【発明の詳細な説明】
新規ゼオライトssz −26
発明の背景
天然又は合成のゼオライト結晶アルミノシリケートは触媒および吸着剤として有
用である。これらのアルミノシリケートはX−線回折により冥証される明白な結
晶構造を有する。結晶構造は異る種のW@である空洞および孔隙な規定する。各
結晶アルミノシリケートの吸着性および触媒性はその孔隙および空洞の容積によ
り一部決定される。こうして、個個の適用における個個のぞオライドの有用性に
少なくとも一部結晶構造による。
これらの独特の分子篩特徴およびこれらの触媒性のため、結晶アルミノシリケー
トはガス乾燥および分離および炭化水素転換のような適用に特に有用である。
多数の異る結晶アルミノシリケートおよびシリケートが開示されているが、ガス
分離および乾燥、炭化水素および化学的転換、および他の適用に対し望ましい性
質を有する新規ゼオライトおよびシリケートを求める要求が続いている。 。
結晶アルミノシリケートは通例アルカリ又はアルカリ土類金I!酸化物、シリカ
、およびアルミナを含!スる水性反応混合物から創造する。「窒素ゼオライト」
は有機型取り剤、通例窒素含有有機カチオンを含有する反応混合物から製造され
た。合成条件および反応混合物の組ff’Y変えることにより、異るゼオライト
を同じ型取り剤を使用して形成できる。ゼオライト5SZ−15分子篩の構造に
おけるN、N、N−)リメチルシクロペンチルアンモニウムアイオダイドの使用
が米国特許第4,610.854号明細書に開示され、[ロンド(、t、oso
d) Jと称する分子篩の製造における1−ア・戸ロニアスビロ[4,4]ノニ
ルゾロミドおよびN、N。
N−)リメチルネオ(ンチルアンモニウムアイオダイトノ使用がヘルプ・キA−
アクタ(Hslv、 chin、Acta)(1974)、57巻、1533頁
(ダプリュ、シーバーおよびダデリュ、エム、メイエル)ic開示され、「NU
−3Jと称するゼオライトを創造するためにキヌクリジニウム化合物の使用はヨ
ーロッパ特許公報第40016号明細書に開示され、ゼオライ) 5SZ−16
分子篩の創造における1、4−ゾ(1−ア・戸ニアパイシクロ[2,2,21オ
クタンン低級アルキル化合物の吏用に米国特許第4.508.837号明細書に
開示され、ゼオライ) SSZ −i 3分子篩の創造におけるN、N、N−)
リアルキル−1−アダマントアミンの使用1;米国特許第4,544.558号
明細書に開示される。
発明者は「ゼオライ) SSZ −26」、又は単に「BjZ −26Jとして
ここに引用する、独特の性質を有する結晶アルミノシリケート分子篩の一族を製
造し、ssz −26の非常に有効な製造方法を見出した。
5sz−26は酸化珪素、酸化デルマニウムおよびその混合物から選択した酸化
物対酸化アルミニウム、酸化ガリウム、酸化鉄およびその混合物から選択した酸
化物のモル比が10〜200の範囲であり、第1表のX−線回折ラインを有する
。さらに合成したゼオライトは無水状態で次のような酸化物そル比の組成を有す
る: (0,1〜2−0 ) Q20 : (0−1〜2.0 ) M2O:W
z03:(10〜200)YO2(式中、M iX 7 ルカリ金属カチオンで
あり、Wはアルミニウム、ガリウム、鉄およびその混合物から選択し、Yはシリ
コン、デルマニウムおよびその混合物から選択しセしてQはへキサメチル[4,
3,3,0)プロペ2ンーs、ii−ジアンモニウムカチオンである)。5sz
−26ゼオライトは10〜200の範囲のYO2: W2O3モル比を有しうる
。製造したものは、シリカ:アルミナモル比が代表的に412:1〜約100:
1の範囲にある。一層高いモル比はゼオライトをキレート剤又は酸により処理し
てゼ第2イト格子からアルミニウムを抽出することにより得ることができる。こ
れは(NU番)2s1y、、又は酸性イオン交換樹脂のような試薬を含む。シリ
カ:アルミナモル比は珪素および炭素/−ライドおよび他の同様の化合物を使用
することにより増加することもできる。好ましくは、5sz−26はWがアルミ
ニウムおよびYが珪素であるアルミノシリケートである。
本発明はssz −26ゼ第2イトの)遣方法を含む。
この方法ではヘキサメチル(4,3,3,0”17’ロペラン−8,11−ジア
ンモニウムカチオン、酸化アルミニウム、酸化カリウム、酸化鉄およびその混合
物から選択した酸化物、および酸化珪素、酸化デルマニラムシよびその混合物か
ら選択した酸化物の起源を含有し、そして酸化物のモル比で次の範囲内の組成:
YO2/W2O3,10:1〜200 : 1:ThよびQ/YO2o、o s
: i〜0.50 : 1 (式中、Yは珪素、デルマニウムおよびその混合
物から選択し、Wはアルミニウム、ガリウム、鉄およびその混合物から選択し、
そしてQはへキサメチル(4,3,3,0)ゾaペクン−8゜11−ジアンモニ
ウムカチオンである)を有する水性混合物を創造し、この混合物はぜオライド結
晶が形成するまで少なくと100℃の@fK保持し、そしてこの結晶を回収する
ことを含む。
発明の詳細な記載
合成したSS+Z−26ゼオクイトはX−線粉末回析パターンが次の特徴ライン
を示す結晶構造な有する。
第1 表
7.78 11.56 10020.33 4.389
6321.37 4.158 2521.99
4.042 5322.85 3.S90 465h25
.00 3.867 6426.49 3.365
33Sh=肩
代表的5sz−26アルミノシリケ一トゼオライト1工第3〜7表のX−線回折
パターンを有する。
X−線粉末回折パターンは標準技術により測定した。
放射線は銅のに一アルファ/ダデルレットであり、帯記録紙ペン記録計を有する
シンチレーション計数計分光光度計を使用した。ぎ−クの高さ工およびθがブラ
ッグの角である2θの関数として位*V分光光度計のチャートから読んだ。これ
らの測定値から、相対的強さ、100工/x0(工。は最強ライン又はピークの
強さである)およびd(配録したラインに相当するオンゲス)oムの内部平面空
間)は計算できる。第1表のX−線回折パターンは5Sz−26ゼオライトの特
性である。ぜオライドに含まれる金属又は他のカチオンを各種池のカチオンと交
換することにより製造したゼオライトは、内部平面空間の僅かな移動および相対
的強さの僅かな変化を生じつるが実質的に同じ回折パターンを与える。回折パタ
ーンの僅かな変化は構造に使用した有機化合物の変化および各試料のシリカ対ア
ルミナモル比の変化から生じうる。燻焼にX−線回折パターンに僅かな移動を生
じうる。これらの僅かな混乱にも拘らず、基本結晶格子構造は未変化で残る。
燃焼後、5sz−26ゼオライトは結晶構造を有し、そのX−線粉末回折パター
ンは第2表に示す次の特注7.78 11.3+5 10020.2
2 、!、392 1821.34 4.164
521.98 4.044 1522.93 3.878
13Sh23.08 3.853 1926.48
3.366 12sh=肩
5SZ−26ゼオライトにアルカリ金属酸化物、ヘキサメチルC4,3,3,0
)プロペラン−s、ii−ジアンそニウムカチオン、アルミニラ、ガリウム、鉄
の酸化物又はその混合物の起源および珪素又はアルミニウムの酸化物、又は両者
の混合物の起源を含有する水性溶液から適当Km造できる。反応混合物は次の範
