JPS6174647A - Catalyst for isomerizing aromatic hydrocarbon of carbon number eight and its manufacture - Google Patents
Catalyst for isomerizing aromatic hydrocarbon of carbon number eight and its manufactureInfo
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- JPS6174647A JPS6174647A JP59196339A JP19633984A JPS6174647A JP S6174647 A JPS6174647 A JP S6174647A JP 59196339 A JP59196339 A JP 59196339A JP 19633984 A JP19633984 A JP 19633984A JP S6174647 A JPS6174647 A JP S6174647A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は芳香族炭化水素類の異性化用触媒及びそれを!
!J造する方法に関する。更に詳しくは、本発明は炭素
数8の芳香族炭化水素類の異性化に適したバインダーレ
スゼオライト触媒及びその製造方法に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention provides a catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons and its use!
! Regarding the method of J-building. More specifically, the present invention relates to a binderless zeolite catalyst suitable for isomerizing aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms and a method for producing the same.
(従来の技術)
結晶性アルミノ珪酸塩は、一般に結晶性ゼオライトとし
て知られ、天然産及び合成品共にその結晶構造は、珪素
(Si)を中心として形成される4個の酸素原子が頂点
に配位した5i04四面体と、珪素の代わりにアルミニ
ウム(AIりが置換したA#0.4四面体の三次元骨格
を基本とした構造を有する、アルミノ珪酸塩水和物であ
る。(Prior Art) Crystalline aluminosilicate is generally known as crystalline zeolite, and its crystal structure, both naturally occurring and synthetic, consists of four oxygen atoms formed around silicon (Si) arranged at the apex. It is an aluminosilicate hydrate having a structure based on a three-dimensional skeleton of A#0.4 tetrahedron in which silicon is substituted with 5i04 tetrahedron and aluminum (Al) is substituted in place of silicon.
5104四面体とAβOA四面体は、4.5.6.8.
10又は12個連結して形成される4員環、5員環、6
員環、8員環、10員環又は12員環と、これらの4.
5.6.8.10及び12員環が各々重なった二重環が
基本単位となり、これらが連結して結晶性アルミノ珪酸
塩の骨格構造が決定さJV、ることは知られている。5104 tetrahedron and AβOA tetrahedron are 4.5.6.8.
4-membered ring, 5-membered ring, 6-membered ring formed by connecting 10 or 12 members
membered ring, 8-membered ring, 10-membered ring or 12-membered ring, and these 4.
5.6.8. It is known that the basic unit is a double ring in which 10- and 12-membered rings are overlapped, and that these are connected to determine the skeletal structure of crystalline aluminosilicate.
これらの連結方式により決定されるfI格構造の内部に
は、’F定の空洞が存在し、空洞構造の入口は、6.8
.10、及び12員環からなる開孔部を形成している。Inside the fI case structure determined by these connection methods, there is a cavity with 'F constant, and the entrance of the cavity structure is 6.8
.. An aperture consisting of a 10- and 12-membered ring is formed.
形成された開孔部むJ、孔径が均一であり、特定の大き
さ以下の分子のゐを吸着し、大きなt子は空洞内に入れ
ないために吸着されない。このような結晶性アルミノ珪
酸塩は、その作用から[分子篩1として知られており、
種々の化学プロセスにおいて、吸着剤、化学反応用の触
媒或いは;什媒jH体として利用されている。The pores formed in the openings have a uniform diameter, and molecules of a certain size or less are adsorbed, and large particles are not adsorbed because they cannot enter the cavities. Such crystalline aluminosilicates are known as molecular sieves 1 due to their action;
In various chemical processes, it is used as an adsorbent, a catalyst for chemical reactions, or a carrier.
近年に、11いては、十記分子篩的な作用と触媒作用上
をII =;’J、合ね一υた使用法が化学反応の各分
野で勢力的に研究さhている。これは所謂分子形状選択
性反応iQ+1+ハI、と呼ばれているもので、S、M
。In recent years, the combined use of molecular sieve action and catalytic action has been intensively researched in various fields of chemical reactions. This is the so-called molecular shape selective reaction iQ+1+HaI, and S, M
.
Cs1cseryが罪能面から分類しているように、0
)反応物が特定のものしか活性点に近づくことが出来な
いもの、(2)活性点において反応した後、特定の府を
したものしか反応の場から離脱出来ないもの、(3)2
分子反応において個々の分子は自由に反応の場に出入り
することは出来るものの、遷移状態が大きすぎるために
反応することが出来ないものの3種類が存在する(
”Zeolite Chemistry and
Catalysis ″ 八CSMonograp
h 171+ 八C5,Washington
D、C,1976年、680頁)。As Cs1csery classifies from the aspect of sin, 0
) Only specific reactants can approach the active site; (2) After reacting at the active site, only specific reactants can leave the reaction site; (3) 2.
In molecular reactions, individual molecules can freely move in and out of the reaction field, but there are three types of molecules that cannot react because the transition state is too large (
”Zeolite Chemistry and
Catalysis ″ 8CS Monograp
h 171+ 8C5, Washington
D.C., 1976, p. 680).
このような分類は、結晶性アルミノ珪酸塩の空洞内部で
の触媒反応についてのみ考慮してなされたものである。This classification was made considering only the catalytic reactions inside the cavities of the crystalline aluminosilicate.
即ち結晶外表面或いは外表面近傍の活性点上での接触反
応は、上記触媒作用と異なり、活性化エネルギーの小さ
い反応からあらゆる反応が自由に起こるために、反応の
選択性を低下させることになる。In other words, catalytic reactions on the outer surface of the crystal or on active sites near the outer surface are different from the above-mentioned catalytic action, and since all reactions occur freely, including reactions with small activation energy, the selectivity of the reaction is reduced. .
そこでこのような結晶外表面或いはその近傍での非選択
的反応を抑制するために、結晶外表面に化合物を被覆さ
せることにより活性点を埋没せしめる方法や、別の固体
酸性度又はアルカリ性を示すもので活性点の固体酸性度
を制御する方法が考えられ、シリコーン化合物類、リン
化合物類或いはマグネシウム化合物類等の添加が提案さ
れている。Therefore, in order to suppress such non-selective reactions on or near the outer surface of the crystal, there is a method of burying the active points by coating the outer surface of the crystal with a compound, or a method of burying the active points by coating the outer surface of the crystal with a compound, or using another method of solid acidity or alkalinity. A method of controlling the solid acidity of the active site has been considered, and the addition of silicone compounds, phosphorus compounds, magnesium compounds, etc. has been proposed.
一方結晶の大きさを制御することるこより、結晶内の分
子形状選択性を有する活性点の数と結晶外表面又はその
近傍の形状jπ沢性を有1〜ない活性点の数の割合を制
御する方法も知られている。例えば結晶を大きくすると
、結晶内の活1PI点の割合は相対的に増加し形状選択
性は高くなる。しかしながらこの方法によれば、反応物
の活性点への接近及び又は接触が相対的に制限される結
果全体としての反応活性が低くなる。又、逆に結晶を小
さくすると、結晶外表面又はその近傍の活性点の割合が
相対的に増加する結果形状選択性は低下するものの、反
応物の活性点への接近及び又番よ接触の機会が相対的に
増加するため、反応活性は高くなる。On the other hand, by controlling the size of the crystal, we can control the ratio between the number of active sites with molecular shape selectivity within the crystal and the number of active sites with shape selectivity on or near the outer surface of the crystal. There are also known methods. For example, when the crystal is made larger, the proportion of active 1PI points within the crystal increases relatively, and the shape selectivity becomes higher. However, according to this method, the approach and/or contact of the reactants with the active site is relatively restricted, resulting in a lower overall reaction activity. On the other hand, if the crystal is made smaller, the proportion of active sites on or near the outer surface of the crystal increases, resulting in a decrease in shape selectivity, but this also increases the chances of the reactants approaching and coming into contact with the active sites. The reaction activity becomes higher because of the relative increase in .
結晶性アルミノ珪酸塩のへ7!OA四面体の電荷は、結
晶内に陽イオンを保持することにより平衡が保たれてい
る。そしてこれら陽イオンは、種々の方法によりイオン
交換されて、水素型或いは金属イオン交換型となって、
固体酸触媒として機能することはよく知られた埋給であ
る。To the crystalline aluminosilicate 7! The charge on the OA tetrahedron is balanced by retaining cations within the crystal. These cations are then ion-exchanged by various methods to become hydrogen type or metal ion exchange type,
It is well known that it functions as a solid acid catalyst.
天然の結晶性アルミノ珪酸塩では、その陽イ第ンは元素
周期律表第1族又は同表第■族の金属陽イオンであるが
、近年においては、例えばテトラアルギルアンモニウム
イオンの如き有機陽イオンを含有する合成結晶性アルミ
ノ珪酸塩も知られている。In natural crystalline aluminosilicate, the cation is a metal cation of Group 1 or Group Ⅰ of the Periodic Table of Elements, but in recent years, organic cations such as tetraargylammonium ions have been used. Synthetic crystalline aluminosilicates containing ions are also known.
更に近年において番才、実質的に無機反応材料のめから
なる水性反応混合物から、結晶性アルミノ珪酸塩を製造
する方法が開示されている(特開昭58−15111号
)。Furthermore, in recent years, a method has been disclosed for producing crystalline aluminosilicate from an aqueous reaction mixture consisting essentially of inorganic reaction materials (Japanese Patent Laid-Open No. 15111/1982).
それは酸化物のモル比で表示して、0.8〜1.5M7
/n0−Ai!2031.0〜100Si02・ZH2
0(ここでMは、金属陽イオンであり、nば、その金属
陽イオンの原子価であり、Zは、0〜40である。)の
化学組成を有し、且つ、少なくとも次表に表わした格子
面間隔、即ち、d−距離を示す粉末X線回折図形を有す
る結晶性アルミノ珪酸塩に関するものである。It is expressed as a molar ratio of oxides, 0.8 to 1.5M7
/n0-Ai! 2031.0~100Si02・ZH2
0 (where M is a metal cation, n is the valence of the metal cation, and Z is 0 to 40), and at least as shown in the following table. The present invention relates to a crystalline aluminosilicate having a powder X-ray diffraction pattern exhibiting a lattice spacing, ie, d-distance.
−格一子阿用架d(A) [タト強1工」7(土ユ
D−11,2十0.2 3゜
10、1 ±0. 2 3゜7、5
十0.1.5 W。- Kakuichiko Ayouka d (A) [Tato strong 1 work] 7 (Tsuchyu D-11,200.2 3゜10, 1 ±0.2 3゜7, 5
10.1.5 W.
6、03±0.1 M。6, 03±0.1 M.
4、26±0.07 M。4, 26±0.07 M.
3、86±0. 05 v、 s。3,86±0. 05 v, s.
3、82±0.05 3゜3、76±0.
05 3゜3、72±0.05
3゜3.64二に0.055゜
上記の!A]さ、X線回折図形により特徴づけられる結
晶構造を有するアルミノ珪酸塩は、TSZと命名されて
いる。3,82±0.05 3゜3,76±0.
05 3゜3, 72±0.05
3°3.642 to 0.055° above! A] An aluminosilicate having a crystal structure characterized by an X-ray diffraction pattern is named TSZ.
」−表の相対強度においてrV、S、Jは最強、「S、
」は強、「M、」は中細、「W、」は弱、rV、W、J
は非常に弱いことを示す。” - rV, S, J are the strongest in the relative intensities in the table, “S,
" is strong, "M," is medium fine, "W," is weak, rV, W, J
indicates that it is very weak.
又、常法とは別の粉末X線回折分析による、とりねり粘
度の高い2θ (θはブラッグ角)の測定結果の解析か
ら、該発明による結晶性アルミノ珪酸塩(TSZ)は結
晶学的に単斜晶系に属すると結6鈷きれている。実質的
に無機反応材料のみからなる水性反応混合物からTSZ
を製造する場合、水性反応混合物中の5i02/A7!
203比及びNa2O/5i02比を制御することによ
り、結晶粒子径を制御することも可能である(特願昭5
8−30797号、同5B−46684号)。In addition, from the analysis of the measurement results of 2θ (θ is Bragg angle), which has a high shear viscosity, by powder If it belongs to the monoclinic system, the crystalline structure is six-pointed. TSZ from an aqueous reaction mixture consisting essentially only of inorganic reaction materials.
5i02/A7! in the aqueous reaction mixture when preparing 5i02/A7!
It is also possible to control the crystal particle size by controlling the 203 ratio and the Na2O/5i02 ratio (Japanese patent application No. 5
No. 8-30797, No. 5B-46684).
一方、ゼオライト触媒を工業的に使用する場合、例えば
気体及び液体供給原料の固定床或いは接触う)解のよう
な流動床操作に使用される場合には、ある種の形状を付
与した粒子、例えばペレット型粒子、小球形粒子で供給
する。一般に、成型粒子の強度は構成する粒子の大きさ
、充填構造、粒子の配位数、粒子の形状等によって変化
し、更に形成された細孔容積や2+11孔半径により変
化する。特に、成型ゼオライト触媒は色々な形状を有す
る結晶粒子の集合体で、細孔構造は所謂二元細孔構造で
結晶粒子そのものが持つミクロ孔と結晶粒子間に形成さ
れるマクロ孔とで構成される。しかし、このような結晶
粒子同志では通常の場合、殆ど結合力を有せず、なんら
かのバインダーを用いて成型し、ベレットの強度を付与
している。この場合、l
気相反応は一般に大きな空間速度で行われ、又、重質油
の液相反応では触媒表面からの拡散が限定されるために
、殆ど触媒粒子の外表面のみが利用される(米国特許第
3.966.644号においてこの拡li&限度は約1
/1.20インヂであることが示されている)ことから
、活性を有するゼオライト触媒表面の面積をできるだけ
大きくすることが望まれる。このような従来の要求は、
実質的に結晶性アルミノ珪酸塩のみからなるバインダー
レスゼオライト(特願昭58−39721号)によって
解決することができる。On the other hand, when zeolite catalysts are used industrially, for example in fixed bed or fluidized bed operations such as catalytic solutions of gaseous and liquid feedstocks, particles with a certain shape, e.g. Supplied in pellet type particles and small spherical particles. Generally, the strength of shaped particles varies depending on the size of the constituent particles, the packing structure, the coordination number of the particles, the shape of the particles, etc., and further varies depending on the volume of the pores formed and the radius of the 2+11 pores. In particular, shaped zeolite catalysts are aggregates of crystal particles with various shapes, and the pore structure is a so-called binary pore structure, consisting of micropores possessed by the crystal particles themselves and macropores formed between the crystal particles. Ru. However, such crystal grains usually have little bonding force, and are molded using some kind of binder to give the pellet strength. In this case, the gas phase reaction is generally carried out at a large space velocity, and in the liquid phase reaction of heavy oil, diffusion from the catalyst surface is limited, so almost only the outer surface of the catalyst particles is used ( In U.S. Patent No. 3.966.644 this expansion & limit is approximately 1
/1.20 inch), it is desirable to increase the area of the active zeolite catalyst surface as much as possible. These traditional requirements are
This problem can be solved by using a binderless zeolite (Japanese Patent Application No. 39721/1983) consisting essentially of crystalline aluminosilicate.
又、従来から触媒を用いた芳香族類の異性化反応につい
ては広く知られているが、p−或いは0−キシレンの工
業的重要性が高いために、特にCδ芳香族類の異性化反
応について、多くの改良方法が開発されてきた。In addition, although the isomerization reaction of aromatics using a catalyst has been widely known, due to the high industrial importance of p- or 0-xylene, the isomerization reaction of Cδ aromatics has not been studied in particular. , many improved methods have been developed.
(発明がI’+’f決しようとする問題点)一般に、素
原料中に含まれるエチルベンゼンが、p−及びm−キシ
レンとその沸点において差が小さく、苺留によってエチ
ルベンゼンを分離回収するのに多大のエネルギーを要す
ることから、エチルベンゼンを分離容易な他の炭化水素
に転化することが好ましく、この転化反応に際してキシ
レンの損失量をより小さく押さえることが望まれ、又、
異性化工程の操作条件は、運転コスト等の点から温和で
ある程好都合である。この目的のために、従来、触媒と
して所謂ZSM−5やモルデナイト等のゼオライトを使
用していた。しかしながら、これらの触媒を使用した場
合には、■エチルベンゼンの転化量を増大させるとキシ
レンの損失量も顕著に増大する、■エチルベンゼンの転
化量を増大せしめるためには高い反応温度を必要とする
、■p−キシレンの生成量が十分でない、及び■触媒で
あるゼオライトの結晶寸法が特定の範囲でのみ有効であ
ったり、多成分系の金属の含有を必須とする等により触
媒の製造が複雑となるために触媒価格が高価となる等の
多くの欠点を有していた。(Problem that the invention attempts to solve) Generally, ethylbenzene contained in raw materials has a small difference in boiling point from p- and m-xylene, and it is difficult to separate and recover ethylbenzene by strawberry distillation. Since a large amount of energy is required, it is preferable to convert ethylbenzene to other easily separated hydrocarbons, and it is desirable to suppress the loss of xylene during this conversion reaction.
