JPH03126613A - Ecr―18、その調製方法並びに収着及び分離のための使用 - Google Patents

Ecr―18、その調製方法並びに収着及び分離のための使用

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JPH03126613A
JPH03126613A JP1258648A JP25864889A JPH03126613A JP H03126613 A JPH03126613 A JP H03126613A JP 1258648 A JP1258648 A JP 1258648A JP 25864889 A JP25864889 A JP 25864889A JP H03126613 A JPH03126613 A JP H03126613A
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Japan
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zeolite
source
reaction mixture
ecr
water
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JP1258648A
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David E W Vaughan
ディヴィッド イーヴァン ウィリアム ヴォーガン
Karl G Strohmaier
カール ゴットリーブ ストローマイアー
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ExxonMobil Technology and Engineering Co
Original Assignee
Exxon Research and Engineering Co
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  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)

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。

Description

【発明の詳細な説明】 (発明の産業上の利用分野) 本発明は、ポーリンガイト(paulingite )
鉱物に似た構造を有する合成ゼオライ) (ECR−1
8と称される)、その調製方法、及び種々の使用方法に
関する。
(従来の技術とその課題) 天然及び合成の両方のゼオライトは、種々の触媒操作及
び吸着操作に使用されていた。殆どのゼオライト物質は
、一定の(しばしば測定されないが)結晶構造を有する
多孔質の規則的なア)レミノシリケートである。その構
造は幾つかの一層小さな溝により連結された幾つかの小
さなキャビティを有し得る。これらのキャビティ及び溝
は、或種のゼオライト物質中で大きさが一様である。上
記の触媒方法及び吸着方法は、これらのキャビティ及び
溝を使用する。何となれば、ゼオライトの適当な選択に
より、ゼオライトの溝は、それらの大きさのために或種
の分子を受は入れず、その他の分子を受は入れるからで
ある。
これらのゼオライトは、典型的には、シリカ及びアルミ
ナの硬質の三次元組織として記載され、ここでシリカ及
びアルミナの四面体が共通の酸素原子により結合される
。ゼオライトの電荷平衡は、プロトン、金属またはアン
モニウムカチオンの混入により満足し得る。ゼオライト
の触媒特性及び吸着特性は、ゼオライト中のイオンを変
えることにより変化し得る。通常のイオン交換技術が、
これらのカチオンを変えるのに使用し得る。
同様に、多数の天然及び合成の両方のゼオライト構造が
ある。このような数の広い範囲は、W。
M、メイアー(Meier )及びり、 H,オルソン
(01son )による研究“アトラス・オブ・ゼオラ
イト・ストラクチャーズ(^tlas of Zeol
iteStructures)’ (バターワース・プ
レス(Butteri4orthsPress ) (
1988年))を考慮することにより理解し得る。多く
の天然ゼオライトは、現況の技術を用いて合成すること
が非常に困難であり、その幾つかはまだ合成的につくら
れていない。ロブソン(Robson )著、CheI
ll、 Tech、 (1978年〉、180頁を参照
のこと。
多数のゼオライト物質の製造方法がある。これらのを底
力法の多くは、アルミナ、シリカ、塩基及び水の混合物
を利用し、反応体濃度、反応の温度及び圧力、並びに反
応時間を変えることにより生成される典型的なゼオライ
トを調節する。生成されるゼオライトの型を調節するそ
の他の方法は、成核中心としてのゼオライト種、溶媒の
組合せまたは反応混合物中の“テンブレー) (tem
plates)”としての有機アルミニウム塩の使用を
含む。
合成結晶性アルミノシリケート(ゼオライト)の調製に
於けるテンプレートまたは反応改質剤として四級アンモ
ニウム塩の使用(最初にR,、M。
バーL/ −(Barrer )  により1961年
に発見された)は、現実に知られていない幾つかのゼオ
ライトの調製へと導いた。゛例えば、米国特許第4、0
86.859号は、ヒドロ、キシエチル−トリメチルナ
トリウムアルミノシリケートゲルを使用して、フェリエ
ライト (ferrierite)  に似た構造(Z
SM−21)をもつと考えられる結晶性ゼオライトの調
製を開示している。Zeolites 1巻(1981
年)136真に於いてバーレーにより提供された総説は
、種々のアンモニウム有機塩基をカチオンとして使用し
て得られるゼオライトの型を示す。その他に、ブレツク
(Breck )著、′ゼオライトモレキュラーシーブ
ズ(Zeolite Mo1ecular 5ieve
s )(ジョン・ウィリイ(John Wiley )
にューヨーク、1974年))、348〜378頁は、
ゼオライトの合成にこのようなアンモニウムカチオンを
使用して得られたゼオライトの基本的な総説を提供した
本発明のゼオライトは、合成混合物中の必須成分として
カリウム及び/またはルビジウム及び/またはバリウム
及び有機アンモニウムイオン(テトラエチルアンモニウ
ム)及びナトリウムを使用して生成される。それは、一
般化学組成a  Rho : b  Na2O:  C
(KSRb−、Bao、s) 2o :(Ajりz(h
  :3〜10SiO□(式中、a + b + c 
= 0.9〜、2、且つRはテトラエチルアンモニウム
(TEAと称される〉イオンまたはメチルトリエチルア
ンモニウム(M E 3と称される)イオンであり、得
る)を有する。しかしながら前記のその他の合成ゼオラ
イト(上記のH,E、 ロブソンの文献を参照のこと〉
と異なり、本発明のゼオライトはポーリンガイト鉱物に
似た構造を有する。ポーリンガイトは、ホージャサイト
(faujasite )類の一員として分類される非
常にまれに存在する鉱物である。この鉱物はコウム(K
amb )及びオーケ(Oke )著、八mer0Mi
neral。
45巻、79頁、1960年により最初に@舊された。
その鉱物の構造は、複雑であり、その組成が (LNazCaBaLa : (Aj! +5zSis
zsO+3s4) :  700 H2Oであると報告
されていた。ゴートン(Gordon )ら著、5ci
ence 154巻、1004頁、1966年を参照の
こと。ポーリンガイトの最近の総説が、“天然ゼオライ
ト(Natural Zeolites )″ゴッタル
ジ(Gottardi )及びガリ (Ga1li )
著、((1985年)、スプリンガーーヴエラーグ(S
pringer −Velag )ベルリン)に見られ
る。
合成ゼオライト(ECR−18)は、ジ−カチオン形態
のみで既に報告されている(米国特許第4661332
号を参照のこと)。必要なトリカチオン性形態のECR
−18を製造するこの方法は、以前に開示されていなか
った。これらのカチオンの一つの不在は、ホージャサイ
ト、チャバザイト(chabazite )及びゼオラ
イトの如き非ECR−18ゼオライトを生じる。
(課題を解決するための手段) 本発明は、三つの異なる大きさく半径〉の群のカチオン
:o、9〜、1人(例えばNa+)  ; 、2〜2.
