JPS6077125A - Zsm−12の酸強度の調整製造 - Google Patents

Zsm−12の酸強度の調整製造

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JPS6077125A
JPS6077125A JP59178547A JP17854784A JPS6077125A JP S6077125 A JPS6077125 A JP S6077125A JP 59178547 A JP59178547 A JP 59178547A JP 17854784 A JP17854784 A JP 17854784A JP S6077125 A JPS6077125 A JP S6077125A
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    • C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B33/20—Silicates
    • C01B33/26—Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28—Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2884—Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures the aluminium or the silicon in the network being partly replaced

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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】 ゛〈産業上の利用分野〉 本発明はZSM−12の構造を有する合成の結晶性珪質
モレキュラー・シーブ物質の(目的に適合しfC)酸強
度の調整・製造方法、該方法から得られる目的に適合し
た合成物質及び該調整製造された合成物質の有機化合物
の接触転化用触媒成分としての利用に関する。
〈従来の技術〉 天然のもの及び合成品を問わず、ゼオライト物質は種々
のタイプの炭化水素転化反応に対して触礎特性を示して
来た。ある種類のゼオライト物質は、X線回折図に依っ
て却1定される様々一定の結晶構造を有し、その結晶構
造中には多数の小さなキャビティーがsb、そのキャビ
ティーがより小さな多数の孔路又は細孔で相互連絡して
いる規則正しい多孔質結晶性アルミノシリケートである
。特定のゼオライト物質では、これらのキャビティー及
び細孔の大きさが均一である。これらの細孔のディメン
ションがある特定のティメンジョンの分子の吸着を許す
一方で、より大きなディメンションの分子を退けるので
、これらの物質は゛モレキュラー・シーブ(分子111
i)”として知られる様になり、これらの特性を利用し
て様々の方法で応用されている。
か\るモレキュラー・シーブには、天然産のものも合成
品も共に、多種多様の陽イオン含有結晶性アルミノシリ
ケートがある。これらのアルミノシリケートは、酸素原
子を共有することに依って四面体が橋かけ結合し、従っ
て(アルミニウム原子+珪素原子):酸素原子の比が1
=2である、5if4とAlO4よシ成る強固な三次元
網状体構造(骨格構造〕として記述出来る。アルミニウ
ムを含有する四面体のイオン原子価は、例えばアルカリ
金属又はアルカリ土類金属カチオンの様な、カチオンの
結晶内混在に依ってバランスされている。この事は、C
aA、Sr/2、Na、K又はLiの様な種々のカチオ
ンの数に対するアルミニウムの比が1に等しいことで示
すことが出来る。一つのタイプのカチオンを在来の方法
でのイオン交換技術を利用して、全くでも部分的にでも
、他のタイプのカチオンと交換させることが可能である
。適切なカチオンを選択すれば、か\るカチオン交換を
利用して、所定のアルミノシリケートの性質を変化させ
ることが可能となっていたう脱水前は、四面体間の空間
は水の分子に依って占有さilている。
先行技術の諸方法によって非常に多くの種類の合成アル
ミノシリケートが形成される結果となっている。ゼオラ
イト類は、ゼオライトA(米国特許第2,882.24
3号〕、ゼオライトX(米国特許第2,882,244
号)、ゼオライトY(米国特許第3,130,007M
’ )、ゼオライトZK−5(米国特許第3,247,
195号)、ゼオライトZK−4(米国特許第3,31
4,752号)、ゼオライトZSM−5(米国や許第3
,702,886号〕、ゼオライトZSM−11(米国
慣許第3.7 (19,979号)、ゼオライトZSM
−12(米国%約第3,832,449号)、ゼオライ
トZSM−20(米国特許第4,046,859号)、
ゼオライトZSM−35(米国特許第4,016,24
 s号〕、ゼオライトZSM−38(米国%i第4,0
46,859号)、及びゼオライ)ZSM−23(米国
特許第4,076,842号)とその僅かを挙げて例示
される様に、文字又はその他の便利な記号によって名付
けられる様になっている。
ゼオライ)ZSM−5の構造を有する結晶性鉄含有シリ
ケートは米国特許第4,208,305号で特許請求さ
れている。米国特許第4,238,318号は非環式有
機化合物例えばメタノールより成る原料からの芳香族炭
化水素製造用触媒として、米国特許第4,208,30
5号の鉄含有シリケートの使用を特許請求している。結
晶性鉄含有シリケートは米国特許第4,244,807
号ではリホーミング(改質)に、そして米国特許第4,
329,233号では水の精製に、用いられている。
〈発明の諌題〉 本発明はゼオライ)ZSM−12の構造を有する合成の
結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質の目的に適合した
酸強度の調整・製造の手段を提供する。特には、本発明
は、そのアニオン性骨格構造中にアルミニウムと鉄の両
者を包含させる特有の方法での該ゼオライトの合成、即
ちある組成限界内で、四面体的に(P素に〕配位された
アルミニウム及び鉄を含有するZSM−12の構造のフ
ェロアルミノシリケートの製造を伴う9本発明は又、か
く合成された目的に適合させたゼオライト並びに有機、
例えば炭化水素、化合物の接触転化反Eαオの使用をめ
さすく目的を達成するための手段及び作用〉ゼオライト
合成方法の実施態様では、本発明は有機カチオン湯、珪
素源、意図的に添加したアルミニウム源、鉄源、アルカ
リ金属又はアルカリ土類金較イオン源及び水を含有し、
而して酸化物及びイオンのモル比で表わして特定の組成
を有する混合物を調製し:この混合物を結晶性珪少モレ
キュラーφシーブ物質が形成される迄、100℃乃至2
00℃の温度に30時間乃至40日の時間保持し;且つ
混合物から、特定のタイプの結晶性珪質モレキュラー・
シーブ物質を分離回収することよシ成る。モレキュラー
・シーブ物質の形成に使用される反応混合物の成分は次
の比:OH−/S i o2o、o 5−0.7H21
0H−’ 5O−250 SiO2/A1z03 30−50.000SiOz/
FezO3ao−a、oo。
Q/(Q+M) 0.2−0.9 (Q”M)/(AI+Fe) 10−150〔但し、Q
は有機カチオンを表わし、そしてMはアルカリ金属又は
アルカリ土類金属イオンを表わす〕で示される。
混合物から回収された結晶性モレキュラー・シーブ物質
は以下に記載の表1に示すものと実質上同様なX線回折
図、及び無水物基準で、シリカ1モル当りの酸化物のモ
ル比で表わして次式: %式% 〔但し、Rは少くとも一種の原子価nを有するカチオン
であり、そして a = (1,0±0.2)(b+c)b = 0.0
005−0.05 及びc = 0.00003−0.
