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JPH0151447B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0151447B2
JPH0151447B2 JP56072117A JP7211781A JPH0151447B2 JP H0151447 B2 JPH0151447 B2 JP H0151447B2 JP 56072117 A JP56072117 A JP 56072117A JP 7211781 A JP7211781 A JP 7211781A JP H0151447 B2 JPH0151447 B2 JP H0151447B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weak
medium
strong
zeolite
ion
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
JP56072117A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS573714A (en
Inventor
Deebitsudo Shooto Gurin
Binsento Uitsutamu Toomasu
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.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of JPS573714A publication Critical patent/JPS573714A/ja
Publication of JPH0151447B2 publication Critical patent/JPH0151447B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82YSPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y30/00Nanotechnology for materials or surface science, e.g. nanocomposites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/04Purification or separation of nitrogen
    • C01B21/0405Purification or separation processes
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    • C01B21/0455Physical processing only by adsorption in solids characterised by the adsorbent
    • C01B21/0466Zeolites
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C01B39/48Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C01GCOMPOUNDS CONTAINING METALS NOT COVERED BY SUBCLASSES C01D OR C01F
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    • C01G49/0018Mixed oxides or hydroxides
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
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    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
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    • C10G49/02Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used
    • C10G49/08Treatment of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen-generating compounds, not provided for in a single one of groups C10G45/02, C10G45/32, C10G45/44, C10G45/58 or C10G47/00 characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
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    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
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    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
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Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、この明細書においてゼオライトNu
−3と称する新規ゼオライト、そのゼオライトの
製法、およびそのゼオライトを吸着剤および触媒
として用いる方法に関する。 本発明によれば、下記の一般式で表わされるモ
ル組成 0.5〜1.5R2O:Y2O3:≧5XO2:0〜400H2O (ここにRは一価カチオンであるか、2またはそ
れ以上の価であるn価のカチオンの1/nであ
り、Xはシリコンおよび/またはゲルマニウムで
あり、Yはアルミニウム、鉄またはガリウムの一
種またはそれ以上であり、H2OはRがHである
ときに概念的に存在する水以外の水和水である。)
を有し、また表1に示したX線回折パターン(銅
Kα線を用いて標準法で測定)を有するゼオライ
トNu−3を提供する。X線パターンは存在する
カチオンのタイプによつてわずかに影響を受ける
が、有機カチオンを焼却除去すると相対的強度の
一層大きな変化がある。Nu−3の水素型のもの
を調製するときにはさらに変化は生じない。
【表】 上記の化学組成の定義の範囲内において、XO2
のモル数は典型的には5〜1000の範囲であり、そ
してゼオライトNu−3は、XO2のモル数が10〜
300そしてR2Oのモル数が0.8〜1.5であるときに、
最も容易に高純度の状態で得られるようである。 この定義は、調製されたままの状態のゼオライ
トNu−3(ここに「調製されたままの状態の」と
は合成反応および洗浄そして任意には以下に述べ
る如き乾燥処理による生成物を意味する)、およ
び脱水および/または〓焼、および/またはイオ
ン交換によつて得られる型のゼオライトNu−3
をも包含する。調製されたままの状態のNu−3
において、Rはアルカリ金属(特にナトリウム)
カチオンおよび/またはアンミニウムを含んでい
てよく、そして通常はキヌクリジンの誘導体また
はそれのカチオン性の分解生成物もしくはその前
駆体のような含窒素有機カチオン、あるいはその
ような含窒素化合物の混合物を包含する。これら
の含窒素カチオンは以下において「Q」記号で示
すことがある。 表2は調製されたままの状態のナトリウムN−
メチルキヌクリジニウム型のゼオライトNu−3
についてのX線回折データを示し、表3は〓焼さ
れたナトリウム・水素型のゼオライトNu−3に
ついてのX線回折データを示している。 調製されたままの状態のゼオライトNu−3は、
前記ゼオライトNu−3の組成の定義に記した1.5
モルを越えて、典型的にはY2O3モル当り0.1〜20
モルの範囲の含窒素化合物を含むことがありう
る。Nu−3はゼオライトであるので、そのよう
な過剰分の塩基は結晶格子内に物理的に捕促され
るに違いなく、なんとなればそのような塩基は脱
出するには大きすぎるからである。そのような塩
基は、例えば熱分解または酸化分解によつて除去
することができる。この物理的に捕促された塩基
物質は、上記定義の目的のためには組成の部分を
構成しないものである。従つて、ゼオライトNu
−3は調製されたままの状態では、典型的には下
記のモル組成を有する。 0.3〜1.2M2O:0.4〜20Q: Y2O3:5〜1000XO2:0.400H2O (ここにMはアルカリ金属またはアンモニウムで
ある)。XO2のモル数は好ましくは10〜300の範囲
内である。 調製されたままの状態のゼオライトNu−3の
H2Oの含量は、合成後にそれが乾燥された条件
