JPS61209050A - ゼオライト触媒 - Google Patents

ゼオライト触媒

Info

Publication number
JPS61209050A
JPS61209050A JP60292361A JP29236185A JPS61209050A JP S61209050 A JPS61209050 A JP S61209050A JP 60292361 A JP60292361 A JP 60292361A JP 29236185 A JP29236185 A JP 29236185A JP S61209050 A JPS61209050 A JP S61209050A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
catalyst
amount
ions
manganese
zinc
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP60292361A
Other languages
English (en)
Inventor
レイモンド ルー バン マオ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ASUBESUTOSU INST
Original Assignee
ASUBESUTOSU INST
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ASUBESUTOSU INST filed Critical ASUBESUTOSU INST
Publication of JPS61209050A publication Critical patent/JPS61209050A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/45Catalytic treatment characterised by the catalyst used containing iron group metals or compounds thereof
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/405Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing rare earth elements, titanium, zirconium, hafnium, zinc, cadmium, mercury, gallium, indium, thallium, tin or lead
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively
    • B01J29/48Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11, as exemplified by patent documents US3702886, GB1334243 and US3709979, respectively containing arsenic, antimony, bismuth, vanadium, niobium tantalum, polonium, chromium, molybdenum, tungsten, manganese, technetium or rhenium
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • C10G3/49Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/40Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/30Aromatics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野及び従来技術〕 工業分野においてメタノールは非常に入手し易いため、
軽オレフィン類、並びにガソリン沸点範囲の芳香族及び
非−芳香族液体を得るための最も好ましい材料であると
考えられてきた。メタノールはまた、合成ガスから出発
する工程の中間体である。この合成がス(−酸化炭素と
水素との混合物)は天然ガス、バイオマス、石炭及び重
油から誘導することができる。
軽オレフィン及び液体炭化水素〔特に、芳香族化合物類
〕はメタノール及びジメチルエーテル〔メタノールの脱
水誘導体〕の触媒的転換における商業的に最も価値ある
生成物であるため、工業的観点からこれらの炭化水素を
高収率で得ることが望まれる。
理想的な触媒を見出すため多くの試みが行われてきた。
結晶アルミノシリケートゼオライト類は、主としてそれ
らの規則的且つ分子サイズの骨組構造のため、この目的
のために最も顕著なものである。これらの内、ZSM−
5タイプのゼオライトがメタノール転換及び生成物選択
性の両親点において高い性能を示す。しかしながら、第
1表かられかるように1通常の条件下では、軽オレフィ
ンの生成は炭化水素収量の3分の1以上を占める・以下
余白 反応・ぐラメ−ターの変更(例えば、メタノールの非常
に低−分圧を使用することによる〕は軽・々ラフインの
生成を減少し、モして輪オレフィンの収量を増加せしめ
