JPH0343209B2 - - Google Patents

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JPH0343209B2
JPH0343209B2 JP58067838A JP6783883A JPH0343209B2 JP H0343209 B2 JPH0343209 B2 JP H0343209B2 JP 58067838 A JP58067838 A JP 58067838A JP 6783883 A JP6783883 A JP 6783883A JP H0343209 B2 JPH0343209 B2 JP H0343209B2
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JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
ions
supported
surface layer
hours
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP58067838A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59195522A (en
Inventor
Masaru Ushio
Takeshi Ishii
Hajime Okazaki
Tetsushi Ikeda
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.)
SHINNENRYOYU KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Original Assignee
SHINNENRYOYU KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SHINNENRYOYU KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI filed Critical SHINNENRYOYU KAIHATSU GIJUTSU KENKYU KUMIAI
Priority to JP58067838A priority Critical patent/JPS59195522A/en
Publication of JPS59195522A publication Critical patent/JPS59195522A/en
Publication of JPH0343209B2 publication Critical patent/JPH0343209B2/ja
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

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  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明は結晶性アルミノシリケートゼオライト
への選択的イオン導入法及び選択的イオン導入結
晶性アルミノシリケートゼオライトに関するもの
である。さらに詳しくは、本発明は結晶性アルミ
ノシリケートゼオライトへのイオン導入に際して
該結晶子の表層部と内層部に異種のイオンを選択
的に導入する方法及び導入してなるゼオライトに
関するものである。従来、シリカ、アルミナ、ア
ルカリ金属、水および有機化合物から合成される
結晶性アルミノシリケートゼオライトを触媒や吸
着剤の用途に供するために該ゼオライト格子中の
イオンを他のイオンに置換する作業が一般に行わ
れている。通常、該ゼオライトを350℃以上の温
度で焼成後、所望のカチオンを含有する溶液と該
ゼオライトを1回あるいは複数回接触させること
により1種類あるいは2種類以上のイオンが該ゼ
オライトのイオン交換サイトへ導入され、代りに
元のイオンが脱離する。しかし従来の方法では所
望のイオンはゼオライト結晶子の全層にわたつて
ほぼ均一に導入される。該結晶子とは多結晶体の
構成要素でそれ自体を単結晶とみなすことのでき
る微結晶をいう。吸着剤として用いる場合あるい
は触媒として用いる場合、導入イオンがゼオライ
ト結晶子の全層にわたつて均一に分布しているこ
とは通常好ましい事実である。しかし特定の反応
に対しては導入イオンが該ゼオライト結晶子の表
層部と内層部で異るように設計、調製されたゼオ
ライト触媒を用いる方が好ましいことがある。た
とえなゼオライト細孔入口近くの活性点で原料物
質の一次反応を選択的に起こし、細孔の奥の異な
る性格をもつ活性点で二次反応を起こして目的生
成物の収率を上げる場合などである。 ゼオライト結晶子の表層に選択的に該イオンを
導入する方法としては、該イオン含有溶液をスプ
レイドライヤー中でゼオライト粉末に散布する方
式やイオン交換を迅速に行う方式などがあるが、
かなりの量の該イオンがゼオライト結晶子の内層
にまで導入され、初期の目的を十分に達成できな
い。 本発明はこの点を解決するものである。 本発明者達は鋭意研究を重ねた結果、有機化合
物含有ゼオライトに対して従来好ましく用いられ
てきたイオン導入法すなわち、該ゼオライトを焼
成後、所定のイオン性物質の溶液と接触させると
いう方法に代えて、該ゼオライトを焼成すること
なく所定のイオン性物質の溶液と接触させ、焼成
後前記イオンとは異なるイオン性物質の溶液と再
び接触させることにより該ゼオライト結晶子の表
層部と内層部に別種のイオンが選択的に導入され
た選択的イオン導入結晶性アルミノシリケートゼ
オライトを得ることができることを見出した。 すなわち本発明は、有機イオン含有未焼成の結
晶性アルミノシリケートゼオライトをイオン性物
質を含有する溶液と接触させ、該ゼオライトの表
層部のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオン
および/又は有機イオンの代りに該イオンを交換
担持させ、次いで300℃〜1000℃で加熱焼成して
有機イオンを除去した後に、該焼成ゼオライトと
前記イオン性物質と別種のイオン性物質を含有す
る溶液とをさらに接触させ、該焼成ゼオライトの
内層部のアルカリ金属イオン、アンモニウムイオ
ンおよび/又は有機イオンの代りに該別種のイオ
ン性物質を交換担持させることを特徴とする選択
的多種イオン導入法および有機イオン含有未焼成
の結晶性アルミノシリケートゼオライトをイオン
性物質を含有する溶液と接触させ、該ゼオライト
の表層部のアルカリ金属イオン、アンモニウムイ
オンおよび/又は有機イオンの代りに該イオンを
交換担持させ、次いで300℃〜1000℃で加熱焼成
して有機イオンを除去した後に、該焼成ゼオライ
トと前記イオン性物質と別種のイオン性物質を含
有する溶液とをさらに接触させ、該焼成ゼオライ
トの内層部のアルカリ金属イオン、アンモニウム
イオンおよび/又は有機イオンの代りに該別種の
イオン性物質を交換担持させてなることを特徴と
する選択的多種イオン導入結晶性アルミノシリケ
ートゼオライトを提供する。 本発明でいう有機イオン含有結晶性アルミノシ
リケートゼオライトとは一般にメタン型構造の
SiO4四面体とAlO4四面体が互いに頂点の酸素原
子を共有して、三次元綱目構造が結合した結晶体
でAlO4四面体にはアルカリ金属カチオン、アン
モニウムイオンあるいは/および有機塩基が結合
して電気的に中和しており、約5〜15Åの孔開口
を有するゼオライトである。 該ゼオライトは例えば以下のようにして製造す
ることができる。 酸化物のモル比で表わして下記の組成 Al2O3/SiO2=0〜0.2 H2O/SiO2=5〜200 M/SiO2=0.01〜3.0 (又はNH4 +/SiO2=0.1〜50) R/SiO2=0.02〜0.5 (上式中Mはアルカリ金属イオン、NH4 +はアン
モニウムイオン、Rは有機化合物である。)、を有
するシリカ、アルミナ、水、有機化合物あるいは
アルカリ金属又はアンモニウムイオンを含む反応
混合物を水熱合成して得られる。 前記のアルミナ源、シリカ源はゼオライト製造
に通常用いられるものであればよく、例としては
アルミネート、アルミナ、シリケート、シリカヒ
ドロゾル、シリカゲル、ケイ酸、水酸化物および
ハロゲン塩がある。また有機化合物の例としては
四級アルキルアンモニウム化合物、第1級、第2
級、第3級のアルキルアミン類、アルコールアミ
ン、アルコール類、エーテル類、アミド類があげ
られるがとくにテトラn−プロピルアンモニウム
化合物、テトラn−ブチルアンモニウム化合物、
テトラエチルアンモニウム化合物あるいはコリン
等の有機塩基化合物が好んで用いられる。また
Na+、K+、Li+などアルカリ金属カチオンあるい
はNH4 +を通常結晶鉱化剤として用い結晶化を促
進することができるが、有機化合物の添加量を増
すことによりアルカリ金属カチオンの添加を省く
ことも可能である。 前記水熱合成は反応混合物を、50〜300℃、好
ましくは100〜200℃の温度におて1時間〜60日間
好ましくは6〜24時間加熱することによつて結晶
化し、結晶性アルミノシリケートゼオライトを生
成する。次に該有機カチオン含有ゼオライトを母
液から過、洗浄後、50〜200℃好ましくは100〜
150℃で0.5〜50時間好ましくは2〜10時間通常乾
燥する。 本発明でゼオライトに交換するイオン性物質と
しては例えば金属イオン、アンモニウイオン
(NH4 +)および水素イオン(H+)があげられ
る。該金属イオンとしては周期律表第族〜第
族の各種金属イオンのいずれでもよい。特に
A、B属(例えばLi、Na、K、Rb、Cu、Ag、
Cs、Auなど)、A、B属(例えばBe、Cd、
Ba、Hg、Mg、Ca、Sr、Znなど)、B属(例
えばLa、Ce、Pr、Ndなど)、A、B属(例
えばV、Bi、P、Sbなど)、A、B属(例え
ば、Cr、Mo、W、Se、Teなど)、A属(例え
ばMn、Reなど)および属(例えばFe、Co、
Ni、Ru、Rh、Pd、Os、Ir、Ptなど)の各種金
属イオンが好ましく用いられる。これらのイオン
は好ましく塩化物、硝酸塩及び硫酸塩が使用でき
る。前記の金属イオンのうちPtおよびPdの金属
イオンは好ましくはPt(NH34 ++およびPd
(NH34 ++などのアンミン錯イオンが用いられ
る。またMo、WおよびPの金属イオンは好まし
くはモリブデン酸アンモニウム、タングステン酸
アンモニウムおよびリン酸アンモニウムなどのア
