JPS61187935A - 変性したゼオライトの製造方法及びその利用 - Google Patents

変性したゼオライトの製造方法及びその利用

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JPS61187935A
JPS61187935A JP60026636A JP2663685A JPS61187935A JP S61187935 A JPS61187935 A JP S61187935A JP 60026636 A JP60026636 A JP 60026636A JP 2663685 A JP2663685 A JP 2663685A JP S61187935 A JPS61187935 A JP S61187935A
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zeolite
zsm
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catalyst
silica
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ポール ゲルハード ロツドワルド
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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】 〈産業上の利用分野ン 本発明は、増加した選択性、活性、あるいは両者を賦与
するためにBP、を用いた処理により変性させた!;5
M−5型の結晶性アルミノシリケート・ゼオライト上で
の炭化水素及び他の有機化合物の接触転化、及びか\る
触媒の製造方法憂こ関する。
〈従来の技術〉 ゼオライト性物質は、天然産も合成品も共に、過去薇こ
於て種々の形式の転化反応に対して触媒としての性質を
有していることが示されて来た。かなりの注目を集めた
この筏の転化反応の一つに、オレフィン類及びガソリン
をも含めた炭化水素のアルコール及びエーテルからの製
造がるる。
米国特許第4,025,575号は低級アルコール及び
/又はそれらのエーテルを、減圧の入口分圧に於てZS
M−5型の結晶性アルミノシリケート・ゼオライトと接
触させる、C,−C,オレフィンの混合物への転化方法
を記載している。
1976年1月9田こ発行された米国特許第&931,
349号もZSM−5型触媒を用いるメタノールのガソ
リンへの転化方法を開示している。1978年4月11
EIIこ発行された米国特許第4,083,888号は
、笑質上無水の稀釈剤及びzsy−5をゼオライトの存
在でのメタノールの接触転化ζこ依る炭化水素の製造方
法を開示している。ガソリンを含めた炭化水素へのメタ
ノールの転化を記載したそれ以外の多くの特許及び刊行
物がるり、例えば米国特許第3.931.349号;第
3.969,426号;第ふ899,544号;第3,
894,104号;第3,904,916号及び第3.
894,102号でろ9、その開示の内容を参考のため
lこここ番こ包含させておく。
その他の転化反応lこは、例えばプロピレンのオリゴメ
リゼーション、トルエン不均化、キシレン異性化、アル
コール又はオレフィンを用いた芳香族のアルキル化例え
ばトルエン+エチレン→p−エチルトルエン、及U脱ろ
’)即り’7ツクス分子の形状選択的分解が含まれる。
米国特許第4.163,028号はZSM−5の存在下
でのキシレン含有原料の異性化を開示している。米国特
許第4,268,420号はキシレンの異性化で触媒と
して使用出来る結晶性ポロシリケー’I−AWE−IB
<ZSM−5)を記載している。
米国特許第4,292.457号はボロシリケートAM
S−1BCjlSM−5)の存在下での芳香族炭化水素
のアルキル化を開示している。米国特許第4,269,
813号は不均化及びトランスアルキル化プロセス並び
壷こキシレン異性化でのこの触媒の使用を開示している
。zSM−4及びZSM−5触媒の存在下での同様なプ
ロセスは米国特許第4.377.502号でも開示され
ている。米国特許第4.208,305号及び第4.2
3&318号は上記の接触プロセス以外に、ゼオライト
触媒の存在下での、分解ガソリン及びナフサの改質、ア
ルコールからのオレフィンのM、オレフィン性ガソリン
の製造、オレフィンのアルキレーション、水素混合物の
分離及び炭化水素油の接触水素化膜ろうを開示している
く本発明の特徴〉 ZSM−5型ゼオライトは、ゼオライトを気態の無水三
弗化硼素と、穏かに加熱した温度例えば150℃で、且
つ比較的短時間例えば30分間、より詳細には下文に記
