JPH0567613B1 - - Google Patents
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-
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-
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Description
米国特許第3126422号、第3413374号、第
3598878号、第3598879号及び第3607961号は種々
の触媒上におけるトルエンの気相不均化反応を開
示している。これらの方法において得られるキシ
レンは平衡の組成、すなわち大体パラキシレン24
%、メタキシレン54%及びオルソキシレン22%の
組成を示す。 キシレン異性体のうちメタキシレンが最も需要
が低く、合成繊維の製造における中間生成物であ
るテレフタル酸の製造においてはパラキシレンが
特に価値がある。一般に平衡濃度のパラキシレン
を含有するキシレン異性体の混合物(場合によつ
てはエチルベンゼンを含む)は従来費用のかかる
スーパー分留及び多段階冷却によつて分離されて
来た。 本発明者は種々の原料を満足すべき選択率でパ
ラジアルキルベンゼンに転化する能力がある触媒
として有用なゼオライト組成物を発見し本発明に
至つた。即ち本発明は1〜12の制御指数を有する
結晶性アルミノシリケートゼオライトをコークス
又はシリカで予備処理してなるα=2〜5000であ
る活性を有し、キシレン吸着能力がゼオライト
100g当り1gより大きく、前記吸着能力の30%
までのオルソキシレン吸着時間が38分以上(前記
吸着能力及び吸着時間は120℃で4.5±0.8mmHgで
測定)である結晶性アルミノシリケートゼオライ
ト(ここで結晶性ゼオライトはSiO4で形成され
る3次元網状構造を有し、且つ酸素原子を共有し
て架橋したAlO4四面体を任意に有する)の存在
下にベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、プロ
ピルベンゼン又はブチルトルエンをC2−C15オレ
フイン及び/又はC3−C44パラフインと反応させ
るか、又はトルエンをメタノールと反応させるこ
とを特徴とするパラ−ジアルキルベンゼンの選択
的製造法である。多くの場合、前記ゼオライトは
SiO2/Al2O3比が12〜3000で制御指数が1〜12で
ある。 前述の条件を満たし、所望する選択率の転化に
参与することができる触媒は下記に示した様ない
ろいろな条件で実用化される。すなわち第1の条
件はゼオライトの結晶サイズであり、ゼオライト
の少くとも一部は0.5〜20ミクロン、好ましくは
1〜6ミクロンのサイズの結晶として存在する。 第2の条件としてこの触媒はコーキングするこ
とによつて、特に未コーキング触媒の15〜75重量
%、好ましくは20〜40重量%の量でコークスを組
成物上に析出させた場合にその特性を発揮する。 第3の条件として、前述の特性はゼオライトの
結晶構造の内部において無定形シリカをゼオライ
トの重量に対して0.1〜10重量%、好ましくは2
〜10重量%の量で含有することによつて達成され
る。ゼオライトの結晶構造の内部に入れられる無
定形シリカとしてはシリコーン、シロキサンまた
はポリシラン、またはそのモノメチル、クロロ、
またはフロロ誘導体のようなゼオライトの穴に入
ることができるケイ素化合物の分解生成物があ
る。特に有用なケイ素化合物は一般式
SiR1R2R3R4(R1及びR2は水素、フツ素、塩素、
メチル、エチル、アミノ、メトキシまたはエトキ
シであり、R3は水素、フツ素、塩素、メチルま
たはアミノであり、R4は水素またはフツ素であ
る)を有するものであり、他の有用なケイ素化合
物としてはシラン、ジメチルシラン、ジクロロシ
ラン、メチルシランまたは四フツ化ケイ素であ
る。 第4の条件として、所望する特性は結晶構造の
内部に存在しないシリカによつて付与される。本
発明によればゼオライトの外側表面はゼオライト
の重量に対して0.5〜30重量%の量のシリカのコ
ーテイングを有する。このシリカはゼオライトの
穴に入ることができないシリコーン化合物の分解
生成物であり、たとえばシリコーン化合物は一般
式〔(R1)(R2)SiO〕o(R1及びR2はフツ素、ヒ
ドロキシ、アルキル、アラルキルまたはアルカリ
ールまたはフロロアルキルを示し、R1及びR2は
同一でも違つていても良いが、水素でも良いのは
R1だけであり、nは10〜1000であり、R1または
R2の炭素原子数は1〜10である)を有する。シ
リコーン化合物は好ましくは500〜20000、さらに
好ましくは1000〜10000の分子量を有する。特に
有効な化合物としてはジメチルシリコーン、ジエ
チルシリコーン、フエニルメチルシリコーン、メ
チル水素シリコーン、エチル水素シリコーン、フ
エニル水素シリコーン、メチルエチルシリコー
ン、フエニルエチルシリコーン、ジフエニルシリ
コーン、メチルトリフルオロプロピルシリコー
ン、エチルトリフルオロプロピルシリコーン、ポ
リジメチルシリコーン、テトラクロロフエニルメ
チルシリコーン、テトラクロロフエニルエチルシ
リコーン、テトラクロロフエニル水素シリコー
ン、テトラクロロフエニルフエニルシリコーン、
メチルビニルシリコーン及びエチルビニルシリコ
ーンがある。 本発明の触媒で使用される好ましいゼオライト
はゼオライトZSM−5、ZSM−11、ZSM−12、
ZSM−35またはZSM−38であり、これらは通常
水素カチオンが存在する形態で使用するのが好ま
しい。好ましい触媒は活性がα=5〜200である
ゼオライトを使用するものである。 触媒は必ずしもゼオライトだけから構成される
ものである必要はなく、前述のゼオライトと結合
剤たとえば天然または合成耐火性酸化物との複合
体から成るものでも良い。適当な天然酸化物とし
てはモンモリロナイトまたはカオリン粘土などが
あり、適当な合成酸化物としてはシリカ、アルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア、トリア、ベリリア
及び/又はチタニアなどがある。結合剤を使用す
る場合、その使用量は触媒の重量に対して1〜99
重量%、好ましくは20〜95重量%、最も好ましく
は30〜40重量%である。 本発明のパラジアルキルベンゼン(それぞれの
アルキル基は1〜4個の炭素原子を有する)を選
択的に製造する方法は転化条件下でベンゼン、ト
ルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン又は
ブチルトルエンとC2−C15オレフイン及び/又は
C3−C44パラフインとを、又はトルエンとメタノ
ールとを混合物の状態で、前述の触媒と接触させ
ることから成る。本発明の触媒はパラ−ジアルキ
ルベンゼンを製造する公知のいずれの反応にも有
効であり、トルエンの不均化にも有効である。以
下の説明ではトルエンの不均化の説明も含める
が、これは本発明外の参考的説明である。好まし
い条件は温度が250〜750℃で、圧力が0.1〜100気
圧であり、重量時間空間速度が0.1〜2000である。 400〜700℃の温度で、1〜100気圧の圧力で0.1
〜100の空間速度で操作する場合、トルエンが不
均化反応を起こし、あるいは1〜4個の炭素原子
を有するアルキル化剤でアルキル化し、非常に良
好な結果が得られる。これら2種の転化反応の好
ましい空間速度は1〜50である。原料としてC3
〜C44パラフインを使用する場合にも同じ条件が
使用できる。300〜700℃の温度で、1〜100気圧
の圧力で、1〜1000の空間速度で操作して、C3
〜C15オレフインを触媒と接触させた場合所望す
るp−ジアルキルベンゼンが得られる。 本発明によつて得られるより有用な生成物はp
−キシレン、p−ジエチルベンゼンまたはp−エ
チルトルエンから成るものであり、反応を水素の
存在下で行えばある種の条件下ではこれらの収率
は増加し、水素/炭化水素原料のモル比は2〜20
であるのが適当である。 前記触媒は1〜4個の炭素原子数のアルキル基
を有するp−ジアルキル置換ベンゼンを選択的に
製造するのに特に利用でき、C2〜C15オレフイン
またはC3〜C44パラフインまたはこれらの混合物
などの炭化水素先駆体を転化条件下で前記触媒と
接触させることによつてp−ジアルキル置換ベン
ゼンを選択的に製造できる。 本発明の好ましい実施態様では約250〜約750℃
の温度で、約0.1〜約100気圧の圧力で、重量時間
空間速度(WHSV)を約0.1〜約2000にして前述
の触媒の存在下で前述の炭化水素先駆体を転化し
てキシレンに転化することから成り、キシレン生
成物はp−キシレンの量が通常の平衡濃度より実
質的に過剰であり、キシレン生成物の40重量%よ
り過剰であるのが好ましい。後者のWHSVは触
媒組成物の重量、すなわち活性触媒とその結合剤
との合計重量に基づく。流出物は分離され、蒸留
されて所望する生成物、たとえばp−キシレンが
取出され、未反応生成物はさらに反応させるため
に循環させる。 本発明の方法で使用される炭化水素先駆体の原
料としてはC2〜C15オレフイン(たとえばエチレ
ン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、
ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ペンタデ
センまたはこれらの混合物);またはC3〜C44パラ
フイン(たとえばブタン、ヘキサン、オクタン、
ドデカン、アイコサン、ドトリアコンタン、テト
ラコンタンまたはこれらの混合物)がある。パラ
フインは直鎖かまたはわずかに枝分かれしたもの
が好ましい。 本発明の方法で使用するのに適当な他の原料は
C2〜C15オレフインに富んだ流れである。すなわ
ち前述の触媒を使用して、エチレン、プロピレ
ン、ブテン、ペンテン、ヘキサン、ジエン(たと
えばブタジエン、ペンタジエン)、シクロオレフ
イン(たとえばシクロペンテン及びシクロヘキセ
ン)、アルキル置換シクロオレフイン(たとえば
エチルシクロペンテン)、シクロペンタジエン及
びシクロヘキサジエンをp−ジアルキル置換ベン
ゼンに効果的に高収率で転化することができる。
このようなオレフイン原料を使用する場合の転化
反応は300〜700℃の温度で、大気圧から100気圧
までの範囲の圧力で、重量時間空間速度を約1〜
約1000にして行われる。オレフイン反応剤の原料
としてはC2〜C15オレフインの実質的に純粋な流
れか、このような反応剤に富んだ(すなわち一般
に25容積%以上)精油所または化学工場の流れが
使用される。 炭素数が1〜4個のアルキル基を有するp−ジ
アルキル置換ベンゼンを選択的に製造するのに本
発明において効果的に使用できるさらに他の原料
には3〜44個の炭素原子を有するパラフイン系炭
化水素がある。このようなパラフインの代表的な
ものとしてはブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、ドデカン、アイコサン、ドトリ
アコサン、テトラコンタン及びこれらのパラフイ
ンのアルキル置換誘導体がある。このようなパラ
フイン系原料を使用した場合、反応条件は400〜
700℃の温度で、大気圧から約100気圧までの範囲
の圧力で、重量時間空間速度を約0.1〜約100にし
て前述の結晶性アルミノシリケートゼオライト触
媒と接触させることから成る。 原料として芳香族の混合物を使用することも可
能である。たとえばエチルベンゼン及びトルエン
の混合物をp−ジエチルベンゼン及びp−エチル
トルエンに富んだ混合物に選択的に転化させるこ
とができ、原料におけるトルエン/エチルベンゼ
ンの比が高い場合には後者が主流を占める。 250〜500℃においてベンゼン、トルエン、エチ
ルベンゼン、プロピルベンゼンまたはブチルベン
ゼンをC2〜C20オレフインまたはC3〜C25パラフイ
ンと反応させた場合にもp−ジアルキルベンゼン
が生成する。この反応は好ましくは200psigより
高い圧力下で行われる。 たとえば1:2〜10:1のモル比のベンゼン及
びエチレンはエチルベンゼンの他にp−ジエチル
ベンゼンを生成し(圧力=400psig、温度=800
〓)、トルエン及び1−オクテンはp−エチルト
ルエン及びp−異性体に富んだn−及びイソプロ
ピルトルエンの混合物を生成する。 芳香族を加えない場合、C2〜C15オレフイン及
びC3〜C44パラフインはそれぞれp−ジアルキル
ベンゼンに富んだ芳香族の混合物を生成する。オ
レフイン及び高級パラフインはより反応性に富ん
でおり、操作に要求される苛酷度が低く、たとえ
ば250〜600℃、好ましくは300〜550℃の温度であ
るのに対し、低級パラフインたとえばC3〜C5パ
ラフインの場合には400℃より高い温度において
のみ実用的割合で芳香族が生成される。芳香族化
は大気圧または高圧下で行うことができ、低圧力
の水素は触媒の老化を遅らすのに利用することが
できるが、水素分圧が200psigより高いと芳香族
の生成を減少させる。C1より大きいアルキル基
を有するp−ジアルキルベンゼンの製造は圧力が
高く、温度が低い場合に有利であり、たとえばp
−エチルトルエンは400℃でドデカンまたは1−
ブテンから製造されるのに対し、より高い温度で
生成する好ましいジアルキルベンゼンはp−キシ
レンである。 前記触媒、特にコークスを析出させた触媒の存
在下でトルエンをメチル化する反応は約300〜約
750℃、好ましくは約400〜約700℃の温度でトル
エンをメチル化剤、好ましくはメタノールと接触
させることによつて行われる。より高い温度にお
いては、シリカ/アルミナ比が高いゼオライトが
好ましい。たとえば高温においてはSiO2/Al2O3
比が300以上のZSM−5が非常に安定である。反
応は一般に大気圧で起こるが、圧力は1気圧から
1000psigの範囲内で良い。重量時間空間速度は約
1〜約2000が使用される。メチル化剤/トルエン
のモル比は一般に約0.05〜約5である。メチル化
剤としてメタノールを使用する場合には、メタノ
ール/トルエンの適当なモル比はトルエン1モル
当りメタノールが約0.1〜8モルである。塩化メ
チル、臭化メチル、ジエチルエーテルまたは硫化
ジメチルのような他のメチル化剤を使用する場合
にも、メチル化剤/トルエンのモル比は前述の範
囲内で良い。反応は重量時間空間速度(原料の重
量/触媒の重量/時間)を約1〜約2000、好まし
くは約5〜約1500にして行われる。主としてp−
キシレンを含有し、比較的少量のm−キシレン及
びo−キシレンを含有する反応生成物は適当な手
段、たとえば水冷コンデンサーに通し、しかる後
キシレン異性体のクロマトグラフ分離を行うカラ
ムにその有機相を通すことによつて分離される。 本発明によれば前記原料先駆体は転化条件下で
結晶性アルミノシリケートを含有する粒状の形状
の触媒の床と接触され、前記結晶性アルミノシリ
ケートはコークス又はシリカで予備処理されたも
のであり、(1)α=約2〜約5000の活性を有し、(2)
キシレン吸着能力がゼオライト100g当り1gよ
り大きく、(3)120℃でキシレンの圧力が4.5±0.8
mm水銀の状態で測定した場合、吸着能力の30%ま
でo−キシレンを吸着するのに必要な時間が38分
以上のものである。 α値は高活性シリカ−アルミナクラツキング触
媒に関する触媒の相対的活性を示す。ここで使用
するα値はn−ヘキサンを約1000〓で転化するこ
とによつて測定したものである。n−ヘキサンの
転化率が10〜60%になるように、またゼオライト
の単位容積当りの転化速度が一定になるように空
間速度を変えて転化態様を変え、1000〓における
基準活性に調整したシリカ−アルミナ触媒の場合