ニオンが用いられる。 本発明におけるゼオライトにイオン性物質を導
入する方法は通常下記のように行う。 まず、未焼成の有機イオン含有ゼオライトお5
×10-5−10モル/リツトル、好ましくは5×10-4
−2モル/リツトルの濃度のイオン性物質の溶液
と0〜200℃好ましくは20〜100℃で10分〜10日、
好ましくは0.5〜5時間接触させて、該有機イオ
ン含有ゼオライト結晶子の表層部のアルカリイオ
ンの代りに該イオン性物質を交換担持する。 なお、表層部のアルカリイオンの代りに交換担
持するイオン性物質の数は一種類に限られるわけ
ではなく、複数のイオン性物質を含む溶液と接触
させることにより同時に複数のイオン性物質を交
換担持しても良いし、あるいは単数のイオン性物
質を含む溶液と複数回接触させることにより複数
のイオン性物質を交換担持してもよい。 前記の方法で1種類あるいは2種類以上のイオ
ン性物質が結晶子の表層部に選択的に交換担持さ
れた有機イオン含有ゼオライトは次いで300℃〜
1000℃、好ましくは500℃〜800℃の温度で30分〜
100時間好ましくは1〜10時間不活性ガス中ある
いは空気中で加熱焼成され、ゼオライト内層部に
含まれている有機イオンが分解(焼成)されて除
去される。該ゼオライトはさらにH2ガスやCOガ
ス、H2Sガスなど還元性ガスと高温で接触したり
あるいは亜硫酸塩、チオ亜硫酸塩、ヒドロチオン
酸塩などの種々の還元性溶液と接触することによ
りイオン性物質の安定化を図ることができる。 次いで前記の表層部に交換したイオン性物質と
別種のイオン性物質の該焼成ゼオライト結晶子内
層部への導入を行う。すなわち、該焼成ゼオライ
トを5×10-5−10モル/リツトル好ましくは5×
10-4−2モル/リツトルの濃度のイオ性物質の溶
液と0〜200℃好ましくは20〜100℃で10分〜10日
好ましくは0.5〜5時間接触させて該ゼオライト
結晶子の内層部にイオン性物質を交換担持する。 内層部のアルカリイオンの代りに交換担持する
イオン性物質の数は一種類に限定されるわけでは
なく、複数のイオン性物質を含む溶液と接触させ
ることにより同時に複数のイオン性物質を交換担
持しても良いし、あるいは単数のイオン性物質を
含む溶液と複数回接触させることにより複数のイ
オン性物質を交換担持してもよい。なおゼオライ
トの水熱合成段階でアルカリ金属イオンを添加す
る代りに有機化合物の添加量を増した場合あるい
はアルカリ金属イオンの代りにアンモニウムイオ
ン(NH4 +)を用いた合成ゼオライトの場合は、
イオン性物質としてのH+あるいはNH4 +の交換
は省略できる。 つまり、これらの場合は300℃〜1000℃好まし
くは450℃〜800℃で焼成することにより直接H型
に変えられ固体酸触媒としてそのまま提供できる
のである。また上記以外の場合も通常は300℃〜
1000℃、好ましくは450℃〜800℃の温度で30分〜
100時間、好ましくは1〜10時間不活性ガス中あ
るいは空気中で焼成する。該焼成ゼオライトはさ
らにH2ガスやCOガス、H2Sガスなど還元性ガス
と高温で接触したりあるいは亜硫酸塩、チオ亜硫
酸塩、ヒドロチオン酸塩などの種々の還元性溶液
と接触することによりイオン性物質の安定化を図
ることができる。 前記のゼオライトのアルカリイオン等の代りに
イオン性物質を交換担持させる方法は公知の方法
を用いることができる。例えば含浸法、イオン交
換法、沈着法および混練法が例示できる。特に含
浸法およびイオン交換法が好ましい。 前記の表層部とはゼオライト結晶子の外表面近
傍部を意味し、具体的にはゼオライト結晶子の外
表面および細孔入口部を指す。表層部が結晶子全
体に対して占める容積比率は0.1〜30%である。 一方、内層部とはゼオライト結晶子の表層部を
除く部分をいい、具体的にはゼオライト結晶子の
細孔入口部を除く細孔内部を指す。内層部が結晶
子全体に対して占める容積比率は70〜99.9%であ
る。 導入されたイオンのバルクな濃度は通常の分析
法により定量されるが、好ましくは担持ゼオライ
トをHF水で処理後HCl水に溶解し、原子吸光法
あるいは比色分析法により定量される。 一方、ゼオライト結晶子の表層部における担持
イオンの濃度は、種々の固体表面分析法により通
常は測定されるが、オージエ電子スペクトル法あ
るいはX線光電子スペクトル法が好ましく用いら
れる。また、ゼオライト結晶子の内層部における
担持イオン濃度分布は、ゼオライト結晶子の表面
をAr+等で削り取りながら上記のオージエ電子ス
ペクトルを測定することにより定量できる。 本発明で調製された選択的イオン導入ゼオライ
トを触媒あるいは吸着剤として用いる多くの場
合、耐熱性、耐久性に優れたある母体物質に混入
して使うのが望ましい。該ゼオライト物質はしば
しばベントナイトおよびカオリンなどの天然粘土
に混入される。これらの物質は触媒の結合剤とし
て働き、機械強度の高い良好な圧潰強さを有する
触媒を提供する。本発明によつて製造されるゼオ
ライトと複合される物質としては、モンモリロナ
イト、カオリン、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、シ
リカ−マグネシア−ジルコニアなどの多孔性母体
物質がある。これらの複合化触媒において該ゼオ
ライトが占める割合は通常5〜90wt%である。 本発明の方法による選択的イオン性物質導入ゼ
オライトを触媒として用いる場合、反応に先立つ
て該ゼオライトを不活性ガス中あるいは空気中で
焼成あるいは/さらにH2還元あるいは/さらに
硫化処理を行つてもよい。 本発明の方法によつて得られる選択的イオン導
入ゼオライトの触媒としての用法の例の一つに合
成ガスから一段で高オクタン価ガソリンをつくる
シンセシスガス・ツウ・ガソリン(STG)反応
がある。本発明の方法でゼオライトの表層部に
Pd、あるいはZu−CuあるいはRuなどメタノール
合成あるいはフイツシヤー・トロプシユ反応活性
をもつ金属を導入し、内層部にはH+あるいは
NH4 +を導入することによりSTG反応用高活性、
高選択性触媒が調製できる。 他の用法例としては、潤滑油あるいは燃料油の
流動点や粘度を下げるための水素化脱ろうがあ
る。さらに他の例としてトルエンのメチル化、不
均化、あるいはキシレンの異性化反応があげられ
る。この場合、表層部の酸点のみを、Na、Mg等
の塩基性物質で被毒することによりパラキシレン
への選択性をあげることができる。有機カチオン
含有ゼオライトに本発明の方法に従つて表層部に
Pt、Pd、Mo、Wなど水素化能を持つ金属を導入
し、内層部にはH+あるいはNH4 +あるいは2価
あるいは3価の金属カチオンを導入することによ
り該諸反応に対する活性、選択性、とくに寿命に
優れた水素化分解触媒をつくることができる。こ
の場合選択性を上げるために表層部にさらにPあ
るいはMgあるいはBよりなるイオンを導入する
ことがある。 さらに有機カチオン含有ゼオライトに本発明の
方法に従つて表層部にSb、As、Bi、Mnなど水
素化能をもつ金属に対する触媒毒を導入し、内層
部にはPt、Pd、Rh、Ru、Fe、Ni、Cs、Mo、W
など水素化能を持つ金属を導入することによりナ
フサ留分中のn−パラフインの選択的水素化分解
など分子形状選択性に優れた触媒をつくることが
できる。 実施例 1 Al2(SO43・18H2O 6.48gr、濃硫酸18.6gr、水
180c.c.および臭化テトラプロピルアンモニウム
((n−Pr)4NBr)22.6grよりなる水溶液と水ガラ
ス3号(SiO2/NaOH/H2O=29/9/62重量
比)207grと水133c.c.よりなる水溶液を別個に調製
した。これらをNaCl78.8gr、水313c.c.よりなる水
溶液に混合液のPHが9.5〜10.0の範囲に入るよう
に良く撹拌しながら滴々加えていき、不均一なゲ
ル状混合物を得た。このゲル状混合物を内容積1
のステンレス製オートクレーブに充填し密閉後
150℃で16hr加熱撹拌した。反応生成物を別洗
浄後120℃で5時間乾燥して、約60grの粗白色粉
末状固体物質を得た。X線回折分析の結果該固体
物質はZSM−5と同等のゼオライト(1)であるこ
とがわかつた。 (比較製法−1) 前記のゼオライト(1)20grを秤取し、500℃で5
時間エアー中で焼成した。次いで1Mol/の
NH4NO3水溶液200c.c.を用いて70℃でNH4 +の導
入操作を3回行つた。過洗浄後、200c.c.の蒸留
水に懸濁してよく撹拌しながら70℃に保ち、そこ
へ0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液50c.c.を約1
時間に渡つて滴々加えた。30分間の熟成後過洗
浄し、500℃で5時間エアー中で焼成した。比色
分析の結果、ゼオライト上には加えたPtのほぼ
全量に当たる約0.5wt%のPtが担持されていた。
またオージエ電子スペクトルによるとゼオライト
の表・内層部に均一に担持されていることが確認
できた。 (製法−2) 前記のゼオライト(1)20grを秤取し、200c.c.の蒸
留水に懸濁した。加熱撹拌することにより70℃に
保ちながら0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液50
c.c.を約1hrに渡つて滴々加えた。30分間の熟成後
過洗浄し、500℃で5時間空気中で焼成した。
比色分析およびオージエ電子スペクトル分析の結
果ゼオライト表層部に0.01wt%のPtが担持され
ているにすぎず、内層部の有機化合物は焼失して
いた。次に500℃で3hr、H2還元後、1Mol/の
NH4NO3水溶液200c.c.を用いて70℃でNH4 +との
イオン交換操作を3回行つた。過洗浄後、500
℃で5時間エアー中で焼成した。その結果、ゼオ
ライトの表層部にはNH4 +イオン交換前と変ら
ず、0.01wt%のPtが担持され、内層部はナトリ
ウムイオンがH+イオンで交換されていた。 (製法−3) 前記のゼオライト(1)20grを秤取し、0.01Mol/
のPt(NH34Cl2水溶液50c.c.中に浸し約1時間放
置後エバポレーターを用いて減圧下100℃で水分
を除去した。次いで500℃で5時間空気中で焼成
した。比色分析およびオージエ電子スペクトル分
析の結果ゼオライトの表層部には0.5wt%のPtが
担持されており、加えたPt全量がゼオライトの
表層部に担持されていることがわかつた。500℃
で3hrH2還元後1Mol/のNH4NO3水溶液200c.c.
