JPS61192346A - Ams−1b結晶性ボロシリケ−ト分子ふるいを基にした触媒組成物の後処理 - Google Patents

Ams−1b結晶性ボロシリケ−ト分子ふるいを基にした触媒組成物の後処理

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JPS61192346A
JPS61192346A JP60273590A JP27359085A JPS61192346A JP S61192346 A JPS61192346 A JP S61192346A JP 60273590 A JP60273590 A JP 60273590A JP 27359085 A JP27359085 A JP 27359085A JP S61192346 A JPS61192346 A JP S61192346A
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JP
Japan
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silica
catalyst composition
alumina
catalyst
ams
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Application number
JP60273590A
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English (en)
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デビツド リー シケンガ
ムイン シヤウキ ハダツド
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BP Corp North America Inc
Original Assignee
BP Corp North America Inc
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Publication date
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  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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] 本発明はAMS−IB結晶性分子ふるいを基にした触媒
系に関し、より詳しくは、そのような触媒の活性を増加
させる方法に関する。
[先行技術] 炭化水素変換に一般に有用なAMS−IB結晶性ボロシ
リケート分子ふるいを基にしている触媒系は米国特許4
,288,420.4,289,813.4,285,
919及び公告されたヨーロッパ特許出願68,796
に記載されていてこれらはここで参照する。
これらの文献に記載されるように典型的には触媒組成物
はAMS−IB結晶性ボロシリケート分子ふるい物質を
アルミナ、シリカ、又はシリカ−アルミナ中に入れ、触
媒処方物を製造することによって造られる。
[問題を解決する手段] 本発明はそのような処方触媒を適当なアンモニウム化合
物の水溶液で処理することによってそのような組成物の
活性を増加させる方法に関する。
一つのAMS−18結晶性ボロシリケートを造る方法に
於て、分子ふるいは酸化シリコン及び酸化ホウ素源を水
酸化ナトリウム及び有機化合物とともに結晶化させるこ
とによって形成される。結晶化ののち生じるナトリウム
形はアンモニウム化合物とイオン交換し、焼成されてA
MS−IBの水素形を生成する。別の方法ではAMS−
IB結晶性ボロシリケートを、水酸化金属の代わりにジ
アミンを含有している混合物から水素で結晶化する。典
型的には水素形の分子ふるいはアルミナゾルとゲル化さ
れ、乾燥され、焼成されて触媒組成物を生成する。本発
明は触媒生成前にイオン交換することに関するものでは
なく、処方された触媒組成物の後処理に関するものであ
る。
マトリックス中に入れられているAMS−18結晶性ボ
ロシリケ一ト分子ふるいからなる触媒の炭化水素変換活
性を増加させる方法は上記組成物を少なくとも一回適当
なアンモニウム塩を含有している水溶液と接触させ、次
に乾燥し、生じる組成物を焼成することからなる。
本発明の一つの方法ではマトリックス中に混入されてい
るAMS−18結晶性ボロシリケ一ト分子ふるいからな
る触媒組成物を適当なアンモニウム塩を含有している水
溶液と接触させ、次に生じる処理された触媒組成物を乾
燥し、焼成する。
本発明に於て有用な適当なアンモニウム塩は強塩基では
ない水溶液を生成する。p++が8以下であるアンモニ
ウム塩溶液を使用できるが、好ましい溶液ではp)l?
又はそれ以下である。より好ましくは本発明に有用なア
ンモニウム塩溶液はpHが約7〜約2そして最も好まし
くは7以下〜4以上の範囲である。適当なアンモニウム
塩はIA、  IB、 I[A、IIB、 ■A、 [
8,IVB、 VB、VIB、■B又は■族金属又は希
土類元素等の金属を含有していない。典型的には適当な
アンモニウム塩は炭素、水素、窒素、りん、硫黄、酸素
及びハロゲン原子を含み、例えはカルボン酸塩、ハライ
ド、オキシバライlζ、eft酸塩、亜硫酸塩、硝酸塩
、亜硝酸塩、燐酸塩、ホスファイト類なとである。適当
なカルボン酸の塩は1〜12個の炭素原子を含み、例え
ば蟻酸塩、酢酸塩、プロピオン酸塩、乳酸塩、安息香酸
塩、クエン酸塩などである。特に本発明に有用なアンモ
ニウム塩は酢酸アンモニウム、硝酸アンモニウム、塩化
アンモニウム、硫酸アンモニウム、クエン酸アンモニウ
ムなどである。
本発明に有用なアンモニウム塩水溶液は典型的には約0
.1〜約4モル、そして好ましくは約0.5〜約3モル
であるがより低い又はより高い濃度も有用である。適当
なアンモニウム化合物の濃度は臨界的てないと思われる
典型的な手順に於てアンモニウム塩混合物は少なくとも
