JPH0157048B2 - - Google Patents
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- JPH0157048B2 JPH0157048B2 JP57062266A JP6226682A JPH0157048B2 JP H0157048 B2 JPH0157048 B2 JP H0157048B2 JP 57062266 A JP57062266 A JP 57062266A JP 6226682 A JP6226682 A JP 6226682A JP H0157048 B2 JPH0157048 B2 JP H0157048B2
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- synthetic zeolite
- zeolite material
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
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- C01B39/48—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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- C01B37/02—Crystalline silica-polymorphs, e.g. silicalites dealuminated aluminosilicate zeolites
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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- C07C1/20—Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/36—MTT, e.g. ZSM-23, ISI-1, KZ-1, EU-1, EU-4, EU-13
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Description
本発明は、ゼオライト物質(以下では「ゼオラ
イトEU―4」と称する)、その製法、およびそれ
を触媒として用いる化学方法に関する。 本発明によれば、下記の式 0〜9M2O:aY2O3:≧100XO2:0〜35H2O (ただしMは一価のカチオンであるかn価カチ
オンの1/nであり、aは0〜9であり、Xはケ
イ素および/またはゲルマニウムであり、Yはア
ルミニウム、鉄、クロム、バナジウム、モリブデ
ン、砒素、アンチモン、マンガン、ガリウムまた
は砒素の1種またはそれ以上であり、H2OはM
がHであるときに存在する水に加えられる水和水
である。)で表されるモル組成を有し、かつ表1
に示されるX線パターン(銅Kα線を用いる標準
的方法で測定)を有するゼオライトEU―4が、
提供される。表1は製造されたままの状態のゼオ
ライトEU―4についてのX線データを示してい
る。そして最も顕著な間隔のいくつかだけが与え
られている。このX線パターンは、存在するカチ
オンのタイプによつてほとんど影響を受けない。
イトEU―4」と称する)、その製法、およびそれ
を触媒として用いる化学方法に関する。 本発明によれば、下記の式 0〜9M2O:aY2O3:≧100XO2:0〜35H2O (ただしMは一価のカチオンであるかn価カチ
オンの1/nであり、aは0〜9であり、Xはケ
イ素および/またはゲルマニウムであり、Yはア
ルミニウム、鉄、クロム、バナジウム、モリブデ
ン、砒素、アンチモン、マンガン、ガリウムまた
は砒素の1種またはそれ以上であり、H2OはM
がHであるときに存在する水に加えられる水和水
である。)で表されるモル組成を有し、かつ表1
に示されるX線パターン(銅Kα線を用いる標準
的方法で測定)を有するゼオライトEU―4が、
提供される。表1は製造されたままの状態のゼオ
ライトEU―4についてのX線データを示してい
る。そして最も顕著な間隔のいくつかだけが与え
られている。このX線パターンは、存在するカチ
オンのタイプによつてほとんど影響を受けない。
【表】
【表】
【表】
上記EU―1についてのデータは、公開された
欧州特許出願No.42226A明細書から引用し、ZSM
―23についてのデータは米国特許第4076842号明
