JPH0521843B2 - - Google Patents
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Description
請求の範囲
1 a 酸化物のモル数で表わした化学量論的組
成が 1.0±0.5M2/oO:Al2O3:xSiO2:yH2O [上記式中、Mは酸化状態nにある少なくとも
1種の水素、アンモニウム、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、遷移金属又は希土類ランタニ
ド金属陽イオンを表わし、xは約3〜約20の値
を有し、そしてyは約0〜約20の値を有する]
であり、 b X線回折図形が本質上表Aに示される如くで
あり、そして c フルオロシリケート置換生成物が、テンプレ
ート陽イオンを使用して合成された焼成又は酸
化Ω型ゼオライトから調製されたものよりも結
晶質である、 結晶質Ω型合成ゼオライトモレキユラシーブ
(LZ−202と命名)。 2 Mがナトリウム、水素、アンモニウム又はカ
リウムである請求の範囲第1項記載の結晶質ゼオ
ライトモレキユラシーブ。 3 xが約5〜約10であり、そしてyが0〜約10
である請求の範囲第1項記載の結晶質ゼオライト
モレキユラシーブ。 4 フルオロシリケート置換生成物が、焼成され
次いでアンモニウム交換されたゼオライトΩに比
較して30%より多く結晶質である請求の範囲第1
項記載のモレキユラシーブ。 5 フルオロシリケート生成物が少なくとも75%
の結晶質である請求の範囲第4項記載のモレキユ
ラシーブ。 6 a スラリーを維持するのに十分な撹拌下
に、 (i) 強酸の陰イオンを含有するアルミニウム塩
の水溶液、及び (ii) 該アルミニウム塩を中和するのに十分な濃
度及び量のMOH(ここで、Mはアルカリ金
属である)の水溶液、 を混合し、 b 該スラリーに、アルミナの約5〜約30倍のモ
ル量のシリカ源及びアルミナの約1〜約12倍の
モル量のアルカリ金属を含有する金属−シリカ
源を混合し、そして c 工程bの混合物を、本質上表Aに示した如き
X線回折図形を有する結晶質物質を生成するの
に十分な時間及び温度で温浸する、 ことを含むLZ−202の製造法。 7 アルミニウム塩の溶液がMOHの溶液に加え
られる請求の範囲第6項記載方法。 8 アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである請
求の範囲第6項記載の方法。 9 Mがナトリウムである請求の範囲第6項記載
の方法。 10 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約6〜約10倍のモル量のシリカを含有す
る請求の範囲第6項記載の方法。 11 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約8.0〜約8.2倍のモル量のシリカを含有
する請求の範囲第6項記載の方法。 12 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約1.5〜約4倍のモル量のアルカリ金属
を含有する請求の範囲第6項記載の方法。 13 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約2.4〜約2.7倍のモル量のアルカリ金属
を含有する請求の範囲第6項記載の方法。 14 金属−シリカ源が、約15〜約40重量%の
SiO2及び約5〜約15重量%のM2Oを含有するア
ルカリ金属シリケートである請求の範囲第6項記
載の方法。 15 金属−シリカ源が、約25〜約35重量%の
SiO2及び約6〜約12重量%のNa2Oを含有するケ
イ酸ナトリウムである請求の範囲第14項記載の
方法。 16 ケイ酸ナトリウムが、約28〜約32重量%の
SiO2及び約8〜約10重量%のNa2Oを含有する請
求の範囲第14項記載の方法。 17 工程bの生成物を、温浸前に約0℃〜約50
℃の温度で約10〜約50時間熟成することを更に含
む請求の範囲第6項記載の方法。 18 促進剤をアルミニウム塩溶液、MOH溶
液、金属−シリカ源又は工程a若しくはbのどち
らかの生成物と混合することを更に含む請求の範
囲第6項記載の方法。 19 促進剤が、Ω型ゼオライトの微細結晶を含
有する粉末又はΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第18項記載の方法。 20 促進剤が、LZ−202、焼成若しくは未焼成
ゼオライトΩ又は焼成若しくは未焼成ゼオライト
ZSM−4である請求の範囲第18項記載の方法。 21 促進剤が結晶質粉末であるときに、促進剤
の重量が反応混合物の重量の約0.1〜約15%であ
る請求の範囲第18項記載の方法。 22 促進剤が微結晶質粉末でありそして金属−
シリカ源がケイ酸ナトリウムであるときに、促進
剤の重量が反応混合物の重量の約2〜約6%であ
る請求の範囲第18項記載の方法。 23 a スラリーを維持するのに十分な撹拌下
に、硫酸アルミニウムの水溶液を、該硫酸アル
ミニウムを中和するのに十分な濃度及びモル量
のNaOHの水溶液に加え、 b 工程aのスラリーに、約25〜約35重量%の
SiO2及び約6〜約12重量%のNa2Oを含有する
ケイ酸ナトリウムを混合し、そして c 工程bの生成物を、本質上表Aに示した如き
X線回折図形を有する結晶質生成物が得られる
まで約70〜約110℃の温度で温浸する、 ことを含むゼオライトLZ−202の製造法。 24 ケイ酸ナトリウムが、約28〜約32重量%の
SiO2及び約8〜約10重量%のNa2Oを含有する請
求の範囲第23項記載の方法。 25 工程bの生成物が約90〜約110℃で静止的
に温浸される請求の範囲第23項記載の方法。 26 工程bで得られる混合物の組成が、酸化物
及び硫酸塩のモル数で表わして、 Al2O3:5〜30SiO2:1〜5Na2O:3〜20Na2SO4:50〜10
00H2O である請求の範囲第23項記載の方法。 27 組成が Al2O3:6〜12SiO2:2〜3Na2O:3〜5Na2SO4:100〜20
0H2O である請求の範囲第26項記載の方法。 28 組成が Al2O3:8.0〜8.2SiO2:2.4〜2.7Na2O:3.0Na2SO4:150
〜170H2O である請求の範囲第26項記載の方法。 29 促進剤をアルミニウム塩、MOH、ケイ酸
ナトリウム又は工程a若しくは工程bのどちらか
の生成物と混合することを更に含む請求の範囲第
23項記載の方法。 30 促進剤が、Ω型ゼオライトの微細結晶を含
有する粉末又はΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第29項記載の方法。 31 促進剤が、LZ−202、焼成若しくは未焼成
ゼオライトΩ又は焼成若しくは未焼成ゼオライト
ZSM−4である請求の範囲第30項記載の方法。 32 促進剤が結晶質粉末であるときに、促進剤
の重量が反応混合物の重量の約0.1〜約15%であ
る請求の範囲第29項記載の方法。 33 促進剤が微結晶質粉末でありそして金属−
シリカ源がケイ酸ナトリウムであるときに、促進
剤の重量が反応混合物の重量の約2〜約6%であ
る請求の範囲第29項記載の方法。 34 促進剤がΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第23項記載の方法。 35 a スラリーを維持するのに十分な撹拌下
に、硫酸アルミニウムの水溶液を、該硫酸アル
ミニウムを中和するのに十分な濃度及びモル量
のNaOHの水溶液に加え、 b 工程aのスラリーに、約25〜約35重量%の
SiO2及び約6〜約12重量%のNa2Oを含有する
ケイ酸ナトリウムを混合し、そして c 工程bの生成物に促進剤を混合し、そして、 d 工程cの生成物を約70〜約200℃の温度にお
いて実質上表Aに示した如きX酸回折図形を有
する結晶質生成物が得られるまで温浸する、 ことを含むゼオライトLZ−202の製造法。 36 ケイ酸ナトリウムが、約28〜約32重量%の
SiO2及び約8〜約10重量%のNa2Oを含有する請
求の範囲第35項記載の方法。 37 温浸が約90〜約150℃の温度で行われる請
求の範囲第35項記載の方法。 38 工程bで得られる混合物の組成が、酸化物
及び硫酸塩のモル数で表わして、 Al2O3:5〜30SiO2:1〜5Na2O:3〜20Na2SO4:50〜10
00H2O である請求の範囲第35記載の方法。 39 組成が Al2O3:6〜12SiO2:2〜3Na2O:3〜5Na2SO4:100〜20
0H2O である請求の範囲第38項記載の方法。 40 組成が Al2O3:8.0〜8.2SiO2:2.4〜2.7Na2O:3.0Na2SO4:150
〜170H2O である請求の範囲第39項記載の方法。 41 促進剤が、Ω型ゼオライトの微細結晶を含
有する粉末又はΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第35項記載の方法。 42 促進剤が、LZ−202、焼成若しくは未焼成
ゼオライトΩ又は焼成若しくは未焼成ゼオライト
