DK167869B1 - Fremgangsmaade til fremstilling af zeolit af faujasittypen - Google Patents
Fremgangsmaade til fremstilling af zeolit af faujasittypen Download PDFInfo
- Publication number
- DK167869B1 DK167869B1 DK315585A DK315585A DK167869B1 DK 167869 B1 DK167869 B1 DK 167869B1 DK 315585 A DK315585 A DK 315585A DK 315585 A DK315585 A DK 315585A DK 167869 B1 DK167869 B1 DK 167869B1
- Authority
- DK
- Denmark
- Prior art keywords
- faujasite
- solution
- alkali metal
- type zeolite
- aqueous solution
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/20—Faujasite type, e.g. type X or Y
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S423/00—Chemistry of inorganic compounds
- Y10S423/21—Faujasite, e.g. X, Y, CZS-3, ECR-4, Z-14HS, VHP-R
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
Description
i DK 167869 B1
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde til fremstilling af en zeolit af faujasittypen, især en zeolit af faujasittypen med et højt forhold mellem siliciumdioxid og aluminiumoxid. Opfindelsen angår især en fremgangsmåde til 5 fremstilling af en zeolit af faujasittypen, hvilken fremgangsmåde består i opvarmning og krystallisation af en reaktionsblanding, der omfatter en siliciumdioxidkilde, en alumi-niumoxidkilde og en alkalimetalkilde, hvorhos en transparent faujasitkimopløsning fremstillet ved blanding og modning af 10 en vandig opløsning af et alkalimetalaluminat, en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat og en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid forekommer i reaktionsblandingen.
En zeolit af faujasittypen har normalt en molær sammensætning af oxider svarende til nedenstående formel: 15 0,9+0,2M20 · A1203 · xSi02 · WH20 hvor M betegner en alkalimetalkation, X betegner et tal på fra 2,5 til 6, og w betegner et tal på fra 6 til 9.
Zeolitter af faujasittypen anvendes som krakningskatalysator til raffinering af jordolie i den petrokemiske industri, 20 etc., og som adsorptivt separeringsmiddel til anvendelse ved separering af paraxylen, etc.
Almindeligvis er det nødvendigt, at disse katalysatorer eller adsorptive separeringsmidler har stor fast syrestyrke, god varmeresistens og syreresistens. I tilfælde af zeolitter af 25 faujasittypen, har molforholdet mellem Si02 og A1203 tæt sammenhæng med disse egenskaber, og i en zeolit af faujasittypen med et højere molforhold mellem Si02 og A1203 er disse egenskaber fremragende.
En zeolit af faujasittypen med et relativt lavt silicium-30 dioxidforhold, dvs. et molforhold mellem Si02 og Al203 på 2,5-4, har dårlig varmeresistens og syreresistens på grund af dette lave molære siliciumdioxidforhold. Derfor har zeolitter DK 167869 B1 2 af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på mindst 4 stor industriel anvendelse, og zeolitter af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold og med et molforhold mellem Si02 og A1203 på mindst 4,5 er særlig foretrukne. Det 5 har imidlertid vist sig vanskeligt at syntetisere zeolitter af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på mindst 4,5, især på mindst 5. Ved syntesen af sådanne zeolitter af faujasittypen produceres de ønskede zeolitter kun under meget strenge betingelser. Arten af og mængdeforholdene 10 mellem udgangsmaterialerne skal derfor vælges omhyggeligt, og reaktionen skal foretages med omhu under streng regulering af sådanne betingelser som selve blandingen, modningsgraden, reaktionstemperaturen og reaktionstiden. Disse vanskeligheder forøges især, når der skal fremstilles en faujasit-zeolit med 15 høj renhed.
Der har hidtil været foreslået forskellige fremgangsmåder til fremstilling af zeolitter af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold. Ved en typisk fremgangsmåde, som er beskrevet i japansk patenterbarhedsbehandlet patentpublikation nr. 36-20 1639 eller 42-16941, anvendes en siliciumdioxidkilde såsom silicasol, silicagel eller findelt fast kiselsyre, natrium-aluminat og natriumhydroxid som udgangsmaterialer, og disse udgangsmaterialer omsættes under strengt regulerede betingelser til dannelse af en zeolit af faujasittypen med et 25 molforhold mellem Si02 og Al203 på mindst 4. Det er imidlertid ved denne fremgangsmåde uomgængeligt nødvendigt, at der som siliciumdioxidkilde anvendes det kostbare amorfe faste siliciumdioxid, og efter blandingen af siliciumdioxid-kilden, aluminiumoxidkilden og alkalimetalkilden skal der 30 foretages modning i lang tid, hvorefter krystallisation skal * foretages ved høj temperatur. Det er derfor ikke muligt at fremstille zeolit af faujasittypen billigt.
Man støder desuden på en fatal brist, når der skal syntetiseres en zeolit af faujasittypen i industriel målestok med 35 god reproducerbarhed. Det er nemlig umuligt at udføre reaktionen, medens reaktionssystemet omrøres og blandes. Især når DK 167869 B1 3 der foretages omrøring på det trin, hvor et amorft reaktionsprodukt af en vandig gel dannet ved lang tids modning efter blanding af udgangsmaterialerne skal omdannes til en zeolit af faujasittypen, forhindres krystallisation til dannelse af 5 den ønskede zeolit af faujasittypen, og størstedelen af produktet omdannes til et aluminiumsilicatmineral uden praktisk anvendelighed, fx naturligt forekommende phillipsitmineral-analoge (herefter kaldet "phillipsit") og gmelinit. For at syntetisere en zeolit af faujasittypen med højt silicium-10 dioxidindhold og med høj renhed er det således uomgængeligt nødvendigt, at syntesen udføres, medens reaktionsblandingen i form af en vandig gel lades henstå, og blanding og omrøring skal undgås. Hvis denne synteseproces under stationære betingelser imidlertid udføres i industriel målestok, foretages 15 der ikke den omrøring, der er nødvendig for at bevirke varme-overførsel for at holde reaktionstemperaturen, og så bliver varmeoverførslen i reaktionssystemet vanskelig, og temperaturen bliver ujævn, hvilket fører til en ulempe såsom samtidig dannelse af phillipsit og gmelinit. Der anvendes for-20 skellige foranstaltninger for at undgå den samtidige dannelse af phillipsit og gmelinit ved ovennævnte stationære syntesefremgangsmåde, men problemet med samtidig dannelse af phillipsit og gmelinit er ikke blevet løst helt.
Af foranstaltninger til at reducere fremstillingsprisen for 25 zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold har der været foreslået forskellige forbedrede fremgangsmåder.
Fx er der i japansk patenterbarhedsbehandlet patentpublikation nr. 47-4866 beskrevet en fremgangsmåde til fremstilling af en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si2o2 30 og A1203 på mindst 4 ved som siliciumdioxidkilde at anvende billigt natriumsilicat, som har været anset for at være uegnet til dannelse af en zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold, ved hvilken fremgangsmåde et amorft kernedannende kernestof (kim), som er fremstillet i forvejen 35 og har en gennemsnitlig partikelstørrelse på 0,01-0,1 μιη, DK 167869 B1 4 sættes til reaktionsblandingen omfattende natriumsilicat, natriumaluminat og aluminiumsulfat.
