JPS582214A - 改良された結晶質アルミノシリケ−トの製造方法 - Google Patents

改良された結晶質アルミノシリケ−トの製造方法

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JPS582214A
JPS582214A JP10054681A JP10054681A JPS582214A JP S582214 A JPS582214 A JP S582214A JP 10054681 A JP10054681 A JP 10054681A JP 10054681 A JP10054681 A JP 10054681A JP S582214 A JPS582214 A JP S582214A
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crystalline aluminosilicate
iron
aluminosilicate
catalyst
crystalline
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Hiroshi Iida
博 飯田
Kosaku Honna
本名 幸作
Akira Iino
明 飯野
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は改良された結晶質アルミノシリケートのI&!
造方法に関し、詳しくは鉄を含有し、その鉄の少なくと
も一部がイオン結合以外の結合よりなる新規な結晶質ア
ルミノシリケージの製造方法に関する。
従来からイオン交換によりアルミノシリケートに鉄イオ
ンを付加せしめることは細動れている。
例えばW、N、De4aJmらによれば酸素の存在しな
い状態でpH五8〜4.fiの1・8oa水溶液とY型
ゼオライトを接触させてTh−Y 掴(オライドが得ら
れている(J、偽−8−1軸す、s 11. a6o4
)。しかし、この場合の鉄は七オライドの交換ナイトに
鉄イオンとして付加しているものであり、そのためこの
よりなh −Y 型ゼオライトをトルエンの転化反応等
の触媒に用いても目的とする生成物の収率が十分でなく
、また触媒上への炭素の析出が多く反応を長期間にわた
って連続的に行なうことが困離であった。
本発明者らは、上記従来の鉄置換アルミノシリケーFの
欠点を解消すべく鋭意研究を重ねた。その結果、特定の
アルミノシリケートと鉄塩を反応させる際に反応系の1
111を2以下にすると、篤−くべきことに、従来の鉄
置換アルミノシリケートと構造の着しく興なるアルミノ
シリケートが生威し、これが目的とする有効な触媒にな
りうろことを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち本発明は、ア#ミナに対するシリカの比率がt
4以上であり、かっムー含量が2−4重量慢以下の結晶
質アルミノシリケートを、1IH2以下の鉄塩水溶液と
接触させることを特徴とする特許された結晶質アルミノ
シリナートの製造方法を提供するものである。
本発明の方法の原料である結晶質アルミノシリケートと
しては、アルミナに対するシリカの比率がL6以上であ
り、かつWa4Oa量が14重重量板下、好ましくは1
重量襲以下のものであればよく、各種のものがあるが、
例えばホージャサイ41モルデナイトなどの天然(オラ
イドあるいはx Ii *Y!J!、LSIなどの合成
(オライFをあげることができる。これらのものはいず
れも使用することができるが、特に空洞有効径の大きい
ものが好ましいO なお、原料である結晶質アルミノw啼ケートとして、ア
ルミナに対するシリカの比率が44未満のもの、あるい
はIalOa量がL4重量襲を越えるものを用いると、
PH2以下の強酸性化で処理した場合に、シリケージ骨
格がくずれるおそれがあり、好ましくない。
次に本発明の方法に用いる鉄塩水溶液としては、様々な
塩や錯塩が用いられるが、一般的には塩化第一鉄、塩化
第二鉄、硝酸第一鉄、ia酸酸第銑鉄硫酸第一鉄、硫酸
第二鉄などの水溶液が用いられる。
本発明の方法においては、上述の結晶質アルミノシリケ
ートを、鉄塩水III′#1.と接触させるにあたって
