JPS6248649B2 - - Google Patents

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JPS6248649B2
JPS6248649B2 JP57002788A JP278882A JPS6248649B2 JP S6248649 B2 JPS6248649 B2 JP S6248649B2 JP 57002788 A JP57002788 A JP 57002788A JP 278882 A JP278882 A JP 278882A JP S6248649 B2 JPS6248649 B2 JP S6248649B2
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JP
Japan
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strong
tpz
xylene
ion
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JP57002788A
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Japanese (ja)
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JPS58121224A (en
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Koji Sumitani
Atsuji Sakai
Yasuo Yamazaki
Tamio Onodera
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Teijin Ltd
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Teijin Ltd
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Publication date
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

本発明はキシレン類の異性化方法に関するもの
である。更に詳しく説明すると、少くとも1種が
熱力学的平衡濃度以下であるキシレン異性体混合
物を異性化する方法に関するものである。殊に本
発明はp―キシレンの濃度組成が熱力学平衡濃度
以下であるキシレン異性体混合物を異性化してp
―キシレン濃度が高い組成を得る方法に関するも
のである。 従来、少くとも1種の成分が熱力学的平衡濃度
以下であるキシレン混合物を例えばシリカ・アル
ミナ触媒と接触せしめて異性化し或る一定の平衡
組成を有する混合物を得ることはよく知られた方
法である。そしてキシレン異性体混合物としてp
―キシレン、m―キシレンおよびo―キシレンの
3種異性体混合物とこれらに更に他のアルキルベ
ンゼン類を含む異性体混合物があり、これらの混
合物はそれぞれ熱力学的な平衡組成を形成するこ
とが知られている。 例えば427℃における3種異性体混合物の平衡
組成はモル比で、下記の如くであることが知られ
ている。 p―キシレン m―キシレン o―キシレン 23.4% 52.1% 24.5% (The chemical Thermodynamics of
Organic Compounds by STULL,WESTRUM
and SINKE JOhn Wiley and Sons,1969年参
照) 一方、キシレン類の異性化は、工業的にはキシ
レン類の異性化反応工程と異性化反応混合物から
のキシレン異性体の分離工程、分離された後の残
余組成混合物の循環工程を適当に組合せて実施さ
れている。その際異性化反応における組成を熱力
学的平衡組成に近づけること、キシレン類の分
解、不均化反応などの副反応を抑制することはそ
の工業的価値に大きな影響を与える。 従来キシレン類の異性化方法の多くは、シリ
カ・アルミナ触媒を中心にした触媒の改良、開発
および異性化の条件の改良に研究の重点が置か
れ、それに関する多くの提案がなされている。殊
にシリカ・アルミナ触媒それ自体の形状や構造を
変える方法、或いはその処理をする方法、シリ
カ・アルミナに種々の成分を添加する方法などの
研究が多くなされている。 しかしながら、いずれも異性化反応の活性が優
れ、しかも好ましからざる副反応を出来るだけ抑
制し得るという条件を満足するシリカ・アルミナ
触媒は、極めて少ない。 一方、本発明者らは、或る特定のカチオン源を
使用して調製された結晶性アルミノシリケート
は、新規なゼオライトであり先に提案したが、こ
の新規ゼオライトは、キシレン類の異性化反応の
触媒としてその活性が優れており、長時間使用し
ても活性の劣化が少なく、しかも副反応も少ない
こと、特に驚いたことには、異性化反応混合物中
におけるキシレン類の平衡組成が従来知られてい
たものと異なり、p―キシレンの組成が前述した
平衡到達率よりもはるかに高い値を示すことが判
明した。 本発明者らは、前記した新規ゼオライトのキシ
レン類の異性化特性について更に研究を進めた結
果、そのカチオンサイトに対するナトリウムカチ
オンの割合が、異性化以外の副反応に影響してい
ること、すなわちその割合が少くとも10%のゼオ
ライトを触媒として使用すると、異性化活性はな
お高水準に維持されしかも好ましからざる副反応
(例えば、不均化反応、トランスアルキル化反応
など)はより抑制されることを見出し本発明に到
達した。 すなわち、本発明は下記式() xM2/nO・Al2O3・ySiO2 ……() 〔但し、式は無水の状態に於る酸化物の形で表
わしたものであり、Mは水素イオンアルカリ金属
イオン、アルカリ土類金属イオン、周期律表第
族金属イオンまたは稀土類金属イオンを示し、n
はイオンの原子価を示す。xは0.5から4の範囲
yは少なくとも10の値を示す。〕 で表わされる組成を有し、かつ下記 格子面間隔dÅ 相対強度 11.2±0.5 中位〜強い 9.9±0.5 中位〜強い 4.67±0.1 中位 4.33±0.1 非常に強い 4.02±0.05 強い〜非常に強い 3.83±0.05 中位 3.72±0.05 弱い〜中位 3.44±0.04 弱い〜強い 3.33±0.04 弱い〜強い 3.28±0.03 中立 の値で実質上表わされるX線格子面間隔を有する
結晶性アルミノシリケートであつて、該ゼオライ
トの全カチオンサイトの少なくとも10%がナトリ
ウムイオンで占められているゼオライトを含有す
る触媒に、気相で少なくとも一種が熱力学的平衡
濃度以下であるキシレン異性体を含有する原料混
合物を接触せしめることを特徴とするキシレン類
の異性化法である。 以下本発明方法について更に詳細に説明する。 本発明方法に使用されるゼオライトおよびその
製造法は、先に説明したように本発明者らによつ
て見出されたものであつて、特願昭55−155017
(昭和55年11月4日付提出)および昭和56年12月
21日付提出の特許出願の明細書に詳細に説明され
ているが、次にこれらについて説明する。 本発明に使用されるゼオライトは、上記のとお
り、シリカ含量の多い、すなわちSiO2/Al2O3
ル比が10以上のゼオライトであるが、従来から知
られているZSM―5、ZSM―11、ZSM―12、
ZSM―38等のZSM系のゼオライトやゼータ3
(Zeta3)ゼオライト等の高シリカ含有ゼオライト
とは全く異なるX線回析パターンを示す新規な結
晶構造をもつゼオライトであり、本明細書におい
て以下「ゼオライトTPZ―3」と称する。 本発明方法においては、前記特願昭55−155017
号明細書に記載されている通り、ゼオライトのM
が水素イオン、アルカリ金属イオン、アルカリ土
類金属イオン、周期律表第族金属イオンまたは
稀土類金属イオンであるゼオライトTPZ―3であ
り、その全カチオンサイトの少くとも10%がナト
リウムイオン、好ましくは20%がナトリウムイオ
ンで占められたゼオライトを触媒として使用する
点に特徴がある。 上記ゼオライトTPZ―3は、水溶性アルカリ金
属化合物、N,N,N,N′,N′,N′―ヘキサメ
チル―1.6―ヘキサンジアンモニウム化合物、反
応条件下(後述の水熱反応条件下)にシリカを与
える化合物(以下シリカ源という)、反応条件下
(後述の水熱反応条件下)にアルミナを与える化
合物(以下アルミナ源という)及び水を含有する
混合物を、少なくとも80℃の温度において結晶が
生成するのに充分な時間維持し、生成するゼオラ
イトを必要に応じてさらに他のカチオンとのイオ
ン交換反応に付することからなる方法によつて製
造することができる。 この場合、ゼオライトの陽イオン部分を構成す
る陽イオン源として、水溶性アルカリ金属化合物
に加えて、N,N,N,N′,N′,N′―ヘキサメ
チル―1.6―ヘキサンジアンモニウム化合物が使
用される。 上記方法においては、上記の各出発物質は、こ
れら各原料を混合した後の反応混合物中における
下記の成分のモル比に換算して下記のモル比を与
えるような割合で混合される。 SiO2/Al2O3=10〜2000、好ましくは10〜
500、さらに好ましくは20〜250; R/(Si+Al)=1×10-4〜1、好ましくは5
×10-4〜0.5、さらに好ましくは1×10-3
〜1×10-1; OH-/(Si+Al)=1×10-4〜1.5、好ましくは
1×10-3〜1、さらに好ましくは5×10-3
〜0.4; H2O/(Si+Al)=5〜100、好ましくは10〜
50、さらに好ましくは15〜40; OH-/H2O=1×10-5〜1×10-1、好ましくは
1×10-4〜1×10-1さらに好ましは1×
10-4〜1×10-2; 〔ただし、RはN,N,N,N′,N′,N′―ヘ
キサメチル―1.6―ヘ、キサンジアンモニウムイ
オン〔(CH33N―(CH26―N(CH33〕を表
わす。〕 また、上記式中OH-は上記混合物中のアルカ
リ性度を定量的に表わすものであり、その値は上
記水以外の出発物質によつて混合物中に持ち込ま
れる水酸基の全モル数から、反応混合物中の酸根
との中和反応によつて消費される水酸基のモル数
を差引くことによつて算出される値である。 次に各出発物質についてさらに詳しく述べる。 (A) シリカ源としては、ゼオライト製造に通常使
用されるものがいずれも使用可能であり、例え
ばシリ粉末、コロイド状シリカ、水溶性ケイ素
化合物、ケイ酸などが挙げられるこれらの具体
例を詳しく説明すると、シリカ粉末としては、
エーロシルシリカ、発煙シリカ、シリカゲルの
如きアルカリ金属ケイ酸塩から沈降法より製造
された沈降シリカが好適であり、コロイド状シ
リカとしては、種々の粒子径のもの例えば10〜
50ミクロンの粒子径のものが利用出来る。また
水溶性ケイ素化合物としてはNa2OまたはK2O1
モルに対してSiO21〜5モル特に2〜4モルを
含有する水ガラス、アルカリ金属ケイ酸塩など
が挙げられるが、シリカ源としては就中コロイ
ド状シリカまたは水ガラスが好ましい。 (B) アルミナ源としては、一般にゼオライトの製
造に使用されているものはいずれも使用可能で
あり、例ば塩化物、硝酸塩、硫酸塩の如きアル
ミニウムの塩;例えばコロイド状アルミナ、プ
ソイドベーマイト、ベーマイト、γ―アルミ
ナ、α―アルミナ、β―アルミナ・三水和物の
如き水和されたもしくは水和されうる状態のア
ルミナ;アルミン酸ソーダなどが例示される
が、この中でもアルミン酸ソーダまたはアルミ
ニウムの塩が好適である。 また、シリカ及びアルミナの双方の供給源と
してアルミノケイ酸塩化合物例えば、天然に産
出される長石類カオリン、酸性白土、ベントナ
イト、モンモリロナイト等を使用することも可
能であり、これらアルミノケイ酸塩を前述した
アルミナ源及び又はシリカ源の一部又は全部と
代替してもよい。 本発明の原料混合物におけるシリカ源とアル
ミナ源との配合比は、それぞれをSiO2とAl2O3
として表わしてSiO2/Al2O3(モル比)が10〜
2000の範囲、好ましくは10〜500の範囲、さら
に好ましくは20〜250の範囲内となるようにす
ることが好ましい。 (C) 一方、水溶性アルカリ金属化合物としては、
水溶性のアルカリ金属塩及びアルカリ金属水酸
化物が適しており、具体的には、アルカリ金属
の塩化物、炭酸塩、例えば塩化ナトリウム、炭
酸ナトリウム、炭酸カリウムなど、或いは水酸
化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ
金属水酸化物が挙げられる。 また、シリカ源又はアルミナ源をも兼ねるも
のとして、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム
などのアルカリ金属ケイ酸塩やアルミン酸ナト
リウム、アルミン酸カリウムなどのアルカリ金
属アルミン酸塩も使用することができる。 しかして殊に好適なアルカリ金属化合物とし
ては水酸化ナトリウム、ケイ酸ナトリウム、ア
ルミン酸ナトリウム等が挙げられる。 (D) 上記水溶性アルカリ金属化合物と共に使用さ
れるN,N,N,N′,N′,N′―ヘキサメチル
―1.6―ヘキサンジアンモニウム化合物は下記
式 Y・(CH333N―(CH26―N(CH63
