JPH052610B2 - - Google Patents

Info

Publication number
JPH052610B2
JPH052610B2 JP59236576A JP23657684A JPH052610B2 JP H052610 B2 JPH052610 B2 JP H052610B2 JP 59236576 A JP59236576 A JP 59236576A JP 23657684 A JP23657684 A JP 23657684A JP H052610 B2 JPH052610 B2 JP H052610B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
reaction mixture
potassium
manufacturing
composition
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP59236576A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS60127225A (ja
Inventor
Ii Daburyuu Uoon Deiuitsudo
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
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 Exxon Research and Engineering Co filed Critical Exxon Research and Engineering Co
Publication of JPS60127225A publication Critical patent/JPS60127225A/ja
Publication of JPH052610B2 publication Critical patent/JPH052610B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline 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
    • C01B39/32Type L

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の背景〕 本発明は、ゼオライトL型物質の新規かつ改良
された製造方法に関するものである。特に、本発
明は、生成物と、用いる反応体との比率が1に近
くなるように、化学量論量又はほぼ化学量論量に
近い量の原料を用いる製造方法に関するものであ
る。製造方法におけるエネルギー効率を向上させ
ることにおける重要性が高まつていること及び環
境上有害な物質の排出を減少させる必要性から、
本発明のこのような方法は工業上非常に重要とな
つている。L型ゼオライトを製造する従来の方法
に比べて、本発明の方法は、エネルギー及び使用
原料の観点から、生成物の品質及び収率の点です
ぐれており、又環境上の問題についてもはるかに
すぐれている。 ゼオライトLといわれる合成の、結晶性の、カ
リウムを含有するゼオライトは、触媒としてすぐ
れた性能を、特に炭化水素の変換に対して示すこ
と及び、例えばバレルら(Barrer et al.)
Surface Science、12,341(1968)に記載されて
いるように吸着剤としてすぐれた性能を有してい
る。ゼオライトLの化学組成は、米国特許
3216789に記載されており、次の組成を有する。 0.9〜1.3(M2/n)O:Al2O3:5.2〜6.9SiO2
xH2O ここでMは、n価の交換可能なカチオンであ
り、xは0〜9である。 ゼオライトLは特徴的なX線回折パターンを有
しており、その構造は、バレルらZeit.Krist.128
352(1969)で決定されている。ゼオライトLのX
線回折パターンの重要なd(Å)値を次に示す。 16.1±0.3 7.52±0.04 6.00±0.04 4.57±0.04 4.35±0.04 3.91±0.02 3.47±0.02 3.28±0.02 3.17±0.01 3.07±0.01 2.91±0.01 2.65±0.01 2.46±0.01 2.42±0.01 2.19±0.01 米国特許3216789に記載されているゼオライト
Lの製造法においては、シリカとアルミナとのモ
ル比が形成されるゼオライト中でのモル比よりも
かなり大きくした反応混合物からゼオライトを結
晶化させている。特に反応混合物は、次のモル比
から構成されている。 K2O/(K2O+Na2O) 0.33−1 (K2O+Na2O)/SiO2 0.35−0.5 SiO2/Al2O3 10−28 H2O/(K2O+Na2O) 15−41 ブレツク(Breck)、ゼオライトモレキユラー
シーブ(Zeolite Molecular Sieves)、ニユーヨ
ーク:ウイレー(J.Wiley)、283(1974)に記載さ
れているゼオライトLの他の典型的な製造法にお
いては、過剰のSiO2と大過剰のK2Oとが用いら
れている。一般に、流出液中の過剰のKOHを硫
酸で中和しなければならず、過剰のシリカは沈澱
させて、濾過し、再使用するか又は廃棄する。最
終流出液は、まだコロイダルシリカを含んでいる
ので、すぐれた方法を用いて除去し、排出しなけ
ればならない。母液をリサイクルすると、不純物
の核剤がリサイクルされることになり、これらが
目的とする生成物をしのぐようになるので、品質
の低下が早く、結局全部のバツチを廃棄すること
となる。K、NaL又はKLゼオライトを合成する
場合、この様な挙動を示す一般的なゼオライト
は、パサグリアら(Passaglia et al.)Amer.
