JPH03193622A - Zsm―5微粒子体の製造法 - Google Patents
Zsm―5微粒子体の製造法Info
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Classifications
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- C01—INORGANIC CHEMISTRY
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- 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
- C01B39/36—Pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
- C01B39/38—Type ZSM-5
Abstract
め要約のデータは記録されません。
Description
イトの改良された製造法に関するものである。
成ゼオライトであり(特公昭46−10064号公報)
、当初は、シリカ、アルミナ、アルカリ金属、テトラプ
ロピルアンモニウム塩、及び水からなる原料混合物から
結晶化させることによって合成されていた。その後、高
価なテトラプロピルアンモニウム塩の代わりに、安価な
アルコール(特開昭52−43800号公報)、低級ア
ルキル尿素(特開昭61−68319号公報)、アミノ
アルコール(特開昭57−7818号公報)等を用いる
方法が提案されている。
晶を使用する方法(特開昭56−37215号公報)や
、有機鉱化剤の代わりに種結晶を使用する方法(特開昭
57−7819号公報)、種結晶を用いる連続的な製法
(特開昭60−71519号公報、特開昭6(1−77
123号公報)等が提案されている。
量を減らすことが目的であり、微粒子状のZSM−5を
得ることは困難であった。
晶化の際に強撹拌をする方法(特開昭56−54222
号公報)、結晶化前に90〜110°Cの温度に数日間
保って熟成する方法(特開昭50−5335号公報)が
提案されているが、工程が煩雑であり再現性が得られ難
いという問題があった。さらに、特開昭61−5881
2号公報には、有機カチオンを含まない原料混合物を結
晶化させることによって得られたある特定のX線回折パ
ターンを有する結晶性アルミノシリケート粉末を種結晶
として用いる微粒子のZSM−5の製造法が提案されて
いるが、種結晶として粉末を分離する等の工程の煩雑さ
があった。
微粒子状のZSM−5を製造する方法を提供することに
ある。
、水を含む原料混合物を水熱合成条件下に結晶化させる
際に、種スラリーとして、スラリー中の固形物の乾燥後
のX線回折パターンがZSM−5であり、窒素吸着BE
T表面積が100〜250rrf/gである結晶化途中
である水熱合成スラリーを、全体の10〜40重量%結
晶化前に加えることによって微粒子体のZSM−5が得
られることを見出し、本発明を完成するに至った。
である。
粒子の粒径が1μm以下、好ましくは0゜5μm以下、
さらに好ましくは、0.1μm以下のものを言う。これ
ら−次粒子の形状は種々のものがあるが、ここで言う粒
径とは、その最も巾の狭いところの径を示している。こ
れらの−次粒子は、単独で存在しても、二次凝集してい
ても構わない。ただし、ここで言う微粒子体とは、上記
の粒径を持つ粒子が少なくとも全体の50重量%以上あ
るものを言う。さらに、粒子によっては、大きな粒子の
表面に凹凸があるのか、−次粒子が凝集しているのかが
、走査型電子顕微鏡写真からは判断できない場合もある
。この場合、微粒子体とは、H型にした場合の全酸点に
対する外表面酸点の割合が0.03以上、好ましくは0
.05以上、さらに好ましくは、0.1以上のものを指
す。
、以下の方法による。
5をH型にする必要がある。ゼオライトを■]型にする
方法は、合成系に有機物を用いるかあるいは用いないか
、又有機物を用いる場合も有機物の種類によって種々の
方法があるが、ここでは、以下の方法によってH型とす
る。
の水で水洗する。合成系で有機物を用いる場合は、得ら
れたケークを120 ”Cで8時間乾燥した後、500
°Cで6時間空気流通下に焼成を行い有機物を除去した
後、1規定の硝酸中に加えて10重量%スラリーとして
、60°Cで4時間イオン交換を行い、そのスラリーを
