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DE1667727A1 - Kristalliner,synthetischer Zeolith-Komplex und Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents

Kristalliner,synthetischer Zeolith-Komplex und Verfahren zu seiner Herstellung

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Publication number
DE1667727A1
DE1667727A1 DE19681667727 DE1667727A DE1667727A1 DE 1667727 A1 DE1667727 A1 DE 1667727A1 DE 19681667727 DE19681667727 DE 19681667727 DE 1667727 A DE1667727 A DE 1667727A DE 1667727 A1 DE1667727 A1 DE 1667727A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zeolite
crystalline
active
synthetic zeolite
silica
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19681667727
Other languages
English (en)
Inventor
Whittam Thomas Vincent
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Peter Spence and Sons Ltd
Original Assignee
Peter Spence and Sons Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Peter Spence and Sons Ltd filed Critical Peter Spence and Sons Ltd
Publication of DE1667727A1 publication Critical patent/DE1667727A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
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    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/061Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof containing metallic elements added to the zeolite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
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    • C01B33/26Aluminium-containing silicates, i.e. silico-aluminates
    • C01B33/28Base exchange silicates, e.g. zeolites
    • C01B33/2807Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures
    • C01B33/2892Zeolitic silicoaluminates with a tridimensional crystalline structure possessing molecular sieve properties; Isomorphous compounds wherein a part of the aluminium ore of the silicon present may be replaced by other elements such as gallium, germanium, phosphorus; Preparation of zeolitic molecular sieves from molecular sieves of another type or from preformed reacting mixtures containing an element or a compound occluded in the pores of the network, e.g. an oxide already present in the starting reaction mixture

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Description

(Zusatz zu Patent o ο** o°» * Pat„AnmoS 107 16*7 IVa/12 i)
Die vorliegende Erfindung betrifft verbesserte synthetische, kristalline Zeolith-Komplexe mit selektiven Absorptionseigen- ^ schäften sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.
Die Herstellung von synthetischen, kristallinen zeolithlschen Alkali- oder Srdalkalialuminosilikaten für die Verwendung als Molekularsiebe ist heute allgemein bekannt. Diese synthetischen Zeolithe bestehen aus einem Skelett oder riesigem anionischen Gerüst, das durch Verknüpfung tetraedrischer AlO2^ und SiO^-Qrundeinheiten zu einer ausgedehnten wabenartigen Struktur aufgebaut 1st* Dieses wabenartige Gerüst enthält Hohlräume und miteinander verbundene Kanäle und kann daher Wasser oder andere Moleküle geeigneter Oröße lnterstltiell binden. Die negative Ladung des Gerüstes 1st durch Kationen wie beispielsweise Natrium, Kalium oder Calcium neutralisiert, die beweg-Iioh sind und auf dem Weg des Xonenaustausches, z.B. durch Behandlung mit einer geeigneten Lösung anderer Kationen, durch andere Kationen ausgetauscht werden können.
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Gegenstand des Hauptpatentes (Patentanmeldung
S 107 167 IVa/121) 1st ein Verfahren zur Herstellung eines kristallinen synthetischen Zeolith-Komplexes BdLt einea Qehalt an fest im anionischen Gerüst gebundenen Magnesium, wobei man eine Kieselsäurekomponente, eine Aluminiumoxydkomponente, eine Natrlumkoroponente und ein Magnesiumsalz in wässrigen Medien miteinander umsetzt« wobei die Kieselsäurekomponente zumindest zum Teil in einem dort definierten Sinn aktiv 1st und die Mindestaktivität 30 Einheiten beträgt, und wobei die Reaktionε-mlsohung auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis ISO0C erwärmt wird, bis sich ein kristallines Produkt gebildet hat. Das Wesentliche des so gewonnenen Zeolith-Komplexes besteht darin, daß er Magnesium sowie Überschüssiges SiO2 in dem anionischen Gerüst gebunden enthält.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Bereich der selektiv absorbierenden Stoffe der beschriebenen Art zu erweitern durch die Gewinnung von Zeolith-Komplexen, in denen ein anderes Element als Magnesium sowie selbstverständlich Aluminium und Silicium in dem nicht austauschbaren Grundgerüst zusammen mit überschüssigem SlOg eingebaut ist. Der Ausdruck "fest gebunden" wird im folgenden im gleichen Sinn wie in dem
Hauptpatent (deutsche Patentanmeldung S 107 167 IVa/121) gebraucht, um anzudeuten, daß das zusätzlich· Element
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in das anionisch« Qrondgerüst des Zeolithen eingebaut 1st.