を用いて70℃でNH4 +とのイオン交換操作を3回
行つた。過洗浄後500℃で5時間エアー中で焼
成した。分析の結果、ゼオライトの表層部には
NH4 +イオン交換前と変らず、0.5wt%のPtが担
持され、内層部はナトリウムイオンのほぼ全量が
H+イオンで交換されていた。 製法1〜3で得られた3種のPt−H−ゼオラ
イトを触媒としてn−C4H9CHO/tert−
C4H9CHO=1/1(モル/モル)の水素添加反
応を行つた。なお、反応に先立つて500℃で3時
間H2還元を行つた。反応は常圧下、70℃、H2
C4H9CHO=5/1(モル/モル)で行つた。主
生成物は反応するアルコールであつた。表−1に
比較例と実施例を示す。
The present invention relates to a method for selectively introducing ions into crystalline aluminosilicate zeolite and selectively introducing ions into crystalline aluminosilicate zeolite. More specifically, the present invention relates to a method for selectively introducing different types of ions into the surface layer and inner layer of crystallites during ion introduction into crystalline aluminosilicate zeolite, and a zeolite produced by the introduction. Conventionally, in order to use crystalline aluminosilicate zeolite synthesized from silica, alumina, alkali metals, water, and organic compounds for use as catalysts or adsorbents, the ions in the zeolite lattice have generally been replaced with other ions. It is being said. Usually, after the zeolite is calcined at a temperature of 350°C or higher, one or more types of ions are transferred to the ion exchange site of the zeolite by contacting the zeolite with a solution containing the desired cation once or multiple times. introduced, and the original ions are desorbed in their place. However, in conventional methods, desired ions are introduced almost uniformly throughout the entire layer of zeolite crystallites. The crystallite refers to a microcrystal that is a component of a polycrystal and can itself be considered a single crystal. When used as an adsorbent or as a catalyst, it is usually a favorable fact that the introduced ions are uniformly distributed over the entire layer of zeolite crystallites. However, for specific reactions, it may be preferable to use a zeolite catalyst designed and prepared so that the introduced ions are different between the surface layer and the inner layer of the zeolite crystallite. For example, when a primary reaction of raw materials occurs selectively at active points near the entrance of zeolite pores, and a secondary reaction occurs at active points with different characteristics deep inside the pores to increase the yield of the desired product. It is. Methods for selectively introducing the ions into the surface layer of zeolite crystallites include a method of spraying the ion-containing solution on the zeolite powder in a spray dryer and a method of rapidly performing ion exchange.
A considerable amount of the ions are introduced into the inner layer of the zeolite crystallites, and the initial purpose cannot be fully achieved. The present invention solves this problem. As a result of extensive research, the present inventors have found that instead of the iontophoresis method that has traditionally been preferably used for zeolite containing organic compounds, that is, the method of bringing the zeolite into contact with a solution of a predetermined ionic substance after calcination. Then, the zeolite is brought into contact with a solution of a predetermined ionic substance without being calcined, and after being calcined, the zeolite is brought into contact again with a solution of an ionic substance different from the ions, so that different species are formed in the surface layer and the inner layer of the zeolite crystallite. It has been found that it is possible to obtain a selectively ion-introduced crystalline aluminosilicate zeolite into which ions are selectively introduced. That is, in the present invention, an uncalcined crystalline aluminosilicate zeolite containing organic ions is brought into contact with a solution containing an ionic substance, and the ions are replaced with alkali metal ions, ammonium ions, and/or organic ions in the surface layer of the zeolite. The calcined zeolite is then heated and calcined at 300°C to 1000°C to remove organic ions, and then the calcined zeolite is further brought into contact with a solution containing the ionic substance and another type of ionic substance. A selective multi-species ion introduction method characterized in that the different ionic substances are exchange-supported in place of alkali metal ions, ammonium ions and/or organic ions in the inner layer of the organic ion-containing unsintered crystalline aluminosilicate. Zeolite is brought into contact with a solution containing an ionic substance, and the ions are exchange-supported in place of alkali metal ions, ammonium ions, and/or organic ions on the surface layer of the zeolite, and then heated and calcined at 300°C to 1000°C. After removing organic ions, the calcined zeolite is further contacted with a solution containing the ionic substance and another type of ionic substance to remove alkali metal ions, ammonium ions and/or organic ions in the inner layer of the calcined zeolite. The present invention provides a selective multi-species ion introduction crystalline aluminosilicate zeolite, which is characterized in that the different ionic substances are exchange-supported in place of the above. The organic ion-containing crystalline aluminosilicate zeolite used in the present invention generally has a methane-type structure.
SiO 4 tetrahedrons and AlO 4 tetrahedra share oxygen atoms at the vertices of each other, forming a three-dimensional mesh structure. Alkali metal cations, ammonium ions, and/or organic bases are bonded to AlO 4 tetrahedra. It is a zeolite that is electrically neutralized and has a pore opening of about 5 to 15 Å. The zeolite can be produced, for example, as follows. The following composition expressed in molar ratio of oxides: Al 2 O 3 /SiO 2 = 0 to 0.2 H 2 O/SiO 2 = 5 to 200 M/SiO 2 = 0.01 to 3.0 (or NH 4 + /SiO 2 = 0.1 ~50) Silica, alumina, water, organic compound or alkali metal having R/SiO 2 =0.02 to 0.5 (in the above formula, M is an alkali metal ion, NH 4 + is an ammonium ion, and R is an organic compound). Alternatively, it can be obtained by hydrothermally synthesizing a reaction mixture containing ammonium ions. The alumina source and silica source mentioned above may be those commonly used in zeolite production, and examples thereof include aluminate, alumina, silicate, silica hydrosol, silica gel, silicic acid, hydroxide, and halogen salt. Examples of organic compounds include quaternary alkylammonium compounds, primary and secondary
and tertiary alkylamines, alcohol amines, alcohols, ethers, and amides, particularly tetra n-propylammonium compounds, tetra n-butylammonium compounds,
Organic basic compounds such as tetraethylammonium compounds or choline are preferably used. Also
Alkali metal cations such as Na + , K + , Li + or NH 4 + can usually be used as crystal mineralizers to promote crystallization, but the addition of alkali metal cations can be omitted by increasing the amount of organic compounds added. It is also possible. The hydrothermal synthesis involves crystallizing the crystalline aluminosilicate zeolite by heating the reaction mixture at a temperature of 50-300°C, preferably 100-200°C for 1 hour to 60 days, preferably 6 to 24 hours. generate. Next, the organic cation-containing zeolite is filtered and washed from the mother liquor at a temperature of 50 to 200°C, preferably 100 to 100°C.
It is usually dried at 150°C for 0.5 to 50 hours, preferably 2 to 10 hours. Examples of ionic substances to be exchanged with zeolite in the present invention include metal ions, ammonium ions (NH 4 + ), and hydrogen ions (H + ). The metal ion may be any of various metal ions from Groups to Groups of the periodic table. In particular, A and B groups (e.g. Li, Na, K, Rb, Cu, Ag,
Cs, Au, etc.), A, B genus (e.g. Be, Cd,
Ba, Hg, Mg, Ca, Sr, Zn, etc.), B genus (e.g. La, Ce, Pr, Nd, etc.), A, B genus (e.g. V, Bi, P, Sb, etc.), A, B genus (e.g. , Cr, Mo, W, Se, Te, etc.), A genus (e.g. Mn, Re, etc.) and genus (e.g. Fe, Co,
Various metal ions such as Ni, Ru, Rh, Pd, Os, Ir, Pt, etc. are preferably used. These ions are preferably chlorides, nitrates and sulfates. Among the metal ions mentioned above, the metal ions of Pt and Pd are preferably Pt(NH 3 ) 4 ++ and Pd
Ammine complex ions such as (NH 3 ) 4 ++ are used. Further, as the metal ions of Mo, W and P, anions such as ammonium molybdate, ammonium tungstate and ammonium phosphate are preferably used. The method of introducing ionic substances into zeolite in the present invention is usually carried out as follows. First, unfired organic ion-containing zeolite 5
×10 -5 -10 mol/liter, preferably 5 × 10 -4
- a solution of an ionic substance at a concentration of 2 mol/liter at 0-200°C, preferably 20-100°C for 10 minutes to 10 days;
Preferably, the contact is carried out for 0.5 to 5 hours to exchange and support the ionic substance in place of the alkali ions on the surface layer of the organic ion-containing zeolite crystallite. Note that the number of ionic substances that can be exchanged and supported in place of the alkali ions on the surface layer is not limited to one type, but it is possible to exchange and support multiple ionic substances at the same time by contacting with a solution containing multiple ionic substances. Alternatively, a plurality of ionic substances may be exchange-supported by contacting with a solution containing a single ionic substance multiple times. The organic ion-containing zeolite in which one or more types of ionic substances are selectively exchange-supported on the surface layer of the crystallites by the above method is then heated at 300°C to
30 minutes at a temperature of 1000℃, preferably 500℃~800℃
The zeolite is heated and calcined for 100 hours, preferably from 1 to 10 hours, in an inert gas or air, and the organic ions contained in the inner layer of the zeolite are decomposed (calcined) and removed. The zeolite is further made ionic by contacting with reducing gas such as H 2 gas, CO gas, H 2 S gas or various reducing solutions such as sulfite, thiosulfite, and hydrothionate. It is possible to stabilize substances. Next, an ionic substance different from the ionic substance exchanged into the surface layer is introduced into the inner layer of the calcined zeolite crystallite. That is, the calcined zeolite is added at 5×10 −5 −10 mol/liter, preferably 5×