ることができる。しかしながら、芳香族の生成が抑制さ
れる(第1表を参照のこと)のみならず、単位重量の触
媒当り1通過当りのメタノールの転換が非常に限定され
る。
触媒の特徴(例えば5IO27At20.比〕の変更は
、芳香族含量が比較的高い液体炭化水素の高収量、並び
に軽・母ラフインの高い生産性及び軽オレフィンの非常
に低い生産性を導く(第1表を参照のこと)。
外来性成分の導入によるゼオライトの化学組成の変更は
これら2つの生成物分布のいずれかを導くO (、)  軽・母ラフインの有意な(又は少量の)生成
、芳香族及び非芳香族液体炭化水素の無視できる(又は
非常に少ない)生成を伴う、軽オレフィンの多量生成。
このカテコ0リーのために、トリメチルホスフィ)Kよ
り促進されているか又はシリカにより修飾されているZ
SM−5ゼオライト、並びにMg及びMnを担持する1
3Xゼオライトを挙げることができる(第1表を参照の
こと)。これらの触媒の欠点の1つは、これらのメタノ
ール転換が反応温度範囲(370℃〜450℃〕内にお
いて比較的低く、又は液体炭化水素の収量が非常に低い
ことである。
(b)  比較的高い芳香族含量を伴う液体炭化水素の
多量生成、並びに軽・9ラフインの有意な生成及び軽オ
レフィンの非常に少ない生成。
コノカテコ9リーのために、Zn、又はIb、na、u
b、m、、■1もしくは■簾中の1つのイオンが導入さ
れたZSM−5ゼオライトを挙げることができる(第1
表を参照のこと)。
〔この発明の目的〕
メタノールを炭化水素に転換するための理想的な触媒系
は、親ZSM−5ゼオライトについて試験する場合の通
常の反応条件(すなわち、大気圧、370℃〜450℃
の範囲の温度、0.1〜10hr−’の範囲のWH8V
 )  下で次の触媒特性のすべてを有するものである
1〕 炭化水素への100係に近い高いメタノール転換
(炭素原子基準による計算); 2)ガス状p4ラフインの少い生成; 3)軽オレフィン及び液体炭化水素の高い、すなわち9
0憾以上の累積生産; 4)軽オレフィン及び芳香族類の高い累積生産;5)a
)軽オレフィンと芳香族類との均衡のとれた、すなわち
O1e/Ar比が1に近い、生成;及び、 b〕 前記の特徴、すなわち1)、2)、3)、及び4
)を変化せしめることな(O1e/Ar 比を一層高い
値に変える可能性。
〔発明の概要〕 この発明は、(ンタシルゼオライ)ZSM−5触媒及ヒ
ペンタシルゼオライト一アスベスト複合触媒から選択さ
れる新規な金属担持ゼオライト触媒に関する。
この4ンタシルゼオライ)ZSM−5触媒は、その内部
酸反応部位の亜鉛イオンにより置き換えられた部分を有
すること、及びゼオライトの外部表面上に吸着されたマ
ンガンイオンを有することにより特徴付けられる。
他方、ペンタシルゼオライト−アスベスト複合触媒はマ
グネ7ウム及び鉄が浸出されたアスベストミクロマトリ
クス内ににンタシルゼオライトを含んで成り、そしてペ
ンタシルゼオライトの内部酸反応部位の亜鉛イオンによ
り置き換えられた小部分を有すること、及びその外部表
面上に吸着されたマンガンイオンを有し、他方マグネシ
ウム及び鉄が浸出されたアスベストミクロマトリクスは
亜鉛イオンだよシ内部的にそしてマンガンイオンにより
外部的にドープされていることにより特徴0.2〜5 
w/w係の範囲で異る。
Kンタシルの定義は、Proc、 Conf、 Lon
don(1979年)中” Pentasil fam
ily of highsillca crystal
line matarialm ’と題する意中133
−139頁に見出される。
ZSM−5ゼオライト上又は複合ZSM−5ゼオライト
/アスベスト材料上にZn及びMKを負荷するという新
規な概念は、400℃及び450℃、大気圧、及びWH
8Wとして2.4hr  において次の触媒性能を導く
1)10096に近い、又は少なくとも85憾より高い
(炭素原子基準で計算)、炭化水素へのメタノールの転
換; 2)10%より低い軽・母ラフイン選択性;3)90%
以上の、軽オレフィン及び液体炭化水素の累積選択性; 4)軽オレフィン及び芳香族の次のような累積選択性; a)400℃において70%に近い; b)450℃において80憾以上; 5〕a)  中程度のMn負荷を伴って01 e/A 
r=11 ;b) 一層高いMn負荷を伴って1.1よ
り高い01e/Ar 、 [: 1)、2)、3)及び
4〕の変化を伴わない〕。
触媒性能を第2表に例示する。
以下奈口 この発明はまた、Zn及びMnが付加されたゼオこの発
明はまた、軽オレフィン及び芳香族物質を多く含むがプ
リン沸点範囲の炭化水素の高い累積生産に関する。軽オ
レフィンと芳香族物質との均衡のとれた生産から、軽オ
レフィンと芳香族物質の累積生産を高い一定値に保持し
ながら、軽オレフィンの多量生産に変えることができる
分布をもたらすことができる触媒系を提供することもこ
の発明の特徴である。この生成物分布の変化を達成する
ために、最終触媒中のMn含量をモニターすることで十
分であろう この発明に直接関与するゼオライトは、ZSM又はペン
タンルゼオライト類、すなわちZSM−5タイゾのゼオ
ライト、に属する。
基本ゼオライト系は、酸形の純ZSM−5ゼオライト(
H−ZSM−5)、又は複合ZSM−5セオライト/ア
スベスト材料であることができる。後者の複合材料は、
クリソタイル(chryaotile )アスベスト繊
