JPH0321483B2 - - Google Patents
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- JPH0321483B2 JPH0321483B2 JP17824883A JP17824883A JPH0321483B2 JP H0321483 B2 JPH0321483 B2 JP H0321483B2 JP 17824883 A JP17824883 A JP 17824883A JP 17824883 A JP17824883 A JP 17824883A JP H0321483 B2 JPH0321483 B2 JP H0321483B2
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- alkali metal
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- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
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- Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
Description
本発明は新規な結晶性アルミノシリケートに関
する。特に本発明は特定な原料組成を用いること
によつて合成された新規なアルミノシリケートに
関する。
結晶性アルミノシリケートは天然のものや合成
されたものが数多く知られている。これらの結晶
性アルミノシリケートは主としてSiO4及びAlO4
の三次元網目構造を有し、SiO4とAlO4は酸素原
子を介して交サ結合した四面体の配列構造を有し
ている。このような結晶性アルミノシリケートは
多数の立体構造をなす細孔を有しており、モレキ
ユラーシーブとして吸着剤や炭化水素やガスの分
離に用いられているが、最近特異な構造を有する
ゼオライトZSM−5(米国特許第3702866号)で
代表される種々のZSM系等の結晶性アルミノシ
リケートが開発されてから、例えば炭化水素のク
ラツキング、ハイドロクラツキング、異性化等の
炭化水素の転換用触媒として広く用いられように
なり、ますますこの方面の研究開発が行われるよ
うになつてきている。
ZSM−5はアルミナ、シリカ、アルカリ金属
酸化物、テトラアルキルアンモニウム化合物及び
水よりなり
SiO2/Al2O3 5〜1000
H2O/SiO2 0.7〜3000
M/SiO2 0.3〜3.0
R/SiO2 0.01〜2.0
(但しMはアルカリ金属イオン、Rは2〜5個の
炭素原子を含むアルキル基を有するテトラアルキ
ルアンモニウカチオンである)
の範囲の組成を有する反応混合物を約38℃〜200
℃の温度でゼオライト結晶が生成するまで保つこ
とによつて製造される。
このような結晶性アルミノシリケートは次の式
0.9±0.2M2O:Al2O3:xSiO2:yH2O
(こヽで、Mはアルカリ金属を表わし、xは少く
とも5、yは0〜40の数である)
の酸化物組成であるとされている。
また、ZSM−5は粉末X線回折パターンとし
て次の第1表に示される特徴ある構造を有してい
る。
The present invention relates to novel crystalline aluminosilicates. In particular, the present invention relates to novel aluminosilicates synthesized by using specific raw material compositions. Many natural and synthetic crystalline aluminosilicates are known. These crystalline aluminosilicates are mainly SiO 4 and AlO 4
SiO 4 and AlO 4 have a tetrahedral arrangement structure cross-bonded through oxygen atoms. Such crystalline aluminosilicate has pores forming a large number of three-dimensional structures, and is used as a molecular sieve as an adsorbent and for the separation of hydrocarbons and gases, but recently zeolites with a unique structure have been developed. Since the development of crystalline aluminosilicates such as various ZSM series represented by ZSM-5 (U.S. Pat. No. 3,702,866), they have been used for hydrocarbon transformations such as hydrocarbon cracking, hydrocracking, and isomerization. It has become widely used as a catalyst, and more and more research and development is being conducted in this field. ZSM-5 consists of alumina , silica , alkali metal oxide , tetraalkylammonium compound , and water. 2 0.01 to 2.0 (where M is an alkali metal ion and R is a tetraalkyl ammonium cation having an alkyl group containing 2 to 5 carbon atoms).
It is produced by keeping the zeolite at a temperature of 10°C until it forms zeolite crystals. Such crystalline aluminosilicates have the following formula: 0.9±0.2M 2 O:Al 2 O 3 :xSiO 2 :yH 2 O (where M represents an alkali metal, x is at least 5, and y is 0). ~40) oxide composition. Further, ZSM-5 has a characteristic structure shown in Table 1 below as a powder X-ray diffraction pattern.