と比較した。触媒の触媒活性はこの基準(すなわ
ちシリカ−アルミナ基準触媒の場合)の倍数とし
て表わされる。このシリカ−アルミナ基準触媒は
約10重量%のAl2O3を含有し、残余はSiO2であ
る。前述のように修正したこのα値の定義及びそ
れを測定する方法は「the Journal of
Catalysis」(第巻、第278〜287頁 1966)にさ
らに詳しく記載されている。 炭化水素吸着能力及び吸着速度の測定は簡便に
は熱的に均衡させて重量的に行われる。p−ジア
ルキル置換ベンゼンを望み通りに選択的に製造さ
せるためには、キシレン(パラ−、メタ−、オル
ソ−またはこれらの混合物のいずれでも良いが、
パラ−キシレンは120℃でキシレン圧力が4.5±
0.8mm水銀の状態で測定してゼオライト100g当り
少くとも1gを吸着させるのに最も短期間内で平
衡に達するのでパラ−キシレンが好ましい)の平
衡吸着能力が必要とされ、前記吸着能力の30%ま
でオルソ−キシレンを吸着するのに要する時間が
38分以上であること(温度及び圧力が前述と同じ
条件で)が必要とされる。 p−ジアルキルベンゼンの製造に対して非常に
高い選択性を示すゼオライトは全キシレン吸着能
力の30%の量までo−キシレンを吸着するのに
1000分までまたはそれ以上の非常に長い時間を要
することが発見された。これらの物質の場合、よ
り低い吸着量、たとてば、吸着能力の5%、10%
または20%まで吸着するのに要する時間を測定し
て、下記の様に倍数Fをかけることによつて30%
までの吸着時間を予測することが簡便である。た
とえば5%までの吸着時間の値から30%までの吸
着時間を予測する式は下記の様である。 t0.3=F×t0.05 t0.3:30%までの吸着時間 t0.05:5%までの吸着時間 F:倍数 30%までの吸着時間を吸着量の% 予測するのにかける倍数F 5 36 10 9 20 2.2 ゼオライトの結晶サイズを測定するのには従来
のスキヤニング電子顕微鏡を使用でき、ある結晶
の最低の結晶の大きさの基準とする。本発明で使
用される結晶性アルミノシリケートゼオライトの
大部分は約0.5ミクロンより大きい結晶サイズを
有することを特徴とする。p−ジアルキルベンゼ
ンを所望の選択率で製造する場合、このような結
晶サイズを有するゼオライトの量が重要な影響を
示す。一般にこのような結晶サイズを有するゼオ
ライトの量は大部分の量で、すなわち使用するゼ
オライトの全体量の50重量%を越える量、好まし
くは100重量%までの量で存在する。 本発明の結晶性アルミノシリケートゼオライト
の選択にはスキヤニング電子顕微鏡が有用である
ことの他に、炭化水素吸着能力及び吸着速度を測
定することが有用である。このような測定は熱的
に均衡にして重量的に行うのが簡便である。 炭化水素の分解に帰因する一般にコークスと呼
ばれている炭素質コーテイングの触媒上における
析出は、一般にトルエンのメチル化などの反応中
に触媒の存在下で高温条件下で起こる。一般に触
媒の予備コーキングは所望する反応において最初
未コークス化触媒を使用し、その間コークスを触
媒の表面上に析出させ、しかる後高温で酸素含有
雰囲気をさらして周期的に再生することによつて
コークス堆積量を前述の約15〜約75重量%の範囲
内に調節することによつて達成される。 ここに記載した組成物を触媒として使用するこ
とによる利点の1つは再生が容易なことである。
すなわち予備コーキングした触媒を所望する反応
にある時間使用してさらに使用することが不経済
になるところまで触媒の活性が降下した場合、そ
の老化した触媒は一般に400〜700℃の範囲内の温
度で酸素含有雰囲気、たとえば空気中で過剰のコ
ークスを燃焼によつて除去することによつて容易
に再生することができる。これによつて触媒はコ
ークスが実質的に無くなり、触媒を予備コーキン
グ工程にかける必要が生じて来る。あるいは燃焼
再生工程中コークスを一部だけ除去して、その量
を15〜75重量%の範囲内に調節しても良い。この
ように再生した触媒はしかる後所望するp−キシ
レンを選択的に製造するのに使用できる。 好ましい実施態様においては、結晶性アルミノ
シリケートゼオライトを使用前に予備コーキング
して触媒全重量に対して少くとも約1重量%、一
般に約2〜約40重量%のコークスを析出させて調
整しておいても良い。ゼオライトを実質的に純粋
な形またはシリカなどのコークス形成量の少ない
結合剤と組合わして使用する場合には、コークス
の析出重量%は一般に2〜10重量%である。ゼオ
ライトをアルミナなどのコークス形成量の高い結
合剤と組合わして使用する場合には、コークス含
有量は触媒全重量の約10〜40重量%である。予備
コーキングは触媒をトルエンなどの炭化水素原料
と苛酷度の高い条件で接触させるか、あるいは水
素/炭化水素のモル比を低くして所望量のコーク
スが析出するのに充分な時間接触させることによ
つて行うことができる。 トルエンのp−キシレンへの選択的不均化反応
において特に有用性を有する本発明の組成物触媒
では結晶性ゼオライトの結晶構造の内部に非結晶
質シリカを少くとも約0.1重量%、一般に2〜10
重量%の範囲の量で分散させている。 このような組成物は前述のシリカ/アルミナ比
及び制御指数を有する結晶性アルミノシリケート
ゼオライトの穴にケイ素含有化合物、一般にシラ
ン、を吸着させることによつて適当に製造される
ことがわかつた。使用するケイ素化合物の分子の
大きさは結晶性アルミノシリケートゼオライトの
穴に容易に吸着できるものである。結晶性アルミ
ノシリケートの穴の中に吸着されたケイ素化合物
は塩基触媒的加水分解たとえばアンモニア水溶液
と接触させるか、あるいはルイス酸またはブレー
ンステズ酸の存在下における酸触媒的加水分解た
とえば塩酸水溶液と接触させることによつて触媒
的に加水分解され、しかる後約300〜約700℃の温
度で空気中で焼成して、結晶性アルミノシリケー
トゼオライトの穴の内部で非結晶質シリカを生成
する。 好ましい製造法においては、アルカリ金属の実
質的に無い、すなわちアルカリ金属の含有率が約
1.5重量%より低い形態で、最初から存在する固
有のカチオンの少くとも一部を水素と置換させた
形態のゼオライトの結晶をその穴の中に容易に吸
着することができるような分子の大きさを有する
ケイ素含有化合物と接触させる。一般に使用され
るケイ素含有化合物は下記の一般式
3598878号、第3598879号及び第3607961号は種々
の触媒上におけるトルエンの気相不均化反応を開
示している。これらの方法において得られるキシ
レンは平衡の組成、すなわち大体パラキシレン24
%、メタキシレン54%及びオルソキシレン22%の
組成を示す。 キシレン異性体のうちメタキシレンが最も需要
が低く、合成繊維の製造における中間生成物であ
るテレフタル酸の製造においてはパラキシレンが
特に価値がある。一般に平衡濃度のパラキシレン
を含有するキシレン異性体の混合物(場合によつ
てはエチルベンゼンを含む)は従来費用のかかる
スーパー分留及び多段階冷却によつて分離されて
来た。 本発明者は種々の原料を満足すべき選択率でパ
ラジアルキルベンゼンに転化する能力がある触媒
として有用なゼオライト組成物を発見し本発明に
至つた。即ち本発明は1〜12の制御指数を有する
結晶性アルミノシリケートゼオライトをコークス
又はシリカで予備処理してなるα=2〜5000であ
る活性を有し、キシレン吸着能力がゼオライト
100g当り1gより大きく、前記吸着能力の30%
までのオルソキシレン吸着時間が38分以上(前記
吸着能力及び吸着時間は120℃で4.5±0.8mmHgで
測定)である結晶性アルミノシリケートゼオライ
ト(ここで結晶性ゼオライトはSiO4で形成され
る3次元網状構造を有し、且つ酸素原子を共有し
て架橋したAlO4四面体を任意に有する)の存在
下にベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、プロ
ピルベンゼン又はブチルトルエンをC2−C15オレ
フイン及び/又はC3−C44パラフインと反応させ
るか、又はトルエンをメタノールと反応させるこ
とを特徴とするパラ−ジアルキルベンゼンの選択
的製造法である。多くの場合、前記ゼオライトは
SiO2/Al2O3比が12〜3000で制御指数が1〜12で
ある。 前述の条件を満たし、所望する選択率の転化に
参与することができる触媒は下記に示した様ない
ろいろな条件で実用化される。すなわち第1の条
件はゼオライトの結晶サイズであり、ゼオライト
の少くとも一部は0.5〜20ミクロン、好ましくは
1〜6ミクロンのサイズの結晶として存在する。 第2の条件としてこの触媒はコーキングするこ
とによつて、特に未コーキング触媒の15〜75重量
%、好ましくは20〜40重量%の量でコークスを組
成物上に析出させた場合にその特性を発揮する。 第3の条件として、前述の特性はゼオライトの
結晶構造の内部において無定形シリカをゼオライ
トの重量に対して0.1〜10重量%、好ましくは2
〜10重量%の量で含有することによつて達成され
る。ゼオライトの結晶構造の内部に入れられる無
定形シリカとしてはシリコーン、シロキサンまた
はポリシラン、またはそのモノメチル、クロロ、
またはフロロ誘導体のようなゼオライトの穴に入
ることができるケイ素化合物の分解生成物があ
る。特に有用なケイ素化合物は一般式
SiR1R2R3R4(R1及びR2は水素、フツ素、塩素、
メチル、エチル、アミノ、メトキシまたはエトキ
シであり、R3は水素、フツ素、塩素、メチルま
たはアミノであり、R4は水素またはフツ素であ
る)を有するものであり、他の有用なケイ素化合
物としてはシラン、ジメチルシラン、ジクロロシ
ラン、メチルシランまたは四フツ化ケイ素であ
る。 第4の条件として、所望する特性は結晶構造の
内部に存在しないシリカによつて付与される。本
発明によればゼオライトの外側表面はゼオライト
の重量に対して0.5〜30重量%の量のシリカのコ
ーテイングを有する。このシリカはゼオライトの
穴に入ることができないシリコーン化合物の分解
生成物であり、たとえばシリコーン化合物は一般
式〔(R1)(R2)SiO〕o(R1及びR2はフツ素、ヒ
ドロキシ、アルキル、アラルキルまたはアルカリ
ールまたはフロロアルキルを示し、R1及びR2は
同一でも違つていても良いが、水素でも良いのは
R1だけであり、nは10〜1000であり、R1または
R2の炭素原子数は1〜10である)を有する。シ
リコーン化合物は好ましくは500〜20000、さらに
好ましくは1000〜10000の分子量を有する。特に
有効な化合物としてはジメチルシリコーン、ジエ
チルシリコーン、フエニルメチルシリコーン、メ
チル水素シリコーン、エチル水素シリコーン、フ
エニル水素シリコーン、メチルエチルシリコー
ン、フエニルエチルシリコーン、ジフエニルシリ
コーン、メチルトリフルオロプロピルシリコー
ン、エチルトリフルオロプロピルシリコーン、ポ
リジメチルシリコーン、テトラクロロフエニルメ
チルシリコーン、テトラクロロフエニルエチルシ
リコーン、テトラクロロフエニル水素シリコー
ン、テトラクロロフエニルフエニルシリコーン、
メチルビニルシリコーン及びエチルビニルシリコ
ーンがある。 本発明の触媒で使用される好ましいゼオライト
はゼオライトZSM−5、ZSM−11、ZSM−12、
ZSM−35またはZSM−38であり、これらは通常
水素カチオンが存在する形態で使用するのが好ま
しい。好ましい触媒は活性がα=5〜200である
ゼオライトを使用するものである。 触媒は必ずしもゼオライトだけから構成される
ものである必要はなく、前述のゼオライトと結合
剤たとえば天然または合成耐火性酸化物との複合
体から成るものでも良い。適当な天然酸化物とし
てはモンモリロナイトまたはカオリン粘土などが
あり、適当な合成酸化物としてはシリカ、アルミ
ナ、マグネシア、ジルコニア、トリア、ベリリア
及び/又はチタニアなどがある。結合剤を使用す
る場合、その使用量は触媒の重量に対して1〜99
重量%、好ましくは20〜95重量%、最も好ましく
は30〜40重量%である。 本発明のパラジアルキルベンゼン(それぞれの
アルキル基は1〜4個の炭素原子を有する)を選
択的に製造する方法は転化条件下でベンゼン、ト
ルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン又は
ブチルトルエンとC2−C15オレフイン及び/又は
C3−C44パラフインとを、又はトルエンとメタノ
ールとを混合物の状態で、前述の触媒と接触させ
ることから成る。本発明の触媒はパラ−ジアルキ
ルベンゼンを製造する公知のいずれの反応にも有
効であり、トルエンの不均化にも有効である。以
下の説明ではトルエンの不均化の説明も含める
が、これは本発明外の参考的説明である。好まし
い条件は温度が250〜750℃で、圧力が0.1〜100気
圧であり、重量時間空間速度が0.1〜2000である。 400〜700℃の温度で、1〜100気圧の圧力で0.1
〜100の空間速度で操作する場合、トルエンが不
均化反応を起こし、あるいは1〜4個の炭素原子
を有するアルキル化剤でアルキル化し、非常に良
好な結果が得られる。これら2種の転化反応の好
ましい空間速度は1〜50である。原料としてC3
〜C44パラフインを使用する場合にも同じ条件が
使用できる。300〜700℃の温度で、1〜100気圧
の圧力で、1〜1000の空間速度で操作して、C3
〜C15オレフインを触媒と接触させた場合所望す
るp−ジアルキルベンゼンが得られる。 本発明によつて得られるより有用な生成物はp
−キシレン、p−ジエチルベンゼンまたはp−エ
チルトルエンから成るものであり、反応を水素の
存在下で行えばある種の条件下ではこれらの収率
は増加し、水素/炭化水素原料のモル比は2〜20
であるのが適当である。 前記触媒は1〜4個の炭素原子数のアルキル基
を有するp−ジアルキル置換ベンゼンを選択的に
製造するのに特に利用でき、C2〜C15オレフイン
またはC3〜C44パラフインまたはこれらの混合物
などの炭化水素先駆体を転化条件下で前記触媒と
接触させることによつてp−ジアルキル置換ベン
ゼンを選択的に製造できる。 本発明の好ましい実施態様では約250〜約750℃
の温度で、約0.1〜約100気圧の圧力で、重量時間
空間速度(WHSV)を約0.1〜約2000にして前述
の触媒の存在下で前述の炭化水素先駆体を転化し
てキシレンに転化することから成り、キシレン生
成物はp−キシレンの量が通常の平衡濃度より実
質的に過剰であり、キシレン生成物の40重量%よ
り過剰であるのが好ましい。後者のWHSVは触
媒組成物の重量、すなわち活性触媒とその結合剤
との合計重量に基づく。流出物は分離され、蒸留
されて所望する生成物、たとえばp−キシレンが
取出され、未反応生成物はさらに反応させるため
に循環させる。 本発明の方法で使用される炭化水素先駆体の原
料としてはC2〜C15オレフイン(たとえばエチレ
ン、プロピレン、ブテン、ペンテン、ヘキセン、
ヘプテン、オクテン、ノネン、デセン、ペンタデ
センまたはこれらの混合物);またはC3〜C44パラ
フイン(たとえばブタン、ヘキサン、オクタン、
ドデカン、アイコサン、ドトリアコンタン、テト
ラコンタンまたはこれらの混合物)がある。パラ
フインは直鎖かまたはわずかに枝分かれしたもの
が好ましい。 本発明の方法で使用するのに適当な他の原料は
C2〜C15オレフインに富んだ流れである。すなわ
ち前述の触媒を使用して、エチレン、プロピレ
ン、ブテン、ペンテン、ヘキサン、ジエン(たと
えばブタジエン、ペンタジエン)、シクロオレフ
イン(たとえばシクロペンテン及びシクロヘキセ
ン)、アルキル置換シクロオレフイン(たとえば
エチルシクロペンテン)、シクロペンタジエン及