Mineralogist P355(1978)に記載されているフ
イリプサイト及びメルリノイト(phillip−site,
merlinoite)、バレルら、J.Chem.Soc.p2882
(1956)に記載されているKMといわれるもの又
は、米国特許3012853に記載されているリンデW
である。 英国特許1202511には、反応混合物中のシリカ
の割合が低いものを用いて製造したゼオライトL
が記載されており、反応体のモル比は、次のよう
になつている。 K2O/(K2O+Na2O) 0.7−1 (K2O+Na2O)/SiO2 0.23−0.35 SiO2/Al2O3 6.7−9.5 H2O/(K2O+Na2O) 10.5−50 そして、H2O/(K2O+Na2O+SiO2+Al2
O3)の比率は、6以下が好ましく、こうすると
生成物として乾燥ゲルが得られる。使用したシリ
カ源は、固体の無定形シリカである。 米国特許3867512は、次のモル組成を有する反
応混合物からゼオライトLを製造することを開示
している。 K2O/(K2O+Na2O) 0.3−1 (K2O+Na2O)/SiO2 0.3−0.6 SiO2/Al2O3 10−40 H2O/(K2O+Na2O) 15−140 ここでシリカ源として、少なくとも4.5重量%
の水を含むゲルであり、粒状のものを用いてい
る。 ウイルコズ(L.Wilkosz)は、Pre Chem 409
(1974)−Chemical Abstracts、90(1979)
573478において、シリカ、水酸化カリウム及び水
酸化ナトリウムを含有する溶液を、アルミン酸カ
リウム、水酸化カリウム及び水酸化ナトリウムを
含有する第2の溶液で処理し、20℃で72時間及び
100℃で122時間結晶化させて得た合成ゾルからゼ
オライトLを合成する方法を開示している。ここ
で得られたゼオライトLは、SiO2/Al2O3の比率
が15〜30の間にある化学量論量の供給原料から得
られたもので、SiO2/Al2O3の比が6.4:1のもの
である。 チチシユビリ(G.V.TsiTsishvilli et al.)ら
は、Doklady Akademi:NaikSSSR、243,438
−440(1978)に、トリブチルアミンを含有するア
ルミナ−シリカゲルからのゼオライトLの合成に
ついて記載している。使用したゲルは、次のモル
比を有するものである。 SiO2:Al2O3 25 (K2O+Na2O):Al2O3 18 (K2O+Na2O)/SiO2 0.72 H2O/(K2O+Na2O) 20 K2O:Na2O 0.5 ニシイムラ(Y.Nishiimura)、日本化学雑誌、
91,1046〜9(1970)には、一般的事項として、
コロイダルシリカ、アルミン酸カリウム及び水酸
化カリウムを含む合成用混合物であつてSiO2
Al2O3の比が15〜25の範囲にあるものを用いてゼ
オライトLを製造することが記載されているが、
実例としては次の成分の比率を有する2つの合成
用混合物が用いられているのみである。 7K2O:Al2O3:20SiO2:450H2O及び 8K2O:Al2O3:10SiO2:500H2O ゲル、混合塩基系及びメタカオリンとから、ゼオ
ライトLを製造する他の方法も知られている。こ
れについては、例えばアイエロ及びバレル
(Aiello and Barrer)J.Chem.Soc.Dalton1470
(1970)、バレルらJ.Chem.Soc.Dalton1258
(1972)、同934(1974)及びヤングの米国特許
3867512に記載されている。しかし、これらの製
造方法においては、大過剰の反応体が用いられて
おり、化学量論量での変換が行なわれていない。 米国特許3298780は、酸化物のモル比として表
わしたときに、次の組成: 0.9±0.2R2/vO:Al2O3:5.0±1.5SiO2:wH2
O を有するゼオライトUJについて記載している。
尚、ここで、Rは4価以下の少なくとも1種のカ
チオン、vはRの原子価、wは約5までの数を示
し、このゼオライトは、実質的に次の表に示すよ
うなX線粉末回折パターンを有するものである。 【表】 【表】 このゼオライトは、酸化物のモル比として表わ
したときに、次の組成: SiO2/Al2O3 6〜30 R2/vO/SiO2 0.30〜0.70 H2O/R2/vO 80〜140 を有する水性反応溶液を調製し、これを65.6℃
(150〓)162.8℃(325〓)の温度に保つて、ゼオ
ライトの結晶を形成させて、製造したものであ
る。ゼオライトUJは、0.05ミクロン以上の結晶
径を有する立方体に近い形状の結晶を有するもと
であると記載されている。 英国特許1393365には、ゼオライトLに関連が
あるゼオライトAG−1が記載されており、水以
外のものが次のモル組成を有している。 1.05±0.3M2O:Al2O3:4.0〜7.5SiO2 ここでMは、カリウム又はカリウムとナトリウ
ムの混合物であり、このゼオライトは、特徴的な
X線粉末回折パターンを有し、パーフルオロトリ
ブチルアミンを少なくとも3%w/w吸着でき
る。ゼオライトLの孔の構造は、非常に小さいの
で、この分子を浸入させることができず、このこ
とから、ゼオライトAG−1は高純度のゼオライ
トLではない。 〔発明の概要〕 本発明の結晶性であり、カリウムを含みかつ構
造的にも組成的にもL型であるゼオライトは、次
の工程をとることを特徴とする新規な製造方法に
よつて、効率的に調製される。a 水、ケイ酸カ
リウム、アルミナ源、好ましくはカオリン又は
ハロイサイトから導かれるアルミナ源、KOH
及び、KOHとNaOHとの合計量を基準として
約30モル%以下のNaOHとを含有し、かつ酸
化物のモル比として表わしたときに、次の範囲
の組成: K2O:Al2O3 1.0〜3.3 Na2O:Al2O3 0〜1.0 SiO2:Al2O3 5〜12 H2O:Al2O3 80〜140 を有する反応混合物を調製し、 (b) この反応混合物を実質的に均質にしながら、
約80〜260℃で、自然増の圧力下に約1〜10日
間保持し、酸化物のモル比として表わしたとき
に、次の範囲の組成: 1.0〜1.1M2O:Al2O3:5.0〜7SiO2:1〜6H2
