得られたゲルの蓋を取り、パールボンベ鋼反応器中に入れ、４３ｒｐｍで回転させながら炉中で１６０℃に加熱した。反応を、ゲルのｐＨを調べ、走査電子顕微鏡（ＳＥＭ）を用いて結晶形成を探すことにより監視した。反応は、上に記載した条件で５日間加熱した後完了した。結晶化が完了したならば、出発反応ゲルは、底に沈澱した固体（粉末）を有する透明な液体層からなる混合物に変化した。混合物をフリットガラス漏斗に通して濾過した。収集した固体を水で完全に洗浄し、次にアセトン（１０ｍｌ）で濯ぎ、有機残留物を除去した。固体を一晩空気乾燥し、更に１２０℃の濾中で１時間乾燥した。反応は０．８５ｇの非常に細かい粉末を与えた。ＳＥＭは、唯一つの結晶相の存在を示していた。粉末のＸ線像は、例１の生成物のＸＲＤ像と同じであった。

例３５
ＳＳＺ−５８のか焼
例２からの物質を次のやり方でか焼した。マッフル炉中でその物質の薄い床を室温から１２０℃へ１℃／分の速度で加熱し、１２０℃で３時間保持した。次に温度を同じ速度で５４０℃へ上昇し、この温度で５時間保持した後、それを５９４℃へ上昇させ、そこで更に５時間保持した。空気と窒素の５０／５０混合物を、加熱中、２０標準ｆｔ^３／分の速度でゼオライト上に通した。生成物は、上の表IIＡのＸ線回折データーを持っていた。

例３６
ＮＨ _４ 交換
か焼ＳＳＺ−５８物質（例３５で製造したもの）のイオン交換をＮＨ_４ＮＯ_３を用いて行い、ゼオライトをそのＮａ^＋型からＮＨ_４ ^＋型へ転化し、最終的にＨ^＋型に転化した。典型的には、ゼオライトと同じ量のＮＨ_４ＮＯ_３を２５−５０：１の水対ゼオライトの比で水中に入れ、スラリーにした。交換溶液を９５℃に２時間加熱し、次に濾過した。この手順を３回まで繰り返すことができる。最終的交換の後で、ゼオライトを水で数回洗浄し、乾燥した。次にこのＮＨ_４ ^＋型ＳＳＺ−５８を（例３５に記載したようにして）５４０℃までか焼することによりＨ^＋型に転化することができた。

例３７
束縛指数(constraint index)の決定
例１７の水素型のゼオライト（例３４及び３５による処理後のもの）を、２〜３Ｋｐｓｉでペレット化し、粉砕し、２０〜４０メッシュにし、次に０．５０ｇより多くのものを約５４０℃で空気中で４時間か焼し、デシケーター中で冷却した。０．５０ｇを３／８ｉｎステンレス鋼管中に詰め、そのゼオライト床の両側にアランダムを詰めた。リンドバーグ(Lindburg)炉を用いてその反応管を加熱した。ヘリウムを１０ｃｃ／分及び大気圧で反応管中に導入した。反応器を約３１５℃に加熱し、ｎ−ヘキサン及び３−メチルペンタンの５０／５０（ｗ／ｗ）供給物を８μｌ／分の速度で反応器中に導入した。供給物の送入は、ＩＳＣＯポンプにより行なった。１０分の供給物導入後にガスクロマトグラフへの直接の試料採取を始めた。束縛指数値を当分野で知られている方法を用いてガスクロマトグラフデーターから計算し、０．５７であることが判明した。３１５℃で１０分間の流通による供給物転化率は３７％であった。

ＳＳＺ−５８は非常に大きな分解活性度を有し、強い酸性部位を有することを示していると見ることができる。ＳＳＺ−５８の低い値の束縛指数及び汚染速度は、大気孔ゼオライトに典型的なものである。更に、汚染速度が低いことは、この触媒が良好な安定性を有することを示している。

例３８
ｎ−ヘキサデカンの分解
例１７の生成物を例３４及び３５のようにして処理した。次に、試料を水中に入れてスラリーにし、スラリーのｐＨを希釈水酸化アンモニウムで〜１０のｐＨに調節した。そのスラリーに、Ｐｄ（ＮＨ_３)_４(ＮＯ_３)_２の溶液を、ゼオライト試料の乾燥重量に関して０．５重量％のＰｄを与える濃度で添加した。このスラリーを室温で７２時間放置した。次にスラリーをフリットガラス漏斗に通して濾過し、脱イオン水で洗浄し、１２０℃で２時間乾燥した。次にその触媒を空気中で４８２℃までゆっくりか焼し、そこに３時間保持した。