びシクロヘキサジエンをp−ジアルキル置換ベン
ゼンに効果的に高収率で転化することができる。
このようなオレフイン原料を使用する場合の転化
反応は300〜700℃の温度で、大気圧から100気圧
までの範囲の圧力で、重量時間空間速度を約1〜
約1000にして行われる。オレフイン反応剤の原料
としてはC2〜C15オレフインの実質的に純粋な流
れか、このような反応剤に富んだ(すなわち一般
に25容積%以上)精油所または化学工場の流れが
使用される。 炭素数が1〜4個のアルキル基を有するp−ジ
アルキル置換ベンゼンを選択的に製造するのに本
発明において効果的に使用できるさらに他の原料
には3〜44個の炭素原子を有するパラフイン系炭
化水素がある。このようなパラフインの代表的な
ものとしてはブタン、ペンタン、ヘキサン、ヘプ
タン、オクタン、ドデカン、アイコサン、ドトリ
アコサン、テトラコンタン及びこれらのパラフイ
ンのアルキル置換誘導体がある。このようなパラ
フイン系原料を使用した場合、反応条件は400〜
700℃の温度で、大気圧から約100気圧までの範囲
の圧力で、重量時間空間速度を約0.1〜約100にし
て前述の結晶性アルミノシリケートゼオライト触
媒と接触させることから成る。 原料として芳香族の混合物を使用することも可
能である。たとえばエチルベンゼン及びトルエン
の混合物をp−ジエチルベンゼン及びp−エチル
トルエンに富んだ混合物に選択的に転化させるこ
とができ、原料におけるトルエン/エチルベンゼ
ンの比が高い場合には後者が主流を占める。 250〜500℃においてベンゼン、トルエン、エチ
ルベンゼン、プロピルベンゼンまたはブチルベン
ゼンをC2〜C20オレフインまたはC3〜C25パラフイ
ンと反応させた場合にもp−ジアルキルベンゼン
が生成する。この反応は好ましくは200psigより
高い圧力下で行われる。 たとえば1:2〜10:1のモル比のベンゼン及
びエチレンはエチルベンゼンの他にp−ジエチル
ベンゼンを生成し(圧力=400psig、温度=800
〓)、トルエン及び1−オクテンはp−エチルト
ルエン及びp−異性体に富んだn−及びイソプロ
ピルトルエンの混合物を生成する。 芳香族を加えない場合、C2〜C15オレフイン及
びC3〜C44パラフインはそれぞれp−ジアルキル
ベンゼンに富んだ芳香族の混合物を生成する。オ
レフイン及び高級パラフインはより反応性に富ん
でおり、操作に要求される苛酷度が低く、たとえ
ば250〜600℃、好ましくは300〜550℃の温度であ
るのに対し、低級パラフインたとえばC3〜C5パ
ラフインの場合には400℃より高い温度において
のみ実用的割合で芳香族が生成される。芳香族化
は大気圧または高圧下で行うことができ、低圧力
の水素は触媒の老化を遅らすのに利用することが
できるが、水素分圧が200psigより高いと芳香族
の生成を減少させる。C1より大きいアルキル基
を有するp−ジアルキルベンゼンの製造は圧力が
高く、温度が低い場合に有利であり、たとえばp
−エチルトルエンは400℃でドデカンまたは1−
ブテンから製造されるのに対し、より高い温度で
生成する好ましいジアルキルベンゼンはp−キシ
レンである。 前記触媒、特にコークスを析出させた触媒の存
在下でトルエンをメチル化する反応は約300〜約
750℃、好ましくは約400〜約700℃の温度でトル
エンをメチル化剤、好ましくはメタノールと接触
させることによつて行われる。より高い温度にお
いては、シリカ/アルミナ比が高いゼオライトが
好ましい。たとえば高温においてはSiO2/Al2O3
比が300以上のZSM−5が非常に安定である。反
応は一般に大気圧で起こるが、圧力は1気圧から
1000psigの範囲内で良い。重量時間空間速度は約
1〜約2000が使用される。メチル化剤/トルエン
のモル比は一般に約0.05〜約5である。メチル化
剤としてメタノールを使用する場合には、メタノ
ール/トルエンの適当なモル比はトルエン1モル
当りメタノールが約0.1〜8モルである。塩化メ
チル、臭化メチル、ジエチルエーテルまたは硫化
ジメチルのような他のメチル化剤を使用する場合
にも、メチル化剤/トルエンのモル比は前述の範
囲内で良い。反応は重量時間空間速度(原料の重
量/触媒の重量/時間)を約1〜約2000、好まし
くは約5〜約1500にして行われる。主としてp−
キシレンを含有し、比較的少量のm−キシレン及
びo−キシレンを含有する反応生成物は適当な手
段、たとえば水冷コンデンサーに通し、しかる後
キシレン異性体のクロマトグラフ分離を行うカラ
ムにその有機相を通すことによつて分離される。 本発明によれば前記原料先駆体は転化条件下で
結晶性アルミノシリケートを含有する粒状の形状
の触媒の床と接触され、前記結晶性アルミノシリ
ケートはコークス又はシリカで予備処理されたも
のであり、(1)α=約2〜約5000の活性を有し、(2)
キシレン吸着能力がゼオライト100g当り1gよ
り大きく、(3)120℃でキシレンの圧力が4.5±0.8
mm水銀の状態で測定した場合、吸着能力の30%ま
でo−キシレンを吸着するのに必要な時間が38分
以上のものである。 α値は高活性シリカ−アルミナクラツキング触
媒に関する触媒の相対的活性を示す。ここで使用
するα値はn−ヘキサンを約1000〓で転化するこ
とによつて測定したものである。n−ヘキサンの
転化率が10〜60%になるように、またゼオライト
の単位容積当りの転化速度が一定になるように空
間速度を変えて転化態様を変え、1000〓における
基準活性に調整したシリカ−アルミナ触媒の場合
と比較した。触媒の触媒活性はこの基準(すなわ
ちシリカ−アルミナ基準触媒の場合)の倍数とし
て表わされる。このシリカ−アルミナ基準触媒は
約10重量%のAl2O3を含有し、残余はSiO2であ
る。前述のように修正したこのα値の定義及びそ
れを測定する方法は「the Journal of
Catalysis」(第巻、第278〜287頁 1966)にさ
らに詳しく記載されている。 炭化水素吸着能力及び吸着速度の測定は簡便に
は熱的に均衡させて重量的に行われる。p−ジア
ルキル置換ベンゼンを望み通りに選択的に製造さ
せるためには、キシレン(パラ−、メタ−、オル
ソ−またはこれらの混合物のいずれでも良いが、
パラ−キシレンは120℃でキシレン圧力が4.5±
0.8mm水銀の状態で測定してゼオライト100g当り
少くとも1gを吸着させるのに最も短期間内で平
衡に達するのでパラ−キシレンが好ましい)の平
衡吸着能力が必要とされ、前記吸着能力の30%ま
でオルソ−キシレンを吸着するのに要する時間が
38分以上であること(温度及び圧力が前述と同じ
条件で)が必要とされる。 p−ジアルキルベンゼンの製造に対して非常に
高い選択性を示すゼオライトは全キシレン吸着能
力の30%の量までo−キシレンを吸着するのに
1000分までまたはそれ以上の非常に長い時間を要
することが発見された。これらの物質の場合、よ
り低い吸着量、たとてば、吸着能力の5%、10%
または20%まで吸着するのに要する時間を測定し
て、下記の様に倍数Fをかけることによつて30%
までの吸着時間を予測することが簡便である。た
とえば5%までの吸着時間の値から30%までの吸
着時間を予測する式は下記の様である。 t0.3=F×t0.05 t0.3:30%までの吸着時間 t0.05:5%までの吸着時間 F:倍数 30%までの吸着時間を吸着量の% 予測するのにかける倍数F 5 36 10 9 20 2.2 ゼオライトの結晶サイズを測定するのには従来
のスキヤニング電子顕微鏡を使用でき、ある結晶
の最低の結晶の大きさの基準とする。本発明で使
用される結晶性アルミノシリケートゼオライトの
大部分は約0.5ミクロンより大きい結晶サイズを
有することを特徴とする。p−ジアルキルベンゼ
ンを所望の選択率で製造する場合、このような結
晶サイズを有するゼオライトの量が重要な影響を
示す。一般にこのような結晶サイズを有するゼオ
ライトの量は大部分の量で、すなわち使用するゼ
オライトの全体量の50重量%を越える量、好まし
くは100重量%までの量で存在する。 本発明の結晶性アルミノシリケートゼオライト
の選択にはスキヤニング電子顕微鏡が有用である
ことの他に、炭化水素吸着能力及び吸着速度を測
定することが有用である。このような測定は熱的
に均衡にして重量的に行うのが簡便である。 炭化水素の分解に帰因する一般にコークスと呼
ばれている炭素質コーテイングの触媒上における
析出は、一般にトルエンのメチル化などの反応中
に触媒の存在下で高温条件下で起こる。一般に触
媒の予備コーキングは所望する反応において最初
未コークス化触媒を使用し、その間コークスを触
媒の表面上に析出させ、しかる後高温で酸素含有
雰囲気をさらして周期的に再生することによつて
コークス堆積量を前述の約15〜約75重量%の範囲
内に調節することによつて達成される。 ここに記載した組成物を触媒として使用するこ
とによる利点の1つは再生が容易なことである。
すなわち予備コーキングした触媒を所望する反応
にある時間使用してさらに使用することが不経済
になるところまで触媒の活性が降下した場合、そ
の老化した触媒は一般に400〜700℃の範囲内の温
度で酸素含有雰囲気、たとえば空気中で過剰のコ
ークスを燃焼によつて除去することによつて容易
に再生することができる。これによつて触媒はコ
ークスが実質的に無くなり、触媒を予備コーキン
グ工程にかける必要が生じて来る。あるいは燃焼
再生工程中コークスを一部だけ除去して、その量
を15〜75重量%の範囲内に調節しても良い。この
ように再生した触媒はしかる後所望するp−キシ
レンを選択的に製造するのに使用できる。 好ましい実施態様においては、結晶性アルミノ
シリケートゼオライトを使用前に予備コーキング
して触媒全重量に対して少くとも約1重量%、一
般に約2〜約40重量%のコークスを析出させて調
整しておいても良い。ゼオライトを実質的に純粋
な形またはシリカなどのコークス形成量の少ない
結合剤と組合わして使用する場合には、コークス
の析出重量%は一般に2〜10重量%である。ゼオ
ライトをアルミナなどのコークス形成量の高い結
合剤と組合わして使用する場合には、コークス含
有量は触媒全重量の約10〜40重量%である。予備
コーキングは触媒をトルエンなどの炭化水素原料
と苛酷度の高い条件で接触させるか、あるいは水
素/炭化水素のモル比を低くして所望量のコーク
スが析出するのに充分な時間接触させることによ
つて行うことができる。 トルエンのp−キシレンへの選択的不均化反応
において特に有用性を有する本発明の組成物触媒
では結晶性ゼオライトの結晶構造の内部に非結晶
質シリカを少くとも約0.1重量%、一般に2〜10
重量%の範囲の量で分散させている。 このような組成物は前述のシリカ/アルミナ比
及び制御指数を有する結晶性アルミノシリケート
ゼオライトの穴にケイ素含有化合物、一般にシラ
ン、を吸着させることによつて適当に製造される
ことがわかつた。使用するケイ素化合物の分子の
大きさは結晶性アルミノシリケートゼオライトの
穴に容易に吸着できるものである。結晶性アルミ
ノシリケートの穴の中に吸着されたケイ素化合物
は塩基触媒的加水分解たとえばアンモニア水溶液
と接触させるか、あるいはルイス酸またはブレー
ンステズ酸の存在下における酸触媒的加水分解た
とえば塩酸水溶液と接触させることによつて触媒
的に加水分解され、しかる後約300〜約700℃の温
度で空気中で焼成して、結晶性アルミノシリケー
トゼオライトの穴の内部で非結晶質シリカを生成
する。 好ましい製造法においては、アルカリ金属の実
質的に無い、すなわちアルカリ金属の含有率が約
1.5重量%より低い形態で、最初から存在する固
有のカチオンの少くとも一部を水素と置換させた
形態のゼオライトの結晶をその穴の中に容易に吸
着することができるような分子の大きさを有する
ケイ素含有化合物と接触させる。一般に使用され
るケイ素含有化合物は下記の一般式
【化】
(R1及びR2は水素、フツ素、塩素、メチル、エ
チル、アミノ、メトキシまたはエトキシであり、
R3は水素、フツ素、塩素、メチル、アミノまた
はメトキシであり、R4は水素またはフツ素であ
る)を有するシランである。他の適当なケイ素含
有化合物としてはジシロキサン、トリシロキサン
及びそれより高級なデカシロキサンまでのシロキ
サンなどのシロキサン及びジシラン、トラシラン
及びそれより高級なデカシランまでのポリシラン
がある。ケイ素原子が1個より多くないメチル、
クロロまたはフロロ置換基を有する前記シロキサ
ン及びポリシランの誘導体を使用しても良い。 使用するケイ素化合物はゼオライトと接触する
条件下で液体または気体のいずれの形態をしてい
ても良い。ゼオライトの穴は必ずとは言わないま
でも液体または気体ケイ素化合物で飽和されるの
が好ましい。しかる後ケイ素化合物は前述の様に
触媒的に加水分解して、たとえば吸着したケイ素
化合物を有するゼオライトを適当な酸または塩基
と充分な時間接触させて所望する加水分解を行つ
て水素を発生させる。その結果得られる生成物を
しかる後酸素含有雰囲気たとえば空気中で約300
〜約700℃の温度で1〜24時間焼成させて結晶構
造の内部にシリカを含有させた結晶性アルミノシ
リケートゼオライト組成物を生成する。 ゼオライトに混入されるシリカの量はいくつか
のフアクターによつて左右される。これらのフア
クターのうちの1つはゼオライトとケイ素含有源
とを互いに接触した状態に保つ時間である。他の
全てのフアクターを等しくした場合、接触時間が
長ければ長いほど、より多量のシリカがゼオライ
トに混入される。ゼオライトに混入されるシリカ
の量を左右する他のフアクターとしては温度、接
触媒体中の処理剤の濃度、処理剤と接触させる前
のゼオライトの乾燥程度、処理剤と接触させた後
のゼオライトの加水分解及び焼成の条件、及びゼ
オライトに混入される結合剤の量及び種類があ
る。 さらに好ましい実施態様では、ゼオライトはそ
の外側の表面上にシリカのコーテイングを析出さ
せている。シリカ最終的位置についてはいくつか
のフアクターが影響を及ぼすと考えられているが
このようなコーテイングはゼオライトの外側の表
面を広範囲に実質的に完全に被覆している。シリ
カのコーテイングはゼオライトをその穴に入り込
むことができない分子の大きさを有するシリコー
ン化合物と接触させ、しかる後酸素含有雰囲気た
とえば空気中で、シリカの酸化が行われる前にシ
リコーン化合物が蒸発してしまうようなことがな
い速度で300℃よりは高い温度でゼオライトの結
晶構造に悪影響を及ぼす温度よりは低い温度に加
熱することによつてゼオライトの表面上に析出さ
せる、 シリカのコーテイングを形成させるのに使用さ
れるシリコーン化合物は下記の一般式
チル、アミノ、メトキシまたはエトキシであり、
R3は水素、フツ素、塩素、メチル、アミノまた
はメトキシであり、R4は水素またはフツ素であ
る)を有するシランである。他の適当なケイ素含
有化合物としてはジシロキサン、トリシロキサン
及びそれより高級なデカシロキサンまでのシロキ
サンなどのシロキサン及びジシラン、トラシラン
及びそれより高級なデカシランまでのポリシラン
がある。ケイ素原子が1個より多くないメチル、
クロロまたはフロロ置換基を有する前記シロキサ
ン及びポリシランの誘導体を使用しても良い。 使用するケイ素化合物はゼオライトと接触する
条件下で液体または気体のいずれの形態をしてい
ても良い。ゼオライトの穴は必ずとは言わないま
でも液体または気体ケイ素化合物で飽和されるの
が好ましい。しかる後ケイ素化合物は前述の様に
触媒的に加水分解して、たとえば吸着したケイ素
化合物を有するゼオライトを適当な酸または塩基
と充分な時間接触させて所望する加水分解を行つ
て水素を発生させる。その結果得られる生成物を