一度AMS−18含有触媒組成物と約0.1〜約8時間
接触されるがより短い又はより長い期間も使用できる。
好ましくは接触時間は約15〜約120分である。アン
モニウム塩混合物は触媒粒が静止し、磨耗しないように
触媒組成物上に再循環することができる。複数の接触に
続き、水洗を行うことが出来る。
接触温度は大気圧でho℃〜約100℃であり得るが、
より高い温度も接触が大気圧以上で行われるならば使用
できる。好ましい接触温度は約り0℃〜約100℃であ
る。
典型的には十分な水溶液を触媒組成物に加え、スラリー
を形成することが出来る。通常は触媒に対するアンモニ
ウム塩溶液の重量比は接触段階において2:1以上であ
り、+00:1まて又はそれ以上の範囲であり得るが典
型的には約10:l〜約20:1である。
本発明に従ってアンモニウム塩混合物と接触された触媒
組成物は次に乾燥され、触媒としての使用前に焼成され
る。触媒組成物は異なる温度、典型的には50〜225
℃に於て数時間〜数日のいずれかの期間において温和な
乾燥をされうる。典型的には温和に乾燥された生成物は
約260〜約850℃、好ましくは約425〜約600
℃の範囲の温度で焼成される。極端な焼成温度又は長い
結晶時間は結晶構造に悪影響を与えるか、又は全く破壊
してしまうかもしれない。一般に焼成温度を約600℃
を越えるように上げる必要はない。典型的には分子ふる
い物質は強制ドラフト炉中で約260〜約200℃で約
4〜16時間乾燥され次に空中で1時間に125℃を越
えて温度が上昇しないような方法で温度が540−〇− ℃に達するまで焼成される。この温度における焼成は通
常約4〜16時間続けられる。
この発明に使用される触媒組成物はAMS−18結晶性
ボロシリケ一ト分子ふるいを基にしており、これは米国
特許 4,268,420、4,269,813、 及
び4.285,919及び公告されたヨーロッパ特許出
願68゜796に記載されていてここで全てを参照する
。AMS−IB結晶性ボロシリケートは一般に表Aに上
げられたX線パターンにより特徴付けられ以下の組成式
によって特徴付けられる。
0.9±0.2 M2/no : B2O3: ySi
o2: zH20式中Mは少なくとも一つの陽イオンで
あり、nは陽イオンの原子価であり、yは4及び600
0間であり、2は0及び180の間である。
表A d−間隔人(+)  与えられた強度(2)11.2f
 O,2W−VS lo、0±0.2    讐−MS 5.97±0.07    W−M 3.82f−0,05VS 3.70±0.05      MS 3.62±0.05     閂−MS2.97±0.
02      V−門1.99±0.02     
 VW−M(1)銅にアルファ照射 (2)v讐:非常に弱い;す=弱い;i=中程度; M
S=中程度の強; vs=非常に強い 本発明に有用なAMS−IBボロシリケート分子ふるい
は水性混合物を制御されたpHにおける陽イオン源、ホ
ウ素酸化物、シリコンの酸化物及び有機テンペレート化
合物の水性混合物を結晶化することによって造られる。
典型的には種々の反応体のモル比は変えることができ本
発明の結晶性ボロシリケートをつくる。
特定的には初期反応体濃度のモル比は下に示される。
広い範囲 好適範囲 最好適範囲 5i02/B20a  5−400  10−150 
 1O−80R20+/[R20+ ÷M2/1101  0.1−1.0 0.2−0.9
7 0.3−0.97OH−/5i02  0.01−
11  0.12    0.11H2010H−、1
0−400010−5001O−500Rは有機化合物
で、Mは少なくとも一つの原子価nを有する陽イオン、
例えばアルカリ又はアルカリ土類金属陽イオン又は水素
である。反応混合物中のホウ素(820aで表される)
の量を調整することによって最終生成物の5i02/B
20aモル比を変化することが可能である。
より詳しくは本発明に有用な物質は塩基、酸化ホウ素源
及び有機テンペレート化合物を水中(好ましくは蒸留水
又は脱イオン水)で混合することによって調製される。
添加の順序は通常は臨界的でないが典型的な手順は塩基
とホウ酸を水中に溶解し、次にテンペレート化合物を加
えることである。一般に酸化シリコン化合物はワーリン
グブレングー中で行われるように強いかきまぜをしなが
ら加えられ、次に生じるスラリーを適当な時間密閉した
結晶化容器へ移す。結晶化の後、生じる生成物をろ過し
、水で洗って乾燥し、焼成する。
調製の間数性の条件を避けるへきである。アルカリ金属
水酸化物が使用される時には上に与えられる0ff−/
5i02の比率の値は大まかに言って約9〜13.5の
範囲内となる系のpHを与えるへきである。
有利には反応系のpHは約10.5〜約11.5の範囲
内であり、最も好ましくは約10.8と11.2の間で
ある。
本発明に於て有用な珪素酸化物の例は珪酸、珪酸ナトリ
ウム、テトラアルキルシリケート、及びル ド ・ン 
り ス(Ludox)即ち、 イーフイテ゛ユホ6シテ
ーネt7−7ントーカン八覧で製造されている珪酸の安
定化重合体である。
典型的にはホウ素の酸化物源はホウ酸であるが、同等の
種類の物例えばホウ酸ナトリウム及び他のホウ素含有化
合物を使用できる。
AMS−18結晶性ボロシリケートの製造に有用な陽イ
オンはアルカリ金属及びアルカリ土類金属陽イオン例え
ばナトリウム、カリウム、リチウム、カルシウム、及び
マグネシウムである。アンモニウム陽イオンを単独で使
用するか又はそのような金属陽イオンと組合わせて使用
できる。本発明の分子ふるいの結晶化には塩基性の条件
が要求されるので、そのような陽イオン源は一般には水
酸化ナトリウムのような水酸化物である。そうでないな
らAMS−IBはそのような金属陽イオン水酸化物を公
告されたヨーロッパ特許出願68,796に記載される
ようにエチレンジアミンなとの有機塩基で置き換えるこ
とによって水素形で直接造ることができる。
AMS−IB結晶性ボロシリケートを製造するのに有用
な有機テンペレートはアルキルアンモニウム陽イオン又
はその前駆体、例えはテトラアルキルアンモニウム化合