Y (式中、Yはハロゲンイオン、OH-イオ
ン、1/2SO4 --イオン等の如きアニオンを表
わす) で表たしうる化合物であり、本化合物はこの形
で他の出発物質と混合することができ、或いは
混合物中でその場で、例えばN,N,N′,
N′―テトラメチル―1.6―ヘキサメチレンジア
ミンとハロゲン化メチル例えばヨウ化メチルと
反応させて形成させるようにしてもよい。 かかるジアンモニウム化合物は、シリカ源及
びアルミナ源のSi及びAlの合計のモル数に換算
して、Si及びAlの合計1モル当り1×10- 4〜1
モル、好ましくは5×10-4〜0.5モル、さらに
好ましくは1×10-3〜1×10-1モルの範囲内で
使用することができる。 また、前記原料混合物中には、少なくとも或
る量以上のOH-イオンが存在するこが必要で
あり、従つて、使用する水以外の出発物質の少
なくとも1つはOH-イオンを解離するもので
なければならず、通常かかるOH-イオンは前
述したアルカリ金属化合物及び/又はジアンモ
ニウム化合物により該混合物中に供給される。 しかしてOH-イオンは、混合物中に、シリ
カ源及びアルミナ源のSi及びAlのモル数に換算
してSiとAlの合計1モル当り1×10-4〜1.5モ
ル、好ましくは1×10-3〜1モル、さらに好ま
しくは5×10-3〜1.4モルの範囲内で存在する
ことができる。 また、該OH-イオンは該混合物中の水の量
を基準にして、水1モル当り1×10-5〜1×
10-1モル、好ましくは1×10- 4〜1×10-1
ル、さらに好ましくは1×10- 4〜1×10-2モル
の範囲内で存在することができる。 (E) さらに、前記原料混合物において、水は(Si
+Al)に対してモル比で5〜100の範囲、好ま
しくは10〜50の範囲使用するのがよく、特に15
〜40の範囲が好ましい結果が持たらされる。 前記した如きアルカリ金属化合物、N,N,
N,N′,N′,N′―ヘキサメチル―1.6―ヘキサ
ンジアンモニウム化合物、シリカ源、アルミナ
源及び水を前述した如き割合で混合し、得られ
る混合物をゼオライトが生成するに充分な温度
と時間加熱維持する(すなわち水熱反応に付す
る)ことにより目的とするゼオライトを生成せ
しめることができるが、その際の反応温度は80
℃以上であり、殊に100〜200℃の範囲内が有利
である。反応時間は通常5時間〜100日、好ま
しくは10時間〜50日、特に好ましくは1日〜7
日であり、圧力は自生圧乃至それ以上の加圧が
適用され、オートクレープ中で自生圧下に行う
のが一般的であるが、必要に応じて窒素ガスな
どの不活性ガス雰囲気下で行つてもよい。 ゼオライトの形成反応は、所望の温度に原料
混合物を加熱し、用すれば撹拌下にゼオライト
が形成されるまで継続される。かくして結晶が
形成された後反応混合物を室温まで冷却しロ過
し、好ましくは洗液のイオン伝導性が一般には
50μ/cm以下、好ましくは25μ/cm以下、
さらに好ましくは15μ/cm以下となるまで充
分に水洗し、必要により乾燥する。結晶の乾
燥、室温又は約150℃までの加熱下に行なうこ
とができ、また常圧或いは減圧のいずれで行な
つてもよく、例えば常圧約50〜130℃で5〜24
時間程度行なうのが好ましい。 なお、上記のゼオライトの形成反応を行うに
先立ち、原料混合物中に、目的生成物であるゼ
オライトTPZ―3の粉末粒子を存在せしめる
と、ゼオライトの形成反応速度が増大されるこ
とがある。 従つて原料混合物中に目的とするゼオライト
TPZ―3の粉末粒子を種として少量混入させる
ことは度々好ましい結果がもたらされる。 また、原料混合物中に前記ジアンモニウム化
合物よりも分子量の小さい第四級アンモニウム
化合物及び/又は水溶性アミンを添加してもよ
く、それによつてゼオライトの形成反応速度わ
増大させることができる。この目的のために使
用しうる第四級アンモニウム化合物としてはテ
トラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモ
ニウムを例示することができる。 該アミン又はアンモニウム化合物は、N,
N,N,N′,N′,N′―ヘキサメチル―1.6―ヘ
キサンジアンモニウム化合物1モルに対して
0.1〜10モル、好ましくは0.1〜5モルの割合で
添加し得る。 かくして得られたゼオライトTPZ―3は、陽
イオンがアルカリ金属イオンおよびN,N,
N,N′,N′,N′―ヘキサメチル―1.6―ヘキサ
ンジアンモニウムイオンを含むものであり、例
えばこれにNH4Cl水溶液を作用させてイオン交
換しカチオンサイトをアンモニウムイオンで置
換することもできる。 かくして得られた結晶は、約100〜約600℃、
好ましくは約300〜約500℃の温度で、約8〜約
24時間、好ましくは約8〜約16時間焼成しても
よく、これによつて、カチオンサイトの有機カ
チオン及び/又はアンモニウムイオンを除去す
ることができ、その結果、カチオンサイトが実
質的にアルカリ金属イオン及び/又は水素イオ
ンからなるゼオライトTPZ―3を得ることがで
きる。 以上に述べた如くして製造されるゼオライト
TPZ―3は、特徴あるX線回析パターンを有して
おり、少なくとも下記の特徴的ピークを有するこ
とによつて従来の高シリカ含有ゼオライトとは明
確に区別されるものである。例えば下記表から明
らかなように4.33±0.1Åに非常に強いピークが
ゼオライトTPZ―3には認められるが公知のゼオ
ライトZSM―5にはかようなピークは認められ
ない。またゼオライトTPZ―3には4.02±0.05Å
に強いピークが認められるが、ゼオライトZSM
―12には4.02±0.05Åには比較的弱いピークしか
認められない。 表 格子面間隔dÅ 相対強度 11.2±0.5 中位〜強い 9.9±0.5 中位〜強い 4.67±0.1 中位 4.33±0.1 非常に強い 4.02±0.05 強い〜非常に強い 3.83±0.05 中位 3.72±0.05 弱い〜中位 3.44±0.04 弱い〜強い 3.33±0.04 弱い〜強い 3.28±0.03 中位 これらのX線格子面間隔の特徴的ピークは、ゼ
オライトTPZ―3の化学的組成を示す式()に
おけるカチオンMの種類によつて、格子面間隔に
若干のシフトがあつたり及び/又は相対強度に若
干の変化を生ずることもあるが、実質的にはすべ
てのゼオライトTPZ―3に共通のものであること
を了解すべきである。 なお、本発明書に記載したX線回析パターンに
おける格子面間隔dÅの値は標準技術によつて決
定したものである。即ち、照射線は銅のKα双子
線で、自記記録式シンチレーシヨン計数分光光度
計を使用した。ピーク光高さ()及び2θ(θ
はブラング角)は分光光度計のチヤートから読み
とつた。これから相対強度100×/
は最強の線又はピークの高さ)及び、記録された
線に対応するオングストローム単位で表わした格
子面間隔であるdを計算した。 尚ここで相対強度は100〜60が非常に強い、60
〜40が強い、40〜20が中位、20〜10が弱いとして
表わした。 ゼオライトTPZ―3には、上記のX線格子面間
隔の特徴的ピークを示すゼオライトである限り、
他のところにピークが存在すると否とにかかわら
ず、すべての包含されることを理解すべきであ
る。しかして、ゼオライトTPZ―3のX線回折パ
ターンには、場合により前記特徴的ピーク以外
に、20Å近傍に強いピークが認めらることもある
が、このピークの有無は本質的にゼオライトTPZ
―3の同定に影響を与えるものではない。 ゼオライトTPZ―3は、化学的には、無水の状
態における酸化物の形で表わしたた下記一般式
() xM2/nO・Al2O3・ySiO2 ……() 〔式中、M,n,x及びyは前記の意味を有す
る。〕 の組成を有している。 上記式()において、xはゼオライトに結合
しているカチオンの量の指標であり、本発明のゼ
オライトTPZ―3の場合には0.5〜4、好ましく
は0.9〜3の範囲内であることができる。 ゼオライト、すなわち結晶性アルミノシリケー
トは、モデル的には、シリカの四面体とアルミナ
の四面体との結合体から基本的になり、このアル
ミナ四面体の電荷は結晶内に陽 イオンが存在することによつて中和された構造を
有している。従つて、ゼオライトを表わす前記式
()において、カチオンの量を表わす“X”は
理論的にはアルミナと等モル量すなわち1という
ことになるが、しかし実際的には、合成状態のゼ
オライトには通常の洗浄によつては除去しきれな
い陽イオン前駆物が包蔵されているのが普通であ
り、合成されたゼオライトの実際の分析データで
xが1となることはむしろ希である。かくして、
前記式()における“x”は、通常の洗浄では
除去しきれない包蔵された陽イオン前駆物の陽イ
オンをも含む精製された合成ゼオライト中の全陽
イオンの量(モル数)を表わすものとする。 また、シリカ含有量の指標となるyは少なくと
も10、好ましくは10〜2000、さらに好ましくは10
〜500の範囲内が有利であり、就中20〜250の範囲
内が優れた特性のゼオライトが得られるので特に
好適である。 ゼオライトTPZ―3はその特性の1つとして形
状選択性を有しており、この特性はシクロヘキサ
ン/n―ヘキサン吸着比によつて表わすことがで
きる。この吸着比はゼオライト中に存在する細孔
の大きさを示し、一定の温度及び圧力下におい
て、ゼオライトの単位重量当りに吸着されるシク
ロヘキサンの重量対n―ヘキサンの重量の比とし
て定義される。この比が小さいということはシク
ロヘキサンのような分子断面積の大きい分子はゼ
オライトの細孔内へ拡散しにくいことを表わし、
触媒反応の観点からは選択性の向上につながる。
ゼオライトの単位重量当りのシクロヘキサン又は
n―ヘキサンの吸着量は、電気炉中で450℃にて
8時間焼成することによつて乾燥したゼオライト
の一定量を秤量し、次いで25℃及び120+20mmH
gのシクロヘキサン又はn―ヘキサンの飽和ガス
雰囲気中に上記秤量したゼオライトを6時間保持
し、更に、シクロヘキサン又はn―ヘキサンの不
在下にゼオライトを25℃で120±20mmHgに2時
間保持した後シクロヘキサン又はn―ヘキサンが
吸着されたゼオライトを秤量し、吸着操作前後の
ゼオライトの重量の差を求めることにより決定す
ることができる。 ゼオライトTPZ―3は一般に0.95を越えない、
好ましくは0.1〜0.95の範囲内のシクロヘキサ
ン/n―ヘキサン吸着比を有している。 また、前記ゼオライトTPZ―3は、商業的に入
手し得る高活性シリカ―アルミナクラツキング触
媒と比較して、はるかに優れたクラツキング活性
を有している点でも特徴的である。 このクラツキグ活性は“クラツキングインデツ
クス”(以後C.I.という)で表現することができ
る。このC.I,はヘキサンのクラツキング反応に
於て、一定の反応速度定数を与える温度で表現し
たものであり具体的には次の如くして測定され
る。 10〜20メツシユに成型したゼオライト又はシリ
カ―アルミナ触媒を電気中450℃にて8時間焼成
した後、これを石英ガラス製反応器に充填し、次
いで25℃においてヘキサンで飽和された窒素ガス
を、該反応管に、フイードし、該ヘキサンの転化
率を測定し、それから各反応温度に於る反応速度
定数を算出し、該反応速度定数が0.5となる反応
温度を推定する。 ゼオライトTPZ―3のC.I.は、カチオンサイト
に存在するカチオンの種類及び量によつて異な
り、その代表的なものについて例示すれば次のと
おりである。 水素イオン型の場合は300以下;ベリリウムイ
オン型(BeO/Al2O3モル比=0.97)の場合は約
300;ストロンチウムイオン型(SrO/Al2O3モル
比=0.95)の場合は400であつた。 さらに、ゼオライトTPZ―3は熱安定性に極め
て優れており、例えば800℃に12時間またはそれ
以上の時間熱処理しても前記したX線の回折パタ
ーンは実質的に変化しないのでこのこと自体熱的
に極めて安定であることが了解される。 本発明のキシレン類の異性化法においては、全
カチオンサイトの少なくとも10%がナトリウムイ
オンで占められたゼオライトTPZ―3を含有する
ものが使用される ここで全カチオンサイトとは、ゼオライトTPZ
―3の結晶中は存在する全ての陽イオンの数(理
論的にはアルミニウムの原子の数にほゞ一致す
る)を意味し、その少なくとも10%、好ましくは
少くとも20%がナトリウムイオンによるカチオン
であればよい。特に好ましいナトリウムイオンの
割合は少くとも25%である。 一方、全カチオンサイトがナトリウムイオンで
占められることは本発明の目的から見て好ましく
なく、ナトリウムイオンの割合の上限は99%以
下、好ましくは95%以下が適当である。 本発明の異性化触媒として、前記の如くナトリ
ウムイオンの割合を一定範囲とする他に、ナトリ
ウムイオン以外のカチオンは異性化反応条件下に
おいて酸性を発現するイオン、例えば水素イオ
ン、アンモニウムイオン、多価金属イオンなどを
含んでいるのが望ましい。 前記ナトリウムイオンを一定割合含有したゼオ
ライトTPZ―3は、カチオンサイトが実質的に水
素イオンよりなるものと比べて下記の如き特性を
有している。 その1つは、ゼオライトTPZ―3の孔径の形状
選択性が向上し、そのため前記したシクロヘキサ
ン/n―ヘキサン吸着比が大巾に改善されること
である。他の1つはナトリウムイオンが含有され