Desuden beskriver japansk patenterbarhedsbehandlet patentpublikation nr. 53-33556 en fremgangsmåde til fremstilling af 5 en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si202 og A1203 på 4,5, hvor en zeolitkim fremstillet i forvejen ud fra en vandig blanding af natriumsilicat og natriumaluminat sættes til en blanding af siliciumdioxid- og aluminiumoxid-kilder.
10 Ved hver af disse kendte fremgangsmåder anvendes der specifikke foranstaltninger såsom tilsætning af en amorf eller krystallinsk kim for at opnå en zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold ud fra en billig siliciumdioxid-kilde såsom natriumsilicat. Syntese under omrøring, som vil 15 gøre produktion i stor skala mulig, kan imidlertid ikke anvendes ved disse kendte fremgangsmåder, selv om fremstillingsomkostningerne er blevet reduceret i disse forbedrede fremgangsmåder ved anvendelse af en billig siliciumdioxid-kilde.
20 US 3 433 589 beskriver en metode til at syntetisere faujasit ved at fremstille en faujasit-dirigerende (FDC)blanding ud fra natriumsilicat, natriumhydroxid, aluminiumsulfat og en uorganisk syre, opvarme FCD-blandingen, justere konsistensen af denne til dannelse af en faujasitkrystal-dannende reak-25 tionsblanding, og modning af reaktionsblandingen.
Anvendelsen af aluminiumsulfat som aluminiumkilde resulterer i dannelsen af natriumsulfat og dermed dannelsen af urenheder, hvorved væsentlig lang tid til dyrkning af krystallerne er nødvendig og den resulterende zeolit af faujasittypen 30 har en lav krystallinitet. 1 lyset af disse erkendelser angår et første aspekt af den foreliggende opfindelse en fordelagtig fremgangsmåde til fremstilling af en zeolit af faujasittypen, ved hvilken der DK 167869 B1 5 fremstilles en zeolit af faujasittypen med et ønsket forhold mellem siliciumdioxid og aluminiumoxid og med høj renhed. Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse fremstilles zeolit af faujasittypen i stor målestok og med god reprodu-5 cerbarhed. Desuden kan alle de siliciumdioxidkilder, inklusive en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat, som tidligere har været anset for at være vanskelige at anvende til syntese af zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxid-indhold, anvendes som udgangsmateriale, og omrøring af reak-10 tionsblandingen, som ikke kan foretages ved de sædvanlige fremgangsmåder, kan foretages i væsentlig grad.
Fremgangsmåden ifølge opfindelsen til fremstilling af en zeolit af faujasittypen, ved hvilken en reaktionsblanding omfattende en siliciumdioxidkilde, en aluminiumoxidkilde og 15 en alkalimetalkilde, krystalliseres ved forhøjet temperatur og modning af blandingen ved en temperatur på fra 20°C til 60°C i fra 10 min til 6 timer under omrøring, idet den transparente faujasitkimopløsning fremstillet ved blanding af en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat, en vandig opløs-20 ning af et alkalimetalaluminat og en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid i nærværelse af en transparent faujasit-opløsning inkorporeret i reaktionsblandingen er ejendommelig ved, at faujasitkimopløsningen har en molær sammensætning af oxider, der kan repræsenteres ved nedenstående oxidmolfor-25 hold:
Si02/Al203 = 8-14, M20/A1203 = 7-30 og H20/M20 = 10-14 hvor M betegner et alkalimetal, og mængden af faujasitkimop-30 løsningen er 1-30 vægtprocent beregnet som A1203 baseret på den resulterende zeolit af faujasittypen.
Fig. 1 viser et røntgendiffraktogram (Cu-Κα) af den ifølge eksempel 1 fremstillede zeolit af faujasittypen.
DK 167869 B1 6
Ved fremgangsmåden ifølge den foreliggende opfindelse kræves der ikke lang modning af en reaktionsblanding ved stuetemperatur, hvilket er uomgængeligt nødvendigt ved de sædvanlige fremgangsmåder til fremstilling af zeolitter af faujasittypen 5 med højt siliciumdioxidindhold, og krystallisationstrinnets varighed ved høj temperatur kan forkortes betydeligt. Når det tages i betragtning, at industriel anvendelse af de sædvanlige fremgangsmåder er utilfredsstillende ud fra et økonomisk synspunkt og i betragtning af produktets kvalitet og anvende-10 lighed, er det klart, at den foreliggende opfindelse er af stor betydning set ud fra et industrielt synspunkt.
Den transparente faujasitkimopløsning, der anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, er et produkt fremstillet ved blanding og modning af en vandig opløsning af et alkalimetal-15 silicat, en vandig opløsning af et alkalialuminat og en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid, hvor et alumi-niumsilicat forekommer i en tilstand, der ligner en transparent opløsning, dvs. i solubiliseret tilstand, og som er strukturelt forskellig fra et fast produkt, fx en vandig gel 20 af et amorft aluminiums i licat dannet umiddelbart efter blanding af den ovennævnte siliciumdioxidkilde, aluminiumoxid-kilde og alkalimetalkilde.
Ved udtrykket "transparent” forstås, at stoffet har en transmission på mindst 80% af destilleret vands transmission be-25 stemt ved metoden med transmitteret lys. Den transparente faujasitkimopløsning, der anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, dannes uden dannelsen af et fast stof, fx en aluminiums ilicatgel, ved blanding og modning af de vandige udgangsopløsninger af et alkalimetalsilicat, et alkalimetalalu-30 minat og et alkalimetalhydroxid. Hvis faujasitkimopløsningen modnes for meget, bliver den gradvis uigennemsigtig og danner et gellignende fast stof, som ikke kan anvendes til den foreliggende opfindelses formål. Dette fænomen er irreversibelt, og faujasitkimopløsningen adskiller sig således fra en vandig 35 opløsning i henseende til termodynamisk ligevægt.
DK 167869 B1 7
Ifølge den foreliggende opfindelse sættes denne transparente faujasitkimopløsning til en reaktionsblanding dannet ud fra en siliciumdioxidkilde, en aluminiumoxidkilde og en alkali-metalkilde, som anvendes til dannelse af en zeolit af fauja-5 sittypen. Denne reaktionsblanding kan være en kendt reaktionsblanding, som normalt anvendes, men det foretrækkes, at reaktionsblandingen er en homogen faseblanding som beskrevet nedenfor. Det antages, at faujasitkimopløsningen virker som krystallisationsinducer i reaktionen ved at danne en krystal 10 af en zeolit af faujasittypen. Dannelse af et zeolitkrystal af faujasittypen fremskyndes pludseligt, og den samtidige dannelse af urenheder forhindres, hvorved der dannes zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold, med høj renhed og med god reproducerbarhed.