ZSM−4である請求の範囲第35項記載の方法。 43 促進剤が結晶質粉末であるときに、促進剤
の重量が反応混合物の重量の約0.1〜約15%であ
る請求の範囲第35項記載の方法。 44 促進剤がΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第35項記載の方法。 45 促進剤が微結晶質粉末でありそして金属−
シリカ源がケイ酸ナトリウムであるときに、促進
剤の重量が反応混合物の重量の約2〜約6%であ
る請求の範囲第35項記載の方法。 発明の分野 本発明は、一般には、Ω(オメガ)型結晶質ゼ
オライトモレキユラシーブ及びそれらの新規な製
造法に関する。特に、本発明は、テンプレート剤
を使用せずに製造されされ故に焼成せずに完全に
イオ交換可能であるΩ型ゼオライトに関する。 発明の背景 アルミノケイ酸塩Ω型ゼオライトモレキユラシ
ーブは、酸化物のモル比で表わして一般には次の
如き組成、 1.0±0.5M2/oO:Al2O3:3〜20SiO2:0〜
20H2O (こゝで、Mは酸化状態nにある少なくとも1種
の陽イオンである)を有する。これらの構造は、
互いに交わらない2つの孔路、即ち、単位格子の
C軸に対して平行に走る12員環から形成される一
連の主孔路とこの主孔路には接近し難たいa−b
面にある一連の第二の孔路との網状組織からなる
グメリナイトがご型骨格構造である。これらの物
質は、特有のX線回折図形を示しそして吸着剤及
び触媒として有用である。 最とも普通でそして最ともよく特徴づけられる
Ω型ゼオライトは、ゼオライトΩ及びゼオライト
ZSM−4である。両方とも、テンプレート剤を
含有するアルカリ性アルミナ−シリカ混合物から
製造される。米国特許第4241036号に詳述される
ように、ゼオライトΩのための好ましいテンプレ
ートは、アルキルアンモニウム陽イオン好ましく
はテトラメチルアンモニウム(TMA)陽イオン
である。ZSM−4については、TMA塩(英国特
許第1297256号)、他のアルキルアンモニウム塩
(英国特許第1365318号)、ピロリジン及びコリン
塩(米国特許第4021447号)、ジアゾビシクロオク
タン及びトリエチレンジアミン(米国特許第
4331643号)並びに種々の酸素含有及び酸素−窒
素含有有機化合物(米国特許第4377502号)を含
めた幾つかのテンプレート剤が報告されている。
合成したまゝの又はテンプレート含有ゼオライト
のイオン交換は不完全である。主孔路に含有され
る金属イオンのみがこの態様で除去することがで
きる。テンプレート陽イオンは、グリメナイかご
に閉じ込まれそして焼成及び酸化の如き激しい方
法によつてのみ除去することができる。米国特許
第46503023号に記載の方法に従つて、酸化又は焼
成された形態をアンモニウイオンで交換し次いで
フルオロケイ酸アンモニウム(AFS)で処理し
てゼオライトのアルミニウムをケイ素で置換する
と、その生成物はせいぜい30%の結晶化度を保持
する。 本発明の主な目的は、テンプレート剤を使用せ
ずにΩ型ゼオライトを製造することである。更に
他の目的は、合成したまゝの未焼成形態で完全に
イオン交換可能なΩ型ゼオライトを製造すること
である。更に他の目的は、フルオロケイ酸塩で処
理したときに実質上結晶質でケイ素富化したゼオ
ライト物質に転化される新規なΩ型ゼオライト
LZ−202を提供することである。 発明の詳細な記述 本発明は、(a)酸化物のモル数で表わした化学論
的組成が 1.0±0.5M2/oO:Al2O3:xSiO2:yH2O 〔こゝで、Mは酸化状態nにある少なくとも1種
の水素、アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、遷移金属又は希土類ランタニド金属陽
イオンを表わし、xは約3〜約20の値を有しそし
てyは約0〜約20の値を有する〕であり、(b)X線
回折図形が本質上表Aに示した如くであり、そし
て(c)フルオロシリケート置換生成物がテンプレー
ト陽イオンを使用して合成された焼成又は酸化Ω
型ゼオライトから製造したものよりも結晶質であ
るところの未焼成結晶質Ω型合成ゼオライトモレ
キユラシーブ(LZ−202と命名する)に一部分関
するものである。遷移金属イオンは、21〜30、39
〜48及び72〜80の原子番号を有するような元素で
ある。ランタニド又は希土類は、57〜71の原子番
号を有するような元素である。 ゼオライトLZ−202の好ましい具体例では、x
は約5〜約10の値を有し、yは0〜約10の値を有
し、そしてMは水素、アルミニウム、ナトリウム
及びカリウムよりなる群から選択される。 本発明の方法によつて製造されるゼオライトの
X線回折図形における主な回折線は、Ω型ゼオラ
イトに特有のものでありそして表Aに示されてい
る。d(A) 相対強度 15.54 M 9.06 VS 7.83 M 6.81 MS 5.93 M 4.68 M 3.79 MS 3.70 M 3.61 M 3.51 S 3.15 S 3.08 M 3.02 M 2.91 S この図形は、Siemens D−500X線粉末回折計
を使用した標準技術又はコンピユーターベース技
術のどちらかで得ることができる。標準技術で
は、銅のK〓二重線が放射源であり、そしてピー
クはシンチレーシヨンカウンターで検出され、パ
ルスヘイトアナライザーで分析されそしてストリ
ツプチヤートペンレコーダーで記録される。ピー
ク強度I及びピーク位置は、2θ(こゝで、θはブ
タツグ角である)の函数としてスペクトロメータ
ーチヤートから読み取られる。これらから、相対
強度である100I/I0(こゝで、I0は最つとも強い線
又はピークの強度である)、及び記録された回折
線に相当するÅ単位の面間距離であるd(A)が測定
される。Ω型ゼオライトを特徴づけそしてそれら
を他のゼオライトから区別する有意の面間距離が
表Aに示されている。相対強度は、VS(極めて強
い)、S(強い)、MS(中間の強さ)及びM(中間)
として記載されている。X線の回折線の強度及び
位置は、ある種の影響例えば用いる湿度、温度及
び装置(これらは、X線結晶学分野の熟練者には
ごくありふれたものである)によつて変動する可
能性がある。X線回折図形はアルミノケイ酸塩の
骨格に左右されるので、この図形は、水素、アン
モニウム、アルカリ土類、アルカリ金属、遷移金
属及び希土類金属イオンを含有するものの如き
様々なイオン交換型にあるΩ型ゼオライトに特有
のものである。 ゼオライトLZ−202は、2つの方法で他のΩ型
ゼオライトから区別することができる。合成した
まゝのΩ及びZSM−4ゼオライトは、これらの
ゼオライト中に含有される大きな有機陽イオンを
イオン交換技術によつて除去することができない
ので完全にはイオン交換することができない。こ
れらの陽イオンの焼成又は酸化分解後のみ、斯界
に周知の方法(例えば、米国特許第4241036号を
参照されたい)によつて完全なイオン交換を行な
うことができる。これとは対照をなして、ゼオラ
イトLZ−202はその合成したまゝの形態において
容易且つ完全にイオン交換する。と云うのは、か
ご(ケージ)及び細孔内の帯電部位が容易に交換
されたナトリウム陽イオンによつて優先的に占め
られるからである。 区別のための第二の基準は、種々のテンプレー
ト不含Ω型ゼオライトをフルオロケイ酸塩で処理
することによつて形成されるフルオロシリケート
置換生成物の結晶化度の過程にある。本明細書で
使用する用語「フルオロシリケート置換生成物」
は、次の操作即ち1.ゼオライトをそのアンモニウ
ム形態に転化するイオン交換及び2.75〜95℃にお
いてアンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土
類フルオロケイ酸塩の存在下に適当なPH通常約3
〜約7の間のPHでの温浸(digestion)によつて、
Ω型前駆物質をフルオロケイ酸塩で処理するとき
に生成するケイ素富化Ω型ゼオライトを表わす
(米国特許第4503023号を参照されたい)。閉じ込
められたテンプレート陽イオンのために合成した
ままのΩ及びZSM−4ゼオライトを完全にはア
ンモニウム交換することができないことは、これ
らのゼオライトのグメリナイトかごにおいてケイ
素によるアルミニウム交換が起るのを防止する。
これとは対照をなして、これらの焼成又は酸化処
理された形態は、それらのアンモニウム型に完全
に且つ全く容易に転化させることができる。しか
しながら、アンモニウム交換生成物をフルオロケ
イ酸アンモニウム(AFS)(NH4)2SiF6で75℃に
おいて処理すると、これらは反応に対して実質上
不活性になり、そして95℃ではそれらは主として
無定形の物質に転化される。この生成物の結晶化
度は、この態様でAFSで処理されなかつたがし
かし焼成され次いでアンモニウム交換されたゼオ
ライトΩと比較したときに30%を越えなかつた。 他方、ゼオライトLZ−202のアルミノケイ酸塩
骨格にあるアルミニウムをケイ素で置換すること
は、推奨基準操作に従つて行われる。ゼオライト
のアンモニウム型を水中にスラリー化したスラリ
ー(0.3〜3gのゼオライト結晶/50c.c.の脱イオ
ン水)を75℃に加熱する。このスラリーに、50c.c.
