JP6461807B2 - Use of zeolitic materials in methods for producing zeolitic materials and in converting oxygen-containing materials to olefins - Google Patents

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Description

本発明は、MFI、MEL及び/又はWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に関する。さらに、本発明は、MFI、MEL及び/又はWW−型骨格構造を有するゼオライト材料それ自体に関し、そして酸素含有物質のオレフィンへの転化方法におけるゼオライト材料の使用に関する。最後に、本発明は、MFI、MEL及び/又はWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の用途に関する(以下、本明細書においてNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料というときは、MWW−型骨格構造を有するゼオライトをいうものとする)The present invention, MFI, relates zeolitic material having MEL and / or M WW-type skeletal structure. Furthermore, the present invention is, MFI, relates zeolitic material itself having a MEL and / or M WW-type skeletal structure, and to the use of the zeolite materials in the conversion process of an oxygen-containing material to olefins. Finally, the present invention, when MFI, relates to the use of a zeolite material having MEL and / or M WW-type skeletal structure (hereinafter, referred to as zeolitic material having NWW- type skeletal structure herein, MWW- type backbone A zeolite having a structure) .

短鎖炭化水素及びその誘導体の製造のための原材料となる石油の埋蔵量が減少していることを考慮すると、これに代わるこのような基本的な化学物質を製造する方法について、重要性が増している。このような短鎖炭化水素及びその誘導体の製造するための代替え方法では、他の原材料及び/又は化学物質を炭化水素及びその誘導体(特に短鎖炭化水素)に転化するため、そこできわめて特殊な触媒が使用される。このような方法における注目すべき試みとして、反応パラメーターの最適な選択だけでなく、所望の炭化水素又は誘導体(例えば特にオレフィン留分)への極めて効率的かつ選択的な転化を可能にする特殊な触媒を使用することが行われている。この観点から、メタノールを出発材料として使用する方法が特に重要であり、その触媒転化により通常炭化水素及びその誘導体(特に、オレフィン、パラフィン及び芳香族)の混合物が得られる。   Considering that the reserves of petroleum, the raw material for the production of short-chain hydrocarbons and their derivatives, are decreasing, the importance of alternative methods for producing such basic chemicals has increased. ing. An alternative method for the production of such short chain hydrocarbons and their derivatives is to convert other raw materials and / or chemicals into hydrocarbons and their derivatives (especially short chain hydrocarbons), where there are very specialized catalysts. Is used. A notable attempt in such a process is not only the optimal selection of reaction parameters, but also a special one that allows a very efficient and selective conversion to the desired hydrocarbon or derivative (eg in particular an olefin fraction). A catalyst is used. From this point of view, the process using methanol as a starting material is particularly important, and its catalytic conversion usually gives a mixture of hydrocarbons and their derivatives (especially olefins, paraffins and aromatics).

従って、このような触媒転化における注目すべき試みは、できるだけ少ない生成物への高い選択性が得られるように、使用される触媒と、その方法のアーキテクチャ及びパラメーターとについて最適化及び微調整を行うことにある。このため、このような方法は、しばしば、その方法で特に高い選択性が達成された生成物にちなんで名づけられる。従って、石油備蓄の減少の観点から重要性が増してきた、酸素含有物質のオレフィンへの転化、特にメタノールのオレフィンへの転化に対して過去10年間行われてきた方法は、メタノール−ツ−オレフィン−プロセス(methanol-to-olefin-processes)(MTO−法(MTO-processes for methanol to olefins))と呼ばれる。   Thus, a notable attempt in such catalytic conversion is to optimize and fine-tune the catalyst used and the architecture and parameters of the process so that high selectivity to as little product as possible is obtained. There is. For this reason, such methods are often named after products for which a particularly high selectivity has been achieved in the method. Thus, the process that has been performed over the past decade for the conversion of oxygen-containing materials to olefins, particularly the conversion of methanol to olefins, which has gained importance from the standpoint of reducing petroleum reserves, is methanol-to-olefins. -Methanol-to-olefin-processes (MTO-processes for methanol to olefins).

このような転化の使用のために見出されている触媒材料の中で、ゼオライト材料は効率の高いことが証明されており、特にペンタシル・タイプ、より特に、MFI−MFL−合生(intergrowth)タイプ骨格構造を示すゼオライト等を含むMFI−及びMFL−タイプ骨格構造を有するゼオライトが、使用される。ゼオライト材料の特定の用途、特にペンタシル・タイプ、より特に、前記で議論されたMTO−法等の酸素含有物質のオレフィンへの転化方法に関しては、EP2460784A1(特許文献1)が、製造方法において長期間の安定した活性を保持することができる触媒を用いて、酸素含有化合物からプロピレンを製造する方法に関する技術が記載されている。DD238733A1(特許文献2)には、選択性オレフィン触媒の製造のための合成手順に関する技術が記載されている。マッキントッシュ等のアプライド・キャタリシス(McIntosh et al. in Applied Catalysis 1983, vol. 6, pp. 307-314)(非特許文献1)は、メタノールからオレフィン−リッチ生成物への転化のための、マグネシウム及び亜鉛酸化物処理ZSM−5触媒の性質に関する技術が記載している。同様に、シアンベリー等、“Mg変性ZSM−5ゼオライト上でのメタノールのオレフィンへの転化における触媒酸−塩基触媒”、サクセスフル・デザイン・オブ・キャタリシス(Ciambelli et al. in “Acid-Base Catalysis in the Conversion of Methanol to Olefins over Mg-Modified ZSM-5 Zeolite”, Successful Design of Catalysts, edited by T. Inui, Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam 1988)(非特許文献2)では、純粋且つ結合したZSM−5触媒におけるマグネシウムの効果、特に、酸−塩基の性質及びMTO−法におけるオレフィン選択性に対するその効果について研究がなされている。   Of the catalyst materials found for use in such conversions, zeolitic materials have proven to be highly efficient, especially the pentasil type, more particularly the MFI-MFL-intergrowth type. Zeolite having MFI- and MFL-type framework structures including zeolites exhibiting framework structures are used. Regarding the specific use of zeolitic materials, especially the pentasil type, and more particularly the method of converting oxygen-containing substances to olefins such as the MTO-method discussed above, EP 2460784 A1 (patent document 1) is a long term in the production process. A technique relating to a process for producing propylene from an oxygen-containing compound using a catalyst capable of maintaining the stable activity of the above is described. DD 238733 A1 (Patent Document 2) describes a technique relating to a synthesis procedure for the production of a selective olefin catalyst. McIntosh et al. In Applied Catalysis 1983, vol. 6, pp. 307-314 (Non-Patent Document 1) describes magnesium and olefin-rich products for conversion from methanol to olefin-rich products. Techniques relating to the properties of zinc oxide treated ZSM-5 catalysts are described. Similarly, Cyanberry et al., “Catalytic acid-base catalyst in the conversion of methanol to olefins over Mg-modified ZSM-5 zeolites”, Successful Design of Catalysis (Ciambelli et al. In “Acid-Base Catalysis In the Conversion of Methanol to Olefins over Mg-Modified ZSM-5 Zeolite ”, Successful Design of Catalysts, edited by T. Inui, Elsevier Science Publishers BV, Amsterdam 1988) (Non-Patent Document 2), Studies have been made on the effect of magnesium in 5 catalysts, in particular its acid-base nature and its effect on olefin selectivity in the MTO process.

このような触媒をさらに改良するために、特定の化合物でさらに処理する方法、特にこれらのゼオライト材料の微小孔性システムの典型的なものに異なる化合物を負荷する方法、が研究されている。従って、オカダ等、アプライド・キャタリシス(Okado et al. in Applied Catalysis 1988, vol. 41, pp. 121-135)(非特許文献3)には、アルカリ土類金属を含むZSM−5タイプゼオライトの耐失活性及びメタノールへの転化へのその使用に関する技術が記載されている。同様に、ゴリアイノヴァ等、ペトロリュウム・ケミストリー(Goryainova et al. in Petroleum Chemistry 2011, vol. 51, pp. 169-173)(非特許文献4)には、ジメチルエーテルから低級オレフィンの合成のためのマグネシウム含有ゼオライト触媒について記載されている。一方、US4049573(特許文献3)は、ホウ素又はマグネシウムの酸化物を含むゼオライト触媒に関するものである。   In order to further improve such catalysts, methods of further treatment with specific compounds have been investigated, particularly methods of loading different compounds into typical ones of these microporous systems of zeolitic materials. Therefore, Okada et al., Applied Catalysis 1988, vol. 41, pp. 121-135 (Non-Patent Document 3) shows resistance of ZSM-5 type zeolite containing alkaline earth metal. Techniques relating to deactivation and its use for conversion to methanol are described. Similarly, Goriainova et al., Goryainova et al. In Petroleum Chemistry 2011, vol. 51, pp. 169-173 (Non-Patent Document 4) contain magnesium for the synthesis of lower olefins from dimethyl ether. Zeolite catalysts are described. On the other hand, U.S. Pat. No. 4,049,573 (Patent Document 3) relates to a zeolite catalyst containing an oxide of boron or magnesium.

他方、一般的なゼオライト材料の合成に関して、経済的最適化及び増大する環境的理由による最適化に努力がはらわれている。この点に関して、アルカリ源の非存在下におけるアルミのシリケートの結晶化により、いわゆるそのH−体を得るために通常要求されるイオン交換手順を省略することができる。そのイオン交換手順では、非骨格元素として得られた材料に存在するアルカリ金属がプロトンと交換される。イオン交換は、ゼオライトの空時収率をかなり減少させるような製造工程への付加工程を必要とし、大容量の排水を生み出し、これにより全体の製造コストを増大させる。従って、アルカリを含まない合成方法は、合成方法をより少ない工程に簡素化するので極めて有益であり、このためより経済的で且つ工業的に実行可能なものである。このような製造方法はまた触媒製造中の廃液をより少なくすることもできる。   On the other hand, with respect to the synthesis of general zeolitic materials, efforts are being made to optimize economically and for increasing environmental reasons. In this regard, the ion exchange procedure normally required to obtain the so-called H-form by crystallization of aluminum silicate in the absence of an alkali source can be omitted. In the ion exchange procedure, the alkali metal present in the material obtained as a non-skeleton element is exchanged for protons. Ion exchange requires an additional step in the manufacturing process that significantly reduces the space-time yield of the zeolite, creating a large volume of wastewater, thereby increasing the overall manufacturing cost. Therefore, an alkali-free synthesis method is extremely beneficial because it simplifies the synthesis method to fewer steps and is therefore more economical and industrially feasible. Such a production method can also reduce the amount of waste liquid during catalyst production.

このため、リュー等、ケミストリー・レターズ(Liu et al. in Chemistry Letters 2007, vol. 36, pp. 916 and 917) (非特許文献5)にはアルカリを含まない条件でNWW−型メタロシリケート製造のための合成手順に関する技術が記載されている。ベアドメーカー等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(De Baerdemaeker et al. in Microporous and Mesoporous Materials 2011, vol. 143, pp. 477-481) (非特許文献6)にはアルカリを含まず且つフッ素を含まない合成手順で行われるMTW−型ゼオライトの合成に関する技術が記載されている。タケグチ等、ジャーナル・オブ・キャタリシス(Takeguchi et al. in Journal of Catalysis 1998, vol. 175, pp. 1-6) (非特許文献7)にはアルカリを含まないGa−置換MCM−41触媒が記載されている。アヘディ等、ジャーナル・オブ・マテリアルズ・ケミストリー(Ahedi et al. in Journal of Materials Chemistry 1998, vol. 8, pp. 1685-1686) (非特許文献8)には、非水のアルカリを含まない播種システムからのFERチタノシリケートの合成に関する技術が記載されている。ドッドウエル等、ゼオライト(Dodwell et al. in Zeolites 1985, vol. 5, pp. 153-157) (非特許文献9)には、アルカリシステム及びアルカリを含まないシステムでのEU−1及びEU−2の結晶化に関する技術が記載されている。一方、シバタ等、アプライド・キャタリシスA(Shibata et al. in Applied Catalysis A: General 1997, vol. 162, pp. 93-102) (非特許文献10)には、アルカリを含まないMFIボロシリケートの合成経路が記載されている。   For this reason, Liu et al., Chemistry Letters (Liu et al. In Chemistry Letters 2007, vol. 36, pp. 916 and 917) (Non-Patent Document 5), NWW-type metallosilicate production is carried out under conditions that do not contain alkali. Techniques relating to synthesis procedures for are described. Micro-porous and Mesoporous Materials (De Baerdemaeker et al. In Microporous and Mesoporous Materials 2011, vol. 143, pp. 477-481) (Non-patent Document 6) does not contain alkalis and fluorine. Techniques relating to the synthesis of MTW-type zeolites that are carried out in a synthesis procedure that does not contain any are described. Takeguchi et al., Journal of Catalysis 1998, vol. 175, pp. 1-6 (Non-Patent Document 7) describes an alkali-free Ga-substituted MCM-41 catalyst. Has been. Ahedi et al., Journal of Materials Chemistry (Ahedi et al. In Journal of Materials Chemistry 1998, vol. 8, pp. 1685-1686) (Non-Patent Document 8) does not contain non-aqueous alkali. Techniques for the synthesis of FER titanosilicates from the system are described. Dodwell et al., Zeolite (Dodwell et al. In Zeolites 1985, vol. 5, pp. 153-157) (Non-Patent Document 9) includes EU-1 and EU-2 in an alkaline system and an alkali-free system. Techniques relating to crystallization are described. On the other hand, Shibata et al., Applied Catalysis A (General 1997, vol. 162, pp. 93-102) (Non-Patent Document 10) synthesizes an MFI borosilicate containing no alkali. The route is described.

さらに、アルカリを含まない方法で得られるゼオライト触媒の形成は、特に直径に関して、温度、撹拌速度、合成混合物の濃度、及び結晶化の期間を調節することにより調整されることが知られている。これは、特定の触媒用途のために分散性を調節するため、及び得られる成形体の形状及び性質を最適化するために重要であろう。特に、好適な成形体は、しばしば、触媒変換を行う反応器に触媒を導入する前に作製しておく必要がある。   Furthermore, it is known that the formation of the zeolite catalyst obtained in an alkali-free process is adjusted by adjusting the temperature, the stirring speed, the concentration of the synthesis mixture and the duration of crystallization, especially with respect to the diameter. This may be important to adjust the dispersibility for a particular catalyst application and to optimize the shape and properties of the resulting molded body. In particular, suitable shaped bodies often need to be prepared prior to introducing the catalyst into the reactor for catalytic conversion.

この点に関して、DE10356184A1(特許文献4)には、Alに対するSiのモル比が250〜1500のペンタシル型ゼオライト材料であって、当該ゼオライト材料の1次粒子の少なくともの90%が球状であり、その95質量%が1μm以下の直径を有するゼオライト材料に関する技術が記載されている。さらに、この文献には、ZSM−5粉末を自己生成圧力下で脱塩水を用いて特定の処理を行う技術が開示され、そしてピペラジンとエチレンジアミンからのテトラエチレンジアミンの合成において使用された場合、活性と選択性の両方が、水熱条件下のZSM-5粉末の水処理によって改善されるであろうことが教示されている。一方、DE4131448A1(特許文献5)には、ゼオライト構造を有し、サイズが2〜150μmの実質的にアルカリを含まないボロ(borous)シリケートに関する技術が記載されている。   In this regard, DE 10356184A1 (Patent Document 4) discloses a pentasil-type zeolite material having a molar ratio of Si to Al of 250 to 1500, and at least 90% of the primary particles of the zeolite material are spherical, Techniques relating to zeolitic materials where 95% by weight have a diameter of 1 μm or less are described. Further, this document discloses a technique for performing a specific treatment of ZSM-5 powder with demineralized water under self-generated pressure, and when used in the synthesis of tetraethylenediamine from piperazine and ethylenediamine, It is taught that both selectivity will be improved by water treatment of ZSM-5 powder under hydrothermal conditions. On the other hand, DE41131448A1 (Patent Document 5) describes a technique related to a boron silicate having a zeolite structure and having a size of 2 to 150 μm and substantially not containing alkali.

レディング等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(Reding et al. in Microporous and Mesoporous Materials 2003, vol. 57, pp. 83-92) (非特許文献11)は、ナノ−結晶ゼオライトZSM−5を得るための合成手順について研究している。同様に、ヴァン・グリーケン等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(Van Grieken in Microporous and Mesoporous Materials 2000, vol. 39, pp. 135-147) (非特許文献12)は、ナノ−結晶性ゼオライトZSM−5の合成における結晶化メカニズムについて研究している。一方、リバス・カードナ等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(Rivas-Cardona in Microporous and Mesoporous Materials 2012, vol. 155, pp. 56-64,) (非特許文献13)は、希釈の程度が異なるシリケート−1前駆体混合物について研究している。   Reading, et al., Reding et al. In Microporous and Mesoporous Materials 2003, vol. 57, pp. 83-92 (Non-Patent Document 11) uses nano-crystalline zeolite ZSM-5. We are studying synthetic procedures to obtain. Similarly, Van Gleeken et al., Van Grieken in Microporous and Mesoporous Materials 2000, vol. 39, pp. 135-147 (Non-patent Document 12) is a nano-crystalline zeolite. We are studying the crystallization mechanism in the synthesis of ZSM-5. On the other hand, Rivas-Cardona et al. (Rivas-Cardona in Microporous and Mesoporous Materials 2012, vol. 155, pp. 56-64,) (Non-Patent Document 13) has a degree of dilution. Different silicate-1 precursor mixtures are being studied.

一方で、新しい改良された合成手順を用いることによる新規なゼオライト材料の合成、及び他方で特に触媒分野におけるそれのさまざまな用途に関係する従来技術において相当の努力は払われたにもかかわらず、さらなる改良された性質、特に、ゼオライト材料が使用される常に増加する多くの用途において、なかでも触媒プロセスの極めて重要な分野で使用される常に増加する多くの用途においてさらなる改良された性質を示す新規なゼオライト材料の出現が継続的に求められている   On the one hand, despite the considerable efforts in the prior art relating to the synthesis of new zeolitic materials by using a new and improved synthesis procedure and on the other hand to its various applications, especially in the catalytic field, New that exhibits further improved properties, especially in the ever-increasing number of applications in which zeolitic materials are used, especially in the ever-increasing number of applications used in critical areas of catalytic processes Demand for new zeolitic materials

EP2460784A1EP2460784A1 DD238733A1DD238733A1 US4049573US4049573 DE10356184A1DE10356184A1 DE4131448A1DE41131448A1

マッキントッシュ等のアプライド・キャタリシス(McIntosh et al. in Applied Catalysis 1983, vol. 6, pp. 307-314)Applied catalysis such as Macintosh (McIntosh et al. In Applied Catalysis 1983, vol. 6, pp. 307-314) シアンベリー等、“Mg変性ZSM−5ゼオライト上でのメタノールのオレフィンへの転化における触媒酸−塩基触媒”、サクセスフル・デザイン・オブ・キャタリスツ(Ciambelli et al. in “Acid-Base Catalysis in the Conversion of Methanol to Olefins over Mg-Modified ZSM-5 Zeolite”, Successful Design of Catalysts, edited by T. Inui, Elsevier Science Publishers B.V., Amsterdam 1988)Cyanberry et al., “Catalytic acid-base catalyst in the conversion of methanol to olefins over Mg-modified ZSM-5 zeolite”, Successful Design of Catalysts (Ciambelli et al. In “Acid-Base Catalysis in the Conversion of Methanol to Olefins over Mg-Modified ZSM-5 Zeolite ”, Successful Design of Catalysts, edited by T. Inui, Elsevier Science Publishers BV, Amsterdam 1988) オカダ等、アプライド・キャタリシス(Okado et al. in Applied Catalysis 1988, vol. 41, pp. 121-135)Okada et al., Applied Catalysis 1988, vol. 41, pp. 121-135 ゴリアイノヴァ等、ペトロリュウム・ケミストリー(Goryainova et al. in Petroleum Chemistry 2011, vol. 51, pp. 169-173)Goliainova et al., Petroleum Chemistry (Goryainova et al. In Petroleum Chemistry 2011, vol. 51, pp. 169-173) リュー等、ケミストリー・レターズ(Liu et al. in Chemistry Letters 2007, vol. 36, pp. 916 and 917)Liu et al., Chemistry Letters (Liu et al. In Chemistry Letters 2007, vol. 36, pp. 916 and 917) ベアドメーカー等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(De Baerdemaeker et al. in Microporous and Mesoporous Materials 2011, vol. 143, pp. 477-481)Bear maker, etc., microporous and mesoporous materials (De Baerdemaeker et al. In Microporous and Mesoporous Materials 2011, vol. 143, pp. 477-481) タケグチ等、ジャーナル・オブ・キャタリシス(Takeguchi et al. in Journal of Catalysis 1998, vol. 175, pp. 1-6)Takeguchi et al., Journal of Catalysis 1998, vol. 175, pp. 1-6 アヘディ等、ジャーナル・オブ・マテリアルズ・ケミストリー(Ahedi et al. in Journal of Materials Chemistry 1998, vol. 8, pp. 1685-1686)Ahedi et al. In Journal of Materials Chemistry 1998, vol. 8, pp. 1685-1686 ドッドウエル等、ゼオライト(Dodwell et al. in Zeolites 1985, vol. 5, pp. 153-157)Dodwell et al., Zeolite (Dodwell et al. In Zeolites 1985, vol. 5, pp. 153-157) シバタ等、アプライド・キャタリシスA(Shibata et al. in Applied Catalysis A: General 1997, vol. 162, pp. 93-102)Shibata et al., Applied Catalysis A: General 1997, vol. 162, pp. 93-102 レディング等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(Reding et al. in Microporous and Mesoporous Materials 2003, vol. 57, pp. 83-92)Redding et al., Microporous and Mesoporous Materials (Reding et al. In Microporous and Mesoporous Materials 2003, vol. 57, pp. 83-92) ヴァン・グリーケン等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(Van Grieken in Microporous and Mesoporous Materials 2000, vol. 39, pp. 135-147)Van Grieken in Microporous and Mesoporous Materials 2000, vol. 39, pp. 135-147 リバス・カードナ等、ミクロポーラス・アンド・メソポーラス・マテリアルズ(Rivas-Cardona in Microporous and Mesoporous Materials 2012, vol. 155, pp. 56-64)Rivas Cardona in Microporous and Mesoporous Materials 2012, vol. 155, pp. 56-64

従って、本発明の目的は、特にその特定の触媒用途、特に酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用される改良されたゼオライト材料を提供することである。さらに、本発明の目的は、酸素含有物質のオレフィンへの転化のための改良された方法を提供する。   Accordingly, it is an object of the present invention to provide an improved zeolitic material which is used in particular for its specific catalytic applications, in particular for the conversion of oxygen-containing substances to olefins. Furthermore, the object of the present invention provides an improved process for the conversion of oxygen-containing materials to olefins.

特に、1次粒子の粒度分布について特定の特性を有する特定のゼオライト材料を、1種以上のアルカリ土類金属元素とともに用いることにより予期されない相乗効果が達成されることを見出した。これは全く驚くべきことである。この点に関して、アルカリを含まない合成手順から得られるような特定のゼオライト材料を、1種以上のアルカリ土類金属元素とともに用いた時に技術的効果を示し、特に、前述のゼオライト材料、それ自体から考えられる特徴である技術的、特に化学的特性から予想することのできない強力な相乗性を明確に示したことは、全く予想外であった。より具体的には、このような本発明のゼオライト材料が、触媒用途、特に酸素含有物質のオレフィンへの転化のための方法において、このような用途に使用された時の触媒の使用期間(life time)について相当な改良をもたらしたことは全く驚くべきことである。   In particular, it has been found that an unexpected synergistic effect is achieved by using a specific zeolitic material having specific characteristics for the particle size distribution of the primary particles, together with one or more alkaline earth metal elements. This is quite amazing. In this regard, certain zeolitic materials, such as those obtained from alkali-free synthesis procedures, show technical effects when used with one or more alkaline earth metal elements, particularly from the aforementioned zeolitic materials, themselves. It was completely unexpected to clearly show a strong synergy that could not be expected from the technical characteristics, especially the chemical properties, which is a possible feature. More specifically, such a zeolitic material of the present invention is used in a catalyst application, particularly in a process for the conversion of an oxygen-containing material to an olefin, and the life of the catalyst when used in such an application. It is quite surprising to have brought a considerable improvement over time).

従って、本発明は、YO及びXを含有するMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の製造方法であって、
(1)1種以上のYO源、1種以上のX源、及び1種以上の溶剤を含む混合物を調製する工程
(2)工程(1)で得られた混合物を結晶化して、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料を得る工程、及び
(3)工程(2)で得られたゼオライト材料に、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素を含浸させる工程を含み、且つ、
Yが4価の元素であり、Xが3価の元素であり、そして工程(2)で結晶化された混合物が、100質量%のYOに対して3質量%以下の1種以上の元素M(Mはナトリウムを表す)を含むことを特徴とする製造方法に関する。
Accordingly, the present invention is a method for producing a zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure containing YO 2 and X 2 O 3 ,
(1) Step of preparing a mixture containing one or more YO 2 sources, one or more X 2 O 3 sources, and one or more solvents (2) Crystallizing the mixture obtained in step (1) A step of obtaining a zeolite material having a MEL and / or NWW-type framework structure, and (3) impregnating the zeolite material obtained in step (2) with one or more elements selected from alkaline earth metals Including steps, and
Y is a tetravalent element, X is a trivalent element, and the mixture crystallized in step (2) is one or more elements of 3% by mass or less with respect to 100% by mass of YO 2 The present invention relates to a production method comprising M (M represents sodium).

図1Aは、参考例1で得られた結晶性材料のX線回折パターン(CuKα−1線を用いて測定)を示す。図において、°における角度2θは横軸に示され、カウントの強度は縦軸に沿ってプロットされている。1A shows an X-ray diffraction pattern (measured using CuKα-1 line) of the crystalline material obtained in Reference Example 1. FIG. In the figure, the angle 2θ in ° is shown on the horizontal axis, and the intensity of the count is plotted along the vertical axis. 図1Bは、参考例1で得られたZSM−5粉末の走査型電子顕微鏡写真(SEM)を示す。図において、倍率は75000:1で、画像の左下隅に示されている。SEM顕微鏡写真の右下隅には、画像の0.5μmに対応する単位長さが0.1μmのサブ単位の格子棒として示されている。FIG. 1B shows a scanning electron micrograph (SEM) of the ZSM-5 powder obtained in Reference Example 1. In the figure, the magnification is 75000: 1 and is shown in the lower left corner of the image. In the lower right corner of the SEM micrograph, the unit is shown as a grid of sub-units with a unit length of 0.1 μm corresponding to 0.5 μm. 図1Cは、参考例1で得られた結晶性材料のIRスペクトルを示す。図において、cm−1の波数は、横軸に沿ってプロットされ、任意の単位の吸光度は縦軸に沿ってプロットされている。FIG. 1C shows the IR spectrum of the crystalline material obtained in Reference Example 1. In the figure, the wave number in cm −1 is plotted along the horizontal axis and the absorbance in arbitrary units is plotted along the vertical axis. 図2Aは、参考例2で得られた結晶性材料のX線回折パターン(CuKα−1線を用いて測定)を示す。図において、°における角度2θは横軸に示され、カウントの強度は縦軸に沿ってプロットされている。FIG. 2A shows an X-ray diffraction pattern (measured using a CuKα-1 line) of the crystalline material obtained in Reference Example 2. In the figure, the angle 2θ in ° is shown on the horizontal axis, and the intensity of the count is plotted along the vertical axis. 図2Bは、参考例2で得られたZSM−5粉末の走査型電子顕微鏡写真(SEM)を示す。図において、倍率は75000:1で、画像の左下隅に示されている。SEM顕微鏡写真の右下隅には、画像の0.5μmに対応する単位長さが0.1μmのサブ単位の格子棒として示されている。FIG. 2B shows a scanning electron micrograph (SEM) of the ZSM-5 powder obtained in Reference Example 2. In the figure, the magnification is 75000: 1 and is shown in the lower left corner of the image. In the lower right corner of the SEM micrograph, the unit is shown as a grid of sub-units with a unit length of 0.1 μm corresponding to 0.5 μm. 図2Cは、参考例2で得られた結晶性材料のIRスペクトルを示す。図において、cm−1の波数は、横軸に沿ってプロットされ、任意の単位の吸光度は縦軸に沿ってプロットされている。FIG. 2C shows an IR spectrum of the crystalline material obtained in Reference Example 2. In the figure, the wave number in cm −1 is plotted along the horizontal axis and the absorbance in arbitrary units is plotted along the vertical axis. 図3Aは、参考例3で得られた結晶性材料のX線回折パターン(CuKα−1線を用いて測定)を示す。図において、°における角度2θは横軸に示され、カウントの強度は縦軸に沿ってプロットされている。FIG. 3A shows an X-ray diffraction pattern (measured using a CuKα-1 line) of the crystalline material obtained in Reference Example 3. In the figure, the angle 2θ in ° is shown on the horizontal axis, and the intensity of the count is plotted along the vertical axis. 図3Bは、参考例3で得られたZSM−5粉末の走査型電子顕微鏡写真(SEM)を示す。図において、倍率は75000:1で、画像の左下隅に示されている。SEM顕微鏡写真の右下隅には、画像の0.5μmに対応する単位長さが0.1μmのサブ単位の格子棒として示されている。FIG. 3B shows a scanning electron micrograph (SEM) of the ZSM-5 powder obtained in Reference Example 3. In the figure, the magnification is 75000: 1 and is shown in the lower left corner of the image. In the lower right corner of the SEM micrograph, the unit is shown as a grid of sub-units with a unit length of 0.1 μm corresponding to 0.5 μm. 図4A参考例4で得られた結晶性材料のX線回折パターン(CuKα−1線を用いて測定)を示す。図において、°における角度2θは横軸に示され、カウントの強度は縦軸に沿ってプロットされている。FIG. 4A shows an X-ray diffraction pattern (measured using CuKα-1 line) of the crystalline material obtained in Reference Example 4. In the figure, the angle 2θ in ° is shown on the horizontal axis, and the intensity of the count is plotted along the vertical axis. 図4Bは、参考例4で得られたZSM−5粉末の走査型電子顕微鏡写真(SEM)を示す。図において、倍率は75000:1で、画像の左下隅に示されている。SEM顕微鏡写真の右下隅には、画像の0.5μmに対応する単位長さが0.1μmのサブ単位の格子棒として示されている。FIG. 4B shows a scanning electron micrograph (SEM) of the ZSM-5 powder obtained in Reference Example 4. In the figure, the magnification is 75000: 1 and is shown in the lower left corner of the image. In the lower right corner of the SEM micrograph, the unit is shown as a grid of sub-units with a unit length of 0.1 μm corresponding to 0.5 μm. 図4Cは、参考例4で得られた結晶性材料のIRスペクトルを示す。図において、cm−1の波数は、横軸に沿ってプロットされ、任意の単位の吸光度は縦軸に沿ってプロットされている。FIG. 4C shows an IR spectrum of the crystalline material obtained in Reference Example 4. In the figure, the wave number in cm −1 is plotted along the horizontal axis and the absorbance in arbitrary units is plotted along the vertical axis.

本発明の方法によれば、工程(1)で1種以上のYO源が供給される。一般に、工程(2)において、YOを含むMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料を結晶化することができるとの条件で、1種以上の源(源となる材料)を考え得る形態で提供することができる。好ましくは、YOは、それ自体で、及び/又は化学成分として及び/又は本発明の方法を実施する間にYOに化学的に(部分的に又は完全に)変換される化合物として、提供される。 According to the method of the present invention, one or more YO 2 sources are supplied in step (1). In general, in step (2), one or more sources (source materials) provided that the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure containing YO 2 can be crystallized. Can be provided in a conceivable form. Preferably, YO 2 is provided by itself and / or as a chemical component and / or as a compound that is chemically (partially or fully) converted to YO 2 during the performance of the method of the invention. Is done.

本発明の方法で使用されるYO及び/又はその前駆体に関して、その元素が4価で、且つ工程(2)で結晶化されるMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に含まれるとの条件が満たされる限り、Yが表す1種以上の元素については何の限定もない。特に、本発明の意図の範囲内では、YOは、少なくとも部分的に、好ましくは完全に、ゼオライト材料のMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造に、構造構成要素として含まれる。これは、一般にゼオライト材料として典型的である、細孔及び空洞(穴)に存在する非骨格元素とは反対である。従って、上述を考慮すると、Yは、考えられ得る4価の元素のいずれでもよく、且つYは1種又は複数種の元素を表している。本発明の好ましい4価の元素としては、Si、Sn、Ti、Zr、Ge、及びこれらの混合物を挙げることができる。本発明の好ましい態様によれば、YはSiである。 Zeolite material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure whose element is tetravalent and crystallized in step (2) with respect to YO 2 and / or its precursor used in the method of the present invention As long as the condition that it is contained in is satisfied, there is no limitation on one or more elements represented by Y. In particular, within the meaning of the present invention, YO 2 is at least partially, preferably completely, included as a structural component in the MFI, MEL and / or NWW-type framework structure of the zeolitic material. This is in contrast to the non-skeletal elements present in the pores and cavities (holes) that are typical of zeolitic materials in general. Therefore, considering the above, Y may be any of the possible tetravalent elements, and Y represents one or more elements. Preferred tetravalent elements of the present invention include Si, Sn, Ti, Zr, Ge, and mixtures thereof. According to a preferred embodiment of the present invention, Y is Si.

従って、本発明の好ましい態様では、Yは、Si、Sn、Ti、Zr、Ge、及びこれらの混合物から選択され、好ましくはSiである。   Thus, in a preferred embodiment of the invention, Y is selected from Si, Sn, Ti, Zr, Ge, and mixtures thereof, preferably Si.

本発明の好ましい態様では、YはSi又はSiと1種以上の他の4価の元素との組み合わせを表し、工程(1)で好ましく使用されるSiO源は、考えられ得うるどのような源でもよい。例えば、シリカ及び/又はシリカ誘導体を使用することができ、好ましくは、1種以上のYO源がヒュームドシリカ、シリカヒドロゾル、反応性アモルファス固体シリカ、シリカゲル、ケイ酸、水ガラス、セスキシリケート、ジシリケート、コロイダルシリカ、焼成シリカ、ケイ酸エステルから選択される1種以上の化合物を含み、あるいはこれらの化合物の2種以上の混合物も同様に使用され得る。あるいは、1種以上の上述のSiO源に加えて、元素ケイ素を用いることもできる。特に好ましい態様によれば、本発明の工程(1)で使用される1種以上のYO源は、ヒュームドシリカ、反応性アモルファス固体、反応性アモルファス固体シリカ、シリカゲル、コロイダルシリカ、焼成シリカ、テトラアルコキシシランから選択され、これらの化合物の2種以上の混合物も含まれる。上記特に好ましい態様に従い、1種以上のYO源は、ヒュームドシリカ、反応性アモルファス固体シリカ、シリカゲル、焼成シリカ、テトラアルコキシシラン、これらの化合物の2種以上の混合物から選択されることがさらに好ましく、さらにまた1種以上のYO源はヒュームドシリカ、テトラアルコキシシラン、これらの化合物の2種以上の混合物から選択されることが好ましく、なおその上には1種以上のYO源は1種以上のテトラアルコキシシランを含むことが好ましい。 In a preferred embodiment of the invention, Y represents Si or a combination of Si and one or more other tetravalent elements, and the SiO 2 source preferably used in step (1) is any conceivable It can be a source. For example, silica and / or silica derivatives can be used, preferably the one or more YO 2 sources are fumed silica, silica hydrosol, reactive amorphous solid silica, silica gel, silicic acid, water glass, sesquisilicate. , One or more compounds selected from disilicate, colloidal silica, calcined silica, silicate esters, or mixtures of two or more of these compounds may be used as well. Alternatively, elemental silicon can be used in addition to one or more of the aforementioned SiO 2 sources. According to a particularly preferred embodiment, the one or more YO 2 sources used in step (1) of the present invention are fumed silica, reactive amorphous solid, reactive amorphous solid silica, silica gel, colloidal silica, calcined silica, Also included are mixtures of two or more of these compounds selected from tetraalkoxysilanes. In accordance with the above particularly preferred embodiment, the one or more YO 2 sources are further selected from fumed silica, reactive amorphous solid silica, silica gel, calcined silica, tetraalkoxysilane, and mixtures of two or more of these compounds. Preferably, the one or more YO 2 sources are preferably selected from fumed silica, tetraalkoxysilane, or a mixture of two or more of these compounds, on which one or more YO 2 sources are It preferably contains one or more tetraalkoxysilanes.