Oegenetand der Erfindung ist demgemäß ein kristalliner, synthetischer Zeolith-Koaplex, der die üblichen austauschbaren Kationen eines Zeolithen, z.B. Alkallmetalle, Brdalkalimetalle, Wasserstofffatome oder Auaonlumlonen enthält und in dessen GrundgerUst darüberhinaus irreversibel ein Element der Gruppen IB9 IIA, IIB, ZXIA* IXXB, VIIX (ausgenommen Ruthenium), sei- " tene Erden, Thorium« Blei Vanadin oder Hangan neben überschuss!- ~ gee Siliciuadioacyd gebunden 1st. KLt dem Ausdruck "überschüssiges Sillciumdioxyd", wie er im folgenden verwendet wird, 1st die Menge gemeint* mit der der Qesamtgehalt an Silloiundioxyd im Zeollth (mit dem Gehalt an Irreversibel gebundenen überschüssigen Siliciumdloxyd und dem fest gebundenen Element) die Kleselstturemenge Überschreitet, die normalerweise vorliegen würde, wenn keines der oben erwähnten susätsuchen Elemente bei der Herstellung des Zeolithen Verwendung gefunden hKtte. |
Die bislang bekannten synthetischen Zeolithe weisen!η ihren Eigenschaften gewisse Abweichungen auf, die sumindest teilweise auf die Abweichungen in dem SlOg/AlgOyVerhSltnis in der Struktur surUokgeftthrt werden können. So besitzen beispielsweise synthetische, auf bekannte Welse hergestellte Faujasite ein maximales eiOg/AlgO^-Verhältnis von etwa 5,6, während bei
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eines) erfindungageaXf en Seollth-Komplex in «Ilen Fallen gleichseitig «It dea Einbau des zusätzlichen Elementes ein Ansteigen des SlOg-Qehaltes In den Jeweiligen Zeolith beobachtet wird. So beeitxt ein Faujasit mit eines Oehalt von 1,0 Mol Nickel in de» Oerttst ein SiOg/AlgCyVerhältnis von etwa 7*0. Ee 1st somit möglich, einzelne Zeolithe «it dem Oerüat der Zeolithe A, B, L, X, Y, T oder Oaelinit, Erionit bzw. Offretit herzustellen, die erhebliche Henge des zusätzlichen Elementes enthalten und die ein erheblioh höheres SiOg/AlgO^-Verhäitnis besitzen, als bei den bislang bekannten Komplexen des Jeweiligen Typs maximal vorkommt. Ein Vorteil des zusätzlichen Einbaues der Elemente und insbesondere von katalytisch wirkenden Metallen liegt darin, daß der Oehalt an derartigen zusätzlichen Elementen in den seolithisohen Oerüet einen wesentlich höheren Wert erreichen kann, als dies bislang durch Ionenaustausch mögt loh war; außerdem ist es bei bestimmten Zeolith-Typen, z.B. Zeolith A, auf diese Welse möglich Sohwermetalle einzubauen, die bei einem Einführen mittels Ionenaustausch das Zeolithgltter zerstören würden. Wenn man das erfindungsgemäße Verfahren mit dem herkömmlichen lonenaustaueohverfahren kombiniert, dann kann beispielsweise. ein Paujasit mit hohem SiOg-Oehalt und einem Niokelgehalt von 15 % auf einfache Weise erhalten werden, wKhrend man durch Ionenaustausch aus einem normalen Paujaeit nut* ein Produkt mit einem Nickelgehalt von 8,5 0ew.£ gewinnen kann.
