JPH0556796B2 - - Google Patents
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Classifications
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- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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Description
請求の範囲
1 モノハロメタンを少なくとも2個の炭素原子
を有する炭化水素を含む生成物に転化させる方法
であつて、該モノハロメタンを、水素および周期
表の第族〜第族の金属から選ばれる少なくと
も1種の改質用カチオン、または少なくとも1種
の第族〜第族金属の化合物のいずれかが充填
された合成結晶性ガロシリケートと接触させるこ
とを特徴とする前記の方法。 2 前記のモノハロメタンが、モノクロロメタン
である請求の範囲第1項に記載の方法。 3 前記の合成結晶性ガロシリケートが、MFI
構造を有する請求の範囲第1項または第2項に記
載の方法。 4 前記の合成結晶性ガロシリケートが充填の前
に一般式: 0.9±0.2M2/nO:Ga2O3:(5
〜100)SiO2:zH2O 〔式中、MはH+および(または)NH4 +および
(または)金属カチオンおよび(または)アミノ
アルコールに由来するカチオンである〕を有する
前記の請求の範囲の任意の1項に記載の方法。 5 前記の結晶性ガロシリケートを、水素、ナト
リウム、セリウム、銅、マグネシウム、ランタ
ン、ニツケル、チタン、鉄、亜鉛、アルミニウ
ム、ガリウムおよび錫から選ばれる少なくとも1
種のカチオンでイオン交換することによつて充填
する前記の請求の範囲の任意の1項に記載の方
法。 6 前記の結晶性ガロシリケートを、金属ナトリ
ウム、セリウム、銅、マグネシウム、ランタン、
ニツケル、チタン、鉄、亜鉛、アルミニウム、ガ
リウムおよび錫のうちの少なくとも1種の化合物
の沈着によつて充填する請求の範囲第1項〜第4
項の任意の1項に記載の方法。 7 前記の結晶性ガロシリケートを、少なくとも
1回〓焼する前記の請求の範囲の任意の1項に記
載の方法。 8 前記の結晶性ガロシリケートを、水蒸気処理
する前記の請求の範囲の任意の1項に記載の方
法。 9 前記のモノハロメタンを、80〜600℃の範囲
内の温度で前記の合成結晶性ガロシリケートと接
触させる前記の請求の範囲の任意の1項に記載の
方法。 10 メタンから少なくとも2個の炭化原子を有
する炭化水素の製造方法において、メタンを第一
帯域に供給し、該帯域内でメタンをハロゲン化ま
たはオキシハロゲン化し、メタン供給物に基づい
て80%以上の選択率でモノハロメタンを生成さ
せ、かように生成されたモノハロメタンを分離
し、該モノハロメタンを、周期表の第族〜第
族の金属の改質用カチオンまたはその化合物が充
填された合成結晶性ガロシリケートと接触させて
該モノハロメタンを炭化水素生成物およびハロゲ
ン化水素に転化させ、該ハロゲン化水素を前記の
炭化水素生成物から分離し、その分離されたハロ
ゲン化水素をオキシハロゲン化帯域へ再循環させ
るか、前記の分離されたハロゲン化水素を酸化し
て、生成したハロゲンをハロゲン化工程に再循環
させることを特徴とする前記の製造方法。 明細書 本発明は、ヘテロ−置換メタンからの炭化水素
の製造方法に関する。 長期予想による石油の不足によつて近年他の原
料物質から薬品および燃料の製造に関する研究が
刺戟されている。巨大な埋蔵量がある石炭および
天然ガスは、特に、便宜上合成ガスと呼ばれる一
酸化炭素と水素から成る気体混合物に、確立され
た技術によつて転化され、次いでメタノールに転
化できるために考慮の対象となつている。メタノ
ールは、例えば酢酸、エタノール、エステル、無
水酢酸などのような貴重な薬品製造用の有用な中
間体であり、近年ガソリン配合成分および合成結
晶性アルミノシリケート触媒上での転化によつて
液体ガソリン範囲の炭化水素製造用の供給源料の
両者へのメタノールの使用が提案されている、例
えば米国特許第4138442号(モビール社)を参照
されたい。 米国特許第3894107号(モビール社)には、式
R−X(式中、Xは少なくとも1個のハロゲン、
酸素、硫黄または窒素である)の脂肪族有機化合
物を化合物の複合混合物から成る生成物に転化さ
せる方法が記載されている。この生成物には有機
化合物反応体より炭素原子数が大きく、有機化合
物反応体より高い炭素原子:ヘテロ原子比および
有機化合物反応体の最長炭素鎖長より長い最長の
炭素−炭素鎖長を有する炭化水素化合物が含まれ
ている。この方法は、式R−Xの化合物と、シリ
カ:アルミナ比が少なくとも12および束縛指数
(Constraint index)が約1〜12を有する結晶性
アルミノシリケートゼオライトとを接触させるこ
とによつて行なわれる。このゼオライトは水素型
でもよくまたは塩基交換または含浸によつてアン
モニウムまたは金属カチオン補足物を含有しても
よく、このうち金属カチオン補足物は周期表の第
族から第族の金属カチオンでよい。式R−X
に包含される任意の反応体の変換のために望まし
いものとして特定のカチオン交換された型のゼオ
ライトが示されていないし、一般的部類としての
式R−Xの化合物の変換のために望ましいといわ
れている任意の特定のカチオン交換型ゼオライト
も示されていない。実施例では、触媒として水素
型のアルミノシリケートゼオライトの使用が示さ
れているに過ぎず、26実施例のうち24例はアルカ
ノール転化で占められており、残余の2例はメチ
ルメルカプタンおよびトリ−n−ブチルアミンの
転化に関するものである。アルカノール転化に関
する実施例の大部分は供給原料としてのメタノー
ルの使用に向けられている。 米国特許明細書第3894104号には、式(R)o−X
(式中、Rは炭素原子1個を有する低級炭化水素
部分であり、Xは酸素、ヒドロキシル、硫黄、窒
素、ハロゲンおよびシアニドから成る群から選ば
れるヘテロ部分であり、nはXの原子価の地まで
の数である)の化合物を含む供給物と、シリカ:
アルミナ比が少なくとも12であり、約1〜12の束
縛指数を有する結晶性アルミノシリケートゼオラ
イト触媒とを、約500〜約750〓の高められた温
度、約0.1〜50LHSVの空間速度で接触させるこ
とによつて前記の供給物より高いR:X比を有す
る他の化合物に転化させる方法であつて、前記の
触媒として、周期表の第b、a、b、
a、aおよび第族の少なくとも1種の金属を
配合することによつて改質されたゼオライトを使
用することを特徴とする改良方法が記載されてい
