JPS58214340A - 触媒活性金属シリケ−トの製造方法 - Google Patents

触媒活性金属シリケ−トの製造方法

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JPS58214340A
JPS58214340A JP58071567A JP7156783A JPS58214340A JP S58214340 A JPS58214340 A JP S58214340A JP 58071567 A JP58071567 A JP 58071567A JP 7156783 A JP7156783 A JP 7156783A JP S58214340 A JPS58214340 A JP S58214340A
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catalyst
hydrogen
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active metal
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JP58071567A
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ヤコブス・ヨハネス・レオナルデユス・ハイネルマン
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は触媒活性金属シリケートの製造方法に関する。
本発明は更に該金属シリケートの、水素の存在下での炭
化水素の接触転化における触媒さしての使用に関する。
最後に、本発明は該金属シリケートに基ずく触媒に関す
る。
金属シリケートを、水素の存在下または不在下でのクラ
ッキングおよび異性化といっだ炭化水素転化の触媒とし
て使用することは知られている。
更に、弗化水素での処理にかけると、或種の金属シリケ
ートの水素−異性化反応における触媒活性が低下するこ
とが知られている。
ここに、金属シリケートの触媒活性はそれらの製造方法
に依存することが見出された;特に、或種の金属シリケ
ートの製造中に、弗素以外の放出し得る活性ハロケ8ン
を含む/まだはそれ以上の化合物での処理を実施すると
、非常に有効であることが見出された。flJえば、非
分枝・ぞラフインの接触水素異性化において達成される
反応速度は、製造中に塩酸で処理された或種の金属シリ
ケートを使用すると、塩酸で処理されなかった同じ金属
シリケートを使用した場合よりもかなり高い。これは、
中層中に元素の周期表第g族からの/またはそれ以上の
金属で完全にまだは部分的に置換されていてもよい八面
体配位アルミニウムを、そして二つの外層中にアルミニ
ウムで完全にまだは部分的に置換されていてもよい四面
体配位珪素を含む三層構造から実質的に成る結晶格子を
有する少なくとも部分的に結晶性の金属シリケートの場
合に7時にそうであることが見出された。
従って本発明は、中層中に元素の周期表第♂族からの/
またはそれ以上の金属で完全にまだは部分的に置換され
ていてもよい八面体配位アルミニウムを、そして二つの
外層中にアルミニウムで完全にまたは部分的に置換され
ていてもよい四面体配位珪素を含む三層構造から実質的
に成る結晶格子を有する少なくとも部分的に結晶性の金
属シリケートを、弗素以外の放出し得る活性ハロケ゛ン
を含む/またはそれ以上の化合物で処理することを含む
、触媒活性金属シリケートの製造方法に関するO 本発明の方法において、それらの化合物まだはそれらを
溶解および/まだは加熱後に得られるぞれらの誘導体は
、出発物質として使用される金属シリケートと、弗素以
外のハロゲンの少なくとも一部がそのものとして生成触
媒活性物質中に組込まれるような仕方で反応する。
好ましくは本発明の方法で出発物質として用いられる金
属シリケ−トは、塩素を含みそして更に、場合によシ熱
処理後に、/またはそれ以上の陽子および/″i!、だ
は塩化水素を放出し得る化合物で処理される。特に適当
な化合物は、塩素含有酸およU / ’1 fc ハヒ
ドロヵルビルアンモニウムクロライドおよび/またはア
ンモニウムクロライドを含む;最も好ましくはこの化合
物は塩酸を含む。
該層状金属シリケートはスメクタイトとして知られてお
り、この化合物群は就中モンモリロナイトを含む。本発
明の方法に特に適当な層状金属シリケートは、アルミニ
ウムが元素の周期表第ざ族からの金属としてのニッケル
で部分的に置換された合成マイカ−モンモリロナイトか
ら少なくとも部分的に成る。合成マイカ−モンモリロナ
イトはA、C,Wright他によりJ、of Cat
alysis 、23 C797,2)、乙3−10頁
に記載されている。
該ニッケル置換合成マイカ−モンモリロナイト(Nj−
8MMと略称)が出発物質であるなら、(最終的)触媒
活性金属シリケートは、全組成物に対して計算して好ま