02 である〕に依って表わされた組成とを有することを特徴
とする。か\るモレキュラー・シーブ物質は、又アンモ
ニウム型の時に、310℃以上乃至370℃以下の(温
度の)、温度をプログラム調節した昇温アンモニア脱離
ピーク(頂温度)及び、120℃以上乃至160℃以下
の、温度をプログラム調節した昇温アンモニア脱離ピー
クの半値幅も示す0 第二の実施態様では、本発明は反応混合物から回収され
た特定の結晶性モレキュラー・シーブ物質それ自身、か
かるモレキュラー・シーブ物質を含有する触媒組成物及
び有機化合物転化のためのか\るモレキュラー・シーブ
物質の利用に関する。ここでの触媒組成物は、例えば、
1乃至90wt%の結晶性モレキュラー・シーブ物質及
び10乃至99wtチの無機酸化物マトリックス物質を
含有し得る。
本発明の酸強度を調整・製造した結晶性フェロアルミノ
シリケートは、ZSM−12構造の既知のアルミノシリ
ケート及び−切の既知の構造の鉄含有シリケートからそ
れを区別する。触媒及び親水特性の価値ある組合わせを
示す独特の組成物である。本発明のフェロアルミノシリ
ケートは独特かつ有用な触媒、吸着及び形状選択特性と
共に約30.000迄q)シリカ/アルミナモル比を示
すであろう。
好ましくはか\る物質は600以下の、よシ好ましくけ
500以下のシリカ/アルミナのモル比を有する。アル
ミノシリケートの触媒活性及び親水特性はシリカ/アル
ミナモル比の増加と共に減少することが知られている。
ある種のアルミノシリケート例えばモルデナイト、ベー
ター及びZSM−35は、結晶化混合物中のシリカ/ア
ルミナモル比が増加するにつれて合成がよシ困難に々る
ことも知られている。本発明の方法に依って製造された
7エロアルミノシリケート・モレキュラー・シーブ物質
はアルミノシリケートの高いシリカ/アルミナモル比及
びボロシリケートの同様な難点に付随する潜在的問題を
克服し、その点で本発明の物質は、それを既知のアルミ
ノシリケートから区別する独特の調整・製造された酸強
度及び親水特性を示す。ゼオライ)ZSM−12はよシ
詳細には米国特許第3,832゜449号に記載されて
いる。
合成したま\の酸強度を調整・製造したフェロアルミノ
シリケートの当初のアルカリ金属又はアルカリ土類金縞
カチオンは、当業界周知の方法に依って、少くとも一部
分は、イオン交換によって他のカチオンと置き換えるこ
とが出来る。好ましい置換カチオンには、金属イオン、
水素イオン、水素前駆体例えばアンモニウムイオン及び
その混合物が包含されるり好ましい金属イオンには稀土
類金属及び元素の周期律表(サージェント−ウェルチー
サイエンティフィック・カンパ=−〔Sargent 
−Welch ScientificCompany 
:] 1979年〕の第1A族、第1[A族、第1II
A族、第1VA族、第1B族、第11B族、第111B
族、第1VB族、第MB族及び第1族の金属が包含され
る。典型的なイオン交換の方法は合成フェロアルミノシ
リケートを所望の置換カチオン(一種又は複数)の塩と
接触させることであろう0か\る塩の例にはハロゲン化
物例えば塩化物、硝酸塩及び硫酸塩が包含される。
本発明の酸強度をiM!i−製造したゼオライトはイオ
ン交換の前でも移でも、好ましくけ熱処理出来る0この
熱処理はゼオライトを空気、窒素、水素、スチーム等の
様な雰囲気中で、約370℃乃至約1100℃の温度で
約1分間乃至約20時間加熱することに依って実施され
る。減圧又は加圧もこの熱処理に使用出来るが、便利さ
の点で常圧が望ましい。ある場合には、この熱処理を約
370℃乃至約750℃で実施することが望まれること
もあろうが、然しこの酸強度を調整・製造したゼオライ
トの構造は約1100℃迄は安定でおるべきである。
ゼオライ)ZSM−12はそれを他のゼオライト類から
区別する明確なX線回折を示す。ゼオライトZSM−1
2の構造を有する本発明のフェロアルミノシリケートの
Xi回折図は次の特性値を有する: 表 1 11.9±0.2m 10.1±0,2 nl 4.76±0.IW 4.26±0.08 vs 3.98±o、os w 3.89±0078 3.47±0.07 m 3.40±0.07 m 3.20±0.06 W 3.06±0.05 W 2.52±0.03 W これらのX1回折データはフィリップス(Philli
ps)AD−3600Xf!!システムを用いて、銅の
に一α照射線を使用して蒐集した02θ(シータ−)の
度で表わしたピークの位置(θはブラッグの角である)
は0.02°の2θ間隔の段階走査及び各段階での2秒
間の計測時間に依りめた。オングストローム単位(A)
で測った格子面間隔、d、及びラインの相対強度I/I
o(但し、IOはバックグランドを差引いた最強のライ
ンの強度を100とする)はソフトウェア“ADピーク
・アルゴリズムCAPD PeakAlgorithm
 )″を用いて導いた。相対強度は、vs=極めて強い
、S=強い、m=中位、及びW−弱い、の記号を用いて
示した。このX線回折図は本発明の方法に依シ合成され
たゼオライト組成物についてのすべての品種について特
徴的なものであることを理解されたい0ゼオライト中の
アルカリ釜属カチオンを他のイオンでイオン交換すると
、格子面間隔に若干の僅かな変化及び相対強度に変化が
あるが、実質上同一のX線回折図を示すゼオライトを生
ずる。
その熱処理の度合いと共に特定試料のシリカ対(アルミ
ナ+酸化鉄〕の(モル)比及び鉄対(鉄+アルミニウム
〕の(原子)比によっても、その他の若干の変化が起り
得る0特定のゼオライトの配性活性と酸強度とを混同し
ないことが重要である。本発明はゼオライ)ZSM−1
2の構造を有する合成の結晶性モレキュラー・シーブ物
質の(目的に適合した〕酸強度の調整・製造に関する。
アルファー値で示される酸性活性は、 (1)よシ高いアルファー値のゼオライトのスチーム処
理に依り、 (2) よシ高いS i 02 / Al t Osモ
ル比を有するゼオライトの結晶化に依シ、及び (3)メタロアルミノシリケート(但し、アルミニウム
以外の金属はゼオライト構造中でアルミニウムの場所を
占めるものとする〕としてのゼオライトの結晶化に依っ
て、アルファー値の低い方へと変えることが出来る。力
源3)は方法(1)の生成物ゼオライトと同数の酸性サ
イトを有する生成物ゼオライトを与えることが可能であ
るが、然しその酸強度は低い。
それらの(酸性)サイトの酸強度が一定の場合には、ア
ルファー値Fi藪性サイト数のみに比例する。逆に酸性
サイト数が一定の場合には、アルファー値は酸強度のみ
に比例すべきである。ここでの生成物である酸強度を調
整・製造したゼオライトは、よシ高いアルファー値のゼ
オライトのスチーム処理に依って製造されたものよシも
よシ選択的な触媒を提供すると考えられる。
ゼオライト中の酸性サイト密度の差は、滴定可能な、酸
性水溶液例えばH! S O4の溶液の濃度と等価であ
ることに留意されたい。酸強度の差は水性の酸のpK値
の差に等価で1、例えばそれらの醒が中和される(滴定
曲線の)pHに依るか、又は反対に酸が揮発性の塩基例
えばNルを放出する(酸が塩基を例えばNH4+とじて
保持している強度を示している)温度によって決定出来
、“強”酸例えばHgSO4、HNO3及びHCI、“
中程度の強”酸例えばH3PO4、及び“弱”酸例えば
ルBO3、H2CO1及びHa S i 04に分類さ
れる。
ゼオライトZSM−12は、5オングストロームよす大
なる細孔ディメンション及び酸素原子の12員項に依っ
て与えられるのにはy等しい寸法の細孔窓を有している