載する条件で、接触させること曇こよって好都合に変性
されることが今や見出された。驚くべきことには、新規
な生成物は538℃で実施したアルファー試験によって
測定した時に、耐熱性炭化水素例えばn−へキサンの分
解に対しては減少した活性を示すが、下文基こ詳述する
様に、メタノールの炭化水素への転化に対しては増大し
た活性を示す。その上、実施例によって示す様に、新規
な変性触媒は一般に、そのアルファー値から予測される
ものよりも、n−へキサンより低い耐熱性の原料の転化
に対して遥かに高い活性を示す。
か\る有機化合物の接触転化には、オレフィンのオリゴ
メリゼーション、トルエン不均化、キシレン異性化、接
触脱ろう、及びオレフイ/及び/又はガソリンを含む炭
化水素へのメタノールの転化が包含される。
三弗化硼素処理したゼオライト触媒はより低い操業温度
の使用又は、明白なことだが、先行技術で一般に使用さ
れている同一の温度では裏9大きな空間速度での使用を
可能lこする。増大したm注の触媒を持つことは、低い
操業温度を使用出来るという事実に起因する安価化され
た操業経費及び、より大きな空間速度が使用出来るとい
う事実に基づくより大きな生産量を可能番こするという
可能性かめることはすぐ判明する。
本発明記載の方法に依る三弗化硼素を用いる処理は化学
組成及び物理性状並びに触媒特性lこも変化を与える。
これらは実施例21fこよって例示されている。この実
施例はゼオライトとBP、との間で反応が起ることを示
唆している。
史に変性されたゼオライトは若干小さな細孔を有してお
り、そして従って“より薄い“分子例えは(メタノール
転化での)エチレン及び(キシレン異性化での)p−キ
シレンの形成に好都合であることを示している。
く方法のwP細な記載ン 本発明の新規次触媒は、少くとも部分的にmWでめるZ
SM−51jl’P1.媒、好1しくCHzSM−5、
を単+C三弗化硼素で処理すること番こよって製造され
る。処理を行ったゼオライトは、存在する可能性ゐる過
剰のEFsを一切泳去するため番こ好ましくはパージす
る。処理の方法は狭X臨界的では無く、そして150℃
に維持された1gの触媒床を30a/惰inで三弗化硼
素を流す典型条件を使用する。然し、25乃至500℃
の温度に維持された触媒床1&1こlから600cc/
rni*の流速が本発明の増大した(活性の)触媒の製
造に利用出来ることを貿意されたい。三弗化#Ill累
を触媒と接触させる時間も狭く臨界的ではなく、0.0
1時間乃至10時間、及び好ましくは約0・1乃至2.
0時間の時間で活性化が達成出来る。三弗化硼素処理を
行った後、触媒は使用出来る状態にるるか、所望によっ
ては空気か焼しても艮い。三弗化硼素との接触は常圧で
極めて有効でめるが、減圧又は加圧も使用出来る。
ZSM−5型触媒を用いる、低級アルコール、それらの
エーテル、又はその混合物のC,−C,オレフィン及び
より重質の炭化水素への転化及びメタノールのオレフィ
ン、ガソリン、及びその他の炭化水素への転化は周昶で
ある。これらの反応lこついての条件は参考のために包
含させた特許中に詳述されている。本発明の変性した触
媒はそれらの転化反応lこ於て好都@−こ使用される。
変性されたゼオライトが好都合に利用されるその他の転
化反応を次に記載する。
オリゴメリゼーション及び重合は、熱及び触媒の存在下
で向−の分子が連鎖し1より大きな分子を形成すること
を伴う。オリゴメリゼーションは二量体、三量体及び四
量体の形成に関連するが、典型的な重合は軽質オレフィ
ンが結合して極めて長鎖のオレフィンを形成することで
ある。オレフィン・オリプメリゼーション及び重合条件
は、約95゜乃至約9357の、好ましくは約390″
F乃至約8107の温度、約常圧乃至約10.000 
paigの、好ましくは約常圧乃至約2,000 ps
igの圧力、(流通条件の場合は)約0−1 he−”
乃至約50 hl−”の、好ましくは約0.5 hr 
’乃至約1〇五r−凰のWH8V、及び(バッチ操作の
場付は)約0.1Aデ乃至約48 hrの、好ましくは
約0.5 hr乃至約24hデの接触時間、及び約0乃
至約20の、好ましくは約0乃至10の水素/オレフィ
ンモル比が含まれる。
オレフィン・オリゴメリゼーションは、例えばプロピレ
ンでは、525℃以下の、そし1好ましくは約300℃
の温度、0.1乃至50の、好ましくは約30のWH8
V。
350 paig乃至550 paigの圧力で実施可
能である。
トルエン不均化は90℃乃至550℃の、好ましくは約
500℃の温度、Opaig乃至3000psiすの圧
力、0.01 hr′−”乃至90 hr−”の、好ま
しくは約10のwnsvで実施される。キシレン異性化