の水中に0.3〜1.0gのAFSを含有する溶液を加え
る。AFS/ゼオライトの重量比は、約0.2〜0.4の
範囲内にすべきである。この溶液は、2〜3分毎
に2mlの量で加えられるべきである。添加が一旦
完了したときに、得られたスラリーを95℃におい
て1〜5時間温浸する。結晶質生成物を、流出物
が弗化物イオンを含まなくなるまで脱イオン水で
洗浄する。前駆体アンモニウムLZ−202及びケイ
素富化生成物の特性を表Bに示す。この操作によ
つて製造した結晶質ケイ素富化生成物のX線回折
図形を表Cに示す。元のΩ型ゼオライト中のアル
ミニウムの約36%がケイ素によつて置換されて安
定な結晶質ケイ素富化アルミノケイ酸塩を生成し
た。生成物の結晶化度は、X線回折によつて測定
して30%を越え、そしてそれは一般には少なくと
も75%結晶質であつた。結晶化度は、ケイ素富化
生成物のX線回折図形(表C)及びゼオライト
LZ−202又は焼成ゼオライトΩのどちらかのアン
モニウム交換標準物のX線回折図形(表A)の両
方に見い出されるすべてのピーク面積の合計の比
率として計算される。
成が 1.0±0.5M2/oO:Al2O3:xSiO2:yH2O [上記式中、Mは酸化状態nにある少なくとも
1種の水素、アンモニウム、アルカリ金属、ア
ルカリ土類金属、遷移金属又は希土類ランタニ
ド金属陽イオンを表わし、xは約3〜約20の値
を有し、そしてyは約0〜約20の値を有する]
であり、 b X線回折図形が本質上表Aに示される如くで
あり、そして c フルオロシリケート置換生成物が、テンプレ
ート陽イオンを使用して合成された焼成又は酸
化Ω型ゼオライトから調製されたものよりも結
晶質である、 結晶質Ω型合成ゼオライトモレキユラシーブ
(LZ−202と命名)。 2 Mがナトリウム、水素、アンモニウム又はカ
リウムである請求の範囲第1項記載の結晶質ゼオ
ライトモレキユラシーブ。 3 xが約5〜約10であり、そしてyが0〜約10
である請求の範囲第1項記載の結晶質ゼオライト
モレキユラシーブ。 4 フルオロシリケート置換生成物が、焼成され
次いでアンモニウム交換されたゼオライトΩに比
較して30%より多く結晶質である請求の範囲第1
項記載のモレキユラシーブ。 5 フルオロシリケート生成物が少なくとも75%
の結晶質である請求の範囲第4項記載のモレキユ
ラシーブ。 6 a スラリーを維持するのに十分な撹拌下
に、 (i) 強酸の陰イオンを含有するアルミニウム塩
の水溶液、及び (ii) 該アルミニウム塩を中和するのに十分な濃
度及び量のMOH(ここで、Mはアルカリ金
属である)の水溶液、 を混合し、 b 該スラリーに、アルミナの約5〜約30倍のモ
ル量のシリカ源及びアルミナの約1〜約12倍の
モル量のアルカリ金属を含有する金属−シリカ
源を混合し、そして c 工程bの混合物を、本質上表Aに示した如き
X線回折図形を有する結晶質物質を生成するの
に十分な時間及び温度で温浸する、 ことを含むLZ−202の製造法。 7 アルミニウム塩の溶液がMOHの溶液に加え
られる請求の範囲第6項記載方法。 8 アルミニウム塩が硫酸アルミニウムである請
求の範囲第6項記載の方法。 9 Mがナトリウムである請求の範囲第6項記載
の方法。 10 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約6〜約10倍のモル量のシリカを含有す
る請求の範囲第6項記載の方法。 11 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約8.0〜約8.2倍のモル量のシリカを含有
する請求の範囲第6項記載の方法。 12 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約1.5〜約4倍のモル量のアルカリ金属
を含有する請求の範囲第6項記載の方法。 13 金属−シリカ源が、工程aで加えられたア
ルミナの約2.4〜約2.7倍のモル量のアルカリ金属
を含有する請求の範囲第6項記載の方法。 14 金属−シリカ源が、約15〜約40重量%の
SiO2及び約5〜約15重量%のM2Oを含有するア
ルカリ金属シリケートである請求の範囲第6項記
載の方法。 15 金属−シリカ源が、約25〜約35重量%の
SiO2及び約6〜約12重量%のNa2Oを含有するケ
イ酸ナトリウムである請求の範囲第14項記載の
方法。 16 ケイ酸ナトリウムが、約28〜約32重量%の
SiO2及び約8〜約10重量%のNa2Oを含有する請
求の範囲第14項記載の方法。 17 工程bの生成物を、温浸前に約0℃〜約50
℃の温度で約10〜約50時間熟成することを更に含
む請求の範囲第6項記載の方法。 18 促進剤をアルミニウム塩溶液、MOH溶
液、金属−シリカ源又は工程a若しくはbのどち
らかの生成物と混合することを更に含む請求の範
囲第6項記載の方法。 19 促進剤が、Ω型ゼオライトの微細結晶を含
有する粉末又はΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第18項記載の方法。 20 促進剤が、LZ−202、焼成若しくは未焼成
ゼオライトΩ又は焼成若しくは未焼成ゼオライト
ZSM−4である請求の範囲第18項記載の方法。 21 促進剤が結晶質粉末であるときに、促進剤
の重量が反応混合物の重量の約0.1〜約15%であ
る請求の範囲第18項記載の方法。 22 促進剤が微結晶質粉末でありそして金属−
シリカ源がケイ酸ナトリウムであるときに、促進
剤の重量が反応混合物の重量の約2〜約6%であ
る請求の範囲第18項記載の方法。 23 a スラリーを維持するのに十分な撹拌下
に、硫酸アルミニウムの水溶液を、該硫酸アル
ミニウムを中和するのに十分な濃度及びモル量
のNaOHの水溶液に加え、 b 工程aのスラリーに、約25〜約35重量%の
SiO2及び約6〜約12重量%のNa2Oを含有する
ケイ酸ナトリウムを混合し、そして c 工程bの生成物を、本質上表Aに示した如き
X線回折図形を有する結晶質生成物が得られる
まで約70〜約110℃の温度で温浸する、 ことを含むゼオライトLZ−202の製造法。 24 ケイ酸ナトリウムが、約28〜約32重量%の
SiO2及び約8〜約10重量%のNa2Oを含有する請
求の範囲第23項記載の方法。 25 工程bの生成物が約90〜約110℃で静止的
に温浸される請求の範囲第23項記載の方法。 26 工程bで得られる混合物の組成が、酸化物
及び硫酸塩のモル数で表わして、 Al2O3:5〜30SiO2:1〜5Na2O:3〜20Na2SO4:50〜10
00H2O である請求の範囲第23項記載の方法。 27 組成が Al2O3:6〜12SiO2:2〜3Na2O:3〜5Na2SO4:100〜20
0H2O である請求の範囲第26項記載の方法。 28 組成が Al2O3:8.0〜8.2SiO2:2.4〜2.7Na2O:3.0Na2SO4:150
〜170H2O である請求の範囲第26項記載の方法。 29 促進剤をアルミニウム塩、MOH、ケイ酸
ナトリウム又は工程a若しくは工程bのどちらか
の生成物と混合することを更に含む請求の範囲第
23項記載の方法。 30 促進剤が、Ω型ゼオライトの微細結晶を含
有する粉末又はΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第29項記載の方法。 31 促進剤が、LZ−202、焼成若しくは未焼成
ゼオライトΩ又は焼成若しくは未焼成ゼオライト
ZSM−4である請求の範囲第30項記載の方法。 32 促進剤が結晶質粉末であるときに、促進剤
の重量が反応混合物の重量の約0.1〜約15%であ
る請求の範囲第29項記載の方法。 33 促進剤が微結晶質粉末でありそして金属−
シリカ源がケイ酸ナトリウムであるときに、促進
剤の重量が反応混合物の重量の約2〜約6%であ
る請求の範囲第29項記載の方法。 34 促進剤がΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第23項記載の方法。 35 a スラリーを維持するのに十分な撹拌下
に、硫酸アルミニウムの水溶液を、該硫酸アル
ミニウムを中和するのに十分な濃度及びモル量
のNaOHの水溶液に加え、 b 工程aのスラリーに、約25〜約35重量%の
SiO2及び約6〜約12重量%のNa2Oを含有する
ケイ酸ナトリウムを混合し、そして c 工程bの生成物に促進剤を混合し、そして、 d 工程cの生成物を約70〜約200℃の温度にお
いて実質上表Aに示した如きX酸回折図形を有
する結晶質生成物が得られるまで温浸する、 ことを含むゼオライトLZ−202の製造法。 36 ケイ酸ナトリウムが、約28〜約32重量%の
SiO2及び約8〜約10重量%のNa2Oを含有する請
求の範囲第35項記載の方法。 37 温浸が約90〜約150℃の温度で行われる請
求の範囲第35項記載の方法。 38 工程bで得られる混合物の組成が、酸化物
及び硫酸塩のモル数で表わして、 Al2O3:5〜30SiO2:1〜5Na2O:3〜20Na2SO4:50〜10
00H2O である請求の範囲第35記載の方法。 39 組成が Al2O3:6〜12SiO2:2〜3Na2O:3〜5Na2SO4:100〜20
0H2O である請求の範囲第38項記載の方法。 40 組成が Al2O3:8.0〜8.2SiO2:2.4〜2.7Na2O:3.0Na2SO4:150
〜170H2O である請求の範囲第39項記載の方法。 41 促進剤が、Ω型ゼオライトの微細結晶を含
有する粉末又はΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第35項記載の方法。 42 促進剤が、LZ−202、焼成若しくは未焼成
ゼオライトΩ又は焼成若しくは未焼成ゼオライト
ZSM−4である請求の範囲第35項記載の方法。 43 促進剤が結晶質粉末であるときに、促進剤
の重量が反応混合物の重量の約0.1〜約15%であ
る請求の範囲第35項記載の方法。 44 促進剤がΩ型ゼオライトの前駆体懸濁液で
ある請求の範囲第35項記載の方法。 45 促進剤が微結晶質粉末でありそして金属−
シリカ源がケイ酸ナトリウムであるときに、促進
剤の重量が反応混合物の重量の約2〜約6%であ