ために、結晶内自由空間への拘束条件付きの出入口があ
るというその結晶構造の重要な特徴を有する。勿論、こ
れらの(酸素原子12負〕猿は結晶性ゼオライトのアニ
オン性骨格構造を作シ上げている四面体の規則的な配置
によって形成され、酸素原子自身は本発明のフェロアル
ミノシリケートと々る四面体の中心の珪素、アルミニウ
ム又は鉄原子に結合していることを理解されたい。本発
明によって製造されたフェロアルミノシリケートはこの
特徴を示し、自由にノルマルヘキサンを吸着し、そして
約1から4の拘束停数を有する。
一般には、本発明のフェロアルミノシリケートはカチオ
ン源例えば有機窒素含有カチオン、アルカリ又はアルカ
リ土類金属イオン源、珪素源例えば珪酸塩、意図的に添
加したアルミニウム源例えばアルミン酸塩、水及び鉄源
例えば鉄塩を含有する反応混合物から製造出来る。反応
混合物は、酸化物のモル比で表わして1次の範囲:OH
7S i O20,05−0,70,1−0,6HzO
10H−50−2507O−20O8io□/AlzO
i 30 50,000 40 30,000Sift
/Fezes 30.−3.000 40−2,000
Q/(Q+M)0.2−0.9 0.3−0.8(Q+
M)/(Al+Fe) 10−150 15−100〔
但し、Qは有機カチオンを表わし、そしてMはアルカリ
金属又はアルカリ土類金属を表わす〕に該当する組成を
有するであろうり 反応条件は前述の反応混合物を約100℃乃至約200
℃の温度に、約30時間乃至約40日の時間加熱すると
とよシ成る。よシ好ましい温度範囲は約140℃乃至約
180℃であυ、か\る範囲の温度では時間の方は約5
0時間乃至約25日間である。ゲル粒子の熟成は所望の
フェロアルミノシリケートの結晶が形成する迄実施され
る。結晶性生成物は全体を室温に冷却、r過し、7以上
のpHを含めた条件で洗浄して、反応触体から同上物を
回収する。
上の反応混合物は適当な酸化物を供給する物質を利用し
て調製出来る。か\る組成物は、珪酸ナトリウム、シリ
カヒドロシル、シリカゲル、珪酸、水酸化ナトリウム、
意図的に添加したアルミニウム源、鉄源及び適切な有機
化合物を包含し得ろうアルミニウム源は一般に、意図的
に添加したアルミニウムー含有化合物であろう。意図的
に添加したアルミニウム源とは、シリカ−含有化合物又
はアルカリ金属−含有化合物の様な他の必須反応混合物
成分も不純物としてアルミニウムも含有している可能性
はあるが、それらよシも遥かによシ多くのアルミニウム
を含んでいるものを一般に指す。鉄源は鉄の塩例えば硫
酸第二鉄であろう。有機化合物は指向剤として作用し、
そして第VA族の元素例えば窒素又は燐を含有する。ア
ルキルアンモニウムカチオン、例えばテトラエチルアン
モニウム及び/又ねトリエチルメチルアンモニウム−カ
チオンを力えるアルキルアンモニウムクロライド又はハ
イドロオキサイドの化合物はZSM−12の構造を有す
るフェロアルミフシ21ノケートの適当な条件下での直
接合成に使用し得る。
ZSM−12の結晶構造を有する本発明の7エロアルミ
ノシリケート・モレキュラー・シーブの直接合成の別の
方法は、当初から反応混合物中にZSM−12の種(た
ね)結晶を与えることであるーこれは(反応混合物の総
重量を基準として)少くとも約0.01’%の、好まし
くは少くとも約0.1%の、及び更により好ましく1少
くとも約1チの所望のフェロアルミノシリケートの種結
晶を与えることに依って促進刊能である。
本発明は特定の作用理論にとられれるものではないが、
結晶の骨格構造のSi/Al比に応じて、Al−0結合
の長さに対する5i−Oの影響は、より大きく、又はよ
り小さくなるであろう事に留意されたい。S i 02
 / Al□03比の増加に伴って起るAt−0結合の
短縮化はより強い酸を生ずる、しかし酸性サイトのi(
H”−イオン濃度〕は減少する。米国”’yWr第3,
832,449号により合成されたゼオライトZSM−
12の様な、骨格構造のアルミノンリケードでは、Al
 04− 四面体に随伴さi′またプロトンの酸強度け
Al −0結合の長さと関係している。結合が長りれば
酸は弱く、結合が短いと酢は強い一構造中でtd’ A
l−0結合の長さにある狭い幹、曲内に限られるので、
酸強度にも対応した範囲がある。
相対重力酸強度についての知児U、一定の加熱速度例え
ば10℃/ minで(加熱)昇温した時、アンモニウ
ム型ゼオライトからのアンモニアの列理脱離に依って次
の様にして得ることが出来るっ脱離したアンモニア−1
熱重量分析装僅からヘリウムを用いて連続的にパージさ
れ、ガス流中から硼酸/NルC1中にと吸収され、そこ
で自動滴定装置(ジー・ティ・カー及びニー・タブリュ
ー・チ上スター:サーモヘミ・アクタ、1971年第3
巻113ベージCG、 T、 Kerr and Al
W、 Chester、 Thermochim。
Δす;a、、 1971.互、113))を使用してス
ルファミン酸で連続的に滴定される。滴定液を深加した
速度が試料温度の関数として記録される。アンモニア発
生が極大に達する温度、即ち1温度をプログラム調節し
た(昇温)アンモニア脱離(TPAD)ピーク温度”は
ゼオライトの酸強度の尺度でおる。何故ならば、よシ弱
い醪はより低い温度で、よシ強い酸はよシ高い温度でN
−を放出するからである0 180の5iOz/AlzOs モル比のアルミノシリ
ケートZSM−12U375℃でTPADピークを示す
が、125の5jOz/ (Alto3” Fe203
)モル比及び0.42のpe/ (Fe +Al )原
子比を有するZSM−12の構造のフェロアルミノシリ
ケートは360℃でTPADピークを与える。種々のゼ
オライト試料について、半分の高さでのTPADピーク
の温度目盛による幅(“半値幅”と以下略称する)を測
定し、アルミノシリケー)ZSM−12では120℃、
Fe/(A1+Fe)−0,42のフェロアルミノシリ
ケートでは120℃、そしてFeとAlとを約2/1の
比に含有する、即ちFe/(AI+Fe)=0.65の
7エロアルミノシリケート試料では150℃であること
が判明した。比較のために、フェロアルミノシリケート
ZSM−12とアルミノシリケー)ZSM−12の17
1の混合物は180℃の半値幅を持ったTPADピーク
を360℃で与えた0 これらの結果よ広Fe−0及びAl−0の結合の長さり
結晶構造中での相互の影響によって変シ、純A1−及び
純Fe−シリケートの中間の本質上単一の共通酸強度を
生ずると結論される。後に示す実施例4の生成物のアル
ファー活性はAI含量から期待されるよりも低いという
全く期待もしなかった結果もさらに示される。この事は
後に示す実施例6の生成物についても成シ立つ、この予
期されていなかった結果は、ゼオライト構造への鉄の共
存に依ってアルミニウム・サイト自身の酸強度が減少し
ていることを示唆している。従って温度に関するTPA
Dピーク及び半値幅及びアルファー活性は、混合フェロ
アルミノシリケートはフェロシリケートとアルミノシリ
ケートの中間の酸強度を有すること、及び酸強度がAl
−0及びFe−0結合のその長さに対する相互効果によ
って変性されたことを示している。この発見が本発明で
合成された酸強度を調整・製造したゼオライトの酸性サ
イトはアルミノシリケート上の(よシ強い〕水素サイト
又はフェロシリケート上の(より弱い〕水素サイトの様
な挙動をとらず、そして新らしいタイプの酸性サイトか
けからすも形成されたとの結論付けを可能とするり 本発明によシ製造したフェロアルミノシリケート結晶は