維からの金属成分(マグネシウム及び鉄)の部分浸出、
次に1インーシチユ′ゼオライト結晶化、及び最後にゼ
オライト格子への酸部位の導入を含む多段法により製造
される。
ゼオライト触媒へのZnの負荷はイオン交換条件下で行
われる。所望のZnイオン含量を得るためKH−ZSM
−5材料は非常に激しい交換条件を必要とするが、複合
ZSM−5/アスベスト材料は所望の含量のZnイオン
な導入するために非常に穏和な条件を必要とする。H−
ZSM−5ゼオライトについて、Zn   イオンが、
主としてゼオライト孔中に存在する酸部位の幾らかを置
換すると予想される。
他方、複合ZSM−5/アスベスト材料について、Zn
イオンの負荷にはFeイオンの重要なロスが伴う(Mg
含量は実質上一定に保持される)ことが見出され、この
ことは、Znイオンの小部分はぜオライド成分の酸部位
と交換され、他方このイオンの大部分はクリソタイルア
スベストの残余部に導入されることを意味する。
Mn負荷は、Zn負荷触媒へのマンガン塩溶液のドライ
含浸(dry 1mpregnation)によシ簡単
に行われる。
両者の場合において所望の触媒性能を達成するため、最
終触媒のZn金属含量は1憾(触媒に対するW/W %
 )未満、好ましくは0.1係(w/w )〜0.6%
 (w/w )の間、そして最も好ましくは0.1〜0
.3慢の間であるべきである。Mn金属含量は0.2%
 (W/W )以上でありて51 (w/w )以下、
そして好ましくは2.54 (w/’w )以下である
べきである。
01e/Ar比は、Mn/Zn重量比又は原子比に強く
依存する。例えば、前に記載した反応条件下で、そして
約30/量のMa t / At比を示す触媒を用いて
、0.2〜0.4 w/wチのZnn憧憬ついて、次の
依存性を例示することができる。
Mn/Zn=2 (重量基準)=2.3(原子基準):
この発明の触媒のほとんどがII/c近いO1e/Ar
比を示す。
Mn/Zn=8 (重量基準)=9.5(原子基準):
この発明の触媒のほとんどが2に近い01・/Ar比を
示す。
〔具体的な記載〕
この発明の基本複合綿4ンタシルZSM−5ゼオライト
、及びペンタシルZSM−5ゼオライトーアスベスト複
合触媒は、次の方法に従って製造される。
この発明の例において使用される繊維状アスベストは短
い繊維を有する7TF−12クリソタイルアスベストタ
イグのものであるが、ペンタシルゼオライト−アスベス
ト複合触媒を製造しそして試験するためのこの発明の方
法は他のすべてのタイプの繊維状アスベストに適用可能
である。
出発材料である7TF−12アスベストは次の組成(重
量幅)を有する。
810□:42.8係 MgO:50.2チ Fe2O3: 6.6 % (FeO及びFe、04形
のもとで〕ht2o3: o、x俤 N凰20 : 0.1幅 触媒は、アスベスト材料から、酸攻撃により、マグネシ
ウム(及び鉄)を部分的に浸出(l@aching )
することにより製造される。
特に、浸出操作を行う念めにHCtの水溶液が使用され
る。第3表に、製造条件及び浸出処理されたアスペス)
(Albc)の組成を示す。
以下光白 強鉱酸処理による、そして激しい条件下での(高濃度の
酸、数時間の加熱)マグネシウムの浸出は、グル状シリ
カのつぶれたマクロ構造を残してマグネシウム(及び他
の金属成分)のほとんどを可溶化することができる。強
鉱酸の冷水溶液による穏和表酸処理、又は酢酸、蓚酸等
のごとき弱酸による攻撃はクリックイルマクロ構造を保
存スることができ、そのマグネシウム含量は酸処理条件
に依存する。従って、マグネシウム浸出操作条件を制御
することによって、あらかじめ定められ之マグネシウム
浸出の程度を得ることができる。
次の例は、マグネシウム浸出段階の典型的な方法である
と考えることができる。1ooIIのクリソタイルアス
ベスト繊維(7TF−12銘柄〕を、200m/の濃塩
酸と800−の蒸留水とから調製した溶液に懸濁した。
この懸濁液を70℃〜80℃にて急速に攪拌しながら2
.5時間加熱した。次に、2000ゴの蒸留水を加え、
そして得られ九懸濁液を室温にて12時間放置した。こ
の懸濁液を一過し、そして室温にて2量の蒸留水で洗浄
した。固体を120℃にて12時間乾燥した。得られた
材料の化学組成(A11x Of 7と称する)を第3
表に示す。
A11x(第3表)のマグネシウム浸出程度(MLD)
を次のように定義する。
式中、(MgO)1及び(MgO)1 はそれぞれスス
ペスト繊維及びにfixのマグネシウム含量(乾燥酸化
物基準)である。
出発物質としてA11xを用いてZSM−5ゼオライト
を結晶化した。メタノールの転換のための効果的な触媒
を製造するために必要な条件を得るため、ZSM−5ゼ
オライトの合成剤としてNaOH及びテトラプロピルア
ンモニウムイオン(TPA )を含有する懸濁液にアル
ミン酸ナトリウムを加えた。
次の例を、ZSM−5ゼオライトの結晶化の段階の典型
的な方法として考えることができる。
25.0.9のA11xO17を、160adの蒸留水
に溶解した2、5IIのNaC2(Fisher Sc
、 Co、 )及び40.9のテトラシロビルアンモニ
ウムプロミド(Fisher Sc、 Co、からのT
PA Br 、 798 % )から調製された溶液に
懸濁し念。この懸濁液を70℃〜80℃にて一時間、激
しく攪拌しながら加熱した。次に、20dの蒸水中1.
