JPS60251123A - コバルト−アルミニウム−リン−ケイ素−酸化物分子ふるいとその製法 - Google Patents

コバルト−アルミニウム−リン−ケイ素−酸化物分子ふるいとその製法

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JPS60251123A
JPS60251123A JP60076915A JP7691585A JPS60251123A JP S60251123 A JPS60251123 A JP S60251123A JP 60076915 A JP60076915 A JP 60076915A JP 7691585 A JP7691585 A JP 7691585A JP S60251123 A JPS60251123 A JP S60251123A
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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】 〔発明の属する技術分野〕 本発明は、新規な種類の結晶微孔質分子ふるい、その製
造方法並びに吸着剤及び触媒としてのその使用に関する
ものである。特に本発明は、四面体酸化物骨格としてマ
グネシウム、アルミニウム、リン及びケイ素を有する新
規なマグネシウム−アルミニウムーリン−ケイ素−酸化
物モレキコーラシープに関するものである。これらの組
成物は、四面体酸化物骨格を形成しうるマグネシウムと
アルミニウムとリンとケイ素との反応性化合物を含有す
るゲル及び好ましくは結晶化メカニズムの過程と結晶生
成物の構造とを部分的に決定するよう機能する少なくと
も1種の有機テンプレート剤とから熱水的に製造するこ
とができる。
〔従来技術とその問題点〕
結晶アルミノケイ酸塩ゼオライト型の分子ふるい(モレ
キニラシープ)は当業界で周知されており、現在天然産
及び合成の組成物の両者を含めて150種類以上からな
っている。一般に結晶ゼオライトは隅部を共有するAl
O2及び5in2四面体から形成され、均一寸法の開孔
を有しかつ顕著なイオン交換能を有すると共に、永久結
晶構造を構成するいかなる原子をも排除することなく結
晶の内部空間全体に分散された吸着相を可逆的に脱着し
うろことを特徴とする。
ゼオライト型でなく、すなわち必須骨格成分としてAl
O2四面体を含有しないがゼオライトのイオン交換特性
及び(又は)吸着特性を示す他の結晶微孔質組成物も知
られている。イオン交換特性を有するといわれる金属有
機ケイ酸塩は均一な気孔を有し、かつ約6人若しくはそ
れ以下の分子直径を有する分子を可逆的に吸着すること
ができ、これらはドワイヤー等に係る1976年6月2
日付けの米国特許第4941,871号公報に報告され
ている。分子ふるい特性を有し、かつ陽イオンも陽イオ
ン部位も含有しない中性骨格を有する純粋なシリカ多形
質すなわちシリカライトがアール・ダブリュー・グロー
ス等に係る1977年12月6日付けの米国特許第4,
061,724号公報に開示されている。
最近報告された種類の微孔質組成物及びシリカなしに合
成された最初の骨格酸化物分子ふるいは結晶アルミノリ
ン酸塩組成物であって、ウィルソン等に係る1982年
1月12日付けの米国特許第4.510.440号公報
に開示されている。これらの物質はAlO2及びPO2
四面体から形成され、電荷的に中性の骨格をシリカ多形
質の場合と同様に有する。過剰の構造カチオンが存在し
ないため疎水性であるシリカ分子ふるい、すなわちシリ
カライトとは異なり、アルミノリン酸塩分子ふるいはア
ルミニウムとリンとの間の電気陰性度の差に基づき明ら
かにやや親水性である。これらの結晶内気孔容積及び気
孔直径はゼオライト及びシリカ分子ふるいにつき知られ
たものに匹敵する。
1982年7月26日付けで出願された本出願人による
米国特許出願筒400.438号明細書には新規な種類
のケイ素置換されたアルミノリン酸塩が記載されており
、これは微孔質であると共に結晶質である。これらの物
質はPO2+とA102−とS 102 との四面体単
位の三次元結晶骨格を有し、必要に応じ存在しうるアル
カリ金属若しくはカルシウムを除いて無水物基準で式: %式%) 〔式中、14Jは結晶内気孔系に存在する少なくとも1
種の有機テンプレート剤を示し、「m」は(S 1xA
l yPz )02 011モル当に存在する「R」の
モル数を示しかつ0〜0.3の数値を有し、各場合にお
けるその最大値はテンプレート剤の分子寸法及び関連す
る特定シリコアルミノリン酸塩の気孔系の可使空隙容積
に依存し、rXJ、ryJ及び「z」はそれぞれ四面体
酸化物として存在するケイ素、アルミニウム及びリンの
モル分率を示す〕 の合成時の実験化学組成を有する。rxJ、ryJ及び
「z」のそれぞれに対する最小値は[LOlであり、好
ましくは[102である。rXJに対する最大値は0.
98、ryJについてはα60、「z」については0,
52である。これらのシリコアルミノリン酸塩はアルミ
ノケイ酸塩ゼオライト及びアルミノリン酸塩に特徴的で
ある幾つかの物理的及び化学的性質を示す。
1983年3月31日付けで出願した本出願人による米
国特許出願筒480,738号明細書には新規な種類の
結晶チタン含有分子ふるいが開示されており、これは実
験式: %式%) 〔式中、rRJは結晶内気孔系に存在する少なくとも1
種の有機テンプレート剤を示し、「m」は(T 1xA
l yPz ) 02 の1モル当りに存在するrRJ
のモル数を示しかつ0〜約50の数値を有し、rXJ、
ryJ及びr、Jは四面体酸化物として存在するそれぞ
れチタンとアルミニウムとリンとのモル分率を示す〕 の単位を有する。
1983年7月15日付は出願の本出願人による米国特
許出願筒514,334号明細書には新規な種類の結晶
金属アルミノリン酸塩が記載され、これはMo2、Al
O2及びPO2四面体単位の三次元微孔質骨格構造を有
し、かつ無水物基準として式:%式%) 〔式中、rRJは結晶内気孔系に存在する少なくとも1
種の有機テンプレート剤を示し、「m」は(MxAly
P2)0201モル当りに存在するrRJのモル数を示
しかつ0〜α3の数値を有し、rMJはマグネシウム、
マンガン、亜鉛及びコバルトよりなる群の少なくとも1
種の金属を示し、rXJ、ryJ及び「z」は四面体酸
化物として存在するそれぞれ「M」、アルミニウム及び
リンのモル分率を示す〕 により表わされる実験化学組成を有する。
1983年7月15日付は出願の本出願人による米国特
許出願筒514,555号明細書には新規な種類の結晶
フェルアルミノリン酸塩が記載され、これはFed2、
AlO2及びPO2四面体単位の三次元微孔質骨格構造
を有すると共に、無水物基準として式: %式%) 〔式中、rRJは結晶内気孔系に存在する少なくとも1
種の有機テンプレート剤を示し、rmJは(F e x
Al yPz ) 02 の1モル当りに存在するrR
Jのモル数を示しかつ0〜0.3の数値を有し、「x」
、ryJ及びrlJは四面体酸化物として存在するそれ
ぞれ鉄、アルミニウム及びリンのモル分率を示す〕 により表わされる実験化学組成を有する。
〔発明の目的〕
本発明の目的は、Coo−2、AlO2−1P02+及
びS10.の四面体酸化物骨格を有する新規な分子ふる
いを提供することである。
〔発明の要点〕
本発明はCoO2”、Al0−1PO2+及びSiO2
四面体酸化物単位の三次元微孔質骨格構造を有する新規
な種類の結晶分子ふるいに関するものである。
これらの新規なマグネシウム−アルミニウムーリン−ケ
イ素分子ふるいはイオン交換、吸着及び触媒特性を示し
、したがって吸着剤及び触媒としての幅広い用途を有す
る。この新規な種類の組成物の要素はCoO2−’、A
lO2−1PO2+及び5i02 四面体単位の結晶骨
格構造を有すると共に、無水物基準で式: %式%) 〔式中、1−R」は結晶内気孔系に存在する少なくとも
1種の有機テンプレート剤を示し、rmJは(COwA
lxPySi2)02の1モル当りに存在するrRJの
モル量を示しかつ0〜約cL3の数値な有し、「W」、
「X」、ryJ及び「z」は四面体酸化物として存在す
るそれぞれコノくルト、アルミニウム、リン及びケイ素
のモル分率を示す〕 により表わされる実験化学組成を有する。
本発明の分子ふるい組成物は、従来公知の分子ふるいと
は異なり、上記三成分組成物を含め幾つかの方法で特性
化される。本発明の分子ふるいは成る種類の向上した熱
安定性を特徴とし、さらに二成分及び三成分分子ふるい
につき従来未知の種類が存在することを特徴とする。
本発明の分子ふるいは一般に記号[CoAPSOJで表
わされ、これはCOO□−2、Al0−1P02+及び
S iO2四面体単位を有する骨格を示す。実際の種類
の要素は、これら種類に数字を付加することにより構造
種類として同定され、したがってたとえば[CoAPS
O−iJ (ここでriJは整数である)として同定さ
れる。この記号は任意のものであり、同じ数字方式で特
性化しうるような他の物質に対し構造関係を示すことを
目的としない。
本発明はC002−2、AlO2−1PO2+及びS 
r 02 四面体酸化物単位の三次元微細孔結晶骨格構
造を有する新規な分子ふるい(モレキニラシーブ)に関
する。ココテCOO2−2トハC00z2及ヒ(又ハ)
Co02− ’四面体酸化物単位が存在するような場合
のCoO2−’も含むものとする。これらの新規な分子
ふるいはイオン交換性、吸着性、触媒活性等、吸着剤や
触媒などの広い用途を有する。
本発明の分子ふるいはCoO2−2、AlO2−1PO
2+及びS r 02 の四面体単位の三次元微細孔結
晶骨格構造を有するもので、無水物を基準にして次の実
験組成式で表わされる。
mR: (CowAlxPyS’z)02ここに、Rは
少なくとも1種の有機テンプレート剤で結晶内孔中に存
在するもの、mは1モルの(Cow A I xPyb
 + z ) 02当り存在するRの量であり、0〜約
0.6の値を持ち、w、x、y及び2はコバルト、アル
ミニウム、リン、シリコンの四面体として存在するもの
のモル分率であり、モル分率W、”s ’Is ”はそ
れぞれ少くともcLolであり、一般には第1図の点A
、B、C,D及びEにより囲まれた5角形組成域内に入
るものとして定義される。これらの点A、B、C,D、
Eはw、x、y。
2に対して次の値を有する。
A Q、60 o、gs 0.02 B O,390,590,02 CD、01 α60 0.59 D ’0.0I Q、01 0.98 E α60 0.Oj 0.39 CoAPSO分子ふるいの好適種類において、上記式の
数値「W」、「x」、ryJ及び「z」は第2図の三成
分図における点aSb、c及びdにより規定された四角
形組成領域内にあり、前記点a、b、c及びdは「W」
、rXJ、「y」及びrZJにつき次の数値を示す: a O,550,450,02 b O,43Q、55 0.02 Cα10 Q、55 CL35 d O,55[110α35 本発明のCoAPSOは、アルミノケイ酸塩が従来使用
されていると全く同様に吸着剤、触媒、イオン交換物質
などとして有用であるが、それらの化学的及び物理的特
性は必らずしも、アルミノケイ酸塩につき観察されるも
のとは同様でない。
CoAPSO組成物は一般に、反応性コバルト、ケイ素
、アルミニウム及びリンの原料と有機テンプレート剤、
すなわち構造指令剤、好ましくは周期律表の第VA族の
元素の化合物を含有する反応混合物から有効な圧力及び
温度にて有効時間にわたり熱水結晶化させて合成され、
前記元素はアルカリ若しくは他の金属とすることができ
る。反応混合物は一般に、好ましくはたとえばポリテト
ラフルオロエチレンのような不活性プラスチック材料で
ライニングされた密封圧力容器内に入れて、好ましくは
自生圧力下にて50℃〜250℃、好ましくは100℃
