JPH0768046B2 - 結晶性シリケ−ト及びその合成方法 - Google Patents

結晶性シリケ−ト及びその合成方法

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Description

【発明の詳細な説明】 <産業上の利用分野> 本発明は結晶性シリケート及びその合成方法に関する。
<従来の技術> 天然産、合成品を問わず、ゼオライト物質は多くの種類
の炭化水素転化反応に関して、これ迄触媒特性を持つこ
とが示されている。かなりのゼオライト物質はX線回折
によつて規定される様な明確な(一定の)結晶構造を持
ち、その結晶構造中には多数の小さなキヤビテイーがあ
り、そのキヤビテイーはより小さな多数の孔路又は細孔
で相互連絡する規則正しい、多孔質結晶性アルミノシリ
ケートである。特定のゼオライト物質については、これ
らのキヤビテイー及び細孔の大きさが均一である。これ
ら細孔のデイメンシヨンはある特定のデイメンシヨンの
分子の吸着を許す一方で、より大きなデイメンシヨンの
ものを退けるので、これらの物質は“モレキユラー・シ
ーブ(分子篩)”として知られる様になり、これらの特
性を活用して種々の分野で利用されている。
かゝるモレキユラー・シーブには、天然産、合成品共
に、多種多用の、陽イオン含有結晶性アルミノシリケー
トが包含される。これらのアルミノシリケートは、酸素
原子を共有することに依り四面体が橋かけ結合し、従つ
て(アルミニウム+珪素)原子対酸素原子の比が1:2で
あるSiO4とAlO4の強固な三次元骨格(網状体)構造とし
て記述出来る。アルミニウムを含有する四面体のイオン
原子価は、例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属カ
チオンの様な、カチオンの結晶内混在によつてバランス
がとられている。この事は様々のカチオン、例えばCa/
2、Sr/2、Na、K又はLiの数に対するアルミニウムの比
が1に等しいことで示すことが出来る。あるタイプのカ
チオンを在来の方法でのイオン交換技術を利用して、全
くでも部分的にでも、他のタイプのカチオンに交換する
ことが出来る。カチオンを適切に選択すれば、かゝるカ
チオン交換に依り、与えられたアルミノシリケートの性
質を変えることが可能となつている。
先行技術の諸方法で、非常に多くの種類の合成ゼオライ
トが形成されている。ゼオライトA(米国特許第2,882,
243号)、ゼオライトX(同第2,882,244号)、ゼオライ
トY(同第3,130,007号)、ゼオライトZK−5(同第3,2
47,195号)、ゼオライトZK−4(同第3,314,752号)、
ゼオライトZSM−5(同第3,702,886号)、ゼオライトZS
M−11(同第3,709,979号)、ゼオライトZSM−12(同第
3,832,449号)、ゼオライトZSM−20(同第3,972,983
号)、ZSM−35(同第4,016,245号)、ZSM−38(同第4,0
46,859号)、及びゼオライトZSM−23(同第4,076,842
号)で例示される様に、ゼオライトは文字又はその他の
便利は記号によつて名付けられるようになつている。
所定のゼオライトのSiO2/Al2O3はしばしば可変的であ
る。例えばゼオライトXは2乃至3の;ゼオライトYは
3乃至6の、SiO2/Al2O3比を持つて合成できる。ある種
のゼオライトではSiO2/Al2O3の上限が限られていない。
ZSM−5はかかる例の一つで、そのSiO2/Al2O3比は少な
くとも5で、無限大迄である。米国特許第3,941,871号
(再発行米国特許第29,948号)は処方中に意図的に添加
