JP4620197B2 - Binderless zeolite molding and method for producing the same - Google Patents
Binderless zeolite molding and method for producing the same Download PDFInfo
- Publication number
- JP4620197B2 JP4620197B2 JP17485299A JP17485299A JP4620197B2 JP 4620197 B2 JP4620197 B2 JP 4620197B2 JP 17485299 A JP17485299 A JP 17485299A JP 17485299 A JP17485299 A JP 17485299A JP 4620197 B2 JP4620197 B2 JP 4620197B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- zeolite
- molded body
- binderless
- iron
- gallium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Landscapes
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ZSM5型バインダーレスゼオライト成型体、およびバインダーレスゼオライト成型体の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ZSM5型ゼオライトは、米国特許3,702,886号明細書で初めて開示された酸素10員環細孔を有する結晶性アルミノシリケートに代表される結晶性メタロシリケートである。ゼオライト結晶骨格を構成する金属成分(以下T原子と呼ぶことがある)が、ケイ素とアルミニウムとからなる結晶性アルミノシリケートは、主にその酸性質を制御する目的で結晶格子内Al3+カチオンを他の金属イオンで置換することが広く行われており、一般に、同構造のアルミニウムを含まないシリカライトやアルミニウムが他の金属イオンに置換された結晶性メタロシリケートを含めてZSM5型ゼオライトと言われている。
【0003】
これらZSM5型ゼオライトを合成する方法としては、従来、テンプレート剤としてテトラn−プロピルアンモニウムイオンを用いた水性反応スラリーを原料としたいわゆる水熱合成法が知られている。
【0004】
しかしながら、従来の水熱反応法では加熱時に原料成分の一部は水に溶解するため、結晶へ転化する成分の割合は必然的に低下するだけでなく、アルカリ成分が希釈されるため結晶化時間が非常に長くなる。このような緩慢な結晶化の方法では、大型の結晶が成長しやすく、しかもケイ素(Si)以外の異質な金属成分(M)は結晶格子外に排除されやすいため、水性スラリー中でのSi/M(Mは、ケイ素以外のT原子を表す)の原子比と、合成されたZSM5型ゼオライトでのSi/Mの原子比とが必ずしも一致しないこと、また工業的には、水性スラリーを加熱するため生成結晶の重量に対して比較的大きな容積の密閉容器を必要とすること、高価なテンプレート剤を多量に使用する必要があること、さらには多量の廃液の発生、ゼオライト粉体のロ過、焼成工程が煩雑である等の問題点を有している。
【0005】
また、従来ゼオライト成型体を製造する場合には、ゼオライト単独での成型性が悪いため、まず水熱合成法によってゼオライト粉体を合成した後、無機バインダーを使用して成型する必要があった。この方法では、使用用途に悪影響を及ぼさないバインダーを選択する必要があり、また充分な強度を得るためには多量の無機バインダーを必要とするため成型体中のゼオライト含有率が低くなるだけでなく、バインダー内に埋没したゼオライトの有効利用ができなくなるという問題点がある。
【0006】
そこで、実質的にバインダーを含まないゼオライト成型体を製造する方法がいくつか提案されており、例えば、特開昭59−162952(TSZ型アルミノシリケート)、特開昭61−72620(MOR型アルミノシリケート)や特開昭62−138320(FAU型アルミノシリケート)などの、数種の結晶型バインダーレスアルミノシリケート成型体が知られている。これらの方法は、あらかじめ合成したゼオライト粉体を二次原料として用い、これを粘土系鉱物あるいはシリカアルミナ等の無機バインダーで成型したものをアルカリ溶液と反応させることによってバインダーをゼオライトに転化させるため、実質的に二度の水熱合成を必要とする。このため、工程が長くなる点や、廃液量が増大する等の点で問題がある。
【0007】
さらに、該結晶骨格を構成する金属成分が実質的にケイ素のみからなるバインダーレスシリカライト成型体や、アルミニウム以外の他のT原子からなるバインダーレス結晶性メタロシリケート成型体を合成する方法は知られていなかった。
【0008】
以上のように、シリカライトや酸性質制御に有用なAl以外のT原子を有する結晶性メタロシリケートなどの、実質的にバインダーを含まないZSM5型バインダーレスゼオライト成型体およびその簡便で効率的な製法は知られていなかった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の目的は、以上の問題点に鑑みてなされたものであり、結晶骨格を構成するT原子が実質的にケイ素のみからなるZSM5型バインダーレスゼオライト成型体、または結晶骨格を構成するT原子が、ケイ素と、鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とからなるZSM5型バインダーレスゼオライト成型体を提供することにある。
【0010】
また本発明の他の目的は、バインダーを使用しないゼオライト成型体の簡便で効率良い製造方法を提供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
本発明者らはZSM5型バインダーレスゼオライト成型体について鋭意検討した結果、例えば、シリカ成型体にアルキル基の炭素数が1〜5であるテトラアルキルアンモニウム成分およびアルカリ金属成分を担持させた後に、特定の条件で飽和水蒸気と接触させる方法により、シリカ成型体の形状を保ったまま全量のシリカを結晶化させ、本質的にバインダーを含有しないZSM5型バインダーレスゼオライト成型体が簡便に収率良く製造できること、また他の金属成分を併せて担持させた後、前記方法により、該金属成分をT原子として取り込んだ本質的にバインダーを含有しないZSM5型バインダーレスメタロシリケート成型体が簡便に効率良く製造できることを見出し、本発明を完成するに至った。
【0012】
すなわち本発明は、バインダーレスゼオライト成型体であって、該ゼオライトがZSM5型結晶構造を有し、該結晶骨格を構成する金属成分が、実質的にケイ素のみからなるバインダーレスゼオライト成型体(A)に関する。
【0013】
また本発明の他の発明は、バインダーレスゼオライト成型体であって、該ゼオライトがZSM5型結晶構造を有し、該結晶骨格を構成する金属成分が、ケイ素と、鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属元素とからなり、該金属元素のケイ素に対する組成比(原子比)が、0.0001〜0.5の範囲であることを特徴とするバインダーレスゼオライト成型体(B)に関する。
【0014】
前記バインダーレスゼオライト成型体は、例えば、BET法による窒素吸着測定から求めた比表面積が300m2/g〜550m2/gであるバインダーレスゼオライト成型体である。
【0015】
