JPS6353126B2 - - Google Patents

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JPS6353126B2
JPS6353126B2 JP54160420A JP16042079A JPS6353126B2 JP S6353126 B2 JPS6353126 B2 JP S6353126B2 JP 54160420 A JP54160420 A JP 54160420A JP 16042079 A JP16042079 A JP 16042079A JP S6353126 B2 JPS6353126 B2 JP S6353126B2
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ferrierite
piperidine
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compound
sio
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JP54160420A
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Maruteinyusu Nanne Yohanesu
Furanshisukyusu Maria Hosuto Marutein
Harutoman Yuriaan Sutoruku Uiremu
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • B01J31/00Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds
    • B01J31/02Catalysts comprising hydrides, coordination complexes or organic compounds containing organic compounds or metal hydrides
    • B01J31/0234Nitrogen-, phosphorus-, arsenic- or antimony-containing compounds
    • B01J31/0235Nitrogen containing compounds
    • B01J31/0254Nitrogen containing compounds on mineral substrates
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B01J20/10Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising silica or silicate
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    • B01J20/18Synthetic zeolitic molecular sieves
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    • B01J29/65Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the ferrierite type, e.g. types ZSM-21, ZSM-35 or ZSM-38, as exemplified by patent documents US4046859, US4016245 and US4046859, respectively
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
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    • C01B39/445Ferrierite type, e.g. types ZSM-21, ZSM-35 or ZSM-38 using at least one organic template directing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C10G45/58Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
    • C10G45/60Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
    • C10G45/64Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/23Ferrierite, e.g. SR-D ZSM-33

Description