は230℃乃至540℃の、より好ましくは230℃乃
至300℃の温度、150゜psig以下の、好ましく
は20乃至400 pttりの圧力、0.1乃至200
の、好ましぐは0.5乃至50の、そしてより好ましく
は5乃至25の、そして更により好ましくは約10のW
H8Vで実施可能である。
当業界周仰の如く、ZsM−5型ゼオライト物質は並は
ずれた特別の性質を示す新規を種類のゼオライトでろる
こnらのゼオライトは極めて低いアルミナ含量、即ちア
ルミナ醤こ対する高いシリカ比を有するが、アルミナに
対するシリカの比(以下「シリカ/アルミナ(モル)比
」と称ス)が30を越えても極めて活性である。触媒活
性は普通、骨組み構造のアルミニウム原子及び/又はこ
れらのアルミニウム原子に随伴するカチオンlこ帰せら
れ1いるので、この活性Fim<べきことでろる、これ
らのゼオライトは例えばX及びY型の他のゼオライトの
骨組み構造の不可逆的な崩壊を窮起させる高温での長時
間にわたるスチームの共存lこも拘わらず、その結晶性
(結晶化度)を保持し続ける。
この棟類の七オライドの結晶構造の重要な特徴は、より
小さなリングCLinda) Aの細孔とより大きなリ
ングXの細孔との中間の有効な細孔寸法、即ち酸素原子
のlO員環が持っている様なはソその寸法を有する細孔
窓、を持っているために、結晶内自由空間Iこ拘束条件
性の出入口を備えていることである、勿論、これらの環
は、酸素原子目!が四面体の中心にめる珪素あるいはア
ルミニウム原子と結晶性アルミノシリケートのアニオン
性骨組み構造を造り上げている四面体の規則的な配t#
こよって形成されたものである。短的に言うと、本発明
で有用な好ましい型のゼオライトは少くとも約12のシ
リカ/アルミナモル比;及び結晶の自由空間に拘束県外
付きの出入口を有している構造とを兼備している。
言及したシリカ/アルミナ比は従来の分析方法によって
決足可詑である。この比は、可能な限’)’ljlこ、
ゼオライト結晶の強固なアニオン性の骨組み構造であり
、且つバインダー中の、るるいはカチオン性の又は他の
臘で経路にろるアルミニウムを排除している比を表わし
ている。少くとも12のシリカ/アルミナ比のゼオライ
トが有用でめるが、少くとも約30のより高い比を有す
るゼオライトを使用するのが好ましい。か\るゼオライ
トは、か焼抜(こ、水Iこ対するより大きなn−ヘキサ
ン曇こ対する結晶内収着能を示す、即ちそれらは°疎水
性1を示す。この疎水特性が本発明にとって好都合であ
ると考えられる。
本発明で有用な好ましいゼオライトは自由暑こ爲−へキ
サンを収着する様な有効細孔寸法を有する。その上、構
造はより大きな分子に拘束条件付きの出入口を有するも
のでなければならぬ。か\る拘束条件付きの出入口かめ
るか否か即仰の結晶構造から判断することがある場合に
は可能である。例えば、結晶の唯一の細孔窓がa!素原
子の8員環によって形成されている場脅蚤こは、n−ヘ
キサンより大きな断面を有する分子の接近がり[除され
、そしてか\るゼオライトは所望のタイプのものでは無
い、ある場合には環の過剰収縮又は細孔閉塞かこれらの
ゼオライトを有効で無くする可能性もあるが、10員環
の窓が好ましい。12員環は、TMAオフレタイトの収
、Ill 2 (s)環構造が拘束5il!!件付きの
出入口を示すか、通常は好都合な転化反応を起す光分な
拘束条件を提供しない。細孔閉基又はその他の原因で利
用し得るその他の12(員〕環構造も存在し得る。
外−パラフィンよりもエリ大きな分子に必要な拘束条件
付きの出入口をゼオライトが有しているか否か結晶構造
から判断しようとするよりも、1拘束係数<Con5t
1−α01Indttz)″又はC,1,とここで定義
される性質の簡単な決定方法が、次の方法lこ従って常
圧で、約1.!9以下のゼオライトの少量試料上is−
へキサンと3−メチルペンタンの等重量混付物を連続的
に通過させることによって達成できる。錠剤又は押出品
の型のゼオライト試PFを破砕してはソ荒砂の粒子寸法
としてガラス管Cc光填する。試験に先立って、少くと
も15分間、ゼオライ)%1000?で空気流で処理す
る。次−こゼオライトをヘリウムでフラッシュし、温度
を550下と950″I?の間に会わせて、lo先乃至
60%の総括転化′4を与える。炭化水素混合物をLL
H8V(即ち毎時l容積のゼオライト当91容槓の液体
炭化水素)でゼオライト上を4:lのヘリウムの全炭化
水素基こ対するモル比を与える様憂こヘリウム稀釈して
通す、定常流になって20分後に、流出物試料をと9、
そして最も好ましくはガスクロマトグラフIこよって分
析して、二種の炭化水素のそれぞれ基こついて変化せず
残っている割付を決定する。
C,1,は次式の機番こして算出する。