5量のアルミン酸ナトリウム(Flah・r Co、重
量幅組成:At203= 46.81、N* 20 =
28.44 )の溶液を加えた。激しく攪拌しながら7
0℃〜80℃にて10分間加熱を続は念。
懸濁液をポリプロピレンのビンに移し、次にこのビンを
5parrオートクレーブに入れ、そして170℃(±
5℃)にて10日間加熱し次。
冷却した後、懸濁液を出し、そして濾過し、洗浄液の−
が9より低くなるまで固体を蒸留水で洗浄し、そして次
に120℃にて12時間乾燥し、そして最後に550℃
にて12時間空気中で活性化した。A−48と称する得
られた材料を複合触媒HA−48の前駆体とした。
第4表に、複合触媒前駆体(A)中のZSM−5ゼオラ
イト成分を結晶化するための条件を示す。
複合Z SM −5ゼオライト/アスベスト前駆体を、
NH4CL水溶液を用いるイオン交換にかけた。
次の例を、NH4イオンを用いるイオン交換段階の典型
的な方法と考えることができる。
20.0.!i’のサンプルA−48を、5重量幅のN
H4CL水溶液(化合物II当910mの溶液)と接触
せしめた。懸濁液を還流条件下で70℃〜880℃にて
、適度に攪拌しながら加熱した0 1時間加熱した後、
懸濁物を沈降せしめ、そして次に液を迅速に除去した。
新鮮なNH4CL溶液を加え、そして懸濁液をさらに1
時間再度加熱した。同じ方法を数回反復し、全操作を5
時間で終えた。
懸濁液を濾過し、洗浄液中にCt″″がもはや存在しな
くなるまで固体を洗浄した。化合物を120℃にて12
時間乾燥し、そして550℃にて12時間、空気中で活
性化した。得られる材料は。
HA−48と称する酸形の複合体サンプルである。
第5表に、重量化学組成(乾燥酸化物基準)、マグネシ
ウム浸出の程度(MLD )、Ma t / AI比、
及び酸形の触媒の結晶性の程度(DC)を示す。
HAは、酸形の複合ZSM−5/アスベストのサングル
を示す。
以下/J、Ll マグネシウム浸出程度(MLD )は次のように定義さ
れる。
次中、(MgO) i及び(MgO)fはそれぞれ、ア
スベスト繊維の、及び酸形触媒のマグネシウム含量(乾
燥酸化物基準)である。
(Mat/At)比は、 で表わされ、ここで、5IO2、At20 、、Na 
20、MgO1F6□03はモル率であり、htは脱水
されたサングル中の原子比である。
この発明の複合触媒の場合、この比率はアルミニウム原
子の濃度の逆数、そしてそれ故にブレンステッド(Br
onsted )酸部位濃度に比例するものと見ること
ができる。
(Mat/At)比は、純ゼオライトについて一般に使
用される(S1/At)比に相当する。
この発明の複合サンプルのペンタシルZSM −5ゼオ
ライトの結晶性の程度は、Braggの角2θ=22.
0−25.0’の範囲内の回折ピークの面積を測定する
ことにより測定された。純粋なZSM−5ゼオライトの
サンプル(HP−38)にZSM−5の結晶性の100
俤値を割り轟てた。すべての測定は、2θ=31.0−
32.5°において強い回折ピークを示す内部標準B 
a C12の存在下で行った。
CuKa(λ=1.541)照射を用いるPickar
X−線回折機により、′回折図及びDC測定を得た。
サンプルHP−38及びHP−68を、米国特許43.