The inner layer of the zeolite crystallites is contacted with a solution of an ionic substance having a concentration of 10 -4 -2 mol/liter at 0 to 200°C, preferably 20 to 100°C, for 10 minutes to 10 days, preferably 0.5 to 5 hours. Exchanges and supports ionic substances. The number of ionic substances exchanged and supported in place of the alkali ions in the inner layer is not limited to one type, but multiple ionic substances can be exchanged and supported at the same time by contacting with a solution containing multiple ionic substances. Alternatively, a plurality of ionic substances may be exchange-supported by contacting with a solution containing a single ionic substance multiple times. In addition, if the amount of organic compound added instead of alkali metal ions is increased during the hydrothermal synthesis step of zeolite, or in the case of synthetic zeolite using ammonium ions (NH 4 + ) instead of alkali metal ions,
Exchange of H + or NH 4 + as ionic substances can be omitted. In other words, in these cases, by calcining at 300°C to 1000°C, preferably 450°C to 800°C, it can be directly converted into the H type and provided as a solid acid catalyst. Also, in cases other than the above, it is usually 300℃~
30 minutes at a temperature of 1000℃, preferably 450℃~800℃
Calcinate in inert gas or air for 100 hours, preferably 1 to 10 hours. The calcined zeolite is further ionized by contacting with a reducing gas such as H 2 gas, CO gas, or H 2 S gas at high temperature, or by contacting with various reducing solutions such as sulfite, thiosulfite, and hydrothionate. Stabilization of sexual substances can be achieved. A known method can be used to exchange and support an ionic substance in place of the alkali ions or the like on the zeolite. Examples include an impregnation method, an ion exchange method, a deposition method, and a kneading method. Particularly preferred are the impregnation method and the ion exchange method. The above-mentioned surface layer portion means a portion near the outer surface of the zeolite crystallite, and specifically refers to the outer surface of the zeolite crystallite and the pore entrance portion. The volume ratio of the surface layer to the entire crystallite is 0.1 to 30%. On the other hand, the inner layer portion refers to the portion of the zeolite crystallite excluding the surface layer portion, and specifically refers to the inside of the pore of the zeolite crystallite excluding the pore entrance portion. The volume ratio of the inner layer to the entire crystallite is 70 to 99.9%. The bulk concentration of the introduced ions is determined by a conventional analytical method, preferably by treating the supported zeolite with HF water and then dissolving it in HCl water, and quantifying it by atomic absorption spectrometry or colorimetric analysis. On the other hand, the concentration of supported ions in the surface layer of zeolite crystallites is usually measured by various solid surface analysis methods, but Auger electron spectroscopy or X-ray photoelectron spectroscopy is preferably used. Further, the supported ion concentration distribution in the inner layer of the zeolite crystallite can be quantified by measuring the above-mentioned Auger electron spectrum while scraping the surface of the zeolite crystallite with Ar + or the like. In many cases where the selectively ion-introduced zeolite prepared according to the present invention is used as a catalyst or adsorbent, it is desirable to use it by mixing it with a certain base material that has excellent heat resistance and durability. The zeolitic materials are often incorporated into natural clays such as bentonite and kaolin. These materials act as binders for the catalyst and provide a catalyst with high mechanical strength and good crush strength. Materials to be composited with the zeolites produced according to the invention include montmorillonite, kaolin, silica-alumina, silica-magnesia, silica-zirconia, silica-thoria, silica-beryria, silica-titania and silica-alumina-thorium. , silica-alumina
Porous matrix materials include zirconia, silica-alumina-magnesia, and silica-magnesia-zirconia. The proportion of the zeolite in these composite catalysts is usually 5 to 90 wt%. When the zeolite selectively introduced with ionic substances by the method of the present invention is used as a catalyst, the zeolite may be calcined in an inert gas or in air, and/or subjected to H 2 reduction, and/or sulfurized prior to the reaction. . One example of the use of the selectively iontophorized zeolite obtained by the method of the present invention as a catalyst is in the synthesis gas-to-gasoline (STG) reaction for producing high octane gasoline in one step from synthesis gas. The method of the present invention can be applied to the surface layer of zeolite.
Metals such as Pd, Zu-Cu, or Ru that have methanol synthesis or Fischer-Tropsch reaction activity are introduced, and the inner layer contains H + or Ru.
High activity for STG reaction by introducing NH4 + ,
Highly selective catalysts can be prepared. Other uses include hydrodewaxing to lower the pour point and viscosity of lubricating or fuel oils. Further examples include methylation and disproportionation of toluene, and isomerization of xylene. In this case, selectivity to paraxylene can be increased by poisoning only the acid sites in the surface layer with a basic substance such as Na or Mg. The organic cation-containing zeolite is coated in the surface layer according to the method of the present invention.
By introducing metals with hydrogenation ability such as Pt, Pd, Mo, and W, and introducing H + or NH 4 + or divalent or trivalent metal cations into the inner layer, the activity and selectivity for the various reactions is increased. In particular, it is possible to create a hydrocracking catalyst with an excellent lifespan. In this case, ions of P, Mg, or B may be further introduced into the surface layer in order to increase selectivity. Furthermore, according to the method of the present invention, catalyst poisons for metals with hydrogenation ability, such as Sb, As, Bi, and Mn, are introduced into the surface layer of the organic cation-containing zeolite, and Pt, Pd, Rh, Ru, Fe, and other catalyst poisons are introduced into the inner layer. , Ni, Cs, Mo, W
By introducing a metal capable of hydrogenating, such as, it is possible to create a catalyst with excellent molecular shape selectivity, such as selective hydrogenolysis of n-paraffin in a naphtha fraction. Example 1 Al 2 (SO 4 ) 3・18H 2 O 6.48gr, concentrated sulfuric acid 18.6gr, water
180 c.c. and an aqueous solution consisting of 22.6 gr of tetrapropylammonium bromide ((n-Pr) 4 NBr), 207 gr of water glass No. 3 (SiO 2 /NaOH/H 2 O = 29/9/62 weight ratio) and water. An aqueous solution consisting of 133c.c. was prepared separately. These were added dropwise to an aqueous solution consisting of 78.8 gr of NaCl and 313 c.c. of water while stirring well so that the pH of the mixture was within the range of 9.5 to 10.0, to obtain a heterogeneous gel-like mixture. This gel-like mixture has an internal volume of 1
After filling and sealing the stainless steel autoclave.
The mixture was heated and stirred at 150°C for 16 hours. The reaction product was washed separately and dried at 120° C. for 5 hours to obtain approximately 60 gr of a crude white powdery solid material. As a result of X-ray diffraction analysis, it was found that the solid material was a zeolite (1) equivalent to ZSM-5. (Comparative manufacturing method-1) Weigh out 20g of the above zeolite (1) and heat it at 500℃ for 50g.
Baked in air for an hour. Then 1Mol/
The operation of introducing NH 4 + was performed three times at 70° C. using 200 c.c. of NH 4 NO 3 aqueous solution. After over-washing, suspend in 200 c.c. of distilled water and keep at 70°C while stirring well, and add about 1 ml of 0.01Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 aqueous solution 50 c.c.
Added drop by drop over time. After aging for 30 minutes, it was washed and baked in air at 500°C for 5 hours. As a result of colorimetric analysis, approximately 0.5 wt% of Pt, which is almost the entire amount of Pt added, was supported on the zeolite.
Also, according to Auger electron spectroscopy, it was confirmed that it was supported uniformly on the surface and inner layers of the zeolite. (Production method-2) 20g of the above zeolite (1) was weighed out and suspended in 200c.c. of distilled water. 0.01Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 aqueous solution 50 while keeping it at 70℃ by heating and stirring.
cc was added dropwise over about 1 hr. After aging for 30 minutes, it was washed and baked in air at 500°C for 5 hours.
As a result of colorimetric analysis and Auger electron spectroscopy analysis, only 0.01 wt% of Pt was supported on the surface layer of the zeolite, and the organic compounds in the inner layer were burned out. Next, after H2 reduction at 500℃ for 3 hours, 1Mol/
Ion exchange operation with NH 4 + was performed three times at 70° C. using 200 c.c. of NH 4 NO 3 aqueous solution. After over-cleaning, 500
It was baked in air at ℃ for 5 hours. As a result, 0.01 wt% of Pt was supported on the surface layer of the zeolite, unchanged from before the NH 4 + ion exchange, and in the inner layer, sodium ions were exchanged with H + ions. (Production method-3) Weigh out 20gr of the zeolite (1) above, and add 0.01Mol/
The sample was immersed in 50 c.c. of an aqueous Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 solution and allowed to stand for about 1 hour, and then water was removed at 100° C. under reduced pressure using an evaporator. Then, it was fired in air at 500°C for 5 hours. As a result of colorimetric analysis and Augier electron spectroscopy, it was found that 0.5wt% of Pt was supported on the surface layer of the zeolite, and that the entire amount of Pt added was supported on the surface layer of the zeolite. 500℃
After 3hrH 2 reduction in 1Mol/NH 4 NO 3 aqueous solution 200c.c.
Ion exchange operation with NH 4 + was performed three times at 70°C using After excessive washing, the product was baked in air at 500°C for 5 hours. As a result of the analysis, the surface layer of zeolite contains
0.5wt% of Pt is supported as before NH 4 + ion exchange, and almost all of the sodium ions are in the inner layer.
It was being exchanged with H + ions. Using the three types of Pt-H-zeolites obtained in Production Methods 1 to 3 as catalysts, n-C 4 H 9 CHO/tert-
A hydrogenation reaction of C 4 H 9 CHO=1/1 (mol/mol) was performed. Note that prior to the reaction, H 2 reduction was performed at 500° C. for 3 hours. The reaction was carried out under normal pressure at 70℃ and H 2 /
The reaction was carried out using C 4 H 9 CHO=5/1 (mol/mol). The main product was the reacting alcohol. Table 1 shows comparative examples and examples.