に依存して変化する。 〓焼された型のゼオライトNu−3において、
Rはアルカリ金属でありうるが、含窒素有機化合
物を一層少なく含むか全く含まない。なんとなれ
ばそのような化合物は空気またはアンモニアの存
在下で焼失され、水素を他の平衡化カチオンとし
て残すからである。
【表】
【表】
【表】 イオン交換された型のゼオライトNu−3のう
ちでアンモニウム(NH4 +)は重要なものであ
り、その理由はそれが〓焼によつて容易に水素に
変化しうるからである。そのような水素型のもの
は、酸との交換によつて直接に作ることも可能で
ある。イオン交換によつて導入された金属を含む
水素型Nu−3は、以下においてさらに説明する。 ゼオライトNu−3は、表4に記した典型的な
吸着性試験結果によつて示されるように非常に特
徴的なモレキユラーシーブ特性を有する新規ゼオ
ライトである。これらの結果は実施例2のナトリ
ウム水素型Nu−3で得られたものである。これ
らの結果は、そのカチオン部位(カチオンサイ
ト)の30%をナトリウムによつて満たされた場合
であつても、ゼオライトNu−3は幾分か疎水性
であること、すなわち、水と除々に平衡に達する
ことを示している(ゼオライトAまたはチヤバサ
イトのような親性性ゼオライトは、P/P0=0.25
で10分間以内に95%平衡に達する)。通常でない
特徴は、水に利用されうるすべての空孔がn−ヘ
キサンによつても利用されうるということであ
り、このことは、その構造内に8環以下(すなわ
ち4.3A)の窓の入口をもつ空洞がないことを示
している。n−ヘキサンの遅い吸着は、かかるナ
トリウム・水素型Nu−3が4.3Aに非常に近い細
孔寸法を有していることを示唆している。
【表】 適切なカチオン型のゼオライトNu−3は、線
状のパラフイン類およびオレフイン類をその鎖長
に基いて個々に分離するのに使用でき、吸着され
る成分はカチオン含量または温度あるいは両者の
条件を変化させることにより変えることができ
る。またゼオライトNu−3は、線状のパラフイ
ン類およびオレフイン類を、それらの混合物か
ら、またはイソパラフイン類およびイソオレフイ
ン類から、あるいはいずれかの分枝鎖もしくは環
状化合物から分離するのにも使用できる。 その他の応用としては、不活性ガスの分離、窒
素からの酸素の分離、酸性ガス流(例えば窒素酸
化物、硫黄酸化物、酸性天然ガス)の乾燥があ
る。 酸型において、ゼオライトNu−3は、4.5Aに
近い寸法の線状のアルカン類または置換アルカノ
ール類のみを転化し、それによつて得られる生成
物はいつも線状であり、1〜8個(通常は2〜6
個)の炭素原子を有する。かくして、水素型Nu
−3は450℃でメタノールをC2〜C8のオレフイン
類(ほとんどはC2〜C4オレフイン)に転化する
のに利用できる。 本発明は、少なくとも1種の酸化物XO2、少な
くとも1種の酸化物Y2O3および少なくとも1種
の任意に置換されたキヌクリジニウムイオンとか
らなる水性混合物を反応させることからなるゼオ
ライトNu−3の製法をも提供する。 好ましくはその混合物は下記のモル組成を有す
る。 XO2/Y2O3 少なくとも5、好ましくは10〜
300、特に15〜70; M+/Q+ 0〜2.0、好ましくは0.2〜0.8: H2O/QZ 15〜300、好ましくは25〜80; H2O/XO2 8〜30、好ましくは10〜20; OH-/XO2 0.01〜2.0好ましくは0.2〜0.5; ここにXはけい素および/またはゲルマニウム
であり、Yはアルミニウム、鉄、またはガリウム
のうちの一種またはそれ以上であり、M+はアル
カリ金属イオンまたはアルカリ金属イオンの混合
物であり、その混合物はアンモニウムを含みう
る。従つてM+は遊離アルカリを指示し、Qは前
記のキヌクリジニウムイオンまたはその前駆体で
あり、Zは水酸基またはキヌクリジウムイオンと
塩を形成しうるいずれかの酸ラジカル、例えば塩
素イオン、臭素イオンまたは沃素イオンであり、
そしてOH-はアルカリ金属、アンモニウムもし
くはいずれかの第四級キヌクリジニウム化合物ま
たはこれらの混合物によつて与えられる遊離アル
カリの合計を指示する。Zが酸ラジカルである場
合には必ず、少なくとも当量の遊離アルカリを用
いて所望の水準の中性またはアルカリ性度を維持
しなければならない。 適当なキヌクリジニウムイオンの例としては、
キヌクリジニウムイオンそれ自体;ならびにN−
置換誘導体(例:N−アルキルもしくはN−ヒド
ロキシアルキル誘導体、それらのアルキルもしく
はヒドロキシアルキルは好ましくは1〜6個の炭