本発明の特に及び好ましい態様で使用され得るケイ酸エステルに関して、その1種以上のエステルが下記の組成物を有することが好ましい:

Si(OR)4-x(OR')x

上式において、
xが0、1、2、3又は4であり、SiOとして使用されてもよく、R及びR’は相互に異なっていてもよく、それぞれ、C−Cアルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチル;C−Cシクロアルキル、例えば、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル又はシクロオクチル;アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルであってもよく、あるいはR及びR’は同一であってもよく、それぞれ、水素、C−Cアルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチル;C−Cシクロアルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチルまたはオクチル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル又はシクロオクチル;アリール、アルキルまたはアリールであってもよい。
With respect to the silicate esters that can be used in particularly and preferred embodiments of the present invention, it is preferred that the one or more esters have the following composition:

Si (OR) 4-x (OR ') x

In the above formula,
x is 0, 1, 2, 3 or 4 and may be used as SiO 2 , R and R ′ may be different from each other, each of C 1 -C 8 alkyl, eg methyl, ethyl , n- propyl, isopropyl, n- butyl, isobutyl, tert- butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl; C 4 -C 8 cycloalkyl, e.g., cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl or cyclooctyl; aryl, alkyl May be aryl or arylalkyl, or R and R ′ may be the same, each of hydrogen, C 1 -C 8 alkyl, eg, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, Isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl; C 4 -C 8 cycloalkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl or cyclooctyl; aryl, alkyl or It may be aryl.

本発明の方法の好ましい態様によれば、1種以上のYO源、特にSiO源は下記の一般組成物の化合物を含む:

Si(OR)4

又は

Si(OR)3(OR')

上式において、
R’は水素であり、RはC−Cアルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチルである。
According to a preferred embodiment of the method of the present invention, the one or more YO 2 sources, in particular the SiO 2 source, comprise compounds of the following general composition:

Si (OR) 4

Or

Si (OR) 3 (OR ')

In the above formula,
R ′ is hydrogen and R is C 1 -C 8 alkyl, for example methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl.

1種以上のYO源、特にSiO源が1種以上のテトラアルコキシシランであるとの特に好ましい態様によれば、この1種以上の源が下記の一般組成物を1種以上の化合物を含むことがさらに好ましい:

Si(OR)4

上式において、
RはC−Cアルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチルであり、より好ましくはメチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル又はtert−ブチルであり、さらに好ましくはメチル、エチル、n−プロピル又はイソプロピル、さらに好ましくはメチル又はエチル、特に好ましくはエチルである。
According to a particularly preferred embodiment in which the one or more YO 2 sources, in particular the SiO 2 source, is one or more tetraalkoxysilanes, the one or more sources contain the following general composition with one or more compounds: More preferably it contains:

Si (OR) 4

In the above formula,
R is C 1 -C 8 alkyl, e.g., methyl, ethyl, n- propyl, isopropyl, n- butyl, isobutyl, tert- butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl, more preferably methyl, ethyl, n- Propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl or tert-butyl, more preferably methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl, more preferably methyl or ethyl, particularly preferably ethyl.

本発明によれば、工程(1)で提供される混合物は、さらに1種以上のX(Xは4価元素である)を含んでいる。工程(1)で提供される1種以上のXに含まれる4価元素Xとして用いられ得る元素に関して、骨格元素としてYO及びXを含むMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が工程(2)における結晶化により得られ得るとの条件を満たす限り、どのような元素又は元素混合物を使用してもよく、特に制限はない。本発明の好ましい態様によれば、Xは、Al、B、In、Ga及びこれら2種以上の混合物から選択され、好ましくはXがAl及び/又はBである。本発明の特に好ましい態様によれば、XはAlを含み、より好ましくはXがAlである。MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に含まれるXについて、本発明の意図の範囲内であり、Xも少なくとも部分的に、好ましくは完全にゼオライト材料の骨格構造に、骨格構造のより形成され、一般にゼオライト材料の典型である細孔及び空洞内に存在することができる非骨格元素とは反対である構造構成元素として、含まれている。 According to the invention, the mixture provided in step (1) further comprises one or more X 2 O 3 (X is a tetravalent element). Regarding the element that can be used as the tetravalent element X contained in one or more kinds of X 2 O 3 provided in the step (1), MFI, MEL, and / or NWW- containing YO 2 and X 2 O 3 as skeleton elements Any element or element mixture may be used as long as the condition that the zeolitic material having a type skeleton structure can be obtained by crystallization in the step (2) is not particularly limited. According to a preferred embodiment of the present invention, X is selected from Al, B, In, Ga and mixtures of two or more thereof, preferably X is Al and / or B. According to a particularly preferred embodiment of the invention, X comprises Al, more preferably X is Al. X 2 O 3 contained in a zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure is within the scope of the present invention, and X 2 O 3 is also at least partly, preferably completely zeolitic material Are included as structural constituent elements that are the opposite of non-skeletal elements that can be present in the pores and cavities that are formed of the skeletal structure and that are typically typical of zeolitic materials.

このため、Xは、Al、B、In、Ga及びこれら2種以上の混合物から選択され、好ましくはXがAl及び/又はGa、より好ましくはAlであるとの、本発明の態様は好ましい。   For this reason, X is selected from Al, B, In, Ga and a mixture of two or more thereof, and the aspect of the present invention is preferably such that X is Al and / or Ga, more preferably Al.

本発明の特に好ましい態様によれば、XがAl又はAlと1種以上の別の3価の元素を表し、工程(1)で好ましく提供されるAl源が考えられ得る源であることもできる。一般に、本発明に従いゼオライト材料の製造を可能にする考えられ得る源は、アルミニウム源として使用することができる。従って、例えば、1種以上のアルミニウム源は、アルミニウム、アルミニウムアルコキシド、アルミナ、アルミン酸塩及びアルミニウム塩から選択される1種以上の化合物を含むことができる。本発明の方法では、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム又は組成物Al(OR)のアルミ酸トリアルコキシ、あるいはこれらの2種以上の化合物の混合物をアルミニウム源として使用することが特に好ましい。組成物Al(OR)のアルミ酸トリアルコキシに関して、Rは相互に同一でも異なっていてもよく、C−Cアルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n-ブチル、イソブチル、tert−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル又はオクチル;C−Cシクロアルキル、例えば、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル又はシクロオクチル;アリール、アルキルアリール又はアリールアルキルである。本発明の特に好ましい態様によれば、使用されるアルミニウム源は硫酸アルミニウムである。好ましく使用されるアルミニウム塩に関して、これらは、その脱水型及び/又は1種以上の水和物(hydrates)又はその水和物の形(hydrated forms)で使用することができる。 According to a particularly preferred embodiment of the present invention, X represents Al or Al and one or more other trivalent elements, and an Al 2 O 3 source preferably provided in step (1) is a possible source. You can also. In general, possible sources that enable the production of zeolitic materials according to the present invention can be used as the aluminum source. Thus, for example, the one or more aluminum sources can include one or more compounds selected from aluminum, aluminum alkoxides, alumina, aluminates, and aluminum salts. In the method of the present invention, it is particularly preferable to use aluminum nitrate, aluminum sulfate or trialkoxy aluminate of the composition Al (OR) 3 or a mixture of two or more of these compounds as the aluminum source. With respect to the trialkoxyaluminate of the composition Al (OR) 3 , R may be the same or different from each other and may be C 1 -C 8 alkyl, such as methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl. , tert- butyl, pentyl, hexyl, heptyl or octyl; C 4 -C 8 cycloalkyl, e.g., cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl or cyclooctyl; aryl, alkylaryl or arylalkyl. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the aluminum source used is aluminum sulfate. With regard to the aluminum salts preferably used, they can be used in their dehydrated form and / or one or more hydrates or hydrated forms thereof.

1種以上のYO源及びX源は、本発明の方法の工程(1)で供給されるその量に関して、YO及びXを含むMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が工程(2)で結晶化により得られ得るとの条件を満足する限り、何ら限定されるものはない。同じことが、YO源及びX源の相対比に関しても言える。これらのYO源及びX源は、一般に、1種以上のYO源及びX源のそれぞれの量に基づいて工程(1)で製造される混合物に対して計算されるYO:Xに関して特に限定されることがないように、工程(1)における混合物の製造に使用することができる。従って、例えば、工程(1)の混合物で提供される1種以上のYO源の量に関し、混合物のYO:Xモル比は10〜1500の範囲にあり、その好ましいモル比は30〜1200の範囲にあり、より好ましくは50〜900の範囲、より好ましくは70〜700の範囲、より好ましくは80〜500の範囲、特に好ましくは90〜300の範囲である。特に好ましい態様では、工程(1)で提供される混合物のYO:Xモル比は100〜250の範囲に含まれる。 One or more YO 2 sources and X 2 O 3 sources may be MFI, MEL and / or NWW-type comprising YO 2 and X 2 O 3 with respect to their amount provided in step (1) of the method of the invention. There is no limitation as long as the condition that the zeolitic material having a framework structure can be obtained by crystallization in the step (2) is satisfied. The same is true for the relative ratio of the YO 2 source and the X 2 O 3 source. These YO 2 and X 2 O 3 sources are generally calculated for the mixture produced in step (1) based on the respective amounts of one or more YO 2 and X 2 O 3 sources. It can be used for the production of the mixture in step (1) so as not to be particularly limited with respect to YO 2 : X 2 O 3 . Thus, for example, with respect to the amount of one or more YO 2 sources provided in the mixture of step (1), the YO 2 : X 2 O 3 molar ratio of the mixture is in the range of 10 to 1500, and the preferred molar ratio is It is in the range of 30 to 1200, more preferably in the range of 50 to 900, more preferably in the range of 70 to 700, more preferably in the range of 80 to 500, and particularly preferably in the range of 90 to 300. In a particularly preferred embodiment, the mixture provided in step (1) has a YO 2 : X 2 O 3 molar ratio in the range of 100-250.

従って、本発明の方法の態様としては、工程(1)の混合物で製造される混合物のYO:Xモル比は、10〜1500の範囲、好ましくは30〜1200の範囲、より好ましくは70〜700の範囲、より好ましくは80〜500の範囲、より好ましくは90〜300の範囲、さらに一層好ましくは100〜250の範囲にあることが好ましい。 Therefore, as an embodiment of the method of the present invention, the YO 2 : X 2 O 3 molar ratio of the mixture produced by the mixture of step (1) is in the range of 10 to 1500, preferably in the range of 30 to 1200, more preferably. Is in the range of 70 to 700, more preferably in the range of 80 to 500, more preferably in the range of 90 to 300, and still more preferably in the range of 100 to 250.

しかしながら、本発明の方法の上記に代わる好ましい態様では、混合物のYO:Xモル比は、10〜300の範囲にあり、その好ましいモル比は30〜220の範囲にあり、より好ましくは50〜180の範囲、より好ましくは70〜150の範囲、さらに好ましくは90〜120の範囲、なお好ましくは95〜105の範囲にある。上記に代わって好ましい本発明の方法の別の態様では、混合物のYO:Xモル比は、50〜500の範囲にあり、その好ましいモル比は100〜400の範囲にあり、より好ましくは150〜350の範囲、より好ましくは200〜300の範囲、より好ましくは220〜280の範囲、なお一層好ましくは240〜260の範囲にある。 However, in an alternative preferred embodiment of the method of the invention, the YO 2 : X 2 O 3 molar ratio of the mixture is in the range of 10-300, the preferred molar ratio is in the range of 30-220, more preferably Is in the range of 50 to 180, more preferably in the range of 70 to 150, still more preferably in the range of 90 to 120, still more preferably in the range of 95 to 105. In another embodiment of the method of the present invention that is preferred instead of the above, the YO 2 : X 2 O 3 molar ratio of the mixture is in the range of 50-500, the preferred molar ratio is in the range of 100-400, and more Preferably it is in the range of 150 to 350, more preferably in the range of 200 to 300, more preferably in the range of 220 to 280, even more preferably in the range of 240 to 260.

本発明の方法によれば、工程(1)で提供される混合物は、さらに1種以上の溶剤を含んでいる。一般に、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が工程(2)で結晶化により得られ得るとの条件を満たす限り、溶剤の種類、及び/又は溶剤の種類の数については本発明で特に制限はなく、また、本発明で使用される溶剤の量に関しても特に制限はない。しかしながら、本発明の方法では、1種以上の溶剤は1種以上の極性溶剤を含むことが好ましい。この1種以上の極性溶剤は、アルカノール、水及びこれらの2種以上の混合物から選択されることが好ましい。特に好ましい態様では、この1種以上の極性溶剤は、メタノール、エタノール及び/又はプロパノール、イソプロパノール、水及びこれらの2種以上の混合物から選択され、さらに、メタノール、エタノール、水及びこれらの2種以上の混合物から選択されることが好ましい。しかしながら、本発明では、1種以上の溶剤、特に1種以上の極性溶剤は水を、特に蒸留水を含むことがさらに好ましい。また、特に好ましい態様では、蒸留水が、工程(1)で提供され且つ工程(2)で結晶化される混合物において、単一溶剤として使用される。   According to the method of the present invention, the mixture provided in step (1) further comprises one or more solvents. In general, as long as the condition that the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure can be obtained by crystallization in step (2) is satisfied, about the kind of solvent and / or the number of kinds of solvent There is no restriction | limiting in particular in this invention, Moreover, there is no restriction | limiting in particular regarding the quantity of the solvent used by this invention. However, in the method of the present invention, it is preferred that the one or more solvents include one or more polar solvents. The one or more polar solvents are preferably selected from alkanols, water and mixtures of two or more thereof. In a particularly preferred embodiment, the one or more polar solvents are selected from methanol, ethanol and / or propanol, isopropanol, water and a mixture of two or more thereof, further methanol, ethanol, water and two or more thereof. It is preferable to select from a mixture of However, in the present invention, it is further preferred that the one or more solvents, particularly the one or more polar solvents, contain water, particularly distilled water. Also in a particularly preferred embodiment, distilled water is used as a single solvent in the mixture provided in step (1) and crystallized in step (2).

このため、本発明の方法の態様としては、1種以上の溶剤は1種以上の極性溶剤を含み、この1種以上の極性溶剤は、アルカノール、水及びこれらの2種以上の混合物から選択されることが好ましい。   Thus, in an embodiment of the method of the present invention, the one or more solvents include one or more polar solvents, and the one or more polar solvents are selected from alkanols, water, and mixtures of two or more thereof. It is preferable.

本発明の方法では、工程(1)で製造される混合物は、次いで工程(2)で結晶化され、そしてこの工程(2)で結晶化される混合物は、100質量%のYOに対して3質量%以下の1種以上の元素Mを含んでいる。一般に、Mは、工程(1)で提供され且つ工程(2)で結晶化される混合物に存在し得るナトリウムを表す。本発明の方法の好ましい態様によれば、工程(2)で結晶化される混合物は、100質量%のYOに対して3質量%以下のナトリウム及びカリウムの両方を含んでおり、従ってMはナトリウム及びカリウムを表す。しかしながら、本発明の方法の特に好ましい態様によれば、工程(1)で製造され且つ工程(2)で結晶化される混合物は、ナトリウムとカリウム以外の他のアルカリ金属(その量が、工程(1)におけるアルカリ金属元素の総量が100質量%のYOに対して3質量%を超えない量である)も含んでいない。従って、上記特に好ましい態様によれば、工程(1)で提供され且つ工程(2)で結晶化される混合物は、3質量%以下のアルカリ金属元素を含んでおり、さらに3質量%以下のアルカリ金属元素及びアルカリ土類金属元素を含むことが好ましい。 In the method of the invention, the mixture produced in step (1) is then crystallized in step (2), and the mixture crystallized in this step (2) is based on 100% by weight YO 2 . One or more elements M of 3 mass% or less are included. In general, M represents sodium that may be present in the mixture provided in step (1) and crystallized in step (2). According to a preferred embodiment of the process of the invention, the mixture crystallized in step (2) contains not more than 3% by weight of both sodium and potassium with respect to 100% by weight YO 2 , so that M is Represents sodium and potassium. However, according to a particularly preferred embodiment of the method of the present invention, the mixture produced in step (1) and crystallized in step (2) is an alkali metal other than sodium and potassium (the amount of which is The total amount of alkali metal elements in 1) does not exceed 3% by mass with respect to 100% by mass of YO 2 . Therefore, according to the above particularly preferred embodiment, the mixture provided in step (1) and crystallized in step (2) contains 3% by mass or less of alkali metal element, and further 3% by mass or less of alkali metal element. It preferably contains a metal element and an alkaline earth metal element.

従って、本発明の方法の好ましい態様によれば、Mはナトリウム及びカリウムを表し、アルカリ金属グループを表すことが好ましく、さらにMはアルカリ及びアルカリ土類金属グループを表すことが好ましい。   Therefore, according to a preferred embodiment of the method of the present invention, M represents sodium and potassium, preferably represents an alkali metal group, and M preferably represents an alkali and alkaline earth metal group.

より好ましい本発明の態様によれば、工程(1)で提供され且つ工程(2)で結晶化される混合物は、100質量%のYOに対して本発明の特に好ましい又は好ましい態様に従う1質量%未満の1種以上の元素Mを含み、100質量%のYOに対して、より好ましくは0.5質量%以下の量、より好ましくは0.1質量%以下の量、より好ましくは0.05質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下、より好ましくは0.005質量%以下、より好ましくは0.001質量%以下、より好ましくは0.0005質量%以下の1種以上の元素Mを含んでいる。特に好ましい態様によれば、工程(1)で提供され且つ工程(2)で結晶化される混合物は、100質量%のYOに対して0.0003質量%以下の1種以上の元素Mを含んでおり、そして本発明の方法の工程(2)で結晶化される混合物は、0.0001質量%以下の1種以上の元素Mを含んでおり、このため本発明の特に好ましい又は好ましい態様によれば、1種以上の元素Mを実質的に含んでいないことがより一層好ましい。 According to a more preferred embodiment of the invention, the mixture provided in step (1) and crystallized in step (2) is 1% according to a particularly preferred or preferred embodiment of the invention with respect to 100% by weight of YO 2 . % Of one or more elements M, more preferably 0.5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0% with respect to 100% by mass of YO 2 . 0.05% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less, more preferably 0.005% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or less, more preferably 0.0005% by mass or less. The element M is included. According to a particularly preferred embodiment, the mixture provided in step (1) and crystallized in step (2) contains 0.0003% by weight or less of one or more elements M with respect to 100% by weight of YO 2 . The mixture which contains and is crystallized in step (2) of the process of the present invention contains not more than 0.0001% by weight of one or more elements M and is therefore a particularly preferred or preferred embodiment of the present invention. According to the above, it is even more preferable that one or more elements M are not substantially included.

本発明の好ましい態様によれば、工程(1)で提供され且つ工程(2)で結晶化される混合物はさらに1種以上の有機テンプレートを含んでいる。一般に、本発明によれば、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が工程(1)で得られる混合物から工程(2)で結晶化されるとの条件が満たされる限り、そこで使用される1種以上の有機テンプレートの種類及びその種類数についての特段の限定はない。しかしながら、1種以上の有機テンプレートは、テトラアルキルアンモニウム及びアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物から選択される1種以上の化合物を含むことが、本発明において好ましい。テトラアルキルアンモニウム及びアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物に含まれ得るアルキル部分に関し、再び、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が工程に(2)で結晶化されるとの条件が満たされる限り、特段の限定はない。従って、2種以上のアルキル部分の組み合わせを含む考えうるアルキル部分は、1種以上のテトラアルキルアンモニウム及び/又は1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物のそれぞれに含まれ得るものであり、好ましいアルキル部分は、C−Cアルキル、好ましくはC−Cアルキル、より好ましくはC−Cアルキル、さらに好ましくはC−Cアルキルから選択される。本発明の特に好ましい態様によれば、1種以上のテトラアルキルアンモニウム及び/又は1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物のそれぞれに含まれるアルキル部分は、C−Cアルキルから選択される。 According to a preferred embodiment of the present invention, the mixture provided in step (1) and crystallized in step (2) further comprises one or more organic templates. In general, according to the present invention, as long as the condition that the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure is crystallized in step (2) from the mixture obtained in step (1) is satisfied, There are no particular limitations on the types of one or more organic templates and the number of types used. However, it is preferred in the present invention that the one or more organic templates include one or more compounds selected from tetraalkylammonium and alkenyltrialkylammonium compounds. With respect to the alkyl moiety that can be included in the tetraalkylammonium and alkenyltrialkylammonium compounds, again the condition that the zeolitic material with MFI, MEL and / or NWW-type framework structure is crystallized in step (2) is met. As long as it is, there is no particular limitation. Thus, possible alkyl moieties including combinations of two or more alkyl moieties are those that can be included in each of one or more tetraalkylammonium and / or one or more alkenyltrialkylammonium compounds, and preferred alkyl moieties. Is selected from C 1 -C 8 alkyl, preferably C 1 -C 6 alkyl, more preferably C 1 -C 5 alkyl, and even more preferably C 1 -C 4 alkyl. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the alkyl moiety contained in each of the one or more tetraalkylammonium and / or one or more alkenyl trialkylammonium compound is selected from C 1 -C 3 alkyl.

1種以上の有機テンプレートの間に好ましく含まれる1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物のアルケニルトリアルキルアンモニウムカチオンに含まれるアルケニル部分に関して、再び、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が工程に(2)で結晶化されるとの条件が満たされる限り、特段の限定はない。しかしながら、本発明の特に好ましい態様によれば、アルケニルトリアルキルアンモニウムカチオンのアルケニル部分はC−Cアルケニルから選択され、より好ましくはC−Cアルケニル、より好ましくはC−Cアルケニル、より一層好ましくはC−Cアルケニルより選択される。本発明の特に好ましい態様によれば、1種以上の有機テンプレートの間に好ましく含まれる1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物に含まれるアルケニルトリアルキルアンモニウムカチオンのアルケニル部分は、2−プロペン−1−イル、1−プロペン−1−イル又は1−プロペン−2−イル、そして特に好ましい態様によれば、アルケニル部分は、2−プロペン−1−イル又は1−プロペン−1−イルである。 With regard to the alkenyl moiety contained in the alkenyltrialkylammonium cation of one or more alkenyltrialkylammonium compounds preferably contained between one or more organic templates, again a zeolite having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure There is no particular limitation as long as the condition that the material is crystallized in (2) is satisfied in the process. However, according to a particularly preferred embodiment of the present invention, the alkenyl portion of the alkenyl tri-alkyl ammonium cation is selected from C 2 -C 6 alkenyl, more preferably C 2 -C 5 alkenyl, more preferably C 2 -C 4 alkenyl , even more preferably selected from C 2 -C 3 alkenyl. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the alkenyl part of the alkenyltrialkylammonium cation contained in one or more alkenyltrialkylammonium compounds preferably contained between one or more organic templates is 2-propene-1- Yl, 1-propen-1-yl or 1-propen-2-yl, and in a particularly preferred embodiment, the alkenyl moiety is 2-propen-1-yl or 1-propen-1-yl.

それゆえ、工程(1)の混合物は1種以上の有機テンプレートをさらに含み、1種以上の有機テンプレートは、好ましくはテトラアルキルアンモニウム及びアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物から選択される1種以上の化合物を好ましく含むとの本発明の方法の態様が好ましい。   Therefore, the mixture of step (1) further comprises one or more organic templates, preferably the one or more organic templates are preferably one or more compounds selected from tetraalkylammonium and alkenyltrialkylammonium compounds. The method aspect of the present invention is preferred.

本発明のよりさらに好ましい態様によれば、工程(1)で製造された混合物に含まれる1種以上の有機テンプレートは1種以上のテトラアルキルアンモニウム化合物を含み、この化合物はテトラエチルアンモニウム化合物、トリエチルプロピルアンモニウム化合物、ジエチルジプロピルアンモニウム化合物、エチルトリプロピルアンモニウム化合物、テトラプロピルアンモニウム化合物、及びこれらの2種の混合物から選択されることが好ましく、1種以上の有機テンプレートは1種以上のテトラプロピルアンモニウム化合物を含むことが特に好ましい。   According to an even more preferred embodiment of the present invention, the one or more organic templates contained in the mixture produced in step (1) comprises one or more tetraalkylammonium compounds, which compounds are tetraethylammonium compounds, triethylpropyl. Preferably, the compound is selected from an ammonium compound, a diethyldipropylammonium compound, an ethyltripropylammonium compound, a tetrapropylammonium compound, and a mixture of the two, and the one or more organic templates are one or more tetrapropylammonium compounds. It is particularly preferable that

同様に、工程(1)で製造される混合物に好ましく含まれる1種以上の有機テンプレートが1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物を含むとの本発明の特に好ましい態様に関し、これらの化合物はN−(C−C)−アルケニル−トリ−(C-C)アルキルアンモニウム化合物、さらに好ましくはN−(C−C)−アルケニル−トリ−(C-C)アルキルアンモニウム化合物、さらに好ましくはN−(C−C)−アルケニル−トリ−(C-C)アルキルアンモニウム化合物から選択されることが好ましく、より一層好ましくはこれらの化合物はN−(2−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム化合物、N−(1−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム化合物、N−(1−プロペン−2−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム化合物、及びこれらの2種以上の混合物から選択される。この特に好ましい態様によれば、工程(1)で製造される混合物に含まれる1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物は、N−(2−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム化合物、N−(1−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム化合物、及びこれらの2種以上の混合物から選択される。 Similarly, with respect to a particularly preferred embodiment of the invention wherein the one or more organic templates preferably contained in the mixture produced in step (1) comprises one or more alkenyltrialkylammonium compounds, these compounds are N- (C 2 -C 5) - alkenyl - tri - (C 1 -C 5) alkyl ammonium compound, more preferably N- (C 2 -C 4) - alkenyl - tri - (C 1 -C 4) alkylammonium compounds , even more preferably N- (C 2 -C 3) - alkenyl - tri - (C 2 -C 4) is preferably selected from alkyl ammonium compound, even more preferably those compounds N-(2-propene -1-yl) -tri-n-propylammonium compound, N- (1-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium Compounds, N-(1-propen-2-yl) - tri -n- propyl ammonium compounds, and mixtures of two or more thereof. According to this particularly preferred embodiment, the one or more alkenyltrialkylammonium compounds contained in the mixture produced in step (1) are N- (2-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium compounds. , N- (1-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium compound, and mixtures of two or more thereof.

本発明の特に好ましい態様に従う工程(1)で製造される混合物にさらに添加される1種以上のテトラアルキルアンモニウム及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物に関して、上記1種以上の化合物は適切に塩の形で提供される。上記1種以上の化合物に含まれる1種以上のテトラアルキルアンモニウム及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物の対イオンに関し、再び、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が本発明の方法の工程(2)で結晶化され得るとの条件が満たされる限り、本発明において特段の限定はない。従って、上記1種以上のカチオンの考え得るどのような対イオンでも、1種以上のテトラアルキルアンモニウム及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物を提供するために使用することができる。従って、例えば、1種以上のテトラアルキルアンモニウム化合物及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物の一種以上の対イオンは、塩化物、フッ化物、臭化物、炭酸水素塩、水酸化物、硝酸塩、リン酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、硫酸塩、硫酸水素塩、酢酸塩、蟻酸塩、シュウ酸塩、シアン酸塩及びこれら二種以上の混合物から選択される一種以上のアニオンを含むことができ、より好ましくは塩化物、フッ化物、臭化物、炭酸水素塩、水酸化物、硝酸塩、リン酸二水素塩、硫酸水素塩、酢酸塩、蟻酸塩、シュウ酸塩、及びこれら二種以上の混合物から選択される一種以上のアニオンを含むことができ、より一層好ましくは塩化物、臭化物、水酸化物、硝酸塩及びこれら二種以上の混合物から選択される一種以上のアニオンを含むことができる。   With respect to one or more tetraalkylammonium and / or alkenyltrialkylammonium compounds further added to the mixture produced in step (1) according to a particularly preferred embodiment of the present invention, the one or more compounds are suitably in salt form. Provided in. Regarding the counter ion of one or more tetraalkylammonium and / or alkenyltrialkylammonium compounds contained in the one or more compounds, a zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type skeleton structure is used again. As long as the condition that it can be crystallized in step (2) of the method is satisfied, there is no particular limitation in the present invention. Accordingly, any possible counterion of the one or more cations can be used to provide one or more tetraalkylammonium and / or alkenyltrialkylammonium compounds. Thus, for example, the one or more counter-ions of one or more tetraalkylammonium compounds and / or alkenyltrialkylammonium compounds are chloride, fluoride, bromide, bicarbonate, hydroxide, nitrate, phosphate, It contains one or more anions selected from hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, sulfate, hydrogen sulfate, acetate, formate, oxalate, cyanate and mixtures of two or more thereof. More preferably chloride, fluoride, bromide, bicarbonate, hydroxide, nitrate, dihydrogen phosphate, hydrogen sulfate, acetate, formate, oxalate, and mixtures of two or more thereof One or more anions selected from the group consisting of chlorides, bromides, hydroxides, nitrates and mixtures of two or more thereof. It can contain on.

本発明の特に好ましい態様によれば、本発明の方法の工程(1)で製造され且つ工程(2)で結晶化される混合物に好ましく添加される1種以上のテトラアルキルアンモニウム塩及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム塩は、相互に独立して、水酸化物及び/又はハロゲン化物塩であり、好ましくは水酸化物、塩化物、臭化物及びこれらの2種以上の混合物から選択される塩であり、より一層好ましくその塩は水酸化物を含む。従って、本発明の特に好ましい態様によれば、1種以上の有機テンプレートは1種以上のテトラアルキルアンモニウムを含み、1種以上の有機テンプレートが1種以上のテトラアルキルアンモニウムの水酸化及び/又は塩化物を含むことが特に好ましく、さらに水酸化テトラアルキルアンモニウムを含むことが好ましい。同様に、本発明の特に好ましい態様によれば、本発明の方法の工程(1)で製造される混合物に好ましく添加される1種以上の有機テンプレートは1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物であり、特に、1種以上の有機テンプレートはN−(2−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム及び/又はN−(1−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウムの水酸化物及び/又は塩化物が好ましく、さらに、N−(2−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム及び/又はN−(1−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウムの水酸化物であることが一層好ましい。   According to a particularly preferred embodiment of the present invention, one or more tetraalkylammonium salts and / or alkenyls preferably added to the mixture produced in step (1) of the method of the present invention and crystallized in step (2). Trialkylammonium salts are, independently of one another, hydroxide and / or halide salts, preferably salts selected from hydroxides, chlorides, bromides and mixtures of two or more thereof. Even more preferably, the salt comprises a hydroxide. Thus, according to a particularly preferred embodiment of the present invention, the one or more organic templates comprise one or more tetraalkylammonium, and the one or more organic templates comprise one or more tetraalkylammonium hydroxides and / or chlorides. It is particularly preferable that the product contains a tetraalkylammonium hydroxide. Similarly, according to a particularly preferred embodiment of the present invention, the one or more organic templates preferably added to the mixture produced in step (1) of the method of the present invention are one or more alkenyltrialkylammonium compounds. In particular, the one or more organic templates are N- (2-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium and / or N- (1-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium. Hydroxides and / or chlorides are preferred, and N- (2-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium and / or N- (1-propen-1-yl) -tri-n- More preferred is propylammonium hydroxide.

1種以上の有機テンプレートがMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の結晶化のために好ましく提供される本発明の方法の工程(1)で製造される混合物に含まれる1種以上の有機テンプレートの量に関し、特段の限定はない。従って、例えば、工程(1)で得られる混合物の1種以上の有機テンプレートの総量のYOに対するモル比は、1:0.1〜1:30、好ましくは1:0.5〜1:20、より好ましくは1:1〜1:15、さらに好ましくは1:3〜1:10、なお一層好ましくは1:4〜1:7である。特に好ましい態様では、1種以上の有機テンプレートの総量のYOに対するモル比は、1:5〜1:5.6である。 One or more organic templates are included in the mixture produced in step (1) of the process of the present invention, preferably provided for crystallization of zeolitic materials having MFI, MEL and / or NWW-type framework structures. There is no particular limitation on the amount of organic template above the seed. Thus, for example, the molar ratio of the total amount of one or more organic templates of the mixture obtained in step (1) to YO 2 is 1: 0.1 to 1:30, preferably 1: 0.5 to 1:20. More preferably 1: 1 to 1:15, still more preferably 1: 3 to 1:10, and even more preferably 1: 4 to 1: 7. In a particularly preferred embodiment, the molar ratio of the total amount of one or more organic templates to YO 2 is 1: 5 to 1: 5.6.

従って、工程(1)で製造される混合物に含まれる1種以上の有機テンプレートの総量のYOに対するモル比は、1:(0.1〜30)、好ましくは1:(0.5〜20)、さらに好ましくは1:(1〜15)、さらに好ましくは1:(3〜10)、さらに好ましくは1:(4〜7)、さらに一層好ましくは1:(5〜5.6)であるとの本発明の方法の態様が好ましい。 Therefore, the molar ratio of the total amount of one or more organic templates contained in the mixture produced in step (1) to YO 2 is 1: (0.1-30), preferably 1: (0.5-20). ), More preferably 1: (1-15), more preferably 1: (3-10), more preferably 1: (4-7), and still more preferably 1: (5-5.6). And the method aspect of the present invention is preferred.

本発明の方法によれば、工程(1)に従う混合物は、本発明の方法の工程(2)においてMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を結晶化するための1種以上のOH源を含んでいる。本発明で使用することができる1種以上のOH源の特定の種類については、本発明の方法の工程(1)で作製され且つ工程(2)で結晶化される混合物において、OHアニオンが直接または間接に生じるとの条件を満たす限り、特段の限定はない。本発明の意図の範囲内において、OHアニオンは、OHアニオンの生成(例えばルイス酸と水との反応)をもたらす化学反応により間接的に提供され、且つ塩基のプロトン化された形及びOHアニオンは前者の化学反応により生じる。 According to the method of the present invention, the mixture according to step (1) is one or more OH sources for crystallizing the MFI, MEL and / or NWW-type framework structure in step (2) of the method of the present invention. Is included. For a particular type of one or more OH - sources that can be used in the present invention, the OH - anion in the mixture produced in step (1) and crystallized in step (2) of the method of the invention There is no particular limitation as long as the condition that is generated directly or indirectly is satisfied. Within the contemplation of the present invention, the OH - anion is indirectly provided by a chemical reaction that results in the formation of an OH - anion (eg, reaction of a Lewis acid with water), and the protonated form of the base and OH - anion produced by the former chemical reaction.