る。代表的供給物にはアルコール、特にメタノー
ル、エーテル特にジメチレエーテル、ケトン特に
アセトンおよび相互に混合されたおよび(また
は)他の物質と混合されたメルカプタンおよびア
ミンのような類似体および同族体物質が含まれる
と記載されている(第5欄33〜38行)。生成物の
芳香族化合物含量を増加させる目的で、特定の金
属が前記の触媒中に配合される。25の実施例すべ
てがメタノールの転化を目的としている。 天然ガスの主要成分を構成するメタンをガソリ
ン沸点範囲の炭化水素に転化させる別の方法は、
メタンをモノハロメタンに転化し、その後にこれ
を接触的に炭化水素に転化する方法である。この
径路は、高い選択率でメタンをモノハロメタンに
直接転化させるのに1工程を省略できるためにメ
タノール径路より潜在的に一層魅力的である。さ
らにモノハロメタンへの転化の間、副生物として
生成されるハロゲン化水素がモノハロメタン製造
工程へ再循環させることができるが、メタノール
転化法の副生物はこれほど利用性がない。メタノ
ールおよびアルコール全般の転化の化学は、モノ
ハロメタンと比較して相当異なる、例えば、低温
度ではメタノールはジメチルエーテルに転化され
るが、モノハロメタンでは類似反応は起らない。
他の重要な相異は、メタノール転化の場合水が同
時に生成されるが、モノハロメタンの転化ではハ
ロゲン化水素が同時に生成され、これが結晶性ア
ルミノシリケートゼオライト構造を脱アルミニウ
ムし、構造を破壊し、触媒活性の不可逆的損失を
起こすことは公知である。脱アルミニウムは、水
の存在の場合よりハロゲン化水素の存在のときの
方が苛酷であることは予想できる。メタノール転
化に関する従来技術から引出される結論は、モノ
ハロメタン転化には必ずしも適用できないことで
ある。 日本国特許公報第J55073−619号には、メタン
を塩化メチルに転化させ、その後にゼオライトを
使用して脱塩酸して少なくとも2個の炭素原子を
有する炭化水素を生成する方法が教示されてい
る。使用されたゼオライトは、SiO2、Al2O3およ
びアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる
珪酸塩鉱物である。 発明者等は、モノハロメタンが高級脂肪族炭化
水素およびガソリン沸点範囲の炭化水素に効果的
に転化できることを見出した。ある温度範囲内で
は、所望の脂肪族炭化水素に対する選択率は、カ
チオン交換した合成結晶ガロシリケート
(gallosilicate)触媒を使用して高くすることが
できる。本明細書で使用する「ガロシリケート」
の語は、ガリウムの全部がシリカの結晶格子中の
珪素原子の代りに存在し、そしてまた、ガリウム
の一部が前記のように結晶性シリカ中に存在し、
残余量が例えば細孔および(または)結晶シリカ
の表面のような他の場所に存在する両者の結晶性
シリカを包含する積りである。この触媒の活性
は、相当の期間維持することができ、触媒の少な
くとも若干は再生することができる。 本発明によつて、モノハロメタンを高められた
温度で、水素および周期表の第〜族の金属か
ら選ばれる少なくとも1種の改質用カチオンまた
は少なくとも1種の第〜族金属の化合物のい
ずれかが充填された合成結晶性ガロシリケートと
接触させることを特徴とするモノハロメタンを少
なくとも2個の炭素原子を有する炭化水素を含む
生成物に転化させる方法が提供される。 前記のモノハロメタンに関して、そのハロ−部
分は好適にはフルオロ−、クロロ−またはブロモ
−であり、好ましくはクロロ−である。モノハロ
メタンは、実質的に純粋形態またはそのポリハロ
同族体または例えば窒素のような反応条件下で不
活性な希釈剤または水素、酸素、空気、酸化炭素
または炭化水素との混合物でもよい。ポリハロゲ
ン化メタンとモノハロメタンとの混合物の場合、
混合物中に許容されるポリハロゲン化メタンの量
は、ハロ置換度、ガロシリケートの性質およびカ
チオンの性質に依存する。モノハロメタンは、メ
タンのハロゲン化またはオキシハロゲン化によつ
て好適に得られるか、または天然ガスのような形
態のエタンおよび(または)プロパンとの混合物
中のメタンから得ることもできる。モノハロメタ
ンを選択的に生成する方法は、発明者等の同時係
属英国特許出願公告第2120249(BPケース第5350)
および発明者等の同時係属欧州特許出願公告第
0117731号(BPケース第5538号)に記載されてお
り、そして、C1〜C4パラフイン系炭化水素のモ
ノクロライドまたはブロマイドの選択的製造に関
しては発明者等の英国特許出願第8325603号
(BP.ケース第5648号)に記載されている、これ
らの主題を本明細書の参考にされたい。 ガリウムを配合することによつて改質された合
成結晶シリカは、例えば、米国特許出願第
3702886号、英国特許出願第2024790号、同第
2023562号から公知である。 米国特許出願明細書第3702886号には、次のよ
うな酸化物のモル比によつて識別されるZSM−
5組成物が記載されいる:すなわち、 0.9±0.2M2/nO:W2O3:5〜100YO2:ZH2O (式中、Mはカチオンであり、nは該カチオンの
原子価であり、Wは特にガリウムであり、Yは特
に珪素であり、そして、Zは0〜40である)。こ
の組成物の製造方法も記載されている。 英国特許出願明細書第2024790号には、珪素原
子の代りに結晶格子中に存在する1種またはそれ
以上の元素、または二珪酸またはポリ珪酸の塩形
態で存在する1種またはそれ以上の元素で改質さ
れた結晶シリカを含むシリカ基剤の物質が記載さ
れている。 英国特許出願明細書第2023562号には、多孔質
結晶構造および150m2/gより大きい比表面積を
有し、そして、一般式(P): Si.(0.0012〜0.0050)Ga・Oy (P) (式中、yは2.0018〜2.0075である)を有するガ
リウム−改質シリカが記載されている。前記のガ
リウム改質シリカは、珪素誘導体およびガリウム
誘導体を鋳型(template)と共に反応させるこ
とによつて製造される、すなわち、反応を、水性
媒質、アルコール性媒質または水性アルコール性
媒質中で行い、反応混合物を100〜220℃の温度で
結晶化させ、反応混合物を冷却し、沈殿を空気中
300〜700℃の温度に加熱することによつて製造さ
れる。鋳型作用を有する物質は、好ましくは第三
アミン、アミノアルコール、アミノ酸、多価アル
コールまたはテトラアルキルアンモニウム塩基
(例えば、Rが1〜5個の炭素原子を有するアル
キル基であるNR4OH)またはテトラアリールア
ンモニウム塩基(例えば、R′がフエニルまたは
アルキルフエニル基であるNR′4OH)のような第
四アンモニウム塩基である。英国特許出願明細書
