DE1442851C - Process for the production of synthetic crystalline zeolites - Google Patents
Process for the production of synthetic crystalline zeolitesInfo
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Description
1 21 2
Kristalline Aluminosilicatzeolithe bestehen struk- Trennung von Mischungen aus geradkettigen und ver-Crystalline aluminosilicate zeolites consist of struc- separating mixtures of straight-chain and mixed
turell im wesentlichen aus einem offenen dreidimen- zweigtkettigen Molekülen mit 4 oder mehr Kohlen-turell essentially consists of an open three-dimensional-branched-chain molecule with 4 or more carbon
sionalen Netzwerk aus SiO4- und AlO^Tetraedern. Stoffatomen oder eine Trennung von geradkettigenSional network of SiO 4 - and AlO ^ tetrahedra. Atoms of matter or a separation of straight-chain
Diese Tetraeder sind durch anteilige Zugehörigkeit Molekülen mit 4 oder mehr Kohlenstoffatomen vonThese tetrahedra are by proportionate to molecules with 4 or more carbon atoms of
von Sauerstoffatomen vernetzt, so daß das Verhältnis 5 cyclischen Verbindungen zu bewirken, war es bishercross-linked by oxygen atoms, so that the ratio 5 to effect cyclic compounds, it was previously
von Sauerstoffatomen zu der Summe von Aluminium- notwendig, zunächst einen Austausch des anfänglichfrom oxygen atoms to the sum of aluminum necessary, first an exchange of the initially
und Siliciumatomen gleich zwei ist. Die negative erhaltenen Natriumzeolithen A mit einem anderen Ion,and silicon atoms is two. The negative obtained sodium zeolites A with another ion,
Elektrovalenz der Aluminium enthaltenden Tetraeder z.B. Calcium oder Magnesium, durchzuführen undElectrovalence of the aluminum-containing tetrahedra, e.g. calcium or magnesium, to perform and
ist durch den Einschluß von Kationen in den Kristall dabei einen Austausch des Natriurniohs durch einThe inclusion of cations in the crystal results in an exchange of the sodium by a
ausgeglichen, z. B. von Alkali- oder Erdalkaliionen. io solches ersetzendes Ion bis zu einem Ausmaß vonbalanced, e.g. B. of alkali or alkaline earth ions. io such replacing ion to the extent of
Viele Zeolithe besitzen eine Kristallstruktur, die mindestens etwa 40°/0 herbeizuführen. Das sich erKanäle
mit molekularen Abmessungen aufweist. Die gebende Produkt, in dem Calcium das eingeführte Ion.
inneren Zwischenräume sind im allgemeinen Ursprung- bildet, ist technisch und im Handel als Molekularsieb
Hch von Hydratwasser besetzt. Nach mindestens 5 A bekannt. Dieser Zeolith hat größere Porenteilweiser
Dehydratation können diese Zeolithe als 15 abmessungen als das 4A-Sieb und gestattet eine
wirksame Adsorptionsmittel benutzt werden, wobei Adsorption von Molekülen, deren größte Abmessung
Adsorbatmoleküle innerhalb der Zwischen- oder Hohl- des am wenigsten ausgedehnten Querschnitts etwa
räume zurückgehalten werden. Die Zwischenraum- 5,5 Ängströmeinheiten beträgt,
abmessungen der öffnungen in dem Kristallgitter Es ist ein Verfahren zur Herstellung von synthebegrenzen
die Größe und Gestalt der Moleküle, die 20 tischen stickstoffhaltigen kristallinen Zeolithen voradsorbiert
werden können. Es ist daher eine Trennung geschlagen worden, bei dem man ein wäßriges Gemisch
einer Mischung von verschiedenen Molekülen auf aus löslichen alkylsubstituierten oder teilsubstituierten
der Grundlage von Molekulardimensionen möglich, Derivaten von Ammoniumhydroxyd, „ Silicationen,
bei der gewisse Moleküle von dem Zeolith adsorbiert Aluminationen, Alkaliionen und Wasser herstellt,
werden, während andere von einem Zutritt ausge- 25 dessen Zusammensetzung innerhalb des folgenden
schlossen sind. Diese Eigenschaft vieler kristalliner Bereichs liegt:
Zeolithe hat dazu geführt, sie als »Molekularsiebe« zu R2O/A12O3 = a
bezeichnen. SiCVAl2O3 = b Many zeolites have a crystal structure that induce at least about 40 ° / 0. That he has channels with molecular dimensions. The giving product in which calcium is the introduced ion. internal spaces are generally originally formed, technically and commercially, as molecular sieve Hch, they are occupied by water of hydration. Known after at least 5 A. This zeolite has larger pores . The interval between 5.5 angstrom units is
dimensions of the openings in the crystal lattice It is a process for the production of synthetic limits the size and shape of the molecules that can be pre-adsorbed from nitrogen-containing crystalline zeolites. A separation has therefore been proposed in which an aqueous mixture of a mixture of different molecules on the basis of soluble alkyl-substituted or partially substituted on the basis of molecular dimensions is possible, derivatives of ammonium hydroxide, "silicate ions, in which certain molecules are adsorbed by the zeolite aluminums, alkali ions and Produces water, while others are barred from admitting its composition within the following. This property of many crystalline domains lies:
Zeolites have led to them being used as “molecular sieves” to R 2 O / A1 2 O 3 = a
describe. SiCVAl 2 O 3 = b
Es sind bereits eine Anzahl synthetischer kristalliner H2O/Al2O3 == c There are already a number of synthetic crystalline H 2 O / Al 2 O 3 == c
Zeolithe hergestellt worden. Diese sind auf der Grund- 30Zeolites have been produced. These are basically 30
lage der Zusammensetzung, der Kristallstruktur und wobei R Ammonium oder ein teilweise oder ganz der Adsorptionseigenschaften voneinander und von alkylsubstituiertes Derivat des Ammoniums und a, b natürlich vorkommenden Zeolithen unterscheidbar. und c die für den jeweiligen Zeolithtyp bestimmenden Das Vorhandensein einer Anzahl von Zeolithen, die Kenngrößen bedeuten, dieses Gemisch auf eine Temähnliche, aber unterscheidbare Eigenschaften haben, 35 peratur im Bereich von 25 bis 300° C unter dem Eigenermöglicht in vorteilhafter Weise die Auswahl eines druck erhitzt, bis die gewünschten Zeolithkristalle sich besonderen Gliedes mit optimalen Eigenschaften für gebildet haben, die anschließend abfiltriert und eine besondere Verwendung. gewaschen werden, bis das ablaufende Waschwasserlocation of the composition, the crystal structure and where R ammonium or some or all of the adsorption properties can be distinguished from one another and from alkyl-substituted derivatives of ammonium and a, b naturally occurring zeolites. The presence of a number of zeolites, which mean parameters, this mixture to a temperature similar but different properties, 35 temperature in the range of 25 to 300 ° C below the self allows in an advantageous manner the selection of a pressure heated until the desired zeolite crystals have formed a special limb with optimal properties for, which is then filtered off and a special use. be washed until the draining wash water
Es ist bekannt, einen synthetischen Zeolith herzu- im Gleichgewicht mit den Kristallen einen pH-WertIt is known to add a synthetic zeolite to a pH value in equilibrium with the crystals
stellen, der als »Zeolith X« bekannt ist. Ein solches 40 von 9 bis 11 hat. Bei diesem Verfahren kann zurknown as "Zeolite X". Such a 40 from 9 to 11 has. In this process, for
Material und dessen Herstellung sind in der USA.- Herstellung von Tetramethylammonium-Zeolith N-A Patentschrift 2 882 244 beschrieben worden. EinMaterial and its manufacture are in the USA.- Manufacture of Tetramethylammonium Zeolite N-A U.S. Patent 2,882,244. A
anderer synthetischer Zeolith, der als »Zeolith A« R= Tetramethylammoniumanother synthetic zeolite known as "zeolite A" R = tetramethylammonium
bekannt ist, ist in der USA.-Patentschrift 2 882 243 a = 1,5 bis 3,5is known is in U.S. Patent 2,882,243 a = 1.5 to 3.5
beschrieben. Dieser letztgenannte Zeolith wird an- 45 b = über 4 bis 10described. This latter zeolite becomes an- 45 b = over 4 to 10
fänglich in seiner Natriumform erhalten, d. h. als ein c = 170 bis 460initially preserved in its sodium form, that is, as a c = 170 to 460
Natriumaluminosilicat. Ein solches Material ist in sein.Sodium aluminosilicate. Such a material is in his.
der Lage, Wasser und geradkettige Verbindungen mit Nach dem vorgeschlagenen Verfahren wird ein
drei oder weniger Kohlenstoffatomen, z. B. Methan, Zeolith N-A erhalten, der eine Porengröße von etwa
Äthan, n-Propan, Methanol, Äthanol, n-Propanol 50 3 Ä aufweist und Trennungen von Gemischen von
u. dgl., wirksam zu sorbieren. Natriumzeolith A ist Molekülen mit Abmessungen von etwa 3,9 Ä, wie
jedoch nicht in der Lage, in einem nennenswerten Methan, aus einem Gemisch von Methan und MoIe-Umfang
geradkettige Verbindungen mit mehr als külen mit Abmessungen unter etwa 3 Ä, wie CO2 und
3 Atomen in der Kette zu adsorbieren. Nur nach Wasser, gestattet. Die vorgeschlagenen Zeolithe sind
Ersatz, durch Ionenaustausch, eines wesentlichen 55 insbesondere als Adsorptionsmittel vorgesehen.
Anteils der Natriumionen des ursprünglich erhaltenen Aufgabe der Erfindung ist die Herstellung von
Natriumzeolithen A durch zweiwertige Ionen, z. B. synthetischen kristallinen Zeolithen, die zu einer
Calcium oder Magnesium, sind dessen Poreneigen- selektiven Adsorption von geradkettigen Molekülen
schäften derart, daß eine Trennung von geradkettigen von mehr als 3 Kohlenstoffatomen aus einer Mischung
Kohlenwasserstoffen mit mehr als 3 Kohlenstoffatomen 60 solcher Moleküle mit nicht geradkettigen Kohlenaus
einer Mischung mit verzweigtkettigen oder cycli- Wasserstoffen in der Lage sind, wenn der Zeolith sich
sehen Verbindungen bewirkt wird. Natriumzeolith A, in seiner Natriumform befindet, d.h. ohne.daß es
der im Handel als Molekularsieb 4 A bekannt ist, notwendig ist, zunächst die Natriumform des Zeolithen
ist demgemäß nicht in der Lage, in seine kristalline in eine andere Form umzuwandeln.
Struktur Moleküle einzulassen, deren größte Ab- 65 Das Verfahren gemäß der Erfindung zur Herstellung
messung des am geringsten ausgedehnten Querschnitts von synthetischen kristallinen Zeolithen durch Umgrößer
als etwa 4,9 Angströmeinheiten ist. Um einen Setzung einer wäßrigen Ammoniumderivat-, Silicat-,
Zeolith A herzustellen, dsr in der Lage ist, eine Aluminat- und Alkaliionen enthaltenden Reaktions-capable of treating water and straight-chain compounds. According to the proposed method, a three or fewer carbon atoms, e.g. B. methane, zeolite NA obtained, which has a pore size of about ethane, n-propane, methanol, ethanol, n-propanol 50 3 Å and separations of mixtures of u. Sodium zeolite A is molecules with dimensions of about 3.9 Å, such as, however, incapable of any appreciable methane, from a mixture of methane and MoIe-scope straight-chain compounds with more than kulen with dimensions below about 3 Å, such as CO 2 and adsorb 3 atoms in the chain. Only after water, allowed. The proposed zeolites are intended to replace, through ion exchange, an essential part, in particular as an adsorbent.
Proportion of sodium ions of the originally obtained object of the invention is the production of sodium zeolites A by divalent ions, for. B. synthetic crystalline zeolites, which lead to a calcium or magnesium, are its pores own selective adsorption of straight-chain molecules shafts such that a separation of straight-chain of more than 3 carbon atoms from a mixture of hydrocarbons with more than 3 carbon atoms 60 such molecules with non-straight-chain Coals made from a mixture with branched chain or cyclic hydrogens are capable when the zeolite is caused to see compounds. Sodium zeolite A, is in its sodium form, that is, without the need for what is known commercially as molecular sieve 4 A, first the sodium form of the zeolite is accordingly unable to convert from its crystalline form to any other form.