物類、特にテトラ−n−プロピルアンモニウム化合物を
含む。有用な有機テンペレートはテトラ−n−プロピル
アンモニウムブロマイドである。ジアミン、例えばヘキ
サメチレンジアミンを使用することが出来る。
より詳しい典型的な本発明の調製の記載において適当な
量の水酸化ナトリウム及びホウ酸(HaBOa)を蒸留
水又は脱イオン水中に溶解し、次に有機テンペレートを
添加する。pHは約11.0±0.2の間に適合性の酸
又は塩基、例えば重硫酸ナトリウム、又は水酸化ナトリ
ウムなどを使用して調製できる。
十分な量のシリカ源、例えば珪酸重合体(ラドックス)
が激しく混合しながら加えられた後にpHを好ましくは
再度チェックし、約11.Of: 0.2の範囲に調整
する。
別の方法としてはAMS−IB結晶性ボロシリケート分
子ふるいを、珪素の酸化物の給源、ホウ素の酸化物、ア
ルキルアンモニウム化合物及びエチレンジアミンの混合
物をシリカに対する水の最初の反応モル比が約5〜約2
5、好ましくは約5〜約20そして最も好ましくは約1
0〜15となるように結晶化することによって造ること
が出来る。さらに好ましい最初の反応体シリカのホウ素
酸化物に対するモル比は約4〜約150、より好ましく
は約5〜約80、そして最も好ましくは約5〜20であ
る。エチレンジアミンの酸化珪素に対するモル比は約0
.05以上、典型的には5以下、好ましくは約0.1及
び約1.0の間、最も好ましくは約0.2と0.5の間
である。アルキルアンモニウム化合物、例えばテトラ−
n−プロピルアンモニウムブロマイドの酸化珪素に対す
るモル比は、0〜約1又はそれ以上の範囲、典型的には
約0.005以上、好ましくは0.01〜約0.1.よ
り好ましくは0.01〜0.1、そして最も好ましくは
約0.2〜0.05である。
生じるスラリーを密閉さ−れた結晶化容器に移し、通常
は少なくとも水の蒸気圧において反応を可能とするに十
分な時間反応させ、通常は0.25〜約20日間、典型
的には約1〜約10日間、そして好ましくは約1〜約7
日間、そして温度範囲約り00℃〜約250℃、好まし
くは約125〜200℃である。結晶化する物質は攪は
んするか又はロッカーボンへ中で攪はんする。好ましく
は結晶化温度は有機テンペレート化合物の分解温度以下
に保たれる。特に好ましい条件は約165℃で約5〜7
日間結晶化することである。物質の試料は結晶化の間結
晶化度をチェックするために除き、最適の結晶化時間を
決定する。
生成する結晶物質は分離され、ろ過及び水性洗浄などの
良く知られた手段で回収される。この物質を数時間〜数
日間のいずれかの期間変化する温度、典型的には約50
〜225℃に於て温和に乾燥し、乾燥したケーキを生成
し、これを次に粉末又は小粒に粉砕し、押出機にかけ、
ペレット化し意図される使用に適した形態に造る。典型
的には温和な乾燥後に造られた物質は有機テンペレート
化合物及び水和水を固体のかたまり中に含んでおり、そ
の後の活性化又は焼成手順は最終生成物からこのものを
除去するのが望まれるとしたら必要である。
典型的には温和に乾燥した生成物は約260〜850℃
、好ましくは約425℃〜600℃の範囲の温度で焼成
される。極端な焼成温度又は長い結晶化時間は結晶構造
に悪影響を与えるか、又はそれを完全に破壊する。最初
に形成された結晶物質から有機物質を除去するためには
、一般に600℃を越えて焼成温度を上昇させる必要は
ない。典型的には分子ふるい物質は強制ドラフト中で1
65℃で約16時間乾燥され、次に空中で焼成されるが
、1時間に125℃を越えない温度上昇で約540℃に
達するまでなされる。この温度における焼成は、通常約
4〜16時間続けられる。
触媒的に活性の物質はマトリックス中への混入の前又は
後にイオン交換、含浸、これらの朝合わせ又は他の適当
な接触手段によってボロシリケート構造上に置くことが
出来る。触媒活性金属イオン又は化合物をボロシリケー
ト構造上に置く前にボロシリケートは水素形であるへき
である。もしも分子ふるいが金属水酸化物、例えば水酸
化ナトリウムを用いて製造された時は水素形は典型的に
はアンモニウムイオン、典型的には酢酸アンモニウムを
使用して1又はそれ以上の回数交換させ、次に上記のよ
うに乾燥及び焼成して造られる。
XMS−18結晶ボロシリケート中のもともとの陽イオ
ンは他の金属イオン及びそれらのアミン錯体、アルキル
アンモニウムイオン、アンモニウムイオン、水素イオン
及びそれらの混合物を含む他の陽イオンで全て又は部分
的にイオン交換されて置き換えられ得る。好ましい置き
換え陽イオンは結晶性ボロシリケートを触媒的、特に炭
化水素変換に活性とするものである。典型的な触媒活性
イオンは水素、IB、IIA、■B、mA、 VB、 
VIB及び■族の金属イオン及びマンガン、バナジウム
、クロム、ウラン及び希土類元素の金属イオンを含む。
触媒的に活性の物質の水溶性の塩も本発明の結晶性ボロ
シリケート上に含浸させ得る。そのような触媒上活性の
物質には 1B、 IIA、 [8、HA。
111B、 IVB、 VB、 VIB、■B及び■族
及び希土類元素の金属が含まれる。
触媒上活性の元素の例にはルテニウム、ロジウム、鉄、
コバルト及びニッケルが含まれる。これらの元素の混合
物を使用することができる。他の触媒物質にはアルミニ
ウム、ランタン、モリブデン、タングステン、及び貴金
属、例えはルテニウム、オスミウム、ロジウム、イリジ
ウム、パラジウム、及びプラチナなどのイオン及び化合
物が含まれる。他の追加的な触媒物質はスカンジウム、
イツトリウム、チタン、ジルコニウム、ハフニウム、バ
ナジウム、ニオブ、タルタン、クロム、セリウム、マン
ガン、コバルト、鉄、亜鉛及びカドミウムのイオン及び
化合物が含まれる。非貴金属の■属及び他の触媒物質の
特定の組合わせにはニッケル及びオスミウム、ニッケル
及びランタニウム、ニッケル及びパラジウム、ニッケル
及びイリジウム、ニッケル及びモリブデン、ニッケル及
びタングステンのイオン及び化合物が含まれる。
イオン交換及び含浸技術はこの技術でよく知られている
