JP6005878B2 - Uzm−39アルミノケイ酸塩ゼオライトを用いた芳香族トランスアルキル化反応 - Google Patents

Uzm−39アルミノケイ酸塩ゼオライトを用いた芳香族トランスアルキル化反応 Download PDF

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Description

関連出願の相互参照
本出願は、2012年12月12日に出願された米国出願第61/736,382号の優先権を主張するものであり、その開示内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。
技術分野
本発明は、芳香族トランスアルキル化反応のための触媒複合体としてのUZM−39と命名されたアルミノケイ酸塩ゼオライトの新規ファミリーの使用に関する。このゼオライトファミリーは、以下の実験式:
Na k+Al1−xSi
(式中、Mは、亜鉛または周期表の1族(IUPAC1)、2族(IUPAC2)、3族(IUPAC3)またはランタノイド系列の1種以上の金属を表わし、Tは、反応物RおよびQ(ここで、Rは、1,4−ジブロモブタンなどのA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであり、Qは、1−メチルピロリジンなどの6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性アミンである)由来の有機構造規定剤であり、Eは、ガリウムなどの骨格要素である)で表される。
ゼオライトは、頂点を共有するAlOおよびSiO四面体から形成された微多孔性の結晶性アルミノケイ酸塩組成物である。天然に生じるものと合成により調製されたものの両方を含む数多くのゼオライトが、様々な工業プロセスで使用されている。合成ゼオライトは、好適なSi源およびAl源と、アルカリ金属、アルカリ土類金属、アミンまたは有機アンモニウムカチオンなどの構造規定剤とを用いる水熱合成により調製される。構造規定剤は、ゼオライトの細孔内に存在し、最終的に形成される特定の構造に大きく関与する。これらの化学種は、アルミニウムに関連する骨格電荷(framework charge)のバランスを取り、空間充填体としての役割も果たすことができる。ゼオライトは、均一な寸法の細孔開口部を有し、大きなイオン交換容量を有し、かつ永久的なゼオライト結晶構造を構成するどの原子も大きく変位させることなく結晶の内部空隙全体に分散されている吸着相を可逆的に脱着することができることを特徴とする。ゼオライトは、外面ならびに細孔内の内面で生じ得る炭化水素転換反応のための触媒として使用することができる。
TNU−9と命名された特定のゼオライトの1つは、2004年にHongらによって最初に開示され(J. Am. Chem. Soc. 2004, 126, 5817-26)、次いで、2005年に付与された韓国特許第480229号に開示された。この論文および特許に続いて、その合成に関する詳報が2007年に開示された(J. Am. Chem. Soc. 2007, 129, 10870-85)。これらの論文は、TNU−9をナトリウムの存在下で柔軟なジカチオン構造規定剤の二臭化1,4−ビス(N−メチルピロリジニウム)ブタンから合成することについて記載している。TNU−9の構造が解明された後(Nature, 2006, 444, 79-81)、国際ゼオライト学会構造委員会(the International Zeolite Association Structure Commission)は、このゼオライト構造型にTUNというコードを付与した(国際ゼオライト学会構造委員会がhttp://www.iza-structure.org/databases/で管理している「ゼオライト骨格型の図表」(Atlas of Zeolite Framework Types)を参照)。TUN構造型は、各チャンネルが四面体配位の原子からなる10員環によって規定された互いに直角する3組のチャンネルを含むことが分かった。また、2つの異なる大きさの10員環のチャンネルがその構造中に存在する。
別の特定のゼオライトIM−5は、1996年にBenazziらによって最初に開示され(フランス特許第96/12873号、国際公開第98/17581号)、Benazziらは、IM−5をナトリウムの存在下で柔軟なジカチオン構造規定剤の二臭化1,5−ビス(N−メチルピロリジニウム)ペンタンまたは二臭化1,6−ビス(N−メチルピロリジニウム)ヘキサンから合成することについて記載している。BaerlocherらによってIM−5の構造が解明された後(Science, 2007, 315, 113-6)、国際ゼオライト学会構造委員会は、このゼオライト構造型にIMFというコードを付与した(「ゼオライト骨格型の図表」を参照)。IMF構造型も、各チャンネルが四面体配位の原子からなる10員環によって規定されている互いに直角する3つの組のチャンネルを含むが、3次元における結合性は2.5nmごとに途切れているため、拡散もある程度制限されていることが分かった。また、複数の異なる大きさの10員環のチャンネルがその構造中に存在する。
出願人らは、UZM−39と命名された新規ファミリーの材料の調製に成功した。この材料の形態は、TNU−9およびIM−5で観察されるものに類似している。ゼオライト合成に対して層状材料転換(Layered Material Conversion)法(以下に記載する)を用い、Naと合わせて、1,4−ジブロモブタンおよび1−メチルピロリジンなどの市販されている単純な構造規定剤の混合物を使用して、この材料を調製する。UZM−39と命名されたこの材料を、芳香族トランスアルキル化反応における触媒として用いることができる。
上記のとおり、本発明は、芳香族トランスアルキル化プロセスにおける触媒複合体として、UZM−39と命名されたTUNおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合体を含んでなる新規の触媒複合体に関する。該微多孔性の結晶性ゼオライトは、少なくともAlOおよびSiO四面体単位からなる3次元骨格と、以下の実験式で表される合成したそのままの無水基準の実験組成:
Na k+Al1−xSi
(式中、「n」は、Naの(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜0.5の値を有し、「M」は、亜鉛、周期表の1族(IUPAC1)、2族(IUPAC2)、3族(IUPAC3)およびランタノイド系列ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の金属を表わし、「m」は、Mの(Al+E)に対するモル比であって、0〜0.5の値を有し、「k」は、該1種以上の金属Mの平均電荷であり、「T」は、反応物RおよびQ(ここで、Rは、3〜6個の炭素原子を有するA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであり、Qは、6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性モノアミンである)由来の1種以上の有機構造規定剤であり、「t」は、該1種以上の有機構造規定剤由来のNの(Al+E)に対するモル比であって、0.5〜1.5の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の値を有し、「y」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9〜25超の間で変動し、「z」は、Oの(Al+E)に対するモル比であって、以下の式:
z=(n+k・m+3+4・y)/2
によって決定される値を有する)を有し、[010]TUN晶帯軸および[001]IMF晶帯軸が互いに平行であり、かつ(002)TUNおよび(060)IMF型(この指数づけを、TUNおよびIMFのそれぞれに対して単斜晶C2/mおよび斜方晶Cmcm単位格子と呼ぶ)の結晶面に連続性があるようにコヒーレント整合させた、TUN領域およびIMF領域を有することを特徴とする。
該微多孔性の結晶性ゼオライトは、少なくともAlOおよびSiO四面体単位の3次元骨格と、以下の実験式で表される合成したそのままの無水基準の実験組成:
Na k+Al1−xSi
(式中、「n」は、Naの(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜0.5の値を有し、「M」は、周期表の1族(IUPAC1)、2族(IUPAC2)、3族(IUPAC3)およびランタノイド系列または亜鉛から選択される1種以上の金属を表わし、「m」は、Mの(Al+E)に対するモル比であって、0〜0.5の値を有し、「k」は、該1種以上の金属Mの平均電荷であり、「T」は、反応物RおよびQ(ここで、Rは、3〜6個の炭素原子を有するA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであり、Qは、6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性モノアミンである)由来の1種以上の有機構造規定剤であり、「t」は、該1種以上の有機構造規定剤由来のNの(Al+E)に対するモル比であって、0.5〜1.5の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の値を有し、「y」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9〜25超の間で変動し、「z」は、Oの(Al+E)に対するモル比であって、以下の式:
z=(n+k・m+3+4・y)/2
によって決定される値を有する)とを有するものとして記載してもよく、該ゼオライトは、少なくとも表A1に記載されている面間隔dおよび強度を有するX線回折パターンを有することを特徴とする。
該ゼオライトは、一態様では600℃超、別の態様では少なくとも800℃の温度まで熱的に安定である。
上記微多孔性の結晶性ゼオライトを調製するために、層状材料転換法を使用してもよい。このプロセスは、Na、R、Q、Al、Siの反応性供給源、層状材料Lの種結晶および任意にEおよび/またはMを含有する反応混合物を形成する工程と、該反応混合物を、ゼオライトを形成するのに十分な時間にわたって150℃〜200℃、155℃〜190℃または160℃〜180℃の温度で加熱する工程とを含む。Lは、該コヒーレント成長させた複合体UZM−39と同じゼオタイプを有していない。該反応混合物は、酸化物のモル比に換算して表した以下の組成:
a−bNaO:bMn/2O:cRO:dQ:1−eAl:eE:fSiO:gH
(式中、「a」は、10〜30の値を有し、「b」は、0〜30の値を有し、「c」は、1〜10の値を有し、「d」は、2〜30の値を有し、「e」は、0〜1.0の値を有し、「f」は、30〜100の値を有し、「g」は、100〜4000の値を有する)を有する。さらに、該反応混合物は、該反応混合物中のSiOの量に基づき1〜10重量%のゼオライト種結晶Lを含み、例えば、該反応混合物中に100gのSiOが存在する場合、1〜10gのゼオライト種結晶Lを該反応混合物に添加する。この反応性試薬供給源の数から、多くの添加順序を想定することができる。典型的には、シリカ試薬を添加する前にアルミニウム試薬を水酸化ナトリウムに溶解する。この例から分かるように、試薬RおよびQを、多くの異なる添加順序で、一緒に、あるいは別々に添加することができる。
本発明は、アルキル芳香族炭化水素のトランスアルキル化プロセスにおける触媒または触媒成分としてUZM−39を使用する。従って、本発明の広範な態様は、C、C、C10およびC11+芳香族のうちの1種以上を含んでなる供給流をトランスアルキル化して、該供給流における濃度に対してC芳香族の濃度が上昇したトランスアルキル化生成物流を得るための方法であって、トランスアルキル化条件で、該供給流をUZM−39を含んでなる触媒に接触させる工程を含んでなる方法である。