細書から引用した。 表2では、ゼオライトEU―4、EU―1および
ZSM―23についてのX線データが比較されてい
る。類似性があるけれども、三種のゼオライトの
構造の間の非常に顕著な差異を明瞭に示す主要d
―間隔に関して極めて著しい差があることも明か
にされている。 前記の化学組成の定義において、Y2O3のモル
数は0〜9であり、ゼオライトEU―4はY2O3の
モル数が0〜2.5の範囲であるときに最も容易に
高純度状態で生成されるようである。 この定義は、新しい製造されたままのゼオライ
トEU―4(すなわち、合成および洗浄そして場合
により乾燥することにより得られるもの、以下で
説明する)、ならびに脱水、および/または〓焼、
および/またはイオン交換処理を受けた形のゼオ
ライトEU―4を包含する。新しく製造されたま
まの状態のゼオライトEU―4において、Mはア
ルカリ金属カチオン(殊にナトリウム)および/
またはアンモニウムを含んでいることがあり、そ
して普通は、あるいはアルキル化窒素化合物から
製造されるときには(以下に説明するように)窒
素含有有機カチオンまたはそのカチオン分解生成
物もしくはその前駆体を含む。これらの窒素含有
カチオンは、以下ではQと称する。 新しく製造したままの状態のゼオライトEU―
4は、前記ゼオライトEU―4の組成の定義にお
いて示される18モルを可成り越える窒素含有化合
物(典型的にはY2O31モル当り1〜40モル)をも
含むことがある。EU―4はゼオライトであるか
ら、かかる過剰の窒素含有塩基は、結晶格子内に
物理的に捕捉されているのであろう。なんとなれ
ばそれは退出するには大き過ぎるからである。そ
れは熱分解または酸化分解によつてのみ除去でき
る。このような物理的に捕捉された塩価物質は前
記定義の目的のための組成の部分を構成しない。
従つて製造されたままの状態のゼオライトEU―
4は下記のモル組成を有する。 0〜9M2O:1〜40Q+:Y2O3:100XO2:0〜
35H2O (ここにMはアルカリ金属またはアンモニウムで
ある)。 新しく製造されたままの状態の、または水素型
のゼオライトEU―4のH2O含量は、それが合成
反応後に乾燥された条件によつて左右される。乾
燥された型のゼオライトEU―4において、Mは
アルカリ金属でありうる窒素含有有機化合物をほ
とんどまたは全く含まない。なんとなればそのよ
うな化合物は、空気の存在下で焼失され、水素を
他の平衡化カチオンとして残すからである。 イオン交換された型のゼオライトEU―4のう
ちで、アンモニウム(NH4 +)型は重要である。
なんとなればそれは〓焼によつて容易に水素型に
なるからである。水素型は、酸を用いてのイオン
交換により直接に作ることもできる。水素型およ
びイオン交換により導入された金属を含む型につ
いては、以下でさらに説明する。 ゼオライトEU―4は、ゼオライトEU―1と同
様に、ゼオライトZSM―23族の別の一員である
と信じられる(ZSM―23は、例えば米国特許第
4076842号明細書に記載されているが、我々がこ
の米国特許明細書およびその他の文献により
ZSM―23を製造しようとしたもののまた成功し
たことがない)。前述のゼオライトのZSM―23族
と、ゼオライトのZSM―5/ZSM―11族(例え
ば米国特許第3702886および3709979号明細書およ
び「ネイチヤー」275119、1978年参照)との間の
関係から類似性を求めることができるものの(こ
れらのものは文献から類似のX線回折データを有
していることが判る)、実際には、類縁ではある
が著しく異なる立体枠構造を有している。 ゼオライトEU―4は、これらの公知ゼオライ
トに類似のモレキユラーシーブ特性を有する。従
つてゼオライトEU―4は種々の寸法の分子につ
いての収着によつて特徴付けることができる。典
型的な結果を表3に示す。これらの結果から、
EU―4は疎水性をもつことが示される。なんと
なればn―ヘキサン収着に有効に空隙は、水のた
めのものよりもはるかに大であるからである。
欧州特許出願No.42226A明細書から引用し、ZSM
―23についてのデータは米国特許第4076842号明
細書から引用した。 表2では、ゼオライトEU―4、EU―1および
ZSM―23についてのX線データが比較されてい
る。類似性があるけれども、三種のゼオライトの
構造の間の非常に顕著な差異を明瞭に示す主要d
―間隔に関して極めて著しい差があることも明か
にされている。 前記の化学組成の定義において、Y2O3のモル
数は0〜9であり、ゼオライトEU―4はY2O3の