15 Ved sædvanlige fremgangsmåder virker krystallinske eller amorfe kim som kernedannende materiale, men en del af de faste kim, der er tilbage i systemet, omdannes til en urenhed såsom phillipsit ved en udefra kommende forstyrrelse såsom omrøring, og dannelse af denne urenhed fremskyndes af til-20 bageværende kim. Syntese under omrøring har derfor ikke været muligt ved de sædvanlige fremgangsmåder. På den anden side har det vist sig, at den transparente faujasitkimopløsning, som anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, overhovedet ikke omdannes til en urenhed, men inkorporeres i den nydanne-25 de faujasitkrystal. Det antages, at denne virkning skyldes det faktum, at størstedelen af den blandede faujasitkimopløsning virker som krystallisationsinducer i flydende tilstand.
Det er meget overraskende, at det ved anvendelse af denne faujasitkimopløsning bliver muligt effektivt at fremstille en 30 zeolit af faujasittypen med høj renhed og højt siliciumdioxidindhold under omrøring og med god reproducerbarhed.
Den transparente faujasitkimopløsning med sådanne ganske særlige egenskaber fremstilles som nedenfor beskrevet.
Sammensætningen af faujasitkimopløsningen kan udtrykkes ved 35 nedenstående molforhold mellem oxider: 8 UK 1b/Sba bl
Si02/Al203 = 8-14, Μ20/Α1203 s 7—30, 05 H20/M20 = 10-14 hvor M betegner et alkalimetal.
5 Som vandig udgangsopløsning af et alkalimetalsilicat anvendes fortrinsvis vandige opløsninger af natriumsilicat, kaliurn-silicat og lithiumsilicat. Som udgangsopløsning af et alkali-metalaluminat anvendes fortrinsvis en vandig opløsning af natriumaluminat. Der kan anvendes kommercielt tilgængelige 10 vandige opløsninger af et alkalimetalsilicat og et alkali-metalaluminat. Desuden kan der anvendes vandige opløsninger, der er dannet ved opløsning af en siliciumdioxidkilde såsom kiselholdigt sand eller vandholdig fast kiselsyre eller en aluminiumoxidkilde såsom aluminiumhydroxid eller aktivt 15 aluminiumoxid med alkalimetalhydroxid. En vandig opløsning af natriumhydroxid foretrækkes især som den vandige opløsning af et alkalimetalhydroxid.
Den orden, i hvilken de vandige udgangsopløsninger tilsættes og blandes, er ikke særlig kritisk, men det foretrækkes, at 20 der anvendes en metode, ved hvilken en vandig opløsning af alkalimetalhydroxid blandes med en vandig opløsning af et alkalimetalaluminat, hvorefter en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat sættes til blandingen så hurtigt som muligt. Når den orden, i hvilken siliciumdioxid- og alumi-25 niumoxidkilderne tilsættes, er det omvendte af det ovenfor angivne, eller når tilsætningstiden for den vandige opløsning af et alkalimetalsilicat er særlig lang ved den ovenfor anførte tilsætnings- og blandingsmetode, dannes der uønsket temporært et gellignende stof.
30 Den transparente faujasitkimopløsning, der anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, kan fås ved at modne de blandede vandige opløsninger.
DK 167869 B1 9
Modning udføres ved en temperatur på 20-60“C, fortrinsvis 25-50°C, i mellem 10 minutter og 6 timer, fortrinsvis mellem 20 minutter og 4 timer, under omrøring. Hvis modningsoperationen udføres under andre betingelser end de ovenfor angivne, og 5 modningsgraden er utilstrækkelig, kan der ikke dannes en foretrukken transparent faujasitkimopløsning. Hvis modningsgraden er alt for høj, dannes der et gellignende stof, hvilket resulterer i dannelse af en urenhed.
Da molforholdet mellem H20 og M20 er specificeret til at være 10 10-14 i den ovennævnte molære sammensætning, er alkalimetal- koncentrationen ved fremstillingen af faujasitkimopløsningen særlig vigtig. Hvis molforholdet mellem H20 og M20 er på under 10, kan der opretholdes en transparent tilstand inden for den ovennævnte modningsgrad, men den dannede faujasit-15 kimopløsning er ufuldstændig, og den samtidige dannelse af en urenhed sker let ved syntesen af zeolit af faujasittypen.
Hvis molforholdet mellem H20 og M20 er på over 14, dannes der let et gellignende stof ved modningen, hvilket forårsager samtidig dannelse af en urenhed.
20 Efter endt modning blandes faujasitkimopløsningen med en reaktionsblanding til dannelse af zeolit af faujasittypen, hvilken reaktionsblanding i forvejen er dannet ud fra kilderne til siliciumdioxid, aluminiumoxid og alkalimetal. Faujasitkimopløsningen tilsættes i en mængde på 1-30 vægtprocent, 25 fortrinsvis på 5-20 vægtprocent, beregnet som A1203 baseret på den vundne zeolit af faujasittypen. Hvis mængden af faujasitkimopløsningen er på under 1 vægtprocent, er krystal-syntesehastigheden lav, og syntese under omrøring bliver vanskelig. Hvis mængden af faujasitkimopløsning er for stor 30 og overstiger den nødvendige mængde, forøges virkningen ikke særligt, men mængden af alkalimetalkomponent bliver for stor i det system, der danner zeolitten af faujasittypen, og en zeolit af faujasittypen med det ønskede molforhold mellem Si02 og A1203 kan ikke dannes.
DK 167869 Bl 10
Den transparente faujasitkimopløsning, der anvendes ifølge den foreliggende opfindelse, kan blandes med en hvilken som helst af de kendte reaktionsblandinger, der kan danne zeolit af f au jas i ttypen. Det er overraskende, at man ved at anvende 5 denne faujasitkimopløsning som krystallisationsinducer til zeolit af faujasittypen kan anvende en billig siliciumdioxid-kilde såsom en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat eller diatomé jord som den siliciumdioxidkilde, der udgør en del af reaktionsblandingen.
10 Som en foretrukken udførelsesform, i hvilken der som hele siliciumdioxidkilden i reaktionsblandingen anvendes en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat, kan nævnes en metode, ved hvilken aluminiumsilicat i en homogen fase dannet ved kontinuerlig omsætning af en vandig opløsning af et alkalimetal-15 silicat og en aluminiumholdig vandig opløsning under samtidig tilledning af begge vandige opløsninger til en reaktor anvendes som siliciumdioxid- og aluminiumoxidkilder i reaktionsblandingen .
Ved denne metode kan der let dannes en aluminiumsilicatfor-20 bindelse i homogen fase med en optimal sammensætning ved at regulere tilledningshastighederne for de to vandige opløsninger. Derfor kan sammensætningen vælges frit efter det ønskede molforhold mellem Si02 og Al203 i zeolitten af faujasittypen.
25 Denne samtidige og kontinuerlige reaktionsmetode beskrives nedenfor under henvisning til typiske udførelsesformer.
Ved udtrykket "samtidig og kontinuerlig reaktion" forstås en reaktion, som udføres kontinuerligt under samtidig tilledning af en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat og en alumi-30 niumholdig vandig opløsning til reaktionszonen, medens der holdes et i det væsentlige konstant forhold.
Som den vandige opløsning af et alkalimetalsilicat anvendes fortrinsvis en vandig opløsning af natriumsilicat, kalium- DK 167869 B1 11 silicat eller lithiumsilicat. Som den vandige aluminiumhol-dige opløsning anvendes fortrinsvis en vandig opløsning af aluminiumsulfat, aluminiumchlorid eller natriumaluminat.