To admit structure molecules the largest dimension of which is greater than about 4.9 Angstrom units. To produce a setting of an aqueous ammonium derivative, silicate, zeolite A, dsr is able to produce a reaction containing aluminate and alkali ions
mischung bis zur Bildung der gewünschten Zeolithkristalle und Gewinnung dieser Kristalle ist dadurch gekennzeichnet, daß man eine Reaktionsmischung der folgenden Zusammensetzung, ausgedrückt in Molverhältnissen von Oxydenmixture until the desired zeolite crystals are formed and obtaining these crystals is characterized in that a reaction mixture of the the following composition, expressed in molar ratios of oxides
SiO2 SiO 2
von etwa 1 bis 2, wobei C8H18N2O vom N,N'-Dimethyltriäthylendiammoniumion abgeleitet ist, auf einer Temperatur von etwa 20 bis 1200C bis zur Bildung der Kristalle hält und die erhaltenen Kristalle bei einer Temperatur im Bereich von etwa 200 bis 60O0C erhitzt.from about 1 to 2, where C 8 H 18 N 2 O is derived from the N, N'-dimethyltriethylenediammonium ion, at a temperature of about 20 to 120 ° C. until the crystals form and the crystals obtained are kept at a temperature in the range of about 200 to 60O 0 C heated.
Der nach dem Verfahren erhaltene neue Zeolith wird nachstehend als »Zeolith ZK-5« bezeichnet. Die Herstellung dieses Zeolithen hat den Vorteil, daß die bisherige Praxis des Basenaustauschs, der nach dem Stand der. Technik als wichtig angesehen wurde,The new zeolite obtained by the process is hereinafter referred to as "Zeolite ZK-5". the Production of this zeolite has the advantage that the previous practice of base exchange, which is after State of. Technology was seen as important,
ίο vermieden wird und dennoch ein Zeolith mit den gewünschten Poreneigenschaften erhalten wird.ίο is avoided and still a zeolite with the desired pore properties is obtained.
Der neue Zeolith ZK-5 hat außerdem den Vorteil, daß er einen sehr brauchbaren Katalysator darstellt und daß die Wasserstofform des Zeolithen ZK-5 besonderen Wert als Kohlenwasserstoff umwandlungskatalysator hat. .The new zeolite ZK-5 also has the advantage that it is a very useful catalyst and that the hydrogen form of zeolite ZK-5 is of particular value as a hydrocarbon conversion catalyst has. .
Der erfindungsgemäß erhaltene Zeolith ZK-5 ist ein kristallines synthetisches Material mit der Zusammensetzung The zeolite ZK-5 obtained according to the present invention is a crystalline synthetic material having the composition
0,3 bis 0,7 R20: 0,3 bis 0,7 M20:1 Al2O3: 4,0 bis 6,0 SiO2 · YH2O0.3 to 0.7 R 2 0: 0.3 to 0.7 M 2 0: 1 Al 2 O 3 : 4.0 to 6.0 SiO 2 · YH 2 O
hierin bedeutet R ein stickstoffhaltiges Kation, abgeleitet aus Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammonium, und m ist die Wertigkeit von R; M ist ein Metall und η ist dessen Wertigkeit; Fist eine Zahl zwischen etwa 6 und etwa 10. Geringere Abweichungen in den Molverhältnissen dieser Oxyde innerhalb der durch die vorstehende Formel angegebenen Bereiche führen nicht zu einer nennenswerten Änderung der Kristallstruktur oder der physikalischen Eigenschaften des Zeolithen.herein R denotes a nitrogen-containing cation derived from Ν, Ν'-dimethyltriethylenediammonium, and m is the valence of R; M is a metal and η is its valence; F is a number between about 6 and about 10. Smaller deviations in the molar ratios of these oxides within the ranges given by the above formula do not result in any appreciable change in the crystal structure or the physical properties of the zeolite.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können zur Herstellung eines Wasserstoff-Aluminosilicat-Katalysators die erhaltenen kristallinen Zeolithe ZK-5 mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium, das Wasserstoffionen oder in Wasserstoffionen umwandelbare Ionen enthält, so lange behandelt werden, bis der Zeolith einen Metallgehalt von unter etwa 4 Gewichtsprozent aufweist.According to one embodiment of the invention, can the crystalline zeolites ZK-5 obtained for the production of a hydrogen-aluminosilicate catalyst with a gaseous or liquid medium containing hydrogen ions or convertible into hydrogen ions Contains ions, are treated until the zeolite has a metal content of less than about 4 percent by weight having.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung wird der Zeolith ZK-5 aus Reaktionsmischungen bereitet, die Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammoniumionen enthalten, und insbesondere durch Erhitzen einer Mischung der Oxyde von Materialien, in einer wäßrigen Lösung, deren chemische Zusammensetzungen vollständig als Mischungen der Oxyde Na2O, Al2O3, [(CH3)2(CH2CH2)3N2]O, SiO2 und H2O dargestellt werden können, zweckmäßig bei einer Temperatur von etwa 100° C über einen Zeitraum im Bereich von 2 Stunden bis 250 Stunden oder länger. Die Zusammensetzung der Reaktionsmischung, ausgedrückt als Molverhältnisse der Oxyde, fällt vorzugsweise in die folgenden Bereiche:According to a particular embodiment of the invention, the zeolite ZK-5 is prepared from reaction mixtures containing Ν, Ν'-dimethyltriethylenediamonium ions, and in particular by heating a mixture of the oxides of materials in an aqueous solution, the chemical compositions of which are completely as mixtures of the oxides Na 2 O, Al 2 O 3 , [(CH 3 ) 2 (CH 2 CH 2 ) 3 N 2 ] O, SiO 2 and H 2 O can be represented, expediently at a temperature of about 100 ° C. over a period in the range from 2 hours to 250 hours or longer. The composition of the reaction mixture, expressed as molar ratios of the oxides, preferably falls within the following ranges:
SiO,SiO,
von etwa 1 bis 2.from about 1 to 2.
Das Produkt, das aus der heißen Reaktionsmischung kristallisiert, wird abgetrennt, zweckmäßig durch Zentrifugieren oder Filtrieren, und mit Wasser gewaschen, . bis das abfließende Waschwasser im Gleichgewicht mit dem Zeolith einen pH-Wert von etwa 8 bis etwa 12 hat. Das so erhaltene Material wird danach durch Erhitzen in einer inerten Atmosphäre, vorzugsweise Luft oder einem sauerstoffhaltigen Gas bei einer Temperatur im Bereich von etwa 200 bis 6000C, aktiviert.The product which crystallizes from the hot reaction mixture is separated off, expediently by centrifugation or filtration, and washed with water. until the effluent wash water has a pH of about 8 to about 12 in equilibrium with the zeolite. The material thus obtained is then preferably air or an oxygen-containing gas at a temperature in the range of about 200 to 600 0 C, activated by heating in an inert atmosphere.
Die gewöhnliche Methode zur Herstellung des Zeolithen ZK-5 umfaßt eine Umsetzung von Natriumaluminat mit l,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octansilicat in wäßriger Lösung. Die Reaktion wird in einem geeigneten Gefäß durchgeführt, das beispielsweise aus Metall oder Glas gefertigt ist und geschlossen werden kann, um einen Verlust von Wasser zu vermeiden. Die Reaktionsmischung wird anfänglich kontinuierlich oder periodisch gerührt, um Homogenität sicherzustellen. Nach diesem Mischen kann das Rühren beendet werden, da es unnötig ist, die Reaktionsmasse während der Bildung und Kristallisation des Zeolithen in Bewegung zu halten, wenngleich ein Mischen während dieser letzteren Stufen sich nicht als schädlich erwiesen hat.The usual method of making ZK-5 zeolite involves reacting sodium aluminate with 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanesilicate in aqueous solution. The response is in carried out a suitable vessel, which is made for example of metal or glass and closed can be used to avoid loss of water. The reaction mixture is initial stirred continuously or periodically to ensure homogeneity. After this mixing it can Stirring should be stopped as it is unnecessary to remove the reaction mass during formation and crystallization of the zeolite in motion, although mixing during these latter stages will not prove to be has proven harmful.
Die Kristallisationsvorgänge können zufriedenstellend bei Temperaturen im Bereich von etwa 90 bis etwa 1200C durchgeführt werden, der Druck ist dabei gleich dem Atmosphärendruck oder mindestens jenem Druck, der dem Dampfdruck von Wasser im Gleichgewicht mit der Mischung der Reaktionsteilnehmer entspricht. Wenngleich Temperaturen so tief wie etwa 200C Anwendung finden können, erfordern solche tieferen Temperaturen eine lange Reaktionsdauer. Vorzugsweise wird eine Temperatur von etwa 95 bis 1000C benutzt. Das Erwärmen wird fortgesetzt, bis das gewünschte kristalline Zeolithprodukt gebildet ist. Die Zeolithkristalle werden dann von der Mutterlauge abgetrennt und gewaschen, vorzugsweise mit destilliertem Wasser, bis das abfließende Waschwasser im Gleichgewicht mit dem Produkt einen pH-Wert zwischen etwa 8 und etwa 12 hat.The crystallization processes can be carried out satisfactorily at temperatures in the range from about 90 to about 120 ° C., the pressure being equal to atmospheric pressure or at least that pressure which corresponds to the vapor pressure of water in equilibrium with the mixture of reactants. Although temperatures as low as about 20 ° C. can be used, such lower temperatures require a long reaction time. A temperature of about 95 to 100 ° C. is preferably used. Heating is continued until the desired crystalline zeolite product is formed. The zeolite crystals are then separated from the mother liquor and washed, preferably with distilled water, until the effluent wash water has a pH between about 8 and about 12 in equilibrium with the product.
Für eine zufriedenstellende Verwendung als Adsorptionsmittel sollte der Zeolith ZK-5 durch min-For a satisfactory use as an adsorbent, the zeolite ZK-5 should be replaced by min-
destens teilweise Dehydratation aktiviert werden. Eine solche Aktivierung kann beispielsweise bewirkt werden, indem man den Zeolith auf Temperaturen im Bereich von etwa 200 bis 6000C in einer inerten Atmosphäre, vorzugsweise Luft, unter atmosphärischem oder verringertem Druck erhitzt, oder indem man den Zeolith bei Raumtemperatur unter Vakuum hält.at least partial dehydration can be activated. Such activation can be brought about, for example, by heating the zeolite to temperatures in the range from about 200 to 600 ° C. in an inert atmosphere, preferably air, under atmospheric or reduced pressure, or by keeping the zeolite at room temperature under vacuum.
Bei der Synthese von Zeolith ZK-5 wurde gefunden, daß die Zusammensetzung der Reaktionsmischung kritisch ist. Insbesondere ist die Gegenwart von Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammoniumionen in dieser Mischung für die Herstellung von Zeolith ZK-5 wichtig. In Abwesenheit solcher Ionen wurde kein Zeolith ZK-5 erhalten. Die Kristallisationstemperatur und die Länge der Zeit, die die Kristallisationstemperatur aufrechterhalten wird, sind wichtige Veränderliche hinsichtlich der Ausbeute an kristallinem Material. Unter gewissen Bedingungen, z. B. einer zu tiefen Temperatur während einer zu kurzen Zeit, wird kein kristallines Produkt erzielt. Extreme Bedingungen können ebenfalls zur Bildung von Materialien führen, die von Zeolith ZK-5 verschieden sind. Es wurde gefunden,' daß die Zugabe von Impfstoff in Form von früher gebildeten Kristallen aus Zeolith ZK-5 zu der Reaktionsmischung die Kristallisationsgeschwindigkeit erhöht.During the synthesis of zeolite ZK-5 it was found that the composition of the reaction mixture is critical. In particular, the presence of Ν, Ν'-Dimethyltriethylendiammoniumionen in this Mixture important for the production of zeolite ZK-5. In the absence of such ions there was no Obtained zeolite ZK-5. The crystallization temperature and the length of time that the crystallization temperature are maintained are important variables in the yield of crystalline material. Under certain conditions, e.g. B. too low a temperature for too short a time no crystalline product obtained. Extreme conditions can also lead to the formation of materials which are different from zeolite ZK-5. It has been found that the addition of vaccine in the form of Crystals of ZK-5 zeolite formed earlier in the reaction mixture increased the rate of crystallization elevated.
In dem entstehenden kristallinen synthetischen Aluminosilicat ist die .negative Elektrovalenz des Aluminosilicats durch ein Kation ausgeglichen, das im wesentlichen aus einem Metall wie Natrium besteht und durch ein stickstoffhaltiges Kation, das aus dem Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammoniumion stammt; der Zeolith ist weiter durch einen gleichmäßigen wirksamen Porendurchmesser von etwa 5,5 Ängströmeinheiten gekennzeichnet.In the resulting crystalline synthetic aluminosilicate, the negative electrovalence is des Aluminosilicate balanced by a cation consisting essentially of a metal such as sodium and by a nitrogen-containing cation which comes from the Ν, Ν'-dimethyltriethylenediammonium ion; the Zeolite is further characterized by a uniform effective pore diameter of about 5.5 angstrom units marked.