The milder the operating conditions for the isomerization step, the more convenient it is from the viewpoint of operating costs and the like. For this purpose, zeolites such as so-called ZSM-5 and mordenite have conventionally been used as catalysts. However, when these catalysts are used, (1) increasing the amount of ethylbenzene converted significantly increases the amount of xylene loss; (2) increasing the amount of ethylbenzene converted requires a high reaction temperature; ■ The amount of p-xylene produced is not sufficient, and ■ The crystal size of the zeolite catalyst is only effective within a specific range, and the production of the catalyst is complicated because it requires the inclusion of multi-component metals. This has many drawbacks, such as the high cost of the catalyst.
本発明者等は、」二記の欠点を解決すべく鋭意検討の結
果、一定範囲のバインダーレスゼオライトがC8芳香族
の転化反応に特に有効であることを見いだし本発明に到
達したものである。The inventors of the present invention, as a result of intensive studies to solve the above two drawbacks, have discovered that a certain range of binderless zeolites are particularly effective in the conversion reaction of C8 aromatics, and have arrived at the present invention.
従って、本発明の第1の目的は、炭素数8芳香族炭化水
素類の異性化のために優れた触媒を提供することである
。Therefore, the first object of the present invention is to provide an excellent catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms.
本発明の第2の目的は、炭素数8芳香族炭化水素類の異
性化用触媒として優れたバインダーレスゼオライトを提
供することである。A second object of the present invention is to provide a binderless zeolite that is excellent as a catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms.
本発明の第3の目的は、炭素数8芳香族炭化水素類の異
性化のために優れたバインダーレスゼオライト触媒を製
造するためのバインダーレスゼオライトの処理方法を提
供することである。A third object of the present invention is to provide a method for treating binderless zeolite to produce an excellent binderless zeolite catalyst for the isomerization of C8 aromatic hydrocarbons.
(問題を解決するための手段)
本発明の上記の諸口的は、結晶性アルミノ珪酸塩及びバ
インダーからなるベレット型、異形型または中空型の成
型体を水熱反応処理することにより、バインダーを結晶
性アルミノ珪酸塩の結晶に結晶化せしめてなるバインダ
ーレスゼオライトであって、■該バインダーレスゼオラ
イトが有する2次細孔が、水銀圧大法により求めた細孔
半径が75〜75,000人の範囲であって、平均細孔
半径が1000〜15,000人の範囲にあり、細孔容
積の25%以上が該平均細孔半径の120%の範囲に含
まれ、細孔容積が0.2〜1.0cc / gであり、
且つ■バインダーレスゼオライトの結晶性アルミノ珪酸
塩の交換性陽イオンの少なくとも1部がアルカリ金属以
外の陽イオンによって置換されているバインダーレスゼ
オライト及びその製造方法によって達成された。(Means for Solving the Problems) The above-mentioned aspects of the present invention are such that the binder is crystallized by subjecting a pellet-shaped, irregular-shaped or hollow-shaped molded body comprising a crystalline aluminosilicate and a binder to a hydrothermal reaction treatment. A binderless zeolite formed by crystallizing aluminosilicate crystals, wherein the secondary pores of the binderless zeolite have a pore radius in the range of 75 to 75,000 as determined by mercury pressure method. , the average pore radius is in the range of 1000 to 15,000, 25% or more of the pore volume is included in the range of 120% of the average pore radius, and the pore volume is 0.2 to 15,000. 1.0cc/g,
and (2) a binderless zeolite in which at least a part of the exchangeable cations of the crystalline aluminosilicate of the binderless zeolite is replaced by a cation other than an alkali metal, and a method for producing the same.
本発明における炭素数8の芳香族炭化水素は、異性化に
供されるものであり、具体的にはエチルベンゼン及びキ
シレンを意味する。The aromatic hydrocarbon having 8 carbon atoms in the present invention is one that is subjected to isomerization, and specifically means ethylbenzene and xylene.
本発明においては、炭素数8芳香族炭化水素類の異性化
用触媒として、バインダーレスゼオライトを使用する。In the present invention, binderless zeolite is used as a catalyst for isomerizing aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms.
このバインダーレスゼオライトは触媒粒子とバインダー
を混練して成型した従来の触媒成型物とは異なり、バイ
ンダーも結晶化して触媒として作用するのみならず、バ
インダーレスゼオライトの2次細孔を制御することもで
きるので、炭素数8芳香族炭化水S類の異性化用触媒と
して極めて有効に作用する。この場合に使用するバイン
ダーレスゼオライトを形成する結晶性アルミノ珪酸塩と
しては、特に前述のTSZ及びモルデナイトが好ましい
。This binderless zeolite is different from conventional catalyst molded products that are formed by kneading catalyst particles and a binder.The binder not only crystallizes and acts as a catalyst, but also controls the secondary pores of the binderless zeolite. Therefore, it acts extremely effectively as a catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons S having 8 carbon atoms. As the crystalline aluminosilicate forming the binderless zeolite used in this case, the above-mentioned TSZ and mordenite are particularly preferred.
本発明において、どのような2次細孔が炭素数8芳香族
炭化水素類の異性化のために特に有効となるかの理論的
解明はなされていないが、その細孔半径が75〜75,
000人の範囲において、平均細孔半径が1,000−
15,000人の範囲にあり、細孔容積の25%以上が
該平均細孔半径の120%の範囲に含まれることが好ま
しい。In the present invention, it has not been theoretically elucidated what kind of secondary pores are particularly effective for the isomerization of aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms, but if the pore radius is 75 to 75,
000 people, the average pore radius is 1,000-
15,000, and 25% or more of the pore volume is preferably within 120% of the average pore radius.
又、細孔用禎は0.2gg/g 〜1.occ7gであ
ることが好ましい。In addition, the pore size is 0.2 gg/g to 1. occ7g is preferred.
前記TSZ結晶性アルミノ珪酸塩は、常法の粉末X線回
折によって得られるX線回折図形によって特徴ずけられ
る。即ち、2θ−14,7° (d−6,03人)の回
折線が単一線(Singlet)であること、及び2θ
−23° (d=3.86人)及び2θ−23,3°
(d=3.82人)の両回折線が明瞭に分離している点
で従来提案されている結晶性ゼオライトの結晶構造と大
きく異なる。かかる特異的なX線回折図形は、合成アル
ミノ珪酸塩の置換陽イオンの変化、特に水素イオン型へ
の変化、5i02/A7!203比の変化等によっても
、その格子面間隔は著しい変化を受けるものではない。The TSZ crystalline aluminosilicate is characterized by an X-ray diffraction pattern obtained by conventional powder X-ray diffraction. That is, the diffraction line at 2θ-14,7° (d-6,03 people) is a single line, and the 2θ
-23° (d=3.86 people) and 2θ-23,3°
(d=3.82) The two diffraction lines are clearly separated, which greatly differs from the crystal structure of the conventionally proposed crystalline zeolite. Such a specific X-ray diffraction pattern is caused by the fact that the lattice spacing of the synthetic aluminosilicate undergoes significant changes due to changes in the substituted cations, especially changes to the hydrogen ion type, changes in the 5i02/A7!203 ratio, etc. It's not a thing.
このようなTSZの合成法は特開昭58−45111号
に記載されている。Such a method of synthesizing TSZ is described in JP-A-58-45111.
本発明にかかるバインダーレスゼオライト触媒の製造工
程の概略は次のようである。The outline of the manufacturing process of the binderless zeolite catalyst according to the present invention is as follows.
■原料粉体を製造する工程
■バインダー用のアルミノシリケートゲルを製造する工
程。■Process of manufacturing raw material powder ■Process of manufacturing aluminosilicate gel for binder.
■原料粉体とバインダーを混練し成型する工程。■Process of kneading and molding raw material powder and binder.
■成型物を乾燥又は焼成する工程。■The process of drying or firing the molded product.
■成形物を水熱処理する工程。■Process of hydrothermally treating molded products.
■合成したバインダーレスゼオライトの交換性陽イオン
をイオン交換する工程。■Process of ion-exchanging the exchangeable cations of the synthesized binderless zeolite.
■必要に応じ、イオン交換の過程及び/又はイオン交換
の後に焼成を行う工程。■ If necessary, the step of ion exchange and/or the step of performing calcination after ion exchange.
本発明において使用する原料粉体とは、予め合成された
結晶性アルミノ珪酸塩を意味する。このような原料粉体
としで用いる予め合成された結晶性アルミノ珪酸塩とし
ては、TSZ結晶性アルミノ珪酸塩及びモルデナイトか
ら選ばれた1種又はそれらの混合物を使用することが好
ましいが、更に他の結晶性アルミノ珪酸塩例えばZSM
−5を加えることもできる。The raw material powder used in the present invention means a pre-synthesized crystalline aluminosilicate. As the pre-synthesized crystalline aluminosilicate used as such raw material powder, it is preferable to use one selected from TSZ crystalline aluminosilicate and mordenite, or a mixture thereof; Crystalline aluminosilicates such as ZSM
You can also add -5.
本発明において使用する上記モルデナイトは天然産のも
のとは区別し、合成モルデナイト或いはラージボートモ
Jレゾ゛づ・イ1−と■丁ばれているものであり、その
結晶は、格子定数a−18,13人、b=20.49人
、c=7.52人の斜方晶系に属し、その細孔は12の
酸素環から成る細孔半径6.1’11.0人のチャンネ
ルと、8員酸素環からなる細孔半径2.9X5.7人の
チャンネルを有するものである。The above-mentioned mordenite used in the present invention is distinguished from naturally occurring mordenite and is classified as synthetic mordenite or large boat resin, and its crystals have lattice constants of a-18 and 13. It belongs to the orthorhombic system, b = 20.49 people, c = 7.52 people, and its pores are composed of 12 oxygen rings with a pore radius of 6.1'11.0 people, and an 8-membered channel. It has a pore radius of 2.9 x 5.7 channels consisting of oxygen rings.
本発明で用いる予め合成された結晶性アルミノ珪酸塩し
よ、未焼成の合成されたままのもので十分であり、更に
完全な結晶の形でなくてもよく、単に予備結晶させただ
IJであり、非晶質に近いX線回折図形を示すアルミノ
珪酸塩を用いることもできる。特に原料粉体として小粒
径の結晶性アルミノ珪酸塩を使用した場合には活性及び
強度に優れたバインダーレスゼオライトを得ることがで
きて好ましい。又、原料粉体の製造においては、ゲルの
流動性を改善する目的で、例えばNaCQ等の鉱化剤を
添加しても良い。As for the pre-synthesized crystalline aluminosilicate used in the present invention, it is sufficient to use the unfired as-synthesized one, and furthermore, it does not need to be in a completely crystalline form, but may be simply a pre-crystallized IJ. , an aluminosilicate exhibiting an X-ray diffraction pattern close to amorphous can also be used. In particular, it is preferable to use a crystalline aluminosilicate with a small particle size as the raw material powder, since it is possible to obtain a binderless zeolite with excellent activity and strength. Furthermore, in the production of raw material powder, a mineralizing agent such as NaCQ may be added for the purpose of improving the fluidity of the gel.
TSZ結晶性アルミノ珪酸塩はシリカ源、アルミナ源、
アルカリ源、水及びアルカリ金属の中性塩を含有する、
実質的な無機反応材料からなる水性反応混合物から製造
されるが、その水性反応混合物の組成は酸化物のモル比
で表すと次の如くである。TSZ crystalline aluminosilicate is a silica source, an alumina source,
containing an alkali source, water and a neutral salt of an alkali metal,
The aqueous reaction mixture is prepared from an aqueous reaction mixture consisting essentially of inorganic reactants, and the composition of the aqueous reaction mixture, expressed in molar ratios of oxides, is as follows:
5i02/AI!203” 10〜13ONa20/
5i02 0.01〜0.5(Na20+M2/n
o)/S 1020.03〜0.3
H20/ (Na20+M2/n0)
150〜800
X /5i02 0.01〜20」二式に
おいて、Mは元素周期律表の第1族及び第■族、好まし
くはリチウム、ナトリウム、バリウム、カルシウム及び
ストロンチウムから選択される金属陽イオンであり、n
はその金属陽イオンの原子価であり、X−は沈澱助剤及
び/又は鉱化剤の塩のイオンである。M 2 /n O
及びNa2Oはそれぞれ遊離のM7/nO及びNa2O
であり、一般に水酸化物及びゼオライト合成において効
果を示すような極間酸塩、例えばアルミン酸塩、珪酸塩
等の形態である。又、上記の「遊離のNa2O」は、硫
酸アルミニウム、硫酸、塩酸又は硝酸等の添加により調
節することができる。5i02/AI! 203” 10~13ONa20/
5i02 0.01~0.5(Na20+M2/n
o)/S 1020.03~0.3 H20/ (Na20+M2/n0) 150~800 is a metal cation selected from lithium, sodium, barium, calcium and strontium, and n
is the valence of the metal cation and X- is the ion of the salt of the precipitation aid and/or mineralizer. M2/nO
and Na2O are free M7/nO and Na2O, respectively.
and is generally in the form of interpolate salts, such as aluminates, silicates, etc., which are effective in hydroxide and zeolite synthesis. Moreover, the above-mentioned "free Na2O" can be adjusted by adding aluminum sulfate, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, or the like.
上記のようにして調製した水性反応混合物を結晶が生成
するまで結晶化温度に加熱維持することによりTSZ結
品性アルミノ珪酸塩を製造することが出来る。製造条件
は、例えば、自己圧下約り20℃〜約230℃で約10
時間〜10日間維持することにより実現される。A TSZ crystallizing aluminosilicate can be produced by heating and maintaining the aqueous reaction mixture prepared as described above at the crystallization temperature until crystals form. The manufacturing conditions are, for example, about 10° C. at about 20° C. to about 230° C. under self-pressure.
This is achieved by maintaining it for hours to 10 days.
又、TSZ結晶性アルミノ珪酸塩は上記水性反応混合物
の組成化の内、特に5i02/A7!203モル比とN
a2O/5i02モル比とを変化させることにより、生
成する結晶性アルミノ珪酸塩の結晶粒径が変化する。即
ち、水性反応混合物の5i02/AI!、203モル比
に応じてNa 20/Si○2モル比を変化させてNa
2O/5i203モル比が同等になるようにした上で、
5i02/A#203のモル比を変化させた場合には、
略同等の結晶粒径を有する結晶性アルミノ珪酸塩が生成
する。これに対し、Na2O/5i203モル比を1〜
15の範囲で変えることにより、約0゜1〜約10μの
範囲で、所望する結晶粒径を有する結晶性アルミノ珪酸
塩を製造することができる。In addition, the TSZ crystalline aluminosilicate has a particularly high concentration of 5i02/A7!203 molar ratio and N in the composition of the aqueous reaction mixture.
By changing the a2O/5i02 molar ratio, the crystal grain size of the produced crystalline aluminosilicate changes. That is, 5i02/AI! of the aqueous reaction mixture! , by changing the Na20/Si○2 molar ratio according to the 203 molar ratio.
After making sure that the 2O/5i203 molar ratio is the same,
When changing the molar ratio of 5i02/A#203,
A crystalline aluminosilicate having approximately the same grain size is produced. On the other hand, the Na2O/5i203 molar ratio is 1~
By varying the diameter within a range of 15, it is possible to produce a crystalline aluminosilicate having a desired crystal grain size within a range of about 0°1 to about 10μ.
次に、本発明で使用する原料粉末としてのモルデナイト
の製造方法について説明する。Next, a method for producing mordenite as the raw material powder used in the present invention will be explained.
本発明で使用することのできるモルデナイトは前記した
公知の方法により製造することができるが、好ましくは
シリカ源、アルミナ源、アルカリ源、水及び必要に応じ
アルカリ金属の中性塩を含有する、実質的な無機反応材
料からなる水性反応混合物から製造される。その組成は
酸化物のモル比で表すと次の如くである。Mordenite that can be used in the present invention can be produced by the above-mentioned known method, but preferably contains a silica source, an alumina source, an alkali source, water, and if necessary a neutral salt of an alkali metal. It is prepared from an aqueous reaction mixture consisting of various inorganic reactive materials. Its composition expressed in molar ratio of oxides is as follows.
5i0z/八n203 16〜35Na20/5
i02 0.05〜0.5(Na20+M2/nO
)/5i02
0.05〜0.5
H20/ (Na20+M77nO)
150〜800
一ヒ式において、Mは元素周期律表の第1族及び第■族
、好ましくはリヂウム、ナトリウム、バリウム、カルシ
ウム及びストロンチウムから選択される金属陽イメンで
あり、nはその金属陽イオンの原子価である。M2/n
o及びNa2Oはそれぞれ遊離のM2/no及びNa2
Oであり、一般に水酸化物及びゼオライト合成において
効果を示すような極間酸塩、例えばアルミン酸塩、珪酸
塩等の形態である。又、上記の[M離のNazOJは、
硫酸アルミニウム、硫酸、塩酸又は硝酸等の添加により
調節することができる。5i0z/8n203 16~35Na20/5
i02 0.05~0.5(Na20+M2/nO
)/5i02 0.05-0.5 H20/ (Na20+M77nO) 150-800 In the Ichihi formula, M is from Groups 1 and 2 of the Periodic Table of Elements, preferably from lithium, sodium, barium, calcium and strontium. is the metal cation selected, and n is the valence of the metal cation. M2/n
o and Na2O are free M2/no and Na2, respectively.