る請求の範囲第35項記載の方法。 発明の分野 本発明は、一般には、Ω(オメガ)型結晶質ゼ
オライトモレキユラシーブ及びそれらの新規な製
造法に関する。特に、本発明は、テンプレート剤
を使用せずに製造されされ故に焼成せずに完全に
イオ交換可能であるΩ型ゼオライトに関する。 発明の背景 アルミノケイ酸塩Ω型ゼオライトモレキユラシ
ーブは、酸化物のモル比で表わして一般には次の
如き組成、 1.0±0.5M2/oO:Al2O3:3〜20SiO2:0〜
20H2O (こゝで、Mは酸化状態nにある少なくとも1種
の陽イオンである)を有する。これらの構造は、
互いに交わらない2つの孔路、即ち、単位格子の
C軸に対して平行に走る12員環から形成される一
連の主孔路とこの主孔路には接近し難たいa−b
面にある一連の第二の孔路との網状組織からなる
グメリナイトがご型骨格構造である。これらの物
質は、特有のX線回折図形を示しそして吸着剤及
び触媒として有用である。 最とも普通でそして最ともよく特徴づけられる
Ω型ゼオライトは、ゼオライトΩ及びゼオライト
ZSM−4である。両方とも、テンプレート剤を
含有するアルカリ性アルミナ−シリカ混合物から
製造される。米国特許第4241036号に詳述される
ように、ゼオライトΩのための好ましいテンプレ
ートは、アルキルアンモニウム陽イオン好ましく
はテトラメチルアンモニウム(TMA)陽イオン
である。ZSM−4については、TMA塩(英国特
許第1297256号)、他のアルキルアンモニウム塩
(英国特許第1365318号)、ピロリジン及びコリン
塩(米国特許第4021447号)、ジアゾビシクロオク
タン及びトリエチレンジアミン(米国特許第
4331643号)並びに種々の酸素含有及び酸素−窒
素含有有機化合物(米国特許第4377502号)を含
めた幾つかのテンプレート剤が報告されている。
合成したまゝの又はテンプレート含有ゼオライト
のイオン交換は不完全である。主孔路に含有され
る金属イオンのみがこの態様で除去することがで
きる。テンプレート陽イオンは、グリメナイかご
に閉じ込まれそして焼成及び酸化の如き激しい方
法によつてのみ除去することができる。米国特許
第46503023号に記載の方法に従つて、酸化又は焼
成された形態をアンモニウイオンで交換し次いで
フルオロケイ酸アンモニウム(AFS)で処理し
てゼオライトのアルミニウムをケイ素で置換する
と、その生成物はせいぜい30%の結晶化度を保持
する。 本発明の主な目的は、テンプレート剤を使用せ
ずにΩ型ゼオライトを製造することである。更に
他の目的は、合成したまゝの未焼成形態で完全に
イオン交換可能なΩ型ゼオライトを製造すること
である。更に他の目的は、フルオロケイ酸塩で処
理したときに実質上結晶質でケイ素富化したゼオ
ライト物質に転化される新規なΩ型ゼオライト
LZ−202を提供することである。 発明の詳細な記述 本発明は、(a)酸化物のモル数で表わした化学論
的組成が 1.0±0.5M2/oO:Al2O3:xSiO2:yH2O 〔こゝで、Mは酸化状態nにある少なくとも1種
の水素、アンモニウム、アルカリ金属、アルカリ
土類金属、遷移金属又は希土類ランタニド金属陽
イオンを表わし、xは約3〜約20の値を有しそし
てyは約0〜約20の値を有する〕であり、(b)X線
回折図形が本質上表Aに示した如くであり、そし
て(c)フルオロシリケート置換生成物がテンプレー
ト陽イオンを使用して合成された焼成又は酸化Ω
型ゼオライトから製造したものよりも結晶質であ
るところの未焼成結晶質Ω型合成ゼオライトモレ
キユラシーブ(LZ−202と命名する)に一部分関
するものである。遷移金属イオンは、21〜30、39
〜48及び72〜80の原子番号を有するような元素で
ある。ランタニド又は希土類は、57〜71の原子番
号を有するような元素である。 ゼオライトLZ−202の好ましい具体例では、x
は約5〜約10の値を有し、yは0〜約10の値を有
し、そしてMは水素、アルミニウム、ナトリウム
及びカリウムよりなる群から選択される。 本発明の方法によつて製造されるゼオライトの
X線回折図形における主な回折線は、Ω型ゼオラ
イトに特有のものでありそして表Aに示されてい
る。d(A) 相対強度 15.54 M 9.06 VS 7.83 M 6.81 MS 5.93 M 4.68 M 3.79 MS 3.70 M 3.61 M 3.51 S 3.15 S 3.08 M 3.02 M 2.91 S この図形は、Siemens D−500X線粉末回折計
を使用した標準技術又はコンピユーターベース技
術のどちらかで得ることができる。標準技術で
は、銅のK〓二重線が放射源であり、そしてピー
クはシンチレーシヨンカウンターで検出され、パ
ルスヘイトアナライザーで分析されそしてストリ
ツプチヤートペンレコーダーで記録される。ピー
ク強度I及びピーク位置は、2θ(こゝで、θはブ
タツグ角である)の函数としてスペクトロメータ
ーチヤートから読み取られる。これらから、相対
強度である100I/I0(こゝで、I0は最つとも強い線
又はピークの強度である)、及び記録された回折
線に相当するÅ単位の面間距離であるd(A)が測定
される。Ω型ゼオライトを特徴づけそしてそれら
を他のゼオライトから区別する有意の面間距離が
表Aに示されている。相対強度は、VS(極めて強
い)、S(強い)、MS(中間の強さ)及びM(中間)
として記載されている。X線の回折線の強度及び
位置は、ある種の影響例えば用いる湿度、温度及
び装置(これらは、X線結晶学分野の熟練者には
ごくありふれたものである)によつて変動する可
能性がある。X線回折図形はアルミノケイ酸塩の
骨格に左右されるので、この図形は、水素、アン
モニウム、アルカリ土類、アルカリ金属、遷移金
属及び希土類金属イオンを含有するものの如き
様々なイオン交換型にあるΩ型ゼオライトに特有
のものである。 ゼオライトLZ−202は、2つの方法で他のΩ型
ゼオライトから区別することができる。合成した
まゝのΩ及びZSM−4ゼオライトは、これらの
ゼオライト中に含有される大きな有機陽イオンを
イオン交換技術によつて除去することができない
ので完全にはイオン交換することができない。こ
れらの陽イオンの焼成又は酸化分解後のみ、斯界
に周知の方法(例えば、米国特許第4241036号を
参照されたい)によつて完全なイオン交換を行な
うことができる。これとは対照をなして、ゼオラ
イトLZ−202はその合成したまゝの形態において
容易且つ完全にイオン交換する。と云うのは、か
ご(ケージ)及び細孔内の帯電部位が容易に交換
されたナトリウム陽イオンによつて優先的に占め
られるからである。 区別のための第二の基準は、種々のテンプレー
ト不含Ω型ゼオライトをフルオロケイ酸塩で処理
することによつて形成されるフルオロシリケート
置換生成物の結晶化度の過程にある。本明細書で
使用する用語「フルオロシリケート置換生成物」
は、次の操作即ち1.ゼオライトをそのアンモニウ
ム形態に転化するイオン交換及び2.75〜95℃にお
いてアンモニウム、アルカリ金属又はアルカリ土
類フルオロケイ酸塩の存在下に適当なPH通常約3
〜約7の間のPHでの温浸(digestion)によつて、
Ω型前駆物質をフルオロケイ酸塩で処理するとき
に生成するケイ素富化Ω型ゼオライトを表わす
(米国特許第4503023号を参照されたい)。閉じ込
められたテンプレート陽イオンのために合成した
ままのΩ及びZSM−4ゼオライトを完全にはア
ンモニウム交換することができないことは、これ
らのゼオライトのグメリナイトかごにおいてケイ
素によるアルミニウム交換が起るのを防止する。
これとは対照をなして、これらの焼成又は酸化処
理された形態は、それらのアンモニウム型に完全
に且つ全く容易に転化させることができる。しか
しながら、アンモニウム交換生成物をフルオロケ
イ酸アンモニウム(AFS)(NH4)2SiF6で75℃に
おいて処理すると、これらは反応に対して実質上
不活性になり、そして95℃ではそれらは主として
無定形の物質に転化される。この生成物の結晶化
度は、この態様でAFSで処理されなかつたがし
かし焼成され次いでアンモニウム交換されたゼオ
ライトΩと比較したときに30%を越えなかつた。 他方、ゼオライトLZ−202のアルミノケイ酸塩
骨格にあるアルミニウムをケイ素で置換すること
は、推奨基準操作に従つて行われる。ゼオライト
のアンモニウム型を水中にスラリー化したスラリ
ー(0.3〜3gのゼオライト結晶/50c.c.の脱イオ
ン水)を75℃に加熱する。このスラリーに、50c.c.
の水中に0.3〜1.0gのAFSを含有する溶液を加え
る。AFS/ゼオライトの重量比は、約0.2〜0.4の
範囲内にすべきである。この溶液は、2〜3分毎
に2mlの量で加えられるべきである。添加が一旦
完了したときに、得られたスラリーを95℃におい
て1〜5時間温浸する。結晶質生成物を、流出物
が弗化物イオンを含まなくなるまで脱イオン水で
洗浄する。前駆体アンモニウムLZ−202及びケイ
素富化生成物の特性を表Bに示す。この操作によ
つて製造した結晶質ケイ素富化生成物のX線回折
図形を表Cに示す。元のΩ型ゼオライト中のアル
ミニウムの約36%がケイ素によつて置換されて安
定な結晶質ケイ素富化アルミノケイ酸塩を生成し
た。生成物の結晶化度は、X線回折によつて測定
して30%を越え、そしてそれは一般には少なくと
も75%結晶質であつた。結晶化度は、ケイ素富化
生成物のX線回折図形(表C)及びゼオライト
LZ−202又は焼成ゼオライトΩのどちらかのアン
モニウム交換標準物のX線回折図形(表A)の両
方に見い出されるすべてのピーク面積の合計の比
率として計算される。
【表】
表 C
ケイ素富化ゼオライトLZ−202のX線回折図形d(A)
相対強度
15.57 14.7
9.15 100.0
7.92 45.3
6.84 51.1
5.97 54.5
5.50 19.8
4.70 21.9
4.38 20.6
3.94 18.4
3.80 75.1
3.70 32.7
3.62 20.5
3.51 64.3
3.42 24.6
3.16 47.8
3.08 26.7
3.04 21.0
2.98 10.0
29.2 50.1
また、本発明は、(a)スラリーを維持するのに十
分な撹拌下に(i)強酸の陰イオンを含有するアルミ