Das in der Reaktionsmischung anwesende Natriumoxyd stammt aus Natriumaluminat. Die verwendete Lösung von l,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octansilicat (Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammoniumsilicat) wird zweckmäßig durch Auflösen von Siliciumdioxydgel in einer Lösung von l,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandihydroxyd hergestellt. An Stelle von Siliciumdioxydgel können andere Quellen für Siliciumdioxyd benutzt werden, z. B. Hydrosole von Siliciumdioxyd, Silicatester, Siliciumdioxyderogele und frisch hergestellte Kieselsäuren tiefen Molekulargewichts. Das vorstehend genannte Dihydroxyd kann in irgendeiner geeigneten Weise hergestellt werden. Im allgemeinen wird es durch vollständige Methylierung von l,4-Diazoniabicyclo-(2,2,2)-octan, das auch als Triäthylendiamin bekannt ist, mit Methyljodid bereitet, um l^Dimethyl-l^diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandijodid zu bilden, das durch nachfolgende Reaktion mit Silberhydroxyd in des Dihydroxyd umgewandelt wird. Es können auch andere Arbeitsweisen angewendet werden, um das N,N'-Dimethyltriäthylendiammoniumhydroxyd zu bilden, z. B. unter Anwendung von Dimethylsulfat zur Methylierung und nachfolgende Umwandlung in das Hydroxyd mit Bariumhydroxyd. Das Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammoniumhydroxyd kann auch als solches an Stelle des Silicate verwendet und zu der Reaktionsmischung zugegeben werden, die die Quelle für Siliciumdioxyd enthält.The sodium oxide present in the reaction mixture comes from sodium aluminate. The used Solution of 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanesilicate (Ν, Ν'-dimethyltriethylenediammonium silicate) is expedient by dissolving silicon dioxide gel in a solution of 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedihydroxyd produced. On Instead of silica gel, other sources of silica can be used, e.g. B. hydrosols of silica, silicate esters, silica gel gels, and freshly made low molecular weight silicas. The above-mentioned dihydroxide can be prepared in any suitable manner. In general, it is obtained by complete methylation of 1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octane, the also known as triethylenediamine, prepared with methyl iodide to l ^ dimethyl-l ^ diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanediodide which is converted into dihydroxide by subsequent reaction with silver hydroxide. Other ways of working can also be used be used to form the N, N'-dimethyltriethylenediamonium hydroxide, e.g. More colorful Use of dimethyl sulfate for methylation and subsequent conversion into the hydroxide with Barium hydroxide. The Ν, Ν'-dimethyltriethylenediammonium hydroxide can also be used as such in place of the silicate and added to the reaction mixture which contains the source of silica.
Es liegen kritische Unterschiede bezüglich der Zusammensetzung und den Sorptionseigenschaften von Zeolith ZK-5 und Zeolith A vor. Zeolith ZK-5 enthält mehr Silicium und weniger Natrium und Aluminium als Zeolith A. Es wurde ein deutlicher Unterschied hinsichtlich der Sorptionseigenschaften dieser beiden Zeolithe beobachtet. In der nachstehenden Tabelle sind die Unterschiede hinsichtlich der chemischen und physikalischen Eigenschaften, die für die beiden Zeolithe beobachtet wurden, zusammengefaßt: There are critical differences with regard to the composition and the sorption properties of zeolite ZK-5 and zeolite A. Zeolite ZK-5 contains more silicon and less sodium and Aluminum as zeolite A. There was a clear difference in terms of sorption properties of these two zeolites. The table below shows the differences in terms of the chemical and physical properties observed for the two zeolites are summarized:
Ma2OMa 2 O
Molprozent
Al2O3 Mole percent
Al 2 O 3
SiO2 Gitterparameter, a.SiO 2 lattice parameters, a.
Sorption gje 100 g ZeolithSorption per 100 g of zeolite
H2OH 2 O
Cyclohexan Cyclohexane
3-Methylpentan 3-methylpentane
Zeolith 4 A .
Zeolith ZK-5Zeolite 4 A.
Zeolite ZK-5
25 "
6 bis 1225 "
6 to 12
25
15 bis 1825th
15 to 18
50
65 bis 80 12,32 ± 0,2 Ä
18,68 ± 0,2 Ä50
65 to 80 12.32 ± 0.2 Ä
18.68 ± 0.2 Å
24
19 bis 2424
19 to 24
11 bis 1411 to 14
<2<2
Aus den vorstehenden Angaben ist ersichtlich, daß zwar sowohl der Zeolith 4 A als auch der Zeolith ZK-5 gute Sorptionseigenschaften für Wasser und die Eigenschaft besaßen, Cyclohexan und 3-Methylpentan auszuschließen, daß jedoch ein ausgeprägter Unterschied der Sorptionseigenschaften der beiden Zeolithe bezüglich der Sorption von η-Hexan bestand. Während der Zeolith 4 A nicht in der Lage war, η-Hexan in irgendeinem" nennenswerten Umfang zu sorbieren, zeigte der Zeolith ZK-5 gute Sorptionseigenschaften für diesen geradkettigen Kohlenwasserstoff, während er einen verzweiglkettigen Kohlenwasserstoff (3-Methylpentan) und einen cyclischen Kohlenwasserstoff (Cyclohexan) ausschloß. Eine solche selektive Sorptionscharakteristik ist äußerst wertvoll für die Herbeiführung einer Trennung von geradkettigen Kohlenwasserstoffen aus einer Mischung" derselben mit verzweigtkettigen oder cyclischen Kohlenwasserstoffen, wie sie in Erdöl auftritt, und vermeidet die bisherige Notwendigkeit, die ursprünglich enthaltenen Natriumionen des Zeolith A durch mindestens etwa 40 % Calciumionen zu ersetzen, um ein Adsorptionsmittel mit den oben angegebenen Sorptionseigenschaften zu schaffen. 'From the above information it can be seen that although both the zeolite 4 A and the zeolite ZK-5 possessed good sorption properties for water and the property cyclohexane and 3-methylpentane to rule out, however, a pronounced difference in the sorption properties of the two zeolites with regard to the sorption of η-hexane. While the zeolite 4 A was unable to convert η-hexane in To sorb any appreciable extent, the zeolite ZK-5 exhibited good sorption properties for this straight-chain hydrocarbon, while it is a branched-chain hydrocarbon (3-methylpentane) and excluded a cyclic hydrocarbon (cyclohexane). Such a selective sorption characteristic is extremely valuable in effecting separation of straight chain hydrocarbons from a mixture "of the same with branched-chain or cyclic hydrocarbons, as it occurs in petroleum, and avoids the previous need for the sodium ions originally contained replace the zeolite A with at least about 40% calcium ions to form an adsorbent with the above-mentioned sorption properties. '
Außer den Adsorptionseigenschaften sind die Rückweiseigenschaften des Zeolith ZK-5 wichtig. Die Zwischenraumkanäle dieses Zeolithen sind so, daß in ihren engsten Punkten Moleküle mit kritischen Dimensionen größer als etwa 5,5 Ängströmeinheiten nicht in die Kanäle eintreten können. Demgemäß werden Moleküle mit kritischen Abmessungen größer als etwa 5,5 Ängströmeinheiten von dem Zeolith zurückgewiesen, während solche mit kleineren kritischen Abmessungen adsorbiert werden.In addition to the adsorption properties, the rejection properties of zeolite ZK-5 are important. the The interspace channels of this zeolite are such that in their narrowest points molecules with critical dimensions greater than about 5.5 angstrom units cannot enter the channels. Be accordingly Molecules with critical dimensions greater than about 5.5 angstrom units rejected by the zeolite, while those with smaller critical dimensions are adsorbed.
Der Zeolith ZK-5 kann in irgendeiner geeigneten Form als Adsorptionsmittel für Zwecke, wie sie obenThe zeolite ZK-5 can be used in any suitable form as an adsorbent for purposes such as those above
angegeben sind, verwendet werden. Beispielsweise kann eine Säule aus pulverförmigem kristallinem Material ausgezeichnete Ergebnisse liefern, dasselbe gilt für eine pelletierte Form, die durch Pressen einer Mischung aus Zeolith ZK-5 und einem' geeigneten Bindemittel, z. B. Ton, zu Pellets erhalten wird. Der Zeolith ZK-5 kann auch in einer Matrix aus anorganischem Oxydgel enthalten sein, die sich beispielsweise aus einer innigen Vermischung des Zeolithen in feinteiliger Form mit einem Hydrogel eines anorganischen Oxydes oder durch Dispersion in einem Hydrosol eines anorganischen Oxydes mit nachfolgender Gelierung des entstehenden Hydrosols ergibt. Die so hergestellte Zusammensetzung kann nach bekannten Methoden zu Teilchen der gewünschten Größe und Gestalt geformt werden, z. B. zu kugelförmigen Gelteilchen, die den feinteiligen Zeolith ganz darin verteilt enthalten. Bei dem anorganischen Oxydgel kann es sich um Siliciumdioxyd, Aluminiumoxyd, Magnesiumoxyd, Zirkonoxyd, Titanoxyd u. dgl. oder Kombinationen von zwei oder mehreren solchen Oxyden handeln.are specified. For example, a column of powdered crystalline Material give excellent results, the same is true for a pelletized form that is produced by pressing a Mixture of zeolite ZK-5 and a 'suitable binder, e.g. B. clay, is obtained into pellets. the Zeolite ZK-5 can also be contained in a matrix of inorganic oxide gel, which is for example from an intimate mixing of the zeolite in finely divided form with a hydrogel of an inorganic one Oxide or by dispersion in a hydrosol of an inorganic oxide with subsequent gelation of the resulting hydrosol results. The composition prepared in this way can according to known Methods of forming particles of the desired size and shape, e.g. B. to spherical Gel particles which contain the finely divided zeolite completely distributed therein. In the case of the inorganic oxide gel it can be silicon dioxide, aluminum oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, titanium oxide and the like. Or Combinations of two or more such oxides act.
Die erfindungsgemäß in Betracht kommenden Adsorptionsmittel umfassen nicht nur die Natriumform des Zeolithen ZK-5 mit Natrium als dem austauschbaren Kation, wie sie in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt wird, sondern auch die kristallinen Materialien, die aus einem solchen Zeolithen durch teilweisen oder vollständigen Ersatz der Natriumionen durch andere Kationen erhalten werden. Die Natriumkationen können, zumindest teilweise, durch andere Ionen ersetzt werden, einschließlich einwertigen oder zweiwertigen Kationen, z. B. Lithium und Magesium, Metallionen der Gruppe I des Periodensystems, z. B. Kalium und Silber, Metallionen der Gruppe II, z. B. Calcium und Strontium, Metallionen der Übergangsmetalle, z. B. Nickel, den Seltenen Erdmetallen, z. B. Cer, Lanthan, Praseodym, Neodym, Samarium und deren Mischungen miteinander und/oder den anderen Seltenen Erden, und anderen Ionen, z. B. Wasserstoff und Ammonium, die sich im Zeolith ZK-5 als Metalle verhalten, indem sie Metallionen ersetzen können, ohne irgendeine nennenswerte Änderung in der Grundstruktur des Zeolithkristalls zu verursachen. Wenn die Natriumkationen oder andere metallische Kationen durch Wasserstoffionen oder in Wasserstoffionen umwandelbare Ionen ersetzt werden, ist das Material sehr brauchbar als ein Kohlenwasserstoffkatalysator, wie das nachstehend mehr im einzelnen beschrieben wird. Die Übergangsmetalle sind jene, deren Atomzahlen 21 bis 28, 39 bis 46 und 72 bis 78 einschließlich betragen, nämlich Scandium, Titan, Vanadium, Chrom, Mangan, Eisen, Kobalt, Nickel, Yttrium, Zirkon, Niob, Molbdän, Ruthenium, Rhodium, Palladium, Hafnium, Tantal, Wolfram, Rhenium, Osmium, Iridium und Platin.The adsorbents which can be considered according to the invention do not only comprise the sodium form of the ZK-5 zeolite with sodium as the exchangeable cation as described in the above Way is made, but also the crystalline materials that result from such Zeolites by partially or completely replacing the sodium ions with other cations can be obtained. The sodium cations can, at least partially, be replaced by other ions, including monovalent or divalent cations, e.g. B. lithium and magnesium, group I metal ions of the periodic table, e.g. Potassium and silver, Group II metal ions, e.g. B. Calcium and Strontium, Metal ions of the transition metals, e.g. B. nickel, the rare earth metals, z. B. cerium, lanthanum, praseodymium, Neodymium, samarium and their mixtures with one another and / or the other rare earths, and other ions, e.g. B. hydrogen and ammonium, which behave as metals in zeolite ZK-5 by Can replace metal ions without any appreciable change in the basic structure of the zeolite crystal to cause. When the sodium cations or other metallic cations by hydrogen ions or ions convertible to hydrogen ions are replaced, the material is very useful as a a hydrocarbon catalyst such as the one below will be described in more detail. The transition metals are those whose atomic numbers are 21 to 28, 39 to 46 and 72 to 78 inclusive, namely scandium, Titanium, vanadium, chromium, manganese, iron, cobalt, nickel, yttrium, zirconium, niobium, molybdenum, Ruthenium, rhodium, palladium, hafnium, tantalum, tungsten, rhenium, osmium, iridium and platinum.