濾過し、さらに5倍量の水で水洗した後、120°Cで
10時間乾燥して、H型のZSM−5とする。
得られたケークを直接INの硝酸に加え、以下上記と同
じ方法でH型とする。
の方法で測定する。
)) 酸点の測定装置としては、島津製作所製ガスクロマトグ
ラフGC−7Aおよびデータ処理装置CR−IAを用い
た。すなわち、内径4mm、全長80mmのSUS製短
カラムへ試料(0,2〜1g)を充填し、前記ガスクロ
マトグラフ装置の恒温槽内の試料側流路へ取り付ける。
流し、同時に恒温槽内の温度を325 ”Cに設定する
。
1t(0,2〜2mjりをマイクロシリンジを用いて、
試料側流路の注入口へ一定期間(2〜5分)をおいて断
続的に注入し続ける。
出器を用いて分析し、周期的にピークが現れる経時的な
アミン濃度変化のクロマトグラムを得る。注入回数の増
加と共に試料に対するアミン吸着量が飽和に近づき、そ
れに伴って注入で非吸着アミン量が増加する。従って、
前記クロマトグラムにおいて、アミンの第2回の注入に
対応するピーク面積Siは次第に注入したアミンの量に
対応した面積Soに近づく。
oI/g)は、次式によって求めることができる。
ミンの1回の注入量を表す、) 本発明においては、Si/S、≧0.98となるような
第0回の注入までくり返し注入を行い、次式によりアミ
ン吸着量A(μmol/g)を算出した。
いて測定した場合のピリジン吸着量で表し、外表面酸点
とは、アミンとして4−メチルキノリンを用いて測定し
た場合の4−メチルキノリン吸着量で表される。
し、且つ微粒子体を生成させる目的で原料に加えられる
スラリーである。
ークを、120 ’Cで8時間乾燥した後の乾燥物の重
量から求められるスラリー濃度が1〜50重量%のもの
を言う。
成スラリーである。さらに詳しく説明すると、スラリー
中の固形物の乾燥後のX線回折パターンがZSM−5で
あり、窒素吸着BET表面積が100〜250nf/g
である水熱合成スラリーである。
を20〜50°Cの範囲で濾過分離して得られる含水ケ
ークを指す。そして、この含水ケークを120°Cで8
時間乾燥した後のX線回折パターンは、実質的にZSM
−5だけの回折ピークを含み、他のモルデナイトや石英
等のピークを含まない。
面積は100〜250rrr/gであり、好ましくは1
10〜220rrr/g、さらに好ましくは120〜2
00イ/gの範囲である。
テラーの方法(JAC3Jdl、309(193B))
によって導かれた多分子層吸着等温式から求められる表
面積である。この方法は、多孔性物質の表面積の測定法
として最も一般的な方法である。
粒子体が生成するのかは分からないが、BET表面積が
100rW/g以下で、X線回折的にも殆ど非晶質であ
る場合は、結晶化速度が極めて遅く、生成する粒子も不
均一となり好ましくない。また、BET表面積が250
rrr/g以上の場合は、生成する粒子が数μmから数
十μmと大きくなり、先に述べた全酸点に対する表面酸
点の割合も0.03未満となり好ましくない。特に、従
来、種結晶として用いられて来た殆ど結晶化した製品は
生成する粒子が大きくなるので本発明においては用いる
ことはできない。
質と高結晶性結晶の混合物とは、形態的にも効果の点で
も異なる。
乾燥後の走査型電子顕微鏡写真の一例であるが、図から
明らかなように、全体が均質−様な低結晶性物質であり
、表面が滑らかで、丸みのある物質である。
混合した物の乾燥後の走査型電子顕微鏡写真の一例であ
るが、この図から不均一な単なる非晶質と結晶の混合物
であり、結晶の表面を粒状のゲルが覆っていることが分
かる。そして、このような非晶質と結晶の混合物を種ス
ラリーとして用いると、ゼオライトの生成速度が極めて
遅(て生成する粒子が不均一となり、効果の点でも太き
(異なる。
体が均質・−様な水熱合成スラリーであることが必須で
ある。
けでなく、溶液中の溶解成分も重要な役割を果たしてい
ることが本発明者らの検討により明らかになった。ここ
で言う溶液中の溶解成分とは、先に述べた20〜50℃
でスラリーを濾過分離した際の濾液中の成分を指すが、
驚くべきことに、固形物を除いた濾液だけでも微粒子化
に効果を有することが判明した。
ているためと考えられるが、さらに驚くべきことには、
?容液中のSiO□の濃度が0.5〜5重景重量ある時
に、特に本発明の効果が顕著に現れ、さらに濃度が1〜
3重量%の範囲にある時が好ましいことが判明した。