しくは、20−3乙重量%(%W)のニッケル、特に、
2!;−36%wのニッケルを含有する。
ニッケルの代シに、他の周期表第に族がらの金属で、結
晶格子の中層中の八面体配位アルミニウムが置換されて
もよい。コバルトが特にこの目的に適当である。
本発明の方法に使用される層状金属シリケートは好まし
くは熱水的合成径路で製造される。
Ni−8MMから実質的に成る金属シリケートは適当に
は、水に分散された珪酸ナトリウムのナトリウムイオン
を、H形イオン交換体によシ完全にまだは大部分陽子で
置換し、そして次にニッケル塩、アルミニウムアルコラ
ード、アンモニアおよび、所望なら、弗化アンモニウム
を添加することにより製造し得る。得られるスラリ〜を
部分的に蒸発させ、そして得られるケ゛ルを次にオート
クレーブ中で数時間、2!;0−33;0℃に加熱する
。涙過後得られる生成物を70−.200℃で乾燥し、
そして所望なら1I−00−600℃でかなシ長時間、
例えば30分ないし20時間蝦燃する。
Ni−8MMは、水に分散されたシリカにニッケル塩、
アルミニウムアルコラードおよび弗化アンモニウムを添
加し、所望なら得られるスラリーを部分的に蒸発させ、
そして次にそれをオートクレーブ中に導入して前の製造
法で記載しだのと同様の仕方で更に処理することによっ
ても適当に製造し得る。
上記方法の一つによシ製造されたNi−8MMまたは類
似的に製造されたニッケル以外の第ど族金属を含む層状
金属シリケートは次に本発明によシ、好ましくは塩酸で
処理される。塩酸は塩化水素の水溶液であシそして低温
ではそれは水リットルあたシフ2モルより多いHCl−
これは約≠0%Wよシ多い−さえ含有し得る。好ましく
は使用される塩酸の0.グないしグ0%w1特に/jな
いし、23%wが塩化水素から成る。処理そのものは一
般に、金属シリケートと塩酸を接触させること、特に金
属シリケートを塩酸で含浸することを含む。塩酸の容量
は、液が完全に吸収され得るように、金属シリケートの
細孔容積よシ多くなく、特に該容積と正確に等しく選ぶ
のが有利である。
含浸処理後金属シリケートは、全組成物を基準にして一
般に20%W未満であるパーセンテージの塩素を含有す
る。処理は、可及的多くの吸収された水を除くだめに、
例えば70ないし200℃の範囲の温度で/夕ないし7
0分行なわれる付加的乾燥段階によシ延ばされ得る。金
属シリケートは、処理後−そしてあシ得る乾燥段階後−
■焼するのが有利である。この■焼は好ましくは、空気
中まだは不活性ガス中≠00ないし乙00℃の温度での
30分ないし、20時間の期間の熱処理を含む。
■焼は初期に含有させられた塩素の一部が逃げることを
許容する。最初に含有される塩素の量および■焼の持続
期間および温度は、■焼抜(最終的)触媒活性金属シリ
ケートが好ましくは、全組成物に対して計算して0.7
ないし10、好ましくは0、!ないし2%Wの塩素を含
有するように選ぶのが有利である5安定性および活性に
関して非常に適当な金属シリケートは約/%Wの塩素を
含有する。
本発明の方法において金属シリケートは好ましくは、 
 ” Handbook of Chemistry 
and Physics #r第jj版、 CRCPr
ess * 0hio、USA(/773年)に列挙さ
れている/またはそれ以上の元素周期表第g族からの貴
金属および/捷たけその化合物を相持させられる。この
“担持″は、八面体配位アルミニウムの結晶格子中で起
るパ置換″に追加的である。金属シリケートに−とりわ
けそれが弗素以外の放出し得る活性・・ロケ゛ンを含む
化合物で処理される前に一未処理金属シリケードに対し
て計算してo、os−s、好ましくはのノー、2%Wの
ノやラノウムを担持させるのが特に好捷しい。金属シリ
ケートに該貴金属を担持させるのに、含浸、イオン交換
または沈澱といった触媒製造技術分野で知′ られてい
るいかなる技法を用いてもよい。本方法においては、第
♂族貴金属を、金属が陽イオン形で存在する水溶液から
出発して金属シリケート上に沈着させるのが好ましい。
特に好ましいのは、第ざ放資金属が陽イオン錯体の形で
存在する水酸化アンモニウム含有溶液である。
特別の態様においては、出願人のオランダ特許出願第g
、207.2g9号に記載されているような架橋された
触媒活性金属シリケートが出発物質として使用される。
特にそのような金属シリケートは、本発明による弗素以
外の放出し得る活性ノ・ロダンを含む化合物での処理を
行なう前に架橋される。
金属シリケートは好ましくは、それをアルミニウム・ヒ
ドロキシクロライドと混合しそして次に多くとも400
℃に加熱することによシ架橋される。
本発明は、水素の存在下での炭化水素の接触転化方法に
おいて、使用される触媒が前記方法によシ製造された触
媒活性金属シリケートである上記転化方法にも関する。
転化を開始する前に、該触媒を750℃ないし乙00℃
の温度で、特に少なくとも数時間300℃ないし≠jO
℃の温歴および少なくとも大気圧で行なわれる水素処理