〜200℃の温度でCoAPSOの結晶生成物が得られ
るまで通常数時間〜数週間にわたり加熱される。一般に
、結晶化時間は約2時間〜約30日間であり、典型的に
はCoAPSO結晶を得るには約4時間〜約20日間で
ある。生成物は、たとえば遠心分離又は沖過のような任
意の便利な方法で回収される。
本発明のCoAPSO組成物を合成するに際し、モル比
として式: %式% 〔式中、rRJは有機テンプレート剤であり、「a」は
有機テンプレート剤「R」の量であって0〜約6の範囲
の数字を有しかつより好ましくは0より大きく約6まで
の有効量であり、rbJは0〜約500の数値を有し、
好ましくは約2〜約300であり、「w」、「X」、「
y」及びrzJはそれぞれマグネシウム、アルミニウム
、リン及びケイ素のモル分率を示しかつそれぞれは少な
くともQ、O’1の数値を有する〕 で表わされる反応混合組成物を使用するのが好適である
好適具体例において、反応混合物は、モル分率「W」、
「x」、ry’J及び「z」が一般に第3図の三成分図
における点F%G、H,I及びJにより規定された5角
形組成領域内に存在すると定義されるようにする。第3
図の点F、G、H,I及びJはrWJ、「X」、ryJ
及び「z」につき次の数値を有する。
F n、6o O,380,02 G Q、38 [L60 0.02 H1101[160a39 I001 α01 α98 J α60[Lo1LIL39 現在知られてない理由により、必らずしも全ての反応混
合物は、X線分析によりCoAPSO生成物につき反応
生成物を検査した場合、結晶CoAPSO生成物を生成
しなかった。結晶CoAPSO生成物が得られた反応混
合物を実施例番号により後記の例に示し、CoA P 
S O生成物がX線分析の使用により同定されなかった
反応混合物を実施例文字による例として示す。
反応組成物の上記表現中、反応体はWlxs ’J 1
2はw+x+y+z=tOロモルとなるように規準化さ
れている。一方、実施例中では反応混合物は酸化物モル
比で表わされているからP、05 のモルに規準化しう
る。この後者の形式は各成分(賦形剤及び水も含む)の
モル数をコバルト、アルミニウム、リン及びシリコンの
数モル数で除すことにより簡単に前者の形式に換算でき
、こうして前記成分の全モル数を基準にした規準化ない
し正規化モル分率を得る。
本発明の分子ふるいを形成する反応混合物を生成するに
際し、必要に応じ有機テンプレート剤は慣用のアルミノ
ケイ酸塩の合成に使用することが従来提案されている任
意のものとすることができる。一般に、これらの化合物
は元素周期律表の第VA族の元素、特に窒素、リン、砒
素及びアンチモン、好ましくは窒素若しくはリン、特に
好ましくは窒素を含有し、これら化合物はさらに1〜8
個の炭素原子を有する少なくとも1個のアルキル若しく
はアリール基を有する。テンプレート剤として使用する
のに特に好適な化合物はアミン、第四ホスホニウム化合
物及び第四アンモニウム化合物であり、後者の二種は一
般に式R4X+ (ここで「X」は窒素若しくはリンで
あり、各Rは1〜8個の炭素原子を有するアルキル又は
アリール基である)により示される。たとえば式 ((C,4H,N2)(OH)、 )x(ここでrx」
は少なくとも2の数値を有する)のような高分子第四ア
ンモニウム塩も適当に使用される。モノ−1゛ジー及び
トリーアミンが単独で又は第四アンモニウム化合物若し
くはその他のテンプレート用化合物と組み合せて有利に
使用される。2種若しくはそれ以上のテンプレート剤の
混合物は所望のMgAPSOの混合物を生成することが
でき、或いはより強力な指令テンプレート剤は反応ゲル
のpH条件を主として確立するよう作用する他のテンプ
レート剤との反応の過程を制御することができる。代表
的テンプレート剤は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イオン;テトラペンチルアンモ
ニウムイオン;ジ−n−プロピルアミン;トリプロピル
アミン;トリエチルアミン:トリエタノールアミン;ピ
ペリジン;シクロヘキシルアミン;2−メチルピリジン
;N、N−ジメチルベンジルアミン;N、N−ジメチル
エタノールアミン;塩素; N 、 N’−ジメチルピ
ペラジン;t4−ジアザビシクロ(2,2,2)オクタ
ン;N−メチルジェタノールアミン、N−メチルエタノ
ールアミン;N−メチルピペリジン;3−メチルピペリ
ジン:N−メチルシクロヘキシルアミン;3−メチルピ
リジン、4−メチルピリジン;キヌクリジン; N 、
 N’−ジメチル−1,4−ジアザビシクロ(2,2,
2)オクタンイオン;ジ−n−ブチルアミン、ネオペン
チルアミン;ジ−n−ペンチルアミン;イソプロピルア
ミン;t−ブチルアミン;エチレンジアミン;ピロリジ
ン及び2−イミダゾリトンを包含する。必らずしも全て
のテンプレート剤は全ての種類のCo AP Soの生
成を指令せず、すなわち単一のテンプレート剤は反応条
件の適切な操作により数種のCoAPSO組成物の生成
を指令し、かつ所定のCoAPSO組成物は数種の異な
るテンプレート剤を使用して生成することができる。
大抵の反応性シリコン源はS i 02四面体酸化物単
位が反応の場で形成されるようなものなら何でも使用で
きる。シリコン源はシリカゾル、ヒユームドシリカ、反
応性無定形沈殿シリカ、シリカゲル、ケイ素のアルコキ
シド、ケイ酸、またはアルカリ金属のケイ酸塩などが使
用できる。
本発明の方法に最も適すると判明した反応性のリン源は
リン酸であるが、たとえばトリエチルリン酸のような有
機リン酸塩も満足しうろことが判明し、さらに米国特許
第4.3IQ、440号のAlPO4組成のような結晶
質若しくは非晶質のアルミノリン酸塩でもよい。たとえ
ば臭化テトラブチルホスホニウムのような有機リン化合
物は明らかに反応性のリン源として作用しないが、これ
ら化合物はテンプレート剤として機能することができる
。この種の有機リン化合物は、適当な工程条件下におい
て、反応性のリン源までその場で変換することができる
。たとえばメタリン酸ナトリウムのような慣用のリン塩
もリン源として少なくとも1部使用しうるが好適ではな
い。
好適アルミニウム源は、たとえばアルミニウムイソプロ
ポキシドのようなアルミニウムアルコキシド又はプソイ
ドベーマイトのいずれかである。
適当なリン源である結晶質若しくは非晶質のアルミノリ
ン酸塩も、勿論、適当なアルミニウム源である。ゼオラ
イト合成に使用する他のアルミニウム源、たとえばギブ
サイト、アルミン酸ナトリウム及び三塩化アルミニウム
も使用しうるが好適ではない。
反応性のコバルト源は、その場で反応型のコバルトを生
成しうる、すなわち骨格四面体単位CoO2−2を生成
するよう反応する任意の形態で反応系中に導入すること
ができる。使用しうるコバルトの化合物は酸化物、水酸
化物、アルコキシド、硝酸塩、硫酸塩、ハロゲン化物、
カルボン酸塩(たとえば酢酸塩など)有機金属化合物及
びその混合物を包含する。
CoAPSO組成物の合成に必須ではないが、反応混合
物を掻き混ぜ又はその他の緩和な攪拌及び(又は)反応
混合物に対する生成すべきCoAPSO種類又は位相宇
土同様なアルミノリン酸塩、アルミノケイ酸塩若しくは
その他の分子ふるい組成物の種結晶をシーディングすれ
ば、結晶化過程を促進する。
結晶化の後、CoAPSO生成物を単離し、かつ有利に
は水洗し、かつ風乾することができる。合成されたまま
のMgAPSOは、典型的には、その内部気孔系にその
生成に使用された「有機成分jとも本明細書中で呼ぶ少
なくとも1種のテンプレート剤を含有する。最も一般的
には有機成分は、有機含有反応系から製造される合成さ
れたままのアルミノケイ酸塩ゼオライトの場合と一般に
同様な電荷調和カチオンとして少なくとも部分的に存在
する。しかしながら、有機成分の幾らか又は全部を特定
CoAPSO種類における排除分子種類とすることもで
きる。一般的にテンプレート剤、すなわち任意の排除有
機物質はCoAPSO生成物の気孔系を通して自由に移
動するには大き過ぎ、したがってCoAPSOを200
℃〜700℃の温度で焼成してこれら有機物質を熱分解
することにより除去せねばならない。幾つかの例におい
て、CoAPSO生成物の気孔は、特にテンプレート剤
が小分子であればこのテンプレート剤の移動を可能にす
るのに充分な大きさであり、したがってその完全又は部
分的な除去はたとえばゼオライトの場合に行なわれるよ
うな慣用の脱着法により達成することができる。本明細
書で使用する「合成されたまま」という用語は、熱水結
晶化工程の結果として結晶内気孔系を占める有機成分、
すなわちテンプレート剤から生ずる物質が後合成処理に
より減少されて式: %式%) の組成における「m」の数値が0.02未満の数値を有
するようなCoAPSO物質の条件を包含しないものと
理解される。上記式における他の記号は、上記と同様で
ある。マグネシウム、アルミニウム、リン又はケイ素の
原料としてアルコキシドを使用するような製造の場合、
対応するアルコールが反応混合物中に必ず存在する。何
故なら、これはアルコキシドの加水分解生成物であるか
らである。
このアルコールがテンプレート剤として合成工程に関与
するかどうかは決定されていない。しかしながら、本発
明の目的において、このアルコールは、たとえ合成され
たままのCoAPSO物質中に存在するとしても、テン
プレート剤の種類から任意に省略される。
本発明のCoAPSO組成物はそれぞれ正味の電荷が−
2(及び/又は−1)、−1、+1及び0であるCoO
2、AlO2、PO2及びS iO2四面体単位から形
成される。その陽イオン交換性はゼオライト屋分子ふる
いの場合よりもかなり複雑である。
後者の場合にはAlO2−四面体と電荷中和のための陽
イオンとの間には化学量論的な関係がある。本発明の組
成物では、AlO2−四面体は、PO2四面体またはア
ルカリ金属イオン、反応混合物中のコバルトイオン、テ
ンプレート剤中の有機陽イオンなどの単独陽イオンのい
す、れかと電気的に中和する。同様に、C002−2及
び/又はCo02− ’ 四面体はPO2+ 四面体、
コバルトイオン、テンプレート剤からの有機陽イオン、
アルカリ金属陽イオン、外来源からの2価以上の金属陽
イオンとの結合によって電気的に中性化することができ
る。さらに、隣接していないAlO2−とP02+の四
面体対も、それぞれNa+及びOH−により調和しうる
と予想されている〔フラニガン及びグロース、モレキニ
ラ・シープ・ゼオライト−ISAC8,ワシントン、D
C(1971)]。
本発明のCoAPSO組成物は、ゼオライト型アルミノ
ケイ酸塩につき従来使用されているイオン交換技術を用
いて分析した場合、カチオン交換能を示し、さらに各物
質の格子構造に固有でありかつ少なくとも直径約6人の
気孔直径を有する。
CoAPSO組成物のイオン交換は、一般に合成の結果
として存在する有機成分が気孔系から除去された後にの
み可能である。合成されたままのCoAPSO組成物に
存在する水を除去するための脱水は、一般に少なくとも
成る程度有機成分を除去することなく常法→達成されう
るが、有機物質の不存在は吸着及び脱着過程を著しく促
進する。
CoAPSO物質は種々の程度の熱水安定性及び熱安定
性を有し、成るものはこの点に関し極めて顕著であり、
モレキニラシーブ吸着剤、炭化水素変換触媒又は触媒ベ
ースとして機能するであろう。
各実施例において、使用したステンレス鋼反応容器は不
活性プラスチック材料、すなわちポリテトラフルオロエ
チレンでライニングして反応混合物の汚染を防止した。
一般に各CoAPSO組成物を結晶化させる最終反応混
合物は、全部ではない反応体の混合物を作り、その後こ
の混合物に追加反応体を単独で又は2種若しくはそれ以
−ヒの反応体の中間混合物として導入することにより作
成される。成る場合には、混合した反応体は中間混合物