か焼した触媒をカルバープレス(Carver Press)でペレット化し、粉砕して２０／４０メッシュの粒径範囲を有する粒子を生成させた。その触媒０．５ｇを、ｎ−ヘキサデカン水素化転化のためのマイクロユニット中の1/4″外径の管状反応器中に充填した。表IIIは、そのｎ−ヘキサデカンに対する水素化分解試験の実験条件及び生成物データーを与えている。触媒をｎ−ヘキサデカンで試験した後、ブチルアミンをヘキサン中に入れた溶液を用いて触媒を滴定した。温度を上昇し、転化率及び生成物データーを滴定条件下で再び評価した。表IIIに示した結果は、ＳＳＺ−５８が有効な水素化分解触媒であることを示している。

例３９
窒素吸着
例２の生成物を、例３４及び３５のようにして処理した。次にそれを吸着剤としてＮ_２を用い、ＢＥＴ法により比表面積及び微細孔体積分析にかけた。ＢＥＴ比面積は３２６ｍ^２／ｇであった。このゼオライトの外部比表面積は８８ｍ^２／ｇであり、微細孔体積は０．１１ｃｃ／ｇであった。

例４０
例２の方法と同様な手順を用いて、テンプレート剤としてＮ−プロピル−シクロオクチルピロリジニウムカチオンを用いてＳＳＺ−５８を製造した。

Claims (75)