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01· erflndungsgemäfl gewonnenen Produkte sind »Is Molekularsiebe «owl· für spezielle Herstellungsverfahren, wie katalytleohe Krackprozesse, Reform!erungen, Hydrokrackverfahren, Hydrosulfurierungen, Alkyllerungen« Dealkylierungen» Disproportion! erungen« Isomerlslerungen« Polymerisation und Oxydation besondere wertvoll·
Gegenstand der Erfindung ist weiterbin ein Verfahren zur Herstellung eines Zeollth-Komplexes« der ein Element der Gruppen IB, IIA« HB, HIA, HIB, VIII ( ausgenommen Ruthenium) oder seltene Erden, Thorium« Blei» Vanadin oder Magnesium neben überschüssigem Sillclumdioxyd Irreversibel im anionischen Grundgerüst des Komplexes gebunden enthält, und das dadurch gekennzeichnet 1st, daß man eine Kieselsäurekomponente« eine Aluminiumoxydkomponente« ein Alkallmetalloxyd und ein Salz des zusätzlichen Elements In wässrigem Medium miteinander umsetzt« wobei die Kieselsäurekomponente zumindest zum Teil aktiv ist undd die Mindestaktivität 30 Einheiten und Vorzugs» weise mindestens 200 Einheiten beträgt* Der Begriff "Aktivität" Im Zusammenhang mit der als Ausgangssubstanz verwendeten Kieselsäurekomponente ist In den Parallelanmeldungen S 106 857 XVa/121 und S 109 955 ZVa/121 höher definiert. In den genannten Parallelanmeldungen wird ein" Verfahren zur Bestimmung der Aktivität der Jeweils einzusetzenden KIeselsäurekomponentenen beschrieben; das Verfahren besteht« kurz-
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zusammengefaßt, darin« daft nan die zu untersuchende Kiesel -atturekomponente in VerdUnnungaversuchen bsi verschiedenen Konzentrationen sit einer inaktiven KieselsSurekojnponente verdünnt. FUr die Teste wird eine Umsetzung verwendet, die zur Erzeugung von Zeolith X führt* bei Verwendung Inaktiver Silikate führt die Umsetzung nicht zu Zeolith X« während bei. Verwendung aktiver Silikate Zeolith X erhalten wird« falls die Aktivität ausreicht. Durch Vergleichsversuche mit ainen bekannten Standard kann die Aktivität in Einheiten zwischen 0 und mehr als 1000 angegeben werden·
Bei der Auswahl der Reaktionspartnor kann das Aluminiumoxid in Fora von Hatriumalumlnat oder als Salz« z.B. Aluminiumsulfat« oder sogar als lösliches Aluiainiuraxsyd eingesetzt werden« wie ee durch Umsetzung von NafcriuBäiydrogencarbonatlösungen mit Aluminiumsulfatlösungen erhalten wird} Natriumalurainat wird jedoch bevorzugt.
Die aktive KieselsXurekcmponente kann ein aktives Silikat oder ein aktives Sillolumdioxyd sein« wie sie in den Parallel« anaeldungen S 106 857 IVa/121 und S 109 955 XVa/121 beschrieben sind. Das in die Zeolithetruktur einsubauende zusKtzliohe Element kann der Reaktionsmischune in Form irgendeines wasserlöslichen Salzes oder beispielsweise in Form eines frisch ausgefällten Silikate zugesetzt werden.
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Zur Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden Beispiele dienen.
Beispiel 1
Die verwendeten Ausgangssubstanzen waren 94,Og Natriujanetasi Ii katraonohydrat (Aktivität: 900 Einheiten)» 256,0 g kolloidale Kieselsäure alt einem Gehalt von ungefähr 30 % 81O2 (inaktiv), ?9»8 g Natriunaluminat (X,2 Nag0 · Al2O,, . 12 H2O) 422,0 g Wasser und 9,52 g Kobalt«(IX)-ohlorldhexahydrat. IXLe Molverhältnisee betrugen somit Co/AlgO, *» 0,4, SiOg/AlgO- - 20, Ha20/S10g - 0,4 und HgO/NagO - 45«
Das Natriuametasillkat wurde zunäohst in 350 ml Wasser gelöst und die kolloidale Kieselsäure unter Rühren zugefügt. Anschließend wurde das Kobaltsalz in 50 ml Wasser gelöst und langeaa unter kräftigem Rühren mit der Slllkatmisohung vermengt. Das Rühren wurde JO Minuten lang fortgesetzt, um eine hoMOgene Mischung zu erzielen· Darauf wurden das Natrlumaluminat und das restliehe Wasser unter Rühren zugefügt und das Rühren wurde etwa 1 Stunde lang fortgesetzt, bis eine homogene Mischung entstanden war. Diese Misohung wurde auf 95°C erwärmt und unter ständigem Rühren 24 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten. Das Produkt wurde von der Mutterlauge ab-
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filtriert und gewaschen bis da· Flltrat einen pH-Wert ton etwa IO aufwies· Die chemische Zusammensetzung des bei 1000C getrockneten Produktes entsprach folgender Formel:
1,21 Na2O · Al2O · 6,15 S10g . 0,4 CoO ·
Röntgenbeugungediagramme dieses Produktes zeigten, daS es hoohgradlg kristallin war, wobei die Linien »1t einen Faujasit alt einem SlOg/AlgO-oNolverhKltnls von 5Λ5 t 1 Übereinstimmten ν Daraus folgt, daß das überschüssige Siliciumdioxid ebenso wie das Kobalt In das ZeollthgerUst eingebaut worden 1st. SIn Faujasit ohne zusätzliches Kobalt alt einem SiOg/AI2O3-MoI verhältnis von 6,15 s 1 würde eine leicht erkennbar« Verschiebung der d-Abstände Im Vergleich zu einem Faujasit alt einem SiOg/AI2O5-MoIverhältnis von 5,15 1 1 «eigen.
