JPS60127224A - L型ゼオライトの製造方法 - Google Patents

L型ゼオライトの製造方法

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JPS60127224A
JPS60127224A JP59236575A JP23657584A JPS60127224A JP S60127224 A JPS60127224 A JP S60127224A JP 59236575 A JP59236575 A JP 59236575A JP 23657584 A JP23657584 A JP 23657584A JP S60127224 A JPS60127224 A JP S60127224A
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    • C01B33/2876Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures from a reacting mixture containing an amine or an organic cation, e.g. a quaternary onium cation-ammonium, phosphonium, stibonium
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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】 〔発明の背景〕 本発明は、有機又は無機のカチオンを用いたL型ゼオラ
イトの新規な合成方法に関するものである。ゼオライ)
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(Bar
rer et al、 )Surfac6Scienc
e、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、米国特許第3,216,789に記
載されており、次の組成を有する。
0.9〜1.3(Na、 K)zo : A 7!20
3 : 5.2〜6.9SiOz:xllzoここでX
は0〜9である。
ゼオライトし及び関連する構造を有するゼオライトは、
ゼオライトのL族に属する。この族は、孔の寸法が約5
.5〜7.2人の12環六方構造を有するという特徴が
ある。ゼオライl−Lに加えて、バリウムゼオライトB
a −G又はBa −G。
Lがあり、これらは、バレルら(Barrer et 
at、 )J、 Chem、 Soc、、229G (
1964) 、J、 Chem。
Soc、、1254 (1972) 、J、 Chem
、 Soc、。
934 (1974)に記載されており、又、リンデオ
メガ(Linde Omega)は米国特許/12/1
4036に、ゼオライ)ZSM−4は英国特許 1.117,568に、自然に存在するミネラルマジソ
I−(m1neral mazzite )は、ガリー
ら(Ga1li et al、 ) Contrib、
旧neral and Petro−1ogie 、4
5−、 99 (1974)にそれぞれ記載されている
。米国特許3,298.780に記載されているゼオラ
イトU Jと同様に、米国特許3.692,4.70に
記載されているZSM−10もゼオライトのし族に分類
される。又、ゼオライトLの構造は、バレルら(Bar
rer et al、 )、Zeit、 Kr1st、
、128. 352 (1969)に、リンデオメガの
構造はバレルら、Chem、 Comm。
659 (1969)に、マジソトの構造は、ガリ−(
Ga1li )、Crystal Str、 Comm
、+ 339(1974)において、それぞれ提案され
ている。
ゼオライトし、オメガ、マジットのデータの比較が、ガ
リーら、Contrib、 Min、 and Pet
r、、 45 。
99(1974)で行なわれている。メイアーら(Me
ier et al、 )、At1as of Zeo
lite 5tructures(197B)によると
、マジソト、ZSM−4及びオメガは、St/八eへ及
びカチオン含量においてのみ異なった異性体構造(js
ostructural )を有していると提案されて
いる。もしも、ゼオライトLにおけるすべてのカチオン
の位置が、アルカリの1価のカチオンで占められている
と、ゼオライトLのSt/Ajl比は最小の1.8にな
ることが、バーローチャーら(Baerlocher 
et al、 )、Zeit。
Kr1st、、136.253 (1972)に記載さ
れている。
ゼオライ)Lの一般的な製造方法は、米国特許3.21
6,789iブレツク(Breck ’)、ゼオライト
モレキュラーシーブズ(Zeolite Mo1ecu
larSieves )ニューヨーク;ウイレー(J、
 Wiley )、283(1,974)及び英国特許
1.202.511(この生成物は乾燥ゲルである)に
記載されている。又、ゲル、混合塩基系がメタカオリン
からゼオライI−Lを製造する方法については、バレル
ら、J、 Chem、 Soc、 Dalton、12
58 (1972)、同J、 Chem、 Soc、 
Dalton 、 934 (1974>及び米国特許
3,867.512に記載されている。
アルバースら(Albers et al、 )の米国
特許3.947,482は、有機テンプレート(tem
plate )剤を用いて調製した結晶種(核剤)を含
むスラリーの存在下で、シリカ源、アルミナ源、水酸化
ナトリウム及び/又は水酸化カリウムを反応させて得ら
れるゼオライトL及びオフレタイト(offretit
e )のようなオープンフレーム構造のゼオライトの合
成について記載されている。
ここで、有機テンブレー1−剤は、R,M’A−の構造
の4級化合物であり、式中、Mは窒素又はリンのような
5A群の元素であり、RはC1〜C1、A−はアニオン
、及び種々の複合有S環状化合物である。ゼオライトの
合成混合物自体には、テンプレートを含まない。
アイエロら(Aiello et al、 )のJ、 
Chem。
Soc、 Dalton 、 14.70 (1970
)には、テトラメチルアンモニウムカチオンの存在下で
、ゼオライトLを含むゼオライト類を合成するために酸
化物の混合物を反応させることが開示されている。
米国特許3,306,922.3,308,069.3
.832,449.3.972,983.4.247.