においてそれらの固有特性を保持し、又他の場合には反
応体の規程か又は全部が化学反応を起こして新たな反応
体を生成する。「混合物」という用語は両者の場合に適
用される。さらに特記しない限り、各中間混合物並びに
最終反応混合物はほぼ均質になるまで攪拌した。
反応生成物をX線分析にかげる場合、X線パターンは標
準的なX線粉末回折技術を使用して得られる。照射源は
高強度の銅ターゲツトの5oKVかつ40maで操作さ
れるXIR管である。銅に一α照射線及びグラファイト
単色計から得られる回折パターンは、X線分光光度計シ
ンチレーションカウンター、パルス高さ分析器及びチャ
ート記録計により適当に記録される。平たく圧縮した粉
末試料を2秒の時定数を用いて毎分2° (2θ)にて
走査する。λ単位における面間距離(d)は2θ(ここ
でθはチャート紙に観察されるブラッグ角度である)と
して表わされる回折ピークの位置から得られる。強度は
、バックグランドを差し引いた後の回折ピークの高さか
ら決定される。IIoJは最も強い線又はピークの強度
であり、rIJは他のピークのそれぞれの強度である。
或いは、X線パターンは、ニューシャーシー州、チェリ
ー・ヒル在のシーメンス・コーポレーション社から入手
しうる適当なコンピュータを内蔵するシーメンスD−5
00型X線粉末回折計と、シーメンスに一805型X線
源を用いるコンピュータに基づく技術を使用して銅に一
α照射から得られる。
当業者には理解されるように、パラメータ2θの測定は
人的及び機械的誤差を受け、これらが組み合さると20
の各記録値につき約±0.40 の不確実性を与える。
勿論、この不確実性も2θの数値から計算されるd間隔
の記録値に表われる。この不正確さは当分野において一
般的であり、本発明の結晶物質を互いに或いは従来技術
の組成物から区別することを排除するのに充分でない。
幾つかの記録したX線パターンにおいて、d間隔の相対
強度を記号vs、s、m、w、vw、v及びshで示し
、これらは極めて強力、強力、中庸、弱い、極めて弱い
及びショルダーをそれぞれ示す。
成る種の場合、合成した生成物の純度はそのX線粉末回
折パターンを参照して評価することができる。たとえば
、試料が純粋であるといわれる場合、試料のX線パター
ンは結晶性不純物に起因する紳を含まないことのみを意
味し、非晶質物質が存在しないことを意味しな〜・。
本発明の分子ふるいはX線粉末回折像により特徴づける
ことができるもので、次の表人ないしMまでのX線像の
1つでありうる。ここにX線像は特にことわらない限り
合成したものと、焼成したものとの両方を指す。
73− 7.5 ’ 12.11− n、79 m−v
s14.7−14.9 6.03− 5.95 w−m
19.6−19.8 4.53− 4.48 w−m2
a9−21.2 4.25− 4.19 w7vs22
.3−22.4 3.99− 3.97 m−vs25
.8−2(!LO3,453−3,427vw−m表B
 (CoAPSO−11) 7.9 − 8.F 1t19 = 10.92 m9
.5 − 9.5 9.51 − 9.51 m−52
10−2t3 、U!5 − 4.17 vs22−1
 − 22.3 4.02 − 5.99 m22.7
 − 241 192− 3.85 m2五2 − 2
14 3.83 − 3.80 m表C(CoAPSO
−16) 114 − 116 7.76 − 7.65 w−s
17.2 − 17.4 5.16− 5.10 m1
8.7 − i&9 4.75 − 4.70 vw−
m219 − 22.14.06 − 4.02 vs
23.1−2五3 ’ 5.85− 3.82 m26
.8 − 270 1526− 3.302 m29.
8 − 29.9 2.998 − 2.988 w−
m13.9 − 14.0 &37 − &33 m1
9.7 − 19.8 4.51 −、 4.48 m
24.2 − 24.3 5.68 − 五66 vs
2B、0 − 28.1 五187−3.175 w3
1−4−31.5 2.849−2.840 w34.
5 − 34.6 2.600− 2.592 w表E
 (CoAPSO−31) 8.5−8.6 1α40−1α28 m20.2 −
 20.3 4.40 − 4.37 m22.0 −
 22.1 4.04 − 4.02 m22、.6 
− 22.7 195 − 192 vs211LO−
2&1 五187− 五175 W3t7 − 31.
8 2.825 − 2.2N4 m9.4 − 9.
8 9.41 − 905 5−vs12.86 −1
5.06 6.86 − 1h76 w14.0B −
14,30628−419w−m15.90 −142
0 5.57 − 5.47 vw−m2rL60 −
2α83 431 − 426 w−vs3[A50 
−3α80 2.931− 2.903 w−m1a9
 − 110 8.12 − 8.04 m−vs1′
5.4 − 117 6.61 − 6.46 m−v
s17.5 − 17.4 5.13 − 5.10 
m−520,9−212425−419m 2t9 − 22.3 4.06 − 3.99 m−
vs2B、3 − 28) 5.153− 5.121
 m表H(CoAPSO−36) Z8 − 8.0 1t33 − 1105 vs8.
2 − 8.3 10.78 − 10.65 m16
.4 − 16.6 5.40 − 5.34 m19
.0−193 ’4.67− 4.60 m20.7 
− 210 429 − 4.23 m22.3 − 
22,6 5.99 − 195 w−m94 − 9
.5 9.41 − 9.31 m1五5−13.4 
6.66− 1b61 m18.1 − 1B、2 4
.90 − 4.87 w−m2tO−2124,23
−4,H’ vs22.4 − 22.5 3.97 
− A95 m−526,4−2’45 3.376−
 3.363 m95 − 9.5 9.51 − 9
.31 vs16.0 − 16.3 5.54 − 
5.44 w−m2α5 − 20.8 4.35 −
 4.27 m24.5 − 25.1 5.66 −
 3.548 w−m25.8 − 26.2 3.4
55− 3.401 w−m30.7 − 311 2
.912− 2.B76 vw−m表L (CoAPS
O−46) 45−47 1五60 −1五19 W7.2 − 7
.4 1128 − 1195 w7.6 − 7.8
 1163 − 1153 vs2t6− 217 4
11 − 4.10 w278 − 2Z? 3.i!
09 − !L198 w9.4 − 9.6 9.4
1 − t21 vs12.8 − 13.1 6.9
2 − 676 w−m140 − 143 5り4 
− 144 w−m2[L6 − 2t0 4.51 
− 425 m−vs255 − 25.9 5.49
5 − 1440 w−m3α6 − 3ti 2.9
21 − 2.B76 w−m使用試薬 以下に示す実施例において、CoAPSO組成物は種々
の化学品ないし試薬を用いて調整しうる。
使用された試薬とその略称(ある場合)次の通りである
(a) A11pro アルミニウムイソプロキサイド
(b) CATAPAL −/ :s−−トポ−マイト
(psudobo6hmite )に対するConde
a Corp−の商品名。
(c) LUDOX−L8 50重量%の5in2 と
0.1重量%のNa2Oの水性溶液に対する DuPont 社の商品名。
(d) Co (Ac )2 酢酸コバルトCo(C2
HsO2)2−H2O(e) CoSO4硫酸コバルト
CoSO4−7H20(f) H,PO485重量%リ
ン酸水溶液(g) TBAOH7−ドラフチルアンモニ
ウムヒドロキサイド(メタノール中25重量 X) (h) Pr2NH゛ ジ−n−プロピルアミy (C
,H,)、NH(i)PrN )リーn−プロピルアミ
y (CSH,)、N0) Quin キヌクリジンC
1H13N(k) MQuin メチルキヌクリジンヒ
ドロキサイドC,H,、NCH,0H (1)C−hex シクロヘキシルアミン@ TEAO
Hテトラエチルアンモニウムヒドロキサイド(水中40
重量X) (n) DEEA ジェタノールアミン(o) TPA
OHテトラプロビルアンモニウムヒドロキサイド(水中
40重量%) (p) TMAOHテトラメチルアンモニウムヒト四キ
サイド(水中40重量X) 製造方法 CoAPSO組成物は次式 %式% で表わされるモル組成を有する反応混合物から製造する
(ここにes fShs ’ 、gs Jは賦形剤R1
コバルト(酸化物で表わして)、AI 、0.、P2O
3、(P2O5で表わしたH、PO4)、5I02及び
R20のモル数を示す。e 、f s hs ’ s 
g 、J ノ値は、以下で説明する製造例で与えられる
反応混合物は85PO4及び水の半量を含む出発反応混
合物を形成することにより調整される。この混合物を攪
拌し、アルミナ源(Al1pro またはCATAPA
L )を添加する。得られた混合物を均一混合物が得ら
れるまで混合する。LUDOX−LS をこの混合物へ
加え、均一になるまで混合する。コバルト源Co (A
c ) 2、Co (SO4)またはそれらの混合物を
残りの水に溶解し、そして上記の混合物へ加える。合体
した混合物を均一になるまで混合する。
テンプレート剤をこの混合物に加え、均一になるまで約
2〜4分根混和する。得られた混合物(最終反応混合物
)をポリテトラフルオルエチレンで内張すしたステンレ
ス鋼製圧力容器に装入し、150.200.225℃で
特定時間熟成した。
代りに、熟成温度が100℃ならば、最終混合物をポリ
テトラフルオルエチレンで内張すした頂部ねじのびんに
特定時量大れる。生成物は冷却した容器から除去し、下
記のように評価した。
次の実施例は本発明を詳しく例示する。
例1〜31 CoAPSO分子ふるいを上に述べた方法に従って製造
し、X線分析により生成物を決定した。例1〜61の分
析結果を表■及び表■に示す。表■、■はまたX線分析
ではCoAPSO生成物を示さない個人ないしEを含ん
でいる。
表I及び■において、反応混合物は酸化物のモル比で表
わして次式で示される。
eR: fcoO: 0.9 Al2O3: Q、9P
205: gsio、、 : 5o、R20ことに、e
s Rs ’s gは定義した通りである。
表I、IIの例は特に断わらない限りこの混合物から製
造した。e、f、gの値は表I、I[に示しである。
例32〜61 これらの例では有機テンプレート剤としてジ−n−プロ
ピルアミンを用いた。製造方法は上に述べたものに従っ
た。ただし、例39〜45及び55〜61では手頴を変
えて酢酸コバルトをリン酸及び水に加え、次いでアルミ
ナ源、ケイ素源、次いで有機テンプレート剤を加えた。
例32〜45.60〜61におけるアルミナ源はアルミ
ニウムイソプロプロキシドであり、例46〜59ではC
ATAPALであった。例32〜61の反応混合物は酸
化物のモル比で表わして次の通りであった。
ePr2NH: [L2CoO: (L9Al 20.
 : Q、9P20. :0.2Si02: 5oH2
0 ここにeはテンプレート剤Pr2NHのモル比であり、
この値Cは例32〜55.42〜45.49〜52.5
6〜61では1であり、例36〜41.46〜48.5
3〜55では2である。例F、G。
H,IはXwI分析によりCoAPSO生成物が生じな
かった試料である。例52〜61、F、G、H。
■は表■に示した。
例62〜83 例62〜83は例1〜31で使用した製造方法に従った
。ただし、テンプレート剤としてTEAOH(テトラエ
チルアンモニウムヒト四キサイド)を用いた。これらの
例の反応混合物は次式の酸化物モル組成を有した。
1− OTEAOH: f CoO: α9A l 2
0s : a?Pρ、:gSiO,:50H20ここに
fはα2とした。ただし例78〜79ではf=0.1.