本発明によれば、工程(1)に従う混合物にさらに好ましく含まれる1種以上のOH源は、直接OHを含む1種以上の源、特に1種以上のブレンステッド塩基を含み、より一層好ましい1種以上のOH源は、本発明の特に好ましい又は好ましい態様に従い、工程(1)で製造される混合物にさらに含まれる有機テンプレートの1種以上の水酸化物を含んでいる。従って、その特定の好ましい態様によれば、上記1種以上のOH源は、テトラアルキルアンモニウム水酸化物及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム水酸化物、さらに好ましくは水酸化テトラエチルアンモニウム、水酸化トリエチルプロピルアンモニウム、水酸化ジエチルジプロピルアンモニウム、水酸化エチルトリプロピルアンモニウム、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化N−(2−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム、水酸化N−(1−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム、水酸化N−(1−プロペン−2−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム、及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上の水酸化物である。より一層好ましくは、1種以上の水酸化物は、水酸化テトラプロピルアンモニウム、水酸化N−(2−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム、水酸化N−(1−プロペン−1−イル)−トリ−n−プロピルアンモニウム、及びこれらの2種以上の混合物から選択される。特定の好ましい態様によれば、1種以上のOH源は、水酸化テトラプロピルアンモニウムを含み、より一層好ましくは1種以上のOH源は水酸化テトラプロピルアンモニウムである。 According to the present invention, the one or more OH sources further preferably included in the mixture according to step (1) comprises one or more sources directly comprising OH , in particular one or more Bronsted bases, and even more preferred one or more OH - source in accordance with particularly preferred or preferred embodiment of the present invention comprises one or more hydroxides of further organic template contained in the mixture produced in step (1). Thus, according to certain preferred embodiments thereof, the one or more OH sources are tetraalkylammonium hydroxide and / or alkenyltrialkylammonium hydroxide, more preferably tetraethylammonium hydroxide, triethylpropyl hydroxide. Ammonium, diethyldipropylammonium hydroxide, ethyltripropylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, N- (2-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium hydroxide, N- (1- One or more selected from propen-1-yl) -tri-n-propylammonium hydroxide, N- (1-propen-2-yl) -tri-n-propylammonium hydroxide, and mixtures of two or more thereof The hydroxide. Even more preferably, the one or more hydroxides are tetrapropylammonium hydroxide, N- (2-propen-1-yl) -tri-n-propylammonium hydroxide, N- (1-propene-hydroxide). 1-yl) -tri-n-propylammonium and mixtures of two or more thereof. According to certain preferred embodiments, the one or more OH - sources comprises tetrapropylammonium hydroxide, even more preferably the one or more OH - sources are tetrapropylammonium hydroxide.

このため、本発明の方法の好ましい態様では、工程(1)に従う混合物は1種以上のOH源を含み、この1種以上のOH源は好ましくは有機テンプレートの水酸化物を含み、より好ましくはテトラアルキルアンモニウム水酸化物及び/又はアルケニルトリアルキルアンモニウム水酸化物から選択される1種以上の水酸化物を含む。 Thus, in a preferred embodiment of the process of the present invention, the mixture according to step (1) is 1 or more OH - comprises a source, the one or more OH - source preferably comprises a hydroxide of the organic template, and more Preferably, one or more hydroxides selected from tetraalkylammonium hydroxides and / or alkenyltrialkylammonium hydroxides are included.

本発明の方法の工程(1)で製造される混合物に含み得るOH源の量に関し、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料が本発明の方法の工程に(2)で結晶化され得るとの条件が満たされる限り、本発明において特段の限定はない。従って、例えば、上記好ましい態様に従い、工程(1)で得られる混合物のOH:YOモル比は、好ましくは0.01〜5の範囲、より好ましくは0.05〜2の範囲、より好ましくは0.1〜1の範囲、より好ましくは0.12〜0.5の範囲、好ましくは0.15〜0.3の範囲である。本発明の特に好ましい態様によれば、本発明の特に好ましい態様によれば、工程(1)で得られる混合物のOH:YOモル比は、0.18〜0.2の範囲にある。 With respect to the amount of OH - source that can be included in the mixture produced in step (1) of the method of the present invention, zeolitic materials having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure are included in the step of the method of the present invention (2). There is no particular limitation in the present invention as long as the condition that it can be crystallized is satisfied. Thus, for example, according to the above preferred embodiment, the OH : YO 2 molar ratio of the mixture obtained in step (1) is preferably in the range of 0.01 to 5, more preferably in the range of 0.05 to 2, more preferably. Is in the range of 0.1 to 1, more preferably in the range of 0.12 to 0.5, and preferably in the range of 0.15 to 0.3. According to a particularly preferred embodiment of the invention, according to a particularly preferred embodiment of the invention, the OH : YO 2 molar ratio of the mixture obtained in step (1) is in the range of 0.18 to 0.2.

本発明の工程(1)において、混合物は考えられ得るいかなる手段でも製造することができ、激しく混合することが好ましく、撹拌による混合がより好ましい。   In step (1) of the present invention, the mixture can be produced by any conceivable means, preferably vigorous mixing, more preferably mixing by stirring.

本発明の工程(2)で行われる結晶化に関し、工程(1)で得られる混合物からMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料を結晶化させるため使用される実際の手段について、本発明において特段の限定はない。従って、どのような手段でも使用することができるが、結晶化は、工程(1)の混合物を加熱することにより行うことが好ましい。この好ましい態様によれば、工程(2)の結晶化を達成する温度には特段の限定はないが、結晶化は、80〜250℃の範囲の温度で加熱下に行うことが好ましく、その温度範囲は、さらに100〜220℃の範囲、さらに120〜200℃の範囲、さらに140〜180℃の範囲、さらに145〜175℃の範囲が好ましい。本発明の特に好ましい態様によれば、工程(1)で得られ且つMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の結晶化のための工程(2)で提供される混合物の好ましい加熱は150〜170℃の範囲の温度で行われる。   Regarding the crystallization performed in step (2) of the present invention, the actual means used to crystallize the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure from the mixture obtained in step (1) In the present invention, there is no particular limitation. Accordingly, any means can be used, but crystallization is preferably performed by heating the mixture of step (1). According to this preferred embodiment, the temperature for achieving the crystallization in the step (2) is not particularly limited, but the crystallization is preferably performed under heating at a temperature in the range of 80 to 250 ° C. The range is preferably in the range of 100 to 220 ° C, more preferably in the range of 120 to 200 ° C, further in the range of 140 to 180 ° C, and further in the range of 145 to 175 ° C. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, preference is given to the mixture provided in step (2) for crystallization of the zeolitic material obtained in step (1) and having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure. Heating is performed at a temperature in the range of 150-170 ° C.

MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の結晶化のための手段として、本発明の方法の工程(2)で好ましく使用される加熱に関し、その加熱は、一般に結晶化が達成される条件下であれば、どのような適当な圧力下で行ってもよい。本発明の好ましい態様において、工程(1)の混合物を、工程(2)において常圧より高い圧力に付される。本発明で使用される「常圧」は理想的なケースでは101325Paの圧力となる。しかしながら、この圧力は、当業者に公知の範囲内で変更することができる。例えば、この圧力は、95000〜106000Pa、又は96000〜105000Pa、又は97000〜104000Pa、又は98000〜103000Pa、又は99000〜102000Paの範囲とすることができる。   As a means for crystallization of a zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure, it relates to the heating preferably used in step (2) of the method of the invention, which heating is generally achieved by crystallization Any suitable pressure may be used as long as the conditions are satisfied. In a preferred embodiment of the invention, the mixture of step (1) is subjected to a pressure higher than normal pressure in step (2). The “normal pressure” used in the present invention is a pressure of 101325 Pa in an ideal case. However, this pressure can be varied within a range known to those skilled in the art. For example, this pressure can be in the range of 95000-106000 Pa, or 96000-105000 Pa, or 97000-104000 Pa, or 98000-103000 Pa, or 99000-102000 Pa.

本発明の方法の好ましい態様において、溶剤は工程(1)の混合物に存在し、さらに、工程(2)の加熱はソルボサーマル条件下で行われる(すなわち、使用される溶剤の自己発生圧力下に結晶化される)ことが好ましい。これは、例えば、工程(1)で得られた混合物をオートクレーブ又は生成したソルボサーマル(溶剤熱)条件に合った他の結晶化容器で加熱することにより行うことができる。特に好ましい態様では、溶剤が水、好ましくは蒸留水を含み、結果として工程(2)の加熱を水熱条件で行われる。   In a preferred embodiment of the process according to the invention, the solvent is present in the mixture of step (1) and furthermore the heating of step (2) is carried out under solvothermal conditions (ie under the self-generated pressure of the solvent used). Preferably crystallized). This can be done, for example, by heating the mixture obtained in step (1) in an autoclave or other crystallization vessel that meets the generated solvothermal (solvent heat) conditions. In a particularly preferred embodiment, the solvent comprises water, preferably distilled water, with the result that the heating in step (2) is carried out under hydrothermal conditions.

結晶化のために本発明で使用される装置は、結晶化の所望のパラメーターが、特に、特定の結晶化条件が求められる好ましい態様において実現することができるとの条件を満たす限り、特に限定されるものではない。ソルボサーマル条件下で行われる好ましい態様において、どのような種類のオートクレーブあるいはどのような種類の消化(digestion)容器も使用することができる。   The apparatus used in the present invention for crystallization is particularly limited as long as the desired parameters of crystallization satisfy the condition that they can be realized in a preferred embodiment, particularly where specific crystallization conditions are required. It is not something. In a preferred embodiment performed under solvothermal conditions, any type of autoclave or any type of digestion vessel can be used.

さらに、本発明の方法の工程(2)における好ましい加熱をゼオライト材料の結晶化のために行なう期間について、その加熱期間が、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の結晶化を達成するのに好適である限り、特に限定はない。従って、例えば、加熱は、少なくなくとも3時間の期間行うことができ、好ましい加熱期間は6時間〜15日間であり、より好ましくは9時間〜10日間であり、より好ましくは12時間〜7日間、より好ましくは15時間〜5日間、より好ましくは18時間〜4日間、より好ましくは21時間〜3日間である。特に好ましい態様では、本発明の工程(2)の加熱期間は1〜2日間である。   Furthermore, regarding the period during which the preferred heating in step (2) of the method of the present invention is performed for crystallization of the zeolitic material, the heating period is crystallization of the zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure. As long as it is suitable for achieving the above, there is no particular limitation. Thus, for example, heating can be carried out for a period of at least 3 hours, with a preferred heating period being 6 hours to 15 days, more preferably 9 hours to 10 days, more preferably 12 hours to 7 days. More preferably, it is 15 hours to 5 days, more preferably 18 hours to 4 days, and more preferably 21 hours to 3 days. In a particularly preferred embodiment, the heating period in step (2) of the present invention is 1-2 days.

本発明の好ましい態様によれば、混合物は工程(2)で加熱されるが、この加熱は、ゼオライト材料が結晶化される限り、全結晶化工程またはその1つ以上の部分で行うことができる。好ましくは、加熱を全結晶化工程で行う。   According to a preferred embodiment of the invention, the mixture is heated in step (2), but this heating can be carried out in the entire crystallization step or in one or more parts thereof as long as the zeolitic material is crystallized. . Preferably, heating is performed during the entire crystallization step.

さらに、本発明の工程(2)の結晶化手段に関し、本発明に従い、静的条件下化、あるいは混合物をかき混ぜる手段により、結晶化を行うことが、本発明では大抵可能である。混合物をかき混ぜることを含む態様によれば、そのかき混ぜる手段については特に限定はない。そのかき混ぜは、結晶化のために、振動手段、反応容器の回転及び/又は反応混合物の機械的撹拌のいずれか1つの手段を用いて行うことができ、上記態様において、かき混ぜは反応混合物の機械的撹拌により達成されることが好ましい。しかしながら、これに代わる好ましい態様では、結晶化を静的条件下、すなわち結晶化プロセス中にどのようなかき混ぜ手段を用いることなく行われる。   Furthermore, with regard to the crystallization means of step (2) of the present invention, it is usually possible in the present invention to perform crystallization by means of static conditions or by stirring the mixture in accordance with the present invention. According to the aspect including stirring the mixture, the means for stirring is not particularly limited. The agitation can be performed for the crystallization by using any one means of vibration means, rotation of the reaction vessel and / or mechanical stirring of the reaction mixture. It is preferably achieved by mechanical stirring. However, in an alternative preferred embodiment, the crystallization is performed under static conditions, i.e. without any agitation means during the crystallization process.

一般に、本発明の方法は、任意に、後処理(work-up)のための別の工程、及び/又は工程(1)で提供された混合物から工程(2)で結晶化されるゼオライト材料のさらなる化学及び/又は物理変換のための別の工程を含むことができる。上記後処理は、ゼオライト材料に含浸する工程(3)の前に行われる。ゼオライト材料を、例えば、どのような一連の単離及び/または洗浄処理(procedure)に付すことができ、工程(2)の結晶化で得られるゼオライト材料は、少なくも1つの単離処理及び少なくとも1つの洗浄処理に付すことが好ましい。   In general, the method of the present invention optionally involves a separate step for work-up and / or the zeolitic material crystallized in step (2) from the mixture provided in step (1). Additional steps for further chemical and / or physical transformations can be included. The post-treatment is performed before the step (3) of impregnating the zeolite material. The zeolitic material can be subjected to, for example, any series of isolation and / or washing procedures, and the zeolitic material obtained in the crystallization of step (2) has at least one isolation treatment and at least It is preferable to perform one washing process.

結晶化された生成物の単離は、考えられ得る手段であればどんな手段でも達成することができる。好ましくは結晶化生成物の単離は、ろ過、限外ろ過、ダイアフィルトレーション(diafiltration)、遠心分離及び/又はデカンテーションの手段によって達成することができる。ろ過法は吸引工程及び/又は加圧ろ過工程を含むことができる。好ましい態様によれば、単離する前に、まず反応混合物のpHを5〜9の範囲、さらに好ましくは6〜8の範囲、さらに好ましくは6.5〜7.8の範囲、さらに好ましくは7〜7.6の範囲に調節することが好ましい。本発明の意図の範囲内で、pH値は標準ガラス電極により決定される値とすることが好ましい。   Isolation of the crystallized product can be accomplished by any conceivable means. Preferably isolation of the crystallized product can be accomplished by means of filtration, ultrafiltration, diafiltration, centrifugation and / or decantation. The filtration method can include a suction step and / or a pressure filtration step. According to a preferred embodiment, prior to isolation, first the pH of the reaction mixture is in the range of 5-9, more preferably in the range of 6-8, more preferably in the range of 6.5-7.8, more preferably 7. It is preferable to adjust to the range of -7.6. Within the scope of the intention of the present invention, the pH value is preferably determined by a standard glass electrode.

1つ以上の任意の洗浄方法に関して、考えられ得るどのような溶剤でも使用することができる。使用可能な洗浄剤としては、例えば、水、アルコール(例、メタノール、プロパノール)、又はこれら2種以上の混合物を挙げることができる。混合物の例としては、2種以上のアルコールの混合物(例、メタノールとエタノール、又はメタノールとプロパノール、又はエタノールとプロパノール、メタノールとエタノールとプロパノール)、水と少なくとも1種のアルコールの混合物(例、水とメタノール、又は水とエタノール、又は水とプロパノール、水とメタノールとエタノール、又は水とメタノールとプロパノール、又は水とエタノールとプロパノール、水とメタノールとエタノールとプロパノール)が挙げられる。水又は水と少なくとも1種のアルコールの混合物、特に水とメタノールが好ましく、単一の洗浄剤として蒸留水が特に好ましい。   For any one or more optional cleaning methods, any conceivable solvent can be used. Examples of usable cleaning agents include water, alcohol (eg, methanol, propanol), or a mixture of two or more of these. Examples of mixtures include a mixture of two or more alcohols (eg, methanol and ethanol, or methanol and propanol, or ethanol and propanol, methanol, ethanol and propanol), a mixture of water and at least one alcohol (eg, water). And methanol, water and ethanol, water and propanol, water and methanol and ethanol, water and methanol and propanol, water and ethanol and propanol, water, methanol, ethanol, and propanol). Water or a mixture of water and at least one alcohol, particularly water and methanol, are preferred, and distilled water is particularly preferred as a single cleaning agent.

分離されたゼオライト材料は、洗浄剤(好ましくは洗浄水)のpHが6〜8の範囲、好ましくは6.5〜7.5の範囲になるまで、洗浄される。   The separated zeolitic material is washed until the pH of the detergent (preferably wash water) is in the range of 6-8, preferably in the range of 6.5-7.5.

さらに、本発明の方法は、任意に1つ以上の乾燥工程を含むことができる。一般に、考えられ得るどのような乾燥手段でも用いることができる。一般に、乾燥方法としては、どのような定常(stationary)乾燥処理又は連続する乾燥処理(例えばバンド乾燥機の使用)でも用いることができる。ドライ−ミリング(Dry-milling)及びスピンフラッシュ(spinflash)処理も上記に代わるものとして挙げることができる。乾燥処理としては、ゼオライト材料を加熱、及び/又はゼオライト材料を真空にする処理を挙げることができる。本発明の想定される態様では、1つ以上の乾燥工程として、噴霧乾燥も挙げることができ、それはゼオライト材料の噴霧顆粒化により達成することができる。   Further, the method of the present invention can optionally include one or more drying steps. In general, any conceivable drying means can be used. In general, any stationary drying process or continuous drying process (for example, use of a band dryer) can be used as a drying method. Dry-milling and spinflash processes can also be mentioned as alternatives. Examples of the drying treatment include heating the zeolitic material and / or evacuating the zeolitic material. In contemplated embodiments of the invention, one or more drying steps may also include spray drying, which can be achieved by spray granulation of the zeolitic material.

少なくとも1つの乾燥工程緒を含む態様において、乾燥温度は25〜150℃の範囲が好ましく、さらに好ましくは60〜140℃の範囲、さらに好ましくは70〜130℃の範囲、さらに一層好ましくは75〜125℃の範囲である。乾燥期間は、2〜24時間の範囲が好ましく、さらに好ましくは2.5〜10時間の範囲、さらに好ましくは3〜7時間の範囲、さらに一層好ましくは3.5〜5時間の範囲である。   In an embodiment including at least one drying step, the drying temperature is preferably in the range of 25 to 150 ° C, more preferably in the range of 60 to 140 ° C, more preferably in the range of 70 to 130 ° C, and still more preferably in the range of 75 to 125. It is in the range of ° C. The drying period is preferably in the range of 2 to 24 hours, more preferably in the range of 2.5 to 10 hours, further preferably in the range of 3 to 7 hours, and still more preferably in the range of 3.5 to 5 hours.

好ましい本発明の方法の上記に代わる態様によれば、工程(2)で結晶化されたゼオライト材料は、あらかじめゼオライト材料を単離、洗浄又は乾燥をすることなく、直接少なくとも1つの乾燥工程、好ましくは噴霧乾燥及び/又は噴霧顆粒化に付される。本発明の方法の工程(2)で得られた混合物を直接噴霧乾燥又は噴霧顆粒化の工程に付すことは、単離及び乾燥を単一工程で行うことができるとの利点がある。結果として、本発明のこの態様によれば、有機テンプレートの除去を回避するだけでなく、合成後の後処理工程の数を最小化することができるとのより一層好ましい方法が提供され、結果として、ゼオライト材料を極めて簡単な方法で得ることができる。   According to an alternative embodiment of the preferred method of the invention, the zeolitic material crystallized in step (2) is preferably directly subjected to at least one drying step, preferably without prior isolation, washing or drying of the zeolitic material. Is subjected to spray drying and / or spray granulation. Subjecting the mixture obtained in step (2) of the method of the present invention directly to a spray drying or spray granulation step has the advantage that isolation and drying can be carried out in a single step. As a result, this aspect of the present invention provides a more preferred method that not only avoids removal of the organic template, but can also minimize the number of post-treatment steps after synthesis, and as a result. The zeolitic material can be obtained in a very simple manner.

一般に、本発明の方法における任意選択の洗浄及び/又は単離及び/又はイオン交換処理は、考えられ得るどのような順序で行うことができ、所望の頻度で繰り返すことができる。   In general, the optional washing and / or isolation and / or ion exchange treatments in the methods of the present invention can be performed in any conceivable order and can be repeated as often as desired.

さらなる好ましい態様によれば、工程(2)の後、工程(3)の前に行うことができる上述の1つ以上の後処理工程に加えて、1つ以上の任意の乾燥工程に加えて、或いは1つ以上の任意の乾燥工程に代えて、任意に洗浄されたゼオライト材料は1つ以上のか焼工程に付される。本発明によれば、上述の1つ以上のか焼工程は本発明の方法の特別な態様の観点から特に好ましく、工程(1)で製造された混合物は、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の合成後に除去される有機テンプレートを含んでいる。1つ以上のか焼工程が本発明の方法の工程(2)の後、工程(3)の前に行われるとの上記好ましい態様においては、行うことができるか焼工程の反復、特に反復回数についても、か焼処理で使用される温度についても、か焼処理の期間についても、特に限定されるものではない。本発明の方法の特に好ましい態様では、1種以上の有機テンプレートが工程(1)で製造された混合物にさらに含まれており、そしてか焼の条件、特に温度及び/又は期間及び/又はか焼工程の反復回数は、1種以上の有機テンプレートがMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の細孔構造から実質的に除去されるように選択されることが好ましい。   According to a further preferred embodiment, in addition to the one or more post-treatment steps described above that can be performed after step (2) and before step (3), in addition to one or more optional drying steps, Alternatively, instead of one or more optional drying steps, the optionally washed zeolitic material is subjected to one or more calcination steps. According to the present invention, one or more of the calcination steps described above are particularly preferred from the standpoint of a particular embodiment of the method of the present invention, wherein the mixture produced in step (1) is an MFI, MEL and / or NWW-type skeleton. It includes an organic template that is removed after the synthesis of the zeolitic material having a structure. In the preferred embodiment where one or more calcination steps are performed after step (2) of the method of the present invention and before step (3), the number of repetitions of the calcination step that can be performed, in particular the number of repetitions. However, the temperature used in the calcination treatment and the duration of the calcination treatment are not particularly limited. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, one or more organic templates are further included in the mixture produced in step (1) and the conditions of calcination, in particular temperature and / or duration and / or calcination. The number of process iterations is preferably selected such that one or more organic templates are substantially removed from the pore structure of the zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure.

本発明の意図の範囲内において、用語「実質的に」、特にか焼後に多くともゼオライト材料の細孔構造に存在する1種以上の有機テンプレートの量に関するその用語の使用は、多くともゼオライト材料の細孔構造に存在する1種以上の有機テンプレートに由来する炭素及び/又は窒素の残留量を示している。さらに特に、1種以上の有機テンプレートの存在下に本発明の方法の工程(2)で結晶化されたゼオライト材料は、本発明の意図の範囲内において実質的に含んでいない。この場合、炭素及び/又は窒素の含有量は、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料内に含まれるYO100質量%に対して1.0質量%以下、好ましくは0.5質量%以下、より好ましくは0.2質量%以下、より好ましくは0.1質量%以下、より好ましくは0.05質量%以下、より好ましくは0.01質量%以下、より好ましくは0.005質量%以下、より好ましくは0.001質量%以下である。 Within the meaning of the invention, the use of the term “substantially”, in particular the amount of one or more organic templates present in the pore structure of the zeolitic material at most after calcination, is at most zeolitic material. The residual amount of carbon and / or nitrogen derived from one or more organic templates existing in the pore structure of the present invention is shown. More particularly, the zeolitic material crystallized in step (2) of the process of the present invention in the presence of one or more organic templates is substantially free of the intention of the present invention. In this case, the content of carbon and / or nitrogen is 1.0% by mass or less, preferably 0 with respect to 100% by mass of YO 2 contained in the zeolite material having MFI, MEL and / or NWW-type skeleton structure. 0.5 mass% or less, more preferably 0.2 mass% or less, more preferably 0.1 mass% or less, more preferably 0.05 mass% or less, more preferably 0.01 mass% or less, more preferably 0. 0.005 mass% or less, more preferably 0.001 mass% or less.

本発明の方法の好ましい態様の1つ以上のか焼工程に関し、本発明の方法で使用されるか焼処理の温度は、300〜850℃の範囲であり、工程(2d)におけるか焼温度は350〜700℃の範囲が好ましく、さらに400〜600℃の範囲が好ましい。本発明の方法の特に好ましい態様によれば、工程(2d)におけるか焼は、450〜550℃の範囲の温度で行われる。工程(2d)における1つ以上のか焼工程の期間に関し、特に限定はないが、か焼は1〜80時間の範囲の時間行うことができる。本願に記載される特に好ましい態様のいずれかに従うか焼時間は2〜24時間の範囲であり、この期間か焼温度は維持される。このか焼時間は好ましくは2.5〜12時間の範囲であり、より好ましくは3〜10時間の範囲、より好ましくは3.5〜8時間の範囲、より好ましくは4〜7時間の範囲である。本発明の方法のか焼処理を含む特に好ましい態様では、そのか焼期間は4.5〜6時間の範囲であり、この期間において選択されたか焼温度が維持される。   Regarding one or more calcination steps of a preferred embodiment of the method of the present invention, the temperature of the calcination treatment used in the method of the present invention is in the range of 300-850 ° C., and the calcination temperature in step (2d) is 350 The range of -700 degreeC is preferable, and the range of 400-600 degreeC is more preferable. According to a particularly preferred embodiment of the method of the invention, the calcination in step (2d) is performed at a temperature in the range of 450 to 550 ° C. There is no particular limitation regarding the period of one or more calcination steps in step (2d), but the calcination can be performed for a time in the range of 1 to 80 hours. According to any of the particularly preferred embodiments described herein, the calcination time ranges from 2 to 24 hours, during which the calcination temperature is maintained. This calcination time is preferably in the range of 2.5-12 hours, more preferably in the range of 3-10 hours, more preferably in the range of 3.5-8 hours, more preferably in the range of 4-7 hours. is there. In a particularly preferred embodiment comprising the calcination treatment of the method of the invention, the calcination period is in the range of 4.5 to 6 hours, and the selected calcination temperature is maintained during this period.

工程(2d)のか焼処理の回数に関し、か焼処理は工程(2d)において1〜3回行うことが好ましい。さらに好ましくは1回又は2回である。本発明の特に好ましい態様によれば、か焼処理は本発明の方法の工程(2d)において1回行うことである。   Regarding the number of times of the calcination treatment in the step (2d), the calcination treatment is preferably performed 1 to 3 times in the step (2d). More preferably, it is once or twice. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the calcination treatment is carried out once in step (2d) of the method of the invention.

本発明によれば、ゼオライト材料を水熱処理の工程(2e)に付すことが好ましい。水熱処理によりゼオライト材料に物理的及び/又は化学的性質に変化がもたらされる限り、水熱処理をどのように行うかについては、一般に特に限定はない。水熱処理によりゼオライト材料の疎水性を低下させることが特に好ましい。   According to the present invention, the zeolitic material is preferably subjected to a hydrothermal treatment step (2e). As long as the hydrothermal treatment changes the physical and / or chemical properties of the zeolitic material, there is generally no particular limitation on how the hydrothermal treatment is performed. It is particularly preferred to reduce the hydrophobicity of the zeolitic material by hydrothermal treatment.

従って、一般に、好ましい水熱処理は適当であればどのような条件で行ってもよく、特に好適な圧力及び温度で行うことが好ましい。しかしながら、本発明によれば、水熱処理は自己生成圧力下に行われ、例えばオートクレーブ又は適当な圧力消化(digestion) 容器を用いて達成することができる。   Accordingly, in general, the preferable hydrothermal treatment may be performed under any suitable conditions, and is preferably performed at a particularly suitable pressure and temperature. However, according to the present invention, the hydrothermal treatment is carried out under self-generated pressure and can be achieved, for example, using an autoclave or a suitable pressure digestion vessel.

工程(2e)の水熱処理を行う温度に関して、適当であればどのような温度でも使用することができる。工程(2e)の水熱処理は加熱下に行われることが好ましく、加熱は、好ましくは80〜250℃の温度範囲、より好ましくは100〜220℃の温度範囲、より好ましくは120〜200℃の温度範囲、より好ましくは140〜190℃の温度範囲、より好ましくは160〜185℃の温度範囲で行われる。しかしながら、本発明では、工程(2e)における水熱処理は170〜180℃の範囲に含まれる温度で行うことが特に好ましい。   With respect to the temperature at which the hydrothermal treatment in the step (2e) is performed, any temperature can be used as appropriate. The hydrothermal treatment in the step (2e) is preferably performed under heating, and the heating is preferably a temperature range of 80 to 250 ° C, more preferably a temperature range of 100 to 220 ° C, more preferably a temperature of 120 to 200 ° C. It is carried out in the range, more preferably in the temperature range of 140 to 190 ° C, more preferably in the temperature range of 160 to 185 ° C. However, in the present invention, the hydrothermal treatment in the step (2e) is particularly preferably performed at a temperature included in the range of 170 to 180 ° C.

水熱処理工程の期間、特に本発明の方法の好ましい及び特に好ましい態様に従う加熱の期間に関して、その期間が、ゼオライト材料の物理的及び/又は化学的性質、特にその疎水性に、選択された条件、特に選択された温度及び圧力の条件下で、変化をもたらすのに十分である限り、特に限定はない。従って、例えば、水熱処理工程の期間は、2〜72時間の範囲であり、好ましくは工程(2e)の処理は4〜48時間の範囲の期間で行われ、さらに好ましくは8〜36時間の範囲、さらに好ましくは12〜30時間の範囲で行われる。本発明では、工程(2e)の水熱処理工程は18〜24時間の範囲の期間で行われることが特に好ましい。   With regard to the duration of the hydrothermal treatment step, in particular the duration of heating according to preferred and particularly preferred embodiments of the method of the invention, the duration depends on the selected physical and / or chemical properties of the zeolitic material, in particular its hydrophobicity, There is no particular limitation as long as it is sufficient to bring about a change, particularly under conditions of selected temperature and pressure. Therefore, for example, the duration of the hydrothermal treatment step is in the range of 2 to 72 hours, preferably the treatment in the step (2e) is performed in the period of 4 to 48 hours, and more preferably in the range of 8 to 36 hours. More preferably, it is performed in the range of 12 to 30 hours. In the present invention, it is particularly preferable that the hydrothermal treatment step (2e) is performed in a period in the range of 18 to 24 hours.

工程(2e)に従い好ましく行われる水熱処理の効果に関し、達成されるゼオライト材料の物理的及び/又は化学的性質の変化については特段の限定はない。本発明の方法の好ましい及び特に好ましい態様に従う水熱処理の条件、特に温度、圧力及び期間が、ゼオライト材料の疎水性の増加をもたらすことが特に好ましい。従って、本発明によれば、工程(2e)で得られるゼオライト材料は、工程(2e)の処理の前のゼオライト材料に比較して低減された吸水を示すことが好ましい。結果として、工程(2e)で得られるゼオライト材料の特定の吸水について、ゼオライト材料の疎水性が増加する限り、本発明の上述の好ましい態様における限定は一般にない。即ち、ゼオライト材料の吸水は工程(2e)の処理の結果として減少する。従って、一般に、工程(2e)で得られるゼオライト材料の吸水は特に限定されないが、上記工程で得られるゼオライト材料の吸水は、例えば10.0質量%以下の吸水を示す。工程(2e)で得られる水熱処理されたゼオライト材料は、好ましくは7.4質量%以下の吸水を示し、より好ましくは6.2質量%以下、より好ましくは6.0質量%以下、より好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下、より好ましくは4.2質量%以下、より好ましくは3質量%以下、より好ましくは2.2質量%以下の吸水を示す。本発明によれば、工程(2e)で得られる水熱処理されたゼオライト材料は、2質量%以下の吸水、より好ましくは1.5質量%以下の吸水を示すことが特に好ましい。   Regarding the effect of the hydrothermal treatment preferably performed according to the step (2e), there is no particular limitation with respect to the change in physical and / or chemical properties of the zeolitic material to be achieved. It is particularly preferred that the hydrothermal treatment conditions according to the preferred and particularly preferred embodiments of the process of the invention, in particular the temperature, pressure and duration, lead to an increase in the hydrophobicity of the zeolitic material. Therefore, according to the present invention, the zeolitic material obtained in step (2e) preferably exhibits a reduced water absorption compared to the zeolitic material before the treatment in step (2e). As a result, for the specific water absorption of the zeolitic material obtained in step (2e), there is generally no limitation in the above preferred embodiments of the present invention as long as the hydrophobicity of the zeolitic material increases. That is, the water absorption of the zeolitic material decreases as a result of the treatment in step (2e). Therefore, in general, the water absorption of the zeolitic material obtained in the step (2e) is not particularly limited, but the water absorption of the zeolitic material obtained in the above step shows, for example, 10.0% by mass or less. The hydrothermally treated zeolitic material obtained in step (2e) preferably exhibits a water absorption of 7.4% by weight or less, more preferably 6.2% by weight or less, more preferably 6.0% by weight or less, more preferably Represents 5.0% by mass or less, more preferably 4.5% by mass or less, more preferably 4.2% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, and more preferably 2.2% by mass or less. According to the invention, it is particularly preferred that the hydrothermally treated zeolitic material obtained in step (2e) exhibits a water absorption of 2% by weight or less, more preferably 1.5% by weight or less.

本発明の意図の範囲内において、質量%で表現される本発明の好ましい及び特に好ましい態様のいずれかで定義される材料、特にゼオライト材料の吸水は、乾燥サンプル(すなわち、0%RHで測定されたサンプルの質量)に比較して重量増加として表現される85質量%の相対湿度(RH)での材料の吸水を指している。本発明によれば、0%RHで測定されたサンプルの質量は、サンプルを100℃(5℃/分の加熱傾斜)に加熱し、窒素流下に6時間維持することにより残留水分を除去したサンプルを指していることが好ましい。本発明によれば、本発明の方法の特に好ましい態様で定義された材料の吸水は、本願の実験セクションで定義される吸水/脱着等温線の測定手順に従って得られる85%RHでの材料の吸水、特に好ましくはゼオライト材料の吸水を指している。   Within the intent of the present invention, the water absorption of a material defined in any of the preferred and particularly preferred embodiments of the present invention expressed in mass%, in particular a zeolitic material, is measured in a dry sample (ie 0% RH). Refers to the water absorption of the material at 85% by weight relative humidity (RH) expressed as an increase in weight relative to the weight of the sample. According to the present invention, the mass of the sample measured at 0% RH is the sample from which residual moisture has been removed by heating the sample to 100 ° C. (5 ° C./min heating ramp) and maintaining under nitrogen flow for 6 hours. Is preferably pointed to. According to the present invention, the water absorption of the material defined in a particularly preferred embodiment of the method of the present invention is the water absorption of the material at 85% RH obtained according to the water absorption / desorption isotherm measurement procedure defined in the experimental section of the present application. Particularly preferably, it refers to the water absorption of the zeolitic material.