素原子を含む)および/または環置換誘導体(例
えば1つまたはそれ以上のアルキルおよび/また
はヒドロキシアルキル基を含む、好ましくはそれ
らの基は1〜6個の炭素原子を有する)の如き置
換キヌクリジニウムイオン;がある。好ましいキ
ヌクリジニウムイオンはN−メチルキヌクリジニ
ウムイオンである。 適当な前駆体の例としては、アルコールまたは
アルキル化剤を伴なつたキヌクリジン誘導体があ
り、それらのアルコールまたはアルキル化剤は反
応混合物に添加することができるものであり、ア
ルキル化剤の例としてはアルキルハライド、例え
ばメチルアイオダイドがある。別法として、その
ような前駆体反応剤は、Nu−3の合成に必要と
されるその他の反応剤に添加する前に水混和性溶
媒(例えばメチルエチルケトン)中で一緒に予熱
してもよい。 好ましいアルカリ金属(M)はナトリウムであ
る。好ましい酸化物XO2はシリカ(SiO2)であ
り、そして好ましい酸化物Y2O3はアルミナ
(Al2O3)である。 シリカ源はゼオライトの合成に用いることが通
常考えられるもののいずれであつてもよく、例え
ば粉末固体シリカ、けい酸、コロイドシリカまた
は溶解シリカである。使用しうる粉末シリカの中
で特記すべきものは、沈降シリカ、特にアルカリ
金属けい酸塩溶液から沈殿により製造されるも
の、例えばAKZO社製の「KS300」として知られ
ているタイプ、エーロシルシリカ、発煙シリカお
よびシリカゲル(適当には、ゴムまたはシリコー
ンゴム用補強顔料において用いられる品質のシリ
カゲル)がある。種々の粒子寸法のコロイドシリ
カを使用することができ、例えば商標
「LUDOX」、「NALCOAG」および「SYTON」
で販売されているような10〜15ミクロンまたは40
〜50ミクロンのものである。使用しうる溶解シリ
カの例としては、アルカリ金属酸化物モル当り
0.5〜6.0モル、殊に2.0〜4.0モルのSiO2を含む市
販の水ガラスけい酸塩;英国特許第1193254号明
細書において定義されている如き「活性」アルカ
リ金属けい酸塩;およびアルカリ金属水酸化物も
しくは第四級水酸化物もしくはそれらの混合物中
にシリカを溶解することにより製造されるけい酸
塩;がある。 アルミナ源は最も好都合にはアルミン酸ナトリ
ウムであるが、アルミニウム、アルミニウム塩
(例えば塩化物、硝酸塩または硫酸塩)、アルミニ
ウムアルコキシドまたはアルミナ自体(好ましく
は水和された形態または水和されうる形態、例え
ばコロイドアルミナ、プソイドベーマイト、ベー
マイト、ガンマアルミナまたはアルフアもしくは
ベータ三水和物であるべきである)であつてもよ
い。 反応混合物は、ゼオライトNu−3の結晶が生
成するまで85〜250℃、好ましくは95〜180℃の温
度で、通常は自己発生圧(任意にはガスを添加し
て)の下で反応され、その反応時間は反応剤の組
成および反応温度に依存して1時間から数ケ月の
期間に変化しうる。撹拌は任意であるが、撹拌は
反応時間を低減するので好ましい。 反応の終了時に固形相をフイルターで捕集し、
洗浄すると、既に次の乾燥、脱水およびイオン交
換のような工程に移行できる状態にある。 反応生成物がアルカリ金属イオンを含む場合に
は、そのイオンは水素型のNu−3を作るために
少なくとも部分的に除去されなければならない
が、このようなアルカリ金属イオンの除去は、酸
(殊に塩酸のような強度)とのイオン交換により、
あるいはアンモニウム化合物(塩化アンモニウム
のようなアンモニウム塩の溶液とのイオン交換に
よつて作られたもの)とのイオン交換により、行
うことができる。イオン交換は、イオン交換溶液
と一回または数回スラリー化することにより実施
できる。ゼオライトはイオン交換後に通常は〓焼
されるが、〓焼はイオン交換前に、またはイオン
交換中に(イオン交換が多段階で行われる場合)
行うことができる。 一般に、ゼオライトNu−3のカチオンはいず
れかの金属カチオン、特にA、B、A、
B、(稀土類を含む)族の金属、および鉛、す
ず、ビスマスによつて置換されうる。(ここで周
期律表は、英国特許庁発行の「アブリジメンツ・
オブ・スペシフイケーシヨンズ」に記載されてい
るものを指す)。交換は適切なカチオンを含む水
溶性塩を用いて実施される。 触媒として使用される、ゼオライトNu−3は、
不活性または触媒活性である無機・マトリツクス
と一緒に使用されてよい。そのマトリツクスは小
さなゼオライト粒子(0.005〜10ミクロン)を保
持するための結合剤としてだけ存在することもあ
り、あるいはマトリツクスは、反応における転化