様々の粒子サイズの形状をとらせることが出来る。一般
的に言うと、粒子は粉末、顆粒、又は2メツシユ(タイ
ラー)の篩を通シ400メツシュ(タイラー)の篩に留
るのに充分な粒子の大きさを有する押出成型品の様な成
型品、の形をとることが出来る。例えば押出成型に依っ
て触媒を成型する場合には、触媒は乾燥前又は部分的に
乾燥後押出し成型出来る。
種々の有機転化プロセス中で使用される温度及び他の反
応諸条件に対して抵抗性ある他物質即ちマトリックス物
質と新規なフェロアルミノシリケートを組成物にするこ
とが望ましいであろう。この方法で、触媒組成物が製造
出来るりか\るマ) IJラックス質には活性及び不活
性な物質及び合成又は天然産ゼオライト並びに粘土、シ
リカ及び/又は金鵬酸化物例えばアルミナの様な無機物
質がある。徒者は天然産又はゼラチン状沈でん、又はシ
リカ及び金属酸化物の混合物を含んだゲルの形であって
もよい。新規なフェロアルミノシリケート結晶と組合わ
せた、活性物質の使用はある種の有機転化プロセスでの
触媒全体の転化率及び/又は選択率を改善する傾向があ
る。不活性物質の使用は所定のプロセスに於ける転化率
を制御するための稀釈剤として好適に作用し、その結果
、反応速度を制御する他の手段を使用し力いでも生成物
を経済的且つ規則的に得ることが出来る。これらの物質
は天然産粘土例えばベントナイト及びカオリンに包含し
て企業生産条件下での触媒の破砕強度を改善することが
可能である。該物質例えば粘土、酸化物等は触媒のバイ
ンダーの役を果す。企業生産の用途では触媒が粒末状物
質に崩壊するのを防止することが望ましいので、良好邊
破砕強度を持った触媒を提供するのが望ましいであろう
。これらの粘土バインダーは通常は、触媒全体の破砕強
度を改善する目的だけで使用されている。新規力結晶と
組成物にすることが出来る天然産粘土にはモンモリオナ
イト及びカオリン族のものがあり、その族にはサブベン
トナイトが含まれ、そしてカオリンは通常デキシー、マ
クナミー、ジョージャ及びフロリダ白土又は主要鉱物成
分がI・ロサイト、カオリナイト、ジツカイト、ナクラ
イト又はアナウキサイトであるその他の鉱物として知ら
れている。か\る粘土は粗製の採掘したま\の状態でも
、あるいけか焼、醪処理又は化学的変性を施したもので
も使用出来る。本発明の結晶と組成物にするための有用
なバインダーには無機酸化物、特にアルミナも含まれる
。
前述の物質以外に、結晶性フェロアルミノシリケートは
多孔性マトリックス物質、例えばシリカ−アルミナ、シ
リカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、シリカ−トリ
ア、シリカ−ベリリア、シリカ−チタニア並びに三成分
組成物例えばシリカ−アルミナ−トリア、シリカ−アル
ミナ−ジルコニア、シリカ−アルミナ−マグネシア及び
シリカ−マグネシア−ジルコニアとも組成物とすること
が出来る。徹細にした結晶性モレキュラー・シーブ物質
と無機集化物マトリックスの相対的割合は結晶含量で約
1乃至90wt%と大rlJに変シ、より普通には、特
に組成物がビードの形の時は、組成物の約2乃至約80
wt%の結晶含量の範囲である。
本発明の新規なフェロアルミノシリケート物質の触媒と
して活性な型をか媒成分として使用し、而して該触媒は
多分、追加の水素化成分を含有しておシ、改質原料油は
、約370℃乃至約540℃の温度、約100psig
(7100psi乃至約101000psi 6996
kPa)の、好ましくは約200psig(,1480
kPa)乃至約700 Prig(4928kPa)の
圧力、約0.1乃至約10の、好ましくは約05乃至約
4の液空間速度及び約1乃至約20の、好ましくは約4
乃至約12の水素の炭化水素に対するモル比を用いて、
改質出来る。
本発明のフェロアルミノシリケート・モレキュラー・シ
ーブよ達成る触媒は、水素化成分例えば白金を有してい
る時、ノルマルパラフィンのI・イドロアイソメリゼー
ションにも使用出来るっか\るノ・イドロアイソメリゼ
ーションは約90℃乃至約375℃の、好ましくは約1
45℃乃至約290℃の温度、約0.01乃至約2の、
好ましくは約0.25乃至約0.50の液空間速度及び
約1:1乃至約5=1の水素対炭化水素モル比で実施さ
れる。その外に、か\る触媒は約200℃乃至約480
℃の温度を用いてオレフィン又は芳香族の異性化に使用
出来る。か\る811#は軽油の流動点降下にも使用出
来る。この反応は約10乃至約30の液空間速度及び約
425℃乃至約595℃の温度で実施されるり 金属例えば白金を含有した、本発明のフェロアルミノシ
リケートよ達成る触媒を用いて達成出来るその他の反応
には、水素化−脱水素反応及び脱硫反応、オレフィン重
合(オリゴメリゼーション)及びその他の有機化合物転
化反応例えばアルコール(例えばメタノール)又はエー
テル(例えばジメチルエーテル〕の炭化水素への転化、
及びアルキル化剤(例えばエチレン)存在下での芳香族
(例えばベンゼン)のアルキレーションが包含される。
本発明の特質及びその実施方法をよシ完全に説明するた
めに、以下の実施例を述べろ。
実施例中で水、シクロヘキサン及びn−ヘキサンに対す
る吸着能を比較するために吸着データが示しである時は
何時も、そのデータは次の様にしてめた:か焼した吸着
剤の秤量した試料を1mHfに脱気し、吸着チャンバー
中で所望の吸着質蒸気と、12mHgの水蒸気、又は2
0+sHfのn−ヘキサン又はシクロヘキサン蒸気(即
ちそれぞれの吸着質の室温での気−液平衡圧力以下の圧
力である)と接触させた。約8時間を越えなかった吸着
期間中、マノスタッドで調節された吸着質蒸気を添加す
ることに依って圧力を(約±0.5mHf以内で)一定
に保った。新規フェロアルミノシリケート物質に依って
吸着質が吸着されるにつれて、圧力降下によってマノス
タットがバルブを開いて先述の制御圧力を保つために更
に吸着質蒸気をチャンバーに入れた。マノスタットを作
動させる程の圧力変化がなく力っ九時に吸着が完了した
。重量増加をか焼した吸着剤100f当シの試料のt数
として吸着能を算出した。
アルファー値を検討する時は、アルファー値は標準触媒
と比較した触媒の接触分解活性の大略の尺度であり(単
位時間当シ、当位容積触媒当シのノルマルヘキサン転化
速度の)相対的速度定数を与えることを留意されたい。
アルファー値は高活性シリカ−アルミナ分解触媒の活性
を基準にとって1のアルファー値(速度定数= 0.0
165ec−1)としである。ゼオライ)H2SM−5
の場合には、1のアルファー値を与えるためには僅か1
74 ppmの四面体的に配位したAIto3Lか必要
としない。アルファー試験は米国特許第3,354,0
78号及びザージャーナル・オブ・キャタリシス(Th
e Journal of Catalysis、)第
4巻、522−529ページ(1965年8月)に記載
されている。アルファー試験に供するゼオライトは水素
又はヒドロニウム型で々ければならぬ。これはか焼及び
ゼオライトのアンモニウム塩又は酸溶液との接触とそれ
に続くか焼に依って、又はその合成途上で水緊前駆体を
含有する時はゼオライトのか焼に依って達成されるであ
ろう。
〈実施例〉 実施例 1 22の硝酸第二鉄Fe (N0s)s ” 9 Hs 
Oを158.6fの水に溶かした。トリエチルメチルア
ンモニウムクロライドの50チ水溶液、2502及び水
酵化す) IJウムの50チ水溶液10.1fを添加し
た。最徒に、(90チの固体、約5wt%の遊離水及び
約4.5wt%の水和の結合水を含有し、そして約0.
