JP6060974B2 - Ｅｍｍ−２３分子篩材料、その合成および使用 - Google Patents
Ｅｍｍ−２３分子篩材料、その合成および使用 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6060974B2 JP6060974B2 JP2014523959A JP2014523959A JP6060974B2 JP 6060974 B2 JP6060974 B2 JP 6060974B2 JP 2014523959 A JP2014523959 A JP 2014523959A JP 2014523959 A JP2014523959 A JP 2014523959A JP 6060974 B2 JP6060974 B2 JP 6060974B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- molecular sieve
- source
- bis
- propylpyrrolidinium
- mixture
- 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.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 39
- URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N sodium aluminosilicate Chemical compound [Na+].[Al+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O URGAHOPLAPQHLN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 37
- 239000002808 molecular sieve Substances 0.000 title claims description 36
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 title description 12
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title description 10
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 39
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 22
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 claims description 20
- -1 (N-propylpyrrolidinium) hexane Chemical compound 0.000 claims description 18
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 15
- 239000013078 crystal Substances 0.000 claims description 14
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 claims description 12
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 12
- WEMIVJKVQZYAGG-UHFFFAOYSA-N CCCCC.C(CC)N1CCCC1 Chemical compound CCCCC.C(CC)N1CCCC1 WEMIVJKVQZYAGG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 9
- 229910052732 germanium Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 8
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 claims description 8
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000002425 crystallisation Methods 0.000 claims description 6
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 230000008025 crystallization Effects 0.000 claims description 5
- 229910052733 gallium Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims description 5
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 claims description 5
- KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M Fluoride anion Chemical compound [F-] KRHYYFGTRYWZRS-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 4
- 239000002178 crystalline material Substances 0.000 claims description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 4
- 229910017855 NH 4 F Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 claims description 3
- GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N germanium atom Chemical compound [Ge] GNPVGFCGXDBREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000010703 silicon Substances 0.000 claims description 3
- 230000029936 alkylation Effects 0.000 claims description 2
- 238000005804 alkylation reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000004517 catalytic hydrocracking Methods 0.000 claims description 2
- 239000012084 conversion product Substances 0.000 claims description 2
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000006384 oligomerization reaction Methods 0.000 claims description 2
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims 1
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 34
- 239000000047 product Substances 0.000 description 26
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 22
- 229910021536 Zeolite Inorganic materials 0.000 description 20
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 17
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 13
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 10
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 9
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 9
- HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N 2,2-dimethylbutane Chemical compound CCC(C)(C)C HNRMPXKDFBEGFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 2,3-dimethylbutane Chemical compound CC(C)C(C)C ZFFMLCVRJBZUDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 7
- 239000003570 air Substances 0.000 description 7
- 238000000634 powder X-ray diffraction Methods 0.000 description 7
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 7
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 6
- LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N tetramethyl orthosilicate Chemical compound CO[Si](OC)(OC)OC LFQCEHFDDXELDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 5
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 5
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 5
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 5
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 4
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 4
- 239000003463 adsorbent Substances 0.000 description 4
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M hydroxide Chemical compound [OH-] XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 4
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000001878 scanning electron micrograph Methods 0.000 description 4
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 4
- 229910052726 zirconium Inorganic materials 0.000 description 4
- LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N Beryllium oxide Chemical compound O=[Be] LTPBRCUWZOMYOC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 3
- 229910052795 boron group element Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000018044 dehydration Effects 0.000 description 3