しかる後酸素含有雰囲気たとえば空気中で約300
〜約700℃の温度で1〜24時間焼成させて結晶構
造の内部にシリカを含有させた結晶性アルミノシ
リケートゼオライト組成物を生成する。 ゼオライトに混入されるシリカの量はいくつか
のフアクターによつて左右される。これらのフア
クターのうちの1つはゼオライトとケイ素含有源
とを互いに接触した状態に保つ時間である。他の
全てのフアクターを等しくした場合、接触時間が
長ければ長いほど、より多量のシリカがゼオライ
トに混入される。ゼオライトに混入されるシリカ
の量を左右する他のフアクターとしては温度、接
触媒体中の処理剤の濃度、処理剤と接触させる前
のゼオライトの乾燥程度、処理剤と接触させた後
のゼオライトの加水分解及び焼成の条件、及びゼ
オライトに混入される結合剤の量及び種類があ
る。 さらに好ましい実施態様では、ゼオライトはそ
の外側の表面上にシリカのコーテイングを析出さ
せている。シリカ最終的位置についてはいくつか
のフアクターが影響を及ぼすと考えられているが
このようなコーテイングはゼオライトの外側の表
面を広範囲に実質的に完全に被覆している。シリ
カのコーテイングはゼオライトをその穴に入り込
むことができない分子の大きさを有するシリコー
ン化合物と接触させ、しかる後酸素含有雰囲気た
とえば空気中で、シリカの酸化が行われる前にシ
リコーン化合物が蒸発してしまうようなことがな
い速度で300℃よりは高い温度でゼオライトの結
晶構造に悪影響を及ぼす温度よりは低い温度に加
熱することによつてゼオライトの表面上に析出さ
せる、 シリカのコーテイングを形成させるのに使用さ
れるシリコーン化合物は下記の一般式
【化】
(式中、R1は水素、フツ素、水酸基、アルキル、
アラルキル、アルカリールまたはフロロアルキル
であり、R2はR1と同じ基から選択されるが、水
素であることはなく、nは少くとも10、一般に10
〜1000の整数である)を有する。炭化水素置換基
は一般に1〜10個の炭素原子を有し、好ましくは
メチルまたはエチル基である。このシリコーン化
物の分子量は一般に約500〜約20000、好ましくは
1000〜10000である。 このシリコーン化合物の代表例としてはジメチ
ルシリコーン、ジエチルシリコーン、フエニルメ
チルシリコーン、メチル水素シリコーン、エチル
水素シリコーン、フエニル水素シリコーン、メチ
ルエチルシリコーン、フエニルエチルシリコー
ン、ジフエニルシリコーン、メチルトリフロロプ
ロピルシリコーン、エチルトリフロロプロピルシ
リコーン、ポリジメチルシリコーン、テトラクロ
ロフエニルメチルシリコーン、テトラクロロフエ
ニルエチルシリコーン、テトラクロロフエニル水
素シリコーン、テトラクロロフエニルフエニルシ
リコーン、メチルビニルシリコーン及びエチルビ
ニルシリコーンがある。 たとえばn−ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、
ベンゼン、トルエン、クロロホルム、四塩化炭素
などの適当な溶媒に溶解したケイ素化合物を約10
℃〜約100℃の温度で充分な時間前述のゼオライ
トと接触させてその上に最終的に所望する量のシ
リコーンを析出させる。接触時間は一般に0.2〜
5時間であり、その間混合物は望ましくは蒸発さ
せる。その結果残るものをしかる後酸素含有雰囲
気、好ましくは空気中で、0.2〜5℃/分の速度
で300℃より高い温度で、ゼオライトの結晶構造
に悪影響を及ぼす温度よりは低い温度に加熱して
焼成する。一般にこの焼成温度は600℃より低く、
好ましくは350〜550℃である。焼成温度に通常1
〜24時間保つことによつて約0.5〜約30重量%、
好ましくは約1〜15重量%のシリカを含有するシ
リカのコーテイングされたゼオライトが得られ
る。 ゼオライトX、ゼオライトY、ZSM−4、フ
アウジヤサイト、モルデナイト、フエリエライト
及びオフレタイトなどのゼオライトは前述の活性
及び吸着特性を満たすものであり、本発明の範囲
内のものである。特に好ましいものはシリカ/ア
ルミナ比が少くとも約12で、制御指数が1〜12で
あるゼオライトである。これらのゼオライトは商
業的に望ましい収率で脂肪族炭化水素を芳香族炭
化水素に転化させる働きがあり、一般に芳香族炭
化水素を含む転化反応において非常に効果的であ
る。これらのゼオライトはアルミナ含有率が非常
に低い、すなわちシリカ/アルミナ比が高いけれ
ども(シリカ/アルミナ比が30を越えるような場
合でも)、非常に活性である。触媒的活性は一般
に骨組のアルミニウム原子及びこれらのアルミニ
ウム原子に結合したカチオンによるものであるこ
とを考えるとこの事実は驚くべきことである。こ
れらのゼオライトは他のX型及びA型などのゼオ
ライトの骨組を崩解させるような高温における蒸
気の存在にもかかわらず、長時間結晶性を保つ。
さらに炭素質析出物が生成した場合には通常の温
度より高い温度で燃焼させて除去することによつ
て活性を回復することができる。多くの場合にお
いてこの種のゼオライトはコークスを生成する性
質が非常に低く、1つの燃焼再生工程と次の再生
工程との間で長時間流すことができる。 この種のゼオライトの結晶構造の重要な特性は
約5オングストロームより大きい穴の大きさを有
し、酸素原子の10員環によつて規定されるような
大きさの穴の窓を有することによつて結晶の自由
空間への出入りを制御することである。これらの
環は結晶性アルミノシリケートのアニオンの骨組
を形成する四面体の通常の配置によつて形成され
るものであり、酸素原子自体は四面体の中心にお
けるケイ素またはアルミニウム原子に結合してい
る。簡単に言えば本発明の方法において有用な好
ましいタイプのゼオライトはシリカ/アルミナモ
ル比が少くとも約12であり、結晶の自由空間への
接近を制限する構造を有するものである。 ここで言うシリカ/アルミナ比は従来の分析法
によつて測定されるものである。この比はゼオラ
イトの結晶の硬いアニオンの骨組における比にで
きるだけ近いものを示すものであり、結合剤中の
アルミニウムや溝穴中のカチオンまたは他の形態
をしたアルミニウムを算入しない値である。シリ
カ/アルミナ比が少くとも12であるゼオライトが
使用し得るものであるが、シリカ/アルミナ比が
少くとも約30であるゼオライトを使用することが
好ましい。このようなゼオライトは活性化後内部
結晶の吸着能力が水に対してよりもn−ヘキサン
に対して大きくなり、疎水性の特性を示す。この
疎水性の特性は本発明において有益であると考え
られている。 本発明において有用なこの種のゼオライトはn
−ヘキサンを自由に吸着し、約5オングストロー
ムより大きい穴の大きさを有する。さらにこの構
造はある値より大きな分子の接近を制限するもの
でなければならない。このような大きな分子の接
近を制限する性質があるかどうかについては結晶
構造を知ることによつて判断することが場合によ
つては可能である。たとえば結晶中の穴の窓だけ
が酸素原子の8員環によつて形成されるものであ
るならば、n−ヘキサンより大きな断面を有する
分子の接近は制限され、そのようなゼオライトは
望ましいタイプのものではない。穴が過度に収縮
したり、閉塞したりすることによつて時々効果が
無くなることもあるが、10員環の窓が一般に好ま
しい。有効なゼオライトとして知られている
TMAオフレタイトのような収縮構造を有するも
のもあるが、一般に12員環では望ましい転化を行
うのに充分な制限を付与しない。また穴が塞がれ
たり他の原因によつて有効な構造となる場合もあ
る。 ゼオライトが所望する制限特性を有するかどう
かを結晶構造から判断するよりも、下記の手順に
従つて等しい量のn−ヘキサン及び3−メチルペ
ンタンの混合物を大気圧下で1gまたはそれ以下
の少量の触媒サンプル上を連続的に流すことによ
つて「制御指数」を簡便に測定することが可能で
ある。ペレツトまたは押出成形物の形状のゼオラ
イトサンプルを粗い砂の程度の粒子サイズまで粉
砕し、ガラス管に詰める。ラストする前にゼオラ
イトを1000〓の空気の流れで少くとも15分間処理
する。このゼオライトをしかる後ヘリウムで清掃
し、温度を550〓〜950〓に調整し、全体の転化率
を10〜60%とする。炭化水素の混合物をヘリウム
で希釈してヘリウム/全炭化水素のモル比を4:
1にして、液体時間空間速度を1にして(すなわ
ち単位時間当りのゼオライトの単位容積当りの液
体炭化水素の容積を1とする)ゼオライト上に流
す。20分間流した後、流出物のサンプルを採取
し、分析(最も簡便にはガスクロマトグラフによ
つて)して2種の炭化水素のそれぞれの成分の変
化しないで残つている量を測定する。 「制御指数」は下記の様に算出される。 制御指数=log1′0(残存するn
−ヘキサンの量)/log1′0(残存する3−メチルペン
タンの量) 制御指数は2種の炭化水素のクラツキング速度
定数の比にほぼ近い。本発明において適当なゼオ
ライトは制御指数が1〜12のものである。いくつ
かの代表的なゼオライトについての制御指数
(Constraint Index)の値を下記に示す。ゼオライト 制御指数 ZSM−5 8.3 ZSM−11 8.7 ZSM−12 2 ZSM−38 2 ZSM−35 4.5 TMAオフレタイト 3.7 ベータ 0.6 ZSM−4 0.5 H−ゼオロン 0.4 REY 0.4 無定形シリカ−アルミナ 0.6 エリオナイト 38 前記制御指数の値はゼオライトを特徴づけるも
のであるが、これらの値はその測定及び計算にお
いて採用するいくつかの変数因子の蓄積した結果
であることを理解すべきである。従つてあるゼオ
ライトの場合、前述の550〜950〓の温度範囲内で
温度を適当に選択し、前述の10〜60%の転化率の
範囲内で転化率を適当に選択することによつて、
制御指数の値を1〜12の範囲内に変えることがで
きる。同様に他にゼオライトの結晶サイズ、穴を
塞ぐ汚染物の存在、ゼオライトに結合される結合
剤などの因子も制御指数に影響を及ぼす。従つて
ここで使用する制御指数は望ましい特性のゼオラ
イトを固定する場合の非常に有用な手段ではある
が、その値を算定するに際してのいろいろな変数
因子の存在を考慮すべきである。しかしながらい
ずれにせよ、前述の550〜950〓の範囲の温度にお
て、望ましいゼオライトの制御指数の値は1〜12
の範囲でなければならない。 これらのタイプのゼオライトの例としては
ZSM−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−35、
ZSM−38及び他の類似物質がある。ZSM−5に
ついては米国特許第3702886号に記載され、特許
請求されているのでその記載を参考としてここに
引用する。 ZSM−11については米国特許第3709979号に記
載され、特許請求されているのでその記載を参考
としてここに引用する。 ZSM−12については米国特許第3832449号に詳
しく記載され、特許請求されているのでその記載
を参考としてここに引用する。 ZSM−38は酸化物のモル比で表わして、無水
物の状態で下記の様に表わすことができる。 (0.3〜2.5)R2O:(0〜0.8)M2O
:Al2O3:>8SiO2 上式中Rは2−(ヒドロキシアルキル)トリア
ルキルアンモニウム化合物から誘導される有機窒
素含有カチオンであり、Mはアルカリ金属カチオ
ンであり、X線粉末回折パターンによつて特徴づ
けられる。 好ましい合成形態としてはこのゼオライトは酸
化物のモル比で表わして、無水物の状態で下記の
様に表わすことができる。 (0.4〜2.5)R2O:(0〜0.6)M2
O:Al2O3:XSiO2 上式中Rは2−(ヒドロキシアルキル)トリア
ルキルアンモニウム化合物(アルキル基はメチ
ル、エチルまたはこれらの組合わせである)から
誘導される有機窒素含有カチオンであり、Mはア
ルカリ金属、特にナトリウムであり、Xは8〜約
50である。 合成ZSM−38ゼオライトは一定の顕著な結晶
構造を有し、そのX線回折パターンを下記の表1
に示す。このX線回折パターンは天然のフエリエ
ライトの回折パターンと類似しており、主な違い
は天然のフエリエライトでは11.33Åではつきり
した線を示すことである。
アラルキル、アルカリールまたはフロロアルキル
であり、R2はR1と同じ基から選択されるが、水
素であることはなく、nは少くとも10、一般に10
〜1000の整数である)を有する。炭化水素置換基
は一般に1〜10個の炭素原子を有し、好ましくは
メチルまたはエチル基である。このシリコーン化
物の分子量は一般に約500〜約20000、好ましくは
1000〜10000である。 このシリコーン化合物の代表例としてはジメチ
ルシリコーン、ジエチルシリコーン、フエニルメ
チルシリコーン、メチル水素シリコーン、エチル
水素シリコーン、フエニル水素シリコーン、メチ
ルエチルシリコーン、フエニルエチルシリコー
ン、ジフエニルシリコーン、メチルトリフロロプ
ロピルシリコーン、エチルトリフロロプロピルシ
リコーン、ポリジメチルシリコーン、テトラクロ
ロフエニルメチルシリコーン、テトラクロロフエ
ニルエチルシリコーン、テトラクロロフエニル水
素シリコーン、テトラクロロフエニルフエニルシ
リコーン、メチルビニルシリコーン及びエチルビ
ニルシリコーンがある。 たとえばn−ヘキサン、ペンタン、ヘプタン、
ベンゼン、トルエン、クロロホルム、四塩化炭素
などの適当な溶媒に溶解したケイ素化合物を約10
℃〜約100℃の温度で充分な時間前述のゼオライ
トと接触させてその上に最終的に所望する量のシ
リコーンを析出させる。接触時間は一般に0.2〜
5時間であり、その間混合物は望ましくは蒸発さ
せる。その結果残るものをしかる後酸素含有雰囲
気、好ましくは空気中で、0.2〜5℃/分の速度
で300℃より高い温度で、ゼオライトの結晶構造
に悪影響を及ぼす温度よりは低い温度に加熱して
焼成する。一般にこの焼成温度は600℃より低く、
好ましくは350〜550℃である。焼成温度に通常1
〜24時間保つことによつて約0.5〜約30重量%、
好ましくは約1〜15重量%のシリカを含有するシ
リカのコーテイングされたゼオライトが得られ
る。 ゼオライトX、ゼオライトY、ZSM−4、フ
アウジヤサイト、モルデナイト、フエリエライト
及びオフレタイトなどのゼオライトは前述の活性
及び吸着特性を満たすものであり、本発明の範囲
内のものである。特に好ましいものはシリカ/ア
ルミナ比が少くとも約12で、制御指数が1〜12で
あるゼオライトである。これらのゼオライトは商
業的に望ましい収率で脂肪族炭化水素を芳香族炭
化水素に転化させる働きがあり、一般に芳香族炭
化水素を含む転化反応において非常に効果的であ
る。これらのゼオライトはアルミナ含有率が非常
に低い、すなわちシリカ/アルミナ比が高いけれ
ども(シリカ/アルミナ比が30を越えるような場
合でも)、非常に活性である。触媒的活性は一般
に骨組のアルミニウム原子及びこれらのアルミニ
ウム原子に結合したカチオンによるものであるこ
とを考えるとこの事実は驚くべきことである。こ
れらのゼオライトは他のX型及びA型などのゼオ
ライトの骨組を崩解させるような高温における蒸
気の存在にもかかわらず、長時間結晶性を保つ。
さらに炭素質析出物が生成した場合には通常の温
度より高い温度で燃焼させて除去することによつ
て活性を回復することができる。多くの場合にお
いてこの種のゼオライトはコークスを生成する性
質が非常に低く、1つの燃焼再生工程と次の再生
工程との間で長時間流すことができる。 この種のゼオライトの結晶構造の重要な特性は
約5オングストロームより大きい穴の大きさを有
し、酸素原子の10員環によつて規定されるような
大きさの穴の窓を有することによつて結晶の自由
空間への出入りを制御することである。これらの