例80〜83ではf=(LO5とした。
またgは例60〜70に対してQ、2、例71〜83に
対して0.6であった0反応性コバルト源は例62〜7
0では硫酸コバルト(■)、例71〜83では酢酸コバ
ル)(II)であった。
例62〜85の結果を表■に示す。
例84〜106 例84〜106は例1〜31で用いた製造方法に従った
。ただしテンプレート剤は表■のものを用いた。反応混
合物は次式で表わされた。
eR: fcoo : 0.9AI 、05: 0.9
P205: o、6si02: so H20eは例9
4〜97に対して15、例104に対して2.0、その
他に対して1であった。これらの例の結果を表Vに示し
た。
例 テンプレート剤 e f 注1= 表Iの注と同じ。
2 : CoAPSO−35の種結晶をs : AlP
O4−51(米国特許第4表■ 1so 7 CoAPSO−36: 200 2 CoAPSO−56: CoAPSO−5
2007CoAPSO−36: CoAPSO−515
04CoAPSO−31: CoAPSO−11150
10CoAPSO−46: CoAPSO−31200
4CoAPSO−31: CoAPSO−111502
CoAPSO−31 1505CoAPSO−41 2002CoAPSO−31: CoAPSO−46米
国特願第514,534号に従って用いた。
310440号)の種結晶を用いた。
例107 生成物試料を化学分析にかけた。化学分析はCoAPS
O型の指定とその後に添えた例番号の生成物に対して与
えられる。
(a) CoAPSO−11(例35)に対する化学分
析値は次の通りであった。
成 分 重量% Al2O,3tI P20. 46.1 CoO64 Sin2&5 Carbon 5.2 LOI“ 117 この分析により酸化物モル比(無水基準、以下同様)で
表わし”(0,085CoO:1305 Al2O,:
CL 525 P2O,: Q、 0585in2なる
生成物の全体組成が与えられ、代置(無水基準、以下同
様)として次式が得られた。
α07 R(000,0!” 0.47PO0−44”
 0.04 ) 02(b) CoAPSO−11(例
42)の化学分析は次の通りであった。
成 分 重量% Co0 4.4 1n2t4 Carbon 19 LOI” 1a7 上記の分析により酸化物モル比でQ、05?COO:α
319AlO: [1315PO: (LO25SiO
22s 25 の全体組成が得られ、また代置として次の式が与えられ
る。
”05R(”004”047P047S’002) 0
2(c)CoAPSO−20(例106)の化学分析は
次の通りであった。
成 分 重量% AI 20. 277 P2053z8 Co0 4.6 Sin21o、。
Carbon 9.4 LOI“ 1&4 上記の分析値は酸化物モル比で[1061Coo :0
、272 Al2O5: 0.266 P、05: 0
.1668102の全体組成及び次式を与える。
” OR(COj[15” 0.42PO,41S’ 
0.13) 02(d) CoAPSO−31(例10
1)の化学分析値は次の通りであった。
成 分 重量% Al2O,5u Coo 43 1O268 Carbon 2.8 LO1116,6 蒼LOI=強熱減量 この分析値は酸化物モル比で表わして全体的な組成CL
 057 CoO: (L 317 Al2O,: C
L 299P205: o、 O(S s 5in2及
び次の化学式を与えた。
”04RCC00,04AI0.47P0.44””[
1,05)02(e) CoAPSO−34(例69)
の化学分析は次の結果を与えた。
Coo 4.7 SiOtI Carbon 5.9 LOビ 2五6 上の分析値は酸化物モル比で全体的な組成0、063 
Coo :α277 AI O: I1294 P2O
,:3 [10188102及び次の化学式を与えた。
o、06 R(COo Os”o 45”048S’0
112 ) 02(f) CoAPSO−34(例72
)の化学分析は次の通りであった。
成 分 重量% AI 0 28.4 3 PO4α6 Coo 4.6 SiO2,2 Carbon 7.8 LOI“ 2!L3 上記の化学分析は酸化物モル比で全体組成o、6ico
o: Q、279AlO:0.282P205:5 [1,037St02 を与え、また次の化学式を与え
た。
α08 R(Coo、o5Al 。、4.Po、4.S
t 。、。3) 02(g) CoAPSO−34(例
79)に対する化学分析は次の通りであった。
AI 0 517 3 PO4Q、5 Co0 2.5 Sin、 五4 Carbon 8.4 LOI” 20.8 ”LOI−強熱減量 上の化学分析値は酸化物モル比で表わして全体組成0.
03 Coo : Q、 311 Al2O3:α28
5P205:α0575in2を与え、次の化学式を与
える。
” 9R(”0.05” 0.4?P0.45S10,
05 ) 02(h) CoAPSO−34(例81)
の化学分析値は次の通りであった。
P2O559,6 Coo 12 Si022.7 Carbon (S、4 LOI ” 22.8 上記の化学分析値は酸化物モル比で全体組成[1016
CoO: 0.314Al O: 0.279PO:2
 3 2 5 0、455in2 を与え、また次の化学式を与える。
0.07 R(”Jot” 0.50 PO,45S’
 0.04 ) 02(i) CoAPSO−34(例
83)の化学分析成分 刀l Al 0 55.8 P、0540.6 CoOt6 Sin、2.1 Carbon 66 LO1121,7 上の分析値は酸化物のモル比でo、 021 CoO:
0、332 Al2O,: CL 286 P2O,:
 a 035 Sin。
なる全体組成を与え、また次の化学式を与える。
107 R(”0.02” 0.5SP0.448”0
.05 ) 021) CoAPSO−34(例77)
の化学分析値は次の通りであった。
AI 20. 311 P205. 4t7 Co0 4・8 S i 022.6 Carbon 90 LO1119,5 ”LOI=強熱減量 上記分析値は酸化物モル比で表わして全体組成(LQI
S4CO6:Q、295AI、0.:α294 P2O
,:αo 43 Sin、を与え、また次の化学式を与
える。
(LO9R(Co。、。S” 0.44P0,44””
 +1.。、)02(k) CoAPSO−S 4’ 
(例89)の化学分析値は次の通りであった。
Coo Q、71 Sin2. 2.2 6.6 LOI” 241 上の分析値は酸化物モル比で表わして全体組成α01C
00:α512 Al2O,:α273 P2O5:α
578102 を与え、また次の化学式を与える。
α07 R(COo、o、” o、s、Po、4s” 
o、B) 02(1) CoAPSO−34(例90)
の化学分析値は次の通りであった。
成 分 重量% At20. 32.4 PO59,5 Co0 0.66 Sf0 5.5 Carbon 7.2 LOI“ 2S、5 □ 簀LOI=強熱減量 上記分析値は酸化物モル比で表わして全体組成[L00
?COO:[L31BAIO: Q、277P20.:
6 [1,0588in2を与え、化学式 0式%) を得る。ただしコバルトはα007から切上げた。
trl)CoAPSO−35(例10)の化学分析値は
次の通りであった。
成 分 重量% Al 0 270 P 0 4t6 Co0 4.5 SiO4,3 Carbon 11゜ LOI” 22.1 ”LOI=強熱減量 上記の分析値は酸化物のモル比で表わして全体組成Q、
057COO: (L2(55A10 :[L290)
20.:5 0、0545in2 を与え7また次の化学式を与える
’t14RCC00,05A’ 0..43P0.48
”’ 0.04 ) 02(n) CoAPSO−36
(例93)の化学分析値は次の通りであった。
!L3 LOI′に11115 ”LOI=強熱減量 上記分析値は酸化物モル比で表わしてα069Coo 
:α289 Al2O,: 0.279 P2O,: 
0.110sio2 の全体組成を与え、また次の化学
式を与える。
0.03R(COD、O5” 0,44P0,42SM
(1,0@)02(o) CoAPSO−44(例19
)の化学分析値は次の通りであった。
成 分 重量% Al 0 26.3 P20556.5 Co0 4.5 Si0 1o、。
Carbon IK2 LO1122,6 上記分析値は酸化物モル比で表わして全体組成0、Q6
cOo: Q、258A10 : Q、25sP205
:3 α166S′I02 を与え、また次の式を与える。
0−18 R(COO005” 0,41PO,415
iOJ5 ’) 02(p) CoAPSO−46(例
36)の化学分析値は次の通りであった。
Al 0 3t4 P O315 Co0 6.2 Sin22.9 Carbon 4.2 LQI” 27.5 ”LOI=強熱減量 この分析値は酸化物のモル比で表わして全体組成(L 
O8Coo : a 51 Al2O,: a 22 
P2O5:0、058in2 を与え、また次の式を与
える。
α06R(COO107” 0.52POj7SiO,
04’) 02(q) CoAPSO−47(例104
)の化学分析値は次の通りであった。
CoO&2 Sin22.9 Carbon 1 t4 LOI“ 25.2 LOI=強熱減量 この分析値は酸化物のモル比で表わして全体組成0.1
09CoO: CL223AI20. : Q、280
P205:0.0485102 を与え、また次の式を
与える。
046 R(”0.09” 0.58PO04BS” 
0.04 )02例108 EDAX(X線によるエネルギー分散分析)をSEM(
走査電子顕微鏡)と組合せた微細(マイクロ)プローブ
分析を清浄なCoAPSO生成物に対して行った。以下
に示すCoA P S O組成物の形態学的特徴を有す
る結晶の分析は相対ピーク高さで表わして次の結果を与
えた。
a) CoAPSO−11(例42) b) CoAPSO−20(例106)c) CoAP
SO−34(例69) d) CoAPSO−35(例10) 点プローブの平均 e) CoAPSO−36(例95) f) CoAPSO−44(例16) g) Co、APSO−47(例104)例109 CoAPSO生成物の試料を吸着能力の面から試験した
。CoA P S O生成物は合成形、または空気また
は窒素中で後述のように有機テンプレート剤の少なくと
も1部を除去するようにか焼した形態で評価した。各か
焼試料の吸着能力は標準のMcBain−Bakr 型
重量計吸着装置を用いて測定した。試料は測定に先立っ
て真空中300℃で活性化した。
か焼C’oAPSO生成物のデータは次の通りであった
a) CoAPSO−11(例61) イソブタン 5.0 740 24.2、五9シクロヘ
キサン 6082 191五5ネオペンタン 6.2 
741、 25.5 掃H202,654624,97
,1 H202−651924,82tO 注:活性化に先立って空気中で600℃、1時間か焼し
た。
上記のデータによると、か焼物の孔径は約60人である
b) CoAPSO−20(例106)02146 1
02 −183 5 H20’1.65 19 2&2 14注:活性化に先
立って500℃、1時間、空気中でか焼した。
上のデータから、か焼生成物の孔径が約40人であるこ
とが分る。
c) CoAPSO−51(例102)O202,65
−2024,019 注:活性化に先立って空気中で500℃、15時間か焼
した。
上記データはか焼生成物の孔径が約62人よりも大きい
ことを示す。
d) CoAPSO−34(例78) O2五46 751 −183 28.2n−へキサン
 4.3 103 2&99.8イソブタン 5.0 
741 2五318H,02,65462i8 115 H202A5 1 B−524−028−9注:活性化
に先立って窒素中425℃で2時間か焼した。
上記データはか焼生成物の孔径が約45人であることを
示す。
e) Co、AP80−34(例89)0、 五46 
105 −183 1&60、 五46 741 −1
83 2&8n−ヘキサン 5.0 108 23L9
 覧9イソブタン 4.5 742 2工5 t2H2
02,654,62181α7 H,02,652Q、0 24J] 1.1注:活性化
に先立って空気中600℃で1時間か焼した。
上記データは孔径が約4.3人であることを示す。
f) CoAPSO−35(例8) 02146 103 −183 117023.46 
751 −183 15.5イソブタン 5.0. 7
41 24.5 α6n−ヘキサン 4.3 10! 