前記バインダーレスゼオライト成型体は、例えば、水銀圧入法により求めた細孔径が6nm以上の細孔を有し、該細孔の表面積が2m2/g〜150m2/gであって、かつ前記細孔の細孔容積が0.15ml/g〜1.5ml/gであるバインダーレスゼオライト成型体である。
【0016】
本発明の他の発明は、下記式(1)
Si1(SDA)xM1 yM2 z ・・・(1)
(式中、SDAはアルキル基の炭素数が1〜5のテトラアルキルアンモニウム、M1はアルカリ金属、M2は鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表し、xは0.001〜1、yは0.0001〜1、zは0〜0.5の範囲を表わす。)
で表されるゼオライト前駆体を、120〜240℃の飽和水蒸気と接触させることを特徴とするバインダーレスゼオライト成型体の製造方法に関する。
【0017】
前記ゼオライト前駆体は、アルキル基の炭素数が1〜5であるテトラアルキルアンモニウム成分とアルカリ金属成分と、所望により、鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の成分とを含む原料物質を、シリカ成型体に担持してなるゼオライト前駆体であるあることが好ましいものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の詳細について説明する。
【0019】
本発明のバインダーレスゼオライト成型体の製造方法に用いられるゼオライト前駆体は、下記式(1)
Si1(SDA)xM1 yM2 z ・・・(1)
(式中、SDAはアルキル基の炭素数が1〜5のテトラアルキルアンモニウム、M1はアルカリ金属、M2は鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる1以上の元素を表し、xは0.001〜1、yは0.0001〜1、zは0〜0.5の範囲を表わす。)
で表わされる組成であれば特に限定されない。さらに前記式(1)において、xが0.002〜1、yが0.0001〜1、zが0〜0.5の範囲の組成であることが好ましく、さらに前記式(1)において、xが0.003〜0.8、yが0.0002〜0.5、zが0〜0.3の範囲の組成であることがさらに好ましい。
【0020】
前記ゼオライト前駆体の調製方法としては特に限定されないが、アルキル基の炭素数が1〜5のテトラアルキルアンモニウム成分とアルカリ金属成分と、所望に応じて担持する鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる1以上の成分とを含む原料物質を、シリカ成型体に担持する方法が好適である。
【0021】
前記シリカ成型体に、前記テトラアルキルアンモニウム成分とアルカリ金属成分を担持した場合には、ケイ素のみのT原子からなるバインダーレスZSM5型シリカライト成型体を製造することができ、該二つの成分に加えて鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる1以上の成分を担持した場合には、これがT原子として取り込まれたバインダーレスZSM5型結晶性メタロシリケート成型体を製造することができる。
【0022】
前記シリカ成型体としては、特に限定されるものではなく、市販品を使用することができる。シリカ成型体は比表面積の比較的大きい成型体が好適に用いられ、通常BET法による窒素吸着測定から求めた比表面積が、例えば5m2/g〜800m2/g、好ましくは20m2/g〜600m2/gの範囲の物が用いられる。比表面積が小さすぎると結晶化に長時間を必要とし、また結晶化度が悪くなる場合があるからである。
【0023】
また前記シリカ成型体は、例えば、水銀圧入法により求めた細孔径が6nm以上の細孔を有し、該細孔による表面積と細孔容積は、それぞれ5m2/g〜800m2/g、0.1ml/g〜1.5ml/gであり、好ましくは20m2/g〜600m2/g、0.2ml/g〜1.3ml/gの範囲である。
【0024】
また前記テトラアルキルアンモニウム成分としては、テトラエチルアンモニウム、テトラn−プロピルアンモニウム、テトライソプロピルアンモニウム、テトラn−ブチルアンモニウム、テトラn−ペンチルアンモニウム、トリエチルn−プロピルアンモニウム、トリn−プロピルメチルアンモニウム、トリn−ブチルメチルアンモニウムなどのハロゲン化物、水酸化物などを例示することができるが、テトラn−プロピルアンモニウムイオンを含有する化合物を用いることが好ましく、通常はテトラn−プロピルアンモニウムヒドロキシドが用いられる。テトラn−プロピルアンモニウム塩を用いることにより、ZSM5型アルミノシリケートを効率よく合成することができる。
【0025】
前記アルカリ金属成分としてはリチウム、ナトリウム、カリウムなどを例示することができ、それらの水酸化物やハロゲン化物あるいはシリカ担体及び/又は金属塩化合物中のアルカリ成分を用いることもできる。
【0026】
ZSM5型バインダーレス結晶性メタロシリケート成型体を合成する場合には、シリカ担体上にテトラアルキルアンモニウム成分およびアルカリ金属成分と併せて、T原子となる金属の塩を担持する。これら金属塩としては、鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウムなどの硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、オキソ酸塩、水酸化物などを例示することができ、これらの水溶液の形で使用することが好ましい。これら金属成分は、結晶化の際にゼオライト骨格内に取り込まれることによってバインダーレスメタロシリケートに転化する。
【0027】
前記シリカ成型体に、アルキル基の炭素数が1〜5のテトラアルキルアンモニウム成分とアルカリ金属成分と、所望に応じて担持する鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる1以上の成分とを含む原料物質を担持する方法は、特に限定されるものではないが、シリカ成型体内に前記原料物質を均質に担持することが望ましいため、通常、水溶液を含浸した後に乾燥することによってなされる。一例を挙げれば、所定量の各成分を均一な水溶液とし、シリカ成型体の吸水量に見合う水溶液量となるように調製して含浸する。このとき、各成分は同時に担持しても良いし、各成分毎あるいは均一な混合溶液を数回に分割して担持しても良く、分割して担持する場合には、担持する順番は生成物に何ら影響を与えない。
【0028】
また水溶液を含浸した後の乾燥温度は特に限定されないが、テトラアルキルアンモニウム塩の分解が少なく、効率的で含水量が抑えられる点で、好ましくは20℃〜120℃、より好ましくは50℃〜120℃で実施される。前記前駆体の含水量としては、結晶化の際に担持成分が溶出せず、収率が良い点で、30%以下、さらには20%〜0.1%の範囲が好ましい。
【0029】
また、乾燥する方法は特に限定されず、減圧、常圧何れの条件でも実施することができる。常圧での空気気流下で乾燥することが簡便なため好ましい。
【0030】
本発明の製法は、前記ゼオライト前駆体を、飽和水蒸気と接触させることを特徴とする。
【0031】
前記飽和水蒸気の温度は、特に限定されず、結晶化速度が速く、含有するテトラアルキルアンモニウム成分の分解が少なく結晶化度の高いZSM5型バインダーレスゼオライト成型体が得られる点で、120〜240℃の範囲が好ましく、130℃〜220℃がさらに好ましい。
【0032】
前記飽和水蒸気との接触時間は短時間で良く、通常は2〜50時間、好ましくは3〜35時間の範囲である。結晶化時間が短すぎると結晶化度が低下し、長すぎると他のゼオライトとの混晶になる場合がある。