図1は、実施例1で形成されたUZM−39ゼオライトのXRDパターンである。このパターンは、合成したそのままの形態のUZM−39ゼオライトを示す。 図2は、同様に、実施例1で形成されたUZM−39ゼオライトのXRDパターンである。このパターンは、か焼後のUZM−39ゼオライトを示す。 図3は、実施例16で形成されたUZM−39ゼオライトのXRDパターンである。このパターンは、合成したそのままの形態のUZM−39ゼオライトを示す。 図4は、同様に、実施例16で形成されたUZM−39ゼオライトのXRDパターンである。このパターンは、H型のUZM−39ゼオライトを示す。 図5は、実施例28で形成されたUZM−39ゼオライトのXRDパターンである。このパターンは、合成したそのままの形態のUZM−39ゼオライトを示す。 図6は、同様に、実施例28で形成されたUZM−39ゼオライトのXRDパターンである。このパターンは、H型のUZM−39ゼオライトを示す。 図7は、実施例1のUZM−39生成物の高解像度走査型電子顕微鏡による構造解析の結果を示す。電子顕微鏡写真は、多くの場合、星形クラスター配置を有する矩形の棒状粒子に集合したラスのUZM−39形態を示す。星形クラスター配置の棒状UZM−39を、図7の走査型電子顕微鏡による結果において認めることができる。 図8は、実施例18の生成物である異なるUZM−39の高解像度走査型電子顕微鏡による構造解析の結果を示す。電子顕微鏡写真は、多数の星形クラスター配置を有する矩形の棒状粒子に集合したラスを示す。 図9は、AC面におけるTUN骨格のワイヤフレーム表示を示す(左)。各頂点は四面***置(T位置)であり、各棒の中心に酸素原子がある。AB面におけるIMF骨格のワイヤフレーム表示を右側に示す。これらの投影に沿って、TUNおよびIMF骨格の両方が、6員環および10員環のチャンネルによって結合された5員環の鎖からなるほぼ同一の投影を含む。 図10は、高解像度画像処理およびコンピュータ光学回折写真を用いた、実施例17のUZM−39生成物の透過電子顕微鏡法による構造解析の結果を示す。この結果は、UZM−39がTUNおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合構造からなることを示す。 図11は、図10の断面化棒状粒子の電子回折解析であり、単結晶ゼオライト粒子であるように見えるものから、TUNの[010]晶帯軸およびIMFの[001]晶帯軸と指数づけされる領域が認められることを示す。TUN領域およびIMF領域は、コヒーレント整合されている。 図12は、大部分がTUNからなる試料中で少量のIMFを測定することができることを示す、材料のXRD分析における低角領域のプロットである。 図13は、大部分がIMFからなる試料中で少量のTUNを測定することができることを示す、材料のXRD分析における低角領域のプロットである。 図14は、触媒複合体中にUZM−39を含む場合と含まない場合の触媒によるトルエン転化の関数としてのベンゼン純度のプロットである。
出願人らは、芳香族トランスアルキル化反応を触媒するのに適した触媒成分であって、その構造が、国際ゼオライト学会構造委員会がhttp://www.iza-structure.org/databases/で管理している「ゼオライト骨格型の図表」に記載され、かつそのメンバーがTNU−9と命名されているTUNに関連する、UZM−39と称されるアルミノケイ酸塩ゼオライトである触媒成分を調製した。後で詳細に示すように、UZM−39は、そのX線回折パターン(XRD)などの複数の特性がTNU−9とは異なっている。UZM−39は、「ゼオライト骨格型の図表」に記載され、かつそのメンバーがIM−5と命名されているIMFにも関連している。後で詳細に示すように、UZM−39は、そのX線回折パターンなどの複数の特性がTNU−9およびIM−5とは異なっている。本微多孔性の結晶性ゼオライト(UZM−39)は、以下の実験式で表される合成したそのままの無水基準の実験組成:
Na k+Al1−xSi
(式中、「n」は、Naの(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜0.5の値を有し、「M」は、亜鉛、周期表の1族(IUPAC1)、2族(IUPAC2)、3族(IUPAC3)およびランタノイド系列ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される1種以上の金属を表わし、「m」は、Mの(Al+E)に対するモル比であって、0〜0.5の値を有し、「k」は、1種以上の金属Mの平均電荷であり、「T」は、反応物RおよびQ(ここで、Rは、3〜6個の炭素原子を有するA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであり、Qは、6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性モノアミンである)由来の1種以上の有機構造規定剤であり、「t」は、該1種以上の有機構造規定剤由来のNの(Al+E)に対するモル比であって、0.5〜1.5の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の値を有し、「y」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9〜25超の間で変動し、「z」は、Oの(Al+E)に対するモル比であって、以下の式:
z=(n+k・m+3+4・y)/2
により決定される値を有する)を有する。
「M」は、たった1種の金属の場合、その加重平均原子価は、その1種の金属の原子価すなわち+1または+2である。2種以上の金属Mが存在する場合、総量は、
であり、加重平均原子価「k」は、以下の式:
によって与えられる。
一態様では、本微多孔性の結晶性ゼオライトUZM−39を、ナトリウム、1種以上の有機構造規定剤T、アルミニウム、ケイ素、層状材料Lの種結晶および任意にE、Mまたはその両方の反応性供給源を組み合わせて調製した反応混合物の水熱結晶化により合成する。アルミニウム源としては、アルミニウムアルコキシド、沈降アルミナ、アルミニウム金属、水酸化アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、アルミニウム塩およびアルミナゾルが挙げられるが、これらに限定されない。アルミニウムアルコキシドの具体例としては、アルミニウムsec−ブトキシドおよびアルミニウムオルトイソプロポキシドが挙げられるが、これらに限定されない。シリカ源としては、オルトケイ酸テトラエチル、コロイド状シリカ、沈降シリカおよびアルカリケイ酸塩が挙げられるが、これらに限定されない。ナトリウム源としては、水酸化ナトリウム、アルミン酸ナトリウム、臭化ナトリウムおよびケイ酸ナトリウムが挙げられるが、これらに限定されない。
「T」は、反応物RおよびQ由来の1種以上の有機構造規定剤であり、ここで、Rは、3〜6個の炭素原子を有するA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであり、Qは、6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性モノアミンを含む。Rは、1,3−ジクロロプロパン、1,4−ジクロロブタン、1,5−ジクロロペンタン、1,6−ジクロロヘキサン、1,3−ジブロモプロパン、1,4−ジブロモブタン、1,5−ジブロモペンタン、1,6−ジブロモヘキサン、1,3−ジヨードプロパン、1,4−ジヨードブタン、1,5−ジヨードペンタン、1,6−ジヨードヘキサンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される3〜6個の炭素原子を有するA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであってもよい。Qは、1−エチルピロリジン、1−メチルピロリジン、1−エチルアゼチジン、1−メチルアゼチジン、トリエチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリメチルアミン、ジメチルブチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、メチルエチルプロピルアミン、メチルエチルイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、シクロペンチルアミン、メチルシクロペンチルアミン、ヘキサメチレンイミンなどの6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性モノアミンを含む。Qは、6個以下の炭素原子を有する複数種の中性モノアミンの組み合わせを含んでもよい。
Lは、層状ゼオライトの少なくとも1種の種結晶を含む。好適なゼオライト種結晶は、30〜50nm未満の少なくとも1次元の結晶厚を有する微多孔性ゼオライである層状材料である。微多孔性材料は、2nm未満の細孔径を有する。層状ゼオライト種結晶は、合成のコヒーレント成長させた複合体UZM−39とは異なるゼオタイプである。好適な層状材料の例としては、UZM−4M(米国特許第6776975号)、UZM−5(米国特許第6613302号)、UZM−8(米国特許第6756030号)、UZM−8HS(米国特許第7713513号)、UZM−26(米国特許出願公開第2010/0152023A1号)、UZM−27(米国特許第7575737号)、BPH、FAU/EMT材料、BEAすなわちゼオライトベータ、MWWファミリーのメンバー、例えば、MCM−22PおよびMCM−22、MCM−36、MCM−49、MCM−56、ITQ−1、ITQ−2、ITQ−30、ERB−1、EMM−10PおよびEMM−10、SSZ−25、SSZ−70ならびにPREFER(フェリエライト前駆体)、NU−6などのより小さい微多孔性材料が挙げられるが、これらに限定されない。
「M」は、周期表の1族(IUPAC1)、2族(IUPAC2)、3族(IUPAC3)またはランタノイド系列および/または亜鉛から選択される1種以上の金属のうちの少なくとも1種の交換可能なカチオンを表わす。Mの具体例としては、リチウム、カリウム、ルビジウム、セシウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、バリウム、亜鉛、イットリウム、ランタン、ガドリニウムおよびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。Mの反応性供給源としては、ハロゲン化物、硝酸塩、硫酸塩、水酸化物または酢酸塩からなる群から選択されるものが挙げられるが、これらに限定されない。「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、好適な反応性供給源としては、限定されるものではないが、ホウ酸、ガリウムオキシ水酸化物、硫酸ガリウム、硝酸ガリウム、硫酸第二鉄、硝酸第二鉄、塩化第二鉄およびそれらの混合物が挙げられるが、これらに限定されない。
所望の成分の反応性供給源を含有する反応混合物は、以下の式による酸化物のモル比:
a−bNaO:bMn/2O:cRO:dQ:1−eAl:eE:fSiO:gH
(式中、「a」は10〜30の値を有し、「b」は0〜30の値を有し、「c」は1〜10の値を有し、「d」は2〜30の値を有し、「e」は0〜1.0の値を有し、「f」は30〜100の値を有し、「g」は100〜4000の値を有する)に換算して記載することができる。さらに、反応混合物中には、反応系中のSiOの量に基づき1〜10重量%のゼオライト種結晶Lが存在し、例えば、反応混合物中に100gのSiOが存在する場合、1〜10gのゼオライト種結晶Lを添加する。実施例には、UZM−39を生じる反応混合物について、複数の具体的な添加順序を示す。但し、少なくとも6種の出発物質が存在するため、多くの添加順序が可能である。例えば、種結晶Lを、反応混合物への最後の成分として添加したり、反応性Si源に添加したり、他の好適な時点で添加したりすることができる。また、アルコキシドを使用する場合、アルコール加水分解生成物を除去するために蒸留または蒸発工程を含めてもよい。有機構造規定剤RおよびQは、プロセス中の複数の時点で、別々または一緒に反応混合物に添加することができるが、RとQとを室温で混ぜ合わせ、1つにまとめた混合物を0〜10℃に維持された反応性Si、AlおよびNa源の冷却した混合物に添加することが好ましい。あるいは、RおよびQの混合物を室温で混合した後に冷却し、反応性Si、AlおよびNa源を、温度を0〜10℃に維持しながら有機構造規定剤混合物に添加することができる。他の態様では、試薬RおよびQを別々または一緒に、反応混合物に室温で添加することができる。
次いで、反応混合物を、自生圧力下、撹拌密封反応器内で、150℃〜200℃、155℃〜190℃または160℃〜180℃の温度で1日〜3週間、別の態様では3日〜12日間反応させる。結晶化が完了した後、固体の生成物を、濾過または遠心分離などの手段により不均質な混合物から単離し、次いで、脱イオン水で洗浄して、空気中で周囲温度から100℃の温度で乾燥させる。
TUNおよびIMFゼオタイプの合成したそのままのコヒーレント成長させた複合体、すなわちUZM−39は、以下の表A1〜表A3に記載されている少なくとも面間隔dおよび相対強度を有するX線回折パターンによって特徴づけられる。本明細書中の回折パターンは、銅のKα線すなわちCuKα線を用いる典型的な実験室粉末回折計を用いて得た。2θの角度で表される回折ピークの位置から、ブラッグ式を用いて、試料の特徴的な面間距離dhklを計算することができる。強度は、X線回折パターンの最強ピークを表わす線に100の値を与える相対的強度スケールに基づいて計算し、その際、「非常に弱い(vw)」は5未満を意味し、「弱い(w)」は15未満を意味し、「中程度(m)」は15〜50の範囲を意味し、「強い(s)」は50〜80の範囲を意味し、「非常に強い(vs)」は80超を意味する。強度は、上記端値を含む範囲として示すこともできる。データ(面間隔dおよび強度)が得られるX線回折パターンは数多くの反射によって特徴づけられ、その中には幅広いピークまたはより高強度のピークに肩ピークを形成するピークもある。その肩ピークの一部または全てが分解されていない場合もある。これは、低い結晶化度の試料、特定のコヒーレント成長させた複合構造の試料、またはX線の顕著な広幅化を引き起こすのに十分な程に小さい結晶を有する試料の場合に当てはまる。また、これは、回折パターンを生成するのに使用される機器または動作条件が本事例で使用されるものとは顕著に異なる場合にも当てはまる。