702,886に記載されている方法と同様の方法によ
って調製した。第4表に、ZSM−5のサンプルを合成
するための条件を示す。合成後の処理は複合材料の場合
と同一である。
第5表に、本発明の酸形触媒の重量化学組成(乾燥酸化
物基準)、Ma t / At比、及び結晶性の程度(
DC)を示す。
亜鉛負荷 “イオン交換条件”下で固体をZn C10の水溶液と
接触せしめることにより、■−形のゼオライト又は複合
材料KZnイオンを導入した。
次の例を典型的な亜鉛負荷法と考えることができる。
a)HP−68/Zn3サンプル: 10JのHP−68を2重Wk俤のZnC1(Mall
lnekrodt )の水溶液と接触せしめた(化合物
I当り10IILlの溶液を使用する)。懸濁液を、適
度に攪拌しながら還流下で70℃〜80℃にて加熱した
。3時間加熱した後、懸濁液を放冷し、次に濾過し、そ
して洗浄液中にCt−がもはや存在しなくなるまで固体
を洗浄した。化合物を120℃にて12時間乾燥し、そ
して550℃にて12時間活性化した。
b)  HA−69/Zn 4サンプル9.9のHA−
69を0.5重量係のznCt2(Mailinckr
odt )の水溶液と接触せしめた(化合物I当り5r
ILlの溶液を使用する〕。この懸濁液を、周囲温度に
て15分間適度に攪拌し、次にこれを濾過し、そして洗
浄液中にCt−がもはや存在しなくなるまで固体を洗浄
した。化合物を120℃にて12時間乾燥し、そして5
500にて12時間、空気中で乾燥し念。
第6表に、Zn負荷サンプルの製造条件及び化学組成(
MgO%F・203及びZn含量〕を示す。
以下全白 これらのデータから次のことに注目しなければならない
■ 純ZSM−5ゼオライトのサンプル(HP−68)
について、触媒に対して0.1〜0.6 w/w慢の金
属Zn含量を得るために、 毒*藷う鴫遥−−非常に激しいZn負荷条件力屹要であ
った。Znイオンは、主としてH+醗部位の部分に代う
てゼオライト構造中に入ることが予想された。
■ 複合ZSM−5ゼオライトのサングル(HA−69
及び他のもの)Kついて、触媒に対して0.1〜0.6
W/WIlbの金属Zn含量を得るために非常に穏和q
Zn負荷条件が必要であった。負荷操作によりZn含量
が増加し、他方Fe酸化物含量は減少し、MgO含量は
ほとんど一定に維持された。この事実は、アスベスト残
余部のレベルでの1sのF’e−Zn交換を示唆する@ 酸又はZn担持触媒をベントナイト(20重量憾)と密
接に混合し、そして蒸留水(触媒II当り水1m)と共
にペースト状にし穴。このペーストを1 tm D−D
、の押出体に圧縮した。
マンガンが導入されるべきサンプルにおいて、最終触媒
の形成のための先行する手順において使用された蒸留水
を、適当な濃度のBak@rからのMnCl2・4I(
20のMn水溶液により置換した・MnCl2の水溶液
の量(対応する量の蒸留水の置換における〕は“触媒及
びベントナイト“の機械的混合物を湿潤するのにちょう
ど十分な量としくドライ含浸技法)、Mn負荷はせオラ
イド成分の開孔においてほとんど効果的であると予想さ
れた。
第7表に製造条件及び最終触媒の胤含量を示す。
以下4ξ白 触媒実験 注入ポンプ中の注入シリンジからメタノール蒸発器及び
がス混合器にメタノールを注入することにより触媒試験
を行った。流量計に連結されたシリンダーからメタノー
ル蒸発器及びがス混合器に窒素ガスを供給した。次に、
蒸発し九メタノールを、自動温度調節器を有するオープ
ン中に置かれ九触媒反応器中にセットされた触媒床を通
して窒素ガス中に運んだ。触媒床の温度をモニターする
ため、クロメル−アルメル熱電対を触媒床中に置き、そ
してデジタル温度計ユニットと共に使用した。触媒反応
器から流出するガス状混合物を、5〜10℃に維持され
た一連のコンデンサーを通シて水浴中に浸漬された液体
収集器及びガスサンブリング用シリンダーに移した。
次の式: で定義される時間当り重量空間速度(WH8V )  
はhr−により表わされる。
10分間の前流通の後、流体生成物を集め、そしてがス
状生成物を、20重量係のスクアランをコートしたクロ
モソルプPを充填した1、5m長のカラムを用いてガス
クロマトグラフィーによす定期的に分析し喪。使用し九
ガスクロマトグラフィーは、試行が完了した後液体画分
の正確な分析を可能にするキャピラリーカラム(長さ5
0 m ”、 架橋−リマーでコートされ九7ユーーe
ドシリカ)をさらに有する2重FID Hewlatt
−Packardでありた。水性相の組成を、水中メタ
ノール外部標準を用いて決定した。
第8表に実験に使用した反応条件を示す。
以下余白 第8表 触媒型t       4I! (脱水) 温 度(1:)     350〜500℃全圧   
  1atm メタノール圧      Q、9atm不活性ガス  
    窒 素 (ストリッピングガス) W、H,8,V、        2.4hr−’反応
時間      4時間 第9表に、亜鉛及びマンガンを含まない非修飾触媒の触
媒データを示す。メタノールの転換は炭化水素のC原子
基準収量である。残部は液相中に見出される揮発性ガス
(CO2,H2等)、ジメチルエーテル及びメタノール
、及び触媒上罠貯積したCである。
これは次のように表わされる。
ここで、(NC)   はメタノール供給物中のC原e
ed 子の数であり、そして(NC)   は炭化水素生成r
od 物中のC原子の数である。
生成物選択性は次のようにして表わされる。
ここで、ΣC及びΣiCiはそれぞれ、生成した全炭化
水素の合計、及び選択された生成物の合計であ第10表
は、400℃よシ高温を含む温度における幾つかの非修
飾触媒の触媒データを示す。
以上しコ゛2白 第11表、第12表、第13表、及び第14表は、それ
ぞれHP−68、HA−62、HA−69及びHA−5
8におけるすべてのサングルの触媒データを示す・  