Versuche, das Kobalt oder das überschüssige SlO2 durch einen mehrstufigen Ionenaustausch mit NaCl und anschließendes Waschen zu entfernen, schlugen vollständig fehl, was beweist, daß beide Bestandteile irreversibel in dem OrundgerUat des Zeolithkoaplexee gebunden sind.
Eine Bestätigung dafür, dafi das Kobalt und das Überschüssige Sillclumdloxyd in dem QrundgerUst des Zeolithe verankert sind, wurde durch Abdorptionsdaten erhalten. Der Kobalt-Zeolith-
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Koaplex besaß eine leobutankapazität von nur 10,5 Gew.#
bezogen auf das Gewicht, während der entsprechende tobalt -
freie, auf genau die gleiche Welse aber in Abwesenheit eines
Kobaltsalzes hergestellte Faujaslt eine Kapazität von 16 Gew.Ji
bezogen auf das Gewicht aufweist. Es sind somit nur etwa
zwei Drittel des Inneren Volumens des zeolithisohen Hoülraum systeras für die Aufnahme von Isobutan frei. Wenn das Produkt ^
nur eine physikalische Mischung von Faujaslt mit Kobaltsilikat
wäre« dann würde nur eine Abnahme der Absorptionskapazität von 16 auf 13»6 % zu beobachten sein.
Weiterhin wurden erfolglose Versuche unternommen, den Kobalt·» Zeolith-Komplex unter Verwendung inaktiver Silikate herzustellen. Dabei wurde auf herkömmliche Welse vorgegangen, wie es zumBelsplel für die Gewinnung von Zeolith Y In dem US-Patent 3 130 007 beschrieben ist. Nach diesem Verfahren 1st es erforderlich» die Reaktlonsmlsohung bei Zimmertemperatur " etwa 17 Stunden lang zu altern und dann sehr schnell auf 90 bis 1000C zu erwärmen und anschließend die Reaktlonstremperatur unter Rühren etwa 72 Stunden lang einzuhalten. Wenn man die erwähnten Alterungsstufen fortläßt und wie in Beispiel 1 beschrieben rührt, dann werden die Zeolithe B und C als Produkt erhalten.
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- ίο -
!■ folgenden Beispiel let das Alterungaverfahren ohne Rühren unter Verwendung von üblichen Reaktionspartnern zu« eamraen mit Kobalt·(II)-Chlorid beschrieben.
Beispiel 2
Die Molverhältnisse entsprachen den in Beispiel 1 angegebenen. Die verwendeten Mengen an Ausgangsstoffen waren 400,0 g kolloidale Kieselsäure (inaktiv), 39*8 g Natriumalun&nat, 9,52 g Kobalt-(II)-ohloridhexahydrat, 325,0 g Wasser und 53,6 g Natriurahydroxyd. Das Natriumhydroxyd wurde in 200 ml Wasser gelöst und dann unter Rühren mit der kolloidalen Kieselsäure versetzt. Das Kobaltchlorid wurde in 50 al Wasser gelöst und langsam in die Natrlumhydroxyd/XieselsXure-Klschung unter starkem Rühren eingegossen. Das Vernisohen wurde etwa 30 Minuten lang fortgesetzt, um eine homogene Mischung zu erhalten. Das Natriumaluminat und das restliche Wasser wurden unter Rühren der Mischung zugesetzt und das Rühren wurde 1 Stunde lang fortgesetzt, um eine homogene Mischung zu erzeu* gen. Daraufhin wurde die Mischung 17 Stunden lang bei 25 C ruhig stehengelassen und anschließend sehr schnell auf 95°C ohne Rühren erhitzt, und dann 72 Stunden lang unter diesen Bedingungen stehengelassen. Das erhaltene Produkt war röntgenamorph.