UZM−39のX線回折パターンは、多くのピークを含む。各種合成したそのままのUZM−39生成物のX線回折パターンの例を、図1、図3および図5に示す。UZM−39の典型的なピークを、各種コヒーレント成長させた複合構造に関する表A1〜表A3に示す。さらなるピーク、特に非常に弱い強度のピークが存在することもある。コヒーレント成長させた複合構造のUZM−39ファミリーに存在する中程度またはより高強度の全てのピークを、少なくとも表A3に示す。
表A1は、UZM−39X線回折パターンの選択された面間隔dおよび相対強度を含む。相対強度は、様々な相対量のTUNおよびIMFゼオタイプを含むUZM−39材料を包含する範囲として示す。
本ゼオライトを、少なくとも表A2に記載されている面間隔dおよび強度(ここでは、面間隔dおよび強度を、異なる相対濃度のコヒーレント成長させた複合構造の構成要素で示す)を有するX線回折パターンによってさらに特徴づけてもよい。
本ゼオライトを、少なくとも表A3に記載されている面間隔dおよび強度(ここでは、面間隔dおよび強度を、異なる相対濃度のコヒーレント成長させた複合構造の構成要素で示す)を有するX線回折パターンによってさらに特徴づけてもよい。
表A2および図A3の中の「高」という用語は、指定成分の60〜95質量%を指し、「中」という用語は、指定成分の25〜70質量%を指し、「低」という用語は、指定成分の5〜40質量%を指す。ピークのいくつかは、強いピークの肩ピークであってもよく、ピークのいくつかは、複数の重なった反射からなる複合ピークであってもよい。
実施例に詳細に示すように、UZM−39材料は、少なくとも600℃、別の態様では少なくとも800℃の温度まで熱的に安定である。また、実施例に示すように、UZM−39材料は、総細孔体積の割合として60%超のマイクロ細孔体積を有していてもよい。
高解像度走査型電子顕微鏡によるUZM−39生成物の構造解析から、UZM−39が、多くの場合、星形クラスター配置を有する矩形の棒状粒子に集合するラスを形成していることが分かる。星形クラスター配置の棒状UZM−39は、図7および図8の2種類の特定のUZM−39生成物に対する走査型電子顕微鏡による結果に認めることができる。
UZM−39は、TUNおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合構造である。コヒーレント成長させた複合構造とは、両方の構造が所与の試料中の結晶の主要部分に存在することを意味する。このコヒーレント成長させた複合構造は、2種類のゼオタイプ構造が、それらの結晶構造の少なくとも平面投影に沿ってほぼ同一の原子空間配置を有し、かつ同様の細孔位相を有する場合に可能である。図9は、AC面におけるTUN骨格のワイヤフレーム表示を示す(左側)。各頂点は四面***置(すなわちT位置)であり、各棒の中央に頂点を共有する酸素原子がある。AB面におけるIMF骨格のワイヤフレーム表示を図9の右側に示す。これらの投影に沿って、TUNおよびIMFゼオタイプの両方が、その面に垂直に走るチャンネルを形成する6員環および10員環によって結合された5員環の鎖からなるほぼ同一の投影を含む。
TUNおよびIMFゼオタイプの両方が、3次元の10員環ゼオライトであり、1つの面にほぼ同一の投影を有するため、その2つの構造を、互換面に境界面を有する他の構造の結晶からコヒーレントに成長させて、コヒーレント成長させた複合構造を形成することができる。
コヒーレント成長させた複合構造は、2種類のモレキュラーシーブの物理的混合物ではない。材料が、物理的混合物の代わりにコヒーレント成長させた複合構造であることを示すために、電子回折、透過電子顕微鏡法およびX線回折分析を用いる。通常、電子回折およびTEM画像処理の組み合わせは、1つの結晶内に両方の構造が存在する直接的な証拠を提供するため、コヒーレント成長させた複合構造を生成したか否かを決定する最も確実な方法である。
本発明のコヒーレント成長させた複合構造ゼオライトは、様々な量の2種類の構造型を有し得るため、当然ながら、一部の回折線の相対的強度および線幅は、コヒーレント成長させた複合構造中に存在する各構造の量に応じて異なる。X線粉末回折パターンにおける変形の程度は、理論的には特定の構造に関して予測可能であるが、コヒーレント成長させた複合構造のより可能性の高いモードは、本質的にランダムであるため、計算の基礎として大型の仮想的モデルを使用せずに予測するのは難しい。
TNU−9およびIM−5の物理的混合物とは異なり、高解像度画像処理およびコンピュータ光学回折写真を用いる透過電子顕微鏡(TEM)分析から、UZM−39がTUNおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合構造からなることが分かる。
図10では、実施例17の生成物由来の断面化棒状粒子のTEM分析から、TUN構造およびIMF構造を有する領域が、有効に単結晶ゼオライト粒子内にコヒーレント小領域として生じることが分かる。図11の左側には、図10に示す粒子の左側の電子回折解析からTUNの002面に指数づけすることができる電子回折パターンが示されている。図11の右側には、図10に示す粒子の右側からの電子回折パターンが示されている。このパターンは、IMFの060面に指数づけすることができる。TUN領域およびIMF領域は、[010]TUN晶帯軸および[001]IMF晶帯軸が互いに平行であり、かつ(002)TUN型および(060)IMF型(この指数づけを、TUNおよびIMFのそれぞれに対して単斜晶C2/mおよび斜方晶Cmcm単位格子と呼ぶ)(構造の詳細はIZAウェブサイト上にある)の結晶面に連続性があるように、コヒーレント整合されている。粒子の異なる部分に2種類のゼオタイプが存在するにも関わらず、画像は、TUNおよびIMFの別個の結晶を描写する異なる境界を全く示しておらず、これは、粒子がコヒーレント成長させた複合体であることを示している。
さらに、UZM−39ゼオライトを、XRDパターンのリートベルト解析により構造解析することができる。リートベルト解析は、測定したXRDパターンに可能な限り厳密に整合するまで理論上のXRD線形状を精密化するために、リートベルトによって開発された最小二乗法であり(Journal of Applied Crystallography 1969, 2: 65-71)、強く重なった反射を含むUZM−39などの試料から構造情報を引き出す好ましい方法である。これは、XRD回折写真中の2つの異なる相の量を求めるために使用することが多い。リートベルト法の正確さは、結晶子の大きさ(ピークの広幅化)、ピーク形状関数、単位格子定数およびバックグラウンドフィットなどのパラメータにより決定される。実施例に示されている試料について、出願人らは、報告値の誤差が、使用されている条件で±5%であることを確認した。出願人らは、使用されているリートベルトモデルは、複合構造相の少数成分の量を10%未満の値では定量化できないが、5%を超えるレベルでは、モデルパターンと比較することで少数成分の量を目視で認めることができることも確認した。表1は、実施例による各種UZM−39試料に対するリートベルト法の結果を示し、UZM−39が0重量%超であって100重量%未満のIMFゼオタイプと、100重量%未満であって0重量%超のTUNゼオタイプとを含むことを示す。別の態様では、UZM−39は、5重量%超であって95重量%未満のIMFゼオタイプと、95重量%未満であって5重量%超のTUNゼオタイプとを含み、さらに別の態様では、UZM−39は、10重量%超であって90重量%未満のIMFゼオタイプと、90重量%未満であって10重量%超のTUNゼオタイプとを含む。表1および実施例から分かるように、合成条件を変えることにより、広範囲のコヒーレント成長させた複合構造が可能である。
合成したそのままのUZM−39材料は、その細孔内にいくつかの交換可能なカチオン、すなわち電荷平衡カチオンを含む。これらの交換可能なカチオンは、他のカチオンと交換可能であるか、あるいは有機カチオンの場合は、制御条件で加熱して除去することができる。また、直接イオン交換してUZM−39ゼオライトからいくつかの有機カチオンを除去することもできる。UZM−39ゼオライトを多くの方法で修正して、それを特定の用途での使用に適合させてもよい。米国特許第6,776,975B1号にUZM−4Mの事例について概説されているように(この開示内容は参照により本明細書に組み込まれる)、修正方法としては、か焼、イオン交換、蒸気処理、各種酸抽出、ヘキサフルオロケイ酸アンモニウム処理またはそれらの任意の組み合わせが挙げられる。条件は、米国特許第6,776,975号に示されているものよりも厳しくしてもよい。修正される特性としては、空隙率、吸着性、Si/Al比、酸性度、熱安定性などが挙げられる。
か焼、イオン交換およびか焼後の無水基準では、本微多孔性の結晶性ゼオライトUZM−39は、少なくともAlOおよびSiO四面体単位の3次元骨格と、以下の実験式で表されるその水素型における実験組成:
M1 N+Al(1−x)Siy’z’’
(式中、「M1」は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アンモニウムイオン、水素イオンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の交換可能なカチオンであり、「a」は、M1の(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜50の間で変動し、「N」は、M1の加重平均原子価であって、+1〜+3の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の間で変動し、「y’」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9超〜実質的に純粋なシリカになる値の間で変動し、「z’’」はOの(Al+E)に対するモル比であって、以下の式:
z’’=(a・N+3+4・y’)/2
により決定される値を有する)とを有する。
水素型では、か焼、イオン交換およびNHを除去するためのか焼後に、UZM−39は、表B1〜表B3に示すXRDパターンを示す。UZM−39に典型的なそれらのピークは、各種コヒーレント成長させた複合構造について表B1〜表B3に示されている。さらなるピーク、特に非常に弱い強度のピークも存在することがある。コヒーレント成長させた複合構造のUZM−39ファミリー中に存在する中程度またはより高強度の全てのピークは、少なくとも表B3に表されている。
表B1は、水素型のUZM−39X線回折パターンの選択された面間隔dおよび相対強度を含む。相対強度は、様々な相対量のTUNおよびIMFゼオタイプを有するUZM−39材料を包含する範囲として示す。
本ゼオライトを、少なくとも表B2に記載されている面間隔dおよび強度(ここでは、面間隔dおよび強度を、異なる相対濃度のコヒーレント成長させた複合構造の構成要素で示す)を有するX線回折パターンによってさらに特徴づけてもよい。
本ゼオライトを、少なくとも表B3に記載されている面間隔dおよび強度(ここでは、面間隔dおよび強度を、異なる相対濃度のコヒーレント成長させた複合構造の構成要素で示す)を有するX線回折パターンによってさらに特徴づけてもよい。
表B2および表B3の中の「高」という用語は、指定成分の60〜95質量%を指し、「中」という用語は、指定成分の25〜70質量%を指し、「低」という用語は、指定成分の5〜40質量%を指す。ピークのいくつかは、より強いピークの肩ピークであってもよく、ピークのいくつかは、複数の重なった反射からなる複合ピークであってもよい。
HNOまたはHSiFへの曝露などの酸処理後の無水基準では、本微多孔性の結晶性ゼオライトUZM−39は、少なくともAlOおよびSiO四面体単位の3次元骨格と、以下の実験式で表される酸処理形態での実験組成:
M1 N+Al(1−x)Siy’z’’
(式中、「M1」は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、アンモニウムイオン、水素イオンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の交換可能なカチオンであり、「a」は、M1の(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜50の間で変動し、「N」は、M1の加重平均原子価であって、+1〜+3の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の間で変動し、「y’」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9超〜実質的に純粋なシリカになる値の間で変動し「z’’」は、Oの(Al+E)に対するモル比であって、以下の式:
z’’=(a・N+3+4・y’)/2
により決定される値を有する)とを有する。