囲内のモル比の組成を有丁べきである:広 い 好ましい
YO2/W2O310−20020−100oF1−/yo20.10−1.0
0.20−0.50Q/YOg o、o 5−0−50 0−0
5−0−20M”/YO20,05−0−500,15−0,30H40/YO
215−30025−601;L/l;L+M” 0.20−0.70
0.30−0.67(式中、Qはへキサメチル[4,3,3,01プロペラy
−8,11−ジアンモニウムカチオンであり、Yは珪素、アルミニウム又は両者
であり、モしてWはアルミニウム、ガリウム、鉄又はその混合物である)。
M&Sアルカリ金属イオン、好ましくはナトリウムである。使用するプロペラ/
第4アンモニウムイオンの起源として作用する有機ゾクペラン化合物はノ・イド
ロオキシドイオンを供することができる。有機カチオンと結合するアニオンはゼ
オライトの形成に有害ではないものである。
結晶混合物のヘキサメチル[4,3,3,0)プロペラン−8,11−ジアンモ
ニウムカチオン成分Qは好ましくは式:
を有する化合物から誘導される。シン、シン;シン。
アンチ;およびアンチ、アンチ配向を含み、Aθはゼオライトの形成に有害でな
いアニオンである。代表的アニオンはハe2ffン、例えばフルオリド、クロリ
ド、プロミドおよびアイオダイド、ハイドロオキシド、アセテート、サルフェー
ト、テトラフルオロポレート、カルボキシレートなどを含む。ハイドロオキシド
はもつとも好ましいアニオンである。反応混合物は標準ゼオライト製造技術を使
用して製造する。反応混合物に対する酸化アルミニウムの代表的起源はアルミネ
ート、アルミナおよび冠Cj3 、 U2 (904)3 mカオリンクレーの
ようなアルミニウム化合物および他のゼオライトを含む。酸化珪素の代表的起源
はシリケート、シリカ/Sイドコゲル、珪酸、コロイドシリカ、融合シリカ、テ
トラアルキルオルソシリケートおよびシリカハイドロオキシドを含む。ガリウム
、鉄およびアルミニウムはこれらのアルミニウムおよびシリコン対応品に相当す
る形に添加できる。塩、特に食塩のようなアルカリ金属ハライドに反応混合物に
添加し、又は形成できる。これら(:ゼオライトの結晶化を助け、一方格子内へ
のシリカの吸着を防止するとして文献に開示される。
反応混合物にゼオライトの結晶が形成するまで高温に保持する。熱水結晶化工程
中の温度は代表的には約140〜約200℃、好ましくは約150〜約180℃
、もつとも好ましくは約150〜約170℃に維持する。結晶化期間は代表的に
;;1日より永く、好ましくは約5〜約10日である。
好ましくはゼオライトは温和な攪拌を使用して構造する。高速攪拌は少なくとも
1つの他のゼオライトの共結晶となる。1Q Q KPMより少ない攪拌は好ま
しい。
熱水結晶化E;加圧下で、通例オートクレーブで行ない、その結果反応混合物は
自己発生圧!受けやすい。
反応混合物(工結晶化中攪拌できる。
ゼオライト結晶が形成すると、個体生成物は濾過のような標準機械的分離技術に
より反応混合物刀・ら分離する。結晶に水で洗滌し、次に例えば90〜150℃
で8〜24時間乾燥して合成の5sz−26ゼオライト結晶を得る。乾燥工程は
大気圧又は減圧で行なうことができる。
熱水結晶化工程中、5sz−26結晶(工反応混合物力・ら自然に核化させるこ
とができる。反応混合物は結晶化の促進および望ましくないアルミノシリケート
汚染物の形成を最少化するために、そしてこの双方を助長するためK 5sz−
26を播種することができる。反応混合物が5sz−26結晶を播種する場合、
有機化合物の濃Vを非常に減少させることができる。
5sz−26合成ゼオライトに合成品として使用でき、又は熱処理(燻焼)でき
る。通例、イオン交換によりアルカリ金属カチオンを除去し、水素、アンモニウ
ム、又は任意の所望金属イオンで置換することが望ましい。
ゼオライトはキレート剤、例えばEDTA又は稀酸溶液により浸出し、シリカ:
アルミナモル比を増加することができる。これらの方法は(NH,)2SiF6
の便用又は酸性イオン交換樹脂処理を含む。ゼオライトは蒸気処理できる。蒸気
処理1工酸からの攻撃に対し結晶格子の安定化を助ける。ゼオライトは水素添加
−脱水素作用が望まれる適用に対しタングステン、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、マンガン又はパラジウム又は白金のよう
な貴金属のような水素添加成分と緊密に組み合せて使用できる。代表的置換カチ
オンに金属カチオン、例えば稀土類、IA族、IlA族および11族金属および
これらの混合物を含むことができる。置換金属カチオンのうち、稀土類、Mn、
Ca、 Mg、 Zn、 Ga、 C(1,Pt、 P6.Ni。
Co、Tie Ai、 Sn、 F@IおよびCOのような金属のカチオン;;
特に好ましい。
水素、アンモニウム、および金属成分はゼオライト中に交換できる。ゼ第2イト
ハ金属を含浸でき、又は金属は当業者に既知の標準方法を使用してゼオライトと
物理的に均密に混合できる。そして、金IIに5SZ−26ゼオライトvi造す
る反応混合物シτイオンとして所望金属を存在させろことにより結晶格子に吸蔵
できる。
代表的イオン交換技術は合成ゼオライトを所望する置換カチオンの塩を含有する
溶液と接触させることを含む。各種の塩は使用できるが、クロリドおよび他のハ
ライド、ナイトレートおよびサルフェートハ符に好ましい。代表的イオン交換技
術に米国特許第3.I A O,249号、第3.I A O,251号および
ゝ第3,140.253号明細書を含む床机な特許に開示される。
所望置換カチオンの塩溶液と接触後、ゼオライトは通常水で洗滌し、65〜約3
15℃の範囲の温度で乾燥する。洗滌後、ゼオライトは空気又は不活性ガス中で
、約200〜約820℃の範囲の温度で1〜48時間、又はそれ以上の時間燻焼
し、炭化水素転換方法で特に有用な触媒的に活性生成物を芙造することができる
。
合成形のゼオライトに存在するカチオンと無関係に、ゼオライトの基本的結晶格
子を形成する原子の空間配列は本質的に未変化で残る。カチオンの交換(工何か
あるとしてもゼオフィト格子構造に対してはほとんど効果はない。
5sz−26プルミノシリケートは各種物理形に形成できる。一般に、ゼオライ
トは粉末、顆粒、又【工2−メツシュ(タイラー)網目を十分シτ通過し、40
0−メツシュ(タイラー]網目上に保留する粒度ft有する押し出し物のような
成型生成物形でありうる。触媒は有機結合剤による押し出し物のように成型され
る場合、アルミノシリケートは乾燥前に押し出し、又は乾燥し、部分乾燥し、次
に押し出すことができる。
ゼオライトは有機転換方法で便用する@度および他の条件に耐性の他の物質と複
合化できる。このようなマ) IJラックス質に活性および不活性物質、および
合成又は天然に存在するゼオライトおよびクレー、シリカおよび金属酸化物のよ
うな無機物質を含む。後者は天然に存在し、又;;シリカおよび金属酸化物混合
@を含むゼラチン状沈澱、プル又はrル形でありうる。合成ゼオライトと同時に
、すなわち組み合せた活性物質の使用;工、ある有機転換方法における転換およ
び触媒の選択性を改良する傾向がある。不活性物質は供試方法にお1する転換量