O, generally in the form of interpolate salts, such as aluminates, silicates, etc., which are effective in hydroxide and zeolite synthesis. In addition, the above [M separation NazOJ is
It can be adjusted by adding aluminum sulfate, sulfuric acid, hydrochloric acid, nitric acid, etc.
従って、上記の水性反応混合物を結晶が生成する迄結晶
化温度に加熱維持することによりハイシリカモルデナイ
トを製造することができる。このような製造条件は、例
えば、自己圧下約り20℃〜約230℃で約10時間〜
10日間維持することにより実現される。Therefore, high silica mordenite can be produced by heating and maintaining the above aqueous reaction mixture at the crystallization temperature until crystals form. Such manufacturing conditions include, for example, autogenous pressure at about 20°C to about 230°C for about 10 hours to
This is achieved by maintaining it for 10 days.
本発明において使用するバインダーとしてのアルミノシ
リケートゲルは、原料粉体の前駆体である水性反応混合
物を一定時間熟成後、濾別し、アルミノシリケートゲル
または成型体が結晶化するのに可能であり、かつ過度の
結晶化が起こらないような組成範囲になるまで洗浄した
後、十分水切りを行ない、含水率(乾燥基準)を約65
重量%から約95重量%にし、混練時に特に水分の添加
25 Qsすを必
要としないように調整するのが好ましい。The aluminosilicate gel as a binder used in the present invention can be obtained by aging the aqueous reaction mixture, which is a precursor of the raw material powder, for a certain period of time, and then filtering it to crystallize the aluminosilicate gel or molded product. After washing until the composition is within a range that does not cause excessive crystallization, drain thoroughly to reduce the moisture content (dry basis) to approximately 65.
It is preferable to adjust the amount from 25% by weight to about 95% by weight so as not to require the addition of water during kneading.
」二記アルミノシリケートゲルを製造するだめの水性反
応混合物の好ましい組成は、酸化物のモル比で表すと
N a 20 / A 12203 ≧ 1.2
Si02/Al2O310〜100
Na20/5i02 o、o1〜o、20H20
/5i02 5〜150であり、好ましく
は
Na2O/A7!203 ≧ 1.5s i02/
A7!203 15〜8ONa 20/S i 02
0. 02〜0. 15820/5i02
10〜130であるが、特にモルデナイトを原料
粉体として使用する場合には、上記の条件のうち、Si
o2./A7!203のモル比は、10〜60、好まし
くは15〜40である。ここで、Na2Oは前述の場合
と同様である。The preferred composition of the aqueous reaction mixture for producing the aluminosilicate gel described in Section 2, expressed in molar ratio of oxides, is Na20/A12203 ≧ 1.2.
Si02/Al2O310~100 Na20/5i02 o, o1~o, 20H20
/5i02 5 to 150, preferably Na2O/A7!203 ≧ 1.5s i02/
A7!203 15~8ONa 20/S i 02
0. 02~0. 15820/5i02
10 to 130, but especially when mordenite is used as the raw material powder, Si
o2. /A7!203 molar ratio is 10-60, preferably 15-40. Here, Na2O is the same as in the above case.
バインダー中のアルカリ量は、バインダーレスゼオライ
トを製造するための重要な要素である。The amount of alkali in the binder is an important factor for producing binderless zeolite.
つまり、アルカリ量が少ない場合は、結晶化に長時間を
要したり、非晶質のままであったりすることがあり、ま
たアルカリ量が多い場合は、過度の結晶成長により大き
な結晶を生成したり、他の好ましくない結晶相が生成し
たり、或いは粉化などの原因となることがあるので、特
定の組成範囲にするのが好ましい。In other words, if the amount of alkali is low, crystallization may take a long time or may remain amorphous, and if the amount of alkali is large, large crystals may be formed due to excessive crystal growth. It is preferable to keep the composition within a specific range since this may cause the formation of other undesirable crystal phases or powdering.
バインダーとしてのもう一つの重要な要素は、成型され
たペレットの強度付与であるが、これは、アルミノシリ
ケートゲルの粘着性、成型性あるいは乾燥収縮力といっ
たものに強く影響されるので、アルミノシリケートゲル
の調製時には、分散性の良いコロイド状粒子にすること
が好ましい。Another important factor for a binder is to impart strength to the molded pellets, but this is strongly influenced by the adhesiveness, moldability, and drying shrinkage force of the aluminosilicate gel. When preparing, it is preferable to form colloidal particles with good dispersibility.
本発明においては、必要に応じてアルカリ金属の中性塩
を沈澱助剤として少量添加することができるが攪拌及び
後処理等ゲルの取り扱い上問題がな&−1れば添加しな
い方が好ましいこともある。In the present invention, a small amount of a neutral salt of an alkali metal can be added as a precipitation aid if necessary, but it is preferable not to add it if there are no problems in handling the gel such as stirring or post-treatment. There is also.
本発明において、上記の如く製造された原料粉末及びア
ルミノシリケートゲルを混練してペレットに成型するに
際し、あらかじめ準備された原料粉末を20〜80重量
%と、あらかしめ組成を調製したアルミノシリケートゲ
ル80〜20重量%とを混練して成型することにより、
強度の強いペレットが得られ、これを水熱処理すること
により、結晶粒子間に生ずる独特な2次細孔を有し、か
つ実用に十分耐えうる強度を保持した、実質的に結晶質
アルミノ珪酸塩からなるバインダーレスゼオライトが得
られる。In the present invention, when the raw material powder and aluminosilicate gel produced as described above are kneaded and molded into pellets, the raw material powder prepared in advance is mixed with 20 to 80% by weight, and the aluminosilicate gel 80 is prepared to a rough composition. By kneading and molding ~20% by weight,
Strong pellets are obtained, and by hydrothermal treatment, a substantially crystalline aluminosilicate with unique secondary pores formed between crystal grains and with sufficient strength for practical use. A binderless zeolite consisting of
上記原料粉末の混合割合が約20重量%より少ない場合
、ペレットの強度は強くなる傾向にあるが、乾燥または
焼成によりペレットの収縮、それに伴うクラックの発生
など、安定した物性のものが得られにくいことがあり、
又、原料粉末の混合割合が約80重量%より多い場合十
分なペレット強度を得られないことがあり、再現性良く
製造するためには、上記混合割合にすることが好ましい
。If the mixing ratio of the above raw material powder is less than about 20% by weight, the strength of the pellets tends to increase, but it is difficult to obtain stable physical properties such as shrinkage of the pellets and the occurrence of cracks due to drying or firing. Sometimes,
Furthermore, if the mixing ratio of the raw material powder is more than about 80% by weight, sufficient pellet strength may not be obtained, so in order to produce with good reproducibility, it is preferable to use the above mixing ratio.
また、原料粉末の粒径が比較的小さい場合には、強度の
強いペレットが得られる傾向にあり、しかも水熱処理後
も、強度が維持されることが多く好ましい。一方、原料
粉末の粒径が比較的大きい場合には、ペレットの強度そ
のものは、上記のものとあまり変わらないが、水熱処理
を行うことにより、強度が低下する(φ向にあり好まし
くない。Further, when the particle size of the raw material powder is relatively small, pellets with high strength tend to be obtained, and the strength is often maintained even after hydrothermal treatment, which is preferable. On the other hand, when the particle size of the raw material powder is relatively large, the strength of the pellet itself is not much different from that described above, but by performing hydrothermal treatment, the strength decreases (in the φ direction, which is not preferable).
なお、あらかしめ準備された原料粉末とバインダーとし
て使用されるアルミノシリケートゲルの組成は、それぞ
れ異なったものを使用してもよいが、略同−にするのが
、特に触媒性能の良好なバインダーレスゼオライトを得
ることができて好ましい。Note that the compositions of the pre-prepared raw material powder and the aluminosilicate gel used as the binder may be different, but it is best to make them approximately the same, especially for binderless materials with good catalytic performance. It is preferable because zeolite can be obtained.
上記、混練したものを成型する乙こ際し、成型助剤を使
用することができる。成型助剤としては、通常の押し出
し成型に用いられる公知のもので、後処理で焼失する有
機系のものが好ましい。しかしながら、ペレットの最終
的な強度を考えた場合には、成型助剤の添加は必要最少
床とするか、あるいは添加しない方が好ましい。When molding the above-mentioned kneaded product, a molding aid can be used. The molding aid is preferably an organic type that is known and used in ordinary extrusion molding and is burnt out during post-treatment. However, when considering the final strength of the pellets, it is preferable to add the molding aid to the minimum necessary level, or to not add it at all.
なお、アルミノシリケートゲルのアルカリ量に過不足が
ある場合、混練前あるいは混練中に所定の値に調整する
のが好ましい。In addition, if there is an excess or deficiency in the amount of alkali in the aluminosilicate gel, it is preferable to adjust it to a predetermined value before or during kneading.
成型されたベレッ1へは、できるだけ乾燥収縮等で歪み
がこないような条(!1、例えば風乾を充分行った後、
50〜200 ’C2好ましくは1’00〜150℃で
加熱する。もし、乾燥によりペレットの強度が十分であ
れば焼成の必要はないが、十分でない場合や成型助剤を
使用した場合には、400〜700°C2好ましくは4
50〜600°Cで焼成するのが好ましい。乾燥状態及
び焼成後でも水熱処理することによりバインダーレスゼ
オライトを製造することができる。The molded beret 1 is coated with a strip (!1, for example, after sufficient air drying,
Heating at 50-200'C2, preferably 1'00-150°C. If the strength of the pellets is sufficient after drying, there is no need for calcination, but if the strength is not sufficient or if a molding aid is used, the temperature is 400-700°C2, preferably 400°C.
It is preferable to bake at 50 to 600°C. Binderless zeolite can be produced by hydrothermal treatment even in a dry state and after calcination.
成型体のアルカリ旧ば、本発明におけるバインダーレス
ゼオライトを製造するための重要な要素である。即ち、
アルカリ量が少ない場合、結晶化に長時間を要したり、
非晶質のままであったりする。又、結晶化させるために
アルカリ不足分を外部から添加することができるが、こ
の場合成型体の表面からの結晶化が起こりやすく、成型
体の結晶化が均一に進行しないため粉化の原因になった
り、更には成型体の強度低下に繋がるので好ましくない
。The alkaline form of the molded body is an important element for producing the binderless zeolite in the present invention. That is,
If the amount of alkali is small, crystallization may take a long time,
It may remain amorphous. In addition, alkaline deficiency can be added externally to cause crystallization, but in this case, crystallization tends to occur from the surface of the molded product, and crystallization of the molded product does not proceed uniformly, causing powdering. This is not preferable because it may lead to a decrease in the strength of the molded product.
一方、アルカリ量が過度に多い場合、結晶化に要する時
間は短縮されるが、大きな結晶粒子に成長したりするこ
とがあり、成型体の強度を弱めたり、又他の結晶相が生
成したりして好ましくない。On the other hand, if the amount of alkali is excessively large, the time required for crystallization will be shortened, but it may grow into large crystal particles, weakening the strength of the molded product, or causing other crystal phases to form. I don't like it.
さらに、本発明におけるバインダーレスゼオライトを製
造するための重要な要素として、水熱処理時の溶液と成
型体の比(重量比)がある。Furthermore, an important factor for producing the binderless zeolite in the present invention is the ratio (weight ratio) between the solution and the molded body during hydrothermal treatment.
水熱反応が進行するにつれて、成型体又はバインダーの
組成が、ゼオライトの組成に近くなり、Na2O/A7
!203モル比が1に近づいてくる。As the hydrothermal reaction progresses, the composition of the molded body or binder becomes closer to that of zeolite, and Na2O/A7
! 203 molar ratio approaches 1.
そこで、余ったNa2O相当分が水熱反応の進行と共に
、溶液中に111でくる。そのため、成型体の組成が一
定の場合、溶液の量が少なければ、溶液のアルカリ濃度
は濃くなり、溶液の量が多ければ、溶液のアルカリ濃度
は、相対的に薄くなる。Therefore, as the hydrothermal reaction progresses, the remaining Na2O equivalent comes into the solution at 111. Therefore, when the composition of the molded body is constant, if the amount of solution is small, the alkaline concentration of the solution will be high, and if the amount of solution is large, the alkaline concentration of the solution will be relatively low.
従って、成型体の組成を上記の範囲とし、且つ、H20
/成型体の重M佳を10以下、好ましくは、1〜9の範
囲にすることにより、水熱処理するに際し鉱化剤、特に
ナトリウム塩を添加しなくても容易にバインダーレスゼ
オライ1−を合成することができる。Therefore, the composition of the molded body should be within the above range, and H20
/ By setting the weight M of the molded product to 10 or less, preferably in the range of 1 to 9, binderless zeolite 1- can be easily synthesized without adding a mineralizing agent, especially sodium salt, during hydrothermal treatment. can do.
バインダーレスゼオライト触媒を合成する場合において
、水熱反応に用いる固体の形状は、特に限定されるもの
ではないが、成型のしやすさ、或いは触媒として使用す
る場合の使用効率の虚から、特にベレット型、異形型(
PolylObal)、中空円筒型(ho ] I o
w tube)であることが好ましく、大きさとして
は、取扱の−にから、り)径1− 5mm程度のものが
好ましい。When synthesizing a binderless zeolite catalyst, the shape of the solid used in the hydrothermal reaction is not particularly limited, but pellets are particularly preferred due to ease of molding or lack of efficiency when used as a catalyst. type, irregular type (
PolylObal), hollow cylindrical type (ho ] I o
The diameter of the tube is preferably about 1 to 5 mm.
本発明の水熱反応は、特開昭58−45111号に開示
した方法によって行うことが出来る。The hydrothermal reaction of the present invention can be carried out by the method disclosed in JP-A-58-45111.
結晶化のための条件は、結晶が生成するまで結晶化温度
に加熱維持することで、特に画定されないが、例えば、
温度約120°C〜230℃であり、時間は約10時間
〜約10日間である。Conditions for crystallization are not particularly defined, such as maintaining heating at a crystallization temperature until crystals are formed, but for example,
The temperature is about 120°C to 230°C, and the time is about 10 hours to about 10 days.
好ましい結晶化の条件は、乾燥又は焼成したベレソj・
の組成比及び水/8液とペレットの重量比などに依存す
るが、温度が高い程時間が短く、温度が低い稈長い時間
を要するのが一般的である。Preferred crystallization conditions are dry or calcined Bereso J.
Generally speaking, the higher the temperature, the shorter the time, and the lower the temperature, the longer the time, although it depends on the composition ratio of water/8 liquid and the weight ratio of the pellets.
しかしながら、過度に低い温度或いは過度に高し)温度
では、非晶質になったり望まざる結晶を生成したりする
ので好ましくない。ペレットを水熱処理する際、特に攪
拌の必要はないが、少なくとも系全体の均質な伝熱を図
る上で攪拌するのが好ましい。However, excessively low or excessively high temperatures are undesirable because they may become amorphous or form undesirable crystals. When hydrothermally treating the pellets, stirring is not particularly necessary, but it is preferable to stir at least in order to achieve homogeneous heat transfer throughout the system.
又、使用する水溶液は、ペレット自体があらかじめ結晶
化可能な組成比に調整されている場合には、水のみでも
よいが、結晶化の速度を早めたり時間を短縮するために
鉱化剤を使用しても良い。In addition, the aqueous solution used may be water alone if the composition ratio of the pellets themselves has been adjusted in advance to allow crystallization, but mineralizing agents may be used to speed up the crystallization rate or shorten the time. You may do so.
特に、この選択は結晶粒子の成長程度、更にはこれが及
ぼす物性、あるいは触媒性能の面から決めるのが好まし
い。In particular, this selection is preferably determined based on the degree of growth of crystal particles, the physical properties thereof, or the catalytic performance.
ペレットは、水又は水溶液と共に密閉容器、例えば鉄製
、ステンレス製あるいはテフロンで内張すしたオートク
レーブに入れて自己圧のもとて結晶化させる。The pellets are placed in a closed container, such as an autoclave made of iron, stainless steel, or lined with Teflon, together with water or an aqueous solution and allowed to crystallize under autogenous pressure.
このようにして得られた実質的に結晶性アルミノ珪酸塩
からなるバインダーレスゼオライトは、水洗し、乾燥し
たままで後処理を行うことができるが、必要に応じて焼
成することがある。The thus obtained binderless zeolite consisting essentially of crystalline aluminosilicate can be washed with water and subjected to post-treatment while dry, but may be calcined if necessary.