量を制御するための稀釈剤として添加し、そのよ
うなな添加がなければ余りにも速く進行しすぎ
て、その結果として過度の炭素沈着による触媒の
汚れをもたらすような反応を制御することができ
る。典型的な無機稀釈剤としては、アルミナ、シ
リカ、カオリン粘土、ベントナイト、モンモリロ
ナイト、セピオライト、アタパルジヤイト、フラ
ー土、合成多孔質物質(例えばSiO2−Al2O3
SiO2−ZrO2、SiO2−ThO2、SiO2−BeO、SiO2
−TiO2)またはこれらの任意の組合せの如き、
触媒担体材料がある。ゼオライトNu−3をその
ような稀釈剤と混合するための効果的な方法は、
混合ノズル中で適切な水性スラリー同志を混合
し、次いで混合スラリーを噴霧乾燥する方法であ
る。その他の混合方法も使用できる。 いずれかのカチオン型のゼオライトNu−3ま
たは触媒複合物の形のゼオライトNu−3が、
Ni、Co、Pt、Pd、Re、Rhのような水素化/脱
水素化成分で置換または含浸される場合には、形
状選択性の水添分解およびホーミング触媒を製造
しうる(特にそのNa2O含量が0.1%W/W以下で
ある場合)。 広範囲の形状選択性の炭化水素転化触媒を、
Cu、Ag、Mg、Ca、Sr、Zn、Cd、B、Al、Sn、
Pb、V、P、Sb、Cr、Mo、W、Mn、Re、Fe、
Co、Ni、貴金属類から選択されるカチオン(ま
たは酸化物)でイオン交換または含浸することに
よりゼオライトNu−3から作ることができる。 通常、Nu−3触媒は酸型となろうから、化学
当量は、追加の平衡カチオンとしての、または唯
一のカチオンとしてのH+またはH3O+によつて維
持される。そのような触媒は下記の諸反応におい
て応用されうる。すなわち、水添加硫、水添加
脱、接触脱ろう、アルカンの選択的アルキル化、
脱水反応および酸化反応である。 本発明を以下の実施例により説明する。 実施例 1 ナトリウムN−メチルキヌクリジニウムNu−
3の調製 合成反応用混合物は下記のモル組成を有した。
11.5Na2O、17.1QI、Al2O3、60SiO2、600H2O 111gの固体シリカ(AKZO製、KS300、
7.18Na2O、Al2O3、695SiO2、226H2O)を、22
gの水酸化ナトリウムおよび5.6gのアルミン酸
ナトリウム(1.25Na2O、Rl2O3、3H2O)を含む
水性溶液311.6g中を分散した。得られたスラリ
ーを撹拌しつつ95℃に加熱し、次いで120gのN
−メチルキヌクリジニウムアイオダイドを撹拌し
ながら添加した。得られたゲルを、1のステン
レス鋼オートクレーブ中で3日間180℃において
撹拌しつつ反応させた。スラリー生成物を過
し、60℃の蒸留水1で2回洗浄し、次いで120
℃で一晩乾燥した。この生成物は表2に示したX
線回折データおよびモル組成 0.3Na2O、1.5Q2O、Al2O3、45SiO2、15H2Oを
有するナトリウムN−メチルキヌクリジニウム
Nu−3であつた。 実施例 2 実施例1の生成物を空気中(25℃において水で
飽和)で450℃において48時間〓焼した。得られ
たナトリウム水素型Nu−3は表3に示したX線
回折データを有した。〓焼Nu−3をゼオライト
1g当り5mlの1N・HClでスラリー状で交換し、
次いでゼオライト1g当り10mlの蒸留水で2回洗
浄した。最後にその生成物を120℃で一晩乾燥し
次いで空気中で3時間450℃で〓焼した。この水
素型Nu−3はナトリウム水素型Nu−3と同じX
線回折データを有し、そして下記のモル組成(水
素を含めず)を有した。 0.01Na2O、Al2O3、46SiO2 実施例 3 SiO2/Al2O3比=98のナトリウムN−メチルキ
ヌクリジウムNu−3の調製 合成反応用混合物は下記のモル組成であつた。
10Na2O、20QI、Al2O3、100SiO2、1200H2O 163gのKS−300シリカを、15.4gの水酸化ナ
トリウムおよび5gのアルミン酸ナトリウムを含
む水溶液352.4g中に分散させた。このスラリー
を撹拌しつつ95℃に加熱し、次いで撹拌しながら
123gのN−メチルキヌクリジニウムアイオダイ
ドを添加した。得られたゲルを1のステンレス
鋼オートクレーブ中で撹拌しながら180℃におい
て3日間反応させた。反応の終了後、スラリーを
実施例1のように処理した。生成物は下記のモル
組成を有するナトリウムN−メチルキヌクリジニ
ウムNu−3であることが判明した。 0.1Na2O、2Q2O、Al2O398SiO2、30H2O 実施例 4 実施例2のH型Nu−3のサンプルをメタノー