O (ここで、Mは、カリウム又は、カリウムとナ
トリウムとの混合物であつてナトリウムの量が30
%以下のものを示す。) 本発明の方法によると、反応原料が化学量論的
に又はほぼ化学量論的に生成物に変化するので、
非常に高い反応効率が得られる。又、この結果と
して、比較的に純粋な生成物が高収率で得られる
ので、過剰なシリカや酸化カリウムのような望ま
しくない排出を最少にでき、場合によつてはなく
すことができる。さらに、合成において過剰に用
いる塩基の量を低下できるので、排水を中和する
ための硫酸のような酸の量が少なくてすむ。又、
従来の方法でゼオライトLを製造すると、不完全
な結晶化及び微結晶のために母液から収集するの
がむずかしいが、本発明の方法によれば、たやす
く母液から濾過できる。最も一般的なゼオライト
Lの製造法においては、SiO2源として高価なコ
ロイダルシリカを用いるが、本発明では、市販さ
れており、低価格であるケイ酸カリウムや焼成カ
オリンを用いることができる。 〔発明の好ましい態様〕 本発明の製造方法においては、水酸化カリウ
ム、場合により水酸化カリウムと水酸化ナトリウ
ムの合計量を基準として約30モル%までの水酸化
ナトリウム、好ましくは20モル%以下の水酸化ナ
トリウムと組合わせた水酸化カリウムを含み、一
般的にはスラリーとして調製された反応用混合物
を調製する。水酸化ナトリウムは、ゼオライトP
や他の不純物の形成を促進するので、用いない方
が好ましい。従つて、反応混合物は、水、アルミ
ナ源、ケイ酸カリウムを含むシリカ源とを含有す
るのがよい。ケイ酸カリウムを用いると、高純度
の生成物の製造が確実となる。シリカ源の100%
をケイ酸カリウムとしてもよいが、シリカ源の40
%以下をコロイダルシリカとし、残りをケイ酸カ
リウムとしてもよい。シリカ源としてコロイダル
シリカの一部として、前のバツチの母液からのも
のを用いてもよい。つまり、ゼオライト生成物の
濾液に硫酸を加えてケイ酸カリウムを沈澱させ、
不純物の核剤を破壊したゲルとし、このゲルを濾
過して、ケイ酸カルシウムとアルミナ源として次
の反応混合物のバツチにリサイクルすることがで
きる。 アルミン源としては、硫酸アルミニウムのよう
な酸の塩、焼成カオリン又は焼成ハロイサイト、
アルカリ性液にAl2O3・3H2Oを溶解して得たア
ルミン酸カリウム又はナトリウムを用いることが
できる。このうち、Al2O3:2SiO2という理論的
な酸化式を有するメタカオリンが最も好ましい。
メタカリオンを用いると時々不純物の形成を促進
するゲル化の問題をなくすことができる。メタカ
オリンは、例えば、Al2O3:2SiO2・xH2O(xは
1又は2)の酸化物型のカオリン又はハロイサイ
トを約600℃以上で約2時間以上加熱して水和水
を除き、不定形構造かつ反応性とすることによつ
て得られる。 反応混合物中の成分の量は、例えば、シリカ源
のように使用する成分の種類や所望の最終組成に
よつて決つてくる。しかしながら、一般的には、
反応混合物の組成は、酸化物のモル比として表わ
したときに、次の範囲となるようにするのが望ま
しい。 【表】 つまり、ナトリウム源として水酸化ナトリウム
を用いる場合には、混合物中の30モル%以下とす
るのがよい。 シリカ源がケイ酸カリウム(SiO2/K2O=
0.33)だけの場合、つまりメタカオリンを用いな
い場合には、アルミナ源の一部として、入手が容
易で価格の安いAl2(SO42のような酸の塩を加え
ると化学量論がなりたつてくる。つまり、化学量
論量よりも過剰なカリウムは、酸性アルミニウム
源によつて中和され、ゼオライトLの結晶化に重
要な影響を及ぼさない硫酸カリウムを生成するか
らである。又、アルミナ源をすべてアルミン酸塩
として加える場合には、有効塩基を酸自体、例え
ばH2SO4を添加してバランスできる。一般に最
も効果的な方法は、使用原料の価格と入手のしや
すさによつて決つてくる。しかし、この中和工程
は、全製造工程において、ケイ酸カリウムととも
にシリカゾル又はゲルを用いることによつて、す
なわち鉱物のメタカオリンを使用しないことによ
つて、はぶくことができるが、このようなシリカ
ゲル又はゾルを用いると、通常、価格高となり、
反応性も低下する。そこで、この方法は、本発明
の化学量論的な反応を行なわせるためには、あま
り好ましくなく、時々、生成物の収量が低下す
る。 成分の混合順序は重要ではないが、ゼオライト
Lを晶析させる前に反応混合物を十分均一にして
おく必要がある。反応混合物を調製する1つの方
法は、水酸化カリウムと水酸化ナトリウムとを水
に溶かし、この溶液にアルミナ源とケイ酸カリウ
ムとを加えるものである。シリカ源として、ケイ
酸ナトリウム及び/又はケイ酸カリウムのみを用
いる場合には、このケイ酸塩に対して水を過剰に
すると、均一性が向上する。そして、次にKOH
とNaOHにAl2O3を溶かして別に調製しておいた
アルミン酸塩をこれに加え、それから硫酸アルミ
ニウムか酸を加える。これらを添加している間、
攪拌を行なつておく。反応混合物の調製は、通
常、金属製やガラス製などの容器中で行なわれ、
水分の損失を防ぐために密封し、又一定の水分量
に維持するための装置が備えられたものを用いる
のがよい。もしも、反応器中での攪拌が十分効果
的に行なわれない場合には、成分の添加が完了す
る前に、スラリーゲルの加熱を開始するのが望ま
しい。 反応混合物を調製した後、これを反応器に入れ
て、80〜260℃、商業上好ましくは80〜100℃に保
持して結晶化を行なわせる。温度が約100℃を超
えると、非大気圧下で操作しなければならなくな
るが、通常の工業的製造方法では、大気圧下で操
作を行なう。本発明の製造方法には、温度が高く
なると反応性が向上するが、大気圧下、すなわち
100℃又はそれ以下で、適当な時間反応させると、
原料成分の反応性が高いので、高収率かつ高純度
でゼオライトLを得ることができるという大きな
利点がある。 結晶化の間、反応混合物を実質的に均質に保た
なければならない。すなわち、反応器の底への反
応体固体の沈降をできるだけ最少限としなければ
ならない。例えば、攪拌が不十分だと、メタカオ
リンは反応混合物から抜け出して沈降する傾向が
