JPS6346006B2 - - Google Patents

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JPS6346006B2
JPS6346006B2 JP17607882A JP17607882A JPS6346006B2 JP S6346006 B2 JPS6346006 B2 JP S6346006B2 JP 17607882 A JP17607882 A JP 17607882A JP 17607882 A JP17607882 A JP 17607882A JP S6346006 B2 JPS6346006 B2 JP S6346006B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
zeolite
sio
source
offretite
cyclohexane
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP17607882A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5969420A (en
Inventor
Keiji Itabashi
Kazunari Igawa
Junji Ariga
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tosoh Corp
Original Assignee
Tosoh Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Tosoh Corp filed Critical Tosoh Corp
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Priority to CA000438602A priority patent/CA1215348A/en
Priority to EP83306091A priority patent/EP0106643B1/en
Priority to DK464283A priority patent/DK163296C/en
Priority to DE8383306091T priority patent/DE3370789D1/en
Publication of JPS5969420A publication Critical patent/JPS5969420A/en
Priority to US06/795,863 priority patent/US4687653A/en
Publication of JPS6346006B2 publication Critical patent/JPS6346006B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

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

本発明は新規なゼオライト及びその合成方法に
関し、特にオフレタイト型の結晶構造を基本とし
ながらもその微細構造及びその吸着特性において
公知のものとは本質的に異なる新規なゼオライト
及びその合成方法を提供するものである。 ゼオライトはギリシヤ語の「沸騰する石」を語
源とする様に沸石水を含む結晶性アルミノシリケ
ートである。 その組成は一般的に、Al2O3を基準に次式で表
わされる。 xM2/nO・Al2O3・(2〜∞)SiO2・yH2O (ここで、Mは原子価nのカチオンを、x、yは
係数を示す) 又その基本構造は、硅素を中心として4つの酸
素がその頂点に配置したSiO4四面体と、この硅
素の代りにアルミニウムを中心としたAlO4四面
体とがO/(Al+Si)の原子比が2となるよう
に互いに酸素を共有して規則正しく三次元的に配
列したものである。その結果、この四面体の配列
の違いにより、大きさ及び形の異なる細孔を有す
る網目構造が形成される。又、AlO4四面体の負
電荷は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属など
の陽イオンと結合することによりバランスしてい
る。 このようにして形成される細孔は3オングスト
ロームから10数オングトロームのいずれかの大き
さであるが、AlO4四面体と結合している金属陽
イオンを他の金属陽イオンと交換することにより
細孔の大きさを変えることもできる。 ゼオライトは、その細孔に特定の分子が捕足さ
れる性質を利用し、気体、液体の脱水剤または着
目成分を吸着分離する分子篩として工業的に広く
用いられている。また、金属陽イオンを水素イオ
ンと交換したものは固体酸として作用するので、
多くの工業用触媒として用いられている。 ゼオライトの一種であるオフレタイトは天然に
存在し、その結晶は、六方晶系(格子定数a:
13.29Å、c=7.58Å)に属し、シクロヘキサン
を吸着できる12員環から成る直径6.4Åの細孔を
有する。 オフレタイトは、テトラメチルアンモニウムイ
オン(以後、TMAイオンと略称する)を存在さ
せることによつて合成できることから、合成オフ
レタイトはTMA−オフレタイトと呼ばれてい
る。TMA−オフレタイトは、その結晶中に
TMA−イオンが取り込まれ、化学組成は x{(TMA)2、K2、Na2}O・Al2O3・ (5〜10)SiO3・yH2O (ただし、x、yは係数)で表わされる。 このゼオライトを500〜600℃の温度で空気中で
焼成すると、TMAイオンは分解脱離してHイオ
ンとなりオフレタイト構造中に残存する。 オフレタイトとその構造が非常によく似たゼオ
ライトにエリオナイトがある。 オフレタイトの結晶においては、εケージ(カ
ンクリナイトケージ)がC軸にそつて二重六員環
をはさんで同一方向に積み重なつて直径6.4Åの
12員環から成る細孔を形成している。 一方、エリオナイトにおいては、二重六員環を
はさんでεケージが互い違いに60゜ずつ回転して
C軸方向に積み重なつているため、直径6.4Åの
12員環の他に同軸方向に3.6×5.2Åの8員環が形
成される。(格子定数a:13.26Å、c=15.12Å)
これらの結晶構造のわずかな違いに起因する差異
は、X線粉末回折図において、“odd l line”
と呼ばれている2θ=9.6゜、16.6゜、21.4゜、31.9゜
(CuKα二重線による測定)のピークがオフレタ
イトの場合には全く存在しないが、エリオナイト
の場合にはこれらの鋭いピークが観測されること
に現れており、オフレタイトとエリオナイトはX
線粉末回折により明確に区別することができる。 又、オフレタイトは、シクロヘキサンを吸着す
るが、エリオナイトはシクロヘキサンを吸着しな
いことからその吸着特性には大きな差がある。 ところで、ある種のゼオライトにおいては、一
つの結晶粒子内にこれら二つの結晶相が同時に含
まれていることが知られている。ゼオライトTと
称されるゼオライトは、その一つであり、これら
二つの結晶相が不規則に内部成長したものである
と報告されている。(J.M.Bennett及びJ.A.Gard
著Nature、214P1005、1967年参照)そのX線粉
末回折図で観測される“odd l line”は2θ=
9.6゜及び21.4゜の2本のみであり、吸着特性におい