環は結晶性アルミノシリケートのアニオンの骨組
を形成する四面体の通常の配置によつて形成され
るものであり、酸素原子自体は四面体の中心にお
けるケイ素またはアルミニウム原子に結合してい
る。簡単に言えば本発明の方法において有用な好
ましいタイプのゼオライトはシリカ/アルミナモ
ル比が少くとも約12であり、結晶の自由空間への
接近を制限する構造を有するものである。 ここで言うシリカ/アルミナ比は従来の分析法
によつて測定されるものである。この比はゼオラ
イトの結晶の硬いアニオンの骨組における比にで
きるだけ近いものを示すものであり、結合剤中の
アルミニウムや溝穴中のカチオンまたは他の形態
をしたアルミニウムを算入しない値である。シリ
カ/アルミナ比が少くとも12であるゼオライトが
使用し得るものであるが、シリカ/アルミナ比が
少くとも約30であるゼオライトを使用することが
好ましい。このようなゼオライトは活性化後内部
結晶の吸着能力が水に対してよりもn−ヘキサン
に対して大きくなり、疎水性の特性を示す。この
疎水性の特性は本発明において有益であると考え
られている。 本発明において有用なこの種のゼオライトはn
−ヘキサンを自由に吸着し、約5オングストロー
ムより大きい穴の大きさを有する。さらにこの構
造はある値より大きな分子の接近を制限するもの
でなければならない。このような大きな分子の接
近を制限する性質があるかどうかについては結晶
構造を知ることによつて判断することが場合によ
つては可能である。たとえば結晶中の穴の窓だけ
が酸素原子の8員環によつて形成されるものであ
るならば、n−ヘキサンより大きな断面を有する
分子の接近は制限され、そのようなゼオライトは
望ましいタイプのものではない。穴が過度に収縮
したり、閉塞したりすることによつて時々効果が
無くなることもあるが、10員環の窓が一般に好ま
しい。有効なゼオライトとして知られている
TMAオフレタイトのような収縮構造を有するも
のもあるが、一般に12員環では望ましい転化を行
うのに充分な制限を付与しない。また穴が塞がれ
たり他の原因によつて有効な構造となる場合もあ
る。 ゼオライトが所望する制限特性を有するかどう
かを結晶構造から判断するよりも、下記の手順に
従つて等しい量のn−ヘキサン及び3−メチルペ
ンタンの混合物を大気圧下で1gまたはそれ以下
の少量の触媒サンプル上を連続的に流すことによ
つて「制御指数」を簡便に測定することが可能で
ある。ペレツトまたは押出成形物の形状のゼオラ
イトサンプルを粗い砂の程度の粒子サイズまで粉
砕し、ガラス管に詰める。ラストする前にゼオラ
イトを1000〓の空気の流れで少くとも15分間処理
する。このゼオライトをしかる後ヘリウムで清掃
し、温度を550〓〜950〓に調整し、全体の転化率
を10〜60%とする。炭化水素の混合物をヘリウム
で希釈してヘリウム/全炭化水素のモル比を4:
1にして、液体時間空間速度を1にして(すなわ
ち単位時間当りのゼオライトの単位容積当りの液
体炭化水素の容積を1とする)ゼオライト上に流
す。20分間流した後、流出物のサンプルを採取
し、分析(最も簡便にはガスクロマトグラフによ
つて)して2種の炭化水素のそれぞれの成分の変
化しないで残つている量を測定する。 「制御指数」は下記の様に算出される。 制御指数=log1′0(残存するn
−ヘキサンの量)/log1′0(残存する3−メチルペン
タンの量) 制御指数は2種の炭化水素のクラツキング速度
定数の比にほぼ近い。本発明において適当なゼオ
ライトは制御指数が1〜12のものである。いくつ
かの代表的なゼオライトについての制御指数
(Constraint Index)の値を下記に示す。ゼオライト 制御指数 ZSM−5 8.3 ZSM−11 8.7 ZSM−12 2 ZSM−38 2 ZSM−35 4.5 TMAオフレタイト 3.7 ベータ 0.6 ZSM−4 0.5 H−ゼオロン 0.4 REY 0.4 無定形シリカ−アルミナ 0.6 エリオナイト 38 前記制御指数の値はゼオライトを特徴づけるも
のであるが、これらの値はその測定及び計算にお
いて採用するいくつかの変数因子の蓄積した結果
であることを理解すべきである。従つてあるゼオ
ライトの場合、前述の550〜950〓の温度範囲内で
温度を適当に選択し、前述の10〜60%の転化率の
範囲内で転化率を適当に選択することによつて、
制御指数の値を1〜12の範囲内に変えることがで
きる。同様に他にゼオライトの結晶サイズ、穴を
塞ぐ汚染物の存在、ゼオライトに結合される結合
剤などの因子も制御指数に影響を及ぼす。従つて
ここで使用する制御指数は望ましい特性のゼオラ
イトを固定する場合の非常に有用な手段ではある
が、その値を算定するに際してのいろいろな変数
因子の存在を考慮すべきである。しかしながらい
ずれにせよ、前述の550〜950〓の範囲の温度にお
て、望ましいゼオライトの制御指数の値は1〜12
の範囲でなければならない。 これらのタイプのゼオライトの例としては
ZSM−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−35、
ZSM−38及び他の類似物質がある。ZSM−5に
ついては米国特許第3702886号に記載され、特許
請求されているのでその記載を参考としてここに
引用する。 ZSM−11については米国特許第3709979号に記
載され、特許請求されているのでその記載を参考
としてここに引用する。 ZSM−12については米国特許第3832449号に詳
しく記載され、特許請求されているのでその記載
を参考としてここに引用する。 ZSM−38は酸化物のモル比で表わして、無水
物の状態で下記の様に表わすことができる。 (0.3〜2.5)R2O:(0〜0.8)M2O
:Al2O3:>8SiO2 上式中Rは2−(ヒドロキシアルキル)トリア
ルキルアンモニウム化合物から誘導される有機窒
素含有カチオンであり、Mはアルカリ金属カチオ
ンであり、X線粉末回折パターンによつて特徴づ
けられる。 好ましい合成形態としてはこのゼオライトは酸
化物のモル比で表わして、無水物の状態で下記の
様に表わすことができる。 (0.4〜2.5)R2O:(0〜0.6)M2
O:Al2O3:XSiO2 上式中Rは2−(ヒドロキシアルキル)トリア
ルキルアンモニウム化合物(アルキル基はメチ
ル、エチルまたはこれらの組合わせである)から
誘導される有機窒素含有カチオンであり、Mはア
ルカリ金属、特にナトリウムであり、Xは8〜約
50である。 合成ZSM−38ゼオライトは一定の顕著な結晶
構造を有し、そのX線回折パターンを下記の表1
に示す。このX線回折パターンは天然のフエリエ
ライトの回折パターンと類似しており、主な違い
は天然のフエリエライトでは11.33Åではつきり
した線を示すことである。
【表】
【表】
ZSM−38のさらに別の特徴はその吸着能力で
あり、アンモニアで交換した形態のものを焼成す
ることによつて得られる水素型の天然フエリエラ
イトと比較した場合2−メチルペンタンの吸着能
力が高い(n−ヘキサン/2−メチルペンタンの
比によつて表わされるn−ヘキサンの吸着)こと
である。ZSM−38(600℃で焼成後)のn−ヘキ
サン/2−メチルペンタンの吸着比は10より低い
のに対し、天然フエリエライトの場合のこの比の
値は10より実質的に高く、たとえば34またはそれ
以上にもなる。 ゼオライトZSM−38はアルカリ金属酸化物
(好ましくは酸化ナトリウム)、有機窒素含有酸化
物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の酸化物及び
水を含有する溶液を調製することによつて適当に
製造することができ、この溶液は酸化物のモル比
で表わして下記の範囲の組成を有する。
あり、アンモニアで交換した形態のものを焼成す
ることによつて得られる水素型の天然フエリエラ
イトと比較した場合2−メチルペンタンの吸着能
力が高い(n−ヘキサン/2−メチルペンタンの
比によつて表わされるn−ヘキサンの吸着)こと
である。ZSM−38(600℃で焼成後)のn−ヘキ
サン/2−メチルペンタンの吸着比は10より低い
のに対し、天然フエリエライトの場合のこの比の
値は10より実質的に高く、たとえば34またはそれ
以上にもなる。 ゼオライトZSM−38はアルカリ金属酸化物
(好ましくは酸化ナトリウム)、有機窒素含有酸化
物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の酸化物及び
水を含有する溶液を調製することによつて適当に
製造することができ、この溶液は酸化物のモル比
で表わして下記の範囲の組成を有する。
【表】
上式中Rは2−(ヒドロキシアルキル)トリア
ルキルアンモニウム化合物から誘導される有機窒
素含有カチオンであり、Mはアルカリ金属イオン
であり、この混合物をゼオライトの結晶が生成す
るまで保つ。OH-の量は有機塩基のものは含ま
せないで、無機のアルカリからのOH-だけの量
を示す。生成した結晶を液体から分離して回収す
る。代表的な反応条件は前記反応混合物を約90〜
約400℃の温度で約6時間から約100日加熱するこ
とから成る。さらに好ましい温度範囲は約150〜
約400℃であり、この範囲の温度における加熱時
間は約6時間から約80日である。 このゲル粒子の温度は結晶が生成するまで行わ
れる。得られた固体生成物は全体を室温まで冷却
し、過し、水洗することによつて反応媒体から
分離回収される。この結晶性生成物はしかる後た
とえば230〓で約8〜24時間乾燥される。 ZSM−35は酸化物のモル比で表わして、無水
物の状態で下記の様に表わすことができる。 (0.3〜2.5)R2O:(0〜0.8)M2O
:Al2O3:>8SiO2 上式中Rはエチレンジアミンまたはピロリジン
から誘導される有機窒素含有カチオンであり、M
はアルカリ金属カチオンであり、X線粉末回折パ
ターンによつて特徴づけられる。 込ましい合成形態としてはこのゼオライトは酸
化物のモル比で表わして、無水物の状態で下記の
様に表わすことができる。 (0.4〜2.5)R2O:(0〜0.6)M2
O:Al2O3:XSiO2 上式中Rはエチレンジアミンまたはピロリジン
から誘導される有機窒素含有カチオンであり、M
はアルカリ金属、特にナトリウムであり、Xは8
〜約50である。 合成ZSM−35ゼオライトは一定の顕著な結晶
構造を有し、そのX線回折パターンを下記の表2
に示す。このX線回折パターンは天然のフエリエ
ライトの回折パターンと類似しており、主な違い
は天然のフエリエライトでは11.33Åではつきり
した線を示すことぐらいである。ZSM−35のい
くつかの個々のサンプルを詳しく検査すると、
11.3〜11.5Åにおいて非常に弱い線を示すが、こ
の非常に弱い線はしかしながらZSM−35につい
ての意味のある線ではない。
ルキルアンモニウム化合物から誘導される有機窒
素含有カチオンであり、Mはアルカリ金属イオン
であり、この混合物をゼオライトの結晶が生成す
るまで保つ。OH-の量は有機塩基のものは含ま
せないで、無機のアルカリからのOH-だけの量
を示す。生成した結晶を液体から分離して回収す
る。代表的な反応条件は前記反応混合物を約90〜
約400℃の温度で約6時間から約100日加熱するこ
とから成る。さらに好ましい温度範囲は約150〜
約400℃であり、この範囲の温度における加熱時
間は約6時間から約80日である。 このゲル粒子の温度は結晶が生成するまで行わ
れる。得られた固体生成物は全体を室温まで冷却
し、過し、水洗することによつて反応媒体から
分離回収される。この結晶性生成物はしかる後た
とえば230〓で約8〜24時間乾燥される。 ZSM−35は酸化物のモル比で表わして、無水
物の状態で下記の様に表わすことができる。 (0.3〜2.5)R2O:(0〜0.8)M2O
:Al2O3:>8SiO2 上式中Rはエチレンジアミンまたはピロリジン
から誘導される有機窒素含有カチオンであり、M
はアルカリ金属カチオンであり、X線粉末回折パ
ターンによつて特徴づけられる。 込ましい合成形態としてはこのゼオライトは酸
化物のモル比で表わして、無水物の状態で下記の
様に表わすことができる。 (0.4〜2.5)R2O:(0〜0.6)M2
O:Al2O3:XSiO2 上式中Rはエチレンジアミンまたはピロリジン
から誘導される有機窒素含有カチオンであり、M
はアルカリ金属、特にナトリウムであり、Xは8
〜約50である。 合成ZSM−35ゼオライトは一定の顕著な結晶
構造を有し、そのX線回折パターンを下記の表2
に示す。このX線回折パターンは天然のフエリエ
ライトの回折パターンと類似しており、主な違い
は天然のフエリエライトでは11.33Åではつきり
した線を示すことぐらいである。ZSM−35のい
くつかの個々のサンプルを詳しく検査すると、
11.3〜11.5Åにおいて非常に弱い線を示すが、こ
の非常に弱い線はしかしながらZSM−35につい
ての意味のある線ではない。
【表】
【表】
ZSM−35のさらに別の特徴はその吸着能力で
あり、アンモニアで交換した形態のものを焼成す
ることによつて得られる水素型の天然フエリエラ
イトと比較した場合2−メチルペンタンの吸着能
力が高い(n−ヘキサン/2−メチルペンタンの
比によつて表わされるn−ヘキサンの吸着)こと
である。ZSM−35(600℃で焼成後)のn−ヘキ
サン/2−メチルペンタンの吸着比は10より低い
のに対し、天然フエリエライトの場合のこの比の
値は10よりかなり高く、たとえば34またはそれ以
上にもなる。 ゼオライトZSM−35はアルカリ金属酸化物
(好ましくは酸化ナトリウム)、有機窒素含有酸化
物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の酸化物及び
水を含有する溶液を調製することによつて適当に
製造することができ、この溶液は酸化物のモル比
で表わして下記の範囲の組成を有する。
あり、アンモニアで交換した形態のものを焼成す
ることによつて得られる水素型の天然フエリエラ
イトと比較した場合2−メチルペンタンの吸着能
力が高い(n−ヘキサン/2−メチルペンタンの
比によつて表わされるn−ヘキサンの吸着)こと
である。ZSM−35(600℃で焼成後)のn−ヘキ
サン/2−メチルペンタンの吸着比は10より低い
のに対し、天然フエリエライトの場合のこの比の
値は10よりかなり高く、たとえば34またはそれ以
上にもなる。 ゼオライトZSM−35はアルカリ金属酸化物
(好ましくは酸化ナトリウム)、有機窒素含有酸化
物、アルミニウムの酸化物、ケイ素の酸化物及び
水を含有する溶液を調製することによつて適当に
製造することができ、この溶液は酸化物のモル比
で表わして下記の範囲の組成を有する。
【表】
上式中Rはピロリジンまたはエチレンジアミン
から誘導される有機窒素含有カチオンであり、M
はアルカリ金属イオンであり、この混合物をゼオ
ライトの結晶が生成するまで保つ。OH-の量は
有機塩基から由来するものは含ませないで、無機
のアルカリからのOH-だけの量を示す。生成し
た結晶を液体から分離して回収する。代表的な反
応条件は前記反応混合物を約90〜約400℃の温度
で約6時間から約100日加熱することから成る。
さらに好ましい温度範囲は約150〜約400℃であ
り、この範囲の温度における加熱時間は約6時間
から約80日である。 このゲル粒子の温度は結晶が生成するまで行わ
れる。得られた固体生成物は全体を室温まで冷却
し、過し、水洗することによつて反応媒体から
分離回収される。この結晶生成物はしかる後たと
えば230〓で約8〜24時間乾燥される。 前記ゼオライトは有機カチオンの存在下で製造
する場合には触媒的に不活性である。これは恐ら
く、結晶内部の自由空間が製造溶液からの有機カ
チオンによつて占領されているためである。これ