第2023562号の発明の改質においては、MFIゼオ
ライトは次のような組成式(Q)を有する: (0.9±0.2)M2/nO:W2O3:(5〜
100)YO2:ZH2O(Q) 〔式中、MはH+および(または)NH4 +および
(または)金属カチオンおよび(または)アミノ
アルコールに由来するカチオンであり、nはカチ
オンの原子価であり、Wはガリウムであり、Yは
珪素であり、そして、Zは0〜40である〕。式(Q)
のゼオライトの製法も記載されている。 前記のように製造されたガロシリケートは、改
質後に本発明の方法において使用できる合成結晶
シリカの例である。MFI構造および前記の一般
式(Q)を有するガロシリケートの使用が好ましい。 本発明の方法で使用する前に、前記のガロシリ
ケートに改質用カチオンまたはそれらの化合物の
いずれかを充填するのが好ましい。改質用カチオ
ンを充填する場合には、製造されたままのガロシ
リケート中の鋳型用カチオンの少なくとも一部
を、水素イオンまたは周期表の第〜族の金属
イオンから選ばれる少なくとも1種のカチオンで
ある改質用カチオンと置換する。イオンの好適な
例は、ナトリウム、セリウム、銅、マグネシウ
ム、ランタン、ニツケル、チタン、鉄、亜鉛、ア
ルミニウム、ガリウムおよび錫である。鋳型用カ
チオンの実質的に全部を改質用カチオンとカチオ
ン交換するが好ましい。カチオン交換は当業界で
公知の方法で行うことができ、そして、室温また
は還流条件下のような高められた温度で行うこと
ができる。 あるいはまた、もしくはこれに加えて、ガロシ
リケートに周期表の第〜族の金属の化合物の
少なくとも1種を充填してもよい。前記の金属の
化合物は、沈着によつて、好適には含浸もしくは
沈殿または他の方法によつて結晶ガロシリケート
上に充填してもよい。沈着は金属塩のような好適
な化合物による含浸で行うことができる、この方
法では殆んど必然的に交換性カチオンと他のカチ
オンとのイオン交換が行なわれる。充填される金
属の量は、沈着またはイオン交換のいずれの場合
でも、金属として計算し、そして、触媒の全重量
に基づいて好適には25重量%まで、好ましくは
0.1〜15重量%である。 さらに、前記のガロシリケートは、好適には改
質用カチオンまたはその化合物を該ガロシリケー
トに充填する前または後に少なくとも1回〓焼す
ることが好ましい。〓焼は、結晶性ガロシリケー
トを好適には空気、酸素、不活性ガス、水素また
はそれらの任意の組合せの流れ中で200〜600℃の
範囲内またはそれより高い温度で少なくとも30分
間で好適に達成される。500℃より低い比較的低
温度では少なくとも3時間、好ましくは16時間で
〓焼するのが好ましいが、比較的高温度では比較
的短時間が望ましい。 ガロシリケートは、〓焼の前もしくは後、およ
び(または)カチオン交換/沈着の前もしくは後
に水蒸気処理することもできる。しかし、〓焼を
水蒸気処理の前に行う場合には、水蒸気処理後に
存在する水をすべて除去するために追加の〓焼が
必要であろう。 モノハロメタンを炭化水素に転化するための方
法は、80〜600℃の範囲内の高められた温度で好
適に行うことができる。圧力は好適には大気圧で
あるが、所望ならばこれより高いまたは低い圧力
も使用できる。 本方法は、バツチ式または連続式で行うことが
できる。1時間当り触媒1容積当り標準状態
(STP)での反応体ガスの容積と定義したガス空
間速度(Gas Hourly Space Velocity)
(GHSV)は、連続作業では好適には1〜10000
容積/容積/時間の範囲内である。本発明の方法
は、燃料として、または補助燃料として使用する
のに好適なC2〜C24範囲内の脂肪族炭化水素を、
高い選択率で生成することができる。さらにかよ
うな生成物は、別個にまたは原油との混合物とし
て遠隔地から輸送できる。本方法は、例えば、メ
タンが第一帯域に供給され、該帯域中でメタンが
ハロゲン化および(または)オキシハロゲン化さ
れて、メタン供給物に基づいて約80%より高い選
択率でモノハロメタンを生成し、かように生成さ
れたモノハロメタンを供給物として本発明の工程
に導入し、得られた炭化水素生成物を副生のハロ
ゲン化水素から分離し、該ハロゲン化水素をオキ
シハロゲン化段階へ再循環させるか酸化し、生成
されたハロゲンをハロゲン化段階へ再循環させる
工程方式に適合させることもできる。このメタン
は好適には天然ガスの形態である。 本発明の方法の触媒は、固定床または流動床の
形態で使用することができる。 本発明を次の実施例を参照にして説明する。 比較試験において、結晶性アルミノシリケート
の水素型およびシリカライトを説明する。結晶性
アルミノシリケートの水素型に関しては、これは
シリカ:アルミナモル比が12より大きく、〓焼さ
れた形態であり、ZSM−5ゼオライトと実質的
に同じX線回折図形を有する。シリカライトは、
ZSM−5ゼオライトと同じX線回折図形を有す
る結晶性シリカ多形に対して米国特許出願第
4061724号においてユニオンカーバイド(Union
Carbide)社によつて与えられた名称である。シ
リカライトは、不純物としての混入する以外はア
ルミニウムは含有しない、または実際に珪素以外
の他の任意の元素を含有せず、これはイオン交換
能も有しない、すなわち、その結晶構造と会合し
ている対抗カチオンを有していない。さらに非晶
質ガロシリケートは、金属が均一に分布している
本質的に非晶質のシリカである。 さらに、多くの実施例および比較試験におい
て、「脂肪族含量」および「Al/Ar比」の語を使
用する。「脂肪族含量」の語は、全C4〜C14炭化水
素留分中に存在する脂肪族炭化水素の最少モル量
をいう。 「Al/Ar比」は、C2 +−脂肪族:C6 +−芳香族
炭化水素の選択率の比をいう。これらの語は、生
成物範囲の性質を示せるように定義した。 特記しない限り、次の詳細事項を全実施例に適
用する。反応器は、電気炉によつて外部から加熱
し、加熱帯域を特定温度に維持した。適用した標
準状態におけるガス空間速度単位は、該当表に示
す。生成物流はオンラインガスクロマトグラフイ
ーによつて分析した。未反応モノハロメタンおよ
びハロゲン化水素を除いた生成物流の組成は、実
験の詳細の概要と共に該当表に示す。 使用する前に触媒は下記に特定し、表中に記録
したような前処理を行つた。 処理a 選択された供給流を送入する前に触媒を空気中
(80ml/分)500℃で3時間処理し、次いで冷却し
た(100℃)。反応系を次いで特定した実験に必要
な温度にまで加熱した。 処理b、c、d、eおよびf 触媒を空気中(100ml/分)、350℃(b)、450℃
(c)、500℃(d)、550℃(e)および650℃(f)で3時間処
理し、次いで、必要な実験温度まで冷却し、その