416及び4,338,089には、アルキル基の炭素
数が2〜4のテトラアルキルアンモニウムカチオンの存
在下でのゼオライトの合成が開示されているが、ここに
はゼオライトLの合成については開示されていない。
一般にこれらの確立された合成法では、貧弱な結晶生成
物又は微小結晶粒子が得られるので、結晶母液から回収
するのが困難であうたり、反応体を過剰に用いるので、
重大な水質汚染の問題が生する等の欠点がある。
〔発明の概要〕
本発明によると、表−1に記載したのと実質的に同じ強
度を有するX線粉体回折パターンを有し、(Si、 G
e)O□: (八j! 、Ga) 20sの比が3〜7
である構造の、結晶性で、カリウムを含有するゼオライ
トが次の工程により製造される。
(a)水、シリカ源又はゲルマニア(germania
 )源、アルミナ源又は酸化ガリウム源、C5〜C1の
アルキル基を2つ有しかつ、少なくともC2のアルキル
基を2つ有するテトラアルキルアンモニウム塩、カリウ
ム源、及びカリウム源とナトリウム源の合計量を基準と
し、その合計量の約40モル%までのすトリウム源を含
有し、かつこれらの成分が酸化物のモル比として表わし
たときに、次の範囲内にある反応混合物を調製し、 (M、++)20:(^tJ XGa)zos 1.4
〜4(SiX Ge>to:(八12 、、 Ga)z
0+ 2.5 〜1511zo : (A j! 、 
Ga) 203 90〜200To0 : MgO0,
05〜0.5 (上記式中、Mはカリウム又はカリウムとナトリウムの
混合物、Rは上記のアルキル基を有するるテトラアルキ
ルアンモニウムカチオンを示0 ず。) (b)ゼオライトの結晶が形成されるまで、反応混合物
を約70〜260℃で、約1〜10日間維持する。
この方法によると不純物層のない高品質のL型ゼオライ
トが製造できる。この方法で製造したゼオライトは、他
の方法で製造したゼオライトよりも収着能がすぐれ、捕
捉している有機カチオンを焼成により除去すると、多量
のシクロヘキサンを吸収できる。このゼオライトは結晶
性が高く、母液から容易に回収される。本発明において
、シリカの量を多くすることは、アルミナに対してシリ
カの比率の大きなL型ゼオライトを製造するのに有効で
ある。
KJ SiO□−Al2O211J RaN−Xの一般
的な組成範囲から結晶化する種々の異なったゼオライト
もここに入るものであり、第1のゼオライトは、ゼオラ
イトTと呼ばれる雄牛の(i n tergrown)
物質であり、米国特許2,950,952に記載されて
いる。この物質は、エリオナイト(er i on i
 te)1 及びオフレタイ1−ゼオライトの混合物であるが、テン
ブレー1・の量を多くすると、エリオナイト成分が除か
れることが多い。この場合、有機テトラアルキルアンモ
ニウムカチオンが2つ以」二のメチル基を有する場合に
は、生成物としてゼオライI・Tが優勢となる。しかし
ながら、合成において大きな有機カチオンを用いると、
純粋なゼオライトI、が結晶化することが、本発明の製
造法において見出されている。エリオナイト及びオフレ
タイトの生成を抑制することに加えて、本発明の方法は
、フィリプザイl−(phillipsite )、チ
ャバザイト(chabazite )及びKM不純物を
最小限とするか又は除去して、不純物の不存在下で完全
な結晶を行なわせるものである。
〔好ましい実施態様〕
本発明の製造方法における反応混合物に用いられるカリ
ウム源としては、水酸化カリウムが好ましいが、ケイ酸
カリウムのようなシリカ源からのカリウムや、場合によ
っては約30モル%までのすトリウム源好ましくは水酸
化すトリウムとカリ2 ラム源とを組合わせたものが用いられる。ナトリウム源