合成したそのままの材料と同様に、修正されたUZM−39材料は、少なくとも600℃、別の態様では少なくとも800℃の温度まで熱的に安定であり、総細孔体積の割合として60%超のマイクロ細孔体積を有していてもよい。
実質的に純粋なシリカとは、実質的に全てのアルミニウムおよび/またはE金属が、当該骨格から除去されていることを意味する。全てのアルミニウムおよび/またはE金属を除去するのは実質的に不可能であることはよく知られている。数値上、ゼオライトは、「y’」が少なくとも3,000、好ましくは10,000、最も好ましくは20,000の値を有する場合は、実質的に純粋なシリカである。従って、「y’」の範囲は、9〜3,000、20超〜3,000、9〜10,000、20超〜10,000、9〜20,000および20超〜20,000である。
本明細書中のゼオライト出発物質の割合またはゼオライト生成物の吸着特性などの特定において、特に明記しない限り、ゼオライトの「無水状態」が意図されている。「無水状態」という用語は、本明細書では、物理的および化学的に吸着された水の両方を実質的に有しないゼオライトを指すように用いる。
UZM−39ゼオライトおよびその修正形態は、芳香族トランスアルキル化プロセスのための触媒または触媒複合体中の触媒成分として使用することもできる。本明細書で使用する「トランスアルキル化」という用語は、2種または3種以上のアルキル芳香族化合物間のトランスアルキル化、ベンゼンとアルキル芳香族化合物との間のトランスアルキル化を包含し、そして、例えば、トルエンからベンゼンおよびキシレンへの脱アルキル化および不均化を含む。芳香族炭化水素は、ナフタレンおよび他のC10およびC11芳香族化合物も含んでもよい。本明細書では、炭化水素分子をC、C、C...C(ここで、「n」は、炭化水素分子中の炭素原子の数を表わす)のように省略する場合がある。そのような省略形の後の「+」は、1分子当たりの炭素原子数がその数以上であることを示すために使用し、「−」は、1分子当たりの炭素原子数がその数以下であることを示すために使用する。UZM−39触媒複合体は、耐火性の無機酸化物結合剤と金属成分とをさらに含んでいてもよい。また、この触媒を、硫黄を組み込むための予備硫化工程に供してもよい。
上記のとおり、上に概説したゼオライトまたはその修飾形態は、一般に公知の結合剤を含む複合体であってもよい。UZM−39を、各種反応における触媒または触媒担体として使用する。UZM−39を、5〜100質量%のUZM−39ゼオライトおよび0〜95質量%の結合剤の割合で、触媒粒子を好都合に形成するための結合剤と混合してもよい。一態様では、上記結合剤は多孔性であり、5〜800m/gの表面積を有し、かつプロセスで利用される条件に対して比較的耐火性である。結合剤の非限定的な例は、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア、酸化亜鉛、マグネシア、ボリア、トリア、クロミア、酸化第二スズならびにそれらの組み合わせおよび複合体、例えば、シリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリカ−ジルコニア、クロミア−アルミナ、アルミナ−ボリア、アルミナ−チタニア、アルミノリン酸塩、シリカ−ジルコニア、シリカゲルおよび粘土である。一態様では、上記結合剤は、非晶質シリカおよびアルミナ(γ−アルミナ、η−アルミナおよびθ−アルミナを含む)のうちの1種以上である。別の態様では、上記結合剤は、γ−アルミナおよび/またはη−アルミナである。アルミナを、本明細書中の用途のために耐火性無機酸化物として用いてもよく、アルミナは、ベーマイト構造のα−アルミナ一水和物、ギブサイト構造のα−アルミナ三水和物またはバイヤライト構造のβ−アルミナ三水和物などの各種含水酸化アルミニウムすなわちアルミナゲルのいずれかであってもよい。
上記結合剤およびゼオライトを、任意の従来またはそれ以外の好都合な方法で1つにまとめて、球形、丸形、ペレット形、顆粒形、押出物形またはその他の好適な粒形を形成してもよい。例えば、細かく分けられたゼオライトおよび金属塩粒子をアルミナゾル中に分散させ、次いで、その混合物を熱油浴中に液滴として分散させ、それによりゲル化を引き起こして、球状ゲル粒子を形成することができる。この方法については、米国特許第2,620,314号により詳細に記載されている。ある方法は、細かく分けられた形態の選択されたゼオライト、耐火性無機酸化物および金属塩を、結合剤および/または潤滑剤と共に混合する工程と、その混合物を均一な大きさおよび形状の丸形またはペレット形に圧縮する工程とを含む。あるいは、さらにより好ましくは、ゼオライト、耐火性無機酸化物および金属塩を1つにまとめ、混練機中で素練り促進剤(好適な素練り促進剤の一例は希硝酸である)と混合する。得られた生地を、所定の大きさの金型または開口部を通して圧縮して押出粒子を形成することができ、それを乾燥およびか焼して、そのまま利用することができる。限定されるものではないが、円筒形、クローバー形、ダンベル形ならびに対称および非対称な多葉形(三葉形が好ましい)などの多数の異なる押出形状が可能である。また、押出物を回転円板または回転ドラムにより球体に形成し、次いで乾燥およびか焼してもよい。
一態様では、当該形状は、押出形状および/または球状である。本組成物を金属成分の添加前または後に結合剤および好適な素練り促進剤と混合して、直接的なか焼に耐えるのに十分な完全性を備えた押出物の形成を可能にする正確な含水量を有する均質な生地または厚いペーストを形成する工程を含む従来の手段で、押出物を調製する。次いで、この生地を金型から押し出して、成形された押出物を得る。限定されるものではないが、円筒形、クローバー形、ダンベル形ならびに対称および非対称な多葉形などの多数の異なる押出形状が可能である。当該技術分野で知られている任意の手段により、押出物をさらに成形して球体などの任意の所望の形態にすることも本発明の範囲内である。
米国特許第2,620,314号(その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる)に記載されている周知の油滴法により、球体を調製することができる。上記方法では、ゼオライトと、例えばアルミナゾルとゲル化剤との混合物を高温に維持された油浴に滴下する。その混合物の液滴を、固まってヒドロゲル球体になるまで油浴中に維持する。次いで、この球体を油浴から連続的に取り出し、典型的には油およびアンモニア溶液中での特定の熟成処理に供して、それらの物理的特性をさらに高める。次いで、得られた熟成処理済ゲル化粒子を50〜200℃の比較的低い温度で洗浄および乾燥し、450〜700℃の温度で1〜20時間のか焼手順に供する。この処理により、ヒドロゲルを対応するアルミナマトリックスに転換させる。
本発明の触媒は、さらなるゼオライト成分を任意に含んでいてもよい。さらなるゼオライト成分は、好ましくは、MFI、MEL、EUO、FER、MFS、MOR、MTT、MTW、MWW、MAZ、TONおよびFAU(「ゼオライト骨格型の図表」)ならびに米国特許第6,756,030号に記載されているUZM−8の骨格構造を有する1種以上のゼオライトから選択される。一態様では、MORゼオライトは、米国特許第7,687,423号に記載されているUZM−14であってもよい。一態様では、さらなるゼオライト成分は、本質的にUZM−14からなる。本触媒中の好適な総ゼオライト量は、1〜100重量%、好ましくは10〜95重量%、より好ましくは60〜90重量%の範囲である。
本触媒は、周期表のVIB(6)族、VIIB(7)族、VIII(8〜10)族、1B(11)族、IIB(12)族、IIIA(13)族およびIVA(14)族から選択される1種以上の元素からなる金属成分をさらに含んでいてもよい。本触媒をトランスアルキル化プロセスで使用する場合、金属成分を、レニウム、ニッケル、コバルト、モリブデンおよびタングステンのうちの1種以上から選択する。本触媒は、リンを含有していてもよい。本トランスアルキル化触媒中の好適な金属の量は、元素基準で0.01〜15重量%の範囲であり、このうち、0.1〜12重量%の範囲が好ましく、0.1〜10重量%の範囲が非常に好ましい。また、本触媒は、元素基準で0.05〜2重量%の硫黄を組み込むために、予備硫化工程に供したものであることが好ましい。この予備硫化工程は、本触媒の製造中または本触媒をプロセス装置に充填した後のいずれか一方の時点で行ってもよい。
完成した複合体を、空気雰囲気中、425℃〜750℃の温度で、別の態様では475℃〜600℃の温度で、0.5〜10時間の期間にわたってか焼してもよい。
トランスアルキル化もしくは不均化プロセスへの芳香族化合物高含有供給流は、限定されるものではないが、接触改質、ナフサの熱分解、軽質オレフィン類およびより重質な芳香族高含有副生成物を得るための留出物または他の炭化水素、およびガソリン範囲の生成物が得られる重油の触媒もしくは熱分解などの様々な供給源から得てもよい。熱分解または他の分解操作から得られる生成物は一般に、生成物の品質に影響を与える硫黄、オレフィン類および他の化合物を除去するために、複合体に充填する前に当業界でよく知られているプロセスに従って水素化処理する。また、芳香族高含有供給流を得るために、分解軽質軽油を水素化分解して、触媒を用いて改質することができるより軽質な成分を得ると有利である。供給流が接触改質油である場合、生成物中に低濃度の非芳香族を含む高い芳香族収率のために、改質装置を高苛酷度条件で動作させてもよい。また、潜在的な生成物中の夾雑物と、トランスアルキル化プロセス中に重合して重質な不転換物になり得る材料とを除去するために、この改質油をオレフィン飽和に供すると有利である。そのような処理工程については、米国特許第6,740,788B1号に記載されており、その開示内容は参照により本明細書に組み込まれる。
トランスアルキル化もしくは不均化プロセスへの供給流は、炭素原子数6〜15の実質的に純粋なアルキル芳香族炭化水素、そのようなアルキル芳香族炭化水素の混合物、または前記アルキル芳香族化合物に富んだ炭化水素画分であってもよい。上記供給流は、一般式:C(6−n)(式中、「n」は1〜5の整数であり、Rは、任意の組み合わせのCH、C、C、CまたはC11のうちの1つ以上である)のアルキル芳香族炭化水素を含む。また、上記供給流は、ベンゼンおよび2〜4つの環を有する芳香族化合物を含んでいてもよい。従って、上記供給流の好適な成分としては一般に、例えば、本発明を限定するものではないが、ベンゼン、トルエン、エチルベンゼン、メタキシレン、オルトキシレン、パラキシレン、エチルトルエン、トリメチルベンゼン、ジエチルベンゼン、トリエチルベンゼン、プロピルベンゼン、メチルプロピルベンゼン、エチルプロピルベンゼン、ジイソプロピルベンゼン、ブチルベンゼン、インダン、ナフタレン、テトラリン、デカリン、ビフェニル、ジフェニルおよびフルオレンが挙げられる。上記供給流は、メチルシクロペンタン、シクロヘキサンおよびより重質なナフテンと共に、ペンタン、ヘキサン、ヘプタンおよびより重質なパラフィンなどのより低濃度の非芳香族化合物も含有していてもよく、ペンタンおよびより軽質なパラフィンは一般に、芳香族複合体中での処理前に除去されている。1つにまとめたトランスアルキル化供給物は、10重量%以下の非芳香族を含有していることが好ましく、オレフィン類は、1000以下、好ましくは500以下の臭素指数に制限されていることが好ましい。
一態様では、当該供給材料の成分は、C芳香族化合物を含む重質芳香族化合物流であり、それにより、トルエンおよびC芳香族化合物のトランスアルキル化を引き起こして、さらなるキシレンを得る。また、ベンゼンをトランスアルキル化してさらなるトルエンを得てもよい。インダンが重質な芳香族流中に存在していてもよいが、高収率のC芳香族生成物を得るためには望ましい成分ではない。一態様では、C10+芳香族化合物も、当該供給物の30%以下の量で存在していてもよい。重質な芳香族化合物流は、少なくとも90質量%の芳香族化合物を含んでいることが好ましく、ベンゼンおよびトルエン供給材料として、同じまたは異なる公知の精油および石油化学プロセスから得てもよく、かつ/またはトランスアルキル化からの生成物の分離により再循環させたものであってもよい。
一態様では、当該供給材料を、水素の存在下、気相中でトランスアルキル化する。液相中でトランスアルキル化する場合、水素の存在は任意である。水素が存在する場合、遊離水素が、1モルのアルキル芳香族化合物当たり0.1モル〜10モルの量で、供給材料および再循環炭化水素に付随する。この水素:アルキル芳香族化合物の比は、水素:炭化水素の比とも言える。トランスアルキル化反応により、供給流のC芳香族含有量に対してC芳香族含有量が増加した生成物が得られる。別の態様では、トランスアルキル化反応によりトルエンも得られる。