したアルミナを含有しない反応混合物からつくられ、且
つZSM−5に固有のX線回折パターンを示す多孔質結晶
性シリケートを開示している。
<発明の構成> 第一の態様では、本発明は“ZSM−58″と呼ばれる、酸
化物のモル比を用いて表してシリカ100モル当りAl2O3
0.1−2モルの組成をもち、下文の表1に示したものと
実質上同一の値を示すX線回折パターンを有する新規な
多孔質、結晶性シリケートであり、従来周知のゼオライ
トとの違いはそれが示すX線回折パターンにある。
第二の態様では、本発明はZSM−58の予備形成方法に於
て、アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物、珪素
の酸化物、アルミニウムの酸化物の諸源、水及び式: (但し、Xはアニオンである)のメチルトロピニウム塩
指向剤を含有する反応混合物を調製し、且つ該物質の結
晶が形成される迄、該反応混合物を結晶化条件下に保持
することを特徴とするZSM−58の製造方法である。
<態様の詳細> 合成したまゝの形で(“合成したまゝ”とは反応混合物
から分離し、洗浄、乾燥した状態を指す)、ZSM−58は
無水物基準で、シリカ100モル当りの酸化物のモル数を
用いて現わして次式: (0.1−2.0)R2O:(0.02−1.0)M2/n O:(0.1−2)Al2O3:(100)SiO2 〔但し、Mはアルカリ又はアルカリ土類金属であり、n
はMの原子価であり、Rはメチルトロピニウム塩の有機
カチオンである〕を有する。ZSM−58についての典型的
なX線回折パターン強度を下文の表1に示す。
これらの値は標準的方法で決定した。照射線は銅のK−
αタブレツトであり、シンチレーシヨン計数管及び付属
コンピユータを備えた回折計を使用した。ピークの高
さ、I、及び2θ(但し、θはブラツグ角)の関数とし
てのその位置を分光計付属のコンピユータのアルゴリズ
ムを用いて求めた。それらから、相対強度100I/IO、但
しIOは最強の線又はピークの強度である。及びd(実
測)、オングストローム単位(A)での、記録された線
に対応する、格子面間隔を決定した。表1では記号W=
弱い、M=中位、S=強い及びVS=極めて強い、を用い
て相対強度を示した。強度の記号では、一般に次の様に
解される。
W=0−20 M=20−40 S=40−60 VS=60−100 このX線回折パターンがすべての種類のZSM−58組成物
に個有のものであることを理解されたい。ナトリウム型
並びに他のカチオン型は、格子面間隔に僅かな変化及び
相対強度に変化はあるが実質上同一のパターンを生ず
る。特定の試料の珪素対アルミニウム比、並びに熱処理
の度合いによつてもその他の僅かな変化が起り得る。
6.93−6.79±0.14、4.86±0.09、3.41±0.06、3.07±0.
05及び3.01±0.05オングストロームのd−間隔値で、ZS
M−58についての典型的なパターンではマルチブレツト
が観察されよう。
ZSM−58は熱的に安定であり、収着試験によつて示され
る様に分子形状選択性を示す。
結晶性シリケートZSM−58は、アルカリ又はアルカリ土
類金属酸化物、アルミニウムの酸化物、珪素の酸化物の
諸源、メチルトロピニウム塩、例えばハライド、ハイド
ロオキサイド、サルフエート等、の有機カチオン及び水
を含有する反応混合物であつて、酸化物のモル比を用い
て示して次の範囲: 〔但し、R及びMは上の定義の通りである〕に該当する
組成を有する該反応混合物から製造することが出来る。
ZSM−58の結晶化は、適切な反応器容器、例えばポリプ
ロピレン製ジヤー又はテフロンライニング又はステンレ