5人(例えばに+、Rb+、Ba1)及び約4人より大
きい(例えばTEA+)カチオンの存在を必要とする化
学組成を有するゼオライト(本明細書中で便宜上ECR
−18と称される〉に関する。酸化物のモル比に関して
表わして、ECR18は下記の頻回の交換カチオン組成
を有する。
a  R2O: b  NagO:  C(K% Rb
s Bao、5)z00 上記のゼオライトに関し更に好ましい組成は、下記の範
囲にある。
a  RtO: b  NatO:  c (K、 R
h、 Bao、5)zo(式中、a+b+cは、1単位
に等しいA 1203に対する比率で表わして0.9〜
、2であり、且つa = 0.04〜0.20 b = 0.35〜0.75 c=0.10〜0.60) 生成された、これらの組成物はまたAlz031モル当
り約12モルまでの水を有し得る。上記のゼオライトは
非常に高い気孔率を有し、それ故大きな能力を有する収
着剤としての用途に適する。
事実、ホージャサイト多形のみが、ポーリンガイトより
も大きい気孔率を有するものとして報告されていた。
ECR−18のX線回折図形は、下記の表Iに示された
主要なピークを有する。
本明細書中のアルくノシリケートは、収着剤として、ま
たは炭化水素変換用触媒として使用し得新規なゼオライ
ト ナトリウム、及びカリウム、ルビジウムまたはバリウム
の酸化物及びテトラエチルアンモニウム(TEA)塩ま
たはメチルトリエチルアンモニウム(ME3)塩、水、
シリカ源、アルミナ源、及びアルミノケイ酸ナトリウム
戒核種の混合物を含む反応混合物であって、 上記の反応混合物が下記の範囲内 (Na、に、Rh、Ba(1,6)20:Al2O51
,8〜4.0Sin2:Al.口。         
       4.0〜16LO: A 120a  
        80−、.240にある組成〈酸化物
のモル比に関する〉を有し、且つ上記の種が上記のアル
ミノシリケート中の合計の最終アルミナ含量の0.1〜
10モル%を生じる量で存在する反応混合物を調製し、
(ロ)反応混合物を充分にブレンドして実質的に均質な
混合物を生成し、 (c)  アルミノシリケートの結晶を生成するのに充
分な期間にわたって反応混合物を自然発生圧力下で約8
0℃〜260℃の温度に保ち、ついで(6)生成物結晶
を回収する ことを特徴とする方法により調製し得る。
本明細書中に記載された組成物は、ゼオライトが収着剤
または触媒として使用される時に少なくとも部分的に除
去し得る若干の水和水を含んでもよいことが理解される
(好ましい態様の説明) 本明細書に記載されたアルミノシリケートは、一般に下
記の範囲の式(酸化物のモル比に関する)を有する。
(L Na5Ks Rbs BFla、S) 20:A
 1203’ 4〜10 5102上記のゼオライトは
、ポーリンガイト鉱物に似た構造を有するか、あるいは
一般にその鉱物と同じ構造である。しかしながら、それ
はナトリウム、及びカリウム、ルビジウムまたはバリウ
ム及びTEAカチオン系に基く。その物質は、相当な気
孔率、例えばゼオライトl cc当り約0.40 cc
より3 大きく、しばしばゼオライトl cc当り0.47 c
c程度に大きい気孔率を有する。その相当な気孔率は、
それが実質的な能力を有する収着剤または小さい細孔の
触媒として有用性を有することを示す。
ECR−18に関するX線回折図形は、下記の主要なピ
ークを有する。
2θ 10.66  ± 12.83 14.25 17.82 1B、55 20.23 20.83 2、75 24.83 26.62 27.35 6人 8.29±0.3 6.90±0.2 6.21±0.2 4.97±0.15 4.78±0.15 4.39±0.15 4.26±0.15 4.08±0.15 3.58±0.10 3.35±0.10 3.26±0.10 4 28.523.12  ± 0.10      s2
B、98       3.08  ± 0.10  
    vvs。
29.91       2.99  ± 0.10 
     vs。
3、40       2.846± 0.10   
   m32.85       2.724± 0.