24.4.五5H20u5 4.6 24.4 14J
H202A5 1 FL525.9 217上記データ
はか焼生成物の孔径が約4.5人であることを示す。
g) CoAPSO−44(例19) 02 五46 103 −183 24.802 五4
6 731 −183 3t4n−ヘキサン 4.5 
105 24.4 7.4イソブタン &ロ 741 
24.5 0.3H202,654,624,427,
8H202,651a!5 219 35.1注:活性
化前空気中5oo℃で125時間か焼。
上記データはか焼製量の孔径が約46大であることを示
す。
h) CoAPSO−47(例104)インブタン 5
.0 746 24.I Q、6n−ヘキサン 4.3
 95 23.6t3H202,654,62五39.
6 H202,65192工2 14.3 注:活性化前に空気中15時間500℃でか焼。
上記データはか焼製量の孔径が約4.3人であることを
示す。
例110 (al 例76の合成したままのCoAPSO−5をX
線分析にかけた。CoAPSO−5生成物は次の表■に
示すX線回折像を有した。
表■ 37.0 2.430 7 3Z7 2.3861(S 4t5 2.176 7 42.2 2.141 8 斧薫UoAPS(J−34及びL:oAPSU−5によ
るピークb) CoAPSO−5(例21)を空気中6
00℃で4時間か焼した。そのX線粉末回折像は次表の
通りであった。
表■ 12.9 1>86 22 29〇 五079 26 !I11 2.969 30 317 u60 13 37.0 2−43015 37.8 2.580 13 42.8 2.113 13 43.8 凹679 47.8 1905 9 55.8 1647 9 C)ここにCoAPSO−5として指示された分子ふる
いは、CoO2、A120s1PO2及び5in2四面
体の三次元微細孔結晶骨格構造を有しており、無水基準
で次の実験式を有する。
rri R: (Cow Al xPyS t z )
 02ここにRは結晶内孔中に存在する少くとも1種の
有機テンプレート剤であり、mは(Co、Al xP、
S i、)02の1モル当りのRのモル量であり0〜約
03であり、w、x、y、zは第1図または第2図にお
いて指示されたモル分率である。そして、合成またばか
焼された形で特性X線粉末回折像により表■のd間隔を
有する。なお強度はvw、w、m、s、vs の順に強
くなる。
表■ d)今日までにX線粉末回折像が得られているCoAP
SO〜5は表Xの回折像により特徴づけられる。
表X 例111 (a) 例42のCoAPSO−11の合成されたまま
のものをX線分析した。このCoAPSO−11は表■
のX線粉末回折像を有した。
表■ 注餐 ピークは不純物を含みうる。
(b)1例42のCoAPSO−11を空気中600℃
で1時間か焼した。か焼生成物は次の表罵のXM扮末回
折像を有した。
1 注蒼、ピークには不純物を含みうる。
(c) CoAPSO−11で示した生成物はCod、
、AIO□、PO2及びSfO,四面体単位の三次元微
細孔結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験組成式
を有する。 、 mR: (CowAIXP、Si 、 ) 02二とに
Rは結晶内孔中に存在する少なくとも1種つ有機テンプ
レート剤であり、mは てCowAlxPySi、 ) 02 の1モル当りの
Rのモ、ル数で〕〜約α6、W%x、y及び2は第1W
:Jまたは第2図に示されたモル分率である。そしてこ
の物は合成またはか焼された形で特性XIII粉末回折
線に;り表xtnのd間隔を有する。
表■ 2θ d、(^) 相対強度 (d) X線粉末回折像が現在までに得られているCo
APSO−11組成物は次の表XIVのX線像により特
徴づけられる。
表■ 例112 (al 例4の合成されたままのCoAPSO−16を
X線分析した。CoAPSO−16は次の表罫のX線粉
末回折像により特徴づけられた。
表W ■ニド 1670 1658 ’ 11 注m CoAPSO−35ICよるピーク+* CoA
PSO−16及びCoAPSO−55によるピーク(b
) CoAPSO−16で指示される型はC002、A
lO2、PO2及びS t O2四面体単位の三次元微
細孔結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験組成を
有する。
mR: ’(Cow A 1 xPy S iz ) 
02ここにRは結晶内孔内に存在する少なくとも1種の
有機テンプレート剤を表わし、mは (Co1Al xPyS i z ) 02 の1モル
当りのモル数で口ないし約13であり、w、x、y、z
は第1図及び第2図に関して定義したモル分率である。
このものは合成されたままの形またばか焼した形で少く
とも下表XVIのd間隔を含むX線粉末回折像を有する
表W■ 29.8−29.9 2.998−2.988 w−m
(c) X線粉末回折像が現在までに得られているCo
AF’5O−16組成は表X■のX線像により特徴づけ
られる。
表罵 1 &7−1 &9 475−4.70 7−5521
.9−22.1 4.06−4.02 10023.1
−:1.5 !L85−五82 21−2426.8−
27.0 五326−3.502 23−2829.0
 &079 14−18 29.5−29.7 五028−!LOO84−152
9,8−29,91998−2,98815−2952
,7−32,92,739−2,7223−9545−
54,72,600−2,5859−1557,8−3
8,02,380−2! 68 6−940.0−40
.2 Z554−2243 1−944.3−44.6
 2.045−2.032 2−948.5−4&7 
1877−1870 8−1349.5−49.7 t
841−1834 8−115t5−517 t774
−17686−1152.5−52.7 1743−1
737 6−7549−55.1 1672−1.66
7 1−6例115 (a) 例106の合成されたままのCoAPSO−2
0をX線分析した。CoAPSO−20のX線粉末回折
像は表v■の通りであった。
表意 1[L293 8.5942 7 12.078 2!1278 1 1五925 6.5595 46 14.376 6A609 2 1 EL773 4.7268 2 19.738 4.4977 42 2[L507 4.3507 3 22.095 4.0235 3 24.227 五6755 100 24363 15806 3 26.941 五3094 3 28.052 K1808 11 31442 2.8451 11 31759 2.8175 2 31980 2.7985 2 !4.523 2.5980 16 524262.4029 1 4 (1075224994 伽) 例106のCoAPSO−20を空気中500℃
で1時間か焼した。そのX線粉末回折像は次の表X■の
通りであった。
表■ 19.8 4′、:、′:5B n4 28.1 !1.175 14 丑 1: 244 2.127 4 計3 1922 4 518 176s s 畳不純物ピーク (c) CoAPSO−20で表わした型は、Cod、
、Al2O2、PO2、SiO□ の四面体単位の三次
元微細孔質結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験
組成を有する。
m R: (CoWAI xPyb i z ) 02
ここkRは結晶内孔系内に存在する少なくとも1種のテ
ンプレート剤であり、mは(Co、AlxPySi 、
)02の1モル当りのRのモル数で0〜約α3であり、
w、x、7%2は第1図または第2図に関して上に定義
したモル分率である。このものは合成されたままの形ま
たはか焼された形で表XXに示したd間隔を少なくとも
含むX線粉末回折像を有する。
表XX (d) 現在までにX線粉末回折像が得られているCo
APSO−20組成物は次の表XXIで特徴づけられる
X線粉末回折像を有する。
表XXI 例114 (a) 例101の合成されたままのCoAPSO−3
1をX線分析した。CoAPSO−31は表xX]fノ
X線粉末回折像で特徴づけられる。
表■ za、u 3.187 12 2θ d、(λ) ioo X I/I。
29.8 3.000 6 318 2J31t5 20 35.2 2.549 9 36.2 2.482 2 37.2 2.417 2 57.7 2.386 2 3 A3 2.352 2 39.4 2.288 3 597 2:271 2 40.5 2:239 2 45.3 2.002 2 46.8 1945 2 48.7 1869 2 5t7 t7s8 4 (b) 上記(a)のCoAPSO−31を空気中50
0℃でt5時間か焼した。か焼物は次の表Ω皿のX線粉
末回折像を有した。
表□ 8.5 10.56 75 14.8 5.99 4 171 5.19 10 18.4 4.8j 4 20.3 4.57 56 214 4.15 3 22.1 403 47 25.7 3.464 7 2θ d・(人) 100 X I/’IO五j84 
15 29.8 A0 デ;02.8852 2.813 51 拭電 2.548 10 2.476 5 2.409 5 半 2.385 3 ボ 2.348 2u87 4 2.270 3 七二 22.57 3 46.7 1944 5 1ごヲ A910 5 バ: A849 1768 6 (c) CoAPSO−51で示した型はCo02、A
lO2、PO2及び5in2 四面体単位の三次元微細
孔質結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験組成を
有する。
mR: (CowAl xP、S i 2) 02ここ
にRは結晶内孔系内に存在する少なくとも1種のテンプ
レート剤を表わし、mは (COwAlxP、512)02の1モル当りのRのモ
ル数で0〜約a、3である。w、x1y%2は第1図ま
たは第2図に関して上に定義したモル分率である。この
ものは合成されたままの形またはか焼された形で少くと
も表■に示したd間隔を有する。
表XX[V EL5−A6 1Q、40−1α2B m21.2−2
α5 4.40−4.37 m22.0−22.1 4
.04−4.02 m22.6−22.7 193−1
92 vs28.0−28.1 A187−エ175W
5t7−31.8 2.823−2.814 m(d)
 X線粉末回折像が現在までに得られているCoAPS
O−31組成物は表℃■のX線回折像で特徴づけられる
表■ 8.5−8.6 1 A40−10.28 58−73
14.7−14.8 603−5.99 2−417.
0−17.2 5.22−5.16 5−1018.4
−1話 4.82−4.80 2−420.2−2cL
3 4.40−4.37 42−562t1−2t4 
4.21−4.15 3−422.0−22.1 4.