02ミクロンの粒子サイズを有する沈降した水和したs
 r 02 である)ハイ−シル[Hi −8il :
]の48.Ofを添加して後、テフロン−ライニングし
たオートクレーブ中で反応混合物を結晶化のために16
0℃で加熱した。反応混合物は次の組成を有してい六二
S i 02/ A120s 269 S i 02/ li’e2 o3 281Q/ (Q
+M) 0.40 (Q+M)/(AI+Fe) 20.6ル010H79
1 0H7SiO□ 0.16 7日で得られた結晶性生成物は後に表2で示すX線回折
図を与え、そしてヨーロッパ特許出願第18,089号
の方法に依って製造された鉄を含有しガい対照試料と比
較して110%の結晶化度を有していた。wt%で示し
た生成物フェロアルミノシリケートの化学組成は次の通
シであった:5iO284,7 Alz Os 0.54 Fe203 − 1.07 N12030.66 N 1.01 灰分 90、l 5ift/ (AlrO3+FhOx)、−E−ル比 
118FezO+/(A1203 ”FezOa)、モ
ル比 0.558か焼した生成物100f当シのf数で
示した25℃での吸着能は次の通シであったニ ジクロヘキサン、20 Torr 7.5n−ヘキサン
、20 ’I’orr 6.5表 2 7.41 11.93 25 7.61 11.61 16 g、85 9.99 14 14.43 6.14 1 14.75 6.00 2 15.16 5.84 2 18.66 4.75 15 18.89 4.70 8 19.16 4.63 6 20.01 4.44 4 20.88 4゜25 100 21.31 4.17 5 21.81 4..07 5 22.34 ’ 3.98 12 22.89 3.89 46 23.19 3.84 .39 23.79 3.74 4 表2(続き) 24.40 3.65 4 25.18 3.54 B 25.75 3.46 25 26.18 3.40 18 26.84 3.32 16 27.93 3.19 10 28.45 3.14 3 29.24 3.05 8 30.87 2.896 11 31.70 2.823 2 32.82 2.729 2 33.67 2.662 4 34゜23 2.620 2 35.54 2.597 4 35.68 2.516 18 36.54 2.459 4 36.86 2.438 7 表2(続き〕 37.68 2.387 2 38.42 2.343 6 39.11 2.303 2 39.65 2.273 2 40.96 2.204 2 41.62 2.170 1 42.54 2.125 1 42.84 2.111 1 43.72 2.071 3 44.42 2.040 8 45.43 1.997 4 46.10 1.969 1 46.74 1.944 6 47.41 1.918 2 47.89 1.900 3 49.26 1.850 2 49.82 1.830 2 表2(続き) 50.42 1.810 4 51.08 1.788 4 実施例 2 実施例1のゼオライト生成物の102を窒素流中で管状
炉中で200℃にか焼した。この温度で各ガスの50ω
廓inの流速のI NHs / I N2の比にアンモ
ニアを添加した。加熱を続けて1時間で600℃に達し
て、試料をこの温度に1時間保ち、そして次にNHs/
N2雰囲気中で大気温度にまでもどした。得られた物質
を500−の0.IN塩化アンモニウム/IN水酸化ア
ンモニウム溶液とスラリーにし、2時間周囲の温度で攪
拌した。この処理を繰返して合計3回の交換を行なわせ
、次に180℃で2.5時間交換させた。
交換させた固体をP別し、0.1NNH40Hで洗浄し
、室温で乾燥した。生成物を交換させた固体のwtチで
示した化学組成は次の通りであった: 5iO2(差より)92・88 A1203 0.57 Few Os 1.24 Na20 0.01 N Q、41 灰分 94.7 SiOz/ (A1203 +FbzOa)、モル比 
106Fe203/(A1203 ”Fezes)、モ
ル比 0.53N/(A14Jm)、原子比 1.0 
ONa/ (AI + Fe )、原子比 o、o i
(N+Na)/(AI+Fe)、原子比 1.01実施
例 3 この実施例の反応混合物は、3.02の硝酸第二鉄と1
0.71の50%水酸化す) IJウム溶液を使用した
以外は、実施例1のそれと同様であった。88時間、テ
フロン−ライニングしたオート夛レープ中で反応混合物
を加熱して得られた生成物は徒に表3で示すX線回折図
を有し1、そして鉄の無い対屡試料と比較して結晶化度
は90チであった。この実施例の反応混合物は次の組成
を有していた:5iOz/Al*Os 269 S i 02 / Fe!Os 188Q/(Q+M)
 o、ag (Q+M)AI +Fe ) 17.2ル010H79
1 0H−/S i Ox O,16 wt%で示した生成物フェロアルミノシリケートの化学
組成は次の通シであった: S i Ol 82.4 AI宜os O,53 Few Os 1.43 Na20 0.59 N 1.03 灰分 89,3 SiOx/ (AI2oJ+FezOJ)、モル比 9
7.2Fezes/ (A1201 +FetOs)、
−r−ル比 0.632(538℃、3時間空気中で〕
が焼した生成物ゼオライトのi o o yaシの2数
で示した25℃での吸着能は次の通シであったニ ジクロヘキサン、20 Torr 7.6n−ヘキサン
20Torr 7.0 水 12 Torr 4,2 表 3 7.42 11.92 23 7.56 11.69 16 表3(続き) 8.81 10.03 13 14.72 6.02 2 15.18 5.84 2 18.60 4.77 12 19.11 4.64 7 19.96 4.45 4 20.89 4.25 100 21.28 4.17 5 21.77 4.08 5 22.35 3.98 11 22.90 3.88 44 23.20 3.83 36 23.74 3.75 、4 24.32 3.6 fi 3 25.12 3.54 8 25.76 3.46 22 26.20 3.40 16 表3(Mき) 26.76 3.33 16 27.86 3.20 8 28.44 3.14 3 29.19 3.06 8 30.81 2.903 10 31.64 2.828 2 32.81 2.730 2 33.66 2.663 4 34.21 2.621 2 34.55 2.596 3 35.67 2.517 18 36.47 2.464 4 36.82 2.441 6 37.70 2.386 1 38.39 2.345 6 39.09 2.305 2 39.62 2.275 2 表3(続き) 40,89 2.207 2 41.7’0 2.166 1 42.47 2.129 1 42.84 2.111 1 43.67 2.073 2 44.39 2.041 7 45.41 1.997 3 46.10 1.969 1 46.73 1.944 5 47.34 1.920 2 47.84 1.902 3 49.27 1.850 1 49.81 1.831 1 50.40 1.811 2 51.03 1.790 3 実施例 4 実施例3のゼオライト生成物を実施例2と同様にか焼し
、交換させた。アルファー値は22であった071応す
るアルミノシリケート・ゼオライ) ZSM−12ki
 5iOz/Al2O3モル比からすると35のアルフ
ァー値を示さねばガらぬ。
実施例 5 1.1f量の硝酸第二鉄Fe (1’JO3)3 ” 
9 H2Oを158.62の水に溶解した。50チ濃度
のメチルトリエチルアンモニウムクロライド溶液、25
.Of、次に9.6fの50%NaOHを加えた。最後
に48.Ofのハイシール(90%)を混ぜ合わせた。
混合物は結晶化のために160℃に加熱した。反応混合
物の組成は: 5tOz/AlzOs 269 SiO2/Fe、0s511 Q/(94M) 0.41 (94M)/(AI +Fリ 25.6馬010H’″
 90 0H7Si02 0.16 であった。160℃で121時間後、形成した固体をr
別して塩化物イオンが無くなる迄洗浄した。白い結晶性
フェロアルミノシリケート生成物は表4に示すXm回折
図を与え、そしてアルミノシリケー)ZSM−12の対
照試料に比して105チの結晶化度を有していた。
生成物ゼオライトは固体1002当りのt数で、次の吸
着能を有していたニ ジクロヘキサン、20 Torr 7.9n−へキサン
、20 Ti)rr 6.8水、 12Torr 8.