は明らかに効果の点で異なると考えられ本発明に用いら
れる種スラリーは、結晶化前に、原料混合物全体の10
〜40重景%反重量に加えられる。ただし、ここで言う
原料混合物とは種スラリーも含むすべての原料混合物を
指す。
化の効果が小さく、また、40重量%以上では、生産性
が低くなり好ましくない。この添加量の好ましい範囲は
、15〜37重景%、重量に好ましくは20〜35重量
%である。
しては、種々の方法が考えられる。例えば、従来から知
られていたZSM−5の合成方法を用いて結晶化を途中
で止める方法や、本発明の方法で微粒子のZSM−5を
合成する途中で結晶化を止める方法等が挙げられる。こ
の場合に、種スラリーの組成は上記物性を満足していれ
ば特に制限はないが、再現性よく連続的にZSM−5の
微粒子体を造るという点では、種スラリーの組成とそれ
を加えた原料混合物の組成が殆ど同じであることが好ま
しい。その点で、本発明の方法で微粒子のZSM−5を
合成する途中で結晶化を止める方法が好ましい。
なくても構わない。有機物を含む場合には、有機物とし
ては、従来ZSM−5の合成に用いられているものであ
れば特に制限はないが、例えば、テトラプロピルアンモ
ニウム塩等の四級アンモニウム塩:へキサメチレンジア
ミン等のジアミン:エタノール、エチレングリコール等
のアルコール類;低級アルキル尿素、低級アルキルチオ
尿素等が挙げられる。これらの中で好ましいのは、低級
アルキル尿素及び低級アルキルチオ尿素であり、さらに
好ましいのは、低級アルキル尿素である。
合に、有機物を用いない場合に比べて、上記のような有
機物を用いる方が、粒子径を小さくし易いことが知られ
ている。その点で、本発明の種スラリーの微粒子化の効
果は、有機物を用いない系でより顕著に現れる。通常、
有機物を用いない系で、種スラリーを用いないでZSM
−5を合成した場合、1μm以下の微粒子体を得ること
はきわめて困難であるが、本発明の方法を用いると1μ
m以下、さらに0.1μm以下の微粒子体を得ることが
可能となる。
比は、ZSM−5が生成する範囲であれば特に制限はな
いが、通常20〜500、好ましくは20〜100、さ
らに好ましくは25〜40の範囲である。
に用いられるものであれば特に制限はないが、例えば、
ケイ酸ナトリウム水溶液、シリカゾル、シリカゲル、有
機ケイ酸エステル等があげられる。中でも好ましいのは
、ケイ酸ナトリウム水?容ン夜である。
造に用いられるものであれば特に制限はないが、例えば
、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム等の塩、アルミ
ン酸ナトリウム、アルミナ粉末等が挙げられる。中でも
好ましいのは、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウ
ムであり、さらに好ましいのは硫酸アルミニウムである
。
の製造に用いられるものであれば特に制限はないが、例
えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ
金属水酸化物、塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム、硝酸
ナトリウム等のアルカリ金属塩等が挙げられる。中でも
好ましいのは水酸化ナトリウムである。
ば特に制限はないが、あまり少ないと原料混合物がゲル
化した際に粘度が高くなり過ぎて好ましくなく、また、
あまり多いと生産性が低下するので好ましくない。通常
、水の量は、結晶化終了後のスラリー濃度で2〜15重
景%重量ましくは3〜10重量%、さらに好ましくは3
〜8重量%になるような量である。
Htll整がなされる。このPHは、通常、10〜12
の範囲であり、好ましくは10.5〜12の範囲である
。PH副調整行う場合に、必要に応して硫酸、硝酸、塩
酸等の酸が加えられる。
合物中のアルカリの量との兼ね合いで決められる。
源として、ケイ酸ナトリウム水溶液、アルミナ源として
硫酸アルミニウム、アルカリ金属源として水酸化ナトリ
ウム、P I−1調整剤として硫酸を用いる場合である
。この場合の原料混合物中の各成分のモル比は、以下の
範囲が好ましい。
しい範囲は、以下の範囲である。
明における水熱合成温度は、一般に23M5を合成する
温度であれば特に制限はないが、通常、100〜200