。典型的には陽イオン種の水溶液を1又はそれ以上の回
数25〜約100℃で交換する。水素可溶の金属化合物
例えは金属カルボニルも使用でき、触媒活性の物質を置
くことが出来る。触媒活性化合物をボロシリケート上に
、又はアルミナなどの多孔性の耐火性の無機酸化物など
の支持物質のマトリックス中に懸濁し全体的に分布して
いる結晶性ボロシリケートからなる組成物上に含浸する
ことは、しばしば適当な触媒組成物を与える。
イオン交換及び含浸の組合わせも使用できる。組成物中
へのナトリウムイオンの存在は通電触媒活性に対し悪い
影響を与える。
AMS−IBポロシリケートト上に置かれた触媒活性物
質の量は約0301重量%から約30重量%、典型的に
は約0.05〜約25重量%て変化するが、目的とする
用途に依存する。最適の量は決った実験によって容易に
決定される。
本発明に有用なXMS−IB結晶性ボロシリケートは目
的とする方法用途に依存して種々の結合剤又はマトリッ
クス物質中に混合されるか又は入れられる。結晶性ボロ
シリケートは活性又は不活性の物質、合成又は天然のゼ
オライト並びにボロシリケートを結合するのに有用な無
機又は有機の物質と組合わせることが出来る。良く知ら
れた物質にはシリカ、シリ1カーアルミナ、マグネシア
、タイタニア、ジルコニア、アルミナゾル、水和アルミ
ナ、粘土、例えばベントナイト又はカオリン又はこの技
術で良く知られた結合剤が含まれる。典型的にはボロシ
リケートはマトリックス物質のゾルとブレンドし、生じ
る混合物をゲル化することによってマトリックス中に入
れられる。またボロシリケートとマトリックス物質の固
体の粒は物理的に混合できる。典型的にはそのようなボ
ロシリケート組成物はベレット化されるか有用な形に押
出される。結晶性ボロシリケート含有量は全組成物の数
%〜100重量%迄で変化できる。触媒組成物は約0.
1重量%〜約100重量%の結晶性ボロシリケート物質
、そして好ましくは約10重量%〜約95重量%のその
ような物質、そして最も好ましくは約20重量%〜約8
0重量%のそのような物質を含有できる。
本発明の結晶性ボロシリケート物質及び適当なマトリッ
クス物質からなる触媒組成物は微粉砕した結晶性ボロシ
リケート及び触媒活性の金属化合物をマトリックス物質
の水性ゾル又はゲルに加えることによって形成できる。
生じる混合物を十分に配合し、ゲル化し、典型的には水
酸化アンモニウムなどの物質を添加して行う。生じるゲ
ルは乾燥し、焼成し、マトリックス物質全体に結晶性ボ
ロシリケートと触媒活性金属化合物が分布している組成
物を形成する。
本発明に従ってアンモニウム化合物で処理した触媒組成
物は粉末形か既に押出しされた形であり得る。
本発明に従って調製された触媒組成物は種々の炭化水素
変換方法、例えはアルキル芳香族又はオレフィンの異性
化、芳香族類のアルキル化、合成ガス、アルコール、ア
ルデヒド又はエーテルの炭化水素、例えばオレフィン、
パラフィン及び芳香族への変換、アルカン又はアルケン
を異性化したオリゴマー化した又は芳香族化した生成物
への変換などに使用できる。本明細書で使用する炭化水
素変換という用語は少なくとも炭素及び水素原子を含有
する有機化合物の任意の炭素結合又は構造の変化又は変
更を意味する。炭化水素変換方法に含まれるものは異性
化、オリゴマー化、重合化、脱水、脱水素、アルキル化
、デアルキル化、芳香族化、ハイドロクラッキング、脱
蝋等を含む。
触媒調製物の特定の詳細は米国特許4,269,813
及びヨーロッパ公告68796に記載されここに参照す
る。
実施例1及び2 シリカ中の40重量%のAMS−18からなる触媒組成
物を24.2gの水素形のAMS−IB結晶ボロシリケ
ート分子ふるい、及び250gのシリカゾル(ナルコ2
326.14.5重量%固体、600m+2/gの表面
積及びナトリウム含量約1100ppを有する)を5分
間1クオートのブレンダーで高速で配合することによっ
て調製した。生じるスラリーを600m lのビーカー
に注ぎ続いて2501の試薬等級のn−プロパツールを
撹はんしながら加えた。混合物を最大温度150℃で蒸
発乾固し、4時間80℃で乾燥させ次に300℃で4時
間焼成した。焼成した生成物を粉砕し、ふるいにかけ0
.0268〜Q、164インチの直径の粒を有する粉末
物質を生成した。この物質の試料を実験Aに使用した。
粉末触媒の5g部分を9mm内径を有する垂直ガラスカ
ラム中に入れ、80℃で水ジャケットを用いて加熱した
。50m1の2.6モル水性酢酸アンモニウムを触媒の
カラムを通して1時間再循環した。
この処理工程を水性酢酸アンモニウムの新しい試料で繰
り返し、蒸留水100m1のすすぎを続いて行った。生
じる物質を16時間80”Cで乾燥し、実施例1に於て
使用した。
1001の蒸留水中の12gの前記非処理触媒に穏やか
に攪はんしながら201の水中の0.054 gのpt
(ua)4cI2・1120を加えた。生じる混合物を
還流で1.5時間加熱し、固体触媒組成物をろ過し、3
50m1の熱い蒸留水ですすいだ。生じる触媒を4時間
80℃で乾燥し、次に4時間300℃で焼成した。この
触媒を実験Bで使用した。実験Bからの試料触媒物質を
酢酸アンモニウムで実施例1に記載したのと同じ様な方
法で処理した。しかし、単に501の酢酸アンモニウム
溶液を1時間の再循環時間で使用した。触媒を乾燥し、
実施例2で使用した。触媒からのプラチナの損失はアン
モニウム処理の結果と認められる。前記の触媒組成物の
分析を表■に示す。
表I Si(wtχ)  43.4 45.2  44.8 
46.2B(讐tχ)0.28 0.28  0.09
 0.1ONa(ppm)    710     <
50      400      <50K(ppm
)     <44     <44       <
50      <5ONi(ppm)    42 
    34       40       <50
AI(ppm)  420 420  570  76
0Pt(ppm)    く10’   <to   
   3150    1210物」L的」L質 表面積  357  352  .374  381(