後に供給物を触媒上に通した。 処理g 処理bに記載と同じであるが、処理時間がそれ
より長かつた(16時間)。 処理dr 触媒を室温で金属イオン交換(5時間)する代
りに還流の間(5時間)イオン交換し、次いで処
理dのように前処理した。 処理dsr 処理drと同じであるが還流条件はわずか1時間
維持した。 処理std 特定した触媒を湿つた窒素で処理し(500℃、
4時間)、窒素単独下で冷却し、次いで、処理d
に記載のように処理した。実施例38、39および40
では処理dの前に、それぞれ31、51および69%
v/v蒸気(残部は窒素)を適用した。 シリカ格子中にガリウムを配合することによつて
改質した結晶性シリカの製造 ゼオライト前駆体ゲルを次のように製造した: 163.3gルドツクス(Ludox)(As40、SiO240
重量%)を221.52gのテトラプロピルアンモニウ
ムヒドロキサイド(TPAOH)(25%w/w/
H2O)に添加し、2時間かく拌した。別のビー
カーに8.7gのNaOHペレツトを91.28gのH2Oに
添加し、得られた溶液にH2O(100g)中の15.06
gのGa(NO3)3・5H2Oを添加した。得られた沈
殿物を1時間かく拌し、次いで、前記のルドツク
ス/TPAOHを添加し、濃厚なゲルが形成した。
このゲルを、さらに1時間かく拌した。ゲル中の
反応体の比は: SiO2(25):NaOH(5):H2O(600):G
a(NO3)3(1) であつた。 このゲルをオートクレーブ中に170℃で72時間
置いた。白色結晶物質が生成され、乾燥(125℃)
生成物64gが得られた。 ゼオライトを、次のようにアンモニウム型に転
化させた: 上記の生成物を乾燥空気流中500℃(36時間)
〓焼して57gの乾燥生成物を得た。この生成物を
1M NH4Cl(4×容量/重量ゼオライトNH4Cl溶
液を使用して3回交換、各交換は室温で最少2時
間かく拌して行つた)でイオン交換した。乾燥
(125℃)生成収量=55.9g。 分析(X−線螢光および原子吸収)により次の
結果が得られた: 21.172Si:1Ga:0.062Na:0.569NH4 + XRDによりこの物質は95%MFI(ZSM−5)
より大きいことが示された。 実施例 1〜3 モノクロロメタンを、合成結晶性ガロシリケー
ト(MFI−型ゼオライト、珪素:ガリウム原子
比27.8)を含有する反応器中へ連続的に供給し
た。炉温度327℃を維持して、GHSVを211、416
から771時間-1に変化させた。実験の詳細を第1
表に示す。 実施例 4 供給物としてモノブロモメタンを使用し、
GHSV284時間-1で実施例1を繰返した。 実施例 5〜7 珪素:ガリウム原子比21.1を有する同様な結晶
性ガロシリケートを使用して実施例1〜3の方法
を繰返した。第1表に示すように各種の温度およ
びGHSV値を使用した。 比較試験A〜D 次の触媒を使用し実施例1〜3に記載のように
試験を行つた:非晶質ガロシリケート(A)、ガリウ
ム含浸MFI−型シリカライト(B)およびMFI−型
シリカライト(CおよびD)。実験の詳細を第1
表に示す。 試験CおよびDは、同じ条件下で未改質MFI
−型シリカライトが本発明の触媒のように活性で
ないことを示している。ガリウム単独含浸させた
ときでも(試験B)、本発明で特許請求した水素
イオン改質結晶性ガロシリケートを使用したとき
高い転化率と高い脂肪族生成物が得られたのと対
照的に低い脂肪族含量、従つて高い芳香属生成物
を伴う低い転化率しか得られなかつた。 実施例 8〜10 モノクロロメタンと25%v/vメタン(実施例
8および10)および50%v/vメタンとの混合物
を実施例1〜3に記載のように連続的に反応器に
供給した。詳細並びにメタンを除いた生成物分布
を第1表に示す。計算転化率は、全高級炭化水素
はモノクロロメタンから生成されたとの仮定に基
づくものである。 実施例 11および12 珪素:ガリウム原子比が20.0を有する結晶性
MEL−型ガロシリケートの水素型を使用したの
を除いては実施例1〜3の条件下で実験を行つ
た。詳細を第2表に示す。 比較試験EおよびF MFI−型アルミノ−およびガロアルミノシリ
ケートの水素型を使用して実施例1〜3のように
実験を繰返した。試験EはSi/Al比20を有する
結晶性アルミノシリケートを使用し、試験Fでは
Si/Ga比28.9およびSi/Al比16.7を有する結晶性
ガロアルミノシリケートを使用した。 これらの試験は、本発明による実施例ではな
く、本発明に特許請求した結晶性ガロシリケート
を使用したときは(ガロ)アルミノシリケートを
使用して得られるよりはるかに少ない芳香族で、
はるかに高い脂肪族ガソリン生成物が得られるこ
とを例証するためのものである。このことは(ガ
ロ)アルミノシリケートの場合は、本発明で特許
請求されているガロシリケート(「脂肪族含量」
および「Al/Ar」比がそれぞれ86%に等しいか
86%より大きいおよび4.6〜28.6の範囲)に比較
して低い「脂肪族含量」(65%に等しいか65%未
満)および低い「Al/Ar」比(2.5に等しいか2.5
未満)であることで明らかに分かる。 実施例 13〜17 Si/Ga比20を有する結晶性MFI−型ガロシリ
ケートの水素型を使用し実施例1〜3に記載のよ
うに実験を行つた。処理b〜fに記載のような各
種の熱処理を行つたが、第2表で分かるように触
媒活性および生成物分布に影響を及ぼす点で各種
の処理の重要性が示されている。触媒処理によつ
て、それを望む場合には比較的大きいC5 +−脂肪
族留分を得ることができる。 実施例 18および19 実施例1〜3に記載のような方法で行つたが、
実施例18の350℃での前処理(処理b、3時間)
を、実施例19では延長した(処理g、16時間)結
果、さらに活性な触媒が得られた、第2表参照。 実施例 20および21 実施例15および17で21時間使用した触媒を処理
dによつて再生し、触媒活性に大きな変化なく再
用された。 実施例 22〜28 実施例22、24および26では、金属塩溶液で還流
することにより結晶性ガロシリケートの金属型を
得た、そして、実施例23、25、27および28では、
室温で金属塩溶液でガロシリケートを処理するこ
とによつて結晶性ガロシリケートの金属型を得た
(第3表参照)。 実施例24および26では、実施例25および27(そ
れぞれわずか48%および36%)に比較してC4−
脂肪族生成物のブタン留分(それぞれ63%および
48%)が増加した。ナトリウム型の場合のブタン
留分の増加は還流条件(39%)に比較して室温で
の交換ではブタン留分が増加(53%)した。 実施例27および28との間の相異は、実施例28の
触媒中の銅イオンの周辺部における量が比較的高
いことによることを示している。 実施例 29〜38 第3表および第4表に示したように、MFI−