- 238000006297 dehydration reaction Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N germanium oxide Inorganic materials O=[Ge]=O YBMRDBCBODYGJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 3
- PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N oxogermanium Chemical compound [Ge]=O PVADDRMAFCOOPC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 3
- 239000000376 reactant Substances 0.000 description 3
- 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 2
- HLNRRPIYRBBHSQ-UHFFFAOYSA-N 1-propylpyrrolidine Chemical compound CCCN1CCCC1 HLNRRPIYRBBHSQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 2
- 229910005793 GeO 2 Inorganic materials 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N Palladium Chemical compound [Pd] KDLHZDBZIXYQEI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052783 alkali metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 2
- 230000003197 catalytic effect Effects 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 238000002447 crystallographic data Methods 0.000 description 2
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 description 2
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052809 inorganic oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 2
- 125000001477 organic nitrogen group Chemical group 0.000 description 2
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000004760 silicates Chemical class 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 2
- 150000004684 trihydrates Chemical class 0.000 description 2
- AMGNHZVUZWILSB-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(2-chloroethylsulfanyl)ethane Chemical compound ClCCSCCSCCCl AMGNHZVUZWILSB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IBODDUNKEPPBKW-UHFFFAOYSA-N 1,5-dibromopentane Chemical compound BrCCCCCBr IBODDUNKEPPBKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- SGRHVVLXEBNBDV-UHFFFAOYSA-N 1,6-dibromohexane Chemical compound BrCCCCCCBr SGRHVVLXEBNBDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 1-methylpyrrolidine Chemical compound CN1CCCC1 AVFZOVWCLRSYKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O Ammonium Chemical compound [NH4+] QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N Orthosilicate Chemical compound [O-][Si]([O-])([O-])[O-] BPQQTUXANYXVAA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229910004283 SiO 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- WZTMHRUYPXGMLH-UHFFFAOYSA-N [OH-].[OH-].CCCCC.C(CC)[NH+]1CCCC1.C(CC)[NH+]1CCCC1 Chemical compound [OH-].[OH-].CCCCC.C(CC)[NH+]1CCCC1.C(CC)[NH+]1CCCC1 WZTMHRUYPXGMLH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 238000010306 acid treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011149 active material Substances 0.000 description 1
- 229910052910 alkali metal silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001340 alkali metals Chemical class 0.000 description 1
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 1
- AZDRQVAHHNSJOQ-UHFFFAOYSA-N alumane Chemical class [AlH3] AZDRQVAHHNSJOQ-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
- 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
- 239000012080 ambient air Substances 0.000 description 1
- 229940045985 antineoplastic platinum compound Drugs 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- ZSIQJIWKELUFRJ-UHFFFAOYSA-N azepane Chemical compound C1CCCNCC1 ZSIQJIWKELUFRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 1
- 239000000440 bentonite Substances 0.000 description 1
- 229910000278 bentonite Inorganic materials 0.000 description 1
- SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N bentoquatam Chemical compound O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O SVPXDRXYRYOSEX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001354 calcination Methods 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000007385 chemical modification Methods 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002288 cocrystallisation Methods 0.000 description 1
- 230000000536 complexating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 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
- 229910001649 dickite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003085 diluting agent Substances 0.000 description 1
- 238000007323 disproportionation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000004108 freeze drying Methods 0.000 description 1
- 229910021485 fumed silica Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000265 homogenisation Methods 0.000 description 1
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 1
- 238000005984 hydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 150000004679 hydroxides Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910052622 kaolinite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- 238000010297 mechanical methods and process Methods 0.000 description 1
- 239000013335 mesoporous material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000510 noble metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008520 organization Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 229910052763 palladium Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003058 platinum compounds Chemical class 0.000 description 1
- CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L platinum dichloride Chemical compound Cl[Pt]Cl CLSUSRZJUQMOHH-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 238000001144 powder X-ray diffraction data Methods 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 description 1
- 229910052702 rhenium Inorganic materials 0.000 description 1
- WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N rhenium atom Chemical compound [Re] WUAPFZMCVAUBPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001694 spray drying Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000002411 thermogravimetry Methods 0.000 description 1
- 238000001107 thermogravimetry coupled to mass spectrometry Methods 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
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
- C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
- C01B39/48—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D295/00—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms
- C07D295/02—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements
- C07D295/037—Heterocyclic compounds containing polymethylene-imine rings with at least five ring members, 3-azabicyclo [3.2.2] nonane, piperazine, morpholine or thiomorpholine rings, having only hydrogen atoms directly attached to the ring carbon atoms containing only hydrogen and carbon atoms in addition to the ring hetero elements with quaternary ring nitrogen atoms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
- B01J29/7007—Zeolite Beta
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/86—Borosilicates; Aluminoborosilicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/87—Gallosilicates; Aluminogallosilicates; Galloborosilicates
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/89—Silicates, aluminosilicates or borosilicates of titanium, zirconium or hafnium
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J35/00—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
- B01J35/30—Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B37/00—Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B37/00—Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
- C01B37/02—Crystalline silica-polymorphs, e.g. silicalites dealuminated aluminosilicate zeolites
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Pyrrole Compounds (AREA)
- Catalysts (AREA)
Description
［優先権の主張］
本件特許出願は、2011年8月4日付で出願された米国特許出願第61/514,939号および2011年9月19日付で出願されたEP出願第11181734.2号に基く優先権を主張するものである。これら特許出願の内容全体を参考として本明細書に組入れるものとする。
本件特許出願は、2011年8月4日付で出願された米国特許出願第61/514,939号および2011年9月19日付で出願されたEP出願第11181734.2号に基く優先権を主張するものである。これら特許出願の内容全体を参考として本明細書に組入れるものとする。
本発明は、EMM-23と命名された新規な分子篩材料(モレキュラーシーブ)、その合成、その吸着剤、および炭化水素転化用触媒としての使用に関するものである。
天然および合成両者由来のこのような分子篩材料は、吸着剤として有用であり、また様々な型の炭化水素転化反応に対する触媒特性を持つことが、過去において明らかにされている。幾つかの分子篩、ゼオライト、AIPOs、メソポーラス材料は、X-線回折(XRD)により決定された如き明確な結晶構造を持つ、規則性のある多孔質結晶性材料である。該結晶性分子篩材料内部には、多数のチャンネルまたは孔によって相互に連通し得る莫大な数の空洞が存在する。これらの空洞および孔は、特定の分子篩材料内では、そのサイズにおいて均一である。これらの孔の寸法は、或る寸法を持つ分子の吸着を容認し、一方でより大きな寸法を持つ分子を排除するようなものであることから、これらの材料は「分子篩」として知られることとなり、また様々な工業的過程において使用されている。
天然および合成両者由来のこのような分子篩は、広範囲に及ぶ正イオン-含有結晶性シリケートを含む。これらシリケートは、SiO4および元素周期律表13族元素の酸化物(例えば、AlO4)の剛性三次元構成組織として説明することができる。その四面体系は、酸素原子の共有によって架橋されており、該第13族元素(例えば、アルミニウム)を含む該四面体系のイオン原子価(electrovalence)は、カチオン例えばプロトン、アルカリ金属またはアルカリ土類金属カチオンの該結晶中への混入(包接)によって釣合わされている。これは、該第13族元素(例えば、アルミニウム)対様々なカチオン、例えばH+、Ca2+/2、Sr2+/2、Na+、K+、またはLi+の数の比が1に等しい場合と表現することができる。
触媒における用途が見出されている分子篩は、あらゆる天然産または合成起源の結晶性分子篩を含む。これら分子篩の例は、大きな孔を持つゼオライト、中間的孔サイズのゼオライト、および小さな孔を持つゼオライトを包含する。これらのゼオライトおよびその同一構造型のものは、「ゼオライト構成組織型に関する図表(Atlas of Zeolite Framework Types」,編者：Ch. Baerlocher, L.B. McCusker, D.H. Olson, エルセビア(Elsevier)社刊,第6改訂版、2007に記載されている。この文献を参考としてここに組入れる。大きな孔を持つゼオライトは、一般的に少なくとも約7Åなる孔径を持ち、その例はLTL、VFI、MAZ、FAU、OFF、*BEAおよびMOR構成組織型のゼオライトを含む(ゼオライト命名法に係るIUPAC委員会(IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature))。大きな孔を持つゼオライトの具体例は、マザイト、オフレタイト、ゼオライトL、VPI-5、ゼオライトY、ゼオライトX、ゼオライトオメガ、およびゼオライトベータを含む。中間的孔サイズのゼオライトは、一般的に約5Å〜約7Å未満の孔径を持ち、その例はMFI、MEL、EUO、MTT、MFS、AEL、AFO、HEU、FER、MWW、およびTON構成組織型のゼオライトを含む(ゼオライト命名法に係るIUPAC委員会)。中間的孔サイズを持つゼオライトの具体例は、ZSM-5、ZSM-11、ZSM-22、MCM-22、シリカライト1およびシリカライト2を包含する。小さな孔径を持つゼオライトは、約3Å〜約5.0Å未満の孔径を持ち、その例はCHA、ERI、KFI、LEV、SOD、およびLTA構成組織型のゼオライトを含む(ゼオライト命名法に係るIUPAC委員会)。小さな孔径を持つゼオライトの具体例は、ZK-4、SAPO-34、SAPO-35、ZK-14、SAPO-42、ZK-21、ZK-22、ZK-5、ZK-20、ゼオライトA、リョウ沸石、ゼオライトTおよびALPO-17を含む。
多くのゼオライトが、有機指向剤(organic directing agent)、例えば有機含-窒素化合物の存在下で合成される。例えば、ZSM-5は、テトラプロピルアンモニウムカチオンの存在下で合成することができ、またゼオライトMCM-22はヘキサメチレンイミンの存在下で合成することができる。同様に、ゼオライトおよび関連する分子篩を、ジ-四級指向剤の存在下で合成することも公知である。例えば、米国特許第5,192,521号は、ビス(メチルピロリジニウム)-ジ四級(diquat)-nカチオン(ここで、n=4、5または6)の存在下でのZSM-12の合成を開示している。
本発明によれば、今や、EMM-23と命名された、固有のX-線回折パターンを持つ新規なゼオライト構造が、構造指向剤としてビス(N-プロピルピロリジニウム)-ジ四級-nカチオンを使用して合成された。ここで、nは5または6である。
一局面において、本発明の趣旨は分子篩材料の提供にあり、これはその焼成されたままの状態において、以下の表1に示すピークを含むX-線回折パターンを持つ：
有利には、前記分子篩材料は、以下の式で表されるモル関係で構成される組成を持つ：
X2O3:(n)YO2
ここで、nは少なくとも約10であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、またYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。
もう一つの局面において、本発明の趣旨は、その合成したままの状態において、以下の表2に示すピークを含むX-線回折パターンを持つことを特徴とする、分子篩材料の提供にある：
X2O3:(n)YO2
ここで、nは少なくとも約10であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、またYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。
もう一つの局面において、本発明の趣旨は、その合成したままの状態において、以下の表2に示すピークを含むX-線回折パターンを持つことを特徴とする、分子篩材料の提供にある：
有利には、前記分子篩材料は、以下の式で表されるモル関係で構成される組成を持つ：
kF:mQ:X2O3:(n)YO2
ここで、0≦k≦0.2、0<m≦0.2であり、nは少なくとも約10であり、Fはフルオライドイオン源、例えばF、HF、NH4F、およびNH4HF2であり、Qは有機構造指向剤であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、およびYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。
有利には、Qは1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む。
kF:mQ:X2O3:(n)YO2
ここで、0≦k≦0.2、0<m≦0.2であり、nは少なくとも約10であり、Fはフルオライドイオン源、例えばF、HF、NH4F、およびNH4HF2であり、Qは有機構造指向剤であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、およびYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。
有利には、Qは1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む。
更なる局面において、本発明の趣旨は、本明細書に記載の分子篩材料の製法を提供することにあり、該方法は以下の諸工程を含む：