トランスアルキル化反応ゾーンへの供給物を通常、最初に反応ゾーンの流出液と接触させる間接的熱交換により加熱し、次いで、より温かい流れとの交換、蒸気または炉により、反応温度まで加熱する。次いで、供給物を、1つ以上の個々の反応器を含むことができる反応ゾーンに通す。1つにまとめた供給物が反応ゾーンを通ると、未転換供給物および炭化水素生成物からなる流出液流が生成される。通常は、この流出液を、反応ゾーンに流入する流れと接触させる間接的熱交換により冷却し、次いで空気または冷却水を使用してさらに冷却する。この流出液をストリッピング塔に通しもよく、そこでは、流出液中に存在する実質的に全てのCおよびより軽質の炭化水素を塔頂流中に濃縮して当該プロセスから除去する。芳香族化合物高含有流を、純ストリッパー底流(本明細書ではトランスアルキル化流出液と呼ぶ)として回収する。
トランスアルキル化もしくは不均化反応は、任意の従来もしくはそれ以外の好都合な方法で本発明の触媒複合体と接触させて達成することができ、バッチ式または連続式操作を含んでもよく、このうち、連続式操作が好ましい。逆流または順流式に固定床を通して充填されるアルキル芳香族供給原料を含む垂直な管型反応装置の反応ゾーンおける固定床として、本触媒を利用してもよい。トランスアルキル化ゾーンに用いられる条件としては通常、200℃〜540℃、好ましくは200℃〜480℃の温度が挙げられる。トランスアルキル化ゾーンを、大まかには100kPa〜6Mpaの範囲(絶対圧力)の適度に高い圧力で動作させる。広範囲の空間速度すなわち1時間当たりの触媒体積当たりの充填体積にわたって、トランスアルキル化反応を行うことができ、液空間速度は一般に、0.1〜20hr−1(1/時間)の範囲である。
トランスアルキル化流出液を、軽質再循環流、混合されたC芳香族生成物流および重質な芳香族化合物流に分離する。混合されたC芳香族生成物は、パラキシレンおよび他の有用な異性体の回収のために送ることができる。軽質な再循環流を、ベンゼンおよびトルエンの回収などのその他の用途に流用してもよいが、代わりとして、トランスアルキル化ゾーンに部分的に再循環させる。ベンゼンが回収される用途では、ベンゼンの純度は重要である。ベンゼンの分離は通常、分留カラムなどにおいて沸点により行われるため、トランスアルキル化流出液中にベンゼン近い沸点を有するCおよびC非芳香族化合物などの化合物が実質的に存在しないことが好ましい。ベンゼンの純度は、重量%基準で、ベンゼン/(ベンゼン+CおよびC非芳香族化合物)として計算する。一態様では、ベンゼン純度は、99%超、典型的には99.3%超、好ましくは99.5%超である。重質な芳香族流は、Cおよびより重質な芳香族の実質的に全てを含有し、部分的に、あるいは全てを、トランスアルキル化反応ゾーンに再循環させてもよい。大まかに言うと、トランスアルキル化流出液を、少なくとも99.3重量%のベンゼンを含むベンゼン高含有流と1種以上の残りの流れに分離してもよい。
以下の実施例は、本発明の例示として示されており、添付の特許請求の範囲に記載されている一般に広範囲の本発明の範囲を不当に限定するものではない。本発明のUZM−39ゼオライト構造は、X線分析で決定した。以下の実施例に示されているX線パターンは、標準的なX線粉末回折技術を用いて得た。放射線源は、45kVおよび35maで動作する高強度X線管であった。銅Kα放射線による回折パターンは、適当なコンピュータ系技術により得た。平らな圧縮された粉末試料を2°〜56°(2θ)で連続的に走査した。オングストローム単位の面間隔(d)は、θ(ここで、θは、デジタル化データから観察されるブラッグ角である)で表される回折ピークの位置から得た。強度は、バックグラウンド強度を引いた後の回折ピークの積分した面積から決定し、「I」は、最も強い線すなわちピークの強度であり、「I」は、他のピークのそれぞれの強度である。
当業者であれば、パラメータ2θの決定は、人為的および機械的誤差の両方を生じやすく、それらを両方合わせると、2θの各報告値に対して±0.4°の不確かさが生じる可能性があることが分かっている。この不確かさは、当然ながら、2θの値から計算される面間隔dの報告値にも現れる。この不正確さは、当該技術分野全体において一般的であり、本結晶性材料を互いに区別し、かつ先行技術の組成物から区別するのを妨げるほどのものではない。報告されているX線パターンの一部では、面間隔dの相対強度を、「非常に強い」、「強い」、「中程度」および「弱い」をそれぞれ表わす記号「vs」、「s」、「m」、および「w」によって示す。100×I/Iに関しては、上記記号を、vw=<5、w=6〜15、m=16〜50、s=51〜80およびvs=80〜100として定める。
場合によっては、合成生成物の純度を、そのX線粉末回折パターンを参照して評価してもよい。従って、例えば、試料が純粋であると言う場合、試料のX線パターンが結晶性不純物に起因する線を全く含まないということのみを意図しており、非晶質材料が全く存在しないことを意図するものではない。
本発明をさらに十分に例示するために、以下の実施例を示す。当然のことながら、本実施例は単に例示であって、添付の特許請求の範囲に記載されている広範囲の本発明を不当に限定するものではない。
実施例1
UZM−39の試料を以下のように調製した。6.02gのNaOH(97%)を125.49gの水に溶解した。0.62gのAl(OH)(29.32重量%のAl)をNaOH溶液に添加して、第1の溶液を生成した。これとは別に、0.24gの層状材料UZM−8を30.0gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を第1の溶液に添加した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、6.54gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を7.65gの1−メチルピロリジン(97重量%)と混合して、第3の溶液を生成した。第3の溶液を第1および第2の溶液の冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を形成した。最終反応混合物を300ccの撹拌オートクレーブに移し、100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。図1に示すようにXRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.64、Na/Al=0.116、N/Al=0.92、C/N=7.23を有することが分かった。
走査型電子顕微鏡(SEM)により、2:1〜5:1のアスペクト比(縦横比)を有する矩形の面に沿って250〜700nmの連晶をなす星形配置の矩形の棒状結晶が明らかに認められた。この顕微鏡写真を図7に示す。この生成物を、空気中550℃で3時間か焼した。か焼した材料のXRDパターンを図2に示す。
比較例2
層状材料UZM−8を第2の溶液に添加しなかったこと以外は、実施例1の調製に従った。100rpmおよび160℃で144時間撹拌した後、この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物を方沸石として同定した。
比較例3
6.68gのNaOH(97%)を145.44gの水に溶解した。2.86gのAl(NO・9HO(97%)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。13.33gのAerosil 200をこの混合物の中に撹拌した。13.1gのHOを添加した。7.26gの1,4−ジブロモブタン(99%)および5.84gの1−メチルピロリジン(97%)を添加し、この混合物を激しく1日撹拌した。この混合物を等しく分け、8つの45ccのParr容器に入れ、160℃の回転炉の中に置いた。Parr容器のうちの1つに入れたこの混合物から、256時間後に、XRDによってTUN構造を有するものとして同定される材料が生成された。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=15.51、Na/Al=0.12、N/Al=1.29およびC/N=6.89を有することが分かった。SEM分析から、長さが300〜800nmでアスペクト比が1の矩形の棒状クラスター形態であることが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが39.2重量%、Alが2.34重量%、Naが<0.005重量%であり、BET表面積が378m/g、細孔体積が0.220cm/g、マイクロ細孔体積が0.190cm/gであることが分かった。
リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析から、この材料全体がTUN構造型からなることが分かった。TEM分析により、IMF結晶のコヒーレント成長が全く生じていないことを確認した。
実施例4
6.40gのNaOH(97%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。これとは別に、0.30gの層状材料(UZM−8)を37.5gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97重量%)と混合して、第3の溶液を生成した。第3の溶液を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.07、Na/Al=0.124、N/Al=0.90、C/N=6.85を有することが分かった。
実施例5
7.19gのNaOH(99重量%)を90.1gの水に溶解した。1.56gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。これとは別に、0.405gの層状材料(UZM−8)を50.62gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、11.04gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を12.90gの1−メチルピロリジン(97重量%)と混合して、第3の溶液を生成した。第3の溶液を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。16.5gのこの生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物を非常に僅かなMOR不純物を含むUZM−39であると同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=14.14、Na/Al=0.16、N/Al=1.02、C/N=7.33を有することが分かった。
実施例6
37.62gのNaOH(97重量%)を600gの水に溶解して、水酸化ナトリウム溶液を生成した。6.96gのAl(OH)(29.32質量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。これとは別に、1.80gの層状材料(UZM−8)を225gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、49.08gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を57.36gの1−メチルピロリジン(97重量%)と1〜5分間混合して、第3の溶液を生成した。第3の溶液を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、2リットルの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を250rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=11.62、Na/Al=0.12、N/Al=0.88、C/N=7.36を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例7
505.68gのNaOH(99重量%)を10542gの水に溶解した。52.08gのAl(OH)(29.3重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。これとは別に、20.16gの層状材料(UZM−8)を2520gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、549.36gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を642.6gの1−メチルピロリジン(97重量%)と3〜5分間混合して、第3の溶液を生成した。第3の溶液を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、ポンプで5ガロンの撹拌オートクレーブに送った。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で150時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=13.35、Na/Al=0.087、N/Al=0.96、C/N=7.12を有することが分かった。
実施例8
UZM−8を0.30gのUZM−26で置き換えたこと以外は、実施例4の調製に従った。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.88、Na/Al=0.25、N/Al=0.88、C/N=7.31を有することが分かった。