らは不活性雰囲気中でたとえば1000〓で1時間加
熱し、しかる後アンモニウム塩で塩基交換し、し
かる後空気中で1000〓で焼成することによつて活
性化させることができる。製造溶液中に有機カチ
オンが存在することはこのタイプのゼオライトの
製造の絶対的必須要件ではないが、これらのカチ
オンが存在することはこの特別なタイプのゼオラ
イトの製造に有利に働く。さらに一般的にはこの
タイプの触媒をアンモニウム塩で塩基交換し、し
かる後空気中で約1000〓で約15分〜約24時間焼成
することによつてこのタイプの触媒を活性化する
ことが望ましい。 天然ゼオライトを場合によつてはいろいろな活
性化手順及び他の処理手段、たとえば塩基交換、
蒸気処理、アルミナ抽出及び焼成等を組合わせて
このタイプのゼオライト触媒に転化しても良い。
このように処理できる天然鉱物としてはフエリエ
ライト、ブリユーステライト、スチルバイト、ダ
チアルダイト、エピスチルバイト、ホーランダイ
ト及びクリノプチロライトなどがある。好ましい
結晶性アルミノシリケートとしてはZSM−5、
ZSM−11、ZSM−12、ZSM−38及びZSM−35な
どがあり、ZSM−5が特に好ましい。 本発明の好ましい実施態様では、ゼオライトは
乾燥した水素の形態で約1.6g/cm3より実質的に
低くない結晶骨格密度を有するものが選択され
る。これら3つの基準を全く満たすゼオライトは
ガソリン沸点範囲の炭化水素生成物の製造を最大
にする傾向があるので最も好ましいものであるこ
とが発見された。すなわち本発明の好ましいゼオ
ライトは前述の制御指数が約1〜約12であり、シ
リカ/アルミナ比が少くとも約12であり、乾燥結
晶密度が約1.6g/cm3以上である。公知の構造の
乾燥密度はW.M.Meier著の「ゼオライト構造
(Zeolite Structure)」に関する記事の第19頁に
示されているように、1000立方オングストローム
当りのケイ素及びアルミニウムの合計原子数から
算出できる。この記事はその内容がここにも引用
されており、the Society of Chemical
Industryによつて1968年ロンドンで発行された
“Proceedings of the Conterence on
Molecular Sieves”に載つている。結晶構造が
不明である場合には結晶骨格密度は従来の比重び
んによる方法によつて測定できる。たとえば乾燥
した水素型ゼオライトをその結晶によつて吸着さ
れない有機溶媒中に浸漬することによつて測定で
きる。この種のゼオライトの特異な活性及び安定
性は結晶のアニオン骨格密度約が1.6g/cm3以上
であるという事と密接な関連がある。このように
密度が高いということは結晶内の自由空間が比較
的少量であるということと関連があり、より安定
な構造が得られる。しかしながら、この自由空間
は触媒的活性の場として重要である。 いくつかの代表的なゼオライトの結晶の骨格密
度は下記の様である。
から誘導される有機窒素含有カチオンであり、M
はアルカリ金属イオンであり、この混合物をゼオ
ライトの結晶が生成するまで保つ。OH-の量は
有機塩基から由来するものは含ませないで、無機
のアルカリからのOH-だけの量を示す。生成し
た結晶を液体から分離して回収する。代表的な反
応条件は前記反応混合物を約90〜約400℃の温度
で約6時間から約100日加熱することから成る。
さらに好ましい温度範囲は約150〜約400℃であ
り、この範囲の温度における加熱時間は約6時間
から約80日である。 このゲル粒子の温度は結晶が生成するまで行わ
れる。得られた固体生成物は全体を室温まで冷却
し、過し、水洗することによつて反応媒体から
分離回収される。この結晶生成物はしかる後たと
えば230〓で約8〜24時間乾燥される。 前記ゼオライトは有機カチオンの存在下で製造
する場合には触媒的に不活性である。これは恐ら
く、結晶内部の自由空間が製造溶液からの有機カ
チオンによつて占領されているためである。これ
らは不活性雰囲気中でたとえば1000〓で1時間加
熱し、しかる後アンモニウム塩で塩基交換し、し
かる後空気中で1000〓で焼成することによつて活
性化させることができる。製造溶液中に有機カチ
オンが存在することはこのタイプのゼオライトの
製造の絶対的必須要件ではないが、これらのカチ
オンが存在することはこの特別なタイプのゼオラ
イトの製造に有利に働く。さらに一般的にはこの
タイプの触媒をアンモニウム塩で塩基交換し、し
かる後空気中で約1000〓で約15分〜約24時間焼成
することによつてこのタイプの触媒を活性化する
ことが望ましい。 天然ゼオライトを場合によつてはいろいろな活
性化手順及び他の処理手段、たとえば塩基交換、
蒸気処理、アルミナ抽出及び焼成等を組合わせて
このタイプのゼオライト触媒に転化しても良い。
このように処理できる天然鉱物としてはフエリエ
ライト、ブリユーステライト、スチルバイト、ダ
チアルダイト、エピスチルバイト、ホーランダイ
ト及びクリノプチロライトなどがある。好ましい
結晶性アルミノシリケートとしてはZSM−5、
ZSM−11、ZSM−12、ZSM−38及びZSM−35な
どがあり、ZSM−5が特に好ましい。 本発明の好ましい実施態様では、ゼオライトは
乾燥した水素の形態で約1.6g/cm3より実質的に
低くない結晶骨格密度を有するものが選択され
る。これら3つの基準を全く満たすゼオライトは
ガソリン沸点範囲の炭化水素生成物の製造を最大
にする傾向があるので最も好ましいものであるこ
とが発見された。すなわち本発明の好ましいゼオ
ライトは前述の制御指数が約1〜約12であり、シ
リカ/アルミナ比が少くとも約12であり、乾燥結
晶密度が約1.6g/cm3以上である。公知の構造の
乾燥密度はW.M.Meier著の「ゼオライト構造
(Zeolite Structure)」に関する記事の第19頁に
示されているように、1000立方オングストローム
当りのケイ素及びアルミニウムの合計原子数から
算出できる。この記事はその内容がここにも引用
されており、the Society of Chemical
Industryによつて1968年ロンドンで発行された
“Proceedings of the Conterence on
Molecular Sieves”に載つている。結晶構造が
不明である場合には結晶骨格密度は従来の比重び
んによる方法によつて測定できる。たとえば乾燥
した水素型ゼオライトをその結晶によつて吸着さ
れない有機溶媒中に浸漬することによつて測定で
きる。この種のゼオライトの特異な活性及び安定
性は結晶のアニオン骨格密度約が1.6g/cm3以上
であるという事と密接な関連がある。このように
密度が高いということは結晶内の自由空間が比較
的少量であるということと関連があり、より安定
な構造が得られる。しかしながら、この自由空間
は触媒的活性の場として重要である。 いくつかの代表的なゼオライトの結晶の骨格密
度は下記の様である。
【表】
【表】
アルカリ金属の形態で合成した場合、一般にア
ンモニウムイオン交換によつて中間の形態として
アンモニウムの形態にし、しかる後そのアンモニ
ウム形態を焼成して水素形態にすることによつて
簡便に水素型に転化することができる。水素型の
他の最初から存在する固有のアルカリ金属を約
1.5重量%より低い値まで減少させた他の形態の
ゼオライトを使用しても良い。すなわちゼオライ
トの固有のアルカリ金属を他の周期律表の第B
〜族の適当なイオン、たとえばニツケル、銅、
亜鉛、パラジウム、カルシウムまたは希土類金属
などでイオン交換しても良い。 所望する転化反応を行う場合、前記結晶性アル
ミノシリケートゼオライトをこの反応で使用する
温度及び他の条件に耐久性のある別の母体材料に
混入することが望ましい。このような母体材料と
しては粘土、シリカ及び/又は金属酸化物などの
合成または天然物質並びに無機材料などがある。
これらは天然のままか、シリカ及び金属酸化物の
混合物を含むゼラチン状沈殿物またはゲルがあ
る。ゼオライトと複合できる天然粘土としてはモ
ンモリロナイト及びカオリン類があり、これらの
類にはデイキシー(Dixie)、マクナミー−ジヨ
ージア(McNamee−Georgia)及びフロリダ
(Florida)粘土等として知られるカオリン及びサ
ブベントナイトがあり、その主要鉱物成分はハロ
イサイト、カオリナイト、デイツカイト、ナクラ
イトまたはアノーキサイトである。このような粘
土は採鉱したままの状態で使用しても良く、ある
いは焼成、酸処理または化学的変性を施して使用
しても良い。 前記物質の他に本発明のゼオライトは多孔性母
体材料、たとえばアルミナ、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
並びに三成分系のシリカ−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
−マグネシア及びシリカ−マグネシア−ジルコニ
ア等と複合させても良い。母体材料は共ゲルの形
態でも良い。 ゼオライト成分と無機酸化物ゲル母体との相対
的量比は広範囲で変わり、ゼオライトの含有率は
複合体の重量の約1〜約99重量%、通常約5〜約
80重量%である。 ここに記載し転化方法は固定床または移動床の
触媒系を使用して回分式、半連続式または連続的
操作形態で行われる。使用後の触媒は再生区域に
送られ、そこでコークスは酸素含有雰囲気、たと
えば空気中で高温において触媒から燃焼除去さ
れ、しかる後再生した触媒は転化区域に循環され
て原料と接触される。水素/先駆体のモル比を約
2〜約20にし、水素の分圧を1〜100気圧にした
水素の存在下で所望する転化を行うと、特に都合
が良く、反応区域に水素が存在すると触媒の老化
を著しく減少させることが発見された。 前記方法はパラジメチル置換ベンゼン、代表的
にはパラキシレンを選択的に製造する場合につい
て記載したが、アルキル基が1〜4個の炭素原子
を有する他のパラジアルキル置換ベンゼンも同様
に選択的に使用できることを理解すべきである。
本発明の方法を使用して適当な先駆体を選択する
ことによつていろいろな化合物に転化することが
でき、たとえばエチルベンゼン及びトルエンの混
合物はp−エチルトルエンに選択的に転化するこ
とができ、p−エチルトルエンは同様にp−キシ
レンとともにドデカンまたは1−ブテンからも生
成することができ、エチルベンゼンはジエチルベ
ンゼンに選択的に転化することができ、プロピル
ベンゼンはジプロピルベンゼンに転化することが
でき、ブチルベンゼンはジブチルベンゼンに選択
的に転化することができる。 本発明の触媒及び転化法は下記の実施例によつ
てさらに具体的説明されるが、本発明はそれらに
限定されるものではない。 例 1(参考例) Qブランドのケイ酸ナトリウム42.2ポンドを水
52.8ポンドと混合した。その結果得られる溶液を
溶液Aと称する。市販の硫酸アルミニウム〔Al2
(SO4)3・14H2O〕1.35ポンド、市販のNaCl15.84
ポンド及びH2SO4(96.5重量%H2SO4)3.52ポン
ドを水72.2ポンドと混合した。その結果得られる
溶液を溶液Bと称する。水2.6ポンドを攪拌器を
備えたオートクレーブに入れた。溶液A及び溶液
Bをノズルの中で同時に混合してオートクレーブ
にスプレーした。その結果得られるゲルをオート
クレーブの中で周囲の温度で1時間混合した。ト
リ−n−プロピルアミン2.84ポンド及び臭化n−
プロピル2.44ポンドをオートクレーブの中身に加
えた。この混合物を320〓で攪拌しながら反応さ
せた。320〓で12時間後、オートクレーブの中身
を検査したところ、得られた固体生成物はX線回
折による分析の結果100%、ZSM−5であること
がわかつた。320〓における全反応時間すなわち
28.7時間後、オートクレーブの中身を冷却した。
その結果得られる固体生成物をPrimafloc C−
7(重硫酸ポリアンモニウム)3500ppmを含有す
る脱イオン水でデカンテーシヨンによつて洗浄
し、デカンテーシヨンした水が塩化物を含まなく
なるまで洗浄を続けた。しかる後固体生成物を
過し、250〓で乾燥した。 乾燥して過した固体生成物500gを窒素中で
1000〓で3時間焼成した。その焼成した生成物
444gを1N NH4NO3溶液2220c.c.と周囲の温度で
1時間混合した。その混合物を真空過した。こ
のイオン交換操作を繰返した。しかる後固体生成
物を水1776c.c.で洗浄し、250〓で乾燥した。この
ようにして得られる最終生成物のナトリウム含有
率は0.01%より少なかつた。 この結果得られる触媒は1〜2ミクロンの結晶
サイズを有し、α=162の活性度で、p−キシレ
ン吸着能力が6.5重量%であり、前記吸着能力の
30%までのo−キシレン吸着時間が92分であつ
た。後者の測定は両方とも120℃で行つた。p−
キシレンの吸着の場合、炭化水素の分圧は5.1mm
水銀であつた。o−キシレン吸着時間の測定の場
合、炭化水素分圧は3.8mm水銀であつた。 上記で得た触媒をトルエンを使用して、640℃
で5時間、重量時間空間速度を50にし、1気圧で
処理して触媒上に約4重量%のコークスを析出さ
せた。このように処理した触媒は120℃で5.1mm水
銀のp−キシレン分圧でゼオライト100g当り6.1
gのp−キシレンを吸着した。120℃でo−キシ
レン分圧が3.8mm水銀の状態で、キシレン吸着能
力の30%までを吸着させるのに要する時間は6000
分であつた。この触媒のα値は281であつた。 約4重量%のコークスを含有する触媒を550℃
で600psigの圧力で重量時間空間速度が40で水
素/炭化水素のモル比が10の条件でトルエンと接
触させた。この液体生成物は80.7重量%のトルエ
ン(転化率19.3%)及び9.6重量%のキシレン及
びベンゼンを含有した。キシレンの留分はp−キ
シレンが82%であつた。 例 2 この例は例1の触媒を例1と同様にトルエンで
予備処理して約4重量%のコークスを析出させた
ものを使用してp−ジエチルベンゼンを製造する
場合を示している。モル比が1:2のベンゼン及
びエチレンの混合物(新鮮な原料)をベンゼン及
びエチルベンゼンを含有する再循環流と混合し、
825〜850〓の温度で、300psigの圧力で、WHSV
=2(触媒1ポンド当り単位時間当りのエチレン
のポンド数)の条件で触媒上に通した。反応器の
流出物を蒸留して反応器に循環されるベンゼン、
エチルベンゼン及び未反応エチレンから成る上部
留分(循環流)及び所望する生成物、p−ジエチ
ルベンゼンを含有する下部留分を得た。 触媒とともに得られる所望するパラジアルキル
芳香族の選択率は原料及び操作条件に依存する。
トルエンの不均化反応において得られるキシレン
中のp−キシレンの含有率はトルエンの転化率が
低い場合に最も高い。さらに本発明の触媒は非常
に特異な現象を示すことが発見された。すなわち
任意のトルエン転化率においてp−キシレンの選
択率は400〜700℃の範囲で温度が上昇すればする
ほど増加することがわかつた。 触媒の違いによるパラ異性体の選択率の差を比
較するためには、トルエンの供給速度を調節して
同一の操作温度(たとえば550℃)、同一のトルエ
ン転化率(たとえば20%)で比較を行うのが望ま
しい。パラ異性体の選択はこれらの条件から直接
に、または他の実際の操作条件から外挿法によつ
て測定することができる。 前記基準条件下(550℃でトルエンの転化率20
%)におけるパラキシレンの選択率(キシレン合
計量中のp−キシレンの%)及びo−キシレンの
吸着時間t0.3(120℃において吸着能力の30%まで
吸着するのに要する時間)を下記の表3に示す。
ンモニウムイオン交換によつて中間の形態として
アンモニウムの形態にし、しかる後そのアンモニ
ウム形態を焼成して水素形態にすることによつて