てはシクロヘキサンは全く吸着しないことが特徴
である。(D.W.Breck著“Zeolite Molecular
Sieves”1974年)。 又、Mobil社出願の特開昭53−58499号公報に
開示されるZSM−34と称されるゼオライトは、
そのX線粉末回折図において“odd l line”で
ある2θ=9.6゜、16.6゜、21.4゜及び31.9゜の幅広いピ

クが観測されることから、このゼオライトはオフ
レタイト構造中に非常に小なさエリオナイト領域
が内部成長したものであると言われている。又、
n−ヘキサン及びシクロヘキサンの吸着能力を有
し、種々の触媒反応にも有効であるとされてい
る。 しかしながら、その合成には有機窒素含有化合
物であるコリン又はその誘導体を用いることが必
須である。この有機窒素含有カチオンが生成する
ZSM−34の結晶構造にカチオンの一部として組
込まれてしまう。このため、ZSM−34は、500〜
600℃で焼成処理し、有機窒素含有カチオンを分
解除去しなければ吸着活性や触媒活性が発現しな
い。 本発明者らは、これらオフレタイト型ゼオライ
トを幅広く検討した結果、TMAイオンやコリン
などの高価な有機窒素含有化合物を何んら使用す
ることなく、オフレタイト型の結晶構造を基本と
しながらも、その微細構造及び吸着特性が従来の
オフレタイト型ゼオライトと異なる新規なゼオラ
イトを合成することに成功した。 本発明の新規ゼオライト(以下ゼオライトOE
と略称する)は下記の組成を有する。 xM2/nO・Al2O3・(5〜10)SiO2・yH2O (ただし、Mは原子価nのカチオンを表わし、
x、yは係数)Mは合成されたままの状態では、
K+とNa+である。K+又はNa+の一部又は全部は
公知法によつて他のカチオンに交換することがで
きる。xは結晶の洗浄度によつて異なるが0.8〜
2である。yは結晶の乾燥度によつて異なるが0
〜10である。 又、ゼオライトOEはX線粉末回折パターンに
大きな特徴を有する。銅のKα二重線を用いて測
定した回折角2θ(度)及びそれによる格子面間隔
(d−Å)は第一表のとおりである。
The present invention relates to a novel zeolite and a method for synthesizing the same, and particularly provides a novel zeolite based on an offretite crystal structure but which is essentially different from known zeolites in its fine structure and adsorption properties, and its synthesis method. It is something. Zeolite is a crystalline aluminosilicate containing zeolite water, which comes from the Greek word for "boiling stone." Its composition is generally expressed by the following formula based on Al 2 O 3 . xM 2 /nO・Al 2 O 3・(2~∞)SiO 2・yH 2 O (Here, M is a cation with a valence of n, and x and y are coefficients.) Also, its basic structure is based on silicon. A SiO 4 tetrahedron with four oxygen atoms arranged at its vertices as a center and an AlO 4 tetrahedron with aluminum as the center instead of silicon are arranged so that the atomic ratio of O/(Al+Si) is 2. They are shared and regularly arranged in three dimensions. As a result, a network structure having pores of different sizes and shapes is formed due to the difference in the arrangement of the tetrahedrons. Also, the negative charge of the AlO 4 tetrahedron is balanced by bonding with cations such as alkali metals or alkaline earth metals. The pores formed in this way have sizes ranging from 3 angstroms to over 10 angstroms, and are made smaller by exchanging the metal cations bonded to the AlO 4 tetrahedrons with other metal cations. It is also possible to change the size of the holes. Zeolite is widely used industrially as a gaseous or liquid dehydrating agent or as a molecular sieve for adsorbing and separating components of interest by utilizing its property that specific molecules are trapped in its pores. In addition, metal cations exchanged with hydrogen ions act as solid acids, so
It is used as a catalyst in many industries. Offretite, a type of zeolite, exists naturally, and its crystals have a hexagonal crystal system (lattice constant a:
13.29 Å, c = 7.58 Å), and has a 6.4 Å diameter pore consisting of a 12-membered ring that can adsorb cyclohexane. Since offretite can be synthesized in the presence of tetramethylammonium ions (hereinafter abbreviated as TMA ions), synthetic offretite is called TMA-offretite. TMA-offretite is found in its crystals.