によシ活性化するのが好ましい。
炭素原子数グー7のノ9ラフインの水素の存在下での接
触異性化の一次反応速度は、本発明によシ製造された触
媒を用いた場合、弗素以外のノ・ロダンでの後処理無し
に製造された触媒を用いた場合よシも実質的に高い(一
方高い選択性−通當りjチよシ高い−は維持しつつ)こ
とが見出された。
本発明による上記水素−異性化において、使用される出
発物質は、/またはそれ以上のパラフィン、特に炭素原
子数グー7の、好壕しくはノルマル−<yタンまたはノ
ルマルヘキサンまたはそれらの混合物から主としてまた
は全部が成る、・ぐラフインである。鉱油の當圧蒸留に
おいて得られる゛°トッフ0″は出発物質として非常に
適当に使用される。
結果は、本発明による水素−異性化においては、供給原
料中に存在するノ9ラフインの可能な最大量がより商い
分枝度を有する該・母うフィ/の異性体に転化され、一
方供給原料中の分子よシも低い炭素原子数の生成物への
それらの分解の度合は最小に保たれるということである
。
本発明による水素−異性化を実施するのに適当に適用し
得る条件は次の通9である:/jOないし330℃の温
度;0.2ないし、20kyパラフイン/ゆ触媒/時の
空間速度; o、s : /ないしjO:/の範囲の水
素二ノやラフインのモル比、および/にいし70パール
の全圧。好ましい条件は、220ないし210℃の温度
;/ないしょkgパラフィン/ ky触媒/時の空間速
度;/:/ないし/j:/の範囲の水素二ツヤラフイン
のモル比、および、20ないし50パールの全圧である
。大抵の場合、純粋の水素を使用することは必要ではな
い;水素含有ガスも使用し得る。ナフサのような炭化水
素混合物の接触リホーミングにおいて得られる水素リッ
チガスは非常に適当である。
最後に、本発明は前記方法により製造された触媒活性金
属シリケートから部分的にまたは全部が成る、水素の存
在下での炭化水素の転化用触媒に関する。
本発明を以下の実施例の助けによって更に説明する。
例/、 触媒活性金属シリケートの製造全重量に対して
計算して2/、乙%WのAl2O3と/30g%Wの水
を含有するシリカ−アルミナ//り、Ofを脱イオン水
22OLiF中に分散させた。得られたスラリーに攪拌
しつつ/93;、3Fの量の酢酸二。
ケル・4taqを添加し、次にこれを330 mlの容
量に蒸発させた。攪拌しつつ弗化アンモニウム10・3
g1を添加後、スラリーを0.jリットルオートクレー
ブ中で3時間で、293;’Cに加熱し、そしてその温
度で乙を時間維持した。次にオートクレーブを約5時間
で室温に冷却し、そして生じた生成物を濾過し、洗滌し
、そして/、20℃で乾燥した。収量は乾燥物質/乙2
Iであった。このように製造されたニッケル置換合成マ
イカ−モンモリロナイトは単位格子あたシ次の組成を有
する(化学およびX線分析から算出): 〔八面体(Al、。a”4.3B)) (四面体C81
6,62”1.38)’Jo20 (OH) 5.24
F0.76 (NH4) 1.38乾燥したNi−8M
M3g−を水/ 00 me中のP d(NH3)4C
12、j 3mg ty)溶液中に懸濁させ、そして/
6時間攪拌し、次に生成物を水j;Qmlで洗滌し、濾
過しそして720℃で7g時間乾燥した。生じた生成物
は0.7%Wのパラジウムを含有し、そしてこれを次に
/ l?、!i%wHcl溶液での゛乾″含浸にかけた
。この後シリケートは/3.θ%Wの塩素を含有してい
た。次にこれを/−?θ℃で半時間乾燥し、そしてJグ
0℃で/時間■焼した。このように製造された触媒は0
.jり%Wの塩素を含有する。
比較のため、全く前記のようにして、但し塩酸での含浸
および続く乾燥を省いて、触媒を製造した。該比較触媒
は0.0j%Wよシ少ない塩素含量を有する。
例 ノ、波ンタンの水素−異性化 触媒粒子(0,/ 、!i’ −0−j3’り朋篩分)
2g−を含む長さ33;cm内径7cmのマイクロフロ
ー管状反応器中でペンタンの水素−異性化実験を行なっ
た。
該異性化反応器中での炭化水素の接触転化に使用する前
に、例/に記載の触媒を/パールの圧力および3≠3℃
の温度で7g時間水素処理した。
触媒を管状反応器中で3≠3℃で水素での活性化処理に
かけた後、反応器の温度を、250℃に下げ、そして次
に予備乾燥したノルマルペンタン供給原料を純水素と共
に触媒上に通した。
水素−異性化の反応条件は次の通シである:温度:、:
Z!i′O℃ 全圧:30パール 水R/ n−ペンタンのモル比:へl−空間速度:、2
1−″!!ンタン/1触媒/時生成物流を気液クロマト
グラフィにより連続的に分析した。結果を重量百分率で
次表に要約する。
表 水素−異性化において、本発明により塩酸で処理した触
媒はよシ高い転化率を示し、−力選択性は不変のままで
あシ、これはペンタンの全量に対してより大きなイソ4
ンタンの重量百分率を生ずることがわかる。
代理人の氏名  川原1)−穂