Der Ionenaustausch der Natriumform des Zeolithen ZK-5 kann nach herkömmlichen Methoden erfolgen. Eine bevorzugte kontinuierliche Methode besteht darin, Zeolith ZK-5 in eine Reihe senkrechter Säulen zu füllen, eine wäßrige Lösung eines löslichen Salzes des in den Zeolith einzuführenden Kations nacheinander durch die Betten zu leiten und den Fluß von dem ersten Bett auf das zweite Bett umzuschalten, . wenn der Zeolith in dem ersten Bett in dem gewünschten Ausmaß ionenausgetauscht ist. Die räumliche Anordnung der Aluminium-, Silicium- und Sauerstoffatome, die das zugrunde liegende Kristallgitter des Zeolithen bilden, bleibt bei einem teilweisen oder vollständigen Ersatz des Natriums durch andere Kationen im wesentlichen unverändert. Für die Identifizierung von Zeolithen hat sich dasThe ion exchange of the sodium form of the ZK-5 zeolite can be carried out by conventional methods. A preferred continuous method is to place zeolite ZK-5 in a series of vertical columns to fill an aqueous solution of a soluble salt of the cation to be introduced into the zeolite, one after the other to pass through the beds and switch the flow from the first bed to the second bed, . when the zeolite in the first bed is ion exchanged to the extent desired. The spatial Arrangement of the aluminum, silicon and oxygen atoms that make up the underlying crystal lattice of the Forming zeolites remains with a partial or complete replacement of the sodium by others Cations essentially unchanged. For the identification of zeolites, the
Röntgenstrahlen-Pulverbeugungsdiagrammals brauchbar erwiesen. Röntgenstrahlenbeugungspulverdiagramme von Zeolith ZK-5 wurden unter Anwendung normaler Methoden erhalten. Die Strahlung war das K a-Doublett von Kupfer, und es wurde ein Geiger-X-ray powder diffraction pattern found useful. X-ray powder diffraction diagrams of Zeolite ZK-5 were obtained using normal methods. The radiation was that K ”£‹ a doublet of copper, and a violinist
o zählerspektrometer mit einem Streifenblattschreibgerät benutzt.o counter spectrometer with a strip chart recorder used.
Die Spitzenhöhen, /und die Positionen als Funktion von 2 Θ, wobei Θ der Braggsche Winkel ist, "wurden aus dem Spektrometerblatt entnommen. Hieraus wurden die relativen IntensitätenThe peak heights, / and the positions as a function of 2 Θ, where Θ is the Bragg angle, "were taken from the spectrometer sheet. The relative intensities were obtained from this
100/100 /
worin I0 die Intensität der stärksten Linie oder Spitze ist, und d (beob.), der Zwischenebenenabstand in Ä, entsprechend den aufgezeichneten Linien berechnet. Röntgenstrahlen-Pulverbeugungswerte » für Zeolith ZK-5 sind in der nachstehenden Tabelle A angegeben:where I 0 is the intensity of the strongest line or peak, and d (obs.), the interplanar distance in Å, calculated according to the recorded lines. X-ray powder diffraction values for ZK-5 zeolite are given in Table A below:
209 618/29209 618/29
Weiter wurde festgestellt, daß der Zeolith ZK-5 nicht nur als solcher brauchbar ist, sondern daß hochaktive Kohlenwasserstoff Umwandlungskatalysatoren erhalten werden können, indem man die als ZK-5 bezeichneten kristallinen Aluminosilicate mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium behandelt, das Wasserstoffionen oder in Wasserstoffionen umwandelbare Ionen in einer hinreichenden Menge enthält, um dem Material katalytische Eigenschaften zu erteilen. Die gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung erhältlichen Katalysatoren besitzen ein breites Größenspektrum an katalytischer Aktivität, sie können in äußerst kleinen Konzentrationen verwendet werden, und sie gestatten die Durchführung gewisser Kohlenwasserstoffumwandlungsverfahren mit günstigen und regelbaren Geschwindigkeiten oder Raten bei Temperaturen, die viel tiefer als die bisher angewendeten sind. Bei der katalytischen Krackung von Kohlenwasserstoffölen zu Kohlenwasserstoffprodukten tieferen Molekulargewichts reichen die Reaktionsgeschwindigkeiten oder -raten je Volumeinheit Katalysator, die mit den Katalysatoren gemäß der Erfindung erzielbar sind, bis herauf zu dem Vieltausendfachen der Geschwindigkeiten oder Raten, die mit den besten bisher vorgeschlagenen siliciumhaltigen Katalysatoren erzielt werden. Diese Katalysatoren können darüber hinaus direkt als einziger katalytischer Bestandteil oder als Zwischenprodukte bei der Herstellung von weiter abgewandelten Kontaktmassen mit katalytischen Eigenschaften benutzt werden. Solche abgewandelten Kontaktmassen können das mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium behandelte Aluminosilicat als solches oder eine dispergierte Mischung der mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium behandelten Aluminosilicate mit einer vorherbestimmten Menge eines inerten und/oder katalytisch aktiven Materials umfassen, das als Grundlage, Unterlage, Träger, Bindemittel, Matrix oder Promotor für den Katalysatorbestandteil dient.It has further been found that zeolite ZK-5 is useful not only as such, but also as highly active hydrocarbon conversion catalysts can be obtained by treating the crystalline aluminosilicates designated as ZK-5 with a gaseous or liquid medium that contains hydrogen ions or which can be converted into hydrogen ions Contains ions in an amount sufficient to impart catalytic properties to the material. The catalysts obtainable according to this embodiment of the invention have a wide range of sizes in catalytic activity, they can be used in extremely small concentrations, and they allow certain hydrocarbon conversion processes to be carried out with favorable and controllable speeds or rates at temperatures that are much lower than those previously used. In the catalytic cracking of hydrocarbon oils to hydrocarbon products of lower molecular weight The reaction speeds or rates per unit volume of catalyst range achievable with the catalysts of the invention, up to thousands of times the speeds or rates achieved with the best silicon-containing catalysts proposed to date will. These catalysts can also be used directly as the only catalytic component or as Intermediate products in the manufacture of further modified contact masses with catalytic properties to be used. Such modified contact masses can do this with a gaseous or liquid treated aluminosilicate as such or a dispersed mixture of the with a gaseous medium or liquid medium treated aluminosilicates with a predetermined amount of one inert and / or catalytically active material that is used as a base, support, carrier, binder, Matrix or promoter for the catalyst component is used.
Der mediumbehandelte Zeolith ZK-5 kann hergestellt werden, indem man Zeolith ZK-5 mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium in Berührung bringt, das Wasserstoffionen oder dazu umwandelbare Ionen enthält, das behandelte Material frei von löslichen Anionen wäscht und das Produkt danach trocknet und durch Erhitzen bei Temperaturen im Bereich von etwa 204 bis 815° C über einen Zeitraum zwischen 1 und 48 Stunden thermisch aktiviert. Das sich ergebende Produkt ist ein aktiviertes Aluminosilicat von stark saurem Charakter, das weniger als etwa 4,0 Gewichtsprozent Metall enthält und im wesentlichen der Wasserstofform des ΖΚ-5-Vorproduktes entspricht. Wenn dieses Produkt nachfolgend allein oder kombiniert in einem Zustand der Teilchengröße von weniger als 40 Mikron, dispergiert oder in anderer Weise innig mit einem anorganischen Oxydgel vermischt, verwendet wird, ist es äußerst aktiv als Katalysator für die Kohlenwasserstoff umwandlung.The medium-treated zeolite ZK-5 can be prepared by treating zeolite ZK-5 with a Brings gaseous or liquid medium into contact, the hydrogen ions or convertible to it Contains ions, washes the treated material free of soluble anions and then the product dries and by heating at temperatures ranging from about 204 to 815 ° C for a period of time thermally activated between 1 and 48 hours. The resulting product is an activated aluminosilicate of a strongly acidic character containing less than about 4.0 weight percent metal and im essentially corresponds to the hydrogen form of the ΖΚ-5 precursor. If this product is below alone or combined in a state of particle size less than 40 microns, dispersed or in intimately mixed with an inorganic oxide gel in any other way, it is extremely active as Catalyst for hydrocarbon conversion.
Das gasförmige oder flüssige Medium, das zur Bildung der Katalysatorzusammensetzung verwendet wird, kann ein nicht-wäßriges oder wasserhaltiges Medium sein und umfaßt Gase, polare Lösungsmittel oder wäßrige Lösungen. Typische Quellen für Wasserstoffionen sind z. B. organische und anorganische Säuren, während Ammoniumionen typische Ionen sind, die zu einer Umwandlung zu Wasserstoffionen in der Lage sind. Aus Gründen der Wirtschaftlichkeit und der leichten Herstellung bei Betriebsdurchführungen in großem Maßstab mit kontinuierlicher oder satzweiser Behandlung bildet Wasser das bevorzugte Medium. Entsprechend sind aus diesem Grund organische Lösungsmittel weniger bevorzugt, sie können jedoch benutzt werden, vorausgesetzt, daß das Lösungsmittel eine Ionisierung der Säure oder Ammoniumverbindung gestattet. Typische Lösungsmittel sind z. B. cyclische und acyclische Äther, z. B. Dioxan, Tetrahydrofuran, Äthyläther, Diäthyläther, Diisopropyläther u. dgl.; Ketone, z. B. Aceton und Methyläthylketon; Ester, z.B. Äthylacetat und Propylacetat; Alkohole, z. B. Äthanol, Propanol, Butanol usw., sowie verschiedene andere Lösungsmittel, z. B. Dimethylformamid. The gaseous or liquid medium that is used to form The catalyst composition used may be non-aqueous or hydrous Be medium and include gases, polar solvents or aqueous solutions. Typical sources of hydrogen ions are z. B. organic and inorganic acids, while ammonium ions are typical ions that are capable of conversion to hydrogen ions. For reasons of economy and ease of manufacture in large-scale operations, continuously or batchwise Treatment makes water the preferred medium. For this reason they are correspondingly organic Solvents less preferred, but they can be used provided the solvent ionization of the acid or ammonium compound is permitted. Typical solvents are z. B. cyclic and acyclic ethers, e.g. B. dioxane, tetrahydrofuran, ethyl ether, diethyl ether, diisopropyl ether and the like; Ketones e.g. B. acetone and methyl ethyl ketone; Esters, e.g., ethyl acetate and propyl acetate; Alcohols e.g. B. ethanol, propanol, butanol, etc., as well as various other solvents, e.g. B. dimethylformamide.
Die Wasserstoffionen oder die Ammoniumionen können in dem Medium in einer Menge anwesend sein, die je nach dem pH-Wert des flüssigen oder gasförmigen Mediums in weiten Grenzen variiert. Beispielsweise liegt der pH-Wert für Medien, die Wasserstoffionen enthalten, im Bereich von etwa 1,0 bis 7,0 und vorzugsweise innerhalb eines pH-Bereiches von 3,8 bis 4,5. Wenn Ammoniumionen benutzt werden, entweder allein oder in Kombination mit Wasserstoffionen, liegt der pH-Wert im Bereich von 4,5 bis 12,0'und vorzugsweise innerhalb der Grenze von etwa 4,5 bis 8,5.The hydrogen ions or the ammonium ions can be present in the medium in an amount which depends on the pH of the liquid or gaseous Medium varies within wide limits. For example, the pH value for media is the hydrogen ions contained, in the range of about 1.0 to 7.0 and preferably within a pH range of 3.8 to 4.5. When ammonium ions are used, either alone or in combination with hydrogen ions, lies the pH in the range 4.5 to 12.0 'and preferably within the limit of about 4.5 to 8.5.