°C1好ましくは120〜180°臥さらに好ましくは
130〜170°Cの範囲である。
ねばならない。そのために、結晶化前に攪拌によって混
合することが好ましい。その際の攪拌の仕方には特に制
限はないが、好ましいのは単位体積当たりの攪拌動力が
0.1〜l0KW/ポの範囲であり、さらに好ましいの
は0.4〜3KW/ボの範囲である。
、静置で行っても構わない。撹拌を行う場合の攪拌動力
は特に制限はないが、好ましいのは、単位体積当たりの
Pi!拌動力が0.1〜10KW/mの範囲であり、さ
らに好ましいのは、0゜4〜3KW/ボの範囲である。
や触媒として有用である。
触媒寿命の延長に効果を示す。そのような例としては、
炭化水素のアルキル化、不均化、環化、クラッキング、
異性化、又はハロゲン化、アミノ化、ニトロ化、水和、
脱水反応等が挙げられる。これらの反応においては、気
相、液相どちらにおいても触媒寿命の延長効果が期待で
きる。
低温の液相反応において、特に活性の向上に効果がある
。その例としては、オレフィンの液相水和反応、酸とア
ルコールからのエステル化反応、エステルの加水分解反
応、ホルマリンを用いる縮合反応、ホルマリンからのト
リオキサン合成反応、フェノールとアセトンからのビス
フェノールAを合成する脱水縮合反応、アセタール化反
応等が挙げられる。これらの中でも、オレフィンの液相
水和反応において、本発明の微粒子化の効果は顕著に現
れる。さらに、オレフィンの中でも拡散が最も問題とな
るシクロヘキセン等の環状オレフィンの水和反応におい
て、本発明の微粒子化の効果は最も顕著に現れる。
明はこれらの実施例に限定されるものではない。
、Oニア、0重量%)8.0kgにNaOH0,05k
gと8.04kgを加えた溶液に、Alt(so−)3
・16H,OO’、61kgと1.3−ジメチル尿素0
.1kgをHtO15kgに溶かした溶液を撹拌しなが
ら加え、5M景%の硫酸10kgを加えて均質なゲルを
得た。このゲルを502のオートクレーブに仕込み、攪
拌動力0.5〜IKW/ボで撹拌しながら160°Cで
10時間合成反応を行った。
を、120℃で8時間乾燥したもののX線回折図を第3
図に示す。この回折パターンは、実質的にZSM−5の
ピークのみからなることが判る。さらに、この物の窒素
吸着BET表面積は、150r4/gであった。また、
濾液中のSiO□の濃度をICP(プラズマ発光分析)
で測定したところ、1.5重量%であった。
じケイ酸ナトリウム5.3 とNaOH0,03kgと
H,02,67kgを加える。さらに、AIZ (SQ
、)!−16H,00,41kgと1.3−ジメチル尿
素0.06kgを8.010kgに溶かした溶液を、攪
拌しながら加え、5重量%の硫酸6.67kgを加え均
質なゲルを得た。このゲルを50ffiのオートクレー
ブに仕込み、攪拌動力0.5〜IKW/rrrで撹拌し
なから150 ”Cで30時間結晶化を行った。
、120℃で8時間乾燥したもののX線回折図を第4図
に示す。この図からこの生成物がZSM−5であること
が分かる。
。図から明らかなように生成したZSM−5は板状であ
り、最も巾の狭い部分の厚さが0゜2μm以下の微粒子
体であることが分かる。
成した後、1規定の硝酸中10重量%スラリーで60’
C,4時間イオン交換した後、濾過して5倍量の水で水
洗し、さらに120°Cで10時間乾燥した。この物の
酸点を先に述べたアミン吸着法で測定した結果、全酸点
に対する外表面酸点の割合は0.15であった。
2gをHz035gと混合した(A液)。
酸1゜2gをH,020gに熔解した(B液)。1,3
ジエチル尿素11.4gをH2O40gに溶解した(
C?& )。A液をホモジナイザーで攪拌しながらB液
とC液を加えよく混合して均質なゲルを得た。このゲル
を200ccのオートクレーブ中で11000rpで攪
拌しなから160°Cで10時間結晶化させた。
て、120°Cで8時間乾燥した。このもののX線回折
パターンを第6図に示す。この回折パターンは、ZSM
−5のみのピークであることが分かる。
gであった。
リー150gを加え、11のオークレープ中50Orp
mで攪拌しなから145°Cで40時間結晶化させた。
後、120″Cで8時間乾燥したもののX線回折パター
ンを第7図に示す。この回折パターンにより、この生成
物は純粋なZSM−5であることが分かる。第8図にこ
の物の走査型電子顕微鏡写真を示す。このものが、0.