型ガロシリケート中に各種の量の改質用カチオ
ン/金属化合物量を使用した。 実施例 39〜41 MFI−型ガロシリケートの水素型を、処理std
および第4表に示したように水蒸気の増加量(窒
素中の31、51および69%水蒸気)で前処理した。
を有する炭化水素を含む生成物に転化させる方法
であつて、該モノハロメタンを、水素および周期
表の第族〜第族の金属から選ばれる少なくと
も1種の改質用カチオン、または少なくとも1種
の第族〜第族金属の化合物のいずれかが充填
された合成結晶性ガロシリケートと接触させるこ
とを特徴とする前記の方法。 2 前記のモノハロメタンが、モノクロロメタン
である請求の範囲第1項に記載の方法。 3 前記の合成結晶性ガロシリケートが、MFI
構造を有する請求の範囲第1項または第2項に記
載の方法。 4 前記の合成結晶性ガロシリケートが充填の前
に一般式: 0.9±0.2M2/nO:Ga2O3:(5
〜100)SiO2:zH2O 〔式中、MはH+および(または)NH4 +および
(または)金属カチオンおよび(または)アミノ
アルコールに由来するカチオンである〕を有する
前記の請求の範囲の任意の1項に記載の方法。 5 前記の結晶性ガロシリケートを、水素、ナト
リウム、セリウム、銅、マグネシウム、ランタ
ン、ニツケル、チタン、鉄、亜鉛、アルミニウ
ム、ガリウムおよび錫から選ばれる少なくとも1
種のカチオンでイオン交換することによつて充填
する前記の請求の範囲の任意の1項に記載の方
法。 6 前記の結晶性ガロシリケートを、金属ナトリ
ウム、セリウム、銅、マグネシウム、ランタン、
ニツケル、チタン、鉄、亜鉛、アルミニウム、ガ
リウムおよび錫のうちの少なくとも1種の化合物
の沈着によつて充填する請求の範囲第1項〜第4
項の任意の1項に記載の方法。 7 前記の結晶性ガロシリケートを、少なくとも
1回〓焼する前記の請求の範囲の任意の1項に記
載の方法。 8 前記の結晶性ガロシリケートを、水蒸気処理
する前記の請求の範囲の任意の1項に記載の方
法。 9 前記のモノハロメタンを、80〜600℃の範囲
内の温度で前記の合成結晶性ガロシリケートと接
触させる前記の請求の範囲の任意の1項に記載の
方法。 10 メタンから少なくとも2個の炭化原子を有
する炭化水素の製造方法において、メタンを第一
帯域に供給し、該帯域内でメタンをハロゲン化ま
たはオキシハロゲン化し、メタン供給物に基づい
て80%以上の選択率でモノハロメタンを生成さ
せ、かように生成されたモノハロメタンを分離
し、該モノハロメタンを、周期表の第族〜第
族の金属の改質用カチオンまたはその化合物が充
填された合成結晶性ガロシリケートと接触させて
該モノハロメタンを炭化水素生成物およびハロゲ
ン化水素に転化させ、該ハロゲン化水素を前記の
炭化水素生成物から分離し、その分離されたハロ
ゲン化水素をオキシハロゲン化帯域へ再循環させ
るか、前記の分離されたハロゲン化水素を酸化し
て、生成したハロゲンをハロゲン化工程に再循環
させることを特徴とする前記の製造方法。 明細書 本発明は、ヘテロ−置換メタンからの炭化水素
の製造方法に関する。 長期予想による石油の不足によつて近年他の原
料物質から薬品および燃料の製造に関する研究が
刺戟されている。巨大な埋蔵量がある石炭および
天然ガスは、特に、便宜上合成ガスと呼ばれる一
酸化炭素と水素から成る気体混合物に、確立され
た技術によつて転化され、次いでメタノールに転
化できるために考慮の対象となつている。メタノ
ールは、例えば酢酸、エタノール、エステル、無
水酢酸などのような貴重な薬品製造用の有用な中
間体であり、近年ガソリン配合成分および合成結
晶性アルミノシリケート触媒上での転化によつて
液体ガソリン範囲の炭化水素製造用の供給源料の
両者へのメタノールの使用が提案されている、例
えば米国特許第4138442号(モビール社)を参照
されたい。 米国特許第3894107号(モビール社)には、式
R−X(式中、Xは少なくとも1個のハロゲン、
酸素、硫黄または窒素である)の脂肪族有機化合
物を化合物の複合混合物から成る生成物に転化さ
せる方法が記載されている。この生成物には有機
化合物反応体より炭素原子数が大きく、有機化合
物反応体より高い炭素原子:ヘテロ原子比および
有機化合物反応体の最長炭素鎖長より長い最長の
炭素−炭素鎖長を有する炭化水素化合物が含まれ
ている。この方法は、式R−Xの化合物と、シリ
カ:アルミナ比が少なくとも12および束縛指数
(Constraint index)が約1〜12を有する結晶性
アルミノシリケートゼオライトとを接触させるこ
とによつて行なわれる。このゼオライトは水素型
でもよくまたは塩基交換または含浸によつてアン
モニウムまたは金属カチオン補足物を含有しても
よく、このうち金属カチオン補足物は周期表の第
族から第族の金属カチオンでよい。式R−X
に包含される任意の反応体の変換のために望まし
いものとして特定のカチオン交換された型のゼオ
ライトが示されていないし、一般的部類としての
式R−Xの化合物の変換のために望ましいといわ
れている任意の特定のカチオン交換型ゼオライト
も示されていない。実施例では、触媒として水素
型のアルミノシリケートゼオライトの使用が示さ
れているに過ぎず、26実施例のうち24例はアルカ
ノール転化で占められており、残余の2例はメチ
ルメルカプタンおよびトリ−n−ブチルアミンの
転化に関するものである。アルカノール転化に関
する実施例の大部分は供給原料としてのメタノー
ルの使用に向けられている。 米国特許明細書第3894104号には、式(R)o−X
(式中、Rは炭素原子1個を有する低級炭化水素
部分であり、Xは酸素、ヒドロキシル、硫黄、窒
素、ハロゲンおよびシアニドから成る群から選ば
れるヘテロ部分であり、nはXの原子価の地まで
の数である)の化合物を含む供給物と、シリカ:
アルミナ比が少なくとも12であり、約1〜12の束
縛指数を有する結晶性アルミノシリケートゼオラ
イト触媒とを、約500〜約750〓の高められた温
度、約0.1〜50LHSVの空間速度で接触させるこ
とによつて前記の供給物より高いR:X比を有す
る他の化合物に転化させる方法であつて、前記の
触媒として、周期表の第b、a、b、
a、aおよび第族の少なくとも1種の金属を
配合することによつて改質されたゼオライトを使
用することを特徴とする改良方法が記載されてい
る。代表的供給物にはアルコール、特にメタノー
ル、エーテル特にジメチレエーテル、ケトン特に
アセトンおよび相互に混合されたおよび(また
は)他の物質と混合されたメルカプタンおよびア
ミンのような類似体および同族体物質が含まれる
と記載されている(第5欄33〜38行)。生成物の
芳香族化合物含量を増加させる目的で、特定の金