モル数が0〜2.5の範囲であるときに最も容易に
高純度状態で生成されるようである。 この定義は、新しい製造されたままのゼオライ
トEU―4(すなわち、合成および洗浄そして場合
により乾燥することにより得られるもの、以下で
説明する)、ならびに脱水、および/または〓焼、
および/またはイオン交換処理を受けた形のゼオ
ライトEU―4を包含する。新しく製造されたま
まの状態のゼオライトEU―4において、Mはア
ルカリ金属カチオン(殊にナトリウム)および/
またはアンモニウムを含んでいることがあり、そ
して普通は、あるいはアルキル化窒素化合物から
製造されるときには(以下に説明するように)窒
素含有有機カチオンまたはそのカチオン分解生成
物もしくはその前駆体を含む。これらの窒素含有
カチオンは、以下ではQと称する。 新しく製造したままの状態のゼオライトEU―
4は、前記ゼオライトEU―4の組成の定義にお
いて示される18モルを可成り越える窒素含有化合
物(典型的にはY2O31モル当り1〜40モル)をも
含むことがある。EU―4はゼオライトであるか
ら、かかる過剰の窒素含有塩基は、結晶格子内に
物理的に捕捉されているのであろう。なんとなれ
ばそれは退出するには大き過ぎるからである。そ
れは熱分解または酸化分解によつてのみ除去でき
る。このような物理的に捕捉された塩価物質は前
記定義の目的のための組成の部分を構成しない。
従つて製造されたままの状態のゼオライトEU―
4は下記のモル組成を有する。 0〜9M2O:1〜40Q+:Y2O3:100XO2:0〜
35H2O (ここにMはアルカリ金属またはアンモニウムで
ある)。 新しく製造されたままの状態の、または水素型
のゼオライトEU―4のH2O含量は、それが合成
反応後に乾燥された条件によつて左右される。乾
燥された型のゼオライトEU―4において、Mは
アルカリ金属でありうる窒素含有有機化合物をほ
とんどまたは全く含まない。なんとなればそのよ
うな化合物は、空気の存在下で焼失され、水素を
他の平衡化カチオンとして残すからである。 イオン交換された型のゼオライトEU―4のう
ちで、アンモニウム(NH4 +)型は重要である。
なんとなればそれは〓焼によつて容易に水素型に
なるからである。水素型は、酸を用いてのイオン
交換により直接に作ることもできる。水素型およ
びイオン交換により導入された金属を含む型につ
いては、以下でさらに説明する。 ゼオライトEU―4は、ゼオライトEU―1と同
様に、ゼオライトZSM―23族の別の一員である
と信じられる(ZSM―23は、例えば米国特許第
4076842号明細書に記載されているが、我々がこ
の米国特許明細書およびその他の文献により
ZSM―23を製造しようとしたもののまた成功し
たことがない)。前述のゼオライトのZSM―23族
と、ゼオライトのZSM―5/ZSM―11族(例え
ば米国特許第3702886および3709979号明細書およ
び「ネイチヤー」275119、1978年参照)との間の
関係から類似性を求めることができるものの(こ
れらのものは文献から類似のX線回折データを有
していることが判る)、実際には、類縁ではある
が著しく異なる立体枠構造を有している。 ゼオライトEU―4は、これらの公知ゼオライ
トに類似のモレキユラーシーブ特性を有する。従
つてゼオライトEU―4は種々の寸法の分子につ
いての収着によつて特徴付けることができる。典
型的な結果を表3に示す。これらの結果から、
EU―4は疎水性をもつことが示される。なんと
なればn―ヘキサン収着に有効に空隙は、水のた
めのものよりもはるかに大であるからである。
【表】
表3:450℃(70時間)
で〓焼したEU−4
(実施例1)への2
5℃での収着
で〓焼したEU−4
(実施例1)への2
5℃での収着
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 式 0〜9M2O:aY2O3:≧100XO2:0〜35H2O (Mは一価のカチオンであるかn価カチオンの
1/nであり、aは0〜9であり、Xはケイ素及
び/又はゲルマニウムであり、Yはアルミニウ
ム、鉄、クロム、バナジウム、モリブデン、ヒ
素、アンチモン、マンガン、ガリウムまたはホウ
素の1種またはそれ以上であり、H2OはMがH
であるときに存在する水以外の水和水である。)
で示されるモル組成を有し、かつ、実質的に次に