1μm程度の微粒子であることが分かる。
2O、モル比は30であった。
、Naz07.35重量%)1.29gにNaOH0,
64g(!:H,0133gを加えた溶液に、A I
z (S 0a)s・15H,09,7gと1,3ジメ
チル尿素0.2gをH,0230gに溶かした溶液を撹
拌しながら加え、さらに4.6重量%の硫酸140gを
加えて均質なゲルを得た。このゲルのPHは10.8で
あった。このゲルを1!オートクレーブに入れ、180
°C140時間攪拌しながら結晶化させた。
して120℃で8時間乾燥した。このもののX線回折パ
ターンは、ZSM−5と一致した。
。
スラリー250gを加えよく混合した後、12のオート
クレーブに入れ、160°Cで15時間結晶化させた。
後、120°Cで8時間乾燥したもののX線回折パター
ンはZSM−5と一致した。第9図に、このものの走査
型電子顕微鏡写真を示す。この図からは、粒径が1μm
程度の表面に凹凸のある粒子であることが分かる。
た後、アミン吸着法で全酸点に対する外表面酸点の割合
を測定したところ、その値は0゜15であった。このこ
とよりこの生成物は微粒子体であることが分かった。
3の(1)で得られた種スラリー50gを加えて、よく
混合した後、1Nのオートクレーブに入れ、160 ’
Cで30時間結晶化させた。
後、120°Cで8時間乾燥したもののX線回折パター
ンはZSM−5と一致した。第10図にこのものの走査
型電子顕微鏡写真を示す。この図から明らかなように、
この生成物は1μm以上の大きな粒子であることが分か
る。これは、種スラリーの量が全体の7.7%と少ない
ためと考えられる。
O7,0重量%)10kgとH,012゜4kgを加え
た溶液に、Aj!z (SO4) x ・16H,O
Q、75kgと1.3−ジメチル尿素 20gをH2O
17,9kgに溶かした溶液を撹拌しながら加え、4.
6重量%の硫酸13.2kgを加えて均質なゲルを得た
。このゲルを501のオートクレーブに仕込み、0.3
〜1.5KW/ボの攪拌動力で攪拌条件下180°Cで
15時間合成反応を行った。
濾過して120°Cで8時間乾燥した。このもののX線
回折パターンはZSM−5と一致した。
/gであった。
同じケイ酸ナトリウム水溶f1.5.6kgとhzo
6゜9kgを加え、50I!、オートクレーブで25
Orpm(攪拌動力0.5〜1.OKW/rd)で攪拌
しながら、AAz(SO4)z ・16H,00゜3
kgと1.3−ジメチル尿素10gをH2O10kgに
溶かした溶液をポンプで供給し、さらに、4.6重量%
の硫酸7. 6kgを加えて均質なゲルとした後、15
5°Cで35時間結晶化させた。
120°Cで8時間乾燥した。このもののX線回折パタ
ーンはZSM−5と一致した。また、このものの走査型
電子顕微鏡写真を第11図に示す。図からこの生成物は
、1μm程度の表面に凹凸のある粒子であることが分か
る。
にした後、アミン吸着法により全酸点に対する外表面酸
点の割合を測定したところ、0゜16であった。
イ酸ナトリウム水溶液(SiOz26重量%、Naz0
7重量%)5.7kgとH,022kgを加えて均質ス
ラリーとした後、H,OIokgにAlz(SO4)z
・16H,00,42kgを溶かした溶液を攪拌下
にポンプで供給し、さらに、H,06kgに硫酸0.2
6kgを溶かした溶液をポンプで供給した。得られたゲ
ルを、5ONのオートクレーブ中で170℃で8時間結
晶化させた。
て120°Cで8時間乾燥した。このもののX線回折図
を第12図に示す。
が分かる。また、このものの窒素吸着BET表面積は1
75rrr/gであった。さらに、濾液中のSiO□濃
度は1.3重量%であった。
トリウム水溶′ffL(S i Oz26重量%、Na
z07重量%)5.7kgとHtO22kgを加えて均
質なスラリーとした後、HzO10kgにAlz(So
n)i・16HzO0,42kgを溶かした溶液を攪拌
下にポンプで供給し、さらにH、06kgに硫酸0.2
6kgを溶かした溶液をポンプで供給した。得られたゲ
ルを502のオートクレーブ中で150°Cで24時間