乾燥は、50〜250℃好ましくは100〜2oo’c
で、10分以上好ましくは30分〜48時間行われる。Drying is carried out at 50-250°C, preferably 100-200°C.
This is carried out for 10 minutes or more, preferably 30 minutes to 48 hours.
焼成は300〜700℃で10分以上好ましくは400
〜600℃で30分から24時間行われる。Firing is performed at 300 to 700°C for 10 minutes or more, preferably at 400°C.
It is carried out at ~600°C for 30 minutes to 24 hours.
このようにして得られた、実質的に結晶性アルミノ珪酸
塩のみからなるバインダーレスゼオライトは、結晶粒子
間に形成されるマクロ孔が数千人にシャープな分布を有
する」二、実用に耐え得る強度を有する。The binderless zeolite obtained in this way, consisting essentially only of crystalline aluminosilicate, has a sharp distribution of macropores formed between crystal grains in the thousands. Has strength.
本発明にかかる実質的に結晶性アルミノ珪酸塩からなる
バインダーレスゼオライト触媒ば、その製造方法を調節
することにより、その細孔半i¥や細孔容積を調節する
ことができるが、特に、水銀圧入法により測定した全細
孔容積が0.2cc/g/l、0007gであり、細孔
半径が75〜75.000人の範囲において平均細孔半
径が1゜000〜15.000人であって、細孔容積の
25%以上が該平均細孔半径の±20%の範囲に含まれ
るものが好ましい。又、結晶粒子は触媒体としての強度
の点から比較的小さな結晶粒子で構成されるものが好ま
しい。In the binderless zeolite catalyst of the present invention, which is substantially made of crystalline aluminosilicate, its pore size and pore volume can be adjusted by adjusting its manufacturing method. The total pore volume measured by the injection method was 0.2 cc/g/l, 0,007 g, and the average pore radius was 1°000 to 15,000 in the range of 75 to 75,000. Preferably, 25% or more of the pore volume is within a range of ±20% of the average pore radius. Further, the crystal particles are preferably composed of relatively small crystal particles from the viewpoint of strength as a catalyst.
バインダーレスゼオライトが有する2次細孔の半径を測
定する方法は必ずしも確立しているものではないが、そ
の平均の半径は、所謂水銀圧入法によって推定すること
が出来る。本発明においては、この水銀圧入法で得られ
る全細孔容積の172の細孔容積累積値を示す半径を、
平均細孔半径と定義するが、この細孔半径の大きさは実
質的な触媒表面積に関係するばかりでなく、反応する分
子及び生成した分子の拡散速度にも影響すること等、触
媒活性の観点から重要である。Although a method for measuring the radius of secondary pores in binderless zeolite is not necessarily established, the average radius can be estimated by the so-called mercury intrusion method. In the present invention, the radius indicating the cumulative value of 172 pore volumes of the total pore volume obtained by this mercury intrusion method is
Defined as the average pore radius, the size of the pore radius is not only related to the actual catalyst surface area, but also affects the diffusion rate of reacting molecules and generated molecules, from the viewpoint of catalytic activity. It is important because
本発明に使用される原料粉末粒子の形状や大きさ、及び
本発明によって製造したバインダーレスゼオライトの構
成粒子の形状や大きさは、顕微鏡観察によって測定する
。The shape and size of the raw material powder particles used in the present invention and the shape and size of the constituent particles of the binderless zeolite produced according to the present invention are measured by microscopic observation.
本発明においては、原料粉末あるいは結晶粒子の大きさ
は、(短軸の長さ)×(長軸の長さ)をもって表示する
。In the present invention, the size of raw material powder or crystal grains is expressed as (length of short axis) x (length of long axis).
原料粉末及び結晶粒子の短軸は、短軸にあたる部分の断
面が、円状または、楕円状の場合は、その長軸にあたる
部分を測定し、又、その断面が、角状の場合は、長辺に
あたる部分を測定した。For the short axis of the raw material powder and crystal particles, if the cross section of the short axis is circular or elliptical, measure the long axis, or if the cross section is angular, measure the long axis. The parts corresponding to the sides were measured.
原料粉末及び結晶粒子の長軸は、長軸にあたる部分の断
面の最長径または最長辺を測定した。The long axis of the raw material powder and crystal particles was determined by measuring the longest diameter or longest side of the cross section of the portion corresponding to the long axis.
以上、原料粉末及び結晶粒子の形態を判断できるように
少なくとも100個の、1ffl常は200〜300i
UfXIの顕微鏡観察を行うことができる。As mentioned above, in order to judge the morphology of the raw material powder and crystal particles, at least 100 particles, usually 200 to 300 particles per ffl, are
Microscopic observation of UfXI can be performed.
本発明においては、このようにして得られたバインダー
レスゼオライトを炭素数8芳香族炭化水素類の異性化用
触媒として使用するために、更にイオン交換処理をする
。この場合の交換イオンとしては、アンモニウムイオン
、水素イオン、あるいは2価、3価金属陽イオン、例え
ば遷移金属イオン、希土類金属イオン等があるが、特に
アンモニウムイオンが好ましい。これらのイオンでバイ
ンダーレスゼオライトを形成する結晶性アルミノ珪酸塩
の陽イオンを交換することにより、本発明のバインダー
レスゼオライトに固体酸性を付与することができる。In the present invention, the binderless zeolite thus obtained is further subjected to ion exchange treatment in order to be used as a catalyst for isomerization of aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms. The exchange ions in this case include ammonium ions, hydrogen ions, and divalent and trivalent metal cations, such as transition metal ions and rare earth metal ions, with ammonium ions being particularly preferred. By exchanging the cations of the crystalline aluminosilicate forming the binderless zeolite with these ions, solid acidity can be imparted to the binderless zeolite of the present invention.
イオン交換し」、公知のごとく導入すべきイオンを含む
水溶性液で未交換のバインダーレスゼオライトを処理す
ることにより行われる。この場合、アンモニウムイオン
と同時にアルカリ金属以外の金属の陽イオンをも導入し
た場合には、特に良好な結果を得ることができる。この
ように、アンモニウムイオンと他のイオンの同時導入の
方法としては、導入したいイオンを含有する水溶性液で
別々に複数回の処理をおこなってもよいが、アンモニウ
ムイオンと他の導入したいイオンとを含有する水溶性液
で1度に処理することもできる。このような処理液とし
ては、特にアルカリ金属以外の金属からなるアンミン錯
体を熔解した処理液を好ましく使用することができる。This is carried out by treating unexchanged binderless zeolite with an aqueous solution containing the ions to be introduced, as is known in the art. In this case, particularly good results can be obtained when cations of metals other than alkali metals are introduced simultaneously with ammonium ions. In this way, as a method for simultaneous introduction of ammonium ions and other ions, it is possible to carry out multiple treatments separately with an aqueous solution containing the ions to be introduced, It is also possible to treat with an aqueous solution containing . As such a treatment liquid, a treatment liquid in which an ammine complex made of a metal other than an alkali metal is dissolved can be particularly preferably used.
特にパラジウム及び/又は白金のアンミン錯イオンで処
理した場合には、炭素数8芳香族炭化水素類の異性(1
?用触媒として極めて((れた性能を示す。In particular, when treated with ammine complex ions of palladium and/or platinum, the isomerism (1
? It shows extremely good performance as a catalyst for commercial use.
本発明においては上記のイオン交換の後、又はイオン交
換が複数回行われる場合には、イオン交換とイオン交換
の間に、水洗及び乾燥に続き焼成処理することができる
。この焼成処理により、処即時に混入することのある有
機物その他の不用物質を消失せしめ、触媒としての性能
を向上せしめると同時に、合成されたバインダーレスゼ
オライトの触媒性能の再現性を良好なものとすることが
できる。In the present invention, after the above-mentioned ion exchange, or between ion exchanges when ion exchange is performed multiple times, calcination treatment can be performed following water washing and drying. This calcination treatment eliminates organic substances and other unnecessary substances that may be mixed in during processing, improving the performance as a catalyst, and at the same time improving the reproducibility of the catalytic performance of the synthesized binderless zeolite. be able to.
上記焼成は公知の方法により行うことができるが、理由
は必ずしも明らかではないが、特にスチームの存在下に
行って得た場合にも、炭素数8芳香族炭化水素類の異性
化用触媒として良好なバインダーレスゼオライトをfl
ることかできる。The above calcination can be performed by a known method, but although the reason is not necessarily clear, it is also effective as a catalyst for isomerization of aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms, especially when it is obtained in the presence of steam. fl binderless zeolite
I can do that.
本発明においては、更に、イオン交換以外に、鉄、コバ
ルト、ニッケル、クロム、マンガン、モリブデン、タン
グステン、バナジウム、レニウム、白金、ロジウム、ル
テニウム、パラジウムなどの成分を含浸操作により担持
することもできる。In the present invention, in addition to ion exchange, components such as iron, cobalt, nickel, chromium, manganese, molybdenum, tungsten, vanadium, rhenium, platinum, rhodium, ruthenium, and palladium can also be supported by impregnation.
本発明の異性化反応の転化条件は、温度=250℃〜5
00℃、圧カニ大気圧〜60kg/cn+、流量は重量
空間速度(WHS V)で表して0.5〜50W/H/
W、水素/原料炭化水素の比:0〜10モル1モルであ
り、更に好ましくは、温度:300℃〜430℃、圧カ
ニ大気圧〜30kg/−1流量は重量空間速度(WH8
M)で表して2〜30W/H/W、水素/原料炭化水素
の比二0.5〜5モル1モルである。The conversion conditions for the isomerization reaction of the present invention are temperature = 250°C to 5°C.
00℃, atmospheric pressure ~60kg/cn+, flow rate expressed in weight hourly space velocity (WHS V) 0.5~50W/H/
W, hydrogen/raw material hydrocarbon ratio: 0 to 10 mol 1 mol, more preferably temperature: 300°C to 430°C, pressure crab atmospheric pressure to 30kg/-1 flow rate is weight hourly space velocity (WH8
M) is 2 to 30 W/H/W, and the hydrogen/raw material hydrocarbon ratio is 20.5 to 5 mol/mol.
C8芳香族炭化水素として、特にエチルベンゼンを含有
する原料を使用した場合には、エチルベンゼンを従来に
なく高効率でキシレンに異性化せしめることができるの
みならず、p−キシレン平衡到達率が高いので、特にバ
ラキシレンの生産に有利な異性化方法を達成することが
できる。又、従来の触媒に比し、エチルベンゼンの除去
を十分に達成することのできる条件であっても、キシレ
ンの損失率を低く抑制することができる。When using a raw material containing ethylbenzene as a C8 aromatic hydrocarbon, not only can ethylbenzene be isomerized to xylene with higher efficiency than ever before, but also the p-xylene equilibrium attainment rate is high. It is possible to achieve an isomerization process that is particularly advantageous for the production of baraxylene. Moreover, compared to conventional catalysts, the loss rate of xylene can be suppressed to a low level even under conditions where ethylbenzene can be sufficiently removed.
上記の特徴を有する本発明の異性化方法は、比較的温和
な条件で達成することができ、特に、反応温度を従来の
場合より低下させることができるので、装置設備或いは
操作に要するエネルギーコストを低減させることもでき
る。The isomerization method of the present invention having the above-mentioned characteristics can be achieved under relatively mild conditions, and in particular, the reaction temperature can be lowered than in the conventional case, so the energy cost required for equipment and operation can be reduced. It can also be reduced.
(発明の効果)
本発明によって得られたバインダーjノスゼオライトは
、全体の結晶性が良好であり、バインダーが結晶化した
部分は原料粉末の結晶とは、顕微鏡写真では区別が出来
ない程一体となったゼオライト構造体である。又、2次
細孔が一定の条件を満たすよ・うに制御されているので
、実用的強度を十分に有するのめならず、エチルヘンゼ
ンを高効率で工業的に有用なキシI/ン及びその他の炭
化水素へ転化−uしめることができると同時に、キシレ
ンを異性化せしめることができ、しかもキシレンの損失
率を抑制することができるので、特にエチルヘンゼンと
キシレンを含有する炭化水素原料から、キシレンを選択
的に回収する場合に極めて有効である。(Effects of the Invention) The binder jnos zeolite obtained by the present invention has good overall crystallinity, and the part where the binder is crystallized is so integrated that it cannot be distinguished from the crystals of the raw material powder in a micrograph. It is a zeolite structure. In addition, since the secondary pores are controlled to meet certain conditions, it has sufficient strength for practical use, and can be used to convert ethylhenzene into industrially useful xylene and other compounds with high efficiency. Xylene is selected from among hydrocarbon raw materials containing ethylhenzene and xylene because it can be converted into hydrocarbons, isomerized at the same time, and the loss rate of xylene can be suppressed. It is extremely effective when recovering materials.
以下本発明を実施例により更に詳述するが、本発明はこ
れにより限定されるものではない。The present invention will be explained in more detail below with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
以下余白
(実施例)
実施例1゜
292.5gの純水中に12.5gのアルミン酸ソーダ
(AA203; 35.7重量%、N a 20i29
.1重量%)を溶解し、これを273゜8gの日本工業
規格第3号の水ガラス(Na20;9.83重量%、5
i02;28.6重量%:以下3号水ガラスと略す)と
純水135.7gの水ガラス溶液に添加し均一溶液とし
たくA液)。Margin below (Example) Example 1 12.5g of sodium aluminate (AA203; 35.7% by weight, Na 20i29 in 292.5g of pure water)
.. This was dissolved in 273°8 g of Japanese Industrial Standards No. 3 water glass (Na20; 9.83 wt%, 5
i02: 28.6% by weight (hereinafter abbreviated as No. 3 water glass) and 135.7 g of pure water (liquid A) to be added to a water glass solution to make a homogeneous solution.
次に、濃塩酸(35%)83.7gと純水175゜5g
とで塩酸水溶液(B液)を調製した。Next, add 83.7 g of concentrated hydrochloric acid (35%) and 175°5 g of pure water.
An aqueous hydrochloric acid solution (solution B) was prepared.
更に塩化ナトリウム溶液(塩化ナトリウム48゜6g、
純水607.4g)を調製し、攪拌しながらA液及びB
液を添加し、水性反応混合物を得た。Furthermore, sodium chloride solution (48.6 g of sodium chloride,
Prepare 607.4 g of pure water and add liquid A and B while stirring.
liquid was added to obtain an aqueous reaction mixture.
調製した水性反応混合物をSUSMオートクレーブに張
り込み昇温し、自己圧において185℃で48時間加熱
維持した。攪拌は300rpmで行った。The prepared aqueous reaction mixture was charged into a SUSM autoclave, heated and maintained at 185° C. for 48 hours under autogenous pressure. Stirring was performed at 300 rpm.
結晶化した固体生成物を濾過分離し、水で洗浄後110
°Cで16時間乾燥した。この生成物の粉末X線回折分
析をしたところ、TSZ結晶性アルミノ珪酸塩であった
。又、結晶粒子の大きさを電子顕微鏡観察により測定し
たところ、短軸が約0゜4μm、長軸が約1.7μmで
あった。The crystallized solid product was separated by filtration and after washing with water 110
Dry at °C for 16 hours. Powder X-ray diffraction analysis of this product revealed that it was a TSZ crystalline aluminosilicate. Further, when the size of the crystal grains was measured by electron microscopy, the short axis was about 0°4 μm and the long axis was about 1.7 μm.
(アルミノシリケートゲルの調製)
硫酸アルミニウム(A7!203; 15.4重里%)
65.9g、95%硫酸3’3.8g、純水420gの
硫酸アルミニウム水溶液と、3号水ガラス606g、純
水306gの水ガラス水溶液を、塩化プ叫・リウム水溶
液(塩化すトリウム35g、純水1200g>に添加し
、攪拌しながら混合した。生成したアルミノシリケート
ゲルを濾過し約71の純水で洗浄した後、水切りを行い
、含水率を測定したところ、86.4重量%(乾燥基準
)であった。(Preparation of aluminosilicate gel) Aluminum sulfate (A7!203; 15.4%)
An aqueous solution of aluminum sulfate containing 65.9 g, 3.8 g of 95% sulfuric acid, 420 g of pure water, 606 g of No. The resulting aluminosilicate gel was filtered and washed with approximately 71% pure water, drained, and the water content was measured to be 86.4% by weight (dry basis). )Met.
(ペレットの調製)
以上の操作により得られたTSZ粉末75g、アルミノ
シリケートゲル551g及び水酸化ナトリウム0.73
gをニーダ−で乾燥しながら成型可能な水分量になるま
で混練し、押出成型機にて外径的1.5mmペレットに
成型した。(Preparation of pellets) 75 g of TSZ powder obtained by the above operation, 551 g of aluminosilicate gel and 0.73 g of sodium hydroxide
g was kneaded with a kneader while drying until the moisture content reached a moldable level, and molded into pellets with an outer diameter of 1.5 mm using an extruder.