4 生成物ゼオライトはwt%で示して次の化学組成を有し
ていた: 5toz(差よシ) 87.1 Al* Os 0.65 Nag O(181 Fears 0.74 N 1.00 灰分 89.3 Sing/(λL20s +FezCh)、モル比 1
25Fezes/()JzOs+FezO5)、モル比
 0.42表 4 7.42 11.91 m 7.56 11.69 m 8.80 10.05 m 14.72 6.02 w 15.12 5.86 w 18.60 4.77 W 表4(M、き) 1B、76 4.73 W 19.08 4.65 w 20.00 4J 4 w 20.90 4.25 vs 21.76 4.08 w 22.30 3.99 W 22.87 3.89 s 23.18 3.84 m 23.70 3.75 w 24.36 3.65 w 25.10 3.55 w 25.70 3.47 m 26.18 3.40 w 26.78 3.33 w 27.90 3.20 w 29.16 3.06 w 30.75 2.907 w 表4(続き〕 33.66 2.662 w 34.16 2.625 w 34.56 2.595 w 35.64 2.519 w 36.56 2.458 w 36.84 2.440 W 38.38 2.345 W 43.74 2.069 w 44.34 2.043 W 45.40 1.997 w 46.74 1.943 ’ w 実施例 6 本発明の生成物ゼオライト、例えば実施例5の、鉄がゼ
オライトの骨格楢造中に位置しているとすると、ゼオラ
イトのイオン交換能にそれ(鉄)が貢献するであろうと
考えて、本実験を行ったっ実施例5の生成物の5fを管
状炉で乾燥窒素流中で200℃に加熱した。ガス流にア
ンモニアを加えて温度を600℃に上げた。試料をこの
温度に1時間保ち、次に窒素−アンモニア雰囲気のま\
冷却した。
生成物を密閉したポリプロピレン製ジャー中で各1時間
宛、3バツチの0.1 N NH4C1/I N N)
T40Hの溶液の225m1と70℃で交換させた。固
体をP別し、061NNH40Hを用いて塩化物イオン
が無くなる迄洗浄し、大気温度で乾燥した。生成物はw
t%で示して次の化学組成を有していた: 5i02(差よ#)) 91.58 AI203 0.73 F1403 0.79 Na O,01以下 N O,41 灰分 93.l 5iO+/(A1zO3+F”ezOa)、モル比 1
26Fe203/(AIto3”FezO3)、モ/u
比 0.41N/(AI+Fe)、 原子比 1.21
この実施例の方法によって、S i 02/(A120
3 + Fe203)もFe203 / (AI 20
x + Fe20g ) のモル比も際立って変化せず
、イオン交換の間にすべてのAl 203及びFezO
3がそのま\であったことを示していた。
実施例 7 実施例6のフェロアルミノシリケート生成物をアルファ
ー試験に用いて、33のアルファー値であることが判明
した。S i 02 / Al z 03モル比による
と対応するアルミノシリケー)ZSM−12は54のア
ルファー値を持つべきである0 実施例 8 その内のアルミニウム種のみに依る貢献よシも、本発明
のフェロアルミノシリケート生成物のイオン交換能は大
きいことを示すために以下の実験を実施した。実施例6
の生成物32を1時間宛、70℃で0.1 N NaC
1の135−の3バツチと交換させた。固体をP別し、
C1−が無くなる迄、水で洗い大気温度で乾燥した。w
t%で示して、生成物は次の化学組成を有していた: sio、(差より) 90.65 A120s 0.73 Fe20s O,81 Na、 Q 1.01 N 006 灰分 93,2 SiOz/’(A120++FezO5)、モル比 1
24Fe203/(Alz03”FezO1)、モル比
 0.42Na/(Al+Fe)、原子比 0.99N
/ (Al +Fe )、 原子比 0.18(Na+
N)/(AI +Fe )、原子比 1.17NaC1
を用いたこの逆変換で、5i02/(A1203+Fe
203)及びFe20g/(A120s+Fe203)
のモル比は一定のま\テあった。実施例6の生成物が何
も目立つ程の量のす) IJウムを含有していなかった
にも拘らず、ナトリウムイオン交換は1の、理論値に極
めて近いNa/ (AI + Fe ) 原子比の生成
物を生じた。006%の残存窒素は吸蔵された非イオン
性の有機物質、恐らくメチルトリエチルアンモニウムイ
オンの分解生成物、を示している。この窒素を実施例5
の生成物中に見出された総窒素から差引くとすると、N
H4ン(Al+Fe、1に対して1.0に近いN/(A
l−1−Fり原子比が得られる。
この結呆け、骨格構造の(AI+Fe)の1当量当り1
カチオン邑量が交換可能であシ、従って鉄がゼオライト
構造中のアルミニウムの役割を引受けていることを立証
している。
実施例 9 硫酸第二鉄、Fe2 (804)! ・7. I Hs
 Oll、52を5(1の水に溶かした。50%濃度の
トリエチルメチルアンモニウムクロライド、35,51
、次に2.65fの水酸化ナトリウムの水(9(1)溶
液を加えた。最後に38.29のシリカゾル(30% 
5iOz)と4(lの水の混合物を激しくがきまぜつつ
加えたつ反応混合物は13.17のpHを有していた。
50℃で24時間熟成後、pHは11.40であった。
4.52の50%NaOHを加えてpHを13.OK調
整した。
反応混合物を次に結晶化のために160℃に加熱した。
反応混合物は次の組成を有していた: 5f02/AlzOs 5100 SiO2/Fe*Os 67.2 Q/(Q+M) ’ 0.49 (Q+M)/ (AI +Fe ) 4 L、SHz 
010H−122 0H−/S i 02 0.54 160℃に419時間置装て後、固体生成物をr別して
、水洗した。X線回折は表5に詳述した図を示した。標
準のアルミノシリケートZSM−12に比較して、生成
物は90チの結晶化度であった。生成物−r/100?
(試料)で示した次の吸着能を有していたニ ジクロヘキサン、 20 ’l’orr 6.6n−ヘ
キサン、20Torr 7.5 水、 12 Torr 8.6 化学組成は次の通シであった: 5iQ2.wt、チ 830 Ab Os −pPm 1145 Na20、 wt、チ 0,57 Fe203、wt 、4 5.29 C1wt、% 6.0 pJS wt、チ 0.92 灰分、wL、% 89.3 Sto!/ (AlzOa+Fe*oI)、−Eル比 
40.5F4!zos/(AlzOs+FetOs)、
モル比 0.967予備か焼及びアンモニウム交換後、
N/ (AI + Fe ) は0.615で6p、N
a/(AI+Fりは0.044であることがわかシ、鉄
のiは骨格構造の位置にあることが示されたつこの物質
のか焼した型は5のアルファー値を与え六〇表 5 7.46 11.85 20 8.77 10.08 12 12.11 7.31 1 14.67 6.04 2 15.20 5.83 2 18.64 4.76 15 19.01 4.67 10 19.88 4.47 6 20.80 4.27 100 21.73 4.09 7 22.31 3.98 13 22.84 3.89 47 23.15 3.84 37 23.73 3.75 6 24.30 3.66 5 25.06 3.55 9 25.72 3.46 22 表5(続き〕 26.14 3.41 20 26.70 3.34 18 27.82 3.21 11 28.35 3.15 5 29.11 3.07 8 30.75 2.908 10 31.59 2.832 3 32.67 2.741 3 33.59 2.668 5 34.45 2.603 5 35.45 2.532 18 36.28 2.476 5 36.75 2.446 7 38.31 2.350 7 3 B、94 2.313 2 39.59 2.276 2 表5(続き) 41.72 2.165 1 42.30 2.137 2 42.71 2.117 2 43.61 2.075 3 44.30 2.045 8 45.35 2.000 4 46.57 1.950 6 47.72 1.906 3 49.18 1.853 2 49.71 1.834 2 50.35 1.812 4 50.98 1.791 4 実施例 10 実施例9で熟成後のpHの調節に使用しfr、NaOH
を当以外は、この実施例中では、反応混合物は実施例9
と同じであった。熟成後のpHは実施例9と同じ<11
.65であった。170℃に297時間置装て彼、生成
物を濾過、洗浄した。X1回折は表6の回折図を与え、
−そしてフェロアルミノシリケートは標準品に比して9
0チの結晶化度を有していた。
生成物ゼオライトは次の組成を有していた:Sin、、
wt、$ 83.4 A1xOs、ppm 65O NatO,wt、% 0.53 Fe、 03. wt 、% 4.86N、 wt、%
 0.89 灰分、 wt、チ 90.2 Sin、/λl*Ox+Fe宜01)、 モル比 44
.8FexOs/AltOs十FezO5)、 9ジl
し比 0.979表 6 7.39 11.96 22 7.58 11.67 18 8.77 10.09 13 14.67 6.04 2 15.13 5.86 3 18.61 4.77 15 19.02 4.67 8 19.91 4.46 5 20.79 4.27 100 21.27 4.18 5 21’、73 4.09 7 22.30 3.99 11 22.83 3.89 47 23.13 3.84 42 23.71 3゜756 24.35 3.66 5 25.02 3.56 7 表6(続き〕 25.65 3.47 24 26.13 3.41 18 26.74 3.33 17 27.81 3.21 10 28.33 3.15 3 29.15 3.06 9 30.81 2.902 11 31.61 2.830 2 32.80 2.731 2 33.59 2.6685 34.45 2.603 4 35.50 2.529 19 36.34 2.472 4 36.79 2.443 6 37.56 2.395 2 3 B、36 2.347 7 39.00 2.309 2 表6(続き) 39.59 2.277 2 40.85 2.209 2 41.66 2.168 1 42.59 2.123 2 43.62 2.075 3 44.31 2.044 8 45.41 1.997 4 46.59 1.950 6 47.36 1.920 3 47.73 1.90j 3 49.23 1.851 2 49.69 1.835 2 50.35 1.812 4 50.96 1.792 4 実施例 11 この実施例についての反応混合物は、100fの水に1
52のFez (5O4)! ・7. I H2Oを溶
解し、次ohmに、50チドリエチルメチルアンモニウ
ムクロライド溶液の35.4M、4.52のNa2 H
P Oaの水(3(1)溶液、2.65PのNaOHの
水(1(1)溶液及び最後に3822のシリカゾル(3
0%S i02 )と409の水の混合物を加えて調製
した。pHは0.22の50%NaOHを加えて12.