1. 第一の四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二の四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有し、しかも、第一の四価元素が、珪素及びゲルマニウムから成る群から選択される少なくとも１種であり、第二の四価元素、三価元素、五価元素が、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム及びバナジウムから成る群から選択される少なくとも１種であるゼオライト。
2. 酸化珪素、酸化ゲルマニウム、及びそれらの混合物からなる群から選択された酸化物対酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化鉄、酸化硼素、酸化チタン、酸化インジウム、酸化バナジウム、及びそれらの混合物から選択された酸化物のモル比が２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有するゼオライト。
3. 酸化物が酸化珪素及び酸化アルミニウムからなる、請求項２に記載のゼオライト。
4. 酸化物が酸化珪素及び酸化硼素からなる、請求項２に記載のゼオライト。
5. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項１に記載のゼオライト。
6. ゼオライトが実質的に酸性を持たない、請求項１に記載のゼオライト。
7. 合成したままで無水状態で、モル比で表して次の組成：
   ＹＯ_２／Ｗ_ｃＯ_ｄ >20
   Ｍ_２／ｎ／ＹＯ_２ 0.01-0.03
   Ｑ／ＹＯ_２ 0.02-0.05
   〔式中、Ｙは、珪素、ゲルマニウム、又はそれらの混合物であり；Ｗは、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム、バナジウム、又はそれらの混合物であり；ｃは１又は２であり；ｄは、ｃが１の時２であるか、又はｄは、ｃが２の時３又は５であり；Ｍはアルカリ金属陽イオン、アルカリ土類金属陽イオン、又はそれらの混合物であり；ｎはＭの原子価であり；ＱはＮ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオンである。〕
   を有するゼオライト。
8. Ｗがアルミニウムであり、Ｙが珪素である、請求項７に記載のゼオライト。
9. Ｗが硼素であり、Ｙが珪素である、請求項７に記載のゼオライト。
10. Ｑが、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオンである、請求項７に記載のゼオライト。
11. Ｑが、Ｎ−プロピル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオンである、請求項７に記載のゼオライト。
12. 第一の四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二の四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が２０より大きいゼオライトを製造する方法において、前記酸化物の原料と、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオン、又はＮ−プロピル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオンからなるテンプレート剤とを、結晶化条件下で接触させることからなり、しかも、第一の四価元素が、珪素及びゲルマニウムから成る群から選択される少なくとも１種であり、第二の四価元素、三価元素、五価元素が、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム及びバナジウムから成る群から選択される少なくとも１種である、ゼオライト製造方法。
13. 第一四価元素を、珪素、ゲルマニウム、及びそれらの組合せからなる群から選択する、請求項１２に記載の方法。
14. 第二四価元素、三価元素、又は五価元素を、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム、バナジウム、及びそれらの組合せからなる群から選択する、請求項１２に記載の方法。
15. 第二四価元素、又は三価元素を、アルミニウム、硼素、チタン、及びそれらの組合せからなる群から選択する、請求項１４に記載の方法。
16. 第一四価元素が珪素である、請求項１５に記載の方法。
17. テンプレート剤が、Ｎ−ブチル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオンである、請求項１２に記載の方法。
18. テンプレート剤が、Ｎ−プロピル−Ｎ−シクロオクチルピロリジニウムカチオンである、請求項１２に記載の方法。
19. ゼオライトが、か焼後、表IIのＸ線回折線を有する、請求項１２に記載の方法。
20. 炭化水素質供給物と、第一の四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二の四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有するゼオライトを含む触媒とを、炭化水素転化条件で接触させることからなり、しかも、第一の四価元素が、珪素及びゲルマニウムから成る群から選択される少なくとも１種であり、第二の四価元素、三価元素、五価元素が、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム及びバナジウムから成る群から選択される少なくとも１種である、炭化水素転化方法。
21. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項２０に記載の方法。
22. ゼオライトが実質的に酸性を持たない、請求項２０に記載の方法。
23. 炭化水素質供給原料と触媒とを、水素化分解条件下で接触させることからなる水素化分解方法である、請求項２０に記載の方法。
24. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項２３に記載の方法。
25. 炭化水素質供給原料と触媒とを、脱蝋条件下で接触させることからなる脱蝋方法である、請求項２０に記載の方法。
26. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項２５に記載の方法。
27. ワックス状炭化水素供給物と触媒とを、異性化脱蝋条件下で接触させることからなるワックス状炭化水素供給物の脱蝋生成物の粘度指数を改良する方法である、請求項２０に記載の方法。
28. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項２７に記載の方法。
29. Ｃ_２０＋オレフィン供給物から、そのオレフィン供給物を触媒上で異性化条件下で異性化することによりＣ_２０＋潤滑油を製造する方法である、請求項２０に記載の方法。
30. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項２９に記載の方法。
31. 触媒が、更に少なくとも一種類の第VIII族金属を含む、請求項２９に記載の方法。
32. １７７℃（３５０°Ｆ）より高い沸点を持ち、直鎖及び分岐した鎖の炭化水素を含む炭化水素油供給原料を、添加水素ガスの存在下で１５〜３０００ｐｓｉの水素圧力で、脱蝋条件下で触媒と接触させることからなる、前記炭化水素油供給原料を接触脱蝋する方法である、請求項２０に記載の方法。
33. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項３２に記載の方法。
34. 触媒が、更に少なくとも一種類の第VIII族金属を含む、請求項３２に記載の方法。