10      m34.23       2.61
7± 0.10      s。
上記の図形は、約35人±1人の単位セル端部を有する
立方形単位セルを基準として指数化し得る。
上記の化学式中に示された範囲内の酸化物のモル比の少
さな変化は、ゼオライトの構造を実質的に変えない。加
えて、水和水の数は夫々の調製に関して同じではなく、
主としてアルもノシリケートが乾燥される程度及びTE
Aテンプレートの量に依存する。第1図に示されるよう
に(後に更に詳細に検討される)、有機テンプレートは
、空気中で溶焼される時に、約350℃〜500℃の温
度で分解しゼオライトを残す。更に、その示差熱図は、
TEAイオンが少なくとも二つの非等価の部位中に捕捉
されることを示す。
5 本発明のゼオライトを吸着剤または触媒に変換するため
に、変換可能なカチオンがNa、KSRbまたはBaイ
オン(それらが構造中に存在しても、存在しなくても)
を部分的に、もしくは完全に置換し得る。交換可能なカ
チオンは、所望の最終用途に応じて、周期律表のI族〜
■族、または希土類金属のいずれか一つからの金属であ
ってもよい。
カチオンは一価、二価及び三価の金属カチオン、特にバ
リウム、カルシウム、セシウム、リチウム、マグネシウ
ム、カリウム、ストロンチウム、亜鉛等の如き、周期律
表の■族、■族または■族からの金属イオン、または水
素イオン、希土類金属イオン、またはアンモニウムイオ
ンもしくはその他のアルキルアンモニウムイオンである
。これらの変換可能なカチオンの存在は、一般にアルミ
ノシリケートの基本結晶構造の実質的な変化をひき起こ
さない。−価及び二価のカチオンは、それらがゼオライ
ト結晶の細孔中に一層容易に含まれるので、特に好まし
い。例えば、米国特許第3.216.789号に記載さ
れたようなあらゆるイオン変換技術が、6 使用し得る。
本明細書に記載されたアルミノシリケートは、一般にゲ
ルまたはスラリーである反応混合物がナトリウム、カリ
ウム、ルビジウム及び/またはバリウムの酸化物、水、
シリカ源、アルもす源、及びナトリウムゼオライト(ア
ルミノシリケート)戒核種から生成される方法により調
製し得る。アルキルアンモニウムオキシドは、水酸化物
またはハロゲン化物、例えば水酸化ナトリウム、TEA
プロξドであってもよい。シリカは、例えばシリカゲル
、ケイ酸、例えば米国特許第2,574.902号に記
載されたような水性コロイドシリカゾル、ヒユームシリ
カの如き反応性無定形固体シリカ及び化学的に沈降され
たシリカゾルの如き、源から誘導し得る。ケイ酸カリウ
ムまたはケイ酸ナトリウムは、それらがゼオライトGの
生成を促進するので、最小にされることが好ましい。ア
ルミナは、例えば、活性アルミナ、γ−アルミナ、アル
ミナ三水和物、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリ
ウム、ミョウバン、等の如き源から誘導し得る。
7 アルカリ酸化物は、例えば水酸化ナトリウムを上記の混
合物に添加することにより直接与えられるだけではなく
、例えばケイ酸ナトリウム及びアルミン酸カリウム(K
OH及びA I J3・3H20を水に溶解することに
より調製される)がシリカ源及びアルミナ源の少なくと
も一つとして夫々使用される場合にはシリカ源(例えば
種溶液の場合のように〉及び/またはアルミナ源から間
接的に与えられ得ることが注目される。好ましいアルミ
ナ源は、アルミン酸ナトリウム並びに塩化物、硫酸塩及
び硝酸塩から選ばれたアルミニウム塩である。
特別なアニオンは生成物の品質に影響しないようである
ゼオライト植生成中心としても知られるアルミノシリケ
ート威核種は、反応混合物中に使用される場合には、次
の成分、5in3、A 1203、Nano及びH2O
を有するゼオライト固体のスラリーを含む。
一般に、種は0.05 ミクロン未満の平均粒径を有す
る。このスラリー中の戒核種の組成は下記の近似範囲(
酸化物のモル比に関する)であり得る。
8 4〜30Na20:  1〜9  Al2O3 : 3
〜30S;Oz  :250〜2000H20 威核種のこのようなスラリーは、米国特許第3、433
.589号、同第3,808,326号及び同第4,1
78,352号に開示された方法により調製することが
でき、これらの特許の開示は参考として含まれる。一般
に、調製操作は、ケイ酸ナトリウム、アル果ン酸ナトリ
ウム及び水を一緒に混合し、得られるスラリーを約0〜
90℃で約1〜500時間エージングすることを伴ない
、低温はど長期間を要する。
スラリーは約15℃〜40℃で約10〜400時間エー
ジングされることが好ましく、ゼオライト中心は下記の
範囲の組成を有することが好ましい。
10〜16Na2O: 1〜9 Al2os  : l
 O〜15SiOz : 250〜20001、0使用
される場合には、反応混合物中に存在する威核種の量は
、結晶化の際に最終的に回収されるアルごノシリケート
生成物中の合計モルアルミナ含量に対する比率(%〉で
表わされる。かくして、例えば、5モル%の威核種が混
合物に添加される9 場合には、種は回収されたゼオライト生成物中のアルミ
ナの合計モル量の5%を槽底している。
般に、種は生成物の合計の最終アルミナ含量の0.1〜
20モル%、好ましくは0.1〜5モル%を生じる量で
存在する。