TMA− ions are incorporated, and the chemical composition is x {(TMA) 2 , K 2 , Na 2 }O・Al 2 O 3・ (5–10) SiO 3・yH 2 O (where x and y are coefficients) It is expressed as When this zeolite is calcined in air at a temperature of 500 to 600°C, TMA ions are decomposed and released, becoming H ions and remaining in the offretite structure. Eryonite is a zeolite whose structure is very similar to offretite. In offretite crystals, ε cages (canclinite cages) are stacked in the same direction along the C axis, sandwiching double six-membered rings, and have a diameter of 6.4 Å.
It forms a pore consisting of a 12-membered ring. On the other hand, in erionite, the ε cages sandwich the double six-membered ring and are rotated 60 degrees alternately and stacked in the C-axis direction.
In addition to the 12-membered ring, an 8-membered ring of 3.6 x 5.2 Å is formed coaxially. (Lattice constant a: 13.26Å, c=15.12Å)
Differences due to slight differences in these crystal structures appear as “odd line” in the X-ray powder diffraction diagram.
The so-called peaks at 2θ = 9.6°, 16.6°, 21.4°, and 31.9° (measured by CuKα doublet) do not exist at all in the case of offretite, but in the case of erionite, these sharp peaks are present. It appears in the observation, and offretite and erionite are
They can be clearly distinguished by line powder diffraction. Also, offretite adsorbs cyclohexane, but erionite does not adsorb cyclohexane, so there is a large difference in their adsorption characteristics. By the way, it is known that in certain types of zeolites, these two crystal phases are simultaneously contained in one crystal particle. A zeolite called Zeolite T is one such zeolite, and it is reported that these two crystal phases are irregularly grown internally. (JMBennett and JAGard
=
There are only two, 9.6° and 21.4°, and their adsorption properties are characterized by the fact that they do not adsorb cyclohexane at all. (by DWBreck “Zeolite Molecular
In addition, the zeolite called ZSM-34 disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 53-58499 filed by Mobil,
In its X-ray powder diffraction diagram, broad peaks at 2θ = 9.6°, 16.6°, 21.4°, and 31.9°, which are “odd line”, are observed, indicating that this zeolite contains very small erionite in the offretite structure. It is said that the area has grown internally. or,
It has the ability to adsorb n-hexane and cyclohexane, and is said to be effective in various catalytic reactions. However, for its synthesis, it is essential to use choline, which is an organic nitrogen-containing compound, or a derivative thereof. This organic nitrogen-containing cation is produced
It is incorporated into the crystal structure of ZSM-34 as part of the cation. For this reason, ZSM-34 is 500~
Unless organic nitrogen-containing cations are decomposed and removed by calcining at 600°C, adsorption and catalytic activity will not occur. As a result of wide-ranging studies on these offretite-type zeolites, the present inventors have found that, while based on the offretite-type crystal structure, they do not use any expensive organic nitrogen-containing compounds such as TMA ions or choline. We succeeded in synthesizing a new zeolite whose structure and adsorption properties are different from conventional offretite-type zeolites. The new zeolite of the present invention (hereinafter referred to as zeolite OE)
) has the following composition: xM 2 /nO・Al 2 O 3・(5-10)SiO 2・yH 2 O (where M represents a cation of valence n,
x, y are coefficients) M is in the combined state,
K + and Na + . Part or all of K + or Na + can be exchanged with other cations by known methods. x varies depending on the degree of cleanliness of the crystal, but is 0.8~
It is 2. y varies depending on the degree of dryness of the crystal, but is 0
~10. Additionally, zeolite OE has significant characteristics in its X-ray powder diffraction pattern. The diffraction angle 2θ (degrees) and the resulting lattice spacing (d-Å) measured using a copper Kα doublet are shown in Table 1.