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Bel einer Wiederholung des obigen Verfahrens ohne Zusatz von Kobaltsalx wurde dagegen ein hoohgradlg kristalliner Zeollth T alt einen SiOg/AlgO^ Molverhältnls von 5,0 ι l gebildet. Diese Ergebnisse zeigen, daß es zur Erzeugung der erfindungsgemaßen Zeolithkomplexe erforderlich let» aktive Silikate oder aktive Kieselsäure für das Herstellungsverfahren su verwenden ο
Beispiel 3 Bs wurden 95,2 g Natriummetaeilikathydrat Na2O ο 8102« 1,15 K2O (Aktivität 400), 266,0 g kolloidale Kieselsäure (Inaktiv)» 59,8 g Natriumaluminat (wie inBei-
spiel 1)» 425,0 g Wasser und 9,8 g BaCl2 ° 2H2O verwende to
Das KatrlusBjetasillkat wurde zunächst in 350 ml Wasser gelöst und dann unter Rühren mit der kollidalen Kieselsäure versetzt. Anschließend wurde das Bariumsais in 50 ml Wasser aufgelöst und langsam unter kräftigem Rühren mit den Silikaten vermischte Zm weiteren wurde das Verfahren genau wie in Beispiel 1 durchgeführte Die chemische Zusammensetzung des bei 1000C getrockneten Produktes entsprach 1,08 Na2O-Al2O^- 4,9 SiO2* 0,4 BaO^HgO. Das Röntgenbeugungsdlagramm des Produktes zeigte,, daß es hochgradig kristallin und identisch mit Zeolith B war, d.h» fast ein Phillipeit. Versuche, das Barium und das Überschüssige
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SlO2 duroh Ionenaustausch oder Waschen su entfernen» sehlugen vollständig fehl« Has erneut beweist« dafl das Barium irreversibel le Qrundgerttst des Zeolith Ö gebunden 1st·
Beispiel »
Mit Hilfe des erflndungsgeroKflen Verfahrene können auch Zeolithe hergestellt werden» die mehr als ein katalytlaches Element enthalten« S4B- ein Faujaslt, der nebeneinander Mangan und Cer enthält« Die Reaktionspartner waren 64g Natriummetaailikathydrat Na2O0SiO2'0,9H2O (Aktivität 900)» 185,0 g kolloidale Kieselsäure (inaktiv), 27,6 g Natrlunaluninat, 196,0 g Wasser und 5,5 g MnCl2^H2 Die Herstellung des aanganhaltlgen Zeolithen entsprach genau der Arbeitsweise des Beispiels 1} das getrocknete Produkt hatte die Zusammensetzung
1.15 Ha2O · Al2O5 · 6,0 SiOg · 0,* MnO · 4,8 HgO
Aufgrund des ROntgenbeugungsdlagramms war das Produkt identisch mit einem Faujasit mit einen S102/Al20« Molverhältnis von 5,2 : 1.
Das Mangan konnte weder durch Ionenaustausch noch durch Waschen aus diesem Zeolith entfernt werden«
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Dieses Produkt wurde anschließend 2 Stunden lang bei 90°C mit eine* großen Überschuß einer 2£lgen CernltratltSsung gerührt· Die Behandlung wurde dreimal mit frischer Cernitratlösung wiederholt, worauf das Produkt abfiltriert, nitratfrei gewaschen und hei 1000C getrocknet wurde· Es wies die folgende Zusammensetzung auf: 0,18 Na2O · 0,28Ce2O3 - Al2O^ ι 6,04SiO2 » 0,4 HnO · 4
Dieser Katalysator wurde 16 Stunden lang bei 58O0C mit Dampf behandelt; das ROntgenbeugungsdlegraJHBi zeigte, daß es sich immer noch um ein hochgradig kristallines Produkt vom Faujaslttyp handelte» Dieser Zeolithkomplex 1st ein hochwirksamer Krackkatalysator0
Beispiel 5
Bei diesem Versuch wurde ein palladlumhaltlger Faujasltkomplex unter den gleichen Bedingungen wie in Beispiel 1 hergestellt» wobei anstelle des Kobaltchlorids 1,2 g Palladluroamlnonltrat verwendet wurden. Die Umeetzunge-Verhältnisse waren die folgenden:
Pd/Al20y0,04, N
Das gewaschene und bei 1000C getrocknete Produkt hatte eine Zusammensetzung entsprechend
1,02 Na2O · Al2O3 · 5,3 SiO2 - 0,03 PdO · 4,5
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lUSntgenbeugungedlagrai» dee Produktes war identisch ■it am «ines faujasite «it einem SlO2ZAl2O^ Holverhältnie τοπ 5*2· Zu» Ionenaustausch wurde eine ££lge Amraoniuaehloridluaung durch eine X,25 on dicke Schicht hindurohgetropft bis etwa 85Jl der Natriumlonsn ausgetauscht waren» Anschließend wurde das Prcdukt ohloridfrei gewaschen und bei 1000C getrocknet» sowie anschließend in trockener Luft 6 Stunden lang bei 5000C nach einem langsamen Aufheizen in Schritten von 1000C Über 4 Stunden kai*Iniert. Bine nach den Trocknen bei 1000C entnommene Probe hatte die Zuaammensetxung
O · 0,10Ka2O · AIgO5 · 5.25SiO2 » 0,03PdO * 6HgO
Versuche, das eingebaute Palladium durch Ionenaustausch oder duroh Waschen zn entfernen, schlugen vollständig fehl, was beweist, daS das Palladium irreversibel in das Zeollthgerüst eingebaut worden ist» Nach vorsichtigem Aktivieren in der beschriebenen Weise sind diese Zeolithkomplexe sehr wirksame Hydrokraokkatalysatoren.