また、本明細書に開示された方法の循環生成物を含むス
ラリーが、戒核種として役に立ち得る。
反応混合物中の成分の相対量は、混合物が下記の範囲の
組成(酸化物のモル比に関する)をもつような量である
0 2工 成分の混合順序は必須ではなく、全成分が同時に添加さ
れてもよい。一つの好ましい調製方法に於いて、シリケ
ート溶液、威核種のスラリー及び有機アルキルアンモニ
ウム(Rと称される)塩溶液がブレンダーに添加され、
その後アルカリアルミネート溶液及び逅ヨウパン溶液が
混合しながら徐々に添加きれる。付加的な水が生成スラ
リーに添加される。反応混合物は、通常ガラス、テフロ
ン、または金属等からつくられた容器中で調製され、こ
の容器は水の損失を防ぐため密閉されるべきである。本
坊が種を使用しないで実施される場合には、最初に配合
されたゲルが少なくとも1日低温エージングされる以外
は、同じ順序が使用される。
反応混合物が生成された後、それは組織(tex tu
re)が実質的に均質であるように充分ブレンドするこ
とにより均質化し得る。この工程は、最終的に得られる
アル逅ノシリケート生酸物が生成物の混合物ではなく、
かくして不純ではないことを確実にするためである。
2 ついで、均質化された混合物は、反応器、通常テロラフ
ルオロエチレン内張ジャーまたはスチールオートクレー
ブの如き、高圧に耐え得る反応器に入れられ、ここで混
合物は約80℃〜260℃、好ましくは80℃〜200
℃、商業目的には好ましくは180℃以下の温度に保た
れる。均質化された混合物が加熱される時、それは使用
される温度に依存する自然発生圧力に保たれる。1気圧
の低い圧力は低い範囲の温度に関して充分であり得るが
、260℃までの高温では約80気圧以上までの圧力が
得られ得る。加熱するのに必要な時間の長さは、主とし
て使用される温度に依存し、その結果100℃では加熱
は例えば15日以上まで行なわれてもよく、一方150
℃以上では、その期間は例えば5日であってもよい。い
ずれにしても、加熱は、アルミノシリケートゼオライト
生成物、即ちECR−18の結晶が生成されるまで行な
われる。
結晶化時間は、ブレンド工程の前または後で少量の本発
明のゼオライトECR−18結晶でスラ3 リーに播種することにより短縮することができ、これら
の結晶はその播種の前に低温で約0.05μm未満の大
きさ範囲に細断されることが好ましい。
アルミノシリケート結晶が充分な量で得られた時には、
それらは反応混合物から遠心分離または濾過により回収
され、ついで好ましくは脱イオン水で洗浄されてそれら
を母液から分離する。最良の純度の結果を得るためには
、生成物で平衡にされた洗浄水が約9〜12のp)Iを
有するまで、洗浄が続くべきである。洗浄工程の後、ゼ
オライト結晶が乾燥され、ついで酸素を含む雰囲気中で
溶焼されて有機イオンを除去し得る。大きな有機イオン
が一旦除去されると、その構造は一層大きな分子が入り
やすく、触媒または収着剤として有用である。
実1鮎烈 以下の実施例は、本発明を説明する。全ての実施例に於
いて、部及び%は重量基準で示され、温度は特にことわ
らない限り℃である。
4 実施例1 まず、KOfl ・1/2 )1202.28 g−、
NaOH,2,16g及び水6−を含む溶液中に酸化ア
ルミニウム三水和物4.57 gを溶解することにより
、下記の酸化物比を有する反応混合物をつくった。
0.50 K2O: 、3 (TBA)20: 0.6
Na20:Aj!20s二 9 S10□  :、1 
3 5  H2Dプラスチックヒτ−カー中で、ルドッ
クス(Ludox)H3−40シリカ(デュポン・カン
パニイ、 (duPontCo、 ))  45.9g
、”種″溶液(13; 33Na2O:Al2O3: 
12.5 SiO□ ’267)120、米国特許第3
.574.538号及び同第4.340.573号を参
照のこと)4.53g、水酸化テトラエチルアンモニウ
ムの40%水溶液(R3Aコーポレーション、試薬銘柄
)33.4g、ナトリウム−カリウムアルミネート溶液
及び水6−中のA p 2 (SO4) 3  ・17
L03、20 gを混合した。この混合物の合計重量を
水の添加により125gに調製し、ついでブレンド工程
で充分に均質化した。これを125mlのテフロンびん
に入れ、100℃で22日間反応させ5 た。生成物を濾過し、蒸留水で洗浄し、115℃の炉中
で乾燥した。X線粉末回折図形が表3に示され、生成物
が結晶性ECR−18であることを示す。I CP−A
ES及びAAによる元素分析は、8.67%/lj2;
27.8%Si;5.59% K;3.89%Naを示
した。熱重量分析は、418℃及び475℃で3.63
%の重量損失を示した。これは、下記の生成物化学量論
を示す。
0.09(TEA)2O: 0.53 Na’2O: 
0.44 K、0:Aj!203  : 6.165i
Oz失鳳斑1 まず、KOH−1/2 H2O1,95g、NaOH2
,52g及び水6mlを含む溶液中に酸化アルもニウム
三水和物4..77gを溶解することにより、下記の酸
化物比を有する反応混合物をつくった。
0.40 K2O71,4(TI!^)go i o、
 6 Na、O: A 、0゜: 9 St、0□ :
’135H20 プラスチックビーカー中で、ルドックス(Ludox)
H3−40シリカ(デュポン・カンパニイ(duPon