ベレットを約110℃で16時間乾燥した後、一部を分
取し化学分析したところ、5i02が85.1重量%、
Aff203が5.62重量%、Na2Oが4.74重
量%、900℃における灼熱減量が3.95重量%であ
った。酸化物の組成比(モル比)で表すと、
Na2O/Aj!203=1.39
Si02/Aj!203=25.7であった。After drying the pellet at about 110°C for 16 hours, a portion was taken out and chemically analyzed, and it was found that 5i02 was 85.1% by weight.
Aff203 was 5.62% by weight, Na2O was 4.74% by weight, and loss on ignition at 900°C was 3.95% by weight. Expressed in terms of oxide composition ratio (molar ratio), Na2O/Aj! 203=1.39 Si02/Aj! 203=25.7.
(ベレットの結晶化)
ベレットを更に600℃で約3時間仮焼した後87.5
gを分取し、純水613gと共に、11のSUS製オー
トクレーブに張り込み、181°Cで64時間結晶化を
行った。攪拌は回転数15Orpmで行った。(Crystallization of the pellet) After further calcining the pellet at 600°C for about 3 hours, 87.5
g was taken out and put into 11 SUS autoclaves together with 613 g of pure water, and crystallized at 181° C. for 64 hours. Stirring was performed at a rotational speed of 15 rpm.
降温後、ベレットをオートクレーブから抜き出し、洗浄
後、乾燥し、粉末X線回折分析を行い、高純度の実質的
にTSZ結晶性アルミノ珪酸塩の回折パターンを得た。After the temperature was lowered, the pellet was taken out from the autoclave, washed, dried, and subjected to powder X-ray diffraction analysis to obtain a diffraction pattern of a highly purified substantially TSZ crystalline aluminosilicate.
又、電子顕微鏡観察からも、結晶性物質が殆どでありア
ルミノシリケートゲルが結晶化したことが明らかであっ
た。Further, it was also clear from electron microscopic observation that most of the material was a crystalline substance and that the aluminosilicate gel was crystallized.
更に、水銀圧入法で細孔分布を測定したところ平均細孔
半径は2200人、全細孔容積は0. 495 c c
/ gであり、平均細孔半径の120%の範囲に全体
の細孔容積の31%が含まれることが判明した。Furthermore, when the pore distribution was measured by mercury intrusion method, the average pore radius was 2200, and the total pore volume was 0. 495 cc
/g, and it was found that 31% of the total pore volume was contained within 120% of the average pore radius.
このベレットの乾燥後の破壊強度は]、、8kg/ 3
m mであり、十分に実用に耐え得る強度を示した。The breaking strength of this pellet after drying is] 8 kg/3
mm, and showed sufficient strength for practical use.
実施例2及び3゜
結晶性アルミノ珪酸塩(TSZ)粉末の調製は、濃塩酸
の使用殴を75.5g(実施例2の場合)及び89.1
g(実施例3の場合)とした他は実施例1と同様にして
調製した。Examples 2 and 3 Preparation of crystalline aluminosilicate (TSZ) powder using concentrated hydrochloric acid of 75.5 g (for Example 2) and 89.1 g
It was prepared in the same manner as in Example 1, except that g (in the case of Example 3) was used.
得られた固体生成物の粉末X線回折分析をしたところ、
実施例2及び実施例3の何れの場合もTSZ結晶性アル
ミノ珪酸塩であった。又、結晶の大きさを顕微鏡観察に
より測定したところ、実施例2では短軸が約0.7μm
、長軸が約1.9μmであり、実施例3の場合には、短
軸が0.2μm、長軸が約0.6μmであった。Powder X-ray diffraction analysis of the obtained solid product revealed that
In both Examples 2 and 3, TSZ crystalline aluminosilicate was used. In addition, when the size of the crystal was measured by microscopic observation, the short axis of Example 2 was approximately 0.7 μm.
, the long axis was about 1.9 μm, and in the case of Example 3, the short axis was 0.2 μm and the long axis was about 0.6 μm.
この場合、アルミノシリケートゲル及びベレットは実施
例1と同様の方法で調製した。ベレットの化学分析をし
たところ次の結果が得られた。In this case, the aluminosilicate gel and pellets were prepared in a similar manner to Example 1. Chemical analysis of the pellets yielded the following results.
実施例2(重量%)
Si02 八ff203 Na2O灼熱w1.量8
4.8 5.74 4.46 4.02Na20/A
#203=1.28
si02/Aβ203=25.1
実施例3(重量%)
sio2 A7!203 Na2O灼熱減量85.
4. 5.59 4.53 3.97Na20/Aj
!203=1.33
Si02/Aj!203=26.0
ペレツトの結晶化は、実・施例1と同様の方法で行った
。結晶化後の生成物の粉末X線回折分析を行い、高純度
の実質的にTSZの回折パターンを得た。又、電子顕微
鏡観察でも結晶性物質が殆どであり、アルミノシリケー
トゲルが結晶化したことが明らかであった。Example 2 (wt%) Si02 8ff203 Na2O scorching w1. Amount 8
4.8 5.74 4.46 4.02Na20/A
#203=1.28 si02/Aβ203=25.1 Example 3 (wt%) sio2 A7!203 Na2O ignition loss 85.
4. 5.59 4.53 3.97Na20/Aj
! 203=1.33 Si02/Aj! 203=26.0 The pellets were crystallized in the same manner as in Example 1. Powder X-ray diffraction analysis of the product after crystallization was performed to obtain a substantially TSZ diffraction pattern of high purity. Furthermore, electron microscopy also revealed that most of the material was crystalline, and it was clear that the aluminosilicate gel had crystallized.
更に、水銀圧入法による細孔分布の測定及び破壊強度の
測定をしたところ次の結果であった。Furthermore, the pore distribution and fracture strength were measured by mercury porosimetry, and the results were as follows.
実施例2 実施例3
全細孔容積(cc/g) 0.652 0.346
平均細孔半径の120%の
範囲にある細孔容積(%”) 25.2.34.0平
均細孔半径(人) 、 7510 124−0
破壊強度(kg/3mm) 1.1 3.1実
施例4゜
194.8gの純水中に29.6gの硫酸アルミニウム
(A1203 ; 15.4重量%)を熔解しこれに2
2.5gの濃硫酸(95重量%)を添加し、硫酸アルミ
ニウム水溶液を開裂した(A液)。一方、280;8g
の3号水ガラスに142gの純水を添加し、攪拌し水ガ
ラス溶液とした(B液)。次に、A液及びB液を塩化ナ
トリウム水溶液(NaC7!;86.2g、H2O;5
56゜Ig)に添加し、水性反応混合物を調製した。Example 2 Example 3 Total pore volume (cc/g) 0.652 0.346
Pore volume (%”) within 120% of the average pore radius 25.2.34.0 Average pore radius (people), 7510 124-0
Breaking strength (kg/3mm) 1.1 3.1 Example 4 29.6g of aluminum sulfate (A1203; 15.4% by weight) was dissolved in 194.8g of pure water, and 2
2.5 g of concentrated sulfuric acid (95% by weight) was added to cleave the aluminum sulfate aqueous solution (liquid A). On the other hand, 280; 8g
142 g of pure water was added to No. 3 water glass and stirred to obtain a water glass solution (Liquid B). Next, liquid A and liquid B were added to a sodium chloride aqueous solution (NaC7!; 86.2 g, H2O;
56°Ig) to prepare an aqueous reaction mixture.
調製した水性反応混合物をSUS製オートクレーブに張
り込み昇温し、自己圧において180°Cで40時間加
熱維持した。結晶化終了後、固体生成物を濾過分離し、
水で洗浄後110℃で16時間乾燥した。この生成物の
粉末X線回折分析をしたところ、TSZ結晶性アルミノ
珪酸塩であった。The prepared aqueous reaction mixture was charged into a SUS autoclave, heated, and maintained at 180°C under autogenous pressure for 40 hours. After crystallization, the solid product is separated by filtration,
After washing with water, it was dried at 110°C for 16 hours. Powder X-ray diffraction analysis of this product revealed that it was a TSZ crystalline aluminosilicate.
又、化学分析から求めた組成比(モル比)は、Na2O
/Aj2203=0.91
S10:z/A6:zo3=27.8であり、電子顕微
鏡観察により測定した結晶粒子の大きさは短軸が約0.
3μm、長軸が約1.5μmであった。In addition, the composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis is Na2O
/Aj2203=0.91 S10:z/A6:zo3=27.8, and the size of the crystal grains measured by electron microscopy is that the short axis is about 0.
The diameter was 3 μm, and the major axis was approximately 1.5 μm.
以上の操作により得られたTSZ粉末50gとアルミノ
シリケートゲル362.3g (含水率86.2重量%
)をニーダ−で乾燥しながら成型可能な水分量になるま
で混練し、押出成型機にて外径約1.5flペレツトに
成型した。50 g of TSZ powder and 362.3 g of aluminosilicate gel (water content: 86.2% by weight) obtained by the above operations.
) was kneaded with a kneader while drying until the water content reached a moldable level, and molded into pellets with an outer diameter of about 1.5 fl using an extruder.
ここで使用したアルミノシリケートゲルは硫酸アルミニ
ウム59.8g、95%硫酸36.8g。The aluminosilicate gel used here was 59.8 g of aluminum sulfate and 36.8 g of 95% sulfuric acid.
純水389.6gの硫酸アルミニウム水溶液と、3号水
ガラス5G1.6g、純水284.0gの水ガラス水溶
液を、塩化ナトリウム水溶液(塩化づ川−リウム32.
4[、純水1112g>に添加し、約30分間攪拌しな
がら混合した後、生成したアルミノシリケートゲルを濾
過し約742の純水で洗浄した後、十分に水切りを行い
生成したものである。このアルミノシリケートゲルの化
学分析から求めた組成比(モル比)は、
Na2O/AA203=2.2
Si02/Aj!203=27.3
Na20/5i02=0.08であった。An aqueous solution of aluminum sulfate containing 389.6 g of pure water, 1.6 g of No. 3 water glass 5G, and a water glass aqueous solution containing 284.0 g of pure water were mixed with an aqueous solution of sodium chloride (32.
4 and 1112 g of pure water> and mixed with stirring for about 30 minutes, the resulting aluminosilicate gel was filtered, washed with about 742 g of pure water, and thoroughly drained. The composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis of this aluminosilicate gel is: Na2O/AA203=2.2 Si02/Aj! 203=27.3 Na20/5i02=0.08.
成型したベレットを約110°Cで16時間乾燥した後
、更に600℃で約3時間仮焼した。次に、仮焼後のペ
レッl−50gを分取し、純水690g、塩化ナトリウ
ム25gと共にオート・クレープに入れ、180℃で4
0時間結晶化を行った。結晶化操作の終了後、ペレット
を濾別し純水で洗浄後、110℃で乾燥した。1部を分
取し、粉末X線回折分析を行ったところ、実質的にTS
Z結晶性アルミノ珪酸塩からなるバインダーレスゼオラ
イトであった。The molded pellet was dried at about 110°C for 16 hours, and then further calcined at 600°C for about 3 hours. Next, 50g of pellets after calcining were taken out, put into an autoclave with 690g of pure water and 25g of sodium chloride, and heated to 180℃ for 4 hours.
Crystallization was carried out for 0 hours. After the crystallization operation was completed, the pellets were filtered, washed with pure water, and dried at 110°C. When a portion was taken and powder X-ray diffraction analysis was performed, it was found that TS was essentially
It was a binderless zeolite consisting of Z crystalline aluminosilicate.
更に水銀圧入法で細孔分布を測定したところ、全細孔容
積は0.550cc/gであり、平均細孔半径の120
%の範囲に全体の細孔容積の28゜7%が含まれること
及び、平均細孔半径が1,7′50人であることが判明
した。Furthermore, when the pore distribution was measured by mercury intrusion method, the total pore volume was 0.550 cc/g, which was 120% of the average pore radius.
It was found that 28.7% of the total pore volume was included in the % range and that the average pore radius was 1.7'50.
又、電子顕微鏡写真の観察結果から、比較的小さな結晶
粒子によって構成されていることが判明した。得られた
バインダーレスゼオライトの破壊強度は2.5kg/3
mmであり、強度的に工業的にも十分に耐え得るもので
あった。Further, from the observation results of electron micrographs, it was found that it was composed of relatively small crystal grains. The breaking strength of the obtained binderless zeolite is 2.5 kg/3
mm, and had sufficient strength for industrial use.
以下余白
実施例5゜
292.5gの純水中に9.3gのアルミン酸ソーダ(
A7!:zo3; 35.7重量%、Na2O;29.
1重量%)を溶解し、これを273.8gの3号水ガラ
スとと純水135.7gの水ガラス溶液に添加し均一溶
液とした。次に、得られた/8液を塩酸溶液(35%塩
酸80.6g、純水175.5g)と共に塩化ナトリウ
ム溶液(塩化ナトリウム48.6g、純水4.03.7
g)に添加し、水性反応混合物を得た。Below is a margin Example 5゜9.3g of sodium aluminate (in 292.5g of pure water)
A7! :zo3; 35.7% by weight, Na2O; 29.
1% by weight) was dissolved and added to a water glass solution containing 273.8 g of No. 3 water glass and 135.7 g of pure water to form a homogeneous solution. Next, the obtained /8 solution was combined with a hydrochloric acid solution (80.6 g of 35% hydrochloric acid, 175.5 g of pure water) and a sodium chloride solution (48.6 g of sodium chloride, 4.03.7 g of pure water).
g) to obtain an aqueous reaction mixture.
調製した水性反応混合物をオートクレーブに張り込み昇
温し、自己圧において180℃で28時間加熱維持した
。The prepared aqueous reaction mixture was placed in an autoclave, heated, and maintained at 180° C. for 28 hours at autogenous pressure.
結晶化した固体生成物を濾過分離し、水で洗浄後110
℃で16時間乾燥した。この生成物の粉末X線回折分析
をしたところ、TSZ結品性アルミノ珪酸塩であった。The crystallized solid product was separated by filtration and washed with water.
It was dried at ℃ for 16 hours. Powder X-ray diffraction analysis of this product revealed that it was a TSZ coagulable aluminosilicate.
化学分析から求めた組成比(モル比)は、 Na2O/A#203=0.94 Si02/A#203=37.1であった。The composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis is Na2O/A#203=0.94 Si02/A#203=37.1.
又、電子顕微鏡観察により測定した結晶粒子の大きさは
、短軸が約0.6メツm、長軸が約1.8μmであった
・
以上の操作により得られたTSZ粉末50gとアルミノ
シリケートゲル312.5g(含水率84.0重量%)
をニーダ−で乾燥しながら成型可能な水分量になるまで
混練し、押出成型機にて外径約1.5nペレツトに成型
した。In addition, the size of the crystal particles measured by electron microscopy was approximately 0.6 m in the minor axis and approximately 1.8 μm in the major axis. 50 g of TSZ powder and aluminosilicate gel obtained by the above procedure 312.5g (moisture content 84.0% by weight)
The mixture was kneaded with a kneader while drying until the water content reached a moldable level, and molded into pellets with an outer diameter of about 1.5 nm using an extruder.
ここで使用したアルミノシリケートゲルは硫酸アルミニ
ウム38.6g、95%硫酸32.0g、純水330g
の硫酸アルミニウム水溶液と、3号水ガラス476.2
g、純水240.8gの水ガラス水溶液を、塩化ナトリ
ウム水溶液(塩化ナトリウム27.2g、純水942.
8 g)に添加し、約30分間攪拌しながら混合した
後、生成したアルミノシリケートゲルを濾過し約77!
の純水で洗浄した後、十分に水切りを行い作製したもの
である。このアルミノシリケートゲルの化学分析から求
めた組成比(モル比)は、
Na2O/Al203=2.3
Si02/A7!203=33. 5
Na20/S 1o2=o、07であった。The aluminosilicate gel used here was 38.6 g of aluminum sulfate, 32.0 g of 95% sulfuric acid, and 330 g of pure water.
aluminum sulfate aqueous solution and No. 3 water glass 476.2
g, 240.8 g of pure water in a water glass aqueous solution was added to a sodium chloride aqueous solution (27.2 g of sodium chloride, 942 g of pure water).
8 g) and mixed with stirring for about 30 minutes, the aluminosilicate gel formed was filtered.
After washing with pure water, the water was thoroughly drained. The composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis of this aluminosilicate gel is: Na2O/Al203=2.3 Si02/A7!203=33. 5 Na20/S 1o2=o, 07.
成型したペレットを約110°Cで乾燥した後、更に6
00℃で約3時間仮焼した。次に、仮焼後のペレット5
0[!を分取し、純水300gと共にオート・クレープ
に入れ、180℃で40時間結晶化をよンこなった。結
晶化操作の終了後、ペレットを濾別し純水で洗浄後、1
10℃で乾燥した。After drying the molded pellets at approximately 110°C,
It was calcined at 00°C for about 3 hours. Next, pellet 5 after calcination
0 [! The sample was collected, placed in an autoclave with 300 g of pure water, and crystallized at 180° C. for 40 hours. After the crystallization operation was completed, the pellets were filtered and washed with pure water.