属が前記の触媒中に配合される。25の実施例すべ
てがメタノールの転化を目的としている。 天然ガスの主要成分を構成するメタンをガソリ
ン沸点範囲の炭化水素に転化させる別の方法は、
メタンをモノハロメタンに転化し、その後にこれ
を接触的に炭化水素に転化する方法である。この
径路は、高い選択率でメタンをモノハロメタンに
直接転化させるのに1工程を省略できるためにメ
タノール径路より潜在的に一層魅力的である。さ
らにモノハロメタンへの転化の間、副生物として
生成されるハロゲン化水素がモノハロメタン製造
工程へ再循環させることができるが、メタノール
転化法の副生物はこれほど利用性がない。メタノ
ールおよびアルコール全般の転化の化学は、モノ
ハロメタンと比較して相当異なる、例えば、低温
度ではメタノールはジメチルエーテルに転化され
るが、モノハロメタンでは類似反応は起らない。
他の重要な相異は、メタノール転化の場合水が同
時に生成されるが、モノハロメタンの転化ではハ
ロゲン化水素が同時に生成され、これが結晶性ア
ルミノシリケートゼオライト構造を脱アルミニウ
ムし、構造を破壊し、触媒活性の不可逆的損失を
起こすことは公知である。脱アルミニウムは、水
の存在の場合よりハロゲン化水素の存在のときの
方が苛酷であることは予想できる。メタノール転
化に関する従来技術から引出される結論は、モノ
ハロメタン転化には必ずしも適用できないことで
ある。 日本国特許公報第J55073−619号には、メタン
を塩化メチルに転化させ、その後にゼオライトを
使用して脱塩酸して少なくとも2個の炭素原子を
有する炭化水素を生成する方法が教示されてい
る。使用されたゼオライトは、SiO2、Al2O3およ
びアルカリ金属またはアルカリ土類金属からなる
珪酸塩鉱物である。 発明者等は、モノハロメタンが高級脂肪族炭化
水素およびガソリン沸点範囲の炭化水素に効果的
に転化できることを見出した。ある温度範囲内で
は、所望の脂肪族炭化水素に対する選択率は、カ
チオン交換した合成結晶ガロシリケート
(gallosilicate)触媒を使用して高くすることが
できる。本明細書で使用する「ガロシリケート」
の語は、ガリウムの全部がシリカの結晶格子中の
珪素原子の代りに存在し、そしてまた、ガリウム
の一部が前記のように結晶性シリカ中に存在し、
残余量が例えば細孔および(または)結晶シリカ
の表面のような他の場所に存在する両者の結晶性
シリカを包含する積りである。この触媒の活性
は、相当の期間維持することができ、触媒の少な
くとも若干は再生することができる。 本発明によつて、モノハロメタンを高められた
温度で、水素および周期表の第〜族の金属か
ら選ばれる少なくとも1種の改質用カチオンまた
は少なくとも1種の第〜族金属の化合物のい
ずれかが充填された合成結晶性ガロシリケートと
接触させることを特徴とするモノハロメタンを少
なくとも2個の炭素原子を有する炭化水素を含む
生成物に転化させる方法が提供される。 前記のモノハロメタンに関して、そのハロ−部
分は好適にはフルオロ−、クロロ−またはブロモ
−であり、好ましくはクロロ−である。モノハロ
メタンは、実質的に純粋形態またはそのポリハロ
同族体または例えば窒素のような反応条件下で不
活性な希釈剤または水素、酸素、空気、酸化炭素
または炭化水素との混合物でもよい。ポリハロゲ
ン化メタンとモノハロメタンとの混合物の場合、
混合物中に許容されるポリハロゲン化メタンの量
は、ハロ置換度、ガロシリケートの性質およびカ
チオンの性質に依存する。モノハロメタンは、メ
タンのハロゲン化またはオキシハロゲン化によつ
て好適に得られるか、または天然ガスのような形
態のエタンおよび(または)プロパンとの混合物
中のメタンから得ることもできる。モノハロメタ
ンを選択的に生成する方法は、発明者等の同時係
属英国特許出願公告第2120249(BPケース第5350)
および発明者等の同時係属欧州特許出願公告第
0117731号(BPケース第5538号)に記載されてお
り、そして、C1〜C4パラフイン系炭化水素のモ
ノクロライドまたはブロマイドの選択的製造に関
しては発明者等の英国特許出願第8325603号
(BP.ケース第5648号)に記載されている、これ
らの主題を本明細書の参考にされたい。 ガリウムを配合することによつて改質された合
成結晶シリカは、例えば、米国特許出願第
3702886号、英国特許出願第2024790号、同第
2023562号から公知である。 米国特許出願明細書第3702886号には、次のよ
うな酸化物のモル比によつて識別されるZSM−
5組成物が記載されいる:すなわち、 0.9±0.2M2/nO:W2O3:5〜100YO2:ZH2O (式中、Mはカチオンであり、nは該カチオンの
原子価であり、Wは特にガリウムであり、Yは特
に珪素であり、そして、Zは0〜40である)。こ
の組成物の製造方法も記載されている。 英国特許出願明細書第2024790号には、珪素原
子の代りに結晶格子中に存在する1種またはそれ
以上の元素、または二珪酸またはポリ珪酸の塩形
態で存在する1種またはそれ以上の元素で改質さ
れた結晶シリカを含むシリカ基剤の物質が記載さ
れている。 英国特許出願明細書第2023562号には、多孔質
結晶構造および150m2/gより大きい比表面積を
有し、そして、一般式(P): Si.(0.0012〜0.0050)Ga・Oy (P) (式中、yは2.0018〜2.0075である)を有するガ
リウム−改質シリカが記載されている。前記のガ
リウム改質シリカは、珪素誘導体およびガリウム
誘導体を鋳型(template)と共に反応させるこ
とによつて製造される、すなわち、反応を、水性
媒質、アルコール性媒質または水性アルコール性
媒質中で行い、反応混合物を100〜220℃の温度で
結晶化させ、反応混合物を冷却し、沈殿を空気中
300〜700℃の温度に加熱することによつて製造さ
れる。鋳型作用を有する物質は、好ましくは第三
アミン、アミノアルコール、アミノ酸、多価アル
コールまたはテトラアルキルアンモニウム塩基
(例えば、Rが1〜5個の炭素原子を有するアル
キル基であるNR4OH)またはテトラアリールア
ンモニウム塩基(例えば、R′がフエニルまたは
アルキルフエニル基であるNR′4OH)のような第
四アンモニウム塩基である。英国特許出願明細書
第2023562号の発明の改質においては、MFIゼオ
ライトは次のような組成式(Q)を有する: (0.9±0.2)M2/nO:W2O3:(5〜
100)YO2:ZH2O(Q) 〔式中、MはH+および(または)NH4 +および
(または)金属カチオンおよび(または)アミノ
アルコールに由来するカチオンであり、nはカチ
オンの原子価であり、Wはガリウムであり、Yは
珪素であり、そして、Zは0〜40である〕。式(Q)