【表】 表から明らかなように製法−1で得られた
0.5wt%Pt均一担持ゼオライトではn−
C4H9CHOに対する水添活性が嵩ばつた分子構造
のtert−C4H9OHに対するよりもはるかに大きく
分子形状選択性が見られる。一方、製法−2およ
び3で得られた0.01wt%又は0.5wt%Pt表層担持
ゼオライトはn−C4H9CHOと同程度あるいはそ
れ以上のtert−C4H9CHOを転化しており、製法
−1のような分子形状選択性(*1)が見られな
い。ゼオライト細孔内すなわち内層部に活性点
(この場合Ptサイト)が点存している場合は通常
分子形状選択性が現れることが知られており本発
明の方法に従つて調製した製法2、3の触媒にお
いてはPtは細孔外部すなわちゼオライト結晶の
表層部に偏在していることが本モデル反応により
証明された。 (*1) 触媒の細孔の大きさが適当であれば、大
きすぎて細孔内に入れない分子と入れる分子の
両方が存在し、入れない分子は入れる分子に比
べて反応する機会は非常に少なくなる。一方、
生成物に関しても、狭い細孔内ではその細孔以
上の大きさの分子は生成されないばかりでな
く、細孔の大きさ以下の分子どうしでも、より
小さい分子の方が生成しやすくなる。このよう
に細孔構造と分子の形状という関係が、触媒の
選択性を決めている場合、この触媒を分子形状
選択性触媒と呼んでいる。 実施例 2 Al2(SO43・18H2O 17.8gr、濃硫酸18.6gr、水
139c.c.および臭化テトラプロピルアンモニウム
((n−Pr)4NBr)16.1grよりなる水溶液と水ガラ
ス3号(SiO2/NaOH/H2O=29/9/62重量
比)207grを水103c.c.よりなる水溶液を別個に調製
した。これらを242c.c.の水中に混合液のPHが9.5〜
10.0の範囲に入るように良く撹拌しながら滴々加
えていき、不均一なゲル状混合物を得た。このゲ
ル状混合物を内容積1のステンレス製オートク
レープに充填し、密封後175℃で16時間加熱撹拌
した。反応生成物を別洗浄後120℃で5時間乾
燥して約60grの粗白色粉末状固体物質を得た。該
固体物質はX線回折分析の結果、合成モルデナイ
トに同等のゼオライト(2)であることがわかつた。 (比較製法−1) 0.01Mol/のPt(NH34Cl2の代りに
0.02Mol/のPd(NH34Cl2を用いて実施例1、
製法−1と同じ方法で行つた。原子吸光およびオ
ージエ電子スペクトル分析の結果ゼオライト(2)の
表・内層部は0.6wt%Pdが分布して担持されてい
ることがわかつた。 (製法−2) 0.01Mol/のPt(NH34Cl2の代りに
0.02Mol/のPd(NH34Cl2を用いて実施例1、
製法−2と同じ方法で行つた。原子吸光およびオ
ージエ電子スペクトル分析の結果ゼオライト(2)の
表層部は0.05wt%Pd担持され、内層部はナトリ
ウムイオンがH+イオンに交換されていることが
わかつた。 (製法−3) 0.01Mol/のPt(NH34Cl2の代りに
0.02Mol/のPd(NH34Cl2を用いて実施例1、
製法−3と同じ方法で行つた。原子吸光およびオ
ージエ電子スペクトル分析の結果、ゼオライト(2)
の表層部は0.6wt%Pd担持され内層部はナトリウ
ムイオンがH+イオンに交換されていることがわ
かつた。 製法1〜3で得られた3種のPd−H−ゼオラ
イトを触媒として実施例1と同じ条件でn−
C4H9CHO/tert−C4H9CHO=5/1(モル/モ
ル)の水素添加反応を行つた。主生成物は対応す
るブタノールであつた。 結果を表−2に示す。
[Table] As is clear from the table, the product obtained by manufacturing method-1
In 0.5wt% Pt uniformly supported zeolite, n-
The hydrogenation activity toward C 4 H 9 CHO is much larger than that toward tert-C 4 H 9 OH, which has a bulky molecular structure, and molecular shape selectivity is observed. On the other hand, the 0.01wt% or 0.5wt% Pt surface- supported zeolite obtained by Production Methods 2 and 3 converts tert- C4H9CHO to the same level or more than n- C4H9CHO , Molecular shape selectivity (*1) as in Production Method-1 is not observed. It is known that when active sites (Pt sites in this case) are present in the zeolite pores, that is, in the inner layer, molecular shape selectivity usually appears. This model reaction demonstrated that in the catalyst, Pt is unevenly distributed outside the pores, that is, in the surface layer of the zeolite crystal. (*1) If the pore size of the catalyst is appropriate, there will be both molecules that are too large to enter the pores and molecules that can enter the pores, and the molecules that cannot enter have a much greater chance of reacting than the molecules that can. becomes less. on the other hand,
Regarding products, not only are molecules larger than the pore not produced within a narrow pore, but even among molecules smaller than the pore, smaller molecules are more likely to be produced. When the selectivity of a catalyst is determined by the relationship between the pore structure and the shape of the molecule in this way, this catalyst is called a molecular shape-selective catalyst. Example 2 Al 2 (SO 4 ) 3・18H 2 O 17.8gr, concentrated sulfuric acid 18.6gr, water
139 c.c. and 16.1 gr of tetrapropylammonium bromide ((n-Pr) 4 NBr) and 207 gr of water glass No. 3 (SiO 2 /NaOH/H 2 O = 29/9/62 weight ratio) were mixed with water. A separate aqueous solution consisting of 103c.c. Add these to 242c.c. water until the pH of the mixture is 9.5~
It was added dropwise while stirring well so that the mixture was within the range of 10.0 to obtain a heterogeneous gel-like mixture. This gel-like mixture was filled into a stainless steel autoclave having an internal volume of 1, and after being sealed, the autoclave was heated and stirred at 175° C. for 16 hours. The reaction product was washed separately and dried at 120°C for 5 hours to obtain about 60g of a crude white powdery solid material. As a result of X-ray diffraction analysis, this solid material was found to be zeolite (2) equivalent to synthetic mordenite. (Comparative manufacturing method-1) Instead of 0.01Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2
Example 1 using 0.02Mol/Pd( NH3 ) 4Cl2 ,
It was carried out in the same manner as Production Method-1. As a result of atomic absorption and Auger electron spectroscopy analysis, it was found that 0.6 wt% Pd was distributed and supported on the surface and inner layers of zeolite (2). (Production method-2) Instead of 0.01Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2
Example 1 using 0.02Mol/Pd( NH3 ) 4Cl2 ,
It was carried out in the same manner as Production Method-2. As a result of atomic absorption and Auger electron spectroscopy analysis, it was found that the surface layer of zeolite (2) supported 0.05 wt% Pd, and the inner layer had sodium ions exchanged with H + ions. (Production method-3) Instead of 0.01Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2
Example 1 using 0.02Mol/Pd( NH3 ) 4Cl2 ,
It was carried out in the same manner as Production Method-3. Zeolite (2) as a result of atomic absorption and Augier electron spectroscopy
It was found that 0.6 wt% Pd was supported on the surface layer, and sodium ions were exchanged with H + ions in the inner layer. Using the three types of Pd-H-zeolites obtained in Production Methods 1 to 3 as catalysts, n-
A hydrogenation reaction of C4H9CHO /tert- C4H9CHO =5/1 (mol / mol) was performed. The main product was the corresponding butanol. The results are shown in Table-2.