比fこ近似している1本発明fc適するゼオライ)Fi
l乃至12の拘束係数を有するものである。いくつかの
典型的なゼオライトのC,1,値は仄のとおりでろる:
C−1・ ZSM−40,5 ZSM−58,3 ZSM−118・7 ZSM−122 ZSM−239,1 55M−354,5 ZSM−382 TMAオフレタイト          3゜7ベータ
ー                0.6H−ゼオロ
ン(モルデナイト)     0・4RE Y    
             0.4無定形シリカ−アル
ミナ       0.6エリオナイト       
     38上述の拘束係数は本発明で有用なこれら
ゼオライトの重要なそして臨界的でさえるる定義である
。このパラメーターのその特性及び説明したその決定方
法から、然し、所定のゼオライトが若干異った条汗下で
試験されることがめり、その際に異った拘束係数を有す
る可能性かめることを容認している。拘束係数は操作(
転化)の過酷匿及びバインダーの有無番こまって若干変
る。従って、特定のゼオライトの拘束係数番こついて1
乃至12の範囲で2つ以上の値を定める様(こ試験条件
を選定することが可能でめることか認められよう。か\
るゼオライトはここで定渡された様な拘束条件付きの出
入口を示し、セしてl乃至12の拘束係数を有している
とみなす。又、上で規定された温度及び転化率の範曲内
の二つ以上の条件の組の下で試験した時ζこ、′少くと
もl乃至12の一つの値と共Gこ、僅か1より小さい例
えば0.9の又は12より若干大な例えば14又は15
の拘束係数の値を示すものも、ここでは、l乃至12の
拘束係数を有し、従ってそれらのゼオライトが新規な種
類の高度珪質ゼオライトの範囲にるるものとみなす。従
ってここで使用する拘束係数値は排他的な値でろる。J
:9も包括的なものであることを理解されたい。即ち、
ここで示した試験の定義の組に該当する条件のいづれか
の組合で試験した時に、1乃至12の拘束係数を有して
いると判明したゼオライトは、(他の規定された条件で
向−のゼオライトが試験された時に1乃至12以外の拘
束係数を与んると否とにか\わらず)、本発明の触媒の
足義番こ包含されるものとみなす。
不明細蕾で規定されるゼオライトの種類はZSM−5、
ZSM−11、ZSM−12、Z:5M−21,ZSM
−23、ZSM−35、ZSM−38,13!1M−4
8、及びその他の類似物質によって例示される。ZSM
−5を記載゛  し、特許請求している米国特許第3,
702,886号を参考のため番こここ擾こ包含させる
。ZSM−11は米国%FF第3.709.979号憂
こエワ詳述されており、その全内容をここに参考のため
に包含させる。ZSM−12は米国特許第3.832,
449号により詳述されており、その全内容をここに参
考のために包含させる。Z!1M−21は米国特許第4
.046.85引こ工9詳述されており、その全内容を
ここに参考のために包含させる。ZSM−23は米国時
FF@4.076,842号により詳述されており、そ
の全内容を参考のためにここに包含させる。ZSM−3
5は米国特許第4.016,245号により詳述されて
おり、その全内容を参考のためにここ−こ包含させる。
ZSM−38は米国特許第4.046,859号憂こよ
り詳述されており、その全内容を参考のためにここに包
含させる。
天然ゼオライトは場合によっては、徨々の活性化方法及
びその他の処理例えば塩基交換、スチーム処理、アルミ
ナ抽出及びか焼、その組合わせlこ依ってこのタイプの
ゼオライト触媒に変換し得る。か\る処理が可能な天然
鉱物には、フェリエライト、プリューステライト、束沸
石、ダチアルダイト、準輝沸石、輝沸石、クリノプチロ
ライトが包含される。好ましい結晶性ゼオライトはZS
M−5、ZSM−11、ZSM−12、ZSM−21%
ZSM−23、ZSM−35、ZSM−38及びZSM
−48Ch’)、ZSM−5及びZSM−11が轡曇こ
好ましい。ろる場合には使用に売文って、新鮮なゼオラ
イトをスチーム処理してその宿性を減少させ、そしてそ
れに依って選択性を改善するのが好ましい。か\る改善
はスチーム処理HEM−5について記載されている。
本発明の好ましい態様では、選択されたゼオライトは乾
燥した水素型で、約1.69 /an” jf:下廻ら
ない(即ち約1.69 /an”以上の)結晶骨組み構
造密度を有するものでろる。これら三つの基準をすべて
満足させるゼオライトが最も望ましいことが判明した。
従って、本発明の好ましいゼオライトは約1乃至12の
上で規定された様な拘束係数及び約L6g/ca”を下
廻らない乾燥結a1蜜度を有するものである、即知の構
造についての乾燥密度は、例えばダブりニー・エム・メ