ルの脱水反応において酸触媒として試験した。 3mmのペレツトの約0.3mlの触媒を窒素流中で
450℃において3時間にわたり活性化した。触媒
を450℃に保持し、メタノールのサンプル(0.6μ
)を触媒床上に注入した。得られた生成物の
C1〜C4炭化水素の分析値を表5に示す。芳香族
化合物の著しい生成はなかつた。
【表】 実施例 5 合成反応用の混合物は下記のモル組成であつ
た。19.5Na2O、29QI、Al2O3、100SiO2
1050H2O 反応を実施例1におけると同様に行つた。ただ
し試料を3日後及び5日後に取り出した。3日
後、生成物はゼオライトNi−3であつたが、し
かし5日後にはNu−3のα−石英への実質的な
再結晶がおこり、このため、最終生成物は約70%
のα−石英を含んでいた。 実施例 6 合成反応用の混合物は下記のモル組成であつ
た。5.85Na2O、8.7QI、Al2O3、30SiO2、315H2O 131gのKS−300シリカを、15gのアルミン酸
ナトリウムおよび23.6gの水酸化ナトリウムを含
む水溶液457.6g中に分散させた。スラリーを90
℃で15分間撹拌して均質化し、次いで146gのN
−メチルキヌクリジニウムアイオダイドを撹拌添
加し、撹拌を15分間続けた。最後にゲルを、1
の撹拌式ステンレス鋼製オートクレーブに移し、
80℃で5日間反応させた。このスラリー生成物を
実施例1のように処理した。乾燥後のゼオライト
Nu−3生成物は下記のモル組成を有した。
0.96Na2、1.2Q2O、Al2O3、20.8SiO2、6.9H2Oそ
して表6に示したX線回折データを有した。 実施例 7 合成反応用の混合物は下記のモル組成であつ
た。12QI、0.002Na2O、9.8K2O、Al2O3
50SiO2、530H2O 49gの水酸化カリウムおよび27.4gのアルミン
酸カリウム(1.5K2O、Al2O3、16H2O)を468g
の水に溶解した。次いで160gのDegussa
Aerosil300(0.145Na2O、Al2O3、3000SiO2
101H2O)を上記溶液中に分散させた。スラリー
を撹拌しつつ30分間95℃で加熱し、次いで160g
のN−メチルキヌクリジニウムアイオダイドを撹
拌添加した。反応は実施例1のように行つたが、
反応時間は180℃において5日間であつた。生成
物は表7に示したX線回折データを有するカリウ
ムN−メチルキヌクリジニウムNu−3であつた。 実施例 8 この実施例では、実施例1で用いた11gの水酸
化ナトリウムの代りに41.3gの水酸化セシウムを
用いた。反応は実施例1と同様であつたが、反応
時間は180℃で7日間であつた。生成物はナトリ
ウム−セシウムN−メチルキヌクリジニウムNu
−3であつた。 実施例 9 この実施例においては、実施例1で用いた22g
の水酸化ナトリウムの代りに13.2gの水酸化リチ
ウムを用いその他の反応条件は実施例1と同じで
あつた。180℃で5日間の反応後の生成物は、ナ
トリウム−リチウムN−メチルキヌクリジニウム
Nuであり、表8のX線回折データを示した。
【表】
【表】
【表】 実施例 10 実施例2のH型Nu−3のサンプルをメタノー
ルの転化反応における酸触媒として試験した。連
続流動装置中で、約1mlのH型Nu−3(粒子寸法
500〜700μ)の床を空気中で16時間450℃でそれ
に次いで窒素中で1時間450℃で加熱して活性化
した。触媒を450℃に維持し、メタノール蒸気
(メタノール60%、窒素40%)を触媒上に通した。
メタノールのLHSVは、1.2容原料/容・触媒/
時であつた。メタノール転化率は>95%であつ
た。液状炭化水素の生成は認められなかつた。
C1〜C4炭化水素の分折値を表9に示す。
【表】 実施例 11 SiO2/Al2O3比=43のナトリウムN−メチルキ
ヌクリジニウムNu−3の調製 このNu−3試料は実施例1のようにして作つ
たが、反応は180℃で5日間実施し、生成物は不
純物として約18%のα−石英を含んでいた。水素
型Nu−3は実施例2のようにして作つたが、ス
ラリー状での交換は60℃で実施した。水素型Nu
−3は実施例2の触媒より18倍多くのナトリウム
を含み、そして下記のモル組成(水素を除く)を
有していた。 0.18Na2O−Al2O3−43SiO2 メタノールの転化 この実施例で作つたH型Nu−3のサンプルを
メタノールの転化反応において試験した。連続流
動装置において、約1mlのH型Nu−3の床(粒
子寸法500〜700μ)を空気中で16時間450℃にお