I en foretrukken udførelsesform af den ovenfor anførte frem-5 gangsmåde til fremstilling af amorft aluminiumsilicat i homogen fase (nedenfor benævnt "homogen forbindelse") tilledes de to vandige opløsninger samtidig og kontinuerligt til en reaktionsbeholder af overløbstypen forsynet med en omrører til at fremkalde reaktionen. Den gennemsnitlige opholdstid er 10 mindst 3 minutter.
Den ved denne fremgangsmåde vundne homogene forbindelse består af i det væsentlige sfæriske partikler, af hvilke den væsentlige del har en partikelstørrelse i området mellem 1 og 500 /xm. Andelen af fine partikler med en størrelse på under 1 15 jum er meget lille.
I en anden udførelsesform af fremgangsmåden til fremstilling af en homogen forbindelse kan der anvendes en såkaldt batch-vis kontinuerlig metode, ved hvilken de to vandige opløsninger samtidig og kontinuerligt i et konstant forhold ledes 20 til en reaktionsbeholder under omrøring. I denne udførelsesform foretrækkes det, at de to vandige opløsninger ikke tilsættes med det samme, men at de nødvendige mængder af de to vandige opløsninger tilledes i løbet af mindst 10 minutter.
25 Den ved den ovenfor nævnte fremgangsmåde fremstillede homogene forbindelse er karakteriseret ved, at da de to vandige opløsninger samtidig og kontinuerligt tilledes i et konstant forhold, har den dannede, i det væsentlige sfæriske homogene forbindelse altid en ensartet sammensætning, og der fore-30 kommer ingen heterogene dele i produktet. Når en reaktionsblanding, hvormed der dannes en zeolit af faujasittypen, fremstilles ud fra denne homogene forbindelse med ensartet sammensætning, og ovennævnte faujasitkimopløsning sættes til reaktionsblandingen som det middel, der inducerer krystalli- DK 167869 B1 12 sation af zeolitten af faujasittypen, sker der krystallisation igennem hele reaktionsblandingen, fordi reaktionsblandingen ikke indeholder nogen heterogene præparatdele, og derfor undgås også samtidig dannelse af en urenhed.
5 Den homogene forbindelse dannes i reaktionsblandingen, medens den er i den vundne opslæmmede tilstand, eller efter at den er dannet i en opslæmning med en optimal koncentration, efter filtrering og vask. Alkalimetalkoncentrationen kan indstilles i reaktionsblandingen ved at tilsætte en vandig opløsning af 10 et alkalimetalhydroxid, hvis dette ønskes.
Derefter blandes reaktionsblandingen med den ovenfor nævnte transparente faujasitkimopløsning, der er modnet under i forvejen fastsatte betingelser. Tilsætningen af faujasit-kimopløsningen færdiggøres på kort tid, fortrinsvis i løbet 15 af 10 minutter. Hvis blandingstiden er for lang, modnes selve faujasitkimopløsningen for meget i henstandstiden.
På det trin, hvor faujasitkimopløsningen tilsættes, er reaktionsblandingens temperatur ikke særlig kritisk, og de ønskede resultater fås, hvis temperaturen ligger inden for området 20 mellem stuetemperatur og den temperatur, ved hvilken der dannes zeolitkrystaller af faujasittypen. Den krystaldannende udgangsblanding, i hvilken faujasitkimopløsningen inkorporeres homogent, underkastes straks krystallisation ved at hæve temperaturen.
25 Ifølge den foreliggende opfindelse kan krystallisationen foretages under omrøring. Naturligvis kan krystallisationen udføres uden omrøring som ved de sædvanlige fremgangsmåder, hvis reaktionen udføres i lille målestok.
Krystallisationstemperaturen er 75-130°C. Den nødvendige tid 30 til krystallisation afhænger af temperaturen, men ligger normalt mellem 10 og 40 timer.
DK 167869 B1 13
For at opnå en zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold reduceres forholdet mellem alkalimetalkomponen-ten M20 og aluminiumoxidkomponenten A1203 i det system, i hvilket zeolitten af faujasittypen dannes. I modsætning her-5 til forøges forholdet mellem M20 og A1203/ når der skal dannes en zeolit af faujasittypen med lavt siliciumdioxidind-hold.
Efter endt krystallisation underkastes de dannede krystaller en fas tstof-væskeseparering og vask til fjernelse af eventu-10 elt overskydende alkalimetalkomponent, der hænger ved krystallerne. Krystallerne tørres derefter, og der fås en zeolit af faujasittypen med høj renhed.
I ovennævnte udførelsesform kan der som udgangskilde til siliciumdioxid til fremstilling af reaktionsblandingen an-15 vendes en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat, som ved de hidtil anvendte fremgangsmåder har været anset for at være vanskelig at anvende til syntese af zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold. Ifølge den foreliggende opfindelse er det naturligvis muligt at anvende alle normalt 20 anvendte siliciumdioxidkilder, fx silicasol, silicagel, findelt fast kiselsyre og diatomé jord. Selv ved anvendelse af disse siliciumdioxidkilder bliver det, når der anvendes ovennævnte transparente faujasitkimopløsning, unødvendigt at anvende lang tids modning af reaktionsblandingen ved stuetem-25 peratur, hvilket er uomgængeligt nødvendigt til fremstilling af en zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold ved de sædvanlige fremgangsmåder, og det bliver muligt at udføre syntesen under omrøring, hvilket er umuligt ved de hidtil anvendte fremgangsmåder. 1 2 3 4 5 6
Den foreliggende opfindelse angår en fremgangsmåde, ved 2 hvilken en zeolit af faujasittypen med højt silicium 3 dioxidindhold og med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 4 mindst 4,5 fremstilles ved en syntese med god reproducerbar 5 hed, hvilket hidtil har været anset for at være vanskeligt i 6 industriel målestok, og fremgangsmåden ifølge opfindelsen kan DK 167869 Bl 14 let og økonomisk fordelagtigt udføres i stor skala. Den foreliggende opfindelse kan endvidere anvendes til syntese af en zeolit af faujasittypen med lavt siliciumdioxidindhold. Også i dette tilfælde er syntese under omrøring muligt, ligesom 5 det er tilfældet ved syntese af zeolit af faujasittypen med højt siliciumdioxidindhold, og krystallisationstiden kan forkortes væsentligt.
Ifølge den foreliggende opfindelse kan der fordelagtigt fremstilles zeolitter af faujasittypen med høj renhed og et mol-10 forhold mellem Si02 og A1203 i det brede område mellem 2,5 og 6,3. Den foreliggende opfindelse kan derfor anvendes til fremstilling af produkter til anvendelse inden for forskellige områder, især til adsorptionsmidler og katalysatorer.
Den foreliggende opfindelse belyses nærmere ved nedenstående 15 eksempler: REFERENCEEKSEMPEL 1 (Fremstilling af faujasitkimopløsning)
Dette eksempel illustrerer fremstillingen af en transparent fauj asitkimopløsning.