イヤー<W、M、Meier) lこよるゼオライト構
造についての報文の第19頁に示されている様に、10
00立方オングストローム当りの珪素手アルミニウム原
子の数から算出出来る。この報文、その全内容をt考の
ためにここに包含させるが、1968年にロンドンのイ
ギリス化字工莱協会(the 5ociety of 
ChemicalIndustry )によって刊行さ
れた、1プロシーデイングズ・オン・ザ・コンファレン
ス・オン・モレキュラー・シーブズ、ロンドy1967
年4月(Procegdirga  ofthe Co
nfaranca  on Mo1ecu13、r 5
ievas*Los−do%、April  1967
)”に含まれている。結晶構造が未知の時は、結晶骨組
み構造密度は古典的なビクノメーター法によって決定可
能である。例えLゼオライトの乾燥水素型を、結晶擾こ
よって収着されない有機溶媒に浸すことlこ工って決定
できる。又は、結晶密度は、水銀は結晶間のすきまを満
すが、結晶内の自由空間には侵入しないので、水銀ボロ
シメトリ−1こよって決定可能である。この樵類のゼオ
ライトの並はずれた持続した活性及び安定性を約1.6
g/cI11、1を下廻らないその高い結晶のアニオン
性の骨組み構造密度と組合わせることか可能である。こ
の高い密度は必然的に結晶内の比較的小さい自由空間を
伴うに違いないし、それは又より安定な構造をもたらす
ものと期待される。
然し、この自由空間は触媒活性の位置として重要でろる
本発明の範囲に属さぬものも含めたいくつかの代表的ゼ
オライトの結晶骨組み構造密度は次のとおりでめる:空
隙容積  骨組み構造 ゼオライト           密度フェリエライト
       0.28 cc/cc  1.761/
ct−モルデナイト       0.28    1
.7ZS&−5,110,291,79 ZSM−121,8 !;5M−232,0 ダチアルダイト      0.32    1.72
L             O,321,61クリノ
プチロライト    0・34    1・71濁沸石
          0.34    1.771;5
M−4,ω       0.38    1.65ヒ
ユーランダイト     0.39    1.69P
              0.41    1・5
7オ7レタイト       0.40    1.5
5レビナイト         0.40    0.
54エリオナイト       035    1.5
1グメリナイト         0.44     
1.46チヤノイサイト        0.47  
  1.45A              O,51
,3Y              tl、48   
 1.27アルカリ金属製で合成した時は、ZSM−5
型ゼオライトはBP、の処理に先立って、水素型に都合
艮〈変換される、一般番こけアンモニウムイオン交換の
結果としてアンモニウム型を中途で形成しアンモニウム
型をか焼して水素型、即ちHzSM−5を得る。水素型
以外に当初のアルカリ金属を約1.5重iiS以下に減
少させである他の型のゼオライトも使用し得る。
所望の転化プロセスの実施では、上述の結晶性アルミノ
シリケートをプロセスで使用される温度及び他の諸条件
に抵抗性のめる他のマトリックス中に包含させることが
このましいでろろう。然し、ゼオライトを三弗化硼素で
処理した後に、この包含を好ましくFi笑実施べきであ
ることが見出された、その理由は完全には解明されてい
ないが、るる種のマトリックスの共存が活性化方法を妨
害する。これは特番こアルミナ(るるいはアルミナ−含
有〕マトリックスについて成り立つ。シリカマトリック
スは活性化方法擾こ有害では無いので、三弗化硼素での
活性化に先立ってゼオライトと組み曾ぜることが出来る
変性したゼオライトは、バインダー無しでBFs処理し
た場@−憂こは、如何なる従来のマトリックス物質にも
包含さぜ得る。か\るマ) IJツクス物買ζこは合成
るるいは天然産の物質並びlこ無機物質例えば粘土、シ
リカ及び/又は金属酸化物が包含される。ゼオライトと
複合させることの出来る天然意粘土擾こはモンモリオナ
イト及びカオリン族のものが包含され、その族にはサブ
−ベントナイト及びデキシー、マクナミージョージャ及
びフロリダ白土として通常仰られているカオリン及び主
要鉱物構成分がハ喘サイト、カオリナイト、ジツカイト
、ナタライト又はアナウキサイトであるその他の鉱物が
包含される。前述の物質以外lこここで使用するゼオラ
イトは多孔性マトリックス物質、例えはアルミナ、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