のゼオライトの製法も記載されている。 前記のように製造されたガロシリケートは、改
質後に本発明の方法において使用できる合成結晶
シリカの例である。MFI構造および前記の一般
式(Q)を有するガロシリケートの使用が好ましい。 本発明の方法で使用する前に、前記のガロシリ
ケートに改質用カチオンまたはそれらの化合物の
いずれかを充填するのが好ましい。改質用カチオ
ンを充填する場合には、製造されたままのガロシ
リケート中の鋳型用カチオンの少なくとも一部
を、水素イオンまたは周期表の第〜族の金属
イオンから選ばれる少なくとも1種のカチオンで
ある改質用カチオンと置換する。イオンの好適な
例は、ナトリウム、セリウム、銅、マグネシウ
ム、ランタン、ニツケル、チタン、鉄、亜鉛、ア
ルミニウム、ガリウムおよび錫である。鋳型用カ
チオンの実質的に全部を改質用カチオンとカチオ
ン交換するが好ましい。カチオン交換は当業界で
公知の方法で行うことができ、そして、室温また
は還流条件下のような高められた温度で行うこと
ができる。 あるいはまた、もしくはこれに加えて、ガロシ
リケートに周期表の第〜族の金属の化合物の
少なくとも1種を充填してもよい。前記の金属の
化合物は、沈着によつて、好適には含浸もしくは
沈殿または他の方法によつて結晶ガロシリケート
上に充填してもよい。沈着は金属塩のような好適
な化合物による含浸で行うことができる、この方
法では殆んど必然的に交換性カチオンと他のカチ
オンとのイオン交換が行なわれる。充填される金
属の量は、沈着またはイオン交換のいずれの場合
でも、金属として計算し、そして、触媒の全重量
に基づいて好適には25重量%まで、好ましくは
0.1〜15重量%である。 さらに、前記のガロシリケートは、好適には改
質用カチオンまたはその化合物を該ガロシリケー
トに充填する前または後に少なくとも1回〓焼す
ることが好ましい。〓焼は、結晶性ガロシリケー
トを好適には空気、酸素、不活性ガス、水素また
はそれらの任意の組合せの流れ中で200〜600℃の
範囲内またはそれより高い温度で少なくとも30分
間で好適に達成される。500℃より低い比較的低
温度では少なくとも3時間、好ましくは16時間で
〓焼するのが好ましいが、比較的高温度では比較
的短時間が望ましい。 ガロシリケートは、〓焼の前もしくは後、およ
び(または)カチオン交換/沈着の前もしくは後
に水蒸気処理することもできる。しかし、〓焼を
水蒸気処理の前に行う場合には、水蒸気処理後に
存在する水をすべて除去するために追加の〓焼が
必要であろう。 モノハロメタンを炭化水素に転化するための方
法は、80〜600℃の範囲内の高められた温度で好
適に行うことができる。圧力は好適には大気圧で
あるが、所望ならばこれより高いまたは低い圧力
も使用できる。 本方法は、バツチ式または連続式で行うことが
できる。1時間当り触媒1容積当り標準状態
(STP)での反応体ガスの容積と定義したガス空
間速度(Gas Hourly Space Velocity)
(GHSV)は、連続作業では好適には1〜10000
容積/容積/時間の範囲内である。本発明の方法
は、燃料として、または補助燃料として使用する
のに好適なC2〜C24範囲内の脂肪族炭化水素を、
高い選択率で生成することができる。さらにかよ
うな生成物は、別個にまたは原油との混合物とし
て遠隔地から輸送できる。本方法は、例えば、メ
タンが第一帯域に供給され、該帯域中でメタンが
ハロゲン化および(または)オキシハロゲン化さ
れて、メタン供給物に基づいて約80%より高い選
択率でモノハロメタンを生成し、かように生成さ
れたモノハロメタンを供給物として本発明の工程
に導入し、得られた炭化水素生成物を副生のハロ
ゲン化水素から分離し、該ハロゲン化水素をオキ
シハロゲン化段階へ再循環させるか酸化し、生成
されたハロゲンをハロゲン化段階へ再循環させる
工程方式に適合させることもできる。このメタン
は好適には天然ガスの形態である。 本発明の方法の触媒は、固定床または流動床の
形態で使用することができる。 本発明を次の実施例を参照にして説明する。 比較試験において、結晶性アルミノシリケート
の水素型およびシリカライトを説明する。結晶性
アルミノシリケートの水素型に関しては、これは
シリカ:アルミナモル比が12より大きく、〓焼さ
れた形態であり、ZSM−5ゼオライトと実質的
に同じX線回折図形を有する。シリカライトは、
ZSM−5ゼオライトと同じX線回折図形を有す
る結晶性シリカ多形に対して米国特許出願第
4061724号においてユニオンカーバイド(Union
Carbide)社によつて与えられた名称である。シ
リカライトは、不純物としての混入する以外はア
ルミニウムは含有しない、または実際に珪素以外
の他の任意の元素を含有せず、これはイオン交換
能も有しない、すなわち、その結晶構造と会合し
ている対抗カチオンを有していない。さらに非晶
質ガロシリケートは、金属が均一に分布している
本質的に非晶質のシリカである。 さらに、多くの実施例および比較試験におい
て、「脂肪族含量」および「Al/Ar比」の語を使
用する。「脂肪族含量」の語は、全C4〜C14炭化水
素留分中に存在する脂肪族炭化水素の最少モル量
をいう。 「Al/Ar比」は、C2 +−脂肪族:C6 +−芳香族
炭化水素の選択率の比をいう。これらの語は、生
成物範囲の性質を示せるように定義した。 特記しない限り、次の詳細事項を全実施例に適
用する。反応器は、電気炉によつて外部から加熱
し、加熱帯域を特定温度に維持した。適用した標
準状態におけるガス空間速度単位は、該当表に示
す。生成物流はオンラインガスクロマトグラフイ
ーによつて分析した。未反応モノハロメタンおよ
びハロゲン化水素を除いた生成物流の組成は、実
験の詳細の概要と共に該当表に示す。 使用する前に触媒は下記に特定し、表中に記録
したような前処理を行つた。 処理a 選択された供給流を送入する前に触媒を空気中
(80ml/分)500℃で3時間処理し、次いで冷却し
た(100℃)。反応系を次いで特定した実験に必要
な温度にまで加熱した。 処理b、c、d、eおよびf 触媒を空気中(100ml/分)、350℃(b)、450℃
(c)、500℃(d)、550℃(e)および650℃(f)で3時間処
理し、次いで、必要な実験温度まで冷却し、その
後に供給物を触媒上に通した。 処理g 処理bに記載と同じであるが、処理時間がそれ
より長かつた(16時間)。 処理dr 触媒を室温で金属イオン交換(5時間)する代
りに還流の間(5時間)イオン交換し、次いで処
理dのように前処理した。 処理dsr 処理drと同じであるが還流条件はわずか1時間
維持した。 処理std 特定した触媒を湿つた窒素で処理し(500℃、
4時間)、窒素単独下で冷却し、次いで、処理d