を調整するために稀釈剤として適当に供しつるので、生成物は反応割合の調整に
他の手段を便用することなく経済的に得ることができる。しばしば、ゼオライト
物質は天然に存在するクレー、例えばベントナイトおよびカオリンに添加されて
いる。これらの物質、すなわちクレー、酸化物などは一部触媒に対する結合剤と
して機能する。良好な圧砕強度を有する触媒を供することは望ましい。何故なら
ば石油精與において、触媒はしばしば粗い取扱いを受けるからである。これは触
媒を粉末に破壊しがちであり、これ°は処理に問題?生ずる。本発明の合成ゼオ
ライトと複合化できる天然に存在するクレー1エモントモリクナイトおよびカオ
リン系な含み、この系はディキシ−、マフナミー、ジョーシアおよび7e+リダ
クレーとして通常既知のサブ−ペントナイトおよびカオリン、又は主l!な無機
成分がハロイサイト、カオリナイト、ディカイト、ナクライト又はアナウキサイ
トである他のものを含む。セビオライトおよびアタプルガイトのような繊維性ク
レーも支持体として使用できる。このようなりレーは最初に採掘した未加工の状
態で使用することができ、又は最初に燻焼し、酸処理し又は化学修囃することが
できる。
上記物質の他に、5SZ−26ゼオライトは多孔性マトリックス物質およびシリ
カ、アルミナ、チタニア、マグネシア、シリカ:アルミナ、シリカ−マグネシア
、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア
、チタニア−ジルコニアおよびシリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アルミナ−
ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシアおよびシリカ−マグネシア−ジルコ
ニアのような三元組成物などのマトリックス物質の混合物と複合化できる。
5sz−26ゼオライトは台底および天然ファウジャサイト(例えば、Xおよび
Yン、エリオナイトおよびモルデナイトのような他のゼオライトと複合化するこ
ともできる。これらはZ8M、Eσ、F口および1田シリーズのもののような純
粋に台底のゼオライトと複合化することもできる。ゼオライトの組み合せは多孔
性無機物質に複合化することもできる。
5sz−26ゼオライト曇;炭化水素転換反応で有゛用である。炭化水素転換反
応(;化学的、触媒方法であり、この方法では炭素含有化合物は異る炭素含有化
合″”aJVc変化する。炭化水素転換反応の例に触媒分解、水添分解、および
オレフィンおよび芳香族炭化水素形成反応を含む。触媒は他の石油精芙および炭
化水素転換反応、例えばn−パラフィンおよびナフタレンの異性化、オレフィン
又はイソブチレンおよびブテン−1のようなアセチレン化合物の重合化およびオ
リゴマー化、ポリアルキル置換芳香族炭化水素(例えば、メタキシレン)の改質
、アルキル化、異性化、および芳香族炭化水素(例えば、トルエン)を不均化し
てベンゼン、キシレンおよび高級メチルベンゼンを供することで有用である。5
sz−26触媒1;高選択性を有し、炭化水素転換条件下で全生成物に対し高量
の所望生成物を供することができる。
ssz −26ゼオライトは炭化水素供給原料の処理に使用できる。炭化水素供
給原料は炭素化合物乞含有し、未加工石油画分、再循環石油1分、頁岩油、液化
石炭、タールサンド油のような多数の異る起源からのものでありうる。一般にゼ
オライト触媒反応を受けやすい流体を含む任意の炭素であることができる。炭化
水素供給σ料の処理タイプにより、供給IlI料は金属を含有し、又は金属を含
まず、高量又は低量の窒素又は硫黄不純物も有することができる。しかし、一般
に供給原料の金属、窒素、および硫黄含量が低い種処理は一1有効である(そし
て触媒は一層活性である)。
炭化水素供給原料の転換は任意の有利な様式、例えば流動床で、移動層で、又は
固定1反応器で所望する処理タイプにより行なうことができる。触媒粒子の処方
(工転換方法および操作方法により変化する。
金属、例えば白金のようなX1族の金属を含有する本発明の触媒を使用して行な
うことができる池の反応は水素添加−脱水素反応、脱窒素および脱硫黄反応を含
む。
5sz−26は活性又は不活性支持体により、有機又は無機結合剤により、そし
て添加金属を有し又は有さすに炭化水素転換反応に使用できる。これらの反応(
工反応条件と同様に当業者には周知である。
水素添加促進剤を含有するssz −26触媒Vf1!用して、重質石油残留供
給原料、環状原料、および他の水添分解装填原料は175〜485℃の範囲の@
度、1〜100の水素対炭化水素装填量のモル比、0.5〜350パールの範囲
の圧力および0.1〜30の範囲の1時間当りの液体空間速[(Lasv)を含
む水添分解条件で水添分解できる。
水添分解触媒は水添分解触媒に通常使用するタイプの少なくとも1つの水素添加
触媒(成分ンの有効量を含有する。水素添加成分は一般VC[、複合体訃よびこ
れらを含有する溶液を含むVIB族および11族の1種以上の金属から放る水素
添加触媒の群から選択する。水素添加触媒は少なくとも1種の白金、パラジウム
、ロジウム、イリジウムおよびその混合物から成る群、又は少なくとも1種のニ
ッケル、そリデデン、コバルト、タングステン、チタニウム、クロムおよびその
混合物から放る群の金属、垣およびその複合体の群から選択することが好ましい
。触媒的に活性金属とは元素状態のこれらの金属又は酸化物、硫化物、/% C
1)fン化物、カルボキシレートなどのような形態の金属を包含するつもりであ
る。
水素添加触媒は水添分解触媒の水素添加機能を供する有効量、好ましくは0.0
5〜0.25重量鳴の範囲で含む。
触媒は伝統的水添分解触媒、例えば水添分解触媒の成分として従来から使用され
る任意のアルミノシリケートと同時に使用できる。水添分解触媒の成分部分とし
て使用できるようなこれまでに開示された代表的ゼオライトアルミノシリケート
はゼオライトY(蒸気安定化を含む、例えばウルトラ−ステープルY)、ゼオラ
イトX、ゼオライトベータ(米国特許! 3,308.069号明細書ン、ゼオ
)(トZK、−23(米国特許第3.445.727号明細書)、ゼオライトZ
SIM−3(米国特許第3,415.736号明細書]、ファウジャサイト、r
、z−10(英国特許第2.014,970号明細書、1982年6月9日〕、
zsu−5−タ(ゾゼオライト、例えば、ZSM−5、ZSM−11、ZSM−
12、Zi9M−23、ZSM−35、ZSM−38、ZSM−48、シリカラ
イトのような結晶シリケート(米国特許tlIJ4,061.724号明細書)
、エリオナイト、モルデナイト、オフレタイト、チャバディト、FU−i−タイ
プゼオライト、NO−タイプゼオライト、LZ−210−タイプゼオライトおよ
びその混合物である。
約1重量係未満のNa2Otを含有する伝統的分解触媒1ニ一般に好ましい。5
Sz−26,1M分および伝統的水添分解触媒の相対量は、何かあるなら、少な
くとも一部選択された炭化水素供給原料およびこれから得られろ所望生成物の分
配によるが、すべての場合有効量の5sz−26を使用する。伝統的水添分解触
媒(THO)成分を使用する場合、THCiSSZ−26の相対的重量比をニ一