【表】 表から明らかなように製法−1で得られた
0.5wt%Pd均一担持ゼオライトではn−
C4H9CHOに対する水素添加活性が嵩ばつた分子
構造をもつtert−C4H9CHOに対するそれよりも
はるかに高く分子形状選択性があることがわか
る。一方、製法2および3で得られた0.05wt%又
は0.6wt%Pd表層担持ゼオライトはn−
C4H9CHOと同程度あるいはそれ以上のtert−
C4H9CHOを転化しており、製法−1のような分
子形状選択性が見られない。ゼオライトの細孔内
に活性点(この場合Pdサイト)が点在している
場合は通常、分子形状選択性が現れることが知ら
れており、本発明の方法に従つて調製した製法
2、3の触媒においてはPdは細孔外部すなわち
ゼオライト結晶の表層部に偏在していることが本
モデル反応によつて証明された。 実施例 3 水100gとAl2(SO43・18H2O 15.98gよりなる
水溶液を、KOH4.4g、塩化コリン38g、水ガラ
ス135.4gおよび水40gよりなる水溶液に加え不
均一なゲル状混合物を得た。このゲル状混合物を
内容積1のステンレス製オートクレーブに充填
し密閉後100℃で95日間加熱撹拌した。反応生成
物を過洗浄後120℃で5時間乾燥して約40gの
粗白色粉末固体物質を得た。この固体物質はX線
回折分析の結果ZSM−34に同等のゼオライト(3)
であることがわかつた。 (比較製法−1) 0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液50c.c.の代り
に2.0Mol/のNi(NO32水溶液50c.c.を用いて実
施例1、製法−1と全く同じ方法で行つた。原子
吸光およびオージエ電子スペクトル分析の結果、
ゼオライト(3)の表・内層部に0.8wt%のNiが担持
されていることがわかつた。 (製法−2) 0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液、50c.c.の代
りに2.0Mol/のNi(NO32水溶液50c.c.を用いて
実施例1、製法2と全く同じ方法で行つた。原子
吸光およびオージエ電子スペクトル分析の結果、
ゼオライト(3)の表層部は0.03wt%のNiが担持さ
れ、内層部はカリウムイオンがH+イオンと交換
していることがわかつた。 (製法−3) 0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液50c.c.の代り
に0.06Mol/のNi(NO32水溶液50c.c.を用いて
実施例1、製法−3と全く同じ方法で行つた。原
子吸光およびオージエ電子スペクトル分析の結
果、ゼオライト(3)の表層部に0.8wt%のNiが担持
され、内層部ではカリウムイオンがH+に交換し
ていることがわかつた。 製法1〜3で得られた3種のNi−H−ゼオラ
イトを触媒として実施例1と同じ条件でn−
C4H9CHO/tert−C4H9CHO=5/1(モル/モ
ル)の水素添加反応を行つた。主生成物は対応す
るブタノールであつた。結果を表−3に示す。
[Table] As is clear from the table, the product obtained by manufacturing method-1
In 0.5wt% Pd uniformly supported zeolite, n-
It can be seen that the hydrogenation activity for C 4 H 9 CHO is much higher than that for tert-C 4 H 9 CHO, which has a bulky molecular structure, and has molecular shape selectivity. On the other hand, the 0.05wt% or 0.6wt% Pd surface-supported zeolites obtained by production methods 2 and 3 are n-
C 4 H 9 tert− equal to or greater than CHO
Since C 4 H 9 CHO is converted, the molecular shape selectivity as in Production Method-1 is not observed. It is known that when active sites (Pd sites in this case) are scattered within the pores of zeolite, molecular shape selectivity usually appears, and production methods 2 and 3 prepared according to the method of the present invention This model reaction proved that in the catalyst, Pd is unevenly distributed outside the pores, that is, in the surface layer of the zeolite crystal. Example 3 An aqueous solution consisting of 100 g of water and 15.98 g of Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O was added to an aqueous solution consisting of 4.4 g of KOH, 38 g of choline chloride, 135.4 g of water glass, and 40 g of water to form a heterogeneous gel-like mixture. I got it. This gel-like mixture was filled into a stainless steel autoclave having an internal volume of 1, and after being sealed, the autoclave was heated and stirred at 100° C. for 95 days. The reaction product was overwashed and dried at 120° C. for 5 hours to obtain about 40 g of a crude white powder solid material. As a result of X-ray diffraction analysis, this solid material is a zeolite equivalent to ZSM-34 (3)
It turns out that it is. (Comparative production method -1) Example 1, production method using 2.0Mol/Ni(NO3)2 aqueous solution 50c.c. instead of 0.01Mol/Pt(NH3)4Cl2 aqueous solution 50c.c. I did it in exactly the same way as 1. Atomic absorption and Augier electron spectroscopy results,
It was found that 0.8wt% Ni was supported on the surface and inner layers of zeolite (3). (Production method- 2) Example 1, Production method 2 using 2.0Mol/Ni(NO3)2 aqueous solution 50c.c. instead of 0.01Mol/Pt( NH3 ) 4Cl2 aqueous solution and 50c.c. I did it in exactly the same way. Atomic absorption and Augier electron spectroscopy results,
It was found that 0.03wt% Ni was supported on the surface layer of zeolite (3), and potassium ions were exchanged with H + ions in the inner layer. (Production method-3) Example 1, Production method- 3 using 0.06Mol/Ni(NO3)2 aqueous solution 50c.c. instead of 0.01Mol/Pt( NH3 ) 4Cl2 aqueous solution 50c.c. I did it in exactly the same way. As a result of atomic absorption and Auger electron spectroscopy, it was found that 0.8 wt% Ni was supported on the surface layer of zeolite (3), and potassium ions were exchanged to H + in the inner layer. Using the three types of Ni-H-zeolites obtained in Production Methods 1 to 3 as catalysts, n-
A hydrogenation reaction of C4H9CHO /tert- C4H9CHO =5/1 (mol / mol) was performed. The main product was the corresponding butanol. The results are shown in Table-3.

【表】 表から明らかなように製法−1で得られた
0.8wt%Ni均一担持ゼオライトではn−
C4H9CHOに対する水添活性が嵩ばつた分子構造
をもつtert−C4H9CHOに対するそれよりもはる
かに高く分子形状選択性があることがわかる。一
方、製法2および3で得られた0.03wt%又は
0.8wt%Ni表層担持ゼオライトはn−C4H9CHO
と同程度あるいはそれ以上のtert−C4H9CHOを
転化しており製法−1のような分子形状選択性が
見られない。ゼオライト細孔内に活性点(この場
合Niサイト)が点在している場合は通常分子形
状選択性が現れることが知られており、本発明の
方法に従つて調製した製法2、3の触媒において
はNiは細孔外部すなわちゼオライト結晶の表層
部に偏在していることが本モデル反応により証明
された。 実施例 4 水100gとAl2(SO43・18H2O 1.56gよりなる
水溶液をNH4OH80.2g、TPABr27.2g、コロイ
ダルシリカ(SiO2/H2O=20/80重量)300gお
よび水170c.c.よりなる水溶液に加え不均一なゲル
状混合物を得た。このゲル状混合物を内容積1
のステンレス製オートクレーブに充填し密閉後
160℃で3日間加熱撹拌した。反応生成物を過
洗浄後120℃で5時間乾燥して約60gの粗白色粉
末固体物質を得た。この固体物質はX線回折分析
の結果、ZSM−5に同等のゼオライト(4)である
ことがわかつた。また組成分析の結果このゼオラ
イトのNa含有量は0.01wt%以下で痕跡量しか含
まれてないことが判明した。 (比較製法−1) 前記のゼオライト(4)20gを秤取し、500℃で5
時間エアー中で焼成した。次いで23gのMg
(OAc)2・4H2Oと50gの水よりなる水溶液中に懸
だくし60℃の温度で18時間放置した。次に蒸発皿
上で110℃で水分を蒸発乾固し200℃で2時間乾燥
後500℃で5時間焼成した。原子吸光およびオー
ジエ電子スペクトル分析の結果ゼオライト(4)表・
内層部全般に11.4wt%のMgが担持されているこ
とがわかつた。 (製法−2) 前記のゼオライト(4)20gを秤取し、23gのMg
(OAc)2・4H2Oと50gの水よりなる水溶液中に懸
だくし60℃の温度で18時間放置した。次に蒸発皿
上で110℃で水分を蒸発乾固し、200℃で2時間乾
燥後、500℃で5時間焼成した。原子吸光および
オージエ電子スペクトル分析の結果、ゼオライト
(4)の表層部には10.5wt%のMgが担持され、内層
部はH+イオンで交換されていた。 製法1、2で得られた2種のMg−H−ゼオラ
イトを触媒として常圧下550℃、WHSV=3.5(g
−トルエン/g−触媒hr-1)の反応条件でトルエ
ンの不均化反応を行つた。結果を表−4に示す。
[Table] As is clear from the table, the product obtained by manufacturing method-1
In 0.8wt%Ni uniformly supported zeolite, n-
It can be seen that the hydrogenation activity for C 4 H 9 CHO is much higher than that for tert-C 4 H 9 CHO, which has a bulky molecular structure, indicating molecular shape selectivity. On the other hand, 0.03wt% or
0.8wt% Ni surface supported zeolite is n-C 4 H 9 CHO
tert-C 4 H 9 CHO is converted to the same level or more, and the molecular shape selectivity as in Production Method-1 is not observed. It is known that when active sites (Ni sites in this case) are scattered within the zeolite pores, molecular shape selectivity usually appears. This model reaction proved that Ni is unevenly distributed outside the pores, that is, in the surface layer of the zeolite crystal. Example 4 An aqueous solution consisting of 100 g of water and 1.56 g of Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O was mixed with 80.2 g of NH 4 OH, 27.2 g of TPABr, 300 g of colloidal silica (SiO 2 /H 2 O=20/80 weight) and In addition to an aqueous solution consisting of 170 c.c. of water, a heterogeneous gel-like mixture was obtained. This gel-like mixture has an internal volume of 1
After filling and sealing the stainless steel autoclave.
The mixture was heated and stirred at 160°C for 3 days. The reaction product was overwashed and dried at 120° C. for 5 hours to obtain about 60 g of a crude white powder solid material. As a result of X-ray diffraction analysis, this solid material was found to be a zeolite (4) equivalent to ZSM-5. Furthermore, compositional analysis revealed that the Na content of this zeolite was less than 0.01wt%, which was only a trace amount. (Comparative manufacturing method-1) Weighed out 20g of the zeolite (4) and heated it at 500℃ for 5
Baked in air for an hour. Then 23g Mg
(OAc) It was suspended in an aqueous solution consisting of 2.4H 2 O and 50 g of water and left at a temperature of 60° C. for 18 hours. Next, water was evaporated to dryness on an evaporating dish at 110°C, dried at 200°C for 2 hours, and then baked at 500°C for 5 hours. Results of atomic absorption and Augier electron spectroscopy Zeolite (4) Table
It was found that 11.4wt% Mg was supported throughout the inner layer. (Production method-2) Weigh out 20g of the zeolite (4) above, and add 23g of Mg
(OAc) It was suspended in an aqueous solution consisting of 2.4H 2 O and 50 g of water and left at a temperature of 60° C. for 18 hours. Next, water was evaporated to dryness on an evaporating dish at 110°C, dried at 200°C for 2 hours, and then baked at 500°C for 5 hours. Results of atomic absorption and Augier electron spectroscopy, zeolite
In (4), 10.5 wt% Mg was supported on the surface layer, and the inner layer was exchanged with H + ions. The two types of Mg-H-zeolites obtained in Production Methods 1 and 2 were used as catalysts at 550℃ under normal pressure, WHSV = 3.5 (g
The disproportionation reaction of toluene was carried out under the following reaction conditions: -toluene/g-catalyst hr -1 ). The results are shown in Table 4.