ある。もしも反応混合物が実質的に均質でない
と、最終的に得られる生成物は種々のものの混合
物となつて、純粋なものではなくなつてしまう。
反応混合物を徹底的に均一にした後、所望の均質
性が得られるまで、反応混合物を均一にする。ブ
レンダー又は攪拌機付きの反応容器などのように
完全な混合が行なわれる処置の中で混合を行なう
のがよい。原料成分としてメタカオリンを用いな
い場合には、結晶化の間、、攪拌は不要である。 次に、反応混合物を調製した後、直ちに上記の
高温反応温度とする。この際、実質的な均一性を
保持し、メタカオリンや生成したゼオライトを沈
降させないようにゆつくりした攪拌を行なつてお
く。実際の攪拌速度は、例えば、メタカオリンの
粒径に大きく依存する。 実質的に均質な反応混合物を加熱している間、
採用した温度にもとずく自然増の圧力下に保持す
る。例えば、温度が低いときには、1気圧が好ま
しいが、高温、例えば120℃又はそれ以上になる
と、高圧となる。加熱時間は、主に採用した温度
とスラリー組成によつて決り、100℃だと例えば
6〜7日以内であるが、約160℃だと例えば3〜
4日以内となる。一般に加熱時間は、希望のゼオ
ライト生成物、すなわち、次の範囲の組成 1.0〜1.1M2O:Al2O3:5.0〜7SiO2:1〜6H2
O (ここでMは上記と同じ意味を有する。) を有するゼオライトの結晶であつて、L型ゼオラ
イトの構造を示すX線回折パターンを有するゼオ
ライトの最大量が得られるまで、1〜10日間とさ
れる。少量の結晶種又は核剤、例えば米国特許
3216789に記載されているゼオライトL又はゼオ
ライトL型のアルミノシリケートを好ましくは約
0.1ミクロン以下の結晶径に粉砕したものを用い
て、スラリーに結晶種を加えると結晶化時間を短
縮できる。好ましくは、反応混合物を80〜160℃
に保持する前に、酸化物のモル比として表わした
ときに次の組成: 0.9〜1.3(Na′K)2O:Al2O3:5.2〜6.9SiO2:O
〜9H2O を有するゼオライトを、アルミナ及びシリカの重
量を基準として0.1〜20%の量で、反応混合物に
加えるのがよい。又、核の形成は、スラリー又は
スラリーの一部を、80℃〜160℃で結晶化を行な
わせる前に、約10〜100℃で約6時間〜6日間ス
ラリーを熟成することによつて行なうこともでき
る。 ゼオライトの結晶が十分な量得られた場合に
は、反応混合物から濾過により、これを収集し、
好ましくは脱イオン水又は蒸溜水で洗浄して、過
剰な母液を洗い流す。洗浄水が生成物と平衡のPH
約7〜12の間になるまで、純品の結晶を得るため
に洗浄を続ける。Alに対する(K+Na)の比が
1に近くなればなるほど、KL生成物は収着能の
すぐれたものとなる。洗浄工程終了後、ゼオライ
トの結晶を乾燥又は焼成する。 本発明の方法によつて製造されるゼオライト
は、L型のゼオライトであつて、収着剤又は、ク
ラツキング、リホーミング操作、異性化、芳香族
化、アルキル化、潤滑油原料や燃料のハイドロク
ラツキングなどの炭化水素変換用の触媒として使
用できる。これらの用途に用いるために、上記の
方法で製造したゼオライトの水和水の大部分又は
全部が除去されるまで、焼く500℃以下又はそれ
以上の温度で乾燥し、少なくとも部分的に脱水す
る。 ゼオライト構造中の一部又は全部のカリウムカ
チオン、場合によつてはナトリウムカチオン、他
のカチオンで置換でき、又カチオンとして水素を
含む酸型のゼオライトを用いることもできる。こ
の目的に使用する交換性カチオンとしては、周期
律表の〜グループのいずれから選ばれる金属
カチオンが好ましい。このようなカチオンとして
は、特に〜グループから選ばれるバリウム、
ナトリウム、カリウム、カルシウム、セシウム、
リチウム、マグネシウム、ストロンチウム、亜鉛
イオンなどの1価、2価、3価の金属イオン、希
土類のような他のカチオン、アンモニウム、アル
キルアンモニウムカチオンなどが好適である。こ
の置換は、例えば米国特許3216789に記載されて
いるような通常のイオン交換技術によつて行なう
ことができる。金属の添加は、イオン交換、含浸
又は錯体形成により行なうことができ、次いで適
当に粉砕し、焼成する。 本発明の製造方法によれば、使用した原料の損
失がほとんど起らず、生成物を母液から容易に分
離することができ、原料は比較的安価であり、市
販品として容易に入手できるといつた利点がある
ので、本発明の方法は、効率的であり、かつ環境
上も健全な方法である。 次に実施例により本発明の効果を説明する。す
べての実施例中、特記する場合を除き、部及び%
は重量部及び重量%を意味し、温度は℃である。 実施例 1 KOH(85%水溶液)13.3g全量を水431gに溶
解した。この溶液にケイ酸カリウム(K2O12.5
%、SiO226.3%を含む)218.3gを加え、次にメ
タカオリン73.4gを加えた。得られたスラリー
は、酸化物のモル比として表わすと: K2O:Al2O3 1.2 SiO2:Al2O3 5.1 H2O:Al2O3 100 の組成を有していた。次に、このスラリーをブレ
ンダーに入れて中程度のスピードで10分間均質に
した後、3等分した。これらの3等分したスラリ
ーをそれぞれ小さなオートクレーブに入れて、
100℃、160℃、220℃でそれぞれ3日間加熱した。
反応終了後、生成物を濾過し、洗浄し、乾燥し
た。すべての試料は、純粋なゼオライトであり、
化学分析から、K2O:Al2O3:5.1SiO2の組成を
有し、米国特許3216789に記載されたゼオライト
Lと実質的に同じX線回折パターンを有してい
た。尚、米国特許3216789の内容は、参考文献と
してここに含まれるものとする。220℃に保持し
た試料は、径が0.3ミクロンで長さが2ミクロン
の六角柱状の結晶を含むものであつた。 実施例 2 KOH6.4g、メタカオリン73.4g、ケイ酸カリ
ウム218.3g及び水431.2gを用いて、酸化物のモ
ル比として表わしたときに次の組成: K2O:Al2O3 1.05 SiO2:Al2O3 5.1 H2O:Al2O3 100 を有するスラリーを調製した。このスラリーをブ
レンダー中で5分間均質にした後、オートクレー