It was dried at 10°C.
1部を分取し、粉末X線回折分析を行ったところ、実質
的にTSZ結晶結晶性ミルミノ珪酸塩なるバインダーレ
スゼオライ1−であった。When one portion was taken and subjected to powder X-ray diffraction analysis, it was found to be essentially binderless zeolite 1-, which is TSZ crystalline myrminosilicate.
更に水銀圧入法で細孔分布を測定したとごろ、全細孔容
積は0.570cc/gであり、平均細孔半径の120
%の範囲に全体の細孔容積の27゜5%が含まれること
及び、平均細孔半径が4.500人であることがY1明
した。Furthermore, when the pore distribution was measured by mercury intrusion method, the total pore volume was 0.570 cc/g, which was 120% of the average pore radius.
% range includes 27.5% of the total pore volume and that the average pore radius is 4.500 pores.
又、電子顕fi!/鏡観察の結果から、比較的小さな結
晶粒子によって構成されていることが確認された。得ら
れたバインダーレスゼオライトの破壊強度は1.6kg
/3mmであり、強度的に工業的にも十分に耐え得るも
のであった。Also, electronic microscope fi! / From the results of mirror observation, it was confirmed that it was composed of relatively small crystal grains. The breaking strength of the obtained binderless zeolite is 1.6 kg
/3 mm, which was strong enough to withstand industrial use.
比較例1゜
194.8gの純水中に17.7gの硫酸アルミニウム
(Ai1!203; 15.4重量%)を熔解しこれに
16.9gの濃硫酸(95重量%)を添加し、硫酸アル
ミニウム水溶液を調製した(A液)。一方、280.8
gの3号水ガラスに142gの純水を添加し、攪拌し水
ガラス溶液とした(B液)。次に、A液及びB液を塩化
ナトリウム水溶液(NaCj!;86.2g、H2O;
556゜Ig)に添加し、水性反応混合物を調製した。Comparative Example 1 17.7g of aluminum sulfate (Ai1!203; 15.4% by weight) was dissolved in 194.8g of pure water, and 16.9g of concentrated sulfuric acid (95% by weight) was added thereto. An aluminum aqueous solution was prepared (liquid A). On the other hand, 280.8
142 g of pure water was added to No. 3 water glass and stirred to obtain a water glass solution (Liquid B). Next, solutions A and B were mixed with an aqueous sodium chloride solution (NaCj!; 86.2 g, H2O;
556°Ig) to prepare an aqueous reaction mixture.
調製した水性反応混合物をSUS製オートクレーブに張
り込み昇温し、自己圧において180℃で16時間加熱
維持した。結晶化終了後、固体生成物を濾過分離し、純
水で洗浄後110℃で16時間乾燥した。この生成物の
粉末X線回折分析をしたところ、TSZ結晶性アルミノ
珪酸塩であった。又、化学分析から求めた組成比(モル
比)は、Na2O/AI!、203=1.30
Si○2/A#、203=44.2であり、電子顕微鏡
観察により測定した結晶粒子の大きさは短軸が約3.5
μm、長軸が約10μmであった。The prepared aqueous reaction mixture was charged into a SUS autoclave, heated, and maintained at 180° C. for 16 hours under autogenous pressure. After the crystallization was completed, the solid product was separated by filtration, washed with pure water, and dried at 110° C. for 16 hours. Powder X-ray diffraction analysis of this product revealed that it was a TSZ crystalline aluminosilicate. Also, the composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis is Na2O/AI! , 203=1.30 Si○2/A#, 203=44.2, and the size of the crystal grains measured by electron microscopy is about 3.5 in the minor axis.
μm, and the long axis was approximately 10 μm.
以上の操作により得られたTSZ粉末50gとアルミノ
シリケートゲル373.1g(含水率86.6重量%)
をニーダーで乾燥しながら成型可能な水分量になるまで
混練し、押出成型機にて外径約1.5flペレツトに成
型した。50 g of TSZ powder and 373.1 g of aluminosilicate gel (water content 86.6% by weight) obtained by the above operations
The mixture was kneaded with a kneader while drying until the water content reached a moldable level, and molded into pellets with an outer diameter of about 1.5 fl using an extruder.
ここで使用したアルミノシリケートゲルは実施例5と同
じ方法で調製した。このアルミノシリケートゲルの化学
分析から求めた組成比(モル比)は、
Na2O/AI!、203=3.1
Si02/Al2O:5=34.5
Na20/5i02−0.09であった。The aluminosilicate gel used here was prepared in the same manner as in Example 5. The composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis of this aluminosilicate gel is Na2O/AI! , 203=3.1 Si02/Al2O:5=34.5 Na20/5i02-0.09.
成型したベレッ1−を約110℃で乾燥した後、更に6
00℃で約3時間仮焼した。次に、仮焼後のペレy I
−50gを分取し、純水690g、塩化ナトリウム24
gと共にオート・クレープに入れ、180℃で20時間
結晶化をおこなった。結晶化操作の終了後、ペレットを
濾別し純水で洗浄後、110℃で乾燥した。1部を分取
し、粉末X線回折分析を行ったところ、実質的にTSZ
結晶性アルミノ珪酸塩からなるバインダーレスゼオライ
l−であった。After drying the molded beret 1- at about 110℃,
It was calcined at 00°C for about 3 hours. Next, Peley I after calcination
-50g was collected, 690g of pure water, 24g of sodium chloride.
The mixture was placed in an autoclave with g and crystallized at 180°C for 20 hours. After the crystallization operation was completed, the pellets were filtered, washed with pure water, and dried at 110°C. When a portion was taken and powder X-ray diffraction analysis was performed, it was found that it was essentially TSZ.
It was a binderless zeolite made of crystalline aluminosilicate.
更に水銀圧入法で細孔分布をl11定したところ、全細
孔容積は0.555cc/gであり、平均細孔半径の±
20%の範囲に全体の細孔容積の24゜1%が含まれる
こと及び、平均細孔半径が17゜000人であることが
判明した。Furthermore, when the pore distribution was determined by mercury porosimetry, the total pore volume was 0.555 cc/g, which was within ± of the average pore radius.
It was found that the 20% range contained 24.1% of the total pore volume and that the average pore radius was 17.000 pores.
又、電子顕微鏡写真の観察結果から、比較的大きな結晶
粒子によって構成されていることが判明した。得られた
バインダーレスゼオライトの破壊強度は非常に弱いもの
であった。Further, from the observation results of electron micrographs, it was found that it was composed of relatively large crystal grains. The fracture strength of the obtained binderless zeolite was very low.
実施例6゜
1.62.3gの純水中に24..9gの硫酸アルミニ
ウム(A#203; 15.4重量%)を熔解しこれに
18.9gの濃硫酸(95重量%)を添加し、硫酸アル
ミニウム水溶液を調製したくA液)。一方、236.6
gの3号水ガラスに118゜3gの純水を添加し、攪拌
し水ガラス溶液とした(B液)。次に、A液及びB液を
塩化ナトリウム水溶液(NaCp;71.8g、H2O
;463゜4g)に添加し、水性反応混合物を調製した
。Example 6゜1.62.3g in pure water 24. .. 9g of aluminum sulfate (A#203; 15.4% by weight) was melted and 18.9g of concentrated sulfuric acid (95% by weight) was added thereto to prepare an aluminum sulfate aqueous solution (Liquid A). On the other hand, 236.6
3 g of 118° pure water was added to a No. 3 water glass of 3 g, and stirred to obtain a water glass solution (liquid B). Next, liquid A and liquid B were added to a sodium chloride aqueous solution (NaCp; 71.8 g, H2O
;463°4g) to prepare an aqueous reaction mixture.
調製した水性反応混合物をオートクレーブに張り込み胃
−温し、自己圧において180°Cで40時間加熱維I
VLだ。結晶化終了後、固体生成物を濾過分a11シ、
水で洗浄後110°Cで16時間乾燥した。この生成物
の粉末X線回折分析をしたところ、TSZ結晶性アルミ
ノ珪酸塩であった。又、化学分析から求めた組成比(モ
ル比)は、
Na2O/An203=1..01
S j 02 / A e 203= 28 、 3で
あった。The prepared aqueous reaction mixture was placed in an autoclave, heated at 180°C for 40 hours under autoclave, and then heated to 180°C for 40 hours.
It's VL. After the crystallization is completed, the solid product is filtered into a11 portion,
After washing with water, it was dried at 110°C for 16 hours. Powder X-ray diffraction analysis of this product revealed that it was a TSZ crystalline aluminosilicate. Moreover, the composition ratio (molar ratio) determined from chemical analysis is Na2O/An203=1. .. 01 S j 02 / A e 203 = 28,3.
以北の操作により得られたTSZ粉末50gとアルミノ
ソリチー1−ゲル380g (含水率86゜8重量%)
をニーグーで乾燥しながら成型iiJ能な水分量になる
まで混練し、押出成型機にて外径約1.51ペレツトに
成型した。50g of TSZ powder and 380g of aluminosolichye 1-gel (moisture content: 86°8% by weight) obtained by the above procedure
The mixture was kneaded while drying with a Ni-Goo until the moisture content reached a moldable level, and the pellets were molded into pellets with an outer diameter of about 1.51 mm using an extrusion molding machine.
ここで使用したアルミノシリケートゲルは硫酸アルミニ
ウム24.9g、95%硫酸15.4g、 O
純水162.3gの硫酸アルミニウム水溶液と、3号水
ガラス236.6g、純水118.3gの水ガラス水溶
液を、純水463.4g中に添加し、約30分間攪拌し
ながら混合した後、生成したアルミノシリケートゲルを
濾過し純水で洗浄した後、十分に水切りを行ったもので
ある。The aluminosilicate gel used here was an aluminum sulfate aqueous solution containing 24.9 g of aluminum sulfate, 15.4 g of 95% sulfuric acid, and 162.3 g of O pure water, and a water glass aqueous solution containing 236.6 g of No. 3 water glass and 118.3 g of pure water. was added to 463.4 g of pure water and mixed with stirring for about 30 minutes, and the resulting aluminosilicate gel was filtered, washed with pure water, and then thoroughly drained.
成型したペレットを約110℃で16時間乾燥した後、
1部を分取し化学分析をした結果、ペレットの組成比(
モル比)は
Na2O/Aj2203=2.34
Si02/A7!203=29.2であった。After drying the molded pellets at about 110°C for 16 hours,
As a result of separating one portion and chemically analyzing it, the composition ratio of the pellet (
The molar ratio) was Na2O/Aj2203=2.34 Si02/A7!203=29.2.
これを更に600℃で約3時間仮焼した。次に、仮焼後
のペレット80gを分取し、純水990 g。This was further calcined at 600°C for about 3 hours. Next, 80 g of pellets after calcining were collected and added to 990 g of pure water.
塩化ナトリウム69斤と共にオート・クレープに入れ、
180℃で40時間結晶化を行った。結晶化操作の終了
後、ペレットを濾別し純水で洗浄後、110℃で乾燥し
た。1部を分取し、粉末X線回折分析を行ったところ、
実質的にTSZ結晶性アルミノ珪酸塩からなるバインダ
ーレスゼオライトであった。Place in an autocrepe with 69 catties of sodium chloride,
Crystallization was carried out at 180°C for 40 hours. After the crystallization operation was completed, the pellets were filtered, washed with pure water, and dried at 110°C. One portion was taken and subjected to powder X-ray diffraction analysis.
It was a binderless zeolite consisting essentially of TSZ crystalline aluminosilicate.
更に水銀圧入法で細孔分布を測定したところ、全細孔容
積は0. 524 c 07gであり、平均細孔半径の
±20%の範囲に全体の零■孔容積の43%が含まれる
こと及び、平均細孔半径が1,900人であることが判
明した。Furthermore, when the pore distribution was measured by mercury intrusion method, the total pore volume was 0. It was found that 43% of the total zero pore volume was contained within ±20% of the average pore radius, and that the average pore radius was 1,900.
又、電子顕微鏡写真の観察結果から、比較的小さな結晶
粒子によって構成されていることが判明した。得られた
バインダーレスゼオライトの破壊強度は2.8kg73
mmであり、強度的に工業的にも十分に耐え得るもので
あった。Further, from the observation results of electron micrographs, it was found that it was composed of relatively small crystal grains. The breaking strength of the obtained binderless zeolite is 2.8 kg73
mm, and had sufficient strength for industrial use.
実施例7゜
194、.8gの純水中に38.5gの硫酸アルミニウ
ムを熔解しこれに14.1.Hの濃硫酸(95重量%)
を添加し、硫酸アルミニウム水溶液を調製した。これを
、280.8gの3号水ガラス、698.1gの純水及
び塩化ナトリうム54. gを溶解した水ガラス溶液に
添加し、水性反応混合物を調製した。Example 7゜194,. 14.1. 38.5 g of aluminum sulfate was dissolved in 8 g of pure water. H concentrated sulfuric acid (95% by weight)
was added to prepare an aqueous aluminum sulfate solution. This was mixed with 280.8 g of No. 3 water glass, 698.1 g of pure water, and 54.5 g of sodium chloride. g was added to the dissolved water glass solution to prepare an aqueous reaction mixture.
調製した水性反応混合物をオートクレーブに張り込み、
約0,7℃/ m i n程度で昇温し、自己圧におい
て182°Cで20時間加熱維持した。Pour the prepared aqueous reaction mixture into an autoclave,
The temperature was raised at about 0.7°C/min, and the heating was maintained at 182°C for 20 hours under autogenous pressure.
生成物を濾過分離し、水で洗浄1&1 ] 0 ’cで
乾燥した。この生成物の粉末X線回折分析をしたところ
、TSZ及びモルデナイトの回折図形を示す結晶性アル
ミノ珪酸塩であった。又、化学分析から求めた組成比(
モル比)は、
Na2O/A7!203=0.95
Si02/A7!203=19.8であった。The product was filtered off, washed with water and dried at 1&1]0'c. Powder X-ray diffraction analysis of this product revealed that it was a crystalline aluminosilicate exhibiting diffraction patterns of TSZ and mordenite. In addition, the composition ratio determined from chemical analysis (
The molar ratio) was: Na2O/A7!203=0.95 Si02/A7!203=19.8.
又、電子顕微鏡観察により測定した結晶粒子の大きさは
、短軸が約0.8μm、長軸が約2μmであった。Further, the size of the crystal grains measured by electron microscopy was approximately 0.8 μm in the minor axis and approximately 2 μm in the major axis.
上記の如くして得られた原料粉末50gとアルミノシリ
ケートゲル324.7gをニーダ−で乾燥しながら成型
可能な水分量になるまで混練し、押出成型機にて外径約
1.5Nペレツトに成型した。50 g of the raw material powder obtained as described above and 324.7 g of aluminosilicate gel were kneaded in a kneader while drying until the moisture content reached a moldable level, and molded into pellets with an outer diameter of approximately 1.5N using an extruder. did.
ここで使用したアルミノシリケートゲルは硫酸アルミニ
ウムを61.8gとし、95%硫酸を21.8gとした
他は実施例5と同様にして調製した。このアルミノシリ
ケートゲルの化学分析から求めた絹f2 (モル比)は
、
N a 20 / A (1203= 2 、 3S
i O2/ Aρ2C)v=23.2Na?O/5i0
2=0.10であった。The aluminosilicate gel used here was prepared in the same manner as in Example 5, except that 61.8 g of aluminum sulfate and 21.8 g of 95% sulfuric acid were used. Silk f2 (molar ratio) determined from chemical analysis of this aluminosilicate gel is Na20/A (1203=2,3S
i O2/Aρ2C)v=23.2Na? O/5i0
2=0.10.
成型したペレノ1−を約110°Cで乾燥した後、これ
を更に600℃で約3時間仮焼した。次に、仮焼後のペ
レソ)50gを分取し、純水690g、塩化すトリウム
48gと共にオート・クレープに入れ、180℃で40
時間結晶化をおこなった。After drying the molded Pereno 1- at about 110°C, it was further calcined at 600°C for about 3 hours. Next, 50 g of the calcined Pereso) was taken out and placed in an autoclave with 690 g of pure water and 48 g of thorium chloride, and heated to 180°C for 40 minutes.
Time crystallization was performed.
結晶化序作の終了後、ペレソl−を濾別し純水で洗浄後
、110℃で乾燥し7た。1部を分取し、粉末X線回折
分析を行ったところ、実質的に結晶性アルミノ珪1%l
iuからなるバインダーレスゼオライトであった。After the crystallization process was completed, Peresol was filtered off, washed with pure water, and dried at 110°C. One portion was collected and subjected to powder X-ray diffraction analysis, and it was found that it was essentially crystalline aluminosilicon 1%l.
It was a binderless zeolite consisting of iu.
更に水tp圧入法で細孔分布を測定したところ、全細孔
容積は0.482cc/gであり、平均細孔半径の±2
0%の範囲に全体のi11孔容積の33゜8%が含まれ
ること及び、平均細孔半径が2,300人であることが
判明した。Furthermore, when the pore distribution was measured using the water TP injection method, the total pore volume was 0.482 cc/g, which was ±2 of the average pore radius.