04−402 28−4722.6−22.7 3.9
3−五92 1002五2−23.4 五83−五80
 2−325.1−25.2 &54B−’5.554
 4−625.7−25.8 3.466−’5.45
65−728.0−28.1 3.187−il 75
 12−1529.7−29.8 5.008−2.9
98 (S−105tO−3t1 2J385−2.8
76 、 2−45Fd−35,52,550−2,5
459−103u−3&5 2.481−2.475 
2−537.2−37.5 2.417−2.411 
2−357.7−37.8 お86−2J 80 2−
 !158.2−58.4 2356−2244 2−
539.3−394 2:292−A287 5−45
9、6−397 2j 76−2j 70 2−34a
2−4[A3 υ45−2:258 2−545.2−
45.3 2−006−2AO21−246,7−46
,81945−15’41 2−547.5−47.6
 1914(9102−342L7−48.8 A87
0−A866 2−549.2−49.5 1852−
1848 1−25t6−5t7 A771−1768
 4−6例115 (a) 例900合成されたままのCoAPSO−34
生成物をX線分析シタ。CoAPSO−34は表XXV
IのX線粉末回折像により特徴づけられた。
表□ 9.6 9.22 100 12−9 6.84 11 14.2 6.26 10 [15,5155 113,14,9215 20,74,2962 22,33,983 2五2 3.84 4 25.5 1522 17 2&0 工430 14 2B、5 五156 3 297 五〇10 4 5[L7 2.914 25 2J355 16 雷 2J317 3 34.5 π97 6 36.3 2.4735 (b) 例90のCoAPSO−54を空気中600℃
で1、時間か焼した。このものは次の表℃(至)のX線
粉末回折像で特徴づけられた。
表■ (c) CoAPSO−54で指示した盤は、C002
、AlO2、PO2及び5in2四面体単位の三次元細
孔質結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験組成式
を有する。
mR: (CoWAlxPySi、) 02ここにRは
結晶内孔に存在する少なくとも111!のテンプレート
剤を示し、mは(CoWAlxPySi2)0201モ
ル当りのRのモル数でO〜約α3である。W。
x、y、zは第1図または第2図に関連して上に定義し
たモル分率を表わす。このものは合成したままの形また
はか焼した形で少くとも装用に示したd間隔を含む特性
的なX線粉末回折像を有する。
装態 (d) X線粉末回折像が現在までに得られているCo
APSO−54組成物は表でほのX線像で特徴づけられ
る。
表□ 例116 (a) 例10の合成されたまま(7) CoAPSO
−35をX線分析した。このものは次の表■のX線粉末
回折像により特徴づけられた。
表□ 7.91 fl、19 8 B、6 10.28 18 1α9 &12 45 It67.638 1&4 6.61 30 1&9 5.57 15 17.3 5.1383 17.8 498 20 2[194,2558 21? 4.06 10,0 22.7 &9213 23.3 五8238 24.9 3.58 、15 2易 五4808 26.9 3.514 28 28.3 五155 45 32−22.780 40 55.9 2.5018 57.8 2.380 5 39.4 2:287 5 419 2.156 8 4u 2.122 10 44.6 2.052 B 47.8 t9038 48A 1873 8 49.8 t83110 51.2 17B4 10 55.7 t650 8 注:簀不純物 (bl 例10のCoAPSO−35を空気中500℃
で2時間か焼した。か焼物は表xxxiのX線粉末回折
像で特徴づけられた。
表■ 8.7 1(L16 26 110 8.04 90 118 21 1!、、7 ヱ46 100 62 174 臣 16 6 176&04 37 2t2 4.19 42 22、!l !L99 58 252 3.83 26 25.7 五7557 25.1&548 26 25.5 五520 52 263 こ589 26 2′15 υ4342 2B、6 &121 53 2B、8 3.100 55 !+2.8 2.750 42 54.5 u 00 21 35.0 2364 21 55.8 2.508 16 注:薫不純物ピーク (c) CoAPSO−35として表わした型は、Co
O2、AlO2、PO7及び5102四面体単位の三次
元微細孔質結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験
組成式を有する。
mR: (CowAlxP、5i2)02ここにRは結
晶内孔中の少なくとも1種の有機テンプレート剤であり
、mは(CowAlxPySi2)0201モル当りの
Rのモル数で0〜約13の値を有する。”Sxs Yl
”は第1図または第2図に関して上に定義したモル分率
を表わす。このものは合成したままの形またはか焼した
形で少なくとも表℃(至)に示したd間隔を含む特性的
なX線粉末回折像により特徴づけられる。
表■ 2t9−223 4.06−五99m−vs28J −
28,6五153−五121m、(d) 現在までにX
線粉末回折像が得られているC0APSO−35組成物
ハ、表XXXlTl ノX @像により特徴づけられる
回折像を有する。
表■訓 7.98 1119 8 F1.6−8.7 1α28−10.16 18−26
119−1 to 8.12−8.04 45−901
1t5−118 763−7.50 8−211五4−
1五7 6.1−646 !10−10n1 &9−1
6.2 557−5.47 ” 15−1<517.3
−f 7.4 5.13−5.10 26−8500 例117 (a) 例93の合成されたままのCoAPSO−36
をX線分析したところ、表XxXIvのX線粉末回折像
で特徴づけられた。
表W (b) 例95 f) CoAPSO−!i6を空気中
500”Cで1時間か焼した。か焼物は次の表豆wのX
線粉末回折像で特徴づけられた。
表豆■ (c) CoAPSO−56で表示した型は、Co。
1 A102、PO,及び5io2四面体単位の三次元細孔
質結晶骨格構造を有し、無水基準で次の実験組成を有す
る。
mR: (CowAlxPySt、)O。
ここにRは結晶内孔に存在する少くとも11の有機テン
プレート剤を表わし、mは(CowAlxPyS1□)
02の1モル当りのRのモル数で0〜約a3の値である
。”s xs ’Is ”は第1図または第2図に関連
して上に定義したモル分率を表わす。合成されたままの
形またはか焼した形でこのものは少くとも表XXXVI
K示したd間隔を有する。
表豆溜 (d) X線粉末回折像が現在までに得られているX線
粉末回折像に対するCoAPSO−36組成物は表XX
XVIのX線像によって特徴づけられる像を有する。
表豆贋 例118 (al 例45の合成されたままのCoAPSO−39
をX線分析にかけて表WのXNA粉末回折像を得た。
表豆肩 14.8薫 5.99 9 15.6薫 5.6831 162薫 5.47 6 27.7簀 五220 13 294 五〇38 1M 34.2薫薫 2.62216 34.6 2.592 6 36.2 2.481 6 注二 簀 CoAPSO−11によるピーク蒼簀 Co
APSO−11及びCoAPSO−39によるピーク(
b) CoAPSO−39として表示した型はC002
、AIOPO及びS IO2四面体単位の三次元微細孔
V12 質結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の実験組成を有
する。
mR:(CoWA1xPySi2)02ここでRは前と
同様な少なくとも1種のテンプレート剤、mは前と同様
なモル数で0〜約0.3、W、x、y、zは前と同様で
ある。このものは合成、か焼形共表豆恵 のd間隔を含
んだ特性的なX線粉末回折像を有する。
表■■ 9.4−9.5 9.41−931 ml 13−13
.4 6−ロ6−661 ml 8.1−18.2 4
.90−4.87 w−m21.0−21.2 4.2
3−4.19 vs22.4−22.5 3.97−1
95 m−52&4−26.5 五376−356′6
m(C) 現在までにX線粉末回折像が得られているC
oAPSO−59組成物は次の表豆夏 のX線粉末回折
像により特徴づけられる回折像を有する。
表■豆 9.4−9.5 9.41−9.31 31−431五
3−1五4 /z66−6.6122−3018.1−
18.2 4.90−487 16−31210−2t
2 423−4.19 10022.4−22.5 五
97−3.95 53−8026.4−26.5 五3
76−五56328−2926.9−2ZO五314−
五302 6−132&1−28.2 五175−3.
164 13−152B、6−28.7 五121−3
.110 10−2529.4−29.5 五〇5B−
五〇28 13−1850.2 2.959 13−1
5 52.7−52.8 、2−759−2.730 17
−22342−54.5 2.62.2−2.614 
12−1654.5−34.6 2.617−2.59
2 (S−103&2−36.3 1481−2.47
5 6−83Zt5−37.9 2−392−2.37
4 16−1759.4−59.5 2.287−υ8
1 9−1142.9−43.0 2.108−2.1
03 8−944.6−44.8 2.0 !+2−2
.025 6−948.5−48.61877−187
3 5−651.4−51.6 1778−1771 
5−65a4−55.61658−1<5535−6例
119 (a) 例19の合成したままのCoAPSO−44を
X線分析して次の表XXXXl0X線粉末回折像を得た
表xxxxr 2θ d、(λ) 100 X I/I。
4.8” 1B、41 B 9.4 9.41 100 13.1 6.76 22 17.4 5.10 5 19.0 4.67 9 20.8 4.27 72 218 4.08 17 22.7 3.92 9 25.1 5.85 9 24.4 五65 49 26:2 3.40j 31 278 5.209 11 290 3.079 5h 29.7 3.008 8 30.1 2.969 20 30.8 2.903 49 3t6 2.85A 3 52.5 2.755 6 32.9 2.722 6 348 2.578 5 35.5 2.529 9 38.6 2−332 5 39.3 2.292 3 D4.I5 16/b ろ (b) 例19のCoAPSO−44を空気中500℃
で125時間か焼したものは、次の表X)OCXIIの
X線粉末回折像により特徴づけられた。
表Wに 8.9 9.94 20 5!3 9.51 100 12.9 6.8624 14.0 、 6.535 15.8 5.61 5h ILO5B4 14 iZ8 4.98 1B 19.1 4.65 4 2 C1043S 40 211 4.02 4 223 五994 2五〇 五877 25.1 3.54B 12 25.8 五45313 27.6 &2323 28.2 5.1fs4 4 29.5 5.028 3 3α6 2.921 21 322 2.780 2 6エ4 2.6B& 5 5′5.7 2.660 4 34.5 2.600 8 56.2 2−481 5 38.2 2.556 2 38.7 2527 5 59.2 2.298 2 59.8 2.265 3 185? 5 丑 1831 5 5IIL6 C8043 (c) CoAPSO−44としてここに表示した型は
、CoO2、Al 02、PO2及びS t 02 四
面体単位の三次元微細孔質結晶骨格構造を有し、次の実
験組成式%式%) ここに、Rは前と同様な少なくとも1つのテンプレート
剤、mは前と同様なRのモル数で0〜約0.3、wlx
、y、zは前に定義した通りである。
合成形またはか焼形で表n℃皿に示すd間隔を少なくと
も有するX線粉末回折像を有する。
表℃α刈■ (d) 現在までにX線粉末回折像が得られているCo
APSO−44ハ表XXXXIVのX線像により特徴づ
けられる回折像を有する。
表W暉 4 ZZ−42,ン 2.141−2.108 5−5
例120 (al 例360合成したままのCoAPSO−46を
X線分析したところ、表W■のX銀粉末回折像セ特徴づ
けられた。
表やαXV 2Odl(A) 100 X I/I。
1χγ 4.46 5 217 4.10 13 22.2 4.00 3 22.9 5J38 7 2&8 五74 4 24.3 166 5 26.3 乙389 5 2&9 五314 7 278 120? 10 2&3 1155 5 28.8 五〇10 6 29.9 2.988 4 3(122,9594 30,72,9124 3Q、9 2J394 4 312 2.867 5 318 2.814 3 3五O2,7144 34,22,6223 31b8 2.495 5 36.6 2.455 3 44.0 2.058 5 (b) CoAPSO−46としてここに表示した型は
CoO2、AlO2、PO2及び5102 四面体単位
の三次元微細孔結晶骨格構造を有し、無水物基準で次の
実験組成式を有した。
m R: (CowA l x Py S i z )
 02ここにRは前と同様な少なくとも1種のテンプレ
ート剤、mは前と同様なRのモル数で0〜約α3、w、
x、y、zは前と同様なモル分率である。このものは合
成されたままの形またはか焼した形で表XXXXVIに
示したd間隔を少くとも含んでいるX線粉末回折像によ
り特徴づけられる。
表へX幣 2θ d、(人) 相対強度 6.5−6.7 1乙60−1119 w7.2−7.
4 12.28−1195 wZ6−7.8 1163
−1 t!+3 vs2t6−217 4.11−4.
10 w278−27.9 1209−&198 w(
C) 現在までにX線粉末回折像が得られているCoA
PSO−46は表W呵の回折像で特徴づけられる回折像
を有している。
表XXX)備 2θ d、(λ) 100 X I/’IO/15−6
.7 13.60−13.19 1149−ZO12,
81−12−657 7,2−7,4i 2,28−1195 12’16−
7.8 1165−1t35 100123−12.6
 708−7.03 71 !L1−13.3 &76
−6.66 51五5−13.9 6.56−437 
415.0−15.1 5.91−5.87 415.