ス鋼製オートクレーブ、中の静置、撹拌いずれの条件で
実施出来る。結晶化用の有用な全温度範囲は80℃乃至22
5℃であり、かゝる温度を使用した場合に結晶化に充分
な時間に、24時間乃至60日を例えば使用する。その後、
結晶を液体から分離して回収する。反応混合物は必要と
される酸化物を供給する物質を利用して調製出来る。か
ゝる物質には珪酸ナトリウム、シリカヒドロゾル、シリ
カゲル、珪酸、水酸化ナトリウム、アルミニウムの源、
及びメチルトロピニウム塩指向剤を含んでいよう。メチ
ルトロピニウム塩は3−トロパノールの、橋頭堡窒素へ
の、選択的メチル化によつて合成できる。この塩は式: 〔但しXはアニオン、例えば一例を挙げると、ハライド
(例えばアイオダイド、クロライド又はブロマイド)、
ナイトレート、ハイドロオキサイド、サルフエート、バ
イサルフエート及びパークロレートである〕を有する。
反応混合物は一種以上の源から供給出来ることに留意さ
れたい。反応混合物はバツチでも連続的にでも調製出来
る。新規結晶性物質の結晶サイズと結晶化時間は使用し
た反応混合物の性質と結晶化条件によつて変る。
すべての場合、ZSM−58結晶の合成は、結晶性生成物の
(総重量を基準として)少なくとも0.01%の、好ましく
は0.10%のそしてより更に好ましくは1%の種結晶の共
存によつて促進される。
本発明の方法によつて製造された結晶は様々の粒子サイ
ズに成形出来る。一般的には、粒子は粉末、顆粒、又は
2メツシユ(タイラー)篩を充分通つて400メツシユ
(タイラー)篩に留る粒子サイズ有する押出成型品の様
な成形品を形態をとらせることが出来る。例えば押出成
型によつて触媒を成形する場合には、結晶を乾燥前に押
出成型することも、部分乾燥してから押出成型すること
も出来る。
合成したまゝのZSM−58の当初のアルカリ又はアルカリ
土類金属カチオンは、当業界周知の方法に従つて、少な
くとも一部分、他のカチオンとのイオン交換によつて置
換出来る。好ましい置換カチオンには、金属イオン、水
素イオン、水素前駆体、例えばアンモニウム、イオン及
びその混合物がある。特に好ましいカチオンはZSM−58
を触媒的に活性化する、特にある種の炭化水素転化反応
に対して触媒活性を賦与するものである。これらには水
素、稀土類金属及び元素の周期律表の第II A、III A、I
V A、I B、II B、III B、IV B及びVIII族の金属が包含
される。典型的なイオン交換の方法は合成ZSM−58を所
望のカチオンの塩と接触させることであろう。かゝる塩
の例にはハロゲン化物例えば塩化物、硝酸塩及び硫酸塩
がある。
本発明の結晶性シリケートはアルカリ又はアルカリ土類
金属型、例えばナトリウム又はカリウム型;アンモニウ
ム型;水素型でも、それ以外の1価又は多価カチオン型
でも使用出来る。触媒として使用する時は、ZSM−58に
熱処理を施して一部又はすべての有機成分を除去する。
この結晶性シリケートは、水素化成分例えばタングステ
ン、バナジウム、モリブデン、レニウム、ニツケル、コ
バルト、クロム、マンガンと、又は水素化−脱水素能を
必要とする場合には貴金属例えば白金又はパラジウム
と、緊密に組合わせて触媒としても使用出来る。かゝる
成分は構造中にアルミニウムが存在する割合迄交換して
入れることも、その中に含浸することも、あるいはそれ
と緊密に物理的に混合することも出来る。かゝる成分
は、例えば白金の場合を例にとると、ZSM−58を白金金
属含有イオンを含んだ溶液で処理することによつて、そ
の上又はその中に含浸出来る。従つて適切な白金化合物
には、塩化白金酸、塩化白金及び白金アミン錯体を含ん
でいる種々の化合物がある。