It was found that the 0% range contained 33.8% of the total i11 pore volume and that the average pore radius was 2,300.
又、電子顕微鏡観察の結果から、比較的小さな結晶粒子
によって構成されていることが判明した。Furthermore, the results of electron microscopy revealed that it was composed of relatively small crystal grains.
得られたバインダーレスゼオライトの破壊強度は1.6
kg/3mmであり、その強度は工業的に十分耐え得る
ものであった。The fracture strength of the obtained binderless zeolite was 1.6
kg/3 mm, and its strength was industrially sufficient.
実施例8゜
実施例1及び4で得られたナトリウム型のバインダーレ
スTSZ結晶性アルミノ珪酸塩ペレットそれぞれ40g
を、5重量%の塩化アンモニウム溶液をTSZペレソ1
〜1g当たり15m4ずつ使用し、80℃で合計4回イ
オン交換処理をした(各処理時間は1.5時間であった
)。次にイオン交換生成物を水洗し110℃で乾燥する
ことにより、アンモニウム(NH4)型のバインダーレ
スTSZ結晶・性アルミノ珪酸塩のベレッ)A’ (
実施例1のTSZを使用)及びB’ (実施例4のT
SZを使用)を調製した。次いで、得られたアンモニウ
ム型TSZ、A’及びBoを各々tog分取して空気中
で600℃において3時間焼成し、水素(H)型TSZ
を調製した。これらを以下に触媒A(実施例1のTSZ
を使用)及び触媒B(実施例4のTSZを使用)と略す
。Example 8゜40g each of the sodium type binderless TSZ crystalline aluminosilicate pellets obtained in Examples 1 and 4
, 5 wt% ammonium chloride solution was added to TSZ Pereso 1
A total of 4 ion exchange treatments were carried out at 80° C. using 15 m 4 per gram (each treatment time was 1.5 hours). Next, the ion-exchange product is washed with water and dried at 110°C to obtain an ammonium (NH4) type binder-less TSZ crystal/aluminosilicate material A' (
using TSZ of Example 1) and B' (T of Example 4)
(using SZ) was prepared. Next, the obtained ammonium type TSZ, A' and Bo were each separated by tog and calcined in air at 600°C for 3 hours to form hydrogen (H) type TSZ.
was prepared. These are shown below as catalyst A (TSZ of Example 1).
(Using TSZ of Example 4) and Catalyst B (Using TSZ of Example 4).
これらの触媒は何れもNa2Oの含有量は0.01重量
%以下であった。The content of Na2O in all of these catalysts was 0.01% by weight or less.
実施例9゜
実施例8で得た触媒B゛を]Og分取し、■規定Ni
(No:5 )2溶液を用いて80℃において1時間
処理を行い、水洗し、乾燥後空気中で600℃において
3時間焼成し、0.82重皇%のNiを含有するバイン
ダーレスTSZ結品性アルミノ珪酸塩触媒を得た(以下
、これを触媒Cと呼ぶ)。Example 9 Catalyst B obtained in Example 8 was fractionated with
(No. 5) 2 solutions were treated at 80°C for 1 hour, washed with water, dried, and fired in air at 600°C for 3 hours to form a binderless TSZ bond containing 0.82% Ni. A high quality aluminosilicate catalyst was obtained (hereinafter referred to as catalyst C).
実施例10゜
実施例日で調製した触媒A゛及びBoを各々10g分取
して、白金アンミン錯イオン(例えばPt (NH3)
、r2+)を含む水溶液に約70°Cで約20時間浸漬
し、次いでペレットを分離して水で洗浄し、110℃で
乾燥後空気中で600°Cにおいて3時間焼成して白金
−水素型TSZ触媒を調製した。以下、これを触媒D(
実施例1のTSZを使用)及び触媒E(実施例4の触媒
を使用)と略す。Example 10 10g of each of the catalysts A and Bo prepared on the day of the example were collected and platinum ammine complex ions (e.g. Pt (NH3)
, r2+) for about 20 hours at about 70°C, and then the pellets were separated, washed with water, dried at 110°C, and calcined in air at 600°C for 3 hours to obtain platinum-hydrogen type. A TSZ catalyst was prepared. Hereinafter, this will be referred to as catalyst D (
TSZ of Example 1) and Catalyst E (Using the catalyst of Example 4).
触媒り及びEの白金含有量はそれぞれ0.54重量%及
び0.51重量%であった。The platinum contents of Catalyst and E were 0.54% and 0.51% by weight, respectively.
実施例11゜
実施例2.3及び5、比較例1で得られたすl・リウム
型のバインダーレスTSZ結晶性アルミノ珪酸塩ペレッ
トそれぞれ40gを実施例8と同し方法でイオン交換処
理し、アンモニウム型TSZを調製した。次いで、これ
をそれぞれ10g分取して実施例10と同し方法で白金
(Pt)−水素(■])型TSZ触媒を調製した。以下
これらを触媒F(実施例2のTSZを使用、触媒G(実
施例3のTSZを使用)、触媒H(実施例5のTsZを
使用)及び触媒I (比較例1のTSZを使用)と略す
。得られた触媒F、G、H及びIの白金含有量はそれぞ
れ0,61.0.55.0.49及び0.58重量%で
あった。Example 11゜40g of each of the binderless TSZ crystalline aluminosilicate pellets of the sl/lium type obtained in Examples 2.3 and 5 and Comparative Example 1 were subjected to ion exchange treatment in the same manner as in Example 8, Ammonium type TSZ was prepared. Next, 10 g of each of these was taken out and a platinum (Pt)-hydrogen (■) type TSZ catalyst was prepared in the same manner as in Example 10. These will be described below as Catalyst F (using TSZ from Example 2), Catalyst G (using TSZ from Example 3), Catalyst H (using TsZ from Example 5), and Catalyst I (using TSZ from Comparative Example 1). The platinum contents of the obtained catalysts F, G, H and I were 0.61.0.55.0.49 and 0.58% by weight, respectively.
実施例12゜
実施例6で得られたナトリウム型のバインダーレスTS
Z結晶性アルミノ珪酸塩ペレソI・40 gを実施例8
と同し方法でイオン交換処理し、アンモニウJ2型TS
ZをmWした。この]Ogを分取して実施例10と同じ
方rノ2で白金−水素型TSZ触媒を調製した(k)下
、触媒■(−1と略ず)。Example 12゜ Sodium type binderless TS obtained in Example 6
Example 8 40 g of Z crystalline aluminosilicate Pereso I
Ammonium J2 type TS was treated with ion exchange in the same manner as
Z was mW. A platinum-hydrogen type TSZ catalyst was prepared in the same manner as in Example 10 by fractionating this ]Og.
オニ例の了ンモニウノ・型TS210gを空気中で60
0 ’cにおいて3時間焼成して水素型となした後、実
施例10と同じ方法で白金含有型のTSZ触媒を調製し
た(以下これを触媒に−2と略す)。210g of Oni Uno type TS is 60g in the air.
After baking at 0'C for 3 hours to form a hydrogen type, a platinum-containing TSZ catalyst was prepared in the same manner as in Example 10 (hereinafter abbreviated as catalyst-2).
本例のアンモニウム型TSZIOI?を大気圧下、10
0%水蒸気を用い500°Cで約16時間の処理をした
後、実施例10と同じ方法で白金含有型のTSZ触媒を
調製した四ツ下これを触媒に−3と田りず)。Ammonium type TSZIOI in this example? at atmospheric pressure, 10
After treatment with 0% steam at 500°C for about 16 hours, a platinum-containing TSZ catalyst was prepared in the same manner as in Example 10.
触媒に−1の調製において、白金アンミン錯イオン水溶
液にd:l前後、空気中で600℃において3時間焼成
する代わりに、大気圧下で100%水蒸気を用いて50
0℃約16時間の処理をした他は触媒に−1の場合と同
様にして触媒1クーイを調製し7ノこ。In the preparation of catalyst-1, an aqueous solution of platinum ammine complex ions was added around d:l, and instead of being calcined in air at 600°C for 3 hours, 50% was added using 100% steam under atmospheric pressure.
One batch of catalyst was prepared in the same manner as in the case of catalyst-1 except that it was treated at 0°C for about 16 hours, and 7 pieces were prepared.
実施例13゜
j
実施例6で得られたナトリウム型のバインダーレスTS
Z結晶性アルミノ珪酸塩ペレット]Ogを白金アンミン
錯イオンを含む水溶液を用いて、実施例10の場合と同
じ方法で処理した。次いで塩化アンモニウム水溶液を用
いて実施例8と同じ方法で処理した後、空気中で600
℃において3時間焼成してTSZ触媒を調製した(以下
これを触媒に−5と略す)。Example 13゜ j Sodium type binderless TS obtained in Example 6
Z crystalline aluminosilicate pellet] Og was treated in the same manner as in Example 10 using an aqueous solution containing platinum ammine complex ions. Then, after treatment using an aqueous ammonium chloride solution in the same manner as in Example 8, the
A TSZ catalyst was prepared by calcining at <RTIgt;C</RTI> for 3 hours (hereinafter abbreviated as catalyst-5).
実施例14゜
実施例6で得られたナトリウム型のバインダーレスTS
Z結晶性アルミノ珪酸塩ペレッ)Logをアンモニウム
イオン及び白金アンミン錯イオンを含む水溶液100m
j!(塩化アンモニウムとして4.0g、白金として0
.1gをそれぞれ含有する)に室温で約24時間浸漬し
、次いでペレットを分離して水で洗浄し、110℃で乾
燥後、空気中で600°Cにおいて3時間焼成して触媒
を調製した(以下こ−れを触媒に−6と略す)。Example 14゜ Sodium type binderless TS obtained in Example 6
Z crystalline aluminosilicate pellet) Log of 100 m of an aqueous solution containing ammonium ions and platinum ammine complex ions
j! (4.0g as ammonium chloride, 0 as platinum
.. The catalysts were prepared by immersing the pellets in water containing 1 g each for about 24 hours at room temperature, then separating the pellets, washing them with water, drying them at 110°C, and calcining them in air at 600°C for 3 hours (hereinafter referred to as This is abbreviated as catalyst-6).
実施例15゜
白金アンミン錯イオンの代わりにパラジウム(Pd)錯
イオン(例えばPd (N11 )42+)を使用した
こと以外は実施例14の場合と同様にして、パラジウム
を含有する触媒をKm NI した(以下、これを触媒
に−7と略す)。Example 15 A palladium-containing catalyst was prepared in the same manner as in Example 14, except that a palladium (Pd) complex ion (e.g., Pd (N11)42+) was used instead of the platinum ammine complex ion. (Hereinafter, this will be abbreviated as catalyst-7).
実施例16゜
実施例7で得られたり〜l−リウム型のバインダーレス
結晶性アルミノ珪酸塩ペレットを用いて、実施例11t
こ記載したと同様の方法で白金−水素型の触媒を調製し
た。以下これを触媒、Jと略す。Example 16 Using binderless crystalline aluminosilicate pellets of l-lium type obtained in Example 7, Example 11t
A platinum-hydrogen type catalyst was prepared in a manner similar to that described. Hereinafter, this will be abbreviated as catalyst, J.
実施例】7゜
前記実施例で調製した本発明の触媒A、B、C1D、
E、F、G、H,J及び比較例の触媒lについて、固定
床流通式反応装置を用い下記の第1表に記載の11成を
もつエチルヘンゼンとキシレンを含むj口料液を供給し
て、反応活性を試験した。試験の反応条件は温度320
°C1圧力フkg/c♂計器圧、重量空間速度(WH3
V)6.5W/H/W、原料液に対する水素の比(H2
/IC)は3.3モル1モルであった。各試験の結果を
下記の第1表、第2表及び第3表に示した。Examples] 7゜ Catalysts A, B, C1D of the present invention prepared in the above examples,
For catalysts E, F, G, H, J and comparative examples, a fixed-bed flow reactor was used to supply a liquid containing ethylhenzene and xylene having the 11 components listed in Table 1 below. , the reaction activity was tested. The reaction conditions for the test were a temperature of 320
°C1 pressure kg/c♂ instrument pressure, weight space velocity (WH3
V) 6.5W/H/W, ratio of hydrogen to raw material liquid (H2
/IC) was 3.3 mol/mol. The results of each test are shown in Tables 1, 2 and 3 below.
(重量%)
NA 1.24B
2.57T O,
795,11
EB 18.46 10.40p−X
10.66 18.02m−X56.82
41.92
o −X 13. 27 15. 75ET
1.67TMB
O,84DEB
1.09EX 1
.47AIO+ Q
p−X平衡到達率(%’) 99.3キシレ
ン損失率(%) 6.16EB転化率(%
) 43.7芳香族収率(%)
99.6B C
ユ夫上刊’4) (’−14>1、 41
0. 872.70 1.1
1
5、 25 1. 26
9、 46 15. 10
1B、 40 19. 7641、 49
43. 7815、 91 1
6. 521、 76 0. 29
1、 01 0. 20
1、30 0.61
1、 40 0. 54
103、 7 107. 36、 13
0. 85
48.7 18.3
99、 4 99. 4
第 2
触媒 D
(調製されたゼオライト) ユ実施10D−生
成物組成 −原二二料一
(重量%)
NA 4.82B
3.14T O,
793,71
E8 1B、46 9.73p −X
10.66 18.50m−X 56.
82 42.24o−X 13.27
15.93ET O,85
TMB O,77DEB
0. 52EX
0. 24A10+
0
p−X平衡到達率(%) 1.02.3キシ
レン損失率(シロ) 5.05EB転化
率(%) 47.3芳香族収率(%)
96.8表
E F
ハフU龜俳トし1 −Ω線施聯Bし14、 07
4. 65
4、 27 2. 05
3、 57 3. 07
8、 53 10. 78
18、 52 18. 4042、 36
43. 6816、 14 15
. 270、 94 0. 96
0、 80 0. 76
0、 35 0. 52
0.51 0.17
101、 7 99. 34.62
4.21
53、 8 41. 6
97、 5 96. 6
(重量%)
NA 5.30 4.5
5B 3.71 2’
、40T O,793,423,39EB
1B、46 8.49 10.21p−
X 10.66 19.16 18.44m−
X 56.82 40.57 43.63o−
X 13.27 16.92 15.34ET
O,571,01TMB
1.22 0.70DEB
0.48 0.56EX
O,640,14AID”
Q O芳香族収率
(%) 96.4 96.8I
J
」ル較側’1) mu丑
3.34 3.10
1.51 2.71
2.46 3.92
12.80 10.66
17.82 18.73
45.89 41.88
14.88 15.89
0.5B 0.97
0.45 0.89
0.40 0.73
0.11 0.59
88.8 105.7
2.67 5.27
30.7 42,3
97.7 97.4
尚、表中に用いている種々の略号及び率はそれぞれ下記
のものを意味する。(Weight%) NA 1.24B
2.57T O,
795,11 EB 18.46 10.40p-X
10.66 18.02m-X56.82
41.92 o -X 13. 27 15. 75ET
1.67TMB
O,84DEB
1.09EX 1
.. 47AIO+ Q p-X equilibrium attainment rate (%') 99.3 Xylene loss rate (%) 6.16 EB conversion rate (%
) 43.7 Aromatic yield (%)
99.6B C Yufu first edition '4) ('-14>1, 41
0. 872.70 1.1
1 5, 25 1. 26 9, 46 15. 10 1B, 40 19. 7641, 49
43. 7815, 91 1
6. 521, 76 0. 29 1, 01 0. 20 1, 30 0.61 1, 40 0. 54 103, 7 107. 36, 13
0. 85 48.7 18.3 99, 4 99. 4 Second Catalyst D (Prepared Zeolite) Example 10D - Product Composition - Raw Material 22 (wt%) NA 4.82B
3.14T O,
793,71 E8 1B, 46 9.73p -X
10.66 18.50m-X 56.
82 42.24o-X 13.27
15.93ET O,85
TMB O,77DEB
0. 52EX
0. 24A10+
0 p-X equilibrium attainment rate (%) 1.02.3 Xylene loss rate (silo) 5.05 EB conversion rate (%) 47.3 Aromatic yield (%)
96.8 Table E F Huff U lock and 1 -Ω line connection B 14, 07
4. 65 4, 27 2. 05 3, 57 3. 07 8, 53 10. 78 18, 52 18. 4042, 36
43. 6816, 14 15
.. 270, 94 0. 96 0, 80 0. 76 0, 35 0. 52 0.51 0.17 101, 7 99. 34.62
4.21 53, 8 41. 6 97, 5 96. 6 (wt%) NA 5.30 4.5
5B 3.71 2'
,40T O,793,423,39EB
1B, 46 8.49 10.21p-
X 10.66 19.16 18.44m-
X 56.82 40.57 43.63o-
X 13.27 16.92 15.34ET
O,571,01TMB
1.22 0.70DEB
0.48 0.56EX
O,640,14AID”
Q O aromatic yield (%) 96.4 96.8I
J "Le comparison side '1) mu ox 3.34 3.10 1.51 2.71 2.46 3.92 12.80 10.66 17.82 18.73 45.89 41.88 14.88 15 .89 0.5B 0.97 0.45 0.89 0.40 0.73 0.11 0.59 88.8 105.7 2.67 5.27 30.7 42,3 97.7 97.4 The various abbreviations and ratios used in the table have the following meanings.