(i) 該材料を形成し得る合成混合物を調製する工程、ここで該混合物は、水、ヒドロキシルイオン源、四価元素Yの酸化物の源、場合により三価元素Xの源、場合によりフルオライドイオン源(F)、および1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む指向剤(Q)を含有し、また該混合物は、モル比で表して以下の範囲内の組成を持ち、
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3 少なくとも１０
Ｈ2Ｏ／ＹＯ2 約０.５〜約３０
ＯＨ-／ＹＯ2 約０.１〜約１.０
Ｆ／ＹＯ2 約０.０〜約０.２５及び
Ｑ／ＹＯ2 約０.０５〜約０.５
(ii) 約100℃〜約200℃の温度および約1日〜約14日の期間を含む結晶化条件下で、該材料の結晶が生成されるまで、該混合物を加熱する工程、および
(iii) 該工程(ii)から該結晶性材料を回収する工程。
(i) 該材料を形成し得る合成混合物を調製する工程、ここで該混合物は、水、ヒドロキシルイオン源、四価元素Yの酸化物の源、場合により三価元素Xの源、場合によりフルオライドイオン源(F)、および1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む指向剤(Q)を含有し、また該混合物は、モル比で表して以下の範囲内の組成を持ち、
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3 少なくとも１０
Ｈ2Ｏ／ＹＯ2 約０.５〜約３０
ＯＨ-／ＹＯ2 約０.１〜約１.０
Ｆ／ＹＯ2 約０.０〜約０.２５及び
Ｑ／ＹＯ2 約０.０５〜約０.５
(ii) 約100℃〜約200℃の温度および約1日〜約14日の期間を含む結晶化条件下で、該材料の結晶が生成されるまで、該混合物を加熱する工程、および
(iii) 該工程(ii)から該結晶性材料を回収する工程。
一態様において、前記混合物は、モル比で表して以下の範囲内の組成を持つ。
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3 少なくとも１００
Ｈ2Ｏ／ＹＯ2 約２〜約１０
ＯＨ-／ＹＯ2 約０.２〜約０.５
Ｆ／ＹＯ2 約０.０及び
Ｑ／ＹＯ2 約０.１〜約０.２５
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3 少なくとも１００
Ｈ2Ｏ／ＹＯ2 約２〜約１０
ＯＨ-／ＹＯ2 約０.２〜約０.５
Ｆ／ＹＯ2 約０.０及び
Ｑ／ＹＯ2 約０.１〜約０.２５
更に別の局面において、本発明の趣旨は、有機化合物を含有する供給原料を、転化生成物に転化する方法の提供にあり、該方法は該供給原料と触媒とを、有機化合物転化条件にて接触させる工程を含み、該触媒は、活性形状にある本明細書に記載の分子篩材料を含む。
更に別の追加の局面において、本発明の趣旨は、以下の構造の一つを持つジカチオンを含む有機含-窒素化合物を提供することにある：
更に別の追加の局面において、本発明の趣旨は、以下の構造の一つを持つジカチオンを含む有機含-窒素化合物を提供することにある：
EMM-23と命名された新規な分子篩材料、1種またはそれ以上の新規なジ-四級アンモニウム化合物を含む構造指向剤の存在下でのその合成および吸着剤および有機転化反応用の触媒としてのその使用が、本明細書において記載される。
特に、前記新規な分子篩構造EMM-23は、該分子篩の焼成された状態において、少なくとも以下の表1に示すピークを含み、かつ該分子篩の合成されたままの状態において、少なくとも以下の表2に示されたピークを含む、X-線回折パターンによって特徴付けられる：
特に、前記新規な分子篩構造EMM-23は、該分子篩の焼成された状態において、少なくとも以下の表1に示すピークを含み、かつ該分子篩の合成されたままの状態において、少なくとも以下の表2に示されたピークを含む、X-線回折パターンによって特徴付けられる：
ここにおいて報告したX-線回折データは、銅のK-α輻射線を用いて、エックスセレレータ(X’Celerator)検出器を備えたパナリティカルエックス-パートプロ(PANalytical X-Pert Pro)回折装置を使用して集められた。これらの回折データは、2θの0.017°なるステップ-走査により、また各ステップに対して21秒間なる計数時間にて記録され、ここでθはブラッグの角である。その面間間隔、即ちd-間隔はÅ単位で計算され、またバックグラウンドを越える最も強いラインの強度の1/100である、これらラインの相対的ピーク面積強度：I/I(o)は、MDIジェード(Jade)ピークプロファイルフィッティングアルゴリズムによって決定した。これらの強度は、ローレンツ(Lorentz)および分極効果について未補正である。単一のラインとしてこのサンプルについて列記された回折データが、多数の重なり合ったラインからなるものであり得、これが、結晶学的変化における差異等の幾つかの状況の下では、解像されたまたは部分的に解像されたラインとして現れる可能性があることを理解すべきである。典型的に、結晶学的変化は、構造における変化を伴うことなしに、単位格子パラメータにおける小さな変化および/または結晶の対称性における変化を含み得る。相対的な強度における変化を包含するこれらの小さな効果は、またカチオン含有率における差、構成組織の組成、孔充填の特徴およびその程度、結晶のサイズおよび形状、好ましい配向および熱および/または水熱履歴の結果として起る可能性もある。
焼成された形状において、分子篩EMM-23は、以下の式で表されるモル関係で構成される化学的組成を持つ：
X2O3:(n)YO2
ここで、nは少なくとも約10、典型的には約20を越える値であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、またYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。nについて許容される値から、EMM-23が完全に珪質形状で合成することができ、該珪質形状においては、該三価の元素Xが存在しないかまたは本質的に不在であることが理解されよう。
X2O3:(n)YO2
ここで、nは少なくとも約10、典型的には約20を越える値であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、またYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。nについて許容される値から、EMM-23が完全に珪質形状で合成することができ、該珪質形状においては、該三価の元素Xが存在しないかまたは本質的に不在であることが理解されよう。
合成されたままの、かつ無水の形状において、分子篩EMM-23は以下の式で表されるモル関係で構成される化学的組成を持つ：
kF:mQ:X2O3:(n)YO2
ここで、0≦k≦0.2、0<m≦0.2であり、nは少なくとも約10、典型的には約20を越える値であり、Fはフルオライド源であり、Qは有機構造指向剤であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、およびYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。
kF:mQ:X2O3:(n)YO2
ここで、0≦k≦0.2、0<m≦0.2であり、nは少なくとも約10、典型的には約20を越える値であり、Fはフルオライド源であり、Qは有機構造指向剤であり、Xは三価の元素、例えばB、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上、特にAlであり、およびYは四価の元素、例えばSi、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上、特にSiである。
有利には、Qは1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む。
上記QおよびF成分は、結晶化の際のそれらの存在に起因する上記合成したままの材料と関連するが、これら成分は従来の後-結晶化法により容易に除去される。
上記分子篩EMM-23は熱的に安定であり、またその焼成された形状において、大きな表面積および有意な炭化水素収着能力を示す。
EMM-23は水の源、ヒドロキシルイオンの源、四価元素Yの酸化物源、場合により三価元素Xの源、場合によりフルオライド(F)イオンの源、および上記構造指向剤(Q)を含む合成混合物から製造することができ、該混合物は、酸化物のモル比で表した、以下の表に記載した範囲内の組成を持つ：
上記QおよびF成分は、結晶化の際のそれらの存在に起因する上記合成したままの材料と関連するが、これら成分は従来の後-結晶化法により容易に除去される。
上記分子篩EMM-23は熱的に安定であり、またその焼成された形状において、大きな表面積および有意な炭化水素収着能力を示す。
EMM-23は水の源、ヒドロキシルイオンの源、四価元素Yの酸化物源、場合により三価元素Xの源、場合によりフルオライド(F)イオンの源、および上記構造指向剤(Q)を含む合成混合物から製造することができ、該混合物は、酸化物のモル比で表した、以下の表に記載した範囲内の組成を持つ：
前記四価元素Yの適切な源は、選択された元素Yに依存するが、Yがケイ素および/またはゲルマニウムである好ましい態様においては、シリカのコロイド状懸濁液、沈降シリカ、ヒュームドシリカ、アルカリ金属シリケート、テトラアルキルオルトシリケート、および酸化ゲルマニウムを含む。上記三価の元素Xは、存在する場合には、通常アルミニウムであり、その適当な源は水和アルミナ、水酸化アルミニウム、アルカリ金属アルミネート、アルミニウムアルコキシド、および水溶性アルミニウム塩、例えば硝酸アルミニウムを含む。フルオライドイオンの適当な源は、存在する場合には、F、HF、NH4F、およびNH4HF2の1種またはそれ以上を含む。
適当なQの源は、関連するジ-四級アンモニウム化合物の塩および/または水酸化物である。これら化合物自体は新規であると考えられるが、これらは、N-プロピルピロリジンと1,5-ジブロモペンタンまたは1,6-ジブロモヘキサンとの反応により、容易に合成することができる。
これらの反応体は、典型的に機械的な方法、例えば攪拌または高剪断ブレンディングにより一緒に混合されて、前記合成混合物の適切な均質化が保証される。該反応体の性質に依存して、該結晶化前の混合物における水の量を減じて、好ましいモル比：H2O/YO2を得ることが必要となる可能性がある。該含水率を減じるための適当な方法は、静的または流動雰囲気、例えば周囲空気、乾燥窒素、乾燥空気雰囲気下での蒸発、あるいは噴霧乾燥または凍結乾燥による方法である。
EMM-23の結晶化は、適当な反応容器、例えばポリプロピレンジャー、またはテフロンをライニングしたまたはステンレススチール製のオートクレーブ内で、約100℃〜約200℃の温度にて、該使用する温度にて結晶化を起こすのに十分な期間、例えば約1日〜約14日の期間に渡り、静的条件下または攪拌条件下で実施し得る。従って、該結晶は該液体から分離かつ回収される。
これらの反応体は、典型的に機械的な方法、例えば攪拌または高剪断ブレンディングにより一緒に混合されて、前記合成混合物の適切な均質化が保証される。該反応体の性質に依存して、該結晶化前の混合物における水の量を減じて、好ましいモル比：H2O/YO2を得ることが必要となる可能性がある。該含水率を減じるための適当な方法は、静的または流動雰囲気、例えば周囲空気、乾燥窒素、乾燥空気雰囲気下での蒸発、あるいは噴霧乾燥または凍結乾燥による方法である。
EMM-23の結晶化は、適当な反応容器、例えばポリプロピレンジャー、またはテフロンをライニングしたまたはステンレススチール製のオートクレーブ内で、約100℃〜約200℃の温度にて、該使用する温度にて結晶化を起こすのに十分な期間、例えば約1日〜約14日の期間に渡り、静的条件下または攪拌条件下で実施し得る。従って、該結晶は該液体から分離かつ回収される。
所望の程度まで、また上記材料のモル比：X2O3/YO2に依存して、上記合成したままのEMM-23における任意のカチオンは、他のカチオンでイオン交換することにより、当分野において周知の技術に従って置換することができる。好ましい置換用カチオンは金属イオン、水素イオン、水素プリカーサ、例えばアンモニウムイオンおよびこれらの混合物を含む。特に好ましいカチオンは、幾つかの炭化水素転化反応に対して触媒活性を発揮させるカチオンである。これらは水素原子、希土類元素および元素周期律表第2〜15族に属する金属を包含する。本明細書において使用する周期律表の群の番号付け方法は、ケミカル＆エンジニアリングニューズ(Chemical and Engineering News), 63(5), 27 (1985)に記載されているようなものである。