このため、本発明の方法は、工程(2)後、工程(3)前に、さらに、
(2a)工程(2)で得られた生成物混合物のpHを5〜9の範囲、好ましくは6〜8の範囲、さらに好ましくは6.5〜7.8の範囲、さらに好ましくは7〜7.6の範囲のpHに調整する工程;及び/又は
(2b)工程(2)で得られた生成物混合物からゼオライト材料を単離、好ましくはろ過、限外濾過、ダイアフィルトレーション(透析ろ過)、遠心分離雄及び/又はデカンテーション法により単離する工程;及び/又は
(2c)ゼオライト材料を洗浄する工程;及び/又は
(2d)ゼオライト材料を乾燥及び/又はか焼する工程;及び/又は
(2e)ゼオライト材料を水熱処理(ヒドロサーマル処理)する工程;
を含むことが好ましく、本発明の好ましい態様である。
For this reason, the method of the present invention is further performed after step (2) and before step (3).
(2a) The pH of the product mixture obtained in step (2) is in the range of 5-9, preferably in the range of 6-8, more preferably in the range of 6.5-7.8, more preferably 7-7. And / or (2b) isolating the zeolitic material from the product mixture obtained in step (2), preferably filtration, ultrafiltration, diafiltration (diafiltration) And / or (2c) washing the zeolitic material; and / or (2d) drying and / or calcining the zeolitic material; and / or Or (2e) hydrothermal treatment (hydrothermal treatment) of the zeolitic material;
Is a preferred embodiment of the present invention.

本発明の工程(3)では、工程(2)で得られたゼオライト材料にアルカリ土類金属から選択される1種以上の金属を含浸させる。本発明の方法で使用することができるゼオライト材料に含浸する手段に関して、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素がMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の細孔内に効率的に供給されるとの条件を満たす限り、どのような限定もない。従って、本発明の工程(3)では、適当であればどのような含浸法でも使用することができる。例えば、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素を含む1種以上の化合物の溶液及び/又は懸濁液にゼオライト材料を浸す工程を含む処理による含浸、及び噴霧含浸法び/又は初期湿潤法(incipient wetness)による含浸法を挙げることができ、これらの含浸法はそれ自体で使用することができるが、2種以上組み合わせて使用してもよい。しかしながら、本発明では、ゼオライト材料の含浸は噴霧含浸で達成されることが特に好ましい。   In the step (3) of the present invention, the zeolite material obtained in the step (2) is impregnated with one or more metals selected from alkaline earth metals. With respect to the means for impregnating the zeolitic material that can be used in the method of the present invention, the pores of the zeolitic material in which one or more elements selected from alkaline earth metals have an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure There is no limitation as long as the condition that it is efficiently supplied is satisfied. Therefore, any suitable impregnation method can be used in step (3) of the present invention. For example, impregnation by treatment including the step of immersing the zeolitic material in a solution and / or suspension of one or more compounds containing one or more elements selected from alkaline earth metals and spray impregnation and / or initial An impregnation method by an incipient wetness can be mentioned, and these impregnation methods can be used by themselves, but two or more kinds may be used in combination. However, in the present invention, it is particularly preferred that the impregnation of the zeolitic material is achieved by spray impregnation.

本発明の方法の工程(2)で得られたゼオライト材料に含浸するアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素に関して、その元素は、ゼオライト材料の細孔構造にそれの含有を可能にするどのような形態で使用してもよい。従って、この1種以上の元素は、一般に、単体の形態、及び/又は1種以上の化合物の形態、特に1種以上のその塩の形態で使用することができる。本発明の方法では、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素は、ゼオライト材料に含浸するために1種以上の塩の形で使用することが好ましい。工程(3)で使用することができるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素の好ましい塩に関して、使用される塩の種類のその種類の数については特に限定はない。1種以上の元素の1種以上の塩は、好ましくは、ハロゲン化物、炭酸塩、水酸化物、硝酸塩、リン酸塩、硫酸塩、酢酸塩、蟻酸塩、シュウ酸塩、シアニド、及びこれら2種以上の混合物から選択され、より好ましくはその1種以上の塩は、塩化物、フッ化物、臭化物、炭酸水素塩、水酸化物、硝酸塩、リン酸水素塩、リン酸二水素塩、硫酸水素塩、酢酸塩及び2種以上の混合物から選択され、さらに好ましくはその1種以上の塩は、塩化物、臭化物、硝酸塩、酢酸塩及び2種以上の混合物から選択される。本発明の方法の特に好ましい態様では、工程(2)で得られるゼオライト材料の含浸のために工程(3)で好ましく使用される、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素は、1種以上の硝酸塩を含んでいる。   With respect to one or more elements selected from the alkaline earth metals impregnated in the zeolitic material obtained in step (2) of the method of the present invention, that element allows its inclusion in the pore structure of the zeolitic material It may be used in any form. Accordingly, the one or more elements can generally be used in the form of a simple substance and / or one or more compounds, particularly one or more salts thereof. In the method of the present invention, one or more elements selected from alkaline earth metals are preferably used in the form of one or more salts in order to impregnate the zeolitic material. Regarding preferred salts of one or more elements selected from alkaline earth metals that can be used in step (3), there is no particular limitation on the number of types of salts used. The one or more salts of one or more elements are preferably halides, carbonates, hydroxides, nitrates, phosphates, sulfates, acetates, formates, oxalates, cyanides, and these 2 Selected from a mixture of more than one species, more preferably the one or more salts are chloride, fluoride, bromide, bicarbonate, hydroxide, nitrate, hydrogen phosphate, dihydrogen phosphate, hydrogen sulfate Selected from salts, acetates and mixtures of two or more, more preferably the one or more salts are selected from chlorides, bromides, nitrates, acetates and mixtures of two or more. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the one or more elements selected from alkaline earth metals preferably used in step (3) for impregnation of the zeolitic material obtained in step (2) are 1 Contains more than one species of nitrate.

工程(3)で使用されるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素について、一般に、どのような1種以上のアルカリ土類金属でもゼオライト材料に含浸させることができ、特に2種以上のアルカリ土類金属の組み合わせを含浸させることが好ましい。しかしながら、本発明の方法では、工程(3)において、ゼオライト材料はMg、Ca、Ba、Sr及びこれら2種以上の混合物から選択される1種以上の元素で含浸されることが好ましく、さらに、ゼオライト材料はMg及び/又はCa及びこれら2種以上の混合物から選択される1種以上の元素で含浸されることが好ましい。   Regarding one or more elements selected from the alkaline earth metals used in step (3), in general, any one or more alkaline earth metals can be impregnated in the zeolitic material, particularly two or more kinds. It is preferable to impregnate a combination of alkaline earth metals. However, in the method of the present invention, in step (3), the zeolitic material is preferably impregnated with one or more elements selected from Mg, Ca, Ba, Sr and a mixture of two or more thereof, The zeolitic material is preferably impregnated with one or more elements selected from Mg and / or Ca and mixtures of two or more thereof.

工程(2)で得られたゼオライト材料に含浸させるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素の量に関し、考えられ得る量がゼオライト材料に含浸することができる限り、本発明では特に限定されない。従って、例えば、ゼオライト材料の含浸は、ゼオライト材料総量に対して、0.1〜15質量%(元素として計算される)の、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素が、ゼオライト材料に含浸されるように、行われる。しかしながら、好ましい態様では、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料には、工程(3)において、0.5〜10質量%のアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素が含浸されており、より好ましくは1〜7質量%、より好ましくは2〜5質量%、より好ましくは3〜4.5質量%、より好ましくは3.5〜4.3質量%の上記元素が含浸されている。特に好ましい本発明の方法の態様では、工程(2)で得られたゼオライト材料は、工程(3)において、ゼオライト材料総量に対して3.8〜4.1質量%のアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素が含浸される。   With respect to the amount of one or more elements selected from the alkaline earth metals impregnated in the zeolitic material obtained in step (2), the present invention is particularly limited as long as possible amounts can be impregnated in the zeolitic material. Not. Thus, for example, the impregnation of the zeolitic material is carried out in such a way that one or more elements selected from alkaline earth metals are 0.1 to 15% by mass (calculated as elements) with respect to the total amount of zeolitic material. To be impregnated. However, in a preferred embodiment, the zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure includes at least one selected from 0.5 to 10% by weight of an alkaline earth metal in step (3). More preferably 1 to 7% by mass, more preferably 2 to 5% by mass, more preferably 3 to 4.5% by mass, and more preferably 3.5 to 4.3% by mass. Impregnated with elements. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the zeolitic material obtained in step (2) is selected from 3.8 to 4.1% by weight of alkaline earth metal in step (3) relative to the total amount of zeolitic material. One or more elements to be impregnated.

一般に、本発明の方法に従い得られるゼオライト材料は、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有する、考えられ得るどのようなゼオライト材料でもよく、好ましくは工程(2)で形成される上記ゼオライト材料はMFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライト材料を含む。好ましいMFI−型骨格構造を有するゼオライト材料の間では、ゼオライト材料内における、その種類及び/又は種類の数、またその量については特段の限定はない。   In general, the zeolitic material obtained according to the method of the present invention may be any conceivable zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure, preferably the above-mentioned zeolite formed in step (2) The material includes one or more zeolitic materials having an MFI-type framework structure. Among zeolitic materials having a preferred MFI-type framework structure, there is no particular limitation on the type and / or the number of types and the amount in the zeolitic material.

得られるゼオライト材料がNWW−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトを含むとの本発明の方法の態様では、上記ゼオライト材料に含まれるNWW−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトの種類、その種類の数について、特に限定はない。従って、例えば、本発明の方法に従って得ることができるNWW−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトとしては、MCM−22、[Ga−Si−O]−MWW、[Ti−Si−O]−MWW、ERB−1、ITQ−1、PSH−3、SSZ−25、及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上のゼオライトを挙げることができる。酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用することができる1種以上のゼオライトは好ましくは本発明の方法に従って得られるゼオライト材料に含まれ、特にゼオライト材料はMCM−22及び/又はMCM−36を含むことが好ましい。   In an embodiment of the method of the present invention that the resulting zeolitic material contains one or more zeolites having an NWW-type framework structure, the kind of one or more zeolites having an NWW-type framework structure contained in the zeolite material, There is no particular limitation on the number of types. Thus, for example, one or more zeolites having an NWW-type framework structure obtainable according to the method of the present invention include MCM-22, [Ga-Si-O] -MWW, [Ti-Si-O]-. Mention may be made of one or more zeolites selected from MWW, ERB-1, ITQ-1, PSH-3, SSZ-25, and mixtures of two or more thereof. One or more zeolites that can be used for the conversion of oxygen-containing materials to olefins are preferably included in the zeolitic material obtained according to the process of the invention, in particular the zeolitic material comprises MCM-22 and / or MCM-36. It is preferable.

本発明の方法に従い得られるゼオライト材料に含まれ得るMEL−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトについても同じことが言える。従って、例えば、本発明の方法に従い得られるゼオライト材料中に含まれ得るMEL−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトとしては、ZSM−11、[Si−B−O]−MEL、 Bor−D (MFI/MEL−intergrowth)、Boralite D、SSZ−46、Silicalite 2、TS−2及びこれら2種以上の混合物から選択されるゼオライトを挙げることができる。この場合、MEL−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトは、酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用することができ、本発明の方法の特に好ましい態様では、得られるゼオライト材料はZSM−11を含む。   The same is true for one or more zeolites having a MEL-type framework structure that can be included in the zeolite material obtained according to the method of the present invention. Thus, for example, one or more zeolites having a MEL-type framework structure that can be included in the zeolitic material obtained according to the method of the present invention include ZSM-11, [Si—B—O] -MEL, Bor-D. (MFI / MEL-intergrowth), Boralite D, SSZ-46, Silicalite 2, TS-2 and zeolites selected from a mixture of two or more of these. In this case, one or more zeolites having a MEL-type framework structure can be used for the conversion of oxygen-containing substances to olefins, and in a particularly preferred embodiment of the process of the invention, the resulting zeolitic material is ZSM-11. including.

しかしながら、上述のように、本発明の方法に従い得られるゼオライト材料はMFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトを含むことが好ましく、特にゼオライト材料は酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用することができるMFI−型骨格構造を有するゼオライトを含むことが好ましい。また、本発明の方法に従い得られるゼオライト材料に含まれ得るMFI−型骨格構造を有するゼオライトの種類、その種類の数について特に限定はなく、そのゼオライト材料としては、例えば、ZSM−5、 ZBM−10、[As−Si−O]−MFI、[Fe−Si−O]−MFI、(Ga−Si−O)−MFI、AMS−1B、AZ−1、Bor−C、Boralite C、Encilite、FZ−1、LZ−105、monoclinic H−ZSM−5、Mutinaite、NU−4、NU−5、Silicalite、TS−1、TSZ、TSZ−III、TZ−01、USC−4、USI−108、ZBH、ZKQ−1B、ZMQ−TB、及びこれら2種以上の混合物から選択される1種以上のゼオライトを挙げることができる。しかしながら、本発明の方法に従い得られるゼオライト材料は、その中に含まれるMFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトとして、ZSM−5及び/又はZBM−10を含む。ゼオライトZBM−10及び特にその製造方法に関し、それぞれ、EP 0007081 A1 及び EP 0034727 A2に開示されている。本発明の方法の特に好ましい態様では、得られるゼオライト材料はMFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトとして、ZSM−5を含む。   However, as mentioned above, it is preferred that the zeolitic material obtained according to the process of the invention comprises one or more zeolites having an MFI-type framework structure, in particular the zeolitic material is used for the conversion of oxygen-containing substances to olefins. It is preferable to include a zeolite having an MFI-type framework structure. Further, there is no particular limitation on the type of zeolite having an MFI-type framework structure that can be included in the zeolite material obtained according to the method of the present invention, and the number of types thereof. Examples of the zeolite material include ZSM-5, ZBM- 10, [As-Si-O] -MFI, [Fe-Si-O] -MFI, (Ga-Si-O) -MFI, AMS-1B, AZ-1, Bor-C, Boralite C, Encilite, FZ -1, LZ-105, monoclinic H-ZSM-5, Mutinaite, NU-4, NU-5, Silicalite, TS-1, TSZ, TSZ-III, TZ-01, USC-4, USI-108, ZBH, Mention may be made of one or more zeolites selected from ZKQ-1B, ZMQ-TB, and mixtures of two or more thereof. That. However, the zeolitic material obtained according to the method of the present invention comprises ZSM-5 and / or ZBM-10 as one or more zeolites having an MFI-type framework structure contained therein. Zeolite ZBM-10 and in particular its production process are disclosed in EP 070708 A1 and EP 0034727 A2, respectively. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the resulting zeolitic material comprises ZSM-5 as one or more zeolites having an MFI-type framework structure.

さらに、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の製造方法に加えて、本発明はまた、本発明に従う方法、或いは本発明の方法により得られ得るMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料をもたらす考えられ得る方法により得られるMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料にも関するものである。特に好ましい本発明の方法は、本願で定義される本発明の特に好ましい態様である。   Furthermore, in addition to the process for producing a zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure, the present invention also provides an MFI, MEL and / or NWW obtainable by the process according to the present invention or by the process of the present invention. It also relates to a zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type skeletal structure obtained by a possible method resulting in a zeolitic material having a skeletal structure. Particularly preferred inventive methods are particularly preferred embodiments of the invention as defined herein.

さらに、本発明はまた、YO及びX(それ自体、Yは4価の元素、Xは3価の元素である)を含むMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に関し、ゼオライト材料は、100質量%のYOに対して3質量%以下の1種以上の元素Mを含み、Mはナトリウムを表し、そしてゼオライト材料はさらにアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素を含み、またその1次粒子の95質量%以上が1μm以下の直径を有する。 Furthermore, the present invention also provides a zeolite having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure comprising YO 2 and X 2 O 3 (as such, Y is a tetravalent element and X is a trivalent element). In terms of materials, the zeolitic material comprises not more than 3% by weight of one or more elements M with respect to 100% by weight of YO 2 , where M represents sodium and the zeolitic material is further selected from alkaline earth metals 1 It contains more than seed elements, and more than 95 mass% of the primary particles have a diameter of less than 1 μm.

本発明によれば、本願で特に好ましい及び好ましい態様で定義されるMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有する本発明のゼオライト材料は、本発明の方法、或いは、本発明の上記ゼオライト材料、特にそこに定義される特に好ましい態様をもたらし得う考えられる方法により得られる。   According to the present invention, the zeolitic material of the present invention having the MFI, MEL and / or NWW-type framework structure defined in a particularly preferred and preferred embodiment in the present application is the method of the present invention or the zeolitic material of the present invention. In particular, it is obtained by the possible methods that can lead to the particularly preferred embodiments defined therein.

本発明によれば、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料は、YOを含む。一般に、Yは考えられ得る4価の元素、Yは1種または複数種の4価の元素を表す。本発明の好ましい4価の元素は、Si、Sn、Ti、Zr、Ge及びこれら2種以上の混合物を含む。しかしながら、YはSiを含み、より好ましくは、YはSiであることが特に好ましい。 According to the present invention, the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure comprises YO 2 . In general, Y represents a possible tetravalent element, and Y represents one or more types of tetravalent elements. Preferred tetravalent elements of the present invention include Si, Sn, Ti, Zr, Ge, and mixtures of two or more thereof. However, it is particularly preferred that Y contains Si, more preferably Y is Si.

本発明に従うMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に含まれるXに関し、Xは一般に考えられ得る3価の元素を表し、且つXは1種以上の3価の元素を表す。本発明の好ましい3価の元素としては、Al、B、In、Ga又は上記3価の元素の2種以上の混合物を挙げることができる。さらに好ましくは、Xは、Al、B、Ga又は上記3価の元素の2種以上の混合物を表し、より好ましくはXがAl及び/又はGaを含む。本発明の特に好ましい態様では、XがAlを含み、さらに好ましくはXがAlを表す。 Regarding X 2 O 3 contained in a zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure according to the present invention, X represents a trivalent element that can be generally considered, and X represents one or more trivalent elements. Represents an element. Preferred trivalent elements of the present invention include Al, B, In, Ga, or a mixture of two or more of the above trivalent elements. More preferably, X represents Al, B, Ga, or a mixture of two or more of the above trivalent elements, and more preferably X contains Al and / or Ga. In a particularly preferred embodiment of the invention, X comprises Al, more preferably X represents Al.

本発明の好ましい態様では、ゼオライト材料の1次粒子の96質量%以上、さらに好ましくは97質量%以上、さらに好ましくは98質量%以上、特に99質量%以上が1μm以下の直径を有する。   In a preferred embodiment of the present invention, 96% by mass or more, more preferably 97% by mass or more, more preferably 98% by mass or more, particularly 99% by mass or more of the primary particles of the zeolitic material has a diameter of 1 μm or less.

本発明の1次粒子に関し、その結晶相について特に限定はない。本発明では、1次粒子の少なくとも一部は球状であることが好ましい。   There are no particular limitations on the crystalline phase of the primary particles of the present invention. In the present invention, at least a part of the primary particles is preferably spherical.

本発明で使用される用語「球状」は、0.5×10 〜 2.0×10、好ましくは2.0×10 〜 75×10の倍率で走査型電子顕微鏡(SEM)の調査の結果、鋭い端部(鋭角)を実質的に含まない一次粒子の名称である。従って、用語「球状」は、例えば、純粋な球、又は変形球(例、楕円形又は直方体)の一次粒子の名称であり、上述の分解能範囲の調査方法で直方体一次粒子である場合において、その端部は円形で鋭くない。 The term “spherical” as used in the present invention refers to that of a scanning electron microscope (SEM) at a magnification of 0.5 × 10 4 to 2.0 × 10 4 , preferably 2.0 × 10 4 to 75 × 10 4 . As a result of the investigation, it is the name of a primary particle that does not substantially contain a sharp end (acute angle). Therefore, the term “spherical” is, for example, the name of a primary particle of a pure sphere or a deformed sphere (eg, an ellipse or a rectangular parallelepiped). The end is circular and not sharp.

1次粒子の少なくとも一部が球状であるとの本発明の好ましい態様において、1次粒子の、50%以上、さらに好ましくは60%以上、さらに好ましくは70%以上、さらに好ましくは80%以上、さらに好ましくは85%以上、さらに好ましくは90%以上が球状である。さらに好ましい態様では、ゼオライト材料の1次粒子の、91%以上、さらに好ましくは92%以上、さらに好ましくは93%以上、さらに好ましくは94%以上、さらに好ましくは95%以上、さらに好ましくは96%以上、さらに好ましくは97%以上、さらに好ましくは98%以上が球状である。   In a preferred embodiment of the present invention in which at least a part of the primary particles are spherical, 50% or more of the primary particles, more preferably 60% or more, more preferably 70% or more, more preferably 80% or more, More preferably, it is 85% or more, and more preferably 90% or more is spherical. In a more preferred embodiment, 91% or more, more preferably 92% or more, more preferably 93% or more, more preferably 94% or more, more preferably 95% or more, more preferably 96%, of the primary particles of the zeolitic material. More preferably, 97% or more, more preferably 98% or more is spherical.

ゼオライト材料の1次粒子に関し、1μm未満の直径がその95質量%以上であることが好ましく、1次粒子の少なくとも一部が球状であるとの好ましい態様では、球状1次粒子の95質量%以上が、1μm以下の直径を有することが特に好ましい。900nm以下、より好ましくは800nm以下、より好ましくは700nm以下、より好ましくは600nm以下、より好ましくは500nm以下の直径であることがより好ましい。ゼオライト材料の1次粒子は、5nm以上、より好ましくは10nm以上、より好ましくは20nm以上、より好ましくは30nm以上、特に好ましくは50nm以上の範囲の直径を有することがより好ましい。その直径は、5〜800nm、より好ましくは10〜500nm、より好ましくは20〜400nm、より好ましくは30〜300nm、より好ましくは40〜250nm、より好ましくは50〜200nmの範囲にあることが特に好ましい。   Regarding the primary particles of the zeolitic material, the diameter of less than 1 μm is preferably 95% by mass or more, and in a preferable embodiment in which at least a part of the primary particles is spherical, 95% by mass or more of the spherical primary particles Particularly preferably has a diameter of 1 μm or less. More preferably, the diameter is 900 nm or less, more preferably 800 nm or less, more preferably 700 nm or less, more preferably 600 nm or less, and more preferably 500 nm or less. More preferably, the primary particles of the zeolitic material have a diameter in the range of 5 nm or more, more preferably 10 nm or more, more preferably 20 nm or more, more preferably 30 nm or more, particularly preferably 50 nm or more. The diameter is particularly preferably in the range of 5 to 800 nm, more preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 400 nm, more preferably 30 to 300 nm, more preferably 40 to 250 nm, more preferably 50 to 200 nm. .

このため、本発明では、95質量%以上の1次粒子が、5〜800nm、より好ましくは10〜500nm、より好ましくは20〜400nm、より好ましくは30〜300nm、より好ましくは40〜250nm、より好ましくは50〜200nmの範囲の直径を有するとの態様が好ましい。   For this reason, in the present invention, 95% by mass or more of primary particles are 5 to 800 nm, more preferably 10 to 500 nm, more preferably 20 to 400 nm, more preferably 30 to 300 nm, more preferably 40 to 250 nm, and more. An embodiment having a diameter in the range of 50 to 200 nm is preferable.

さらに、本発明では、90%以上の1次粒子が球状であり、且つ95質量%以上の球状1次粒子が、1μm以下、より好ましくは5〜800nm、より好ましくは10〜500nm、より好ましくは20〜400nm、より好ましくは30〜300nm、より好ましくは40〜250nm、より好ましくは50〜200nmの直径を有するとの態様が好ましい。   Furthermore, in the present invention, 90% or more of primary particles are spherical, and 95% by mass or more of spherical primary particles are 1 μm or less, more preferably 5 to 800 nm, more preferably 10 to 500 nm, more preferably An embodiment having a diameter of 20 to 400 nm, more preferably 30 to 300 nm, more preferably 40 to 250 nm, and more preferably 50 to 200 nm is preferable.

本発明における1次粒子の直径は、例えば、電子顕微鏡法SEM(走査型電子顕微鏡)及びTEM(透過型電子顕微鏡)により測定することができる。本発明における直径はSEMで測定した。   The diameter of the primary particles in the present invention can be measured by, for example, electron microscopy SEM (scanning electron microscope) and TEM (transmission electron microscope). The diameter in the present invention was measured by SEM.

本発明では、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料は、100質量%のYOに対して3質量%以下の1種以上の原子Mを含んでいる。1種以上の原子Mに関して、Mはナトリウムを表す。本発明の好ましい態様では、ゼオライト材料は、100質量%のYOに対して3質量%以下のナトリウム及びカリウムの両方を含んでいる。本発明の元素Mの質量で測定される量に関し、その量は、その酸化物等として測定されるのではなく元素として測定される1種以上の元素についてのものである。本発明では、ゼオライト材料が3質量%以下で含む1種以上の元素Mはアルカリ金属、特にLi、Na、K、Rb及びCsを表す。さらなる好ましい態様では、Mはアルカリ金属及びアルカリ土類金属、このアルカリ土類金属は特にMg、Ca、Sr及びBaの元素であり、本発明の上記特に好ましい態様では、ゼオライト材料はアルカリ土類金属を含む1種以上の元素Mを3質量%以下で含んでおり、その1種以上のアルカリ土類金属Mは本発明の特に好ましい及び好ましい態様のゼオライト材料にさらに含まれる1種以上の元素については含んでいない。さらに、例えば、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料がさらにアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素としてMgを含むとの本発明の特に好ましい態様について、ゼオライト材料は3質量%以下のアルカリ金属及びアルカリ土類金属M(MはMgを含まない)を含んでいることが特に好ましい。 In the present invention, the zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type skeleton structure contains 3% by mass or less of one or more kinds of atoms M with respect to 100% by mass of YO 2 . With respect to one or more atoms M, M represents sodium. In a preferred embodiment of the invention, the zeolitic material contains up to 3% by weight of both sodium and potassium with respect to 100% by weight YO 2 . With respect to the quantity measured by the mass of element M of the present invention, the quantity is for one or more elements measured as elements rather than as oxides thereof. In the present invention, the one or more elements M contained in the zeolitic material at 3 mass% or less represent alkali metals, particularly Li, Na, K, Rb, and Cs. In a further preferred embodiment, M is an alkali metal and an alkaline earth metal, the alkaline earth metal being in particular the elements Mg, Ca, Sr and Ba, and in the above particularly preferred embodiment of the invention, the zeolitic material is an alkaline earth metal. 1 or more elements M containing 3% by mass or less, and the one or more alkaline earth metals M are the one or more elements further contained in the zeolite material of the particularly preferred and preferred embodiments of the present invention. Does not contain. Furthermore, for a particularly preferable embodiment of the present invention, for example, the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type skeleton structure further contains Mg as one or more elements selected from alkaline earth metals. Particularly preferably contains 3% by mass or less of alkali metal and alkaline earth metal M (M does not contain Mg).

本発明では、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料は、YOに対して1質量%以下の1種以上の原子Mを含んでおり、好ましくは、ゼオライト材料は、0.5質量%以下、さらに好ましくは0.1質量%以下、さらに好ましくは0.05質量%以下、さらに好ましくは0.02質量%以下、さらに好ましくは0.01質量%以下、さらに好ましくは0.005質量%以下、さらに好ましくは0.001質量%以下、さらに好ましくは0.0005質量%以下、さらに好ましくは0.0003質量%以下の上記原子Mを含んでいる。本発明の特に好ましい態様では、ゼオライト材料は1種以上の元素Mを実質的に含んでおらず、即ち1種以上の元素Mを多くとも痕跡量でしか含んでおらず、痕跡量とはゼオライト材料に含まれる100質量%のYOに対して0.0001質量%未満である。 In the present invention, the zeolitic material having an MFI, MEL and / or NWW-type skeleton structure contains 1% by mass or less of one or more kinds of atoms M with respect to YO 2 . 0.5% by mass or less, more preferably 0.1% by mass or less, more preferably 0.05% by mass or less, further preferably 0.02% by mass or less, more preferably 0.01% by mass or less, and further preferably 0% or less. 0.005% by mass or less, more preferably 0.001% by mass or less, further preferably 0.0005% by mass or less, and further preferably 0.0003% by mass or less. In a particularly preferred embodiment of the invention, the zeolitic material is substantially free of one or more elements M, i.e. contains at most trace amounts of one or more elements M; less than 0.0001% by mass with respect to YO 2 of 100 mass% contained in the material.

骨格元素YO及びXに加えて、ゼオライト材料にさらに含まれるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素に関し、1種以上のアルカリ土類金属は、どのようなアルカリ土類金属でもよく、或いは2種以上のアルカリ土類金属の組み合わせでもよく、好ましくはアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素は、Mg、Ca、Ba及びSr及びこれら2種以上の混合物から選択され、さらに、その1種以上の元素は、Mg及び/又はCaを含むことが好ましい。本発明の特に好ましい態様によれば、1種以上のアルカリ土類金属はMgを含み、より好ましくは、Mgが、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素として、ゼオライト材料中にさらに含まれる。 In addition to the skeleton elements YO 2 and X 2 O 3 , the one or more alkaline earth metals are any alkaline earths with respect to one or more elements selected from the alkaline earth metals further contained in the zeolitic material It may be a metal or a combination of two or more alkaline earth metals, preferably the one or more elements selected from alkaline earth metals are Mg, Ca, Ba and Sr and mixtures of these two or more. It is preferred that the one or more elements include Mg and / or Ca. According to a particularly preferred embodiment of the present invention, the one or more alkaline earth metals comprise Mg, more preferably Mg is further included in the zeolitic material as one or more elements selected from alkaline earth metals. included.

MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に含まれるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素の量に関し、特段の限定はなく、一般に考えられ得る量がその中に含まれる。従って、例えば、ゼオライト材料に含まれるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素は、ゼオライト材料の総量に対して0.1〜15質量%の範囲の量でゼオライト材料中に一般に含まれ、好ましくはその1種以上の元素は、0.5〜10質量%の範囲、さらに好ましくは0.5〜10質量%の範囲、さらに好ましくは0.5〜10質量%の範囲さらに好ましくは1〜7質量%の範囲、さらに好ましくは2〜5質量%の範囲、さらに好ましくは3〜4.5質量%の範囲、さらに好ましくは3.5〜4.3質量%の範囲の量でゼオライト材料中に一般に含まれる。本発明の特に好ましい態様では、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素は、3.8〜4.1質量%の範囲の量でゼオライト材料にさらに含まれるか、或いはその中に含有される。ゼオライト材料料中にさらに含まれる1種以上のアルカリ土類金属について、1種以上の元素がゼオライト材料中にどのように含まれるかの含まれ方については特に限定はない。従って、例えば、1種以上のアルカリ土類金属は、ゼオライト材料粒子の外側表面及び/又はゼオライト材料粒子の細孔構造内に含まれていてもよく、1種以上のアルカリ土類金属の少なくとも一部がゼオライト材料粒子の細孔構造内に、特にゼオライト材料の非骨格元素として、含まれていることが好ましい。非骨格元素は、ゼオライト材料の1種以上の骨格構造を構成せず、従って、一般に、ゼオライト材料の各骨格構造及びその典型により形成される細孔及び/又は空洞(穴)に存在する。   There is no particular limitation on the amount of one or more elements selected from alkaline earth metals contained in the zeolite material having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure, and generally conceivable amounts are included therein. included. Thus, for example, one or more elements selected from alkaline earth metals contained in the zeolitic material are generally included in the zeolitic material in an amount ranging from 0.1 to 15% by weight relative to the total amount of the zeolitic material. Preferably, the one or more elements are in the range of 0.5 to 10% by weight, more preferably in the range of 0.5 to 10% by weight, and still more preferably in the range of 0.5 to 10% by weight. Zeolite material in an amount in the range of -7% by weight, more preferably in the range of 2-5% by weight, more preferably in the range of 3-4.5% by weight, more preferably in the range of 3.5-4.3% by weight. Generally contained within. In a particularly preferred embodiment of the present invention, one or more elements selected from alkaline earth metals are further included in or contained in the zeolitic material in an amount ranging from 3.8 to 4.1% by weight. Is done. With respect to one or more alkaline earth metals further contained in the zeolitic material, there is no particular limitation as to how one or more elements are contained in the zeolitic material. Thus, for example, one or more alkaline earth metals may be included in the outer surface of the zeolitic material particles and / or within the pore structure of the zeolitic material particles, and at least one of the one or more alkaline earth metals. The portion is preferably contained in the pore structure of the zeolite material particles, particularly as a non-framework element of the zeolite material. Non-framework elements do not constitute one or more skeletal structures of the zeolitic material and are therefore generally present in each skeletal structure of the zeolitic material and the pores and / or cavities (holes) formed by it.

MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料に含まれるYO及びXに関し、それらがそれぞれゼオライト材料に含まれる量、ゼオライト材料のXに対するYOのモル比に関しては、特に限定はない。従って、例えば、ゼオライト材料は、10〜1500の範囲のYO:X原子比を示し、好ましくは30〜1200の範囲の原子比、より好ましくは50〜900の範囲の原子比、より好ましくは70〜700の範囲の原子比、より好ましくは80〜500の範囲の原子比、より好ましくは90〜300の範囲の原子比を示す。本発明の特に好ましい態様では、MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料は、100〜250の範囲のYO:X原子比を示す。 Regarding YO 2 and X 2 O 3 contained in zeolite material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure, the amount of each contained in the zeolite material, molar ratio of YO 2 to X 2 O 3 in the zeolite material There is no particular limitation with regard to. Thus, for example, the zeolitic material exhibits a YO 2 : X 2 O 3 atomic ratio in the range of 10-1500, preferably an atomic ratio in the range of 30-1200, more preferably an atomic ratio in the range of 50-900, and more. An atomic ratio in the range of 70 to 700 is preferable, an atomic ratio in the range of 80 to 500 is more preferable, and an atomic ratio in the range of 90 to 300 is more preferable. In a particularly preferred embodiment of the invention, the zeolitic material having MFI, MEL and / or NWW-type framework structure exhibits a YO 2 : X 2 O 3 atomic ratio in the range of 100-250.

本発明のMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有する特定のゼオライト材料に関し、特定のMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造について特段の限定はなく、そこには、考えられ得るどのようなMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料でも含まれ得る。従って、例えば、ゼオライト材料がNWW−型骨格構造を含む本発明の態様では、NWW−型骨格構造を含む一種以上のゼオライトとしては、MCM−22、[Ga−Si−O]−MWW、[Ti−Si−O]−MWW、ERB−1、ITQ−1、 PSH−3、SSZ−25及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上のゼオライトが挙げられる。しかしながら、本発明の態様では、ゼオライト材料が、酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用することができる1種以上のNWW−型骨格構造を有する一種以上のゼオライトを含み、より好ましくは、上記特に好ましい態様のゼオライト材料が、MCM−22及び/又はMCM−36を含むことである。   There is no particular limitation on the specific MFI, MEL and / or NWW-type framework structure regarding the specific zeolitic material having the MFI, MEL and / or NWW-type framework structure of the present invention, which may be considered Zeolite materials having such MFI, MEL and / or NWW-type framework structures may also be included. Thus, for example, in an embodiment of the invention where the zeolitic material includes an NWW-type framework structure, the one or more zeolites containing the NWW-type framework structure include MCM-22, [Ga-Si-O] -MWW, [Ti -Si-O] -MWW, ERB-1, ITQ-1, PSH-3, SSZ-25 and one or more zeolites selected from a mixture of two or more thereof. However, in an embodiment of the invention, the zeolitic material comprises one or more zeolites having one or more NWW-type framework structures that can be used for the conversion of oxygen-containing substances to olefins, more preferably the above The preferred embodiment zeolitic material comprises MCM-22 and / or MCM-36.

本発明のゼオライト材料に含まれ得る、MEL−型骨格構造を有する1種以上のゼオライト材料に関しても同じことが言える。従って、例えば、ゼオライト材料に含まれ得るMEL−型骨格構造を含む一種以上のゼオライトとしては、ZSM−11、[Si−B−O]−MEL、Bor−D (MFI/MEL−intergrowth)、Boralite D、SSZ−46、Silicalite 2、 TS−2及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上のゼオライトが挙げられる。この場合も、MEL−型骨格構造を有する一種以上のゼオライトが、酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用することができ、特に好ましくは、ゼオライト材料が、ZSM−11を含んでいる。   The same is true for one or more zeolitic materials having a MEL-type framework structure that can be included in the zeolitic material of the present invention. Thus, for example, one or more zeolites containing a MEL-type framework structure that can be included in the zeolite material include ZSM-11, [Si-B-O] -MEL, Bor-D (MFI / MEL-intergrowth), Boralite. And one or more zeolites selected from D, SSZ-46, Silicalite 2, TS-2 and mixtures of two or more thereof. Again, one or more zeolites having a MEL-type framework structure can be used for the conversion of oxygen-containing substances to olefins, particularly preferably the zeolitic material comprises ZSM-11.

しかしながら、上述のように、本発明のゼオライト材料はMFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトを含み、特に、酸素含有物質のオレフィンへの転化に使用することができるMFI−型骨格構造の1種以上のゼオライトを含んでいることが特に好ましい。ゼオライト材料の好ましい態様では、その中に含まれ得るMFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトの種類については特段の限定はなく、そのゼオライト材料の例として、ZSM−5、ZBM−10、[As−Si−O]−MFI、[Fe−Si−O]−MFI、 [Ga−Si−O]−MFI、AMS−1B、 AZ−1、Bor−C、 Boralite C、Encilite、 FZ−1, LZ−105、monoclinic H−ZSM−5、 Mutinaite、NU−4、 NU−5、Silicalite、TS−1、TSZ、TSZ−III、TZ−01、USC−4、USI−108、ZBH, ZKQ−1B、ZMQ−TB、及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上のゼオライトが挙げられる。しかしながら、好ましくは、ゼオライト材料は、MFI−型骨格構造を有する1種以上のゼオライトとしてZSM−5及び/又はZBM−10を含んでいる。従って、本発明の特に好ましい態様では、ゼオライト材料はZSM−5を含んでいる。   However, as mentioned above, the zeolitic material of the present invention comprises one or more zeolites having an MFI-type framework structure, and in particular, has an MFI-type framework structure that can be used for the conversion of oxygen-containing materials to olefins. It is particularly preferred that it contains one or more zeolites. In a preferred embodiment of the zeolitic material, there is no particular limitation on the kind of one or more zeolites having an MFI-type framework structure that can be included therein, and examples of the zeolitic material include ZSM-5, ZBM-10, [As-Si-O] -MFI, [Fe-Si-O] -MFI, [Ga-Si-O] -MFI, AMS-1B, AZ-1, Bor-C, Boralite C, Encilite, FZ-1 , LZ-105, monoclinic H-ZSM-5, Mutinaite, NU-4, NU-5, Silicalite, TS-1, TSZ, TSZ-III, TZ-01, USC-4, USI-108, ZBH, ZKQ- One or more zeolites selected from 1B, ZMQ-TB, and a mixture of two or more thereof may be mentioned. Preferably, however, the zeolitic material comprises ZSM-5 and / or ZBM-10 as one or more zeolites having an MFI-type framework structure. Thus, in a particularly preferred embodiment of the invention, the zeolitic material comprises ZSM-5.

さらに、本発明のゼオライト材料の好適な物理的及び/又は化学的性質について、本発明では特段の限定はない。従って、例えば、本発明の材料の空隙率及び/又は表面積に関し、考えられ得るどのような値でも使用することができる。特に、DIN 66131に従い測定されるゼオライト材料のBET表面積については、そのBET表面積は200 〜900 m/gの範囲であり、好ましくはそのBET表面積は250 〜700 m/gの範囲、 さらに好ましくは300 〜600 m/g、さらに好ましくは350 〜550 m/g、さらに好ましくは380 〜500 m/g、さらに好ましくは400 〜470 m/g、さらに好ましくは420 〜450 m/gの範囲である。本発明の特に好ましい態様では、DIN 66131に従い決定されるゼオライト材料のBET表面積は、425 〜440 m/gの範囲である。 Furthermore, there are no particular limitations on the preferred physical and / or chemical properties of the zeolitic material of the present invention. Thus, for example, any conceivable value can be used for the porosity and / or surface area of the material of the invention. In particular, for the BET surface area of the zeolitic material measured according to DIN 66131, the BET surface area is in the range of 200 to 900 m 2 / g, preferably the BET surface area is in the range of 250 to 700 m 2 / g, more preferably Is 300 to 600 m 2 / g, more preferably 350 to 550 m 2 / g, more preferably 380 to 500 m 2 / g, more preferably 400 to 470 m 2 / g, and still more preferably 420 to 450 m 2. / G. In a particularly preferred embodiment of the invention, the BET surface area of the zeolitic material determined according to DIN 66131 is in the range of 425 to 440 m 2 / g.

本発明によれば、ゼオライト材料が低い吸水、即ち高い疎水性を示すことがさらに好ましく、例えば、そのゼオライト材料の吸水は10.0質量%以下であり得る。しかしながら、本発明のゼオライト材料は好ましくは10.0質量%以下の吸水を示し、より好ましくは7.4質量%以下、より好ましくは6.2質量%以下、より好ましくは6.0質量%以下、より好ましくは5.0質量%以下、より好ましくは4.5質量%以下、より好ましくは4.2質量%以下、より好ましくは3質量%以下、より好ましくは2.2質量%以下の吸水を示す。本発明では、ゼオライト材料は2質量%以下の吸水、さらに好ましくは1.5質量%以下の吸水を示すことが特に好ましい。   According to the invention, it is further preferred that the zeolitic material has a low water absorption, ie a high hydrophobicity, for example the water absorption of the zeolitic material can be 10.0% by weight or less. However, the zeolitic material of the present invention preferably exhibits a water absorption of 10.0% by mass or less, more preferably 7.4% by mass or less, more preferably 6.2% by mass or less, more preferably 6.0% by mass or less. More preferably, it is 5.0% by mass or less, more preferably 4.5% by mass or less, more preferably 4.2% by mass or less, more preferably 3% by mass or less, more preferably 2.2% by mass or less. Indicates. In the present invention, it is particularly preferable that the zeolitic material exhibits a water absorption of 2% by mass or less, more preferably 1.5% by mass or less.

本願の特定の要求に従えば、本発明のゼオライト材料は、前述の分離技術、例えばデカンテーション、ろ過、遠心分離又は噴霧により得られる、粉末状、噴霧粉末状、又は噴霧顆粒状のように使用することができる。   In accordance with the specific requirements of the present application, the zeolitic material of the present invention is used in the form of a powder, sprayed powder, or sprayed granule obtained by the above-described separation techniques such as decantation, filtration, centrifugation or spraying. can do.

多くの工業的用途において、粉末状又は噴霧状材料としてゼオライト材料を使用しないことがユーザー側においてしばしば望まれる。即ち、このようなゼオライト材料は、その材料の母液からその材料を分離し、任意に洗浄及び乾燥、次いでか焼を行うことにより、得られるものであるが、さらに加工されて成形体にされる材料は除かれている。このような成形体は、特に、多くの工業的方法、例えば、本発明のゼオライト材料が触媒又は吸着剤として使用される多くの方法において必要とされる。   In many industrial applications, it is often desirable on the part of the user not to use zeolitic material as a powder or spray material. That is, such a zeolitic material is obtained by separating the material from the mother liquor of the material, optionally washing and drying, followed by calcination, but further processed into a molded body. The material is excluded. Such shaped bodies are particularly required in many industrial processes, for example in many processes in which the zeolitic material of the invention is used as a catalyst or adsorbent.

従って、本発明はまた、本願で定義された特に好ましい及び好ましい態様の本発明のゼオライト材料を含む成形体に関する。従って、本発明は、上述のゼオライト材料を含む成形体に関する。   The invention therefore also relates to shaped bodies comprising the zeolitic material of the invention in a particularly preferred and preferred embodiment as defined herein. Therefore, this invention relates to the molded object containing the above-mentioned zeolitic material.

一般に、成形体は、得られる成形体が所望の用途に適する限り、本発明のゼオライト材料に加えて考えられ得るどのような化合物でも含むことができる。   In general, the shaped body can comprise any conceivable compound in addition to the zeolitic material of the invention, so long as the resulting shaped body is suitable for the desired application.

本発明では、成形体の製造において少なくとも1種の適当なバインダー材料を使用することが好ましい。この好ましい態様において、ゼオライト材料と少なくとも1種のバインダー材料の混合物を製造することがより好ましい。   In the present invention, it is preferable to use at least one suitable binder material in the production of the molded body. In this preferred embodiment, it is more preferred to produce a mixture of zeolitic material and at least one binder material.

従って、本発明はまた、上記のように、ゼオライト材料を含む成形体の製造方法を記載しており、当該製造方法は下記の工程を含んでいる:
(A)前述のゼオライト材料、又は前述の方法により得られるゼオライト材料と、少なくとも1種のバインダー材料を含む混合物を作製する工程。
Therefore, the present invention also describes a method for producing a molded body containing a zeolitic material as described above, and the production method includes the following steps:
(A) The process of producing the mixture containing the above-mentioned zeolite material or the zeolite material obtained by the above-mentioned method, and at least 1 sort (s) of binder material.

好適なバインダー材料は、一般に結合されるべきゼオライト材料の粒子間の接着性及び/又は凝集性を付与するすべての化合物であり、その接着性及び/又は凝集性は、バインダー材料なしに存在する物理吸着を超えるものである。このようなバインダー材料の例としては、金属酸化物、例えばSiO, 、Al、TiO、ZrO又はMgO、又はクレー、或いはこれらの化合物2種以上の混合物が挙げられる。 Suitable binder materials are generally all compounds that provide adhesion and / or cohesion between particles of the zeolitic material to be bonded, the adhesion and / or cohesion being the physical properties that exist without the binder material. Beyond adsorption. Examples of such binder materials include metal oxides such as SiO 2 , Al 2 O 3 , TiO 2 , ZrO 2 or MgO, or clay, or a mixture of two or more of these compounds.

Alバインダー材料として、クレー鉱物及び天然又は合成アルミナ(例、α−、β−、γ−、δ−、η−、κ−、χ−又はθ−アルミナ)、及びその無機又は有機前駆体(例、ギブサイト、バイヤーライト、ベーマイト、擬ベーマイト、又はアルミン酸トリアルコキシ(例、アルミニウムトリイソプロピレート))が特に好ましい。さらに、好ましいバインダー材料としては極性及び非極性部分を有する両親媒性化合物及びグラファイトが挙げられる。さらに、バインダー材料として、例えば、クレー(例、モンモリロナイト、カオリン、ベントナイト、ハロサイト、ディッカイト、ナクル石、アナキサイト(anaxites))を挙げることができる。 Clay minerals and natural or synthetic aluminas (eg, α-, β-, γ-, δ-, η-, κ-, χ- or θ-alumina), and inorganic or organic precursors thereof as Al 2 O 3 binder materials The body (eg, gibbsite, buyerite, boehmite, pseudoboehmite, or trialkoxy aluminate (eg, aluminum triisopropylate)) is particularly preferred. Further preferred binder materials include amphiphilic compounds and graphite having polar and nonpolar moieties. Furthermore, examples of the binder material include clay (eg, montmorillonite, kaolin, bentonite, halosite, dickite, nakurite, anaxite).

これらのバインダーはそれ自体で使用することができる。本発明では、成形体製造の少なくとも1つの別の工程でバインダーを形成することができる化合物を用いることも可能である。このようなバインダー材料の前駆体の例としては、テトラアルコキシシラン、テトラアルコキシチタネート、テトラアルコキシジルコネート、2種以上異なるテトラアルコキシシランの混合物、2種以上異なるテトラアルコキシチタネートの混合物、又は2種以上異なるテトラアルコキシジルコネートの混合物、1種以上のテトラアルコキシシランと1種以上のテトラアルコキシチタネートの混合物、1種以上のテトラアルコキシシランと1種以上のテトラアルコキシジルコネートの混合物、1種以上のテトラアルコキシチタネートと1種以上のテトラアルコキシジルコネートの混合物、又は1種以上のテトラアルコキシシランと1種以上のテトラアルコキシチタネートと1種以上のテトラアルコキシジルコネートの混合物を挙げることができる。   These binders can be used by themselves. In the present invention, it is also possible to use a compound capable of forming a binder in at least one other step of manufacturing a molded body. Examples of such binder material precursors include tetraalkoxysilane, tetraalkoxytitanate, tetraalkoxyzirconate, a mixture of two or more different tetraalkoxysilanes, a mixture of two or more different tetraalkoxytitanates, or two or more. A mixture of different tetraalkoxy zirconates, a mixture of one or more tetraalkoxysilanes and one or more tetraalkoxytitanates, a mixture of one or more tetraalkoxysilanes and one or more tetraalkoxyzirconates, one or more tetra Mention may be made of a mixture of an alkoxy titanate and one or more tetraalkoxy zirconates, or a mixture of one or more tetraalkoxy silanes, one or more tetraalkoxy titanates and one or more tetraalkoxy zirconates. That.

本発明においては、完全に又は部分的にSiOを含むバインダー材料、又は成形体製造の少なくとも1つの別の工程でSiOを形成することができるSiOの前駆体であるバインダー材料が特に極めて好ましい。本発明では、コロイダルシリカ及び湿式シリカ及び乾式シリカを用いることができる。これらはアモルファスシリカであることが特に極めて好ましい。これらのシリカ粒子の粒径は5〜100nmの範囲にあり、シリカ粒子の表面積は50〜500m/gの範囲にある。 In the present invention, a binder material which is a precursor of SiO 2 which can form SiO 2 in at least one other step of manufacturing a molded body, or a binder material containing SiO 2 completely or partially is very particularly preferable. preferable. In the present invention, colloidal silica, wet silica and dry silica can be used. These are very particularly preferably amorphous silica. The particle diameter of these silica particles is in the range of 5 to 100 nm, and the surface area of the silica particles is in the range of 50 to 500 m 2 / g.

好ましくはアルカリ及び/又はアンモニア溶液として、より好ましくはアンモニア溶液として用いられるコロイダルシリカは、市場で入手可能であり、とりわけLudoxR、SytonR、 NalcoR 又は SnowtexRが挙げられる。湿式シリカも市場で入手可能であり、とりわけHi−SilR、UltrasilR、VulcasilR、SantocelR、Valron−EstersilR、TokusilR又は NipsilRが挙げられる。乾式シリカも市場で入手可能であり、とりわけAerosilR、ReolosilR、Cab−O−SilR、FransilR又は ArcSilicaRが挙げられる。なかでも、コロイダルシリカのアンモニア溶液が本発明では好ましい。 Preferably as alkali and / or ammonia solution, and more preferably colloidal silica used as an ammonia solution is available in the market, especially Ludox R, Syton R, include Nalco R or Snowtex R. Wet silica is also available in the market, especially Hi-Sil R, Ultrasil R, Vulcasil R, Santocel R, Valron-Estersil R, include Tokusil R or Nipsil R. Dry silica is also available in the market, especially Aerosil R, Reolosil R, Cab- O-Sil R, include Fransil R or ArcSilica R. Of these, an ammonia solution of colloidal silica is preferred in the present invention.

従って、本発明はまた上述の成形体、さらにバインダー材料としてSiOを含む成形体に関するものである。 Accordingly, the present invention also relates to the above-mentioned molded body, and further to a molded body containing SiO 2 as a binder material.

本発明はまた、(A)に従って用いられるバインダー材料がSiO含有又は形成バインダー材料である、上述の方法に関するものである。従って、本発明はまた、バインダー材料がコロイダルシリカである上述の方法に関するものでもある。 The present invention also relates to binder materials used in accordance with (A) is a SiO 2 content or forming binder material, the above-mentioned method. Accordingly, the present invention also relates to the above-described method wherein the binder material is colloidal silica.

バインダー材料が、最終的に得られる成形体をもたらす量で使用することが好ましい。そのバインダー含有量は、最終的に得られる成形体総量に対して、80質量%以下、より好ましくは5〜80質量%、より好ましくは10〜70質量%、より好ましくは10〜60質量%、より好ましくは15〜50質量%、より好ましくは15〜45質量%、特に好ましくは15〜40質量%である。   It is preferred to use the binder material in an amount that will result in the final molded body. The binder content is 80% by mass or less, more preferably 5 to 80% by mass, more preferably 10 to 70% by mass, more preferably 10 to 60% by mass, based on the total amount of the molded body finally obtained. More preferably, it is 15-50 mass%, More preferably, it is 15-45 mass%, Most preferably, it is 15-40 mass%.

バインダー材料又はバインダー材料の前駆体とゼオライト材料との混合物は、さらに加工して、プラスチック塊を形成するための別の少なくとも1種の化合物と混合することができる。とりわけ、細孔形成剤(pore former)がここでは好ましい。本発明の方法で使用することができる細孔形成剤は、製造される成形体に関して、ある細孔径、ある細孔径分布、及び/又はある細孔容量をもたらすすべての化合物である。   The mixture of binder material or binder material precursor and zeolitic material can be further processed and mixed with at least one other compound to form a plastic mass. In particular, a pore former is preferred here. The pore formers that can be used in the process of the invention are all compounds that give a certain pore size, a certain pore size distribution and / or a certain pore volume with respect to the shaped bodies to be produced.

本発明の方法で用いられる好ましい細孔形成剤としては、水中で、又は水性溶剤混合物中で、分散可能な、懸濁可能な又は乳化可能なポリマーが挙げられる。好ましいポリマーとしては、ここでは、ビニルポリマー化合物、例えばポリアルキレンオキシド(例、ポリエチレンオキシド)、ポリスチレン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリオレフィン、ポリアミド及びポリエステル、炭水化物(例、セルロース又はセルロース誘導体(例、メチルセルロース))、糖または天然繊維が挙げられる。さらに、好適な細孔形成剤は、例えばパルプ、グラファイトである。   Preferred pore formers used in the method of the present invention include polymers that are dispersible, suspendable or emulsifiable in water or in aqueous solvent mixtures. Preferred polymers here are vinyl polymer compounds such as polyalkylene oxides (eg polyethylene oxide), polystyrene, polyacrylates, polymethacrylates, polyolefins, polyamides and polyesters, carbohydrates (eg cellulose or cellulose derivatives (eg methylcellulose)) ), Sugar or natural fiber. Further suitable pore formers are, for example, pulp, graphite.

細孔形成剤が(A)に従う混合物の作製で使用される場合、(A)の混合物のポリマー含有量は(A)の混合物中のゼオライト材料の量に対して、5〜90質量%、より好ましくは15〜75質量%、特に好ましくは25〜55質量%であることが好ましい。細孔径分布を達成することが望ましい場合、2種以上の細孔形成剤の混合物を使用することも可能である。   When the pore former is used in the preparation of the mixture according to (A), the polymer content of the mixture of (A) is from 5 to 90% by weight, based on the amount of zeolitic material in the mixture of (A), It is preferably 15 to 75% by mass, particularly preferably 25 to 55% by mass. If it is desired to achieve a pore size distribution, it is also possible to use a mixture of two or more pore formers.

上述のような本発明の特に好ましい態様において、細孔形成剤は工程(E)でか焼により除去され、多孔性成形体が得られる。本発明の方法の好ましい態様では、DIN66134に従い決定される細孔が、少なくとも0.6ml/g、好ましくは0.6〜0.8ml/g、特に好ましくは0.6〜0.7ml/gである成形体が得られる。   In a particularly preferred embodiment of the present invention as described above, the pore-forming agent is removed by calcination in step (E) to obtain a porous molded body. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the pores determined according to DIN 66134 are at least 0.6 ml / g, preferably 0.6-0.8 ml / g, particularly preferably 0.6-0.7 ml / g. A certain shaped body is obtained.

DIN66131に従い決定される本発明の成形体の比表面積は、一般に少なくとも250m/g、好ましくは少なくとも290m/g、特に好ましくは少なくとも300m/gである。例えば、比表面積は、250〜400m/g又は290〜450m/g又は300〜500m/gであってもよい。 The specific surface area of the shaped bodies according to the invention determined according to DIN 66131 is generally at least 250 m 2 / g, preferably at least 290 m 2 / g, particularly preferably at least 300 m 2 / g. For example, the specific surface area may be 250~400m 2 / g or 290~450m 2 / g or 300~500m 2 / g.

従って、本発明は、少なくとも250m/gの比表面積有し、且つ少なくとも0.6ml/gの細孔容量を有する細孔を含む、上述の成形体に関するものでもある。 Accordingly, the present invention also relates to the above-mentioned shaped body comprising pores having a specific surface area of at least 250 m 2 / g and a pore volume of at least 0.6 ml / g.

(A)に従う混合物の製造において、少なくとも1種のペースト剤(pasting agent)が、本発明の方法のさらに好ましい態様において添加される。使用されるペースト剤は、この目的に好適なすべての化合物である。これらは、好ましくは有機の、特に親水性のポリマー、例えばセルロース、セルロース誘導体(例、メチルセルロース)、でんぷん(例、ジャガイモでんぷん)、壁紙用ペースト(wallpaper paste)、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリイソブテン、ポリエチレングリコール又はポリテトラヒドロフランであることが好ましい。特に、細孔形成剤としても作用する化合物をペースト剤として使用することができる。本発明の方法の特に好ましい態様において、以下に記載するように、これらのペースト剤は工程(E)でか焼により除去され、多孔性成形体が得られる。   In the preparation of the mixture according to (A), at least one pasting agent is added in a further preferred embodiment of the process according to the invention. The pasting agents used are all compounds suitable for this purpose. These are preferably organic, in particular hydrophilic polymers such as cellulose, cellulose derivatives (eg methylcellulose), starch (eg potato starch), wallpaper pastes, polyacrylates, polymethacrylates, polyvinyl alcohol, Polyvinyl pyrrolidone, polyisobutene, polyethylene glycol or polytetrahydrofuran is preferred. In particular, compounds that also act as pore-forming agents can be used as paste agents. In a particularly preferred embodiment of the method of the present invention, as described below, these pastes are removed by calcination in step (E) to obtain a porous shaped body.

本発明のさらなる態様では、(A)に従う混合物の製造中に少なくとも1種の酸性添加剤が加えられる。有機酸性化合物は、以下に記載するように、好ましい工程(E)でか焼により除去することができるので、特に極めて好ましい。カルボン酸としては、例えば、シュウ酸及び/又はクエン酸が特に好ましい。これらの酸性化合物の2種以上の混合物も使用することができる。   In a further aspect of the invention, at least one acidic additive is added during the preparation of the mixture according to (A). Organic acidic compounds are very particularly preferred since they can be removed by calcination in the preferred step (E) as described below. As the carboxylic acid, for example, oxalic acid and / or citric acid is particularly preferable. Mixtures of two or more of these acidic compounds can also be used.

ゼオライト材料を含む(A)に従う混合物の成分の添加順序は、重大ではない。最初に、少なくとも1種のバインダー材料を加え、次いで、少なくとも1種の細孔形成剤、少なくとも1種の酸性化合物を加え、最後に、少なくとも1種のペースト剤を加えることが可能であり、また少なくとも1種のバインダー材料、少なくとも1種の細孔形成剤、少なくとも1種の酸性化合物及び少なくとも1種のペースト剤に関してその順序を入れ替えることも可能である。   The order of addition of the components of the mixture according to (A) containing the zeolitic material is not critical. It is possible to first add at least one binder material, then add at least one pore former, at least one acidic compound, and finally add at least one paste. It is also possible to change the order of at least one binder material, at least one pore former, at least one acidic compound and at least one paste.

バインダー材料のゼオライト−含有固体への添加の後(ゼオライト−含有固体へはすでに任意に上述の少なくとも1種の化合物が添加されている)、(A)の混合物は一般に10〜180分間均一化される。なかでも、ニーダー(混練機)、エッジミル、又は押出機が、均一化のために特に好ましく使用される。混合物は好ましくは混練される。工業的規模では、エッジミルでの処理が均一化に好ましい。   After addition of the binder material to the zeolite-containing solid (optionally at least one compound as described above has already been added to the zeolite-containing solid), the mixture of (A) is generally homogenized for 10 to 180 minutes. The Among these, a kneader (kneader), an edge mill, or an extruder is particularly preferably used for homogenization. The mixture is preferably kneaded. On an industrial scale, treatment with an edge mill is preferable for homogenization.

従って、本発明はまた、下記工程を含む方法も記載している:
(A)上述のゼオライト材料、又は上述の方法により得られるゼオライト材料、及び少なくとも1種のバインダー材料を含む混合物を作製する工程;
(B)混合物を混練する工程。
Accordingly, the present invention also describes a method comprising the following steps:
(A) A step of producing a mixture containing the above-mentioned zeolitic material or the zeolitic material obtained by the above-mentioned method, and at least one binder material;
(B) A step of kneading the mixture.

均一化において、一般に、約10℃からペースト剤の沸点までの温度、及び大気圧又は大気圧を少し超えた圧力(過圧)が用いられる。次いで、少なくとも1種の上述の化合物が任意に加えられ得る。こうして得られた混合物は、押出し可能なプラスチック塊が形成されるまで、均一化、好ましくは混練される。均一化された混合物は本発明の好ましい態様に従い成形される。   In the homogenization, generally, a temperature from about 10 ° C. to the boiling point of the paste and a pressure slightly exceeding atmospheric pressure (overpressure) is used. Then at least one of the above-mentioned compounds can optionally be added. The resulting mixture is homogenized, preferably kneaded, until an extrudable plastic mass is formed. The homogenized mixture is shaped according to a preferred embodiment of the present invention.

本発明において、好ましい成形方法は、成形体が、慣用の押出機により、例えば押出物、好ましくは1〜10mmm、特に好ましくは2〜5mmの直径を有する押出物を与えることにより得られる方法である。このような方法は、例えば、Ullmann's Enzyklopadie der Technischen Chemie, 4th Edition, Vol. 2, page 295 et seq., 1972に記載されている。押出機の使用に加えて、ラム押出機も成形のために使用することがさらに好ましい。   In the present invention, a preferable molding method is a method in which a molded body is obtained by a conventional extruder, for example, by giving an extrudate, preferably an extrudate having a diameter of 1 to 10 mm, particularly preferably 2 to 5 mm. . Such a method is described, for example, in Ullmann's Enzyklopadie der Technischen Chemie, 4th Edition, Vol. 2, page 295 et seq., 1972. In addition to the use of an extruder, it is further preferred to use a ram extruder for molding.

しかしながら、一般に、すべての、公知の及び/又は好適な、混練装置及び成形装置、及び方法は、成形のために使用することができる。これらの例は、下記を含む:
(a)ブリケッティング(bricketting)、即ち追加のバインダー材料を添加して、或いは添加しないで、機械的加圧;
(b)ペレット化、即ち循環(circular)及び/又は回転運動によるペレット化;
(c)か焼、即ち成形される材料を熱処理に付すこと。
In general, however, all known and / or suitable kneading and shaping devices and methods can be used for shaping. Examples of these include:
(A) Briquetting, ie mechanical pressing with or without additional binder material;
(B) pelletization, ie pelletization by circulation and / or rotational movement;
(C) calcination, i.e. subjecting the material to be molded to a heat treatment.

例えば、成形は、これらの方法の少なくとも2つの組み合わせを明確に含む下記のグループから選択することができる:ラムプレス、ロールプレス、リング−ロールプレスによるブリケッティング、バインダー無しのブリケッティング;ペレット化、融解、紡糸技術、堆積(deposition)、発泡、噴霧−乾燥;高炉での燃焼、対流炉、可動格子、回転炉、エッジミル。   For example, the molding can be selected from the following groups that explicitly include a combination of at least two of these methods: ram press, roll press, ring-roll press briquetting, binderless briquetting; pelletizing Melting, spinning technology, deposition, foaming, spray-drying; blast furnace combustion, convection furnace, moving grid, rotary furnace, edge mill.

圧縮(compacting)は、常圧又は過圧で、例えば1バール〜数百バールで行うことができる。さらに、圧縮は常温又は常温より高い温度、例えば20〜300℃で行うことができる。乾燥及び/又は燃焼が成形工程の一部である場合、1500℃以下の温度が考えられ得る最後に、圧縮は常圧又は制御された大気圧で行うことができる。制御された大気圧とは、例えば、不活性ガス大気圧、又は還元及び/又は酸化気圧である。   Compacting can be carried out at normal pressure or overpressure, for example from 1 bar to several hundred bar. Further, the compression can be performed at room temperature or higher than room temperature, for example, 20 to 300 ° C. Finally, when drying and / or combustion is part of the molding process, temperatures below 1500 ° C. can be envisaged, compression can be carried out at normal or controlled atmospheric pressure. The controlled atmospheric pressure is, for example, an inert gas atmospheric pressure or a reducing and / or oxidizing atmospheric pressure.

従って、本発明はまた、下記工程を含む上述の成形体の製造方法も記載している:
(A)上述のゼオライト材料又は上述の方法により得られるゼオライト材料、及び少なくとも1種のバインダー材料を含む混合物を作製する工程;
(B)混合物を混練する工程;
(C)混練混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程。
Accordingly, the present invention also describes a method for producing the above-mentioned shaped body comprising the following steps:
(A) A step of producing a mixture containing the above-mentioned zeolite material or the zeolite material obtained by the above-mentioned method, and at least one binder material;
(B) a step of kneading the mixture;
(C) A step of molding the kneaded mixture to obtain at least one molded body.

本発明に従い成形体の形状は、所望の通り選択することができる。特に、とりわけ球形、卵型、円筒形又は錠剤が可能である。   According to the invention, the shape of the shaped body can be selected as desired. In particular, spherical, oval, cylindrical or tablets are possible.

本発明において、成形は、(B)で得られた混練混合物の押出により行われることが特に好ましい。1〜20mmの範囲、好ましくは1〜10mmの範囲、さらに好ましくは2〜10mmの範囲、特に好ましくは2〜5mmの範囲の直径を有する、さらに好ましい実質的に円筒形の押出物が、押出物として得られる。   In the present invention, the molding is particularly preferably performed by extrusion of the kneaded mixture obtained in (B). More preferred substantially cylindrical extrudates having a diameter in the range of 1-20 mm, preferably in the range of 1-10 mm, more preferably in the range of 2-10 mm, particularly preferably in the range of 2-5 mm, are extrudates. As obtained.

本発明において、工程(C)に続いて、少なくとも1つの乾燥工程を行うことが好ましい。この少なくとも1つの乾燥工程は、一般に80〜160 ℃の範囲、好ましくは90〜145 ℃の範囲、 特に好ましくは100〜130 ℃の範囲の温度で達成され、その乾燥の期間は一般に6時間以上、たとえば6〜24時間で行われる。しかしながら、乾燥される材料の水分含有量に依存して、より短い乾燥時間、例えば約1、2、3、4、又は5時間も可能となる。   In this invention, it is preferable to perform at least 1 drying process following a process (C). This at least one drying step is generally achieved at a temperature in the range of 80-160 ° C., preferably in the range of 90-145 ° C., particularly preferably in the range of 100-130 ° C., and the duration of the drying is generally over 6 hours, For example, it is performed in 6 to 24 hours. However, depending on the moisture content of the material being dried, shorter drying times are possible, for example about 1, 2, 3, 4, or 5 hours.

乾燥工程の前及び/又は後に、好ましく得られた押出物は、例えば、粉砕され得る。0.1〜5mm、特に0.5〜2mmの粒径を有する顆粒又はチップを得ることが好ましい。   Before and / or after the drying step, the preferably obtained extrudate can be ground, for example. It is preferable to obtain granules or chips having a particle size of 0.1 to 5 mm, especially 0.5 to 2 mm.

従って、本発明は下記の工程を含む上述の成形体の製造方法も記載している:
(A)上述のゼオライト材料又は上述の方法により得られるゼオライト材料、及び少なくとも1種のバインダー材料を含む混合物を作製する工程;
(B)混合物を混練する工程;
(C)混練混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程;
(D)少なくとも1種の成形体を乾燥する工程。
Accordingly, the present invention also describes a method for producing the above-mentioned shaped body comprising the following steps:
(A) A step of producing a mixture containing the above-mentioned zeolite material or the zeolite material obtained by the above-mentioned method, and at least one binder material;
(B) a step of kneading the mixture;
(C) forming a kneaded mixture to obtain at least one shaped body;
(D) The process of drying at least 1 type of molded object.

本発明では、工程(D)に続いて、少なくとも1つのか焼工程を行うことが好ましい。か焼は一般に350〜750℃の範囲、好ましくは450〜600℃の範囲の温度で行われる。   In the present invention, it is preferable to perform at least one calcination step subsequent to step (D). Calcination is generally carried out at a temperature in the range of 350 to 750 ° C, preferably in the range of 450 to 600 ° C.

か焼は、好適なガス気圧下で行うことができ、空気及び/又は希薄空気が好ましい。さらに、か焼は、マッフル炉、回転炉及び/又はベルトか焼炉で行うことが好ましく、か焼の期間は、一般に1時間以上、例えば1〜24時間、或いは3〜12時間である。従って、本発明の方法では、例えば、成形体を、1度、2度又はそれ以上か焼し、そのたびごとに少なくとも1時間、例えば3〜12時間、か焼することが可能であり、且つか焼工程中の温度は同じ温度を維持するか、或いは連続又は非連続に変更することができる。か焼を2回以上行う場合、個々の段階のか焼温度は同じでも異なっていてもよい。   Calcination can be performed under a suitable gas pressure, preferably air and / or lean air. Furthermore, the calcination is preferably performed in a muffle furnace, a rotary furnace and / or a belt calcination furnace, and the calcination period is generally 1 hour or longer, for example, 1 to 24 hours, or 3 to 12 hours. Thus, in the method of the present invention, it is possible, for example, to calcine the compact once, twice or more, each time for at least 1 hour, for example 3 to 12 hours, and The temperature during the calcination process can be maintained at the same temperature or can be changed to continuous or discontinuous. When calcination is carried out twice or more, the calcination temperatures in the individual steps may be the same or different.

従って、本発明は、下記の工程を含む、上述の成形体の製造方法に関するものでもある:
(A)上述のゼオライト材料又は上述の方法により得られるゼオライト材料、及び少なくとも1種のバインダー材料を含む混合物を作製する工程;
(B)混合物を混練する工程;
(C)混練混合物を成形して少なくとも1種の成形体を得る工程;
(D)少なくとも1種の成形体を乾燥する工程;
(E)少なくとも1種の乾燥した成形体をか焼する工程。
Therefore, the present invention also relates to a method for producing the above-mentioned molded body, which includes the following steps:
(A) A step of producing a mixture containing the above-mentioned zeolite material or the zeolite material obtained by the above-mentioned method, and at least one binder material;
(B) a step of kneading the mixture;
(C) forming a kneaded mixture to obtain at least one shaped body;
(D) drying at least one molded article;
(E) A step of calcining at least one dried molded body.

か焼工程の後、か焼材料は、例えば、細かく砕かれ得る。0.1〜5mm、特に0.5〜2mmの粒径を有する顆粒又はチップを得ることが好ましい。   After the calcination step, the calcined material can be crushed, for example. It is preferable to obtain granules or chips having a particle size of 0.1 to 5 mm, especially 0.5 to 2 mm.

乾燥の前及び/又は後、及び/又はか焼の前及び/又は後に、少なくとも1種の成形体を、濃縮又は希釈されたブレンステッド酸又は2種以上のブレンステッド酸の混合物で処理することができる。好ましい酸としては、例えば、塩酸、硫酸、リン酸、硝酸又はカルボン酸、ジカルボン酸又はオリゴ−又はポリカルボン酸(例、ニトリロ三酢酸、スルホサリチル酸又はエチレンジアミノ四酢酸)を挙げることができる。   Treating at least one shaped body with a concentrated or diluted Bronsted acid or a mixture of two or more Bronsted acids before and / or after drying and / or before and / or after calcination. Can do. Preferred acids include, for example, hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, nitric acid or carboxylic acid, dicarboxylic acid or oligo- or polycarboxylic acid (eg, nitrilotriacetic acid, sulfosalicylic acid or ethylenediaminotetraacetic acid).

少なくとも1種のブレンステッド酸によるこの処理に続いて、少なくとも一つの乾燥工程及び/又は少なくとも1つのか焼工程が行われ、各場合上述の条件下で行われる。   This treatment with at least one Bronsted acid is followed by at least one drying step and / or at least one calcination step, in each case under the conditions described above.

本発明の方法のさらに好ましい態様では、触媒押出物はよりよい硬化のために蒸気処理に付すことがき、その後再び、乾燥を少なくとも一回行い、及び/又はか焼を少なくとも一回行うことが好ましい。例えば、少なくとも1回の乾燥工程及び少なくとも1回の続くか焼工程の後、か焼成形体は蒸気処理に付され、それから再び少なくとも1回の乾燥され及び/又は少なくとも1回か焼される。   In a further preferred embodiment of the process according to the invention, it is preferred that the catalyst extrudate can be subjected to steam treatment for better curing and then again dried at least once and / or calcined at least once. . For example, after at least one drying step and at least one subsequent calcination step, the calcined form is subjected to steam treatment and then again dried and / or calcined at least once.

本発明で得られる成形体は、一般に2〜40N、好ましくは5〜40N、特に好ましくは10〜40Nの範囲の硬度を有する。   The molded body obtained in the present invention generally has a hardness in the range of 2 to 40N, preferably 5 to 40N, particularly preferably 10 to 40N.

従って、本発明は、2〜40Nの切削硬度を有する上述の成形体に関するものでもある。   Accordingly, the present invention also relates to the above-described molded body having a cutting hardness of 2 to 40N.

本発明において、上述の硬度は、Zwick, type BZ2.5/TS1Sの装置を用いて測定され、その測定は、0.5Nの初期力、初期力下10mm/分の送り速度、及び続く1.6mm/分の試験速度で行われる。装置は、固定ターンテーブルと0.3mm厚の内蔵ブレード付き自由移動式パンチ(punch)を有する。このブレード付き移動可能パンチは、フォースピックアップ用ロードセルに接続され、測定中、その上に調査すべき触媒成形体が存在する固定ターンテーブルに移動する。試験装置は、試験結果を登録、評価するコンピュータにより制御される。得られる値は、各場合、10個の触媒成形体の測定値の平均である。触媒成形体は円筒形状であり、その平均長さは、ほぼ直径の2〜3倍に対応し、成形体が切断されるまで、0.3mm厚のブレートでその力(フォース)を増大させながら負荷がかけられる。ブレードは、成形体の長軸に垂直にあてられる。このための力は切削硬度(単位N)である。   In the present invention, the above-mentioned hardness is measured using a Zwick, type BZ2.5 / TS1S device, which measures 0.5 N initial force, 10 mm / min feed rate under initial force, and Performed at a test speed of 6 mm / min. The apparatus has a fixed turntable and a free moving punch with a built-in blade of 0.3 mm thickness. This movable punch with a blade is connected to a force pick-up load cell and moves to a fixed turntable on which a catalyst molded body to be investigated exists during measurement. The test apparatus is controlled by a computer that registers and evaluates test results. The value obtained is the average of the measured values of 10 catalyst compacts in each case. The catalyst molded body has a cylindrical shape, the average length of which corresponds to about 2 to 3 times the diameter, and the force (force) is increased with a 0.3 mm thick blade until the molded body is cut. A load is applied. The blade is applied perpendicular to the long axis of the shaped body. The force for this is the cutting hardness (unit N).

従って、本発明は、上述の態様のいずれか1つの方法により得られる成形体に関するもの緒でもある。   Therefore, the present invention also relates to a molded body obtained by the method of any one of the above embodiments.

本発明の少なくとも1種の成形体及び/又は本発明に従い製造される成形体は、一般に、成形体の性質、特に成形体に含まれる本発明のゼオライト材料の性質又は本発明に従って製造されるゼオライト材料の性質が望まれる、すべての方法又は操作において使用することができる。本発明の少なくとも1種の成形体又は本発明に従い製造される成形体は化学反応における触媒として使用することが特に極めて好ましい。   The at least one shaped body according to the invention and / or the shaped body produced according to the invention is generally characterized by the properties of the shaped body, in particular the nature of the zeolitic material of the invention contained in the shaped body or the zeolite produced according to the invention. It can be used in any method or operation where the nature of the material is desired. It is very particularly preferred that at least one shaped body according to the invention or a shaped body produced according to the invention is used as a catalyst in a chemical reaction.

一般に、本発明及びここで特に好ましい及び好ましい態様に記載されるMFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料は、好適な用途であればどのようなものにも使用することができる。上記ゼオライト材料は、分子ふるい、触媒、触媒担体、及び/又は吸収剤として使用することが好ましい。例えば、本発明のゼオライト材料は、分子の選択分離(例えば、炭化水素又はアミンの分離)のためにガス又は液体を乾燥する分子ふるいとして、イオン交換剤として、化学キャリヤーとして、吸着剤として(特に、炭化水素又はアミンの分離のための吸着剤)、又は触媒として、に使用される。本発明のゼオライト材料は触媒及び/又は触媒担体として使用することが最も好ましい。   In general, the zeolitic materials having MFI, MEL and / or NWW-type framework structures described in the present invention and particularly preferred and preferred embodiments herein can be used for any suitable application. . The zeolitic material is preferably used as a molecular sieve, catalyst, catalyst support, and / or absorbent. For example, the zeolitic material of the present invention can be used as a molecular sieve to dry a gas or liquid for selective separation of molecules (eg, separation of hydrocarbons or amines), as an ion exchanger, as a chemical carrier, as an adsorbent (particularly , An adsorbent for the separation of hydrocarbons or amines), or as a catalyst. The zeolitic material of the present invention is most preferably used as a catalyst and / or catalyst support.

本発明の好ましい態様によれば、ゼオライト材料は、触媒法で使用され、好ましくは触媒及び/又は触媒担体として、より好ましくは触媒として使用される。一般に、本発明のゼオライト材料は、考えられ得る触媒プロセスで使用することができ、少なくとも1種の有機化合物の転化を含む方法が好ましく、より好ましくは少なくとも1種の炭素−炭素結合及び/又は炭素−酸素結合及び/又は炭素−窒素結合を含む有機化合物の転化、より好ましくは少なくとも1種の炭素−炭素結合及び/又は炭素−酸素結合を含む有機化合物の転化、より一層好ましくは少なくとも1種の炭素−酸素結合を含む有機化合物の転化を含む方法である。   According to a preferred embodiment of the invention, the zeolitic material is used in a catalytic process, preferably as a catalyst and / or catalyst support, more preferably as a catalyst. In general, the zeolitic material of the present invention can be used in a possible catalytic process, preferably a process comprising the conversion of at least one organic compound, more preferably at least one carbon-carbon bond and / or carbon. Conversion of organic compounds containing oxygen bonds and / or carbon-nitrogen bonds, more preferably conversion of organic compounds containing at least one carbon-carbon bond and / or carbon-oxygen bond, even more preferably at least one kind A method involving the conversion of an organic compound containing a carbon-oxygen bond.

従って、本発明の特に好ましい態様では、ゼオライト材料は酸素含有物質のオレフィンへの転化、メタノールのガソリン(MTG)への転化方法、バイオマスのオレフィンへの転化方法及び/又はバイオマスの芳香族への転化方法、メタノールのベンゼンへの転化方法、芳香族のアルキル化法、又は流体触媒クラッキング(FCC)法において触媒として使用される。本発明によれば、ゼオライト材料は酸素含有物質のオレフィンへの転化方法で使用されることが特に好ましく、さらに、ジメチルエーテルのオレフィンへの(DTO)転化方法、メタノールのオレフィンへの(MTO)転化方法、メタノールのプロピレンへの(MTP)転化方法、及び/又はメタノールのプロピレン/ブチレンの(MT3/4)転化方法における触媒として使用することが好ましい。   Thus, in a particularly preferred embodiment of the invention, the zeolitic material is converted from an oxygen-containing material to an olefin, a process for converting methanol to gasoline (MTG), a process for converting biomass to olefins and / or converting biomass to aromatics. Used as a catalyst in a process, a process for converting methanol to benzene, an aromatic alkylation process, or a fluid catalytic cracking (FCC) process. According to the invention, the zeolitic material is particularly preferably used in a process for the conversion of oxygen-containing substances to olefins, further a process for the conversion of dimethyl ether to olefins (DTO), a process for the conversion of methanol to olefins (MTO). It is preferably used as a catalyst in a process for the conversion of methanol to propylene (MTP) and / or for the conversion of methanol to propylene / butylene (MT3 / 4).

MFI、MEL及び/又はNWW−型骨格構造を有するゼオライト材料及びこのようなゼオライト材料の製造方法に関することに加えて、本発明は、酸素含有物質のオレフィンへの転化方法に関するものでもある。特に、本発明は、下記の工程を含む酸素含有物質のオレフィンへの転化方法に関するものでもある:
(I)1種以上の酸素含有物質を含むガス流を供給する工程、
(II)そのガス流を、本発明のゼオライト材料、特に本発明の特に好ましい及び好ましい態様に従うゼオライト材料を含む触媒と接触させる工程。
In addition to relating to zeolitic materials having an MFI, MEL and / or NWW-type framework structure and methods for producing such zeolitic materials, the present invention also relates to a method for converting oxygen-containing materials to olefins. In particular, the present invention also relates to a process for converting an oxygen-containing material to an olefin comprising the following steps:
(I) supplying a gas stream containing one or more oxygen-containing materials;
(II) contacting the gas stream with a catalyst comprising the zeolitic material of the invention, in particular a zeolitic material according to a particularly preferred and preferred embodiment of the invention.

本発明の方法で使用される触媒について、それが本発明のゼオライト材料を含み且つそれが1種以上の酸素含有物質を1種以上のオレフィンに転化するのに好適である限り、特段の限定はない。また、これは、本願で定義される本発明の特に好ましい及び好ましい態様にも適用できる。しかしながら、本発明の酸素含有物質のオレフィンへの転化方法の特に好ましい態様では、触媒は、本発明の特に好ましい及び好ましい態様のいずれかの成形体を含んでおり、従って、その成形体は本発明の特に好ましい及び好ましい態様のいずれかのゼオライト材料を含んでいる。   With respect to the catalyst used in the process of the present invention, as long as it contains the zeolitic material of the present invention and it is suitable for converting one or more oxygen-containing materials to one or more olefins, particular limitations are Absent. This is also applicable to particularly preferred and preferred aspects of the invention as defined herein. However, in a particularly preferred embodiment of the process for converting oxygen-containing materials to olefins of the present invention, the catalyst comprises a shaped body according to any of the particularly preferred and preferred embodiments of the present invention, and therefore the shaped body is the present invention. A zeolitic material according to any of the particularly preferred and preferred embodiments.

工程(I)のガス流に関し、1種以上の酸素含有物質を本発明及び本発明の特に好ましい及び好ましい態様の触媒との接触下に少なくも1種のオレフィンに転化するとの条件を満たす限り、ガス流中に含まれる1種以上の酸素含有物質に関して本発明において特段の限定ない。しかしながら、本発明では、工程(I)で供給されるガス流に含まれる1種以上の酸素含有物質は、脂肪族アルコール、エーテル、カルボニル化合物、及びこれら2種以上の混合物から選択される酸素含有物質を含んでいる。酸素含有物質のオレフィンへの本発明の転化方法では、ガス流に含まれる1種以上の酸素含有物質は、C−C−アルコール、ジ−C−C−アルキルエーテル、 C−C−アルデヒド、C−C−ケトン、及びこれらの2種以上の混合物から選択されることが好ましく、より好ましくはC−C−アルコール、ジ−C−C−アルキルエーテル、 C−C−アルデヒド、C−C−ケトン、及びこれらの2種以上の混合物から選択されることである。本発明のなお一層好ましい態様において、ガス流に含まれる1種以上の酸素含有物質は、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ホルムアルデヒド、ジメチルケトン及びこれらの2種以上の混合物から選択される。ガス流に含まれる1種以上の酸素含有物質が、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル、ジイソプロピルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル、ホルムアルデヒド、ジメチルケトン及びこれらの2種以上の混合物から選択されることがより一層好ましく、さらに、メタノール、エタノール、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル及びこれらの2種以上の混合物から選択されることが好ましい。酸素含有物質のオレフィンへの本発明の転化方法の特に好ましい態様によれば、工程(I)で供給されるガス流はメタノール及び/又はジメチルエーテルを含み、特に(I)で供給されるガス流の1種以上の酸素含有物質にはジメチルエーテルが含まれることが好ましい。 For the gas stream of step (I), as long as it satisfies the condition that one or more oxygen-containing materials are converted to at least one olefin in contact with the catalyst of the invention and particularly preferred and preferred embodiments of the invention, There is no particular limitation in the present invention regarding one or more oxygen-containing substances contained in the gas stream. However, in the present invention, the one or more oxygen-containing substances contained in the gas stream supplied in step (I) are oxygen-containing selected from aliphatic alcohols, ethers, carbonyl compounds, and mixtures of two or more thereof. Contains substances. In the inventive conversion method of oxygen-containing materials to olefins, the one or more oxygen-containing materials contained in the gas stream are C 1 -C 6 -alcohol, di-C 1 -C 3 -alkyl ether, C 1- It is preferably selected from C 6 -aldehyde, C 2 -C 6 -ketone, and mixtures of two or more thereof, more preferably C 1 -C 4 -alcohol, di-C 1 -C 2 -alkyl ether , C 1 -C 4 -aldehyde, C 2 -C 4 -ketone, and mixtures of two or more thereof. In an even more preferred embodiment of the present invention, the one or more oxygen-containing substances contained in the gas stream are methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether, diisopropyl ether, di-n. -Selected from propyl ether, formaldehyde, dimethyl ketone and mixtures of two or more thereof. One or more oxygen-containing substances contained in the gas stream are methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol, butanol, dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether, diisopropyl ether, di-n-propyl ether, formaldehyde, dimethyl ketone and It is even more preferable to select from a mixture of two or more of these, and it is more preferable to select from a mixture of methanol, ethanol, dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether and a mixture of two or more thereof. According to a particularly preferred embodiment of the process of the present invention for converting oxygen-containing materials to olefins, the gas stream supplied in step (I) comprises methanol and / or dimethyl ether, in particular of the gas stream supplied in (I). The one or more oxygen-containing materials preferably include dimethyl ether.

酸素含有物質のオレフィンへの本発明の転化方法における(I)のガス流の酸素含有物質の含有量に関し、(II)のガス流と本発明のゼオライト材料を含む触媒との接触が、1種以上の酸素含有物質の1種以上のオレフィンへの転化を可能にする限り、特段の限定はない。本発明の方法の好ましい態様では、(I)のガス流中の酸素含有物質の含有量は、ガス流の総容量に対して30〜100容量%の範囲にあり、その含有量は、特に、200〜700℃の範囲の温度及び101.3kPaの圧力でのガス流、さらに好ましくは250〜650℃の範囲、さらに好ましくは300〜600℃の範囲、さらに好ましくは350〜560℃の範囲、さらに好ましくは400〜540℃の範囲、さらに好ましくは430〜520℃の範囲、さらに好ましくは450〜500℃の範囲の温度及び101.3kPaの圧力でのガス流に対するものである。本発明では、(I)のガス流の酸素含有物質含有量は、ガス流総容量に対して30〜99.9容量%、さらに好ましくは30〜99容量%、さらに好ましくは30〜95容量%、さらに好ましくは30〜90容量%、さらに好ましくは30〜80容量%、さらに好ましくは30〜70容量%、さらに好ましくは30〜60容量%、さらに好ましくは30〜50容量%にある。本発明の方法の特に好ましい態様では、(I)のガス流の少なくとも1種の酸素含有物質の含有量は、30〜45容量%にある。   Regarding the content of the oxygen-containing substance in the gas stream of (I) in the process of the present invention for converting oxygen-containing substances to olefins, the contact of the gas stream of (II) with the catalyst containing the zeolitic material of the present invention is one type. There is no particular limitation as long as the above oxygen-containing material can be converted to one or more olefins. In a preferred embodiment of the process according to the invention, the content of oxygen-containing substances in the gas stream of (I) is in the range of 30 to 100% by volume with respect to the total volume of the gas stream, and the content is in particular: Gas flow at a temperature in the range of 200-700 ° C and a pressure of 101.3 kPa, more preferably in the range of 250-650 ° C, more preferably in the range of 300-600 ° C, more preferably in the range of 350-560 ° C, Preferably for a gas stream at a temperature in the range of 400-540 ° C, more preferably in the range of 430-520 ° C, more preferably in the range of 450-500 ° C and a pressure of 101.3 kPa. In the present invention, the oxygen-containing substance content of the gas stream (I) is 30 to 99.9% by volume, more preferably 30 to 99% by volume, and more preferably 30 to 95% by volume, based on the total volume of the gas stream. More preferably, it is 30 to 90% by volume, more preferably 30 to 80% by volume, still more preferably 30 to 70% by volume, still more preferably 30 to 60% by volume, and even more preferably 30 to 50% by volume. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the content of at least one oxygen-containing substance in the gas stream (I) is between 30 and 45% by volume.

このため、酸素含有物質のオレフィンへの本発明の転化方法の態様としては、工程(I)で供給されるガス流は、ガス流総容量に対して30〜100容量%の酸素含有物質を含む態様が好ましい。   For this reason, as an aspect of the conversion method of the present invention for converting an oxygen-containing material into an olefin, the gas stream supplied in the step (I) contains 30 to 100% by volume of the oxygen-containing material with respect to the total gas flow capacity Embodiments are preferred.

本発明の方法における(I)のガス流に含まれ得るさらなる成分に関し、一般に、工程(II)で上記ガス流を本発明のゼオライト材料と接触させる場合に、1種以上の酸素含有物質の少なくとも1種を少なくとも1種のオレフィンに転化することができる限り、1種以上の酸素含有物質に対する1種以上のさらなる成分の種類の数及び量に関して特段の限定はない。従って、1種以上の酸素含有物質に加えて、例えば、1種以上の不活性ガスを(I)のガス流に含ませることができ、不活性ガスの例としては1種以上の貴ガス、窒素ガス、一酸化炭素、二酸化炭素、水及びこれら2種以上の混合物が挙げられる。或いは、これらに加えて、1種以上の不活性ガスは、循環される不要な副生物、例えばパラフィン、炭素原子数が5個以上のオレフィン性化合物、芳香族、又はこれら2種以上の混合物、を含んでいてもよく、これらは酸素含有物質のオレフィンへの本発明の転化方法の特に好ましい及び好ましい態様のいずれかに従って製造される。本発明の特に好ましい態様では、本発明の方法の(I)のガス流は、1種以上の酸素含有物質に加えて、さらに水を含むことである。   Regarding the additional components that may be included in the gas stream of (I) in the process of the present invention, generally at least one or more oxygen-containing substances when the gas stream is contacted with the zeolitic material of the invention in step (II) As long as one can be converted to at least one olefin, there is no particular limitation regarding the number and amount of one or more additional component types for the one or more oxygen-containing materials. Thus, in addition to one or more oxygen-containing materials, for example, one or more inert gases can be included in the gas stream (I), examples of inert gases include one or more noble gases, Nitrogen gas, carbon monoxide, carbon dioxide, water and a mixture of two or more of these may be mentioned. Alternatively, in addition to these, the one or more inert gases may be recycled unwanted by-products such as paraffin, olefinic compounds having 5 or more carbon atoms, aromatics, or a mixture of two or more of these. Which are produced according to any of the particularly preferred and preferred embodiments of the process of the present invention for converting oxygen-containing materials to olefins. In a particularly preferred embodiment of the present invention, the gas stream of (I) of the method of the present invention further comprises water in addition to one or more oxygen-containing materials.

本発明の方法の特に好ましい態様によれば、1種以上の酸素含有物質に加えて、水が(I)のガス流に含まれ、そして少なくとも1種の酸素含有物質が、工程(II)において、ガス流を本発明の触媒に接触させることにより、少なくとも1種のオレフィンに転化されるとの条件を満足する限り、ガス流に含まれ得る水の量については特段の限定はない。従って、例えば、工程(I)で供給されるガス流は、ガス流の総容量に対して60容量%以下の水を含むことができ、特に好ましい態様では、ガス流の総容量に対して5〜60容量%の水を含み、さらに水含有量はガス流の総容量に対して10〜55容量%の範囲にあり、さらに20〜50容量%の範囲にあることは好ましい。本発明の特に好ましい態様では、1種以上の酸素含有物質に加えて、水が(I)のガス流に30〜45容量%の範囲で含まれる。   According to a particularly preferred embodiment of the process of the invention, in addition to the one or more oxygen-containing substances, water is included in the gas stream of (I) and at least one oxygen-containing substance is in step (II) The amount of water that can be included in the gas stream is not particularly limited as long as it satisfies the condition that it is converted to at least one olefin by contacting the gas stream with the catalyst of the present invention. Thus, for example, the gas stream supplied in step (I) can contain up to 60% by volume of water with respect to the total volume of the gas stream, and in a particularly preferred embodiment, 5% with respect to the total volume of the gas stream. It contains ˜60% by volume of water, and the water content is preferably in the range of 10 to 55% by volume and more preferably in the range of 20 to 50% by volume with respect to the total volume of the gas stream. In a particularly preferred embodiment of the invention, in addition to the one or more oxygen-containing substances, water is included in the gas stream (I) in the range of 30 to 45% by volume.

しかしながら、別の好ましい態様では、皆無かそれに近い量の水が工程(I)で供給されるガス流に含まれており、特に、水含有量が5容量%以下、さらに好ましくは3容量%以下、さらに好ましくは1容量%以下、さらに好ましくは0.5容量%以下、さらに好ましくは0.1容量%以下、さらに好ましくは0.05容量%以下、さらに好ましくは0.01容量%以下、さらに好ましくは0.005容量%以下、さらに好ましくは0.001容量%以下である。   However, in another preferred embodiment, no or very close amount of water is contained in the gas stream supplied in step (I), in particular the water content is not more than 5% by volume, more preferably not more than 3% by volume. More preferably, it is 1% by volume or less, more preferably 0.5% by volume or less, more preferably 0.1% by volume or less, further preferably 0.05% by volume or less, more preferably 0.01% by volume or less, Preferably it is 0.005 volume% or less, More preferably, it is 0.001 volume% or less.

このため、(I)に供給されるガス流がガス流の総容量に対して60容量%以下の水含むとの本発明の方法の態様が好ましい。   For this reason, an embodiment of the method of the present invention is preferred in which the gas stream supplied to (I) contains 60% or less by volume of water relative to the total volume of the gas stream.

酸素含有物質をオレフィンに転化する本発明の方法の特に好ましい態様では、(I)のガス流は予備反応から生じ、好ましくは1種以上のアルコールから1種以上のエーテルへの転化から生じ、特に好ましいアルコールはメタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール及びこれら2種以上の混合物から選択され、さらに好ましいアルコールはメタノール、エタノール、n−プロパノール及びこれら2種以上の混合物から選択される。(I)のガス流はメタノール及び/又はエタノールの予備反応から生じ、好ましくはメタノールの予備反応から生じ、且つその少なくとも一部が1種以上のジ−C−C−アルキルエーテル、好ましくはジメチルエーテル、ジエチルエーテル、エチルメチルエーテル及びこれら2種以上の混合物から選択される1種以上のジ−C−C−アルキルエーテル、に転化される。本発明の方法の特に好ましい態様では、(I)のガス流は予備反応から生じ、且つメタノールの少なくとも一部がジメチルエーテルに転化される。 In a particularly preferred embodiment of the process of the invention for converting oxygen-containing materials to olefins, the gas stream of (I) results from a pre-reaction, preferably from the conversion of one or more alcohols to one or more ethers, in particular Preferred alcohols are selected from methanol, ethanol, n-propanol, isopropanol and mixtures of two or more thereof, and more preferred alcohols are selected from methanol, ethanol, n-propanol and mixtures of two or more thereof. The gas stream of (I) arises from a pre-reaction of methanol and / or ethanol, preferably from a pre-reaction of methanol and at least part of which is one or more di-C 1 -C 2 -alkyl ethers, Converted to one or more di-C 1 -C 2 -alkyl ethers selected from dimethyl ether, diethyl ether, ethyl methyl ether and mixtures of two or more thereof. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the gas stream of (I) results from a pre-reaction and at least part of the methanol is converted to dimethyl ether.

本発明の特に好ましい態様では、工程(I)で供給されるガス流は1種以上のアルコールの予備反応から生ずるものであり、工程(II)で本発明の触媒と接触して少なくとも1種の酸素含有物質を少なくとも1種のオレフィンに転化するその1種以上の酸素含有物質を含むガス流が、その予備反応がもたらされるとの条件を満たす限り、1種以上のアルコールの転化の反応及び1種以上のアルコールの転化による反応生成物については特段の限定はない。上記好ましい態様において、少なくとも1種のアルコールの転化のための予備反応は少なくとも1種のエーテル、特にジアルキルエーテルをもたらすことが好ましい。特にその予備反応は脱水反応であることが好ましく、1種以上のジアルキルエーテルをもたらす縮合反応で水が2次生成物として生ずることが好ましい。工程(I)で供給されるガス流が予備反応で生ずるとの本発明の特に好ましい及び好ましい態様では、本発明の方法において、このような予備反応から得られるガス流が、どのような種類の後処理を受けることなく本発明の方法の工程(I)に直接供給されることが特に好ましい。   In a particularly preferred embodiment of the present invention, the gas stream fed in step (I) results from a pre-reaction of one or more alcohols, and in step (II) is contacted with the catalyst of the present invention and at least one As long as the gas stream containing the one or more oxygen-containing materials that converts the oxygen-containing material into at least one olefin satisfies the condition that its pre-reaction is effected, the reaction of the conversion of one or more alcohols and 1 There are no particular limitations on the reaction product from the conversion of more than one species of alcohol. In said preferred embodiment, the pre-reaction for the conversion of at least one alcohol preferably results in at least one ether, in particular a dialkyl ether. In particular, the preliminary reaction is preferably a dehydration reaction, and water is preferably produced as a secondary product in a condensation reaction that results in one or more dialkyl ethers. In a particularly preferred and preferred embodiment of the invention in which the gas stream fed in step (I) occurs in a pre-reaction, in the process according to the invention, the gas stream obtained from such a pre-reaction It is particularly preferred that it is fed directly to step (I) of the method of the present invention without undergoing post-treatment.

ガス流が、工程(II)で本発明の触媒と接触する特定の条件について、少なくとも1種の酸素含有物質の少なくとも1種のオレフィンへの転化が実現される限り、特段の限定はない。例えば、この条件は、工程(II)の接触を行う温度である。従って、工程(II)のガス流との上記接触は、200〜700℃の範囲の温度で本発明の方法に従い行うことができ、その接触は250〜650℃の範囲の温度、さらに好ましくは300〜600℃の範囲の温度、さらに好ましくは350〜560℃の範囲の温度、さらに好ましくは400〜540℃の範囲の温度、さらに好ましくは430〜520℃の範囲の温度で行うことが好ましい。本発明の方法の特に好ましい態様では、工程(II)のガス流との接触は450〜500℃の範囲の温度で行われる。   For the specific conditions in which the gas stream is contacted with the catalyst of the invention in step (II), there is no particular limitation as long as the conversion of at least one oxygen-containing material to at least one olefin is realized. For example, this condition is a temperature at which the contact in the step (II) is performed. Thus, the contact with the gas stream of step (II) can be carried out according to the method of the invention at a temperature in the range of 200-700 ° C., the contact in the temperature range of 250-650 ° C., more preferably 300. The temperature is preferably in the range of ˜600 ° C., more preferably in the range of 350 to 560 ° C., more preferably in the range of 400 to 540 ° C., and still more preferably in the range of 430 to 520 ° C. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the contact with the gas stream in step (II) is carried out at a temperature in the range from 450 to 500 ° C.

従って、本発明の方法の態様は、工程(II)におけるガス流とのゼオライト材料との接触は200〜700℃の範囲の温度で行われる。   Thus, in the process aspect of the present invention, the contact of the gas stream in step (II) with the zeolitic material is carried out at a temperature in the range of 200-700 ° C.

従って、本発明の方法の工程(II)においてガス流を本発明の触媒と接触させる際の圧力についても同じことが言える。従って、ガス流を本発明の触媒と接触させて、少なくとも1種の酸素含有物質を少なくとも1種のオレフィンへ転化することができる限り、上記接触は考えられるどのような圧力でも実施することができる。従って、例えば、工程(II)の接触は、0.1〜10バールの範囲の圧力で行うことができ、本発明の圧力は、ガス流と触媒の接触時の1バールの圧力は1.03kPaの常圧に対応するように、絶対圧を示す。本発明の方法では、工程(II)の接触は0.3〜7バールの圧力で行うことが好ましく、より好ましくは0.5〜5バール、より好ましくは0.7〜3バール、より好ましくは0.8〜2.5バール、より好ましくは0.9〜2.2バールである。本発明の方法の特に好ましい態様では、工程(II)のガス流との接触は1〜2バールの圧力で行われる。   Therefore, the same is true for the pressure at which the gas stream is brought into contact with the catalyst of the present invention in step (II) of the process of the present invention. Thus, as long as the gas stream can be contacted with the catalyst of the present invention to convert at least one oxygen-containing material to at least one olefin, the contacting can be carried out at any conceivable pressure. . Thus, for example, the contact in step (II) can be carried out at a pressure in the range of 0.1 to 10 bar, and the pressure of the present invention is 1.03 kPa at the pressure of 1 bar when contacting the gas stream and the catalyst. Absolute pressure is shown to correspond to the normal pressure. In the method of the present invention, the contact in step (II) is preferably carried out at a pressure of 0.3-7 bar, more preferably 0.5-5 bar, more preferably 0.7-3 bar, more preferably 0.8 to 2.5 bar, more preferably 0.9 to 2.2 bar. In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, the contact with the gas stream of step (II) is carried out at a pressure of 1 to 2 bar.

このため、工程(II)におけるガス流とゼオライト材料との接触は、0.1〜10バールの範囲の圧力で実施するとの本発明の態様が好ましい。   For this reason, the embodiment of the present invention is preferably such that the contact between the gas stream and the zeolitic material in step (II) is carried out at a pressure in the range of 0.1 to 10 bar.

さらに、本発明の方法では非連続モード及び連続モードの両方を行うことができ、酸素含有物質をオレフィンに転化する本発明の方法を実施するやり方に関して特に限定はない。非連続法は例えばバッチ法で行うことができる。しかしながら、本発明では、酸素含有物質をオレフィンに転化する本発明の方法は、少なくとも部分的には連続モードで行うことが好ましい。   Further, the process of the present invention can be in both discontinuous mode and continuous mode, and there is no particular limitation on the manner in which the process of the present invention for converting oxygen-containing materials to olefins is carried out. The discontinuous method can be performed by, for example, a batch method. However, in the present invention, it is preferred that the process of the present invention for converting oxygen-containing materials to olefins be carried out at least in part in a continuous mode.

本発明の方法の好ましい態様に関し、少なくとも一部を連続モードで行う場合、酸素含有物質のオレフィンへの転化が実現される限り、方法を実施する際の単位時間当たりの重量空間速度(WHSV)について特段の限定はない。従って、単位時間当たりの重量空間速度は、工程(II)の接触を考慮して選ばれ、一般に0.5〜50時間−1であり、好ましくは単位時間当たりの重量空間速度は1〜30時間−1であり、より好ましくは2〜20時間−1、より好ましくは3〜15時間−1、より好ましくは4〜10時間−1である。本発明の方法の特に好ましい態様では、少なくとも部分的には連続モードで行い、工程(II)のガス流と本発明の触媒との接触には5〜7時間−1の単位時間当たりの重量空間速度が選択される。 With regard to a preferred embodiment of the process of the present invention, when at least partly in the continuous mode, the weight hourly space velocity (WHSV) per unit time in carrying out the process, as long as the conversion of the oxygen-containing material to olefin is realized There is no special limitation. Accordingly, the weight space velocity per unit time is selected in consideration of the contact in the step (II), and is generally 0.5 to 50 hours −1 , preferably the weight space velocity per unit time is 1 to 30 hours. -1 , more preferably 2 to 20 hours −1 , more preferably 3 to 15 hours −1 , more preferably 4 to 10 hours −1 . In a particularly preferred embodiment of the process according to the invention, it is carried out at least partly in a continuous mode, the contact between the gas stream of step (II) and the catalyst according to the invention being a weight space per unit time of 5-7 hours- 1. Speed is selected.

酸素含有物質のオレフィンへの転化のための本発明の方法の好ましい態様における好ましい単位時間当たりの重量空間速度に関し、この単位時間当たりの重量空間速度は、本発明の方法の工程(I)で供給されるガス流に含まれる1種以上の酸素含有物質の転化の関数で調節され、特に特定の範囲に含まれる転化のあるレベルに達成するように調節される。従って、本発明の方法の特に好ましい及び好ましい態様では、単位時間当たりの重量空間速度は、1種以上の酸素含有物質の転化が50〜99.9%の範囲となるように調節することができる。本発明では、単位時間当たりの重量空間速度は、本発明の特に好ましい及び好ましい態様に従うことが好ましく、1種以上の酸素含有物質の転化が70〜99.5%、さらに好ましくは90〜99%、さらに好ましくは95〜98.5%、さらに好ましくは96〜98%、さらに好ましくは96.5〜97.5%である。しかしながら、本発明では、工程(II)のガス流が本発明の触媒と接触する際の単位時間当たりの重量空間速度は、十分な酸素含有物質の十分な転化を保証するように、即ち、96.5〜99.9%のその転化、さらに好ましくは97.5〜99.9%の酸素含有物質の転化、さらに好ましくは98〜99.9%のその転化、さらに好ましくは99〜99.9%の酸素含有物質の転化、さらに好ましくは99.5〜99.9%の酸素含有物質の転化を保証するように調節される。   With regard to the preferred weight hourly space velocity per unit time in a preferred embodiment of the method of the present invention for the conversion of oxygen-containing materials to olefins, this weight space velocity per unit time is provided in step (I) of the method of the present invention. Is adjusted as a function of the conversion of one or more oxygen-containing substances contained in the gas stream being adjusted, and in particular adjusted to achieve a certain level of conversion falling within a particular range. Thus, in a particularly preferred and preferred embodiment of the process according to the invention, the weight hourly space velocity can be adjusted so that the conversion of one or more oxygen-containing substances is in the range of 50 to 99.9%. . In the present invention, the weight space velocity per unit time is in accordance with a particularly preferred and preferred embodiment of the present invention, preferably the conversion of one or more oxygen-containing materials is 70-99.5%, more preferably 90-99%. More preferably, it is 95-98.5%, More preferably, it is 96-98%, More preferably, it is 96.5-97.5%. However, in the present invention, the weight space velocity per unit time when the gas stream of step (II) is in contact with the catalyst of the present invention ensures a sufficient conversion of sufficient oxygen-containing material, ie 96 0.5-99.9% conversion thereof, more preferably 97.5-99.9% conversion of oxygen-containing material, more preferably 98-99.9% conversion thereof, more preferably 99-99.9%. % Oxygen-containing material, and more preferably adjusted to ensure 99.5-99.9% oxygen-containing material conversion.

従って、工程(II)のガス流の単位時間当たりの重量空間速度は、工程(II)の接触を考慮して選ばれ、一般に0.5〜50時間−1の範囲にある本発明の態様はさらに好ましい。 Accordingly, the weight space velocity per unit time of the gas stream of step (II) is selected in consideration of the contact of step (II), and the embodiment of the present invention generally in the range of 0.5 to 50 hours −1 Further preferred.

結晶化度の決定
本願実施例のゼオライト材料の結晶化度はXRD分析によって決定された。即ち、与えられた材料の結晶化度を基準ゼオライト材料と比較して表すが、その際、2つのゼオライト材料の反射面を比較する。基準ゼオライト材料は、100又は250のSiO/Al比の市販のH−ZSM−5であった。結晶化度の決定は、Bruker AXS社製のD8 Advance シリーズ2回折計で行った。回折計は、0.1°の分散口径(divergence aperture) の開口部及びLynxeye検知器で構成されている。サンプル及び基準ゼオライト材料は21°〜25°(2θ)の範囲で測定された。ベースラインの補正後、反射面は評価ソフトウエアEVA(Bruker AXS社製)を用いて決定された。反射面の比は%で得られる。
Determination of crystallinity The crystallinity of the zeolitic material of the present example was determined by XRD analysis. That is, the crystallinity of a given material is expressed relative to a reference zeolitic material, where the reflective surfaces of the two zeolitic materials are compared. The reference zeolitic material was commercial H-ZSM-5 with a SiO 2 / Al 2 O 3 ratio of 100 or 250. The crystallinity was determined using a D8 Advance series 2 diffractometer manufactured by Bruker AXS. The diffractometer consists of an aperture with a divergence aperture of 0.1 ° and a Lynxey detector. Samples and reference zeolitic material were measured in the range of 21 ° to 25 ° (2θ). After correcting the baseline, the reflective surface was determined using evaluation software EVA (manufactured by Bruker AXS). The ratio of the reflective surfaces is obtained in%.

FT−IR測定
本願の実施例のIR測定は、Nicolet 6700分光計で行った。ゼオライト材料を添加剤なしで圧縮して自己支持性ペレットを得た。このペレットをIR測定器内の高真空セル中に導入した。測定前に、サンプルを高真空(10〜5ミリバール)下300℃で3時間前処理した。スペクトルはセルを50℃に冷却した後採取した。スペクトルは4000cm−1〜1400cm−1の範囲において2cm−1の分解能で記録された。得られたスペクトルは、x軸の波数(cm−1)及びy軸の吸光度(任意の単位)で表されている。バンドの高さ及びバンド間の比の定量的決定のために、ベースラインの補正を行った。3000cm−1〜3900cm−1の変化を分析し、多数のサンプルを比較するために、1880±5cm−1のバンドを標準とした。
FT-IR measurement The IR measurement of the Example of this application was performed with the Nicolet 6700 spectrometer. Zeolite material was compressed without additives to obtain self-supporting pellets. This pellet was introduced into a high vacuum cell in an IR measuring instrument. Prior to measurement, the sample was pretreated at 300 ° C. under high vacuum (10-5 mbar) for 3 hours. Spectra were collected after cooling the cell to 50 ° C. Spectra were recorded with a resolution of 2 cm -1 in the range of 4000cm -1 ~1400cm -1. The obtained spectrum is represented by the wave number (cm −1 ) of the x axis and the absorbance (arbitrary unit) of the y axis. Baseline corrections were made for quantitative determination of band height and ratio between bands. Analyzing the changes in 3000cm -1 ~3900cm -1, in order to compare the number of samples was a standard band of 1880 ± 5 cm -1.

水の吸着/脱着の測定
本願の実施例の水の吸着/脱着等温線は、TAInstruments社製のVTI SA測定器により得た。その実験は、測定器の内部の微量天秤皿に置かれたサンプル材料についてなされた1つの実行又は一連の実行からなっている。測定を開始する前に、サンプルの残留水分を、サンプルを100℃に加熱し(5℃/分の傾斜)、窒素流下6時間維持して除去した。乾燥プログラムの後、セルの温度を25℃に下げ、測定中一定に保った。微量天秤を較正し、乾燥サンプルの質量を計量した(最大質量偏差0.01質量%)。サンプルの吸水は、乾燥サンプルと比較した質量増として測定した。まず、吸着カーブを、サンプルが露出される相対湿度(RH)(セルの内部の大気圧における質量%の水として表される)を増加させ、サンプルの吸水を平衡として測定することにより、測定した。RHは、5%から85%まで10%ステップごとに増加させ、サンプルが平衡条件に達し、吸水質量を記録するまで、各ステップでシステムがRHを制御し、サンプルの質量を監視した。サンプルが85質量%RHに曝した後サンプルの合計の吸着水を得た。脱着測定の間、RHは、85%から5%まで10%ステップごとに減少させ、サンプルの質量変化(吸水)を関し、記録した。
Measurement of water adsorption / desorption Water adsorption / desorption isotherms in the examples of the present application were obtained with a VTI SA measuring instrument manufactured by TA Instruments. The experiment consisted of one run or a series of runs made on the sample material placed in a microbalance dish inside the measuring instrument. Before starting the measurement, residual moisture in the sample was removed by heating the sample to 100 ° C. (5 ° C./min ramp) and maintaining for 6 hours under nitrogen flow. After the drying program, the cell temperature was lowered to 25 ° C. and kept constant during the measurement. The microbalance was calibrated and the mass of the dried sample was weighed (maximum mass deviation 0.01% by mass). The water absorption of the sample was measured as an increase in mass compared to the dry sample. First, the adsorption curve was measured by increasing the relative humidity (RH) at which the sample was exposed (expressed as mass% water at atmospheric pressure inside the cell) and measuring the water absorption of the sample as an equilibrium. . The RH was increased from 5% to 85% every 10% step and the system controlled the RH at each step and monitored the sample mass until the sample reached equilibrium conditions and recorded the water absorption mass. After the sample was exposed to 85% by weight RH, the total adsorbed water of the sample was obtained. During the desorption measurement, RH was decreased from 85% to 5% in 10% steps and the change in mass of the sample (water absorption) was recorded.

成形体の粉砕強度の決定
本願実施例の粉砕強度は、Zwick GmbH & Co. ,D.89070 Ulm製の粉砕強度試験機Z2.5/TS1Sにより決定したと理解すべきである。この機器の基礎及びその操作については、それぞれ、指示書“Register 1: Betriebsanleitung / Sicherheitshandbuch fur die Material−Prufmaschine Z2.5/TS1S”,1.5版, 2001年12月,Zwick GmbH & Co., Technische Dokumentation, August−Nagel−Strasse 11, D−89079 Ulm, Germanyが参照される。この機器を用いて、実施例5〜11で作製された、与えられた(最終の)2.5mmの直径を有するストランドを、そのストランドが粉砕するまで、直径3mmのプランジャーにより増大する力を与える。ストランドが粉砕する力は、ストランドの粉砕強度と呼ばれる。その機器は、その上にストランドが置かれる固定水平テーブルに据え付けられる。垂直方向に自由に移動するプランジャーは、固定床テーブルに対してストランドを作動させる。装置は、0.5Nの初期力、初期力下の10mm/分のせん断速度、及び続く1.6mm/分の試験速度で作動する。垂直に移動可能なプランジャーを、フォースピックアップ用ロードセルに接続し、測定中、調査すべき成形体(ストランド)を置いた固定ターンテーブルに対して移動させ、こうしてストランドをテーブルに対して作動させた。プランジャーをストランドに、その長軸に垂直に適用した。実験の制御は、測定の結果を登録し、評価するコンピュータにより行われた。得られた値は、それぞれ25個のストランドの測定値の平均である。
Determination of Crushing Strength of Molded Body It should be understood that the crushing strength of the examples of the present application was determined by a crushing strength tester Z2.5 / TS1S manufactured by Zwick GmbH & Co., D.89070 Ulm. The basics of this device and its operation are described in the instructions “Register 1: Betriebsanleungung / Sicherheithandbuch furdie-Material-Purfmaskine Z2.5 / TS1S”, December 2001, Zwick TchGb. Reference is made to Documentation, August-Nagel-Strasse 11, D-89079 Ulm, Germany. Using this equipment, the force produced by the 3 mm diameter plunger was increased until the strands of the given (final) 2.5 mm diameter made in Examples 5-11 were crushed. give. The force that the strands crush is called the strand crushing strength. The instrument is mounted on a fixed horizontal table on which the strands are placed. A plunger that moves freely in the vertical direction actuates the strand against a fixed floor table. The device operates with an initial force of 0.5 N, a shear rate of 10 mm / min under the initial force, and a subsequent test speed of 1.6 mm / min. A vertically movable plunger was connected to the force pick-up load cell and moved during the measurement relative to a fixed turntable on which the shaped body (strand) to be investigated was placed, thus actuating the strand against the table. . A plunger was applied to the strand perpendicular to its long axis. The experiment was controlled by a computer that registered and evaluated the measurement results. The value obtained is the average of the measured values of 25 strands each.

参考例1:SiO :Alモル比が100のZSM−5ゼオライトの合成
テトラエチルオルトシリケート(757g)を4ツ口フラスコで撹拌した。水(470g)及テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(40質量%水溶液、366g)を加えた。この混合物を60分間撹拌し、その間に温度を60℃に上昇させた。これは、アルコールの形成をもたらすテトラエチルオルトシリケートの加水分解のためである。そのエタノールは、排液温度が95℃に達するまで、蒸留により除去された。これにより、817gのエタノールが混合物から除去された。それから、混合物を撹拌しながら40℃に冷却し、817gの水を加え、得られたゲルをオートクレーブに満たした。硫酸アルミニウム18水和物(24.2g)及び水(40g)の溶液をオートクレーブに加えた。オートクレーブを閉鎖し、170℃に加熱した。
Reference Example 1: Synthesis of ZSM-5 zeolite having a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 100 Tetraethylorthosilicate (757 g) was stirred in a four-necked flask. Water (470 g) and tetrapropylammonium hydroxide (40% by weight aqueous solution, 366 g) were added. The mixture was stirred for 60 minutes, during which time the temperature was raised to 60 ° C. This is due to the hydrolysis of tetraethylorthosilicate resulting in the formation of alcohol. The ethanol was removed by distillation until the drain temperature reached 95 ° C. This removed 817 g of ethanol from the mixture. The mixture was then cooled to 40 ° C. with stirring, 817 g of water was added, and the resulting gel was filled into an autoclave. A solution of aluminum sulfate 18 hydrate (24.2 g) and water (40 g) was added to the autoclave. The autoclave was closed and heated to 170 ° C.

ゲルを170℃で48時間撹拌した後、オートクレーブを常温に冷却し、混合物を取り除いた。それをpHが7.3になるまで、硝酸(10質量%水溶液、173g)で処理した。得られた懸濁液をろ過した。ろ過ケーキを3回水で洗浄し(各回、1000mL)、乾燥し(4時間、120℃)及びか焼し(5時間、500℃)、217gのZSM−5を得た。SEMで決定された1次粒子径は100〜200nmの範囲にあった。   After stirring the gel at 170 ° C. for 48 hours, the autoclave was cooled to room temperature and the mixture was removed. It was treated with nitric acid (10 wt% aqueous solution, 173 g) until pH was 7.3. The resulting suspension was filtered. The filter cake was washed three times with water (1000 mL each time), dried (4 hours, 120 ° C.) and calcined (5 hours, 500 ° C.) to give 217 g of ZSM-5. The primary particle size determined by SEM was in the range of 100-200 nm.

元素分析:
Si 43.5質量%
Al 0.87質量%
Na <100ppm
K <100ppm
Elemental analysis:
Si 43.5 mass%
Al 0.87 mass%
Na <100 ppm
K <100ppm

従って、化学分析により、か焼された材料は96のSiO :Alモル比を示した。 Thus, by chemical analysis, the calcined material exhibited a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 96.

図1Aは、参考例1の合成で得られた、MFI骨格構造の典型的なラインパターンを表示する結晶性生成物のXRD示している。参考例1に従う結晶化度は98%であった。   FIG. 1A shows an XRD of a crystalline product obtained by the synthesis of Reference Example 1 and displaying a typical line pattern of the MFI skeleton structure. The crystallinity according to Reference Example 1 was 98%.

図1Bは、倍率75×10のSEMにより得られた生成物の電子顕微鏡写真を示している。電子顕微鏡写真から分かるように、特に、球状の一次粒子がこの高い倍率でさえ観察され、一次粒子の粒径が100〜170nmの範囲にあると決定された。 FIG. 1B shows an electron micrograph of the product obtained by SEM at a magnification of 75 × 10 4 . As can be seen from the electron micrographs, in particular, spherical primary particles were observed even at this high magnification and the primary particle size was determined to be in the range of 100-170 nm.

この材料は426m/gのBET表面積を示した。細孔容量はp/p=0.302で0.17cm/gであり、メジアン細孔幅は0.58nmであると、それぞれ、ホルバート−カワゾエ(Horvath-Kawazoe)法を用いるアルゴン吸着により決定された。DIN66133に従うHgポロシメトリー(多孔度測定)で決定される総侵入(intrusion)容量は1.24ml/g(milliliter/gram)であり、各総細孔面積は40.5m/gであった。 This material exhibited a BET surface area of 426 m 2 / g. The pore volume is 0.17 cm 3 / g at p / p 0 = 0.302 and the median pore width is 0.58 nm, respectively, by argon adsorption using the Horvath-Kawazoe method. It has been determined. The total intrusion volume determined by Hg porosimetry (porosity measurement) according to DIN 66133 was 1.24 ml / g (milliliter / gram) and each total pore area was 40.5 m 2 / g.

アンモニアの温度プログラム脱着は、152℃で行った場合0.43ミリモル/g、378℃で行った場合0.24ミリモル/gであった。   Temperature programmed desorption of ammonia was 0.43 mmol / g when performed at 152 ° C. and 0.24 mmol / g when performed at 378 ° C.

その材料は85%の相対湿度で6.3質量%の吸水を有していた。   The material had 6.3% by weight water absorption at 85% relative humidity.

図1Cは、参考例1で得られたサンプルのIR−OHバンドを示す。バンド高さに沿ったバンド領域は下記のとおりである:   FIG. 1C shows the IR-OH band of the sample obtained in Reference Example 1. The band regions along the band height are as follows:

Figure 0006461807
Figure 0006461807

従って、シラノールネスト(巣)の吸光度強度の、表面シラノールの吸光度強度に対するIR−バンド比は1.45に達する。   Therefore, the IR-band ratio of the absorbance intensity of the silanol nest to the absorbance intensity of the surface silanol reaches 1.45.

参考例2:SiO :Alモル比が250のZSM−5ゼオライトの合成
テトラエチルオルトシリケート(757kg)を容器で撹拌した。水(470kg)及テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(40質量%水溶液、333kg)を加えた。この混合物を60分間撹拌し、その間に温度を60℃に上昇させた。これは、アルコールの形成をもたらすテトラエチルオルトシリケートの加水分解のためである。そのエタノールは、排液温度が95℃に達するまで、蒸留により除去された。これにより、832kgのエタノールが混合物から除去された。832kgの水、及び硫酸アルミニウム18水和物(9.4kg)と水(20kg)との溶液を容器に加えた。容器を閉鎖し、150℃に加熱した。
Reference Example 2: Synthesis of ZSM-5 zeolite having a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 250 Tetraethylorthosilicate (757 kg) was stirred in a container. Water (470 kg) and tetrapropylammonium hydroxide (40% by weight aqueous solution, 333 kg) were added. The mixture was stirred for 60 minutes, during which time the temperature was raised to 60 ° C. This is due to the hydrolysis of tetraethylorthosilicate resulting in the formation of alcohol. The ethanol was removed by distillation until the drain temperature reached 95 ° C. This removed 832 kg of ethanol from the mixture. 832 kg of water and a solution of aluminum sulfate 18 hydrate (9.4 kg) and water (20 kg) were added to the container. The vessel was closed and heated to 150 ° C.

ゲルを150℃で24時間撹拌した後、オートクレーブを常温に冷却し、混合物を取り除いた。それをpHが7.1になるまで、硝酸(10質量%水溶液)で処理した。得られた懸濁液をろ過した。ろ過ケーキを水で洗浄し、乾燥した(120℃)。乾燥粉末を磨り潰し、その後か焼(5時間、500℃)した。   After the gel was stirred at 150 ° C. for 24 hours, the autoclave was cooled to room temperature and the mixture was removed. It was treated with nitric acid (10% by weight aqueous solution) until the pH was 7.1. The resulting suspension was filtered. The filter cake was washed with water and dried (120 ° C.). The dry powder was ground and then calcined (5 hours, 500 ° C.).

元素分析:
Si 43.5質量%
Al 0.36質量%
Na <100ppm
K <100ppm
Elemental analysis:
Si 43.5 mass%
Al 0.36 mass%
Na <100 ppm
K <100ppm

従って、化学分析により、か焼された材料は233のSiO :Alモル比を示した。 Thus, by chemical analysis, the calcined material exhibited a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 233.

図2Aは、参考例2の合成で得られた、MFI骨格構造の典型的なパターンを表示する結晶性生成物のXRDを示している。参考例2に従う結晶化度は96%であった。   FIG. 2A shows an XRD of the crystalline product obtained by the synthesis of Reference Example 2 and displaying a typical pattern of the MFI skeleton structure. The crystallinity according to Reference Example 2 was 96%.

図2Bは、倍率75×10のSEMにより得られた生成物の電子顕微鏡写真を示している。電子顕微鏡写真から分かるように、特に、球状の一次粒子がこの高い倍率でさえ観察され、一次粒子の粒径が50〜150nmの範囲にあると決定された。 FIG. 2B shows an electron micrograph of the product obtained by SEM at a magnification of 75 × 10 4 . As can be seen from the electron micrographs, in particular spherical primary particles were observed even at this high magnification, and the primary particle size was determined to be in the range of 50-150 nm.

この材料は441m/gのBET表面積を示した。細孔容量はp/p=0.301で0.18cm/gであり、メジアン細孔幅は0.54nmであると、それぞれ、ホルバート−カワゾエ(Horvath-Kawazoe)法を用いるアルゴン吸着により決定された。DIN66133に従うHgポロシメトリー(多孔度測定)で決定される総侵入(intrusion)容量は1.45ml/g(milliliter/gram)であり、各総細孔面積は71.3m/gであった。 This material exhibited a BET surface area of 441 m 2 / g. The pore volume is 0.18 cm 3 / g at p / p 0 = 0.301 and the median pore width is 0.54 nm, respectively, by argon adsorption using the Horvath-Kawazoe method. It has been determined. The total intrusion volume determined by Hg porosimetry (porosity measurement) according to DIN 66133 was 1.45 ml / g (milliliter / gram) and each total pore area was 71.3 m 2 / g.

アンモニアの温度プログラム脱着(NH−TPD)は、107℃で行った場合0.24ミリモル/g、343℃で行った場合0.12ミリモル/gであった。 The temperature programmed desorption (NH 3 -TPD) of ammonia was 0.24 mmol / g when performed at 107 ° C. and 0.12 mmol / g when performed at 343 ° C.

その材料は85%の相対湿度で7.1質量%の吸水を有していた。   The material had 7.1 wt% water absorption at 85% relative humidity.

図2Cは、参考例2で得られたサンプルのIR−OHバンドを示す。バンド高さに沿ったバンド領域は下記のとおりである:

Figure 0006461807
FIG. 2C shows the IR-OH band of the sample obtained in Reference Example 2. The band regions along the band height are as follows:
Figure 0006461807

従って、シラノールネスト(巣)の吸光度強度の、表面シラノールの吸光度強度に対するIR−バンド比は1.36に達する。   Therefore, the IR-band ratio of the absorbance intensity of the silanol nest to the absorbance intensity of the surface silanol reaches 1.36.

参考例3:SiO :Alモル比が320のZSM−5ゼオライトの合成
テトラエチルオルトシリケート(757g)を4ツ口フラスコで撹拌した。水(470g)及テトラプロピルアンモニウムヒドロキシド(40質量%水溶液、333g)を加えた。この混合物を60分間撹拌し、その間に温度を60℃に上昇させた。これは、アルコールの形成をもたらすテトラエチルオルトシリケートの加水分解のためである。そのエタノールは、排液温度が95℃に達するまで、蒸留により除去された。これにより、805gのエタノールが混合物から除去された。それから、混合物を撹拌しながら40℃に冷却し、805gの水を加え、得られたゲルをオートクレーブに満たした。硫酸アルミニウム18水和物(7.6g)及び水(25g)の溶液をオートクレーブに加えた。オートクレーブを閉鎖し、170℃に加熱した。
Reference Example 3: Synthesis of ZSM-5 zeolite having a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 320 Tetraethyl orthosilicate (757 g) was stirred in a four-necked flask. Water (470 g) and tetrapropylammonium hydroxide (40% by weight aqueous solution, 333 g) were added. The mixture was stirred for 60 minutes, during which time the temperature was raised to 60 ° C. This is due to the hydrolysis of tetraethylorthosilicate resulting in the formation of alcohol. The ethanol was removed by distillation until the drain temperature reached 95 ° C. This removed 805 g of ethanol from the mixture. The mixture was then cooled to 40 ° C. with stirring, 805 g of water was added, and the resulting gel was filled into an autoclave. A solution of aluminum sulfate 18 hydrate (7.6 g) and water (25 g) was added to the autoclave. The autoclave was closed and heated to 170 ° C.

ゲルを170℃で24時間撹拌した後、オートクレーブを常温に冷却し、混合物を取り除いた。それをpHが7.6になるまで、硝酸(10質量%水溶液、203g)で処理した。得られた懸濁液をろ過した。ろ過ケーキを3回水で洗浄し(各回、1000mL)、乾燥し(4時間、120℃)及びか焼し(5時間、500℃)、222gのか焼されたゼオライトZSM−5を得た。   After the gel was stirred at 170 ° C. for 24 hours, the autoclave was cooled to room temperature and the mixture was removed. It was treated with nitric acid (10 wt% aqueous solution, 203 g) until the pH was 7.6. The resulting suspension was filtered. The filter cake was washed 3 times with water (each time 1000 mL), dried (4 hours, 120 ° C.) and calcined (5 hours, 500 ° C.) to give 222 g of calcined zeolite ZSM-5.

元素分析:
Si 44質量%
Al 0.26質量%
Na <100ppm
K <100ppm
Elemental analysis:
Si 44% by mass
Al 0.26% by mass
Na <100 ppm
K <100ppm

従って、化学分析により、か焼された材料は325のSiO :Alモル比を示した。 Thus, by chemical analysis, the calcined material exhibited a SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio of 325.

図3Aは、参考例3の合成で得られた、MFI骨格構造の典型的なパターンを表示する結晶性生成物のXRD示している。   FIG. 3A shows an XRD of the crystalline product obtained by the synthesis of Reference Example 3 and displaying a typical pattern of the MFI skeleton structure.

図3Bは、倍率75×10のSEMにより得られた生成物の電子顕微鏡写真を示している。電子顕微鏡写真から分かるように、特に、球状の一次粒子がこの高い倍率でさえ観察され、一次粒子の粒径が100〜200nmの範囲にあると決定された。 FIG. 3B shows an electron micrograph of the product obtained by SEM at a magnification of 75 × 10 4 . As can be seen from the electron micrographs, in particular, spherical primary particles were observed even at this high magnification, and the primary particle size was determined to be in the range of 100-200 nm.

この材料は442m/gのBET表面積を示した。細孔容量はp/p=0.301で0.18cm/gであり、メジアン細孔幅は0.58nmであると、それぞれ、ホルバート−カワゾエ(Horvath-Kawazoe)法を用いるアルゴン吸着により決定された。アンモニアの温度プログラム脱着(NH−TPD)は、108℃で行った場合0.19ミリモル/g、340℃で行った場合0.067ミリモル/gであった。 This material exhibited a BET surface area of 442 m 2 / g. The pore volume is 0.18 cm 3 / g at p / p 0 = 0.301 and the median pore width is 0.58 nm, respectively, by argon adsorption using the Horvath-Kawazoe method. It has been determined. The temperature programmed desorption (NH 3 -TPD) of ammonia was 0.19 mmol / g when performed at 108 ° C. and 0.067 mmol / g when performed at 340 ° C.

参考例4:SiO :Alモル比が100のZSM−5ゼオライトの水処理
参考例1で得られたか焼された粉末から出発して、後処理を下記のように行った:
参考例1で得られたか焼された粉末100gを、2000gの脱イオン水に懸濁した。混合物を容器に満たし、容器を閉じた(圧密)。その後、混合物を145℃で1.5時間以内加熱し、この温度を、自己生成圧力(約4バール)にて8時間維持した。水処理粉末をろ過し、脱イオン水で洗浄した。得られたろ過ケーキを120℃で4時間乾燥した。次いで、乾燥材料を空気下500℃の温度に4時間以内に加熱し、この温度を5時間維持した。その後の収量は85gであった。
Reference Example 4: Water Treatment of ZSM-5 Zeolite with a SiO 2 : Al 2 O 3 Molar Ratio of 100 Starting from the calcined powder obtained in Reference Example 1, the post-treatment was performed as follows:
100 g of the calcined powder obtained in Reference Example 1 was suspended in 2000 g of deionized water. The mixture was filled into a container and the container was closed (consolidated). The mixture was then heated at 145 ° C. within 1.5 hours, and this temperature was maintained at self-generated pressure (about 4 bar) for 8 hours. The water treatment powder was filtered and washed with deionized water. The obtained filter cake was dried at 120 ° C. for 4 hours. The dried material was then heated under air to a temperature of 500 ° C. within 4 hours and maintained at this temperature for 5 hours. The yield after that was 85 g.

得られた水処理ゼオライト粉末は45質量%のSi含有量、0.87質量%のAl含有量(99のSiO :Alモル比に対応する)を有していた。 The resulting water-treated zeolite powder had a Si content of 45% by weight and an Al content of 0.87% by weight (corresponding to 99 SiO 2 : Al 2 O 3 molar ratio).

XRDにより決定された結晶化度は101〜114%であった。材料のXRDは図4Aで示される。従って、本発明の水処理が、上記値を98%(参照、参考例1)から101〜114%に増加させた。   The crystallinity determined by XRD was 101-114%. The XRD of the material is shown in FIG. 4A. Therefore, the water treatment of the present invention increased the above value from 98% (Reference, Reference Example 1) to 101-114%.

図4Bは、倍率50×10のSEMにより得られた生成物の電子顕微鏡写真を示している。電子顕微鏡写真から分かるように、特に、球状の一次粒子がこの高い倍率でさえ観察され、一次粒子の粒径が70〜150nmの範囲にあると決定された。 FIG. 4B shows an electron micrograph of the product obtained by SEM at 50 × 10 4 magnification. As can be seen from the electron micrographs, in particular, spherical primary particles were observed even at this high magnification, and the primary particle size was determined to be in the range of 70-150 nm.

この粉末は427m/gの多点(multipoint)のBET表面積を示した。BET表面積はDIN66133に従い77Kでの窒素吸着により決定された。細孔容量はp/p=0.281で0.17cm/gであり、メジアン細孔幅は0.51nmであると、それぞれ、ホルバート−カワゾエ(Horvath-Kawazoe)法を用いるアルゴン吸着により決定された。DIN66133に従うHgポロシメトリー(多孔度測定)で決定される総侵入(intrusion)容量は1.11ml/g(milliliter/gram)であり、各総細孔面積は40.7m/gであった。 This powder exhibited a multipoint BET surface area of 427 m 2 / g. The BET surface area was determined by nitrogen adsorption at 77K according to DIN 66133. The pore volume is 0.17 cm 3 / g at p / p 0 = 0.281 and the median pore width is 0.51 nm, respectively, by argon adsorption using the Horvath-Kawazoe method. It has been determined. The total intrusion volume determined by Hg porosimetry (porosity measurement) according to DIN 66133 was 1.11 ml / g (milliliter / gram) and each total pore area was 40.7 m 2 / g.

決定された吸着水の総量は、3.8〜4.1質量%(参考例の出発材料質量6.3%と比較)であった。このため、本発明の水処理は粉末の疎水性を増大させていることは明らかである。   The total amount of adsorbed water determined was 3.8 to 4.1% by mass (compared to 6.3% of the starting material mass of the reference example). For this reason, it is clear that the water treatment of the present invention increases the hydrophobicity of the powder.

図4Cは、参考例4で得られた粉末のIRスペクトルを示す。参考例4で得られた粉末のバンド高さに沿ったバンド領域は下記のとおりである:

Figure 0006461807
FIG. 4C shows the IR spectrum of the powder obtained in Reference Example 4. The band regions along the band height of the powder obtained in Reference Example 4 are as follows:
Figure 0006461807

従って、シラノールネスト(巣)の吸光度強度の、表面シラノールの吸光度強度に対するIR−バンド比は1.00に達する。   Therefore, the IR-band ratio of the absorbance intensity of the silanol nest to the absorbance intensity of the surface silanol reaches 1.00.

比較例5:参考例1のZSM−5ゼオライトの成形
参考例1で得られたZSM−5(100g)を、Pural SB(86.5 g)、ギ酸(2.6 gを20 mLの水に溶解)及びWalocel(5 g)と混合した。原材料の質量は、得られるか焼された成形体のゼオライトのバインダーに対する比が60:40となるように選択された。この混合物を水(100g)の添加により混練機で均一化した。得られたプラスチック混合物は、ストランドプレス(圧力〜100バール)を用いてストランド(O 2.5 mm)とした。ストランドを乾燥し(16時間、120℃)そしてか焼し(4時間、500℃)、これにより11.1Nの切削硬度を有する押出物を得た。
Comparative Example 5: Molding of ZSM-5 zeolite of Reference Example 1 ZSM-5 (100 g) obtained in Reference Example 1 was converted to Pural SB (86.5 g) and formic acid (2.6 g in 20 mL of water). Dissolved) and Walocel (5 g). The mass of the raw material was chosen so that the ratio of the resulting calcined shaped body to zeolite to binder was 60:40. The mixture was homogenized with a kneader by adding water (100 g). The resulting plastic mixture was made into strands (O 2.5 mm) using a strand press (pressure ~ 100 bar). The strands were dried (16 hours, 120 ° C.) and calcined (4 hours, 500 ° C.), thereby obtaining an extrudate having a cutting hardness of 11.1 N.

元素分析:
Si 25.6質量%
Al 19.6質量%
Elemental analysis:
Si 25.6 mass%
Al 19.6% by mass

この押出物のBET表面積は362m/gに決定され、Hgポロシメトリー(多孔度測定)により得られる細孔容量は0.46cm/gに、各総細孔面積は117.0m/gに決定された。 The BET surface area of this extrudate was determined to be 362 m 2 / g, the pore volume obtained by Hg porosimetry (porosity measurement) was 0.46 cm 3 / g, and the total pore area was 117.0 m 2 / g. Was decided.

比較例6:参考例2のZSM−5ゼオライトの成形
参考例2で得られたZSM−5(100g)を、Pural SB(86.5 g)、ギ酸(2.6 gを20 mLの水に溶解)及びWalocel(5 g)と混合した。原材料の質量は、得られるか焼された成形体のゼオライトのバインダーに対する比が60:40となるように選ばれた。この混合物を水(83g)の添加により混練機で均一化した。得られたプラスチック混合物は、ストランドプレス(圧力〜100バール)を用いてストランド(O 2.5 mm)とした。ストランドを乾燥し(16時間、120℃)そしてか焼し(4時間、500℃)、これにより21.6Nの切削硬度を有する押出物を得た。
Comparative Example 6: Molding of ZSM-5 zeolite of Reference Example 2 ZSM-5 (100 g) obtained in Reference Example 2 was converted to Pural SB (86.5 g) and formic acid (2.6 g in 20 mL of water). Dissolved) and Walocel (5 g). The mass of the raw materials was chosen such that the ratio of the resulting calcined shaped body to the zeolite binder was 60:40. The mixture was homogenized with a kneader by adding water (83 g). The resulting plastic mixture was made into strands (O 2.5 mm) using a strand press (pressure ~ 100 bar). The strands were dried (16 hours, 120 ° C.) and calcined (4 hours, 500 ° C.), thereby obtaining an extrudate having a cutting hardness of 21.6 N.

元素分析:
Si 25.7質量%
Al 19.1質量%
Elemental analysis:
Si 25.7% by mass
Al 19.1% by mass

この押出物のBET表面積は374m/gと決定され、Hgポロシメトリー(多孔度測定)により得られる細孔容量は0.36cm/gに、各総細孔面積は119.5m/gに決定された。 The BET surface area of this extrudate was determined to be 374 m 2 / g, the pore volume obtained by Hg porosimetry (porosity measurement) was 0.36 cm 3 / g, and each total pore area was 119.5 m 2 / g. Was decided.

実施例7:参考例1のZSM−5ゼオライトのマグネシウム含浸及びその成形
参考例1で得られたZSM−5粉末に硝酸マグネシウム溶液を噴霧含浸した。硝酸マグネシウムの量は、ゼオライトのか焼後のMgが4質量%となるように選択された。この実施のため、参考例1で得られたゼオライト粉末(98.2g)を、ロータリーエバポレータに連結された丸底フラスコに導入した。硝酸マグネシウム(44.0g)を水に溶解させ、77mLの溶液を得た。68.9mLのその溶液を、噴霧ノズル(100l/時間のN流)を用いて回転するゼオライトにゆっくり噴霧した。これは、ゼオライトの最大吸水能の90%に相当する。その完成溶液をゼオライトに噴霧した後、後者を10分間回転させた。処理した粉末を乾燥し(16時間、120℃)、か焼し(4時間、500℃)、粉砕し、そしてふるい分けした(1mmサイズ)。

Example 7 : Magnesium impregnation of ZSM-5 zeolite of Reference Example 1 and molding thereof ZSM-5 powder obtained in Reference Example 1 was spray impregnated with a magnesium nitrate solution. The amount of magnesium nitrate was selected so that the Mg after calcination of the zeolite was 4% by weight. For this implementation, the zeolite powder (98.2 g) obtained in Reference Example 1 was introduced into a round bottom flask connected to a rotary evaporator. Magnesium nitrate (44.0 g) was dissolved in water to give a 77 mL solution. 68.9 mL of the solution was slowly sprayed onto the rotating zeolite using a spray nozzle (100 l / hour N 2 flow). This corresponds to 90% of the maximum water absorption capacity of the zeolite. After the finished solution was sprayed onto the zeolite, the latter was rotated for 10 minutes. The treated powder was dried (16 hours, 120 ° C.), calcined (4 hours, 500 ° C.), ground, and sieved (1 mm size).

元素分析:
Mg 4.0質量%
Elemental analysis:
Mg 4.0% by mass

Mg−含浸ゼオライトを成形し、か焼体においてゼオライトのバインダーに対する比60/40を示す押出物を得た。ZSM−5粉末(100g)を、Pural SB(86.5 g)、ギ酸(2.6 gを20 mLの水に溶解)及びWalocel(5 g)と混合した。この混合物を、水(95g)の添加により混練機で均一化した。得られたプラスチック混合物は、ストランドプレス(圧力〜150バール)を用いてストランド(O 2.5 mm)とした。ストランドを乾燥し(16時間、120℃)そしてか焼し(4時間、500℃)、これにより10.2Nの切削硬度を有する押出物を得た。   An Mg-impregnated zeolite was molded to give an extrudate that had a 60/40 ratio of zeolite to binder in the calcined body. ZSM-5 powder (100 g) was mixed with Pural SB (86.5 g), formic acid (2.6 g dissolved in 20 mL water) and Walocel (5 g). The mixture was homogenized with a kneader by adding water (95 g). The resulting plastic mixture was made into strands (O 2.5 mm) using a strand press (pressure ~ 150 bar). The strands were dried (16 hours, 120 ° C.) and calcined (4 hours, 500 ° C.), thereby obtaining an extrudate having a cutting hardness of 10.2 N.

元素分析:
Si 23.8質量%
Al 19.4質量%
Mg 2.3質量%
Elemental analysis:
Si 23.8 mass%
Al 19.4% by mass
Mg 2.3 mass%

この押出物のBET表面積は309m/gと決定され、Hgポロシメトリー(多孔度測定)により得られる細孔容量は0.84cm/gに、各総細孔面積は102.9m/gに決定された。 The BET surface area of this extrudate was determined to be 309 m 2 / g, the pore volume obtained by Hg porosimetry (porosity measurement) was 0.84 cm 3 / g, and the total pore area was 102.9 m 2 / g. Was decided.

実施例8:参考例2のZSM−5ゼオライトのマグネシウム含浸及びその成形
参考例2で得られたZSM−5粉末に硝酸マグネシウム溶液を噴霧含浸した。硝酸マグネシウムの量は、ゼオライトのか焼後のMgが4質量%となるように選択された。この実施のため、参考例2で得られたゼオライト粉末(120g)を、ロータリーエバポレータに連結された丸底フラスコに導入した。硝酸マグネシウム(53.8g)を水に溶解させ、82mLの溶液を得た。73mLのその溶液を、噴霧ノズル(100l/時間のN流)を用いて回転するゼオライトにゆっくり噴霧した。これは、ゼオライトの最大吸水能の90%に相当する。その完成溶液をゼオライトに噴霧した後、後者を10分間回転させた。処理した粉末を乾燥し(16時間、120℃)、か焼し(4時間、500℃)、粉砕し、そしてふるい分けした(1mmサイズ)。
Example 8: Magnesium impregnation and molding of ZSM-5 zeolite of Reference Example 2 The ZSM-5 powder obtained in Reference Example 2 was spray impregnated with a magnesium nitrate solution. The amount of magnesium nitrate was selected so that the Mg after calcination of the zeolite was 4% by weight. For this implementation, the zeolite powder (120 g) obtained in Reference Example 2 was introduced into a round bottom flask connected to a rotary evaporator. Magnesium nitrate (53.8 g) was dissolved in water to obtain an 82 mL solution. 73 mL of the solution was slowly sprayed onto the rotating zeolite using a spray nozzle (100 l / hr N 2 flow). This corresponds to 90% of the maximum water absorption capacity of the zeolite. After the finished solution was sprayed onto the zeolite, the latter was rotated for 10 minutes. The treated powder was dried (16 hours, 120 ° C.), calcined (4 hours, 500 ° C.), ground, and sieved (1 mm size).

元素分析:
Mg 4.1質量%
Elemental analysis:
Mg 4.1% by mass

含浸ZSM−5ゼオライトのBET表面積は318m/gと決定された。 The BET surface area of the impregnated ZSM-5 zeolite was determined to be 318 m 2 / g.

その後Mg−含浸ゼオライトを成形し、か焼体においてゼオライトのバインダーに対する比60/40を示す押出物を得た。この実施のため、含浸ZSM−5粉末(100g)を、Pural SB(86.5 g)、ギ酸(2.6 gを20 mLの水に溶解)及びWalocel(5 g)と混合した。この混合物を、水(85g)の添加により混練機で均一化した。得られたプラスチック混合物は、ストランドプレス(圧力〜130バール)を用いてストランド(O 2.5 mm)とした。ストランドを乾燥し(16時間、120℃)そしてか焼し(4時間、500℃)、これにより11.0Nの切削硬度を有する押出物を得た。   Thereafter, an Mg-impregnated zeolite was formed, and an extrudate having a ratio of zeolite to binder of 60/40 in the calcined body was obtained. For this practice, impregnated ZSM-5 powder (100 g) was mixed with Pural SB (86.5 g), formic acid (2.6 g dissolved in 20 mL water) and Walocel (5 g). The mixture was homogenized with a kneader by adding water (85 g). The resulting plastic mixture was made into strands (O 2.5 mm) using a strand press (pressure ~ 130 bar). The strands were dried (16 hours, 120 ° C.) and calcined (4 hours, 500 ° C.), thereby obtaining an extrudate having a cutting hardness of 11.0 N.

元素分析:
Si 24.3質量%
Al 19.2質量%
Mg 2.4質量%
Elemental analysis:
Si 24.3 mass%
Al 19.2 mass%
Mg 2.4% by mass

この押出物のBET表面積は310m/gと決定され、Hgポロシメトリー(多孔度測定)により得られる細孔容量は0.67cm/gに決定された。 The BET surface area of this extrudate was determined to be 310 m 2 / g and the pore volume obtained by Hg porosimetry (porosity measurement) was determined to be 0.67 cm 3 / g.

実施例9:参考例4の水処理ZSM−5ゼオライトのマグネシウム含浸及びその成形
参考例4で得られたZSM−5粉末に硝酸マグネシウム溶液を噴霧含浸した。硝酸マグネシウムの量は、ゼオライトのか焼後のMgが4質量%となるように選択された。この実施のため、ゼオライト粉末(100g)を、ロータリーエバポレータに連結された丸底フラスコに導入した。硝酸マグネシウム(44.8g)を水に溶解させた。この溶液61.2mLを、噴霧ノズル(100l/時間のN流)を用いて回転するゼオライトにゆっくり噴霧した。これは、ゼオライトの最大吸水能の90%に相当する。その完成溶液をゼオライトに噴霧した後、後者を10分間回転させた。処理した粉末を乾燥し(16時間、120℃)、か焼し(4時間、500℃)、粉砕し、そしてふるい分けした(1mmサイズ)。
Example 9: Magnesium impregnation of water-treated ZSM-5 zeolite of Reference Example 4 and its molding The ZSM-5 powder obtained in Reference Example 4 was spray impregnated with a magnesium nitrate solution. The amount of magnesium nitrate was selected so that the Mg after calcination of the zeolite was 4% by weight. For this implementation, zeolite powder (100 g) was introduced into a round bottom flask connected to a rotary evaporator. Magnesium nitrate (44.8 g) was dissolved in water. 61.2 mL of this solution was slowly sprayed onto the rotating zeolite using a spray nozzle (100 L / hr N 2 flow). This corresponds to 90% of the maximum water absorption capacity of the zeolite. After the finished solution was sprayed onto the zeolite, the latter was rotated for 10 minutes. The treated powder was dried (16 hours, 120 ° C.), calcined (4 hours, 500 ° C.), ground, and sieved (1 mm size).

得られた粉末は3.9質量%のMg含有量を有している。   The powder obtained has a Mg content of 3.9% by weight.

Mg−ZSM−5粉末(98.9g)を、Pural SB(90.3 g)、ギ酸(2.7 gを20 mLの水に溶解)及びWalocel(5 g)と混合した。原材料の質量は、得られるか焼された成形体のゼオライトのバインダーに対する比が60:40となるように選択された。この混合物を、水(90g)の添加により混練機で均一化した。得られたプラスチック混合物は、ストランドプレス(圧力〜100バール)を用いてストランド(O 2.5 mm)とされた。ストランドを乾燥し(16時間、120℃)そしてか焼した(4時間、500℃)。ストランドを、メタノールのオレフィンへの添加に適用する前に、2個のスチールボール(O 2.5 mm)を備えたふるい機を用いて1.6〜2.0mmのフラクションに分割した。   Mg-ZSM-5 powder (98.9 g) was mixed with Pural SB (90.3 g), formic acid (2.7 g dissolved in 20 mL water) and Walocel (5 g). The mass of the raw material was chosen so that the ratio of the resulting calcined shaped body to zeolite to binder was 60:40. The mixture was homogenized with a kneader by adding water (90 g). The resulting plastic mixture was made into strands (O 2.5 mm) using a strand press (pressure ~ 100 bar). The strands were dried (16 hours, 120 ° C.) and calcined (4 hours, 500 ° C.). The strand was divided into 1.6-2.0 mm fractions using a sieve equipped with two steel balls (O 2.5 mm) before being applied to the addition of methanol to the olefin.

得られた押出物は、23.7質量%のSi含有量、20.7質量%のAl含有量、2.3質量%のMg含有量を有し、マルチポイントBET表面積は、DIN66133に従い77Kでの窒素吸着により決定され、307m/gであった。 The resulting extrudate has a Si content of 23.7% by weight, an Al content of 20.7% by weight, an Mg content of 2.3% by weight, and a multipoint BET surface area of 77K according to DIN 66133. Of 307 m 2 / g.

参考例4に記載された破砕強さ試験機Z2.5/TS1Sを用いる方法により決定される破砕強さは、8.7Nであった。   The crushing strength determined by the method using the crushing strength tester Z2.5 / TS1S described in Reference Example 4 was 8.7N.

DIN66133に従うHgポロシメトリー(多孔度測定)で決定される総侵入(intrusion)容量は0.88ml/g(milliliter/gram)であり、各総細孔面積は124.7m/gであった。 The total intrusion volume determined by Hg porosimetry (porosity measurement) according to DIN 66133 was 0.88 ml / g (milliliter / gram) and each total pore area was 124.7 m 2 / g.

比較例10:SiO :Alモル比が100の市販のZSM−5ゼオライトの成形
本発明の材料との比較のために、参考例5の手順を、SiO :Alモル比100を有する市販のZSM−5ゼオライト(PZ/2−100 H、ZEOCHEMR製)を用いて繰り返した。その手順を行う前にゼオライト材料を分析し、412m/gのBET表面積を得た。細孔容量はp/p=0.304で0.16cm/gであり、メジアン細孔幅は0.55nmであると、それぞれ、ホルバート−カワゾエ(Horvath-Kawazoe)法を用いるアルゴン吸着により決定された。アンモニアの温度プログラム脱着(NH−TPD)は、161℃で行った場合0.41ミリモル/g、355℃で行った場合0.25ミリモル/gであった。SEMで決定された市販のZSM−5ゼオライトの1次粒子径は200〜500nmの範囲にあった。
Comparative Example 10: Molding of Commercial ZSM-5 Zeolite with a SiO 2 : Al 2 O 3 Molar Ratio of 100 For comparison with the material of the present invention, the procedure of Reference Example 5 was changed to SiO 2 : Al 2 O 3 mol. commercially available ZSM-5 zeolite (PZ / 2-100 H, ZEOCHEM made R) with a ratio 100 was repeated using. Prior to performing the procedure, the zeolitic material was analyzed to obtain a BET surface area of 412 m 2 / g. The pore volume is 0.16 cm 3 / g at p / p 0 = 0.304 and the median pore width is 0.55 nm, respectively, by argon adsorption using the Horvath-Kawazoe method. It has been determined. Temperature programmed desorption (NH 3 -TPD) of ammonia was 0.41 mmol / g when performed at 161 ° C. and 0.25 mmol / g when performed at 355 ° C. The primary particle size of commercial ZSM-5 zeolite determined by SEM was in the range of 200-500 nm.

市販のZSM−5ゼオライトを用いる比較例5の手順を繰り返した後、得られた押出物は26.4Nの切削硬度を有することが示された。   After repeating the procedure of Comparative Example 5 using commercial ZSM-5 zeolite, the resulting extrudate was shown to have a cutting hardness of 26.4N.

元素分析:
Si 25.9質量%
Al 19.7質量%
Elemental analysis:
Si 25.9 mass%
Al 19.7% by mass

この押出物のBET表面積は310m/gと決定され、Hgポロシメトリー(多孔度測定)により得られる細孔容量は0.36cm/gと決定された。 The BET surface area of this extrudate was determined to be 310 m 2 / g and the pore volume obtained by Hg porosimetry (porosity measurement) was determined to be 0.36 cm 3 / g.

比較例11:市販のZSM−5ゼオライトのマグネシウム含浸及びその成形
本発明の材料との比較のために、実施例7の手順を、比較例10で使用された市販のZSM−5ゼオライトを用いて繰り返し、これにより得られた押出物は10.5Nの切削硬度を有していた。
Comparative Example 11: Magnesium Impregnation of Commercial ZSM-5 Zeolite and Its Molding For comparison with the material of the invention, the procedure of Example 7 was used with the commercial ZSM-5 zeolite used in Comparative Example 10. Repeatedly, the extrudate thus obtained had a cutting hardness of 10.5N.

元素分析:
Si 24.8質量%
Al 19.3質量%
Mg 2.2質量%
Elemental analysis:
Si 24.8% by mass
Al 19.3 mass%
Mg 2.2 mass%

この押出物のBET表面積は283m/gと決定され、Hgポロシメトリー(多孔度測定)により得られる細孔容量は0.44cm/gと決定された。 The BET surface area of this extrudate was determined to be 283 m 2 / g and the pore volume obtained by Hg porosimetry (porosity measurement) was determined to be 0.44 cm 3 / g.

実施例12:メタノールのオレフィンへの転化において試験される触媒
実施例7〜9及び比較例5、6、10及び11で得られた押出物を、2個のスチールボール(O 2cm、258g/ボール)を備えたふるい機を用いて1.6〜2.0mmのフラクションに分割し、各触媒サンプルを得た。それから各触媒サンプル2gを、23gの炭化ケイ素で希釈し、試験に使用する各触媒チャージを得た。
Example 12: Catalysts tested in the conversion of methanol to olefins The extrudates obtained in Examples 7-9 and Comparative Examples 5, 6, 10 and 11 were treated with two steel balls (O 2 cm, 258 g / ball). Each catalyst sample was obtained by dividing into 1.6 to 2.0 mm fractions. Then 2 g of each catalyst sample was diluted with 23 g of silicon carbide to obtain each catalyst charge used in the test.

メタノールを蒸発させ、窒素と混合して、75容量%のメタノール及び25容量%の窒素を含むガス流を得た。その後、アルミナスプリット(34mL)が充てんされた加熱された予備反応器(275℃)において、ガス流中のメタノールをジメチルエーテルに転化した。その後、得られた流を、試験される各ゼオライト触媒(2g、23gのSiCで希釈)が充てんされた連続的に作動する電気加熱された管型反応器で転化した。MTO反応は450〜500℃、1〜2バールの圧力(絶対)で、初期ガス流中のメタノールの容量に基づき6時間−1の単位時間当たりの重量空間速度にて、行われた。メタノール転化率(conversion rate)が97%を下回った後、反応混合物は分析された。ガス生成物混合物をオン−ラインガスクロマトグラフィによって分析し、その結果を以下の表に示す。 The methanol was evaporated and mixed with nitrogen to give a gas stream containing 75% by volume methanol and 25% by volume nitrogen. The methanol in the gas stream was then converted to dimethyl ether in a heated pre-reactor (275 ° C.) packed with alumina split (34 mL). The resulting stream was then converted in a continuously operating, electrically heated tubular reactor filled with each zeolite catalyst to be tested (2 g, diluted with 23 g of SiC). The MTO reaction was carried out at 450-500 ° C. and 1-2 bar pressure (absolute) at a weight hourly space velocity per unit time of 6 hours- 1 based on the volume of methanol in the initial gas stream. After the methanol conversion rate was below 97%, the reaction mixture was analyzed. The gas product mixture was analyzed by on-line gas chromatography and the results are shown in the table below.

Figure 0006461807
Figure 0006461807

上記表の比較例5及び10の結果から分かるように、比較例5の触媒製造のためにナトリウム非含有合成手順を用いた場合、メタノールに基づく>97%の転化が達成される作業時間に若干の改善がみられた。しかしながら、比較例11のMgをさらに用いた場合は、比較例10と比較して約4のファクターの大きさの改善があり、作業時間にかなりの改善がみられた。しかしながら、ナトリウム非含有合成で得られた触媒を適用した場合、Mgの使用により、比較例5と比較した本発明の実施例7から分かるように、6のファクターの作業時間の改善がみられ、予想外であった。   As can be seen from the results of Comparative Examples 5 and 10 in the table above, when using a sodium-free synthesis procedure for the preparation of the catalyst of Comparative Example 5, there was a slight increase in working time when> 97% conversion based on methanol was achieved. The improvement was seen. However, when Mg of Comparative Example 11 was further used, there was an improvement of the factor of about 4 compared to Comparative Example 10, and a considerable improvement in working time was observed. However, when applying the catalyst obtained in the sodium-free synthesis, the use of Mg shows an improvement in the working time by a factor of 6, as can be seen from Example 7 of the present invention compared to Comparative Example 5, It was unexpected.

従って、ナトリウム非含有合成手順から得られるゼオライト材料のMgの特別な使用法により、本発明の触媒おいて強い相乗効果が得られることは極めて驚くべきことであった。このような極めて予想外の技術的効果は、高いSiO:Al 比を有する材料においても観察された。従って、233のSiO:Al 比を示す実施例8の本発明の触媒は、同じSiO:Al 比を有するが、Mgを含んでいない比較例6の触媒に比べて作業時間にほぼ10倍の改善がみられる。 Thus, it was very surprising that the special use of the zeolite material Mg obtained from the sodium-free synthesis procedure provides a strong synergistic effect in the catalyst of the present invention. Such very unexpected technical effects have also been observed in materials having a high SiO 2 : Al 2 O 3 ratio. Thus, the inventive catalyst of Example 8 showing a SiO 2 : Al 2 O 3 ratio of 233 has the same SiO 2 : Al 2 O 3 ratio but compared to the catalyst of Comparative Example 6 which does not contain Mg. There is almost 10 times improvement in working time.

しかしながら、さらに驚くべきことに、実施例9の押出物を用いた本発明の方法の結果から分かるように、ゼオライト材料の疎水性増加のための水処理手順の使用により、プロピレン及びブチレンの両方の選択性にかなりの改善がみられた。この効果は、ゼオライト材料の吸水を低下させるほど、水処理材料の疎水性も増加することに起因して得られる。さらにまた、触媒の使用寿命の驚異的に大きい増加もまた、実施例9の押出物に含まれる水処理ゼオライト材料に観察される。   However, more surprisingly, as can be seen from the results of the process of the present invention using the extrudate of Example 9, both the propylene and butylene were obtained by the use of a water treatment procedure to increase the hydrophobicity of the zeolitic material. There was a considerable improvement in selectivity. This effect is obtained because the hydrophobicity of the water treatment material increases as the water absorption of the zeolite material decreases. Furthermore, a surprisingly large increase in the service life of the catalyst is also observed for the water-treated zeolitic material contained in the extrudate of Example 9.

Claims (44)

YO及びXを含有するMFI、MEL及び/又はMWW−型骨格構造を有するゼオライト材料の製造方法であって、
(1)1種以上のYO源、1種以上のX源、及び1種以上の溶剤を含む混合物を調製する工程
(2)工程(1)で得られた混合物を結晶化して、MFI、MEL及び/又はMWW−型骨格構造を有するゼオライト材料を得る工程、及び
(3)工程(2)で得られたゼオライト材料に、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素を含浸させる工程を含み、且つ、
工程(2)の後(3)の前に、さらに
(2e)ゼオライト材料を水熱処理する工程;
を含み、
Yが4価の元素であり、Xが3価の元素であり、そして工程(2)で結晶化された混合物が、100質量%のYOに対して3質量%以下の1種以上の元素M(Mはナトリウムを表す)を含み、
工程(3)のゼオライト材料の含浸が、噴霧含浸で達成されることを特徴とする製造方法。
A method for producing a zeolitic material having MFI, MEL and / or MWW-type framework structure containing YO 2 and X 2 O 3 , comprising:
(1) Step of preparing a mixture containing one or more YO 2 sources, one or more X 2 O 3 sources, and one or more solvents (2) Crystallizing the mixture obtained in step (1) , A step of obtaining a zeolite material having an MFI, MEL and / or MWW-type framework structure, and (3) one or more elements selected from alkaline earth metals in the zeolite material obtained in step (2) Impregnating, and
After step (2) and before (3),
(2e) hydrothermally treating the zeolite material;
Including
Y is a tetravalent element, X is a trivalent element, and the mixture crystallized in step (2) is one or more elements of 3% by mass or less with respect to 100% by mass of YO 2 M (M represents sodium)
A production method characterized in that the impregnation of the zeolite material in step (3) is achieved by spray impregnation.
工程(2)で結晶化された混合物が、100質量%のYOに対して1質量%以下のナトリウムを含む請求項1に記載の製造方法。 The process according to claim 1 crystallized mixture in step (2) is, containing sodium below 1 wt% with respect to 100 wt% of YO 2. 工程(3)において、ゼオライト材料に、Mg、Ca、Ba、Sr及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上の元素を含浸させる請求項1又は2に記載の製造方法。   The production method according to claim 1 or 2, wherein in the step (3), the zeolite material is impregnated with one or more elements selected from Mg, Ca, Ba, Sr and a mixture of two or more thereof. 工程(1)で調製された混合物のYO:Xのモル比が10〜1500の範囲にある請求項1〜3のいずれか1項に記載の製造方法。 The process according to the molar ratio of X 2 O 3 is any one of claims 1 to 3 in the range of 10 to 1500: YO 2 of the mixture prepared in step (1). YがSi、Sn、Ti、Zr、Ge、及びこれらの2種以上の混合物から選択される請求項1〜4のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 4, wherein Y is selected from Si, Sn, Ti, Zr, Ge, and a mixture of two or more thereof. XがAl、B、In、Ga、及びこれらの2種以上の混合物から選択される請求項1〜5のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method according to any one of claims 1 to 5, wherein X is selected from Al, B, In, Ga, and a mixture of two or more thereof. 1種以上の溶剤が1種以上の極性溶剤を含む請求項1〜6のいずれか1項に記載の製造方法。   The production method according to claim 1, wherein the one or more solvents include one or more polar solvents. 工程(1)の混合物が1種以上の有機テンプレートを含む請求項1〜7のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-7 in which the mixture of a process (1) contains 1 or more types of organic templates. 1種以上の有機テンプレートが、テトラエチルアンモニウム化合物、トリエチルプロピルアンモニウム化合物、ジエチルジプロピルアンモニウム化合物、エチルトリプロピルアンモニウム化合物、テトラプロピルアンモニウム化合物、及びこれらの2種以上の混合物から選択される1種以上のテトラアルキルアンモニウム化合物を含む請求項8に記載の製造方法。   One or more organic templates are selected from tetraethylammonium compounds, triethylpropylammonium compounds, diethyldipropylammonium compounds, ethyltripropylammonium compounds, tetrapropylammonium compounds, and mixtures of two or more thereof. The manufacturing method of Claim 8 containing a tetraalkylammonium compound. 1種以上の有機テンプレートが、N−(C−C)−アルケニル−トリ−(C-C)アルキルアンモニウム化合物から選択される1種以上のアルケニルトリアルキルアンモニウム化合物を含む請求項8又は9に記載の製造方法。 One or more organic template, N- (C 2 -C 5) - alkenyl - tri - (C 1 -C 5) according to claim 8 comprising one or more alkenyl trialkyl ammonium compound selected from alkylammonium compounds Or the manufacturing method of 9. YOに対する工程(1)で得られた混合物の1種以上の有機テンプレートの合計量のモル比が、1:(0.1〜30)の範囲にある請求項8〜10のいずれか1項に記載の製造方法。 The total amount molar ratio of the one or more organic template of the mixture obtained in step (1) with respect to YO 2 is 1: any one of claims 8 to 10 in the range of (0.1 to 30) The manufacturing method as described in. 工程(1)の混合物がさらに1種以上のOH源を含む請求項1〜11のいずれか1項に記載の製造方法。 The method according to any one of claims 1 to 11, wherein the mixture of step (1) further comprises one or more OH - sources. 工程(1)で得られた混合物のOH:YOのモル比が、0.01〜5の範囲にある請求項12に記載の製造方法。 The production method according to claim 12, wherein the mixture obtained in step (1) has a molar ratio of OH : YO 2 in the range of 0.01 to 5. 工程(2)の結晶化が混合物の加熱を含む請求項1〜13のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-13 in which the crystallization of a process (2) includes the heating of a mixture. 工程(2)の結晶化がソルボサーマル条件下で行われる請求項1〜14のいずれか1項に記載の製造方法。   The manufacturing method of any one of Claims 1-14 by which crystallization of a process (2) is performed on solvothermal conditions. 工程(2)の結晶化が、混合物の少なくとも3時間の加熱を含む請求項1〜15のいずれか1項に記載の製造方法。   The method according to any one of claims 1 to 15, wherein the crystallization in step (2) comprises heating the mixture for at least 3 hours. 工程(2)の後(2e)及び(3)の前に、さらに
(2a)工程(2)で得られた混合生成物のpHを5〜9の範囲のpHに調整する工程;及び/又は
(2b)工程(2)で得られた混合生成物からゼオライト材料を単離する工程;及び/又は
(2c)ゼオライト材料を洗浄する工程;及び/又は
(2d)ゼオライト材料を乾燥及び/又はか焼する工程
含む請求項1〜16のいずれか1項に記載の製造方法。
After step (2) and before (2e) and (3), further (2a) adjusting the pH of the mixed product obtained in step (2) to a pH in the range of 5-9; and / or (2b) isolating the zeolitic material from the mixed product obtained in step (2); and / or (2c) washing the zeolitic material; and / or (2d) drying and / or zeolitic material. Baking process ;
The method according to any one of claims 1 to 16 comprising.
(2d)のか焼が300〜850℃の範囲の温度で行われる請求項17に記載の製造方法。   The production method according to claim 17, wherein the calcination of (2d) is performed at a temperature in the range of 300 to 850 ° C. (2e)の水熱処理が自己生成圧力下で行われる請求項1〜18の何れか1項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 18, wherein the hydrothermal treatment of (2e) is performed under a self-generated pressure. (2e)の水熱処理が水性溶剤システムを用いて行われる請求項〜19のいずれか1項に記載の製造方法。 The manufacturing method according to any one of claims 1 to 19, wherein the hydrothermal treatment of (2e) is performed using an aqueous solvent system. (2e)の水熱処理が加熱下に行われる請求項〜20のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 20, wherein the hydrothermal treatment of (2e) is performed under heating. (2e)の水熱処理が2〜72時間の範囲の期間で行われる請求項〜21のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 21, wherein the hydrothermal treatment of (2e) is performed in a period of 2 to 72 hours. (2e)で得られた水熱処理ゼオライト材料が、10.0質量%以下の吸水を示す請求項〜22のいずれか1項に記載の製造方法。 The production method according to any one of claims 1 to 22, wherein the hydrothermally treated zeolite material obtained in (2e) exhibits a water absorption of 10.0% by mass or less. 工程(3)において、ゼオライト材料を、ゼオライト材料の総質量に対して0.1〜15質量%の、アルカリ土類金属から選択される1種以上の元素に含浸させる請求項1〜23のいずれか1項に記載の製造方法。   24. The process according to any one of claims 1 to 23, wherein in the step (3), the zeolitic material is impregnated with one or more elements selected from alkaline earth metals in an amount of 0.1 to 15% by mass relative to the total mass of the zeolitic material. The production method according to claim 1. YO及びXを含有するMFI、MEL及び/又はMWW−型骨格構造を有するゼオライト材料であって、
Yが4価の元素であり、Xが3価の元素であり、そして
当該ゼオライト材料が、100質量%のYOに対して3質量%以下の1種以上の元素Mを含み、該Mがナトリウムであり、
当該ゼオライト材料が、さらにアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素を含み、
当該ゼオライト材料の1次粒子の95質量%以上が1μm以下の直径を有し、
当該ゼオライト材料が、10.0質量%以下の吸水を示すことを特徴とするゼオライト材料。
A zeolitic material having MFI, MEL and / or MWW-type framework structure containing YO 2 and X 2 O 3 ,
Y is a tetravalent element, X is a trivalent element, and the zeolitic material contains 3% by mass or less of one or more elements M with respect to 100% by mass of YO 2 , Sodium
The zeolitic material further comprises one or more elements selected from alkaline earth metals;
95% by mass or more of the primary particles of the zeolitic material have a diameter of 1 μm or less,
The zeolitic material, wherein the zeolitic material exhibits water absorption of 10.0% by mass or less.
1次粒子の90質量%以上が球状である請求項25に記載のゼオライト材料。   The zeolitic material according to claim 25, wherein 90% by mass or more of the primary particles are spherical. 1次粒子の95質量%以上が5〜800nmの直径を有する請求項25又は26に記載のゼオライト材料。   27. The zeolitic material according to claim 25 or 26, wherein 95% by mass or more of the primary particles have a diameter of 5 to 800 nm. 100質量%のYOに対して1質量%以下のナトリウムを含む請求項25〜27のいずれか1項に記載のゼオライト材料。 The zeolitic material according to any one of claims 25 to 27, comprising 1% by mass or less of sodium with respect to 100% by mass of YO 2 . ゼオライト材料にさらに含まれるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素が、ゼオライト材料の総質量に対して0.1〜15質量%の範囲の量でゼオライト材料中に含まれている請求項25〜28のいずれか1項に記載のゼオライト材料。   One or more elements selected from alkaline earth metals further contained in the zeolitic material are contained in the zeolitic material in an amount ranging from 0.1 to 15% by mass relative to the total mass of the zeolitic material. Item 29. The zeolitic material according to any one of Items 25 to 28. ゼオライト材料にさらに含まれるアルカリ土類金属から選択される1種以上の元素が、Mg、Ca、Ba、Sr及びこれらの2種以上の混合物から選択される請求項25〜29のいずれか1項に記載のゼオライト材料。   30. One or more elements selected from alkaline earth metals further contained in the zeolitic material are selected from Mg, Ca, Ba, Sr and mixtures of two or more thereof. The zeolitic material described in 1. 当該ゼオライト材料のYO:Xの原子比が10〜1500の範囲にある請求項25〜30のいずれか1項に記載のゼオライト材料。 The zeolitic material according to any one of claims 25 to 30, wherein the YO 2 : X 2 O 3 atomic ratio of the zeolitic material is in the range of 10 to 1500. YがSi、Sn、Ti、Zr、Ge、及びこれらの2種以上の混合物から選択される請求項25〜31のいずれか1項に記載のゼオライト材料。   The zeolitic material according to any one of claims 25 to 31, wherein Y is selected from Si, Sn, Ti, Zr, Ge, and a mixture of two or more thereof. XがAl、B、In、Ga、及びこれらの2種以上の混合物から選択される請求項25〜32のいずれか1項に記載のゼオライト材料。   The zeolitic material according to any one of claims 25 to 32, wherein X is selected from Al, B, In, Ga, and a mixture of two or more thereof. 当該ゼオライト材料がZSM−5を含む請求項25〜33のいずれか1項に記載のゼオライト材料。   The zeolitic material according to any one of claims 25 to 33, wherein the zeolitic material contains ZSM-5. 当該ゼオライト材料の、DIN66131に従って決定されるBET表面積が200〜900m/gの範囲にある請求項25〜34のいずれか1項に記載のゼオライト材料。 The zeolitic material according to any one of claims 25 to 34, wherein the zeolitic material has a BET surface area determined according to DIN 66131 in the range of 200 to 900 m 2 / g. (I)1種以上の酸素含有物質を含むガス流を供給する工程、
(II)上記ガス流を請求項25〜35のいずれか1項に記載のゼオライト材料を含む触媒に接触させる工程、
を含む酸素含有物質をオレフィンに転化する方法。
(I) supplying a gas stream containing one or more oxygen-containing materials;
(II) contacting the gas stream with a catalyst comprising the zeolitic material according to any one of claims 25 to 35;
A method for converting an oxygen-containing substance containing olefin into an olefin.
工程(I)で供給されるガス流が、脂肪族アルコール、エーテル、カルボニル化合物、及びこれら2種以上の混合物から選択される1種以上の酸素含有物質を含む請求項36に記載の方法。   37. The method of claim 36, wherein the gas stream supplied in step (I) comprises one or more oxygen-containing materials selected from aliphatic alcohols, ethers, carbonyl compounds, and mixtures of two or more thereof. 工程(I)で供給されるガス流が、ガス流総容量に対して、30〜100容量%の酸素含有物質を含む請求項36又は37に記載の方法。   38. A method according to claim 36 or 37, wherein the gas stream supplied in step (I) comprises from 30 to 100% by volume of oxygen-containing material relative to the total gas stream volume. 工程(I)で供給されるガス流が、ガス流総容量に対して、60容量%以下の水を含む請求項36〜38のいずれか1項に記載の方法。   39. A method according to any one of claims 36 to 38, wherein the gas stream supplied in step (I) comprises 60% or less water by volume relative to the total gas stream volume. 工程(II)におけるガス流と触媒との接触が、200〜700℃の温度で行われる請求項36〜39のいずれか1項に記載の方法。   40. A process according to any one of claims 36 to 39, wherein the contact between the gas stream and the catalyst in step (II) is carried out at a temperature of 200 to 700 <0> C. 工程(II)におけるガス流と触媒との接触が、0.1〜10バールの圧力で行われる請求項36〜40のいずれか1項に記載の方法。   41. A process according to any one of claims 36 to 40, wherein the contact between the gas stream and the catalyst in step (II) is carried out at a pressure of 0.1 to 10 bar. 当該方法の少なくとも一部を連続モードで行う請求項36〜41のいずれか1項に記載の方法。   The method according to any one of claims 36 to 41, wherein at least a part of the method is performed in a continuous mode. 工程(II)におけるガス流の単位時間当たりの重量空間速度(WHSV)が0.5〜50時間−1の範囲にある請求項42に記載の方法。 43. The method of claim 42, wherein the weight hourly space velocity (WHSV) of the gas stream in step (II) is in the range of 0.5 to 50 hours- 1 . 請求項25〜35のいずれか1項に記載のゼオライト材料を、分子ふるい、触媒、触媒担体及び/又は吸着剤として使用する方法。   36. A method of using the zeolitic material according to any one of claims 25 to 35 as a molecular sieve, a catalyst, a catalyst support and / or an adsorbent.
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