5に調節した。反応混合物を次に50℃で24時間熟成
させた。熟成後のpHは11.18で、3.72の50
%NaOHを用いて12.5に再調節したり反応混合物
は次の組成を有していfC: Stow/Altos 5100 S i O2/ Fe2 o3 67.2Q/(94M
) 0.40 (Q”M)/(AI +Fe) 91.9この混合物を
次に結晶化のために160℃に加熱した。
この温度に227時間おいて反応を終らせ、沢過に依っ
て固体を母液から分離し、水洗して常温で乾燥した。
X線回折は表7に詳述した結果を示した。ゼオライト生
成物は対照試料に比較して70%の結晶化度を有してい
た。
1002の固体邑りの2数で示した吸着能は次の辿りで
を・つた: シクロヘキサン、20 Torr 6.9n−へキサ7
、 20 ’l’orr 6.7水、 12 Torr
 9.9 燃料薮の重量基準で生成物の組成は次の通りであった:
5iOz 91.5 % Al2030.10% Fear36.3 % Na2O1,41% 5i02/(AIz03+FezO3)l モル比 3
9FezCh/(AlzOa”FezOx)s モに比
 0.975表 7 7.51 11.77 21 8.82 10.03 15 12.19 7.26 2 14.75 6.00 3 15.20 5.83 4 18.62 4.76 10 19.05 4.66 10 19.96 4.45 7 20.84 4.26 100 21.80 4.08 7 22.35 3.98 14 22.94 3.88 43 23.25 3.83 36 24.44 3.64 5 25.11 3.55 11 25.68 3.47 25 26.22 3.40 29 表7(続き〕 26.79 3.33 21 27’9 3,20 1.0 28・47 3゜14 4 2926 305 7 30・83 2.90X 9 31.64 2.828 1 32・84 2.727 1 33・74 2.657 4 34.44 2.605 3 35.63 2.520 22 36−43 2.466 3 36・93 2.434 3 37・71 2.386 ] 38.41 2.344 4 39.65 2.273 2 4103 2.201 ] 41.86 2.158 1 表7(続き) 42.92 2.107 2 43.77 2.068 3 44.50 2.036 7 45.44 1.996 4 46.71 1.945 5 47.82 x、9o2 3 49.39 1.845 3 50.52 1.807 4 51.15 1.786 5 実施例 12 硝酸第二鉄9水和物1.65rを82の水に溶解した0
50%のメチルトリエチルアンモニウムクロライド溶液
。
27.5f、及び3.75rの水酸化ナトリウムの水(
1002)溶液を加えた。最後に28.64Mのルドツ
クス(Ludox ) LS (シリカゾル、30 %
 5iOz)と31.352の水の混合物を加えた。反
応混合物を50℃で24時間熟成して、次に結晶化のた
めに170℃に力11熱した。
反応混合物の刊或は次の辿りであつ/こ:S i 02
/A1203 5038 SiOz/FezO370 Q/(Q+M) 0.50 (Q’−M)/(A1+Fe) 44.1H20101
1−’ 172 0H”/S i Ox O,55 170℃で230時間後に結晶性生成物を14fだ。生
成物フェロアルミノシリケート・ゼオライトのl・回折
図を表8に示した。
表 8 7.42 11.92 30 7.59 11.65 25 8.74 10.12 15 14.75 6,00 4 15.20 5.83 4 18.60 4.77 10 19.05 4.66 10 19.95 4.45 6 20.85 4.26 100 21.79 4.08 6 22.32 3.98 12 22.91 3.88 42 23.26 3.82 35 23.80 3.74 5 24.37 3.65 5 25.14 3.54 9 25.69 3.47 22 F8(続き) 26−23 3.40 20 26.7−7 3.33 17 27.89 3.20 9 2 E145 3.14 4 29.20 3.06 6 30、B3 ” 2.900 8 31.72 2.821 1 32.84 2.727 2 33.71 2.b 59 5 34.52 2.598 4 35−61 2.522 21 36.47 2.464 4 36.93 2.434 5 37.64 2.39(12 38,472,3405 3’168 2.272 1 40.99 2.202 1 表8(#き) 41.86 2.158 1 4゜、s 42.111 1 43.71 2.071 2 44.53 2.035 7 45.46 1.995 2 46.72 1.944 4 47.82 1.902 2 49.44 1.844 2 49.95 1.826 2 50.48 1.808 3 51.20 1.784 4 この実施例12の生成物は次の化学組成を有していた:
5iQ1. wt、チ 82−9 Al*03. PPm 775 Feg Q3 、wt、チ 5.14 Na20. wt、% 0.5O N、 wt、% 0.83 灰分、 wt、% 89.4 8402/ (AlzOs+FexO3)、モル比 4
2.0Fe203/(AlzO3+FezO3) 、モ
ル比 0977実施例 13 温度をプログラム調節した(昇温)アンモニア脱離(T
PAD)試験を実施例4及び6からの生成物試料並びに
アルミノシリケー)ZSM−12について実施し、υ下
の結果(表9)を得て、本発明の酸強度の調整・製造方
法に依って新規なりイブの酸性ザイトが4く期待される
こと無くはからずも生成したとの結論を砕−認した。
表 9 TPADピーク、11: 330 36[1375半値
幅、 ℃ 150. 120 120実沖プルフアー値
 22 33 7に のd1ヒ拠から、前述のTPAD試験の条件に於て、本
発明の酸強度を調整・製造したゼオライトは約370℃
以下のTPADピークを示し、そしてゼオライトのFe
/(Fe+AI )原子比に応じて約310℃以上乃至
約370℃以下のTPADビークを示すであろうという
予期されなかった結果へと導かれる。
史に、前述のTPAD試験榮件に於て、本発明の酸強度
を調整・製造したゼオライトは約160℃以下のTPA
D半値幅を示し、そしてFe/(Fe+AI)m子比に
応じて約120℃乃至約160℃以下のTPAD半値幅
を示すであろうっ 出M人 ←ピルオイル コーポレーション代理人 弁理
士 用瀬 良治゛パ ゝ′・−一、・ 代理人 弁理士 斉藤武彦1゛八

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、そのアニオン性骨格構造にアツベニウムと鉄の両者
    を含有する合成の結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質
    の合成方法に於て、 有機カチオン源、珪素源、念図的に添加したアルミニウ
    ム源、鉄源、アルカリ金属又はアルカリ土類金属イオン
    源及び水を含有する混合物で、而して酸化物及びイオン
    のモル比で表わして次の範囲: OH−/ S i 02 0.05−0.フル10H−
    5O−250 SiCh/AlzOa 30 50,000S 10t
    / Fez Os 30−3,000Q/(Q+M) 
    0.2−0.9 (Q”M)/(A1+Fe)、10−150〔但し、Q
    は有機カチオンを示し、そしてMはアルカリ金属又はア
    ルカリ土類金属イオンを示す〕に該当する組成を有する
    混合物を調製し、 該混合物を結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質が形成
    される迄、100℃から200℃の温度に、30時曲か
    ら40日の時間保持し、次いで 本明細書の表1に示されるものと実質上同一なX糾回折