本明細書記載された分子篩は、その合成において使用された上記有機指向剤Qの一部または全部を除去するための処理に掛けることもできる。この処理は、有利には熱処理によって行われ、該熱処理において、前記合成されたままの材料は、少なくとも約370℃なる温度にて、少なくとも約1分間、および一般的には20時間以下の期間に渡り加熱される。該熱処理のために減圧を利用することができるが、簡便であるという理由から、大気圧の使用が望ましい。該熱処理は、約925℃までの温度にて行うことができる。該熱処理された生成物、特にその金属、水素およびアンモニウム型のものは、幾つかの有機転化反応、例えば炭化水素の転化反応の触媒において特に有用である。
本明細書記載された分子篩は、その合成において使用された上記有機指向剤Qの一部または全部を除去するための処理に掛けることもできる。この処理は、有利には熱処理によって行われ、該熱処理において、前記合成されたままの材料は、少なくとも約370℃なる温度にて、少なくとも約1分間、および一般的には20時間以下の期間に渡り加熱される。該熱処理のために減圧を利用することができるが、簡便であるという理由から、大気圧の使用が望ましい。該熱処理は、約925℃までの温度にて行うことができる。該熱処理された生成物、特にその金属、水素およびアンモニウム型のものは、幾つかの有機転化反応、例えば炭化水素の転化反応の触媒において特に有用である。
本発明の分子篩は、水素添加成分、例えばモリブデン、タングステン、レニウム、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン、または貴金属、例えば白金またはパラジウムと密に混ぜ合わせることができ、ここで水素添加-脱水素機能が発揮されることとなる。このような成分は、共結晶化によって該組成物中に存在させて、第IIIA族元素、例えばアルミニウムが、その構造内に存在し、その中に浸透し、あるいはこれと物理的に密に混合される程度まで、該組成物中で交換させることができる。このような成分は、白金の場合には、例えばシリケートを白金金属-含有イオンを含む溶液で処理することにより、該分子篩内にまたはその上に浸透または充満させることが可能である。従って、この目的にとって適した白金化合物は、クロロ白金酸、塩化第一白金および白金-アミン錯体を含む様々な化合物を含む。
本発明の分子篩は、吸着剤または触媒の何れかとして使用した場合には、少なくとも部分的に脱水されるべきである。この脱水は、大気中、例えば空気、窒素ガス雰囲気等の中で、および大気圧、減圧または加圧下で、200℃〜約370℃の温度まで、30分〜48時間の期間に渡り、該分子篩を加熱することによって行うことができる。該脱水は、また室温にて、単に上記EMM-23を真空中に配置することにより行うこともできるが、十分な脱水量を実現するためにはより長い時間が必要となる。
本発明の分子篩は、また吸着剤として、あるいは特にそのアルミノシリケート形状においては、現時点において商業的/工業的に重要な多くのものを含む、広範囲に及ぶ有機化合物の転化工程に対して触媒作用を発揮する触媒として使用することができる。本発明の結晶性材料それ自体または1種またはそれ以上の、他の結晶性触媒を含むその他の触媒として活性な物質との組合せによって効果的に触媒される、化学的転化工程の例は、酸としての活性を持つ触媒を必要とする転化工程を含む。EMM-23が触媒として機能し得る有機転化工程の例は、クラッキング(分解)、水素化分解、不均化、アルキル化、オリゴマー化および異性化を含む。
本発明の分子篩は、また吸着剤として、あるいは特にそのアルミノシリケート形状においては、現時点において商業的/工業的に重要な多くのものを含む、広範囲に及ぶ有機化合物の転化工程に対して触媒作用を発揮する触媒として使用することができる。本発明の結晶性材料それ自体または1種またはそれ以上の、他の結晶性触媒を含むその他の触媒として活性な物質との組合せによって効果的に触媒される、化学的転化工程の例は、酸としての活性を持つ触媒を必要とする転化工程を含む。EMM-23が触媒として機能し得る有機転化工程の例は、クラッキング(分解)、水素化分解、不均化、アルキル化、オリゴマー化および異性化を含む。
多くの触媒の場合における如く、EMM-23に、有機転化工程において使用される温度およびその他の条件に対して抵抗性である他の物質を配合することが望ましい可能性がある。このような物質は、活性および不活性物質および合成または天然産のゼオライト、並びに無機物質、例えばクレー、シリカおよび/またはアルミナ等の金属酸化物を含む。後者は天然産の、またはゼラチン状の沈殿またはゲル状態の何れかであり得、シリカおよび金属酸化物の混合物を含む。EMM-23との組合せ、即ち該EMM-23と結合した状態での、または活性である新規結晶の合成中に存在させることによるある物質の使用は、幾つかの有機転化工程における該触媒の転化率および/または選択性を変更する傾向がある。不活性物質は上首尾にて希釈剤として機能して、反応速度を制御するための他の手段を使用することなしに、経済的かつ秩序立った様式で生成物を得ることを可能とするように、与えられた工程における転化量を調節する。これらの物質は、天然産のクレー、例えばベントナイトおよびカオリンに配合することができ、結果として工業的な稼働条件下での、該触媒の破裂強さを改善することを可能とする。該物質、即ちクレー、酸化物等は、該触媒のバインダとして機能する。良好な破裂強さを持つ触媒を提供することが望ましい。というのは、工業的な使用においては、該触媒が破壊されて、粉末状の物質となってしまうのを防止することが望ましいからである。これらのクレーおよび/または酸化物バインダは、通常該触媒の破裂強さを改善するためにのみ使用されている。
EMM-23と複合化し得る天然産のクレーは、モンモリロナイトおよびカオリン群を含み、これらの群は、通常ディキシー(Dixie)、マクナミー(McNamee)、ジョージア(Georgia)、およびフロリダ(Florida)クレーまたは主な無機構成成分がハロイサイト、カオリナイト、ジッカイト、ナクライト、またはアナウキサイトであるその他のクレーとして一般に知られているサブベントナイト(subbentonites)、およびカオリンを含む。このようなクレーは、採掘されたままの未処理状態で使用することができ、または初めに焼成、酸処理または化学的な変性処理に掛けることができる。EMM-23と複合化するのに有用なバインダは、また無機酸化物、例えばシリカ、ジルコニア、チタニア、マグネシア、ベリリア、アルミナ、およびこれらの混合物を含む。
上記物質に加えて、EMM-23は多孔質マトリックス材料、例えばシリカ-アルミナ、シリカ-マグネシア、シリカ-ジルコニア、シリカ-トリア、シリカ-ベリリア、シリカ-チタニア、並びに三成分系組成物、例えばシリカ-アルミナ-トリア、シリカ-アルミナ-ジルコニア、シリカ-アルミナ-マグネシアおよびシリカ-マグネシア-ジルコニアと複合化することができる。
EMM-23と上記無機酸化物マトリックスとの間の相対的な割合は、広い範囲に渡り変えることができ、該EMM-23の含有率は、該複合体を基準として、約1〜約90質量％、およびより一般的には、特に該複合体がビーズ形状で製造される場合には、約2〜約80質量％である。
EMM-23と上記無機酸化物マトリックスとの間の相対的な割合は、広い範囲に渡り変えることができ、該EMM-23の含有率は、該複合体を基準として、約1〜約90質量％、およびより一般的には、特に該複合体がビーズ形状で製造される場合には、約2〜約80質量％である。
以下において、本発明を、以下に与えられる非-限定的な実施例および添付した図面を参照しつつ、より具体的に説明する。
実施例1
以下のモル比：H2O/SiO2=4、Si/Al=50およびOH-/SiO2=0.5を持つ合成ゲルを、以下に記載する手順に従って製造した。
風袋測定されたテフロンライナー内で、0.016gのアルミナ3水和物を、4.17gの、1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)と十分に混合した。次いで、1.54gのテトラメチルオルトシリケート(TMOS)を該混合物に添加した。次に、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。3日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/SiO2を4(該懸濁液の全質量によって決定したものとして)とした。次いで、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で10日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。次に、該オートクレーブを取出し、室温まで冷却させた。次いで、得られた固体を濾過により回収し、脱イオン水(>250mL)、次にアセトン(約20mL)で十分に洗浄した。該固体を100℃にて2時間に渡り、オーブン内で乾燥させた。得られたこの生成物を、粉末XRD法により分析したところ、少量のゼオライトβを含むEMM-23であることが示された。
以下のモル比：H2O/SiO2=4、Si/Al=50およびOH-/SiO2=0.5を持つ合成ゲルを、以下に記載する手順に従って製造した。
風袋測定されたテフロンライナー内で、0.016gのアルミナ3水和物を、4.17gの、1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)と十分に混合した。次いで、1.54gのテトラメチルオルトシリケート(TMOS)を該混合物に添加した。次に、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。3日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/SiO2を4(該懸濁液の全質量によって決定したものとして)とした。次いで、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で10日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。次に、該オートクレーブを取出し、室温まで冷却させた。次いで、得られた固体を濾過により回収し、脱イオン水(>250mL)、次にアセトン(約20mL)で十分に洗浄した。該固体を100℃にて2時間に渡り、オーブン内で乾燥させた。得られたこの生成物を、粉末XRD法により分析したところ、少量のゼオライトβを含むEMM-23であることが示された。
実施例2
以下のモル比：H2O/(SiO2+GeO2)=4、Si/Ge=7.3、およびOH-/SiO2=0.5を有する合成ゲルを、以下に記載する手順に従って製造した。
風袋測定されたテフロンライナー内で、0.13gの酸化ゲルマニウムを、4.17gの1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)と十分に混合した。次いで、1.36gのTMOSを、該混合物に添加した。次に、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。3日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/(SiO2+GeO2)を4(該懸濁液の全質量によって決定したものとして)とした。次いで、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で10日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。得られたこの生成物を、実施例1における手順に従って完成させた。粉末XRD法による分析は、該生成物が、EMM-23とITQ-17との混合物であることを示した。
以下のモル比：H2O/(SiO2+GeO2)=4、Si/Ge=7.3、およびOH-/SiO2=0.5を有する合成ゲルを、以下に記載する手順に従って製造した。
風袋測定されたテフロンライナー内で、0.13gの酸化ゲルマニウムを、4.17gの1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)と十分に混合した。次いで、1.36gのTMOSを、該混合物に添加した。次に、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。3日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/(SiO2+GeO2)を4(該懸濁液の全質量によって決定したものとして)とした。次いで、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で10日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。得られたこの生成物を、実施例1における手順に従って完成させた。粉末XRD法による分析は、該生成物が、EMM-23とITQ-17との混合物であることを示した。