般に約1:10〜約500:1、望ましくは約1:10〜約200:1、好まし
くは約1:2〜約50:1、もつとも好ましくは約1=1〜約20:1である。
水添分解触媒は従来水添分解触媒の処方に使用され、任意の無機酸化物マ) I
Jラックス分である無機酸化物マトリックス成分を代表的には使用する。この水
添分解触媒は無定形無機板化物、例えば触媒的に活性のシリカアルミナ、クレー
、シリカ、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−ジルコニア、シリカーマクネ
シア、アルミナ−ざリア、アルミナ−チタニア、などおよび七の混合物を含む。
伝統的水添分解触媒およびSSZ +26は別別にマトリックス成分と混合し、
そして次に混合し、又はTHC成分およびssz −26は混合し、次にマトリ
ックス成分?形成してもよい。
ssz −264I鎖パラフインを選択的に除去することにより炭化水素供給原
料の脱ワツクスに使用できる。
触媒による脱ワックス条件1;多くは使用供給原料および所望流動点による。一
般に、温度は約200〜約475°C1好ましくは約250〜約450℃である
。
圧は代表的に&$約15〜約3000 psig 、好ましくは約200〜30
00 psigである。1時間当り液体空間速度(LH8V) i!好ましくは
0.1〜20、−1ii好ましくは約0.2〜約10である。
水素は触媒脱ワックス方法中反応帯に存在することが好ましい。水素対供給原料
比は代表的には約500〜約30.OD Osap/bソ(標準立方フィート/
バレルへ好ましくは約1000〜約20.000 ScF/bbjである。一般
に、水素は生成物から分離し、反応体に再循環する。代表的供給原料は軽質ガス
油、重質ガス油および約350″E″沸点の少量粗磐物を含む。
ssz −26水添脱ワツクス触媒に脱ワックス触媒に通常使用するタイプの水
素添加成分を任意には含有できる。水素添加成分は1種以上のXI B族および
11族の金属から放つ、塩、複合体およびこれらの金属を含有する溶液を含む水
素性カロ触媒の群から選択できる。好ましい水素添加触媒は少なくとも1種の白
金、パラジウム、ロジウム、イリジウムおよびその混合物から成る群から選択し
た金属、塩および複合体の群のうち少なくとも1種又はニッケル、そリデデン、
コバルト、タングステン、チタニウム、クロムおよびその混合物から成る群から
の少なくとも1種である。触媒的に活性金属とは元素状態又は酸化物、硫化物、
ハeIJfン化物、カルボキシレートなどのような形態の金!Sを包含するつも
りである。
水素添加成分は好ましくは約0.05〜5重量%の範囲で有効な水添脱ワツクス
触媒を供する有効量で含む。
5sz−26は軽質I留ナフサおよび同様の混合物を高度の芳香族混合物に転換
するために使用できる。好ましくは約40℃以上で約200℃未満の沸点範囲を
有する、ノルマルおよび僅かに分枝鎖の炭化水素は、約400〜600℃、好ま
しくは480〜550℃の範囲の温度、大気圧〜10バールの圧、および0.1
〜15の範囲の1時間の液体空間速度(LH8V)で炭化水素供給原料をゼオラ
イトと接触させることにより実質的に高いオクタン芳香族炭化水素含量を有する
生成物に転換で建る。
転換触媒は商業的便用に対し十分な活性を有する11族金属化合物を含有するこ
とが好ましい。ここに使用する%1族金属化合物とは、金属自体又はその化合物
な意味する。■族貴金I!シよびこれらの化合物、白金、パラジウムおよびイリ
ジウム、又はその組み合せは使用で會る。レニウム又は錫又はその混合物はll
族金属化合物、好ましくは貴金属化合物と同時に使用することもできる。もつと
も好ましい金属は白金である。転換触媒に含むXl族金属量は改質触媒に使用す
る通常の範囲内、約0.05〜2.0重量%、好ましくは0.2〜0.8重量%
であるべきである。
ゼオライト7%l族金属転換触媒は結合剤又はマ) +Jラックスしに使用でき
る。好ましい無機マトリックスを使用する場合、カブ−オーシル(cab−o−
stl)又はルドツクスのようなシリカ−ベースの結合剤である。マグネシアお
よびチタニアのような他のマトリックスは使用できる。好ましい無機マトリック
ス;:非酸性である。
転換触媒;;例えば塩基性金属、例えば、アルカリ金属、化合物によりゼオライ
トを毒化することにより実質的に酸度を含まず、これは有用量の芳香族炭化水素
の選択的製造に対し臨界的である。ゼオライトは通例アルカリ金属水酸化物を含
有する混合物から製造し、約1〜3重量俤のアルカリ金属含量を有する。これら
の高量のアルカリ金属、通例ナトリウム、カリウム又はセシウムは多くの触媒適
用には許容しえない。何故ならこれらは分解反応に対し触媒の活性を著しく害な
うからである。通例、アルカリ金Jails水素又はアンモニウムイオンとイオ
ン交換することにより低レベルに除去される。ここIC便用するアルカリ金属化
合物とは、元素又はアルカリ金属イオン又はこれらの塩基性化合物である。驚く
べきことに、ゼオライト自体が実質的に酸度を含まない限り、塩基性化合物Q工
合成反応を芳香族炭化水素欝造に同げるため木刀法では必要である。
ゼオライトが実質的に酸度を含まないようにするために必要なアルカリ金属量は
ぜオライドのアルミ含量に基づく標準技術を使用して計算できる。通常の環境で
は、與造し、イオン交換しないゼオライトは触媒のWR度を中和するだけのアル
カリ金属を含有する。アルカリ金iIを含まないゼオライトが出発物質である場
合、アルカリ金属イオンはゼオライトをイオン交換して実質的にゼオライトの酸
度な除去できる。そルベースで計算した酸位置の約1oos又はそれより大きい
アルカリ金属含量は十分である。
塩基性金属含量はモルベースで酸位置の100%より少ない場合、米国特許第4
,347.394号明細書、参考のためにここに挿入、に記載の試験;;ゼオラ
イトが実質的に酸度を含まないかどうかt決定するために使用できる。
好ましいアルカリ金属はナトリウム、カリウムおよびセシウムである。ゼオライ
ト自体は非常に高いシリカ:アルミナモル比でのみ実質的に酸度を含まないこと
が可能である。「本質的にシリカから放るゼオライト」とは、塩基による毒化な
しに実質的に酸度を含まないゼオライトを意味する。
炭化水素分解原料は水素?存在させずK 5SZ−26を使用して0.5〜50
の1時間の液体空間速度、約260〜1625″Fの温度および減圧から数百気
圧、代表的には約大気圧〜約5気圧の王で触媒的に分解できる。
この3的I(対し、5sz−26は無機酸化物支持体および伝統的分解触媒の混
合物と複合化できる。
触媒は分解触媒の成分として従来から使用している伝統的分解触媒、例えば任意
のアルミノシリケートと同時に使用できる。分解触媒の成分部分として従来使用
できるものとして開示された代表的ゼオライトアルミノシリケート【エゼオライ
)Y(蒸気安定化し、化学的に修飾した、例えばウルトラ−ステープルYを含む
入ゼオライトx1ゼオライトベータ(米@特許11.308.1169号明細書
)、ゼオライトzx −20(米国特許第3,445.727号明細書)、ゼオ
ライトZSM−3(米国特許第3.415.736号明細書〕、フ号明細書、1
982年6月9日)、ZBM−5−タイプゼオライト、例えば28M−5、Z!