ているため、酸点、殊に比較的強い酸点が中和さ
れその含有量を少なくすることもでき、また酸強
度も調節することができ、そのためにC.I.(クラ
ツキングインデツクス)を所望の水準に制御でき
ることである。 かような特性を有する本発明のゼオライトTPZ
―3を、キシレン類の異性化に使用すると、TPZ
―3が本来有する高い異性化活性を維持しなが
ら、キシレン、エチルベンゼンの不均化反応やト
ランスアルキル化反応の如き好ましからざる副反
応をより低い値にし得るという工業的に優れた利
点が得られる。また、本発明の前記触媒は、キシ
レン類の異性化反応の初期から、このような副反
応が比較的低水準に抑えられているというのも利
点の1つである。 本発明の触媒である、ナトリウムイオンを一定
割合含有するゼオライトTPZ―3は、そのナトリ
ウムイオンの全カチオンサイトに対する割合が前
記範囲である限り、その調製法は種々の方法が採
用される。例えば、前述した製造法に従つて得ら
れたゼオライトTPZ―3が、そのナトリウムイオ
ンが本発明の範囲内であればそのまゝ使用するこ
ともできる。また一旦水素イオン型、アンモニウ
ムイオン型の如きナトリウムイオンを実質的に含
まないか或いは含有量の少ないゼオライトTPZ―
3を調製しておき、これに通常知られたイオン交
換法に従つて所望の割合のナトリウムイオンを導
入してもよい。更に実質的に全カチオンがナトリ
ウムイオンよりなるゼオライトTPZ―3を調製し
ておき、これから一部のナトリウムイオンを他の
カチオンと置換すことにより目的とする本発明の
ゼオライトTPZ―3とすることもできる。 前記ゼオライトTPZ―3を本発明の異性化反応
に使用するに際して該ゼオライトTPZ―3は、微
粉末状で或いは必要に応じて通常行なわれている
ように、所望とする種々の形状、例えばペレツト
状又はタブレツト状に成形した後、かかる反応に
供することができる。ゼオライトTPZ―3を成形
する場合には、常法に従いゼオライトTPZ―3を
通常ゼオライト系触媒の粘結剤として使用されて
いる合成或いは天然の耐火性無機酸化物、例えば
シリカ、アルミナ、シリカ―アルミナ、カオリ
ン、シリカ―マグネシア等と混合した後、所望の
形状に成形し、次いで焼成して固めることができ
る。かかる成形物中における触媒活性成分たるゼ
オライトTPZ―3の量は、該成形物の重量を基準
として、一般に1〜100重量%、好ましくは10〜
90重量%とするのが有利である。 このようにして調製された触媒は、使用に際し
て、例えば水素ガス中の如き還元雰囲気下で200
〜600℃、好ましくは250〜550℃の温度で処理す
ることもできる。次に本発明方法に従つて、前記
ナトリウムカチオンを含有するゼオライトTPZ―
3を触媒として使用してキシレン類を異性化する
方法について説明する。原料混合物としては少く
とも1種が熱力学的平衡濃度以下であるキシレン
異性体を含有するものが使用され、殊にp―キシ
レンの濃度組成が熱力学的平衡濃度以下のものが
有利に使用される。その原料混合物としては例え
ばp―キシレン、m―キシレンおよびo―キシレ
ンの3種異性体混合物であつてもよく、またこれ
らにエチルベンゼンが含まれている4種異性体混
合物のいずれであつてもよい。これらキシレン異
性体混合物は気相で前記ゼオライト(TPZ―3)
触媒と接触せしめられる。 本発明の異性化反応において原料混合物中に水
素を存在させてもよく、また存在させなくてもよ
い。しかし、一般的には水素を使用した方が好ま
しいことが多い。その場合の水素は炭化水素に当
して1〜100モル倍使用するのが望ましい。 さらに本発明の異性化においては非芳香族炭化
水素、例えばエチルシクロヘキサン、、アルキル
置換シクロペンタン、パラフイン、ナフテンの如
き常圧沸点が50〜150℃、特に120〜150℃の非芳
香族炭化水素を添加して行うこともできる。 異性化反応は重量時間空間速度(WHSV)が
0.1〜200、好ましくは0.1〜50の範囲となるよう
に、また反応温度は280〜500℃、好ましくは300
〜450℃の範囲で行うのが適当である。 また本発明の反応は常圧〜30Kg/cm2G、好まし
くは常圧〜25Kg/cm2Gの圧力範囲で実施するのが
望ましい。 以上本発明によれば、p―キシレンの平衡到達
率が極めて高いキシレン混合物を得ることがで
き、触媒の活性寿命も長いので工業的に有利にp
―キシレンを製造することができる。 特に本発明方法において前記ゼオライト触媒を
使用する場合常圧下でキヤリアーガスを用いない
でも数日間高いp―キシレン(PX)平衡到達率
を維持し得るという特異的な現象が認められる。 さらに本発明方法によれば、目的とするキシレ
ン類の異性化反応以外のキシレンやエチルベンゼ
ンの不均化反応およびトランスアルキル化反応の
如き副反応が相対的に抑えられ、従つてキシレン
の損失も小さいという利点が得られ、この利点は
長時間触媒を使用しても持続する。 以下実施例を掲げて本発明方法を詳述する。 実施例 1 シリカ源として水ガラス(和光純薬製
SiO236.24wt%,Na2O17.30wt%,H2O46.46wt
%)3315g、アルミナ源として硫酸アルミニウム
18水塩266g、中和剤として硫酸668g、鉱化剤と
して塩化ナトリウム500g、有機アンモニウム源
としてN,N,N′,N′―テトラメチル―1.6―ヘ
キサンジアミン339g、ヨウ化メチル567g及び純
水10よりゲルを調整した。 このものの組成はモル比で表わして SiO2/Al2O3 =50 アンモニウム塩/Si+Al =0.096 OH-/Si+Al =0.10 H2O/Si+Al =30.9 OH-/H2O =3.3×10-3 であつた。 このゲルを200容ステンレス製オートクレー
ブに仕込み、穏やかに撹拌し乍ら160℃自生圧で
1週間反応した。 反応物を取り出し別した後純水で洗浄液が50
μ/cm以下になる迄洗浄し60℃で一晩乾燥し
た。このものは重量1.2Kgであり、図―1及び表
1に示すX線回折図より、TPZ―3である事が分
つた。 このゼオライトの組成は酸化物のモル比で表わ
して1.26RO;0.21Na2O;Al2O3;42.03SiO2
4.75H2Oであり、検出されたCとNの比は0.167
(理論値0.194)であつた。
The present invention relates to a method for isomerizing xylenes. More specifically, the present invention relates to a method for isomerizing a mixture of xylene isomers in which at least one of the xylene isomers has a concentration below the thermodynamic equilibrium concentration. In particular, the present invention provides p-xylene by isomerizing a xylene isomer mixture in which the concentration composition of p-xylene is below the thermodynamic equilibrium concentration.
- Concerning a method for obtaining a composition with a high xylene concentration. Conventionally, it is a well-known method to isomerize a xylene mixture in which at least one component has a concentration below the thermodynamic equilibrium concentration by contacting it with, for example, a silica-alumina catalyst to obtain a mixture having a certain equilibrium composition. be. and p as a xylene isomer mixture
-There are three isomer mixtures of xylene, m-xylene and o-xylene, and isomer mixtures containing other alkylbenzenes, and it is known that these mixtures each form a thermodynamic equilibrium composition. ing. For example, it is known that the equilibrium composition of a mixture of three isomers at 427°C is as follows in terms of molar ratio. p-xylene m-xylene o-xylene 23.4% 52.1% 24.5% (The chemical Thermodynamics of
Organic Compounds by STULL, WESTRUM
and SINKE JOhn Wiley and Sons, 1969) On the other hand, the isomerization of xylenes is industrially divided into the isomerization reaction process of xylenes, the separation process of xylene isomers from the isomerization reaction mixture, and the process of separating xylene isomers from the isomerization reaction mixture. A suitable combination of steps for recycling the residual composition mixture is carried out. In this case, bringing the composition in the isomerization reaction closer to the thermodynamic equilibrium composition and suppressing side reactions such as decomposition of xylenes and disproportionation reactions have a great influence on its industrial value. In many conventional methods for isomerizing xylenes, research has focused on improving and developing catalysts, mainly silica-alumina catalysts, and improving isomerization conditions, and many proposals have been made regarding this. In particular, much research has been carried out on methods of changing the shape and structure of the silica/alumina catalyst itself, methods of processing it, and methods of adding various components to silica/alumina. However, there are very few silica-alumina catalysts that satisfy the conditions of having excellent isomerization reaction activity and suppressing undesirable side reactions as much as possible. On the other hand, the present inventors have previously proposed that crystalline aluminosilicate prepared using a certain cation source is a new zeolite. As a catalyst, it has excellent activity, with little deterioration of activity even after long-term use, and little side reactions.What is especially surprising is that the equilibrium composition of xylenes in the