及びカリウム源の合計量を基準として、水酸化ナトリウ
ム量が20モル%以下のものが好ましい。より好ましく
は、ナトリウム源が存在しないのがよい。これは、ナト
リウム源が、ゼオライトPや他の不純物の生成を促進す
るからである。
又、反応混合物に加えられるテトラアルキルアンモニウ
ム塩としては、アルキル基の2つがCI〜C4のアルキ
ル基であり、他の2つが、少なくとも炭素数が2のアル
キル基、好ましくは02〜C1のアルキル基を有するも
のである。これらのアルキル基には、ゼオライトの合成
に影響を与えないヒドロキシル基のような置換基をもっ
たものも含まれる。これらのテトラアルキルアンモニウ
ムカチオンは、例えば水酸化物又は塩、好ましくは、塩
化物、臭化物として加えられる。もしも、このカチオン
を塩化物のような塩として加える場合には、塩基として
作用しないので、塩基成分の合計に含めるべきではない
。例えば、テトラアルキルアンモニウムカチオンを臭化
物として加える3 と、溶液N、■成物は臭素を含むこととなり、グループ
■のカチオン(この場合はk”)によって中和される。
x KOlI+ yRnBr:(x−y)KOII +
 yRtOH+ yKBrこの式において用いられる全
有効塩基は、((x−y)KOH+ yR4011)で
ある。過剰のKBrは、結晶化に影響を与えない中性塩
になると推定される。
種々のゼオライト系における広範な実験から、過剰な塩
濃度を緩和するために、これは修正されることがわかっ
た。さらに、反応混合物には、例えばシリカゲル、ケイ
酸、水性コロイダルシリカゾル(例えば米国特許2,5
74,902に記載されている)、ケイ酸カリウム、ケ
イ酸すl・リウムなどの反応性シリカ源又はゲルマニア
、及びアルミナ又は酸化ガリウム源、水とを含有する。
アルミニウム又はガリウムは、KOH及び/又はN a
 0 I+に溶解した酸化物の型で用いることができ、
又、カオリンやハロイサイトのような他の溶解性i又は
Ga化合物源を用いることもできるが、A 1203:
2SiO□の理論的酸化物型をもつメタカオリンが特4 に好ましく用いられる。メタカオリンは、例えば八(l
 z(h:2SiO,・xHto (xは1又は2であ
る)の酸化物型のカリオン又ハロイザイトクレーを60
0℃以上で約2時間以上加熱することにより、水和水を
除き、無定形構造で反応性に冨むものとすることによっ
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用
いる成分のタイプに大きく依存しており、結局特別の組
成が望まれる。しかしながら、一般的に、成分の相対量
は、反応混合物が酸化物のモル比として表わした場合に
、次の範囲内の組成をもつようにされる。
髄部」V良知 天火ル卑員皿 (M、R)go:(A1.Ga)zoz 1. 4〜4
(St、Ge)zo:(An、Ga)1032.5〜1
5Hg0:(八j! 、Ga)z03 9 0 〜2 
0 0IhO:MzOO,05〜0.5 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(カリウムに対するナトリウムの比は0.4を越えな
い)であり、Rは上記のアルキル1 ζ 基を有する少なくとも1種のテトラアルキルアンモニウ
ムカチオンである。もしもこのカチオンが酸性塩として
加えられる場合には、等量の塩基で中和されるべきであ
り、又、アルミニウム又はガリウムが酸性塩として加え
られる場合にも、等量の塩基で中和されるべきである。
特に好ましいスラリーの組成的範囲は、反応体から得ら
れる生成物の理論的な収量に非常に近いものである。ゼ