【0033】
前記ゼオライト前駆体を飽和水蒸気と接触させて加熱する方法および装置は特に限定されるものではない。例えば、耐圧容器の中空に前駆体を設置し容器下部に反応温度と容器の容積によって定まる飽和水蒸気量に相当する水を封入したのち、恒温槽内で加熱することによって実施することができるが、実施態様はこれに限定されない。この前駆体を容器内に入れ、その外側に水を入れた密閉容器を用いてもよいし、あるいは移動床式反応器によって連続的に合成することもできる。
【0034】
本発明の製法を用いることにより、前記ゼオライト前駆体を、水中に分散させて水熱反応させることなく、飽和水蒸気と接触させることによって結晶化を行なうことができ、ほぼ全量のシリカと所望に応じて担持された前記金属成分とをT原子とするZSM5型ゼオライトに転化させることができる。これにより原料であるシリカ成型体がその形状を保ったまま全量がゼオライトに転化するため、生成するゼオライトには本質的にバインダーが含まれず、簡便にZSM5型バインダーレスゼオライト成型体が製造できると推察される。
【0035】
本発明の製法では、バインダーを使用しないため、本発明による製法で合成されたZSM5型ゼオライト成型体は、ゼオライトの含有率がほぼ100%の、極めて高い結晶化度を有している。適当な前駆体の組成比、結晶化温度ならびに結晶化時間を前記条件内から選択することによって、成型体の結晶化度を制御することができ、例えば95%以上、好ましくは98%以上である。結晶化度によって圧壊強度を制御することができる。
【0036】
また本発明の製法では、シリカ成型体を常法により、球状、シリンダー型、リング型などの任意の形状に成型した後、本発明による方法でゼオライトに転化することにより、球状、シリンダー型、リング型などの任意の形状のバインダーレスゼオライト成型体を製造することができる。原料としたシリカ担体自体がゼオライトにそのままの形状で転化するため、シリカ成型体の形状を保ったバインダーレスゼオライト成型体が得られるのである。
【0037】
また本発明の製法では、原料シリカ成型体の外観を保持しているだけでなく、圧壊強度やマクロ細孔分布等も反映する。このため、原料に使用するシリカ成型体の物性を常法により制御することによって、容易にバインダーレスゼオライト成型体の物性を制御することができる。
【0038】
本発明のバインダーレスゼオライト成型体(A)は、
(1)ゼオライトがZSM5型結晶構造を有すること、
(2)結晶骨格を構成する金属成分が、実質的にケイ素のみからなる
ことを特徴とする。
【0039】
また本発明のバインダーレスゼオライト成型体(B)は、
(1)ゼオライトがZSM5型結晶構造を有すること、
(2)結晶骨格を構成する金属成分が、ケイ素と、鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素ととからなること、および
(3)ゼオライト結晶構造を構成するケイ素と前記金属との組成比(原子比)が、ケイ素1に対して、前記金属が0.0001〜0.5の範囲であることを特徴とする。
【0040】
本発明の成型体中のゼオライトは、ZSM5型結晶構造を有する。これは、粉末X線回折測定等で確認できる。ZSM5型ゼオライトの構造は、T原子を中心として4個の酸素原子が頂点に配位したTO4四面体が、3次元的に結合することによりゼオライト結晶骨格を形成している。このため、T原子がケイ素のみからなるシリカライトは電気的に中性であるため固体酸性は発現しない。Si4+を他の原子価金属に置換すると、TO4陰イオンを電気的に中和するために結晶内にプロトン等の陽イオンが存在し、これにより固体酸性が発現することが良く知られている。T原子として導入する元素の量と種類によって、発現する固体酸性の酸量及び酸強度を制御することができる。固体酸性は、アンモニアの昇温脱離(TPD)法等により評価することができる。
【0041】
本発明の成型体(A)は、ケイ素以外のT原子を導入されていないゼオライト成型体であり、例えば、ZSM5型バインダーレスシリカライト成型体が挙げられる。
【0042】
また本発明の成型体(B)は、該成型体中のゼオライト結晶構造を構成する金属成分の組成比(原子比)が、ケイ素1に対して、鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛、ガリウムからなる群から選ばれる1以上の元素が0.0001〜0.5の範囲、好ましくは0.003〜0.3の範囲であることを特徴とする。
【0043】
また本発明の成型体は、例えば、BET法による窒素吸着測定から求めた比表面積は300m2/g〜550m2/gであり、好ましくは315m2/g〜500m2/gの範囲である。
【0044】
また本発明の成型体は、例えば、水銀圧入法により求めた細孔径が6nm以上の二次細孔を有し、該細孔による表面積と細孔容積は、それぞれ2m2/g〜150m2/g、0.15ml/g〜1.5ml/gであり、好ましくは4m2/g〜100m2/g、0.2ml/g〜1.3ml/gの範囲である。
【0045】
本発明の成型体は、例えば、前記のバインダーレスゼオライト成型体の製造方法により、簡便に効率よく製造できる。
【0046】
本発明の成型体の形状としては、球状、シリンダー型、リング型などを例示することができるが、特に限定されない。
【0047】
本発明の成型体は、形状や大きさ、マクロ細孔分布等を容易に制御可能なため、種々の化学プロセスにおいて、吸着剤や化学反応用の触媒、あるいは触媒担体として利用することができ、アルキル化反応触媒、異性化反応触媒、クラッキング反応触媒、ベックマン転位反応触媒、水和反応触媒、アルコール付加反応触媒、液安法アルカノールアミン類合成触媒等に好適に用いられる。
【0048】
【実施例】
以下の実施例により、本発明を具体的に説明するが、本発明は、これらの実施例により何等限定されるものではない。
【0049】
実施例1.
0.2mol/l濃度の水酸化ナトリウム水溶液9.84mlを10重量%濃度の水酸化テトラn−プロピル(TPA−OHと略記する)水溶液26.70gに溶解させて、蒸留水で全量を33mlとした。120℃で1昼夜乾燥させたシリカビーズ(富士シリシア化学製「キャリアクトQ−50」,10〜20メッシュ)23.67gに、前記水溶液33mlを1時間含浸させて、シリカビーズ上に水酸化ナトリウムとTPAOHを担持した。組成比は、Si1Na0.005TPA0.03である。
【0050】
これを蒸発皿上に移し、100℃湯浴上で乾燥させた後、80℃オーブンで窒素気流下5時間乾燥させた。得られた前駆体をテフロンカップに入れ、容積100mlのジャケット付きテフロンるつぼの中空に設置した。るつぼ容器の底に1.00gの蒸留水を入れ、180℃で8時間加熱した。るつぼを室温まで冷却後取り出した生成物をカラムに充填し、蒸留水500mlで水洗後、120℃で5時間乾燥した。得られた白色固体を空気気流中540℃で3.5時間焼成して過剰の有機成分を除くことにより、白色の生成物23.87gを得た。これを生成物Aとする。
【0051】
生成物Aの形状は、原料として用いたシリカビーズの外観を保持して10〜20メッシュサイズのビーズであった。生成物Aを粉砕した後に粉末X線回折測定した結果、図1に示すとおりZSM5型シリカライトであった。
【0052】
77Kにおける窒素のBET3点法(P/P0=0.01,0.03,0.06)による比表面積は、350m2/gであり、また、水銀圧入法で細孔分布を測定した結果、図2に示した細孔分布曲線を与え、6nm以上の全マクロ細孔容積は1.10ml/gであり、同マクロ細孔の表面積は15m2/gであった。
【0053】
実施例2.