m2/g) 孔容量 (cc/g)  0.4]0 0.433  0.43
6 0.451平均孔 半径人  28  29   28  28」1tx1 上記の触媒組成物の各々の試料(1,88g)を反応管
(0,5インチ00)に充填し、540℃に流動する水
素中で加熱した。水素l炭化水素(H2/HC)モル比
15及び炭化水素分圧0,09気圧を有する、水素、ヘ
リウム、炭化水素、n−ブタン又はn−ブタンと1−ブ
テンの混合物を含有する仕込原料を表Hに示される条件
で触媒上を通過させた。流出物をガスクロマトグラフィ
で分析した。実験A及び実施例1からの結果を比較して
、酢酸アンモニウム処理なしの触媒く実験A)はn−ブ
タンのイソブチレンへの非常に僅かの異性化しか示さな
いが、一方処理された触媒(実施例1)は酸触媒反応に
非常に活性で殆どイソールー ブチレンの平衡濃度を生成している。実験B及び実施例
2の比較はアンモニウム処理の無いプラチナ交換触媒で
は、パーセントが論理的な平衡(PATE)の約68χ
に近づいているn−ブタンの変換に於ける中程度の活性
であったが、一方処理された触媒(実施例2)は実験B
と同じ条件下で27χより多くのイソブチレンを生成し
た。改良の一部は増加された異性化活性に起因するもの
であるが一方改良の別の部分はより低い副生物の生成の
為である。
表■ 1−ブテン    ブタン脱水素 n−ブタン69   69   100   100n
−ブテン類  30   30 温度(℃)    541  540  541  5
41接触時間(秒”)  0.2.2  0.25  
0.27  0.25生」「物」L成 n−ブテン類  29.7  +0.1   19.9
  24.5イソブチレン 0.42  6.8  8
.7   +1.In−ブタン   63.6  63
.6  36.6  55.0イソブタン  0.04
  0.20   +0.0  3.34その他   
 6.24  19.4  24.8  6.06PA
TEI        3.+     90.6  
 68.5   70.21パーセントはC4オレフィ
ンに間してイソブチレンの平行に近づく。
実施例3 AMS−18結晶性ボロシリケートに基づいた触媒の試
料を公告されたヨーロッパ特許出願6B796の記載に
従って調製した。19gの酢酸アンモニウム及び450
gの蒸留水の溶液を45gの上記のAMS−18ボロシ
リケートに基づく触媒から形成したI/16インチの押
出物45gに加えた。混合物を1時間100℃で加熱し
た。固体触媒をろ過、洗浄、+30’Cで12時間の乾
燥、そして次に537℃で12時間焼成することによっ
て回収した。生じる触媒組成物は仕込含量80重量%の
混合キシレン、16重量%のエチルベンゼン、及び4重
量%の重質芳香族を含有する仕込物を使用してキシレン
を異性化するのに使用した。
反応条件は温度360℃、■2/■Cモル比2.0、L
WH5V= 7゜0時間−1、そして圧力=250ps
 i gであった。上記のように本発明に従って処理し
た触媒を使用するエチルベンゼン変換活性は30%以上
であった。そのように処理していない触媒を用いる同じ
様な変換実験はエチルベンゼン変換活性がたったの24
χであることを示したが、一方!00℃で2時間純粋な
水で処理された同様の触媒を使用する別の実験はエチル
ベンゼン活性26χを示した。従って本発明に従って処
理された触媒は炭化水素変換活性の実質的な増加を示し
た。
実施例4−比較実験C 強熱減量28重量%のV、FAアルミナ(ダビソンケミ
カルカンパニー)104.2g部分を、ブレングー中で
、塩基としてエチレンジアミンを、シリカ源としてルド
ックス(Ludox)AS−40を使用し、酸化ホウ素
源としてホウ酸を使用して公告されたヨーロッパ特許出
願68,796の記載に従って造った水素形のAMS−
IB結晶性ボロシリケート分子ふるい50.0gと混合
した。十分な水〜1001を混合した混合物に加えてペ
ーストとし、生じる混合物を200℃で16時間乾燥し
、+8/40メツシユに粉砕し、483℃で12時間焼
成した。生じる処方触媒の試料を比較実験Cで使用した
210gの蒸留水中の21.0gの酢酸アンモニウムの
溶液に21.0gの上で調製した処方触媒を加え、90
〜100℃で1時間混合した。生じる混合物をろ過し、
固体を200℃で3時間乾燥し、次に483℃で12時
間焼成した。
上で調製した15.00gのAMS−IB結晶性ボロシ
リケートに基づく触媒の試料を0.5インチ内径の管状
反応器中に入れ、2.OSCF/時で343℃で200
psigで2時間水素で予備処理し、C8芳香族仕込物
を次に反応器中に再循環なしで1回で約2.0g/分で
導入した。液体流出物をガスクロマトグラフィで分析し
た。酢酸アンモニウム処理試料(実施例4)及び処理し
ない試料(比較実験C)の試験からの結果を表■に示す
。このデータは実施例4の触媒が非処理試料と比較して
実質的なエチルベンゼン変換の増加を示している。
表■ 比較実験C実施例4 4艷−一一一一 温度(℃’)     343   341圧力(ps
ig)    200   200水素l炭化水素 (モル比)     2.00   1.97空間速度 (WH5V)(hrl)   8.0   8.1底m
−1誌      1晃 ハ0ラフインとナフテン    1.85  1.88
  1.85  1.99ヘ−ンt−:z      
    O,260,500,271,74トルエン 
           0.8B   0.96  0
.90  1.94Hルヘ゛ンt゛ン      14
.05 13.80  +4.08 11.32p−キ
シ1ン          8.32 15.03  
8.33 18.58m−4シ[ン         
49.0?  43.68 49.11 41.22o
nシトン         22.18 20.50 
22.14 1?、33エチ11)ルエン      
   1.00  0.99  0.99  1.13
トリメ月lヘーンt!−ン     0.44  0.