上記の結晶性シリケートは、特に金属、水素及びアンモ
ニウム型の場合、熱処理によつて好ましく別の型に変換
出来る。この熱処理は、それらの型のいずれかを少なく
とも370℃の温度に、少なくとも1分間そして一般に20
時間より長くない間加熱することによつて普通実施され
る。熱処理に減圧も使用できるが、便利さの点で常圧が
望ましい。熱処理は約925℃以下の温度で実施出来る。
熱処理生成物はある種の炭化水素転化反応の触媒作用で
特に有用である。
この新規シリケートは、吸着剤としてあるいは有機化合
物転化プロセスの触媒として使用する場合には、少なく
とも部分的に脱水をするのが好ましい。これは200℃か
ら595℃の範囲の温度に、不活性雰囲気例えば空気、窒
素等中、そして常圧、減圧又は加圧下で30分乃至48時間
加熱することによつて果される。ZSM−58を単に真空中
に置くだけで室温で脱水することも出来るが、充分な脱
水率を得るにはより長時間かゝる。
実用上は、ZSM−58はベンゼン及び構造: 〔但し、R″はメチル、エチル又はその組合わせであ
り、そしてnは1乃至4の整数である〕を有する7乃至
12個の炭素原子の、単環状の、アルキル置換基を有する
ベンゼンから選ばれた芳香族化合物の転化反応の触媒と
して使用出来る。換言すると、原料芳香族化合物は、ベ
ンゼン、1乃至4個のメチル及び/又はエチル基置換体
を持つたベンゼン誘導体、及びその混合物となり得る。
かゝる原料化合物の非限定的例には、ベンゼン、トルエ
ン、キシレン、エチルベンゼン、メシチレン(1,3,5−
トリメチルベンゼン)、デユレン(1,2,4,5−テトラメ
チルベンゼン)、プソイドキユメン(1,2,4−トリメチ
ルベンゼン)及びその混合物がある。
他の反応物種が、例えばアルキル化については、存在し
よう。アルキル化剤にはオレフイン例えばエチレン、プ
ロピレン、ドデシレン並びにホルムアルデヒド、ハロゲ
ン化アルキル、アルコール及びエーテル;但しそのアル
キル部分は1乃至24個の炭素原子を有する、が包含され
る。少なくとも1個の反応性アルキルラジカルを有する
それ以外の非環式の多数の化合物はアルキル化剤として
使用可能である。
かゝる芳香族転化プロセスの生成物は、実施された転化
反応によつて、原料化合物とは異なつたアルキル置換ベ
ンゼン化合物が包含される。次の表示は非限定な例を示
す。
本発明のプロセスの機構は異性化、アルキル化、トラン
スアルキル化及び不均化であろう。不均化は、アルキル
化し得る芳香族化合物とトランスアルキル化剤とが同一
である、例えばトルエンが移動メチル基の供与体と受容
体として働きベンゼンとキシレンとを生ずる様な、トラ
ンス−アルキル化の特別の場合である。用語“トランス
アルキル化”を不均化の特別の場合を含めて使用する。
一般に本発明のプロセスは150℃乃至760℃の温度、100
乃至20450kPa(0psig乃至2950psig)の圧力、0.1乃至20
00hr-1の重量空間速度及び0(添加水素無し)乃至200
の水素/原料炭化水素化合物モル比を含む転化条件で実
施される。
かゝる芳香族転化プロセスには、150乃至600℃の温度、
100乃至7000kPa(0乃至1000psig)の圧力、0.1乃至200
hr-1の重量空間速度及び0乃至100の水素/炭化水素モ
ル比を含めた反応条件を用いるキシレン原料成分のp−
キシレンに富む生成物への異性化;200乃至760℃の温
度、197乃至6310kPa(14乃至900psig)の圧力及び0.1乃
至20hr-1の重量空間速度を含めた反応条件を用いるトル
エンのベンゼン及びキシレンにより成る生成物への不均
化;150乃至650℃の温度、197乃至20450kPa(14乃至2950