ブに入れて220℃に3日間保持し、それから濾過
した。濾過したものを洗浄し、乾燥して得た生成
物は、X線回折分析の結果、高純度で結晶性のL
型ゼオライトであり、K2O/Al2O3:5.1SiO2
組成を有するものであつた。 実施例 3 水488gとKOH・0.5H2O20.17g、SiO226.3%
とK2Oを12.5%有するケイ酸カリウム218.3g、
メタカオリン73.4gを混合し、酸化物のモル比と
して表わしたときに次の組成: K2O:Al2O3 1.4 SiO2:Al2O3 5.1 H2O:Al2O3 110 を有するスラリーを調製した。スラリーを均質に
した後、テトラフルオロエチレンのジヤーに入
れ、密封し、100℃のオーブンの中に入れた。5
日後にスラリーを濾過し、洗浄し乾燥した。この
生成物は、X線回折分析の結果、結晶性と純度の
点ですぐれたL型ゼオライトであつた。 実施例 4 水488gの代わりに374gとしたほかは、実施例
3と同様の方法により、酸化物のモル比として表
わしたときに次の組成: K2O:Al2O3 1.4 SiO2:Al2O3 5.1 H2O:Al2O3 90 を有するスラリーを調製した。このスラリーを均
質にした後、2等分した。2等分したものの1つ
をテトラフルオロエチレンジヤーに入れ、実施例
3と同様にして加熱した。90時間で純粋なL型の
ゼオライトが得られた。もう一方のスラリーを攪
拌機とコンデンサー付きのガラスレジンケトルに
入れ100℃で加熱した。5日後、高結晶性のL型
ゼオライト95%とフイリプサイト(phillip−
site)不純物5%とからなるものが得られた。 実施例 5 85%KOH水溶液13.4g、NaOH4.8g、市販の
メタカオリン73.4g実施例3で用いたのと同じケ
イ酸カリウム218.3g及び水431gを混合して、酸
化物のモル比として表わしたときに、次の組成: K2O:Al2O3 1.2 Na2O:Al2O3 0.2 SiO2:Al2O3 5.1 H2O:Al2O3 100 を有するスラリーを調製した。このスラリーをブ
レンダー中で均質化し、テトラフルオロエチレン
ジヤーの中で、100℃で80時間反応させた。生成
物は、未反応のカオリン/メタカオリンを少量含
む結晶性L型ゼオライトであつた。 実施例 6 KOH・0.5H2O 6.6gとNaOH 9.6gとを431
gの水に溶解し、次に実施例3で用いたのと同じ
ケイ酸カリウム218.3gとメタカオリン73.4gと
を加えて、酸化物のモル比として表わしたときに
次の組成: K2O:Al2O3 1.0 Na2O:Al2O3 0.4 SiO2:Al2O3 5.1 H2O:Al2O3 100 を有するスラリーを調製した。スラリーを均質に
した後、2等分した。第1のスラリーをテトラフ
ルオロエチレンジヤーに入れて密封し100℃で4
日間結晶化させた。第2のスラリーを、攪拌機と
コンデンサーのついたガラス反応樹脂ケトルに入
れ、4日間マントルの中で加熱した。両方の生成
物とも高結晶性であつたが、L型ゼオライトとゼ
オライトPとの等量混合物であつた。つまり、ゼ
オライトスラリー中のナトリウムの濃度を約30モ
ル%以上とするのは好ましくない。 実施例 7 KOH4.07g、ジヨージアカオリンCo.のUFカオ
リンを650℃で3時間加熱して得たメタカオリナ
イト33.8g、実施例3で用いたのと同じケイ酸カ
リウム130.5g及び水181.7gとを混合して、酸化
物のモル比として表わしたときに、次の組成: K2O:Al2O3 1.4 SiO2:Al2O3 6.0 H2O:Al2O3 100 を有するスラリーを調製した。75mlのステンレス
スチール製チユーブに、このスラリーを2/3満た
し、160℃で5日間反応させた。生成物を濾過し、
洗浄し、乾燥して、高純度のゼオライトLを得
た。 実施例 8 KOH6.5g、UFカオリンを650℃で3時間加熱
して得たメタカオリン36.7g、実施例3と同じケ
イ酸カリウム145g及び水254gとを混合して、酸
化物のモル比として表わしたときに、次の組成: K2O:Al2O3 1.5 SiO2:Al2O3 6 H2O:Al2O3 119 を有するスラリーを調製した。スラリーを均質に
した後、オートクレーブに入れて密封し、160℃
で6日間熟成した後、オートクレーブを冷却し、
生成物を濾過し、洗浄した。ここで得られた結晶
したゼオライトは、高結晶性で、酸化物のモル比
として表わしたときに、K2O:Al2O3:5.32SiO2
の組成を有していた。 実施例 9 カオリンから得たメタカオリン81g、実施例3
と同じケイ酸カリウム517.2g、85%KOH25.7g
及び水375.4gをガラス製反応容器に入れて混合
し、酸化物のモル比として表わしたときに、次の
組成: K2O:Al2O3 2.5 SiO2:Al2O3 8.5 H2O:Al2O3 110 を有するスラリーを調製した。この混合物を、加
熱マントルを用いておだやかに沸騰させた。この
反応容器には、コンデンサー、温度計及び攪拌機
が付いており、ゆつくり攪拌しながら、100℃で
6日間反応させた。濾過、洗浄及び100℃で乾燥
した後、結晶生成物をX線回折で分析したとこ
ろ、L型の純粋なゼオライトであつた。走査電子
顕微鏡から、これは0.1〜0.2ミクロンの斜方晶の
微結晶の凝集体であることがわかつた。又、化学
分析より、このものは、酸化物のモル比として表
わしたときに、0.98K2O:Al2O3:5.54SiO2の組
成を有していることがわかつた。 実施例 10 KOH6.6g、メタカオリン28.8g、実施例3と
同じケイ酸カリウム182g及び水132.7gとを混合
し、均質化して、酸化物のモル比として表わした
ときに次の組成: K2O:Al2O3 2.88 SiO2:Al2O3 10 H2O:Al2O3 110 を有するスラリーを調製した。このスラリー50g
を75mlのステンレススチールチユーブオートクレ
ーブに入れ160℃で反応させ、残りをテトラフル
オロエチレンジヤーに入れ、これをオーブンに入
れて100℃で加熱した。5日間160℃で反応させた
後、酸化物のモル比として表わしたときに、
0.95K2O:Al2O3:5.26SiO2の組成を有する高結