いて、次いで窒素中で1時間450℃において活性
化した。触媒を450℃に維持し、窒素中60%のメ
タノールを触媒に通した。メタノールのLTSVは
1.1容原料/1容触媒/時であつた。C1〜C4の炭
化水素の分析データを表10に示す。液状の炭化水
素の生成は認められなかつたメタノールの転化率
は>95%であつた。
【表】 実施例 12 実施例6で得たナトリウムN−メチルキヌクリ
ジニウムNu−3のサンプルを450℃で72時間空気
中で〓焼した。〓焼後のNu−3を、ゼオライト
1g当り10mlの1N・HClを用いてスラリー状で
60℃において1時間イオン交換させ、次いでゼオ
ライト1g当り50mlの蒸留水で洗浄した。最後に
生成物を120℃で1晩乾燥した。このH型Nu−3
のサンプルをメタノールの転化反応における酸触
媒として試験した。連続流動式装置において約1
mlの触媒(粒子寸法500〜700μ)を空気中で16時
間450℃において次いで窒素中で1時間450℃に加
熱することにより活性化した。温度450℃に維持
し、窒素中60%のメタノール蒸気を触媒に通し
た。LHSVは1.2容メタノール/1容触媒/時で
あつた。C1〜C4の炭化水素の分析データを表11
に示す。液状炭化水素の生成は認められなかつ
た。メタノールの転化率は最初の1時間で>90
%、第2時間において約50%であつた。
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 一般式 0.5〜1.5R2O:Y2O3:≧5XO2:0〜400H2O (式中Rは一価カチオンであるかまたは2価ない
    しそれ以上の多価を表わすn価のカチオンの1/
    nであり、Xはけい素および/またはゲルマニウ
    ムであり、Yはアルミニウム、鉄またはガリウム
    のうちの1種またはそれ以上であり、そして
    H2OはRがHであるときに概念的に存在する水
    以外の水和水である。)で示されるモル組成を有
    し、かつ次の如きX線回折パターン、すなわち dA I 11.3±0.2 弱 10.1±0.2 弱→中 8.0±0.14 中→極めて強 7.65±0.14 弱→中 6.56±0.14 弱→極めて強 5.71±0.12 弱 5.54±0.10 弱 5.09±0.10 中→極めて強 4.97±0.09 弱 4.75±0.08 弱 4.66±0.08 弱 4.61±0.08 弱→強 4.42±0.08 弱 4.32±0.08 弱→中 4.21±0.08 強→極めて強 4.02±0.07 極めて強 3.95±0.07 弱 3.80±0.07 中→強 3.77±0.06 弱→中 3.66±0.06 弱→中 3.54±0.06 弱 3.42±0.06 弱→中 3.28±0.05 弱→中 3.18±0.05 弱 3.12±0.05 強 3.03±0.05 弱 2.98±0.05 弱→中 2.81±0.05 弱 2.75±0.05 中→強 2.59±0.04 弱 2.50±0.03 弱 2.07±0.03 弱 2.01±0.03 弱 1.90±0.02 弱 1.86±0.02 弱 (表中極めて強は60〜100、強は40〜60、中は20
    〜40、弱は0〜20をさす)を実質的に有するゼオ
    ライトNu−3。 2 モル組成が一般式、 0.5〜1.5R2O:Y2O3: 10〜300XO2:0〜400H2O で示される特許請求の範囲第1項記載のゼオライ
    トNu−3。 3 Y2O3のモル当り0.8〜1.5モルのR2Oが存在す
    るようなモル組成である特許請求の範囲第1項ま
    たは第2項記載のゼオライトNu−3。 4 Rがアルカリ金属、アンモニウムまたは含窒
    素有機カチオンであるかまたはそれを含む特許請
    求の範囲第1項から第3項までのいずれかに記載
    のゼオライトNu−3。 5 窒素含有有機カチオンが任意に置換されたキ
    ヌクリジニウムイオンであり、かつそのX線回折
    パターンが d(A) 100I/I0 10.11 8 8.01 33 7.56 1 6.56 19 5.50 10 5.07 79 4.94 14 4.69 6 4.62 2 4.39 3.5 4.21 56 4.01 100 3.78 35 3.54 6 3.42 3 3.27 18 3.18 2 3.12 48 3.03 9 2.81 5 2.75 38 である特許請求の範囲第4項記載のゼオライト