【表】 オフレタイト、TMA−オフレタイトは9.6゜、
16.4゜にピークが全くなく、エリオナイトはその
角度に強いピークがあるのに対し、ゼオライト
OEには弱く、幅広いピークが認められる。ゼオ
ライトTには14.0゜にピークがないのに対し、ゼ
オライトOEにはその角度にピークが認められる。
オフレタイト、TMA−オフレタイト、エリオナ
イト、ZSM−34、セオライトTの最強ピークが
7.7゜であるのに対し、ゼオライトOEは23.6゜に最
強ピークがある。 ゼオライトOEを電子線回折により構造解析し
たところ、既知のゼオライトの単なる混合物では
なく、オフレタイト構造を基本としながら微量の
エリオナイト相が規則正しく内部成長しているこ
とが解明された。 本発明のゼオライトOEは、ゼオライトTなど
の公知のゼオライトには見られない吸着特性を有
する。エリオナイト、ゼオライトTは500〜600℃
で加熱焼成する活性化処理を行なつてもシクロヘ
キサンをほとんど吸着しない。一方、ZSM−34、
TMA−オフレタイトは合成後、100〜350℃の加
熱処理ではシクロヘキサンを全く吸着せず、500
〜600℃の活性化処理を行なつて始めてシクロヘ
キサンを吸着できるようになる。 しかるに、ゼオライトOEは合成後水洗し、常
温〜350℃という比較的低温で脱水処理するだけ
でシクロヘキサンを吸着できるようになる。 次に、本発明の新規ゼオライトOEの製法につ
いて述べる。 ゼオライトOEを合成するための原料は、シリ
カ源、アルミナ源、アルカリ源、ナトリウム源、
カリウム源及び水である。シリカ源としては硅酸
ソーダ、無定形硅酸が挙げられるが、ゼオライト
OEを純度よく合成するためには、見掛け比重0.3
g/ml以下の合成無定形硅酸、いわゆるホワイト
カーボンが最も好ましい。シリカ源がコロイダル
シリカ、いわゆるシリカゾルでは本発明のゼオラ
イトOEを得ることはできない。 アルミナ源としてはアルミン酸ソーダ、水酸化
アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニ
ウムが好適に使用できる。アルカリ源としては水
酸化ナトリウム、水酸化カリウムが望ましい。硅
酸ソーダやアルミン酸ソーダの共存アルカリもア
ルカリ源であり得る。本発明の実施にあたりカリ
ウムイオンは必須である。したがつて、アルカリ
としてカリウムが供給されない場合は、塩化カリ
ウムや硫酸カリウムのような塩の形でカリウムイ
オンを供給しなければならない。アルミナ源とし
て硫酸アルミニウムや硝酸アルミニウムを使用す
る場合は、次式により中和用のアルカリを追加す
る必要がある。 Al2(SO43+6NaOH =3Na2SO4+Al2O3+3H2O 2Al(NO33+6NaOH =6NaNO3+Al2O3+3H2O これらシリカ源、アルミナ源、アルカリ源、ナ
トリウム源、カリウム源及び水をよく撹拌しなが
ら反応・混合することによつて次のモル比で表わ
した組成の反応混合物を得る。 SiO2/Al2O3=6〜40 OH/SiO2=0.3〜1 K/K+Na=0.1〜0.9 H2O/SiO2=10〜70 この組成をはずれるとゼオライトOEは得られ
ない。望ましい反応混合物の組成は、 SiO2/Al2O3=10〜30 OH/SiO2=0.4〜0.85 K/K+Na=0.2〜0.8 H2O/SiO2=12〜60 であり、この範囲では高い結晶度のゼオライト
OEを不純物の共生なく得ることができる。そし
て、更に、上記望ましい反応混合物組成の範囲
内、即ち、その領域において、そのSiO2/Al2O3
のモル比が高い場合(および高い傾向にある場
合)は、OH/SiO2のモル比を可能なかぎり高い
領域で、また、逆にSiO2/Al2O3のモル比が低い
場合(および低い傾向にある場合)は、OH/
SiO2のモル比をできる限り低い領域に維持する
ことがより望ましい組成となる。 なお、OHの計算に当つてアルミン酸ソーダは
2NaAlO2+H2O=2NaOH+Al2O3として、また
硅酸ソーダは、Na2SiO3+H2O=2NaOH+SiO2
として考慮する。 又、硫酸アルミニウムは Al2(SO43+3H2O=Al2O3+3H2SO4として、及
び硝酸アルミニウムは 2Al(NO33+3H2O=Al2O3+6HNO3として考
え、添加されたアルカリから中和当量分を差し引
く。但しAl(OH)3のOHは計算から除去する。 K/K+Naの計算に当つては、KOHやNaOH
のみならず、塩の形で供給されたK、Naをも考
慮する。 H2O/SiO2の計算に当つては、純水で供給さ
れた水以外に、水溶液として供給された水は勿論
のこと、次式によるH2Oや中和によつて生成し
た水も考慮する。 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O 2NaOH=Na2O+H2O 2KOH=K2O+H2O 上記組成に調製された反応混合物を、撹拌下、
120〜200℃で加熱し結晶化する。結晶化に際し、
撹拌を実施することによつて結晶化時間が短縮さ
れるばかりか、不純物を共生することなく結晶度
の高いゼオライトを得ることができる。望ましい
結晶化温度は130〜180℃であり、この時の結晶化
時間は5〜40時間である。結晶化温度が120℃に
満たない場合は結晶化しない。又、200℃より上
ではゼオライトP系の不純物が共生する。結晶化
完了後、常法により固液分離、水洗し、100〜200
℃で乾燥してゼオライトOEを得る。 本発明のゼオライトOEは、100〜200℃の乾燥
で充分活性を呈し、ベンゼン、n−ヘキサン、i
−ペンタン、シクロヘキサン等を吸着するので、
それらの吸着剤等に利用することができる。又、
脱水能力を極めて高いので、ガスや液体の乾燥剤
としても有効に使用できる。なお、500〜600℃で
の加熱処理を施してから使用しても何んら支障は
ない。更には、常法によりH+を始めとした他の
カチオンに交換することによつて強い固体酸性を
示すことから、種々の反応の触媒として利用する
ことができる。なお、本発明のゼオライトOEは、
粉のままのみならず球状あるいは柱状に成形し、
各種用途に供することができる。 以下、実施例で説明する。 <見掛け比重の測定方法> 試料1gを見掛け比重測定器のシリンダーにと
り、ピストンをさし込み、指で軽く持ちながら静
かに落し、30分放置したときのピストンとシリン
ダーとの高さの差をHcmとし、次式によつて算出
する。 見掛け比重=1/(H−1.2*)×3.8** (注) 見掛け比重測定器は、金属製のシリンダー
とこれに適合するピストンからなり、シリンダ
ーは内径2.2cm、深さ11.5cm、ピストンは長さ
12.7cm、重さ190gである。この測定器で測定
した見掛け比重とは、1cm2につき50gの圧力で
圧縮したときの試料1mlの重さをg数で表わし