NA :炭素数1から9の非芳香族炭化水素B
:ベンゼン
T:トルエン
EB :エチルベンゼン
T)−X :パラキシレン
m−X:メタキシレン
o−x :オルトキシレン
ET :エチルトルエン
TMB:l・リメチルベンゼン
DE13 ニジエチルベンゼン
EX :エチルキシレン
AlO+:DEB及びEXを除く炭素数10以:上の芳
香族炭化水素
又、
ト F
(X) −(X)
キシ1
EB転
(AR)
芳香族
(p−X) :原料液におけるキシレン3異性体中の
p−X濃度
(p−X) :生成物におけるキシレン3異性体中の
p−X濃度
(p−X) :反応温度におけるキシレン3異性体中
のp−X平衡濃度
:原料液中のキシレン3異性体の濃度
〔X〕 :生成物中のキシレン3異性体の濃度(EB)
:原料液中のEBの濃度
(+?、n):生成物中のI’l’3の濃度(A +?
:l : 19I利液の芳香族炭化水素の全モル数
(モル)〔へR11:41−放物の芳香族炭化水素の全
モル数(モル)但し、濃度はすべて重量%である。NA: Non-aromatic hydrocarbon B having 1 to 9 carbon atoms
: Benzene T: Toluene EB : Ethylbenzene T)-X : Paraxylene m-X: Meta-xylene ox : Ortho-xylene ET : Ethyltoluene TMB: l-limethylbenzene DE13 Nidiethylbenzene EX : Ethylxylene AlO+: DEB and EX 10 or more carbon atoms excluding: Aromatic hydrocarbons of the above, F (X) -(X) X concentration (p-X): p-X concentration in the xylene 3 isomer in the product (p-X): p-X equilibrium concentration in the xylene 3 isomer at reaction temperature: xylene 3 isomer in the raw material liquid Concentration [X]: Concentration of xylene 3 isomer in the product (EB)
: Concentration of EB in the raw material liquid (+?, n): Concentration of I'l'3 in the product (A +?
:l: Total number of moles (moles) of aromatic hydrocarbons in 19I concentrated solution [total number of moles (moles) of aromatic hydrocarbons in R11:41-parabolic solution. However, all concentrations are weight %.
これらの結果から、実施例1〜5とよび実施例7で〆I
i+l 要したバインダーレス結晶性アルミノ珪酸塩か
ら成る各触媒はキシレン異性化活性、エチルベンゼン転
化活性に優れていることが実証された。From these results, in Examples 1 to 5 and Example 7,
i+l It was demonstrated that each of the catalysts made of the binderless crystalline aluminosilicate had excellent xylene isomerization activity and ethylbenzene conversion activity.
実施例18゜
実施例12〜15で調製j7た触媒に−1〜に−7につ
いて、固定床流通反応装置を用い、反応活性を試験した
。使用した原料液の組成は、トルエンQ、94重量%、
エチルベンゼン15.0fif量%、パラキシレン11
.49重量%、メタキシレン59.36重量%及びオル
トキシレン13゜15重量%であった。反応条件は圧カ
ニ7kg/cJGXWH3Vは15W/11/W及び原
料液に対する水素の比(■]2/HC)は2.0 (モ
ル1モル)のように一定として、エチルベンゼン(EB
)転化率が50%近辺になるように反応の温度を変化さ
せて試験をした。Example 18 The reaction activities of the catalysts -1 to -7 prepared in Examples 12 to 15 were tested using a fixed bed flow reactor. The composition of the raw material liquid used was: toluene Q, 94% by weight;
Ethylbenzene 15.0fif%, paraxylene 11
.. 49% by weight, meta-xylene 59.36% by weight and ortho-xylene 13.15% by weight. The reaction conditions were as follows: pressure crab 7 kg/c JG
) Tests were conducted by varying the reaction temperature so that the conversion rate was around 50%.
t
EB転化率が約50%であるときの結果は第4表及び第
5表に示されている通りであり、これらの結果から、本
発明の何れの調製法による触媒も比較的低い反応温度で
エチルベンゼンを転化すると共に、キシレン損失の少な
いもとで、キシレンの異性化を十分に達成することが出
来ることが実証された。The results when the EB conversion rate is about 50% are shown in Tables 4 and 5, and from these results, it can be seen that the catalysts prepared by any of the preparation methods of the present invention have a relatively low reaction temperature. It was demonstrated that in addition to converting ethylbenzene, it is possible to sufficiently achieve xylene isomerization with little xylene loss.
Claims (1)
ット型、異形型または中空型の成型体を水熱反応処理す
ることにより、バインダーを結晶性アルミノ珪酸塩の結
晶に結晶化せしめてなるバインダーレスゼオライトであ
って、(1)該バインダーレスゼオライトが有する2次
細孔が、水銀圧入法により求めた細孔半径が75〜75
,000Åの範囲であって、平均細孔半径が1000〜
15,000Åの範囲にあり、細孔容積の25%以上が
該平均細孔半径の±20%の範囲に含まれ、細孔容積が
0.2〜1.0cc/gであり、且つ(2)バインダー
レスゼオライトの結晶性アルミノ珪酸塩の交換性陽イオ
ンの少なくとも1部がアルカリ金属以外の陽イオンによ
って置換されていることを特徴とする、炭素数8芳香族
炭化水素類の異性化用触媒。 2)平均細孔半径が1,100〜10,000Åの範囲
にあり、細孔容積が0.25〜0.9cc/gであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の炭素数8
芳香族炭化水素類の異性化用触媒。 3)平均細孔半径が1,200〜8,000Åの範囲に
あり、細孔容積が0.3〜0.8cc/gであることを
特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の炭素数8芳香
族炭化水素類の異性化用触媒。 4)結晶性アルミノ珪酸塩が、少なくとも下記の格子面
間隔d(Å)を有する粉末X線回折図形を示すことを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の炭素数8芳香族
炭化水素類の異性化用触媒。 ¥格子面間隔 d(Å)¥ ¥相対強度(I/I_o)
¥11.2±0.2 強 10.1±0.2 強 7.5±0.15 弱 6.03±0.1 中強 4.26±0.07 中強 3.86±0.05 最強 3.82±0.05 強 3.76±0.05 強 3.72±0.05 強 3.64±0.05 強 5)結晶性アルミノ珪酸塩がモルデナイトの粉末X線回
折図形を示すことを特徴とする特許請求の範囲第1項に
記載の炭素数8芳香族炭化水素類の異性化用触媒。 6)アリカリ金属以外の陽イオンが、水素及び元素周期
律表の第VIII族金属から選ばれた少なくとも1種である
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項〜第5項に記載
の炭素数8芳香族炭化水素類の異性化用触媒。 7)元素周期律表の第VIII族金属が、ニッケル、パラジ
ウム及び白金の何れかであることを特徴とする特許請求
の範囲第6項に記載の炭素数8芳香族炭化水素類の異性
化用触媒。 8)結晶性アルミノ珪酸塩及びバインダーからなるペレ
ット型、異形型または中空型の成型体を水熱反応処理す
ることにより、該バインダーを結晶性アルミノ珪酸塩の
結晶に結晶化せしめてなるバインダーレスゼオライトの
結晶性アルミノ珪酸塩の交換性陽イオンの少なくとも1
部を、アルカリ金属以外の陽イオンにより交換するため
のイオン交換方法であって、該イオン交換処理が、(1
)アンモニウムイオンを含有する処理液を使用して該ア
ンモニウムイオンを導入する工程と(2)アリカリ金属
以外の金属化合物の陽イオンを含有する処理液を使用す
ることによりアルカリ金属以外の金属の陽イオンを導入
する工程とを包含することを特徴とする、バインダーレ
スゼオライトを形成する結晶性アルミノ珪酸塩の陽イオ
ンを交換する方法。 9)イオン交換処理が、アンモニウムイオンを導入する
処理がなされた後に、アルカリ金属以外の金属の陽イオ
ンを導入する処理がなされることを特徴とする特許請求
の範囲第8項に記載のバインダーレスゼオライトを形成
する結晶性アルミノ珪酸塩の陽イオンを交換する方法。 10)イオン交換処理が、アルカリ金属以外の金属の陽
イオンで交換するためのイオン交換処理がなされ、次い
でアンモニウムイオンを導入するためのイオン交換処理
を行うことを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の
バインダーレスゼオライトを形成する結晶性アルミノ珪
酸塩の陽イオンを交換する方法。 11)アンモニウムイオン及びアルカリ金属以外の金属
化合物が共存する溶液を用いて、アンモニウムイオン及
びアルカリ金属以外の金属の陽イオンで同時にイオン交
換することを特徴とする特許請求の範囲第8項に記載の
バインダーレスゼオライトを形成する結晶性アルミノ珪
酸塩の陽イオンを交換する方法。 12)アルカリ金属以外の金属化合物の陽イオンを含有
する処理液が、パラジウム及び白金のアンミン錯イオン
の少なくとも1つを含有することを特徴とする、特許請
求の範囲第8項乃至〜第11項に記載のバインダーレス
ゼオライトを形成する結晶性アルミノ珪酸塩の陽イオン
を交換する方法。 13)結晶性アルミノ珪酸塩及びバインダーからなるペ
レット型、異形型または中空型の成型体を水熱反応処理
することにより、該バインダーを結晶性アルミノ珪酸塩
の結晶に結晶化せしめてなるバインダーレスゼオライト
の結晶性アルミノ珪酸塩の交換性陽イオンの少なくとも
1部を、アンモニウムイオン及びアルカリ金属以外の陽
イオンにより交換したバインダーレスゼオライトを製造
する方法において、アンモニウムイオン及び/又はアル
カリ金属以外の金属の陽イオンによるイオン交換がなさ
れた後に、次いで焼成することを特徴とするアンモニウ
ムイオン及びアルカリ金属以外の金属の陽イオンでイオ
ン交換されたバインダーレスゼオライトの製造方法。 14)焼成をスチームの存在下で行うことを特徴とする
特許請求の範囲第13項に記載のアンモニウムイオン及
びアルカリ金属以外の金属の陽イオンでイオン交換され
たバインダーレスゼオライトの製造方法。[Scope of Claims] 1) A pellet-type, irregular-shaped, or hollow-type molded body consisting of a crystalline aluminosilicate and a binder is subjected to a hydrothermal reaction treatment to crystallize the binder into crystalline aluminosilicate crystals. (1) The secondary pores of the binderless zeolite have a pore radius of 75 to 75 as determined by mercury intrusion method.
,000 Å, and the average pore radius is 1000~
15,000 Å, 25% or more of the pore volume is within ±20% of the average pore radius, the pore volume is 0.2 to 1.0 cc/g, and (2 ) A catalyst for the isomerization of aromatic hydrocarbons having 8 carbon atoms, characterized in that at least a part of the exchangeable cations of the crystalline aluminosilicate of binderless zeolite are replaced by cations other than alkali metals. . 2) The carbon according to claim 1, which has an average pore radius in the range of 1,100 to 10,000 Å and a pore volume of 0.25 to 0.9 cc/g. number 8
Catalyst for isomerization of aromatic hydrocarbons. 3) The carbon according to claim 1, which has an average pore radius in the range of 1,200 to 8,000 Å and a pore volume of 0.3 to 0.8 cc/g. Catalyst for isomerization of number 8 aromatic hydrocarbons. 4) C8 aromatic hydrocarbon according to claim 1, wherein the crystalline aluminosilicate exhibits a powder X-ray diffraction pattern having at least the following lattice spacing d (Å): Catalysts for isomerization of types. ¥Lattice spacing d(Å)¥¥Relative intensity (I/I_o)
¥11.2±0.2 Strong 10.1±0.2 Strong 7.5±0.15 Weak 6.03±0.1 Medium-high 4.26±0.07 Medium-high 3.86±0.05 Strongest 3.82±0.05 Strongest 3.76±0.05 Strongest 3.72±0.05 Strongest 3.64±0.05 Strongest 5) Crystalline aluminosilicate exhibits a powder X-ray diffraction pattern of mordenite A catalyst for isomerizing C8 aromatic hydrocarbons according to claim 1. 6) The carbon according to claims 1 to 5, wherein the cation other than the alkali metal is at least one selected from hydrogen and Group VIII metals of the Periodic Table of the Elements. Catalyst for isomerization of number 8 aromatic hydrocarbons. 7) For the isomerization of C8 aromatic hydrocarbons as set forth in claim 6, wherein the Group VIII metal of the Periodic Table of Elements is any of nickel, palladium, and platinum. catalyst. 8) A binder-less zeolite obtained by subjecting a pellet-type, irregular-shaped or hollow-type molded body consisting of a crystalline aluminosilicate and a binder to a hydrothermal reaction treatment to crystallize the binder into crystalline aluminosilicate crystals. at least one of the exchangeable cations of the crystalline aluminosilicate of
An ion exchange method for exchanging a part of
) introducing ammonium ions using a treatment solution containing ammonium ions; and (2) introducing cations of metals other than alkali metals by using a treatment solution containing cations of metal compounds other than alkali metals. A method for exchanging cations of a crystalline aluminosilicate to form a binderless zeolite, comprising the step of: introducing a binderless zeolite. 9) The binderless product according to claim 8, wherein the ion exchange treatment is performed to introduce cations of metals other than alkali metals after the treatment to introduce ammonium ions. A method of exchanging cations in crystalline aluminosilicates to form zeolites. 10) Claim 8, characterized in that the ion exchange treatment is performed to exchange with cations of metals other than alkali metals, and then ion exchange treatment is performed to introduce ammonium ions. A method for exchanging cations of a crystalline aluminosilicate to form a binderless zeolite as described in Section 1. 11) The method according to claim 8, characterized in that ammonium ions and cations of metals other than alkali metals are simultaneously ion-exchanged using a solution in which ammonium ions and metal compounds other than alkali metals coexist. A method for exchanging cations of crystalline aluminosilicates to form binderless zeolites. 12) Claims 8 to 11, characterized in that the treatment liquid containing cations of metal compounds other than alkali metals contains at least one of ammine complex ions of palladium and platinum. A method for exchanging cations of a crystalline aluminosilicate to form a binderless zeolite as described in . 13) A binderless zeolite obtained by subjecting a pellet-type, irregular-shaped, or hollow-type molded body consisting of a crystalline aluminosilicate and a binder to a hydrothermal reaction treatment to crystallize the binder into crystalline aluminosilicate crystals. A method for producing a binderless zeolite in which at least a part of the exchangeable cations of a crystalline aluminosilicate is exchanged with cations other than ammonium ions and alkali metals, A method for producing binderless zeolite ion-exchanged with ammonium ions and cations of metals other than alkali metals, which comprises performing ion exchange with ions and then calcining the zeolite. 14) The method for producing binderless zeolite ion-exchanged with ammonium ions and cations of metals other than alkali metals according to claim 13, wherein the calcination is carried out in the presence of steam.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196339A JPS6174647A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Catalyst for isomerizing aromatic hydrocarbon of carbon number eight and its manufacture |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59196339A JPS6174647A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Catalyst for isomerizing aromatic hydrocarbon of carbon number eight and its manufacture |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6174647A true JPS6174647A (en) | 1986-04-16 |
| JPH0579379B2 JPH0579379B2 (en) | 1993-11-02 |
Family
ID=16356184
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59196339A Granted JPS6174647A (en) | 1984-09-19 | 1984-09-19 | Catalyst for isomerizing aromatic hydrocarbon of carbon number eight and its manufacture |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6174647A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032547A1 (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Toray Industries, Inc. | Method of converting aromatic compound |
| JP2005139190A (en) * | 2003-11-06 | 2005-06-02 | Haldor Topsoe As | Method for catalytic isomerization of aromatic compounds |
| JP2008238136A (en) * | 2007-03-29 | 2008-10-09 | Toray Ind Inc | Bifunctional catalysts for ethylbenzene dealkylation and xylene isomerization |
| WO2013150845A1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | 株式会社明電舎 | Lower-hydrocarbon aromatization catalyst and method for producing lower-hydrocarbon aromatization catalyst |
-
1984
- 1984-09-19 JP JP59196339A patent/JPS6174647A/en active Granted
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000032547A1 (en) * | 1998-12-03 | 2000-06-08 | Toray Industries, Inc. | Method of converting aromatic compound |
| US6822129B1 (en) * | 1998-12-03 | 2004-11-23 | Toray Industries, Inc. | Method of converting aromatic compound |
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| WO2013150845A1 (en) * | 2012-04-03 | 2013-10-10 | 株式会社明電舎 | Lower-hydrocarbon aromatization catalyst and method for producing lower-hydrocarbon aromatization catalyst |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0579379B2 (en) | 1993-11-02 |
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