オライトLの調製においてば、Si0□/^e203の
比は5.2〜6.9であり、好ましい結晶範囲は次の通
りである。
」ヒ物成分 天火北生範皿 (M、R)zo:Aff□03 1.6〜3SiO□:
八Rzos 4〜11 11□0:八り2oz 1 0 0〜160172(1
:M、OO,05〜0.3 酸化ガリウム及び酸化ゲルマニウムよりも、それぞれア
ルミナ及びシリカを用いるのが好ましい。
カリウムを用いる場合には、ガリウムに対するアルミニ
ウムの比率を1〜40にするのが好ましく、ゲルマニウ
ムを用いる場合には、ゲルマニウムに対する珪素の比率
を1〜50とするのが好ましい。
本発明での使用に適したテトラアルキルアンモニウムカ
チオンとしては、テトラエチルアンモニウムカチオン、
テトラプロピルアンモニウムカチオン、テトラブチルア
ンモニウムカチオン、ビス−(2−ヒドロキシエチル)
−ジメチルアンモニウムカチオン、ジメチルジエチルア
ンモニウムカチオン、トリエチルプロピルアンモニウム
カチオン、ジエチルジブチルアンモニウムカチオンの1
種又は2種以上の混合物が例示される。このうち、カチ
オンとしては、テトラエチルアンモニウム、テトラプロ
ピルアンモニウム、テトラブチルアンモニウム又はビス
−(2−ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウムカチ
オンが好ましく、特に好ましくはテトラエチルアンモニ
ウムカチオンである。
成分の混合順序は重要ではないが、水酸化カリウムに溶
解したアルミナ源とテトラアルキルアンモニウム塩とシ
リカ源とが結合する場合がある。
反応混合物は、通常、金属製又はガラス製などの7  b 容器中で調製されるが、この容器は水の損失を防くため
に密封されるか又は、水のレベルを一定に保つような設
備のあるものを用いるのがよい。
反応混合物を調製した後、反応器の内に入れ、結晶化を
開始させるために、約70〜280℃、商業的に好まし
くは90〜170℃の温度に保持する。もしも実質的に
均質化を行なう必要がある場合には、調製後反応混合物
をただちに、ゆっくり攪拌しながら上記の高温反応温度
にするのがよい。
実質的に均質な反応混合物の加熱中に、温度に応じて自
己発生的な圧力に保持される。例えば、低温度範囲では
大気圧が適しているが、温度が高くなるにつれて、例え
ば200℃又はそれ以上になると、圧力も高くなる。加
熱時間は、主に加熱温度とスラリー組成物のタイプに依
存し、例えば100℃で加熱する場合には、5〜7日以
内であるが、約160℃で行なう場合には、例えば4〜
6日でよい。一般に加熱期間は、所望のゼオライトの結
晶すなわちL型としての構造を示すX線回折8 パターンを有するゼオライト結晶の最大量が得られるま
で、1〜10日間である。つまりX線回折は次の表−1
に示す主ピーク強度を有する。
表−1 10015,80 147,89 157,4,9 255,98 324,57 303,91 203,66 233,48 143,26 343,17 223,07 153,02 9 232,91 192,65 (バレル及びビラガー(R,M、Barrer and
 II。
Villager)、Zeit、Kr1st、V/28
.p、 8!$2(1969)による。) 製造されるゼオライトとしては、酸化物のモル比として
表わしたときに、次の範囲の組成をもつのが好ましい。
1.0〜1.1(M、R)20:Alx(L+:5.2
〜75in2ここでMとRとは上記と同じ意味を存する
。本発明により製造される別の好ましいゼオライトは、
酸化物のモル比として表わしたときに次の範囲の組成を
もつものである。
0.9〜1.1(M、R)zo:八II 203:2.