0.2mol/l濃度の水酸化ナトリウム水溶液の代わりに4mol/l濃度の水酸化ナトリウム水溶液3.28mlを使用して担持組成比をSi1Na0.03TPA0.03にした以外は実施例1と同様にして、白色の生成物23.98gを得た。これを生成物Bとする。
【0054】
生成物Bの形状は、原料として用いたシリカビーズの外観を保持して10〜20メッシュサイズのビーズであった。生成物Bを粉砕した後に粉末X線回折測定した結果、図1と本質的に同じ回折パターンを与え、ZSM5型シリカライトであった。
【0055】
77Kにおける窒素のBET3点法(P/P0=0.01,0.03,0.06)による比表面積は、370m2/gであり、また、水銀圧入法で細孔分布を測定した結果、6nm以上の全マクロ細孔容積は0.92ml/gであり、同マクロ細孔の表面積は5.6m2/gであった。
【0056】
実施例3.
硝酸鉄(III)九水和物4.75gを蒸留水に溶解させて30mlとした水溶液を、120℃で1昼夜乾燥させたシリカビーズ(富士シリシア化学製「キャリアクトQ−50」,10〜20メッシュ)21.18gに1時間含浸させた。120℃で一昼夜乾燥した後、引き続いて1mol/l濃度のTPAOH水溶液21.75gと4mol/l濃度の水酸化ナトリウム水溶液3.9mlとの混合溶液(蒸留水で薄めて全量を30mlとした)を1時間含浸してシリカビーズ上に水酸化アルミニウムとTPAOHと硝酸鉄を担持させた。組成比はSi1Na0.05TPA0.07Fe0.03である。
【0057】
これを実施例1と同様にして、淡褐色の生成物22.98gを得た。これを生成物Cとする。
【0058】
生成物Cの形状は、原料として用いたシリカビーズの外観を保持して10〜20メッシュサイズのビーズであった。生成物Cを粉砕した後に粉末X線回折測定した結果、図1と本質的に同じであり、ZSM5型フェリシリケートであった。
【0059】
77Kにおける窒素のBET3点法(P/P0=0.01,0.03,0.06)による比表面積は、465m2/gであり、また、水銀圧入法で細孔分布を測定した結果、6nm以上の全マクロ細孔容積は0.78ml/gであり、同マクロ細孔の表面積は18m2/gであった。
【0060】
比較例
水酸化ナトリウムを使用せずに担持後の組成比がSi1Na0TPA0.03とした以外は実施例1と同様にした実験を行なった。生成物の粉末X線回折測定の結果、ゼオライトは全く生成しておらず、アモルファスであった。
【0061】
【発明の効果】
本発明のZSM5型バインダーレスゼオライト成型体は、本質的にバインダーを含有しないため成型体中のゼオライト含有率が極めて高く、なおかつ無機バインダー内にゼオライトが埋没することがない。このためゼオライトを効率的に利用でき、また無機バインダー等の不純物に起因する悪影響がない特徴がある。
【0062】
本発明の方法によれば、成型されている前駆体と飽和水蒸気とを接触させて結晶化を行なうため、簡便にバインダーレスZSM5型ゼオライト成型体を製造することができる。
【0063】
また本発明の方法によれば、結晶化に要する時間が短時間であり、なおかつ原料成分が水中に溶出することがないので、金属成分が結晶格子内に効率よく取り込まれ、この結果、原料仕込み組成とほぼ一致した組成を持つZSM5型結晶性メタロシリケートを収率良く製造することができる。
【0064】
また本発明の方法によれば、製造されるバインダーレスZSM5型ゼオライト成型体は、原料シリカ成型体の性質をそのまま反映するため、二次細孔構造などの物性を制御しやすい。また、高価なテトラアルキルアンモニウムの使用量を低減でき、なおかつ廃液がほとんど発生しないため、回収、廃液処理の必要がなく経済的である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 生成物AのCuKαX線回折図を示す。
【図2】 水銀圧入法による生成物Aの細孔分布曲線を示す。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a ZSM5 type binderless zeolite molding and a method for producing a binderless zeolite molding.
[0002]
[Prior art]
ZSM5 type zeolite is a crystalline metallosilicate typified by crystalline aluminosilicate having oxygen 10-membered ring pores first disclosed in US Pat. No. 3,702,886. A crystalline aluminosilicate composed of silicon and aluminum, which is a metal component that constitutes the zeolite crystal skeleton (hereinafter sometimes referred to as T atom), mainly contains Al 3+ cations in the crystal lattice for the purpose of controlling its acidity. Substitution with other metal ions is widely performed, and it is generally said to be ZSM5 type zeolite including silicalite having the same structure and aluminum-containing crystalline metallosilicate in which aluminum is substituted with other metal ions. ing.
[0003]
As a method for synthesizing these ZSM5 type zeolites, a so-called hydrothermal synthesis method using an aqueous reaction slurry using tetra n-propylammonium ions as a template agent as a raw material has been known.
[0004]
However, in the conventional hydrothermal reaction method, since a part of the raw material components are dissolved in water during heating, not only the ratio of the components converted into crystals is inevitably decreased, but also the alkali components are diluted, so that the crystallization time Becomes very long. In such a slow crystallization method, large crystals are likely to grow, and foreign metal components (M) other than silicon (Si) are easily excluded from the crystal lattice. The atomic ratio of M (M represents a T atom other than silicon) does not necessarily match the atomic ratio of Si / M in the synthesized ZSM5 type zeolite, and industrially, the aqueous slurry is heated. Therefore, it is necessary to use a closed container having a relatively large volume with respect to the weight of the generated crystal, to use a large amount of expensive templating agent, to generate a large amount of waste liquid, to filter the zeolite powder, There are problems such as a complicated firing process.
[0005]
Further, in the case of producing a conventional zeolite molded body, since the moldability of zeolite alone is poor, it has been necessary to first synthesize zeolite powder by a hydrothermal synthesis method and then mold it using an inorganic binder. In this method, it is necessary to select a binder that does not adversely affect the intended use, and in order to obtain sufficient strength, a large amount of an inorganic binder is required. However, there is a problem that the zeolite buried in the binder cannot be effectively used.
[0006]
In view of this, several methods for producing a molded zeolite containing substantially no binder have been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 59-162952 (TSZ type aluminosilicate) and Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-72620 (MOR type aluminosilicate). ) And Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-138320 (FAU type aluminosilicate), several types of crystalline binderless aluminosilicate moldings are known. These methods use pre-synthesized zeolite powder as a secondary raw material, and convert the binder into zeolite by reacting it with an alkaline solution, which is molded with an inorganic binder such as clay mineral or silica alumina. Substantially twice hydrothermal synthesis is required. For this reason, there are problems in that the process becomes longer and the amount of waste liquid increases.
[0007]
Furthermore, a method for synthesizing a binderless silicalite molded body in which the metal component constituting the crystal skeleton is substantially composed only of silicon or a binderless crystalline metallosilicate molded body composed of T atoms other than aluminum is known. It wasn't.