tCo、 ))  49.2g、“種”溶液(13,3
3Na2O:6 Ale’s  : 12.5 SiO□ 167H20
、米国特許第3.574.538号及び同第4,340
,573号を参照のこと)4.86g、水酸化テトラエ
チルアンモニウムの40%水溶液(R3Aコーポレーシ
ョン、試薬銘柄)38.6g、ナトリウム−カリウムア
ルミネート溶液及び水6ml中のAAz(S(lt)a
 ・17Hz03、97 gを混合した。この混合物の
合計重量を水の添加により135gに調製し、ついでブ
レングー中で充分に均質化した。これを125mAのテ
フロンびんに入れ、100℃で20日間反応させた。生
成物を濾過し、蒸留水で洗浄し、115℃の炉中で乾燥
した。X線粉末回折図形が表1に示されたものと同様で
あり、生成物が結晶性ECR−18であることを示す。
I CP−AES及びAAによる元素分析は、7.95
%Al;26.5%St;3.86%K 、 3.56
%Naを示した。熱重量分析は、412℃及び470℃
で4.6%の重量損失を示した。これは、下記の生成物
化学量論を示す。
0.12(T[!A)2O: 0.53 NatO: 
0.33 K2Oニア A7!2O+  : 6.40 5iOz実104走 まず、50%の水性RhOR4,53g 5NaOH2
、68g及び水5mlを含む溶液中に酸化アルミニウム
三水和物4.57 gを溶解することにより、下記の酸
化物比を有する反応混合物をつくった。
0、30 Rb1O: 、5 (TEA)20 : 0
.6 Na2O: A 1203: 9 Stow  
= 135 HgOプラスチックビーカー中で、ルドツ
クス(Ludox)H3−40シリカ(デュポン・カン
パニイ(duPontCo、 ))  48.5 g、
”種”溶液(13,33Na2O:AA2O+  : 
12.5 Sing : 267 HtO1米国特許第
3.574,538号及び同第4,340,573号を
参照のこと)4.79g、水酸化テトラエチルアンモニ
ウムの40%水1i(R3Aコーポレーション、試薬銘
柄)40.7g、ナトリウム−ルビジウムアルミネート
溶液及び水5ml中のAJz(SO4)+  ・17u
2o4.44gを混合した。この混合物の合計重量を水
の添加により135gに調製し、ついでブレングー中で
充分に均質化した。これを125m18 のテフロンびんに入れ、100℃で13日間反応させた
。生成物を濾過し、蒸留水で洗浄し、115℃の炉中で
乾燥した。X線粉末回折図形が表4に示され、生成物が
結晶性ECR−18であることを示す。I CP−AE
S及びAAによる元素分析は、7.45%Al25.4
%5iH72O6%Rh 。
3.86%Naを示した。熱重量分析は、408℃及び
464℃で4.2%の重量損失を示した。これは、下記
の生成物化学量論を示す。
0、12 (TEA)zo  : 0.61 Na2O
: 0.30 Rb2O:A7!ga、: 6.56 
SiO□ 実益班工 まず、5′0%の水性RbOH7,63g 、  Na
OH2、30g及び水5mJを含む溶液中に酸化アルミ
ニウム三水和物4.87 gを溶解することにより、下
記の酸化物比を有する反応混合物をつくった。
0、50 Rb、O: 、3 (Tt!^)go : 
0.6 Na2O: A 7! 2O3:9SiOz:
135 ■tO プラスチックビーカー中で、ルドックス(Ludox)
H3−40シリカ(デュポン・カンバニイ(duPon
 t9 Co、 ))  49.0g、 ”種″溶液(13,3
3NagO:Al2Ox  + 12.55iOz  
: 267 H2O2米国特許第3,574,538号
及び同第4.340,573号を参照のこと)4.83
g、水酸化テトラエチルアンモニウムの40%水溶液(
R3Aコーポレーション、試薬銘柄)35.7g、ナト
リウム−ルビジウムアルミネート溶液及び水5 m l
中のAlz(SO4)s  ・17nto3.43gを
混合した。この混合物の合計重量を水の添加により13
5gに調製し、ついでブレングー中で充分に均質化した
。これを125mj+のテフロンびんに入れ、100℃
で13日間反応させた。生成物を濾過し、蒸留水で洗浄
し、115℃の炉中で乾燥した。X線粉末回折図形が表
4に示されたものと同様であり、生成物が結晶性ECR
−18であることを示す。I CP−AES及びAAに
よる元素分析は、7.35%^125.6%5iH11
,4%Rb;3.01%Naを示した。熱重量分析は、
480℃で3.24%の重量損失を示した。これは、下
記の生成物化学量論を示す。
0.09(TEA)2O: 0.48 Na1l: 0
.49 Rb2O:0 Al2O3: 6.7 OS+[]2 実施例5 まず、KO)14/211208.98g1NaO88
,51g及び水17.5m1を含む溶液に、酸化アルミ
ニウム三水和物18.0 gを溶解することにより、下
記の比を有する反応混合物をつくった。
0.50 に20 :  、3 (Bt3MeN)20
 :  0.6 Nミニ口:^120s  : 95i
02: 135 H20プラスチックビーカー中で、ル
ドックスHS−40シリカ(デュポン・カンパニイ)5
0.1g。
“種”溶液(13,33Na2O: Alx口、:12
.5S102  : 267 H2O、米国特許第3.