            以下仝白アスベストからマグ
ネシウム(及び鉄)の部分を浸出し、そして次に幾分崩
壊した繊維内にZSM−5ゼオライトをインーシチュ結
晶化することにより、本発明者等は非常に選択的な触媒
のための前駆体を調製した。実際に、高い浸出程度(!
l/ILDン90係)が純ZSM−5ゼオライトのサン
プルの場合と同様の生成物分布を導いたが、−膚低いM
LD(751〜90%)においては軽/4ラフィ/の犠
牲のもと一層多くの軽オレフィンが生成した(第9表を
参照のこと)。
特に、媒体浸出されたHA−60サンプル(MLD=8
04 )は、炭化水素へのメタノールの転換におけるロ
スを伴わないで、500℃にて、軽オレフィンの非常に
高い選択性を示す(第10表ハ ZSM−5ゼオライト触媒及び複合ゼオライ)−アスベ
スト触媒の両者について、”イオン交換”条件下でのそ
して0.5 w/w %を超えないZn負荷は、メタノ
ールの転換の低下を伴わないで、液体(及び芳香族)炭
化水素収量の有意な増加をも九らす(第11表、第12
表、及び第13表を参照のこと)oZn負荷が0.51
を超えた場合、400℃におけるメタノールの転換にお
いて有意なロスが生じ7j(Zn負荷が0.5〜1.0
量の範囲であれば。
20チよシ少いロス〕。これを第14表に示す。
以下金白 “ドライ含浸”によるMnの導入は軽/?ラフインの生
成をさらに圧縮し、モして’01e+Ar’及び“01
e+L1q″の混積生成を実際上変化せしめることなく
、01・/Ar比を(最終触媒の胤含量に依存して)徐
々に変化せしめた。軽オレフィン−芳香族の相互転換に
おけるこの柔軟性は、工業的適用の観点から非常に重要
である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ZSM−5ペンタシルゼオライト触媒及びペンタシ
    ルゼオライト−アスベスト複合触媒から選択される触媒
    であって、該ZSM−5ペンタシルゼオライト触媒はそ
    の内部酸反応部位の亜鉛イオンで置き換えられた部分及
    びその外部表面に吸着されたマンガンイオンを有し、そ
    して該ペンタシルゼオライト−アスベスト複合触媒はマ
    グネシウム及び鉄が浸出されたアスベストミクロマトリ
    クス内にペンタシルゼオライトを含んで成り、該ペンタ
    シルゼオライトはその内部酸反応部位の亜鉛イオンによ
    り置き換えられた部分及び該ゼオライトの外部表面上に
    吸着されたマンガンイオンを有し、他方マグネシウム及
    び鉄が浸出されたアスベストミクロマトリクスは亜鉛イ
    オンにより内部的にそしてマンガンイオンにより外部的
    にドープされており、両触媒中の亜鉛イオンの量は触媒
    の量の0.1〜1.0w/w%であり、そしてマンガン
    イオンの量は触媒の量の0.2〜5.0w/w%である
    触媒。 2、ZSM−5ペンタシルゼオライトを含んで成る触媒
    であって、その内部酸反応部位の亜鉛イオンにより置き
    換えられた部分及びその外部表面上に吸着されたマンガ
    ンイオンを有し、亜鉛イオンの量が触媒の量の0.1〜
    1.0w/w%でありそしてマンガンイオンの量が触媒
    の量の0.2〜5.0w/w%である触媒。 3、亜鉛の量が0.1〜0.6w/w%であり、そして
    マンガンの量が0.2〜2.5w/w%である特許請求
    の範囲第2項記載の触媒。 4、そのミクロマトリクス内にペンタシルゼオライトを
    有する、マグネシウム及び鉄が浸出されたアスベストミ
    クロマトリクスを含んで成るペンタシルゼオライト−ア
    スベスト複合触媒であって、該ペンタシルゼオライトが
    内部酸反応部位の亜鉛イオンにより置き換えられた部分
    及びその外部表面上に吸着されたマンガンイオンを有し
    、該マグネシウム及び鉄が浸出されたアスベストミクロ
    マトリクスが亜鉛イオンにより内部的にそしてマンガン
    イオンにより外部的にドープされており、亜鉛イオンの
    量が触媒の量の0.1〜0.5w/w%でありそしてマ
    ンガンの量が触媒の量の0.2〜5.0w/w%である
    触媒。 5、亜鉛の量が0.1〜0.6w/w%であり、そして
    マンガンの量が0.2〜2.5w/w%である特許請求
    の範囲第4項記載の触媒。 6、亜鉛の量が0.37w/w%であり、そしてマンガ
    ンの量が1.17w/w%である特許請求の範囲第3項
    記載の触媒。 7、亜鉛の量が0.23w/w%であり、そしてマンガ
    ンの量が1.10w/w%である特許請求の範囲第5項
    記載の触媒。 8、亜鉛の量が0.23w/w%であり、そしてマンガ
    ンの量が2.08w/w%である特許請求の範囲第5項
    に記載の触媒。 9、亜鉛の量が0.32w/w%であり、そしてマンガ
    ンの量が1.60w/w%である特許請求の範囲第5項
    記載の触媒。 10、メタノールを軽オレフィン類及び芳香族化合物類
    の高累積含量を有する炭化水素に転換する方法でありて
    、メタノールを、ZSM−5ペンタシルゼオライト触媒
    及びペンタシルゼオライト−アスベスト複合触媒から選
    択される触媒であって、該ZSM−5ペンタシルゼオラ
    イト触媒はその内部酸反応部位の亜鉛イオンで置き換え
    られた部分及びその外部表面に吸着されたマンガンイオ
    ンを有し、そして該ペンタシルゼオライト−アスベスト
    複合触媒はマグネシウム及び鉄が浸出されたアスベスト
    ミクロマトリクス内にペンタシルゼオライトを含んで成
    り、該ペンタシルゼオライトはその内部酸反応部位の亜
    鉛イオンにより置き換えられた部分及び該ゼオライトの