isomerization reaction mixture was previously unknown. It was found that the composition of p-xylene showed a much higher value than the equilibrium attainment rate mentioned above. As a result of further research into the isomerization characteristics of xylenes in the above-mentioned new zeolite, the present inventors found that the ratio of sodium cations to the cation sites influences side reactions other than isomerization. It has been shown that when a proportion of zeolite of at least 10% is used as a catalyst, the isomerization activity is still maintained at a high level, and undesirable side reactions (e.g. disproportionation reactions, transalkylation reactions, etc.) are further suppressed. Heading The present invention has been arrived at. That is, the present invention is based on the following formula ( ) ion alkali metal ion, alkaline earth metal ion, group metal ion of the periodic table or rare earth metal ion, n
indicates the valence of the ion. x ranges from 0.5 to 4; y indicates a value of at least 10; ] and has the following lattice spacing dÅ relative strength : 11.2±0.5 Moderate to strong 9.9±0.5 Moderate to strong 4.67±0.1 Moderate 4.33±0.1 Very strong 4.02±0.05 Strong to very strong 3.83±0.05 Medium 3.72±0.05 Weak to Medium 3.44±0.04 Weak to Strong 3.33±0.04 Weak to Strong 3.28±0.03 Neutral A crystalline aluminosilicate having an X-ray lattice spacing substantially represented by the value of A catalyst containing a zeolite in which at least 10% of the total cation sites of the zeolite are occupied by sodium ions is contacted with a raw material mixture containing xylene isomers, at least one of which has a thermodynamic equilibrium concentration or less, in the gas phase. This is an isomerization method for xylenes that is characterized by the following. The method of the present invention will be explained in more detail below. The zeolite used in the method of the present invention and its manufacturing method were discovered by the present inventors as explained above, and
(submitted November 4, 1981) and December 1981
These are explained in detail in the specification of the patent application filed on the 21st, and these will be explained next. As mentioned above, the zeolite used in the present invention is a zeolite with a high silica content, that is, a zeolite with a SiO 2 /Al 2 O 3 molar ratio of 10 or more. , ZSM-12,
ZSM-based zeolites such as ZSM-38 and Zeta 3
(Zeta3) Zeolite is a zeolite with a novel crystal structure that exhibits an X-ray diffraction pattern completely different from that of high-silica-containing zeolites such as zeolite, and is hereinafter referred to as "zeolite TPZ-3" in this specification. In the method of the present invention, the above-mentioned patent application No. 55-155017
As stated in the specification, zeolite M
is a hydrogen ion, an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion, a group metal ion of the periodic table or a rare earth metal ion, and at least 10% of its total cation sites are sodium ions, preferably sodium ions. It is unique in that it uses zeolite, which is 20% composed of sodium ions, as a catalyst. The above zeolite TPZ-3 was prepared using a water-soluble alkali metal compound, N,N,N,N',N',N'-hexamethyl-1,6-hexanediammonium compound, under reaction conditions (hydrothermal reaction conditions described below). A mixture containing a compound that provides silica (hereinafter referred to as silica source), a compound that provides alumina (hereinafter referred to as alumina source) under reaction conditions (hydrothermal reaction conditions described below), and water is heated at a temperature of at least 80°C to form crystals. It can be produced by a method comprising maintaining the zeolite for a sufficient period of time to produce it, and subjecting the produced zeolite to an ion exchange reaction with other cations as necessary. In this case, in addition to a water-soluble alkali metal compound, a N,N,N,N',N',N'-hexamethyl-1,6-hexanediammonium compound is used as a cation source constituting the cation portion of the zeolite. be done. In the above method, the above-mentioned starting materials are mixed in such a proportion as to give the following molar ratio in terms of the molar ratio of the following components in the reaction mixture after mixing these raw materials. SiO2 / Al2O3 =10~ 2000 , preferably 10~
500, more preferably 20 to 250; R/(Si+Al)=1×10 -4 to 1, preferably 5
×10 −4 to 0.5, more preferably 1×10 −3
~1×10 −1 ; OH /(Si+Al)=1×10 −4 ~1.5, preferably 1×10 −3 ~1, more preferably 5×10 −3
~0.4; H2O /(Si+Al)=5~100, preferably 10~
50, more preferably 15 to 40; OH - /H 2 O = 1 x 10 -5 to 1 x 10 -1 , preferably 1 x 10 -4 to 1 x 10 -1, more preferably 1 x
10 -4 ~1×10 -2 ; [However, R is N, N, N, N', N', N'-hexamethyl-1.6-he, xanediammonium ion [(CH 3 ) 3 N-(CH 2 ) 6 - N(CH 3 ) 3 ]. ] In the above formula, OH - quantitatively represents the degree of alkalinity in the above mixture, and its value is calculated from the total number of moles of hydroxyl groups brought into the mixture by the starting materials other than water. This value is calculated by subtracting the number of moles of hydroxyl groups consumed by the neutralization reaction with the acid radicals in the molecule. Next, each starting material will be described in more detail. (A) As a silica source, any of those commonly used in zeolite production can be used, such as silica powder, colloidal silica, water-soluble silicon compounds, silicic acid, etc. Specific examples of these are explained in detail. Then, as silica powder,
Precipitated silica produced by a precipitation method from an alkali metal silicate such as aerosil silica, fumed silica, and silica gel is suitable, and as colloidal silica, those having various particle sizes, e.g.