【発明の詳細な説明】
本発明はフエリエライト(ferrierite)の製法
に関するものである。 フエリエライトは、結晶質アルミノ珪酸塩であ
るゼオライトの1種であり、そしてこれは吸着
剤、触媒、触媒用担体等として使用できるもので
ある。フエリエライトは次の公知製法に製造で
き、すなわちアルカリ金属化合物1種またはそれ
以上と、アルミニウム化合物1種またはそれ以上
と、珪素化合物1種またはそれ以上とを所定のモ
ル比で含有する水性混合物(たとえば水溶液、水
中分散液等)を、フエリエライトが生成するまで
高温に保ち、次いでこのフエリエライトの結晶を
母液から分離することからなる製法により製造で
きる。この公知方法は次の3点について、すなわ
ち、反応温度、フエリエライトのSiO2/Al2O3
(モル比)の値、および純度について欠点がある。
反応温度についていえば、この公知方法では300
℃よりも高い反応温度で反応を行わなければなら
ないのである。このような高い反応温度で反応を
行うときには高圧が必要であり、したがつて高価
な高圧装置を使用しなければならない。フエリエ
ライトのSiO2/Al2O3比(モル比)についていえ
ば、この公知方法では一般にSiO2/Al2O3比(モ
ル比)が15よりも低いフエリエライトが生成する
ことが見出された。一方、触媒分野でフエリエラ
イトを使用する場合には、触媒安定性からみて、
SiO2/Al2O比(モル比)が一層高いフエリエラ
イトが必要である。さらに、前記公知方法により
得られるフエリエライトの純度は、所望値よりも
ずつと低い値である。すなわち一般に、フエリエ
ライト含有量が80重量%未満の固体生成物しか得
られないのである。 本発明者はフエリエライトの製法について種々
研究を行つた。そしてこの研究の結果、前記の3
つの欠点全部を大きく改善した新規製造方法を見
出した。この製法における原料物質は一般に、ア
ルカリ金属(M)の化合物1種またはそれ以上
と、アルミニウム化合物1種またはそれ以上と、
珪素化合物1種またはそれ以上とを含む水性混合
物である。さらに、この水性混合物にピペリジン
および/またはアルキル置換ピペリジン(NR)
1種またはそれ以上を添加する。この水性混合物
中の前記の種々の化合物の存在量は、下記のモル
比条件をみたすように調節しなければならない
(下記のモル比は、ピペリジンおよびアルキル置
換ピペリジンを除き、酸化物のモル比で示したも
のである): SiO2:Al2O3>15; H2O:SiO2=5―500; NR :SiO2=0.05―1.0; M2O:Al2O3>1。 この水性混合物を100―200℃の温度に加熱する
ことにより、フエリエライトを90重量%よりも多
く含む固体生成物が得られる。このフエリエライ
トにおけるSiO2/Al2O3比(モル比)は20よりも
大きい値である。 したがつて本発明は、アルカリ金属(M)の化
合物1種またはそれ以上と、アルミニウム化合物
1種またはそれ以上と、珪素化合物1種またはそ
れ以上とを含む水性混合物を、フエリエライトが
生成するまで高温に保ち、其後にこのフエリエラ
イトの結晶を母液より分離することによりフエリ
エライトを製造する方法において、 (a) 前記混合物がピペリジンおよび/またはアル
キル置換ピペリジン(NR)1種またはそれ以
上を含むものであり、 (b) 前記混合物中で前記の種々の化合物は下記の
モル比で存在し(ここに、ピペリジンおよびア
ルキル置換ピペリジン以外の化合物のモル比
は、酸化物のモル比で示す): SiO2:Al2O3>15; H2O:SiO2=5―500; NR :SiO2=0.05―1.0; M2O:Al2O3>1; (c) 前記混合物を100―200℃の温度に加熱するこ
とによりフエリエライトを製造する ことを特徴とする方法を提供するものである。 本発明のフエリエライトの製法では、原料物質
として使用される前記水性混合物が、ピペリジン
および/または1種またはそれ以上のアルキル置
換ピペリジンを含むものであることが必須条件で
ある。かように、前記水性混合物中にピペリジン
および/またはアルキル置換ピペリジンを存在さ
せることが必要であるが、この点については次の
ことに注目されたい。この混合物中に、該ピペリ
ジン化合物の代りに、それに類似の化合物である
ピロール、イミダゾール、ピリジンまたはピロリ
ドンの如き複素環式窒素化合物を存在させた場合
には、他種ゼオライトおよび/または非晶質物質
でひどく汚染されたフエリエライトが得られるか
またはフエリエライトが全く生成しないというこ
とが見出されたのである。 本発明に従つてフエリエライトを製造するとき
にアルキル置換ピペリジン(「アルキルピペリジ
ン」とも称する)を使用することが所望される場
合には、アルキル置換基を1個だけ有するアルキ
ルピペリジン、およびアルキル置換基を2個また
はそれ以上有するアルキルピペリジンが、この目
的のために有利に使用できる。アルキル置換基を