574.538号及び同第4.3’40.573号を参
照のこと)4.95g、水酸化メチルトリエチルアンモ
ニウム(Bt、MeN )の40%水溶液33.0g、
ナトリウム−カリウムアルミネート溶液14.7 g及
び水5ml中のA 1 a (SO4) a  ・17
H203,50gを混合した。この混合物の合計重量を
水の添加により135gに調製し、ついでブレングー中
で充分に均質化した。
これを125m1のテフロンびんに入れ、1001 ℃で20日間反応させた。生成物を濾過し、蒸留水で洗
浄し、115℃の炉中で乾燥した。X線粉末回折分析は
、結晶相が少量のオフレタイト(offretite 
)不純物を含むECR−18であることを示した。I 
CP−AES及びAAによる元素分析は、8.08%A
#;26.4%Si;4.82%に;3.51%Naを
示した。熱重量分析は、455℃及び487℃で4.0
3%の重量損失を示した。これは、下記の生成物化学量
論を示す。
0.12(EtsMeN)2O: 0.51 Na2O
: 0.41 HtO:^1*Os  : 6.30 
SiO□実施量i まず、水39.7 m l中にアル壽ン酸ナトリウム(
1,14NatO: Al1tOs ・4 HtO) 
20.0 gを溶解することにより、下記の酸化物比を
有する反応混合物をつくった。
0.50 Bad: 、3(TEA)go : 0.6
 Na2O: A ml tos: 9 SiO□ :
139H2O プラスチツクビーカー中で、ルドックス(ludox)
H3−40シリカ(デュポン・カンパニイ(duPon
t2 Co、 ))  48.8g、  “種”溶液(13,
33N&20 :ACO3: 12.5 Stow  
: 267 H2O、米国特許第3.574.538号
及び同第4.340.573号を参照のこと)4.82
g、水酸化テトラエチルアンモニウム(TEA)の40
%水溶液35.5g、アルミン酸ナトリウム溶液2、4
g、水8m!!中のBa(口11)18H205,86
g及び水3ml中のAl1C13・6o203.11g
を混合した。この混合物の合計重量を水の添加により1
37gに調製し、ついでブレングー中で充分に均質化し
た。これを125m1のテフロンびんに入れ、100℃
で15日間反応させた。生成物を濾過し、蒸留水で洗浄
し、115℃の炉中で乾燥した。X線粉末回折分析は、
結晶相が若干のホージャサイトで汚染されたECR−1
8であることを示した。
実施例7 まず、水50m1中にアルミン酸ナトリウム(1,14
Na、0 : Af!、Os ・48.0)26.7 
gを溶解することにより、下記の酸化物比を有する反応
混合物をつくった。
3 (TEA)2O: 0.11  KtO:  NagO
:  ^A!、03ニア、5  Stow  :  1
10  HtOプレンダー中で、ルドックスH3−40
シリカ(デュポン・カンパニイ)132゜3g、“種″
溶液(13,33NatO: Al1Os: 12.5
5i(h :267 H2O、米国特許第3.574.
538号及び同第4.340,573号を参照のこと)
1、7g、水酸化テトラエチルアンモニウムの40%水
溶液(フル力・ケもカル・カンパニ4 (Fluka 
Chemicat Co、 )、、18%のKを含む工
業銘柄)88.7g、アルミン酸ナトリウム溶液、及び
水10ml中のA l t (SO4) s  ・17
HtO62O9gを混合した。
この混合物の合計重量を水の添加により350gに調製
し、ついで充分に均質化した。これを500mj+のテ
フロンびんに入れ、100℃で6日間反応させた。生成
物を濾過し、蒸留水で洗浄し、115℃の炉中で乾燥し
た。X線粉末回折分析は、結晶相がECR−18及び若
干のチャバザイト(バーレーGの上記の文献を参照のこ
と)不純物であることを示した。
4 実1む通4 まず、水30mJ中にアルミン酸ナトリウム(1,14
NagO:  ^12ch  ・IhO)  14.9
 gを溶解することにより、下記の酸化物比を有する反
応混合物をつくった。
(0,5K2O) : 2.4 (TEA)go : 
0.8Na2O:八7!203: 12 ’SiO□’
:180H2Oプラスチックビーカー中で、ルドックス
(Ludox)H3−40シリカ(デュポン・カンバニ
イ(duPontCo、)) 127.7 g、″種″
溶液(13,33Na2O:Al2O3: 12.55
iOz  : 2678g01米国特許第3,574,
538号及び同第4,340,573号を参照のこと)
9.39g、水酸化テトラエチルアンモニウムの40%
水溶液(フル力・ケミカル・カンバニイ、概算約2.3
%のカリウム不純物を含む工業銘柄)127.8g、ア
ルもン酸ナトリウム溶液、及び水10m7!中の^j!