45  0.43  0.75シーILIIへ−1−:
/      0.85  0.9+   0.84 
 1.59シ−メfllIflh−シセ−:z   1
.05  1.+9  1.02  2.31テ)5メ
fllA−:z+−:z     O,060,130
,040,+1結」シーーーーーーー エチルベンゼン 変換率(χ)        1.8   19.6キ
シレン損失(χ)     0.4    2.9p−
キシレンの平衡 接近(χ)        64.2   102.6
ヒドロテーエチル化での エチルベンゼン変換率       23.4    
    3.3不均化(χ)33.8   42.9 トランスメゾ1−ジョン(χ)0.0        
4.5)5ン2If&−ショXX)         
42.0       36.9実施例5−比較実験D 1000gの蒸留水に、強熱減量18重量%のVFAア
ルミナ104.1g、及び実施例4中で上記のように調
製し水素形AMS−18結晶性ボロシリケート分子ふる
い50.0gを加えた。この混合物を5時間混合し次に
601の濃水酸化アンモニウム溶液を加えて混合を更に
5分間続けた。生じる生成物を200℃で16時間乾燥
し、18/40メツシユに粉砕し、482℃で12時間
焼成した。生じる処、方触媒の試料を比較実験りで使用
した。
処方触媒(25,0g)の一部を2501の蒸留水中の
25.0gの酢酸アンモニウムの溶液中で1時間90〜
100℃で混合した。生じる混合物をろ過し、固体を2
00℃で3時間乾燥し、次に483℃で12時間焼成し
た。
処理した(実施例5)及び処理しない物質(比較実験D
)の試料を実施例4に記載したように試験した。
表■に与えられた結果は酢酸アンモニウム処理触媒が比
較実験りと比較して実質的によりエチルベンゼンを変換
したことを示す。
表■ 温度(’C)     343   344圧力(ps
ig)    200   200水素l炭化水素 (モル比)      1.99   1.99空間速
度 (WH5V)(hri)    8.旧   8.00
硯m−1詰     1詰 +1 ’ 5 フィンとナフr:/     1.87
  1.96  1.85  2.09ヘーンセー:/
           0.28  2.20  0.
27  2.85) II Iン          
    0.90   +、78  0.89  2.
39エチルヘーンt”ン      14.08 10
.92 14.06  9.60p−キシトン    
      8.33  +8.46  8.33 1
8.10m1:JI、ン         49.08
 40.84 49.08 40.+8o−1シ[ン 
        22.11  +7.08 22.+
4 16.82エチII トII Iン       
  0.99  0.94  0.99  1.151
 ’) i f 11 ヘ” シ+ ”ン0 、43 
 0 、75  0 、43  0 、94シ−エf1
1ヘーンh−ン     0.84  1.50  0
.85   +、68シーメfllIf11ヘーンt−
ン  1.04  3.44  1.05  4.06
テトラヌチルヘーンt゛シ    0.06  0.+
3  0.06  0.13エチルヘンゼン 変換率(%:)       22.4   31.7
p−4i1Lンの平衡 接近(X)        103.3   102.
8キシレン損失(χ)     3.8    5.4
ヒドロ7−xチJ1化での ■チルヘーンセーン変換率        0.0  
      2.2不均化(%)       32.