20 I en omrøringstank forsynet med skovlomrører og kappe opløses 866 g natriumhydroxid (NaOH-indhold = 98 vægtprocent) i 1528 g rent vand, og opløsningen afkøles til 30°C. 492 g af en vandig opløsning af natriumaluminat (Al203-indhold = 20,1 vægtprocent og Na20-indhold = 18,6 vægtprocent) sættes til 25 den vandige natriumhydroxidopløsning, og blandingen omrøres tilstrækkeligt.
Derefter sættes 2076 g af en vandig opløsning af natriumsili-cat (Si02- indhold = 28,9 vægtprocent, Na20-indhold =9,6 vægtprocent og Al2o3-indhold = 0,15 vægtprocent) til den 30 ovennævnte blanding med konstant hastighed i løbet af 5 minutter. Modning udføres derefter under omrøring i 3 timer DK 167869 Bl 15 ved en omgivelsestemperatur på 30°C. Modningen fuldendes uden at blive uigennemsigtig, og der fås en transparent faujasit-kimopløsning. Måling af den modnede transparente faujasit-kimopløsnings transmission under anvendelse af et colorimeter 5 (Spectronic 20 fra Shimazu Seisakusho) ved en bølgelængde på 660 nm viser en transmission på 93%, når transmissionen for deioniseret vand er sat til 100%. Molsammensætningen i fauja-sitkimopløsningen udtrykkes ved nedenstående molforhold mellem oxider: 10 Si02/Al203 = 10,00,
Na20/Al203 = 15,30 og H20/Na20 = 12,00.
Denne faujasitkimopløsning sættes til reaktionsblandingen straks efter, at modningen er færdig.
15 EKSEMPEL 1 I en almindelig reaktionsbeholder med ydre opvarmning og forsynet med skovlomrører hældes 2 liter rent vand, og temperaturen holdes på 60°C.
Derefter tilsættes 2 liter af en vandig opløsning af alumi-20 niumsulfat (Al203-indhold = 98,9 g/liter, H2S04-indhold = 285,2 g/liter) ved 60°C og samtidig 6 liter af en vandig natriumsilicatopløsning (Si02- indhold = 200 g/liter, Na2o-indhold = 80,8 g/liter, Al203-indhold = 1,03 g/liter) ved 60°C på kontinuerlig måde og i et konstant forhold i løbet af 25 40 minutter. pH-Værdien i den flydende reaktionsblanding er 6,5 og reaktionstemperaturen 62°C. Efter reaktionen underkastes opslæmningsproduktet faststof-væskeseparering ved anvendelse af en centrifugalseparator. Det isolerede faste stof vaskes med vand, indtil der ikke kan påvises S04=-ioner 30 i vaskefiltratet, hvorved der fås en homogen forbindelse med en sammensætning på Na20 = 3,25 vægtprocent, A1203 = 5,34 vægtprocent og Si02 = 31,45 vægtprocent, beregnet på våd basis.
DK 167869 B1 16
Derefter hældes der 442 g rent vand i en reaktionsbeholder med ydre opvarmning og forsynet med almindelig skovlomrører og tilbagesvalingskøler for oven. 1643 g af den homogene forbindelse sættes til vandet, og blandingen omrøres til 5 dannelse af en reaktionsblandingsopslæmning.
Derefter sættes 693 g af den som beskrevet i referenceeksempel 1 fremstillede transparente faujasitkimopløsning til reaktionsblandingsopslæmningen i løbet af 2 minutter, og blandingen omrøres i 1 time ved 30°c. Den tilsatte mængde 10 faujasitkimopløsning er 14 vægtprocent, beregnet som Αΐ2θ3, baseret på den zeolit af faujasittypen, der skal dannes.
Udgangsopslæmningen til krystallisation holdes efter endt omrøring og blanding ved en omgivelsestemperatur på 92 °C under omrøring i 18 timer for at fremkalde krystallisation.
15 Efter endt krystallisation skilles produktet fra moderluden ved filtrering, og produktet vaskes med vand og tørres ved 110°c.
Ud fra resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold 20 mellem Sio2 og A1203 på 5,5 og en krystallisationsgrad på 104%. Molforholdet mellem Si02 og A1203 bestemmes ved måling af gitterkonstanten ved røntgendiffraktometri (dette molforhold bestemmes på samme måde i de følgende eksempler). Kry-. stallisationsgraden bestemmes ved at måle summen I2 af inten-25 siteterne i nedenstående krystalplaner ud fra røntgendiffraktionsmønsteret : /333\ (111) (220) (311) (331) \51ll (440) (533) (642) /'555\ (664) 30 1751/ og beregne forholdet (%) mellem Ιχ og summen I2 af intensiteterne af zeolit af Y-typen SK-40 fra Union Carbide Corpora- DK 167869 Bl 17 tion. Krystallisationsgraden beregnes ved nedenstående formel (krystallisationsgraden bestemmes på lignende måde i de følgende eksempler, bortset fra eksempel 4 og sammenligningseksempel 4): 5 Krystallisationsgrad (%) = (I^yi^ x 100 Røntgendiffraktionsmønsteret på pulver optaget ved anvendelse af CuKa-stråler er vist i fig. 1.
EKSEMPEL 2
Der gås frem som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at 10 krystallisationen udføres ved at lade reaktionsblandingen henstå. Det viser sig ud fra resultaterne af røntgendiffrak-tometrien, at det vundne tørre produkt er en faujasit-zeolit med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 5,5 og en krystallisationsgrad på 105%.
15 EKSEMPEL 3
Udgangsopslæmningen til krystallisation fremstilles på samme måde som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at mængden af transparent faujasitkimopløsning fremstillet på den i referenceeksempel 1 beskrevne måde ændres til 581 g, hvilket 20 svarer til 11,7 vægtprocent beregnet som A1203.
Udgangsopslæmningen omrøres ved 30°C i 1 time. Derefter hæves temperaturen, og opslæmningen holdes på en omgivelsestemperatur på 92°C under omrøring i 30 timer for at fremkalde krystallisation. Efter endt krystallisation skilles produktet 25 fra moderluden ved filtrering, og produktet vaskes med vand og tørres ved 110°C.
Af resultaterne af røntgendiffraktometri kan det ses, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 6,1 og en krystallisationsgrad på 30 112%.
DK 167869 Bl 18 EKSEMPEL 4
Der anvendes samme reaktionsbeholder med ydre omvarmning som i eksempel 1, og deri hældes 0,72 liter rent vand, og 2,3 liter af en vandig opløsning af natriumaluminat (Al203-ind-5 hold = 298,6 g/liter, Na20-indhold = 277,1 g/liter) ved 30°C og 7,3 liter af en vandig opløsning af natriumsilicat (Sio2-indhold = 161,1 g/liter, Na20-indhold =53,1 g/liter, Al2o3-indhold = 0,8 g/liter) ved 30°C tilsættes samtidig og kontinuerligt i et konstant forhold i løbet af 120 minutter, og 10 reaktionen foretages under omrøring. Reaktionsvæsken (opslæmning) har en sammensætning på Na20 = 8,20 vægtprocent, A1203 = 5,56 vægtprocent, Si02 = 9,34 vægtprocent og H20 = 76,9 vægtprocent. Opslæmningens temperatur efter endt reaktion er 32 °C.