たものである。 * 1.2=12.7−11.5 * 3.8=シリンダーの面積=1.1×1.1×3.14 <シクロヘキサン吸着量の測定> マツクベイン・ベーカー型吸着装置で測定す
る。試料約1gを真空下、350℃で2時間活性化
した後、試料温度を25℃に保持し、48mmHgの圧
力のシクロヘキサン蒸気を導入して3時間後の吸
着量を求める。 <X線粉末回折> 試料を乾燥後、相対湿度80%で水和し、銅の
Kα二重線を線源とし、Niフイルター、管電圧、
35KV、管電流25mAで測定する。 実施例 1 純水701.2gに固型水酸化ナトリウム
(NaOH:93wt%)23.6g、固型水酸化カリウム
(KOH:85wt%)26.8%、アルミン酸ソーダ水溶
液(Na2O:19.2wt%、Al2O3:20.66wt%)51.4
gを加え均一な溶液とし、次いで、よく撹拌しな
がらホワイトカーボン(SiO2:87.7wt%、
Al2O3:0.5wt%、見掛け比重0.14g/ml)142.9
gを加え酸化物モル比で次の組成の反応混合物を
得た。 3.9Na2O・1.83K2O・Al2O3・18.8SiO2
382H2O この反応混合物は、 SiO2/Al2O3=18.8 OH/SiO2=0.61 K/K+Na=0.32 H2O/SiO2=20.3 である。これをオートクレーブに仕込み、
250rpmで撹拌しながら150℃で40時間加熱した。
得られたスラリーを固液分離し、充分水洗後、
150℃で5時間乾燥し、次の粉末を得た。 0.22Na2O・0.96K2O・Al2O3・8.5SiO2・5.8H2O この粉末のX線粉末回折の結果は第1図に示す
とおり、ゼオライトOEであつた。又、シクロヘ
キサンの吸着量は1.9wt%(25℃、48mmHg)であ
つた。 実施例2〜4及び比較例1〜3 実施例1に準じ、反応混合物のシリカ源、組
成、結晶化条件を種々変えて行なつた結果を第二
表に示した。 なお、比較例2で使用したシリカ源は、
SiO230wt%のシリカゾルである。
[Table] Offretite, TMA-offretite is 9.6°,
There is no peak at 16.4°, and erionite has a strong peak at that angle, whereas zeolite
OE is weak and a broad peak is observed. Zeolite T has no peak at 14.0°, whereas zeolite OE has a peak at that angle.
The strongest peaks of offretite, TMA-offretite, erionite, ZSM-34, and theolite T are
Zeolite OE has its strongest peak at 23.6°, while it is 7.7°. Structural analysis of zeolite OE by electron beam diffraction revealed that it is not simply a mixture of known zeolites, but that it has an offretite structure as its basis, with a small amount of erionite phase regularly growing inside. The zeolite OE of the present invention has adsorption properties not found in known zeolites such as Zeolite T. Eryonite and Zeolite T are 500-600℃
It hardly adsorbs cyclohexane even if it is activated by heating and baking. On the other hand, ZSM−34,
After synthesis, TMA-offretite does not adsorb cyclohexane at all when heated at 100 to 350°C.
Cyclohexane can only be adsorbed after activation treatment at ~600°C. However, zeolite OE can adsorb cyclohexane by simply washing it with water after synthesis and dehydrating it at a relatively low temperature of room temperature to 350°C. Next, a method for producing the novel zeolite OE of the present invention will be described. The raw materials for synthesizing zeolite OE are silica source, alumina source, alkali source, sodium source,
A source of potassium and water. Silica sources include sodium silicate and amorphous silicic acid, but zeolite
In order to synthesize OE with high purity, the apparent specific gravity is 0.3.
Synthetic amorphous silicic acid, so-called white carbon, with a concentration of less than g/ml is most preferred. The zeolite OE of the present invention cannot be obtained if the silica source is colloidal silica, so-called silica sol. As the alumina source, sodium aluminate, aluminum hydroxide, aluminum sulfate, and aluminum nitrate can be suitably used. Sodium hydroxide and potassium hydroxide are preferable as the alkali source. The coexisting alkali of sodium silicate and sodium aluminate can also be an alkali source. Potassium