psig)の圧力、2乃至2000hr-1の重量空間速度及び1/1
乃至20/1の原料芳香族炭化水素/アリキル化剤モル比を
含めた反応条件を用いる芳香族炭化水素、例えばベンゼ
ン及びアルキルベンゼン、のアルキル化剤、例えばオレ
フイン、ホルムアルデヒド、ハロゲン化アルキル及びア
ルコール、の存在下でのアルキル化;及び200乃至760℃
の温度、197乃至20450kPa(14psig乃至2950psig)の圧
力、10乃至1000hr-1の重量空間速度及び1/1乃至16/1の
原料芳香族炭化水素/ポリアルキル芳香族炭化水素モル
比を含めた反応条件を用いるポリアルキル芳香族炭化水
素の存在下での芳香族炭化水素のトランスアルキル化が
包含される。
それ以外に、ZSM−58はアルコール、カルボニル化合
物、エーテル及びそれらの混合物から選ばれた有機含酸
素化合物の炭化水素への転化で触媒として使用出来る。
原料アルコールは1乃至6個の炭素原子の、好ましくは
1乃至3個の炭素原子の脂肪族アルコール、例えばメタ
ノール及びエタノール、であろう。原料カルボニル化合
物は低級脂肪族カルボニル化合物、例えばアセトンであ
ろう。原料エーテルは6個以下の炭素原子の、例えば2
個乃至6個の炭素原子の低級脂肪族エーテル、例えばジ
メチルエーテル、n−プロピルエーテル、p−ジオキサ
ン、トリオキサン及びヘキソースであろう。かゝる含酸
素化合物転化反応の生成物は主として、C2オレフインが
全体の約10%より少く、C5 +オレフインが全体の約15%
より少い、2個乃至5個の、又はそれ以上の炭素原子の
オレフインを含めた炭化水素である。芳香族炭化水素、
例えばデユレン、も生ずる。C2、C3及びC4オレフインは
所望の化学生成物であり、C5 +生成物は価値あるガソリ
ン成分である。一般に使用する反応条件は150゜乃至600
℃の温度、50乃至5065kPa(0.5乃至50気圧)及び0.5乃
至100/hr-1の重量空間速度である。
多くの触媒的用途の場合、ZSM−58を有機転化プロセス
中で使用される温度及び他の諸条件に抵抗性を有する物
質に包含させるのが望ましい。かゝる物質には活性及び
不活性物質及び合成又は天然産ゼオライト並びに無機物
質例えば粘土、シリカ及び/又は金属酸化物例えばアル
ミナがある。無機物質は天然産又はゲル状沈殿又はシリ
カ及び金属酸化物を含むゲルであつても良い。活性な物
質をZSM−58触媒と組合わせて、即ちそれと複合させ
て、使用すると、かなりの有機転化プロセスで触媒の転
化率及び/又は選択率を変化させる傾向がある。不活性
な物質は所定プロセスでの転化量を制御する稀釈剤とし
て適切に働き、反応速度を制御する他の手段を使用する
こと無く、生成物を経済的且つ規則的に得ることが出来
る。これらの物質は天然産粘土、例えばベントナイト及
びカオリン中に包含して、実生産操業条件での触媒の破
砕強度を改善し得る。該物質、即ち粘土、酸化物等は触
媒のバインダーの役をする。触媒が粉末状物質に崩壊す
るのを防止するのが望ましいので、良好な破砕強度を有
する触媒を実生産用途に提供するのが望ましい。これら
の粘土バインダーは通常、触媒の破砕強度改善の目的の
ためにだけ使用されている。
新規結晶と複合出来る天然産粘土にはモンモリオナイト
及びカオリン族が包含され、この族にはサブベントナイ
ト、通常デキシー、マクナミー、ジヨージヤ及びフロリ
ダ白土として知られているカオリン又は主要鉱物成分が
ハロイサイト、カオリナイト、ジツカイト、ナクライト
又はアナウキサイトであるその他の鉱物が包含される。
かゝる粘土は採掘したまゝの粗製状態でも、か焼、酸処
理又は化学変性しても使用できる。本発明の結晶と複合