1個だけ有するアルキルピペリジンの場合には、
このアルキル置換基は該ピペリジン中の窒素原子
存在位置に存在するものであつてよく、あるいは
炭素原子のうちの1つの存在位置に存在するもの
であつてもよい。ピペリジン中の炭素原子のうち
の1つに結合した形のアルキル置換基を有する適
当なモノアルキルピペリジンの例には、2―メチ
ル―、3―メチル―、4―メチル―、2―エチル
―、3―エチル―および2―プロピル―ピペリジ
ンがあげられる。ピペリジン中の窒素原子に結合
した形のアルキル置換基を有する適当なモノアル
キルピペリジンの例には、1―メチル―、1―エ
チル―、1―プロピル―、1―ブチル―、1―ペ
ンチル―、1―オクチル―および1―ドデシル―
ピペリジンがあげられる。本発明のフエリエライ
トの製造方法を実施するときに、2個またはそれ
以上のアルキル置換基を有するアルキル置換ピペ
リジンを使用することが所望される場合には、下
記のアルキルピペリジンがこの目的のために適当
である:すべてのアルキル置換基がピペリジン中
の炭素原子存在位置に存在するアルキルピペリジ
ン;および、これらのアルキル置換基のうちの1
つがピペリジン中の窒素原子存在位置に存在し、
残りのアルキル置換基がピペリジン中の炭素原子
存在位置に存在するアルキルピペリジン。後者の
グループに属する適当なアルキル置換ピペリジン
の例には1,2―ジメチル―ピペリジンがあげら
れる。本発明のフエリエライトの製造方法を、ア
ルキル置換ピペリジンを用いて実施する場合に
は、メチルピペリジンを使用することがこの目的
のために非常に好適である。本発明に従つてフエ
リエライトを作るときに使用される前記水性混合
物に配合されるべきアルカリ金属化合物、珪素化
合物およびアルミニウム化合物として、「この種
のゼオライトの製造原料として従来使用されてい
たあらゆる種類の化合物」が一般に有利に使用で
きる。アルカリ金属化合物としては、ナトリウム
化合物を使用するのが好ましい。珪素化合物とし
てはナトリウム水ガラスが好ましく、アルミニウ
ム化合物としては硫酸ナトリウムが好ましい。 本発明に従つてフエリエライトを製造するとき
に使用される前記水性混合物中の前記の種々の成
分の存在量について述べれば、これらの成分は下
記のモル比で存在させるのが好ましい(ここに、
ピペリジンおよびアルカリ置換ピペリジン以外は
酸化物のモル数で示す): SiO2:Al2O3>20; H2O:SiO2=10―100; NR :SiO2=0.2―0.6。 フエリエライトは分子ふるい型ゼオライトの1
種であつて、その特徴は直径約0.6mmの空隙を有
することである。フエリエライトは種々の種類の
接触反応工程において触媒または触媒用担体とし
て非常に適当なものである。フエリエライトの空
隙の直径はバラツキがなく実質的に一定であるか
ら、この物質は、接触反応工程を選択的に実施す
るときに非常に有利に使用できる。すなわち、線
状(直鎖状)構造を有する化合物と分枝状構造を
有する化合物との混合物を用いて、実質的に線状
構造を有する化合物のみを変換させることからな
る接触反応工程、または或種の化合物から、実質
的に線状構造を有する化合物を生成させることか
らなる接触反応工程において、フエリエライトは
非常に有利に使用できる。このような接触反応の
例にはn―パラフインの選択的(ハイドロ)クラ
ツキングおよび脱水素工程があげられる。フエリ
エライトを触媒または触媒用担体として使用する
場合には、アルカリ金属含有量を1重量%未満
(特に0.05重量%未満)の低い値にまで低下させ
たフエリエライトを使用するのが好ましい。フエ
リエライトのアルカリ金属含有量を低下させるた
めの好ましい方法は、フエリエライトをアンモニ
ウムイオン含有溶液と1回ないし数回接触させ、
かくして得られたNH+ 4―フエリエライトを焼成
してH+―フエリエライトを生成させることであ
る。フエリエライトを接触反応に使用する場合に
は、これを、接触反応促進活性を有する1種また
はそれ以上の金属成分のための担体物質として使
用するのが好ましい。フエリエライトはクラツキ
ング、異性化、脱アルキル、ハイドロクラツキン
グの如き種々の炭化水素変換工程のための触媒用
担体として非常に適当である。この目的のため
に、この予製触媒(ready catalyst)に水素化―
脱水素反応促進活性を与える1種またはそれ以上
の活性金属成分をフエリエライト上に付着させる
のがよい。上記目的のために非常に適当な金属
は、元素周期表第B族、第B族および第族
金属のうちから選択された1種またはそれ以上の
金属である。フエリエライトをベースとせる触媒
は、炭化水素をハイドロクラツキング反応により
変換させる工程において特に重要である。フエリ
エライトの空隙直径は大体一定の値であるから、
フエリエライトをベースとせる触媒は、n―パラ
フインと他の炭化水素との混合物からなる炭化水
素油中の実質的にn―パラフインのみを選択的に