[0008]
As described above, ZSM5 type binderless zeolite moldings substantially free of binder, such as silicalite and crystalline metallosilicates having T atoms other than Al useful for acid property control, and a simple and efficient production method thereof Was not known.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Accordingly, the object of the present invention has been made in view of the above problems, and is a ZSM5 type binderless zeolite molded body in which the T atom constituting the crystal skeleton is substantially composed only of silicon, or the T constituting the crystal skeleton. It is an object to provide a ZSM5 type binderless zeolite molding in which atoms are composed of silicon and at least one metal element selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium.
[0010]
Another object of the present invention is to provide a simple and efficient method for producing a zeolite molded body that does not use a binder.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies on the ZSM5 type binderless zeolite moldings, the present inventors have identified, for example, after supporting a tetraalkylammonium component having 1 to 5 carbon atoms in the alkyl group and an alkali metal component on the silica molding. The method of contacting with saturated water vapor under the above conditions allows the entire amount of silica to be crystallized while maintaining the shape of the silica molded body, and a ZSM5 type binderless zeolite molded body containing essentially no binder can be easily produced with good yield. In addition, after supporting other metal components together, a ZSM5 type binderless metallosilicate molded body containing essentially no binder and incorporating the metal components as T atoms can be easily and efficiently produced by the above method. The headline and the present invention were completed.
[0012]
That is, the present invention is a binderless zeolite molding, wherein the zeolite has a ZSM5 type crystal structure, and the metal component constituting the crystal skeleton is substantially composed only of silicon (A) About.
[0013]
Further, another invention of the present invention is a binderless zeolite molding, wherein the zeolite has a ZSM5 type crystal structure, and the metal components constituting the crystal skeleton are silicon, iron, boron, chromium, cobalt, It consists of at least one metal element selected from the group consisting of nickel, zinc and gallium, and the composition ratio (atomic ratio) of the metal element to silicon is in the range of 0.0001 to 0.5. The present invention relates to a binderless zeolite molding (B).
[0014]
The binderless zeolite molded body, for example, the specific surface area determined from nitrogen adsorption measurements by BET method, which is binderless zeolite molded body is 300m 2 / g~550m 2 / g.
[0015]
The binderless zeolite molded body, for example, the pore diameter determined by mercury intrusion porosimetry has pores of more than 6 nm, the surface area of the pores is a 2m 2 / g~150m 2 / g, and the fine This is a binderless zeolite molded body having a pore volume of 0.15 ml / g to 1.5 ml / g.
[0016]
Another invention of the present invention is represented by the following formula (1):
Si 1 (SDA) x M 1 y M 2 z (1)
(In the formula, SDA is a tetraalkylammonium whose alkyl group has 1 to 5 carbon atoms, M 1 is an alkali metal, M 2 is at least one selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium. And x represents a range of 0.001 to 1, y represents a range of 0.0001 to 1, and z represents a range of 0 to 0.5.)
It is related with the manufacturing method of the binderless zeolite molded object characterized by making the zeolite precursor represented by these contact with saturated steam of 120-240 degreeC.
[0017]
The zeolite precursor is at least selected from the group consisting of a tetraalkylammonium component having an alkyl group having 1 to 5 carbon atoms and an alkali metal component, and optionally iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium. It is preferable that it is a zeolite precursor formed by supporting a raw material containing one kind of component on a silica molded body.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Details of the present invention will be described below.
[0019]
The zeolite precursor used in the method for producing a binderless zeolite molding of the present invention is represented by the following formula (1):
Si 1 (SDA) x M 1 y M 2 z (1)
(Wherein SDA is a tetraalkylammonium having 1 to 5 carbon atoms in the alkyl group, M 1 is an alkali metal, M 2 is one or more selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc, gallium) X represents 0.001-1, y represents 0.0001-1, and z represents a range of 0-0.5.)
If it is a composition represented by, it will not specifically limit. Further, in the formula (1), x is preferably 0.002 to 1, y is preferably 0.0001 to 1, and z is preferably in the range of 0 to 0.5. In the formula (1), x Is more preferably 0.003 to 0.8, y is 0.0002 to 0.5, and z is 0 to 0.3.
[0020]
The method for preparing the zeolite precursor is not particularly limited, but a tetraalkylammonium component having 1 to 5 carbon atoms in the alkyl group and an alkali metal component, and optionally supported iron, boron, chromium, cobalt, nickel, A method of supporting a raw material material containing one or more components selected from the group consisting of zinc and gallium on a silica molded body is preferable.
[0021]
When the tetraalkylammonium component and the alkali metal component are supported on the silica molded body, a binderless ZSM5 type silicalite molded body consisting of silicon-only T atoms can be produced. In addition to the two components, When one or more components selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc, and gallium are supported, a binderless ZSM5 type crystalline metallosilicate molded body in which these are incorporated as T atoms is manufactured. can do.
[0022]
The silica molded body is not particularly limited, and a commercially available product can be used. Silica molded body used suitably is relatively large molded specific surface area, specific surface area determined from nitrogen adsorption measurements by conventional BET method, for example, 5m 2 / g~800m 2 / g, preferably 20 m 2 / g to Those in the range of 600 m 2 / g are used. This is because if the specific surface area is too small, a long time is required for crystallization, and the degree of crystallization may deteriorate.
[0023]
Further the silica molded body, for example, the pore diameter determined by mercury intrusion porosimetry has pores of more than 6 nm, surface area and pore volume due to pores each 5m 2 / g~800m 2 / g, 0 a .1ml / g~1.5ml / g, and preferably from 20m 2 / g~600m 2 /g,0.2ml/g~1.3ml/g.
[0024]
Examples of the tetraalkylammonium component include tetraethylammonium, tetran-propylammonium, tetraisopropylammonium, tetran-butylammonium, tetran-pentylammonium, triethyln-propylammonium, trin-propylmethylammonium, trin- Examples thereof include halides such as butylmethylammonium and hydroxides, but it is preferable to use a compound containing tetra n-propylammonium ion, and usually tetra n-propylammonium hydroxide is used. By using tetra n-propylammonium salt, ZSM5 type aluminosilicate can be synthesized efficiently.
[0025]
Examples of the alkali metal component include lithium, sodium, potassium, etc., and hydroxides, halides, silica carriers and / or alkali components in metal salt compounds can also be used.
[0026]
When synthesizing a ZSM5 type binderless crystalline metallosilicate molded body, a metal salt that becomes a T atom is supported on a silica support together with a tetraalkylammonium component and an alkali metal component. Examples of these metal salts include nitrates such as iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc, and gallium, sulfates, halides, oxoacid salts, hydroxides, and the like. It is preferable to use it. These metal components are converted into a binderless metallosilicate by being incorporated into the zeolite framework during crystallization.