実施例9
6.27gのNaOH(99%)を111.88gの水に溶解して、水酸化ナトリウム溶液を生成した。1.16gのAl(OH)(29.32質量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.22gの層状材料UZM−5を第1の溶液に添加した。第1の溶液を1〜2時間激しく撹拌した。第1の溶液を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と1〜5分間混合して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を冷却した第1の溶液に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物を、非常に少量のEUOまたはNES夾雑物を含むUZM−39として同定した。
比較例10
本実施例は、UZM−8を0.30gのUZM−39で置き換えたこと以外は、実施例4と同様であった。この生成物を、MTW、UZM−39、ANAおよびMORからなる組成物として同定した。
実施例11
6.27gのNaOH(97重量%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。これとは別に、0.30gの層状材料(UZM−8)を37.5gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、12.27gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を14.34gの1−メチルピロリジン(97重量%)と混合して、第3の溶液を生成した。第3の溶液を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物を、ESV不純物を含むUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=13.17、Na/Al=0.126、N/Al=1.03、C/N=7.22を有することが分かった。
実施例12
9.56gの1−メチルピロリジン(97重量%)を8.05gのジメチルエチルアミン(97重量%)で置き換えたこと以外は、実施例4の手順に従った。この生成物をモルデナイトおよびUZM−39からなる組成物として同定した。
実施例13
6.27gのNaOH(99重量%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。0.30gの層状材料UZM−8および37.5gのLudox AS-40を、第1の溶液に添加した。第1の溶液を1〜2時間激しく撹拌した。第1の溶液を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、4.02gのジメチルエチルアミン(97重量%)を4.78gの1−メチルピロリジン(97重量%)と1〜2分間混合して、アミン溶液を生成した。8.18gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)をアミン溶液に添加し、次いで1〜2分間混合して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を冷却した第1の溶液に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で192時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.42、Na/Al=0.175、N/Al=0.91、C/N=6.92を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが38.7%、Alが2.97%、Naが0.0089%であり、BET表面積が375m/g、細孔体積が0.238cm/g、マイクロ細孔体積が0.184cm/gであることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例14
6.21gのNaOH(99%)を111.88gの水に溶解して、水酸化ナトリウム溶液を生成した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。0.30gの層状材料(UZM−8)および37.5gのLudox AS-40を、第1の溶液に添加した。第1の溶液を1〜2時間激しく撹拌した。第1の溶液を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97重量%)と1〜5分間混合して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を冷却した第1の溶液に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、170℃で96時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.76、Na/Al=0.116、N/Al=0.94、C/N=6.98を有することが分かった。
実施例15
6.21gのNaOH(99%)を111.88gの水に溶解して、水酸化ナトリウム溶液を生成した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加して、第1の溶液を生成した。0.30gの層状材料(UZM−8)および37.5gのLudox AS-40を、第1の溶液に添加した。第1の溶液を1〜2時間激しく撹拌した。第1の溶液を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99重量%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97重量%)と1〜5分間混合して、第2の溶液を生成した。第2の溶液を冷却した第1の溶液に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を5分間激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、175℃で44時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.97、Na/Al=0.20、N/Al=0.95、C/N=6.98を有することが分かった。
実施例16
5.96gのNaOH(97%)および0.25gのKOH(86%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.30gの層状材料UZM−8を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。このX線回折パターンを図3に示す。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=11.69、Na/Al=0.137、K/Al=0.024、N/Al=0.848、C/N=7.16を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが39.4%、Alが3.23%、Naが0.011%、Kが0.005%であり、BET表面積が362m/g、細孔体積が0.231cm/g、マイクロ細孔体積が0.176cm/gであることが分かった。このX線回折パターンを図4に示す。
実施例17
5.96gのNaOH(99%)および0.50gのKOH(86%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.30gの層状材料UZM−8を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、4.09gの1,4−ジブロモブタン(99%)を11.15gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=11.98、Na/Al=0.114、K/Al=0.0375、N/Al=0.84、C/N=7.50を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが37.7%、Alが3.01%、Naが0.012%、Kが0.006%であることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。TEM分析から、UZM−39がTUNおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合構造であることが分かった。この分析結果を図10および図11に示す。
実施例18
5.64gのNaOH(97%)および1.00gのKOH(86%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.30gの層状材料UZM−8を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=11.29、Na/Al=0.078、K/Al=0.053、N/Al=0.88、C/N=6.92を有することが分かった。この生成物のSEM画像を図8に示す。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが42.6%、Alが3.65%、Naが0.0018%、Kが0.02%であり、BET表面積が351m/g、細孔体積が0.218cm/g、マイクロ細孔体積が0.170cm/gであることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例19
5.02gのNaOH(97%)および2.00gのKOH(86%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.30gの層状材料UZM−8を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で136時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物を、少量のNES夾雑物を含む可能性のあるUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=10.99、Na/Al=0.088、K/Al=0.11、N/Al=0.84、C/N=7.36を有することが分かった。
実施例20
5.96gのNaOH(99%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。次いで、0.24gのMg(OH)(95%)、37.5gのLudox AS-40および0.30gの層状材料UZM−8を、列挙されている順序で第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合し、冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で144時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.12、Na/Al=0.148、Mg/Al=0.38、N/Al=0.91、C/N=6.96を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが39.6%、Alが2.99%、Naが83ppm、Mgが0.14%であり、BET表面積が351m/g、細孔体積が0.218cm/g、マイクロ細孔体積が0.170cm/gであることが分かった。
実施例21
5.96gのNaOH(99%)および0.51gのLa(OH)(99.9%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.30gの層状材料UZM−8を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合し、冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で168時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.22、Na/Al=0.20、La/Al=0.18、N/Al=0.89、C/N=7.13を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが39.1%、Alが3.06%、Naが60ppm、Laが0.25%であり、BET表面積が335m/g、細孔体積が0.226cm/g、マイクロ細孔体積が0.163cm/gであることが分かった。
実施例22
