JPS6042229A - ゼオライト構造を有するアルミノケイ酸塩の製造方法 - Google Patents

ゼオライト構造を有するアルミノケイ酸塩の製造方法

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JPS6042229A
JPS6042229A JP14453084A JP14453084A JPS6042229A JP S6042229 A JPS6042229 A JP S6042229A JP 14453084 A JP14453084 A JP 14453084A JP 14453084 A JP14453084 A JP 14453084A JP S6042229 A JPS6042229 A JP S6042229A
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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】 特願昭58−213451号(特開昭59−97522
号公報)に記載された発明の対象は、水、二酸化ケイ素
源、アルカリ金属水酸化物およびアルミニウム化合物を
混合し、そしてこの混合物をゼオライトが晶出するまで
95〜250℃の温度で反応せしめることにより、ZB
M −5型の、結晶性のリン含有ゼオライトを製造する
方法において、反応を有機化合物を添加すること万<、
シかしリン酸アルミニウムの存在下で行々うことを特徴
とする、上記ZBM −5型の結晶性のリン含有ゼオラ
イトの製造方法である。
本発明者らは、この度、上記のゼオライト構造を有する
アルミノケイ酸塩の製造方法は、反応を撹拌機付き容器
において連続的または半連続的に行ない、その際個々の
成分の添加期間を反応時間の1ないし100%とするこ
とによって、更に有利に実施されうろことを見出し丸。
使用される撹拌容器においては、高さ対直径の比は、2
以下となし、それによって容器内のできる限りすぐれた
混合が可能になる。
アルミノケイ酸塩の結晶化のための反応温度は、好まし
くは120ないし220℃、特に150ないし200℃
である。はとんど常に100℃以上において操作される
ので、水性反応混合物上で調整される圧力の丸めに、オ
ートクレーブが必要となる。不活性ガスの添加による追
加的な圧力の上昇は、なんら利益をも之らさない。反応
成分の添加中においても、温度は、上記の温度範囲内に
あるべきである。これは。
添加された物質がすでに加熱されているならば、特に容
易になされる。
一般に撹拌機付き容器内の圧力は、1バールよりも大な
る場合には、反応成分の供給にポンプが必要である。こ
のためには単一のポンプで充分であるが、個々の成分を
別々に添加することも可能であり、その場合、2個また
は3個のポンプがオートクレーブの異った供給点におい
て必要とされる。過早の着色を避けるために、酸性の反
応成分(硫酸アルミニウム、リン酸)および塩基性の反
応成分(アルミン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、苛
性ソーダ溶液)を別々に供給することが好ましい。
出発物質は、順々に相前後して添加してもよいが、同時
に添加することが好ましい。各成分についての添加時間
が反応時間(平均滞留時間)の10ないし100に、特
に20カいし80にであることが好ましい。
添加中に同時に生成物を搬出しなければ、撹拌容器中の
内容物が次第に高くなる。添加は、遅くとも最高の充填
高さに達し友ときに終了しなければならない。各成分が
非常に急速に添加され九場合には、反応容器中において
は、後結晶化によってゼオライトの充分な生成が達成さ
れるように、なお引続いて撹拌を行なわなければならな
い。次いで、なお熱いオートクレーブから生成物が取出
される。しかし、この後結晶化を同様に撹拌機付き容器
として構成されている第2の容器中で行なうことが有利
であることもある。後結晶化の時間は、添加時間の最大
限99倍、好ましくは最大20倍に相当し、そして特に
(高い温度においては)添加時間の僅かに9倍あるいけ
更に僅かに4倍に相当すべきである。
有利には、第1の、ないしは唯一の撹拌機付き容器は、
決して完全には空にされずに、晶出したアルミノケイ酸
塩および未反応の出発物質を含む母液から々る生成物混
合物を常に含有すべきである。それによって、より高い
割合のゼオライト結晶がオートクレーブ内に残留し、そ
れによってゼオライトのそれ以上の生成が促進される。
反応混合物中におけるゼオライト結晶対溶解された5i
ntの重量比は、(定常状態にvJ@整された後に) 
0.05以上、好ましくは0.1以上そして特に0.2
以上であるべきである。完全に連続的な反応方法の場合
には、その際一定の数値が得られ、それはしばしば0.
5以上である。一部連続的な反応方法においては、時に
はこれらの値を超過し、そして時にはそれら数値まで達
しない。
完全に連続的な反応方法および理想的な混合の場合には
、撹拌容器中には取出された生成物中におけると同様に
より多くの結晶質ゼオライトが溶解されたケイ酸塩とし
て存在することも可能である。
なお圧力下にあるオートクレーブから生成物を取出さな
ければならない場合には、これは適当な底部の排出弁に
よって達成されうる。完全に取出すことが所望されない
場合には、生成物は、有利には、反応混合物中に浸漬さ
れてお、りそして弁で閉鎖される上昇管を介して取出す
ことができる。乙の上昇管の長さによって、最大限どれ
だけの生成物が排出されうるかが決定される。
本発明による方法は、有利には完全に連続的に操作され
る。そのためには、出発成分の連続的な供給と共に、反
応生成物の連続的外搬出が必要である。これは、例えば
上昇管を用いて行なわれる。反応容器の制御のためには
、液面計により、あるいけ装置のM量の測定によって液
面を調節することが必要でありうる。
反応時間は、一般に、経済上の理由で、添加されたケイ
酸塩の少くとも10にがゼオライトとして晶出されるよ
うに測定される。よシ高い反応温度においては、よシ短
かい反応時間が必要とされる。180℃以上の温度にお
いては、時として1時間以下の時間で充分である。しか
しながら、数日間の反応時間が必要なとともある。それ
ぞれの反応条件に応じて必要とされる反応時間は、個々
の試料のX線回折図によって決定することができる。本
発明による方法に従えば、もっばらZSM −5型のゼ
オライトにとって典型的なX線回折紗を示すアルミノケ
イ酸塩が製造される。
結晶質ゼオライト対溶解されたケイ酸塩の割合は、大体
において組成によると同様に(特にpH値)平均滞留時
間が長くなると、ゼオライトの割合を高めるが、時とし
て副生成物の生成をもうながす。経済的な理由から、よ
り短かい滞留時間において多少少ない割合のゼオライト
で我慢することも意味のあることであろう。
本発明を以下の実施例によって更に詳細に説明する。
見 (a) 実験装置 使用された装置は、添付図面に示されている。撹拌機付
きオートクレーブ(1)は、約21の正味容量、14C