、系のIMを2以下に調節することが必要である。その
ため用いる鉄塩の種類によっては拳を添加することを要
するが、このような酸としては塩酸、 **、硫酸など
を用いればよい。しかし、弗化水素−のように、結晶質
シリケー1の構造を破壊するようなものは好ましくない
νHが2以下に調整された鉄塩水溶液と結晶質アに識〕
Vリケー)III餘盲せると、アルミノシリケートの結
晶を構成しているアル之ニウムが溶出するが、鉄塩水溶
液の!■が2を越えるものではアル之ニウムを十分に博
出させることができず、目的とする結晶質アルミノシリ
ケートを製造することができない。゛ 本発明の方法では、結晶質アルミノシリケートをνH2
以下の鉄塩水111液と接触させる際の条件◆について
は、特に制限はなく適宜定めればよいが、通常は0〜1
00℃の温度にて、a5〜10時間程度接触させる。接
触させる方法は、結晶質アルミノシリナートを単に鉄塩
水溶液に浸漬するだけでもよいが、攪拌等を行なえばよ
り短時間で目的を達成できる。またかかる接触は一回の
みでもよいが、複数回繰り返すと、鉄含有量の高いアル
ミノシリケートが得られる。さらに接触に際して、超音
波を使用すると効果的である。
上述の接触反応の終了後、得られたアルミノシリケート
を十分に洗浄し、さらに乾燥した後に焼*(500〜8
00℃)すれば目的とする鉄を含有する結晶質アルミノ
シリケートを製造することができる。
このようにして得られた結晶質アルミノシリケートは、
内部に鉄を含有しているが、その鉄の少なくとも一部分
がイオン結合以外の形態でアルミノシリケートに結合し
ているものであって、従来の鉄含有アルミノシリケート
とはその結晶構造および触媒作用等において着しく異な
るものである。
本発明の方法によって製造される結晶質アルミノシリケ
ートは、上記の如き形態で鉄を含有するものであるが、
その他の組成ならびに結晶構造等についてはIM造の際
の各種条件により微妙に興なるものであって一定ではな
い。しかし、好ましいものとしては、次の如き結晶構造
ならびに成分組成の結晶質アルミノシリケートをあげる
ことができる。すなわち、この結晶質アルミノシリケー
トは第1表に示すzips折パターンを有すると共に、
結晶の(s s s)面における社0麿/A4os比(
X)とプラッタの式2Lsin&−12の入射角の2倍
2# (y)との関係が、 F −F t−α(x−xt) (ただし、ここでxlは原料として用いた結晶質アルミ
フシ9+−トの勧@/ Mis比を示し、71はその(
555)面における21を示す。また(1 ハeL00
1((1(aoosl ’t’ある。)であり、さらに
組成が一意0−q緬0励・山−、−810゜(式中、ν
はao!II以下であり、畷は1/46以下であり、ま
たrl!Oより大きく10以下である。)で表わされる
ものである。
第    1    表 I:入射角、照射t k−Kd、波長5ts41aiこ
のような結晶構造および組成を有する結晶質アル電ノシ
リケーFは、含有する鉄の少なくとも一部がイオン結合
以外の形態でアルミノシリケートと結合していることが
明らかである。このイオン結合以外の形態とは、必ずし
も明確ではないが、おそらく結晶を構成しているアルミ
ニウムが、強酸性の鉄塩水溶液と接触中に溶出し、代わ
りに溶出したアルミニウムの近傍に鉄が位置し、強固な
結合をなして結晶中に組み込まれているものと考えられ
る。このようなことは、上述のxlla@折パター折中
ターン(555)@におけるXと1との関係式ならびに
その他の現象からも裏付けられる。
つまり、まずIllにxIs−折により求めた(555
)面の面間隔が、アルミニウムの減少にもかかわらず小
さくなっていないことである。ここで(S S S)面
はアルミノシリケージの結晶の(111)面と平行な面
であり、結晶の寸法の尺度とみることができる。一般に
結晶におけるある一つの面と他の面との間隔は原子の共
有結合半径に依存し、アルミニウムはt261と珪素の
1111よりも大きく、鉄はL26−L25^(2価と
5価で異なる。)であってアルミニウムと珪素の中間に
ある。従って、アルミノシリナート中のア#電1ウムが
抜けて、110に変わると結晶の面間隔は狭くなる。実
際にY型イオライトの脱アルミニウムを行なってυト!