    外部表面上に吸着されたマンガンイオンを有し、他方マ
    グネシウム及び鉄が浸出されたアスベストミクロマトリ
    クスは亜鉛イオンにより内部的にそしてマンガンイオン
    により外部的にドープされており、両触媒中の亜鉛イオ
    ンの量は触媒の量の0.1〜1.0w/w%であり、そ
    してマンガンイオンの量は触媒の量の0.2〜5.0w
    /w%である触媒上で反応せしめることを含んで成る方
    法。 11、亜鉛の量が0.1〜0.6w/w%であり、そし
    てマンガンの量が0.2〜2.5w/w%である触媒を
    使用する特許請求の範囲第10項記載の方法。
JP60292361A 1985-01-03 1985-12-26 ゼオライト触媒 Pending JPS61209050A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CA471463 1985-01-03
CA000471463A CA1235683A (en) 1985-01-03 1985-01-03 Zeolite catalysts

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS61209050A true JPS61209050A (ja) 1986-09-17

Family

ID=4129510

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP60292361A Pending JPS61209050A (ja) 1985-01-03 1985-12-26 ゼオライト触媒

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0187594B1 (ja)
JP (1) JPS61209050A (ja)
CA (1) CA1235683A (ja)
DE (1) DE3576654D1 (ja)
GB (1) GB2169275B (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2001098237A1 (ja) * 2000-06-23 2004-01-08 日揮株式会社 低級オレフィンの製造方法
JP2005104912A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Jgc Corp 低級オレフィンの製造方法
JP2020513460A (ja) * 2016-12-07 2020-05-14 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーExxon Research And Engineering Company 統合されたオキシゲナート変換およびオレフィンオリゴマー化

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2002306421A1 (en) * 2002-04-22 2003-11-03 Avtonomnaya Nekommercheskaya Organizachiya "Buro Antikrizisnih Mer" Catalyst for producing liquid hydrocarbons from low-molecular oxygen-containing organic compounds
DE102006026356A1 (de) * 2006-05-30 2007-12-06 Süd-Chemie Zeolites GmbH Verfahren zur katalytischen Umwandlung biobasierter organischer sauerstoffhaltiger Verbindungen
RU2477656C1 (ru) * 2012-02-07 2013-03-20 Общество с ограниченной ответственностью "Новые газовые технологии - синтез" Гетерогенные катализаторы для получения ароматических углеводородов ряда бензола из метанола и способ переработки метанола
RU2549571C2 (ru) * 2013-08-23 2015-04-27 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Ордена Трудового Красного Знамени Институт нефтехимического синтеза им. А.В. Топчиева Российской академии наук (ИНХС РАН) Способ получения алкановых и ароматических углеводородов

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3325397A (en) * 1963-12-06 1967-06-13 Mobil Oil Corp Catalytic hydrocarbon conversion with the use of a catalyst composite comprising a manganese promoted crystalline aluminosilicate
DE3228270A1 (de) * 1982-07-29 1984-02-02 Degussa Ag, 6000 Frankfurt Katalysator fuer die herstellung von kohlenwasserstoffen und das verfahren zu dessen herstellung