15 Derefter sættes der til opslæmningsproduktet 99 g af den transparente faujasitkimopløsning, der er fremstillet ved den i referenceeksempel 1 angivne metode, uden isolering deraf i løbet af 1 minut, hvorefter blandingen omrøres ved 30°C i 1 time. Mængden af faujasitkimopløsning er 2 vægtprocent be-20 regnet som A1203, baseret på den zeolit af faujasittypen, der skal dannes. Temperaturen i krystallisationsudgangsopslæmningen, i hvilken blandingen foretages, hæves, og opslæmningen holdes på en omgivelsestemperatur på 95°C under omrøring i 4 timer for at fremkalde krystallisation. Efter endt 25 krystallisation skilles produktet fra moderluden, vaskes med vand og tørres ved 110°C.
Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Sio2 og A1203 på 2,5 og en krystallisationsgrad på 102% 30 beregnet på den X-type Zeolit 13X, der fås fra Union Carbide Corporation (krystallisationsgraden i sammenligningseksempel 4 bestemmes på samme måde som beskrevet ovenfor).
EKSEMPEL 5 DK 167869 B1 19 I samme type reaktionsbeholder med ydre opvarmning som anvendt i eksempel 1 hældes 1796 g rent vand, og 15,5 g natriumhydroxid (NaOH-indhold = 98 vægtprocent) , 424 g af en van-5 dig opløsning af natriumaluminat (Al203-indhold = 20,1 vægtprocent, Na20-indhold = 18,6 vægtprocent) og 588 g kommercielt tilgængeligt "white carbon" (Si02-indhold = 87,7 vægtprocent, Al203-indhold = 0,5 vægtprocent), som er findelt amorft siliciumdioxid (som siliciumdioxidkilde), tilsættes i 10 den angivne rækkefølge til dannelse af en viskos reaktionsblandingsopslæmning med en sammensætning på Na20 =3,21 vægtprocent, A1203 = 3,11 vægtprocent, Si02 = 18,26 vægtprocent og H20 = 75,08 vægtprocent.
Derefter sættes 693 g transparent faujasitkimopløsning frem-15 stillet som beskrevet i referenceeksempel 1 til blandingsopslæmningen i løbet af 2 minutter. Blandingen omrøres ved 30°c i 1 time. Mængden af faujasitkimopløsning svarer til 14 vægtprocent beregnet som A1203, baseret på den faujasit-zeolit, der skal dannes som i eksempel 2.
20 Derefter hæves temperaturen i udgangsopslæmningen til krystallisation, i hvilken blandingen foretages, og opslæmningen holdes på en omgivelsestemperatur på 92°C under omrøring i 36 timer for at fremkalde krystallisation. Efter endt krystallisation skilles produktet fra moderluden ved filtrering, 25 vaskes med vand og tørres ved 110°c.
Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 5,1 og en krystallisationsgrad på 100%.
EKSEMPEL 6 30 I samme type reaktionsbeholder med ydre opvarmning som anvendt i eksempel 1 hældes 1875 g rent vand, og 35,7 g natriumhydroxid (NaOH-indhold = 98 vægtprocent), 341 g vandig 20 UK lb/bby ΒΊ natriumaluminatopløsning (Al203-indhold = 20,1 vægtprocent, Na20-indhold = 18,6 vægtprocent) og 572 g kommercielt tilgængelig diatoméjord (Si02- indhold = 90,16 vægtprocent, Al203-indhold = 3,4 vægtprocent) (som siliciumdioxidkilde) 5 tilsættes i den anførte rækkefølge til dannelse af en viskos reaktionsblandingsopslæmning med en sammensætning på Na20 = 3,21 vægtprocent, Al203 = 3,11 vægtprocent, Si02 = 18,26 vægtprocent og H20 = 75,08 vægtprocent.
Derefter sættes 693 g af den transparente faujasitkimopløs-10 ning fremstillet ved den i referenceeksempel 1 beskrevne fremgangsmåde til blandingsopslæmningen i løbet af 2 minutter. Blandingen omrøres ved 30°C i 5 timer. Mængden af fauja-sitkimopløsning svarer til 14 vægtprocent beregnet som Al203, baseret på den zeolit af faujasittypen, der skal fremstilles.
15 Derefter hæves temperaturen i krystallisationsudgangsopslæmningen, hvori blandingen foretages, og opslæmningen holdes på en omgivelsestemperatur på 92°C under omrøring i 40 timer for at fremkalde krystallisation. Efter endt krystallisation skilles produktet fra moderluden ved filtrering, vaskes med 20 vand og tørres derefter ved 110°c.
Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 5,0 og en krystallisationsgrad på 90%.
EKSEMPEL 7 25 En transparent faujasitkimopløsning med samme sammensætning som den ifølge referenceeksempel 1 fremstillede faujasitkimopløsning og med en transmission på 90% fremstilles på samme måde som beskrevet i referenceeksempel 1, bortset fra, at modningen af udgangsblandingen foretages ved en omgivel-30 sestemperatur på 40°C i 1 time. Der fås et tørt produkt på samme måde som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at denne faujasitkimopløsning anvendes som krystallisationsinducerende middel. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at DK 167869 B1 21 produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 5,5 og en krystallisationsgrad på 105%.
EKSEMPEL 8 5 I samme type reaktionsbeholder med ydre opvarmning som anvendt i eksempel l hældes 612 g rent vand, og 105 g natriumhydroxid (NaOH- indhold = 98 vægtprocent) og 1815 g af en homogen forbindelse fremstillet på samme måde som beskrevet i eksempel 1 tilsættes i den angivne rækkefølge til dannelse af 10 en reaktionsblandingsopslæmning. Derefter sættes 248 g af en transparent faujasitkimopløsning fremstillet på samme måde som beskrevet i referenceeksempel 1 til reaktionsblandingsopslæmningen i løbet af 2 minutter. Blandingen omrøres ved 30°c i 3 timer. Mængden af faujasitkimopløsning svarer til 5 vægt-15 procent beregnet som A1203, baseret på den zeolit af faujasittypen, der skal fremstilles.
Derefter hæves temperaturen i krystallisationsudgangsopslæmningen, i hvilken blandingen foretages, og opslæmningen holdes på en omgivelsestemperatur på 92 °C under omrøring i 24 20 timer for at fremkalde krystallisation. Efter endt krystallisation skilles produktet fra moderluden ved filtrering, vaskes med vand og tørres derefter ved llo°c. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 25 5,6 og en krystallisationsgrad på 101%.
EKSEMPEL 9
En transparent faujasitkimopløsning med samme sammensætning som den ifølge referenceeksempel 1 fremstillede faujasitkimopløsning og med en transmission på 95% fremstilles på 30 samme måde som beskrevet i referenceeksempel 1, bortset fra, at modningen af udgangsblandingen udføres ved en omgivelsestemperatur på 25°C i 1 time. Der fremstilles et tørt produkt på samme måde som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at DK 167869 Bl 22 denne faujasitkimopløsning anvendes som krystallisationsinducerende middel. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at produktet er en zeolit af faujasittypen med et molforhold mellem Si02 og A1203 på 5,4 og en krystallisations-5 grad på 91%.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 1
En faujasitkimopløsning med samme sammensætning som den ifølge referenceeksempel 1 fremstillede faujasitkimopløsning fremstilles på samme måde som beskrevet i referenceeksempel 10 1, bortset fra, at modningen af udgangsblandingen udføres ved en omgivelsestemperatur på 30°C i 6 timer. I faujasitkimop-løsningen dannes partielt et gellignende stof, og faujasit-kimopløsningen har en transmission på 45% og er uigennemsigtig.