実施例3
以下のモル比：H2O/SiO2=5およびOH-/SiO2=0.5を有する合成ゲルを、以下に記載する手順に従って製造した。
4.17gの1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)を、風袋測定されたテフロンライナー内で、1.54gのTMOSと混合した。実施例1由来の生成物からなる0.02gの種晶を該ゲルに添加した。2つの小さなスチール製ボール(径約4mm)を、次に該合成ゲルに添加した。次いで、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。3日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/SiO2を5(該懸濁液の全質量により求めたものとして)とした。次に、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で6日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。得られたこの生成物を、実施例1における手順に従って完成させた。粉末XRD法による分析は、該生成物が、EMM-23とアモルファス物質との混合物であることを示した。
以下のモル比：H2O/SiO2=5およびOH-/SiO2=0.5を有する合成ゲルを、以下に記載する手順に従って製造した。
4.17gの1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)を、風袋測定されたテフロンライナー内で、1.54gのTMOSと混合した。実施例1由来の生成物からなる0.02gの種晶を該ゲルに添加した。2つの小さなスチール製ボール(径約4mm)を、次に該合成ゲルに添加した。次いで、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。3日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/SiO2を5(該懸濁液の全質量により求めたものとして)とした。次に、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で6日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。得られたこの生成物を、実施例1における手順に従って完成させた。粉末XRD法による分析は、該生成物が、EMM-23とアモルファス物質との混合物であることを示した。
実施例4
以下のモル比：H2O/SiO2=5、Si/Al=75、およびOH-/SiO2=0.5をもつ合成ゲルを、以下の実施例に従って製造した。
風袋測定されたテフロンライナー内で、0.013gのアルミナ3水和物を、4.17gの、1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)と十分に混合した。次いで、1.74gのTMOSを該混合物に添加した。実施例1由来の生成物からなる0.02gの種晶を該ゲルに添加した。2つの小さなスチール製ボール(径約4mm)を、次に該合成ゲルに添加した。次いで、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。2日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/SiO2を5(該懸濁液の全質量により求めたものとして)とした。次に、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で6日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。得られたこの生成物を、実施例1における手順に従って完成させた。この合成されたままの生成物のX-線回折パターンのラインを、以下の表3に与える。該表3における「A%」とは、該パターンにおける最も強度の高いピークに対する、該当するピークの強度である。
以下のモル比：H2O/SiO2=5、Si/Al=75、およびOH-/SiO2=0.5をもつ合成ゲルを、以下の実施例に従って製造した。
風袋測定されたテフロンライナー内で、0.013gのアルミナ3水和物を、4.17gの、1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンの水性ヒドロキシド溶液([OH-]=1.20mM/g)と十分に混合した。次いで、1.74gのTMOSを該混合物に添加した。実施例1由来の生成物からなる0.02gの種晶を該ゲルに添加した。2つの小さなスチール製ボール(径約4mm)を、次に該合成ゲルに添加した。次いで、メタノールおよび水を蒸発させるために、ベント式フード内に該開放状態にあるライナーを置いた。2日後、追加の水を添加して、該モル比：H2O/SiO2を5(該懸濁液の全質量により求めたものとして)とした。次に、該ライナーにキャップを施し、容量23mLのスチール製パール(Parr)オートクレーブ内に封止した。該オートクレーブを、温度150℃の熱対流式オーブン内の細い棒(ピン)上に置いた。該オートクレーブを、該加熱したオーブン内で6日間に渡る期間中、50rpmにて転動させた。得られたこの生成物を、実施例1における手順に従って完成させた。この合成されたままの生成物のX-線回折パターンのラインを、以下の表3に与える。該表3における「A%」とは、該パターンにおける最も強度の高いピークに対する、該当するピークの強度である。
上記の得られた生成物の一部を、以下の手順に従って焼成した。即ち、マッフル炉内にて、窒素ガス雰囲気下で、4℃/分なる昇温速度にて周囲温度から400℃まで、該ゼオライトを加熱し、次いで空気中で、4℃/分なる昇温速度にて550℃まで加熱し、また該ゼオライトを空気中で2時間に渡り550℃に維持した。図1(a)および1(b)は、夫々上記合成したままのおよび焼成されたゼオライトに関する粉末XRDパターンを示し、またこれらの図は、該物質が純粋なEMM-23であることを示している。該焼成された製品のX-線回折パターンのラインを、以下の表4に与える：
様々な倍率における、実施例4の生成物に関する走査電子顕微鏡写真(SEM)像を、図2(a)〜(d)に示す。
実施例5
実施例3を繰返した。但し、0.02gの実施例4由来の種晶を、実施例1由来の種晶の代わりに使用した。この製品は、150℃にて4日間の加熱後に完成された。粉末XRD分析は、該製品が純粋なEMM-23であることを示した。
実施例6
実施例5を繰返した。但し、前記加熱期間を、7日間まで延長した。粉末XRD分析は、該製品が純粋なEMM-23であることを示した。
実施例7
実施例4を繰返した。但し、Si/Al=50を使用し、また0.02gの実施例4由来の種晶を、実施例1由来の種晶の代わりに使用した。この製品は、150℃にて6日間の加熱後に完成された。粉末XRD分析は、該製品が純粋なEMM-23であることを示した。
実施例5
実施例3を繰返した。但し、0.02gの実施例4由来の種晶を、実施例1由来の種晶の代わりに使用した。この製品は、150℃にて4日間の加熱後に完成された。粉末XRD分析は、該製品が純粋なEMM-23であることを示した。
実施例6
実施例5を繰返した。但し、前記加熱期間を、7日間まで延長した。粉末XRD分析は、該製品が純粋なEMM-23であることを示した。
実施例7
実施例4を繰返した。但し、Si/Al=50を使用し、また0.02gの実施例4由来の種晶を、実施例1由来の種晶の代わりに使用した。この製品は、150℃にて6日間の加熱後に完成された。粉末XRD分析は、該製品が純粋なEMM-23であることを示した。
実施例8
実施例4由来の製造したままのサンプルを、オゾン発生器を介して乾燥空気流が供給されている、管状炉内に配置した。該サンプルを、先ず流動空気(3,500mL/分)の存在下で150℃に加熱し、次いで該オゾン発生器を動作させて、該管状炉に1〜1.2％のオゾンを与えた。オゾンの存在下で、150℃にて、全体として5時間に渡り、該サンプルを加熱した後、該オゾン発生器を停止させ、また該反応器を、周囲温度まで冷却させた。粉末XRD分析は、該サンプルがこの処理後においても結晶状態を維持している(上記表3は、特性ピークを示す)が、該ピークの位置および強度は、550℃まで焼成したサンプルのものとは異なっていることを示す。熱重量分析およびマススペクトロメトリー(TGA/MS)は、該サンプルが、該オゾンによる処理後には炭質材料を全く含んでいないことを示す。該サンプルの一部を、300℃にて真空下で乾燥し、1mmの石英製のキャピラリー内に火炎溶封処理した(flame sealed)。表5に、λ=0.8668および2-θステップサイズ=0.005度を用いて得た、XRDパターンを与える。
実施例4由来の製造したままのサンプルを、オゾン発生器を介して乾燥空気流が供給されている、管状炉内に配置した。該サンプルを、先ず流動空気(3,500mL/分)の存在下で150℃に加熱し、次いで該オゾン発生器を動作させて、該管状炉に1〜1.2％のオゾンを与えた。オゾンの存在下で、150℃にて、全体として5時間に渡り、該サンプルを加熱した後、該オゾン発生器を停止させ、また該反応器を、周囲温度まで冷却させた。粉末XRD分析は、該サンプルがこの処理後においても結晶状態を維持している(上記表3は、特性ピークを示す)が、該ピークの位置および強度は、550℃まで焼成したサンプルのものとは異なっていることを示す。熱重量分析およびマススペクトロメトリー(TGA/MS)は、該サンプルが、該オゾンによる処理後には炭質材料を全く含んでいないことを示す。該サンプルの一部を、300℃にて真空下で乾燥し、1mmの石英製のキャピラリー内に火炎溶封処理した(flame sealed)。表5に、λ=0.8668および2-θステップサイズ=0.005度を用いて得た、XRDパターンを与える。
実施例9〜19
一連の小規模の合成を、平行な合成反応器の1.5ccウエル内で実施した。該合成の各々では、スチール製ボールを備えた新たなステンレススチール製ライナーを使用した。各実施例において、シリカ源はTMOSであった。酸化ゲルマニウムが存在する場合、これはゲルマニウムの源であり、また硝酸アルミニウムがアルミニウム源であった。実施例9〜15において、上記構造指向剤は1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジヒドロキシドであり、一方実施例16〜19において、該構造指向剤は1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドであった。これら合成混合物各々の組成を、以下の表7(表7-1および7-2)にまとめた。
一連の小規模の合成を、平行な合成反応器の1.5ccウエル内で実施した。該合成の各々では、スチール製ボールを備えた新たなステンレススチール製ライナーを使用した。各実施例において、シリカ源はTMOSであった。酸化ゲルマニウムが存在する場合、これはゲルマニウムの源であり、また硝酸アルミニウムがアルミニウム源であった。実施例9〜15において、上記構造指向剤は1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジヒドロキシドであり、一方実施例16〜19において、該構造指向剤は1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジヒドロキシドであった。これら合成混合物各々の組成を、以下の表7(表7-1および7-2)にまとめた。
表７
上記反応体を添加した後、これら反応混合物を凍結乾燥して、殆どの水およびメタノールを除去し、また次いで、モル比：H2O/SiO2を表記載のレベルに調節するように、水を添加した。該反応器を、150℃にて10日間に渡り、回転焼肉器(rotisserie)オーブン内で回転させた。これらの生成物を、遠心処理および脱イオン水による洗浄処理を2回繰り返すことにより完成させた。また各場合において、該生成物は純粋なEMM-23であった。
実施例20
実施例5の焼成された生成物を、90℃におけるn-ヘキサン、120℃における2,2-ジメチルブタンおよび2,3-ジメチルブタンを吸収するその能力につきテストした。その結果を、以下にまとめた：n-ヘキサン：120mg/g；2,2-ジメチルブタン：73mg/g；2,3-ジメチルブタン：75mg/g。
実施例5の生成物による120℃における2,2-ジメチルブタンおよび2,3-ジメチルブタンの吸着を示す吸着取込み曲線は、夫々図3(a)および(b)に示されている。