5 〜5.13iO□ここでMとRは上記と同じ意味を
有する。
例えば米国特許3,216,789に記載されいるゼオ
ライl−L又はゼオライトL型のアルミノシリケートの
ような結晶核源の少量をスラリーに加えることによって
結晶化を行なわせることにより、結晶化時間を短縮でき
る。反応混合物を700 〜280℃に保持する前に、酸化物のモル比として表わ
したときに次の範囲の組成を有するゼオライトを、シリ
カ及びアルミナの重量を基準として0.1〜10%の量
で、反応混合物に加えるのが好ましい。
0.9 〜1.1(Na、K)zo:八pzoz: 3
.0 〜7.05102:0〜9 oz。
結晶核の形成は、70〜280℃で結晶化を行なう前に
スラリー又はスラリーの一部を約10〜100℃で約6
時間〜6日間熟成することによって行なわれる。
ゼオライトの結晶が、十分量得られた場合は、通常反応
混合液を濾過してゼオライトを収集し、次いで洗浄、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
除去する。純度のよい生成物を得るために、生成物と平
衡に達した洗液のpHが約9〜12の間となるまで洗浄
をくり返すべきである。洗浄工程終了後、ゼオライト結
晶を乾燥し、焼成する。又、カリウムとアルミニウムの
比が1.0±0.03の範囲の生成物を得るために、1 pH7〜9の間で洗浄されたゼオライト生成物も好まし
い。
本発明の方法によって製造されるゼオライトが、ゼオラ
イトLのタイプの場合には、このものは、吸着剤として
、又は、例えばクラッキング、リホーミング操作、異性
化、芳香族化、アルキル化や潤滑原料、燃料のハイドロ
クラッキングなどの炭化水素変換プロセスにおける触媒
として用いられる。このような目的に用いるために、上
記の方法で製造したゼオライトは、約500℃までの温
度で乾燥して少なくとも部分的に脱水するか、又はそれ
以上の温度で水和水のほとんど又は全部が除去されるま
で脱水するのがよい。
ゼオライト構造におけるカリウム(及び場合によっては
すトリウム)カチオンの一部又は全部を他のカチオンで
置換することやカチオンとして水素を含むゼオライトの
酸型を用いるのも好ましい。
このための交換可能なカチオンとしては、周期表の■グ
ループ〜V■グループから選ばれる金属のカチオンが好
ましい。このうちでも、バリウム、2 す1−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、亜鉛イオンのよ
うにiI[及び■のグループから選ばれる1価、2価、
3価の金属イオンを含むカチオン、他の稀土類、アンモ
ニア及びアルキルアンモニウムカチオンが好ましい。こ
の置換は通常のイオン交換技術によって行うことができ
、このことについては例えば米国特許3,216,78
9に記載されている。
次に行なう金属の添加は、交換、塩の含浸、錯体形成に
よって行なうことができ、その後適当な粉砕や焼成を行
なう。
本発明の製造方法は、ゼオライトのすぐれた、効率的な
製造方法であり、好ましい態様で行なうと、用いた反応
体がほとんど損失せず、高い結晶性ゆえに母液から容易
に分離できる。
次に実施例により、さらに本発明の実施態様を説明する
。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。
3 実施例I 本実施例は、大きなカチオンの存在下では、L型ゼオラ
イ1−の結晶が生成するが、小さなカチオンの存在下で
は、リンデT (Linde T) (オフレタイトー
エリオナイト (offretite−erionit
e)ゼオライトが容易に生成することを示す。それぞれ
の合成において用いた有機カチオンの種類をかえた以外
は、スラリー組成及び調製方法とも同様にして行なった
。4つのスラリー(No、]、 A= 1 D)は、つ
ぎのようにして調製した。
ケイ酸カリウム< H2O12,5%、5iCh26.
3%)200.3g、35gの水に表−2に記載した種
類及び量のテロ2アルキルアンモニウムカチオンの臭素
の塩を溶解した溶液、35gの水にKOH(85%)を
19.2gとかした高温溶液にアルミナ15.2gを溶
解し、室温に冷却した溶液及び濃硫酸12.2gを水2
0gで希釈した溶液(これは過剰の塩基を中和するのに
用いる)を、別々に十分攪拌しながらブレンダーに入れ