ions are essential for carrying out the present invention. Therefore, if potassium is not supplied as an alkali, potassium ions must be supplied in the form of a salt such as potassium chloride or potassium sulfate. When using aluminum sulfate or aluminum nitrate as an alumina source, it is necessary to add alkali for neutralization according to the following formula. Al 2 (SO 4 ) 3 +6NaOH = 3Na 2 SO 4 +Al 2 O 3 +3H 2 O 2Al(NO 3 ) 3 +6NaOH = 6NaNO 3 +Al 2 O 3 +3H 2 O These silica sources, alumina sources, alkali sources, sodium sources, By reacting and mixing the potassium source and water with thorough stirring, a reaction mixture having the composition expressed in the following molar ratio is obtained. SiO 2 /Al 2 O 3 = 6-40 OH/SiO 2 = 0.3-1 K/K+Na = 0.1-0.9 H 2 O/SiO 2 = 10-70 Zeolite OE cannot be obtained outside this composition. The desirable composition of the reaction mixture is: SiO 2 /Al 2 O 3 = 10-30 OH/SiO 2 = 0.4-0.85 K/K+Na = 0.2-0.8 H 2 O/SiO 2 = 12-60; crystallinity zeolite
OE can be obtained without coexistence of impurities. And furthermore, within the range of the desired reaction mixture composition, i.e. in the region, the SiO 2 /Al 2 O 3
When the molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 is high (and tends to be high), the OH/SiO 2 molar ratio should be set in the highest possible range, and conversely when the molar ratio of SiO 2 /Al 2 O 3 is low (and OH/
A more desirable composition is to maintain the molar ratio of SiO 2 in the lowest possible range. In addition, when calculating OH, sodium aluminate is
2NaAlO 2 + H 2 O = 2NaOH + Al 2 O 3 , and sodium silicate is Na 2 SiO 3 + H 2 O = 2NaOH + SiO 2
be considered as Also, consider and add aluminum sulfate as Al 2 (SO 4 ) 3 + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 3H 2 SO 4 and aluminum nitrate as 2Al (NO 3 ) 3 + 3H 2 O = Al 2 O 3 + 6HNO 3 . Subtract the neutralization equivalent from the alkali obtained. However, the OH of Al(OH) 3 is removed from the calculation. When calculating K/K+Na, use KOH or NaOH.
In addition, K and Na supplied in the form of salt are also considered. When calculating H 2 O/SiO 2 , in addition to water supplied as pure water, water supplied as an aqueous solution, as well as H 2 O according to the following formula and water generated by neutralization, should be considered. Consider. 2Al(OH) 3 = Al 2 O 3 + 3H 2 O 2NaOH = Na 2 O + H 2 O 2KOH = K 2 O + H 2 O The reaction mixture prepared to the above composition was stirred,
Crystallize by heating at 120-200℃. During crystallization,
By performing stirring, not only the crystallization time is shortened, but also a zeolite with high crystallinity can be obtained without coexisting impurities. A desirable crystallization temperature is 130-180°C, and a crystallization time is 5-40 hours. If the crystallization temperature is less than 120°C, it will not crystallize. Moreover, above 200°C, zeolite P-based impurities coexist. After crystallization is completed, solid-liquid separation is carried out using a conventional method, followed by washing with water.