35. 触媒が、ゼオライト及び少なくとも一種類の第VIII族金属を含む第一層と、前記第一層のゼオライトよりも形態選択性であるアルミノ珪酸塩ゼオライトを含む第二層とからなる層状触媒からなる、請求項３２に記載の方法。
36. 水素化分解領域で炭化水素質供給原料を水素化分解して、水素化分解した油からなる流出物を得、そして
    前記水素化分解した油からなる流出物を、少なくとも２０４℃（４００°Ｆ）の温度及び１５ｐｓｉｇ〜３０００ｐｓｉｇの圧力で、添加水素の存在下で触媒で接触脱蝋する、
    ことからなる潤滑油製造方法である、請求項２０に記載の方法。
37. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項３６に記載の方法。
38. 触媒が、更に少なくとも一種類の第VIII族金属を含む、請求項３６に記載の方法。
39. ラフィネートを添加水素の存在下で、異性化脱蝋条件下で触媒と接触させることからなる、ラフィネートを異性化脱蝋する方法である、請求項２０に記載の方法。
40. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項３９に記載の方法。
41. 触媒が、更に少なくとも一種類の第VIII族金属を含む、請求項３９に記載の方法。
42. ラフィネートがブライトストックである、請求項３９に記載の方法。
43. ４０℃より高く、２００℃より低い沸点範囲を有する直鎖及び分岐した炭化水素からなる炭化水素質供給原料を、芳香族転化条件で、触媒と接触させることからなる、芳香族含有量が増大した生成物を生成させる、炭化水素供給原料のオクタン価を増大する方法である、請求項２０に記載の方法。
44. ゼオライトが実質的に酸性を持たない、請求項４３に記載の方法。
45. ゼオライトが、第VIII族金属成分を含む、請求項４３に記載の方法。
46. 炭化水素供給原料を反応領域で添加水素を入れずに接触分解条件下で、触媒と接触させることからなる接触分解法である、請求項２０に記載の方法。
47. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項４６に記載の方法。
48. 触媒が、更に大気孔結晶質分解成分を含み、大気孔とは６．５Åより大きい平均気孔孔径を有することを意味する、請求項４６に記載の方法。
49. 直鎖及び分岐したＣ_４〜Ｃ_７炭化水素を含む供給物と触媒とを異性化条件下で接触させることからなる、Ｃ_４〜Ｃ_７炭化水素を異性化するための異性化法である、請求項２０に記載の方法。
50. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項４９に記載の方法。
51. ゼオライトに、少なくとも一種類の第VIII族金属が含浸されている、請求項４９に記載の方法。
52. 触媒が、第VIII族金属を含浸させた後、上昇させた温度で水蒸気／空気混合物中でか焼されている、請求項４９に記載の方法。
53. 第VIII族金属が白金である、請求項５１に記載の方法。
54. アルキル化条件で、少なくともモル過剰の芳香族炭化水素と、Ｃ_２〜Ｃ_２０オレフィンとを、少なくとも部分的に液相の条件下で、触媒の存在下で接触させることからなる芳香族炭化水素をアルキル化する方法である、請求項２０に記載の方法。
55. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項５４に記載の方法。
56. オレフィンがＣ_２〜Ｃ_４オレフィンである、請求項５４に記載の方法。
57. 芳香族炭化水素とオレフィンが、夫々４：１〜２０：１のモル比で存在する、請求項５６に記載の方法。
58. 芳香族炭化水素を、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、ナフタレン、ジメチルナフタレン、ナフタレン誘導体、又はそれらの混合物からなる群から選択する、請求項５６に記載の方法。
59. アルキル交換条件で、芳香族炭化水素と、ポリアルキル芳香族炭化水素とを、少なくとも部分的に液相の条件下で、触媒の存在下で接触させることからなる、芳香族炭化水素をアルキル交換する方法である、請求項２０に記載の方法。
60. ゼオライトが主に水素型になっている、請求項５９に記載の方法。
61. 芳香族炭化水素及びポリアルキル芳香族炭化水素が、夫々１：１〜２５：１のモル比で存在する、請求項５９に記載の方法。
62. 芳香族炭化水素を、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、キシレン、又はそれらの混合物からなる群から選択する、請求項５９に記載の方法。
63. ポリアルキル芳香族炭化水素がジアルキルベンゼンである、請求項５９に記載の方法。
64. パラフィンと、ゼオライト及びガリウム、亜鉛、又はガリウム又は亜鉛の化合物からなる触媒とを、パラフィンを芳香族に転化する条件下で接触させることからなる、パラフィンを芳香族へ転化する方法である、請求項２０に記載の方法。
65. オレフィンと、触媒とを、オレフィンの異性化を起こす条件下で接触させることからなるオレフィンの異性化方法である、請求項２０に記載の方法。
66. キシレン異性体又はキシレン異性体とエチルベンゼンとの混合物の芳香族Ｃ_８流からなる異性化供給物を異性化し、オルト−、メタ−、及びパラ−キシレンの平衡に一層近い比率が得られる異性化方法において、前記供給物を異性化条件下で触媒と接触させることからなる異性化方法である、請求項２０に記載の方法。
67. オレフィン供給物を、オリゴマー化条件で触媒と接触させることからなる、オレフィンをオリゴマー化する方法である、請求項２０に記載の方法。
68. 第一四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有するゼオライトを含む触媒と、低級アルコール又は他の酸素化炭化水素とを液体生成物を生成させる条件下で接触させることからなり、しかも、第一の四価元素が、珪素及びゲルマニウムから成る群から選択される少なくとも１種であり、第二の四価元素、三価元素、五価元素が、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム及びバナジウムから成る群から選択される少なくとも１種である、低級アルコール又は他の酸素化炭化水素を転化する方法。
69. 低分子量炭化水素から高分子量炭化水素を製造する方法で、
    （ａ） 反応領域へ低分子量炭化水素含有ガスを導入し、前記ガスを前記領域中でＣ_２＋炭化水素合成条件下で、触媒及び低分子量炭化水素を高分子量炭化水素へ転化することができる金属又は金属化合物と接触させ、そして
    （ｂ） 前記反応領域から高分子量炭化水素含有流を取り出す、
    工程を有する方法である、請求項２０に記載の方法。
70. 金属又は金属化合物が、ランタニド又はアクチニド金属又は金属化合物からなる、請求項６９に記載の方法。
71. 低分子量炭化水素がメタンである、請求項６９に記載の方法。
72. ガス流とゼオライトとを接触させることからなる、酸素の存在下でガス流中に含まれた窒素酸化物を還元する方法において、ゼオライトとして、第一四価元素の酸化物対前記第一四価元素とは異なった第二四価元素、三価元素、五価元素、又はそれらの混合物の酸化物のモル比が２０より大きく、か焼後、表IIのＸ線回折線を有するゼオライトを用いることからなり、しかも、第一の四価元素が、珪素及びゲルマニウムから成る群から選択される少なくとも１種であり、第二の四価元素、三価元素、五価元素が、アルミニウム、ガリウム、鉄、硼素、チタン、インジウム及びバナジウムから成る群から選択される少なくとも１種である還元法。
73. ゼオライトが、窒素酸化物の還元に対し触媒作用を及ぼすことができる金属又は金属イオンを含む、請求項７２に記載の方法。
74. 金属が、銅、コバルト、又はそれらの混合物である、請求項７３に記載の方法。
75. ガス流が、内燃機関の排気ガス流である、請求項７３に記載の方法。