簡便に水素型に転化することができる。水素型の
他の最初から存在する固有のアルカリ金属を約
1.5重量%より低い値まで減少させた他の形態の
ゼオライトを使用しても良い。すなわちゼオライ
トの固有のアルカリ金属を他の周期律表の第B
〜族の適当なイオン、たとえばニツケル、銅、
亜鉛、パラジウム、カルシウムまたは希土類金属
などでイオン交換しても良い。 所望する転化反応を行う場合、前記結晶性アル
ミノシリケートゼオライトをこの反応で使用する
温度及び他の条件に耐久性のある別の母体材料に
混入することが望ましい。このような母体材料と
しては粘土、シリカ及び/又は金属酸化物などの
合成または天然物質並びに無機材料などがある。
これらは天然のままか、シリカ及び金属酸化物の
混合物を含むゼラチン状沈殿物またはゲルがあ
る。ゼオライトと複合できる天然粘土としてはモ
ンモリロナイト及びカオリン類があり、これらの
類にはデイキシー(Dixie)、マクナミー−ジヨ
ージア(McNamee−Georgia)及びフロリダ
(Florida)粘土等として知られるカオリン及びサ
ブベントナイトがあり、その主要鉱物成分はハロ
イサイト、カオリナイト、デイツカイト、ナクラ
イトまたはアノーキサイトである。このような粘
土は採鉱したままの状態で使用しても良く、ある
いは焼成、酸処理または化学的変性を施して使用
しても良い。 前記物質の他に本発明のゼオライトは多孔性母
体材料、たとえばアルミナ、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
並びに三成分系のシリカ−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
−マグネシア及びシリカ−マグネシア−ジルコニ
ア等と複合させても良い。母体材料は共ゲルの形
態でも良い。 ゼオライト成分と無機酸化物ゲル母体との相対
的量比は広範囲で変わり、ゼオライトの含有率は
複合体の重量の約1〜約99重量%、通常約5〜約
80重量%である。 ここに記載し転化方法は固定床または移動床の
触媒系を使用して回分式、半連続式または連続的
操作形態で行われる。使用後の触媒は再生区域に
送られ、そこでコークスは酸素含有雰囲気、たと
えば空気中で高温において触媒から燃焼除去さ
れ、しかる後再生した触媒は転化区域に循環され
て原料と接触される。水素/先駆体のモル比を約
2〜約20にし、水素の分圧を1〜100気圧にした
水素の存在下で所望する転化を行うと、特に都合
が良く、反応区域に水素が存在すると触媒の老化
を著しく減少させることが発見された。 前記方法はパラジメチル置換ベンゼン、代表的
にはパラキシレンを選択的に製造する場合につい
て記載したが、アルキル基が1〜4個の炭素原子
を有する他のパラジアルキル置換ベンゼンも同様
に選択的に使用できることを理解すべきである。
本発明の方法を使用して適当な先駆体を選択する
ことによつていろいろな化合物に転化することが
でき、たとえばエチルベンゼン及びトルエンの混
合物はp−エチルトルエンに選択的に転化するこ
とができ、p−エチルトルエンは同様にp−キシ
レンとともにドデカンまたは1−ブテンからも生
成することができ、エチルベンゼンはジエチルベ
ンゼンに選択的に転化することができ、プロピル
ベンゼンはジプロピルベンゼンに転化することが
でき、ブチルベンゼンはジブチルベンゼンに選択
的に転化することができる。 本発明の触媒及び転化法は下記の実施例によつ
てさらに具体的説明されるが、本発明はそれらに
限定されるものではない。 例 1(参考例) Qブランドのケイ酸ナトリウム42.2ポンドを水
52.8ポンドと混合した。その結果得られる溶液を
溶液Aと称する。市販の硫酸アルミニウム〔Al2
(SO4)3・14H2O〕1.35ポンド、市販のNaCl15.84
ポンド及びH2SO4(96.5重量%H2SO4)3.52ポン
ドを水72.2ポンドと混合した。その結果得られる
溶液を溶液Bと称する。水2.6ポンドを攪拌器を
備えたオートクレーブに入れた。溶液A及び溶液
Bをノズルの中で同時に混合してオートクレーブ
にスプレーした。その結果得られるゲルをオート
クレーブの中で周囲の温度で1時間混合した。ト
リ−n−プロピルアミン2.84ポンド及び臭化n−
プロピル2.44ポンドをオートクレーブの中身に加
えた。この混合物を320〓で攪拌しながら反応さ
せた。320〓で12時間後、オートクレーブの中身
を検査したところ、得られた固体生成物はX線回
折による分析の結果100%、ZSM−5であること
がわかつた。320〓における全反応時間すなわち
28.7時間後、オートクレーブの中身を冷却した。
その結果得られる固体生成物をPrimafloc C−
7(重硫酸ポリアンモニウム)3500ppmを含有す
る脱イオン水でデカンテーシヨンによつて洗浄
し、デカンテーシヨンした水が塩化物を含まなく
なるまで洗浄を続けた。しかる後固体生成物を
過し、250〓で乾燥した。 乾燥して過した固体生成物500gを窒素中で
1000〓で3時間焼成した。その焼成した生成物
444gを1N NH4NO3溶液2220c.c.と周囲の温度で
1時間混合した。その混合物を真空過した。こ
のイオン交換操作を繰返した。しかる後固体生成
物を水1776c.c.で洗浄し、250〓で乾燥した。この
ようにして得られる最終生成物のナトリウム含有
率は0.01%より少なかつた。 この結果得られる触媒は1〜2ミクロンの結晶
サイズを有し、α=162の活性度で、p−キシレ
ン吸着能力が6.5重量%であり、前記吸着能力の
30%までのo−キシレン吸着時間が92分であつ
た。後者の測定は両方とも120℃で行つた。p−
キシレンの吸着の場合、炭化水素の分圧は5.1mm
水銀であつた。o−キシレン吸着時間の測定の場
合、炭化水素分圧は3.8mm水銀であつた。 上記で得た触媒をトルエンを使用して、640℃
で5時間、重量時間空間速度を50にし、1気圧で
処理して触媒上に約4重量%のコークスを析出さ
せた。このように処理した触媒は120℃で5.1mm水
銀のp−キシレン分圧でゼオライト100g当り6.1
gのp−キシレンを吸着した。120℃でo−キシ
レン分圧が3.8mm水銀の状態で、キシレン吸着能
力の30%までを吸着させるのに要する時間は6000
分であつた。この触媒のα値は281であつた。 約4重量%のコークスを含有する触媒を550℃
で600psigの圧力で重量時間空間速度が40で水
素/炭化水素のモル比が10の条件でトルエンと接
触させた。この液体生成物は80.7重量%のトルエ
ン(転化率19.3%)及び9.6重量%のキシレン及
びベンゼンを含有した。キシレンの留分はp−キ
シレンが82%であつた。 例 2 この例は例1の触媒を例1と同様にトルエンで
予備処理して約4重量%のコークスを析出させた
ものを使用してp−ジエチルベンゼンを製造する
場合を示している。モル比が1:2のベンゼン及
びエチレンの混合物(新鮮な原料)をベンゼン及
びエチルベンゼンを含有する再循環流と混合し、
825〜850〓の温度で、300psigの圧力で、WHSV
=2(触媒1ポンド当り単位時間当りのエチレン
のポンド数)の条件で触媒上に通した。反応器の
流出物を蒸留して反応器に循環されるベンゼン、
エチルベンゼン及び未反応エチレンから成る上部
留分(循環流)及び所望する生成物、p−ジエチ
ルベンゼンを含有する下部留分を得た。 触媒とともに得られる所望するパラジアルキル
芳香族の選択率は原料及び操作条件に依存する。
トルエンの不均化反応において得られるキシレン
中のp−キシレンの含有率はトルエンの転化率が
低い場合に最も高い。さらに本発明の触媒は非常
に特異な現象を示すことが発見された。すなわち
任意のトルエン転化率においてp−キシレンの選
択率は400〜700℃の範囲で温度が上昇すればする
ほど増加することがわかつた。 触媒の違いによるパラ異性体の選択率の差を比
較するためには、トルエンの供給速度を調節して
同一の操作温度(たとえば550℃)、同一のトルエ
ン転化率(たとえば20%)で比較を行うのが望ま
しい。パラ異性体の選択はこれらの条件から直接
に、または他の実際の操作条件から外挿法によつ
て測定することができる。 前記基準条件下(550℃でトルエンの転化率20
%)におけるパラキシレンの選択率(キシレン合
計量中のp−キシレンの%)及びo−キシレンの
吸着時間t0.3(120℃において吸着能力の30%まで
吸着するのに要する時間)を下記の表3に示す。
【表】
前記データは添付図面にグラフで示しており、
吸着能力の30%までo−キシレンを吸着するのに
要する時間に対してp−キシレンの選択率フアク
ターをプロツトしている。この図を参照すること
によつて前記o−キシレンの吸着時間が10分より
長い触媒はp−キシレンの選択性があることが容
易にわかる。 例 3 Qブランドケイ酸ナトリウム42.2ポンドを水
52.8ポンドと混合した。その結果得られる溶液を
溶液Aと称する。市販の硫酸アルミニウム(Al2
(SO4)3・14H2O)1.35ポンド、市販のNaCl15.84
ポンド及びH2SO4(96.5重量%H2SO4)3.52ポン
ドを水72.2ポンドと混合した。その結果得られる
溶液を溶液Bと称する。水2.6ポンドを断攪拌器
を備えたオートクレーブに入れた。溶液A及び溶
液Bをノズルの中で同時に混合してオートクレー
ブにスプレーした。その結果得られるゲルをオー
トクレーブの中で90rpmで周囲の温度で1時間混
合した。トリ−n−プロピルアミン2.84ポンド及
び臭化n−プロピル2.44ポンドをオートクレーブ
の中身に加えた。この混合物を90rpmで攪拌しな
がら320〓で反応させた。320〓で20時間後、オー
トクレーブの中身を検査したところ、固体生成物
はX線回折の結果100%ZSM−5であることがわ
かつた。320〓で合計28.7時間反応させた後、オ
ートクレーブの中身を冷却した。その結果得られ
る固体生成物を脱イオン水及び
3500ppmPrimafloc C−7(Rohm&Haas)で
Cl-が無くなrまでデカンテーシヨンで洗浄した。
しかる後固体生成物を過し、250〓で乾燥した。 その乾燥生成物500gをN2中で1000〓で3時間
焼成した。 焼成した生成物444gを1N NH4NO3溶液2220
c.c.と周囲の温度で1時間混合した。その混合物を
真空過した。このイオン交換操作を繰返した。
過したものを水1776c.c.で洗浄し、固体生成物を
250〓で乾燥した。最終生成物のナトリウム含有
率は0.01%より少なかつた。 この結果得られた触媒は1〜2ミクロンの結晶
サイズを有し、p−キシレン吸着能力が6.5重量
%であり、前記吸着能力の30%までo−キシレン
を吸着するのに要する時間は92分であつた。これ
らの測定は両方とも120℃で行い、p−キシレン
の吸着の場合炭化水素分圧が5.1mmHgであり、o
−キシレンの吸着時間測定の場合炭化水素分圧が
3.8mmHgであつた。 これを例1と同様にトルエンで予備処理して約
4重量%のコークスを析出させた触媒を使用して
p−ジエチルベンゼンを製造する場合を示す。モ
ル比が1:2のベンゼン及びエチレンの混合物
(新鮮な原料)をベンゼン及びエチルベンゼンを
含有する循環流と混合し、その混合物を、触媒1
ポンド当り単位時間当りエチレン1ポンド当りに
基づくWHSV=2、圧力=300psig、温度=825
〜850〓の条件下で、触媒上に通した。反応器流
出物を蒸留して反応器再循環する未反応エチレ
ン、エチルベンゼン及びベンゼンから成る頂部留
分(循環流)及び所望する生成物であるp−ジエ
チルベンゼンを含有する下部留分を得た。 例 4 0.02〜0.05ミクロンの結晶サイズのHZSM−5
を5gガラス板を備えたガラス管に入れた。
HZSM−5の床にジメチルシランを40c.c./分の
速度で通した。15分後、HZSM−5はジメチル
シラン0.60gを吸着した。この生成物を15%アン
モニア水200c.c.に加えてシランを加水分解した。
水素が急激に発生した。1時間後、この生成物を
過し、538℃まで1℃/分の速度で加熱焼成し、
この温度に6時間保つた。前記手順を合計3回繰
返し、シリカを5重量%含ませてシリカ充填
HZSM−5を得た。 例 5 結晶サイズが0.02〜0.05ミクロンのHZSM−5
の代わりに結晶サイズが1〜2ミクロンの
HZSM−5を使用して例4と同様にシリカ変性
HZSM−5触媒を製造した。 600℃、WHSV=20の条件下でトルエン5.2重
量部を前記触媒0.13重量部と接触させた。カスク
ロマトグラフイーで検査したところ、シシレン生
成物中p−キシレンの含有量は79%であつた。こ
の値は同じ反応条件で、シリカで変性しない
HZSM−5を使用して得られるキシレン含有率
30%よりかなり高い。 例 5 n−ヘキサン40c.c.にフエニルメチルシリコーン
(分子量1686)1.42gを溶解した溶液に1〜2ミ
クロンの結晶サイズを有するNH4ZSM−5を4
g加えた。このNH4ZSM−5は結合剤としてア
ルミナを35%含有した。この混合物を回転蒸発器
を使用して2時間にわたつて徐々に蒸発させた。
この残留物を空気中で1℃/分の速度で538℃に
加熱焼成し、しかる後この温度で7時間保つて、
14重量%のシリカを含有するシリカ変性HZSM
−5を得た。 例 6 n−ヘキサン40c.c.にフエニルメチルシリコーン
(分子量1686)0.73gを溶解した溶液に1〜2ミ
クロンの結晶サイズを有するNH4ZSM−5を4
g加えた。この混合物を回転蒸発器を使用して1/
2時間にわたつて蒸発させた。この残留物を空気
中で1℃/分の速度で538℃に加熱焼成し、しか
る後この温度で7時間保つて、7.5重量%のシリ
カを含有するシリカ変性HZSM−5を得た。 例 7 n−ヘキサン40c.c.にメチル水素シリコーン(分
子量3087)0.32gを溶解した溶液に1〜2ミクロ
ンの結晶サイズを有するNH4ZSM−5を4g加
えた。回転蒸発器を使用してこの混合物を蒸発さ
せた。その残留物を空気中で1℃/分の速度で
538℃に加熱焼成し、この温度に7時間保つて7.5
重量%のシリカを含有するシリカ変性HZSM−
5を得た。 例 8 n−ヘキサン40c.c.にジメチルシリコーン(分子
量4385)0.40gを溶解した溶液に1〜2ミクロン
の結晶サイズを有するNH4ZSM−5 4gを加
えた。回転蒸発器を使用してこの混合物を1/2時
間にわたつて蒸発させた。その残留物を空気中で
1℃/分の速度で538℃まで加熱焼成し、この温
度に7時間保つて7.5重量%のシリカを含有する
シリカ変性HZSM−5を得た。 例9〜例17 下記の反応剤を使用してZSM−5結晶を調製
した。 ケイ酸塩溶液 Qブランドケイ酸ナトリウム(Na2O/SiO2=
3.3) 42.2ポンド 水 52.8ポンド 酸溶液 硫酸アルミニウム 612g 硫 酸 1600g 塩化ナトリウム 7190g 水 72.2ポンド 有機物 トリ−n−プロピルアミン 1290g 臭化n−プロピル 1110g 前記ケイ酸塩溶液及び酸溶液をノズルで混合し
てゼラチン状沈殿物を生成し、攪拌器を備えた30
ガロン入りオートクレーブに入れた。ゲル化が完
了したら前記有機物を加え攪拌しながら温度を
315℃に高めた。121rpmで17時間攪拌しながら前
記反応混合物を315〓に保つた。この時点で生成
物をX線回折で分析したところ、ZSM−5であ
ることがわかつた。この生成物をしかる後可溶性
塩が無くなるまで洗浄し、乾燥した。生成物を分
析したところ、モル比で表わして下記の様であつ
た。 Al2O3 1.0 SiO2 74.4 Na2O 0.31 N 2.26 C 21.9 このようにして調製したZSM−5を空気中で
370℃で予備焼成し、しかる後5N NH4Cl溶液を