、25Orpmの攪拌下に結晶化させた。得られたスラ
リーのスラリー濃度は6重量%であった。
20℃で8時間乾燥した。このもののX線回折パターン
を第13図に示す。この回折図より生成物は、ZSM−
5と同定された。このものの走査型電子顕微鏡写真を第
14図に示す。この図から0.1μm程度の微粒子の凝
集体であることが分かる。
l□O3モル比は26であり、また、窒素吸着BET表
面積は、320ボ/gであった。
%スラリーで60°C14時間イオン交換した後、濾過
し、5倍量の水で水洗し、120°Cで10時間乾燥し
てH型とした。このもののアミン吸着によって求めた全
酸点に対する外表面酸点の割合は0.21であった。
gを種スラリーとして用いて、他は実施例5の(2)と
同じ原料、同じ条件で結晶化させた。
20°Cで8時間乾燥した。このもののX線回折パター
ンは、ZSM−5と一致した。このものの走査型電子顕
微鏡写真を第15図に示す。
の表面に凹凸のある大きな粒子である。
着法で全酸点に対する外表面酸点の割合を求めたところ
、0.028であった。このことから、この粒子は、単
なる凝集体ではないことが分かる。
種スラリーを用いると、このように粒子が大きくなるこ
とが分かる。
ONのオートクレーブ中で150°Cで4時間水熱合成
反応を行った。
て120°Cで8時間乾燥した。このもののX線回折図
を第16図に示す。図から明らかなように、このものは
殆ど非晶質であった。
ころ、90nf/gであった。
(2)と同じ原料、同じ条件で結晶化させた。
却し、濾過して5倍量の水で水洗した後、120°Cで
8時間乾燥した。このもののX線回折図を第17図に示
す。この図から明らかなように、この時点ではまだ結晶
化が完了していないことが分かる。
を求めたところ、60時間を要した。このことから、窒
素吸着BET表面積が100rd/g以下の種スラリー
を用いると結晶化速度が著しく遅くなることが分かる。
4kgと実施例5の(2)で得られた本合成スラリー1
1.06kgを混合して均質なスラリーを得た。
、窒素吸着BET表面積を測定したところ、170rr
f/gであった。この値は、実施例5の(1)の種スラ
リーと殆ど同じであった。
(2)と同じ原料、同じ条件で結晶化させた。
却し、濾過水洗後120°Cで8時間乾燥した。このも
ののX線回折図を第18図に示す、この図から結晶化が
まだ完了していないことが分かる。その後、経時的にス
ラリーを抜き出して結晶化終了時間を求めたところ、4
8時間であった。
°Cで8時間乾燥したものの走査型電子顕微鏡写真を第
19図に示す、この粒子は表面に凹凸のある数μmの粒
子であることが分かる。
吸着法で測定した全酸点に対する外表面酸点の割合は、
0.027であった。このことから、本発明の種スラリ
ーと、単に非晶質と高結晶性の物の混合物が効果の点で
異なることが分かる。
O7,0重量%)5.35kgにH2O2,5kgを加
えて均一な溶液を得た。この溶液を攪拌しながら、)1
.0 15kgにA1.(SOl)、・16H!0 0
,4kgと硫酸0.26kgを溶かした溶液を室温で約
30分かけてポンプで供給し、均質なゲルを得た。この
ゲルを170°C130時間、250rpmの攪拌条件
下に結晶化させた。
して120°Cで8時間乾燥した。このもののX線回折
図を第20図に示す。この回折パターンは、ZSM−5
のものである。
gであった。
5kgにNaOH30gとHzO2,2kgを加え均質
なスラリーとした。このスラリーを5ONのオートクレ
ーブに仕込み、アンカー型攪拌翼で200rpmで攪拌
しながら、HzO10kgにAIZ(SO4)3−16
H!0 0.42kgを溶かした溶液を約30分かけて
ポンプで供給し、さらに、820 5kgに硫酸0.3
kgを溶かした溶液を約20分かけてポンプで供給した
。この間の攪拌動力は、0.3〜0.8KW/イの範囲
で変化した。その後、温度を150°Cまで挙げて26
時間結晶化を行った。
120°Cで8時間乾燥した物のX線回折パターンを第
21図に示す。この回折パターンより、この生成物は純
粋なZSM−5であることが分かる。第22図にこのも