9M−11、ZSM−12、ZSM−23、ZSM−35、zsu−58、ZS
M−48、シリカライトのような結晶シリケート(米国特許第4.061.72
4号明細書〕、エリオナイト、モルデナイト、オフレタイト、チャバディト、F
U−1−タイプゼオライト、N13−タイプゼオライト、I、Z−210−タイ
プゼオライトおよびその混合物である。
1重量部未満のMa2O量を含有する伝統的分解触媒は一般に好ましい。相対量
のssz −26成分および伝統的分解成分に、何かあるとすれば、少なくとも
一部選択した炭化水素供給原料およびそれから得られる所望生成物の分配による
。しかし、丁ぺての場合、有効量の5sz−26を使用する。伝統的分解区分(
TO)を使用する場合、TO対5sz−26の相対的重量比は一般に約1:10
〜約500:1、望ましくは約1:10〜約200:i、好ましくは約1:2〜
約50:1、もつとも好ましくは約1:1〜約20:1である。
分解触媒は代表的には無機酸化物マ) +Jラックス分を使用する。これはこれ
までFCC触媒処方に便用された任意の無機酸化物マトリックス取分でよく、無
定形触媒無機酸化物、例えば触媒的に活性のシリカ−アルミナ、クレー、シリカ
、アルミナ、シリカ−アルミナ、シリカ−ジル;ニア、シリカ−マグネシア、ア
ルミナ−ボリア、アルミナ−チタニアなどおよびその混合物を含む。伝統約分s
i分および5sz−26は別別にマトリックス成分と混合し、次に混合し、又は
TC!E分およびssz −26は混合し、次にマトリックス取分を形成しても
よい。
伝統的分解触媒およびSSz −26の混合物は触媒分解条件下で粗油供給原料
と接触してこれらを同時存在させる任意の方法で行なうことができる。例えば、
伝統的分解触媒およびssz −26を雛−触媒粒子に含有する触媒を使用でき
、又はマトリックス成分’YNL、又は有しtい5sz−26’を伝統的分解触
媒に別個の成分として原罪してもよい。
5SZ−26i!約2−21、好ましくは2〜5個の炭素原子を有する直鎖およ
び分枝鎖オレフィンをオリがマー化するために使用できる。処理生成物であるオ
リゴマーは中−重質オレフィンであり、燃料、すなわちガソリン又を;がノリン
混和原料および化学薬品の双方iC有用である。
オリビマー化方法はガス状態相のオレフィン供給原料Y SSZ −26、!:
、約450〜約1200’Fノ@変、約0.2〜約50の’FH8Vおよび約o
、i 〜約50気圧ノ炭化水素分圧で接触させることを含む。
約450′Ili″以下の温度も供給原料がゼオライト触媒と接触する時液相に
ある場合、供給原料のオリコ9マー化に使用できる。こ5して、オレフィン供給
原料が液相でゼオライト触媒と接触する場合、約50〜約4507、好ましくは
80〜400″Fの温度および約0.05〜20.好ましくは0.1〜10のW
HS V Ks使用できる。
使用圧はシステムを液相に保持するのに十分なものでなげればならないことは認
められるであろう。当業者に既知のように、圧は供給オレフィンの炭素原子数お
よび温度の関数である。適当な圧を工約D〜約3000psJである。
ゼオライトは当業者に周知の技術に従って初めのカチオンをそれと関連する各種
カチオンにより置換できる。代表的カチオンは水素、アンモニウムおよび金属カ
チオンでその混合物を含む。置換金属カチオンのうち、稀土類金属、マンガン、
カルシウムおよび周期率表の第■族の金属、例えば、亜鉛および周期率表の第1
1族の金属、例えばニッケルを特に選択する。主要な要件のうちの1つは、ゼオ
ライトは芳香族化活性がかなり低い、すなわち生成芳香族炭化水素量が約200
〜約より少ないことである。これはn−ヘキサンの分解能力により測定して約0
.1〜約120、好ましく1;約0.1〜約100の制御された酸活性〔アルフ
ァ這〕を有するゼオライトを使用することにより達成される。
アルファ値は例えば米国特許第3.960.978号明細書、参考のために挿入
、に示されるように当業者に既知の標準試験により規定されろ。必要の場合、こ
れらのゼオライトは蒸気処理により、転換方法で使用することにより又は当業者
が考えうる任意の他の方法により得ることができる。
5sz−261S軽質ガス02〜C6パラフインおよび/又はオレフィンを芳香
族化合物を含む高分子量炭化水素に転換するために使用できる。100〜7DO
”Cの操作温度、O〜100 psigの燥作圧およびO−50〜40時間−1
の空間速度VH8V (1時間当つの重量空間速度〕は02〜C6パラフインお
よび/又はオレフイ。
を芳香族化合物に転換するために使用できる。好ましくは、ゼオライトは触媒金
属又1:金属酸化物を含有し、この金I!は周期率表の第1B%第1I Bs
4およびI[[A族から取る群から選択し、もつとも好ましくはガリウム又は亜
鉛で、約0.05〜5重量優の範囲である。
5sz−26は1〜106の炭素原子を有する低級脂肪族アルコールを脂肪族お
よび芳香族混合炭化水素を含むガソリン沸点の炭化水素生成物に縮合させるため
に使用できる。縮合反応は約500〜100D’Fの温度、約0.5〜I D
OOpsigの圧および約0.5〜50WHSVの空間速度で進行する。米国特
許第3.984.107号明細書に開示の方法はこの方法に使用した処理条件を
特に記載する。この詩許に参考のために挿入する。
触媒は水素形でよく又に塩基イオン交換又1工好ましくは約0.05〜5重t4
の範囲で、アンモニウム又ハ金属カチオン補充体を含有させるために含浸しても
よい。含みつる金属カチオンは周期率表の第1〜第11族の任意の金属である。
しかし、第1A金属の場合カチオン含量は触媒を有効に失活させる程大きくては
ならない。
本触媒にC4〜C,炭化水素の異性化1c対し高活性および高選択性である。活
性は触媒が比較的低温で操作できることを意味し、これは熱力学的に高分枝パラ
フィンに有利である。従って触媒:;高オクタン生成物を與造できる。高選択性
は触媒が高オクタンで働く場合、比較的高い液体収量を達成できることを意味す
る。
本方法は異性化触媒を異性化条件下で炭化水素供給原料と接触させることを含む
。供給原料は好ましくは軽質I留画分で、30〜250″F1好ましくは60〜
200”Fの沸点である。好ましくは、本方法に対する炭化水素供給原料はC4
〜C,ノルマルの、僅かrc分枝した低オクタン炭化水素、さらに好ましくはC
5〜C6炭化水素の実質量を含む。
本方法の圧は好ましくは50〜1000 psig、さらπ好ましくは100〜
500 p!iigである。1時間の液体空間速度(LH8V)は好ましくは約
1〜約10の値で、約1〜約4の範囲の1は一層好ましい。異性化反応は水素の
存在で行なうことが好ましい。好ましくは、水素は0.5〜1QH2/HC!、
−1!好ましくは1〜8H2/HCの水素対炭化水素比(E12/HC)を得る
ように添加する。温度は好ましくは約200〜約ioo。
ア、さらに好ましくは400〜600″Fである。異性化技術において当業者に
周知であるように、この広い範囲内の温度の初めの選択は供給原料および触媒の
特mを考慮して主として所望転換レベルの関数として行なう。その後、比較的一
定値の転換を供するために、起こる何らかの活性低下を補償するために操作中温
度は除徐に増加させなげればならない。
低硫黄供給原料は本方法では特に好ましい。供給原料、:好ましくは10 pp
m未満、さらに好ましくはlppm未満、もつとも好ましくはo、i ppm未
満の硫黄を含むことが好ましい。硫黄が低くない供給原料の場合、硫黄被毒に耐
性の水素添加触媒により予備飽和帯で供給原料を水素重加することにより許容し
つるレベルに到達できる。この水添脱流黄化方法に対する適当な触媒の例はアル
ミナ−含有支持体および酸化モリブデン、酸化コバルトおよび/又は酸化ニッケ
ルの小部分の触媒である。アルミナ上の白金水素添加触媒も作用できる。その場
合、硫黄吸収剤(工好ましくは水素添加触媒の下流で、本異性化触媒の上流に置
く。硫黄吸収剤の例は多孔性耐高熱性無機酸化物、亜鉛など上のアルカリ又はア
ルカリ土類金属である。水添脱vrLは代表的にtz3is〜455℃、200
〜500 psigおよび1時間の液体空間速度1〜5で行なう。
供給原料の窒素レベルおよび水分含量を限定することは好ましい。これらの目的
に適する触媒および方法は当業者に既知である。
操作後触媒は硫黄又はコークスにより失活させることができる。硫黄およびコー
クスは触媒を酸素含有ガスと高温で接触させることにより除去できる。第■族金