15 Et tørt produkt fremstilles på samme måde som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at der som det krystallisationsinducerende middel anvendes denne faujasitkimopløsning. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at der samtidig er dannet gmelinit og phillipsit, og at krystallisa-20 tionsgraden af zeolit af faujasittypen er 82%.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 2
En faujasitkimopløsning fremstilles på samme måde som beskrevet i referenceeksempel 1, bortset fra, at mængden af rent vand ændres til 2623 g. Der dannes en stor mængde af et 25 gellignende produkt. Faujasitkimopløsningen har en sammensætning på Si02/Al203 = 10,00, Na20/Si02 = 1,53 og H20/Na20 = 16,00. Faujasitkimopløsningen har en transmission på 32% og er uigennemsigtig. 1 løbet af 2 minutter sættes 848 g af den opake faujasit-30 kimopløsning til en reaktionsblandingsopslæmning dannet ved tilsætning af 1643 g af en homogen forbindelse med samme sammensætning som den homogene forbindelse, der anvendes i DK 167869 B1 23 eksempel 1, til 289 g rent vand i samme type reaktionsbeholder med ydre opvarmning som anvendt i eksempel 1. Blandingen omrøres ved 30°C i 1 time. Faujasitkimopløsningsmængden svarer til 14 vægtprocent beregnet som Al203 som i eksempel 5 l. Krystallisationen og efterbehandlingen udføres på samme måde som beskrevet i eksempel 1, hvorved der fås et tørt produkt. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at der samtidig er dannet gmelinit, og at krystallisationsgraden af zeolit af faujasittypen er 75%.
10 SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 3
En faujasitkimopløsning med samme sammensætning som den, der fremstilles ifølge referenceeksempel 1, fremstilles på samme måde som beskrevet i referenceeksempel 1, bortset fra, at modningen udføres ved en omgivelsestemperatur på 70°c i 2 15 timer. Der dannes en stor mængde af et gellignende stof, og transmissionen i den vundne faujasitkimopløsning er 30%, og faujasitkimopløsningen er uigennemsigtig.
På samme måde som beskrevet i eksempel 1 fremstilles et tørt produkt, bortset fra, at denne faujasitkimopløsning anvendes 20 som krystallisationsinducerende middel. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at der samtidig er dannet store mængder gmelinit og phillipsit, og at krystallisationsgraden af zeolit af faujasittypen er 57%.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 4 25 Der fremstilles et tørt produkt på samme måde som beskrevet i eksempel 4, bortset fra, at der ikke anvendes den transparente faujasitkimopløsning. Af resultaterne af røntgendiffraktometri ses det, at der samtidig er dannet en stor mængde phillipsit, og at krystallisationsgraden af zeolit af fauja-30 sittypen er 50%.
DK 167869 Bl 24 SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 5
Til 4338 g vand sættes 348 g natriumhydroxid (NaOH-indhold = 98 vægtprocent), 980 g vandig natriumaluminatopløsning (Al203-indhold = 20,1 vægtprocent, Na20-indhold = 18,6 vægt-5 procent) og 1368 g kommercielt tilgængeligt "white carbon" (Si02-indhold = 87,7 vægtprocent, Al203-indhold = 0,5 vægtprocent) i den angivne rækkefølge, hvorved der fås en udgangsopslæmning til krystallisation med samme sammensætning som den opslæmning, der anvendes i eksempel 5.
10 En del af opslæmningen hældes i en lukket beholder og lades henstå ved en omgivelsestemperatur på 92°c i 36 timer for at fremkalde krystallisation. Den resterende del af opslæmningen hældes i samme type reaktionsbeholder med ydre opvarmning og krystalliseres ved en omgivelsestemperatur på 92°C under 15 omrøring. Efter endt krystallisation fås et tørt produkt ved at udføre efterbehandlingen på samme som beskrevet i eksempel 5. Af resultaterne af røntendiffraktometri ses det, at når krystallisation udføres under henstand, er produktet amorft, og at når krystallisationen udføres under omrøring, er hoved-20 produktet en blanding af gmelinit og phillipsit, og at der ikke er dannet zeolit af faujasittypen.
SAMMENLIGNINGSEKSEMPEL 6
En udgangsopslæmning til krystallisation med samme sammensætning som den opslæmning, der anvendes i eksempel 1, frem-25 stilles på samme måde som beskrevet i eksempel 1, bortset fra, at der ikke anvendes den i eksempel 1 anvendte transparente faujasitkimopløsning, men at de respektive udgangsmaterialer, som udgør faujasitkimopløsningen, som anvendes i eksempel 1, uafhængigt af hinanden sættes til reaktions-30 blandingsopslæmningen.