のの走査型電子顕微鏡写真を示す、この粒子は、厚さが
0. 3μm程度の表面が凹凸の粒子であることが分か
る。
後、アミン吸着法で全酸点に対する外表面酸点の割合を
測定したところ、0.21であった。
,120時間、250rpmの攪拌条件下に結晶化させ
た。
120℃で8時間乾燥した物のX線回折パターンは、約
60%がZSM−5で、約20%がモルデナイトで、約
20%がα−石英の混合物であった。このことは、種ス
ラリーなしで有機物を含まない系においては、最初ZS
M−5が生成するが、結晶化が進むにつれてモルデナイ
トやα−石英が副生じてくることを示している。
r/gであった。また、この物の走査型電子顕微鏡写真
を第23図に示す。この写真より生成物は数十μmの非
常に大きな結晶であることが分かる。
例6の(2)の種スラリーの代わりに種結晶として用い
て合成を行った。
とH,02,2kgを加えた均一溶液に、上記種結晶5
00gを加え均質なスラリーとした。
200rpmで攪拌しながら、HIO10kgにA 1
z (S 0n)s・16H!0 0.42kgを溶
かした溶液を約30分かけてポンプで供給し、さらに、
H,05kgに硫酸0.3kgを溶かした溶液を約20
分かけてポンプで供給した。その後、温度を150°C
まで上げて、26時間結晶化を行った。
後、120℃で8時間乾燥した物のX線回折パターンを
第24図に示す。この回折パターンより、この生成物は
ZSM−5とモルデナイトとα−石英の混合物であるこ
とが分かる。
65kgとNaOH28gとN a A I Ot45
gをH,02,21kgに加えて均一な溶液を得た。こ
の溶液に、実施例6の(1)で得た種スラIJ−’10
.5kgを加え均質なスラリーとした。このスラリーを
50ffiのオートクレーブに仕込み、150rpmで
攪拌しながら、H,010kgにA11 (SO4)i
・16)fzo 0.424kgとNaAl0t
o、05kgを溶かした溶液を約30分かけてポンプで
供給した。
た溶液を約15分かけてポンプで供給して均質なゲルを
得た。その後、温度を190°Cまで上げて6時間結晶
化させた。
、120°Cで8時間乾燥した物のX線回折分析の結果
は、ZSM−5であった。
った。
あった。
込み原料組成で均質なゲルを得た。その後、165°C
に温度を上げて30時間結晶化させた。
、120°Cで8時間乾燥したもののX線回折分析より
、この生成物は純粋なZSM−5であることが分かった
。このものの走査型電子顕微鏡写真を第25図に示す。
粒子体であることが分かる。
、アミン吸着法で全酸点に対する外表面酸点の割合を測
定したところ0.3であった。
65kgとNNaOH2BとN a A I Oz45
gをH,02,21kgに加えて均一な溶液を得た。こ
の溶液に、実施例6の(1)で得た種スラリーを濾過し
た濾液8kgを加え均一な溶液を得た。
rpmで攪拌しながら、HzO10kgにAl2(SO
4)!・16H,OO,424kgを溶かした溶液を約
30分かけてポンプで供給した。
た溶液を約15分かけてポンプで供給して均質なゲルと
して、その後温度を156°Cに上げて30時間結晶化
させた。
120°Cで8時間乾燥したもののX線回折分析より、
この生成物は、微量のモルデナイトを含むZSM−5で
あることが分かった。このものの走査型電子顕微鏡写真
を第26図に示す。この写真より生成物は、表面に凹凸
のある1μm程度の粒子であることが分かる。
後、アミン吸着法で測定した全酸点に対する外表面酸点
の割合は0.04であった。このことから、種スラリー
は濾液だけでも微粒化の効果があることが分かる。
媒として用いて、シクロヘキサセンの水和反応を以下の
条件で行った。
:120°C 反応層上部にオイルだけの相を形成する程度の撹拌条件
下で、オーバーフローノズルよりオイルを連続的に抜き
出し、反応消費分の水は、ポンプで24時間ごとにパル
ス的に送入した。
サノール濃度を表1に示す。
て用いて、シクロヘキサセンの水和反応を実施例8と同
じ条件で行った。
サノール濃度を表2に示す。
ゼオライl−ZSM−5の微粒子体を再現性良く簡便な