g(SO2)i  ・17H2O6,61gを混合した
この混合物の合計重量を水の添加により135gに調製
し、ついでブレングー中で充分に均質化5 した。これを50 Qmj!のテフロンびんに入れ、1
00℃で29日間反応させた。生成物を濾過し、蒸留水
で洗浄し、115℃の炉中で乾燥した。X線粉末回折図
形が表1に示されたものと同様であり、生成物が結晶性
ECR−18であ〜ることを示す。I CP−/us及
びAAによる元素分析は、7.52%Aj!;28.2
%St;4.97%K ; 3.05%Naを示した。
熱重量分析は、5.03%の有機物重量損失を示し、下
記の生成物化学量論を示す。
0、14(TEA)go  : 0.48 NatO:
 0.46 K2O:Al2Oi  : 7.20 S
ing実施廻1 12.5%のA l 203及び87.5%のSiO□
を含む流体クラッキング触媒ゲル23.4 g 、  
Na0II3、65 g、水酸化テトラエチルアンモニ
ウムの40%水溶液(フル力・ケミカル・カンパニイ、
、18%のKを含む工業銘柄)30.2g、及び水67
、7 gを一緒にブレンドすることにより、下記の酸化
物比を有する反応混合物をつくった。
0.1 6  K2O:  、4 5(TEA)2O:
  、5 8  NatO:66 Aβ2Os  !  1、4  SiO□ と 170
  H2Oこれを125mj!のテフロンびんに入れ、
室温で3日間低温エージングした。びんを100℃の炉
に22日日間中た。生成物を濾過し、蒸留水で洗浄し、
115℃の炉中で乾燥した。X線粉末回折図形は、表1
のものと同様であり、生成物が結晶性E、cR−xsで
あることを示す。ICP−AES及びAAによる元素分
析は、8.12%A7!;28.1%5iH1,94%
に;4.52%Naを示した。
熱重量分析は、5.25%の有機物重量損失を示し、下
記の生成物化学量論・を示した。
0.13(TEA:l2O: 0.65 Na2O: 
0.17 K2O:Al2O8: 6.64 SiO□ 実施班上■ まず、水40gにアルミン酸ナトリウム(フィッシアー
・サイエンティフック・カンパニイ(Fischer 
5cientific Co、 ))  18.8 g
及び水15gに硫酸アルミニウム10.8 gを溶解す
ることにより、下記の酸化物組成を有する反応混合物7 をつくった。、25 Nのブレンダーに、ルドックスH
3−40125,8g、2.4gのKOHを含む水性T
E、A  0H(40重量%〉 (フル力・ケミカルズ
)126g及び種9.25 gを添加し、充分混合した
。ついで、アルミン酸塩溶液及び硫酸塩溶液を連続的に
混合しながら徐々に添加した。
ついで、スラリーの合計重量を水の添加により350g
に増加した。この混合物の一部を150℃で5日間反応
させ、その後それは少量のチャバザイトで汚染されたE
CR−18を含んでいた。
I CP−AES分析は、St/A6比3.1及びNa
/Al分析値0.58を示した。この生成物の示差熱図
は図面に示され、TEAがポーリンガイト構造中の二つ
の異なる部位中に捕捉されたことを示す。
実遣七口」一 実施例10の生成物を空気中で550℃で4時間溶焼し
て捕捉されたテンプレートを除去し、ついでカーノ(c
ahn )収着天びん中に置いた。
400℃で3時間脱気した後、試料を50トルの8 圧力、243°にで乾燥CO2ガスに暴露し、12重量
%の収着能力を示し、n−へキサンでは292°にで、
8重量%の能力を示した。それ故、上記のECR−18
は、炭化水素流から小さい分子を除去し、メタンからC
02の如き分子を除去し、多種の石油化学製品流から水
を除去し得ると考察し得る。ゼオライトA及びチャバザ
イトの如きゼオライトと較べて、この細孔収着剤の高い
St/A7!比は、その収着剤を腐敗臭のある天然ガス
からHz S及びCO3の如き酸性不純物の除去及び製
油所の循環水素ガス流からH,Sの除去に特に有効にす
る。
大旌拠上主 2.4(TEA)20 : 0.8 Na2O: 0.