ニア並びに三元組成物、例えばシリカ−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−ジルコニアと夜
会可能である。マトリックスは共ゲルの形でも良い。無
水物基準のゼオライト成分と無機酸化物ゲルマトリック
スの相対割付は約1乃至約99″Ji量九の間のゼオラ
イト含量で、そしてより普通には乾燥組成物の約5乃至
約80重tyAの範曲で大巾に変り得る。
アルファー値と本発明で対象とする転化反応の触媒活性
との間に一般番こめる筏の相関関係が存在し1いるにも
拘らず、三弗化硼素処理した触媒のアルファ活性は処理
に依って大きく減少させられた、然しメタノールの転化
率は上昇(91) L、た、これは理解出来ない篤くべ
きそして全く予期されない結果でろる。
以下の実施例は本発明の実施を目的とする最良の態様と
みられるものを例示する。
実施例L 70:1のシリカ/アルミナ比を有し、バインダーの無
いHzSM−5の試料を、1501?:、常圧でlpの
触媒床に30cc/m1tsで三弗化硼素を流してこn
tこ接触させて、約10分間三弗化硼素で処理を行った
、その後、ゼオライトを乾燥窒素流中で冷却した。
実施例2−6 実施例1の三弗化硼素変性した触媒を次に、三弗化硼素
変性していないHzSM−5型ゼオライトと共に、メタ
ノールの炭化水素への転化憂こついて試験した。次の表
1は本発明の触媒と先行技術の触媒につぃてのデータを
比較する。
実施例    触  媒    温度、℃   WH8
V2    HzSM−53001,2 3HzSM−53001,5 4HzSM−53006,2 5BP、 HzSM−53009,0 6BP、 H!:5M−52802,3460,6− 350,5− 70,5− 1009,0,15−20 1002,34−5 上表から読取れる様に未処理HzSM−51こ対して3
00℃で100%のメタノール転化率を達成するためl
こは大略0.5の空間速度が必要である。三弗化硼素変
性触媒では、9.0の空間速度が100先メタノール転
化軍を達成している。これは触媒活性が大略15−20
の倍率で増加したのに対応する。280℃に於てさえも
、BF、に性触媒は300℃の未処理触媒に比して4か
ら5倍活性である。
実施例7−1& 本発明の新規な活性化法の優秀性を示すためlこ一連の
実験を実施した。
実施例7−13の各々では、70:lのシリカ/アルミ
ナ比を有するHzSM−5を使用した。実施例7及びl
Oでは、先行技術の従来型HzSM−5を使用した。実
施例8及び11では、実施例2−6に記載した方法で弗
化硼素を用いて処理したHIISM−5を使用した。実
施例9では弗化アンモニウム処理した触媒を使用した。
この触媒は、0.467の弗化アンモニウムを1.0g
の(バインダー無しの)HzSM−5と混合して、30
 Ce / yesで7A/プy+流しながら150℃
で10分間加熱して真裏した。これらの条件はE!、触
媒の真裏に使用される条件に類似させた。
実施例9の触媒は次に空気中500℃で一晩か焼して水
素型に変換した。実施例12ではHzSM−5とアルミ
ナの混合物を先述した方法でBP、を用いて処理した。
実施例13では弗化水素処理した触媒を使用した。この
触媒Fi3仁の弗化水素と27cc、のアルプンの混合
物ヲ、300Ce/minで、150℃の(バインダー
の無℃す1yのHzSM−5上を15分間流して調製し
た。各触媒のメタノール転化(こ関して得られた結果並
びにアルファー値を表2#こ示す。
上表から明かな様に、実施例8の触媒は実施例7の触媒
よりも**上低いアルファー浩aを有している、しかし
メタノールの転化に対しては増加した活性を有している
。実施例1Oの触媒に比して、実施例1”1の触媒に関
しても同じことが等しく成り立つ。弗化アンモニウム処
理、即ち実施例9、及び弗化水素処理、即ち実施例13
はメタノール転化活性を向上させる結果をもたらさず、
事実、実施例13は未処理物室番こ比して油性の実質的
な低下を示していることに注目されたい。
実施例12は三弗化硼素処理に先車ってアルミナ・バイ
ンダー中にHzSM−5を包含させた結果を示している
、そして見られる様に、6のアルファー値及び300℃
で僅かに増大した活性を持つ触媒が得られた。BF、は
ZSM−5よりもアルミナ・バインダーと迄かに迅速に
反応するとみられる・ 実施例14−1? これらの実施例は55M−5型ゼオライトのシリカ/ア
ルミナ比の臨界性を示すものである。実施例14及び1
5−I?d800:1のシリカ/アルミナ比を有する結
晶性:l’1M−5を使用した。実施例16及び17で
は、同様な物質だが、1600:1のシリカ/アルミナ