出来る有用なバインダーには無機酸化物、特にアルミナ
も含まれる。
前記物質以外に、ZSM−58結晶は多孔性マトリツクス物
質例えばシリカ−アルミナ、シリカ−マグネシア、シリ
カ−ジルコニア、シリカ−トリア、シリカ−ベリリア、
シリカ−チタニア並びに三元組成物例えばシリカ−アル
ミナ−トリア、シリカ−アルミナ−ジルコニア、シリカ
−アルミナ−マグネシア及びシリカ−マグネシア−ジル
コニアと複合出来る。
微粉砕した結晶性物質と無機酸化物マトリツクスの相対
割合は組成物の1乃至90wt.%の範囲の結晶含量で大巾
に変り、より普通には特に組成物がビードの形でつくら
れる場合には組成物の2乃至80wt.%の範囲で変る。
本発明の特質とその実施方法をより詳しく例示するため
に以下の実施例を示す。実施例中でシクロヘキサン及び
/又はn−ヘキサンについての吸着能の比較のために吸
着データが示されている場合は常に次の様にして測定し
た: か焼したZSM−58吸着剤の秤量した試料を、1mmHg以下に
真空排気した吸着チヤンバー中で所望の吸着質蒸気とそ
れぞれの吸着質の90℃に於ける気−液平衡圧よりも低い
圧力の80mmHgのn−ヘキサン又はシクロヘキサン蒸気と
接触させた。約8時間を越えなかつた吸着期間中、マノ
スタツトによつて制御された吸着質蒸気の添加によつて
圧力を(約±0.5mm以内で)一定に保つた。ZSM−58によ
つて吸着質が吸着されるにつれて、圧力の低下がマノス
タツトに弁を開かせて、より多くの吸着質蒸気をチヤン
バー中に入れて上の制御圧力を回復させる。圧力変化が
マノスタツトを起動させる程ではなくなつた時に収着は
完了した。重量増加を吸着剤100g当りのg数(g/100g吸
着剤)として試料の吸着能を算出した。
アルフアー値を検討する場合には、アルフアー値が標準
触媒と比較したその触媒の接触分解活性の大略の指標で
あり、相対速度定数(単位時間、単位容積触媒当りのn
−ヘキサン転化速度)を与えることに留意されたい。そ
れは高活性シリカ−アルミナ分解触媒の活性を1のアル
フアー価(速度定数=0.016sec-1)と基準にしている。
アルフアー試験は米国特許第3,354,078号及びザ・ジヤ
ーナル・オブ・キヤタリシス〔The Journal of Catalys
is〕,Vol.IV,pp.522−529(1965年8月)に記載されて
いる。多くの酸触媒反応についての固有の速度定数、即
ちトルエン不均化、キシレン異性化、アルケン転化及び
メタノール転化の速度、は特定の結晶性シリケート触媒
のアルフアー値に比例していることに注目されたい
(“ジ・アクテイブ・サイト・オブ・アシデイツク・ア
ルミノシリケート・キヤタリスト〔The Active Site of
Acidic Aluminosilicate Catalysts〕”ネイチユアー
〔Nature〕、Vol.309,No.5969,pp.589−591,1984年6月
14日参照) 実施例1−6 6種の別々の合成反応混合物を表2に示す組成で調製し
た。混合物はシリカゾル(30%SiO2)、NaAlO2、NaOH、
メチルトロピニウム塩、即ちアイオダイド及び水を用い
て調製した。混合物をステンレス鋼製、撹拌(400rpm)
オートクレーブ中、自圧で160℃に4日間保つた。固体
を過によつて未反応成分から分離して水洗し110℃で
乾燥した。生成物結晶はX線回折及び化学分析で分析し
た。実施例1の生成物は未同定第二成分不純物の痕跡を
持つた結晶性ZSM−58であると判明した。実施例2−6
の生成物は100%結晶性ZSM−58であつた。538℃で17時
間空気中でか焼後の実施例4の結晶のX線回折パターン