ニウム塩の水溶液及び該アルミニウム塩を中和す
るのに十分な濃度及びモル量のKOH(こゝで、M
はアルカリ金属である)の水溶液を混合し、(b)工
程(a)のスラリーに、アルミナの約5〜約30倍のモ
ル量のシリカを含有し且つアルミナの約1〜約12
倍のモル量のアルカリ金属を含有する金属−シリ
カ源を混合し、そして(c)工程(b)の混合物を、本質
上表Aに示した如きX線回折図形を有する結晶質
物質を生成するのに十分な温度及び時間で温浸す
ることからなる、ゼオライトLZ−202を製造する
無テンプレート法に関する。反応時間を短縮しそ
して収率を高めるために、シリコ:アルミナ及び
酸化アルカリ金属:アルミナの最終モル比はそれ
ぞれ低く約6〜約10及び約1.5〜約4にするのが
好ましい。特に好ましいのは、シリカ:アルミナ
で約8.0〜約8.2そして酸化アルミナ金属:アルミ
ナでは2.4〜2.7の範囲である。これらのシリカ:
アルミナ比及び酸化アルカリ金属:アルミナ比を
得るために、水:アルミナの比率は50〜1000の範
囲内であつてもよいが、しかしこの比率は約100
〜約200の範囲であるが好ましく、特に好ましう
のは約150〜約170の範囲である。 好ましい具体例では、ゼオライトLZ−202の製
造は、次の式に従つて、加えられるAl2(SO4)31
モル当り6.0±0.4モルのNaOHを含有する水酸化
ナトリウムの激しく撹拌される溶液にAl2(SO4)3
の水溶液を加えることによつて開始される。 Al2(SO4)3+6NaOH→Al2O3+3Na2SO4+3H2O いかなる特定の機構理論によつても拘束される
ことを望まないけれども、混合プロセス間に過剰
の水酸化物を維持しそして中和点における最終
NaOH/Al2(SO4)3比を制限することによつて、
後で加えられるケイ酸塩と反応するのに利用可能
な反応性アルミナ種の量が調節されると思われ
る。スラリーを維持するための激しい撹拌の要件
が発生するが、その理由は混合物が処理しにくい
塊体を形成する傾向があるからである。添加及び
撹拌の速度は、この困難を回避するように選択さ
れなければならない。 製造は、水酸化物−アルミナ懸濁液に金属−シ
リカ源を加えることによつて続けられる。反応剤
の量においては広範囲の融通が可能である。最終
反応混合中のモル濃度の幅は、表DのA欄から明
らかである。B欄にはより好ましい比率が示さ
れ、そしてC欄には本発明の実施において硫酸ア
ルミニウム、水酸化ナトリウム及びケイ酸ナトリ
ウムを使用して示された特に好ましい比率が含ま
れている。最終反応組成物における化学量論的比
率は、酸化物及び硫酸塩のモル数によつて次の如
く表わすことができる。 最つとも広い組成範囲 Al2O3:5−30SiO2:1−5Na2O:3−20Na2SO4:50−10
00H2O 好ましい組成範囲 Al2O3:6−10SiO2:2−3Na2O:3−5Na2SO4:100−20
0H2O 特に好ましい組成範囲 Al2O3:8.0−8.2SiO2:2.4−2.7Na2O:30Na2SO4:150−
170H2O。
分な撹拌下に(i)強酸の陰イオンを含有するアルミ
ニウム塩の水溶液及び該アルミニウム塩を中和す
るのに十分な濃度及びモル量のKOH(こゝで、M
はアルカリ金属である)の水溶液を混合し、(b)工
程(a)のスラリーに、アルミナの約5〜約30倍のモ
ル量のシリカを含有し且つアルミナの約1〜約12
倍のモル量のアルカリ金属を含有する金属−シリ
カ源を混合し、そして(c)工程(b)の混合物を、本質
上表Aに示した如きX線回折図形を有する結晶質
物質を生成するのに十分な温度及び時間で温浸す
ることからなる、ゼオライトLZ−202を製造する
無テンプレート法に関する。反応時間を短縮しそ
して収率を高めるために、シリコ:アルミナ及び
酸化アルカリ金属:アルミナの最終モル比はそれ
ぞれ低く約6〜約10及び約1.5〜約4にするのが
好ましい。特に好ましいのは、シリカ:アルミナ
で約8.0〜約8.2そして酸化アルミナ金属:アルミ
ナでは2.4〜2.7の範囲である。これらのシリカ:
アルミナ比及び酸化アルカリ金属:アルミナ比を
得るために、水:アルミナの比率は50〜1000の範
囲内であつてもよいが、しかしこの比率は約100
〜約200の範囲であるが好ましく、特に好ましう
のは約150〜約170の範囲である。 好ましい具体例では、ゼオライトLZ−202の製
造は、次の式に従つて、加えられるAl2(SO4)31
モル当り6.0±0.4モルのNaOHを含有する水酸化
ナトリウムの激しく撹拌される溶液にAl2(SO4)3
の水溶液を加えることによつて開始される。 Al2(SO4)3+6NaOH→Al2O3+3Na2SO4+3H2O いかなる特定の機構理論によつても拘束される
ことを望まないけれども、混合プロセス間に過剰
の水酸化物を維持しそして中和点における最終
NaOH/Al2(SO4)3比を制限することによつて、
後で加えられるケイ酸塩と反応するのに利用可能
な反応性アルミナ種の量が調節されると思われ
る。スラリーを維持するための激しい撹拌の要件
が発生するが、その理由は混合物が処理しにくい
塊体を形成する傾向があるからである。添加及び
撹拌の速度は、この困難を回避するように選択さ
れなければならない。 製造は、水酸化物−アルミナ懸濁液に金属−シ
リカ源を加えることによつて続けられる。反応剤
の量においては広範囲の融通が可能である。最終
反応混合中のモル濃度の幅は、表DのA欄から明
らかである。B欄にはより好ましい比率が示さ
れ、そしてC欄には本発明の実施において硫酸ア
ルミニウム、水酸化ナトリウム及びケイ酸ナトリ
ウムを使用して示された特に好ましい比率が含ま
れている。最終反応組成物における化学量論的比
率は、酸化物及び硫酸塩のモル数によつて次の如
く表わすことができる。 最つとも広い組成範囲 Al2O3:5−30SiO2:1−5Na2O:3−20Na2SO4:50−10
00H2O 好ましい組成範囲 Al2O3:6−10SiO2:2−3Na2O:3−5Na2SO4:100−20
0H2O 特に好ましい組成範囲 Al2O3:8.0−8.2SiO2:2.4−2.7Na2O:30Na2SO4:150−
170H2O。
【表】
好ましい反応順序は、次の如く詳述することが
できる。水酸化アルカリ金属の溶液を反応容器に
入れ、そしてアルミニウム塩好ましくは硫酸アル
ミニウムの溶液を約0.1〜0.2ml/秒の速度で滴下
しながら激しく混合する。この速度は、もしスラ
リーが撹拌に干渉する程に濃厚になるならば調節
されなければならない場合がある。添加が完了し
た後、スラリーを約5〜10分間更に混合する。次
いで、金属−シリカ源を加えて希薄懸濁液を形成
する。この添加剤は、シリカゲル、シリカ酸、水
性コロイドシリカ(“Nalcoag”、“Ludox”、
“Syton”及び“Mertone”の如き商品名の下に
入手可能)、又は約1.5〜約4好ましくは約2.4〜
2.7の所望のM2O:Al2O3比を得るために水酸化
アルカリ金属を混合した無定形固体シリカ(例え
ば、“Hi−Sil”、“Cab−O−Sil”、“Zeosyl”、
“QUSO”及び“Are Siliea”として市場で入手
可能)の形態をとることができる。別法として
は、約15〜約40%のSiO2及び約5〜約15%の
M2Oを含有するケイ酸アルカリ金属を用いるこ
とができる。好ましいものは、約25〜約35好まし
くは約25〜約32重量%のSiO2及び約6〜約12好
ましくは約8〜約10重量%のNa2Oを含有するケ
イ酸ナトリウムである。もしSiO2レベルが好ま
しい範囲から実質上逸脱する場合には、Na2Oレ
ベルは、Na2O/Al2O3モル比が上記の如き好ま
しい組成範囲に入るように調節されなければなら
ない。 金属−シリカ源の添加から生じる懸濁液は、0
℃〜約50℃の温度において約16〜約30時間任意に
熟成させることができる。熟成(エージング)
は、静止的に又は撹拌下に行なうことができる。 撹拌又は促進剤(以下に定義される)の不存下
では、ゼオライトLZ−202の製造は、懸濁液を約
70〜約110℃好ましくは約90〜約110℃の範囲にわ
たる高められた温度において温浸させることによ
つて完結される。これらの条件下では、LZ−202
の製造は典型的には約15〜約25日を必要とする。
転化の程度は、定期的に反応混合物の試料を抜き
取り、生成物を洗浄し、乾燥し、そしてそのX線
回折図形を記録することによつて決定される。 結晶化プロセスは、系に促進剤を加えることに
よつて有意に促進させることができる。本明細書
において用いる用語「促進剤」は、ゼオライト結
晶が周囲で生長することができるところの中心部
を提供する任意の物質を包含する。促進剤は、Ω
型ゼオライトの微細結晶(即ち、種結晶)、又は
Ω型ゼオライトの前駆体懸濁液即ち完全に結晶化
させたならばΩ型結晶を生長させることができる
反応混合物の形態をとることができる。可能な固
体結晶質促進剤としては、焼成又は未焼成形態に
あるゼオライトΩ及びゼオライトZSM−4並び
にゼオライトLZ−202が挙げられる。懸濁液型の
有用な促進剤としては、ゼオライトΩ、ZSM−
4及びLZ−202の部分熟成又は温浸混合物が挙げ
られる。もし特定の懸濁液の反応性が低くすぎて
ゼオライトLZ−202の結晶化を促進しない場合に
は、促進剤を更に温浸すると、そのプロセスを促
進する能力がしばしば向上される。 固体促進剤物質は、理論的には、ゼオライト
LZ−202の製造における温浸前の任意の点におい
て加れることがきる。これは、乾燥若しくは湿潤
形態にある反応体(アルミニウム塩、MOH又は
金属−シリカ源)のどれとも混合させることがで
き、又はそれはアルミニムウ塩を水酸化物に加え
た後に形成されるスラリーに若しくは金属−シリ
カ源を加えた後に形成される懸濁液に加えること
ができる。しかしながら、好ましい添加点は、温
浸の直前である。結晶は寸法が約0.2〜約4ミク
ロンの範囲であつてよいが、しかし結晶化はたい
てい小さい結晶の場合程迅速になる。もし促進剤
が懸濁型のものであるならば、それは、硫酸アル
ミニウム−水酸化ナトリウムスラリーの形成後で
温浸前の任意点で加えることができる。しかしな