上記吸着データは、EMM-23が、四面体系の配位原子からなる12-員環によって規定される孔を含む分子篩であることを示唆している。
実施例5の焼成された生成物を、90℃におけるn-ヘキサン、120℃における2,2-ジメチルブタンおよび2,3-ジメチルブタンを吸収するその能力につきテストした。その結果を、以下にまとめた：n-ヘキサン：120mg/g；2,2-ジメチルブタン：73mg/g；2,3-ジメチルブタン：75mg/g。
実施例5の生成物による120℃における2,2-ジメチルブタンおよび2,3-ジメチルブタンの吸着を示す吸着取込み曲線は、夫々図3(a)および(b)に示されている。
上記吸着データは、EMM-23が、四面体系の配位原子からなる12-員環によって規定される孔を含む分子篩であることを示唆している。
以上本発明を、特定の態様を参照しつつ説明並びに例証してきたが、当業者は、本発明が、必ずしも本明細書において例証されていない様々な変更を受け得るものであることを理解するであろう。故に、本発明の真の範囲を決定するためには、専ら添付した特許請求の範囲を参照すべきである。
Claims (9)
- 焼成したままの状態において、以下の表1に記載のピークを含むX-線回折パターンを持ち、
かつ、以下の式で表されるモル関係で構成される組成を持つことを特徴とする、分子篩材料。
X2O3:(n)YO2
（式中、nは少なくとも10であり、Xは、B、Al、Fe、およびGaの1種またはそれ以上を含む三価の元素であり、Yは、Si、Ge、Sn、Ti、およびZrの1種またはそれ以上を含む四価の元素である。） - 前記Xがアルミニウムを含み、かつ前記Yがケイ素および/またはゲルマニウムを含む、請求項１記載の材料。
- 合成したままの状態において、以下の表2に示すピークを含むX-線回折パターンを持ち、
かつ、以下の式で表されるモル関係で構成される組成を持つことを特徴とする、分子篩材料。
kF:mQ:X2O3:(n)YO2
（式中、0≦k≦0.2、0<m≦0.2であり、nは少なくとも10であり、Fはフルオライドの源であり、Qは有機構造指向剤であり、Xは、B、Al、Fe、またはGaの1種またはそれ以上を含む三価元素であり、Yは、Si、Ge、Sn、Ti、またはZrの1種またはそれ以上を含む四価元素である。） - 前記Xがアルミニウムを含み、かつ前記Yがケイ素を含む、請求項３記載の材料。
- 前記FがF、HF、NH4F、およびNH4HF2の1種またはそれ以上を含む、請求項３記載の材料。
- 前記Qが1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む、請求項３記載の材料。
- 請求項３記載の分子篩材料の製造方法であって、
(i) 該材料を形成し得る合成混合物を調製する工程、ここで該混合物は、水、ヒドロキシルイオン源、四価元素Yの酸化物の源、場合により三価元素Xの源、場合によりフルオライドイオン源、および1,5-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ペンタンジカチオンおよび/または1,6-ビス(N-プロピルピロリジニウム)ヘキサンジカチオンを含む指向剤(Q)を含有し、また該混合物は、モル比で表して以下の範囲内の組成を持ち、
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3 少なくとも１０
Ｈ2Ｏ／ＹＯ2 ０.５〜３０
ＯＨ-／ＹＯ2 ０.１〜１.０
Ｆ／ＹＯ2 ０.０〜０.２５及び
Ｑ／ＹＯ2 ０.０５〜０.５
(ii) 100℃〜200℃の温度および1日〜14日の期間を含む結晶化条件下で、該材料の結晶が生成されるまで、該混合物を加熱する工程、および
(iii) 該工程(ii)から該結晶性材料を回収する工程、
を含むことを特徴とする、前記分子篩材料の製造方法。 - 前記混合物が、モル比で表して以下の範囲内の組成を持つ、請求項７記載の方法。
ＹＯ2／Ｘ2Ｏ3 少なくとも１００
Ｈ2Ｏ／ＹＯ2 ２〜１０
ＯＨ-／ＹＯ2 ０.２〜０.５
Ｆ／ＹＯ2 ０.０及び
Ｑ／ＹＯ2 ０.１〜０.２５ - 有機化合物を含有する供給原料を、転化生成物に転化する方法であって、該方法が該供給原料と触媒とを接触させる工程を含み、該転化が該有機化合物のクラッキング、水素化分解、不均化、アルキル化、オリゴマー化又は異性化であり、該触媒が、請求項1記載の分子篩材料を含むことを特徴とする、前記転化方法。
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201161514939P | 2011-08-04 | 2011-08-04 | |
| US61/514,939 | 2011-08-04 | ||
| EP11181734 | 2011-09-19 | ||
| EP11181734.2 | 2011-09-19 | ||
| PCT/US2012/047910 WO2013019462A1 (en) | 2011-08-04 | 2012-07-24 | Emm-23 molecular sieve material, its synthesis and use |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2014531381A JP2014531381A (ja) | 2014-11-27 |
| JP6060974B2 true JP6060974B2 (ja) | 2017-01-18 |
Family
ID=46754748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014523959A Active JP6060974B2 (ja) | 2011-08-04 | 2012-07-24 | Ｅｍｍ−２３分子篩材料、その合成および使用 |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US9205416B2 (ja) |
| EP (1) | EP2739567B1 (ja) |
| JP (1) | JP6060974B2 (ja) |
| KR (1) | KR101923248B1 (ja) |
| CN (1) | CN103842294B (ja) |
| CA (1) | CA2844120C (ja) |
| ES (1) | ES2620631T3 (ja) |
| RU (1) | RU2599745C2 (ja) |
| WO (1) | WO2013019462A1 (ja) |
| ZA (1) | ZA201400871B (ja) |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014099262A1 (en) | 2012-12-21 | 2014-06-26 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Small crystal zsm-5, its synthesis and use |
| CN105263861B (zh) * | 2013-04-02 | 2017-12-12 | 埃克森美孚研究工程公司 | Emm‑25分子筛材料，其合成和用途 |
| EP2986559B1 (en) | 2013-04-19 | 2018-12-05 | ExxonMobil Chemical Patents Inc. | Molecular sieve cok-5 and its synthesis |
| DE102014215382A1 (de) * | 2014-08-05 | 2016-02-11 | Evonik Degussa Gmbh | Stickstoffhaltige Verbindungen, geeignet zur Verwendung bei der Herstellung von Polyurethanen |
| US9815706B2 (en) | 2014-12-04 | 2017-11-14 | Uop Llc | Zeolites using an organo-1-oxa-4-azoniumcyclohexane compound |
| US9751772B2 (en) | 2014-12-04 | 2017-09-05 | Uop Llc | Aluminophosphate molecular sieves using an organo-1-oxa-4-azoniumcyclohexane compound |
| US9522896B2 (en) | 2014-12-04 | 2016-12-20 | Uop Llc | Organo-1-oxa-4-azonium cyclohexane compounds |
| US9901911B2 (en) | 2014-12-18 | 2018-02-27 | Uop Llc | Coherently grown composite aluminophosphate and silicoaluminophosphate molecular sieves |
| SG11201804012WA (en) * | 2015-12-04 | 2018-06-28 | Exxonmobil Res & Eng Co | Emm-28, a novel synthetic crystalline material, its preparation and use |
| WO2017185820A1 (zh) | 2016-04-27 | 2017-11-02 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种分子筛、其制造方法及其应用 |
| ES2650083B1 (es) * | 2016-06-16 | 2018-10-29 | Consejo Superior De Investigaciones Científicas (Csic) | Material itq-62, su procedimiento de obtención y su uso |
| CN106542539B (zh) * | 2016-10-25 | 2018-09-21 | 浙江大学 | 以聚季铵盐模板剂合成大孔emm-23沸石分子筛的方法 |
| SG11201912432VA (en) | 2017-07-27 | 2020-02-27 | Exxonmobil Res & Eng Co | Emm-23 materials and processes and uses thereof |
| RU2763758C2 (ru) * | 2017-07-27 | 2022-01-10 | ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани | Материалы EMM-23, способы их получения и их применение |
| CN110809559B (zh) * | 2017-07-27 | 2022-11-18 | 埃克森美孚技术与工程公司 | 小晶体emm-17、其制造方法和用途 |
| RU2020120485A (ru) * | 2017-12-21 | 2022-01-21 | ЭкссонМобил Рисерч энд Энджиниринг Компани | Emm-31 материалы, и способы, и их применения |
| EP3755661A1 (en) * | 2018-02-20 | 2020-12-30 | ExxonMobil Research and Engineering Company | Emm-37 materials and processes and uses thereof |
| CN110237859B (zh) * | 2018-03-07 | 2021-11-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 催化剂及其制备方法和应用以及1,3-丁二烯的制备方法 |
| CN112010326B (zh) * | 2019-05-30 | 2023-07-11 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种低成本合成分子筛的方法 |
| EP4017941A1 (en) * | 2019-08-20 | 2022-06-29 | ExxonMobil Research and Engineering Company | Large pore zeolitic catalysts and use thereof in catalytic cracking |