    Nu−3。 6 〓焼され、かつそのX線回折パターンが d(A) 100I/I0 10.11 21 8.03 100 7.55 8 6.58 75 5.51 3 5.07 40 4.94 2 4.62 1 4.21 49 4.01 85 3.78 22 3.54 11 3.42 6 3.28 22 3.12 51 3.03 11 2.81 8 2.75 42 である特許請求の範囲第5項記載のゼオライト
    Nu−3。 7 一般式 0.3〜1.2M2O:0.4〜20Q: Y2O3:5〜1000X2O:0〜400H2O (式中Mはアルカリ金属またはアンモニウムであ
    り、Qは含窒素有機カチオンである。)で示され
    るモル組成を有する調製されたままの状態の特許
    請求の範囲第1項記載のゼオライトNu−3。 8 けい素及び/又はゲルマニウムの酸化物XO2
    の少くとも1種と、アルミニウム、鉄、又はガリ
    ウムの酸化物Y2O3の少くとも1種と少くとも1
    種の任意に置換されたキヌクリジニウムイオンか
    らなる水性混合物を85〜250℃の範囲内の温度で
    反応させることからなる、一般式 0.5〜1.5R2O:Y2O3:≧5XO2:0〜400H2O (式中Rは一価カチオンであるかまたは2価ない
    しそれ以上の多価を表わすn価のカチオンの1/
    nであり、そしてH2OはRがHであるときに概
    念的に存在する水以外の水和水である。)で示さ
    れるモル組成を有し、かつ次の如きX線回折パタ
    ーン、すなわち dA I 11.3±0.2 弱 10.1±0.2 弱→中 8.0±0.14 中→極めて強 7.65±0.14 弱→中 6.56±0.14 弱→極めて強 5.71±0.12 弱 5.54±0.10 弱 5.09±0.10 中→極めて強 4.97±0.09 弱 4.75±0.08 弱 4.66±0.08 弱 4.61±0.08 弱→強 4.42±0.08 弱 4.32±0.08 弱→中 4.21±0.08 強→極めて強 4.02±0.07 極めて強 3.95±0.07 弱 3.80±0.07 中→強 3.77±0.06 弱→中 3.66±0.06 弱→中 3.54±0.06 弱 3.42±0.06 弱→中 3.28±0.05 弱→中 3.18±0.05 弱 3.12±0.05 強 3.03±0.05 弱 2.98±0.05 弱→中 2.81±0.05 弱 2.75±0.05 中→強 2.59±0.04 弱 2.50±0.03 弱 2.07±0.03 弱 2.01±0.03 弱 1.90±0.02 弱 1.86±0.02 弱 (表中極めて強は60〜100、強は40〜60、中は20
    〜40、弱は0〜20をさす)を実質的に有するゼオ
    ライトNu−3の製造方法。 9 水性混合物が下記のモル組成 XO2/Y2O3 5以上 M+/Q+ 0〜2.0 H2O/QZ 15〜300 H2O/XO2 8〜30 OH-/XO2 0.01〜2.0 (Xはけい素および/またはゲルマニウムであ
    り、Yはアルミニウム、鉄またはガリウムであ
    り、M+はアルカリ金属イオンまたはアンモニウ
    ムイオンであり、Q+は任意に置換されたキヌク
    リジニウムイオンであり、Zは水酸基またはキヌ
    クリジニウムイオンと塩を形成しうる酸ラジカル
    であり、そしてOH-はアルカリ金属、アンモニ
    ウムおよび第四級キヌクリジニウム化合物によつ
    て与えられるアルカリの合計を表わす。)を有す
    る特許請求の範囲第8項記載の方法。 10 Q+がN−メチルキヌクリジニウムイオン
    である特許請求の範囲第9項記載の方法。 11 XO2/Y2O3が10〜300である特許請求の範
    囲第9または10項記載の方法。 12 XO2/Y2O3が15〜70である特許請求の範
    囲第11項記載の方法。 13 M+/Q+が0.2〜0.8である特許請求の範囲
    第9〜12項のいずれかに記載の方法。 14 H2O/QZが25〜80である特許請求の範囲
    第9〜13項のいずれかに記載の方法。 15 H2O/XO2が10〜20である特許請求の範囲
    第9〜14項のいずれかに記載の方法。 16 OH-/XO2が0.2〜0.5である特許請求の範
    囲第9〜15項のいずれかに記載の方法。 17 95〜180℃の範囲内の温度で実施する特許
    請求の範囲第8〜16項のいずれかに記載の方
    法。
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