Derefter sættes 50 g, beregnet som anhydridet af zeolitten af faujasittypen med et molforhold mellem Sio2 og A1203 på 5,5, som fremstilles i eksempel 1, som kim til den ovennævnte op-
Claims (2)
1. Fremgangsmåde til fremstilling af en zeolit af faujasit-typen, ved hvilken en reaktionsblanding omfattende en sili-10 ciumdioxidkilde, en aluminiumoxidkilde og en alkalimetalkilde krystalliseres ved forhøjet temperatur i nærværelse af en transparent faujasitkimopløsning inkorporeret i reaktionsblandingen, kendetegnet ved, at den transparente faujasit-15 kimopløsning er dannet ved blanding af en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat, en vandig opløsning af et alkalimetal-aluminat og en vandig opløsning af et alkalimetalhydroxid og modning af blandingen ved en temperatur på fra 20°C til 60°C i fra 10 min til 6 timer under omrøring, idet faujasitkim-20 opløsningen har molær sammensætning af oxider, som kan illustreres ved nedenstående oxidmolforhold: Si02/Al203 = 8-14, M20/A1203 = 7-30 og H20/M20 = 10-14 25 hvor M betegner et alkalimetal, hvorhos mængden af den transparente faujasitkimopløsning er 1-30 vægtprocent beregnet som A1203, baseret på den resulterende zeolit af faujasittypen. DK Ib/bbS B l 26
2. Fremgangsmåde til fremstilling af en zeolit af faujasit-typen ifølge krav 1, kendetegnet ved, at reaktionsblandingen omfatter en amorf aluminiumsilicatforbindelse i homogen fase dannet 5 ved kontinuerlig omsætning af en vandig opløsning af et alkalimetalsilicat og en aluminiumholdig vandig opløsning ved samtidig og kontinuerlig tilledning af de to vandige opløsninger i et i forvejen fastsat konstant forhold til en reaktionsbeholder.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14228984 | 1984-07-11 | ||
JP59142289A JPS6121911A (ja) | 1984-07-11 | 1984-07-11 | フオ−ジヤサイト型ゼオライトの製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DK315585D0 DK315585D0 (da) | 1985-07-10 |
DK315585A DK315585A (da) | 1986-01-12 |
DK167869B1 true DK167869B1 (da) | 1993-12-27 |
Family
ID=15311911
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DK315585A DK167869B1 (da) | 1984-07-11 | 1985-07-10 | Fremgangsmaade til fremstilling af zeolit af faujasittypen |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US4678651A (da) |
EP (1) | EP0171204B1 (da) |
JP (1) | JPS6121911A (da) |
AU (1) | AU568757B2 (da) |
CA (1) | CA1249989A (da) |
DE (1) | DE3581137D1 (da) |
DK (1) | DK167869B1 (da) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4803060A (en) * | 1986-12-01 | 1989-02-07 | Union Oil Company Of California | Process for producing a crystalline galliosilicate with the faujasite structure |
JPS63162520A (ja) * | 1986-12-26 | 1988-07-06 | Tosoh Corp | 合成マザイトの製造方法 |
US5053213A (en) * | 1989-08-25 | 1991-10-01 | Union Oil Company Of California | Process for synthesizing a molecular sieve having the faujasite structure and containing aluminum and gallium |
US5370859A (en) * | 1990-05-08 | 1994-12-06 | Unisearch Limited | Growing sodium type X zeolite crystals |
US5567407A (en) * | 1994-05-12 | 1996-10-22 | Coe; Charles G. | Li-exchanged low silica EMT-containing metallosilicates |
US5573745A (en) * | 1994-05-12 | 1996-11-12 | Air Products And Chemicals, Inc. | High micropore volume low silica EMT-containing metallosilicates |
US6306363B1 (en) * | 1998-05-29 | 2001-10-23 | Tosoh Corporation | Fine low silica faujasite type zeolite and process for its production |
US6284218B1 (en) * | 1998-09-23 | 2001-09-04 | Indian Oil Corporation Limited | Process for preparing an hydrothermally stable, large crystallite sized, highly crystallite sized, highly crystalline synthetic faujasite zeolite |
JP5458342B2 (ja) * | 2007-11-01 | 2014-04-02 | 富士化学株式会社 | ゼオライト製造方法 |
CN114426284B (zh) * | 2020-10-15 | 2023-12-12 | 中国石油化工股份有限公司 | 一种介孔纳米x分子筛及其制备方法 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3433589A (en) * | 1966-04-07 | 1969-03-18 | Mobil Oil Corp | Method of preparing faujasite-type crystalline zeolites |
US3574538A (en) * | 1968-10-17 | 1971-04-13 | Grace W R & Co | Process for preparing high silica faujasite |
US3639099A (en) * | 1970-08-13 | 1972-02-01 | Grace W R & Co | Preparation of high-silica faujasite |
CA1006865A (en) * | 1972-05-04 | 1977-03-15 | William B. Wilson | Process for preparing a crystalline alumino-silicate zeolite and process for the conversion of hydrocarbon oils |
CA1082671A (en) * | 1976-01-30 | 1980-07-29 | Michael G. Barrett | Synthesis of faujasite |
US4178352A (en) * | 1976-01-30 | 1979-12-11 | W. R. Grace & Co. | Synthesis of type Y zeolite |
FR2398698A1 (fr) * | 1977-07-29 | 1979-02-23 | Ugine Kuhlmann | Procede industriel de fabrication en continu de zeolithe a |
DE3004060A1 (de) * | 1979-02-07 | 1980-08-21 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | Verfahren zum herstellen von y-zeolith |
DK164097C (da) * | 1982-09-20 | 1992-10-05 | Tosoh Corp | Fremgangsmaade til fremstilling af zeoliter |
JPS5973421A (ja) * | 1982-10-18 | 1984-04-25 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | L型ゼオライトの製造方法 |
AU562999B2 (en) * | 1982-12-27 | 1987-06-25 | W.R. Grace & Co. | High silica/alumina ratio faujasite type nay |
JPS59227715A (ja) * | 1983-06-09 | 1984-12-21 | Toyo Soda Mfg Co Ltd | 高シリカフオ−ジヤサイト型ゼオライトの製造法 |
-
1984
- 1984-07-11 JP JP59142289A patent/JPS6121911A/ja active Granted
-
1985
- 1985-07-10 DK DK315585A patent/DK167869B1/da not_active IP Right Cessation
- 1985-07-10 CA CA000486563A patent/CA1249989A/en not_active Expired
- 1985-07-10 AU AU44775/85A patent/AU568757B2/en not_active Ceased
- 1985-07-11 DE DE8585304955T patent/DE3581137D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1985-07-11 EP EP85304955A patent/EP0171204B1/en not_active Expired
- 1985-07-11 US US06/753,998 patent/US4678651A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP0171204B1 (en) | 1990-12-27 |
US4678651A (en) | 1987-07-07 |
AU568757B2 (en) | 1988-01-07 |
DE3581137D1 (de) | 1991-02-07 |
EP0171204A3 (en) | 1988-01-07 |
EP0171204A2 (en) | 1986-02-12 |
AU4477585A (en) | 1986-01-16 |
JPH0517169B2 (da) | 1993-03-08 |
CA1249989A (en) | 1989-02-14 |
DK315585D0 (da) | 1985-07-10 |
DK315585A (da) | 1986-01-12 |
JPS6121911A (ja) | 1986-01-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3417944B2 (ja) | ナノメーターサイズのモレキュラーシーブ結晶または凝集物及びそれらの製造方法 | |
DK167866B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af zeolitter | |
EP0106552B1 (en) | Process for preparation of zeolites | |
US4376106A (en) | Process for producing Y-type zeolite | |
DK168208B1 (da) | Proces til fremstilling af en zeolit af faujasittypen, specielt en zeolit af faujasittypen, der har et højt silicaindhold | |
DK167869B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af zeolit af faujasittypen | |
DK167390B1 (da) | Fremgangsmaade til fremstilling af et syntetisk stoebt faujasitemne | |
US4891199A (en) | Preparation of zeolites of type ZSM-5 | |
US4664898A (en) | Process for preparation of mordenite type zeolite | |
JPS6137206B2 (da) | ||
JPS6351969B2 (da) | ||
JPS63162520A (ja) | 合成マザイトの製造方法 | |
EP0209332B1 (en) | Synthesising faujasites | |
JPH0244771B2 (da) | ||
JP3678790B2 (ja) | フォージャサイト型ゼオライトの製造方法 | |
US3649178A (en) | Synthesis of sodium zeolite w-z | |
JPH0568409B2 (da) | ||
JPH0559045B2 (da) | ||
JPH09227116A (ja) | 層状ケイ酸塩の製造方法 | |
GB2245550A (en) | A process for accelerating the crystallization of mordenite | |
JPS597644B2 (ja) | Y型ゼオライトの製造方法 | |
JPS597643B2 (ja) | Y型ゼオライトの製造法 | |
JPS6245168B2 (da) | ||
SU1731726A1 (ru) | Способ получени цеолита ZSM-3 | |
JP2576143B2 (ja) | 結晶性メタロシリケート及びその製造法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
B1 | Patent granted (law 1993) | ||
PBP | Patent lapsed |