4 5.75 5 1&1 5.51 3 16.7−16.8 5.31−5.28 6199−
2α0 4.46−444 520.5−20.6 4
33−4.31 5210 4.23 4 214 415 5h 216−21.7 411−410 1322.1−2
2.2 4.02−4.00 522.8 五90−5
.88 7 2′5.8 五74 4 24.2−24.3 五6 B −3,66526,5
−26,45,389−五376 3248−249 
Pr26−エ314 727.8−279 N2O9−
31981028J−28,4五155−′5.145
 528.8−2 &9 五010−5.089 62
9.8−29.9 2.998−2.988 45CQ
 2.959 4 317 2.912 4 3 [L9−3to 2.894−2J385 451
.2−3t5 2.867−2J35B 55t8−3
t9 2J314−2J305332.8−3五〇 2
.730−2.714 434.2−34.3 242
2−2J14 355.9−56.O12−510−2
A95 556.5−56.6 2.462−2.45
5 344.0−44.1 2.058−2.0533
例121 (a) 例104の合成したままのCoAPSO−47
のX線回折像は、次の表aのX線粉末回折像で特徴づけ
られた。
表W(至) 2θ d、(人) 100 X I/I。
94 9.57 94 12.9 6.88 16 1&8 6.40 9 16.0 5.55 40 125 5.06 14 1EL9 4.69 6 20.6 4.32 100 218 4.08 11 22.4 3.97 4 23.0 5.87 12 24.6 3.62 38 25.9 乙443 22 27.6 5230 11 29.5 五〇606 3[162,92642 3152,8445 33,12,7073 3452、(5029 35,72j 18 7 5 &4 2.345 4 39.6 2275 4 42.5 2.128 4 47.6 19j0 4 485 t877 11 5α3 1815 7 52.3 t749 2 5五2 t721 5 5五9 1700 3 54.3 1690 5 (b) 例104 ノCoAPSO−47を空気中50
0℃で15時間か焼した。そのX線粉末回折像は次表邪
Iαに示した通りであった。
表Wは (c) CoAPSO−47でここに表示した型は、C
002、AI、02、po2及びSin、四面体単位の
三次元微細孔質結晶骨格構造を有し、次の実験組成式を
有する。
mR: (CowAlxPySi、) 0゜ここにRは
前と同様な少なくとも1種のテンプレート剤、mは前と
同様なRのモル数で0〜約[13、w、x、y、zは前
と同様なモル分率である。このものは合成したままの形
またはか焼した形で少なくとも表LI に示したd間隔
を有するX線粉末回折偉で特徴づけられる。
表LI (d) 現在までkX線回折像が得られているCoAP
SO−47組成物は表LIIのxm*で特徴づけられる
像を有する。
表LH zu、t 5..110 4 例122 CoAPSO組成物の触媒活性を調べるために、CoA
PSO生成物のか焼した試料を用いてn−ブタンの接触
クラッキングを行った。
n−ブタン分解はペンチスケール反応器を用いて行った
。反応器は長さ254簡及び内径113簡の円筒状石英
管であった。各試験において、反応器に20〜40メツ
シユ(U、S、標準ふるい)のCoAPSO試料の粒子
なα5〜5g装入した。装入量は、n−ブタンの変換率
が実験条件下に少なくとも5Xで90%以下となるよう
に選択した。はとんどのCoAPSO試料は孔内から有
機物質を除去するように空気中で予めか焼し、次いで反
応器内でヘリウムを流しながら500℃で1時間か焼し
た。成る例では、試料は反応器内でか焼した。
供給物は2モルにのn−ブタンを含有するヘリウム−n
−ブタン混合物であり、これを反応器に500e 7分
の流量で流した。供給物及び流出物の分析は通常のガス
ク四マドグラフ技術を用いて行った。反応器の流出物は
、連続流操作を10分間行った後に分析した。
凝似第1次速度定数KAを計算してCoA P S 0
組成物の相対的触媒活性を決定した。KA値(0M37
11分)の値を下表に示す。
CoAPSO−11(Ex、42) 19CoAPSO
−11(Ex、61) 1.4CoAPSO−34(E
x、90) 11BCoAPSO−46(Ex、3S)
 2.4薫 ヘリウム中500℃で2時間現場(反応器
内)か焼した。
方法の用途 本発明のCoAPSO組成物は一般に親水性であり、た
とえばパラフィン類、オレフィン類およびベンゼン芳香
族物質、たとえばベンゼン、キシレン及びクメンのよう
な一般的炭化水素分子全般にわたり優先的に水を吸着す
る。したがって、CoAPSOは分類として、天然ガス
乾燥及びクランキング乾燥のような吸着分離/精製工程
における乾燥剤として有用である。さらに、たとえば二
酸化炭素、窒素、酸素及び水素のようないわゆる永久気
体についても水が優先的に吸着される。したがって、こ
れらのCoA P S Oは改質水素流の乾燥及び酸素
、窒素又は空気の液化前の乾燥に好適に使用される。
さらに本発明のCoA P S O組成物は新規な表面
選択特性を示し、多くの炭化水素変換および酸化燃焼反
応における触媒又は触媒ベースとして有用である。これ
らには、当業界で周知された方法により触媒活性金属を
含浸させ或いは充填することができ、かつたとえばシリ
カ若しくはアルミナベースを有する触媒組成物を加工す
る際に使用することができる。一般的種類のうち、約4
人より大きい気孔を有するものが触媒用途に好適である
CoAPSO組成物により触媒される炭化水素変換反応
のうちには熱分解、水添熱分解、芳香族及びイソパラフ
ィン系の両者に対するアルキル化、キシレン異性化を含
む異性化、重合、リホーミング、水素添加、脱水素化、
アルキル交換、脱アルキル化、水添脱環化及び脱水素環
イ1lJkある。
たとえば白金若しくはパラジウムのような水素化促進剤
を含有するCoAPSO触媒組成物を使用して、重質残
油原料、環式原料及びその他の水添熱分解しうる添加原
料を、2〜80の範囲の水素対炭化水素のモル比、10
〜3500 p、s、 i、g、の範囲の圧力及びQ、
1〜20、好ましくはtO〜10の範囲の液体空時速度
(LH8V)を使用して400’F〜825°Fの範囲
の温度にて水添熱分解することができる。
水添熱分解に使用するCoAPSO触媒組成物は、さら
に炭化水素供給原料を約760千〜1000下の温度1
00〜500 p、s、iog、の水素圧力、0.1〜
10の範囲のLH8V値及び1〜20、好ましくは4〜
12の範囲の水素対炭化水素モル比にて触媒と接触させ
るリホーミング法に使用するにも適している。
これらの同じ触媒、すなわち水素化促進剤を含有する触
媒は、さらにたとえばノルマルパラフィンのような供給
原料を飽和の側鎖異性体に変換させろ水添異性化反応に
おいても有用である。水添異性化は約200′P〜(S
OO6F、好ましくは300″F〜550″Fの温度に
−(約o、 2〜t O〕L HS V値で行なわれる
。水素を1〜5のモル比(水素対炭化水素)にて炭化水
素供給原料と混合して反応器へ供給する。
それより若干高い温度、すなわち約650°P〜100
0″F、好ましくは850°F〜950’Fかっ一般に
約15〜50 p、s、i、g、の岬1囲の若干低い圧
力にて、同じ触媒組成物を使用してノルマルパラフィン
を水添異性化する。好ましくは、パラフィン供給原料は
C7−C2o の範囲の炭素数を有するノルマルパラフ
ィンからなっている。供給原料と触媒との間の接触時間
は一般に、たとえばオレフィン重合及びパラフィン熱分
解のような望ましくない副反応を回避するため、比較的
短い。0.1〜10、好ましくはtO〜600範囲のL
H8V値が適している。
本発明によるCoAPSO触媒の独特な結晶構造並びに
アルカリ金属を全く含有しない形態でのその入手性は、
アルキル芳香族化合物の変換、特にトルエン、エチレン
、トリメチルベンゼン、テトラメチルベンゼンなどひ接
触不均化反応に使用するのに好適′である。この不均化
法においては、異性化及びアルキル変換も生じうる。好
ましくは、この触媒組成物には、第■族の貴金属アジュ
バントを単独で又は第Vl−B族の金属、たとえばタン
グステン、モリブデン及びクロムと組み合せて全組成物
に対し約3〜15重量%の量で含ませる。
必らずしも必要ではないが、余分の水素な反応帯域中に
存在させて、反応帯域を約4(10〜750下の温度、
100〜2ooop、s、iog、の範囲)圧力、かつ
[L1〜15の範囲のI、H8V値に維持することがで
きる。
接触熱分解法は、好ましくはたとえばガス油、重質ナフ
サ、脱アスフアルト原油残留物などの供給原料を用いて
CoAPSO触媒により行なわれ、主たる所望生成物は
ガソリンである。850〜11006)”(7)温度条
件、[L5〜10のLH8V値及び約0〜50 p、s
、iog、の圧力条件が適している。
パラフィン系炭化水素供給原料、好ましくは6個より多
い炭素原子を有するノルマルパラフィンヲ使用シて、ベ
ンゼン、キシレン、トルエンナトを生成させる脱水素環
化反応は、接触熱分解とほぼ同じ反応条件を用いて行な
われる。これらの反応につき、CoA P S O触媒
を、たとえばマグネシウム及びニッケルのような第■族
の非貴金属カチオンと組み合せて使用するのが好適であ
る。
環構造を実質的に水素化することなく芳香族核からパラ
フィン系側鎖を開裂させることが望ましい接触脱アルキ
ル化においては、約800〜1000°Fの範囲の比較
的高温度が約300〜1000 p、s、i、g、の中
庸の水素圧力下で使用され、その他の条件は、上記接触
熱分解におけると同様である。好適触媒は、接触脱水素
環化に関連して説明したと同じ種類のものである。ここ
で考えられる特に望ましい脱アルキル化反応は、メチル
ナフタレンからナフタレンへの変換並びにトルエン及び
(又は)キシレンからベンゼンへの変換を包含する。
接触ヒドロファイニングにおいては、主たる目的は供給
物における有機硫黄及び(又は)窒素化合物の選択的水
素化分解をその炭化水素分子に実質的に影響を及ばずこ
となく促進することである。
この目的で接触水添熱分解につぎ上記したと同じ一般的
条件及び脱水素環化反応に関連して記載したと同じ一般
的性質の触媒を使用するのが好適である。供給原料はガ
ソリン留分、ケロシン、ジェット燃料留分、ディーゼル
留分、軽質及び重質ガス油、脱アスフアルト残油などを
包含し、これらはいずれも約5重量%までの硫黄と約3
重fXまでの窒素とを含有することができる。
同様な条件を使用して、相当割合の有機窒素及び有機硫
黄化合物を含有する炭化水素供給物のヒドロファイニン
グ、すなわち脱窒素及び脱硫を行なうことができる。相
当量のこの種の成分の存在は水素化熱分解の触媒活性を
著しく阻害することが一般に認められている。したがっ
て、より小さい有機窒素化合物を含有する供給物につき
必要とされるよりも比較的多い窒素質の供給物に関し、
1回の通過で同$9の水添熱分解変換をうろことが望ま
しければ、より極端な条件で操作する必要がある。した
がって、脱窒素、脱硫及び(又は)水添熱分解を任意所
定の状況下で最も迅速に行ないうる条件は、必らず供給
原料の特性、特に供給原料における有機♀素化付物の濃
度を考慮して決定される。これら組成物の水添熱分解活
性に対する有機窒素化合物の作用の結果、必らずしも比
較的高い有機窒素含有量を有する所定の供給原料を最小
の水添熱分解、たとえば1回の通過当り20容tX未満
の新鮮供給物にて脱窒素するのに最も適した条件は、た
とえば有機窒素化合物のような −水添熱分解を阻害す
る成分の低濃度を有する他の供給原料な水添熱分解する
のに好適な条件と同じではないと思われる。したがって
当業界VCおいては、成る種の供給物を予備的スクリー
ニング試験に基づき特定の触媒及び供給原料と接触させ
るベーき条件を確立するのが慣例となっている。
異性化反応は、酸性度の若干高い触媒を使用してリホー
ミングにつき上記したと同様な条件下で行なわれる。好
ましくは、オレフィンは500〜900°Fの温度で異
性化されるのに対し、パラフィン類、ナフテン類及びア
ルキル芳香族類は700〜1000′Fの温度で異性化
される。ここで考えられる特に望ましい異性化反応はn
−ヘゲテン及び(又は)n−オクタンからイソへブタン
及びイソオクタンへの変換、ブタンからイソブタンへの
変、換、メチルシクロペンタンからシクロヘキサンへの
変換、メタ−キシレン及び(又は)オル)−キシレンか
らバラ−キシレンへの変換、1−ブテンから2−ブテン
及び(又は)イソブチンへの変換、n−””キセノから
イソへキセノへの変換、シクロヘキセンからメチルシク
ロペンテンへの変換などを包含する。触媒の好適形態は
、MgAPSOと第1[−A族、第1I−B族の金属及
び稀土類金属の多価金属化合物(たとえば、硫化物)と
の組み合せである。アルキル化及び脱アルキル化法につ
℃・ては、少なくとも5人の気孔を有するCoAPSO
組成物が好適である。アルキル芳香族の脱アルキル化に
つき使用する場合、温度は一般は少なくとも350’F