fflの内径および17.5cmの最大内部高を有する
。それは油を用いる加熱ジャケット(2)により加熱さ
れる。オートクレーブ(1)内に生じた反応混合物(3
)は、撹拌機(4)によって充分に混合される。内部温
度は、温度計ケース(5)内の温度計によって調節され
る。
(′5)の温度を一定にするための油の温度を調節すべ
く温度測定が用いられる。出発物質は、前受容器(7)
および(7つに装入され、そしてポンプ(8)および(
8つを用いて導管(6)および(65を経て撹拌機付き
オートクレーブに供給される。(7)には若干の水で希
釈された水ガラスが入れられており、(7つには残りの
出発物質が入れられている。ポンプの揚程およヒ回転数
を調整することによって、添加時間が制御される。導入
管は、弁(図示せず)によって閉鎖される。撹拌機付き
オートクレーブは、更にマノメーター(図示せず)およ
び安全弁(図示せず)を備えている。
反応生成物は、実験の終了の際に底部排出弁(11)に
よって取出される。オートクレーブ(1)を部分的に空
にするために、生成物は、上昇管(12)および導管(
13)を経て取出される。導管(15)は、弁(14)
を備えている。(14)を適当に調節することによって
、生成物は、部分的にあるいけ連続的に取出される。(
3)の液面は、上昇管の下方の内部高さおよびオートク
レーブの最大内部高さに一致する。生成物は、導管θ3
)を経て、水蒸気の凝縮のための還流冷却器(1のを備
えた21の二つ首フラスコ(9)に導かれる。フラスコ
(9)は、少量宛連続的に内容物を取出される。
生成物は、濾過され、洗滌されそして公知の方法で処理
される。
撹拌機付きオートクレーブ(1)に、ナトリウム水ガラ
ス(Sin、 27V;、Na、08.43%、A/、
0゜0.24π) 445g、水1,189g、リン酸
アルミニウム(1’1tos 385%、”tOII5
2%、600 ’Cに加熱した場合の重量損失109c
)10.iil、85にリン酸27.89およびZSM
 −5型のゼオライト(適当な予備実験で得られたもの
)2ogを装入する。
この反応混合物は、次のモル組成を有する:Na、OO
,503:Al、0.0.024 :SiO2:p、o
、 0.079:H,041 添加されたゼオライトは、この際考慮に入れられていな
い。
反応混合物を190℃において5.5時間撹拌し、次い
で上昇管(12)を経て約14007の生成物混合物を
取出す。このものを濾過し、分離された固形物を乾燥す
る。結晶質の生成物95gが得られる。X線回折図は、
典型的なZSM −5型のゼオライトのパターンを示し
ている。
撹拌機付きオートクレーブの中に残留する生成物混合物
に160〜164℃の内部温度において40分以内に上
記の量の出発物質(ゼオライトを除く)を新たに両方の
ポンプを経て配量する。次いで導管を全部で150m1
の水で洗滌する。反応混合物を200℃において2時間
撹拌し、次に10分間で約1500舖の生成物混合物を
上昇管を経で取出す。そこからZSM −5型のゼオラ
イト72gが得られる。残りの生成物混合物に対して、
185℃において45分以内に上記の出発物質を新たに
ポンプで送入する。
オートクレーブを170℃において16.5時間撹拌す
る。生成物混合物1.1507dを取出し、そこからゼ
オライト96f/を得る。残りの生成物混合物に対して
、Tfrたに上記の出発物質をポンプで供給する。次に
200’Cにおいて4.5時間撹拌する。上昇管を経て
約1.500舖の生成物混合物を取出す。それから12
0℃で乾燥しり後、ゼオライト82.9が得られる。オ
ートクレーブを冷却し、そして完全に空にする。約42
0m1の残りの生成物混合物から、乾燥後ゼオライト5
2Fを得る。全部のゼオライト試料の結晶性は、極めて
すぐれている。最後の試料のX線回折図を第1表に示す
例 2 反応は出発物質(Il+dukte)を同時に添加しそ
して後結晶化された生成物を取出すことによって行なわ
れる。
実験装置は、例1のそれに一致する。撹拌機付きオート
クレーブに例1に記載された出発物質を装入する。添加
されたゼオライトの世は、5ogに増やされる。撹拌容
器を200℃に加熱しそして一定温度において2時間撹
拌(後結晶化のために)した後に、最初(ゼオライトの
添加なし)と同じ反応混合物を1時間以内にポンプを用
いて配量し、そして同時に約1.550域の反応混合物
を上昇管を経て取出す。反応容器内の液面は、はぼ一定
に保たれる。取出された反応混合物は、冷却後に濾過さ
れ、フィルターケーキは乾燥される。ZSM −5型の
ゼオライ)117gが得られ、そのX線回折図は、ZS
M−5型のゼオライ)K特有の回折線のみを示す。
オートクレーブ内の反応混合物をまず200℃において
1時間そして次に75℃において17時間(−夜にわた
り)撹拌する。温度を200℃まで高め、次いで前記の
…発物質混合物(ゼオライトを除く)を2時間内に供給
し、そして同時に約21の生成物混合物を取出す。
この生成物混合物を濾過し、乾燥しそしてX線写真によ
り試験する。この生成物は、ZSM −5型のゼオライ
トの典型的なX線回折線を示す。
そのはかに、モルデナイト型のゼオライトの回折線が極
めて少量観察される。オートクレーブ内の反応混合物は
、更に2時間撹拌され、そして次いで上昇管を経て取出
される。
第1表 格子間間隔 相対強度 a(1o cm) (T/To) 11.5 75 10.2 42 9.88 18 9.07 ’ 5 7.55 5 7.17 5 6.78 8 6・44 16 6.05 20 5.77 14 5.62 14 5.42 5 5.17 5 5.07 7 5.01 9 4.90 1 4.657 4.48 2 4.40 12 格子間間隔 相対強度 d(10cTn) (T/To) −〇 4.29 1 6 4.1 2 4 5.95 8 3.88 100 5.84 76 5+78 59 3.75 55 5.68 K 5 5.62 5 3.57 2 5.51 8 5.47 12 3.42 5 L39 6 5.58 ? 3゜33 13 5.27 7 3.205 3゜16 5 5.0715 5.01 15 格子間間隔 相対強度 a(1o cm) (’I/To ) 2.99 15 2.96 8 2.88 5 2.85 2 2.80 2 2.75 6 2.69 3 2.67 2 2.651 2.6′S6 2.60 4 2.5B 5 2.55 5 2.50 7 2A6 2 2.45 4 2.41 5 2.37 1 2.54 5
【図面の簡単な説明】
図面は、本発明による方法を実施するための実験装置を
示す。 図中、主要な部分を参照数字をもって示せば下記のとお
シである: 1 、・、・撹拌機付きオートクレーブ2・・・・加熱
ジャケット 5・・・・反応混合物 4・・・・撹拌機 5・・・・温度計ケース 6.6′・・・・導管 7.7′・・・・前受容器 8.8′・・・・ポンプ 9・・・・フラスコ 10・・・・還流冷却器 11 ・・・・底部排出弁 12・・・・上昇管 16・・・・導管 14・・・・弁