属が凝集する場合、触媒を塩素ガスと金属の再分散に有効な条件下で接触させる
ことにより再分散できる。
触媒の再生方法に固定床、移動床又は流動床操作であるかによる。再生方法およ
び条件を工当業者に周知である。
転換触媒は商業的使用に対し十分な活性を有する第1″M族金属化合物を含有す
ることが好ましい。ここに使用する第■族金属化合物とは、金属自体又はその化
合物を意味する。8g1m族貴金属およびこれらの化合物、白金、パラジウムお
よびイリジウム、又はその組み合せは使用できる。レニウムおよび錫は貴金属と
同時に使用できる。もつとも好ましい金属は白金である。転換触媒に含まれる第
tl族金属量は異性化触媒に使用する通常の範囲内、約0.05〜2.0重量係
、好ましくは0.2〜0.8重量係であるべきである。
5sz−26に工芳香族炭化水素のアルキル化又【ニドランスアルキル化方法に
使用できる。この方法−:芳香族炭化水素YC2〜C4オレフィンアルキル化剤
又はポリアルキル芳香族炭化水素トランスアルキル化剤と少なくとも部分液相条
件下で、そして19sZ −26’&含む触媒の存在で接触させることを含む。
高触媒活性に対しては、5sz−26は高水素イオン形に大部分があるべきであ
る。一般に、ゼオライトはアンモニウム5Z!1!L[より、次いで燃焼により
その水素形に転換する。ゼオライトが十分に高い有機窒素カチオン対ナトリウム
イオン比で合成される場合、燃焼のみで十分である。燻焼後、少な(ともSOS
のカチオン位置は水素イオンおよび/又は稀土類イオンにより占められることが
好ましい。
純%ゼオライトは触媒として使用できるが、一般にはぜオライド粉末をアルミナ
、シリカ、シリカ/アルミナ、又は天然に存在するクレーのような無!!に酸化
物結合剤と混合し、錠削又に押し出し物に混合物を底形することが好ましい。最
終触媒は1〜99重量係の5sZ−26ゼオライトを含有できる。通例、ゼオラ
イト含量は10〜90重量%、′4に通常は60〜80重量%の範囲である。好
ましい無機結合剤はアルミナである。混合物:;当業者に周知の方法により所望
形を有する錠剤又は押し土し物に形成できる。
本発明方法によりアルキル化又はトランスアルキル化できる適当な芳香族炭化水
素供給原料の例はベンゼン、トルエンおよびキシレンのような芳香族化合を含む
。好ましい芳香族化合物「;ベンゼンである。芳香族炭化水素の混合物も使用で
きる。
芳香族炭化水素のアルキル化に適するオレフィンはエチレン、ゾロぎレン、ブテ
ン−1、トランス−ifン−2およびシス−ブテン−2、又はその混合物のよう
な2〜4個の炭素原子を含有するものである。好ましいオレフィンはプロゾレン
である。これらのオレフィンi工相当するC2〜C4パラフインと混合して存在
できるが、触媒の急速失活を抑制するためにオレフィン供給原料流中に存在でき
る任意のジエン、アセチレン、硫黄化合物又は窒素化合物を除去することが望ま
しい。
トランスアルキル化を望む場合、トランスアルキル化剤はそれぞれが2〜約4g
Aの炭素原子を有する2個以上のアルキル基を含有するポリアルキル芳香族炭化
水素である。例えば、適当なポリアルキル芳香族炭化水素はジエチルベンゼン、
トリエチルベンゼン、ジエチルメチルベンゼン(ジエチルベンゼンン、ジ−イソ
ゾロビルベンゼン、ジ−イソゾロピルトルエン、ジプチルベンゼンなどのような
ジー、トリーおよびテトラ−アルキル芳香族炭化水素を含む。好ましいポリアル
キル芳香族炭化水素はジアルキルベンゼンである。特に好ましいポリアルキル芳
香族炭化水素はジ−イソプロピルベンゼンである。
得ることができる反応生成物はベンゼンとエチレン又はポリエチルベンゼンとの
反応からのエチルベンゼン、ベンゼンとプロピレン又はポリイソゾロビルベンゼ
ンとの反応からのクメン、トルエンとエチレン又はポリエチルトルエンとの反応
からのエチルトルエン、トルエンとプロピレン又はポリイソゾロピルトルエンと
の反応からのシメンおよびベンゼンとn−ブテン又をエボリデチルベンゼンの反
応からの第2−ブチルベンゼンを含む。デクぎレンによるベンゼンのアルキル化
又はジ−イソゾロピルベンゼンによるベンゼンのトランスアルキル化からのクメ
ンの與造は特に好ましい。
アルキル化を行なう場合、反応条件は次の通りである。芳香族炭化水素供給原料
は化学量論的に過剰量で含むべきである。芳香族炭化水素対オレフィンのモル比
は触媒の急速失活な防止するために4:1よつ大きいことが好ましい。反応温度
は100〜600″F1好ましくは250〜450’Fの範囲である。反応圧は
触媒の活性低下を遅らせるために少なくとも部分液相を保持するために十分であ
るべきである。これは代表的には50〜1000 psigで、供給原料および
反応温度による。接触時間は10秒〜10時間の範囲であるが、通例5分〜1時
間である。1時間の重量空間速度(WH3I 、芳香族炭化水素およびオレフィ
ンI〔ボンド〕/g(ボンド)触媒/時間は約0.5〜50の範囲内に一般にあ
る。
トランスアルキル化を行なう場合、芳香族炭化水素のモル比は一般に約1:1〜
25:1、好ましくは約2:1〜20:1の範囲である。反応@度は約100〜
60[]″Fの範囲であるが、約250〜450″Fが好ましい。反応圧は少な
くとも部分液相の保持に十分であるべきで、代表的には約50〜1000 ps
ig、好ましくは300〜6 [] Opaigである。1時間の重量空間速度
は約0.1〜10の範囲である。
5sz−26は吸着剤として、與紙、塗料およびねり歯磨きの充填剤として、洗
浄剤の水軟化剤として使用することもできる。
*発明に1次例を引用することにより一層十分に理解されるであろう。これらは
純粋に例示のためのもので、発明の範囲を限定するためのものではない。
jLL
C4,3,3,0)ゾロペラン−8,11−ジオンラフツクおよび7 イX [
J、Orglham、 41 ’、 4053(1976)]に従って構造した
。ジオンに16時間密閉加圧容器内でロイカルドータイブの反応でジメチルホル
ムアミドおよび蟻酸(88%)と加熱した。反応は室温に冷却し、水に溶解し、
アルカリにより一を12&CL、そして等容のジエチルエーテルで2回抽出した
。抽出物は硫酸ナトリウム上で乾燥し、溶媒を除いた。n、N、y’、N′−テ
トラメチルC4,3,3,0)タコペラン−8,11−ジアミン生成物(元素分
析;;ジアミンの理論構造と一致した)をりoe2ホルムに溶解し、過剰の沃化
メチルを添加し、反応は一夜攪拌してジ第4アンモニウム生成物結晶を製造した
(少量のモノアミンがこの反応順序で生成する。逆作用なしにすべての工程を通
してゼオライト合成な行なうことができ、又は4級化生成物が得られると熱エタ
ノールから分画結晶化により除去できる)。′504〜306°Cの融点を有す
る結晶生成物はN、 N、 N、 N’、 N’、 N’−ヘキサメチルC4,
3,3,0)ゾロペラン−8゜11−シアンモニウムジアイオダイドである。こ
の工程で化合物の3異性形が可能である。炭素環骨格に対しジアンモニウム基の
配向はシン、シン、又はシン、アンチ、又はアンチ、アンチである。原型シエエ
タノール/水(20/1)から再結晶してさらに精製できる。
これは他のぞオライト不純物の形成を非常に少なくする。
例2
例1の生成Sを水に溶解しく0.5〜1.0M溶液を形成するためK)、−夜過
剰のダウエックスI AG−X8ハイドロオキシドイオン交換樹脂と攪拌した。
樹脂を濾過し、塩基溶液はHCJ分析溶液により滴定した。
q%K 、アセテート、サルフェート、プロミド、カルボキシレートおよびテト
ラフルオロボレートのような他のアニオンは、適当なイオン交換相@を使用する
ことによりヒドロキシに対しt換できる。
例6
ハイドロオキシド形の例2からの生成物の769の0.45M溶液’&1.58
gのNa0Ei (固体)と混合した。
溶解i、0.8911のアルミン酸ナトリウム(75係固体)をマグネチックス
ターラバーを使用して攪拌しながら添加した。最後に9.08gのカポシルM5
ヒユームドシリカを添加した。反応体はパル300 cc反応器に入れ、密封し
、加熱した。反応器は6日間1759C(C加熱しながら6 Q RPMで攪拌
した。濾過し、蒸留水で洗滌し、空気中で、次に100℃で乾燥後、生成物は結
晶物質で5sz−26であることを示した。製造物質のX−線回折パターンは第
3表に表示する。
第3表
7.83 11.300 10014.19 6.240