がら、再び、温浸の開始時での添加が好ましい。 全反応混合物の重量の0.05〜約99%の範囲内に
わたる促進剤の添加量の大きい変動が可能である
けれども、実用上の考慮事項によつて反応混合物
の約0.1〜約15重量%の好ましい範囲が定められ
る。特に満足な結果は、金属−シリカ源がケイ酸
ナトリウムであるときに反応混合物の重量の約2
〜約6%の量の種結晶を使用して得られた。もし
懸濁液型促進剤を用いる場合には、液相の重量を
含めたその重量は、典型的には、反応混合物の重
量の約5%〜約10%にすべきである。 結晶質LZ−202は、促進剤の存在下に約70〜
200℃の温浸温度において得ることができる。一
般には、高い温度程、結晶化速度を向上させる。
小さい結晶を用いるときには、結晶化は、もし温
浸を約90℃〜約150℃の好ましい温度範囲で行な
う場合にはたいてい1〜5日で完了する。もし温
浸混合物を撹拌するならば、より短かい時間が一
般に認められる。 結晶質生成物は、母液を別することによつて
回収される。母液は、適当な反応体で所望の化学
量的比率まで富化させた後に更に結晶化させるた
めに再循環させることができる。固形物は、たい
てい過装置において、洗浄流出液が9〜12の間
のPHを有するまで蒸溜水又は脱イオン水で洗浄さ
れる。結晶は、一般には、寸法が0.2〜数ミクロ
ンまでの範囲である。 結晶は、好都合には炉において、約25℃〜約
150℃の温度において乾燥される。乾燥形態にお
いて、それらは、通常、約14〜約18重量%の水を
含有する。ゼオライトΩ及びゼオライトZSM−
4対応物とは違つて、この点においてゼオライト
LZ−202の結晶は完全にイオン交換されることが
できる。有機テンプレートイオンを除去するため
の焼成又は酸化の必要性は全くない。アンモニウ
ムイオン並びにアルカリ金属、アルカリ土類金
属、遷移金属及び希土類同層体からの他のイオン
によるイオン交換は、斯界に周知の技術によつて
容易に達成される。アンモニウム型は、米国特許
第3130006号に記載の操作に従つて約350〜約600
℃の間での熱処理によつて脱アンモニウムするこ
とができる。 イオン交換又は脱アンモニウムのどちらかによ
つて製造されたゼオライトLZ−202のプロトン型
は、分解、水素化分解、異性化、重合、水素化、
リホーミング及びパラフインアルキル化の如き
種々の炭化水素転化プロセスにおける有効な触媒
である米国特許第4241036号に記載の条件下にゼ
オライトLZ−202触媒を使用してベンゼンとプロ
ピレンとの間のアルキル化反応を行なうときに
は、ベンゼンアルキル化の速度は、触媒が水素Ω
即ち合成時の形態でアンモニウム交換し次いで焼
成したゼオライトΩであるときに観察されるもの
に匹敵する。 乾燥剤として使用するための無水ゼオライト
LZ−202は、合成したまゝの結晶を約25℃〜550
℃の温度で又は減圧下でそれよりも低い温度で脱
水することによつて調製することができる。 ゼオライトLZ−202は、−183℃及び100トルに
おいて約13〜約18重量%の酸素を吸着する。ま
た、これは、25℃及び400トルにおいてネオプン
タンを約2〜約5重量%程度まで吸着する。これ
らのデータは、このゼオライトの良好な吸着性及
び主な細孔の口径が少なくとも6.2Åであること
を示す。 次の実施例は、本発明の実施を例示するために
提供するものである。これらは、添付の特許請求
の範囲をいかなる点においても限定するつもりは
ない。これらの例において、次の定義が適用差さ
れる。“焼成Ω”は、テンプレート法を使用して
製造され次いで残留テンプレート陽イオンを分解
するために焼成されたゼオライトΩである。“H
+Ω”は、合成したまゝの形態でアンモニウム交
換され次いでゼオライトのプロトン型を製造する
ためにテンプレート陽イオン及びアンモニウム陽
イオンを分解するように焼成されたゼオライトΩ
を意味する。 例 1 この例は、本発明の方法によつてLZ−202Ω
(オメガ)型ゼオライトを製造するための一般的
に操作を示す。 24.5gの98%NaOHを50.0gのH2O中に溶解さ
せた溶液に激しく撹拌しながら、66.6gのAl2
(SO4)3・18H2Oを96.1gのH2O中に溶解された溶
液を徐々に加えてスラリーを形成した。固形物の
完全懸濁を確実にするために更に撹拌した後、ケ
イ酸ナトリウム(173.6g、40グレード、28.2%
SiO2、9.0%Na2O)を加えそして得られた懸濁液
を激しく撹拌した。酸化物のモル数で表わした全
組成は、次の如くであつた。 Al2O3:8.15SiO2:2.52Na2O:3.0NA2SO4:160H2O 混合物をテフロン容器に移し、密封しそして室
温で24時間熟成(コージング)させた。次いで、
これを100℃に20時間加熱した。結晶質生成物か
ら母液を過し次いで洗浄しそして乾燥させた。
このX線回析図形(表E)は、Ω型ゼオライトに
特有のものであつた。酸化物のモル数で表わした
乾燥生成物の組成は、 Al2O3:0.98Na2O:5.79SiO2:5.37H2O 表 E 例1で製造したLZ−202のX線回析図形d(A) 相対強度 15.54 13.3 9.06 100.0 7.83 21.0 6.81 56.6 5.93 22.7 5.47 14.2 4.68 13.4 3.79 51.4 3.70 27.5 3.61 20.4 3.51 65.4 3.44 13.6 3.15 63.0 3.08 19.7 3.04 11.7 3.02 16.4 2.98 11.6 2.91 61.5 例 2 この例は、促進剤としての焼成Ωの種結晶、
100℃の温浸温度及び静止温浸を使用したゼオラ
イトLZ−202の製造を例示するものである。 145.9gの98%NaOHを427.2gのH2O中に溶解
させた溶液に激しく混合しながら、399.8gのAl2
(SO4)3・18H2Oを450.0gのH2O中に溶解させた
溶液を滴下した。更に撹拌した後に、スラリーに
1042.17gのケイ酸ナトリウム(40グレート、
28.7%SiO2、9.1%Na2O)を加え、そして均質な
懸濁液が得られるなるまで混合した。酸化物のモ
ル数で表わした全反応組成物は、 Al2O3:8.15SiO2:2.5Na2O:3.0Na2SO4:160H2O であつた。この懸濁液に、123.2gの焼成ゼオラ
イトΩ種結晶を加えた。 得られた懸濁液の半分を密封テフロン容器にお
いて100℃の温度で静止的に温浸させた。67時間
の温浸(digestion)後、生成物は、高結晶質ゼ
オライトLZ−202であつた。生成物のX線回析図
形を表Fに示す。過及び乾燥後に回収された生
成物は、酸化物のモル数で表わして、 Al2O3:Na2O:6.3SiO2:5.8H2O の組成を有していた。 −183℃、100トルにおける酸素吸着量は17.33
重量%であり、そして25℃、400トルにおけるナ
オペンタン吸着量は3.13重量%であつた。 表 F 例2で製造したLZ−202のX線回析図形d(A) 相対強度 15.92 11.7 9.15 100.0 7.93 16.3 6.87 48.9 5.97 30.7 5.49 16.3 4.71 15.3 3.94 10.4 3.80 6.02 3.71 31.7 3.61 27.4 3.52 67.4 3.44 18.9 3.16 56.0 3.09 25.7 3.03 23.9 2.98 14.0 2.92 65.9 例 3 この例は、促進剤としての焼成Ωの種結晶及び
撹拌温浸を使用して150℃の温浸温度でLZ−202
を容易に製造することができることを例示する。 例2の種結晶添加混合物の残りの半分をスレン
レス鋼製反応器に移し、そして密封下に300rpm
の撹拌で150℃に加熱した。26時間後、過、洗
浄及び乾燥によつて高結晶質LZ−202を回収し
た。結晶は一般には大きいものであつが、多くの
ものは寸法が2.5〜3ミクロンであつた。ゼオラ
イトLZ−202を特徴づける有意の面間距離は、表
Fにおけるものと類似していた。酸化物のモル数
で表わしたその組成は、次の如くであつた。 Al2O3:Na2O:6.5SiO2:5.8H2O −183℃、100トルにおける酸素吸着量は15.2重
量%であり、そして25℃、400トルにおけるネオ
ペンタン吸着量は2.4重量%であつた。 例 4 この例は、もし温浸混合物を播種しそして撹拌
すると、100℃において24時間でゼオライトLZ−
202を結晶化することができることを示す。 48.6gのNaOHを142.4gのH2O中に溶解させ
た溶液に激しく撹拌しながら、150.0gのH2O中
に133.3gのAl2(SO4)3・18H2Oを含有する溶液を
滴下した。得られたスラリーを更に数分間撹拌し
た後、347.4gのケイ酸ナトリウム(40グレート、
28.2%のSiO2、9.0%のNa2O)及び41.1gのH+Ω
を加えた。この混合物の組成は、先の各例のもの
と同じであつた。 混合物を、ガラス製丸底フラスコにおいて100
℃で激しい機械的撹拌下に温浸した。24時間の温
浸後に過及び乾燥によつて回収された生成物
は、ゼオライトLZ−202に特有のX線回析図形を
示した。その酸素吸着量は−183℃、100トルで
16.8重量%であり、そしてネオペンタン吸着量は
25℃、400トルにおいて3.7重量%であつた。 例 5 この例は、ゼオライトLZ−202の製造において
H+Ωの種結晶を促進剤として使用することを例
示する。 48.6%の98%NaOHを142.4gのH2O中に溶解
させた溶液に激しく撹拌しながら、133.3gのAl2
(SO4)3・18H2Oを150.0gのH2O中に溶解させた
溶液を滴下した。得られたスラリーを数分間撹拌
した後、347.4gのケイ酸ナトリウム(40グレー
ド、28.7%SiO2、9.1%Na2O)を撹拌下に徐々に
加えた。種結晶である41.1gのH+Ωを加え、そし
て混合して最終スラリーにした。 スラリーを250mlのテフロン容器に密封し、そ
して100℃において静止温浸した。47時間後、生
成物は実質上ゼオライトLZ−202であつた。 例 6 この合成例は、促進剤としてゼオライトLZ−
202の大きい種結晶及び撹拌温浸を使用したゼオ
ライトLZ−202の製造を示す。 109.4gの98%NaOHを320.4gのH2O中に溶解