使用して(ゼオライト1g当り15ml)100℃でそ
れぞれ16時間及び4時間の2回アンモニウム交換
し、過し、塩化物が無くなるまで洗浄して空気
中で乾燥した。 その結果得られるアンモニウム型ZSM−5を
空気中で1℃/分の速度で538℃に加熱し、しか
る後538℃で10時間保つて焼成して水素型に転化
した。 このように調製したHZSM−5の5g上にト
ルエン(1715g)及びメタノール(426g)の混
合物(モル比=1.4/1)を550、WHSV=5の
条件下で85時間流した。触媒の活性は最初トルエ
ンの転化率が70重量%であつたのが、85時間後に
は0になつた。触媒の重量はコークスの析出によ
つて77%増加した。 コークスが析出した触媒の一部を空気中で550
℃で1晩再生した。この再生した約30重量%のコ
ークスを含有する触媒0.8g上に490℃、WHSV
=11.5の条件下でトルエン及びメタノールの
1.4:1モル比の混合物を流すことによつてトル
エンのメタノールによるアルキル化を行つた。ト
ルエンの転化率は60%であり、キシレン留分中の
パラ/メタ/オルソの比は50/33/17であつた。 上記のように製造したHZSM−5触媒を使用
し、トルエン/メチルアルコールの2:1モル比
の混合物を使用してトルエンのメチル化を行つ
た。反応器の入口温度を870〓、圧力を大気圧、
WHSVを4にした。例72で使用した触媒は予備
コーキングをしなかつたが、残りの例は予備コー
キングして下記の表に示すように触媒上に種々の
量のコークスを析出させた。それぞれの場合に得
られる液体生成物の組成を下記の表13に示す。
吸着能力の30%までo−キシレンを吸着するのに
要する時間に対してp−キシレンの選択率フアク
ターをプロツトしている。この図を参照すること
によつて前記o−キシレンの吸着時間が10分より
長い触媒はp−キシレンの選択性があることが容
易にわかる。 例 3 Qブランドケイ酸ナトリウム42.2ポンドを水
52.8ポンドと混合した。その結果得られる溶液を
溶液Aと称する。市販の硫酸アルミニウム(Al2
(SO4)3・14H2O)1.35ポンド、市販のNaCl15.84
ポンド及びH2SO4(96.5重量%H2SO4)3.52ポン
ドを水72.2ポンドと混合した。その結果得られる
溶液を溶液Bと称する。水2.6ポンドを断攪拌器
を備えたオートクレーブに入れた。溶液A及び溶
液Bをノズルの中で同時に混合してオートクレー
ブにスプレーした。その結果得られるゲルをオー
トクレーブの中で90rpmで周囲の温度で1時間混
合した。トリ−n−プロピルアミン2.84ポンド及
び臭化n−プロピル2.44ポンドをオートクレーブ
の中身に加えた。この混合物を90rpmで攪拌しな
がら320〓で反応させた。320〓で20時間後、オー
トクレーブの中身を検査したところ、固体生成物
はX線回折の結果100%ZSM−5であることがわ
かつた。320〓で合計28.7時間反応させた後、オ
ートクレーブの中身を冷却した。その結果得られ
る固体生成物を脱イオン水及び
3500ppmPrimafloc C−7(Rohm&Haas)で
Cl-が無くなrまでデカンテーシヨンで洗浄した。
しかる後固体生成物を過し、250〓で乾燥した。 その乾燥生成物500gをN2中で1000〓で3時間
焼成した。 焼成した生成物444gを1N NH4NO3溶液2220
c.c.と周囲の温度で1時間混合した。その混合物を
真空過した。このイオン交換操作を繰返した。
過したものを水1776c.c.で洗浄し、固体生成物を
250〓で乾燥した。最終生成物のナトリウム含有
率は0.01%より少なかつた。 この結果得られた触媒は1〜2ミクロンの結晶
サイズを有し、p−キシレン吸着能力が6.5重量
%であり、前記吸着能力の30%までo−キシレン
を吸着するのに要する時間は92分であつた。これ
らの測定は両方とも120℃で行い、p−キシレン
の吸着の場合炭化水素分圧が5.1mmHgであり、o
−キシレンの吸着時間測定の場合炭化水素分圧が
3.8mmHgであつた。 これを例1と同様にトルエンで予備処理して約
4重量%のコークスを析出させた触媒を使用して
p−ジエチルベンゼンを製造する場合を示す。モ
ル比が1:2のベンゼン及びエチレンの混合物
(新鮮な原料)をベンゼン及びエチルベンゼンを
含有する循環流と混合し、その混合物を、触媒1
ポンド当り単位時間当りエチレン1ポンド当りに
基づくWHSV=2、圧力=300psig、温度=825
〜850〓の条件下で、触媒上に通した。反応器流
出物を蒸留して反応器再循環する未反応エチレ
ン、エチルベンゼン及びベンゼンから成る頂部留
分(循環流)及び所望する生成物であるp−ジエ
チルベンゼンを含有する下部留分を得た。 例 4 0.02〜0.05ミクロンの結晶サイズのHZSM−5
を5gガラス板を備えたガラス管に入れた。
HZSM−5の床にジメチルシランを40c.c./分の
速度で通した。15分後、HZSM−5はジメチル
シラン0.60gを吸着した。この生成物を15%アン
モニア水200c.c.に加えてシランを加水分解した。
水素が急激に発生した。1時間後、この生成物を
過し、538℃まで1℃/分の速度で加熱焼成し、
この温度に6時間保つた。前記手順を合計3回繰
返し、シリカを5重量%含ませてシリカ充填
HZSM−5を得た。 例 5 結晶サイズが0.02〜0.05ミクロンのHZSM−5
の代わりに結晶サイズが1〜2ミクロンの
HZSM−5を使用して例4と同様にシリカ変性
HZSM−5触媒を製造した。 600℃、WHSV=20の条件下でトルエン5.2重
量部を前記触媒0.13重量部と接触させた。カスク
ロマトグラフイーで検査したところ、シシレン生
成物中p−キシレンの含有量は79%であつた。こ
の値は同じ反応条件で、シリカで変性しない
HZSM−5を使用して得られるキシレン含有率
30%よりかなり高い。 例 5 n−ヘキサン40c.c.にフエニルメチルシリコーン
(分子量1686)1.42gを溶解した溶液に1〜2ミ
クロンの結晶サイズを有するNH4ZSM−5を4
g加えた。このNH4ZSM−5は結合剤としてア
ルミナを35%含有した。この混合物を回転蒸発器
を使用して2時間にわたつて徐々に蒸発させた。
この残留物を空気中で1℃/分の速度で538℃に
加熱焼成し、しかる後この温度で7時間保つて、
14重量%のシリカを含有するシリカ変性HZSM
−5を得た。 例 6 n−ヘキサン40c.c.にフエニルメチルシリコーン
(分子量1686)0.73gを溶解した溶液に1〜2ミ
クロンの結晶サイズを有するNH4ZSM−5を4
g加えた。この混合物を回転蒸発器を使用して1/
2時間にわたつて蒸発させた。この残留物を空気
中で1℃/分の速度で538℃に加熱焼成し、しか
る後この温度で7時間保つて、7.5重量%のシリ
カを含有するシリカ変性HZSM−5を得た。 例 7 n−ヘキサン40c.c.にメチル水素シリコーン(分
子量3087)0.32gを溶解した溶液に1〜2ミクロ
ンの結晶サイズを有するNH4ZSM−5を4g加
えた。回転蒸発器を使用してこの混合物を蒸発さ
せた。その残留物を空気中で1℃/分の速度で
538℃に加熱焼成し、この温度に7時間保つて7.5
重量%のシリカを含有するシリカ変性HZSM−
5を得た。 例 8 n−ヘキサン40c.c.にジメチルシリコーン(分子
量4385)0.40gを溶解した溶液に1〜2ミクロン
の結晶サイズを有するNH4ZSM−5 4gを加
えた。回転蒸発器を使用してこの混合物を1/2時
間にわたつて蒸発させた。その残留物を空気中で
1℃/分の速度で538℃まで加熱焼成し、この温
度に7時間保つて7.5重量%のシリカを含有する
シリカ変性HZSM−5を得た。 例9〜例17 下記の反応剤を使用してZSM−5結晶を調製
した。 ケイ酸塩溶液 Qブランドケイ酸ナトリウム(Na2O/SiO2=
3.3) 42.2ポンド 水 52.8ポンド 酸溶液 硫酸アルミニウム 612g 硫 酸 1600g 塩化ナトリウム 7190g 水 72.2ポンド 有機物 トリ−n−プロピルアミン 1290g 臭化n−プロピル 1110g 前記ケイ酸塩溶液及び酸溶液をノズルで混合し
てゼラチン状沈殿物を生成し、攪拌器を備えた30
ガロン入りオートクレーブに入れた。ゲル化が完
了したら前記有機物を加え攪拌しながら温度を
315℃に高めた。121rpmで17時間攪拌しながら前
記反応混合物を315〓に保つた。この時点で生成
物をX線回折で分析したところ、ZSM−5であ
ることがわかつた。この生成物をしかる後可溶性
塩が無くなるまで洗浄し、乾燥した。生成物を分
析したところ、モル比で表わして下記の様であつ
た。 Al2O3 1.0 SiO2 74.4 Na2O 0.31 N 2.26 C 21.9 このようにして調製したZSM−5を空気中で
370℃で予備焼成し、しかる後5N NH4Cl溶液を
使用して(ゼオライト1g当り15ml)100℃でそ
れぞれ16時間及び4時間の2回アンモニウム交換
し、過し、塩化物が無くなるまで洗浄して空気
中で乾燥した。 その結果得られるアンモニウム型ZSM−5を
空気中で1℃/分の速度で538℃に加熱し、しか
る後538℃で10時間保つて焼成して水素型に転化
した。 このように調製したHZSM−5の5g上にト
ルエン(1715g)及びメタノール(426g)の混
合物(モル比=1.4/1)を550、WHSV=5の
条件下で85時間流した。触媒の活性は最初トルエ
ンの転化率が70重量%であつたのが、85時間後に
は0になつた。触媒の重量はコークスの析出によ
つて77%増加した。 コークスが析出した触媒の一部を空気中で550
℃で1晩再生した。この再生した約30重量%のコ
ークスを含有する触媒0.8g上に490℃、WHSV
=11.5の条件下でトルエン及びメタノールの
1.4:1モル比の混合物を流すことによつてトル
エンのメタノールによるアルキル化を行つた。ト
ルエンの転化率は60%であり、キシレン留分中の
パラ/メタ/オルソの比は50/33/17であつた。 上記のように製造したHZSM−5触媒を使用
し、トルエン/メチルアルコールの2:1モル比
の混合物を使用してトルエンのメチル化を行つ
た。反応器の入口温度を870〓、圧力を大気圧、
WHSVを4にした。例72で使用した触媒は予備
コーキングをしなかつたが、残りの例は予備コー
キングして下記の表に示すように触媒上に種々の
量のコークスを析出させた。それぞれの場合に得
られる液体生成物の組成を下記の表13に示す。
【表】
【表】
前記結果からわかるように、p−キシレンを選
択的に製造するためには触媒上に最低約15重量%
のコークスを析出させる必要がある。すなわち例
10の結果からわかるように触媒上に8重量%のコ
ークスを析出させてもパラ/メタ/オルソキシレ
ンの濃度は実質的に平衡濃度と同じである。
択的に製造するためには触媒上に最低約15重量%
のコークスを析出させる必要がある。すなわち例
10の結果からわかるように触媒上に8重量%のコ
ークスを析出させてもパラ/メタ/オルソキシレ
ンの濃度は実質的に平衡濃度と同じである。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 1〜12の制御指数を有する結晶性アルミノシ
リケートゼオライトをコークス又はシリカで予備
処理してなるα=2〜5000である活性を有し、キ
シレン吸着能力がゼオライト100g当たり1gよ
り大きく、前記吸着能力の30%までのオルソキシ
レン吸着時間が38分以上(前記吸着能力及び吸着
時間は120℃で4.5±0.8mmHgで測定)である結晶
性アルミノシリケートゼオライト(ここで結晶性
ゼオライトはSiO4で形成される3次元網状構造
を有し、且つ酸素原子を共有して架橋したAlO4
四面体を任意に有する)の存在下にベンゼン、ト
ルエン、エチルベンゼン、プロピルベンゼン又は
ブチルトルエンをC2−C15オレフイン及び/又は
C3−C44パラフインと反応させるか、又はトルエ
ンをメタノールと反応させることを特徴とするパ
ラ−ジアルキルベンゼンの選択的製造法。 2 前記ゼオライトが12〜3000のSiO2/Al2O3比
を有する特許請求の範囲第1項に記載の方法。 3 コーキングしていない触媒の重量に対して15
〜75重量%の量でコークスを析出させている特許
請求の範囲第1又は2項に記載の方法。 4 前記コークスの量がコーキングしていない触
媒の重量に対して20〜40重量%である特許請求の
範囲第3項に記載の方法。 5 シリカの量がゼオライトの重量に対して0.1
〜10%である特許請求の範囲第1又は2項に記載
の方法。 6 前記シリカの重量%が2〜10である特許請求
の範囲第5項に記載の方法。 7 前記シリカがゼオライトの穴に入ることがで
きるケイ素化合物を前記ゼオライトに吸着させた
後熱分解することによつて行われる特許請求の範
囲第5又は6項に記載の方法。 8 前記ケイ素化合物がシリコーン、シロキサン
またはポリシランまたはこれらのモノメチル、ク
ロロ−またはフロロ−誘導体である特許請求の範
囲第7項に記載の方法。 9 前記ケイ素化合物が式SiR1R2R3R4(式中R1
及びR2は水素、フツ素、塩素、メチル、エチル、
アミノ、メトキシまたはエトキシであり、R3は
水素、フツ素、塩素、 メチルまたはアミノであ
り、R4は水素又はフツ素である)を有する特許
請求の範囲第7項に記載の方法。 10 前記ケイ素化合物がシラン、ジメチルシラ
ン、ジクロロシラン、メチルシランまたは四フツ
化ケイ素である特許請求の範囲第7項に記載の方
法。 11 シリカでの予備処理がゼオライトの外側表
面にゼオライトの重量に対して0.5〜30重量%の
量でシリカをコーテイングすることによつて行わ
れる特許請求の範囲第1又は2項に記載の方法。 12 前記コーテイングがゼオライトの穴に入る
ことができないシリコーン化合物を前記ゼオライ
トにコーテイングして得熱分解することによつて
行われる特許請求の範囲第11項に記載の方法。 13 前記シリコーン化合物が式−〔(R1)(R2)
SiO〕−o(式中R1及びR2はフツ素、水酸基、アル
キル、アラルキル、アルカリールまたはフロロア
ルキルを示し、同一または異種でも良いが、水素
でも良いのはR1だけであり、nは10〜1000であ
り、R1またはR2中の炭素原子数は1〜10である)
を有する特許請求の範囲第12項に記載の方法。 14 前記シリコーン化合物が500〜20000の分子
量を有する特許請求の範囲第12又は13項に記
載の方法。 15 前記シリコーン化合物がジメチルシリコー
ン、ジエチルシリコーン、フエニルメチルシリコ
ーン、メチル水素シリコーン、エチル水素シリコ
ーン、フエニル水素シリコーン、メチルエチルシ
リコーン、フエニルエチルシリコーン、ジフエニ
ルシリコーン、メチルトリフロロプロピルシリコ
ーン、エチルトリフロロプロピルシリコーン、ポ
リジメチルシリコーン、テトラクロロフエニルメ
チルシリコーン、テトラクロロフエニルエチルシ
リコーン、テトラクロロフエニル水素シリコー
ン、テトラクロロフエニルフエニルシリコーン、
メチルビニルシリコーン及び/又はエチルビニル
シリコーンである特許請求の範囲第12項〜第1
4項のいずれかに記載の方法。 16 前記ゼオライトがゼオライトZSM−5、
ZSM−11、ZSM−12、ZSM−35またはZSM−38
である特許請求の範囲第1項〜第15項のいずれ
かに記載の方法。 17 前記ゼオライトが水素カチオンを有する特
許請求の範囲第1項〜第16項のいずれかに記載
の方法。 18 前記ゼオライトがα=5〜200の活性を有
する特許請求の範囲第1項〜第17項のいずれか
に記載の方法。
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