晶質のL型ゼオライトが得られた。100℃で反応
させたものは、5日、7日及び12日後にサンプリ
ングした。これらのサンプルは、すべて高結晶質
のL型ゼオライトであり、反応12日のものでも不
純物がなかつた。7日後にサンプリングしたもの
は酸化物のモル比として表わしたときに、0.98K2
O:Al2O3:5.54SiO2の組成を有していた。 実施例 11 1ガロンのホバート(Hobart)ミキサーに蒸
留水300gと、P.Q.Corp.のK Sil#6ケイ酸カ
リウム1430gを入れ、次に冷却したアルミン酸カ
リウム溶液(水200gとKOH・1/2H2O131gを含
む溶液にアルコア(Alcoa)C31アルミナ(Al2
O3:3H2O)108.5gを還流しながら溶解させた
もの)をゆつくりと加え、次の化学量論量の組
成: 3K2O:Al2O3:9SiO2:135H2O を調製した。徹底的に攪拌した後、攪拌しなが
ら、蒸留水200gにH2SO4(98%)87.3gを入れた
溶液をゆつくりと添加した。完全に均一になつた
後、このゲルを500mlのテフロンジヤーに入れ、
100℃のエアーオーブンに入れた。3日後にこの
ものは、46%のゼオライトLになり、X線回折の
結果から極めて高純度のゼオライトLであつて、
1.03K2O:Al2O3:5.26SiO2の化学組成を有し、
436m2/gのBET N2表面積を有するものであつ
た。走査電子顕微鏡から、このゼオライトLは、
0.05〜0.1ミクロンの直径を有する結晶が凝集し
た0.4ミクロンの径を有する凝集体であつた。 実施例 12 本実施例は、結晶種を用いた効果を示すもので
ある。 1ガロンのホバートミキサー中で、KOH・1/2
H2O100.7g、Al2O3・3H2O81%、P.Q.Corp.のケ
イ酸カリウムであるK Sil6を1469g、alum
(Al2(SO43・17H4O)126.4g及び水723gを実
施例11と同様な方法で混合し、スラリーAを調製
した。徹底的に均質化した後、これを6ガロンの
ポリプロピレンカンに入れた。次に同様の第2の
バツチを調製し、これを、このカンに加え、それ
から100℃のエアーオーブンに入れた。この全組
成物は、化学量論量の3K2O:Al2O3:9SiO2
135H2Oの組成を有する。 同じ化学量論量の組成を有するスラリーBを2
日後に調製したが、このものは、次の組成: 1450g KOH・1/2H2O 1167g Al2O3・3H2O(Alcoa C31) 21147g K Sil6(P.Q.Corp) 1820g alum(Al2(SO43・17H2O) 10416g H2O を有する大サイズのバツチ(36Kg)である。実施
例11に記載したのと同じ一般的な方法で市販のホ
バートミキサーに入れて混合した後、このゲルを
2つの6ガロンポリプロピレンカンに2等分し
た。次にこのカンのそれぞれに対して、2日間高
温で熟成されて、少量のゼオライトLの結晶がで
きているスラリーA1800gを加えた。徹底的に混
合した後、2つの6ガロンカンを密封し、98℃の
エアーオーブンに入れた。66時間反応させた後、
容器を冷却し、内容物を濾過し、洗浄した。X線
回折分析から、2つのサンプルとも、すぐれたゼ
オライトLであり、次の化学組成: サンプル1 1.04 K2O:Al2O3:5.3 SiO2 サンプル2 1.06 K2O:Al2O3:5.08 SiO2 を有し、BET N2 表面積は、サンプル1が291
m2/g、サンプル2が305m2/gであつた。この
2つのサンプルを再び蒸留水を用いてスラリーと
し、HClを数滴加えてPHを8.5に合わせた後、濾
過し、110℃で乾燥した。化学分析の結果、Si/
Al比は変化しなかつたが、K/Al比は、サンプ
ル1が0.98、サンプル2が1.0であつた。BET
N2 表面積は、それぞれ380m2/g、375m2/g
に向上した。走査電子顕微鏡分析から、両方のサ
ンプルとも、直径が0.1ミクロン以下の微結晶が
凝集した0.1〜1ミクロンの凝集体であつた。 実施例 13 KOH・1/2H2O 18.2gと水22gの溶液に、初
めにAl2O3:3H2O 15.09gを還流下で溶解し、
得られた透明な液を室温に冷却し、次にK Sil6
ケイ酸カリウム(K2O 12.5%、SiO226.3%)
267.65gを混合して、化学量論量の組成: 2.4K2O:Al2O3:8SiO2:135H2O を有する反応混合物を調製した。この混合物を均
質にした後、これに対して、水48gに Al2
(SO43・17H2O 32.1gを溶解した溶液を、攪
拌しながら添加し、次に実施例12において述べた
部分的に結晶したバツチ(スラリーA)50gを加
えた。続いてゲルの全重量が500gになるように
水を加えた後、再びゲルを均質にし、500mlのテ
フロンジヤーに入れて密封した。このジヤーを
100℃のエアーオーブンに入れ、一定期間ごとに
サンプリングした。6.5日後に最大の結晶化が行
なわれた。X線回折分析の結果から、すぐれたゼ
オライトLと微量のフイリプサイトができている
ことがわかつた。生成物の化学組成は、1.05K2
O:Al2O3:5.6SiO2であつた。走査電子顕微鏡分
析から、試料は、0.1ミクロン以下の結晶が凝集
した0.3〜1ミクロンの凝集体であつた。 以上のように、本発明は、最初に供給するカチ
オンとして、カリウムを用い、場合によつてはナ
トリウムを用いて、化学量論的な合成を伴うL型
ゼオライトの製造方法を提供するものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 酸化物のモル比として表わしたときに、次の
    範囲の組成: 1.0〜1.1M2O:Al2O3:5.0〜7SiO2:1〜6H2
    O (ここで、Mは、カリウム又は、カリウムとナ
    トリウムとの混合物であつて、ナトリウムの量が
    この混合物の30モル%以下であるものを示す。) を有する結晶性で、カリウムを含有するゼオライ
    トを製造するにあたり、次の工程: (a) 水、ケイ酸カリウム、アルミナ源、KOH、
    KOHとNaOHとの合計量を基準として約30モ