操作で得ることができる。これは、工業的に実施する上
で極めて有利となる。
の粒子の走査型電子顕微鏡写真を示す。 第2図は、結晶化前の非晶質粒子と高結晶粒子との混合
乾燥粒子の走査型電子顕微鏡写真を示す。 第3図は、実施例1の種スラリー中の乾燥粒子のX線回
折パターンを示す。 第4図は、実施例1で得られたZSM−5微粒子のX線
回折パターンを示す。 第5図は、実施例1で得られたZSM−5微粒子の走査
型電子顕微鏡写真を示す。 第6図は、実施例2の種スラリー中の乾燥粒子のX線回
折パターンを示す。 第7図は、実施例2で得られたZSM−5微粒子のX線
回折パターンを示す。 第8図は、実施例2で得られたZSM−5微粒子の走査
型電子顕微鏡写真を示す。 第9図は、実施例3で得られたZSM−5微粒子の走査
型電子顕微鏡写真を示す。 第10図は、比較例1で得られたZSM−5粒子の走査
型電子顕微鏡写真を示す。 第11図は、実施例4で得られたZSM−5微粒子の走
査型電子顕微鏡写真を示す。 第12図は、実施例5の種スラリー中のZSM−5乾燥
粒子のX線回折パターンを示す。 第13図は、実施例5で得られたZSM−5微粒子のX
線回折パターンを示す。 第14図は、実施例5で得られたZSM−5微粒子の走
査型電子顕微鏡写真を示す。 第15図は、比較例2で得られたZSM−5粒子の走査
型電子顕微鏡写真を示す。 第16図は、比較例3の種スラリー中の乾燥粒子のXM
回折パターンを示す。 第17図は、比較例3で得られた粒子のX線回折パター
ンを示す。 第18図は、比較例4で得られた粒子のX線回折パター
ンを示す。 第19図は、比較例4で得られた粒子の走査型電子顕微
鏡写真を示す。 第20図は、実施例60種スラリー中の乾燥粒子のX線
回折パターンを示す。 第21図は、実施例6で得られたZSM−5微粒子のX
線回折パターンを示す。 第22図は、実施例6で得られたZSM−5微粒子の走
査型電子顕微鏡写真を示す。 第23図は、比較例5で得られた粒子の走査型電子顕微
鏡写真を示す。 第24図は、比較例6で得られた粒子のX線回折パター
ンを示す。 第25図は、実施例7で得られたZSM−5微粒子の走
査型電子顕微鏡写真を示す。 第26図は、参考例で得られたZSM−5粒子の走査型
電子顕微鏡写真を示す。 (ほか1名) 第 1 図 第 図 第3図 0 5 0 26 [’ ) 5 第4図 2a [’ ] 第 5 図 第6図 第7図 20〔°〕 第 図 第 9 図 第 0 図 第 1 図 第12図 26 (’ ) 第13図 第 4 図 第 5 図 第1θ図 28 [’ ) 第17図 第18図 第19 図 +−ン 第20図 2θ
Claims (5)
- (1)シリカ源、アルミナ源、アルカリ金属源、水を含
む原料混合物を水熱合成条件下に結晶化させる際に、種
スラリーとして、スラリー中の固形物の乾燥後のX線回
折パターンがZSM−5であり、窒素吸着BET表面積
が100〜250m^2/gである結晶化途中の水熱合
成スラリーを、全体の10〜40重量%結晶化前に加え
ることを特徴とする、ZSM−5微粒子体の製造法。 - (2)原料混合物が有機物を含むことを特徴とする、請
求項(1)記載の方法。 - (3)有機物が低級アルキル尿素であることを特徴とす
る、請求項(2)記載の方法。 - (4)原料混合物が有機物を含まないことを特徴とする
、請求項(1)記載の方法。 - (5)原料混合物のSiO_2/Al_2O_3モル比
が、25〜40の範囲であることを特徴とする、請求項
(1)〜(4)のいずれかに記載の方法。
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-
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- 1989-12-20 JP JP1328371A patent/JP2844098B2/ja not_active Expired - Fee Related
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