Dry at °C to obtain zeolite OE. The zeolite OE of the present invention exhibits sufficient activity when dried at 100 to 200°C, and exhibits sufficient activity when dried at 100 to 200°C.
- Adsorbs pentane, cyclohexane, etc.
It can be used as an adsorbent for these. or,
Because it has extremely high dehydration ability, it can also be effectively used as a desiccant for gases and liquids. Note that there is no problem in using the product after heat treatment at 500 to 600°C. Furthermore, since it exhibits strong solid acidity when exchanged with other cations such as H + by a conventional method, it can be used as a catalyst for various reactions. In addition, the zeolite OE of the present invention is
Not only as a powder, but also shaped into spheres or columns,
It can be used for various purposes. Examples will be described below. <Method for measuring apparent specific gravity> Place 1g of sample into the cylinder of the apparent specific gravity measuring device, insert the piston, hold it lightly with your fingers and drop it gently, leave it for 30 minutes, then measure the difference in height between the piston and the cylinder in Hcm. It is calculated using the following formula. Apparent specific gravity = 1/(H-1.2 * ) x 3.8 ** (Note) The apparent specific gravity measuring device consists of a metal cylinder and a matching piston. The cylinder has an inner diameter of 2.2 cm and a depth of 11.5 cm. length
It is 12.7cm and weighs 190g. The apparent specific gravity measured with this measuring device is the weight of 1 ml of sample when compressed with a pressure of 50 g per 1 cm 2 expressed in grams. * 1.2 = 12.7 - 11.5 * 3.8 = Cylinder area = 1.1 x 1.1 x 3.14 <Measurement of cyclohexane adsorption amount> Measure with a Matsukubein-Baker type adsorption device. After activating approximately 1 g of the sample under vacuum at 350°C for 2 hours, the sample temperature is maintained at 25°C, cyclohexane vapor at a pressure of 48 mmHg is introduced, and the amount of adsorption after 3 hours is determined. <X-ray powder diffraction> After drying the sample, hydrate it at a relative humidity of 80%, and
The Kα doublet is used as a radiation source, Ni filter, tube voltage,
Measure at 35KV and tube current 25mA. Example 1 701.2 g of pure water contains 23.6 g of solid sodium hydroxide (NaOH: 93 wt%), 26.8% of solid potassium hydroxide (KOH: 85 wt%), aqueous sodium aluminate solution (Na 2 O: 19.2 wt%, Al 2O3 : 20.66wt%)51.4
g to make a homogeneous solution, and then add white carbon (SiO 2 : 87.7wt%,
Al 2 O 3 : 0.5wt%, apparent specific gravity 0.14g/ml) 142.9
A reaction mixture having the following composition with the oxide molar ratio was obtained. 3.9Na 2 O・1.83K 2 O・Al 2 O 3・18.8SiO 2
382H 2 O The reaction mixture is: SiO 2 /Al 2 O 3 = 18.8 OH/SiO 2 = 0.61 K/K+Na = 0.32 H 2 O/SiO 2 = 20.3. Put this in an autoclave,
It was heated at 150° C. for 40 hours while stirring at 250 rpm.