[0027]
The silica molding is selected from the group consisting of a tetraalkylammonium component having 1 to 5 carbon atoms in the alkyl group and an alkali metal component, and iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc, gallium supported as desired. The method of supporting the raw material containing one or more components is not particularly limited, but it is desirable to uniformly support the raw material in the silica molded body. Made by doing. As an example, a predetermined amount of each component is made into a uniform aqueous solution, and is prepared and impregnated so as to have an aqueous solution amount that matches the water absorption amount of the silica molded body. At this time, each component may be supported at the same time, or each component or a uniform mixed solution may be divided and supported in several times. Will not be affected.
[0028]
The drying temperature after impregnation with the aqueous solution is not particularly limited, but is preferably 20 ° C. to 120 ° C., more preferably 50 ° C. to 120 ° C., in that the decomposition of the tetraalkylammonium salt is small and the water content is suppressed efficiently. Performed at ° C. The water content of the precursor is preferably 30% or less, and more preferably in the range of 20% to 0.1% in that the supported component does not elute during crystallization and the yield is good.
[0029]
Further, the drying method is not particularly limited, and the drying can be carried out under any conditions of reduced pressure and normal pressure. Since it is easy to dry under an air stream at normal pressure, it is preferable.
[0030]
The production method of the present invention is characterized in that the zeolite precursor is brought into contact with saturated steam.
[0031]
The temperature of the saturated water vapor is not particularly limited, and is 120 to 240 ° C. in that a ZSM5 type binderless zeolite molded body having a high crystallization rate, less decomposition of the contained tetraalkylammonium component and high crystallinity can be obtained. The range is preferably 130 ° C. to 220 ° C.
[0032]
The contact time with the saturated water vapor may be a short time, usually 2 to 50 hours, preferably 3 to 35 hours. If the crystallization time is too short, the crystallinity is lowered, and if it is too long, a mixed crystal with another zeolite may be formed.
[0033]
The method and apparatus for heating the zeolite precursor in contact with saturated steam is not particularly limited. For example, it can be carried out by placing the precursor in the hollow of the pressure vessel and enclosing water corresponding to the saturated water vapor amount determined by the reaction temperature and the volume of the vessel at the bottom of the vessel, followed by heating in a thermostatic chamber, The embodiment is not limited to this. The precursor may be put in a container and a sealed container with water outside may be used, or the precursor may be continuously synthesized by a moving bed reactor.
[0034]
By using the production method of the present invention, the zeolite precursor can be crystallized by contacting with saturated steam without being dispersed in water and subjected to hydrothermal reaction. The ZSM5 type zeolite having T atoms as the metal component supported in this manner can be converted. As a result, the silica molded body as a raw material is entirely converted into zeolite while maintaining its shape, and it is assumed that the resulting zeolite is essentially free of binder and can easily produce a ZSM5 type binderless zeolite molded body. Is done.
[0035]
Since no binder is used in the production method of the present invention, the ZSM5 type zeolite molded body synthesized by the production method of the present invention has a very high crystallinity with a zeolite content of almost 100%. By selecting an appropriate composition ratio of precursor, crystallization temperature and crystallization time from the above conditions, the crystallinity of the molded product can be controlled, for example, 95% or more, preferably 98% or more. . The crushing strength can be controlled by the degree of crystallinity.
[0036]
Further, in the production method of the present invention, a silica molded body is molded into an arbitrary shape such as a spherical shape, a cylinder shape, or a ring shape by a conventional method, and then converted into a zeolite by the method according to the present invention, whereby a spherical shape, a cylinder shape, a ring shape is obtained. A binderless zeolite molded body having an arbitrary shape such as a mold can be produced. Since the silica support itself as a raw material is converted into zeolite as it is, a binderless zeolite molded body maintaining the shape of the silica molded body can be obtained.
[0037]
Moreover, in the manufacturing method of this invention, not only the external appearance of a raw material silica molded object is hold | maintained but crushing strength, macropore distribution, etc. are reflected. For this reason, the physical property of a binderless zeolite molding can be easily controlled by controlling the physical property of the silica molding used for a raw material by a conventional method.
[0038]
The binderless zeolite molding (A) of the present invention is
(1) the zeolite has a ZSM5 type crystal structure;
(2) The metal component constituting the crystal skeleton is substantially composed only of silicon.
[0039]
The binderless zeolite molding (B) of the present invention is
(1) the zeolite has a ZSM5 type crystal structure;
(2) The metal component constituting the crystal skeleton is composed of silicon and at least one element selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium, and (3) zeolite The composition ratio (atomic ratio) of silicon constituting the crystal structure and the metal is in a range of 0.0001 to 0.5 for the metal with respect to
[0040]
The zeolite in the molded body of the present invention has a ZSM5 type crystal structure. This can be confirmed by powder X-ray diffraction measurement or the like. The structure of the ZSM5 type zeolite forms a zeolite crystal skeleton by three-dimensionally bonding TO 4 tetrahedrons in which four oxygen atoms are coordinated at the apex with T atoms as the center. For this reason, silicalite whose T atom is composed only of silicon is electrically neutral and therefore does not exhibit solid acidity. It is well known that when Si 4+ is replaced by another valent metal, cations such as protons exist in the crystal to electrically neutralize the TO 4 anion, and thereby solid acidity is expressed. ing. The amount of solid acidic acid and the acid strength that are expressed can be controlled by the amount and type of elements introduced as T atoms. The solid acidity can be evaluated by a temperature desorption (TPD) method of ammonia.
[0041]
The molded body (A) of the present invention is a zeolite molded body into which T atoms other than silicon are not introduced, and examples thereof include a ZSM5 type binderless silicalite molded body.
[0042]
In the molded body (B) of the present invention, the composition ratio (atomic ratio) of the metal components constituting the zeolite crystal structure in the molded body is iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc with respect to
[0043]
The molded body of the present invention are, for example, the specific surface area determined from nitrogen adsorption measurements by the BET method was 300m 2 / g~550m 2 / g, preferably in the range of 315m 2 / g~500m 2 / g.
[0044]
The molded body of the present invention has, for example, secondary pores having a pore diameter of 6 nm or more determined by a mercury intrusion method, and the surface area and pore volume of each pore are 2 m 2 / g to 150 m 2 / g, a 0.15ml / g~1.5ml / g, preferably in the range of 4m 2 / g~100m 2 /g,0.2ml/g~1.3ml/g.
[0045]
The molded body of the present invention can be easily and efficiently manufactured by, for example, the above-described method for manufacturing a binderless zeolite molded body.
[0046]
Examples of the shape of the molded body of the present invention include a spherical shape, a cylinder shape, and a ring shape, but are not particularly limited.
[0047]
The molded body of the present invention can be used as an adsorbent, a catalyst for a chemical reaction, or a catalyst carrier in various chemical processes because the shape, size, macropore distribution, etc. can be easily controlled. It is suitably used for an alkylation reaction catalyst, an isomerization reaction catalyst, a cracking reaction catalyst, a Beckmann rearrangement reaction catalyst, a hydration reaction catalyst, an alcohol addition reaction catalyst, a liquid ammonium alkanolamine synthesis catalyst, and the like.