に記載のように処理した。実施例38、39および40
では処理dの前に、それぞれ31、51および69%
v/v蒸気(残部は窒素)を適用した。 シリカ格子中にガリウムを配合することによつて
改質した結晶性シリカの製造 ゼオライト前駆体ゲルを次のように製造した: 163.3gルドツクス(Ludox)(As40、SiO240
重量%)を221.52gのテトラプロピルアンモニウ
ムヒドロキサイド(TPAOH)(25%w/w/
H2O)に添加し、2時間かく拌した。別のビー
カーに8.7gのNaOHペレツトを91.28gのH2Oに
添加し、得られた溶液にH2O(100g)中の15.06
gのGa(NO3)3・5H2Oを添加した。得られた沈
殿物を1時間かく拌し、次いで、前記のルドツク
ス/TPAOHを添加し、濃厚なゲルが形成した。
このゲルを、さらに1時間かく拌した。ゲル中の
反応体の比は: SiO2(25):NaOH(5):H2O(600):G
a(NO3)3(1) であつた。 このゲルをオートクレーブ中に170℃で72時間
置いた。白色結晶物質が生成され、乾燥(125℃)
生成物64gが得られた。 ゼオライトを、次のようにアンモニウム型に転
化させた: 上記の生成物を乾燥空気流中500℃(36時間)
〓焼して57gの乾燥生成物を得た。この生成物を
1M NH4Cl(4×容量/重量ゼオライトNH4Cl溶
液を使用して3回交換、各交換は室温で最少2時
間かく拌して行つた)でイオン交換した。乾燥
(125℃)生成収量=55.9g。 分析(X−線螢光および原子吸収)により次の
結果が得られた: 21.172Si:1Ga:0.062Na:0.569NH4 + XRDによりこの物質は95%MFI(ZSM−5)
より大きいことが示された。 実施例 1〜3 モノクロロメタンを、合成結晶性ガロシリケー
ト(MFI−型ゼオライト、珪素:ガリウム原子
比27.8)を含有する反応器中へ連続的に供給し
た。炉温度327℃を維持して、GHSVを211、416
から771時間-1に変化させた。実験の詳細を第1
表に示す。 実施例 4 供給物としてモノブロモメタンを使用し、
GHSV284時間-1で実施例1を繰返した。 実施例 5〜7 珪素:ガリウム原子比21.1を有する同様な結晶
性ガロシリケートを使用して実施例1〜3の方法
を繰返した。第1表に示すように各種の温度およ
びGHSV値を使用した。 比較試験A〜D 次の触媒を使用し実施例1〜3に記載のように
試験を行つた:非晶質ガロシリケート(A)、ガリウ
ム含浸MFI−型シリカライト(B)およびMFI−型
シリカライト(CおよびD)。実験の詳細を第1
表に示す。 試験CおよびDは、同じ条件下で未改質MFI
−型シリカライトが本発明の触媒のように活性で
ないことを示している。ガリウム単独含浸させた
ときでも(試験B)、本発明で特許請求した水素
イオン改質結晶性ガロシリケートを使用したとき
高い転化率と高い脂肪族生成物が得られたのと対
照的に低い脂肪族含量、従つて高い芳香属生成物
を伴う低い転化率しか得られなかつた。 実施例 8〜10 モノクロロメタンと25%v/vメタン(実施例
8および10)および50%v/vメタンとの混合物
を実施例1〜3に記載のように連続的に反応器に
供給した。詳細並びにメタンを除いた生成物分布
を第1表に示す。計算転化率は、全高級炭化水素
はモノクロロメタンから生成されたとの仮定に基
づくものである。 実施例 11および12 珪素:ガリウム原子比が20.0を有する結晶性
MEL−型ガロシリケートの水素型を使用したの
を除いては実施例1〜3の条件下で実験を行つ
た。詳細を第2表に示す。 比較試験EおよびF MFI−型アルミノ−およびガロアルミノシリ
ケートの水素型を使用して実施例1〜3のように
実験を繰返した。試験EはSi/Al比20を有する
結晶性アルミノシリケートを使用し、試験Fでは
Si/Ga比28.9およびSi/Al比16.7を有する結晶性
ガロアルミノシリケートを使用した。 これらの試験は、本発明による実施例ではな
く、本発明に特許請求した結晶性ガロシリケート
を使用したときは(ガロ)アルミノシリケートを
使用して得られるよりはるかに少ない芳香族で、
はるかに高い脂肪族ガソリン生成物が得られるこ
とを例証するためのものである。このことは(ガ
ロ)アルミノシリケートの場合は、本発明で特許
請求されているガロシリケート(「脂肪族含量」
および「Al/Ar」比がそれぞれ86%に等しいか
86%より大きいおよび4.6〜28.6の範囲)に比較
して低い「脂肪族含量」(65%に等しいか65%未
満)および低い「Al/Ar」比(2.5に等しいか2.5
未満)であることで明らかに分かる。 実施例 13〜17 Si/Ga比20を有する結晶性MFI−型ガロシリ
ケートの水素型を使用し実施例1〜3に記載のよ
うに実験を行つた。処理b〜fに記載のような各
種の熱処理を行つたが、第2表で分かるように触
媒活性および生成物分布に影響を及ぼす点で各種
の処理の重要性が示されている。触媒処理によつ
て、それを望む場合には比較的大きいC5 +−脂肪
族留分を得ることができる。 実施例 18および19 実施例1〜3に記載のような方法で行つたが、
実施例18の350℃での前処理(処理b、3時間)
を、実施例19では延長した(処理g、16時間)結
果、さらに活性な触媒が得られた、第2表参照。 実施例 20および21 実施例15および17で21時間使用した触媒を処理
dによつて再生し、触媒活性に大きな変化なく再
用された。 実施例 22〜28 実施例22、24および26では、金属塩溶液で還流
することにより結晶性ガロシリケートの金属型を
得た、そして、実施例23、25、27および28では、
室温で金属塩溶液でガロシリケートを処理するこ
とによつて結晶性ガロシリケートの金属型を得た
(第3表参照)。 実施例24および26では、実施例25および27(そ
れぞれわずか48%および36%)に比較してC4−
脂肪族生成物のブタン留分(それぞれ63%および
48%)が増加した。ナトリウム型の場合のブタン
留分の増加は還流条件(39%)に比較して室温で
の交換ではブタン留分が増加(53%)した。 実施例27および28との間の相異は、実施例28の
触媒中の銅イオンの周辺部における量が比較的高
いことによることを示している。 実施例 29〜38 第3表および第4表に示したように、MFI−
型ガロシリケート中に各種の量の改質用カチオ
ン/金属化合物量を使用した。 実施例 39〜41 MFI−型ガロシリケートの水素型を、処理std
および第4表に示したように水蒸気の増加量(窒
素中の31、51および69%水蒸気)で前処理した。
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