515.65 5.660 720.28 4
.380 6i20.93 4.240 9
QTZ2i、39 4.150 2522、DO4
,04055
22,823,900455h
23.05 3.860 7025.26 3.530
926.50 3.360 3620.68 3
−340 54 QTzQTZ =石英
生成物のQ、45 M溶液75gを1.709 Naoaおよび゛fアルミナ起
源して2゜70gのSK−40Yゼオライト(ユニオンカーバイドが販売ンと混
合した。完全混合後7.20gのカポシルをシリカ起源として混合した。反応混
合物は175℃で6日、45RFMでパル300cr、反応器で加熱した。例3
のように仕上げて結晶5sZ−26およ、]少量の石英を製造した。
例5
本例で42 Nu−Yゼオライト(sx−40)&−再度使用Lし、−が、初メ
ツoH−/5102比は0.20に下げ、アルミナ起源として0.28 gのS
K−40Y使用し、6−の)!20 %()、079のlコaOHおよび2.4
gの0.5M原型溶液に分散した。0.72 #のカルボシルを使用し、反応は
170℃で、しかし3 Q RPMで行なった。反応の6日に生成物:;結晶s
sz −26であった。ゼオライトのSiO2/凝203値は35である。
!泣
生成物の0.5M溶液2.4 gY 6 m/のH2O、0,21ElのNaO
H、アルミナ起源として0.29#のNIL−Yゼオライトおよび最後K O,
72gの力がシルM5と混合した。
混合物は3 Q RPMで攪拌しながら160℃で6日加熱した。結晶生成物+
xsBZ−26で、25のSi O2/;d20s比を有する。
例7
例6と同じ反応を再び行なった。今回反応を;15倍に増加した。混合物は例6
からの少量を播種し、160℃で静置加熱した。反応12日後、通例の仕上げ後
結晶生成物+zssz−26で、少量の方沸石および石英を生成物(:例1記載
のように製造し、しかし最終結晶化工程でエタノール/水を使用する代りに、ア
セトニトリル/水を使用する(15/1)。低収量の結晶を回収し、しかし所望
生成物の正確なミクロ分析11行なう。NMRが示す各種のプロトンに対し積分
は正確であるとは云え、カップリング恒数は著しく異る。工Rパターンはいくつ
かの新しいバンドを有する。明らかに異る異性体が潜在的混合物から回収された
。新生成物虻工例2におけるようにハイドロオキシド形に転換される。7−水中
のこの形の夏型の1.2ミリモルをO:2DIのNaoH,0,28ElのSK
−4Dゼ:t’)()、オヨヒ最後に0.72 gのカポシルと組み合せる。テ
フロンポール(3/4インチ)を反容器C(入れ、攪拌を助ける。
反応器(工3 Q RPMでタンデルし、一方170℃に6日加熱する。通例の
仕上げ後生成物は十分に結晶した5sz−26であった。XRD分析データは鷹
4表に示す。本例は1個以上の異性体の構造に本発明で5SZ−26を構造でき
ることt実証する。
篤4表
7.77 11.38 768.92 9
.91 11B9.42 9.39
8B13.15 6.73 7B14.10
628 41、!、77 6.00
6B15.25 5.84
615.58 5.69 1119.68
4.51 14B20.20 4396
8021.24 4.183 3821.84
4.069 7222.77 3.905
63Sh22.92 3.880 10025.12
3.545 1026.50 3.363
5128.38 3.145 628.86
3.094 830.33 2.947
7例2におけるように山道した3、75gの生成物(0,63M
)を0.309のNaOHおよび9.3−の水と合せる。0.53gの5K−4
01に添加し、次に1.351の力ざシルを添加する。反応器にテフロン被覆攪
拌パーを入れた後、密封し、3QRPMでタンデルしながら170℃で6日加熱
する。通例の仕上げ後生成物は5sz−26であり、xRDデータは第5表に示
す。
ノL旦」L
8.30 10.650 6B8.88 9.
960 10B13.20 6.707
7B14.08 6.290 615.22
5.821 9B15.55 5.698
1216.63 5.331 219
.59 、!!、531 1020.17
4.402 1002L26 4.179
4021.87 4.064 8822.77
3.905 605h22.92 3.880
10025.14 3.542 142
6.45 3.370 6027.62 3.2
30 4B27.93 3.194 4
B28.43 3.139 1128.90
3.089 1029.60 3.018
3B30.33 2.947 1131.
43 2.846 831.93 2.8
03 733.19 2.699
1235.32 2.541 1035.63
2.520 536.30 2.475
336.80 2.442 837
.23 2.415 540.17 2.2
45 641.95 2.154
243.06 2.101 7B=デクード
sh=肩
例10
例2からの生成物1.2ミリモルおよび8−の水に0.12.Fの5aoa 、
0.28.li’の5K−4Qおよび*iに0.72 gのカポシルな合せる
。テフロン被覆スターラを添加し、反応器を密封後、反応は約9日160℃で、
301PMでタンデルしながら行なう。生成物(工きれいに結晶した5Sz−2
6の試料であった。生成物は走査電子顕微鏡で非常に均質な奔配を示した。XR
Dデータは第6表に表す。
第6表
7.7811.36 100B、32 10.63
4B8.90 9,94 10
B13.2 G 6.71 514.15
6.26 515.26 5.81
4B15.62 5.67
815.92 5.57 716.74
5.30 219.63 4.52
6B20.23 4.389 63 B2
1.37 A、15B 2521.99
4.042 5322.85 3.89
465h23.00 3.867 6425.2
0 3.534 926.15 3.4
08 826.49 3.365 332
8.51 3.131 828.95 3
.084 7B=デa−ド
sh=肩
例11
例3〜10の結晶生成物を次のように燻焼処理しt4試料はマツフル炉で室温か
ら540 ’Cまで7時間にわたって着実に上昇する割合で加熱した。試料は5
40℃でさらに4時間保持し、付加的に4時間600’Cに上げた。空気および
窒素の50150混合ガスを加熱中20標準立方フイ一ト/分の割合でゼオライ
ト上を通した。例8の永焼生底物に対する代表的X−線回回折−タは第7表に示
す。
第7表
QTZ =石英
sh =肩
例12
例8からの燃焼5sz−26物質のイオン交換はNH,No 3を使用して行な
い、ゼオライトをNa形からNH4に、次いで最後にH形に転換した。代表的に
はぜオライドと同じマスのNH,NO3を50/lH2O対ゼオライト比でH2
O中にス2り一化した。交換溶液は100℃で2時間加熱し次いで濾過した。こ
の処理は4回反復した。最後に、最後の交換後ゼオライトは数回水で洗滌し、乾
燥した。例11におけるように反復g&焼を行なったが、600℃の最終処理1
;行なわなかった。
これはssz −26ゼオライトのH形を形底する。
例13
例6の生成物は、例11次いで12におけるように連続処理後、吸着物質として
N2を使用し、BET法により表面積および孔隙寸法分配分析を行なった。ゼオ
ライト物質の表面積は560rn2/gで、微細口容積は0.19 cc/、9
テアツタ。
例14 拘束指数の測定
例4のゼオライトのH形(例11および12に従つで処理後) 0.25 gを
ゼオライト層の両側にアランダムを有する3/8Iステレス鋼萱に充填した。リ
ンドバーグ炉を使用して反応jFヲ加熱した。ヘリウムt10CC/分および大
気圧で反応管に導入した。反応器は250″FVC40分、次に600′E′に
上げた。温度が平衡に達すると、n−へキサンおよび3−メチルペンタンの50
150.”/、供給原料を0.62cc/B!間の割合で反応器に導入した。供
給原料の受は渡しはシリンジポンプにより行なった。ガスクロマトグラフ上への
1線サンプリングに供給原料導入後10分に開始した。拘束指数で直は当業者に
既知の方法を使用してガスクロマトグラフデータから計算した。新規ゼオライト
5sz−26は非常に高い分解活性を有することがわかる。
例番号 C0工、 10分における転換 @W、 ”N4 0.