A particle size of 50 microns is available. Also, water-soluble silicon compounds include Na 2 O or K 2 O1
Examples include water glass, alkali metal silicates, etc. containing 1 to 5 moles, especially 2 to 4 moles, of SiO 2 per mole, and colloidal silica or water glass is particularly preferred as the silica source. (B) As an alumina source, any of those commonly used in the production of zeolites can be used, including salts of aluminum such as chlorides, nitrates, and sulfates; for example, colloidal alumina, pseudoboehmite, Alumina in a hydrated or hydrateable state such as boehmite, γ-alumina, α-alumina, β-alumina trihydrate; examples include sodium aluminate, among which sodium aluminate or aluminum salts are preferred. It is also possible to use aluminosilicate compounds such as naturally occurring feldspathic kaolin, acid clay, bentonite, montmorillonite, etc. as a source of both silica and alumina, and these aluminosilicates can be used as sources for the above-mentioned alumina. Some or all of the silica sources and/or silica sources may be replaced. The blending ratio of the silica source and the alumina source in the raw material mixture of the present invention is SiO 2 and Al 2 O 3 , respectively.
Expressed as SiO 2 /Al 2 O 3 (molar ratio) is 10~
It is preferable that the number is in the range of 2000, preferably in the range of 10 to 500, and more preferably in the range of 20 to 250. (C) On the other hand, as water-soluble alkali metal compounds,
Water-soluble alkali metal salts and alkali metal hydroxides are suitable, in particular alkali metal chlorides, carbonates, such as sodium chloride, sodium carbonate, potassium carbonate, etc., or sodium hydroxide, potassium hydroxide. Alkali metal hydroxides such as Furthermore, alkali metal silicates such as sodium silicate and potassium silicate, and alkali metal aluminates such as sodium aluminate and potassium aluminate can also be used as a silica source or an alumina source. Particularly suitable alkali metal compounds include sodium hydroxide, sodium silicate, sodium aluminate and the like. (D) The N,N,N,N',N',N'-hexamethyl-1.6-hexanediammonium compound used together with the above water-soluble alkali metal compound has the following formula Y.(CH 3 ) 33 N-(CH 2 ) 6 -N(CH 6 ) 3
Y (wherein Y represents an anion such as a halogen ion, OH - ion, 1/2SO 4 --ion, etc.), and this compound can be mixed with other starting materials in this form. or in situ in a mixture, e.g.
It may also be formed by reacting N'-tetramethyl-1,6-hexamethylene diamine with a methyl halide, such as methyl iodide. Such a diammonium compound has an amount of 1×10 −4 to 1 per 1 mole of Si and Al in total, converted to the total number of moles of Si and Al in the silica source and alumina source.
It can be used in an amount of mol, preferably 5 x 10 -4 to 0.5 mol, more preferably 1 x 10 -3 to 1 x 10 -1 mol. Furthermore, it is necessary that at least a certain amount of OH - ions be present in the raw material mixture, and therefore, at least one of the starting materials other than water used must be one that dissociates OH - ions. Such OH - ions must be supplied into the mixture by the alkali metal compounds and/or diammonium compounds mentioned above. Therefore, OH - ions are contained in the mixture in an amount of 1 x 10 -4 to 1.5 mol, preferably 1 x 10 - per 1 mol of Si and Al total in terms of the number of moles of Si and Al in the silica source and alumina source . It can be present in an amount of 3 to 1 mol, more preferably 5 x 10 -3 to 1.4 mol. Furthermore, the OH - ion is present in an amount of 1×10 −5 to 1× per 1 mole of water, based on the amount of water in the mixture.
It can be present in an amount of 10 -1 mol, preferably 1 x 10 -4 to 1 x 10 -1 mol, more preferably 1 x 10 -4 to 1 x 10 -2 mol. (E) Furthermore, in the raw material mixture, water is (Si
+Al) in a molar ratio of 5 to 100, preferably 10 to 50, particularly 15
A range of ~40 has been found to have favorable results. Alkali metal compounds as described above, N, N,
N,N',N',N'-hexamethyl-1.6-hexanediammonium compound, silica source, alumina source, and water are mixed in the proportions described above, and the resulting mixture is heated at a temperature and for a time sufficient to form zeolite. The desired zeolite can be produced by maintaining heating (that is, subjecting it to a hydrothermal reaction), but the reaction temperature at that time is 80°C.
℃ or higher, particularly preferably within the range of 100 to 200℃. The reaction time is usually 5 hours to 100 days, preferably 10 hours to 50 days, particularly preferably 1 day to 7 days.
Autogenous pressure or higher pressure is applied, and it is generally carried out under autogenous pressure in an autoclave, but if necessary, it is carried out under an inert gas atmosphere such as nitrogen gas. Good too. The zeolite formation reaction is continued by heating the raw mixture to the desired temperature and, if used, under stirring until the zeolite is formed. After crystals have thus formed, the reaction mixture is cooled to room temperature and filtered, preferably so that the ionic conductivity of the washings is generally
50μ/cm or less, preferably 25μ/cm or less,
More preferably, it is thoroughly washed with water until it becomes 15 μ/cm or less, and dried if necessary. Drying of the crystals can be carried out at room temperature or under heating up to about 150°C, and may also be carried out at normal pressure or reduced pressure, for example, at normal pressure of about 50 - 130°C for 5 - 24°C.
It is preferable to do this for about an hour. Note that, if powder particles of zeolite TPZ-3, which is the target product, are made to exist in the raw material mixture before carrying out the above-mentioned zeolite formation reaction, the zeolite formation reaction rate may be increased. Therefore, the desired zeolite is present in the raw material mixture.
Incorporation of small amounts of TPZ-3 powder particles as seeds often provides favorable results. Furthermore, a quaternary ammonium compound and/or a water-soluble amine having a smaller molecular weight than the diammonium compound may be added to the raw material mixture, thereby increasing the reaction rate of zeolite formation. Examples of quaternary ammonium compounds that can be used for this purpose include tetramethylammonium and tetraethylammonium. The amine or ammonium compound has N,
For 1 mole of N,N,N',N',N'-hexamethyl-1.6-hexanediammonium compound
It can be added in a proportion of 0.1 to 10 mol, preferably 0.1 to 5 mol. The thus obtained zeolite TPZ-3 has cations containing alkali metal ions and N, N,
It contains N,N',N',N'-hexamethyl-1.6-hexanediammonium ion, and for example, it can be ion-exchanged by reacting with NH 4 Cl aqueous solution to replace the cation site with ammonium ion. . The crystals thus obtained are heated at about 100 to about 600℃,
Preferably at a temperature of about 300 to about 500°C, about 8 to about
Calcination may be performed for 24 hours, preferably from about 8 to about 16 hours, thereby removing organic cations and/or ammonium ions from the cation sites, such that the cation sites are substantially alkali metal. Zeolite TPZ-3 consisting of ions and/or hydrogen ions can be obtained. Zeolite produced as described above
TPZ-3 has a characteristic X-ray diffraction pattern, and is clearly distinguished from conventional high-silica-containing zeolites by having at least the following characteristic peaks. For example, as is clear from the table below, a very strong peak at 4.33±0.1 Å is observed in zeolite TPZ-3, but no such peak is observed in the known zeolite ZSM-5. In addition, 4.02±0.05Å for zeolite TPZ-3
A strong peak is observed in zeolite ZSM.