[0048]
【Example】
The present invention is specifically described by the following examples, but the present invention is not limited to these examples.
[0049]
Example 1.
Dissolve 9.84 ml of 0.2 mol / l sodium hydroxide aqueous solution in 26.70 g of 10% strength by weight tetra n-propyl hydroxide aqueous solution (abbreviated as TPA-OH) and bring the total volume to 33 ml with distilled water. did. 23.67 g of silica beads (Fuji Silysia Chemical's “Caract Q-50”, 10-20 mesh) dried for 1 day at 120 ° C. were impregnated with 33 ml of the aqueous solution for 1 hour, and sodium hydroxide was placed on the silica beads. And TPAOH were supported. The composition ratio is Si 1 Na 0.005 TPA 0.03 .
[0050]
This was transferred onto an evaporating dish, dried on a 100 ° C. hot water bath, and then dried in an 80 ° C. oven under a nitrogen stream for 5 hours. The obtained precursor was put into a Teflon cup and placed in a hollow Teflon crucible with a jacket having a volume of 100 ml. 1.00 g of distilled water was placed in the bottom of the crucible container and heated at 180 ° C. for 8 hours. The product taken out after cooling the crucible to room temperature was packed in a column, washed with 500 ml of distilled water, and dried at 120 ° C. for 5 hours. The obtained white solid was calcined in an air stream at 540 ° C. for 3.5 hours to remove excess organic components, thereby obtaining 23.87 g of a white product. This is product A.
[0051]
The shape of the product A was 10 to 20 mesh size beads while maintaining the appearance of the silica beads used as a raw material. As a result of powder X-ray diffraction measurement after pulverizing the product A, it was ZSM5 type silicalite as shown in FIG.
[0052]
The specific surface area of nitrogen at 77 K by the BET three-point method (P / P0 = 0.01, 0.03, 0.06) is 350 m 2 / g, and as a result of measuring the pore distribution by the mercury intrusion method, The pore distribution curve shown in FIG. 2 was given, the total macropore volume of 6 nm or more was 1.10 ml / g, and the surface area of the macropores was 15 m 2 / g.
[0053]
Example 2
The same procedure as in Example 1 was carried out except that 3.28 ml of 4 mol / l aqueous sodium hydroxide solution was used instead of 0.2 mol / l aqueous sodium hydroxide solution and the loading composition ratio was changed to Si 1 Na 0.03 TPA 0.03. As a result, 23.98 g of a white product was obtained. This is product B.
[0054]
The shape of the product B was 10 to 20 mesh size beads while maintaining the appearance of the silica beads used as a raw material. As a result of powder X-ray diffraction measurement after pulverizing the product B, the diffraction pattern was essentially the same as that shown in FIG.
[0055]
The specific surface area of nitrogen at 77 K by the BET three-point method (P / P0 = 0.01, 0.03, 0.06) is 370 m 2 / g, and the pore distribution was measured by mercury porosimetry, The total macropore volume of 6 nm or more was 0.92 ml / g, and the surface area of the macropores was 5.6 m 2 / g.
[0056]
Example 3
Silica beads obtained by dissolving 4.75 g of iron (III) nitrate nonahydrate in distilled water to make 30 ml were dried at 120 ° C. for one day and night (“CARTIACT Q-50” manufactured by Fuji Silysia Chemical, 10 20 mesh) 21.18 g was impregnated for 1 hour. After drying overnight at 120 ° C., a mixed solution of 21.75 g of a 1 mol / l aqueous TPAOH solution and 3.9 ml of a 4 mol / l aqueous sodium hydroxide solution (diluted with distilled water to a total volume of 30 ml) was subsequently obtained. It was impregnated for 1 hour, and aluminum hydroxide, TPAOH and iron nitrate were supported on silica beads. The composition ratio is Si 1 Na 0.05 TPA 0.07 Fe 0.03 .
[0057]
In the same manner as in Example 1, 22.98 g of a light brown product was obtained. This is product C.
[0058]
The shape of the product C was 10 to 20 mesh size beads while maintaining the appearance of the silica beads used as a raw material. As a result of powder X-ray diffraction measurement after pulverizing the product C, it was essentially the same as FIG. 1 and was a ZSM5 type ferric silicate.
[0059]
The specific surface area of nitrogen at 77 K by the BET three-point method (P / P0 = 0.01, 0.03, 0.06) is 465 m 2 / g, and, as a result of measuring the pore distribution by the mercury intrusion method, The total macropore volume of 6 nm or more was 0.78 ml / g, and the surface area of the macropores was 18 m 2 / g.
[0060]
Comparative Example An experiment was performed in the same manner as in Example 1 except that sodium hydroxide was not used and the composition ratio after loading was Si 1 Na 0 TPA 0.03 . As a result of powder X-ray diffraction measurement of the product, no zeolite was produced and it was amorphous.
[0061]
【The invention's effect】
Since the ZSM5 type binderless zeolite molding of the present invention contains essentially no binder, the zeolite content in the molding is extremely high, and the zeolite is not buried in the inorganic binder. For this reason, there is a feature that zeolite can be efficiently used and there is no adverse effect caused by impurities such as an inorganic binder.
[0062]
According to the method of the present invention, since the molded precursor and saturated water vapor are brought into contact with each other for crystallization, a binderless ZSM5 type zeolite molded body can be easily produced.
[0063]
Further, according to the method of the present invention, the time required for crystallization is short, and since the raw material component does not elute in water, the metal component is efficiently taken into the crystal lattice. A ZSM5 type crystalline metallosilicate having a composition almost identical to the composition can be produced with good yield.
[0064]
Further, according to the method of the present invention, the produced binderless ZSM5 type zeolite molded body reflects the properties of the raw material silica molded body as it is, and therefore it is easy to control physical properties such as secondary pore structure. Further, since the amount of expensive tetraalkylammonium used can be reduced and almost no waste liquid is generated, there is no need for recovery and waste liquid treatment, which is economical.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 shows a CuKα X-ray diffractogram of product A.
FIG. 2 shows a pore distribution curve of product A by mercury porosimetry.
Claims (4)
Si1(SDA)xM1 yM2 z ・・・(1)
(式中、SDAはアルキル基の炭素数が1〜5のテトラアルキルアンモニウム、M1はアルカリ金属、M2は鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の元素を表し、xは0.001〜1、yは0.0001〜1、zは0超0.5以下の範囲を表わす。)で表され、
当該ゼオライト前駆体を飽和水蒸気に接触させることにより、シリカ成型体がその形状を保ったまま全量がゼオライトに転化し、かつ前記鉄、ホウ素、クロム、コバルト、ニッケル、亜鉛およびガリウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の成分が骨格内に取り込まれることを特徴とするZSM5型のバインダーレスゼオライト成型体の製造方法。A raw material comprising a tetraalkylammonium component having 1 to 5 carbon atoms in the alkyl group, an alkali metal component, and at least one component selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium A zeolite precursor formed by supporting a substance on a silica molded body has the following formula (1):
Si 1 (SDA) x M 1 y M 2 z (1)
(In the formula, SDA is a tetraalkylammonium whose alkyl group has 1 to 5 carbon atoms, M 1 is an alkali metal, M 2 is at least one selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium. And x represents 0.001-1, y represents 0.0001-1, z represents a range of more than 0 and 0.5 or less.)