3 95% 600例15
ssz−26に例9におけるように製造し、例11および12におけるように処
理した。ゼオライトの酸形1;稀KOHKよつ一夜還流して中和した。ゼオライ
トを洗滌および乾燥後1000″FK燥焼した。KOH処理を2回反復し、次い
で洗滌、乾燥および燃焼した。K−交換ゼオライトは0.8N量%ptfjI:
含浸しく初めの湿りによりン、−夜250”Fで乾燥し、3時間500″Fで盪
焼した。次に触媒1;社質厘留供給原料を使用して評価した。反応条件:
100− pliig
2 = LH8V
3− H2/HC
800’F=温度
岨成 重を係 供給原料 生成物−−−−―−−■−−―■■−
−曜−++++。
c、−0,030,5
総 C54,212,7
1C!、 11,3 11.8” (a
17.0 4.9ベンゼン
0.5 12.510、 14.5
1.7n c) 1
6.7 0.6トルエン 2,4
16.910s” 0.9 0.0
n cs+ 4−9 0−6C8+芳香
族炭化水素 1.4 4.6Lvs
ioo 64.2ROM
62 88.3予期できるように液体容量収量はゼオライト触媒をさら
に中和することにより改良できるであろう。
例16
ssz−26のH形は接触分解に使用できる。これらの目的I/c対し、例9に
おけるように書道した触媒はASTMコミッティD−32により開発された方f
、を便用してミクロ−活性状@ (MAT)で試験した。試験は9257で、新
しい触媒で、3のcat/油比(1100′FVcgIt焼した触媒基準で)お
よび15〜16のWH8Vで、行なった。薦8表は供給原料および形成生成物に
対する検査を示す。触媒はカオリンマトリックスの20重量係であった。
一!」L舅−
5sz−26ゼオライトに対するMAT試験供給原料:
API 29−09アニリン pt、F
219・1ラムズブトム カーボン、重量1 0.3N(T)、
ppm 270N(B)、 ppm
159S(T)、 11% Q、54試
秋データ:
転換9重量% 61.0コークス、重量% 7
.8c5−430″F 23.04’13−650’F
16.OC4オレフィン/C,総 0.
21例17
ssz−26ゼオライトのH形は炭化水素供給原料の水添分解転換に使用できる
。第9表に示すデータは代表的モデル化合物から形成される供給原料の転換に対
するものである。データは水添処理にかける5sz−26に対する高活性および
形態選択性を例示する。触媒は本例で使用するようにそれ自体で、又は貴金属を
添加する場合活性である。触媒11!(乾物基準)は層のいずれか一方の側にア
ランダムを充填した1/4I反応管に入れた。触媒lX500’Fで30分、1
200 p”i H2により乾燥した。水素流速は大気圧、室温で55cc/分
である。供給速度は50μm/分で、触媒IXGO分析前2時間平衡化した。
第9表
5sz−26ゼオライトによるモデル供給原料のハイドofロセシング
触 媒 供給原料のみ 5SZ−26882−26温度
−500’F 6[]O’PH2圧 1
200 1200転換 22Δ 6スジ生
成物/供給原料1重量釜
Cよ〜C’6 0.0 20.0 33.1ヘキサメチ
ルエタンマーカー 1.1 1.6 1.8シクコヘキサ
/3i、9 18−4 9.0イソオクタン(2,2,4)
4.5 4.0 3.9トルエン 33.7
33.1 31.23.4.ジエチルC6
4−プロピルへブタン 10.1 11.7 12.2
n−デカン 5.1 2.6 Q、7t−デカリ
ン 5.5 4.9 3.7C−デカリン
4.5 D On−ドデカン
3.7 1.1 0上記かられかるように、触媒は
n−パラフィンに対し驚くべき選択性を有し、脱ワツクスに対するその有用性お
よびトランス異性体以上にシスデカリンに対する選択性を案証する。
例18
ssz−26ゼオライトの強い分解活性によりベンターヘキサ流の上級オクタン
値への異性化に有利に使用できる。H形5sz−26y例9.11および12に
かげるように製造し、0.8重t%白金を含浸した。次のパラメータを使用して
純粋ヘキサンを触媒上に流した:100 pliig
6=H2/HC
3= LH9V
501″F=温度
反応からの生成物分配は第10表に示す。
n−ブタン 0.45
インペンクン 1,3フ
n−ペンタン 0.65
2* 2 DMデタン 15.742.3nMデタ7
8.662、メチルペンタン 51.803、メチルペンタン
20.99n−ヘキサン 17.51M1l、シクロペ
ンタ7 0.17ベンゼン O1O
下記特徴の、市販ペンタ−ヘキサ流を例18で使用したものと同様にIn造した
0、3%Pt触媒と一緒に使用した。触媒の操作条件:
200= psig
6 = H2/ He
1 = LH8V
485F=温度
22時間の流れ上の生成物は次の通りであった=2.2.Du −j”p ン0
.58 5.09シクロペンタン 4・26 3・962、3
. DMデタン 2.26 4.482、メチルペンタン 1
2.55 15.I A3.メチルペンタン 8.19
9.81n−ヘキサン 19.74 8.33M41.
シクロペンメン 15.04 6.5Bベンゼン
3,75 0.00シクロヘキサン 1.89 1.91
イソへブタン 0.07 1.11n −ヘゾタンo、is
o、o。
トルエン 0.00 0.00L’V% 100
93.0Ron<ac) 74.5 79.8例
20
ssz−26ゼオライト触媒は金属成分と同時に、水素下で水添分解に使用でき
る。例9のゼオライトラ例11および12ICおけるように処理して酸形YW造
した。約0.6重量%paを後衛(p)19.5)溶液中でイオン交換してゼオ
ライト上に負荷した。940″FIC段段に上げて燃焼を行ない、940’FV
c3時間生匠物ン保持した。次にゼオライト(工カタパルアルミナC65/35
)中に結合させ、24〜40メツシユに篩別した。試験条件および生成物の性質
は下表に示す。
60011′で水素還元ル、n−ブチルアミンを使用して800 ppm N
VCよりスパイクした供給原料A(第11表)によつ350’Fでタイトレージ
ョン後、供給原料Aは第12表に示す条件下で触媒上で水添分解した。
生成物の性質は冥13表に示す。
窒素・ppm D・3
硫黄1 ppm 〜2
API重力 32.0
沸点範囲、′F′
0〜5% 454〜5445〜50係 544〜7
1650〜90係 716〜83485〜100%
866〜919温度、 ”F 550WH8V
1.53全圧、paig 1185流入H2P、
psia 1129ガス割合、5cpB 5707鶏13表
第12表に示す条件下で触gv使用して供給原料Aからの水添分解生成物の性質
転換、450’F−に対する2重を優 71.5C5+収量1重量%
83.0Cs−180″E′収量9重量% 23.
6180〜390’F、重量% 29.9390〜450’F、 重
t% 0.5(Hhem E2 、消費された。sC!FB
936沸点範ロ、r
O〜5優 41〜795〜50% 7
9〜25650〜701 256〜59970〜90%
599〜77895〜99優 822〜890
例21
オレフィンによる芳香族炭化水素のアルキル化を触媒する5sz−26ゼオライ
トの能力は次のように実証した。例4からの5sz−26粉末は例11および1
2におけるような処理後圧搾して錠剤KW、形し、これを圧砕、篩別して試験用
の1o〜2oメツシュ顆粒を得た。顆粒触媒はマツフル炉で1000’Fで4時
間燃焼し、次に秤量し、管状微小反応器に入れた。触媒は大気圧で窒素流中で3
25′FKIXJ熱した。反応器は600pi!jig K 71rJ圧しなが
ら窒素流をt&けだ。単位圧が600psigで安定化する場合、窒素流は停止
し、液体ベンゼンを反応器を通して上方に流した。反応器が液体ベンゼンにより
満たされた後、液体プロピレンを7.2の所定ベンゼン/プロピレン供給モル比
および全供給割合5.7g/17触媒/時間までベンゼン供給流に注入した。
毛管がスー液−クロマトグラフィによる反応器流出液の分析はすべてのプロピレ
ンが転換してベンゼンを含まない重量基準で93.5 %のクメンおよび5.9
%のジイソプロピルベンゼンを含む生成物を形成することを示した。5sz−2
6は丁ぐれたトランスアルキル化触媒でもあるので、ジインゾロぎルベンゼンは
アルキル化反応器に再循環するか又は別の容器でベンゼンと反応させて付加的ク
メンを書道することか予期される。
有用な生成物への転換にプロピレンおよび反応したベンゼン基準で99重量%以
上で良好であった。
平成
に##1年7年月2月7
9日庁長官殿
り事件の表示
新規ゼオライト5sz−26
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住 所
氏 名 シェブロン リサーチ カンパニー(名 称)
屯代理人
昭和 年 月 日
6、補正により増加する発明の数
国際調査報告