In einer Ausführungsform der Behandlung mit dem gasförmigen oder flüssigen Medium kommt eine Arbeitsweise zur Anwendung, bei der Zeolith ZK-5 oder ein Derivat desselben, in dem die mit R gekennzeichneten Ionen teilweise oder vollständig durch Metallkationen ersetzt sind, mit dem gewünschten gasförmigen oder flüssigen Medium so lange in Berührung gebracht wird, bis metallische Kationen wirksam um einen Betrag von mindestens 5O°/o und vorzugsweise 60 bis 75 °/0 oder mehr verringert sind, um ein kristallines Wasserstoffaluminosilicat zu schaffen, das einen Metallgehalt von weniger als etwa 4,0 Gewichtsprozent und vorzugsweise weniger als 2 oder 3 Gewichtsprozent hat. Die wirksame Behandlung mit dem gasförmigen oder flüssigen Medium zur Herstellung des entsprechenden Wasserstoffaluminosilicats ändert sich mit der Dauer der Behandlung und der Temperatur, bei der sie durchgeführt wird. Erhöhte Temperaturen neigen dazu, die Geschwindigkeit der Behandlung zu erhöhen, während sich die Dauer umgekehrt zu der Wasserstoffionen- oder Ammoniumkonzentration des gasförmigen oder flüssigen Mediums ändert. Allgemein kann gesagt werden, daß die angewendeten Temperaturen von Temperaturen unterhalb der Raumtemperatur von 24° C bis herauf zu Temperaturen unterhalb der Zersetzungstemperatur des Aluminosilicate reichen. Nachfolgend an die Mediumbehandlung wird das behandelte Aluminosilicat mit Wasser gewaschen, vorzugsweise mit destilliertem Wasser, bis das abfließende Waschwasser einen pH-Wert von Waschwasser, d. h. zwischen etwa 5 und 8, hat. Das Aluminosilicat wird danach getrocknet und durch Erhitzen in einer inerten Atmosphäre bei Temperaturen im Bereich von etwa 204 bis 815° C aktiviert, wobei Ammoniumionen, sofern solche anwesend sind, einer Umwandlung zu Wasserstoffionen unterliegen.In one embodiment of the treatment with the gaseous or liquid medium, a procedure is used in which zeolite ZK-5 or a derivative of the same, in which the ions marked with R are partially or completely replaced by metal cations, with the desired gaseous or liquid medium are brought into contact until metallic cations effective / decreased by an amount of at least 5O ° / o un d is preferably 60 to 75 ° 0 or more, to provide a crystalline Wasserstoffaluminosilicat, which has a metal content of less than about 4, 0 percent by weight and preferably less than 2 or 3 percent by weight. The effective treatment with the gaseous or liquid medium to produce the corresponding hydrogen aluminosilicate varies with the duration of the treatment and the temperature at which it is carried out. Elevated temperatures tend to increase the rate of treatment while the duration changes inversely with the hydrogen ion or ammonium concentration of the gaseous or liquid medium. In general it can be said that the temperatures used range from temperatures below room temperature of 24 ° C. up to temperatures below the decomposition temperature of the aluminosilicate. Following the medium treatment, the treated aluminosilicate is washed with water, preferably with distilled water, until the washing water flowing off has a washing water pH, ie between about 5 and 8. The aluminosilicate is then dried and activated by heating in an inert atmosphere at temperatures in the range of about 204 to 815 ° C, with ammonium ions, if present, undergoing conversion to hydrogen ions.
Das Aluminosilicatmaterial kann nach bekannten Methoden auf seinen Metallionengehalt analysiert werden. Die Analyse umfaßt sowohl die Untersuchung des abfließenden Wäschmediums auf Anionen, die als Ergebnis der Behandlung im Waschmedium erhalten werden, als auch eine Bestimmung von und eine Korrektur für Anionen, die aus löslichen SubstanzenThe aluminosilicate material can be analyzed for its metal ion content by known methods will. The analysis includes the examination of the draining laundry medium for anions, which are obtained as a result of the treatment in the washing medium, as well as a determination of and a Correction for anions from soluble substances
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oder Zersetzungsprodukten von unlöslichen Substan- satorprodukt wird dann vorzugsweise in einer inertenor decomposition products of insoluble Substan- isator product is then preferably in an inert
zen, welche sonst in dem Aluminosilicat als Verun- Atmosphäre in Nähe der Temperatur, die für die Um-zen, which are otherwise in the aluminosilicate as pollutants, atmosphere close to the temperature necessary for the environment
reinigungen anwesend sind, in das abfließende Wasch- ' Wandlung in Betracht kommt, vorcalciniert, er kanncleanings are present, in the outflowing wash 'change comes into consideration, precalcined, he can
medium gehen. aber auch anfänglich während der Benutzung in demgo medium. but also initially during use in the
Die zur Durchführung der Mediumbehandlung des 5 Umwandlungsverfahren calciniert werden. Im all-Aluminosilicats praktisch angewendete Arbeitsweise gemeinen wird die Zusammensetzung bei etwa 65 bis kann satzweise oder kontinuierlich bei atmosphä- 315° C getrocknet und danach in Luft oder einer rischem, unteratmosphärischem oder überatmosphä- inerten Atmosphäre aus Stickstoff, Wasserstoff, Herischem Druck ausgeführt werden. Es kann eine Lö- lium, Abgas oder einem anderen inerten Gas bei Temsung der Wasserstoff ionen, und/oder der Ammonium- io peraturen im Bereich von etwa 204 bis 8O5°C über ionen in Form eines geschmolzenen Materials, eines Zeiträume im Bereich von 1 bis 48 Stunden oder mehr Dampfes, einer wäßrigen oder einer nicht wäßrigen calciniert.Which are calcined to carry out the medium treatment of the 5 conversion process. Im all-aluminosilicate in practice, the composition is generally about 65 to can be dried batchwise or continuously at atmospheric 315 ° C and then in air or a A chemical, subatmospheric or superatmospheric atmosphere consisting of nitrogen, hydrogen, herischen Printing. It can be a lium, exhaust gas, or some other inert gas during dehumidification the hydrogen ions, and / or the ammonium temperatures in the range of about 204 to 805 ° C above ions in the form of a molten material, for periods ranging from 1 to 48 hours or more Steam, an aqueous or a non-aqueous calcined.
Lösung langsam durch ein festes Bett des Alumino- Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Aspekts silicats geleitet werden. Falls gewünscht kann eine der Erfindung ist die Verwendung von {einteiligen Hydrothermal behandlung oder eine entsprechende 15 Wasserstoffaluminosilicat-Katalysatorteilchen in einer nicht wäßrige Behandlung mit polaren Lösungsmitteln siliciumhaltigen Gelmatrix, in der der Katalysator in durch Einführung des Aluminosilicats und des flüssigen solchen Mengenanteilen anwesend ist, daß das sich oder gasförmigen Mediums in einen geschlossenen Be- ergebende Produkt etwa 2 bis 95 Gewichtsprozent, vorhälter, der unter seinem autogenen Druck gehalten zugsweise etwa 5 bis 50 Gewichtsprozent, des Aluminowird, bewirkt werden. In ähnlicher Weise können Be- 20 silicats in der endgültigen Zusammensetzung enthält, handlungen Anwendung finden, die eine Schmelz- Die Zusammensetzungen aus Wasserstoffalumino- oder Dampfphasenberührung umfassen, vorausgesetzt, silicat und siliciumhaltigem Gel können nach verschiedaß der Schmelzpunkt oder die Verdampfungstempe- denen Methoden hergestellt werden, bei denen das ratur der Säure oder der Ammoniumverbindung Aluminosilicat mit Siliciumdioxyd -vereinigt wird, unterhalb der Zersetzungstemperatur des Alumino- 25 während sich das letztere in einem wasserhaltigen Zusilicäts liegen. stand befindet, z. B. in Form eines Hydrosols, einesDissolve slowly through a fixed bed of the Alumino- A preferred embodiment of this aspect silicats are conducted. If desired, one of the invention is the use of {monobloc Hydrothermal treatment or an equivalent of 15 hydrogen aluminosilicate catalyst particles in one non-aqueous treatment with polar solvents silicon-containing gel matrix in which the catalyst in by introducing the aluminosilicate and the liquid is present in such proportions that the or gaseous medium in a closed giving product about 2 to 95 percent by weight, reservoir, which is kept under its autogenous pressure, preferably about 5 to 50 percent by weight, of the alumina, be effected. Similarly, containing 20 silicats in the final composition, The compositions of hydrogen aluminos- or vapor phase contact, provided that the silicate and silicon-containing gel can be different the melting point or the evaporation temperatures are established methods in which the the acid or ammonium compound aluminosilicate is combined with silicon dioxide, below the decomposition temperature of the alumino-25 while the latter is in a water-containing additive lie. stand, z. B. in the form of a hydrosol, one
Die mit einem gasförmigen oder flüssigen Medium Hydrogels, eines nassen gallertartigen NiederschlagsThose with a gaseous or liquid medium hydrogel, a wet gelatinous precipitate
behandelten Zusammensetzungen, wie sie gemäß oder einer Mischung davon. So. kann z. B. Silicium-treated compositions as claimed in or a mixture thereof. So. can z. B. silicon
dieser Ausführungsform der Erfindung hergestellt dioxydgel, das durch Hydrolyse einer basischenThis embodiment of the invention produced dioxydgel, which by hydrolysis of a basic
werden, haben eine ausgedehnte Anwendbarkeit als 30 Alkalisilicatlösung mit einer Säure, z. B. Salzsäure,have broad applicability as an alkali silicate solution with an acid, e.g. B. hydrochloric acid,
Katalysatoren bei einer Vielzahl von Kohlenwasser- Schwefelsäure usw., gebildet worden ist, direkt mitCatalysts in a variety of hydrochloric acid, etc., formed directly with
Stoffumwandlungsverfahren einschließlich Isomerisie- feinteiligem Aluminosilicat vermischt werden, welchesMaterial conversion processes including isomerization finely divided aluminosilicate are mixed, which
rung, Dealkylierung, Alkylierung, Disproportionie- eine Teilchengröße kleiner als 40 Mikron und vorzugs-tion, dealkylation, alkylation, disproportionation - a particle size smaller than 40 microns and preferably
rung, Hydratation von Olefinen, Aminierung von Öle- weise im Bereich von 2 bis 7 Mikron hat. Das Ver-tion, hydration of olefins, amination of oils has in the range of 2 to 7 microns. The Ver-
finen, Kohlenwasserstoff Oxydation, Dehydrierung, De- 35 mischen der beiden Bestandteile kann in irgendeinerfinen, hydrocarbon oxidation, dehydrogenation, demixing of the two constituents can in any one
hydratation von Alkoholen, Desulfurierung, Hydrie- gewünschten Weise erfolgen, z. B. in einer Kugel-hydration of alcohols, desulphurization, hydration, take place in the desired manner, e.g. B. in a spherical
rung, Hydroformierung, Reformierung, Hydrokrak- mühle oder in anderen Arten von Knetmühlen. Intion, hydroforming, reforming, Hydrokrak- mill or in other types of kneading mills. In
kung, Oxydation, Polymerisation u. dgl. Die Kataly- ähnlicher Weise kann das Aluminosilicat in einemCuring, oxidation, polymerization and the like. The catalysis-like manner can be the aluminosilicate in one
satoren sind außergewöhnlich beständig und ins- Hydrosol dispergiert werden, das durch UmsetzungSators are exceptionally stable and can be dispersed in the hydrosol by reaction
besondere bei solchen vorstehend genannten und ver- 40 eines Alkalisilicate mit einer Säure oder einem al-especially in the case of those mentioned above and an alkali metal silicate with an acid or an al-
wandten Verfahren brauchbar, die bei Temperaturen kaiischen Koaguliermittel erhalten worden ist. DasIt is possible to use methods obtained at cold coagulant temperatures. The
im Bereich von Raumtemperatur (21° C) bis herauf zu Hydrosol wird dann in Masse zu einem Hydrogel ab-in the range from room temperature (21 ° C) up to hydrosol is then in bulk to a hydrogel
etwa 538°C durchgeführt werden, einschließlich sol- setzen gelassen, welches danach getrocknet und inabout 538 ° C, including allowing to set, which is then dried and placed in
eher Verfahren, in denen der Katalysator durch Ab- Stücken der gewünschten Gestalt gebrochen wird,rather processes in which the catalyst is broken by chopping off the desired shape,
brennen verbrennbarer Ablagerungen periodisch re- 45 oder es wird durch eine Düse in ein Bad aus Öl oderburn combustible deposits periodically re- 45 or it is passed through a nozzle into a bath of oil or
generiert wird. Infolge ihrer hohen katalytischen einem anderen wasser unmischbaren Suspendiermediumis generated. Due to their high catalytic another water-immiscible suspension medium
Aktivitäten sind die Katalysatoren besonders brauch- verteilt, um kugelförmig gestaltete »Perle-Teilchen desActivities are distributed to spherically shaped »pearl particles of the catalysts especially useful
bar zur Bewirkung verschiedener Kohlenwasserstoff- Katalysators zu erhalten. Das in dieser Weise erhaltenebar to obtain various hydrocarbon catalyst effects. The one obtained in this way
umwandlungsverfahren, wie beispielsweise Alkylation, aluminosilicatsiliciumhaltige Gel wird frei von lös-conversion process, such as alkylation, aluminosilicate-silicon containing gel is free of soluble
bei verhältnismäßig tiefen Temperaturen mit geringen 5° liehen Salzen gewaschen und danach in der gewünsch-washed at relatively low temperatures with low 5 ° borrowed salts and then in the desired
Mengen an Katalysator, wodurch ein Geringstmaß an ten Weise getrocknet und/oder calcniert.Amounts of catalyst, resulting in a minimal amount of th way dried and / or calcined.