By contacting the zeolite precursor with saturated water vapor, the silica molded body is converted into zeolite while maintaining its shape, and selected from the group consisting of iron, boron, chromium, cobalt, nickel, zinc and gallium. A method for producing a ZSM5 type binderless zeolite molding, wherein at least one component is incorporated into the framework.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17485299A JP4620197B2 (en) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | Binderless zeolite molding and method for producing the same |
EP00305064A EP1061046B1 (en) | 1999-06-18 | 2000-06-15 | Molding of binderless zeolite, method for its production and its use |
DE60036508T DE60036508T2 (en) | 1999-06-18 | 2000-06-15 | Non-binder zeolite molding, process for its preparation and its use |
US09/975,472 US6521207B2 (en) | 1999-06-18 | 2001-10-11 | Molding of binderless zeolite, method for production thereof, and uses thereof |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP17485299A JP4620197B2 (en) | 1999-06-22 | 1999-06-22 | Binderless zeolite molding and method for producing the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001010813A JP2001010813A (en) | 2001-01-16 |
JP4620197B2 true JP4620197B2 (en) | 2011-01-26 |
Family
ID=15985787
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP17485299A Expired - Lifetime JP4620197B2 (en) | 1999-06-18 | 1999-06-22 | Binderless zeolite molding and method for producing the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4620197B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004143035A (en) * | 2002-08-30 | 2004-05-20 | Tokuyama Corp | Crystalline inorganic porous material and its producing method |
US8568687B2 (en) * | 2006-06-27 | 2013-10-29 | Teruo Henmi | Method of manufacturing solid acid catalyst |
CN102464335B (en) * | 2010-11-04 | 2013-06-19 | 中国石油化工股份有限公司 | Preparation method of ZSM-11 molecular sieve |
JP6028195B2 (en) * | 2012-07-19 | 2016-11-16 | 株式会社ゼオライト・アーティフィシャル | Zeolite metal salt composite and method for producing the same |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06504516A (en) * | 1991-01-23 | 1994-05-26 | エクソン ケミカル パテンツ インコーポレイテッド | Method for producing substantially binder-free zeolite |
JPH08319112A (en) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of crystalline microporous material |
JPH0940417A (en) * | 1995-05-24 | 1997-02-10 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of crystalline microporous substance |
JP2000103613A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Japan Chemical Innovation Institute | Synthesis of boron-containing zeolite |
WO2000023378A1 (en) * | 1998-10-20 | 2000-04-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Zeolite composite film and process for producing the same |
JP3442348B2 (en) * | 1999-06-18 | 2003-09-02 | 株式会社日本触媒 | Binderless crystalline aluminosilicate molded body, method for producing the same and use thereof |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001080916A (en) * | 1999-09-09 | 2001-03-27 | Nippon Shokubai Co Ltd | Mel type crystalline metallosilicate and its production |
-
1999
- 1999-06-22 JP JP17485299A patent/JP4620197B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06504516A (en) * | 1991-01-23 | 1994-05-26 | エクソン ケミカル パテンツ インコーポレイテッド | Method for producing substantially binder-free zeolite |
JPH08319112A (en) * | 1995-05-24 | 1996-12-03 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of crystalline microporous material |
JPH0940417A (en) * | 1995-05-24 | 1997-02-10 | Agency Of Ind Science & Technol | Production of crystalline microporous substance |
JP2000103613A (en) * | 1998-09-28 | 2000-04-11 | Japan Chemical Innovation Institute | Synthesis of boron-containing zeolite |
WO2000023378A1 (en) * | 1998-10-20 | 2000-04-27 | Ngk Insulators, Ltd. | Zeolite composite film and process for producing the same |
JP3442348B2 (en) * | 1999-06-18 | 2003-09-02 | 株式会社日本触媒 | Binderless crystalline aluminosilicate molded body, method for producing the same and use thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2001010813A (en) | 2001-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101614544B1 (en) | Method of Preparation Using Crystalline Nano-sized Seed | |
US5371307A (en) | Silica/germanium oxide zeolites | |
JP3709525B2 (en) | Giant porous foam made of microporous zeolite and method for producing the same using sponge-structured polymer template | |
EP1394113B1 (en) | Crystalline inorganic porous material | |
TWI654138B (en) | Molecular sieve materials and their synthesis and use | |
JP2018162206A (en) | Method for synthesizing izm-2 zeolite in the presence of 1,6-bis (methylpiperidinium)hexane dibromide as template | |
KR20100088813A (en) | Synthesis of bea, mtw and mfi type zeolites possessing additional meso- and macro porosity using cyclicdiammonium organic templates | |
JP3442348B2 (en) | Binderless crystalline aluminosilicate molded body, method for producing the same and use thereof | |
Das et al. | Studies on the synthesis of ETS-10 II. Use of organic templates | |
JPH05504932A (en) | MTW type zeolite and its manufacturing method | |
JP4620197B2 (en) | Binderless zeolite molding and method for producing the same | |
JPS6350286B2 (en) | ||
JP4827289B2 (en) | MEL-type binderless zeolite molding, its production method and its use | |
JPH06305724A (en) | Synthetic porous material and its production | |
RU2713449C1 (en) | Granulated zeolite zsm-5 without binder and method for production thereof | |
JP4567129B2 (en) | NU-1 type binderless zeolite molding and method for producing the same | |
JP4812149B2 (en) | Beta-type binderless zeolite molding and method for producing the same | |
JP4812148B2 (en) | MTW type binderless zeolite molding and method for producing the same | |
RU2283281C1 (en) | Method of preparing high phase-purity granulated a-type zeolite | |
Hu et al. | Synthesis of ZSM-5 monoliths with hierarchical porosity through a steam-assisted crystallization method using sponges as scaffolds | |
JP2010155759A (en) | Method for synthesizing mesoporous aluminosilicate | |
JP4538624B2 (en) | Method for producing mordenite-type metallosilicate | |
JP2002068733A (en) | Method for manufacturing crystalline microporous material and device therefor | |
JP5820526B2 (en) | Germanosilicate SSZ-75 | |
RU2805757C1 (en) | Method for producing crystalline mel-type zeolite and mel-type zeolite |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060206 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090113 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090120 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090323 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100302 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100601 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20100609 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100629 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100820 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20101005 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20101028 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131105 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4620197 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
EXPY | Cancellation because of completion of term |