4   29.6トランスメチし一ジョン(χ)0.0
        3.1トランスエチトシヨン(%) 
        5B、6       53.5実施
例6−比較実験E 743gのコロイド状PIIFシリカ(〜lO重量%固
体)に50.0gの実施例4中に記載したように調製し
た水素形AMS−IB結晶性ボロシリケート分子ふるい
を加えた。混合物を60m1の濃水酸化アンモニウム水
溶液(18重量%N fl a )を添加することによ
りゲル化した。
生じるシロップ状の混合物を200℃で16時間乾燥し
、+8/40メツシユに粉砕し、〜482℃で12時間
焼成した。この結晶処方物の一部を比較実験Eて使用し
た。
処方触媒(40,0g)の一部を400m1の蒸留水中
の40.0gの酢酸アンモニウムの溶液中で1時間90
〜100℃で混合した。生じる混合物をろ過し、固体を
200℃で3時間乾燥し、次に483℃で12時間焼成
した。
処理した(実施例6)及び処理しない物質(比較実験E
)の試料を実施例4に記載したように試験した。
表■に与えられた結果は酢酸アンモニウム処理触媒が比
較実験Eと比較して実質的によりエチルヘンゼンを変換
したことを示す。
表■ 比較実験E実施例6 条−件一 温度(℃)     343   343圧力(ρsi
g)    200   200水素/炭化水素 (モル比)     1.99   1.99空間速度 (WH5V)(hr−’)   8.09   8.0
?1晃      1晃 へ〇ラフインとナフテシ    1.85  1.83
   +、85  2.15へ゛ンt゛ン      
   0.26’2.1?   0.27  3.17
) II Iン             0.89 
  +、85  0.90  2.68エチルヘーンセ
ーン      +4.06 10.85 14.0?
   9.17p−キシトン          8.
31 18.47  8.31 17.94m−キシし
ン         49.09 40.85 49.
07 39.700−キシしン         22
.16 17.12 22.15 16.62エチ11
)ルエン         0.99  0.98  
0.99  1.19トリメチルへ゛ンt゛ン    
 0.43  0.80  0.43  1.04シー
エチ11へ゛ン+!−ン     0.85  1.5
3  0.86  1.61シ゛メチIIエチノ1へ゛
シt゛ン  1.04  3.43  1.05  4
.57テトラメチ11ヘーンt゛シ    0.06 
 0.13  0.06  0.18結−果一 エチルベンゼン 変換率(寛)       22.8   34.9p
−キシトンの平衡 接近(%)        103.2   103.
2キシレン損失(χ)     3.8    6.5
ヒト”ロチ゛エチ11化での 1月lへ゛ンセ゛ン変換率(χ)      0.0 
       3.6不均化(り       32.
4   24.3トランスヌチトーシヨン(χ)   
      0.0        3.5トランスエ
チトーシヨン(χ)         57.4   
    56.9実施例7−比較実験F及びG 本発明に従うアンモニウム塩でマトリックス中の触媒処
方を処理することが先行技術の分子ふるいのアンモニウ
ム処理と区別されることを実証するために一連の実験を
行った。このようにナトリウム含量を単に減少させるこ
とは本発明中で実証される効果を説明できない。対照試
料(実験F)を以下のように造った。78.0gのデヒ
ソンVFAアルミナ(〜28%強熱源il)に37.5
gの実施例4中に記載したように調製した水素形AMS
−18結晶性ボロシリケート分子ふるいを加えた。混合
物を高速で3分間ブレンドシ、次に483℃で12時間
焼成し+8/40メツシユに粉砕した。ナトリウム含量
は28.7ppmであった。この触媒処方物の一部を比
較実験Fで使用した。
処方触媒(30,0g)の一部を1リツトルのビーカ中
の300m lの蒸留水中の30.0gの酢酸アンモニ
ウムの溶液中で1時間90〜100℃で混合した。生じ
る混合物をろ過し、固体を200℃で16時間乾燥し、
次に483℃で12時間焼成した。この後処理触媒のナ
トリウム含量は6.7ppmであった。この試料を実施
例7に使用した。
水素形XMS−18結晶性ボロシリケート分子ふるいの
一部及びVFAアルミナを別個に酢酸アンモニウムの水
溶液で予備処理し、次に、処方された触媒は酢酸アンモ
ニウムで後処理しなかった点を除いて、上記のように触
媒処方に処方した。赤外分析は分子ふるい結晶ネットワ
ーク中にアルミなの存在を示さなかった。この調製され
た触媒のすトリウム含量は8.5ppmであった。
後処理したもの(実施例7)、処理しない物質(比較実
験F)、及び予備処理(比較実験G)の試料を実施例4
に記載したように試験した。表■に与えられた結果は、
実施例7及び実験Gが本質的に同じナトリウム含量を有
している時でさえ、酢酸アンモニウム後処理触媒が、比
較実験F又はGと比較して、より高いエチルベンゼンを
変換率及びρ−キシレンの平衡への接近を示した。表■
はこれらのデータをまとめたものである。 表■比較実
験F実施例7 先生−−−−□ 温度(’C)343   343 圧力(psig)    200   200水素l炭
化水素 (モル比)     1.91   1.97空間速度 (WH5V)(hr−”)   8.05   7.8
9成         L晃     1晃ハ0ラフイ
シとナフテン    4.31  4.25  4.2
9  4.07ヘーンセ゛ン          0.
18  0.28  0.18  1.30トルエン 
           0.30   +、85  0
.30  0.88エチルヘーンt−ン      +
5.75 15.55  +5.76 13.34p−
キシしシ          8.89 13.16 
 8.8?  18.4611−4シトン      
   47.88 44.50 47.90 4+、1
2o−4シトン         22.0B  2+
、+2 22.os  17.341 f 11 ) 
IL Iン         0.09  0゜to 
  O,890,30トリメチルへ゛シセ゛ン    
 0.22  0.23  0.22  0.53シー
■チJ1ヘーンt−シ     0.22  0.27
  0.2+   0.85シーメチ11 I fルヘ
゛ンt゛シ  0.11  0.18  0.10  
1.46テトラメチ11へ゛シt゛ン    0.01
  0.02  0.0+   0.37結J[−一一
一一一一 エチルベンセン 変換率(X)        1.2   15.4p
−キシトンの平衡 接近(χ)        43.8   102.2
キシレン損失(χ)     0.14   3.4ヒ
ト−ロチ゛エチル化での メチ11へ゛シt−ン変換率(χ)     21.8
        6.1不均化(χ)44.1   4
1.7 トランスメチトーシヨン(χ)         2.