    ル%以下のNaOHとを含有し、酸化物のモル
    比として表わしたときに、次の範囲の組成: K2O:Al2O3 1.0〜3.3 Na2O:Al2O3 0〜1.0 SiO2:Al2O3 5〜12 H2O:Al2O3 80〜140 を有する反応混合物を調製し、 (b) この反応混合物を実質的に均質化し、ゼオラ
    イトの結晶が形成されるまで、約80〜260℃で、
    約1〜10日間保持する、 工程を有することを特徴とする該ゼオライトの
    製造方法。 2 反応混合物中にNaOHが存在しない特許請
    求の範囲第1項記載の製造方法。 3 ゼオライトの結晶を収集する特許請求の範囲
    第1項記の製造方法。 4 (a)工程の後であつて、、(b)工程の前に、反応
    混合物を十分混合して、実質的に均質にさせる特
    許請求の範囲第1項記載の製造方法。 5 アルミナ源が焼成カオリン又は焼成ハロイサ
    イトである特許請求の範囲第1項記載の製造方
    法。 6 アルミナ源がメタカオリンである特許請求の
    範囲第1項記載の製造方法。 7 反応混合物を80〜100℃に保持する特許請求
    の範囲第1項記載の製造方法。 8 (b)工程の前に、シリカとアルミナの重量を基
    準として、0.1〜20%の量のL型ゼオライトの微
    結晶を反応混合物に添加する特許請求の範囲第1
    項記載の製造方法。 9 (b)工程の前に、反応混合物を、約10〜100℃
    で約6時間〜6日間保持する特許請求の範囲第1
    項記載の製造方法。 10 酸化物のモル比として表わしたときに、次
    の範囲の組成: 1.0〜1.1K2O:Al2O3:5〜7SiO2:1〜6H2O を有し、結晶性で、カリウムを含有するゼオライ
    トを製造するにあたり、次の工程: (a) KOH、水、ケイ酸カリウム及びメタカオリ
    ンを含有し、酸化物のモル比として表わしたと
    きに次の範囲の組成: K2O:Al2O3 1.0〜3.0 SiO2:Al2O3 5〜9 H2O:Al2O3 110〜140 を有する反応混合物を調製し、 (b) この反応混合物を十分混合して、実質的に均
    質な混合物とし、 (c) ゼオライトの結晶が形成するのに十分な時
    間、この反応混合物を80〜100℃で自然増の圧
    力下に保持する、 工程を有することを特徴とする該ゼオライトの
    製造方法。
JP59236576A 1983-11-10 1984-11-09 L型ゼオライトの化学量論的製造方法 Granted JPS60127225A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US55089683A 1983-11-10 1983-11-10
US550896 1995-10-31

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS60127225A JPS60127225A (ja) 1985-07-06
JPH052610B2 true JPH052610B2 (ja) 1993-01-12

Family

ID=24199019

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59236576A Granted JPS60127225A (ja) 1983-11-10 1984-11-09 L型ゼオライトの化学量論的製造方法

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP0142349B1 (ja)
JP (1) JPS60127225A (ja)
AT (1) ATE60029T1 (ja)
CA (1) CA1236817A (ja)
DE (1) DE3483946D1 (ja)
ES (1) ES8606197A1 (ja)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB8329973D0 (en) * 1983-11-10 1983-12-14 Exxon Research Engineering Co Recycled zeolite l preparation
NO170924C (no) * 1984-12-17 1992-12-30 Exxon Research Engineering Co Fremgangsmaate for fremstilling av zeolitt l
GB8525405D0 (en) * 1985-10-15 1985-11-20 Exxon Chemical Patents Inc Hexagonal zeolite l
US5242675A (en) * 1985-10-15 1993-09-07 Exxon Research & Engineering Company Zeolite L
US5486498A (en) * 1986-10-14 1996-01-23 Exxon Research & Engineering Company Zeolite L
GB8704365D0 (en) * 1987-02-25 1987-04-01 Exxon Chemical Patents Inc Zeolite l preparation
GB8800045D0 (en) * 1988-01-04 1988-02-10 Exxon Chemical Patents Inc Zeolite l
GB8801067D0 (en) * 1988-01-19 1988-02-17 Exxon Chemical Patents Inc Zeolite l preparation
IL120405A0 (en) * 1995-07-10 1997-07-13 Exxon Chemical Patents Inc A process for the preparation of a colloidal suspension of a zeolite zeolites produced thereby and uses thereof
