NO170145B - Fremgangsmaate for aa oeke hydrofobisiteten til dealuminisert zeolitt y - Google Patents

Description

Den foreliggende oppfinnelse angår en fremgangsmåte

for å øke hydrofobisiteten til dealuminisert zeolitt Y.

I den senere tid har man begynt å anvende hydrofobe zeolitter for absorpsjon av organiske stoffer fra luft og vann. Zeolitter er til å begynne med sterkt hydrofile og absorberer derfor primært vannmolekyler. For å gjøre zeolitten til et anvendbart ab.sorpsjonsmiddel for organiske stoffer i nærvær av vann, både for absorpsjon i den gassformige fase og i et væskeformig vandig medium, må dens evne til å absorbere vann derfor være så liten som mulig.

Evnen til å absorbere vann er avhengig av zeolittens karakter og av dens innhold av negative ladningssentra i gitterstrukturen. For å gjøre zeolitten så hydrofob som mulig må den ha så få negative ladningssentra som mulig. Slike negative ladningssentra dannes for eksempel av aluminiumatomer, og av denne grunn er én metode for å redusere antallet av negative ladningssentra å redusere zeolittens aluminiuminnhold så langt som mulig eller ned til et Si02/Al203-forhold av >50.

En rekke forskjellige metoder for å dealuminisere zeolitter er kjente, for eksempel utluting i syre og behandling med halogensilaner.

Ved en slik metode i henhold til teknikkens stand

(H. Beyer, J. Belenykaja, Katalysis by Zeolites, s. 203

og følgende, 1980, Elsevier, Amsterdam) blir en Na-Y-zeolitt behandlet med gassformig SiCl^ ved temperaturer av 457-557°C,hvorved ultrastabile zeolitter med et Si02/Al203-forhold av 40-100 fås. Den erholdte zeolitt Y har en cellekonstant a av 24,15-24,19 Å.

o

I DE-C131 32 380 er en videreutvikling av den oven-nevnte fremgangsmåte for å oppnå katalytisk aktive varianter av zeolitt Y beskrevet, idet aktivert zeolitt Y behandles med gassformig klor-, fluor- eller bromsilan ved 150-450°C, dvs. ved lavere temperaturer enn i det foregående tilfelle. Resultatet er en zeolitt Y som har et Al-jO^-innhold av 4,1-18,4 vekt%, svarende til et Si02/Al203~forhold av 6,5-39,9. Cellekonstanten aQ for denne zeolitt er 24,20-24,60Å. Reaksjonsproduktet kan glødes ved en temperatur av 200-800°C for regenerering efter anvendelse f ori katalyse.

Ved disse metoder i henhold til teknikkens stand er det mulig å oppnå en zeolitt som har en vannabsorberende evne ned til ca. 8% i beste fall.

Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte ved hvilken zeolittens hydrofobisitet kan økes ytterligere helt ned til en vannabsorberende evne av ca. 0,5%.

Dette oppnås ved fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen for å øke hydrofobisiteten til dealuminisert zeolitt Y idet fremgangsmåten er særpreget ved at

A. den dealuminiserte zeolitt Y vaskes med vann

B. den vaskede dealuminiserte zeolitt Y utlutes med syre og C. den utlutede dealuminiserte zeolitt Y varmebehandles ved en temperatur mellom 800 og 1100°C.

I henhold til en foretrukken utførelsesform blir varmebehandlingen utført ved en temperatur av 900-950°C. Den innledende dealuminisering foretas på aktivert zeolitt Y ved behandling av denne med gassformig halogensilan ved en temperatur av 450-600°C, fortrinnsvis ved ca. 500°C.

Efter behandlingen med halogensilan skal zeolitten ha en så lav cellekonstant som mulig, fortrinnsvis høyst 24,35 A.

Syren anvendt for utlutingen er fortrinnsvis saltsyre selv om svovelsyre eller salpetersyre også kan anvendes.

Fremgangsmåten ifølge oppfinnelsen reduserer zeolittens vannabsorberende evne drastisk, som vist ved hjelp av de følgende ikke-begrensende eksempler.

Eksempel 1

Utgangsmaterialet var en zeolitt Y med en cellekonstant aQ av 24,65 Å. Zeolitten ble behandlet på kjent måte med siliciumtetraklorid ved en temperatur av 500°C hvorved cellekonstanten sank til 24,25 Å (trinn A).

Zeolitten ble derefter vasket -.med vann inntil den var kloridfri (trinn B), utlutet i 2M HC1 ved 95°C i 4 timer (trinn C) og til slutt varmebehandlet ved 900°C i 1 time (trinn D).

Den vannabsorberende evne ved 43% luftfuktighet og 24°C ble målt efter henholdsvis trinn B, C og D. Før hver måling ble zeolitten aktivert ved 400°C. Resultatene er vist i Tabell 1.

Eksempel 2

Utgangsmaterialet var en zeolitt Y med en cellekonstant a o av 24,65 Å. Zeolitten ble behandlet med siliciumtetraklorid ved en temperatur av 500 C hvorved zeolittens cellekonstant sank til 24,32 Å (trinn A).

Den således behandlede zeolitt ble vasket med vann inntil den var kloridfri (trinn B), utlutet med 2M HC1 ved 95°C i 4 timer (trinn C) og til slutt varmebehandlet ved 900°C i 1 time (trinn D).

Den vannabsorberende evne ble målt ved 43% luftfuktighet og 24°C. Før hver måling ble zeolitten aktivert ved 400°C. Resultatene er vist i Tabell 2.

Eksempel 3

Utgangsmaterialet var en zeolitt Y med en cellekonstant a o av 24,65 Å. Zeolitten ble behandlet med siliciumtetraklorid ved en temperatur av 500 C hvorved cellekonstanten sank til 24,24 Å (trinn A).

Den således behandlede zeolitt ble vasket med vann inntil den var kloridfri (trinn B), utlutet med 2M HC1 ved 95°C i 4 timer (trinn C) og til slutt varmebehandlet ved 950°C i 1 time (trinn D).

Den vannabsorberende evne ble målt ved 43% luftfuktighet og 2 4°C. Før hver måling ble zeolitten aktivert ved 400°C. Resultatene er vist i Tabell 3.

Det fremgår av disse eksempler at fremgangsmåten med varmebehandling ved høy temperatur drastisk minsker zeolittens vannabsorberende evne, hvilket er av stor betydning ved for eksempel rensing av luft fra oppløsningsmidler i nærvær av vann.

Claims (6)

1. Fremgangsmåte for å øke hydrofobisiteten til dealuminisert zeolitt Y, karakterisert ved at A. den dealuminiserte zeolitt Y vaskes med vann, B. den vaskede dealuminiserte zeolitt Y utlutes med syre og C. den utlutede dealuminiserte zeolitt Y varmebehandles ved en temperatur mellom 80 0 og 1100°C.

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den utlutede dealuminiserte zeolitt Y varmebehandles ved en temperatur mellom 900 og 950°C.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den vaskede dealuminiserte zeolitt Y utlutes med saltsyre, svovelsyre eller salpetersyre.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 3, karakterisert ved at den utlutede dealuminiserte zeolitt Y varmebehandles i minst 1 time.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4, karakterisert ved at den dealuminiserte zeolitt Y før vaskingen med vann har en cellekonstant aQ på høyst 24,35 Å.

6. Fremgangsmåte ifølge krav 1-5, karakterisert ved at den vaskede dealuminiserte zeolitt Y utlutes i minst 4 timer.