-12, only a relatively weak peak is observed at 4.02±0.05Å. Surface lattice spacing dÅ Relative strength 11.2±0.5 Moderate to strong 9.9±0.5 Moderate to strong 4.67±0.1 Moderate 4.33±0.1 Very strong 4.02±0.05 Strong to very strong 3.83±0.05 Moderate 3.72±0.05 Weak Moderate 3.44±0.04 Weak to strong 3.33±0.04 Weak to strong 3.28±0.03 Moderate These characteristic peaks of the X-ray lattice spacing are based on the type of cation M in the formula () showing the chemical composition of zeolite TPZ-3. It is understood that, although there may be a slight shift in the lattice spacing and/or a slight change in the relative strength due to the Should. Note that the value of the lattice spacing dÅ in the X-ray diffraction patterns described in this invention was determined by standard techniques. That is, the irradiation beam was a copper Kα twin beam, and a self-recording scintillation counting spectrophotometer was used. Peak optical height () and 2θ (θ
(Brang angle) was read from the chart of the spectrophotometer. From this, the relative intensity is 100×/ 0 ( 0
was the height of the strongest line or peak) and d, the lattice spacing in Angstroms corresponding to the recorded line. Note that the relative strength is 100 to 60, which is very strong, and 60
~40 is strong, 40-20 is medium, and 20-10 is weak. As long as the zeolite TPZ-3 exhibits the characteristic peak of the above-mentioned X-ray lattice spacing,
It is to be understood that all are included whether or not there are peaks elsewhere. However, in some cases, in addition to the above-mentioned characteristic peaks, a strong peak near 20 Å may be observed in the X-ray diffraction pattern of zeolite TPZ-3, but the presence or absence of this peak essentially depends on the
-3 does not affect the identification. Zeolite TPZ-3 is chemically expressed in the form of an oxide in an anhydrous state by the following general formula () xM 2 /nO・Al 2 O 3・ySiO 2 ... () [In the formula, M, n, x and y have the meanings given above. ] It has the following composition. In the above formula (), x is an indicator of the amount of cations bonded to the zeolite, and in the case of the zeolite TPZ-3 of the present invention, it can be in the range of 0.5 to 4, preferably 0.9 to 3. . Zeolites, or crystalline aluminosilicates, are basically made up of a combination of silica tetrahedra and alumina tetrahedra, and the charge on the alumina tetrahedra is positively distributed within the crystal. It has a neutralized structure due to the presence of ions. Therefore, in the above formula () representing zeolite, "X" representing the amount of cation is theoretically equal to the amount of alumina, that is, 1, but in reality, zeolite in the synthetic state has It is common for cation precursors that cannot be removed by ordinary washing to be included, and it is rather rare for x to be 1 in actual analytical data of synthesized zeolites. Thus,
"x" in the above formula () represents the amount (number of moles) of the total cations in the purified synthetic zeolite, including the cations of the encapsulated cation precursors that cannot be removed by normal washing. shall be. Further, y, which is an index of silica content, is at least 10, preferably 10 to 2000, and more preferably 10
A range of 500 to 500 is advantageous, and a range of 20 to 250 is particularly preferred because a zeolite with excellent properties can be obtained. Zeolite TPZ-3 has shape selectivity as one of its properties, and this property can be expressed by the cyclohexane/n-hexane adsorption ratio. This adsorption ratio indicates the size of the pores present in the zeolite, and is defined as the ratio of the weight of cyclohexane to the weight of n-hexane adsorbed per unit weight of zeolite under constant temperature and pressure. The fact that this ratio is small means that molecules with a large molecular cross-section, such as cyclohexane, have difficulty diffusing into the pores of the zeolite.
From the viewpoint of catalytic reactions, this leads to improved selectivity.
The adsorption amount of cyclohexane or n-hexane per unit weight of zeolite is determined by weighing a certain amount of zeolite that has been dried by calcining it at 450°C for 8 hours in an electric furnace, and then weighing it at 25°C and 120 + 20 mmH.
The weighed zeolite was kept in a saturated gas atmosphere of g of cyclohexane or n-hexane for 6 hours, and the zeolite was further kept at 25°C and 120±20 mmHg for 2 hours in the absence of cyclohexane or n-hexane, and then cyclohexane or n-hexane was added to the zeolite. It can be determined by weighing the zeolite to which n-hexane has been adsorbed and determining the difference in weight between the zeolite before and after the adsorption operation. Zeolite TPZ-3 generally does not exceed 0.95,
It preferably has a cyclohexane/n-hexane adsorption ratio within the range of 0.1 to 0.95. The zeolite TPZ-3 is also unique in that it has far superior cracking activity compared to commercially available highly active silica-alumina cracking catalysts. This cracking activity can be expressed as a "cracking index" (hereinafter referred to as CI). This CI is expressed as a temperature that gives a constant reaction rate constant in the cracking reaction of hexane, and is specifically measured as follows. After calcining the zeolite or silica-alumina catalyst shaped into 10 to 20 meshes in electricity at 450°C for 8 hours, it was charged into a quartz glass reactor, and then nitrogen gas saturated with hexane was heated at 25°C. Feed the hexane into the reaction tube, measure the conversion rate of hexane, calculate the reaction rate constant at each reaction temperature, and estimate the reaction temperature at which the reaction rate constant becomes 0.5. The CI of zeolite TPZ-3 varies depending on the type and amount of cations present in the cation site, and representative examples are as follows. 300 or less for hydrogen ion type; approximately 300 for beryllium ion type (BeO/Al 2 O 3 molar ratio = 0.97)
300; in the case of strontium ion type (SrO/Al 2 O 3 molar ratio = 0.95), it was 400. Furthermore, zeolite TPZ-3 has extremely excellent thermal stability; for example, even if it is heat-treated at 800°C for 12 hours or more, the above-mentioned X-ray diffraction pattern does not substantially change. It is understood that it is extremely stable. In the xylenes isomerization method of the present invention, a zeolite TPZ-3 containing at least 10% of the total cation sites is occupied by sodium ions is used. Here, the total cation sites are zeolite TPZ-3.
-3 refers to the number of all cations present (theoretically corresponds approximately to the number of aluminum atoms), of which at least 10%, preferably at least 20%, are cations due to sodium ions. That's fine. A particularly preferred proportion of sodium ions is at least 25%. On the other hand, it is not preferable for the purpose of the present invention that all cation sites be occupied by sodium ions, and the upper limit of the proportion of sodium ions is preferably 99% or less, preferably 95% or less. In the isomerization catalyst of the present invention, in addition to keeping the proportion of sodium ions within a certain range as described above, cations other than sodium ions are ions that exhibit acidity under the isomerization reaction conditions, such as hydrogen ions, ammonium ions, polyvalent ions, etc. It is desirable that it contains metal ions. The zeolite TPZ-3 containing a certain proportion of sodium ions has the following characteristics compared to a zeolite whose cation sites are substantially composed of hydrogen ions. One of them is that the shape selectivity of the pore size of the zeolite TPZ-3 is improved, and therefore the above-mentioned cyclohexane/n-hexane adsorption ratio is greatly improved. The other one is that it contains sodium ions, so acid sites, especially relatively strong acid sites, can be neutralized and the content can be reduced, and the acid strength can also be adjusted. It is possible to control CI (cracking index) to a desired level. Zeolite TPZ of the present invention having such characteristics
-3 is used for the isomerization of xylenes, TPZ
An excellent industrial advantage is obtained in that undesirable side reactions such as xylene and ethylbenzene disproportionation reactions and transalkylation reactions can be reduced to lower values while maintaining the high isomerization activity inherent in -3. Another advantage of the catalyst of the present invention is that such side reactions are suppressed to a relatively low level from the initial stage of the isomerization reaction of xylenes. Zeolite TPZ-3 containing a certain proportion of sodium ions, which is the catalyst of the present invention, can be prepared by various methods as long as the proportion of sodium ions to all cation sites is within the above range. For example, zeolite TPZ-3 obtained according to the production method described above can be used as is, as long as its sodium ions are within the scope of the present invention. In addition, zeolite TPZ, which does not substantially contain or has a low content of sodium ions such as hydrogen ion type and ammonium ion type,
3 may be prepared in advance, and a desired proportion of sodium ions may be introduced therein according to a commonly known ion exchange method. Furthermore, it is also possible to prepare zeolite TPZ-3 in which substantially all cations are composed of sodium ions, and then replace some of the sodium ions with other cations to obtain the desired zeolite TPZ-3 of the present invention. can. When the zeolite TPZ-3 is used in the isomerization reaction of the present invention, the zeolite TPZ-3 may be in the form of a fine powder or, if necessary, in various desired shapes, such as pellets, as is commonly used. Alternatively, it can be formed into a tablet shape and then subjected to such a reaction. When molding zeolite TPZ-3, zeolite TPZ-3 is prepared using a synthetic or natural refractory inorganic oxide, such as silica, alumina, or silica-alumina, which is normally used as a binder for zeolite catalysts. After mixing with , kaolin, silica-magnesia, etc., it can be molded into a desired shape and then baked to harden. The amount of zeolite TPZ-3, which is a catalytically active component, in such a molded product is generally 1 to 100% by weight, preferably 10 to 100% by weight, based on the weight of the molded product.
Advantageously, it is 90% by weight. Upon use, the catalyst thus prepared is heated under a reducing atmosphere, such as in hydrogen gas, for 200 min.