示されるX線パターン、すなわち dA I 11.1±0.2 非常に強い 9.2±0.2 弱い→非常に強い 4.62±0.08 非常に強い 4.46±0.08 弱い→強い 4.28±0.08 非常に強い 3.98±0.08 非常に強い 3.69±0.08 強い 3.58±0.06 弱い→強い 3.34±0.06 強い 3.26±0.05 強い→非常に強い を有する合成ゼオライト物質。 2 式 0〜9M2O:0〜2.5Y2O3:≧100XO2:0〜
35H2O で示されるモル組成を有する特許請求の範囲第1
項記載の合成ゼオライト物質。 3 Mが水素であるか又は水素を含む特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の合成ゼオライト物
質。 4 少なくとも1種の酸化物XO2場合により少な
くとも1種の酸化物Y2O3、およびそのアルキル
基が2〜10個の炭素原子を含むものであるアルキ
ルトリメチルアンモニウムもしくはジアルキルジ
メチルアンモニウム化合物の少くとも1種を含
み、かつ下記のモル組成、すなわち XO2/Y2O3 ≧10 OH-/XO2 0.1〜6.0 (M1 ++Q+)/XO2 0.05〜2.0 Q+/(M1 ++Q+) 0.1〜1.0 H2O/XO2 1〜100 M2Z/H2O 10-4〜0.5 (ここにXはケイ素及び/又はゲルマニウムであ
り、Yはアルミニウム、鉄、クロム、バナジウ
ム、モリブデン、ヒ素、アンチモン、マンガン、
ガリウム又はホウ素の1種又はそれ以上であり、
M1およびM2はアルカリ金属、アンモニウムまた
は水素であり、Qは前記アルキルトリメチルアン
モニウムもしくはジアルキルジメチルアンモニウ
ム化合物であり、そしてZは強酸ラジカルであ
る。) からなる水性混合物を反応させることからなる、
式 0〜9M2O:aY2O3:≧100XO2:0〜35H2O (Mは一価のカチオンであるかn価カチオンの
1/nであり、aは0〜9であり、Xはケイ素及
び/又はゲルマニウムであり、Yはアルミニウ
ム、鉄、クロム、バナジウム、モリブデン、ヒ
素、アンチモン、マンガン、ガリウムまたはホウ
素の1種またはそれ以上であり、H2OはMがH
であるときに存在する水以外の水和水である。)
で示されるモル組成を有し、かつ、実質的に次に
示されるX線パターン、すなわち dA I 11.1±0.2 非常に強い 9.2±0.2 弱い→非常に強い 4.62±0.08 非常に強い 4.46±0.08 弱い→強い 4.28±0.08 非常に強い 3.98±0.08 非常に強い 3.69±0.08 強い 3.58±0.06 弱い→強い 3.34±0.06 強い 3.26±0.05 強い→非常に強い を有する合成ゼオライト物質の製造方法。 5 アルキルトリメチルアンモニウム又はジアル
キルジメチルアンモニウム化合物のアルキル基が
炭素原子3〜6個のものである特許請求の範囲第
4項記載の方法。 6 アルキルトリメチルアンモニウム化合物がプ
ロピルトリメチルアンモニウム化合物である特許
請求の範囲第5項に記載の方法。 7 XO2/Y2O3が少なくとも40である特許請求
の範囲第4項から第6項までのいずれかに記載の
方法。 8 OH-/XO2が0.1〜1.0の範囲内にある特許請
求の範囲第4項から第7項までのいずれかに記載
の方法。 9 M2Z/H2Oが10-2〜0.3の範囲内にある特許
請求の範囲第4項から第8項までいずれかに記載
の方法。 10 式 0〜9M2O:aY2O3:≧100XO2:0〜35H2O (Mは一価のカチオンであるかn価カチオンの
1/nであり、aは0〜9であり、Xはケイ素及
び/又はゲルマニウムであり、Yはアルミニウ
ム、鉄、クロム、バナジウム、モリブデン、ヒ
素、アンチモン、マンガン、ガリウムまたはホウ
素の1種またはそれ以上であり、H2OはMがH
であるときに存在する水以外の水和水である。)
で示されるモル組成を有し、かつ、実質的に次に
示されるX線パターン、すなわち dA I 11.1±0.2 非常に強い 9.2±0.2 弱い→非常に強い 4.62±0.08 非常に強い 4.46±0.08 弱い→強い 4.28±0.08 非常に強い 3.98±0.08 非常に強い 3.69±0.08 強い 3.58±0.06 弱い→強い 3.34±0.06 強い 3.26±0.05 強い→非常に強い を有する合成ゼオライト物質を触媒として使用す
ることを特徴とする接触反応方法。 11 メタノールを該触媒と転化条件下で接触さ
せてオレフインを製造する特許請求の範囲第10
項に記載の方法。
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