3.14gのNaOH(97%)を106.41gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。37.5gのLudox AS-40、次いで0.30gの層状材料UZM−8を第1の溶液に添加した。次に、26.7gのケイ酸ナトリウム溶液(13.2重量%のSi、6.76重量%のNa)を上記混合物に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.18gの1,4−ジブロモブタン(99%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で224時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=11.75、Na/Al=0.11、N/Al=0.90、C/N=6.99を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で3回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが38.8%、Alが3.05%、Naが0.011%であり、BET表面積が364m/g、細孔体積が0.273cm/g、マイクロ細孔体積が0.174cm/gであることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例23
5.33gのNaOH(99%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。これとは別に、0.30gのβゼオライトを37.5gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の混合物を生成した。この第2の混合物を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、8.89gの1,5−ジブロモペンタン(97%)を9.56gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で256時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=13.24、Na/Al=0.13、N/Al=0.91、C/N=7.21を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で3回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
比較例24
10.8gのAerosil 200を、12.24gの二臭化1,5−ビス(N−メチルピロリジニウム)ペンタンおよび114gのHOからなる溶液に撹拌しながら添加した。非常に厚いゲルが形成された。これとは別に、60gのHO、3.69gのNaOH(99%)、0.95gのアルミン酸ナトリウム(分析により、26.1%のAl)および1.86gのNaBr(99%)から、溶液を調製した。この第2の溶液を、少し疎らになっている上記混合物に添加した。最終混合物を745ccのParr容器に等しく分けた。回転炉内で15rpmおよび170℃で12日間温浸した1つの容器から、XRDによってIMF構造を有するものとして決定される生成物が得られた。この生成物を濾過により単離した。この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。リートベルトのXRD精密化によるH型のこの材料の分析から、この材料全体がIMF構造型からなることが分かった。TEM分析により、TUN結晶のコヒーレント成長が全く生じていないことを確認した。
実施例25
31.98gのNaOH(99%)を671.3gの水に溶解した。6.96gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。これとは別に、1.80gの層状材料UZM−8を225.0gのLudox AS-40の中に撹拌して、第2の混合物を調製した。この第2の混合物を第1の溶液に添加し、1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、53.34gの1,5−ジブロモペンタン(97%)を57.36gの1−メチルピロリジン(97%)と混合して、第3の混合物を生成した。第3の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、2Lの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を250rpmで撹拌しながら、160℃で256時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.30、Na/Al=0.13、N/Al=0.92、C/N=7.51を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で3回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが39.0%、Alが2.93%、Naが0.008%であることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるH型のこの材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例26
5.76gのNaOH(97%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。これが溶液になったら、37.5gのLudox AS-40を添加した。次に、0.30gの層状材料UZM−8を添加した。この混合物を激しく1〜2時間撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、0.89gの1,5−ジブロモペンタン(97%)を7.36gの1,4−ジブロモブタン(99%)と混合し、次いで9.56gの1−メチルピロリジン(97%)を添加して、第2の混合物を生成した。第2の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で176時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.15、Na/Al=0.15、N/Al=0.90、C/N=7.59を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが38.6%、Alが2.85%、Naが<0.01%であることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例27
5.76gのNaOH(97%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。これが溶液になったら、37.5gのLudox AS-40を添加した。次に、0.30gの層状材料UZM−8を添加し、この混合物を1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、1.78gの1,5−ジブロモペンタン(97%)を6.54gの1,4−ジブロモブタン(99%)と混合し、次いで、9.56gの1−メチルピロリジン(97%)を添加して、第2の混合物を生成した。第2の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で176時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.24、Na/Al=0.107、N/Al=0.93、C/N=6.91を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが38.7%、Alが2.98%、Naが158ppmであり、BET表面積が333m/g、細孔体積が0.201cm/g、マイクロ細孔体積が0.164cm/gであることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例28
5.76gのNaOH(97%)を111.88gの水に溶解した。1.22gのAl(OH)(27.9重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。これが溶液になったら、37.5gのLudox AS-40を添加した。次に、0.30gの層状材料UZM−8を添加し、この混合物を1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、2.67gの1,5−ジブロモペンタン(97%)を5.73gの1,4−ジブロモブタン(99%)と混合し、次いで、9.56gの1−メチルピロリジン(97%)を添加して、第2の混合物を生成した。第2の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で176時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。このX線回折パターンを図5に示す。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.15、Na/Al=0.108、N/Al=0.86、C/N=7.68を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが38.7%、Alが2.98%、Naが79ppmであることが分かった。このX線回折パターンを図6に示す。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例29
5.80gのNaOH(97%)を111.88gの水に溶解した。1.16gのAl(OH)(29.32重量%のAl)を水酸化ナトリウム溶液に添加した。これが溶液になったら、37.5gのLudox AS-40を添加した。次に、0.30gの層状材料UZM−8を添加し、この混合物を1〜2時間激しく撹拌した。この混合物を0℃〜4℃に冷却した。これとは別に、4.45gの1,5−ジブロモペンタン(97%)を4.09gの1,4−ジブロモブタン(99%)と混合し、次いで9.56gの1−メチルピロリジン(97%)を添加して、第2の混合物を生成した。第2の混合物を冷却した混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最終反応混合物を激しく撹拌し、300ccの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を100rpmで撹拌しながら、160℃で224時間温浸した。この生成物を濾過により単離した。XRDによって、この生成物をUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=11.75、Na/Al=0.13、N/Al=0.86、C/N=7.59を有することが分かった。
この合成により得られた生成物を、気流中600℃で6時間か焼した。次いで、これを75℃で1Mの硝酸アンモニウム溶液で4回イオン交換した後、空気中500℃で2時間か焼して、NH をHに転換した。か焼およびイオン交換した試料の分析から、Siが40.1%、Alが3.32%、Naが90ppmであり、BET表面積が305m/g、細孔体積が0.224cm/g、マイクロ細孔体積が0.146cm/gであることが分かった。リートベルトのXRD精密化によるこのH型材料の分析により、表1に示す結果を得た。
実施例30
コヒーレント成長させた複合構造材料UZM−39中に検出することができるTUNまたはIMF構造の量を測定するために、検出限界調査を行なった。JADE XRD分析ソフトウェア(Materials Data社から入手可能)を用いて、H型の実施例3および実施例24の生成物の観察された回折パターンから、一連の模擬回折パターンを電子的に作成した。混合物濃度は、1%〜99%のTUNの範囲であり、少ない方の成分の割合を所要の濃度に増加させ、そのパターンを追加し、かつその複合体パターンを保存して、これを作成した。
リートベルト解析により、コヒーレント成長させた複合構造UZM−39中のIMF濃度を10%以上の濃度で定量化することができたが、目視では、大部分がTUNからなる試料(図12)中の少量のIMFを、9.46オングストロームの面間隔dにおけるピーク強度から5%以上の濃度で測定することができ、より高い濃度では、特に11.4オングストロームの面間隔dにおけるピークの増加など、他のピークを追跡することができる。図12では、スペクトル1は、1%のIMF、99%のTUNであり、スペクトル2は、3%のIMF、97%のTUNであり、スペクトル3は、5%のIMF、95%のTUNであり、スペクトル4は、10%のIMF、90%のTUNである。
リートベルト解析により、コヒーレント成長させた複合構造UZM−39中のTUN濃度を10%以上の濃度で定量化することができたが、図13は、目視では、12.25オングストロームの面間隔dにおけるピーク強度から、大部分がIMFからなる試料中に5%以上の濃度で少量のTUNを認めることができ、より高い濃度では、特に9.63オングストロームの面間隔dにおけるピークの増加など、他のピークを追跡することができることを示している。図13では、スペクトル1は、1%のTUN、99%のIMF、スペクトル2は、3%のTUN、97%のIMF、スペクトル3は、5%のTUN、95%のIMF、スペクトル4は、10%のTUN、90%のIMFである。
実施例31