unerwünschten Seitenreaktionen und Betriebskosten Die siliciumhaltige Gelmatrix kann auch aus einemunwanted side reactions and operating costs The silicon-containing gel matrix can also consist of a
erzielt wird. Mehrfachgel bestehen, das eine überwiegende Mengeis achieved. Multiple gels consist of a predominant amount
Die Wasserstoffaluminosilicatzusammensetzungen Siliciumdioxyd mit ein oder mehreren Metallen oder können als Katalysator selbst oder als Zwischen- 55 deren Oxyden aus den Gruppen II, III, IV, V, VI, VII produkt bei der Herstellung von weiter abgewandelten und VIII des Periodensystems umfaßt. Besonders be-Kontaktmassen aus inerten und/oder katalytisch vorzugt werden Mehrfachgele von Siliciumdioxyd mit aktiven Materialien, die sonst als Grundlage, Träger, Metalloxyden der Gruppen Ha, IHb und IVa des Binder, Matrix oder Promotor für das Alumino- Periodensystems, wobei das Metalloxyd Magnesiumsilicat dienen, verwendet werden. Der Katalysator 60 oxyd, Aluminiumoxyd, Zirkonoxyd, Berylliumoxyd kann in gepulvertem, körnigem oder geformtem Zu- oder Thoriumoxyd ist. Die Herstellung von Mehrfachstand verwendet werden, geformt in Kügelchen oder gelen ist bekannt und umfaßt im allgemeinen Arbeits-Pellets aus feinkörnigen Teilchen mit einer Teilchen- weisen entweder mit getrennter Ausfällung oder mit größe von etwa 0,03 bis 9 mm lichter Maschenweite. gemeinsamer Ausfällung, bei denen ein geeignetes Salz In Fällen, wo der Katalysator geformt wird, z. B. 65 des Metalloxydes zu einem Alkalisilicat zugegeben durch Extrusion, kann das Aluminosilicat vor dem wird und eine Säure oder Base, wie das erforderlich ist, Trocknen extrudiert oder erst getrocknet oder teilweise zugesetzt wird, um die entsprechenden Oxyde ausgetrocknet und dann extrudiert werden. Das Kataly- zufallen. Der hier in Betracht kommende Silicium-The hydrogen aluminosilicate compositions contain one or more metals or silica Can be used as a catalyst itself or as an intermediate 55 their oxides from groups II, III, IV, V, VI, VII product in the manufacture of further modified and includes VIII of the periodic table. Especially be-contact masses from inert and / or catalytically preferred multiple gels of silicon dioxide with active materials that are otherwise used as a basis, carrier, metal oxides of groups Ha, IHb and IVa des Binder, matrix or promoter for the aluminum periodic table, the metal oxide being magnesium silicate serve to be used. The catalyst 60 oxide, aluminum oxide, zirconium oxide, beryllium oxide can be in powdered, granular or shaped additive or thorium oxide. The production of multiple booths Formed in beads or gels is known and generally includes working pellets of fine-grained particles with a particle size either with separate precipitation or with size of about 0.03 to 9 mm clear mesh size. common precipitation in which a suitable salt In cases where the catalyst is being molded, e.g. B. 65 of the metal oxide added to an alkali silicate by extrusion, the aluminosilicate can before being and an acid or base as that is required Drying extruded or first dried or partially added to the corresponding oxides are dried out and then be extruded. The catalyze falling. The silicon under consideration here
dioxydgehalt der siliciumhaltigen Gelmatrix liegt im allgemeinen im Bereich von 55 bis 100 Gewichtsprozent, wobei der Metalloxydgehalt im Bereich von 0 bis 45?/0 liegt. Geringere Mengen an Promotoren oder anderen Materialien, die in der Zusammensetzung anwesend sein können, schließen Cer, Chrom, Kobalt, Wolfram, Uran, Platin, Blei, Zink, Calcium, Magnesium, Lithium, Silber, Nickel und deren Verbindungen ein.The dioxide content of the silicon-containing gel matrix is generally in the range from 55 to 100 percent by weight, the metal oxide content being in the range from 0 to 45 μ / 0 . Minor amounts of promoters or other materials that may be present in the composition include cerium, chromium, cobalt, tungsten, uranium, platinum, lead, zinc, calcium, magnesium, lithium, silver, nickel and their compounds.
Der Wasserstoffaluminosilicatkatalysator kann auch in eine Aluminiumoxydgelmatrix einverleibt werden, die in herkömmlicher Weise durch Zugabe von Ammoniumhydroxyd, Ammoniumcarbonat usw. zu einem Aluminiumsalz, z. B. Aluminiumchlorid, Aluminiumsulfat, Aluminiumnitrat usw., in einer Menge zur BiI-dung von Aluminiumhydroxyd, das nach Trocknung in Aluminiumoxyd umgewandelt wird, hergestellt worden ist. Der Wasserstoffaluminosilicatkatalysator kann mit dem getrockneten Aluminiumoxyd vermischt werden, oder er kann eingebracht werden, während sich das Aluminiumoxyd in der Form eines Hydrosols, eines Hydrogels oder eines nassen gallertartigen Niederschlages befindet.The hydrogen aluminosilicate catalyst can also be incorporated into an alumina gel matrix, conventionally by adding ammonium hydroxide, ammonium carbonate, etc. to one Aluminum salt, e.g. B. aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum nitrate, etc., in an amount for formation made of aluminum hydroxide, which is converted into aluminum oxide after drying has been. The hydrogen aluminosilicate catalyst can be mixed with the dried alumina, or it can be introduced while The aluminum oxide is in the form of a hydrosol, a hydrogel, or a wet gelatinous precipitate is located.
Die nachstehenden Beispiele dienen zur weiteren Veranschaulichung der Erfindung.The following examples serve to further illustrate the invention.
gekennzeichnet:marked:
B ei s ρ i e 1 1B ei s ρ i e 1 1
410 g (2,88 Mol) Methyljodid wurden in einen 1-1-Dreihals-Rundkolben eingebracht, der mit einem Rührer, einem Rückflußkühler und einem Tropftrichter ausgestattet war. Der Kolben wurde in Eiswasser eingetaucht, und es wurde im Verlauf 1 Stunde durch den Tropftrichter eine Lösung von 148,4 g (1,32MoI) Triäthylendiamin, gelöst in 400 ml absolutem Alkohol, zugegeben. Während der Reaktion schied sich aus der Reaktionsmischung ein festes Produkt aus. Die Mischung wurde dann 0,5 Stunden bei Raumtemperatur von etwa 27° C gerührt. Danach wurden weitere 10 g Methyljodid in die Mischung eingeführt, und letztere wurde 0,5 Stunden bei Rückflußttmperatur von etwa 78° C auf einem Wasserdampfbad gerührt. Dann wurden überschüssiges Methyljodid und Alkohol aus dem Kolben abgedampft. Das zurückbleibende feste Produkt wurde auf einem Buchner-Trichter gesammelt und mit absolutem Äthanol gewaschen. Nach Umkristallisation aus einer Wasser-Äthanol-Mischung und Trocknung in Luft wurde eine Probe des kristallinen Produktes analysiert und als l,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandijodid identifiziert; dieses ist durch folgende Formel H2C-410 g (2.88 moles) of methyl iodide was placed in a 1-1 three-necked round bottom flask equipped with a stirrer, reflux condenser, and addition funnel. The flask was immersed in ice water and a solution of 148.4 g (1.32 mol) of triethylenediamine dissolved in 400 ml of absolute alcohol was added through the dropping funnel over the course of 1 hour. A solid product separated out from the reaction mixture during the reaction. The mixture was then stirred at room temperature of about 27 ° C. for 0.5 hours. A further 10 g of methyl iodide were then introduced into the mixture and the latter was stirred on a steam bath for 0.5 hours at reflux temperature of about 78 ° C. Excess methyl iodide and alcohol were then evaporated from the flask. The remaining solid product was collected on a Buchner funnel and washed with absolute ethanol. After recrystallization from a water-ethanol mixture and drying in air, a sample of the crystalline product was analyzed and identified as 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanediodide; this is by the following formula H 2 C-
CH3 CH 3
CH2
CH2 CH 2
CH 2
N-N-
CH3 CH 3
CH2 CH 2
CH,CH,
Die vorstehend aufgeführte Verbindung wurde dann in das Dihydroxyd umgewandelt, wie das im nachstehenden
Beispiel angegeben ist.
20 The above listed compound was then converted to the dihydroxide as indicated in the example below.
20th
Durch Umsetzung einer Lösung von 200 g Silbernitrat, gelöst in 500 ml Wasser, mit einer Isösung von 50 g Natriumhydroxyd, gelöst in 300 ml Wasser, wurde Silberhydroxyd hergestellt! Es bildete sich ein Niederschlag von Silberhydroxyd, und dieser wurde auf einem Trichter gesammelt und mit Wasser gewaschen, um überschüssiges Natriumhydroxyd zu entfernen.By reacting a solution of 200 g of silver nitrate, dissolved in 500 ml of water, with an i-solution of 50 g of sodium hydroxide dissolved in 300 ml of water was used to produce silver hydroxide! A precipitate formed of silver hydroxide, and this was collected on a funnel and washed with water, to remove excess sodium hydroxide.
Das feuchte Silberhydroxyd, 200 ml Wasser und 191 g l,4-Diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandijodid, das wie im Beispiel 1 hergestellt worden war, wurden in eine 1-1-Kugelmühle eingebracht und 3 Stunden in Drehung gehalten. »The moist silver hydroxide, 200 ml of water and 191 g of l, 4-Diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanijodid, which as in Example 1 was placed in a 1-1 ball mill and rotated for 3 hours held. »
Die sich ergebende Reaktionsmischung wurde durch einen Filtertrichter mit Sinterscheibe filtriert, und der Rückstand in dem Trichter wurde mit etwa 200 ml Wasser gewaschen. Das farblose Filtrat war, wie durch Titration festgestellt wurde, eine etwa 2n-basische Lösung. Die Lösung wurde unter Vakuum eingedampft, um die Konzentration zu erhöhen. Nachdem das Volumen hinreichend verringert war, um eine etwa 3n-Lösung zu ergeben, wurde die Mischung durch einen gesinterten Filtertrichter filtriert. Das sich ,ergebende klare farblose Filtrat war eine Lösung von 1,4 - Dimethyl -1,4 - diazoniabicyclo - (2,2,2) - octandihydroxyd. The resulting reaction mixture was filtered through a filter funnel with a sintered disk, and the Residue in the funnel was washed with about 200 ml of water. The colorless filtrate was how through Titration was found to be an approximately 2N basic solution. The solution was evaporated in vacuo, to increase concentration. After the volume was reduced enough, by about To give 3N solution, the mixture was filtered through a sintered filter funnel. That I The resulting clear colorless filtrate was a solution of 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedihydroxide.
Eine Lösung, die Silicat-*und l,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octanionen enthielt, wurde durch Auflösen von Siliciumdioxydgel in der vorstehend angegebenen Dihydroxydlösung gemäß der folgenden Gleichung hergestellt:A solution containing the silicate * and 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanions was obtained by dissolving silica gel in the above Dihydroxide solution prepared according to the following equation:
CH3 CH 3
H2C^ ^QH2
CH2 H 2 C ^ ^ QH 2
CH 2
CH2 CH 2
CH3 CH 3
CH2 CH 2
(OH)2 + SiO2 -~>.(OH) 2 + SiO 2 - ~>.
CH3 CH 3
H2C^ ^CH2
CH2 H 2 C ^ ^ CH 2
CH 2
H,C.H, C.