であり、供給原料又は変換生成物の相当な熱分解が生ず
る温度まで、一般に約700’Fまでの範囲である。好
ましくは、温度は少なくとも450’F、かつ脱アルキ
ル化を受ける化合物の臨界温度以下である。圧力条件は
、少なくとも芳香族供給物を液体状態に保持するように
使用される。アルキル化については、温度は250下程
度に低くすることもできるが、好ましくは少なくとも3
50′Fである。ベンゼン、トルエン及びキシレンのア
ルキル化においては、好適アルキル化剤はたとえばエチ
レン及びプロピレンのようなオレフィン類である。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の組成物に関するノくラメータをモル分
率として示した三成分図であり、第2図は好適組成物に
関するノくラメータをモル分率として示した三成分図で
あり、 第3図は本発明による組成物の製造に使用される反応混
合物に関するパラメータなモル分率として示した三成分
図である。 し= 第1頁の続き [相]Int、CI、4 識別記号 庁内整理番号0発
 明 者 ニブイス・マリ−・フ アメリカ合衆国ラニ
ジエン ラドランド・ヒ ニューヨーク州ホワイト・プレインズ、ウルズ・ロウド
 502

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 t CoO2、AlO2、PO2及び5i02 四面体
    単位の三次元微細孔質骨格構造を有し、且つ無水物基準
    で次の式の組成 mR:(CoWA1xPySi2)02(ただしRは結
    晶内孔中に存在する少なくとも1種の有機テングレート
    剤を表わし、mは1モルの(CowAl xPyS I
     Z )02当り存在するRのモル数で0から約α3の
    間の値であり、W、x、y及び2は上記四面体酸化物と
    して存在するコバルト、アルミニウム、リン及びケイ素
    のそれぞれのモル分率であり、これらのモル分率は第1
    図の点A、B、C。 D及びEを結ぶ5角形の組成領域内にある)を有する結
    晶性分子ふるい。 2 モル分率w、xSy、zは第2図の点as b%C
    及びdを結ぶ4角形の組成領域内にある前記第1項記載
    の結晶性分子ふるい。 五 分子ふるいは少なくとも表Aに示したd間隔を含む
    特性Xm粉末回折像を有している前記第1項または第2
    項記載の結晶性分子ふるい。 4、 分子ふるいは少くとも表Bに示したd間隔を含む
    特性XIIA粉末回折像を有している分子ふるい。 艮 分子ふるいは少なくとも表Cに示したd間隔を含む
    特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項記
    載の分子ふるい。 6 分子ふるいは少なくとも表りに示したd間隔を含む
    特性X線粉末回折偉を有する前記第1項または第2項記
    載の分子ふるい。 Z 分子ふるいは少なくとも表Eに示したd間隔を有す
    る特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項
    記載の分子ふるい。 8、 分子ふるいは少なくとも表Fに示したd間隔を有
    する特性X1181粉末回折像を有する前記第1項また
    は第2項記載の分子ふるい。 9、 分子ふるいは少なくとも表Gに示したd間隔を含
    む特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項
    記載の分子ふるい。 10、分子ふるいは少なくとも表Hに示すd間隔を含む
    特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項記
    載の分子ふるい。 1t 分子ふるいは少なくとも表Jに示すd間隔を含む
    特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項記
    載の分子ふるい。 12、分子ふるいは少なくとも表Kに示すd間隔を含む
    特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項記
    載の分子ふるい。 15、分子ふるいは少なくとも表りに示すd間隔を含む
    特性X線粉末回折像を有する前記第1項または第2項記
    載の分子ふるい。 14、分子ふるいは少なくとも表Mに示すd間隔を含む
    特性X線回折像を有する前記第1項または第2項記載の
    分子ふるい。 15 モル比で表して aH:(CowAlxPySi2):bH20(ただし
    、Rは有機テンプレート剤を表わし、aはRの量で0ま
    たは0〜約6の有効量であり、bは0〜約500であり
    、w、x、y、zは(COwAlxP、5i2)02 
    成分におけるそれぞれC01AI、P、Siのモル分率
    で各々少なくとも0.01である)で表わされる反応混
    合物を有効温度及び有効時間反応させることより成る、
    C002、AlO2、PO2及びSiO2四面体単位の
    三次元微細孔質骨格構造を有し、且つ無水物基準で次式 %式%) (ただしmは1モルの(CowA IxPyS iz 
    ) 02当り存在するRのモル数で0〜約0,6であり
    、W%X1y及び2は第1図の点A、B、C,D及びE
    を結ぶ5角形の組成領域内にある)で表わされる結晶性
    分子ふるいの製造方法。 16、w、x、yl zは第3図の点F、G、H,I、
    Jを結ぶ線で囲まれた領域内にある前記第15項記載の
    方法。 1Z 反応混合物中のリン源は正リン酸である前記第1
    5項記載の方法。 18、反応混合物中のリン源は正リン酸であり、アルミ
    ナ源はシュード、ベーマイト、及びアルミニウムアルコ
    キシドより選ばれる少なくとも1つである前記第15項
    記載の方法。 19 アルミニウムアルコキシドはアルミニウムイソプ
    R¥イドである前記第15項記載の方法。 20、ケイ素源はシリカである前記第15項記載の方法
    。 21 コバルト源が酢酸コバルト(■)または硫酸コバ
    ル) (II)である前記第15項記載の方法。 22、有機テンプレート剤が式R4X+(ここにXは窒
    素またはリンであり、各Rは炭素数1ないし8のアルキ
    ルまたはアリール基)を有する第4級アンモニウムまた
    は第4級リンである前記第15項記載の方法。 23、有機テンプレート剤はアミンである前記第15項
    による方法。 24、有機テンプレート剤は、テトラプロピルアンモニ
    ウムイオン、テトラエチルアンモニウムイオン、トリプ
    ロピルアミン、トリエチルアミン、トリエタノールアミ
    ン、ピペリジン、シクロヘキシルアミン、2−メチルピ
    リジン、N、N−ジメチルベンジルアミン、N、N−ジ
    メチルエタノールアミン、コリン、N、N−ジメチルピ
    ペラジン、1.4−ジアザビシクロ−(2,2,2)オ
    クタン、N−メチルジェタノールアミン、N−メチルエ
    タノールアミン、N−メチルピペリジン、3−メチルピ
    ペリジン、N−メチルシクロヘキシルアミン、3−メチ
    ルピリジン、4−メチルピリジン、キヌクリジン、N 
    、 N’−ジメチル−1,4−ジアザビシクロ(2,2
    ,2)オクタンイオン、テトラメチルアンモニウムイオ
    ン、テトラブチルアンモニウムイオン、テトラペンチル
    アンモニウムイオン、ジ−n−ブチルアミン、ネオペン
    チルアミン、ジ−n−ペンチルアミン、イソプロピルア
    ミン、t−ブチルアミン、エチレンジアミン、ピロオリ
    ジン、2−イミダゾリトン、ジ−n−プロピルアミン、
    ピロリジン、及び重合性第4級アンモニウム塩〔(01
    4日32へ2)(OH)2〕x(ここにXは少なくとも
    2)より成る群から選択される前記第15または16項
    記載の方法。 25. CoO2、AlO2、PO2及びS i02 
    四面体単位の三次元微細孔質骨格構造を有し、且つ無水
    物基準で次の式の組成 mR: (CowAlxP、Si 、 ) 02(ただ
    しRは結晶内孔中に存在する少なくとも1種の有機テン
    プレート剤を表わし、mは1モルの(CoWA I x
     Py S r z ) 02当り存在するRのモル数
    で〇から約0.3の間の値であり、ws xs ’I及
    び2は上記四面体酸化物として存在するコバルト、アル
    ミニウム、リン及びケイ素のそれぞれのモル分率であり
    、これらのモル分率は第1図の点ASB。 C,D及びEを結ぶ5角形の組成領域内にある)を有す
    る結晶性分子ふるいをか焼して得た結晶性分子ふるい。 21 CoO2、AlO2、po、 及ヒ5io2四面
    体、Qi位ノ三次元微細孔質骨格構造を有し、且つ無水
    物基準で次の式の組成 mR: (CowAIXPySi2)02(ただしRは
    結晶内孔中に存在する少なくとも1種の有機テンプレー
    ト剤を表わし、mは1モルの(CoWAl x Py 
    S iz ) 02 当り存在するRのモル数で0から
    約13の間の値であり、w、x、y及び2は上記四面体
    酸化物として存在するコバルト、アルミニウム、リン及
    びケイ素のそれぞれのモル分率であり、これらのモル分
    率は第1図の点A、B。 C,D及びEを結ぶ5角形の組成領域内にある)を有す
    る結晶性分子ふるいまたはそのか焼体に、極性の大きい
    分子種とそれよりも極性の低い分子種との混合物を接触
    させ、極性の大きい分子種の少なくとも1種を吸着させ
    るものであり、該分子ふるいの孔径は極性の大きい分子
    種の少なくとも1種を吸着しうるに十分な大きさを有し
    、また分子ふるいは当該少なくとも1種の分子種が結晶
    内細孔内に選択吸着されるように少くとも部分的に活性
    化されている、分離方法。 2Z 極性の大きい分子は水である前記第26項記載の
    分離方法。 2 s、(−o02、AlO2、PO2及び5in2 
    四面体単位の三次元微細孔質骨格構造を有し、且つ無水
    物基準で次の式の組成 mR: (CowAlxP、5i2) 02(ただしR
    は結晶内孔中に存在する少なくとも1種の有機テンプレ
    ート剤を表わし、mは1モルの(CoWAlxPySi
    2)02当り存在するRのモル数で0から約α3の間の
    値であり、w、x、y及び2は上記四面体酸化物として
    存在するコバルト、アルミニウム、リン及びケイ素のそ
    れぞれのモル分率であり、これらのモル分率は第1図の
    点A、B。 C,D及びEを結ぶ5角形の組成領域内にある)を有す
    る結晶性分子ふるいまたはそのか焼体であって、その孔
    径が、異った動直径を有する分子種混合物中のうちの全
    部ではない少なくとも1種を吸着するに十分な大きさを
    有するものと、前記混合物とを接触させることより成り
    、また前記分子ふるいは動直径が十分に小さい少なくと
    も若干種の分子がその結晶内孔中へ入りうるように少な
    くとも部分的に活性化されている、分離方法。 29、CoO2、AlO2、PO2及びSiO2四面体
    単位の三次元微細孔質骨格構造を有し、且つ無水物基準
    で次の式の組成 mR: (CowAlxPySi2’)02(ただしR
    は結晶内孔中に存在する少なくとも1種の有機テンプレ
    ート剤を表わし、mは1モルの(Cow A l xP
    yS I Z ) 02当り存在するRのモル数で0か
    ら約α3の間の値であり、w、x、y及び2は上記四面
    体酸化物として存在するコバルト、アルミニウム、リン
    及びケイ素のそれぞれのモル分率であり、これらのモル
    分率は第1図の点A、B。 C,D及びEを結ぶ5角形の組成領域内にある)を有す
    る結晶性分子ふるい、またはそのか焼体と炭化水素とを
    炭化水素転化条件下に接触させることより成る炭化水素
    転化方法。 3[1転化はクラッキングである前記第29項記載の転
    化方法。 3t 転化は水添分解である前記第29項記載の転化方
    法。 32、転化は水素添加である前記第29項記載の転化方
    法。 33、転化は重合である前記第299i記載の転化方法
    。 64.転化はアルキル化である前記第29項記載の転化
    方法。 35、転化はリフオーミングである前記第29項記載の
    転化方法。 36 転化はハイドロトリーティングである前記第29
    項記載の転化方法。 3Z 転化は異性化である前記第29項記載の転化方法
    。 58、異性化はキシレン異性化である前記第57項記載
    の転化方法。 39 転化は脱水素環化である前記第29項記載の転化
    方法。
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