は表3に示した通りであつた。各結晶性生成物のその他
の性質は表4に示されている。表4では組成を100(SiO
2+AlO2 -)四面体基準で算出してある。これらの実施例
の合成したまゝのZSM−58は100四面体当り3.8乃至5.0個
のメチルトロピニウムカチオンを含んでいる。表4にお
いてC及びNはメチルトロピニウム塩指向剤に由来する
炭素原子及び窒素原子をそれぞれ示し、 は同窒素1モル当りの炭素モル数を意味する。N+は上記
指向剤に由来する窒素カチオンを示す。また100Tdは前
記した100(SiO2+AlO2 -)四面体の意味であり、たとえ
は四面体構造の(SiO2+AlO2 -)100モル当りのAlのモル
数を意味する。
実施例7 窒素中で4時間500℃でか焼してある実施例4生成物結
晶の試料をアンモニウム交換して、次に水素型に変換し
て吸着試験を行なつた。80torrのヘキサン分圧で顕著な
n−ヘキサン即ち90℃で8wt%が吸着されたが、一方僅
かのシクロヘキサン(約1wt%、90℃)が吸着された。
これは本発明のZSM−58についての分子形状選択性を示
している。
実施例8 収着評価に使用した実施例4の生成物の試料をアルフア
ー試験で評価した。そのアルフアー値は538℃で13であ
ることがわかつた。
実施例9−19 実施例7でか焼し水素型に変換した実施例4からのZSM
−58生成物結晶から成る触媒上を、表5に示したC8芳香
族から成る送入原料を483℃、400psig、(2859kPa)、4
/1の水素/炭化水素比及び2−16の間で実施例9−19に
ついて変る重量空間速度で通した。反応生成物組成は表
5に示した。表5に示したデータから明らかな様に4hr
-1の重量空間速度で平衡に近い(95%)p−キシレン濃
度が約25%のエチルベンゼン転化率と共に達成された。
キシレン損失率はこの転化率では約3%以下で良好であ
つた。
実施例20−21 二つの異なつた重量空間速度、6hr-1(実施例20)及び1
hr-1(実施例21)で、実施例7で調製したZSM−58の水
素型より成る触媒上でトルエンを不均化した。反応条件
には550℃の温度と常圧が用いられた。表6に示した結
果は、ZSM−58がより低いトルエン転化率でよりp−選
択的となることを示している。
実施例22 実施例7と同様に調製したZSM−58の水素型より成る触
媒上で、500℃、常圧でメタノール・アルキル化剤を用
いるトルエンのアルキル化を行なつた。重量空間速度は
12hr-1に保ち、トルエン/メタノールモル比は4/1であ
つた。トルエン転化率は10wt.%で、キシレン特にp−
異性体への顕著な選択性を有することが示された。キシ
レン生成物は58wt.%p−キシレン、25wt.%m−キシレ
ン及び17wt.%o−キシレンであつた。58wt.%のp−異
性体は僅か25wt.%の熱力学的平衡値と比較される。
実施例23 常圧、371℃及び4hr-1WHSVを含めた転化条件で実施例7
の水素型ZSM−58生成物の1.0gより成る触媒上をメタノ
ールから成る送入原料を通した。メタノールの転化率は
100%で次の反応生成物が生じた:成 分 wt.% メタン 2.6 エタン 1.5 エチレン 5.2 プロパン 14.8 プロピレン 15.8 i−ブタン 1.7 n−ブタン 2.1 ブテン類 24.8 C5パラフイン及びオレフイン(P&O) 1.2 C6P&O 14.7 C7P&O 7.7 C8P&O 5.9 C9P&O 0.7 ベンゼン 0.1 トルエン 0.3 キシレン 0.6 C9芳香族 0.3 この転化反応からの生成物は巾広い有用な生成物の製造
の有用性を示している。例えば燃料ガスとして有用な4.