比を有するものを使用した。三弗化硼素を用いる活性化
方法は先述したものと同一である。結果8表3蕃こ示す
表から明かな様に、三弗化硼素処理は、シリカ/アルミ
ナ比が高過ぎるというだけの理由で、これら二種のll
5M−5のいずれのメタノール転化活性を増大させなか
った。
従って、本発明の新規な方法は30乃至約300以下の
、より好ましくは30乃至100以下の、シリカ/アル
ξす比を有する、そしてより更に望ましくは30乃至8
0のシリカ/アルミナ比を有する、55M−5型ゼオラ
イInこ利用出来る。
実施例1a 実施例1と同機番こしてy4iL!シた三弗化硼素変性
触媒を300℃及び30WH8Vでプロピレン転化(オ
リゴメリゼーション)について試験した。表4は三弗化
硼素変性触媒を用いて得られたデータと、同一の操作条
件で同一の(アルファー)活性のHzSM−5を用いて
得られたデータとを比較している。
懺4から明かな様に、未処理触媒に比較して、三弗化硼
素処理触媒についてのプロピレン転化率は大略16倍高
かった。その上、三弗化硼素処理触媒は所望のC@1ガ
ソリン範囲の炭化水素をより多く製造した。他のオレフ
ィンもプロピレンと同様に反応するものと考えられよう
表  4 BF3−HlSM−5HzSM−5 温度、C300300 WH81f             30     
  30触媒活性、(α)       0.14  
  0.16転化軍+wtに      99    
 6生成物分;f5 * wt ′y1 メタン           Q、Q      O,
0エタン             o、u     
 o、。
エチレン           0・20.0プロパン
           3−31・0プロピレン   
       −− 1−ブタン         6.9     2.9
外−ブタン         3.1     2.0
C4−オレフィン       11゜3    17
.0CS−オレフィン       3.6    1
5.5C6−オレフィン      13.8    
302C7−オレフィン      10.5    
 IQ、4C1オレフイン      33.4   
  8.4C0−オレフィン      11.5  
  12・499.9   100.0 実施例1a 実施例1と同様に調製した三弗化硼素処理触媒を500
℃及ULOWH8Vでトルエン不均化について試験し池
表5はそのデータ及び同様な〔アルファー試験〕活性の
HjlSM−5を用いて得られたデータと比較して要約
しである。費5から明かな様に同一の操業条件で、そし
て同一のアルファー活性の触媒を用いたところ、三弗化
硼素処理触媒は未処理のHlSM−5に比して大略18
倍高い転化率を示した・ 表  5 温度、c       soo      so。
WH8V          10       10
触媒活性      2.2     2.2(アルフ
ァー試験) 転化Nf−,wtX      5.07     0
.28実施例2α 実施例1と同様にして′BN4製した三弗化硼素処理触
媒を10WH8V及び種々の温度でキシレイ異性化lこ
ついて試験した。表6はそのデータ及び同様の(アルフ
ァー試験)活性のH!;5M−5を用いて得られたデー
タと比較して要約してるる。
表6から明かな様に、300℃で、そして同一のアルフ
ァー活性の触媒を用いて、三弗化硼素処理触媒は、未処
理のHzSM−54こ比して大略4倍の高い転化率を示
した。
(、Hz;M−5と)同一の転化率を得るには、三弗化
硼素処理触媒の温度を230℃迄大巾に低下させねばな
らなかった。
表  6 温度、tl:     300   230   30
0WH8V         10     10  
    10転化率、wtX   1&3    43
    4.にこで対酸とする転化反応に対しては30
0以)の、そしてより好ましぐは100以下のシリカ/
アルミナ比を有する、セして更番こなお望ましくは約3
0乃至80の7リカ/アルミナ比を有する、ZSM−5
mゼオライトを使用するのが好ましい。
上記の#!実施例以外1こ、本発明の触媒は広汎な様々
の酸触媒反応でも使用出来る。脱ろう、即ちワックス分
子の選択的分解は、175℃(347?3以上の温度、
より好ましくは200℃(3927)乃至430℃(8
067)の温度、及び吏薔こより好ましくは260℃(
500下)乃至360℃(680?)の温度で実施出来
る。脱ろう反応は、0.1乃至100、より好ましくは
0.1乃至50の空間速度CLH8V)及び3000 
paig以下の、より好ましくは25乃至1500pa
sgの圧力で実施出来る。
アルコール又はオレフィンを用いる芳香族のアルキレー