    図及び、無水物基準で、シリカ1モル当シの酸化物のモ
    ルで表わして次式: %式%: 〔但し、Rは少くとも一種の、原子価nを有するカチオ
    ンであシ、そして a = (i、o±0.2)(b+c)b = o、o
     o o s −o、o s 及びc = 0.000
    03−0.02 である〕を有し、且つ アンモニウム型の時に、310℃乃至370℃の、温度
    をプログラム調節した(昇温〕アンモニア脱離ピーク及
    び120℃乃至160℃の、温度をプログラム調節した
    (外添)アンモニア脱離ピークの半値幅を示す結晶性珪
    質モレキュラー・シーブ物質を該混合物よシ回収するこ
    とを特徴とする 合成の結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質の合成方法
    02、該混合物が酸化物及びイオンのモル比で表わして
    、次の範囲: OH−/S i Q、 0.1−0.6HzO10H−
    7O−200 SiOx/Al*03 40 30,000Sing/
    Fezes 40 2,000Q/(Q”M) 0.3
    −0.8 (Q”M)/(Al+Fe) 15−100に該当する
    組成を有し、月つ回収した結晶性モレキュラー・シーブ
    物質のS i OzのAltosに対するモル比が60
    0以下である特許請求の範囲第1項記載の方法。 3、該回収した結晶性物質を370℃乃至1100℃の
    温度で加熱する付加工程を含む特許請求の範囲第1項又
    t−ti2項記載の方法。 4、回収した結晶性物質の当初のカチオンを、少くとも
    一部分、水素及び水素前駆体、稀土類金枳、又は元素の
    周期律表の第1A族、第ffA族、第1[A族、第1V
    A族、第rB族、第11B族、第11IB族、第1VB
    族、第VIB族又は第■族の金属から選ばれたカチオン
    又はカチオンの混合物で置換する付加工程を含む特許請
    求の範囲第1歩乃至第3項のいずれかに記載の方法っ 5、有機カチオン源が第四級アルキルアンモニウム化合
    物である特許請求の範囲第1項乃至第4項のいずれかに
    記載の方法。 6、本明細書の表1に示したのと実質上同一なX線回折
    図を有し、且つ無水物基準で、シリカ1モル轟シの酸化
    物のモルで表わして次式: %式% 〔但し、Rけ少くとも一種の原子価nを有するカチオン
    であシ、そして a = (10±0.2 ) (b + c )b七o
    、o o o s −o、o s 及びc = 0.0
    0003−0.02 である〕で表わされる組成を有し、更にアンモニウム型
    の時には、310℃乃至370’Cの、温度をプログラ
    ム調節した(昇温〕アンモニア脱離ピーク及び120℃
    乃至160℃の、温度をプログラム調節した(列淵)ア
    ンモニア脱離ピークの半値幅を示すことを特をとするア
    ニオン性骨格構造にアルミニウムと鉄の両者を含有する
    合成の結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質。 7、その中のSighのA I20gに対するモル比が
    600以下である傷許請求の範囲第6項記載の結晶性物
    V。 8、Rが水素及び水素前駆体、稀土類金属、元素の周期
    律表の第1A族、第11A族、第fllA族、第1VA
    族、第1B族、第[IB族、第1IIB族、第1VB族
    、第MB族又は第■族の金挑から選ばれたカチオン又n
    カチオンの沙合物である特許請求の範囲第6項又は第7
    項記載の結晶性物質。 9、A〕有核カチオン源、珪非源、東回的に添加したア
    ルミニウム源、鉄源、アルカリ金凧又はアルカリ土類金
    属イオン源及び水を含有する混合物で、而して酸化物及
    びイオンのモル比で表わして次の範囲: 0H7S i OHO,05−0,7 H+10H−50250 St Ox/*l、 Os 30 50,000Si0
    2/Fe=03 30−3,000Q/(Q+M) 0
    .2−0.9 (Q”M)/(AI+Fe) 10−150〔但し、Q
    ′#′i有機カチオンを示し、そしてMはアルカリ金属
    又はアルカリ土類金属イオンを示す〕に該当する組成を
    有する混合物をpl製し、 該混合物を結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質が形成
    される迄、100℃から200℃の温度に、30時間か
    ら40日の時間保持し61次いで 本明細書の表1に示されるものと実質上同一なX線回折
    図及び、無水物基準でそしてシリカ1モル当シの酸化物
    のモルで表わして次式: %式% 〔但し、Rけ少〈と本−枠のp予価n?不するカチオン
    であシ、そして a = (i、o±0.2 ) (b + e )b 
    = 0.0005−0.05 及びc = 0.000
    03−0.02 である〕を有し、且つアンモニウム型の時に1.310
    ℃乃至370℃の、温度をプログラム調節した(契喜〕
    アンモニア脱離ピーク及び、120℃乃至160℃の、
    温度をプログラム調節した(昇温〕アンモニア脱離ピー
    クの半値幅を示す結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質
    を該混合物よシ回歇することを%徴とする合成方法でl
    Jiしたアニオン性骨格栴造にアルミニウムと鉄の両者
    を含崩する合成の結晶性珪質モレキュラー−シーブ物質
    の1乃至9Qwt%;及び B)無機酸化物マトリックス物質の10乃至99wt%
    よシ成る触媒組成物。 10、有機カチオン源、珪素源、意図的に添加したアル
    ミニウム源、鉄源、アルカリ金属又はアルカリ土類金属
    イオン源及び水を含有する混合物で、而して酸化物及び
    イオンのモル比で表わして次の範囲: OH−/S i 02 0.05−0.7H鵞10H−
    50−250 SiOz/A1zOs 30−50,000S j 0
    2/Fe103 30−3,000Q/(Q+M) 0
    .2−0.9 (Q”M)/(AI+Fe) 10−150〔但し、Q
    は有機カチオンを示し、そしてMはアルカリ金属又はア
    ルカリ土類金属イオンを示す〕に該当する組成を有する
    渭、合物をpA製し、 該混合物を結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質が形成
    される迄、100℃から200℃の温度に、30時間か
    ら40日の時間保持し、次いで 本明細書の表1に示されるものと実質上同一なX線回折
    図及び、無水物基準で、シリカ1モル当シの酸化物のモ
    ルで表わして次式: %式% 〔但し、Rけ少くとも一種の、原子価nを有するカチオ
    ンであシ、そして a = (1,0±0.2 ) (b + c )b 
    = 0.0005−0.05 及びe = 0.000
    03−0.02 である〕を有し、且つアンモニウム型の時には、310
    ℃乃至370℃の温度をプログラム調節した(昇温)ア
    ンモニア脱離ピーク及び120℃乃至160℃の、温度
    をプログラム調節した(昇温)アンモニア脱離ピークの
    半値幅を示す結晶性モレキュラー・シーブ物質を該混合
    物より回収することを特徴とする合成方法 に依シ合成された アニオン性骨格構造にアルミニウムと鉄の両者を含有す
    る合成の結晶性珪質モレキュラー・シーブ物質を有機化
    合物の転化用#!媒として使用する方法。
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