た。得られたスラリーの組成を、酸化物のモル比として
4 表わすと次のようになる。
(K、Rh0:A#zO* 2. 9 Si0□:A I!2039 H2O;^l−20s 135 KBr/八It03 0.に こでR:にの比率は約0.25であり、Rは用いたテト
ラアルキルアンモニウムカチオンの臭素の塩である。
次に、得られた4つのゲルをテトラフルオロエチレンシ
ャーに入れ、オーフ゛ンで100℃、5日間反応させた
。結晶化したゲルを取り出し、濾過洗浄して乾燥した。
得られた個々のゼオライトの相構造をX線結晶学により
め、表−2に記載した。L型ゼオライトのX線回折パタ
ーンを表−3に示す。生成物1A〜1Dの化合組成分析
を表−4に示す。
5 )7 も 如 −二 −−− 八 X線回折分析から、これらの物質は高い結晶性を有して
いることがわかった。試料1Bを550℃で1時間焼成
し、次にKClの10%溶液でpH8,5の水溶液で2
回イオン交換した後、110℃で乾燥し、それから40
0℃で1時間焼成した1、7トール(torr)、23
℃でヘキサンに暴露させると、このものは、5分間で重
量が7.5%増加した。化学分析の結果から、このイオ
ン交換した試料のSj:^l比は変化しなかったが、K
:Δβ比は0.99となっていることがわかった。
表−3 すべてのピークはI/I。〉2である。
20 d (人) I/■。
5.512 16.02 100 11.755 7.522 14 14.696 6.022 16 15.000 5.901 9 19.275 4.601 45 7 20、 099 4. 414 7 22.652 3.922 56 23、 400 3. 788 4 24.2]、1 3.673 19 2/1.261 3.665 10 25.555 3.483 29 27.183 3.278 20 27゜ 4,99 3.34.1 4 27.952 3.189 50 29.046 3.072 、36 29、 526 3. 023 6 30.682 2.911 33 33.795 2.650 43 35、 868 2. 501 9 36、 251 2. 476 5 39、 154 2. 299 6 39、 488 2. 280 6 41.025 2.]、98 21 *試籾を110℃で乾燥し、室温で平衡にした。
8 装置:シーメンスD500、Cu チューブスキャン−
4°〜456;角度増加−0,02゜カウントタイム−
1秒、ラング(Lan+bda) =1.54051 9 実施例2 テトラエチルアンモニウムブロマイド30.3g全部を
水105gに溶解し、実施例1で述べたように、ゲルを
形成させるためにブレングー中で、217.15gのケ
イ酸カリウムに加えた。次に水和カオリンを650℃で
3時間加熱してつくったメタカオリン27.8gをこの
ゲルに加え、5分間均一に撹拌した。このゲルは、酸化
物のモル比として表わすと次の組成を有する。
K2O:Al203 1.8 R20:八11.o3 0.6 Si0□:Aβgos 10 H20:Al2os 110 KBr:A41g0a 1. 2 ここでRは、テトラエチルアンモニウムカチオンである
次に、このブレンドしたゲルを75mAのステンレスス
チールテストチューブオートクレーブ中に入れ、160
℃で4.5日加熱した。その後、オートクレーブを冷却
し、試料を濾過し、洗浄後1 乾燥した。X線回折分析の結果、生成物は純粋なゼオラ
イトしであることがわかり、化学分析からSiO□:A
 # 20.の比が6.80であることがわかった。従
って、この方法ば、SiO□/Aβ203の比率が高い
型のゼオライトLの合成に特に有益である。
実施例3 本実施例は、有機カチオン(テンプレート)の量をアル
ミナ1モルに対して、0.2〜1.6モルとなるように
種々変化させたときのゼオライト生成に与える影響を示
すものである。
水30gとKO+1(85%)19.2gとの溶液に、
80℃でA # 203 ・311zOL 5. 2 
gを全量溶かした。この溶液を室温に冷却した後、ブレ
ングー中でケイ酸カリウム200.3gと混合してゲル
を形成させた。このゲルに、ビス−(2−ヒドロキシエ
チル)ジメチルアンモニウムハイドロオキサイドの50
%水溶液11.7gを加え、次に40gの水で希釈した
硫酸14.2gをゆっくり加えた。得られた組成物を、
酸化物のモル比として表わすと次のようになる。