【表】 上表より製法−2で得られた10.5wt%Mg表層
担持ゼオライトは製法−1で得られた11.4wt%
Mg均一担持ゼオライトに比べトルエンの不均化
活性ははるかに高く、より優れた触媒である。 製法−2では、ゼオライト結晶子表層部への
Mgカチオンの選択的導入により、細孔内部すな
わち内層部の酸点はそのままで表層部の酸点のみ
が選択的に被毒され、その結果上表のような高活
性、高選択性触媒が得られたものと考えられる。 実施例 5 実施例1と同じ方法でゼオライト(5)(粗白色粉
末状固体物質)約60gを得た。 (比較製法−1) 該前記ゼオライト(5)20gをを秤取し、500℃で
5時間エアー中で焼成した。次いで1Mol/の
NH4NO3水溶液200c.c.を用いて70℃でNH4 +の導
入操作を3回行つた。過洗浄後、0.2Mol/
のSbCl3水溶液200c.c.に懸だくし70℃で3時間撹
拌した。過洗浄後500℃で5時間エアー中で焼
成した。原子吸光および電子スペクトル分析の結
果ゼオライトの表・内層部には0.6wt%のSbおよ
びH+イオンが担持されていた。次にこのSb担持
ゼオライトを200c.c.の蒸留水に懸だくし70℃で撹
拌しながら0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液50
c.c.を約1時間にわたつて滴々加えた。30分間の熟
成後過洗浄し500℃で5時間エアー中で焼成し
た。原子吸光およびオージエ電子スペクトル分析
の結果、ゼオライトの表・内層部には0.56wt%の
Sbと0.5wt%のPtおよびH+イオンが担持されて
おり、加えたPtがほぼ全量ゼオライト(1)の表・
内層部に担持されていることと、先に担持されて
いたSbがこのイオン交換工程で殆んど消失して
いないことがわかつた。 (製法−2) 前記ゼオライト(5)20gを秤取し、0.2Mol/
のSbCl3水溶液200c.c.に懸だくし70℃で3時間撹
拌した。過洗浄後500℃で5時間エアー中で焼
成した。原子吸光およびオージエ電子スペクトル
等の分析の結果、ゼオライト(1)の表層部には
0.01wt%のSbが担持されているにすぎず、内層
部は有機イオンが焼失していた。次に1Mol/
のNH4NO3水溶液200c.c.を用いて70℃でNH4 +
のイオン交換操作を3回くり返した。ろ過洗浄後
200c.c.の蒸留水に懸だくし70℃でよく撹拌しなが
ら0.01Mol/のPt(NH34Cl2水溶液50c.c.を約1
時間にわたつて滴々加えた。30分間の熟成後ろ過
洗浄し500℃で5時間エアー中で焼成した。原子
吸光およびオージエ電子スペクトル分析の結果、
ゼオライトの表層部には0.01wt%のSbと0.01wt
%のPtが担持されており、ゼオライトの内層部
にはH+イオンと0.49wt%のPtが担持されていた。
以上より加えたPtがほぼ全量ゼオライト(1)に担
持されていることと、先に担持されていたSbが
これらのイオン交換工程中消失していないことが
わかつた。 (製法−3) 前記ゼオライト(5)20gを秤取し、0.018Mol/
のSbCl3水溶液50c.c.中に浸し約1時間放置後エ
バポレーターを用いて減圧下100℃で水分を除去
した。次いで500℃で5時間エアー中で焼成した。
原子吸光およびオージエ電子スペクトル等の分析
の結果ゼオライト(5)の表層部には0.55wt%のSb
が担持されたゼオライトの内層部の有機イオンは
焼失していた。次に1Mol/のNH4NO3水溶液
200c.c.を用いて70℃でNH4 +とのイオン交換操作
を3回くり返した。ろ過洗浄後200c.c.蒸留水に懸
濁し70℃でよく撹拌しながら0.01Mol/のPt
(NH3)Cl2水溶液50c.c.を約1時間にわたつて
滴々加えた。30分間の熟成後過洗浄し、500℃
で5時間空気中で焼成した。原子吸光およびオー
ジエ電子スペクトル等の分析の結果、ゼオライト
(5)の表層部には0.5wt%のSbと0.01wt%のPtが担
持されており、ゼオライトの内層部には0.49wt%
のPtとH+が担持されていた。以上より加えたPt
がほぼ全量ゼオライト(5)上に担持されていること
と先に担持したSbがこれらのイオン交換工程中
も殆んど消失せずにゼオライト表層部に担持して
いることがわかつた。 製法1〜3で得られた3種のSb−Pt−H−ゼ
オライトを触媒としてn−C4H9CHO/tert−
C4H9CHO=1/1(モル/モル)の水素添加反
応を行つた。なお反応に先立つて500℃で3時間
H2還元を行つた。反応は常圧下70℃、H2
C4H9CHO=5/1(モル/モル)で行つた。主
生成物は対応するブタノールであつた。
[Table] From the table above, the 10.5wt% Mg surface supported zeolite obtained by production method-2 is 11.4wt% obtained by production method-1.
The disproportionation activity of toluene is much higher than that of Mg homogeneously supported zeolite, making it a superior catalyst. In production method-2, the zeolite crystallite surface layer is
By selectively introducing Mg cations, only the acid sites in the surface layer are selectively poisoned while leaving the acid sites inside the pores, that is, in the inner layer, intact, resulting in a highly active and highly selective catalyst as shown in the table above. It is thought that the Example 5 Approximately 60 g of zeolite (5) (crude white powdery solid substance) was obtained in the same manner as in Example 1. (Comparative Production Method-1) 20 g of the zeolite (5) was weighed out and calcined in air at 500°C for 5 hours. Then 1Mol/
The operation of introducing NH 4 + was performed three times at 70° C. using 200 c.c. of NH 4 NO 3 aqueous solution. After over-cleaning, 0.2Mol/
The mixture was suspended in 200 c.c. of SbCl 3 aqueous solution and stirred at 70°C for 3 hours. After excessive washing, the product was baked in air at 500°C for 5 hours. Atomic absorption and electron spectroscopy analysis revealed that 0.6wt% of Sb and H + ions were supported on the surface and inner layers of the zeolite. Next, this Sb-supported zeolite was suspended in 200 c.c. of distilled water, and 0.01 Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 aqueous solution 50 was added while stirring at 70°C.
cc was added dropwise over about an hour. After aging for 30 minutes, it was washed and baked in air at 500°C for 5 hours. As a result of atomic absorption and Augier electron spectroscopy, 0.56wt% of the surface and inner layers of zeolite were found.
Sb and 0.5wt% of Pt and H + ions are supported, and almost all of the added Pt is on the surface of zeolite (1).
It was found that Sb was supported on the inner layer and that the previously supported Sb was hardly lost in this ion exchange process. (Production method-2) Weigh out 20g of the zeolite (5) and add 0.2Mol/
The mixture was suspended in 200 c.c. of SbCl 3 aqueous solution and stirred at 70°C for 3 hours. After excessive washing, the product was baked in air at 500°C for 5 hours. As a result of analysis such as atomic absorption and Augier electron spectra, the surface layer of zeolite (1)
Only 0.01wt% of Sb was supported, and the organic ions in the inner layer were burned away. Next, 1Mol/
The ion exchange operation with NH 4 + was repeated three times at 70° C. using 200 c.c. of NH 4 NO 3 aqueous solution. After filtration and cleaning
50 c.c. of 0.01Mol/Pt(NH 3 ) 4 Cl 2 aqueous solution was suspended in 200 c.c. of distilled water at 70°C while stirring well.
Added dropwise over time. After aging for 30 minutes, it was washed and baked in air at 500°C for 5 hours. Atomic absorption and Augier electron spectroscopy results,
The surface layer of zeolite contains 0.01wt% Sb and 0.01wt
% of Pt was supported, and H + ions and 0.49 wt% of Pt were supported in the inner layer of the zeolite.
From the above, it was found that almost all of the Pt added was supported on the zeolite (1), and that the previously supported Sb was not lost during these ion exchange steps. (Manufacturing method-3) Weigh out 20g of the zeolite (5) and add 0.018Mol/
After being immersed in 50 c.c. of an aqueous SbCl 3 solution and left for about 1 hour, water was removed under reduced pressure at 100°C using an evaporator. Then, it was fired in air at 500°C for 5 hours.
As a result of analysis such as atomic absorption and Augier electron spectra, 0.55wt% of Sb was found in the surface layer of zeolite (5).
The organic ions in the inner layer of the zeolite supported on it had been burnt out. Next, 1Mol/NH 4 NO 3 aqueous solution
The ion exchange operation with NH 4 + was repeated three times at 70° C. using 200 c.c. After filtering and washing, suspend in 200c.c. distilled water and add 0.01Mol/Pt while stirring well at 70℃.
50 c.c. of (NH 3 )Cl 2 aqueous solution was added dropwise over about 1 hour. After aging for 30 minutes, rinse and heat at 500℃.
It was baked in air for 5 hours. As a result of analysis such as atomic absorption and Augier electron spectra, zeolite
The surface layer of (5) carries 0.5wt% Sb and 0.01wt% Pt, and the inner layer of the zeolite carries 0.49wt%.
Pt and H + were supported. Pt added from above
It was found that almost all of the Sb was supported on the zeolite (5), and that the previously supported Sb remained supported on the surface layer of the zeolite without disappearing during these ion exchange steps. Using the three types of Sb-Pt-H-zeolites obtained in Production Methods 1 to 3 as catalysts, n-C 4 H 9 CHO/tert-
A hydrogenation reaction of C 4 H 9 CHO=1/1 (mol/mol) was performed. Prior to the reaction, heat at 500℃ for 3 hours.
H2 reduction was performed. The reaction was carried out at 70℃ under normal pressure, H 2 /
The reaction was carried out using C 4 H 9 CHO=5/1 (mol/mol). The main product was the corresponding butanol.

【表】 表から明らかなように製法−1で得られた
0.56wt%Sb均一/0.50wt%Pt均一担持ゼオライ
トは0.5wt%のPtを含有しているにもかかわら
ず、C4H9CHOの水添活性を全んど有していな
い。一方製法2による0.01wt%Sb表層/0.50wt
% Pt均一担持ゼオライトおよび製法−3によ
る0.50wt% Sb表層/0.50wt%Pt均一担持ゼオ
ライトではn−C4H9CHOが選択的に水素添加さ
れており優れた分子形状選択性が現れている。と
くにSb担持量の多い製法3では顕著である。 製法−1と異なり製法2、3ではゼオライト結
晶子の表層部にのみSbが担持され触媒毒として
表層近くのPtを不活性化する。とくに製法3で
はSb担持量が多く表層部のPtは完全に被毒され
その結果ゼオライト結晶細孔内部に担持された
Ptのみが有効な活性点として作用し優れた分子
形状選択性を示したものと考えられる。 実施例 6 水100gとAl2(SO43・18H2O 1.56gよりなる
水溶液をテトラプロピルアンモニウムハイドロオ
キサイド(TPAOH)81g、コロイダルシリカ
(SiO2/H2O=20/80重量)300gおよび水170c.c.