【表】
ZSM−5ゼオライトをはじめとするこれら公
知の結晶性アルミノシリケートは主としてアルミ
ナ源、シリカ源、アルカリ金属塩、有機窒素含有
カチオン源、水等の夫々特定組成の原料混合物を
水熱合成条件下に保持することによつて製造して
いる。
本発明者等はZSM−5等の公知の結晶性アル
ミノシリケートを改良すべくその原料混合物組成
等について種々検討を重ねた結果、アルカリ金属
としてルビジウムを用い、アルカリ金属塩の添加
量を従来より多くした特定組成の原料混合物を用
いることにより、従来知られている結晶性アルミ
ノシリケートとは異なるX線回折パターンを有す
る新規な結晶性アルミノシリケートを得ることに
成功し、本発明を達成した。
すなわち、本発明は、シリカ源、アルミナ源、
アルカリ金属塩及び第四級アルキルアンモニウム
塩からなり、次の組成
aM2O:Al2O3:bSiO2:cR2O
(ただし、Mはルビジウム、aは4.5より大、b
は15より大、cは0より大の数である)
を有する水性原料混合物を水熱合成条件下に保持
することによつて生成された結晶性アルミノシリ
ケートであつて、500℃の焼成物が次の第2表に
示すX線回析パターンを有することを特徴とする
結晶性アルミノシリケートである。[Table] These known crystalline aluminosilicates, including ZSM-5 zeolite, are mainly synthesized under hydrothermal synthesis conditions using raw material mixtures with specific compositions such as an alumina source, a silica source, an alkali metal salt, an organic nitrogen-containing cation source, and water. Manufactured by holding it down. In order to improve known crystalline aluminosilicate such as ZSM-5, the present inventors conducted various studies on the raw material mixture composition, etc., and as a result, they used rubidium as the alkali metal and increased the amount of alkali metal salt added than before. By using a raw material mixture with a specific composition, we succeeded in obtaining a new crystalline aluminosilicate having an X-ray diffraction pattern different from that of conventionally known crystalline aluminosilicates, and achieved the present invention. That is, the present invention provides a silica source, an alumina source,
It consists of an alkali metal salt and a quaternary alkylammonium salt, and has the following composition aM 2 O: Al 2 O 3 : bSiO 2 : cR 2 O (where M is rubidium, a is larger than 4.5, and b
is greater than 15 and c is a number greater than 0) is a crystalline aluminosilicate produced by holding an aqueous raw material mixture under hydrothermal synthesis conditions, and the sintered product at 500°C is This is a crystalline aluminosilicate characterized by having an X-ray diffraction pattern shown in Table 2 below.
【表】【table】
【表】
本発明では原料組成物のアルカリ金属塩として
カリウムを用い、上記の如き特定な原料組成とす
ることによつて第2表に示すような特異なX線回
析パターンを有する新規な結晶性アルミノシリケ
ートが得られるが、アルカリ金属としてナトリウ
ムやリチウムを用いた場合には上記の如き原料組
成であつてもZSM−5ゼオライト等の公知の結
晶性アルミノシリケートに類似のものしか得られ
ない。
本発明で用いる他の原料成分は、ZSM−5等
の公知の結晶性アルミノシリケートを製造する場
合と同様な原料が用いられる。
すなわち、原料組成物中のシリカ源は、粉末状
シリカ、コロイド状シリカ、水ガラス、シリカゲ
ル、や市販の沈降性シリカの水性分散液等が用い