型(オライドにする場合、面間隔が小さくなり、(55
5)面の面間隔の減少の度合と脱アルミニウム率は比例
している。しかしながら上述のアルミノシリケートは、
アルミニウムの減少率に対して(S S S)面の面間
隔の減少の度合が少ない。しかも第1図に示されるよう
にアルミノシリケージに結合した鉄のモル数と鉄塩水溶
液中に溶出したアルミニウムのモル数が比例している。
これらのことから、結晶から脱落したアルミニウムの近
傍に鉄が組み込まれていることが推測されるのである。
本発明の方法により製造した鉄を含有する結晶質アルミ
ノシリケートは、以上のような構成および組成を有する
ので、そのままの形態で触媒として用いることもでき、
また触媒の担体として用いることもできる。例えば上記
結晶質アルミノシリケートを触媒として、これにトルエ
ンを通すと不均化反応が起こり、しかも、反応に伴なう
触媒上への炭素の析出が着しく少ないという特徴を示す
なお、この反応を硫化吠−下で行なうと効果的である。
またこの結晶質アルミノシリケートとアルミナから調製
した担体に、ニッケルおよびタングステンを担持した触
媒は、留出油9石油残渣油勢の水素化分解に対して、活
性が高く、反応による触媒上への炭素の析出が少ないと
いう長所を有する。
以上の如く、本発明の方法により得られる結晶質アルミ
ノシリナートは、各種の有機化合物の転化反応例えば、
接触分解反応、アルキル化反応。
異性化反応、水和反応、脱水反応1重合反応、脱金属反
応、脱硫反応、脱窒素反応、改質反応等の触媒、または
触媒担体として有用であり、それらの反応に際して、炭
素析出量が著しく少なく、それ故、長期に亘って高活性
を維持することができる。また、この結晶質アルミノシ
リケートは、従来のアルミノシリケートに比べ、熱安定
性が高く、高温度の雰囲気中でも結晶性がくずれないと
いう長所を有している。ちなみに、通常のアルミノシリ
ケートにニッケルやタングステンを含浸させても、また
鉄イオンの交換率を高くしても、上述の効果を得ること
はできない。
さらに、本発明の方法による結晶質アルミノシリケート
は、触媒や触媒担体としてだけでなく、@海側としても
有用であり、従来の吸着剤にはない特異な吸着性を発揮
する。
次に、本発明を実施例によってさらに詳しく説明する。
実施例1〜6および比較例1〜4 所定の結晶質アルミノシリケートケーオライド)100
gおよび濃度α25モル/lの鉄塩水溶液800dを、
1を容の三つロフラスコに入れ、所定温度で2時間攪拌
し、その後吸引濾過し、さらに50℃の水10tで十分
に洗浄した後、50℃にて4時間乾燥し、統いて500
℃にて5時間焼成して鉄を含有する結晶質アルミノシリ
ケートを得た。反応条件および得られたアルミノシリケ
ートの性状を第2表に示し、またこのアルミノシリケー
トのX珈回折パターンを第3表に示す。さらに、これら
リアルミノシリケー)におけるLL@0@/atOH比
と鍍’118301/fJ10.比との関係を第1図に
示す。#1図かられかるように、賄Os/社03比とh
HOy’810g比との関係が直線になるということは
、結晶骨格から脱落したアル1=ウムの近傍に鉄が組み
込まれたことを示峻している。また第2表から、実施例
4の結晶質アルミノシリケートは、比較例1のものに比
べて1000℃で焼成後の表面種の減少割合が小さく、
耐熱性にすぐれていることがわかる。
応用例1〜7および参考例1〜4 実施例あるいは比較例で得られた結晶質アル之ノシリケ
ートをs o o@/lx雪の圧力で成型後、!12〜
65メツシュの大きさに箇別し、これを触媒として内径
6■のステンレス製すアタターに5−充填し、このリア
クターにて水素加圧下で下記の条件でトルエンの反応を
行なった。
反応温度=550℃ 反応圧力= 6(1に5+/a+lG トル工ン供給達度= 21)+J/ !hr、(LII
V−4)水素+硫化水素(a2vaj%)の供給速度t
 21XAム。
ここで起こる主な反応はトルエンの不均化反応。
トルエンの核水素化反応および水素化分解反応である。
トルエンの転化率と、反応中に触媒上に蓄積した炭素質
物質の量を第4表に示す。
第  4  表 ・硫化水素を含有しない水素を用いた。
応用例8 実施例1で得られた結晶質アルえノシリケート ゛とア
14/、 iナゲルを4=6(重量比)−で混合し、湿
式成型した後xto−v+o、(1: s (重量比)
)を20重量−担持したものを触媒として、内径19■
のステンレス製リアクターに100m7充填し、このリ