It is also possible to process at temperatures of up to 600°C, preferably between 250 and 550°C. Next, according to the method of the present invention, the sodium cation-containing zeolite TPZ-
A method for isomerizing xylenes using No. 3 as a catalyst will be explained. As the raw material mixture, one containing at least one xylene isomer having a concentration below the thermodynamic equilibrium concentration is used, and one in which the concentration composition of p-xylene is below the thermodynamic equilibrium concentration is particularly advantageously used. Ru. The raw material mixture may be, for example, a mixture of three isomers of p-xylene, m-xylene, and o-xylene, or a mixture of four isomers in which ethylbenzene is included. . These xylene isomer mixtures are mixed into the zeolite (TPZ-3) in the gas phase.
brought into contact with a catalyst. In the isomerization reaction of the present invention, hydrogen may or may not be present in the raw material mixture. However, it is generally preferable to use hydrogen. In this case, hydrogen is desirably used in an amount of 1 to 100 moles per mole of hydrocarbon. Furthermore, in the isomerization of the present invention, non-aromatic hydrocarbons such as ethylcyclohexane, alkyl-substituted cyclopentane, paraffin, and naphthene with a normal pressure boiling point of 50 to 150°C, particularly 120 to 150°C, are used. It can also be carried out by adding. In the isomerization reaction, the weight hourly space velocity (WHSV) is
0.1~200, preferably 0.1~50, and the reaction temperature is 280~500℃, preferably 300℃.
It is appropriate to carry out the reaction at a temperature in the range of ~450°C. Further, the reaction of the present invention is desirably carried out in a pressure range of normal pressure to 30 kg/cm 2 G, preferably normal pressure to 25 kg/cm 2 G. As described above, according to the present invention, it is possible to obtain a xylene mixture in which the equilibrium attainment rate of p-xylene is extremely high, and the active life of the catalyst is long, so that it is industrially advantageous.
-Can produce xylene. In particular, when the zeolite catalyst is used in the method of the present invention, a unique phenomenon is observed in which a high p-xylene (PX) equilibrium attainment rate can be maintained for several days under normal pressure without using a carrier gas. Furthermore, according to the method of the present invention, side reactions such as disproportionation reactions and transalkylation reactions of xylene and ethylbenzene other than the target isomerization reaction of xylenes are relatively suppressed, and therefore the loss of xylene is also small. This advantage is obtained, and this advantage persists even when the catalyst is used for a long time. The method of the present invention will be described in detail below with reference to Examples. Example 1 Water glass (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) as a silica source
SiO 2 36.24wt%, Na 2 O 17.30wt%, H 2 O 46.46wt
%) 3315g, aluminum sulfate as alumina source
266 g of 18 hydrate, 668 g of sulfuric acid as a neutralizing agent, 500 g of sodium chloride as a mineralizing agent, 339 g of N,N,N',N'-tetramethyl-1,6-hexanediamine as an organic ammonium source, 567 g of methyl iodide, and pure water. The gel was prepared from 10. The composition of this product is expressed in molar ratios: SiO 2 /Al 2 O 3 = 50 ammonium salt/Si + Al = 0.096 OH - /Si + Al = 0.10 H 2 O / Si + Al = 30.9 OH - /H 2 O = 3.3 x 10 -3. It was hot. This gel was placed in a 200 volume stainless steel autoclave, and reacted for one week at 160° C. under autogenous pressure while being gently stirred. After removing and separating the reactants, wash the washing solution with pure water at 50%
It was washed until it became less than μ/cm and dried at 60°C overnight. This product weighed 1.2 kg, and from the X-ray diffraction diagram shown in Figure 1 and Table 1, it was found to be TPZ-3. The composition of this zeolite, expressed as a molar ratio of oxides, is 1.26RO; 0.21Na 2 O; Al 2 O 3 ; 42.03SiO 2 ;
4.75H 2 O and the detected C to N ratio is 0.167
(Theoretical value 0.194).

【表】 実施例 2 実施例1で得られたTPZ―315gを500℃6時間
焼成した後、塩化アンモニウム10%水溶液100ml
で還流下にイオン交換してアンモニウム型とし、
このイオン交換操作を3回くり返した。これをロ
過した後、充分洗浄し、再度乾燥後気マツフル炉
で500℃6時間焼成して水素型TPZ―3を得た。
以後これをHzと称す。 上記イオン交換後のナトリウム含有量は表―2
に示す如く、極めて低く、ほぼ完全にイオン交換
されている事を示している。又、このH+―TPZ
―3のX線回折はイオン交換前のそれと本質的に
同じで、800℃で熱処理しても不変であつた。更
にこのようにして得られたHz15gを塩化ナトリウ
ム10%水溶液100mlを用いて還流下にイオン交換
した。このイオン交換操作を3回くり返した。こ
れをロ過した後、充分洗浄し再度乾燥後、電気マ
ツフル炉で500℃6時間焼成してNaZ―1を得
た。そのナトリウム含有量を表―2に示す。 比較例として、特公昭46−10064に従つて合成
したZSM―5の結果も併せて記載した。 また更にHz5gを用い、塩化ナトリウム水溶液
の濃度とイオン交換の操作回数を変えて70℃で接
触せしめ種々のアルカリ量を導入したNaZ―2〜
7を調整した。結果を表―2に示す。 次いでNaZ―16gを用いて種々の濃度の塩化ア
ンモニウム水溶液と70℃で接触せしめNaZ−8〜
1を調整した。 同様にNaZ―15gを用い、種々の濃度の塩酸と
70℃で接触せしめNaZ―12〜15を調整した。 結果を纒めて表―2に示す。
[Table] Example 2 After baking 315 g of TPZ obtained in Example 1 at 500°C for 6 hours, 100 ml of 10% ammonium chloride aqueous solution was added.
ion exchange under reflux to form ammonium form,
This ion exchange operation was repeated three times. After filtering this, it was thoroughly washed, dried again, and then fired in a Matsufuru furnace at 500°C for 6 hours to obtain hydrogen type TPZ-3.
This will be referred to as Hz hereafter. Table 2 shows the sodium content after ion exchange.
As shown in the figure, the ion exchange rate is extremely low, indicating that ion exchange is almost complete. Also, this H + -TPZ
The X-ray diffraction of -3 was essentially the same as that before ion exchange, and remained unchanged even after heat treatment at 800°C. Furthermore, 15 g of the thus obtained Hz was ion-exchanged with 100 ml of a 10% aqueous solution of sodium chloride under reflux. This ion exchange operation was repeated three times. After filtering this, it was thoroughly washed, dried again, and fired in an electric Matsufuru furnace at 500°C for 6 hours to obtain NaZ-1. The sodium content is shown in Table 2. As a comparative example, the results of ZSM-5 synthesized according to Japanese Patent Publication No. 46-10064 are also described. Furthermore, using Hz5g, the concentration of the sodium chloride aqueous solution and the number of ion exchange operations were changed, and contact was carried out at 70℃, and various amounts of alkali were introduced.
7 was adjusted. The results are shown in Table-2. Next, NaZ-16g was brought into contact with ammonium chloride aqueous solutions of various concentrations at 70°C.
1 was adjusted. Similarly, using 15g of NaZ, we mixed it with hydrochloric acid of various concentrations.
NaZ-12-15 was prepared by contacting at 70°C. The results are summarized in Table 2.

【表】 実施例 3 実施例2で得られた粉末状の種々のH―TPZ―
3,Na―TPZ―3を付着水分を除くために450℃
8時間、空気雰囲気下、電気マツフル炉中で焼成
した後、約1gを秤量びんに秤取した。次いで秤
量したゼオライトを、被吸着溶媒を入れたデシケ
ーター中に於て25℃120±20mmHgの減圧下で6
時間放置する事によつて被吸着物質を飽和吸着さ
せた。次いで、デシケーター中の該被吸着溶媒を
を除去し、更に25℃120±20mmHgの減圧下で2
時間排気し、再び秤量した。ゼオライトの被吸着
物質に対する吸着量は次のように求められる。 V=W−W/W×100(%) ここでV(%)はゼオライト単位量量当りの吸
着量として定義され、W1及びW2は夫々吸着前後
のゼオライト重量を表わす。 H2O,EB,PX,OX,n―ヘキサン、シクロ
ヘキサンについて得られた各吸着量とn―ヘキサ
ンとシクロヘキサンの吸着比(Vシクロヘキサ
ン/Vn―ヘキサン)を比較例と併せて表―3に
纒める。
[Table] Example 3 Various powdered H-TPZ- obtained in Example 2
3. Na-TPZ-3 at 450°C to remove adhering moisture.
After baking in an electric Matsufuru furnace under an air atmosphere for 8 hours, about 1 g was weighed into a weighing bottle. Next, the weighed zeolite was placed in a desiccator containing the adsorbed solvent at 25°C under a reduced pressure of 120 ± 20 mmHg for 6 hours.
By leaving it for a certain period of time, the adsorbed substance was saturated and adsorbed. Next, the adsorbed solvent in the desiccator was removed and further heated at 25°C under reduced pressure of 120±20mmHg for 2 hours.
Evacuated for an hour and weighed again. The adsorption amount of zeolite to the adsorbed substance is determined as follows. V=W 2 -W 1 /W 1 ×100 (%) Here, V (%) is defined as the amount of adsorption per unit amount of zeolite, and W 1 and W 2 represent the weight of zeolite before and after adsorption, respectively. The adsorption amounts obtained for H 2 O, EB, PX, OX, n-hexane, and cyclohexane and the adsorption ratio of n-hexane and cyclohexane (V-cyclohexane/Vn-hexane) are summarized in Table 3 together with comparative examples. Melt.