2 に20:A l−z03 2、8 R20:八p2o、 0.2 Si(h:A 7!z(h 9 HzO:Aj! zos 135 に、SO,:八l1z03 0.2 ここでRは、ビス−(2−ヒドロキシエチル)ジメチル
アンモニウムカチオンである。
このスラリーを密封したテトラフルオロエチレンボトル
中で、7日間100℃で反応させた後、濾過し、洗浄し
てから乾燥した。この結晶化生成物は、純粋なゼオライ
トLのX線回折パターンを示した。この生成物の化学分
析から組成は、1.03 KzO:A Al gos:
5.5OStowであった。
ビス−(2−ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド溶液35.1g及びHtSO418
,2gを用いた以外は、上記と同じ操作で、第2のゼオ
ライトを調製した。得られたスラリーは、酸化物のモル
比で表わすと次の組成を有している。
3 に20:^RzOx 2.4 R20:A I! 203 0 、 6Sj0□:A 
l!203 9 11゜0:八12tO3135 に2SO4,:八”201 o、に こでRは上記と同じ意味を有する。反応後得られた生成
物は、純粋なゼオライトLのX線回折パターンを示し、
組成は次の通りであった。
1.03 KJ:^j! go+:5.60 SiO□
ビス−(2−ヒドロキシエチル)ジメチルアンモニウム
ハイドロオキサイド溶液70.2g及び)1ZsO42
4,6を用いた以外は、上記と同じ操作で、第3のゼオ
ライトを調製した。得られたスラリーは、酸化物のモル
比で表わすと次の組成を有している。
K、O:Al2,0+ 1. 8 R20:Al1z0a 1 、 2 Si02:A J go39 H2O:八lz(:h 135 KzSO,:A j! z(L+ 1゜24 ここでRは上記と同じ意味を有する。反応後得られた生
成物は、純粋なゼオライト1.のX線回折パターンを示
し、組成は次の通りであった。
1.03 KzO:八12203:5.7 Si0□実
施例4 水35gとX0II(85%)19gとの溶液に、80
℃でAI!203 ・31120 15. 03 g全
量を溶かした。この溶液を室温に冷却した後、これを、
テトラエチルアンモニウムブロマイド21.2gを25
gの水に溶かしたものとケイ酸カリウム198gとの混
合物に、ブレングー中で加えた。
得られたスラリーは、酸化物のモル比で表わすと、次の
組成を有している。
I20:A I! 203 2 、 0R20:八# 
20. 0.52 SiO□:八I!203 9 ++20:八1420s 135 ここで、Rはテトラエチルアンモニウムカチオンである
ゲル形態のスラリーを完全に均質化した後、硫5 酸く96%)16gを水25gで希釈し、これを加えて
部分的に中和した。その後、水を加えて全量を371g
とした。このゲルをテトラフルオロエチレンシャーに移
し100℃で5日間加熱した。
濾過、洗浄及び乾燥して得た生成物は、X線回折分析の
結果、純粋なゼオライトしであることがわかり、その化
学組成は次の通りであった。
1.08 I20:八7!203:5.8 5iOz実
施例5 次の組成を用いて、ガロ(gallo) −アルミノ−
シリケ−1〜1、型ゼオライトを製造した。
6に、0:八1.zoa:GazOa:16 SiO□
:210 HzO:1.2(TEA)、Br2GaJ3
5. 7 3 g と八12203 − 3H204,
37gとを、水20gとKOII 12 gの力性アル
カリ溶液に還流しながら溶かした。この溶液を冷却した
後、ケイ酸カリウi−(K 5iffi#6. P、Q
Corp、) 125.7gをブレンドし、次に水25
gに15.4gのテトラエチルアンモニウムブロマイド
を溶かしたものを加えた。最後に、水23gで希釈した
7、7gの硫酸(96%)を、混合物に6 加えた。試料を125m℃のテフロンボトル2つに分け
、100”Cで高温熟成した。3日後、試料は90%結
晶したL型ゼオライト〜になり、4日後には、不純物の
ない完全な結晶となった。化学分析結果、An4.45
%、Ga1O,4%、Si23.1%及びに12.9%
であり、対応する生成物の化学量論値は次の通りであっ
た。
1.02 I20:0.53 A 12 Ja:O,4
7Ga20s:5.245iOz実施例6 UFカカオン(ジョーシア カオリン C0,)27.