られる。
アルミナ源としては、アルカリ金属又はアルカ
リ土類金属のアルミン酸塩、アルミナ、重晶石、
水溶性アルミニウム塩、カオリナイト、アタパル
ジヤイト、イライト、ハロサイト等が用いられ
る。
また、第四級アルキルアンモニウムカチオンは
目的とする結晶の成長を促進し、モルデナイト等
の結晶が混入するのを防止するために用いられ、
テトラメチルアンモニウム、テトラエチルアンモ
ニウム、テトラプロピルアンモニウム、テトラブ
チルアンモニウム等があり、これらは臭化物、塩
化物等のハロゲン化物や、水酸化物または硫酸塩
として加えられる。これらの中で、テトラメチル
アンモニウム塩が特に好ましい。
ルビシウム塩としてはルビジウムの水酸化物、
ハロゲン化物、硫酸塩、塩酸塩等が用いられる
が、水酸化物が特に好ましい。
結晶化は、前記の組成を有する水性原料混合物
を、水熱合成条件下、すなわち通常100℃〜250℃
の温度で4時〜500時間自己圧力下に保持するこ
とによつて行われる。
本発明の結晶性ゼオライトはZSM−5ゼオラ
イト等と同様に、炭化水素の転換用触媒等や、吸
着剤等として用いられる。
次に本発明の結晶性シリケートを製造する場合
の実施例を示す。
実施例
0.94モルの水酸化ルビジウムを150c.c.の蒸留水
に溶解し、これに9.63gのけい素(Si)を加えて
水溶中60〜80℃に約12時間保持すると大部分のけ
い素が溶解し、少量(約0.01g)の沈澱物が生じ
たので、これをろ過して除くことによつてけい酸
ルビジウムの水溶液を得た。
この溶液に4.8gのNaAlO2を加え、水溶中で60
℃に約1時間保持した。この操作によりNaAlO2
は溶解したが、白色のコロイド状物が一部生じ
た。
次いで、この溶液を481.2gのコロイド状シリ
カ、スノーテツクス30(商品名、日産化学工業
(社)製)を343.8c.c.の蒸留水で希釈した溶液をミ
キサー中で混合し、さらにこれに塩化アルミニウ
ム溶液(AlCl3 37.5g、H2O 325g)を加えて水
性ゲルを得た。
上記のようにして得られた水性ゲルを水溶中で
100℃に0.5時間保持した後に減圧ろ過し、約1000
gの合水ケーキを得た。
次に、このようにして得られた含水ケーキ100
gに水酸化テトラメチルアンモニウムの10%水溶
液17.5gと、必要により0.05モルの水酸化ルビジ
ウムを約30c.c.の蒸留水に溶解した溶液を加えて水
性原料混合物を得た。
このようにして得た原料混合物を結晶生成条件
として180℃の温度で約3日の間自己圧下に保持
して本発明の結晶性アルミノシリケートを得た。
得られた結晶性アルミノシリケートは、その
500℃での焼成物が第3表に示すようなX線回析
パターンを有していた。[Table] In the present invention, by using potassium as the alkali metal salt in the raw material composition and creating the specific raw material composition as described above, a new crystal having a unique X-ray diffraction pattern as shown in Table 2 can be obtained. However, when sodium or lithium is used as the alkali metal, only those similar to known crystalline aluminosilicates such as ZSM-5 zeolite can be obtained even with the above raw material composition. As other raw material components used in the present invention, the same raw materials as those used in producing known crystalline aluminosilicate such as ZSM-5 are used. That is, as the silica source in the raw material composition, powdered silica, colloidal silica, water glass, silica gel, a commercially available aqueous dispersion of precipitated silica, etc. are used. Alumina sources include alkali metal or alkaline earth metal aluminates, alumina, barite,
Water-soluble aluminum salts, kaolinite, attapulgite, illite, hallosite, etc. are used. In addition, the quaternary alkyl ammonium cation is used to promote the growth of the desired crystal and to prevent contamination with crystals such as mordenite.