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)中層中に元素の周期表第♂族からの/またはそれ
    以上の金属で完全にまたは部分的に置換されていてもよ
    い八面体配位アルミニウムを、そして二つの外層中にア
    ルミニウムで完全にまたは部分的に置換されていてもよ
    い四面体配位珪素を含む三層構造から実質的に成る結晶
    格子を有する少なくとも部分的に結晶性の金属シリケー
    トを、弗素以外の放出し得る活性・・ロケ゛ンを含む/
    1だは′ それ以上の化合物で処理することを含む、触
    媒活性金属シリケートの製造方法。
  2. (2)塩素を含み、そして更に、場合により熱処理後に
    、/″!、たけそれ以上の陽子および/塘たは塩化水素
    を放出“し得る化合物で金属シリケートを処理する特許
    請求の範囲第1項記載の方法。
  3. (3)該化合物が塩素含有酸および/またはヒドロカル
    ビルアンモニウムクロライドおよび/または塩化アンモ
    ニウムを含む特許請求の範囲第2項記載の方法。
  4. (4)該化合物が塩酸を含む特許請求の範fBj第3項
    記載の方法。
  5. (5)金属シリケートが、アルミニウムが部分的にニッ
    ケルで置換された合成マイカ−モンモリロナイトから少
    なくとも部分的に成る特許請求の範囲第1項記載の方法
    。
  6. (6)触媒活性金属シリケートが20ないし3乙%Wの
    ニッケルを含有する特許請求の範囲第j項記載の方法。
  7. (7)  塩酸の/!;−2,!;%Wが塩化水素から
    成る特許請求の範囲第j項記載の方法。
  8. (8)  金属シリケートを塩酸処理後に■焼する特許
    請求の範囲第≠ないし7項のいずれか記載の方法。
  9. (9)■焼抜触媒活性金属シリケートがθ1..2ない
    し、、2%Wの塩素を含有する特許請求の範囲第g項記
    載の方法。 α0 金属シリケートに、/またはそれ以上の元系周期
    表第ざ族からの貴金属および/またはその化合物を担持
    させる特許請求の範囲第1ないしり項のいずれか記載の
    方法。 0υ 金属シリケートに、触媒の全量に対して計算して
    o、o 、、5′−5%Wのパラジウムを担持させる特
    許請求の範囲第70項記載の方法。 0邊 金属シリケートを、アルミニウム・ヒドロキシク
    ロライドと混合しそして次に多くとも乙o。 ℃に加熱することにより架橋させる特許請求の範囲第1
    ないし77項のいずれか記載の方法。 θ1 水素の存在下での炭化水素の接触転化方法におい
    て、特許請求の範囲第1ないし7.2項のいずれかに従
    って製造された触媒活性金属シリケートを触媒として使
    用する上記転化方法。 01 転化開始前に、触媒をiso℃ないし乙o。 ℃、好ましくは300℃ないしtitso℃の温度で実
    施される水素処理によって活性化する特許請求の範囲第
    73項記載の方法。 0υ 炭素原子数グー7のパラフィンを水素の存在下に
    /、、5′0ないし300℃の温度; 0..2ないし
    、20 kgパラフィン/kg触媒/時の空間速度;θ
    、j:/ないしjO:/の範囲の水素:パラフィンのモ
    ル比および/ないし7θバールの全圧で接触異性化する
    特許請求の範囲第13または77項記載の方法。 θ枠 特許請求の範囲第1ないし72項のいずれかに従
    って製造された触媒活性金属シリケートから部分的にま
    たは全部が成る、水素の存在下での炭化水素の転化用触
    媒。
JP58071567A 1982-04-26 1983-04-25 触媒活性金属シリケ−トの製造方法 Pending JPS58214340A (ja)

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NL8201716A NL8201716A (nl) 1982-04-26 1982-04-26 Werkwijze voor de bereiding van een katalytisch actief metaalsilicaat.
NL8201716 1982-04-26

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CA (1) CA1195312A (ja)
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DK (1) DK180983A (ja)
ES (1) ES521812A0 (ja)
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NL (1) NL8201716A (ja)
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