The resulting slurry was separated into solid and liquid, washed thoroughly with water,
It was dried at 150°C for 5 hours to obtain the following powder. 0.22Na 2 O・0.96K 2 O・Al 2 O 3・8.5SiO 2・5.8H 2 O As shown in FIG. 1, the result of X-ray powder diffraction of this powder was that it was zeolite OE. Also, the amount of cyclohexane adsorbed was 1.9 wt% (25°C, 48 mmHg). Examples 2 to 4 and Comparative Examples 1 to 3 Table 2 shows the results of experiments conducted in the same manner as in Example 1 by varying the silica source, composition, and crystallization conditions of the reaction mixture. The silica source used in Comparative Example 2 was
It is a silica sol containing 30wt% SiO2 .

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

第1図は実施例1によつて得られたゼオライト
OEのX線粉末回折図である。
Figure 1 shows the zeolite obtained in Example 1.
It is an X-ray powder diffraction diagram of OE.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 酸化物のモル比で表わし下記の組成: xM2/nO・Al2O3・(5〜10)SiO2・yH2O (Mは原子価nのカチオンを示し、x、yは係
数)を有し、かつ第一表に示すX線粉末回折パタ
ーンを有し、350℃よりも高い温度で焼成処理す
ることなしにシクロヘキサン1wt%以上(測定条
件:25℃、48mmHg)吸着できる、ゼオライト。 2 シリカ源、アルミナ源、アルカリ源、ナトリ
ウム源、カリウム源及び水とから成り、モル比で
表わし次の条件 SiO2/Al2O3=6〜40 OH/SiO2=0.3〜1 K/K+Na=0.1〜0.9 H2O/SiO2=10〜70 を満足する組成の反応混合物を、撹拌下120〜200
℃で結晶化することを特徴とする、第一表に示す
X線粉末回折パターンを有するゼオライトの製
法。 3 シリカ源が、見掛け比重0.3(g/ml)以下の
合成無定形硅酸である特許請求の範囲第2項載の
方法。
[Claims] 1 The following composition expressed in molar ratio of oxides: xM 2 /nO・Al 2 O 3・(5-10)SiO 2・yH 2 O (M represents a cation with a valence n, x, y are coefficients) and have the X-ray powder diffraction pattern shown in Table 1, and 1wt% or more of cyclohexane (measurement conditions: 25°C, 48mmHg) without baking at a temperature higher than 350°C. ) Zeolite that can be adsorbed. 2 Consists of a silica source, an alumina source, an alkali source, a sodium source, a potassium source, and water, expressed in molar ratio under the following conditions: SiO 2 /Al 2 O 3 = 6 to 40 OH/SiO 2 = 0.3 to 1 K/K+Na = 0.1 to 0.9 H 2 O / SiO 2 = 10 to 70, and the reaction mixture was stirred for 120 to 200
A method for producing a zeolite having an X-ray powder diffraction pattern shown in Table 1, which is characterized by crystallizing at ℃. 3. The method according to claim 2, wherein the silica source is synthetic amorphous silicic acid with an apparent specific gravity of 0.3 (g/ml) or less.
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