Examples include tetramethylammonium, tetraethylammonium, tetrapropylammonium, and tetrabutylammonium, and these are added as halides such as bromides and chlorides, hydroxides, or sulfates. Among these, tetramethylammonium salt is particularly preferred. Rubidium salts include rubidium hydroxide,
Although halides, sulfates, hydrochlorides, etc. are used, hydroxides are particularly preferred. Crystallization is carried out by heating an aqueous raw material mixture having the above-mentioned composition under hydrothermal synthesis conditions, usually between 100°C and 250°C.
by holding under autogenous pressure for 4 to 500 hours at a temperature of . The crystalline zeolite of the present invention, like ZSM-5 zeolite, can be used as a catalyst for hydrocarbon conversion, an adsorbent, and the like. Next, examples will be shown in which the crystalline silicate of the present invention is produced. Example: When 0.94 mol of rubidium hydroxide is dissolved in 150 c.c. of distilled water, 9.63 g of silicon (Si) is added thereto, and the water solution is kept at 60-80°C for about 12 hours, most of the silicon is dissolved. was dissolved and a small amount (approximately 0.01 g) of precipitate was formed, which was removed by filtration to obtain an aqueous solution of rubidium silicate. Add 4.8 g of NaAlO 2 to this solution and add 60 g of NaAlO 2 in water solution.
It was kept at ℃ for about 1 hour. This operation yields NaAlO 2
was dissolved, but some white colloidal material was formed. Next, this solution was mixed in a mixer with a solution prepared by diluting 481.2 g of colloidal silica and Snowtex 30 (trade name, manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.) with 343.8 cc of distilled water, and this was further mixed with an aluminum chloride solution ( 37.5 g of AlCl 3 and 325 g of H 2 O) were added to obtain an aqueous gel. The aqueous gel obtained as above is dissolved in water.
After keeping it at 100℃ for 0.5 hours, it was filtered under reduced pressure.
A mixture cake of g was obtained. Next, the water-containing cake obtained in this way 100
17.5 g of a 10% aqueous solution of tetramethylammonium hydroxide and, if necessary, a solution of 0.05 mol of rubidium hydroxide dissolved in about 30 c.c. of distilled water to obtain an aqueous raw material mixture. The raw material mixture thus obtained was maintained under autogenous pressure at a temperature of 180° C. for about 3 days under crystal formation conditions to obtain the crystalline aluminosilicate of the present invention. The obtained crystalline aluminosilicate is
The product fired at 500°C had an X-ray diffraction pattern as shown in Table 3.
【表】【table】
Claims (1)
び第四級アルキルアンモニウム塩からなり、次の
組成 aM2O:Al2O3:bSiO2:cR2O (ただし、Mはルビシウム、aは4.5より大、b
は15より大、cは0より大の数である) を有する水性混合物を水熱合成条件下に保持する
ことによつて生成された結晶性アルミノシリケー
トであつて、500℃の焼成物が次の表に示すX線
回折パターンを有することを特徴とする結晶性ア
ルミノシリケート。 【表】 【表】 2 第四級アルキルアンモニウム塩がテトラメチ
ルアンモニウム塩である特許請求の範囲第1項に
記載の結晶性アルミノシリケート。[Claims] 1 Consists of a silica source, an alumina source, an alkali metal salt, and a quaternary alkyl ammonium salt, and has the following composition: aM 2 O: Al 2 O 3 : bSiO 2 : cR 2 O (where M is rubicium, a is greater than 4.5, b
is greater than 15 and c is a number greater than 0) under hydrothermal synthesis conditions. A crystalline aluminosilicate characterized by having an X-ray diffraction pattern shown in the table below. [Table] [Table] 2. The crystalline aluminosilicate according to claim 1, wherein the quaternary alkyl ammonium salt is a tetramethylammonium salt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17824883A JPS6071521A (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Crystalline aluminosilicate |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17824883A JPS6071521A (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Crystalline aluminosilicate |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6071521A JPS6071521A (en) | 1985-04-23 |
| JPH0321483B2 true JPH0321483B2 (en) | 1991-03-22 |
Family
ID=16045172
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17824883A Granted JPS6071521A (en) | 1983-09-28 | 1983-09-28 | Crystalline aluminosilicate |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6071521A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4470039B2 (en) * | 2004-05-12 | 2010-06-02 | 東ソー株式会社 | Novel structure zeolite and synthesis method thereof |
-
1983
- 1983-09-28 JP JP17824883A patent/JPS6071521A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6071521A (en) | 1985-04-23 |
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