アクターにて、クラニーF常圧蒸留残渣油の水素化分解
を下記の条件で行なった。
LH5V :α5 hrP” 水素/油:1200I4/を 反応温度:420℃ 反応圧カニ 100kl/cmma 反応の結果なtIh5表に示す。
参考例5 応用−8において、実−Mlで得られた結晶質アルミノ
シリナートの代わりに比較例1のゼオライト(これは実
施例10i料のゼオライトと同じ)を用いたこと以外は
、応用例8と同様の条件で水・5・ 素分解を行なった。結果を第5衷に示す。
第  5  表
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の方法によって得られた結晶質アル虐
ノシリケー) OAkOa/ j110比とIF#10
y’JtiOg比との関係を示すダテ7である。 なお、図中ムは比較例1のもの、1は実施例1のもの、
Oは実施例2のもの、1は実m例Sのもの、νは実施例
4のもの、・は実施例5のもの、Iは比較例2のものを
それでれ示す。 特許出願人 重質餉対策技術研究組合 代 理 人弁理士久保1)藤部 Aj20./SiO,(モルルノ 手続補正書(自発) 昭和57年7月5日 特許庁長百若杉和夫 殿 t 事件の表示 %鵬昭56−100546 2 発明の名称 改良された結晶質アルミノシリケートの製造方法五 補
正をする者 事件との関係  %1出願人 龜實油対策技術研究組合 4代理人 〒104 東京都中央区京橋1丁目1番10号 5 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の橢 瓜 補正の内答 手続補正書(自発) 昭和57年9月30日 特許庁長官 若 杉 和 夫殿 1 事件の表示 特願昭56−100546 2 発明の名称 改良された結晶質アルミノシリケートの製造方法3 補
正をする者 事件との関係  特許出願人 重質油対策技術研究組合 4代理人 住所 〒104東京都中央区京橋1丁目1番lO号5 
補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 6 補正の内容 (1)明細書第7頁の第1表を次の如く訂正する。 第   1   表 口8.6〜19.Ol中程度・ 1□4.9〜25.4:弱い 1□5.7〜26.3in  。 30.6〜31.31〃 31.3〜32.0’  中程度。 32.3〜33.11弱い 33.9〜34.81   ・ 1 34.5〜35.21 //1 θ:入入射角熱照射:Cu−にα。 波長:1.5418A

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. +11  アル之すに対するシリカの比率が46以上で
    あり、かつNano含量がL4重量襲以下の結晶質アル
    ミノシリケートを、pH2以下の鉄塩水溶液と接触させ
    ることを特徴とする改良された結晶質アルミノシリケー
    トの製造方法。
JP10054681A 1981-06-30 1981-06-30 改良された結晶質アルミノシリケ−トの製造方法 Expired JPS6049131B2 (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995026388A1 (fr) * 1994-03-29 1995-10-05 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede d'hydrotraitement de composition d'hydrocarbure et de combustible liquide

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1995026388A1 (fr) * 1994-03-29 1995-10-05 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Procede d'hydrotraitement de composition d'hydrocarbure et de combustible liquide
US6328880B1 (en) 1994-03-29 2001-12-11 Idemitsu Kosan Co., Ltd. Process for hydrotreating hydrocarbon oil

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