| US11739274B2 (en) | 2019-08-20 | 2023-08-29 | Exxon Mobil Technology and Engineering Company | Metal-organic framework catalysts and their use thereof in catalytic cracking |
| CN112694391B (zh) * | 2019-10-22 | 2023-02-21 | 中国石油化工股份有限公司 | 1,1-二烷氧基烷烃的制备方法 |
| EP4253321A1 (en) | 2020-11-26 | 2023-10-04 | Anhui Zeo New Material Technology Co., Ltd | Super-macroporous zeo-1 molecular sieve, synthesis method therefor and use thereof |
| CN114572999B (zh) * | 2020-11-30 | 2023-10-13 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种颗粒状emm-23分子筛及其制备方法 |
| CN115140748B (zh) * | 2021-03-30 | 2023-11-10 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种颗粒状emm-23分子筛及其制备方法 |
| WO2024008494A1 (en) * | 2022-07-06 | 2024-01-11 | Exxonmobil Chemical Patents Inc. | Ewt framework molecular sieves, manufacturing processes and uses thereof |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190213A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Teijin Yuka Kk | 結晶性ゼオライトの製造法 |
| US4557919A (en) * | 1983-04-12 | 1985-12-10 | Teijin Petrochemical Industries Ltd. | Production of crystalline zeolites |
| US4941963A (en) | 1989-08-30 | 1990-07-17 | Mobil Oil Corp. | Synthesis of crystalline ZSM-11 structure |
| US5192521A (en) | 1991-11-19 | 1993-03-09 | Mobil Oil Corp. | Synthesis of crystalline silicate ZSM-12 |
| FR2752567B1 (fr) * | 1996-08-23 | 1998-10-16 | Inst Francais Du Petrole | Zeolithe nu-88, son procede de preparation et ses applications catalytiques |
| FR2754809B1 (fr) * | 1996-10-21 | 2003-04-04 | Inst Francais Du Petrole | Zeolithe im-5, son procede de preparation et ses applications catalytiques |
| US6616911B2 (en) * | 2000-03-07 | 2003-09-09 | Chevron U.S.A. Inc. | Process for preparing zeolites using pyrrolidinium cations |
| RU2328445C2 (ru) * | 2002-05-23 | 2008-07-10 | Консехо Супериор Де Инвестигасьонес Сьентификас | Микропористый кристаллический цеолитный материал (цеолит itq-22), способ его получения и применение в качестве катализатора |
| US6929789B2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-08-16 | Chevron U.S.A. Inc. | Zeolite SSZ-61 composition of matter and synthesis thereof |
| ES2259537B1 (es) * | 2005-01-17 | 2007-11-01 | Universidad Politecnica De Valencia | Sintesis de la zeolita itq-33. |
| JP5475289B2 (ja) * | 2005-12-28 | 2014-04-16 | シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド | 分子ふるいｓｓｚ−７４組成物及びその合成 |
| US7510697B2 (en) * | 2005-12-28 | 2009-03-31 | Chevron U.S.A. Inc. | Molecular sieve SSZ-74 composition of matter and synthesis thereof |
| CN101541679A (zh) * | 2006-10-13 | 2009-09-23 | 雪佛龙美国公司 | 制备含铝分子筛ssz-26的方法 |
| FR2934796B1 (fr) * | 2008-08-08 | 2010-09-03 | Inst Francais Du Petrole | Catalyseur a base de zeolithe izm-2 et procede d'hydroconversion/hydrocraquage de charges hydrocarbonees |
| US8529868B2 (en) * | 2009-12-31 | 2013-09-10 | Exxonmobil Research And Engineering Company | ITQ-40, new crystalline microporous material |
| RU2601462C2 (ru) * | 2011-08-19 | 2016-11-10 | Эксонмобил Кемикэл Пейтентс Инк. | Молекулярное сито емм-22, его синтез и применение |
| CN104159849B (zh) * | 2012-02-21 | 2017-01-11 | 埃克森美孚化学专利公司 | 分子筛材料，其合成及用途 |
-
2012
- 2012-07-24 US US14/235,419 patent/US9205416B2/en active Active
- 2012-07-24 EP EP12751386.9A patent/EP2739567B1/en active Active
- 2012-07-24 RU RU2014104675/05A patent/RU2599745C2/ru active
- 2012-07-24 JP JP2014523959A patent/JP6060974B2/ja active Active
- 2012-07-24 WO PCT/US2012/047910 patent/WO2013019462A1/en active Application Filing
- 2012-07-24 CN CN201280044471.1A patent/CN103842294B/zh active Active
- 2012-07-24 CA CA2844120A patent/CA2844120C/en active Active
- 2012-07-24 KR KR1020147003834A patent/KR101923248B1/ko active IP Right Grant
- 2012-07-24 ES ES12751386.9T patent/ES2620631T3/es active Active
-
2014
- 2014-02-05 ZA ZA2014/00871A patent/ZA201400871B/en unknown
-
2015
- 2015-10-21 US US14/918,968 patent/US9682945B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US9205416B2 (en) | 2015-12-08 |
| CA2844120C (en) | 2019-07-02 |
| US20160039779A1 (en) | 2016-02-11 |
| CN103842294B (zh) | 2016-08-17 |
| EP2739567A1 (en) | 2014-06-11 |
| JP2014531381A (ja) | 2014-11-27 |
| KR101923248B1 (ko) | 2018-11-28 |
| KR20140061406A (ko) | 2014-05-21 |
| RU2599745C2 (ru) | 2016-10-10 |
| CN103842294A (zh) | 2014-06-04 |
| US20140336394A1 (en) | 2014-11-13 |
| RU2014104675A (ru) | 2015-09-10 |
| WO2013019462A1 (en) | 2013-02-07 |
| US9682945B2 (en) | 2017-06-20 |
| CA2844120A1 (en) | 2013-02-07 |
| EP2739567B1 (en) | 2017-01-04 |
| ZA201400871B (en) | 2014-12-23 |
| ES2620631T3 (es) | 2017-06-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6060974B2 (ja) | Ｅｍｍ−２３分子篩材料、その合成および使用 | |
| US9890050B2 (en) | Molecular sieve material, its synthesis and use | |
| JP6065293B2 (ja) | Ｅｍｍ−２２分子篩材料、その合成および使用 | |
| KR102172784B1 (ko) | Emm-25 분자체 물질, 이의 합성 및 용도 | |
| JP6422488B2 (ja) | モレキュラーシーブの製造方法 | |
| KR102541359B1 (ko) | 분자체 ssz-111, 이의 합성 및 용도 | |
| KR102541358B1 (ko) | 분자체 ssz-109, 이의 합성 및 용도 | |
| WO2018132228A1 (en) | Synthesis of mfi framework type molecular sieves | |
| TWI529132B (zh) | 分子篩材料，其合成及用途 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20150514 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160307 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160412 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160801 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161024 |
|
| 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: 20161116 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20161128 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6060974 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |