JPH01122919A - ゼオライトの二段合成方法 - Google Patents
ゼオライトの二段合成方法Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〈産業上の利用分野〉
本発明は、合成が促進され、再現性が向上し、生成物が
高い純度、小さな、均一な結晶サイズを有し、改善され
た触媒活性と安定性が得られる、温度をプログラム制御
したゼオライトの改良された合成法に関する。
高い純度、小さな、均一な結晶サイズを有し、改善され
た触媒活性と安定性が得られる、温度をプログラム制御
したゼオライトの改良された合成法に関する。
〈従来の技術及び発明が解決すべ1!課題〉天然、合成
を問わずゼオライト物質はさまざまの種類の炭化水素転
化反応に対して触媒特性を有していることが、これ迄に
示されている。かなりのゼオライト物質は、X線回折で
決定されるような明確な結晶構造を有しており、その中
に多数の小さなキャビティーがあり、それが多数の更に
小さい孔路又は細孔で相互連結されている規則正しい、
多孔質の、結晶性アルミノシリケートである。特定され
たゼオライト物質についてはこれらのキャビティーと細
孔の大きさがきまっている。(均一でおる)これら細孔
の寸法はする寸法の分子を吸着して受入れる一方、より
大きな寸法の分子を排斥するようになっているので、こ
れらの物質は1モレキユラーシーブ(分子篩)”として
知られるようになり、これらの性質を利用してさまざま
の方法で利用されている。
を問わずゼオライト物質はさまざまの種類の炭化水素転
化反応に対して触媒特性を有していることが、これ迄に
示されている。かなりのゼオライト物質は、X線回折で
決定されるような明確な結晶構造を有しており、その中
に多数の小さなキャビティーがあり、それが多数の更に
小さい孔路又は細孔で相互連結されている規則正しい、
多孔質の、結晶性アルミノシリケートである。特定され
たゼオライト物質についてはこれらのキャビティーと細
孔の大きさがきまっている。(均一でおる)これら細孔
の寸法はする寸法の分子を吸着して受入れる一方、より
大きな寸法の分子を排斥するようになっているので、こ
れらの物質は1モレキユラーシーブ(分子篩)”として
知られるようになり、これらの性質を利用してさまざま
の方法で利用されている。
天然、合成を問わすか\るモレキュラーシープにはさま
ざまのカチオンを含有している結晶性アルミノシリケー
トがある。これらのアルミノシリケートは酸素原子を共
有することによって四面体が架橋し、その結果アルミニ
ウムと珪素原子の合計対酸素原子の比が1:2である、
SiO4とAlO4の強固な三次元骨格構造として記述
できる。アルミニウムを含有する四面体の原子価はカチ
オン例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の結晶内
混在によってバランスされている。このバランスした原
子価は、アルミニウム対多数のカチオン例えばCa%
、 Sr/2 、Na、K又はLlの数の比が1に等し
いという式で表わすことができる。常法のイオン交換法
を利用しである種類のカチオンを全部でも一部分でも他
の種類のカチオンに交換することが可能である。か\る
カチオン交換を利用して、カチオンを適切に、選択する
と所定のアルミノシリケートの性質の変更が可能となっ
ている。脱水前は四面体間の空間は水の分子で占められ
ている。
ざまのカチオンを含有している結晶性アルミノシリケー
トがある。これらのアルミノシリケートは酸素原子を共
有することによって四面体が架橋し、その結果アルミニ
ウムと珪素原子の合計対酸素原子の比が1:2である、
SiO4とAlO4の強固な三次元骨格構造として記述
できる。アルミニウムを含有する四面体の原子価はカチ
オン例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の結晶内
混在によってバランスされている。このバランスした原
子価は、アルミニウム対多数のカチオン例えばCa%
、 Sr/2 、Na、K又はLlの数の比が1に等し
いという式で表わすことができる。常法のイオン交換法
を利用しである種類のカチオンを全部でも一部分でも他
の種類のカチオンに交換することが可能である。か\る
カチオン交換を利用して、カチオンを適切に、選択する
と所定のアルミノシリケートの性質の変更が可能となっ
ている。脱水前は四面体間の空間は水の分子で占められ
ている。
先行技術では例えば若干を例示しても、ゼオライ)A(
米国特許第4884243号)、ゼオライトX(同第4
882.244号)、ゼオライトY(同第3,130,
007号)、ゼオライ)ZK−5(同第3,247,1
95号)、ゼオライ)ZK−4(同第3,314,75
2号)、セオラ4トZSM−5(同第3,702,88
6号)、ゼオライトZSM−1H2O/SiO同第3,
709,797号)及びゼオライ)ZSM−12(同第
3,832,449号)のように多種多様なゼオライト
が合成されている。
米国特許第4884243号)、ゼオライトX(同第4
882.244号)、ゼオライトY(同第3,130,
007号)、ゼオライ)ZK−5(同第3,247,1
95号)、ゼオライ)ZK−4(同第3,314,75
2号)、セオラ4トZSM−5(同第3,702,88
6号)、ゼオライトZSM−1H2O/SiO同第3,
709,797号)及びゼオライ)ZSM−12(同第
3,832,449号)のように多種多様なゼオライト
が合成されている。
用語”ゼオライト”はシリカ及びアルミナを含有する物
質を含有するが、シリカ及びアルミナは全部又は一部分
他の酸化物で置換できることを理解されたい。より特に
はGeO2は当業者周知の5iO1置換体であシ、一方
B、 03、Cr2O3、Fe103、及びGal’0
3は当業者周知のA1.03置換物でおる。従って用語
“ゼオライト′″は本明細書中では珪素原子だけ、場合
によっては珪素とアルミニウム原子をその結晶格子構造
中に含有している物質だけでは無く、か\る珪素及び/
又はアルミニウムについての適当な置換原子を含有する
物質を指すものとする。勿論か\る置換は必ずしも全体
では無い。他方、用語“アルミノシリケートゼオライト
″は本明細書中で、その結晶格子構造が本質上珪素及び
アルミニウム原子から成るゼオライト物質を示すものと
する。
質を含有するが、シリカ及びアルミナは全部又は一部分
他の酸化物で置換できることを理解されたい。より特に
はGeO2は当業者周知の5iO1置換体であシ、一方
B、 03、Cr2O3、Fe103、及びGal’0
3は当業者周知のA1.03置換物でおる。従って用語
“ゼオライト′″は本明細書中では珪素原子だけ、場合
によっては珪素とアルミニウム原子をその結晶格子構造
中に含有している物質だけでは無く、か\る珪素及び/
又はアルミニウムについての適当な置換原子を含有する
物質を指すものとする。勿論か\る置換は必ずしも全体
では無い。他方、用語“アルミノシリケートゼオライト
″は本明細書中で、その結晶格子構造が本質上珪素及び
アルミニウム原子から成るゼオライト物質を示すものと
する。
本発明は特に、必要成分として有機指向剤及びアルカリ
金属カチオン、シリカ及びアルミナの語源から成る水性
反応混合物を創製し、規定された範囲内の結晶化湿度に
混合物を加熱することによってその合成が都合良く達成
される、それらのゼオライト例えばアルミノシリケート
又は類似物質に関する。
金属カチオン、シリカ及びアルミナの語源から成る水性
反応混合物を創製し、規定された範囲内の結晶化湿度に
混合物を加熱することによってその合成が都合良く達成
される、それらのゼオライト例えばアルミノシリケート
又は類似物質に関する。
例えば結晶性シリケートZSM−23、及びピロリジン
指向剤を含有する反応混合物からの従来のその製造法は
米国特許第4,076.842号で教示されている。結
晶性シリケートZSM−35及びピロリジン又はエチレ
ンジアミン指向剤を含有する反応混合物からのその従来
の製法は米国特許第4,088,706号に教示されて
いる。
指向剤を含有する反応混合物からの従来のその製造法は
米国特許第4,076.842号で教示されている。結
晶性シリケートZSM−35及びピロリジン又はエチレ
ンジアミン指向剤を含有する反応混合物からのその従来
の製法は米国特許第4,088,706号に教示されて
いる。
米国特許第4,341,748号は例えばエタノール;
ZSM−5又はZSM−11種:エタノール及び種;エ
タノール及び水酸化アンモニウム;及びエタノール、水
酸化アンモニウムと種を含有した反応混合物からのZS
M−5又はZSM−11の合成を示している。
ZSM−5又はZSM−11種:エタノール及び種;エ
タノール及び水酸化アンモニウム;及びエタノール、水
酸化アンモニウムと種を含有した反応混合物からのZS
M−5又はZSM−11の合成を示している。
く課題を解決する手段〉
本発明によれば、結晶性ゼオライトの合成方法に於て、
窒素を含む有機指向剤及びシリカ、アルミナ及びアルカ
リ金属カチオンの語源を含有する結晶性ゼオライト合成
用の水性反応混合物を形成し、結晶の核生成が起こる迄
該混合物を82乃至127℃に保持し、且つその後、該
ゼオライトの結晶化が終る迄、133乃至177℃に該
混合物を保持することを特徴とする結晶性ゼオライトの
合成方法が提供される。好ましい態様では反応混合物は
、酸化物のモル比で示して次の範囲: Si 02/ All 03 : 6 200H2
O/ S t 02 : 2 250OH’7S
iO2 : 0.001−0.5M”/Stow
: 0.001−0.5R/ Sing
: 0.1−1.2〔但しMはアルカリ金属を
表わしており、lt有機指向剤を表わしており、そして
OH−はアルカリの無機源からの分のみを計算するもの
とする〕の組成を有する。有機指向剤として該反応混合
物の2乃至60重量%を構成する1−6個の炭素原子の
アルコール又はジオールを更に含んでいても良い。
窒素を含む有機指向剤及びシリカ、アルミナ及びアルカ
リ金属カチオンの語源を含有する結晶性ゼオライト合成
用の水性反応混合物を形成し、結晶の核生成が起こる迄
該混合物を82乃至127℃に保持し、且つその後、該
ゼオライトの結晶化が終る迄、133乃至177℃に該
混合物を保持することを特徴とする結晶性ゼオライトの
合成方法が提供される。好ましい態様では反応混合物は
、酸化物のモル比で示して次の範囲: Si 02/ All 03 : 6 200H2
O/ S t 02 : 2 250OH’7S
iO2 : 0.001−0.5M”/Stow
: 0.001−0.5R/ Sing
: 0.1−1.2〔但しMはアルカリ金属を
表わしており、lt有機指向剤を表わしており、そして
OH−はアルカリの無機源からの分のみを計算するもの
とする〕の組成を有する。有機指向剤として該反応混合
物の2乃至60重量%を構成する1−6個の炭素原子の
アルコール又はジオールを更に含んでいても良い。
核生成が起って後、反応混合物は好ましくは結晶化が終
る迄、143乃至160℃に保持する。反応混合物が0
.01乃至10重量−の該ゼオライトの種をさらに含有
していると合成が促進される。ある好ましいゼオライト
の合成では窒素を含む指向剤はピロリジンであシ、そし
である場合にはシリカ及びアルミナの源を珪酸ナトリウ
ム、硫酸アルミニウム及び水から水性ゲルを形成し、該
ゼオライトの種をゲルと混合し、生成混合物を洗浄して
ナトリウムを除去し、且つf過し、そして次に洗浄した
混合物を噴霧乾燥する。
る迄、143乃至160℃に保持する。反応混合物が0
.01乃至10重量−の該ゼオライトの種をさらに含有
していると合成が促進される。ある好ましいゼオライト
の合成では窒素を含む指向剤はピロリジンであシ、そし
である場合にはシリカ及びアルミナの源を珪酸ナトリウ
ム、硫酸アルミニウム及び水から水性ゲルを形成し、該
ゼオライトの種をゲルと混合し、生成混合物を洗浄して
ナトリウムを除去し、且つf過し、そして次に洗浄した
混合物を噴霧乾燥する。
場合によってはその後、噴霧乾燥した混合物をアンモニ
ウム交換して、次にか焼してアンモニウムカチオンを分
解する。別の方法ではシリカの源を、硫酸の添加に依り
珪酸ナトリウム水溶液からシリカを沈降させ、沈降した
シリカを水と硝酸アンモニウム水溶液で洗ってナトリウ
ムを除去して製造し得る。
ウム交換して、次にか焼してアンモニウムカチオンを分
解する。別の方法ではシリカの源を、硫酸の添加に依り
珪酸ナトリウム水溶液からシリカを沈降させ、沈降した
シリカを水と硝酸アンモニウム水溶液で洗ってナトリウ
ムを除去して製造し得る。
ゼオライ)ZSM−23の合成に対しては反応混合物は
組成: 広義 好適 最適 5iOv′A1103 : 20−20040−150
40−120H2O/SiO2: 5−200 5−5
0 1O−40oH−/sto、 : 0.001−0
.30.001−0.20.001−0.15K”/S
iO,: 0.001−0.30.001−0.30.
001−0.25R/SiO,: 0.1−1 0.2
−0.8 0.2−0.8を有し、結晶の核生成が起こ
る迄11反応混合物を104乃至121℃に保持する。
組成: 広義 好適 最適 5iOv′A1103 : 20−20040−150
40−120H2O/SiO2: 5−200 5−5
0 1O−40oH−/sto、 : 0.001−0
.30.001−0.20.001−0.15K”/S
iO,: 0.001−0.30.001−0.30.
001−0.25R/SiO,: 0.1−1 0.2
−0.8 0.2−0.8を有し、結晶の核生成が起こ
る迄11反応混合物を104乃至121℃に保持する。
好ましくは該窒素を含む有機指向剤の存在させ得るアル
コール又はジオールに対するモル比は10:1乃至1:
5、好ましくは3:1乃至1:3である。
コール又はジオールに対するモル比は10:1乃至1:
5、好ましくは3:1乃至1:3である。
ゼオライ)28M35の合成に対しては、反応混合物は
次の組成を有する: 広 義 好 適 SiO2/Al2O3: 8.8−200 12−60
H,o/5to2: 2..05−2505−125O
H7sto、 : 0.05−0.5 0.07−0.
49Na”/SiO2: 0.05−0.5 0.
07−0.49R/5iOz : 0.11.2 0.
2−0.9窒素を含む指向剤はエチレンジアミンであっ
て、そして(使用する時は)アルコール又はジオールは
エタノール又はエチレングリコールとなシ得る。
次の組成を有する: 広 義 好 適 SiO2/Al2O3: 8.8−200 12−60
H,o/5to2: 2..05−2505−125O
H7sto、 : 0.05−0.5 0.07−0.
49Na”/SiO2: 0.05−0.5 0.
07−0.49R/5iOz : 0.11.2 0.
2−0.9窒素を含む指向剤はエチレンジアミンであっ
て、そして(使用する時は)アルコール又はジオールは
エタノール又はエチレングリコールとなシ得る。
結晶の核生成が起こる迄に反応混合物を保持する時間は
、6乃至96時間、好ましくは24乃至48時間である
。核生成後、結晶化のために、混合物を保持する時間は
24乃至300時間、好ましくは24乃至100時間で
ある。
、6乃至96時間、好ましくは24乃至48時間である
。核生成後、結晶化のために、混合物を保持する時間は
24乃至300時間、好ましくは24乃至100時間で
ある。
本発明は又、上述の方法で合成したゼオライトラアルミ
ナ結合剤と複合し、複合体をか焼してその中の有機物質
(即ち指向剤又はその残渣)を分解し、か焼した複合体
をアンモニウム交換し、交換しだ複合体をか焼してアン
モニウムイオンを分解することを特徴とする、有機化合
物転化用の触媒の製造方法も包含している。好ましくは
得られた複合体を少なくとも300℃で、少なくとも1
時間、101乃至2500 k Paの圧力で5−10
0%スチームで処理する。
ナ結合剤と複合し、複合体をか焼してその中の有機物質
(即ち指向剤又はその残渣)を分解し、か焼した複合体
をアンモニウム交換し、交換しだ複合体をか焼してアン
モニウムイオンを分解することを特徴とする、有機化合
物転化用の触媒の製造方法も包含している。好ましくは
得られた複合体を少なくとも300℃で、少なくとも1
時間、101乃至2500 k Paの圧力で5−10
0%スチームで処理する。
これらのゼオライト、又はそれらより成る触媒は有機化
合物の転化、特に炭化水素の転化例えばエチレンを用い
るベンゼンのアルキル化又はエチルベンゼンの脱アルキ
ル化に使用できる。
合物の転化、特に炭化水素の転化例えばエチレンを用い
るベンゼンのアルキル化又はエチルベンゼンの脱アルキ
ル化に使用できる。
核生成は種レベルより大きい結晶の存在のX線検知で確
認される。133乃至177℃の操作の好ましい時間の
終結時には結晶化が本質上完了している。
認される。133乃至177℃の操作の好ましい時間の
終結時には結晶化が本質上完了している。
本発明の一態様はゼオライトの晶子サイズ(晶子の大き
さ)の減少を伴なうものである。それ以外を等しくする
と、より小さな晶子サイズのゼオライトはより大きな触
媒の初期活性を有する傾向があシ、かつ接触プロセス中
、特にコークによる細孔の閉塞に関し、活性をより長期
間保持し続ける傾向がある。晶子サイズのゼオライト活
性に対する影響は一方向性で相互交差しない孔路系を有
する中程度の細孔サイズのゼオライト例えばZSM−2
3の場合に格別顕著であります。本発明の態様によれば
、アルコール及び/又はジオールが減少した晶子サイズ
のゼオライトの製造を可能にするために反応混合物に使
用されている。
さ)の減少を伴なうものである。それ以外を等しくする
と、より小さな晶子サイズのゼオライトはより大きな触
媒の初期活性を有する傾向があシ、かつ接触プロセス中
、特にコークによる細孔の閉塞に関し、活性をより長期
間保持し続ける傾向がある。晶子サイズのゼオライト活
性に対する影響は一方向性で相互交差しない孔路系を有
する中程度の細孔サイズのゼオライト例えばZSM−2
3の場合に格別顕著であります。本発明の態様によれば
、アルコール及び/又はジオールが減少した晶子サイズ
のゼオライトの製造を可能にするために反応混合物に使
用されている。
OH−の量は有機塩基からの分を考慮せず、アルカリの
無機源からの分のみを合計する。OH−/5in2及び
M”/SiO2の値に添加する反応混合物成分を意図的
に変えることによって事実上ゼロに近付けることができ
る。殆んどの場合、反応混合物は少なくとも0.01w
tチ、好ましくは少なくとも0゜1wtチ、そしてより
好ましくは約1wtチ乃至約10 wt Toの種結晶
を含有し、そして約10wt’%乃至約98wt%の、
好ましくは約30wt%乃至約90wt%の固体より成
る。本発明に従って60よυ小のSiOシ’Al2O3
モル比を有する反応混合物からゼオライ) Z S M
−23を合成することができる。
無機源からの分のみを合計する。OH−/5in2及び
M”/SiO2の値に添加する反応混合物成分を意図的
に変えることによって事実上ゼロに近付けることができ
る。殆んどの場合、反応混合物は少なくとも0.01w
tチ、好ましくは少なくとも0゜1wtチ、そしてより
好ましくは約1wtチ乃至約10 wt Toの種結晶
を含有し、そして約10wt’%乃至約98wt%の、
好ましくは約30wt%乃至約90wt%の固体より成
る。本発明に従って60よυ小のSiOシ’Al2O3
モル比を有する反応混合物からゼオライ) Z S M
−23を合成することができる。
本発明によって合成できるゼオライトは、米国特許第3
.702,886: 3,709,979; 3,
832,449;4.556,477; 4,076
.842: 4,086,186;4.016,24
5;4,397,827;及び4.640.849の各
最中でX線回折によってそれぞれ規定されているZSM
−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−22、Z
SM−23、ZSM−34、ZSM−35、ZSM−4
8及びZSM−50が包含される。
.702,886: 3,709,979; 3,
832,449;4.556,477; 4,076
.842: 4,086,186;4.016,24
5;4,397,827;及び4.640.849の各
最中でX線回折によってそれぞれ規定されているZSM
−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−22、Z
SM−23、ZSM−34、ZSM−35、ZSM−4
8及びZSM−50が包含される。
合成したばかシのZSM−23は、酸化物のモル比を用
いて示し、かつ無水の状態で次の組成を通常示す;(0
,040,08)N : (0−0,15) KzO:
(0,5−40) AbOs :(100)SiO鵞 但しNは窒素含有指向剤からのNである。
いて示し、かつ無水の状態で次の組成を通常示す;(0
,040,08)N : (0−0,15) KzO:
(0,5−40) AbOs :(100)SiO鵞 但しNは窒素含有指向剤からのNである。
それは次のX線回折データで規定される:表 1
11.2 ± 0.23 M
lo、1 ± 0.20 W
7.87 ± 0.15 W
5.59 ± 0.10 W
’5.44 ± o、io
w4.90 ± 0.10
W4.53 ± 0.1OS &90 ± Q、Q8 VS
3.72 ± o、os v
s3.62 ± 0.07
VS3.54 ± 0.07
M3.44 ± 0.07
S3.36 ± 0.07
W3.16 ± 0.07
W3.05 ± 0.06
WZ99 ± 0.06
W285 ±0.06 WZ5
4 ± 0.05 M2.4
7 ± 0.05 Wlo
± 0.05 W2.3
4 ± o、os w従来法で
合成したZSM−23の結晶サイズは約1乃至約2μm
である、一方本発明で合成したものは約0.2乃至約0
.5μmの均一な狭いサイズ範囲、通常は約0.2μm
である。
lo、1 ± 0.20 W
7.87 ± 0.15 W
5.59 ± 0.10 W
’5.44 ± o、io
w4.90 ± 0.10
W4.53 ± 0.1OS &90 ± Q、Q8 VS
3.72 ± o、os v
s3.62 ± 0.07
VS3.54 ± 0.07
M3.44 ± 0.07
S3.36 ± 0.07
W3.16 ± 0.07
W3.05 ± 0.06
WZ99 ± 0.06
W285 ±0.06 WZ5
4 ± 0.05 M2.4
7 ± 0.05 Wlo
± 0.05 W2.3
4 ± o、os w従来法で
合成したZSM−23の結晶サイズは約1乃至約2μm
である、一方本発明で合成したものは約0.2乃至約0
.5μmの均一な狭いサイズ範囲、通常は約0.2μm
である。
合成したばかシのZSM−35は酸化物のモル比を用い
て示して、無水の状態で次の組!y、を通常示し;(0
,3−45) R,0: (0−0,8) M、O:
A1.O卑:)8SiOz但しRは有機窒素含有カチオ
ンで6D、Mはアルカリ金属カチオンである、そして特
徴的な粉末X線回折パターンで規定される。
て示して、無水の状態で次の組!y、を通常示し;(0
,3−45) R,0: (0−0,8) M、O:
A1.O卑:)8SiOz但しRは有機窒素含有カチオ
ンで6D、Mはアルカリ金属カチオンである、そして特
徴的な粉末X線回折パターンで規定される。
好筐しい合成された形態では、このゼオライトは酸化物
のモル比を用いて示して、無水の状態で次のような式を
有している: (0,4−45)R,O: (0−0,6)M、O:A
1.O,: x Sin。
のモル比を用いて示して、無水の状態で次のような式を
有している: (0,4−45)R,O: (0−0,6)M、O:A
1.O,: x Sin。
但しRはエチレンジアミン又はピロリジンから誘導され
た有機の窒素含有カチオンであり、Mはアルカリ金属特
にはナトリウムでアシ、そしてXは8より大で約50迄
である。
た有機の窒素含有カチオンであり、Mはアルカリ金属特
にはナトリウムでアシ、そしてXは8より大で約50迄
である。
合成のZSM−35ゼオライトは表2に示す顕著なライ
ンを実質上示すX線回折パターンを有している明確な他
と区別できる結晶構造を有している。
ンを実質上示すX線回折パターンを有している明確な他
と区別できる結晶構造を有している。
7.10 ± 0.15 M6
.98 ± 0.14 M6
.64 ± 0.14 M5
.78±0.12 W5.68
± 0.12 W4.97
± 0.10 W4.58±
0.09 W3.99±o、
os s3.94 ±0.08
M−8 3,85±0.08 M3.7
8±o、os s3.74 ±
o、os w3.66 ±0
.07 M3.54± 0.0
7 VS3.48± 0.07
VS3.39 ± 0.07
W3.32±0.07
W−M3.14±0.06
W−M190 ± 0.06
W2.85 ± 0.06
W2.71±0.05
W2.65±0.05
W2.62 ±0.05 W
158 ±o、os w2.5
4±0.05 W248 ±o
、os w表1及び2のX線回
折データは銅に一α照射線を用い、グ:)ファイト回折
ビームモノクロメータとシンチレーションカウンタを備
えたPh1lips 回折装置で蒐集した。回折デー
タは0604°の20(θはブラッグ角)のステップ走
査と、各ステップで4秒のカウンティング時間で記録し
た。格子面間隔dはオングストローム(A) (=0.
1 nm )で計算し、バックグラウンド以上のライン
の相対強度I/I。
.98 ± 0.14 M6
.64 ± 0.14 M5
.78±0.12 W5.68
± 0.12 W4.97
± 0.10 W4.58±
0.09 W3.99±o、
os s3.94 ±0.08
M−8 3,85±0.08 M3.7
8±o、os s3.74 ±
o、os w3.66 ±0
.07 M3.54± 0.0
7 VS3.48± 0.07
VS3.39 ± 0.07
W3.32±0.07
W−M3.14±0.06
W−M190 ± 0.06
W2.85 ± 0.06
W2.71±0.05
W2.65±0.05
W2.62 ±0.05 W
158 ±o、os w2.5
4±0.05 W248 ±o
、os w表1及び2のX線回
折データは銅に一α照射線を用い、グ:)ファイト回折
ビームモノクロメータとシンチレーションカウンタを備
えたPh1lips 回折装置で蒐集した。回折デー
タは0604°の20(θはブラッグ角)のステップ走
査と、各ステップで4秒のカウンティング時間で記録し
た。格子面間隔dはオングストローム(A) (=0.
1 nm )で計算し、バックグラウンド以上のライン
の相対強度I/I。
(Ioti最強のラインの強度の1/100である)は
プロフィールフィチングルーチン(又は2次微分アルゴ
リズム)を用いて導いた。強度はLorentz 及
び分極作用を補正していない。相対強度は略字vS=極
めて強い(60−100)、S=強い(4o−60)、
M=中位(20−40)、及びW=弱い(0−20)を
用いて示し、VSO上の方をvvSとした。この試料に
ついて示した回折データで単一のラインで示されている
ものが、ある条件例えば晶子のすィズの差又は極めて高
度な実験的分解能又は結晶学的変化の下では、分解され
た又は部分的に分離したラインとして表われる可能性の
ある多重のラインであることもあることを理解されたい
。典型的には結晶学的変化には構造の形態に変化を与え
ない、単位セルパラメータの僅かな変化及び/又は結晶
対称性の変化がある。これらの僅かの影響は、相対強度
の変化も含めて、カチオン含量、骨格組成、細孔充填の
性質と度合い、及び熱及び/又は水熱履歴の変化の結果
として起こり得る。
プロフィールフィチングルーチン(又は2次微分アルゴ
リズム)を用いて導いた。強度はLorentz 及
び分極作用を補正していない。相対強度は略字vS=極
めて強い(60−100)、S=強い(4o−60)、
M=中位(20−40)、及びW=弱い(0−20)を
用いて示し、VSO上の方をvvSとした。この試料に
ついて示した回折データで単一のラインで示されている
ものが、ある条件例えば晶子のすィズの差又は極めて高
度な実験的分解能又は結晶学的変化の下では、分解され
た又は部分的に分離したラインとして表われる可能性の
ある多重のラインであることもあることを理解されたい
。典型的には結晶学的変化には構造の形態に変化を与え
ない、単位セルパラメータの僅かな変化及び/又は結晶
対称性の変化がある。これらの僅かの影響は、相対強度
の変化も含めて、カチオン含量、骨格組成、細孔充填の
性質と度合い、及び熱及び/又は水熱履歴の変化の結果
として起こり得る。
上記の特定反応混合物+I11成は適切な成分を供給で
きる物質を利用して製造できる。か\る組成物には、別
個のアルミニウム源が望まれる時にはアルミン酸塩又は
アルミナがある。コストを節約し且つ高い反応混合物の
固体包含を可能にする珪素の好ましい源には無定形の沈
降シリカ、又は乾燥又はか焼しておらず3wt%以下の
ナトリウム含量のシリカアルミナがある。か\る源はゼ
オライトZSM−23の合成に特に有用である。反応混
合物で利用される各成分が1廿又は2押以上の必祭反応
物から供給でき、そして如何なる順序でも混合できるこ
とを理解されたい。反応混合物はバッチ式でも連続式で
も訓製できる。
きる物質を利用して製造できる。か\る組成物には、別
個のアルミニウム源が望まれる時にはアルミン酸塩又は
アルミナがある。コストを節約し且つ高い反応混合物の
固体包含を可能にする珪素の好ましい源には無定形の沈
降シリカ、又は乾燥又はか焼しておらず3wt%以下の
ナトリウム含量のシリカアルミナがある。か\る源はゼ
オライトZSM−23の合成に特に有用である。反応混
合物で利用される各成分が1廿又は2押以上の必祭反応
物から供給でき、そして如何なる順序でも混合できるこ
とを理解されたい。反応混合物はバッチ式でも連続式で
も訓製できる。
他の珪素源、例えば乾燥又はか焼したシリカ沈降物、固
体シリカ又はかyb例えば約3wt%以上のす) IJ
ウムを有するシリカはZSM−23以外のゼオライトの
合成に有効である。例えば固体シリカ例えばUltas
il (沈降、噴霧乾燥シリカ)又はHiSil(約
6wt%の遊離H20と約4.5wt%の水利結合H2
0を含有し、究極の粒子サイズが約0.02μmである
沈降、水和SiO2)が必要とされる温度プログラム制
御条件下で上記の反応混合物から結晶構造例えばZSM
−5又はZSM−35の合成に好ましい珪素の酸化物源
である。珪酸ナトリウムを使用すると、ZSM、−23
は本明細書中で有効とされている核生成用の低い温度の
範囲では核生成を起さないっ無定形シリカ沈降物は可溶
性シリカ源の溶液から製造できる。好ましくは溶液は9
乃至12のpH範囲の水溶液である。シリカの源は可溶
性珪酸塩のいずれでも良く、好ましくは珪酸ナトリウム
である。シリカ前駆体は溶液相からの連続沈降で形成さ
れる。従って、沈降は沈降の開始と、該沈降の持続から
成る。
体シリカ又はかyb例えば約3wt%以上のす) IJ
ウムを有するシリカはZSM−23以外のゼオライトの
合成に有効である。例えば固体シリカ例えばUltas
il (沈降、噴霧乾燥シリカ)又はHiSil(約
6wt%の遊離H20と約4.5wt%の水利結合H2
0を含有し、究極の粒子サイズが約0.02μmである
沈降、水和SiO2)が必要とされる温度プログラム制
御条件下で上記の反応混合物から結晶構造例えばZSM
−5又はZSM−35の合成に好ましい珪素の酸化物源
である。珪酸ナトリウムを使用すると、ZSM、−23
は本明細書中で有効とされている核生成用の低い温度の
範囲では核生成を起さないっ無定形シリカ沈降物は可溶
性シリカ源の溶液から製造できる。好ましくは溶液は9
乃至12のpH範囲の水溶液である。シリカの源は可溶
性珪酸塩のいずれでも良く、好ましくは珪酸ナトリウム
である。シリカ前駆体は溶液相からの連続沈降で形成さ
れる。従って、沈降は沈降の開始と、該沈降の持続から
成る。
可溶性シリカ源の溶液の組成の変化は沈降剤の導入によ
って起こる。−態様では沈降剤は醗の源である。従って
沈降剤は酸溶液であっても良い。この溶液の酸は鉱酸例
えばH,So、、)101.HNO3等のいずれでも良
く、本質上O乃至約6のpH範囲を有する。従ってシリ
カ前駆体の沈降は珪酸塩の塩基性溶液の酸中和で実施で
きる。
って起こる。−態様では沈降剤は醗の源である。従って
沈降剤は酸溶液であっても良い。この溶液の酸は鉱酸例
えばH,So、、)101.HNO3等のいずれでも良
く、本質上O乃至約6のpH範囲を有する。従ってシリ
カ前駆体の沈降は珪酸塩の塩基性溶液の酸中和で実施で
きる。
シリカは他のゼオライト骨格元素例えばアルミニウムの
源無しで沈降できる。この方法で沈降剤とシリカ源の溶
液の両方を意図的に添加したアルミナ又はアルミナ源の
無いものにし得る。即ちこの態様では、シリカ沈降反応
混合物にはアルミニウムを意図して添加しない;然しア
ルミニウムはどこにでもあって、か\る物質の少量での
存在は反応物の前駆体中の不純物か反応容器から抽出さ
れた不純物によるのであろう。アルミナの源を添加しな
い時は、シリカ前駆体沈降物中のアルミナの量は約0.
5wt%以下、一般に0.2wt%以下であろう。アル
ミナの源を添加するとシリカ前駆体沈降物中のアルミナ
のih約約5wt%色なる。
源無しで沈降できる。この方法で沈降剤とシリカ源の溶
液の両方を意図的に添加したアルミナ又はアルミナ源の
無いものにし得る。即ちこの態様では、シリカ沈降反応
混合物にはアルミニウムを意図して添加しない;然しア
ルミニウムはどこにでもあって、か\る物質の少量での
存在は反応物の前駆体中の不純物か反応容器から抽出さ
れた不純物によるのであろう。アルミナの源を添加しな
い時は、シリカ前駆体沈降物中のアルミナの量は約0.
5wt%以下、一般に0.2wt%以下であろう。アル
ミナの源を添加するとシリカ前駆体沈降物中のアルミナ
のih約約5wt%色なる。
シリカ沈降は、アルミニウム、ガリウム、インジウム、
硼素、鉄及びクロムを含めた他のゼオライト骨格元素の
可溶性源の共存下で共沈できる。これらの他のゼオライ
ト骨格成分の可溶性源は例えは硝酸塩となり得る。共沈
生成物は無定形、例えば無定形シリカ−アルミナ、シリ
カーボリア又はシリカーガリアであろう。
硼素、鉄及びクロムを含めた他のゼオライト骨格元素の
可溶性源の共存下で共沈できる。これらの他のゼオライ
ト骨格成分の可溶性源は例えは硝酸塩となり得る。共沈
生成物は無定形、例えば無定形シリカ−アルミナ、シリ
カーボリア又はシリカーガリアであろう。
無定形シリカ前駆体の連続的沈降は、シリカ源溶液及び
沈降剤の反応帯への、シリカ源の沈降剤に対するモル比
を実質上一定に保持しての導入から成る。例えば沈降剤
とシリカ源を同時に反応帯に導入する。
沈降剤の反応帯への、シリカ源の沈降剤に対するモル比
を実質上一定に保持しての導入から成る。例えば沈降剤
とシリカ源を同時に反応帯に導入する。
シリカ前駆体の連続沈降は二つの結果を生じる。第一に
シリカゲル形成が少なくとも実質上無くなり、第二に沈
降したシリカ前駆体の粒子サイズが、シリカゲル形成が
可能なシリカ粒子サイズ金上廻る。沈降したシリカ前駆
体は微球形の凝集した固体から成る。これらの粒子の懸
濁体は本発明の次のゼオライト合成反応混合物の高い固
体含量、約10−40%又はそれ以上の固体含量でさえ
も、低い粘度を示す。沈降したシリカ前駆体の粒子サイ
ズは1−500μmの範囲であるが、平均サイズは50
−100μmである。
シリカゲル形成が少なくとも実質上無くなり、第二に沈
降したシリカ前駆体の粒子サイズが、シリカゲル形成が
可能なシリカ粒子サイズ金上廻る。沈降したシリカ前駆
体は微球形の凝集した固体から成る。これらの粒子の懸
濁体は本発明の次のゼオライト合成反応混合物の高い固
体含量、約10−40%又はそれ以上の固体含量でさえ
も、低い粘度を示す。沈降したシリカ前駆体の粒子サイ
ズは1−500μmの範囲であるが、平均サイズは50
−100μmである。
シリカ前駆体の沈降に影響する他の条件には、時間、p
H及び温度がある。沈降混合物の温度は80乃至300
下(約27乃至150℃)の範囲をとり得る。シリカ源
溶液と沈降剤との接触時間は約6乃至11のpHに保っ
て約10分乃至数時間の範囲をとシ得る。一般にシリカ
前駆体は例えば濾過によって単離し、そして洗浄及び/
又はイオン交換によって可溶性汚染物質を除去する操作
をする。この段階は固体固化工程と考え得るっ 混合指向剤中で任意的に用いるアルコール又はジオール
は直鎖又は枝分れアルキル(又はアルキレン)として1
乃至6個の炭素原子を有している。代表的なアルコール
又はジオールにはメタノール、エタノール、プロパツー
ル、インプロパツール、エチレングリコール、1.2−
プロピレンクリコール、1.3−プロピレングリコール
又はその混合物がある。アルコール又はジオールの量は
全合成混合物重量の約2乃至60チ、例えば約2乃至約
10%、より狭くは全合成混合物重量の約2乃至約4チ
である。結晶化反応混合物へのアルコール又はジオール
の添加は単独でも、製造すべきゼオライトの種結晶の添
加と組合わせても行なうことができる。
H及び温度がある。沈降混合物の温度は80乃至300
下(約27乃至150℃)の範囲をとり得る。シリカ源
溶液と沈降剤との接触時間は約6乃至11のpHに保っ
て約10分乃至数時間の範囲をとシ得る。一般にシリカ
前駆体は例えば濾過によって単離し、そして洗浄及び/
又はイオン交換によって可溶性汚染物質を除去する操作
をする。この段階は固体固化工程と考え得るっ 混合指向剤中で任意的に用いるアルコール又はジオール
は直鎖又は枝分れアルキル(又はアルキレン)として1
乃至6個の炭素原子を有している。代表的なアルコール
又はジオールにはメタノール、エタノール、プロパツー
ル、インプロパツール、エチレングリコール、1.2−
プロピレンクリコール、1.3−プロピレングリコール
又はその混合物がある。アルコール又はジオールの量は
全合成混合物重量の約2乃至60チ、例えば約2乃至約
10%、より狭くは全合成混合物重量の約2乃至約4チ
である。結晶化反応混合物へのアルコール又はジオール
の添加は単独でも、製造すべきゼオライトの種結晶の添
加と組合わせても行なうことができる。
ここに開示されたゼオライトの描初のカチオン、例えば
アルカリ金属は、少なくとも部分的に他のカチオン例え
ば水素、水素イオン前駆体、及び/又は周期律表の第1
IA族、IIIA族、IVA族、jB族、IIB族、I
IIB族、TVB族、VfB族及び/又は第■族の金属
とイオン交換に依り、置換できる。指向剤から誘導され
た有機カチオンにか焼によって水素イオンに分解されよ
う。
アルカリ金属は、少なくとも部分的に他のカチオン例え
ば水素、水素イオン前駆体、及び/又は周期律表の第1
IA族、IIIA族、IVA族、jB族、IIB族、I
IIB族、TVB族、VfB族及び/又は第■族の金属
とイオン交換に依り、置換できる。指向剤から誘導され
た有機カチオンにか焼によって水素イオンに分解されよ
う。
触媒的に活性な形のゼオライトには水素、稀土類、アル
ミニウム、周期律表の第■族及び第■族の金属及びマン
ガンのカチオンが包含されていよう。
ミニウム、周期律表の第■族及び第■族の金属及びマン
ガンのカチオンが包含されていよう。
ゼオライトはさまざまの有機化合物、例えば炭化水素の
転化反応に触媒として使用でき、特に分解、水素化分解
、脱ろう、ワックス異性化及び芳香族化合物アルキル化
例えばエチレンを用いたベンゼンのアルキル化によるエ
チルベンゼン合成に特に有用である。
転化反応に触媒として使用でき、特に分解、水素化分解
、脱ろう、ワックス異性化及び芳香族化合物アルキル化
例えばエチレンを用いたベンゼンのアルキル化によるエ
チルベンゼン合成に特に有用である。
本明細書記載の方法で製造したゼオライトは合成したま
まの型、アルカリ金属型及び水素型でも別の一価又は多
価カチオン型でも使用できる。これらゼオライトは水素
化成分例えばタングステン、バナジウム、モリブデン、
レニウム、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン又f
d水素化−脱水素能を必要とする時は貴金属例えば白金
又はパラジウムと緊密に組合わせても使用できる。か\
る成分は組成物中に交換して入れることも、その中に含
浸すること又はそれと物理的に緊密に混合することもで
きる。か\る成分は一例として白金の例を示すと、ゼオ
ライトを白金金属含有イオンで処理してゼオライトの中
又は上に含浸できる。この目的に対する適切な白金化合
物には塩化白金酸、塩化白金、白金アミン錯体を含有す
るさまざまの化合物がある。
まの型、アルカリ金属型及び水素型でも別の一価又は多
価カチオン型でも使用できる。これらゼオライトは水素
化成分例えばタングステン、バナジウム、モリブデン、
レニウム、ニッケル、コバルト、クロム、マンガン又f
d水素化−脱水素能を必要とする時は貴金属例えば白金
又はパラジウムと緊密に組合わせても使用できる。か\
る成分は組成物中に交換して入れることも、その中に含
浸すること又はそれと物理的に緊密に混合することもで
きる。か\る成分は一例として白金の例を示すと、ゼオ
ライトを白金金属含有イオンで処理してゼオライトの中
又は上に含浸できる。この目的に対する適切な白金化合
物には塩化白金酸、塩化白金、白金アミン錯体を含有す
るさまざまの化合物がある。
2種以上の金属の組合わせ及び2徨以上の導入方法の組
合わせも使用できる。
合わせも使用できる。
触媒はさまざまの粒子サイズに形成できる。−収約に言
って、粒子は粉末、顆粒又は成型品例えば2メツシユ(
タイラー)篩を充分通過し、400メツシユ(タイラー
)篩に留るのに充分な粒子サイズを有する押出品、に成
形できる。例えば押出によって触媒を成形する時には、
乾燥前に結晶性物質を押出成型することも、乾燥又は部
分乾燥してから押出し成型することもできる。
って、粒子は粉末、顆粒又は成型品例えば2メツシユ(
タイラー)篩を充分通過し、400メツシユ(タイラー
)篩に留るのに充分な粒子サイズを有する押出品、に成
形できる。例えば押出によって触媒を成形する時には、
乾燥前に結晶性物質を押出成型することも、乾燥又は部
分乾燥してから押出し成型することもできる。
多くの触媒の場合、ゼオライトをある有機転化プロセス
で使用される温度及び他の諸条件に耐える別の物質と複
合するのが望ましい。か\るマトリックス物質には活性
及び不活性物質及び合成又は天然産ゼオライト並びに無
機物質例えば粘土、シリカ及び/又は金属酸化物例えば
アルミナがある。後者はシリカ及び金属酸化物の混合物
を包含する天然産のもの又はゲル状沈殿、ゾル又はゲル
の形でも良い。
で使用される温度及び他の諸条件に耐える別の物質と複
合するのが望ましい。か\るマトリックス物質には活性
及び不活性物質及び合成又は天然産ゼオライト並びに無
機物質例えば粘土、シリカ及び/又は金属酸化物例えば
アルミナがある。後者はシリカ及び金属酸化物の混合物
を包含する天然産のもの又はゲル状沈殿、ゾル又はゲル
の形でも良い。
ゼオライトと組合わせた活性物質の使用は、かなりの有
機転化プロセスで転化率及び/又は選択率を向上させ得
る。
機転化プロセスで転化率及び/又は選択率を向上させ得
る。
不活性物質は稀釈剤として適切に作用して所定プロセス
の転化率を制御し、その結果、反応速度を制御する他の
手段を用いずに生成物を経済的且つ規則的に得ることが
できる。
の転化率を制御し、その結果、反応速度を制御する他の
手段を用いずに生成物を経済的且つ規則的に得ることが
できる。
多くの場合、結晶性シリケート物質は天然産粘土例えば
ベントナイト及びカオリンに包含させられている。これ
らの物質即ち粘土、酸化物等は部分的には触媒用結合剤
の役割を果す。製油所では触媒がしばしば手荒く取扱わ
れて触媒が粉末状物質に崩壊する傾向があり、この粉末
状物質がプロセス上の問題を起すことがあるので、触媒
に良好な破砕強度を与えるのが望ましい。適切なマトリ
ックス物質と比率は本発明の出願人の米国特許第183
4449号に開示されている。
ベントナイト及びカオリンに包含させられている。これ
らの物質即ち粘土、酸化物等は部分的には触媒用結合剤
の役割を果す。製油所では触媒がしばしば手荒く取扱わ
れて触媒が粉末状物質に崩壊する傾向があり、この粉末
状物質がプロセス上の問題を起すことがあるので、触媒
に良好な破砕強度を与えるのが望ましい。適切なマトリ
ックス物質と比率は本発明の出願人の米国特許第183
4449号に開示されている。
本発明の特定の態様によれば、合成したま\の形のゼオ
ライ)t−アルミナ結合剤と組合わせて、アルミナ結合
ゼオライトを水素型に変換し、触媒の安定性を増加させ
□るに充分な条件下でアルミナ結合ゼオライトをスチー
ム処理することに依り、ゼオライトの安定性が増加する
。米国特許第4.663,492;4,594,146
;4.52λ929;及び4.429,176号はか\
るゼオライト触媒のスチーム安定化用条件を記載してい
る。スチーム安定化工程は少なくとも300℃(例えば
300°−650℃)の温度で、少なくとも1時間(例
えば1−200時間)、101−2,500kPaの圧
力でアルミナ結合ゼオライトを5−100%スチームと
接触させることより成る。よ#)特には触媒を315−
500℃、常圧で2−25時間、75−100%スチー
ムでスチーム処理すると良い。上述の米国特許に記載さ
れ九スチーム安定化処理に依れば、触媒のスチーム処理
は触媒のアルファー活性を先ず増大させて最高のアルフ
ァー活性を有するスチーム処理触媒をつくり出す充分条
件下で行なわれる。然しスチーム処理はこの時点では中
止しない。
ライ)t−アルミナ結合剤と組合わせて、アルミナ結合
ゼオライトを水素型に変換し、触媒の安定性を増加させ
□るに充分な条件下でアルミナ結合ゼオライトをスチー
ム処理することに依り、ゼオライトの安定性が増加する
。米国特許第4.663,492;4,594,146
;4.52λ929;及び4.429,176号はか\
るゼオライト触媒のスチーム安定化用条件を記載してい
る。スチーム安定化工程は少なくとも300℃(例えば
300°−650℃)の温度で、少なくとも1時間(例
えば1−200時間)、101−2,500kPaの圧
力でアルミナ結合ゼオライトを5−100%スチームと
接触させることより成る。よ#)特には触媒を315−
500℃、常圧で2−25時間、75−100%スチー
ムでスチーム処理すると良い。上述の米国特許に記載さ
れ九スチーム安定化処理に依れば、触媒のスチーム処理
は触媒のアルファー活性を先ず増大させて最高のアルフ
ァー活性を有するスチーム処理触媒をつくり出す充分条
件下で行なわれる。然しスチーム処理はこの時点では中
止しない。
スチーム処理を続けて、最高のアルファー活性がスチー
ム処理しない触媒のアルファー活性と実質上同一のそし
てスチーム処理しない触媒の当初のアルファー活性の7
5%以上のアルファー活性へと引続き減少する。
ム処理しない触媒のアルファー活性と実質上同一のそし
てスチーム処理しない触媒の当初のアルファー活性の7
5%以上のアルファー活性へと引続き減少する。
アルファー試験は、標準触媒と比較したその触媒の相対
的接触分解活性指標である。アルファー値は(単位時間
当シの、単位容積の触媒当りのn−ヘキサン転化速度)
の相対速度定数である。それは高活性シリカ−アルミナ
分解触媒の活性をα=1として基準にとっており、さら
に1スーパーアクティブ・クリスタリン・アルミノ−シ
リケート・ハイドロカーボン・クラッキング・キャタリ
スッ”ビー・ピー・ワイン及びジエー・エヌ・マイエル
、ジャーナルーオプ・キャタリシス、第4巻、第527
−529頁(1965年8月) [@5uperact
ive Crystalline AI’umino−
8ilicate HydrocarbOH Crac
king CatalystsM%by P、 B、
Weisz and J、N、 Miale、 Jou
rnal ofCatalysis、Vol、4.pp
、527−529(Auqust1965)) と題
する編集者への通信文書でさらに規定されている。
的接触分解活性指標である。アルファー値は(単位時間
当シの、単位容積の触媒当りのn−ヘキサン転化速度)
の相対速度定数である。それは高活性シリカ−アルミナ
分解触媒の活性をα=1として基準にとっており、さら
に1スーパーアクティブ・クリスタリン・アルミノ−シ
リケート・ハイドロカーボン・クラッキング・キャタリ
スッ”ビー・ピー・ワイン及びジエー・エヌ・マイエル
、ジャーナルーオプ・キャタリシス、第4巻、第527
−529頁(1965年8月) [@5uperact
ive Crystalline AI’umino−
8ilicate HydrocarbOH Crac
king CatalystsM%by P、 B、
Weisz and J、N、 Miale、 Jou
rnal ofCatalysis、Vol、4.pp
、527−529(Auqust1965)) と題
する編集者への通信文書でさらに規定されている。
本発明に従って合成されたゼオライトは重質油留分を低
いろう含量を有する接触腕ろう油にする接触腕ろう又は
水素化腕ろうで;ろう分の多い送入原料から脱ろう油生
成物を与える異性化脱ろうで;潤滑油基油から減少した
ろう含量の接触水素化脱ろう潤滑油基油を与える接触水
素化脱ろうで;そして異性化、アルキル化、不均化又は
トランスアルキル化によって芳香族化合物の他の芳香族
化合物への転化で、以下に詳述するように有用である。
いろう含量を有する接触腕ろう油にする接触腕ろう又は
水素化腕ろうで;ろう分の多い送入原料から脱ろう油生
成物を与える異性化脱ろうで;潤滑油基油から減少した
ろう含量の接触水素化脱ろう潤滑油基油を与える接触水
素化脱ろうで;そして異性化、アルキル化、不均化又は
トランスアルキル化によって芳香族化合物の他の芳香族
化合物への転化で、以下に詳述するように有用である。
一般にこれらのプロセスの転化条件には、約100℃乃
至約800℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約2
00気圧(203バール)の圧力、約0.08hr−”
乃至約2000 hr−1の重量空間速度又は約0.5
hr−”乃至約100 hr””の液空間速度及び0(
水素添加無し)乃至約100の水素/送入原料炭化水素
化合物モル比が包含されている。
至約800℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約2
00気圧(203バール)の圧力、約0.08hr−”
乃至約2000 hr−1の重量空間速度又は約0.5
hr−”乃至約100 hr””の液空間速度及び0(
水素添加無し)乃至約100の水素/送入原料炭化水素
化合物モル比が包含されている。
炭化水素の低分子量炭化水素への分解は約230℃乃至
約800℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約35
気圧(35,5バール)、約0.1hr−” 乃至約2
00 hr−’の重量空間速度又は約0.6hr””乃
至約10 hr−’の液空間速度及び0乃至約100の
水素/送入原料炭化水素化合物モル比で実施できる。
約800℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約35
気圧(35,5バール)、約0.1hr−” 乃至約2
00 hr−’の重量空間速度又は約0.6hr””乃
至約10 hr−’の液空間速度及び0乃至約100の
水素/送入原料炭化水素化合物モル比で実施できる。
接触プロセスの送入原料が脱ろう用の重質油留分から成
る時は、好ましい転化温度は約230℃乃至約500℃
である。送入原料が脱ろう用の潤滑油基油から成る時は
、好ましい転化温度は約230℃乃至約500℃であっ
て、約0乃至約100の水素/潤滑油基油モル比を有す
る。か\る送入原料の異性化脱ろう用には、好ましい条
件に約250”F(121℃)乃至約500″F(26
0℃)の温度、約500psig(35,5バール)乃
至約1500 psig(104,5バール)の圧力、
及び約0.2hr−”乃至約5.0hr−1の液空間速
度が含まれている。
る時は、好ましい転化温度は約230℃乃至約500℃
である。送入原料が脱ろう用の潤滑油基油から成る時は
、好ましい転化温度は約230℃乃至約500℃であっ
て、約0乃至約100の水素/潤滑油基油モル比を有す
る。か\る送入原料の異性化脱ろう用には、好ましい条
件に約250”F(121℃)乃至約500″F(26
0℃)の温度、約500psig(35,5バール)乃
至約1500 psig(104,5バール)の圧力、
及び約0.2hr−”乃至約5.0hr−1の液空間速
度が含まれている。
転化すべき送入原料芳香族化合物には、単独の又は混合
物の、ベンゼン及び4個以下のメチル及び/又はエチル
置換体を有する7乃至12個の炭素原子?持つ単環アル
キル置換ベンゼンがある。か\る送入原料化合物の非限
定的例にはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン、メシチレン(1,3,5−)リメチルベンゼン)
、デュレン(1゜2.4□5−テトラメチルベンゼン)
、プソイドキュメン(1゜2.4−トリメチルベンゼン
)とその混合物がある。
物の、ベンゼン及び4個以下のメチル及び/又はエチル
置換体を有する7乃至12個の炭素原子?持つ単環アル
キル置換ベンゼンがある。か\る送入原料化合物の非限
定的例にはベンゼン、トルエン、キシレン、エチルベン
ゼン、メシチレン(1,3,5−)リメチルベンゼン)
、デュレン(1゜2.4□5−テトラメチルベンゼン)
、プソイドキュメン(1゜2.4−トリメチルベンゼン
)とその混合物がある。
アルキル化については他の反応物様が存在させ得る。ア
ルキル化剤にはオレフィン例えばエチレン、プロピレン
及びドデシレン、ホルムアルデヒド、そのアルキル部分
が1乃至24個の炭素原子を持つハロゲン化アルキル、
アルコール及びエーテルがある。少なくとも1個の反応
性アルキル基ヲ1する多数のそれ以外の非環式化合物が
アルキル化剤として利用できる。
ルキル化剤にはオレフィン例えばエチレン、プロピレン
及びドデシレン、ホルムアルデヒド、そのアルキル部分
が1乃至24個の炭素原子を持つハロゲン化アルキル、
アルコール及びエーテルがある。少なくとも1個の反応
性アルキル基ヲ1する多数のそれ以外の非環式化合物が
アルキル化剤として利用できる。
芳香族化合物転化プロセスの生成物には所望の転化反応
に応じ次送入原料化合物と異なったアルキル置換ベンゼ
ン化合物が包含されている。次のリストは非限定的な例
を示す: ベンゼン エチレン エチルベンゼン
トルエン メタノール キシレン異性体
例えば9 : 73 :18 例え
ば23:57:20のパラ:メタニオ
のパラ:メタニオつた組合わせ トルエン ベンゼン及ヒキ
シレン ン トルエン プロピレン キュメン異性体
芳香族化合物転化プロセスの機構は、異性化、アルキル
化、脱アルキル化、トランスアルキル化及び特にトルエ
ンの不均化であろう。
に応じ次送入原料化合物と異なったアルキル置換ベンゼ
ン化合物が包含されている。次のリストは非限定的な例
を示す: ベンゼン エチレン エチルベンゼン
トルエン メタノール キシレン異性体
例えば9 : 73 :18 例え
ば23:57:20のパラ:メタニオ
のパラ:メタニオつた組合わせ トルエン ベンゼン及ヒキ
シレン ン トルエン プロピレン キュメン異性体
芳香族化合物転化プロセスの機構は、異性化、アルキル
化、脱アルキル化、トランスアルキル化及び特にトルエ
ンの不均化であろう。
一般に、芳香族転化プロセスは約150℃乃至約760
℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約200気圧(
203バール)の圧力、約0.1hr−”乃至約200
hr−”の重量空間速度及び0(添加水素無し)乃至
約100の水素/送入原料炭化水素化合物モル比で行な
われる。
℃の温度、約0.1気圧(バール)乃至約200気圧(
203バール)の圧力、約0.1hr−”乃至約200
hr−”の重量空間速度及び0(添加水素無し)乃至
約100の水素/送入原料炭化水素化合物モル比で行な
われる。
か\る芳香族化合物転化プロセスには;約150℃乃至
約600℃の温度、約0.1気圧乃至約70気圧の圧力
、約0.1hr””乃至約200 hr−”の重量空間
速度及び約0乃至約100の水素/炭化水素モル比を含
めた反応条件でのキシレン送入原料のp−キシレンに富
む生成物への異性化;約200℃乃至約760℃の温度
、約常圧乃至約65気圧(65,9バール)の圧力及び
約0.1hr””乃至約20 hr−”の重量空間速度
を含めた反応条件でのトルエンのベンゼンとキシレンか
ら成る生成物への不均化;約150℃乃至約650℃の
温度、約常圧乃至約200気圧の圧力、約2hr””乃
至約2000 hr−”の重量空間速度及び約1/1乃
至約動の送入原料芳香族炭化水素/アルキル化剤モル比
を含めた反応条件での、芳香族炭化水素例えばベンゼン
及びアルキルベンゼンの、アルキル化剤例えばオレフィ
ン、ホルムアルデヒド、ハロゲン化アルキル及びアルコ
ールの存在下でのアルキル化;及び約200℃乃至約7
60℃の温度、約常圧乃至約200気圧の圧力、約10
hr−1乃至約1000hr−’の重量空間速度及び
約1/1乃至約16/1の送入原料芳香族炭化水素/ポ
リアルキル芳香族炭化水素モル比を含めた反応条件での
ポリアルキル芳香族炭化水素共存下での芳香族炭化水素
のトランスアルキル化がある。
約600℃の温度、約0.1気圧乃至約70気圧の圧力
、約0.1hr””乃至約200 hr−”の重量空間
速度及び約0乃至約100の水素/炭化水素モル比を含
めた反応条件でのキシレン送入原料のp−キシレンに富
む生成物への異性化;約200℃乃至約760℃の温度
、約常圧乃至約65気圧(65,9バール)の圧力及び
約0.1hr””乃至約20 hr−”の重量空間速度
を含めた反応条件でのトルエンのベンゼンとキシレンか
ら成る生成物への不均化;約150℃乃至約650℃の
温度、約常圧乃至約200気圧の圧力、約2hr””乃
至約2000 hr−”の重量空間速度及び約1/1乃
至約動の送入原料芳香族炭化水素/アルキル化剤モル比
を含めた反応条件での、芳香族炭化水素例えばベンゼン
及びアルキルベンゼンの、アルキル化剤例えばオレフィ
ン、ホルムアルデヒド、ハロゲン化アルキル及びアルコ
ールの存在下でのアルキル化;及び約200℃乃至約7
60℃の温度、約常圧乃至約200気圧の圧力、約10
hr−1乃至約1000hr−’の重量空間速度及び
約1/1乃至約16/1の送入原料芳香族炭化水素/ポ
リアルキル芳香族炭化水素モル比を含めた反応条件での
ポリアルキル芳香族炭化水素共存下での芳香族炭化水素
のトランスアルキル化がある。
本発明の方法で合成したゼオライトが触媒として使用で
きる他の特定された炭化水素転化反応は、エチルベンゼ
ンの脱アルキル化である。か\るプロセスはC8芳香族
(即ちエチルベンゼン+3種のキシレン異性体)からの
p−キシレンの製造と分離で興味あるものである。か\
る脱アルキル用の適切な条件には、少なくとも700下
の、例えば700下(371℃)乃至1000下(53
8℃)の、より特には700−800″F(371−4
21℃)の反応温度が含まれる。例えば約600下(3
16℃)のより低い温度ではエチルベンゼンは脱アルキ
ル化よりネ均化を起こす傾向がある。エチルベンゼン脱
アルキル化反応生成物は(1)ベンゼン、及び(2)エ
チレン及び/又はエタン、である。
きる他の特定された炭化水素転化反応は、エチルベンゼ
ンの脱アルキル化である。か\るプロセスはC8芳香族
(即ちエチルベンゼン+3種のキシレン異性体)からの
p−キシレンの製造と分離で興味あるものである。か\
る脱アルキル用の適切な条件には、少なくとも700下
の、例えば700下(371℃)乃至1000下(53
8℃)の、より特には700−800″F(371−4
21℃)の反応温度が含まれる。例えば約600下(3
16℃)のより低い温度ではエチルベンゼンは脱アルキ
ル化よりネ均化を起こす傾向がある。エチルベンゼン脱
アルキル化反応生成物は(1)ベンゼン、及び(2)エ
チレン及び/又はエタン、である。
水素をエチルベンゼンと共に反応中に導入した時にエチ
レンよりもエタンを生成し易い傾向がある。脱アルキル
化反応は、低い圧力例えば常圧で添加水素無しで又高い
圧力で水素の存在下例えばオクタファイニング(0ct
af ining)条件で起こシ得る。後者の場合、触
媒を水素化/脱水素反応について活性を有する金属、例
えばニッケル又は白金、と組合わせて使用し得る。エチ
ルベンゼン脱アルキル化反応は一種又は二種以上のキシ
レン異性体が存在していても、存在していなくても起こ
シ得る。
レンよりもエタンを生成し易い傾向がある。脱アルキル
化反応は、低い圧力例えば常圧で添加水素無しで又高い
圧力で水素の存在下例えばオクタファイニング(0ct
af ining)条件で起こシ得る。後者の場合、触
媒を水素化/脱水素反応について活性を有する金属、例
えばニッケル又は白金、と組合わせて使用し得る。エチ
ルベンゼン脱アルキル化反応は一種又は二種以上のキシ
レン異性体が存在していても、存在していなくても起こ
シ得る。
本発明の特質とその実施方法をさらに完全に説明するた
めに以下の例を示す。
めに以下の例を示す。
例 1 (比較例)
652のピロリジンと659のエチレングリコールから
成る130fiの混合有機指向剤を、30fのAlz(
SOa)s・14H20,40fの88%KOH溶液及
び900りの水を含む溶液に加えた。得られた溶液を、
珪酸す) +7ウムを硫酸で中和したに沈降物を水と硝
酸アンモニウムで洗ってナトリウムを除去して製造した
395Fのアンモニウム型の無定形シリカ前駆体(46
%固体)に加えた。
成る130fiの混合有機指向剤を、30fのAlz(
SOa)s・14H20,40fの88%KOH溶液及
び900りの水を含む溶液に加えた。得られた溶液を、
珪酸す) +7ウムを硫酸で中和したに沈降物を水と硝
酸アンモニウムで洗ってナトリウムを除去して製造した
395Fのアンモニウム型の無定形シリカ前駆体(46
%固体)に加えた。
10f量のZSM−23種結晶を次に上記混合物を加え
、この合成用の反応混合物を形成した。反応混合物はモ
ル比で; Si Ox/Al、os = 60 Hgo/ si os = 20OH−/ S
i Oz = 0.1K”/ S i Ox
= 0.2R/SIO! = 0.62 (但しRは混合有機物である)の組成と13wt%の固
体金tを有していた。水酸化物濃度は無機源からのみを
計算する。
、この合成用の反応混合物を形成した。反応混合物はモ
ル比で; Si Ox/Al、os = 60 Hgo/ si os = 20OH−/ S
i Oz = 0.1K”/ S i Ox
= 0.2R/SIO! = 0.62 (但しRは混合有機物である)の組成と13wt%の固
体金tを有していた。水酸化物濃度は無機源からのみを
計算する。
反応混合物を次にオートクレーブ中で13′2..2℃
に直接加熱し、その温度で攪拌して結晶化させた。16
8時間後、生成した結晶を濾過に依り残りの液体と分離
し、水洗して121℃で1晩乾燥した。
に直接加熱し、その温度で攪拌して結晶化させた。16
8時間後、生成した結晶を濾過に依り残りの液体と分離
し、水洗して121℃で1晩乾燥した。
分析により得られた結晶がZSM−23であることが立
証された。この例のZSM−23’を次にアルミナと混
合し、65重量部のZSM−23と35重量部のアルミ
ナの混合物を形成した。充分の水を生成した混合物に加
えて1.6+w+(”716インチ)の押出品に押出成
型した。押出品を窒素中538℃で3時間か焼し、次に
1.ON硝酸アンモニウム水溶液と交換させた。交換し
た押出品を次に空気中、538℃で3時間か焼した。
証された。この例のZSM−23’を次にアルミナと混
合し、65重量部のZSM−23と35重量部のアルミ
ナの混合物を形成した。充分の水を生成した混合物に加
えて1.6+w+(”716インチ)の押出品に押出成
型した。押出品を窒素中538℃で3時間か焼し、次に
1.ON硝酸アンモニウム水溶液と交換させた。交換し
た押出品を次に空気中、538℃で3時間か焼した。
例 2 (比較例)
659のピロリジン及び652のエチレングリコールよ
り成る1302量の混合有機指向剤を、30りのAlH
2O/SiO804)!・14H20,50fの88%
KOH溶液及び720fの水を含む溶液に加えた。生成
溶液を、珪酸ナトリウムを硫酸で中和し、沈降物を水と
硝酸アンモニウムで洗浄してナトリウムを除去して製造
した6501のアンモニウム型の無定形シリカ前駆体(
39,7%固体)に加えた。
り成る1302量の混合有機指向剤を、30りのAlH
2O/SiO804)!・14H20,50fの88%
KOH溶液及び720fの水を含む溶液に加えた。生成
溶液を、珪酸ナトリウムを硫酸で中和し、沈降物を水と
硝酸アンモニウムで洗浄してナトリウムを除去して製造
した6501のアンモニウム型の無定形シリカ前駆体(
39,7%固体)に加えた。
102量のZSM−23種結晶を次に上記混合物に加え
て本例の合成用反応混合物を形成した。反応混合物はモ
ル比で: S i Ox/ Ah Os = 82HIO/
Si Ox = 150H7SiO鵞 =0.
1 K+/SiO2 = 0.2 R/ 5ift = 0.46(但しRは混合
有機物である)の組成と17vrt%の固体含量を有し
ていた。水酸化物濃度は無機源からのみを計算する。
て本例の合成用反応混合物を形成した。反応混合物はモ
ル比で: S i Ox/ Ah Os = 82HIO/
Si Ox = 150H7SiO鵞 =0.
1 K+/SiO2 = 0.2 R/ 5ift = 0.46(但しRは混合
有機物である)の組成と17vrt%の固体含量を有し
ていた。水酸化物濃度は無機源からのみを計算する。
反応混合物をオートクレーブ中で143.5℃に直接加
熱し、その温度で攪拌して結晶させた。144時間後、
得られた結晶を濾過に依り、残シの液体から分離し、水
洗して121℃で1晩乾燥した。
熱し、その温度で攪拌して結晶させた。144時間後、
得られた結晶を濾過に依り、残シの液体から分離し、水
洗して121℃で1晩乾燥した。
分析に依り得られた結晶がZSM−23であることが立
証された。
証された。
この例のZSM−23’e次にアルミナと混合して、6
5重量部のZSM−23と35重量部のアルミナの混合
物を形成した。生成混合物に充分水を加えて1゜6℃m
(1/16インチ)の押出品に押出成型した。押出品
を窒素中538℃で3時間か焼し、次に1.ON硝酸ア
ンモニウム水溶液と交換させた。交換した押出品を空気
中538℃で3時間か焼した。
5重量部のZSM−23と35重量部のアルミナの混合
物を形成した。生成混合物に充分水を加えて1゜6℃m
(1/16インチ)の押出品に押出成型した。押出品
を窒素中538℃で3時間か焼し、次に1.ON硝酸ア
ンモニウム水溶液と交換させた。交換した押出品を空気
中538℃で3時間か焼した。
例3
シリカの源(Ultrasil )、アルミナの源(硫
酸アルミニウム)、及びピロリジン及び水を混合してモ
ル比で=St (h/ Al2O2= 14.0H2
0/SiO鵞 =27.10H−/SiO鵞
=0.1 N!L+/SiO!= αI N / All Os = 16.5の組成を有
する水性反応混合物を形成した。
酸アルミニウム)、及びピロリジン及び水を混合してモ
ル比で=St (h/ Al2O2= 14.0H2
0/SiO鵞 =27.10H−/SiO鵞
=0.1 N!L+/SiO!= αI N / All Os = 16.5の組成を有
する水性反応混合物を形成した。
混合物を核生成が起こる迄、104.5℃で250℃戸
で攪拌しつつ24時間保持した、その後、温度を143
.5℃に上昇させて、その値に48時間保持し結晶化を
起させた。
で攪拌しつつ24時間保持した、その後、温度を143
.5℃に上昇させて、その値に48時間保持し結晶化を
起させた。
例1と同様にゼオライト生放物を分離、洗浄、乾燥し、
105%の結晶化度のZSM−35であることが判明し
た。
105%の結晶化度のZSM−35であることが判明し
た。
結晶は主としてはi0.IX0.5X1.02mの均一
な直交小板の形態で分析値(wt%)は: 810、 69.3 Al2O28,7 Na 1.7 N 1.71 C6,33 灰分 85.9 であった。
な直交小板の形態で分析値(wt%)は: 810、 69.3 Al2O28,7 Na 1.7 N 1.71 C6,33 灰分 85.9 であった。
例4
本発明の改良点を示すために、例1と同一の反応混合物
を攪拌オートクレーブ中で先ず121℃に加熱し、ZS
M−23の核生成が起こる間、24時間その温度に保持
し穴。
を攪拌オートクレーブ中で先ず121℃に加熱し、ZS
M−23の核生成が起こる間、24時間その温度に保持
し穴。
オートクレーブ温度を結晶化を完了するために次に14
3.5℃に上昇した。143.5℃の結晶化温度での2
60時間の後、例1と同じく生成した結晶を分離、洗浄
及び乾燥した。
3.5℃に上昇した。143.5℃の結晶化温度での2
60時間の後、例1と同じく生成した結晶を分離、洗浄
及び乾燥した。
得られた結晶は約0.2μmの均一な結晶サイズを有す
るZSM−23であることが分析で立証された。
るZSM−23であることが分析で立証された。
例5
例1.2及び4の触媒生成物の試料を別々に、順番に固
定床反応器に充填した。それらは各々、380”/hr
のベンゼンと160”/hrのエチレン(エチレンベー
スで4 hr−’のWH8V)(重量空間速度〕から成
る送入原料と399℃、300psig(2L7バール
)で接触させた。24時間のオンスドリーム後、各触媒
上で次の結果が得られ九:例1 23 0.07
0.0008 0.0008例2 22 0
.00 0.003 0.008例4 81
0.14 0.0 0.0006例4で合
成された物質のすぐれた性能は例5の結果から明らかで
ある。例4の触媒は81wt%のエチレンを転化したが
、一方例1及び例2の触媒は23及び22wt%しか転
化しなかつ次。エチレンでのベンゼンのアルキル化では
所望のエチルベンゼンが主要生成物であるが、少量のジ
ー及び多分トリーエチルベンゼンがエチルベンゼンと同
時に常に生じ、その量はベンゼンのエチルベンゼンの転
化率に左右される。生成したポリエチルベンゼンはアル
キル化帯に再循環して、そこでベンゼンでトランスアル
キル化されて更にエチルベンゼンを生成することができ
る。別の方法ではポリエチルベンゼンを別の反応器でベ
ンゼンを用いてトランスアルキル化できる。従ってポリ
エチルベンゼンの形状はアルキル化剤、エチレンの究極
的損失にならぬ。
定床反応器に充填した。それらは各々、380”/hr
のベンゼンと160”/hrのエチレン(エチレンベー
スで4 hr−’のWH8V)(重量空間速度〕から成
る送入原料と399℃、300psig(2L7バール
)で接触させた。24時間のオンスドリーム後、各触媒
上で次の結果が得られ九:例1 23 0.07
0.0008 0.0008例2 22 0
.00 0.003 0.008例4 81
0.14 0.0 0.0006例4で合
成された物質のすぐれた性能は例5の結果から明らかで
ある。例4の触媒は81wt%のエチレンを転化したが
、一方例1及び例2の触媒は23及び22wt%しか転
化しなかつ次。エチレンでのベンゼンのアルキル化では
所望のエチルベンゼンが主要生成物であるが、少量のジ
ー及び多分トリーエチルベンゼンがエチルベンゼンと同
時に常に生じ、その量はベンゼンのエチルベンゼンの転
化率に左右される。生成したポリエチルベンゼンはアル
キル化帯に再循環して、そこでベンゼンでトランスアル
キル化されて更にエチルベンゼンを生成することができ
る。別の方法ではポリエチルベンゼンを別の反応器でベ
ンゼンを用いてトランスアルキル化できる。従ってポリ
エチルベンゼンの形状はアルキル化剤、エチレンの究極
的損失にならぬ。
他方、エチルベンゼン及びポリエチルベンゼン以外のア
ルキル化反応中に生じる芳香族化合物、例えばキシレン
類は一般に副生物と呼ばれ、エチレンの不可逆的な損失
を生じ、生成物精製上の難点を惹起する。0−キシレン
の生成は、(1)その比較的低い市場価値と、(2)常
法によるエチルベンゼンから00−キシレンの分離の困
難さ、から特に望ましくない。
ルキル化反応中に生じる芳香族化合物、例えばキシレン
類は一般に副生物と呼ばれ、エチレンの不可逆的な損失
を生じ、生成物精製上の難点を惹起する。0−キシレン
の生成は、(1)その比較的低い市場価値と、(2)常
法によるエチルベンゼンから00−キシレンの分離の困
難さ、から特に望ましくない。
本発明の結晶性物質の使用は例5のアルキル化反応での
0−キシレンの生成を最小にする。か\る使用は全キシ
レン副生物も最小にして、必要なプロセスのメークアッ
プ比を最小にする。
0−キシレンの生成を最小にする。か\る使用は全キシ
レン副生物も最小にして、必要なプロセスのメークアッ
プ比を最小にする。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、結晶性ゼオライトの合成方法に於て、窒素を含む有
機指向剤及びシリカ、アルミナ及びアルカリ金属カチオ
ンの諸源を含有する結晶性ゼオライト合成用の水性反応
混合物を形成し、結晶の核生成が起こる迄該混合物を8
2乃至127℃に保持し、且つその後、133乃至17
7℃に該混合物を保持し該ゼオライトの結晶化を行なう
ことを特徴とする結晶性ゼオライトの合成方法。 2、該反応混合物が酸化物のモル比で示して次の組成:
SiO_2/Al_2O_3:6−200 H_2O/SiO_2:2−250 OH^−/SiO_2:0.001−0.5M^+/S
iO_2:0.001−0.5 R/SiO_2:0.1−1.2 〔但しMはアルカリ金属を表わしており、Rは有機指向
剤を表わしており、そしてOH^−はアルカリの無機源
からだけの分を計算するものとする〕を有する請求項1
記載の方法。 3、該反応混合物が該混合物の2乃至60重量%を占め
る1−6個の炭素原子のアルコール又はジオールをも含
んでいる請求項1又は2記載の方法。 4、核生成後、反応混合物を結晶化が終る迄143乃至
160℃に保持する請求項1乃至3のいずれか1項に記
載の方法。 5、該反応混合物が0.01乃至10重量%の該ゼオラ
イトの種を更に含んでいる請求項1乃至4のいずれか1
項に記載の方法。 6、該窒素を含む指向剤がピロリジンである請求項1乃
至5のいずれか1項に記載の方法。 7、シリカ及びアルミナの該源を、珪酸ナトリウム、硫
酸アルミニウム及び水から水性ゲルを形成し、該ゼオラ
イトの種をゲルと混合し、得られた混合物を洗浄してナ
トリウムを除去し、且つろ過し、そして次に洗浄した混
合物を噴霧乾燥して製造する請求項5又は6に記載の方
法。 8、噴霧乾燥した混合物をアンモニウム交換し、次にか
焼してアンモニウムカチオンを分解する請求項7記載の
方法。 9、該シリカの源を、硫酸の添加に依り珪酸ナトリウム
水溶液からシリカを沈降させ、且つ沈降シリカを水及び
硝酸アンモニウム水溶液で洗浄しナトリウムを除去して
製造する請求項1乃至6のいずれか1項に記載の方法。 10、該反応混合物が組成: SiO_2/Al_2O_3:20−200H_2O/
SiO_2:5−200 OH^−/SiO_2:0.001−0.3K^*/S
iO_2:0.001−0.3 R/SiO_2:0.1−1 を有し、且つ結晶化させるゼオライトがZSM−23で
ある請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。 11、該組成が: SiO_2/Al_2O_3:40−150H_2O/
SiO_2:5−50 OH^−/SiO_2:0.001−0.2K^+/S
iO^2:0.001−0.3 R/SiO_2:0.2−0.8 である請求項10記載の方法。 12、該組成物が: SiO_2/Al_2O_3:40−120H_2O/
SiO_2:10−40 OH^−/SiO_2:0.001−0.15K^+/
SiO_2:0.001−0.25R/SiO_2:0
.2−0.8 である請求項10又は11記載の方法。 13、結晶の核生成が起こる迄、該反応混合物を104
乃至121℃に保持する請求項10乃至12のいずれか
1項に記載の方法。 14、該窒素を含む有機指向剤の該アルコール又はジオ
ールに対するモル比が10:1乃至1:5である請求項
3乃至13のいずれか1項に記載の方法。 15、該比が3:1乃至1:3である請求項14記載の
方法。 16、該反応混合物が組成: SiO_2/Al_2O_3:8.8−200H_2O
/SiO_2:2.05−250OH^−/SiO_2
:0.05−0.5 Na^+/SiO_2:0.05−0.5 R/SiO_2:0.1−1.2 を有し、且つ結晶化させるゼオライトがZSM−35で
ある請求項1乃至9のいずれか1項に記載の方法。 17、該組成が: SiO_2/Al_2O_3:12−60 H_2O/SiO_2:5−125 OH^−/SiO_2:0.07−0.49Na^+/
SiO_2:0.07−0.49R/SiO_2:0.
2−0.9 である請求項16記載の方法。 18、該窒素を含む指向剤がエチレンジアミンである請
求項16又は17記載の方法。 19、該アルコール又はジオールがエタノール又はエチ
レングリコールである請求項3乃至18のいずれか1項
に記載の方法。 20、結晶の核生成が起こる迄、該混合物を保持してお
く時間が6乃至96時間である請求項1乃至19のいず
れか1項に記載の方法。 21、結晶の核生成が起こる迄、該混合物を保持してお
く時間が24乃至48時間である請求項1乃至20のい
ずれか1項に記載の方法。 22、核生成後、結晶化のために該混合物を保持してお
く時間が24乃至300時間である請求項1乃至21の
いずれか1項に記載の方法。 23、核生成後、結晶化のために該混合物を保持してお
く時間が24乃至100時間である請求項1乃至22の
いずれか1項に記載の方法。 24、請求項1乃至23のいずれか1項に記載の方法で
合成したゼオライトをアルミナ結合剤と複合し、複合体
をか焼してその中の有機物を分解し、か焼した複合体を
アンモニウム交換し、且つ交換した複合体をか焼してア
ンモニウムイオンを分解することを特徴とする触媒の製
造方法。 25、生成複合体を少なくとも300℃で、少なくとも
1時間、101乃至2500kPaの圧力で、5−10
0%のスチームで処理する請求項24記載の方法。 26、請求項1乃至23記載の方法で合成したゼオライ
トより成る触媒の有機化合物転化プロセスでの使用。 27、触媒を請求項24又は26記載の方法で調製する
請求項26記載の使用。 28、転化プロセスがエチレンを用いるベンゼンのアル
キル化である請求項26又は27記載の使用。 29、転化プロセスがエチルベンゼンの脱アルキル化で
ある請求項26又は27記載の使用。
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US9161387A | 1987-08-31 | 1987-08-31 | |
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