CH2 CH 2
CH3 CH 3
CH2 CH 2
SiO3 + H2OSiO 3 + H 2 O
dies erfolgte gemäß dem nachstehenden Beispiel.this was done according to the example below.
B ei sp i el 3Example 3
9,2 g Siliciumdioxydgel wurden unter mildem Erhitzen in 102 ml einer 2,99 η Lösung von 1,4-Dimethyll,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandihydroxyd, das gemäß Beispiel 2 hergestellt worden war, aufgelöst. Die sich ergebende Lösung wurde nitriert. Das Filtrat war eine Lösung von l^-Dimethyl-l^-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octansilicat. 9.2 g of silica gel were gently heated in 102 ml of a 2.99 η solution of 1,4-dimethyll, 4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedihydroxyd, which had been prepared according to Example 2, dissolved. The resulting solution was nitrided. The filtrate was a solution of l ^ -dimethyl-l ^ -diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanesilicate.
Die letztgenannte Lösung wurde bei der Herstellung des vorstehend beschriebenen neuartigen synthetischen Zeolithen gemäß dem nachstehenden Beispiel verwendet. The latter solution was used in the manufacture of the novel synthetic described above Zeolites used according to the example below.
Eine Lösung von 3,45 g Natriumaluminat in 10 ml Wasser wurde in ein Mischgefäß eingebracht. Die gemäß Beispiel 3 hergestellte l,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandisilicatlösung wurde auf 122 ml Gesamtvolumen verdünnt und rasch zu der Aluminatlösung zugegeben.A solution of 3.45 g of sodium aluminate in 10 ml of water was placed in a mixing vessel. According to Example 3 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedisilicate solution prepared was diluted to 122 ml total volume and quickly added to the aluminate solution.
Die Zusammensetzung der sich ergebenden Reaktionsmischung, ausgedrückt in Form der Oxyde, war wie folgt:The composition of the resulting reaction mixture, in terms of the oxides, was as follows:
5,9 Molprozent Na2O5.9 mole percent Na 2 O
45.0 Molprozent 1,4 - Dimethyl - 1,4 - diazonia-45.0 mole percent 1,4 - dimethyl - 1,4 - diazonia-
bicyclo-(2,2,2)-octanoxyd
4,0 Molprozent Al2O3 bicyclo (2,2,2) octane oxide
4.0 mole percent Al 2 O 3
45.1 Molprozent SiO2 45.1 mole percent SiO 2
Es bildete sich unmittelbar ein leichtes Gel. Die Mischung wurde 8 Tage bei 95 bis 10O0C erhitzt, und täglich wurden Prpben der Mischung untersucht, um den eingetretenen Kristallisationsgrad festzustellen. Nach 5 Tagen schien sich der Kristallinitätsgrad nicht mehr zu ändern.A light gel formed immediately. The mixture was heated for 8 days at 95 to 10O 0 C, and Prpben were tested the mixture daily, to determine the degree of crystallization occurred. After 5 days, the degree of crystallinity did not appear to change any more.
Das sich ergebende feste kristalline Produkt wurde auf einem Filter gesammelt, mit Wasser gewaschen und mit Luft bei 350° C gespült. Es wurde ein grauer Feststoff mit folgendem Sorptionsvermögen erhalten:The resulting solid crystalline product was collected on a filter, washed with water and purged with air at 350 ° C. A gray solid with the following sorption capacity was obtained:
Wasser
Cyclohexan.
η-Hexan ...water
Cyclohexane.
η-hexane ...
g sortiert je 100 g Probeg sorted per 100 g sample
19,3419.34
1,821.82
11,8411.84
Das Zeolithprodukt ergab bei der Analyse die folgende Zusammensetzung:Analysis of the zeolite product showed the following composition:
Na2O
Al2O3
SiO2 Na 2 O
Al 2 O 3
SiO 2
GewichtsprozentWeight percent
7,0
24,2
67,37.0
24.2
67.3
MolprozentMole percent
7,7
16,1
76,27.7
16.1
76.2
normalen 1,4-Dimethyl-l ,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandihydrocydlösung bereitet wurde. Die Mischung wurde 9 Tage bei 95 bis 1000C erhitzt uhd dann wie im Beispiel 4 getrocknet.normal 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedihydrocyd solution was prepared. The mixture was 9 days uhd heated at 95 to 100 0 C then dried as in Example 4. FIG.
Anteile des sich ergebenden Produktes wurden mit Luft bei 350 und 5500C gespült. Die erstere Behandlung ergab ein graues Material, während die letztere Behandlung zu einem weißen Produkt führte. Das Sorptionsvermögen dieses letztgenannten Materials war wie folgt:Shares of the resulting product were flushed with air at 350 to 550 0 C. The former treatment resulted in a gray material while the latter treatment resulted in a white product. The sorption capacity of this latter material was as follows:
g sorbiert je 100 g Probeg sorbed per 100 g sample
Wasser
Cyclohexan.
η-Hexan ...water
Cyclohexane.
η-hexane ...
20,6 0,920.6 0.9
12,712.7
Die Analyse des Zeolithproduktes war wie folgt:The analysis of the zeolite product was as follows:
Gewichtsprozent Molprozent Na2O 7,7 8,3Weight percent mole percent Na 2 O 7.7 8.3
Al2O3.
SiO2 .Al 2 O 3 .
SiO 2 .
24,5 67,524.5 67.5
16,1 75,616.1 75.6
Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse zeigte, daß dieses Material Zeolith ZK-5 war. 'X-ray diffraction analysis indicated that this material was zeolite ZK-5. '
Eine Lösung von 3,45 g Natriumaluminat und 0,8 g Natriumhydroxyd in 15 ml Wasser wurde in ein Mischgefäß eingebracht.A solution of 3.45 g of sodium aluminate and 0.8 g of sodium hydroxide in 15 ml of water was in a Mixing vessel introduced.
9,2 g Siliciumdioxydgel wurden in 127 ml einer 3,59 η Lösung von 1,4-Dimethyl-l,4-diazoniabicyclo-(2,2,2)-octandihydroxyd aufgelöst. Die so erhaltene Lösung wurde mit Wasser auf ein Gesamtvolumen von 167 ml verdünnt und unter Rühren zu dem Mischgefäß zugegeben. Einige Milligramm des gemäß Beispiel 5 erzeugten Zeolithproduktes wurden zu der Reaktionsmischung zugesetzt, um die Kristallisation zu erleichtern.9.2 g of silica gel were dissolved in 127 ml of a 3.59 μm solution of 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedihydroxide dissolved. The solution thus obtained was with water to a total volume of 167 ml and added to the mixing vessel with stirring. A few milligrams of the example 5 produced zeolite product were added to the reaction mixture to allow crystallization to facilitate.
Die Zusammensetzung der sich ergebenden Reak-. tionsmischung, ausgedrückt in Form der Oxyde, war wie folgt:The composition of the resulting reac-. tion mixture, expressed in the form of the oxides, was as follows:
7.1 Molprozent Na2O
53,6 Molprozent C8HlaN2O7.1 mole percent Na 2 O
53.6 mole percent C 8 H la N 2 O
3.2 Molprozent Al2O3
36,0 Molprozent SiO2 3.2 mole percent Al 2 O 3
36.0 mole percent SiO 2
Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse zeigte, daß das Produkt hochkristallin war und das Röntgenstrahlenpulverbeugungsmuster hatte, das vorstehend in Tabelle A angegeben ist.The X-ray diffraction analysis showed the product to be highly crystalline and the X-ray powder diffraction pattern given in Table A above.
Der neuartige Zeolith mit der oben angegebenen Zusammensetzung und dem angegebenen Röntgenstrahlenbeugungsmuster wurde als Zeolith ZK-5 bezeichnet. The novel zeolite having the above composition and X-ray diffraction pattern was named Zeolite ZK-5.
Es wurde eine Reaktion in der gleichen Weise und mit den gleichen Reaktionsteilnehmern wie im Beispiel 4 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß die Disilicatlösung unter Verwendung von 111 ml einer 2,74 Die so hergestellte Mischung wurde 41 Stunden bei 95 bis 1000C erhitzt. Das sich am Ende dieser Zeit ergebende feste Produkt wurde auf einem Buchnertrichter gesammelt, mit Wasser gewaschen und mit Luft bei 5000C gespült.It was carried out as a reaction in the same manner and with the same reactants in Example 4, except that the Disilicatlösung using 111 ml of a 2.74 The thus-prepared mixture was heated for 41 hours at 95 to 100 0 C. The at the end of that time resulting solid product was collected on a Buchner funnel, washed with water and purged with air at 500 0 C.
Das Sorptionsvermögen des sich ergebenden weißen festen Zeolithproduktes war wie folgt:The sorbent capacity of the resulting white solid zeolite product was as follows:
g sorbiert jeg sorbed each
100 g Probe100 g sample
Wasser water
Cyclohexan.
η-Hexan ...Cyclohexane.
η-hexane ...
22,9522.95
1,411.41
12,9212.92
Die Analyse des Zeolithproduktes war wie folgt: Gewichtsprozent MolprozentAnalysis of the zeolite product was as follows: weight percent mole percent
Na2O 9,16 10,2Na 2 O 9.16 10.2
Al2O3 25,8 17,4Al 2 O 3 25.8 17.4
SiO2 63,0 72,4SiO 2 63.0 72.4
Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse zeigte, daß es sich bei diesem Material um Zeolith ZK-5 handelte.X-ray diffraction analysis indicated that this material was zeolite ZK-5.
209 618/29209 618/29
Die viel kürzere Zeit, die im Vergleich zu den Beispielen 4 und 5 für die Kristallisation erforderlich war, dürfte der Gegenwart von zugesetztem Zeolithprodukt bei Beginn der Reaktion zuzuschreiben sein.The much shorter time required for crystallization compared to Examples 4 and 5, is believed to be attributable to the presence of added zeolite product at the start of the reaction.
Es wurde eine Reaktion in der gleichen Weise und mit den gleichen Reaktionsteilnehmern wie im Beispiel 5 durchgeführt, mit der Ausnahme, daß in einem 2,7fachen Maßstab wie bei dem früheren Beispiel gearbeitet wurde. Die so erhaltene Reaktionsmischung wurde 8 Tage bei 95 bis 1000C gehalten, bevor die Kristallisation vollständig war.A reaction was carried out in the same manner and with the same reactants as in Example 5, except that it was operated on a 2.7 times scale as in the previous example. The reaction mixture obtained in this way was kept at 95 to 100 ° C. for 8 days before the crystallization was complete.
Das Produkt wurde bei 350° C mit Luft gespült. Es besaß die folgenden Sorptionsfähigkeiten:The product was purged with air at 350 ° C. It possessed the following sorption abilities:
Wasser water
Cyclohexan
n-Hexan...Cyclohexane
n-hexane ...
g sorbiert je
100 g Probeg sorbed each
100 g sample
20,6620.66
1,441.44
13,8013.80
Die Zusammensetzung dieses Materials, das durch Röntgenstrahlenbeugung als Zeolith ZK-5 identifiziert wurde, war wie folgt:The composition of this material identified by X-ray diffraction as zeolite ZK-5 was as follows:
Gewichtsprozent MolprozentWeight percent mole percent
SiO2 ...·.· 70,3 77,8SiO 2 ... ·. · 70.3 77.8
'Beispiele'Examples
Eine Losung von 4,4 g Natnumaluminat in 6 ml Wasser wurde in ein Mischgefäß eingebracht. Hierzu wurden unter Rühren 61 ml einer 2,35 normalen 1,4 - Dimethyl - 1,4 - diazoniabicyclo - (2,2,2) - octandihydroxydlösung zugesetzt, in der 4,13 g Siliciumdioxydgel aufgelöst worden waren. Die sich ergebende Mischung wurde 72 Stunden bei 95 bis 100° C erhitzt. Das sich bildende Produkt wurde gesammelt, gewaschen und mit Luft bei 3500C gespült.A solution of 4.4 g of sodium aluminate in 6 ml of water was placed in a mixing vessel. To this, 61 ml of a 2.35 normal 1,4-dimethyl-1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octanedihydroxide solution, in which 4.13 g of silicon dioxide gel had been dissolved, were added with stirring. The resulting mixture was heated at 95 to 100 ° C for 72 hours. The forming product was collected, washed and purged with air at 350 0 C.