ハイドロクラツキングする工程(接触脱ろう工
程)において、非常に有利に使用できる。 フエリエライトを炭化水素変換触媒用担体とし
て使用することの他に、フエリエライトのもう1
つの重要な用途は分子ふるいとして使用すること
であつて、たとえば、実質的に非分枝状構造を有
する化合物と分枝状構造および/または環式構造
を有する種々の類似化合物との混合物から、実質
的に非分枝状構造を有する化合物を分離するため
の分子ふるいとして使用できる。この用途に使用
する場合には、フエリエライトに少なくとも一部
脱水操作を行うべきである。 本発明を一層詳細に例示するために、次に実施
例を示す。これらのすべての実施例において、下
記の操作を行つた。ナトリウム水ガラス(SiO2
=28重量%;Na2O=8重量%)の水溶液に有機
窒素化合物を撹拌下に混合した。得られた混合物
に硫酸アルミニウムの水溶液(または、水と硫酸
との混合液に硫酸アルミニウムを溶かして作つた
溶液)を撹拌下に添加した。かくして得られた混
合物をさらに15分間撹拌し、次いでこれを150℃
の温度に或時間保つた。其後に固体生成物を反応
混合物から単離した。 原料混合物の組成、反応時間、単離された生成
物の組成、およびこのフエリエライトにおける
SiO2/Al2O3比(モル比)を次表に示す。 次表に記載の例1―9は本発明の実施例であ
り、例10―13は参考例(比較例)である。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 アルカリ金属(M)の化合物1種またはそれ
    以上と、アルミニウム化合物1種またはそれ以上
    と、珪素化合物1種またはそれ以上とを含む水性
    混合物を、フエリエライトが形成されるまで高温
    に保ち、次いでこのフエリエライトの結晶を母液
    から分離することによりフエリエライトを製造す
    る方法において、 (a) 前記混合物がピペリジンおよび/またはアル
    キル置換ピペリジン(NR)1種またはそれ以
    上を含むものであり、 (b) 前記混合物中に前記の種々の化合物が下記の
    モル比で存在し(ここに、ピペリジンおよびア
    ルキル置換ピペリジン以外の化合物は、酸化物
    のモル数で表わす): SiO2:Al2O3>15 H2O:SiO2=5―500 NR :SiO2=0.05―1.0 M2O:Al2O3>1 (c) 前記混合物を100―200℃の温度に加熱するこ
    とによりフエリエライトを製造することを特徴
    とする方法。 2 アルキル置換ピペリジンとしてメチルピペリ
    ジンを使用する特許請求の範囲第1項に記載の方
    法。 3 アルカリ金属化合物としてナトリウム化合物
    を使用する特許請求の範囲第1項または第2項に
    記載の方法。 4 珪素化合物としてナトリウム水ガラスを使用
    し、そしてアルミニウム化合物として硫酸アルミ
    ニウムを使用する特許請求の範囲第1項―第3項
    のいずれか一項に記載の方法。 5 前記水性混合物中に前記の種々の化合物を下
    記のモル比 SiO2:Al2O3>20 H2O:SiO2=10―100 NR :SiO2=0.2―0.6 で存在させる特許請求の範囲第1項―第4項のい
    ずれか一項に記載の方法(ここに、前記のピペリ
    ジンおよびアルキル置換ピペリジン以外の化合物
    は、酸化物のモル比で表わす)。 6 n―パラフインと他の炭化水素との混合物の
    中の実質的にn―パラフインのみを選択的に(ハ
    イドロ)クラツキングするために使用される元素
    周期表第B族、第B族および第族金属のう
    ちの1種またはそれ以上の金属のための担体とし
    て役立たせるために、アルカリ金属含有量0.05重
    量%未満のフエリエライトを生成させる特許請求
    の範囲第1項に記載の方法。 7 実質的に非分枝構造を有する化合物と、分枝
    構造および/または環式構造を有する類似化合物
    との混合物から、前記の実質的に非分枝構造を有
    する化合物を分離するための分子ふるいとして使
    用するために、少なくとも一部脱水した形のフエ
    リエライトを生成させる特許請求の範囲第1項に
    記載の方法。
JP16042079A 1978-12-14 1979-12-12 Manufacture of ferrierite Granted JPS5585415A (en)

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NL7812162A NL7812162A (nl) 1978-12-14 1978-12-14 Werkwijze voor de bereiding van ferrieriet.

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