させた溶液に激しく撹拌しながら、299.9gのAl2
(SO4)3・18H2Oを337.5gのH2O中に溶解させた
溶液を滴下した。得られたスラリーを撹拌し、こ
の間に781.6gのケイ酸ナトリウム(40グレード、
28.7%SiO2、9.1%Na2O)を加えた。得られた懸
濁液に、例3で製造した大結晶LZ−202の92.4g
を加えた。混合物を還流まで加熱しそして撹拌下
に4日間温浸した。生成物のX線回析図形を定期
的に記録した。95時間後、生成物は微量のゼオラ
イトPを含むLZ−202であつた。 例 7 この実験は、焼成Ωの種結晶及び撹拌温浸を使
用したゼオライトLZ−202のより大規模な製造の
操作を例示する。 218.8gのNaOHを655.8gのH2Oに溶解させて
別個に調製した3つの溶液に激しく撹拌しなが
ら、それぞれ660gのH2O中に溶解した599.8gの
Al2(SO4)3・18H2Oを含有する3つの別個のバツ
チを加えた。得られた3つのスラリーを一緒にし
て、機械的撹拌機を備えた12の丸底フラスコに
入れた。その多量のスラリーを撹拌しながら、そ
の中に4689.8gのケイ酸ナトリウム(31.8%
SiO2、11.3%Na2O)を混入した。得られた懸濁
液に、554.6gの焼成Ω種結晶を加えた。温浸を
還流条件板に約5日間実施した。大型過器を使
用して母液から結晶質生成物(種結晶を含めて約
1.17Kg)を分離し、そして流出物のPHが約10にな
るまで水洗した。塊を通して空気を吸引するこ
とによつて生成物を室温で乾燥させた。生成物の
組成は、次の如くであつた。 Al2O3:Na2O:6.6SiO2:5.5H2O X線回析図形は、結晶質Ω型ゼオライトの典型
的なものであつた。 例 8 この例は、焼成Ω種結晶添加剤を先の実験で用
いたものの半分にして行なつた第二のスケールア
ツプLZ−202合成を例示する。完全結晶化は、撹
拌機を備えた系において125℃で16時間で行われ
た。 18.95bのNaOHを37.9gのH2O中に溶解さ
せた溶液に撹拌しながら、79.1gbのH2O中に
溶解した51.42bのAl2(SO4)3・18H2Oを含有す
る溶液を徐々に加えた。得られたスラリーを2時
間撹拌して均質化を確実にした。この均質化工程
後、このスラリーに129.39bのケイ酸ナトリウ
ム(29.2%SiO2、9.1%Na2O)を加えて混合し
た。焼成ゼエライトΩの種結晶(7.92b、これ
は全ゲルの2.5重量%に相当する)を加えそして
1時間撹拌混合した。このスケールアツプ合成の
ゲル組成物は、他の例において用いたものと同じ
であつた。 温浸を30ガロンのステンレス鋼製反応器におい
て125℃で実施した。完全結晶質LZ−202生成物
を製造するのに要する16時間を通して激しい撹拌
を維持した。過プレスので過及び洗浄によつ
て結晶質生成物(約25b)を回収し、そして室
温で次いで100℃で乾燥させた。 この生成物のX線回析図形は、十分に結晶化し
たLZ−202物質の典型的なものであつた。この酸
素吸着能は、−183℃、100トルにおいて14.33重量
%であつた。
できる。水酸化アルカリ金属の溶液を反応容器に
入れ、そしてアルミニウム塩好ましくは硫酸アル
ミニウムの溶液を約0.1〜0.2ml/秒の速度で滴下
しながら激しく混合する。この速度は、もしスラ
リーが撹拌に干渉する程に濃厚になるならば調節
されなければならない場合がある。添加が完了し
た後、スラリーを約5〜10分間更に混合する。次
いで、金属−シリカ源を加えて希薄懸濁液を形成
する。この添加剤は、シリカゲル、シリカ酸、水
性コロイドシリカ(“Nalcoag”、“Ludox”、
“Syton”及び“Mertone”の如き商品名の下に
入手可能)、又は約1.5〜約4好ましくは約2.4〜
2.7の所望のM2O:Al2O3比を得るために水酸化
アルカリ金属を混合した無定形固体シリカ(例え
ば、“Hi−Sil”、“Cab−O−Sil”、“Zeosyl”、
“QUSO”及び“Are Siliea”として市場で入手
可能)の形態をとることができる。別法として
は、約15〜約40%のSiO2及び約5〜約15%の
M2Oを含有するケイ酸アルカリ金属を用いるこ
とができる。好ましいものは、約25〜約35好まし
くは約25〜約32重量%のSiO2及び約6〜約12好
ましくは約8〜約10重量%のNa2Oを含有するケ
イ酸ナトリウムである。もしSiO2レベルが好ま
しい範囲から実質上逸脱する場合には、Na2Oレ
ベルは、Na2O/Al2O3モル比が上記の如き好ま
しい組成範囲に入るように調節されなければなら
ない。 金属−シリカ源の添加から生じる懸濁液は、0
℃〜約50℃の温度において約16〜約30時間任意に
熟成させることができる。熟成(エージング)
は、静止的に又は撹拌下に行なうことができる。 撹拌又は促進剤(以下に定義される)の不存下
では、ゼオライトLZ−202の製造は、懸濁液を約
70〜約110℃好ましくは約90〜約110℃の範囲にわ
たる高められた温度において温浸させることによ
つて完結される。これらの条件下では、LZ−202
の製造は典型的には約15〜約25日を必要とする。
転化の程度は、定期的に反応混合物の試料を抜き
取り、生成物を洗浄し、乾燥し、そしてそのX線
回折図形を記録することによつて決定される。 結晶化プロセスは、系に促進剤を加えることに
よつて有意に促進させることができる。本明細書
において用いる用語「促進剤」は、ゼオライト結
晶が周囲で生長することができるところの中心部
を提供する任意の物質を包含する。促進剤は、Ω
型ゼオライトの微細結晶(即ち、種結晶)、又は
Ω型ゼオライトの前駆体懸濁液即ち完全に結晶化
させたならばΩ型結晶を生長させることができる
反応混合物の形態をとることができる。可能な固
体結晶質促進剤としては、焼成又は未焼成形態に
あるゼオライトΩ及びゼオライトZSM−4並び
にゼオライトLZ−202が挙げられる。懸濁液型の
有用な促進剤としては、ゼオライトΩ、ZSM−
4及びLZ−202の部分熟成又は温浸混合物が挙げ
られる。もし特定の懸濁液の反応性が低くすぎて
ゼオライトLZ−202の結晶化を促進しない場合に
は、促進剤を更に温浸すると、そのプロセスを促
進する能力がしばしば向上される。 固体促進剤物質は、理論的には、ゼオライト
LZ−202の製造における温浸前の任意の点におい
て加れることがきる。これは、乾燥若しくは湿潤
形態にある反応体(アルミニウム塩、MOH又は
金属−シリカ源)のどれとも混合させることがで
き、又はそれはアルミニムウ塩を水酸化物に加え
た後に形成されるスラリーに若しくは金属−シリ
カ源を加えた後に形成される懸濁液に加えること
ができる。しかしながら、好ましい添加点は、温
浸の直前である。結晶は寸法が約0.2〜約4ミク
ロンの範囲であつてよいが、しかし結晶化はたい
てい小さい結晶の場合程迅速になる。もし促進剤
が懸濁型のものであるならば、それは、硫酸アル
ミニウム−水酸化ナトリウムスラリーの形成後で
温浸前の任意点で加えることができる。しかしな
がら、再び、温浸の開始時での添加が好ましい。 全反応混合物の重量の0.05〜約99%の範囲内に
わたる促進剤の添加量の大きい変動が可能である
けれども、実用上の考慮事項によつて反応混合物
の約0.1〜約15重量%の好ましい範囲が定められ
る。特に満足な結果は、金属−シリカ源がケイ酸
ナトリウムであるときに反応混合物の重量の約2
〜約6%の量の種結晶を使用して得られた。もし
懸濁液型促進剤を用いる場合には、液相の重量を
含めたその重量は、典型的には、反応混合物の重
量の約5%〜約10%にすべきである。 結晶質LZ−202は、促進剤の存在下に約70〜
200℃の温浸温度において得ることができる。一
般には、高い温度程、結晶化速度を向上させる。
小さい結晶を用いるときには、結晶化は、もし温
浸を約90℃〜約150℃の好ましい温度範囲で行な
う場合にはたいてい1〜5日で完了する。もし温
浸混合物を撹拌するならば、より短かい時間が一
般に認められる。 結晶質生成物は、母液を別することによつて
回収される。母液は、適当な反応体で所望の化学
量的比率まで富化させた後に更に結晶化させるた
めに再循環させることができる。固形物は、たい
てい過装置において、洗浄流出液が9〜12の間
のPHを有するまで蒸溜水又は脱イオン水で洗浄さ
れる。結晶は、一般には、寸法が0.2〜数ミクロ
ンまでの範囲である。 結晶は、好都合には炉において、約25℃〜約
150℃の温度において乾燥される。乾燥形態にお
いて、それらは、通常、約14〜約18重量%の水を
含有する。ゼオライトΩ及びゼオライトZSM−
4対応物とは違つて、この点においてゼオライト
LZ−202の結晶は完全にイオン交換されることが
できる。有機テンプレートイオンを除去するため
の焼成又は酸化の必要性は全くない。アンモニウ
ムイオン並びにアルカリ金属、アルカリ土類金
属、遷移金属及び希土類同層体からの他のイオン
によるイオン交換は、斯界に周知の技術によつて
容易に達成される。アンモニウム型は、米国特許
第3130006号に記載の操作に従つて約350〜約600
℃の間での熱処理によつて脱アンモニウムするこ
とができる。 イオン交換又は脱アンモニウムのどちらかによ
つて製造されたゼオライトLZ−202のプロトン型
は、分解、水素化分解、異性化、重合、水素化、
リホーミング及びパラフインアルキル化の如き
種々の炭化水素転化プロセスにおける有効な触媒
である米国特許第4241036号に記載の条件下にゼ
オライトLZ−202触媒を使用してベンゼンとプロ
ピレンとの間のアルキル化反応を行なうときに
は、ベンゼンアルキル化の速度は、触媒が水素Ω
即ち合成時の形態でアンモニウム交換し次いで焼
成したゼオライトΩであるときに観察されるもの
に匹敵する。 乾燥剤として使用するための無水ゼオライト
LZ−202は、合成したまゝの結晶を約25℃〜550
℃の温度で又は減圧下でそれよりも低い温度で脱
水することによつて調製することができる。 ゼオライトLZ−202は、−183℃及び100トルに
おいて約13〜約18重量%の酸素を吸着する。ま
た、これは、25℃及び400トルにおいてネオプン
タンを約2〜約5重量%程度まで吸着する。これ
らのデータは、このゼオライトの良好な吸着性及