44.9gのNaOH(97%)を1122.3gの水に溶解した。この溶液に10.8gの液体アルミン酸ナトリウム(22.9%のAl、20.2%のNaO)、次いで、105.9gのUltrasil VN3(90%のSiO、Evonik社から入手可能)を添加して、第1の混合物を生成した。これとは別に、53.5gの1,4−ジブロモブタン(99%)を、62.6gの1−メチルピロリジン(97%)と組み合わせて、第2の混合物を生成した。第2の混合物を第1の混合物に添加して、最終反応混合物を生成した。最後に、1gの層状材料UZM−8を添加し、この混合物を1〜2時間激しく撹拌した後、2Lの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を200rpmで撹拌しながら、160℃で7日間温浸した。この生成物を濾過により単離し、XRDによってUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=12.40、Na/Al=0.21、N/Al=1.10、C/N=7.06を有することが分かった。
実施例32
NaOH、Al(OH)、Ga(NO・9HO、Ludox AS-40、1,4−ジブロモブタン、1−メチルピロリジン、水および層状材料UZM−8を1つにまとめて、0.5のAl:0.5のGa:65.4のSiO:24.6のNaO:9.9のCBr:29.4の1−MP:2636のHOの組成の混合物を生成し、1〜2時間激しく撹拌した後、2Lの撹拌オートクレーブに移した。最終反応混合物を250rpmで撹拌しながら、160℃で150時間温浸した。この生成物を濾過により単離し、XRDによってUZM−39として同定した。分析結果から、この材料が以下のモル比:Si/Al=21.61、Si/Ga=31.35、Si/(Al+Ga)=12.79、Na/(Al+Ga)=0.10、N/(Al+Ga)=0.91、C/N=7.39を有することが分かった。
実施例33
高量のTUNおよび低量のIMFを含むH型のUZM−39を、縦型蒸気発生装置の中に入れた。UZM−39を、725℃で100%の蒸気に12時間または24時間曝露した。開始時のUZM−39は、385m/gのBET表面積、0.248cm/gの細孔体積、0.180cm/gのマイクロ細孔体積を有していた。12時間の蒸気処理後に、UZM−39は、XRDによってなおUZM−39として同定されたが、最初の5つのピークの強度がそれぞれ、「強い」、「強い」、「非常に強い」、「強い」および「中程度」に増加した。全ての他のピークは、表Bに記載されている位置および強度であった。この材料は、331m/gのBET表面積、0.243cm/gの細孔体積、0.151cm/gのマイクロ細孔体積を有していた。24時間の蒸気処理後に、UZM−39は、XRDによってなおUZM−39として同定されたが、最初の5つのピークの強度はそれぞれ、「中程度〜強い」「強い」「強い」「中程度〜強い」および「中程度」に増加した。全ての他のピークは、表Bに記載されている位置および強度であった。この材料は、327m/gのBET表面積、0.241cm/gの細孔体積、0.150cm/gのマイクロ細孔体積を有していた。
実施例34
高量のTUNおよび低量のIMFを含むH型のUZM−39を、凝縮器および撹拌機を備えた6NのHNOを含む丸底フラスコに入れた。UZM−39およびHNOを含むこの混合物を、還流下で8または16時間沸騰させた。得られた材料を、濾過、洗浄および乾燥した。XRD分析により、この材料が表Bに一致するUZM−39であることが分かった。
実施例35
UZM−14を、米国特許第7,687,423号に記載されている方法で合成した。硝酸アンモニウム溶液によるイオン交換後に、ゼオライトを100℃の温度で乾燥した。次いで、75%のUZM−14と解膠された25%のCatapal Bベーマイトとの混合物をヘプタモリブデン酸アンモニウム溶液と混合し、5%のモリブデンを含む触媒製剤を得ることにより、UZM−14を触媒(以後、触媒Aと呼ぶ)に形成した。1/16インチの円筒体として押し出した後に、2つの異なる条件:15%の蒸気で540℃および0%の蒸気で580℃で、この触媒を2時間か焼した。
同じ手順で、50%のUZM−14/25%のUZM−39/25%のAlからなる支持体上に5%のMoを含む触媒を得るために、UZM−14の3分の1をUZM−39で置き換えて、UZM−39を含む触媒(以後、触媒Bと呼ぶ)を調製した。
次いで、これらの触媒を使用して、標準的な試験手順でトルエンおよびC+芳香族化合物をトランスアルキル化した。表2に示す供給物組成は、75重量%のトルエンおよび25重量%のC+芳香族化合物を含み、反応器圧力=1725kPa(250psig)、単位時間当たりの重量空間速度=4、およびH:HC=6で、この試験を行なった。これらの触媒を、この試験装置において、試験の最初の40時間で供給物に過剰なジメチルジスルフィド(150ppm)をドープして硫化した。消費した触媒のS/Moモル比は典型的に0.6〜0.9の範囲であった。データを4種類の異なる温度で回収し、表3に報告する。
図14は、2種類のか焼すなわち540℃および15%の蒸気(実線)と580℃および0%の蒸気(点線)における触媒A(白い三角)および触媒B(黒い四角)に関するトルエン転化の関数としてのベンゼン純度のプロットを示す。実施例から分かるように、触媒複合体中にUZM−14と共にUZM−39を含む触媒は、メチルエチルベンゼン(MEB)の転換を増加させ、当量の転換レベルにおいてキシレン収率を高め、かつ当量の転換レベルにおいてベンゼン純度を高めた。
実施例36
250mgの高TUN含有H型UZM−39を圧縮し、40〜60メッシュの篩にかけた後、触媒試験装置に入れた。この触媒複合体を、50mL/分のN流中で550℃に加熱し、60分間保持した。次いで、この装置を400℃に冷却した後、この供給物を、同じ流速でNからトルエンで飽和したNに切り換えた。400℃〜550℃の範囲の温度でトルエントランスアルキル化を行なった。次いで、この実験を、38のSiO/Alモル比を有するMFIゼオライトで繰り返した。

Claims (10)

  1. 、C、C10およびC11+芳香族化合物のうちの1種以上を含んでなる供給流をトランスアルキル化して、該供給流のC芳香族化合物の濃度に対してC芳香族化合物の濃度が上昇したトランスアルキル化生成物流を得る方法であって、該供給流を、トランスアルキル化条件で、
    a)少なくともAlOおよびSiO四面体単位の3次元骨格と、以下の実験式で表される合成したそのままの無水基準の実験組成:
    Na k+Al1−xSi
    (式中、「n」は、Naの(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜0.5の値を有し、「M」は、亜鉛、周期表の1族(IUPAC1)、2族(IUPAC2)、3族(IUPAC3)およびランタノイド系列ならびにそれらの任意の組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の金属を表わし、「m」は、Mの(Al+E)に対するモル比であって、0〜0.5の値を有し、「k」は、該1種以上の金属Mの平均電荷であり、「T」は、反応物RおよびQ(ここで、Rは、3〜6個の炭素原子を有するA,Ω−ジハロゲン置換アルカンであり、Qは、6個以下の炭素原子を有する少なくとも1種の中性モノアミンである)由来の1種以上の有機構造規定剤であり、「t」は、該1種以上の有機構造規定剤由来のNの(Al+E)に対するモル比であって、0.5〜1.5の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の値を有し、「y」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9〜25超の間で変動し、「z」は、Oの(Al+E)に対するモル比であり、以下の式:
    z=(n+k・m+3+4・y)/2
    によって決定される値を有する)とを有し、[010]TUN晶帯軸および[001]IMF晶帯軸が互いに平行であり、かつ(002)TUNおよび(060)IMF型(この指数づけを、TUNおよびIMFのそれぞれに対して単斜晶C2/mおよび斜方晶Cmcm単位格子と呼ぶ)の結晶面に連続性があるようにコヒーレント整合させたTUN領域およびIMF領域を有することを特徴とする、TUNゼオタイプおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合体を含んでなる触媒、
    b)少なくともAlOおよびSiO四面体単位の3次元骨格と、か焼、イオン交換およびか焼後の無水基準では、以下の実験式で表されるその水素型における実験組成:
    M1 N+Al(l−x)Siy’z’’
    (式中、「M1」は、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類金属、亜鉛、アンモニウムイオン、水素イオンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される少なくとも1種の交換可能なカチオンであり、「a」は、M1の(Al+E)に対するモル比であって、0.05〜50の間で変動し、「N」は、M1の加重平均原子価であって、+1〜+3の値を有し、「E」は、ガリウム、鉄、ホウ素およびそれらの組み合わせからなる群から選択される元素であり、「x」は、Eのモル分率であって、0〜1.0の間で変動し、「y’」は、Siの(Al+E)に対するモル比であって、9超〜実質的に純粋なシリカになる値の間で変動し、「z’’」は、Oの(Al+E)に対するモル比であって、以下の式:
    z’’=(a・N+3+4・y’)/2
    によって決定される値を有する)とを有し、[010]TUN晶帯軸および[001]IMF晶帯軸が互いに平行であり、かつ(002)TUNおよび(060)IMF型(この指数づけを、TUNおよびIMFのそれぞれに対して単斜晶C2/mおよび斜方晶Cmcm単位格子と呼ぶ)の結晶面に連続性があるようにコヒーレント整合させたTUN領域およびIMF領域を有することを特徴とする、TUNゼオタイプおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合体を含んでなる触媒、および
    c)それらの組み合わせ、
    からなる群から選択される触媒と接触させる工程を含んでなる方法。
  2. 触媒a)が、少なくとも表A1に記載されている面間隔dおよび強度を有するX線回折パターンを有することをさらに特徴とし、
    触媒b)が、少なくとも表B1に記載されている面間隔dおよび強度を有するX線回折パターンを有することをさらに特徴とする、
    請求項1に記載の方法。
  3. TUNゼオタイプおよびIMFゼオタイプのコヒーレント成長させた複合体が、60%超の総細孔体積の割合としてのマイクロ細孔体積を有する、請求項1に記載の方法。
  4. 供給流が、ベンゼン、C芳香族化合物、2〜4つの環を有する芳香族化合物およびそれらの組み合わせからなる群から選択される成分をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  5. 供給流が、トランスアルキル化生成物流からのC芳香族化合物の分別による底流をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  6. トランスアルキル化条件が、200℃〜540℃の温度、100kPa〜6MPaの絶対圧力、および0.1〜20hr−1の空間速度を含む、請求項1に記載の方法。
  7. Qが、1−メチルピロリジンおよびジメチルエチルアミンの1:1混合物である、請求項1に記載の方法。
  8. Rが、1,3−ジクロロプロパン、1,4−ジクロロブタン、1,5−ジクロロペンタン、1,6−ジクロロヘキサン、1,3−ジブロモプロパン、1,4−ジブロモブタン、1,5−ジブロモペンタン、1,6−ジブロモヘキサン、1,3−ジヨードプロパン、1,4−ジヨードブタン、1,5−ジヨードペンタン、1,6−ジヨードヘキサンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択され、Qが、1−エチルピロリジン、1−メチルピロリジン、1−エチルアゼチジン、1−メチルアゼチジン、トリエチルアミン、ジエチルメチルアミン、ジメチルエチルアミン、トリメチルアミン、ジメチルブチルアミン、ジメチルプロピルアミン、ジメチルイソプロピルアミン、メチルエチルプロピルアミン、メチルエチルイソプロピルアミン、ジプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、シクロペンチルアミン、メチルシクロペンチルアミン、ヘキサメチレンイミンおよびそれらの組み合わせからなる群から選択される、請求項1に記載の方法。
  9. 触媒がUZM−14をさらに含む、請求項1に記載の方法。
  10. トランスアルキル化生成物流を、少なくとも99.3重量%のベンゼンを含んでなるベンゼン高含有流と、少なくとも1つの残りの流れに分離する、請求項1に記載の方法。
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