27 K2O:八(lz03: 12 SiO□ :1
80H,Oのインプット(1nput )化学量論及び
実施例10の一般方法を用いて、 0.14(TEA)zo : 0.48 Na2O: 
0.45 K2O:A7!2os  : 7.25iO
7の化学量論(ICP−AESによる)を有するECR
−18物質を調製した。こ9 の試料2.2gを空気炉に入れ、温度を4時間にわたっ
て150℃から550℃に上げた。ついで、それを、6
0℃で1時間でNH4Cj!溶液で2回の逐次交換にか
けた。これらの後に、ブレツク(Breck )及びス
キールズ(5keels )の方法(オルソン(01s
on )及びビシオ(B15io )&11Proc、
  6th、 Intl、 Zeolite Conf
、+ (1983年)87〜96頁、バターワース・プ
レス(ButterslorthsPress )を参
照のこと)を用いて(NH4)zsiF6により組織S
i’+交換処理を行なった。最終生成物は、34.96
人の立方形単位の全ての値で指数化されたECR−18
の優れたX線回折図形特性を有していた。化学分析は、
St/Aβ比4.42を示した。35%の相対湿度の水
飽和空気で平衡化した後、試料の水を熱重量分析器で脱
着した。試料は20.2重量%の収着水を失なった。こ
の細孔物質の高いSt/A#比及びその高い水収着能力
は、その物質を、酸性炭化水素流、例えば腐敗臭のある
天然ガス、及び製油所の改質装置の循環水素ガス流の乾
燥及び精製に優れた収着剤にする。
0 8  3  3 7  5  4 8   4   4 22、92 24、05 183 3.876   24 3.698    8 1 へR971 3,87540 3,69420 1へ只9      Un 594 662 735 806 883 898 991 070 140 201 285 34、23 34、82 35、62 35.71 36、69 39、97 432 346 258 178 126 078 985 910 846 2、794 2.724 2、617 2、575 2.518 2、512 2、447 2、254 1 440 346 261 176 129 078 983 2.851 2、789 2、725 2.615 2、574 2、520 2.484   10 2.448   10 2θ しニーL 6人 I/I。
7.11 9.45 10.70 12.47 12.8B 14.31 15、1B 15.60 16.41 17.91 1B、62 18.95 20.30 20.91 2、83 23.01 24.12 24.92 12.4 9.35 8.26 7.09 6.87 6.19 5.83 5.67 5.40 4.950 4.762 4.678 4.372 4.244 4.068 3.862 3.687 3.570 2 表−J 25.95 26.71 27.45 28.16 2B、64 29.10 30.01 32.16 32、9B 3、37 35.00 35.73 36.86 39.49 3.431 3.335 3.247 3.166 3.114 3.066 2.975 2.781 2.714 2、607 2.561 2.511 2.437 2.280 3 表−土 9.40 10.67 1、20 12.84 14.23 15、13 15.54 16.36 17.84 18.55 1B、84 20.23 20.62 20.85 2、76 22.40 22.91 24.04 9.40 8.29 7.89 6.89 6.22 5.85 5.70 5.42 4.967 4.780 4.706 4.38? 4.304 4.257 4.080 3.967 3.878 3.700 4 表−3 24,84 25,93 26、62 27,36 282O? 28.54 2B、98 29.93 30.63 32.05 32.8? 34.25 34.83 35.63 36.74 38.86 3.5B2 3.434 3.346 3.257 3.176 3.125 3.0?8 2.983 2.917 2.791 2.723 2.616 2.574 2.51B 2.444 2.315 5
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の&Il底物の示差熱図である。 6 手 続 補 正 書 (方式〉 平成 年 2、2.−6 月    日 1、事件の表示 平成1年特許願第258648号 2、発明の名称 ECR−18、その調製方法並びに 収着及び分離のための使用 3、補正をする者 事件との関係 出 願 人 4、代 理 人

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)ポーリンガイト構造、その構造中に少なくとも三
    つの異なる電荷平衡カチオンを有し、且つaR_2O:
    bNa_2O:c(K、Rb、Ba_0_._5)_2
    O:Al_2O_3:3〜20SiO_2 (式中、a=0.04〜0.20;b=0.35〜0.
    75;c=0.10〜0.60、Al/Ga比>1) の全化学組成及び表1に示されたX線回折図形を有する
    、合成ECR−18ゼオライト。(2)全化学組成が 0.9〜1.2(R、Na、K、Rb、Ba_0_._
    5)_2O:Al_2O_3:4〜10SiO_2であ
    る請求項1記載の合成ゼオライト。 (3)ゼオライトの気孔率がゼオライト1cc当り0.
    40ccより大きい請求項2記載の合成ゼオライト。 (4)(a)ナトリウムの酸化物、カリウム、ルビジウ
    ム及び/またはバリウムの酸化物、水、シリカ源、アル
    ミナ源、テトラエチルアンモニウムイオン源及び/また
    はメチルトリエチルアンモニウムイオン源、及び必要に
    より、アルミノケイ酸ナトリウム成核種またはECR−
    18生成物の微小結晶を含む反応混合物であって、 上記の反応混合物が下記の範囲内にある組 成(酸化物のモル比に関する)を有し、 (Na、K、Rb、Ba_0_._5)_2:Al_2
    O_30.3〜3.0R_2O:Al_2O_30.8
    〜3.5 SiO_2:Al_2O_34〜16 H_2O:Al_2O_380〜240 且つ上記の種がゼオライト中の合計の最終アルミナ含量
    の0.1〜10モル%を生じる量で存在する反応混合物
    を調製し、 (b)反応混合物を充分にブレンドして実質的に均質な
    混合物を生成し、 (c)ゼオライトの結晶を生成するのに充分な期間にわ
    たって反応混合物を自然発生圧力下で約80℃〜220
    ℃に保ち、ついで (d)ゼオライト結晶を回収する ことを特徴とする、請求項2記載のゼオライトの調製方
    法。 (5)ゼオライトが 0.9〜1.2(TEA、ME_3、Na、K、Rb、
    Ba_0_._5):Al_2O_3:4〜10SiO
    _2の範囲の組成(酸化物のモル比に関する)を有する
    請求項(4)記載の方法。 (6)シリカ源がコロイドシリカであり、アルミナ源が
    ナトリウム及び/またはカリウムのアルミン酸塩並びに
    塩化物、硫酸塩及び硝酸塩からなる群から選ばれたアル
    ミニウム塩である請求項(4)記載の方法。 (7)反応混合物が90℃〜180℃に保たれる請求項
    (4)記載の方法。 (8)種が合計の最終アルミナ含量の1〜20モル%を
    生じる量で存在する請求項(4)記載の方法。 (9)テンプレートを除去するために請求され、且つ周
    期律表の1族〜8族の元素のカチオンでイオン交換され
    た、請求項(4)記載の生成物。
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