CN101293659B (zh) * 2007-04-24 2010-12-08 郑州大学 一种高岭土原位晶化合成l沸石分子筛的方法
JP5656226B2 (ja) * 2010-05-31 2015-01-21 独立行政法人産業技術総合研究所 −lit型合成アルミノシリケート、−lit型メタロシリケート及びその製造方法
DE102010034005A1 (de) * 2010-08-11 2012-02-16 Süd-Chemie AG Hydrothermale Synthese von Zeolithen oder zeolithähnlichen Materialien unter Verwendung von modifizierten Mischoxiden
CN114436276B (zh) * 2022-01-20 2023-10-27 中国地质大学(武汉) 一种快速提取含铝硅酸盐矿物中有用元素的方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3298780A (en) * 1961-03-21 1967-01-17 Union Oil Co Process for preparing a crystalline zeolite
FR1598506A (ja) * 1968-01-05 1970-07-06
US3867512A (en) * 1969-09-10 1975-02-18 Union Oil Co Method of preparing crystalline {37 l{38 {0 zeolite
BE789095A (fr) * 1971-09-23 1973-03-21 Ici Ltd Procede de preparation de zeolites

Also Published As

Publication number Publication date
ATE60029T1 (de) 1991-02-15
EP0142349B1 (en) 1991-01-16
CA1236817A (en) 1988-05-17
ES537517A0 (es) 1986-04-16
EP0142349A2 (en) 1985-05-22
ES8606197A1 (es) 1986-04-16
DE3483946D1 (de) 1991-02-21
EP0142349A3 (en) 1987-11-19
JPS60127225A (ja) 1985-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4554146A (en) Process for preparing a zeolite of the L type using organic templates
US3329627A (en) Synthetic zeolites
US4657749A (en) Stoichiometric process for preparing a zeolite of the L type
US4552731A (en) Process for preparing crystalline zeolite composition ERC-2
JPH052610B2 (ja)
US4931267A (en) Process for preparing a high silica zeolite having the faujasite topology, ECR-32
CA1321386C (en) Zsm-5 and its synthesis
US4879103A (en) Composition and process for preparing ECR-30
JPH0521843B2 (ja)
AU714585B2 (en) Zeolites and processes for their manufacture
US5330736A (en) Zeolite L synthesis and resulting product
US4965059A (en) High silica faujasite aluminosilicate, ECR-4, and a process for making it
EP0356082B1 (en) Ecr-18, method of its preparation, and uses for sorption and separation
EP0106643A2 (en) Novel zeolite and process for preparation thereof
EP0226195A2 (en) Process for preparation of synthetic faujasite molded body
JPS6144805B2 (ja)
US4973461A (en) Crystalline zeolite composition
CA1330336C (en) Composition and process for preparing ecr-30
US4960578A (en) Zeolite ECR-10
JPS63162520A (ja) 合成マザイトの製造方法
US5549881A (en) Process for preparing a seeded high-silica zeolite having the faujasite topology
AU616701B2 (en) Process for preparing a high silica zeolite having the faujasite topology, ecr-32
JP3678790B2 (ja) フォージャサイト型ゼオライトの製造方法
EP0088352B1 (en) Synthesis process for high silica zeolites
EP0753484A1 (en) Zeolites and processes for their manufacture

Legal Events

Date Code Title Description
LAPS Cancellation because of no payment of annual fees