8をメタカオリンに変えたもの、K Siβ#6 (P
、 Q、 Corp、) 217.2 g、水105g
及びテトラエチルアンモニウムブロマイド3093gを
用いて調製した次の組成を有するスラリー2.4KzO
:八A z03:10 5t(h:1..2 TEA 
Br:110 I20を160℃、自然増の圧力下(約
5気圧)で5日間加熱した。得られた生成物は、0.1
〜0.5ミクロンの柱状晶を含み、極めて純度の高いX
線回折パターンを示し、化学分析の結果からA17.8
5%、″に12.3%及び5i27.8%7 でありゼオライトI、の化学量論量1.08 I20:
八P2O316、B St0□ であった。5%のKC
ff溶液で試料を洗浄した結果、I20/A I220
3の比は、1に減少した。又 pllは、?m1l(’
[の数滴を用いて1118に合わせた。
実施例7 UFメタカオリン(ジョーシア カオリンC0,)29
、 15 g、 K SH!#6ケイ酸カリウム(P。
Q、 Corp、) 184. 4 g−水136.4
g及びテトラエチルアンモニウムブロマイド(TEA 
Br)25.8を用いて調製した次の組成を有するスラ
リー1.95KzO:A 7! zoa:8.5 5i
(h:1.0 TEA Br 110 I20を反応さ
せて、ゼオライトを合成した。160℃、自然増圧力下
、5日間オートクレーブ中で高温熟成した後、生成物を
濾過、洗浄し、分析した。これはX線回折から純粋なゼ
オライl−Lであり、八I18.17%、K13.2%
、5i27.4%の化学組成を有し、ゼオライトの化学
量論量は、1、 1に、O:八l1203:3.44 
StO□であった。さらに試料を1118に調製された
KC7+の希薄溶液で洗浄8 し、 K20/八12tOs0)比を1にした。
つまり、本発明は、塩基性金属カチオンの一部を比較的
大きなテトラアルキルアンモニウムカチオンで置換する
ことによって、L型ゼオライトを製造する方法を提供す
るものである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 11) (Si 1Ge)Oz対(八It 、 Ga)
    z03の比率が3〜7の範囲にあり、本質的に下記のX
    線粉体回折パターン: 1/1. d(人) 100 15.80 14 7.89 15 7.49 25 5.98 32 4.57 30 3.91 20 3.66 23 3.48 14 3.26 34 3.17 22 3.07 15 3.02 23 2.91 1/Io d(人) 19 2.65 を有し、結晶質で、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(a)工程及び(b)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。 (a) 水、シリカ源又はゲルマニア源、アルミナ源又
    は酸化ガリウム源、2つのアルキル基■の炭素数が1〜
    4であり、他の2つのアルキル基の炭素数が少なくとも
    2であるテトラアルキルアンモニウム塩、カリウム源、
    及びカリウム源とナトリウム源の合計量を基準として約
    40モル%までのナトリウム源を含む反応混合物であっ
    て、酸化物のモル比として表わしたときに、次の範囲内
    にある反応混合物を調製し、 (M、R)J:(^j! 、 Ga)io+ 1.4〜
    4(St、Ge)go:(AIllGa)gos 2.
    5〜15uzo:(^12 、Ga)gos 90〜2
    00Rgo : Mzo 0.05〜0.5(式中、M
    はカリウム又はカリウムとすトリウムとの混合物であり
    、Rは上記のアルキル基を有する■テトラアルキルアン
    モニウムカチオンである。) (b) 反応混合物を実質的に■均質にし、ゼオライト
    の結晶が形成されるまで、約70〜260℃で、約1〜
    10日間保持する。 (2)反応混合物中にナトリウム源が存在しない特許請
    求の範囲第(1)項記載の製造方法。 (3) アルミナ源が、カオリン又はハロイサイトであ
    る特許請求の範囲第(1)項記載の製造方法。 (4)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。 (5) シリカ源が、ケイ酸カリウムである特許請求の
    範囲第(1)項記載の製造方法。 (6)反応混合物を100〜170℃に保持する特許請
    求の範囲第で1)項記載の製造方法。 (7) テトラアルキルアンモニウムカチオンが、テト
    ラエチルアンモニウム、テトラプロピルアンモニウム、
    テトラブチルアンモニウム及びビス−(2−ヒドロキシ
    エチル)ジメチルアンモニウムから選ばれる特許請求の
    範囲第(1)項記載の製造方法。 (8)ゼオライ1〜か、酸化物のモル比として表わした
    ときに次の範囲の組成: 1.0〜1.1(M、+7)20:八7!20:+ :
     5.2〜7SiOz(式中、M及びRは前記と同し意
    味を有する。)を有する特許請求の範囲第(])項記載
    の製造方法。 (9) ゼオライトが、酸化物のモル比として表わした
    ときに、次の範囲の組成: 0.9〜1.HM、R)20:八1203 : 2.5
    〜5. ]Si0□(式中、M及びRは−1−記と同じ
    意味を有する。)を有する特許請求の範囲第(1)項記
    載の製造方法。
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