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 水、二酸化ケイ素源、アルカリ金属水酸化物およびアル
    ミニウム化合物を混合し、そしてこの混合物をゼオライ
    トが晶出するまで95ないし230℃の温度で反応せし
    め、その際反応を有機化合物を添加することなく、しか
    しリン酸アルミニウムの存在下で撹拌機付き容器内で行
    なうことにより、ZSM −5型の結晶性のリン含有ゼ
    オライトを製造する方法において、反応を撹拌機付き容
    器内で連続的または半連続的に行ない、その際個々の成
    分の添加期間を反応時間の1表いし100にとすべきこ
    とを特徴とする上記結晶性のリン含有ゼオライトの製造
    方法。
JP14453084A 1983-07-15 1984-07-13 ゼオライト構造を有するアルミノケイ酸塩の製造方法 Pending JPS6042229A (ja)

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DE3325514.8 1983-07-15
DE19833325514 DE3325514A1 (de) 1983-07-15 1983-07-15 Verfahren zur herstellung eines aluminiumsilikates mit zeolith-struktur

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CN113526520A (zh) * 2020-04-13 2021-10-22 中国石油化工股份有限公司 一种磷改性zsm-5分子筛及其制备方法
CN113526519A (zh) * 2020-04-13 2021-10-22 中国石油化工股份有限公司 含磷的多级孔zsm-5分子筛及其制备方法

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