【表】 上記結果より、ナトリウムイオンを導入する事
により、分子径の大きな分子は孔内へ拡散しにく
くなり、吸着選択性を大幅に改善する事が出来
る。 実施例 4 実施例2で得られた各種ゼオライトと等重量の
クロマトグラフ用アルミナゲルを充分混合したも
のをペレツト化し、10〜20メツシユに粒度調節し
て得た触媒を電気マツフス炉中空気雰囲気下450
℃にて8時間焼成した後、ガラス製反応管に充填
した。次いで吸収ピンに入れた25℃のヘキサンの
中を窒素ガスを通過させた後の飽和ガス流(ヘキ
サン分圧=0.2気圧)を触媒床に供給した。反応
温度はヘキサンの転化率が5〜40%の範囲になる
ように調節した。ここでヘキサン転化率を次の様
に定義する。但し、フイードしたヘキサンには少
なくともn―ヘキサンを80%以上含むC6パラフ
インである。 ヘキサン転化率(ε) =1−プロダクト中のヘキサン濃度(%)/10
0 フイード開始後10分−20分の間プロダクトをサ
ンプリングしてガスクロマトグラフイーにて分析
した。 各反応温度に於る反応速度定数は次のように算
出した。 K=(1/τ)ln1/1−ε ここでK(sec-1);速度定数 γ(sec);接触時間〔触媒容量(ml)/
フイードガス流速度(ml/sec)〕 ε ;ヘキサン転化率 尚、上記ヘキサン転化率は反応温度150゜〜550
℃、接触時間1〜20秒で達成された。 該触媒のクラツキング活性の指標として上記反
応速度定数が0.5となる温度で表わした、クラツ
キングインデツクスを表―4に纒めた。
[Table] From the above results, by introducing sodium ions, molecules with large molecular diameters become difficult to diffuse into the pores, and adsorption selectivity can be significantly improved. Example 4 A mixture of the various zeolites obtained in Example 2 and an equal weight of alumina gel for chromatography was made into pellets, and the particle size was adjusted to 10 to 20 meshes. 450
After baking at ℃ for 8 hours, it was filled into a glass reaction tube. A saturated gas stream (hexane partial pressure = 0.2 atm) after passing nitrogen gas through hexane at 25° C. in an absorption pin was then fed to the catalyst bed. The reaction temperature was adjusted so that the conversion of hexane was in the range of 5 to 40%. Here, the hexane conversion rate is defined as follows. However, the fed hexane is C6 paraffin containing at least 80% n-hexane. Hexane conversion rate (ε) = 1-hexane concentration in product (%)/10
0 The product was sampled between 10 and 20 minutes after the start of the feed and analyzed using gas chromatography. The reaction rate constant at each reaction temperature was calculated as follows. K=(1/τ)ln1/1−ε where K(sec -1 ); rate constant γ(sec); contact time [catalyst volume (ml)/
Feed gas flow rate (ml/sec)] ε; Hexane conversion rate The above hexane conversion rate is determined at a reaction temperature of 150° to 550°.
℃ and a contact time of 1 to 20 seconds. As an index of the cracking activity of the catalyst, the cracking index expressed as the temperature at which the above reaction rate constant becomes 0.5 is summarized in Table 4.

【表】 ゼオライトに導入されたナトリウムイオンの量
を制御する事によつてクラツキング活性を調節す
る事が可能である。 実施例 5 実施例4と同様にして得た触媒を電気マツフル
炉中、空気雰囲気下450℃で8時間活性化した。
この触媒5gを熱電対を挿入した16mmφガラス製
反応管に充填し、周囲よりニクロム線ヒーターに
て加温し所望する温度で常圧下に水素ガスをキヤ
リヤーとして混合キシレンをフイードしキシレン
の異性化反応を行なつた。フイードする混合キシ
レンは、トルエン0.5wt%、エチルベンゼン
(EB)15wt%、パラキシレン(PX)8wt%、メタ
キシレン+オルソキシレン73.5wt%を含有した。 450℃,WHSV4(ゼオライト基準)、H2/キシ
レンモル比1の条件で行なつた結果を表―5に示
す。 ナトリウムイオンを多く含有するNa―TPZ―
3はH―TPZ―3に較べてEB消失率、Xylロス共
に劣化の速度が遅くなつている。又、最もナトリ
ウム含有量の多いNaZ―1では両者とも大幅に改
善されている事がわかる。
[Table] Cracking activity can be adjusted by controlling the amount of sodium ions introduced into the zeolite. Example 5 A catalyst obtained in the same manner as in Example 4 was activated in an electric Matsufuru furnace at 450° C. in an air atmosphere for 8 hours.
5g of this catalyst was packed into a 16mmφ glass reaction tube into which a thermocouple was inserted, heated from the surrounding area using a nichrome wire heater, and mixed xylene was fed at the desired temperature under normal pressure using hydrogen gas as a carrier, resulting in a xylene isomerization reaction. I did this. The mixed xylene to be fed contained 0.5 wt% toluene, 15 wt% ethylbenzene (EB), 8 wt% paraxylene (PX), and 73.5 wt% metaxylene + ortho-xylene. Table 5 shows the results obtained under the conditions of 450°C, WHSV4 (zeolite standard), and H 2 /xylene molar ratio of 1. Na-TPZ- which contains a lot of sodium ions
Compared to H-TPZ-3, the rate of deterioration of both the EB disappearance rate and the Xyl loss is slower in the case of 3. Furthermore, it can be seen that NaZ-1, which has the highest sodium content, has significantly improved both conditions.

【表】【table】

【表】 である。
350℃、WHSV4(ゼオライト基準)、H2/キシ
レンモル比1の条件で48時間のXylロスを表6に
纒めた。 ナトリウムイオンの導入及び除去方法により多
少の変化は認められるが概して50%以上導入され
たNa―TPZ―3はH―TPZ―3に較べて半分以
下のXylロスに抑制されている事がわかる。 ここで PX平衡到達率(%)=プロダクトのキシレン中のPX濃度−フイードのキシレン中のPX濃度/キシレン中のPX平
衡濃度−フイードのキシレン中のPX濃度×100 Xylロス(%)=フイード中のキシレン濃度−プロダクト中のキシレン濃度/フイード中のキシレン濃度×100 EB消失率(%)=フイード中のEB濃度−プロダクト中のEB濃度/フイード中のEB濃度×100 但し式中の各濃度は重量パーセントを表わす。
[Table]
Table 6 summarizes the Xyl loss for 48 hours under the conditions of 350° C., WHSV4 (zeolite standard), and H 2 /xylene molar ratio of 1. Although some changes are observed depending on the method of introducing and removing sodium ions, it can be seen that in general, Na-TPZ-3 with 50% or more introduced has Xyl loss suppressed to less than half that of H-TPZ-3. Here, PX equilibrium attainment rate (%) = PX concentration in xylene of product - PX concentration in xylene of feed / PX equilibrium concentration in xylene - PX concentration in xylene of feed x 100 Xyl loss (%) = in feed xylene concentration - xylene concentration in the product / xylene concentration in the feed x 100 EB disappearance rate (%) = EB concentration in the feed - EB concentration in the product / EB concentration in the feed x 100 However, each concentration in the formula is Represents weight percentage.

【表】【table】

【表】【table】 【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図―1は、本発明の実施例1で得られたTPZ―
3のX線回折図を示すものである。
Figure 1 shows the TPZ obtained in Example 1 of the present invention.
3 shows the X-ray diffraction diagram of No. 3.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 下記式() xM2/nO・Al2O3・ySiO2 ……() 〔但し、式は無水の状態に於る酸化物の形で表
わしたものであり、Mは水素イオン、アルカリ金
属イオン、アルカリ土類金属イオン、周期律表第
族金属イオンまたは稀土類金属イオンを示し、
nはイオンの原子価を示す。xは0.5から4の範
囲、yは少なくとも10の値を示す。〕 で表わされる組成を有し、かつ下記 格子面間隔dÅ 相対強度 11.2±0.5 中位〜強い 9.9±0.5 中位〜強い 4.67±0.1 中位 4.33±0.1 非常に強い 4.02±0.05 強い〜非常に強い 3.83±0.05 中位 3.72±0.05 弱い〜中位 3.44±0.04 弱い〜強い 3.33±0.04 弱い〜強い 3.28±0.03 中位 の値で実質上表わされるX線格子面間隔を有する
結晶性アルミノシリケートゼオライトであつて、
該ゼオライトの全カチオンサイトの少なくとも10
%がナトリムムイオンで占められているゼオライ
トを含有する触媒に、気相で少くとも1種が熱力
学的平衡濃度以下であるキシレン異性体を含有す
原料混合物を接触せしめることを特徴とするキシ
レン類の異性化法。 2 該触媒は、全カチオンサイトの少くとも20%
がナトリウムイオンで占められているゼオライト
を含有するものである第1項記載のキシレン類の
異性化法。
[ Claims ] 1 The following formula () represents a hydrogen ion, an alkali metal ion, an alkaline earth metal ion, a group metal ion of the periodic table, or a rare earth metal ion,
n indicates the valence of the ion. x ranges from 0.5 to 4 and y represents a value of at least 10. ] and has the following lattice spacing dÅ relative strength : 11.2±0.5 Moderate to strong 9.9±0.5 Moderate to strong 4.67±0.1 Moderate 4.33±0.1 Very strong 4.02±0.05 Strong to very strong 3.83±0.05 Medium 3.72±0.05 Weak to Medium 3.44±0.04 Weak to Strong 3.33±0.04 Weak to Strong 3.28±0.03 Medium hand,
at least 10 of the total cation sites of the zeolite
Xylenes, characterized in that a catalyst containing zeolite in which % of sodium ions is occupied is brought into contact with a raw material mixture containing xylene isomers, at least one of which has a thermodynamic equilibrium concentration or less, in the gas phase. isomerization method. 2. The catalyst contains at least 20% of the total cation sites.
2. The method for isomerizing xylenes according to claim 1, wherein the method contains a zeolite in which the zeolite is occupied by sodium ions.
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