ションは150℃乃至750℃、より好ましくは225
℃乃至600℃の温度、l 500 psig以下の、
より好ましくは20pバg乃至500 psigの圧力
、0.1乃至400の、より好fしぐは3乃至30のW
H8Vで実施可能でおる。アルコール又はオレフィン例
えばメチルアルコール、エチルアルコール、プロペン、
エチレン、ブテン、l−ブテン、1−ペンテン、l−ド
デセンが使用出来る。
実施例2L 実施例1で使用した方法によっていくつかの試料を製造
し、メタノールを100′)6転化率で転化させた時G
こ生成するエチレンの選択率も含めた物理性状を評価し
た。
結果は弐7に要約しである。
アルファー値      150(典型的)   0か
ら29結晶化度1%       100   90か
ら950−キシレン収着能      50     
19B  wtり60    G−1−0−5F  w
t%               0    5から
10本発明では特にBP、に関して記載しているが、B
P、の代9番こ他のルイス酸弗化物例えばPF、、A 
a FB、SbF、及びB i FBを使用することも
対象とするものである。
手続補正書(方式) %式% 1事件の表示 昭和60年特許願第26636号 3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 名称  モービル オイル コーポレーション4、代理
人 住所 東京都港区赤坂1丁目1番18号赤坂大成ビル(
電話582−7161)願書に添付の手書き明細書の浄
書 6補正の内容 別紙の通り、ただし明細書の内容の補正はない。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、1乃至12の拘束係数及び30乃至300以下のア
    ルミナに対するシリカの比を有する結晶性ゼオライトの
    触媒活性の変性方法に於て、該ゼオライトをゼオライト
    のアルファー活性を減少させるのに有効な条件下で気態
    の三弗化硼素と接触させることを特徴とする変性方法。 2、該接触を25乃至500℃の温度及び0.1乃至5
    00psigの圧力に於て約0.01時間乃至約10時
    間実施する特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、該接触処理したゼオライトを不活性ガスを用いてパ
    ージする工程を含む特許請求の範囲第2項記載の方法。 4、該結晶性ゼオライトがアルミナ・バインダーが無い
    ものである特許請求の範囲第1項記載の方法。 5、該結晶性ゼオライトがZSM−5である特許請求の
    範囲第1項乃至第4項のいずれかに記載の方法。 6、接触転化可能な有機化合物原料の転化方法に於て、
    該原料を1乃至12の拘束係数及び30乃至300以下
    のアルミナに対するシリカの比を有する結晶性ゼオライ
    トの触媒活性の変性方法であって、該ゼオライトをゼオ
    ライトのアルファー活性を減少させるのに有効な条件下
    で気態の三弗化硼素と接触させることを特徴とする変性
    方法に依って変性した結晶性ゼオライトと接触させるこ
    とを特徴とする転化方法。 7、該原料が低級アルコール、オレフィン、芳香族炭化
    水素、少くとも10個の炭素原子を有するノルマルパラ
    フィンあるいは少くとも10個の炭素原子を有する分枝
    としてのメチル分枝のみを有するパラフィンを含む特許
    請求の範囲第6項記載の方法。 8、該転化可能な原料がオレフィンであり該転化反応が
    オリゴメリゼーションである特許請求の範囲第6項記載
    の方法。 9、該オレフィンがプロピレンである特許請求の範囲第
    8項記載の方法。 10、該転化可能な原料がアルキル芳香族炭化水素を含
    有し、且つ該転化反応が不均化である特許請求の範囲第
    6項記載の方法。 11、該アルキル芳香族がトルエンである特許請求の範
    囲第10項記載の方法。 12、該転化可能な原料がアルキル芳香族炭化水素を含
    有し、且つ該転化反応が異性化である特許請求の範囲第
    6項記載の方法。 13、該転化可能な原料が含ろう石油であり且つ該転化
    反応が脱ろうである特許請求の範囲第6項記載の方法。 14、該転化可能な原料が4個迄の炭素原子を有するア
    ルキルアルコール又はそれより誘導されたエーテルを含
    有し、且つアルコール又はエーテルを炭化水素に転化す
    る特許請求の範囲第6項記載の方法。
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