GB8309584D0 (en) * 1983-04-08 1983-05-11 British Petroleum Co Plc Crystalline zincosilicate

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2001098237A1 (ja) * 2000-06-23 2004-01-08 日揮株式会社 低級オレフィンの製造方法
JP2005104912A (ja) * 2003-09-30 2005-04-21 Jgc Corp 低級オレフィンの製造方法
JP2020513460A (ja) * 2016-12-07 2020-05-14 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーExxon Research And Engineering Company 統合されたオキシゲナート変換およびオレフィンオリゴマー化

Also Published As

Publication number Publication date
GB2169275A (en) 1986-07-09
CA1235683A (en) 1988-04-26
EP0187594A3 (en) 1987-06-03
GB8600005D0 (en) 1986-02-12
GB2169275B (en) 1988-05-25
EP0187594B1 (en) 1990-03-21
DE3576654D1 (de) 1990-04-26
EP0187594A2 (en) 1986-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101520980B1 (ko) 촉매 분해에 의한 올레핀 제조용 촉매 조성물
JPS6353126B2 (ja)
Jia et al. Small-sized HZSM-5 zeolite as highly active catalyst for gas phase dehydration of glycerol to acrolein
CN1950321B (zh) 制备羧酸及其衍生物的工艺
US4306106A (en) Conversion of polar compounds using a ZSM-5 zeolite catalyst
EP0095304B1 (en) High silica zeolite beta and method for making it
JPS61501926A (ja) ヘテロ−置換メタンからの炭化水素の製造方法
US4615995A (en) Zeolite catalysts
CN101468318B (zh) 改性的含稀土分子筛催化剂及其制备方法和应用
JPS60122717A (ja) 分子ふるいの製造方法
KR101682434B1 (ko) 알루미노실리케이트 제트에스엠-12 제조 방법
US4866020A (en) Lithiated clays and uses thereof
JPS61209050A (ja) ゼオライト触媒
KR101710898B1 (ko) 알루미노실리케이트 제트에스엠-12를 이용한 탄화수소 공급물의 이성화 공정
KR20210011413A (ko) 유기 질소 함유 구조화제의 존재하에서 afx- 및 bea-구조 제올라이트의 혼합물로 구성된 복합 재료를 합성하는 방법
US4243828A (en) Alkylation of aromatics using a high silica zeolite
EP0113116B1 (en) A crystalline aluminosilicate, a process for producing the same, and a catalyst comprising the crystalline aluminosilicate
US4563480A (en) Catalyst for the production of hydrocarbons and process for their production
EP1466866B1 (en) Porous crystalline material (itq-21) and the method of obtaining same in the absence of fluoride ions
US20120330080A1 (en) Catalyst composition for direct conversion of ethanol to propylene
CA1192891A (en) Synthetic crystalline metal silicate and borosilicate compositions and preparation thereof
US11472711B2 (en) Process for preparing an IZM-2 zeolite in the presence of a mixture of nitrogenous organic structuring agents in hydroxide form and of bromide and of an alkali metal chloride
JP5131624B2 (ja) パラフィンの接触分解法
US4476330A (en) Conversion of ethers using a zeolite catalyst
US20030045763A1 (en) Catalyst for alkylation of aromatic compounds with olefins, alcohols or polyalkylated aromatic compounds