び主な細孔の口径が少なくとも6.2Åであること
を示す。 次の実施例は、本発明の実施を例示するために
提供するものである。これらは、添付の特許請求
の範囲をいかなる点においても限定するつもりは
ない。これらの例において、次の定義が適用差さ
れる。“焼成Ω”は、テンプレート法を使用して
製造され次いで残留テンプレート陽イオンを分解
するために焼成されたゼオライトΩである。“H
+Ω”は、合成したまゝの形態でアンモニウム交
換され次いでゼオライトのプロトン型を製造する
ためにテンプレート陽イオン及びアンモニウム陽
イオンを分解するように焼成されたゼオライトΩ
を意味する。 例 1 この例は、本発明の方法によつてLZ−202Ω
(オメガ)型ゼオライトを製造するための一般的
に操作を示す。 24.5gの98%NaOHを50.0gのH2O中に溶解さ
せた溶液に激しく撹拌しながら、66.6gのAl2
(SO4)3・18H2Oを96.1gのH2O中に溶解された溶
液を徐々に加えてスラリーを形成した。固形物の
完全懸濁を確実にするために更に撹拌した後、ケ
イ酸ナトリウム(173.6g、40グレード、28.2%
SiO2、9.0%Na2O)を加えそして得られた懸濁液
を激しく撹拌した。酸化物のモル数で表わした全
組成は、次の如くであつた。 Al2O3:8.15SiO2:2.52Na2O:3.0NA2SO4:160H2O 混合物をテフロン容器に移し、密封しそして室
温で24時間熟成(コージング)させた。次いで、
これを100℃に20時間加熱した。結晶質生成物か
ら母液を過し次いで洗浄しそして乾燥させた。
このX線回析図形(表E)は、Ω型ゼオライトに
特有のものであつた。酸化物のモル数で表わした
乾燥生成物の組成は、 Al2O3:0.98Na2O:5.79SiO2:5.37H2O 表 E 例1で製造したLZ−202のX線回析図形d(A) 相対強度 15.54 13.3 9.06 100.0 7.83 21.0 6.81 56.6 5.93 22.7 5.47 14.2 4.68 13.4 3.79 51.4 3.70 27.5 3.61 20.4 3.51 65.4 3.44 13.6 3.15 63.0 3.08 19.7 3.04 11.7 3.02 16.4 2.98 11.6 2.91 61.5 例 2 この例は、促進剤としての焼成Ωの種結晶、
100℃の温浸温度及び静止温浸を使用したゼオラ
イトLZ−202の製造を例示するものである。 145.9gの98%NaOHを427.2gのH2O中に溶解
させた溶液に激しく混合しながら、399.8gのAl2
(SO4)3・18H2Oを450.0gのH2O中に溶解させた
溶液を滴下した。更に撹拌した後に、スラリーに
1042.17gのケイ酸ナトリウム(40グレート、
28.7%SiO2、9.1%Na2O)を加え、そして均質な
懸濁液が得られるなるまで混合した。酸化物のモ
ル数で表わした全反応組成物は、 Al2O3:8.15SiO2:2.5Na2O:3.0Na2SO4:160H2O であつた。この懸濁液に、123.2gの焼成ゼオラ
イトΩ種結晶を加えた。 得られた懸濁液の半分を密封テフロン容器にお
いて100℃の温度で静止的に温浸させた。67時間
の温浸(digestion)後、生成物は、高結晶質ゼ
オライトLZ−202であつた。生成物のX線回析図
形を表Fに示す。過及び乾燥後に回収された生
成物は、酸化物のモル数で表わして、 Al2O3:Na2O:6.3SiO2:5.8H2O の組成を有していた。 −183℃、100トルにおける酸素吸着量は17.33
重量%であり、そして25℃、400トルにおけるナ
オペンタン吸着量は3.13重量%であつた。 表 F 例2で製造したLZ−202のX線回析図形d(A) 相対強度 15.92 11.7 9.15 100.0 7.93 16.3 6.87 48.9 5.97 30.7 5.49 16.3 4.71 15.3 3.94 10.4 3.80 6.02 3.71 31.7 3.61 27.4 3.52 67.4 3.44 18.9 3.16 56.0 3.09 25.7 3.03 23.9 2.98 14.0 2.92 65.9 例 3 この例は、促進剤としての焼成Ωの種結晶及び
撹拌温浸を使用して150℃の温浸温度でLZ−202
を容易に製造することができることを例示する。 例2の種結晶添加混合物の残りの半分をスレン
レス鋼製反応器に移し、そして密封下に300rpm
の撹拌で150℃に加熱した。26時間後、過、洗
浄及び乾燥によつて高結晶質LZ−202を回収し
た。結晶は一般には大きいものであつが、多くの
ものは寸法が2.5〜3ミクロンであつた。ゼオラ
イトLZ−202を特徴づける有意の面間距離は、表
Fにおけるものと類似していた。酸化物のモル数
で表わしたその組成は、次の如くであつた。 Al2O3:Na2O:6.5SiO2:5.8H2O −183℃、100トルにおける酸素吸着量は15.2重
量%であり、そして25℃、400トルにおけるネオ
ペンタン吸着量は2.4重量%であつた。 例 4 この例は、もし温浸混合物を播種しそして撹拌
すると、100℃において24時間でゼオライトLZ−
202を結晶化することができることを示す。 48.6gのNaOHを142.4gのH2O中に溶解させ
た溶液に激しく撹拌しながら、150.0gのH2O中
に133.3gのAl2(SO4)3・18H2Oを含有する溶液を
滴下した。得られたスラリーを更に数分間撹拌し
た後、347.4gのケイ酸ナトリウム(40グレート、
28.2%のSiO2、9.0%のNa2O)及び41.1gのH+Ω
を加えた。この混合物の組成は、先の各例のもの
と同じであつた。 混合物を、ガラス製丸底フラスコにおいて100
℃で激しい機械的撹拌下に温浸した。24時間の温
浸後に過及び乾燥によつて回収された生成物
は、ゼオライトLZ−202に特有のX線回析図形を
示した。その酸素吸着量は−183℃、100トルで
16.8重量%であり、そしてネオペンタン吸着量は
25℃、400トルにおいて3.7重量%であつた。 例 5 この例は、ゼオライトLZ−202の製造において
H+Ωの種結晶を促進剤として使用することを例
示する。 48.6%の98%NaOHを142.4gのH2O中に溶解
させた溶液に激しく撹拌しながら、133.3gのAl2
(SO4)3・18H2Oを150.0gのH2O中に溶解させた
溶液を滴下した。得られたスラリーを数分間撹拌
した後、347.4gのケイ酸ナトリウム(40グレー
ド、28.7%SiO2、9.1%Na2O)を撹拌下に徐々に
加えた。種結晶である41.1gのH+Ωを加え、そし
て混合して最終スラリーにした。 スラリーを250mlのテフロン容器に密封し、そ
して100℃において静止温浸した。47時間後、生
成物は実質上ゼオライトLZ−202であつた。 例 6 この合成例は、促進剤としてゼオライトLZ−
202の大きい種結晶及び撹拌温浸を使用したゼオ
ライトLZ−202の製造を示す。 109.4gの98%NaOHを320.4gのH2O中に溶解
させた溶液に激しく撹拌しながら、299.9gのAl2
(SO4)3・18H2Oを337.5gのH2O中に溶解させた
溶液を滴下した。得られたスラリーを撹拌し、こ
の間に781.6gのケイ酸ナトリウム(40グレード、
28.7%SiO2、9.1%Na2O)を加えた。得られた懸
濁液に、例3で製造した大結晶LZ−202の92.4g
を加えた。混合物を還流まで加熱しそして撹拌下
に4日間温浸した。生成物のX線回析図形を定期
的に記録した。95時間後、生成物は微量のゼオラ
イトPを含むLZ−202であつた。 例 7 この実験は、焼成Ωの種結晶及び撹拌温浸を使
用したゼオライトLZ−202のより大規模な製造の
操作を例示する。 218.8gのNaOHを655.8gのH2Oに溶解させて
別個に調製した3つの溶液に激しく撹拌しなが
ら、それぞれ660gのH2O中に溶解した599.8gの
Al2(SO4)3・18H2Oを含有する3つの別個のバツ
チを加えた。得られた3つのスラリーを一緒にし
て、機械的撹拌機を備えた12の丸底フラスコに
入れた。その多量のスラリーを撹拌しながら、そ
の中に4689.8gのケイ酸ナトリウム(31.8%
SiO2、11.3%Na2O)を混入した。得られた懸濁
液に、554.6gの焼成Ω種結晶を加えた。温浸を
還流条件板に約5日間実施した。大型過器を使
用して母液から結晶質生成物(種結晶を含めて約
1.17Kg)を分離し、そして流出物のPHが約10にな
るまで水洗した。塊を通して空気を吸引するこ
とによつて生成物を室温で乾燥させた。生成物の
組成は、次の如くであつた。 Al2O3:Na2O:6.6SiO2:5.5H2O X線回析図形は、結晶質Ω型ゼオライトの典型
的なものであつた。 例 8 この例は、焼成Ω種結晶添加剤を先の実験で用
いたものの半分にして行なつた第二のスケールア
ツプLZ−202合成を例示する。完全結晶化は、撹
拌機を備えた系において125℃で16時間で行われ
た。 18.95bのNaOHを37.9gのH2O中に溶解さ
せた溶液に撹拌しながら、79.1gbのH2O中に
溶解した51.42bのAl2(SO4)3・18H2Oを含有す
る溶液を徐々に加えた。得られたスラリーを2時
間撹拌して均質化を確実にした。この均質化工程
後、このスラリーに129.39bのケイ酸ナトリウ
ム(29.2%SiO2、9.1%Na2O)を加えて混合し
た。焼成ゼエライトΩの種結晶(7.92b、これ
は全ゲルの2.5重量%に相当する)を加えそして
1時間撹拌混合した。このスケールアツプ合成の
ゲル組成物は、他の例において用いたものと同じ
であつた。 温浸を30ガロンのステンレス鋼製反応器におい
て125℃で実施した。完全結晶質LZ−202生成物
を製造するのに要する16時間を通して激しい撹拌
を維持した。過プレスので過及び洗浄によつ
て結晶質生成物(約25b)を回収し、そして室
温で次いで100℃で乾燥させた。 この生成物のX線回析図形は、十分に結晶化し
たLZ−202物質の典型的なものであつた。この酸
素吸着能は、−183℃、100トルにおいて14.33重量
%であつた。
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