1wt.%C1−C2パラフインが生成した。生成物にはLPGと
して有用な18.6wt.%C3−C4パラフイン及び石油化学製
品として有用な45.8wt.%C2−C4オレフインを含んでい
た。生成物は又31.5wt.%C5 +ガソリン成分を含んでい
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C07C 15/02 9280−4H // C07B 61/00 300 (72)発明者 ポール ゲルハード ロデワルド アメリカ合衆国ニユージヤージー州 08553 ロツキー ヒル メリツト レー ン 4

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】酸化物のモル比を用いて表してシリカ100
    モル当りAl2O3が0.1−2モルの組成をもち、本明細書の
    表1に示すものと実質上同一の値を示すX線回折パター
    ンを有する合成の多孔質結晶性シリケート。
  2. 【請求項2】合成したままの型で、無水物基準で且つシ
    リカ100モル当りの酸化物のモルを用いて表して、次
    式: (0.1−2.0)R2O:(0.02−1.0)M2/n O:(0.1−2)Al2O3:(100)SiO2 〔但し、Mはアルカリ又はアルカリ土類金属であり、n
    はMの原子価であり、そしてRはメチルトロピニウムカ
    チオンである〕で示す組成を有する特許請求の範囲第1
    項記載の結晶性シリケート。
  3. 【請求項3】酸化物のモル比を用いて表してシリカ100
    モル当りAl2O3が0.1−2モルの組成をもち、本明細書の
    表1に示すものと実質上同一の値を示すX線回折パター
    ンを有する合成の多孔質結晶性シリケートの製造方法に
    於て、 アルカリ金属又はアルカリ土類金属の酸化物、珪素の酸
    化物、アルミニウムの酸化物の諸源、水及び式: 〔但し、Xはアニオンである〕のメチルトロピニウム塩
    指向剤を含有する反応混合物を調製し、且つ該シリケー
    トの結晶が形成される迄、該反応混合物を結晶化条件下
    に保持することを特徴とする該多孔質結晶性シリケート
    の製造方法。
  4. 【請求項4】該反応混合物がモル比を用いて表して次の
    範囲: SiO2/Al2O3=50−1000 H2O/SiO2=5−200 OH-/SiO2=0−2.0 M/SiO2=0.01−3.0 R/SiO2=0.01−2.0 〔但し、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であ
    り、そしてRはメチルトロピニウムである〕に該当する
    組成を有する特許請求の範囲第3項記載の方法。
  5. 【請求項5】該反応混合物がモル比を用いて表して次の
    範囲: SiO2/Al2O3=70−500 H2O/SiO2=10−100 OH-/SiO2=0.10−1.0 M/SiO2=0.10−1.0 R/SiO2=0.10−0.50 〔但し、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属であ
    り、そしてRはメチルトロピニウムである〕に該当する
    組成を有する特許請求の範囲第3項記載の方法。
  6. 【請求項6】該反応混合物が更に該結晶性シリケートの
    種結晶を有する特許請求の範囲第3項乃至第5項のいず
    れかに記載の方法。
  7. 【請求項7】該結晶性シリケートを加熱して、少なくと
    も部分的に指向剤を除去する更なる工程を含む特許請求
    の範囲第3項乃至第6項のいずれかに記載の方法。
  8. 【請求項8】有機送入原料の転化方法に於て、該送入原
    料を転化条件下で、酸化物のモル比を用いて表してシリ
    カ100モル当りAl2O3が0.1−2モルの組成をもち、本明
    細書の表1に示すものと実質上同一の値を示すX線回折
    パターンを有する合成の多孔質結晶性シリケートからな
    る触媒と接触させることを特徴とする、有機送入原料の
    転化反応を実施する方法。
  9. 【請求項9】送入原料がベンゼン、メチル、エチル又は
    その組合わせからなるアルキル置換基を有する7乃至12
    個の炭素原子の単環ベンゼン誘導体及びその混合物より
    成る群から選ばれた芳香族化合物を含み、転化反応がア
    ルキル化、トランスアルキル化、不均化又は異性化であ
    る特許請求の範囲第8項記載の方法。
  10. 【請求項10】送入原料がアルコール、カルボニル化合
    物、エーテル又はその混合物から選ばれた含酸素化合物
    から成り、転化生成物が炭化水素化合物である特許請求
    の範囲第8項記載の方法。
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