よりなる水溶液に加え不均一なゲル状混合物を得
た。このゲル状混合物を内容積1のステンレス
製オートクレーブに充填し密閉後160℃で3日間
加熱撹拌した。反応生成物を過洗浄後120℃で
5時間乾燥して約60gの粗白色粉末固体物質を得
た。この固体物質はX線回折分析の結果ZSM−
5に同等のゼオライト(6)であることがわかつた。
また原子吸光法による組成分析の結果このゼオラ
イト(6)のNa含有量は0.01wt%以下で痕跡量しか
含まれていないことが判明した。 (比較製法−1) 前記のゼオライト(6)20gを秤取し500℃で5時
間エアー中で焼成した。原子吸光分析等の結果、
テトラプロピルアンモニウムは消失し、H+が表
層部、内層部に均一に分布するH−ゼオライトが
得られたことがわかつた。 (比較製法−2) 前記のゼオライト(6)20gを秤取し500℃で5時
間エアー中で焼成した。次いで、2モル/の濃
度のNaCl水溶液200c.c.中に懸だくし、水溶液の温
度を60℃に保ちながら3時間撹拌した。次に過
洗浄し、200℃で2時間乾燥そして500℃で5時間
焼成した。原子吸光およびオージエ電子スペクト
ル分析の結果、Na+が表層部、内層部に均一に分
布する0.5wt%Na担持ゼオライトが得られた。 (製法−3) 前記のゼオライト(6)20gを秤取し、2モル/
の濃度NaCl水溶液200c.c.中に懸だくし、水溶液の
温度を60℃に保ちながら3時間撹拌した。次に、
過洗浄を行い、200℃で2時間乾燥して500℃で
5時間焼成した。原子吸光およびオージエ電子ス
ペクトル分析の結果、0.05wt%のNaが表層部に
のみ担持されたゼオライトが得られた。 製法1、2、3で得られた3種のゼオライトを
触媒として常圧下500℃、WHSV=6.0(g−原
料/g−触媒hr-1)、原料トルエン/メタノール
比=2/1(モル/モル)の反応条件でトルエン
のアルキル化反応を行つた。結果を表−6に示
す。
[Table] As is clear from the table, the product obtained by manufacturing method-1
Although the 0.56 wt% Sb uniformly/0.50 wt% Pt uniformly supported zeolite contains 0.5 wt% Pt, it does not have any C 4 H 9 CHO hydrogenation activity. On the other hand, 0.01wt%Sb surface layer/0.50wt by manufacturing method 2
% Pt uniformly supported zeolite and 0.50wt% Sb surface layer/0.50wt% Pt uniformly supported zeolite produced by production method-3, n-C 4 H 9 CHO is selectively hydrogenated and excellent molecular shape selectivity appears. . This is particularly noticeable in Production Method 3, which has a large amount of Sb supported. Unlike Production Method-1, in Production Methods 2 and 3, Sb is supported only on the surface layer of zeolite crystallites, and acts as a catalyst poison to inactivate Pt near the surface layer. In particular, in production method 3, the amount of Sb supported was large, and the Pt in the surface layer was completely poisoned, resulting in it being supported inside the zeolite crystal pores.
It is thought that only Pt acted as an effective active site and exhibited excellent molecular shape selectivity. Example 6 An aqueous solution consisting of 100 g of water and 1.56 g of Al 2 (SO 4 ) 3.18H 2 O was mixed with 81 g of tetrapropylammonium hydroxide (TPAOH), 300 g of colloidal silica (SiO 2 /H 2 O=20/80 weight) and Water 170c.c.
In addition to the aqueous solution, a heterogeneous gel-like mixture was obtained. This gel-like mixture was filled into a stainless steel autoclave having an internal volume of 1, and after being sealed, the autoclave was heated and stirred at 160° C. for 3 days. The reaction product was overwashed and dried at 120° C. for 5 hours to obtain about 60 g of a crude white powder solid material. As a result of X-ray diffraction analysis, this solid material was found to be ZSM-
It was found that the zeolite (6) is equivalent to 5.
Furthermore, as a result of compositional analysis using atomic absorption spectroscopy, it was found that the Na content of this zeolite (6) was less than 0.01 wt%, which was only a trace amount. (Comparative Production Method-1) 20 g of the above zeolite (6) was weighed out and calcined in air at 500°C for 5 hours. Results of atomic absorption spectrometry, etc.
It was found that tetrapropylammonium disappeared and H-zeolite was obtained in which H + was uniformly distributed in the surface and inner layers. (Comparative Production Method-2) 20 g of the above zeolite (6) was weighed out and calcined in air at 500°C for 5 hours. Next, it was suspended in 200 c.c. of an aqueous NaCl solution with a concentration of 2 mol/mole, and stirred for 3 hours while maintaining the temperature of the aqueous solution at 60°C. It was then overwashed, dried at 200°C for 2 hours, and calcined at 500°C for 5 hours. As a result of atomic absorption and Auger electron spectroscopy, a 0.5wt% Na-supported zeolite was obtained in which Na + was uniformly distributed in the surface and inner layers. (Production method-3) Weigh out 20g of the zeolite (6) above, and add 2mol/
The solution was suspended in 200 c.c. of NaCl aqueous solution with a concentration of 200 c.c., and stirred for 3 hours while maintaining the temperature of the aqueous solution at 60°C. next,
Excess washing was performed, followed by drying at 200°C for 2 hours and baking at 500°C for 5 hours. As a result of atomic absorption and Auger electron spectroscopy, a zeolite with 0.05 wt% Na supported only on the surface layer was obtained. Three types of zeolites obtained in Production Methods 1, 2, and 3 were used as catalysts at 500°C under normal pressure, WHSV = 6.0 (g-raw material/g-catalyst hr -1 ), raw material toluene/methanol ratio = 2/1 (mol/ The alkylation reaction of toluene was carried out under reaction conditions of (mol). The results are shown in Table-6.

【表】【table】

【表】 上表より製法−1で得られたH−ゼオライトは
高い活性を示したがパラキシレンへの選択性には
乏しかつた。製法−2で得られた0.5wt% Na均
一担持ZSM−5は全んど活性を示さなかつた。
製法−3でつくられた0.05wt%Na表層担持ゼオ
ライトはパラキシレンへの選択性において著しく
優れた性能を示した。表層に存在する酸点をNa+
により選択的に被毒したためこのような高い選択
性が現れたものと考えられる。
[Table] From the above table, the H-zeolite obtained by Production Method-1 showed high activity, but had poor selectivity to para-xylene. ZSM-5 uniformly supported with 0.5 wt% Na obtained by Production Method-2 showed no activity at all.
The 0.05 wt% Na surface-supported zeolite produced by Production Method 3 showed significantly superior performance in selectivity to para-xylene. Na +
This high selectivity is thought to be due to selective poisoning by

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 有機イオン含有未焼成の結晶性アルミノシリ
ケートゼオライトをイオン性物質を含有する溶液
と接触させ、該ゼオライトの表層部のアルカリ金
属イオン、アンモニウムイオンおよび/又は有機
イオンの代りに該イオンを交換担持させ、次いで
300℃〜1000℃で加熱焼成して有機イオンを除去
した後に、該焼成ゼオライトと前記イオン性物質
と別種のイオン性物質を含有する溶液とをさらに
接触させ、該焼成ゼオライトの内層部のアルカリ
金属イオン、アンモニウムイオンおよび/又は有
機イオンの代りに該別種のイオン性物質を交換担
持させることを特徴とする選択的多種イオン導入
法。 2 有機イオン含有未焼成の結晶性アルミノシリ
ケートゼオライトをイオン性物質を含有する溶液
と接触させ、該ゼオライトの表層部のアルカリ金
属イオン、アンモニウムイオンおよび/又は有機
イオンの代りに該イオンを交換担持させ、次いで
300℃〜1000℃で加熱焼成して有機イオンを除去
した後に、該焼成ゼオライトと前記イオン性物質
と別種のイオン性物質を含有する溶液とさらに接
触させ、該焼成ゼオライトの内層部のアルカリ金
属イオン、アンモニウムイオンおよび/又は有機
イオンの代りに該別種のイオン性物質を交換担持
させてなることを特徴とする選択的多種イオン導
入結晶性アルミノシリケートゼオライト。
[Claims] 1. An unfired crystalline aluminosilicate zeolite containing organic ions is brought into contact with a solution containing an ionic substance to replace the alkali metal ions, ammonium ions and/or organic ions in the surface layer of the zeolite. The ions are exchange supported and then
After heating and calcining at 300°C to 1000°C to remove organic ions, the calcined zeolite is further brought into contact with a solution containing the ionic substance and another type of ionic substance to remove the alkali metal in the inner layer of the calcined zeolite. 1. A selective multi-species ion introduction method characterized by carrying the different ionic substance in place of ions, ammonium ions and/or organic ions. 2. Bringing an unfired crystalline aluminosilicate zeolite containing organic ions into contact with a solution containing an ionic substance to exchange and support the ions in place of the alkali metal ions, ammonium ions, and/or organic ions in the surface layer of the zeolite. , then
After heating and calcining at 300°C to 1000°C to remove organic ions, the calcined zeolite is further brought into contact with a solution containing the ionic substance and another type of ionic substance to remove alkali metal ions in the inner layer of the calcined zeolite. , a selective multi-species ion introduction crystalline aluminosilicate zeolite, characterized in that said different type of ionic substance is exchange-supported in place of ammonium ions and/or organic ions.
JP58067838A 1983-04-19 1983-04-19 Method and crystalline aluminosilicate zeolite for introducing selective multiple ions Granted JPS59195522A (en)

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JPS59195522A (en) 1984-11-06

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