Das Zeolithprodukt hatte die nachstehend angegebenen Sorptionseigenschaften:The zeolite product had the following sorption properties:
g sorbiert je
100 g Probeg sorbed each
100 g sample
23 9623 96
10431043
12301230
Das Zeolithprodukt hatte folgende Analyse:The zeolite product had the following analysis:
Gewichtsprozent MolprozentWeight percent mole percent
■yyasser ■ yy asser
Cvclohexan
n-HexanCvclohexane
n-hexane
4545
5°5 °
Al2O3
SiO2 Al 2 O 3
SiO 2
27,5
56,827.5
56.8
15,1
18,8
66,015.1
18.8
66.0
Die Natriumionen in dem Zeolithen ZK-5 können durch Ammoniumionen ersetzt und letztere thermisch
zersetzt werden, um Ammoniak und einen Wasserstoff- oder Säurezeolithen zu ergeben, wie das im
nachstehenden Beispiel gezeigt ist.
ν & β The sodium ions in zeolite ZK-5 can be replaced with ammonium ions and the latter thermally decomposed to give ammonia and a hydrogen or acid zeolite, as shown in the example below.
ν & β
Eine gemäß Beispiel 5 hergestellte Probe von ZeolithA sample of zeolite prepared according to Example 5
ίο ZK-5 wurde mit konzentriertem Ammoniumhydroxyd und nachfolgend mit 250 ml einer gesättigten Ammoniumchloridlösung behandelt. Der Zeolith wurde dann bis zur Freiheit von Chloridionen mit Wasser gewaschen. Das sich ergebende Material enthielt nach Spülung bei 3500C 0,64 Gewichtsprozent Na2O, verglichen mit 7,7 Gewichtsprozent Na2O in dem ursprünglichen Zeolithen. Das1 Produkt hatte die folgenden Sorptionseigenschaften:ίο ZK-5 was treated with concentrated ammonium hydroxide and then with 250 ml of a saturated ammonium chloride solution. The zeolite was then washed with water until it was free of chloride ions. The resulting material, after rinsing at 350 ° C., contained 0.64 percent by weight Na 2 O, compared with 7.7 percent by weight Na 2 O in the original zeolite. The 1 product had the following sorption properties:
20 Wasser 20 water
CvclohexanCvclohexane
η-Hexanη-hexane
g sorbiert je
100g Probeg sorbed each
100g sample
21,0021.00
1 311 31
* 1200* 1200
a5 Ein Teil dieses Säurezeolithen wurde mit Wasser befeuchtet und bei 350° C gespült. Er besaß die folgenden a 5 Part of this acid zeolite was moistened with water and rinsed at 350.degree. He owned the following
3° Cyclohexan
n-Hexan 3 ° cyclohexane
n-hexane
1,61
13,621.61
13.62
Die vorstehenden Sorptionswerte zeigen, daß Zeolith ZK-5 in der Säureform in Wasser beständig ist.The above sorption values show that zeolite ZK-5 is stable in the acid form in water.
Die hohen katalytischen Aktivitäten, die mit erfindungsgemäß hergestellten Aluminosilicatzusammen-Setzungen erzielt werden, sind nachstehend in Verbindung mit der Krackung einer typischen Kohlenwasser-Stoffbeschickung erläutert. In den nachstehend angegebenen Beispielen bezieht sich die Katalysatoraktivität auf ein Maß der Krackaktivität des Aluminosilicats für n-Hexan. Bei dieser Prüfung wird die n-Hexan-Umwandlung in Geschwindigkeitskonstanten (rate constants) je Volumeinheit Katalysator umgewandelt und gegen die Aktivität von Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd gemessen, welches auf eine Bezugsaktivität von 1,0 bei 538°C normalisiert ist. Die Katalysatoraktivität des Aluminosilicats wird dann als Mehrfaches dieser Aktivität, d.h. des Siliciumdioxyd-Aluminiumoxyd-Standards, ausgedrückt. Der Siliciumdioxyd - Aluminiumoxyd - Bezugskatalysator enthält etwa 10 Gewichtsprozent Al2O3 und den RestThe high catalytic activities achieved with aluminosilicate compositions made in accordance with the present invention are illustrated below in connection with the cracking of a typical hydrocarbon stock feed. In the examples given below, catalyst activity refers to a measure of the cracking activity of the aluminosilicate for n-hexane. In this test, the n-hexane conversion is in rate constant (rate constants) per unit volume of catalyst coll Ewan punched and measured against the activity of silica-alumina, which is normalized to a reference activity of 1.0 at 538 ° C. The catalyst activity of the aluminosilicate is then expressed as a multiple of this activity, ie the silica-alumina standard. The silica-alumina reference catalyst contains about 10 percent by weight Al 2 O 3 and the remainder
Die Röntgenstrahlenbeugungsanalyse zeigte, daß dieses Produkt eine Mischung aus Zeolith X und Zeolith ZK-5 war. Die Gegenwart von Zeolith X ist nicht unerwartet, da die Reaktion, die folgende AnalyseX-ray diffraction analysis showed this product to be a mixture of Zeolite X and Zeolite was ZK-5. The presence of zeolite X is not unexpected as the reaction is the following analysis
13 9 Molprozent Na O13 9 mole percent Na O
38^4 Molprozent C8H18N2O
9 4 Molprozent Al O
384 Molprozent SiO °38 ^ 4 mole percent C 8 H 18 N 2 O
9 4 mole percent Al O
384 mole percent SiO °
hatte, ein Siliciumdioxyd/Aluminiümoxyd-Molverhältnis von 4,1 aufwies, was mit dem in Reaktionsmischungen vorliegenden Molverhältnis übereinstimmt, die für die Herstellung von Zeolith X verwendet werden.had a silica / alumina molar ratio of 4.1, which is consistent with the molar ratio present in reaction mixtures, which is for the manufacture of zeolite X can be used.
B e i s ρ i e 1 10B e i s ρ i e 1 10
74,2 g Triäthylendiamin [1,4 - Diazoniabicyclo-(2,2,2)-octan] wurden in 200 ml absolutem Äthanol aufgelöst, und 205 g Methyljodid wurden allmählich *m Verlaui von 1^ bis 2 Stunden zugesetzt, während die Mischung bei etwa 0° C gehalten und gerührt wurde. Es wurden weitere 10 g Methyljodid zugegeben, die Mischung wurde 0,5 bis 1 Stunde lang bei Rückfluß gehalten, und der Überschuß an Methyljodid und Alkohol wurde abgedampft.74.2 g of triethylenediamine [1,4-diazoniabicyclo- (2,2,2) -octane] were dissolved in 200 ml of absolute ethanol, and 205 g of methyl iodide were gradually added over a period of 1½ to 2 hours while the mixture kept at about 0 ° C and stirred. An additional 10 g of methyl iodide was added, the mixture was refluxed for 0.5 to 1 hour and the excess methyl iodide and alcohol were evaporated.
Der Brei wurde dann gekühlt, filtriert, mit absolutem Alkohol gewaschen und erneut filtriert. Der Feststoff wurde dann in einer Geringstmenge heißenThe slurry was then cooled, filtered, with absolute Washed alcohol and filtered again. The solid was then hot in a minimal amount
Wassers aufgelöst, und es wurde Äthanol zugegeben, bis eine Ausfällung einsetzte. Die Mischung wurde über Nacht stehengelassen, filtriert und mit Luft getrocknet und milde erhitzt; es wurden 217 g N,N'-Dimethyltriäthylendiammoniumjodid erhalten.Dissolve in water and add ethanol until precipitation started. The mix was let stand overnight, filtered and air dried and gently heated; 217 g of N, N'-dimethyltriethylenediammonium iodide were obtained receive.
217 g N,N' - Dimethyltriäthylendiammoniumjodid, 100 ml Wasser und Silberoxyd, das durch Umsetzung von 227 g Silbernitrat, gelöst in 21 Wasser, mit 56,8 g Natriumhydroxyd, gelöst in 1,5 1 Wasser, hergestellt worden war, wurden in eine Kugelmühle eingebracht ίο und über Nacht gemahlen.217 g of N, N '- dimethyltriethylenediammonium iodide, 100 ml of water and silver oxide, which by reaction of 227 g of silver nitrate, dissolved in 21 water, with 56.8 g Sodium hydroxide, dissolved in 1.5 liters of water, was placed in a ball mill ίο and ground overnight.
Nach Waschen mit Wasser, Filtrieren und Abdampfen eines Teils des Wassers bei 100 mm Hg wurden 270 ml einer 2,74 η Lösung von N,N'-Dimethyltriäthylendiammoniumhydroxyd erhalten. 15 *After washing with water, filtering and evaporating part of the water at 100 mm Hg 270 ml of a 2.74 η solution of N, N'-dimethyltriethylenediammonium hydroxide receive. 15 *
Das vorstehend genannte Ν,Ν'-Dimethyltriäthylendiammoniumhydroxyd wurde mit Wasser verdünnt, bis eine 2,35 η Lösung erhalten wurde, und 443 ml dieser Lösung wurden mit 31 g Siliciumdioxydgel gemischt. 355 ml dieser Mischung wurden dann zu einer ' Lösung von 9,3 g NaAlO2 in 27 ml Wasser zugegeben, 2 Minuten lang gerührt, dann auf 1000C erhitzt und bei dieser Temperatur unter Rühren 68 Stunden lang gehalten. Die Mischung wurde dann filtriert, mit 200 ml Wasser gewaschen und dann mit Luft bei 350 und 5000C gespült. Das sich ergebende Produkt ist ein als ZK-5 identifiziertes Aluminosilicat und hat eine relative Krackaktivität für η-Hexan von 1,4.The aforementioned Ν, Ν'-dimethyltriethylenediammonium hydroxide was diluted with water until a 2.35 η solution was obtained, and 443 ml of this solution was mixed with 31 g of silica gel. 355 ml of this mixture was then added to a 'solution of 9.3 g of NaAlO 2 in 27 ml water, stirred for 2 minutes, then heated to 100 0 C and held for 68 hours at this temperature under stirring. The mixture was then filtered, washed with 200 ml of water and then rinsed with air at 350 and 500 ° C. The resulting product is an aluminosilicate identified as ZK-5 and has a relative cracking activity for η-hexane of 1.4.
B e i s ρ i e 1 11B e i s ρ i e 1 11
3 oder 4 g des kristallinen Aluminosilicats ZK-5, das gemäß Beispiel 10 hergestellt worden war und eine Teilchengröße von etwa 5 Mikron hatte, wurden zunächst mit einer ungesättigten Lösung von NH4OH und danach mit 200 ml heißer gesättigter NH4Cl-Losung behandelt. Das sich ergebende Produkt wurde mit Wasser gewaschen, bis die abfließende Flüssigkeit keine Chloridionen enthielt, und dann calciniert. Das sich ergebende säureabgewandelte Aluminosilicat hatte eine relative Krackaktivität für η-Hexan von 440 und ergab folgende Analyse:3 or 4 g of the crystalline aluminosilicate ZK-5, which had been prepared according to Example 10 and had a particle size of about 5 microns, were treated first with an unsaturated solution of NH 4 OH and then with 200 ml of hot, saturated NH 4 Cl solution . The resulting product was washed with water until the drained liquid did not contain chloride ions, and then calcined. The resulting acid modified aluminosilicate had a relative cracking activity for η-hexane of 440 and gave the following analysis:
MolprozentMole percent
Na2O 0,34Na 2 O 0.34
Al2O3 16,3Al 2 O 3 16.3
SiO2 83,4SiO 2 83.4
2 g des kristallinen Aluminosilicats ZK-5, das gemäß Beispiel 10 hergestellt worden war und eine Teilchengröße von etwa 5 Mikron hatte, wurden mit 200 ml einer 0,1 η HCl-Lösung und dann mit 200 ml einer 1,0 η HCl-Lösung behandelt. Das Produkt wurde dann mit Wasser gewaschen, bis die abfließende Flüssigkeit keine Chloridionen enthielt. Das sich ergebende säureabgewandelte Aluminosilicat hatte. eine relative Krackaktivität für η-Hexan von 185 und ergab folgende Analyse:2 g of the crystalline aluminosilicate ZK-5, which had been prepared according to Example 10 and one Particle size of about 5 microns was mixed with 200 ml of a 0.1 η HCl solution and then with 200 ml treated with a 1.0 η HCl solution. The product was then washed with water until it drained off Liquid did not contain chloride ions. The resulting acid modified aluminosilicate had. a relative cracking activity for η-hexane of 185 and gave the following analysis:
MolprozentMole percent
Na2O... 0,47Na 2 O ... 0.47
Al2O3 22,5Al 2 O 3 22.5
SiO2 76,8SiO 2 76.8
Claims (6)
Al2O3 SiO 2
Al 2 O 3
von etwa 25 bis 50,'Na 2 O "+ C 8 H 18 N 2 O"
from about 25 to 50,
SiO2"Na 2 OT 1 CsH 18 N 2 O
SiO 2 "
Family
ID=
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