6        7.8トランスエチトシヨン(χ)
         31.4       44.5表
■(続き) 比較実験G 温度(℃)     343 圧力(psig)    200 水素/炭化水素 (モル比)     2.05 空間速度 (WH5V)(hr−1)   7.95U呂込 +1’ラフインとナフテシ    4.30  4.3
1へ一ンt”ン         0.17  0.4
1) II Iン              0.3
0  0.34エチ11へ゛ンt”ン      15
.75  +5.35p−ヘシレシ         
 1.87 14.49…−キシトン        
 47.90 43.750−キシ[シ       
  20.44 22.08I5ルトルエン     
    0.09  0.10トリメチルへ゛ンh”ン
     0.22  0.24シ゛1チ;1へ゛ンt
゛ン     0.22  0.31シ゛メチルエチル
へ゛ンt゛ン  0.09  0.23テトうメチ+1
へシ〔ン    0.01  0.05結」シーーーー
ーーー エチルベンゼン 変換率(χ)2.5 p−キシトンの平衡 接近(χ)        57.4 キシレン損失(χ)    0.30 七ドロテ゛ニブル化での エチルヘーンセ゛ン変換率(X)    33.8不均
化(χ)37.3 トランスメチトーション(1:)        1.
9トランスエチトシヨン(χ’)        33
.8表■

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、マトリックス中に混入された水素形AMS−1B結
    晶性ボロシリケート分子ふるいからなる触媒組成物の炭
    化水素変換活性を増加させる方法に於て、上記組成物を
    少なくとも一度適当なアンモニウム塩を含有している水
    溶液と接触させ、次に生じる組成物を乾燥し、焼成する
    ことからなる方法。 2、アンモニウム塩水溶液がpH約8以下である特許請
    求の範囲第1項に記載の方法。 3、アンモニウム塩水溶液が約7〜約4のpHを有する
    特許請求の範囲第1項に記載の方法。 4、アンモニウム塩がカルボン酸の塩である特許請求の
    範囲第1項に記載の方法。 5、水溶液が酢酸アンモニウム又は硝酸アンモニウムの
    水溶液である特許請求の範囲第1項に記載の方法。 6、水溶液がアンモニウム塩0.1及び4.0モルの間
    であり、触媒組成物が約0.1〜約8時間アンモニウム
    塩水溶液と接触される特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 7、触媒組成物がアルミナ、シリカ又はシリカ−アルミ
    ナのマトリックス中に入れられているAMS−1B結晶
    性ボロシリケート分子ふるいからなる特許請求の範囲第
    1項に記載の方法。 8、触媒組成物がアルミナ、シリカ又はシリカ−アルミ
    ナマトリックス中に入れられている約10〜約95重量
    %のAMS−1Bからなる特許請求の範囲第7項に記載
    の方法。 9、触媒組成物がアルミナ、シリカ又はシリカ−アルミ
    ナマトリックス中に入れられている約20〜約80重量
    %のAMS−1Bからなる特許請求の範囲第7項に記載
    の方法。 10、第 I B、IIA、IIB、IIIA、IIIB、IVB、V
    B、VIB、VIIB又はVIII族又は希土類元素の触媒活性
    のイオン又は化合物又はこれらの組合せを、上記触媒組
    成物のアンモニウム塩との接触、そしてその後の生じる
    組成物の乾燥及び焼成の後で、触媒組成物上に載せる特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 11、触媒組成物上にニッケル、モリブデン、タングス
    テン、コバルト、カドミウム、貴金属又はこれらの組合
    わせが載せられる特許請求の範囲第1項に記載の方法。 12、アルミナ、シリカ、又はシリカ−アルミナマトリ
    ックス中に入れられている水素形AMS−1B結晶性ボ
    ロシリケート分子ふるいからなる触媒組成物の炭化水素
    変換活性を増加させる方法において、上記組成物を酢酸
    アンモニウム又は硝酸アンモニウムの水溶液と接触させ
    、次に生じる組成物を乾燥及び焼成することからなる特
    許請求の範囲第1項に記載の方法。 13、触媒組成物がアルミナ、シリカ又はシリカ−アル
    ミナマトリックス中に入れられている約20〜約80重
    量%のAMS−1Bからなる特許請求の範囲第12項に
    記載の方法。 14、触媒組成物を酢酸アンモニウム溶液と約0.1〜
    約8時間、約0〜約100℃で接触させる特許請求の範
    囲第12項に記載の方法。 15、生じる組成物を約50〜約225℃で約4〜約2
    0時間乾燥し、そして約260〜約850℃で約4〜約
    16時間焼成する特許請求の範囲第12項に記載の方法
    。 16、触媒組成物上にニッケル、モリブデン、タングス
    テン、コバルト、カドミウム、貴金属又はこれらの組合
    わせが載せられる特許請求の範囲第12項に記載の方法
    。 17、接触により生じる組成物を約125〜約200℃
    で約4〜約16時間乾燥させ、次に425〜約600℃
    で約4〜約16時間焼成する特許請求の範囲第12項に
    記載の方法。 18、触媒組成物を約0.5〜約3モルの酢酸アンモニ
    ウム水溶液と約50〜約100℃で約15〜約120分
    間接触させる特許請求の範囲第17項に記載の方法。 19、マトリックスがアルミナ、又はシリカ−アルミナ
    である特許請求の範囲第18項に記載の方法。 20、マトリックスがシリカである特許請求の範囲第1
    8項に記載の方法。
JP60273590A 1984-12-07 1985-12-06 Ams−1b結晶性ボロシリケ−ト分子ふるいを基にした触媒組成物の後処理 Pending JPS61192346A (ja)

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