Beispiel 6
Im folgenden wird die Darstellung eines Katalysators mit KuBerst hohem Nickelgehalt sowie die Gewinnung eines Katalysators, der nebeneinander Silber und Nickel enthält, be-
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schrieben und davit die Vielseitigkeit des erflndungsgemaeen Verfahren» demonstriert. Zunäohst wurde ein nickelhaltiger Zeolith alt der Qrundetruktur des ZeoXith X aus 5^*0 g Natrlummetasilikateonhydrat (Aktivität 900), 39,8 g Natriumaluminat, *Q3 g Wasser und 11,6 g Ni(NO^)2 . 6HgO dargestellt. Das Metasllikathydrat wurde in 300 ml Wasser gelöst und das in 50 al Wasser gelüste Nickelsais wurde dem 811ikat unter kräftigen Rühren langsam zugefügt, üra eine vollständig homogene Mischung zu erhalten, wurde das Rühren 30 Minuten lang fortgesetzt. Anschließend wurde das Natriumaluminat In die Lösung eingerührt, wobei das Rühren wiederum etwa 1 Stunde lang fortgesetzt wurde, um die KLachung zu homogenisieren. IMLe Resktlonsmlsohung wurde anschließend auf 95°C erwärmt und 3 Stunden lang bei dieser Temperatur gehalten. Das Produkt wurde abfiltriert und solange gewaschen bis das FIltrat einen pH-Wert von 10 aufwies« Bine bei 1000C getrocknete Probe des Produktes hatte die Zusammensetzung
1,3 Na2O - Al2O5 · 3,3 SiO2 · 0,4 NiO · 3,8 H2O. Das Runtgenbeugungsdlagramm entspraohh einem Zeollth X mit einem SiOg/AlgO^-Molverhältnis von 2,6. Das Nickel konnte aus dem Produkt weder durch Ionenaustausch noch durch Waschen entfernt werden; das gleiche gilt für das überschüssige Silioiumdioxyd.
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Bine Hälfte des Produktes wurde mit einen großen Überschuß ewiger Niokelnitratlösung mittels der Durohtropfaethode solange ausgetauscht» bis ein weiterer Austausch nicht mehr zu beobachten war. Das erhaltene Produkt wurde nitratfrei gewaschen und bei 1000C getrocknet. Die Zusammensetzung entsprach
0,85 NlO · 0,2 Na2O · Al3Oy?,5SiO2*0,4NiO . 4,9 ^0
Anstelle des normalen Haxiealgehaltea an Nickel , der für Paujaeit bei lk% liegt, wurde somit mittels des erfindungegemäßen Verfahrens ein Wert von 195$ erreicht«
Die «weite Hälfte des oben erhaltenen niokelhaltigen Zeolith wurde unter lonenaustauschbedlngungen mit einer 2£lgen Silbernitratlöeung (l,5?ache Menge in Verhältnis su der für den vollständigen Austausch aller Natrium-Ionen erforderlichen Menge) behandelt. Das Produkt wurde nitratfrei gewaschen und bei 100°C getrocknet und besaB die Zusammensetzung
0,96 Ag2O . Al2O3 · 3,45SiO2 · 0,4NiO · 4,9HgO0
Es wird somit ein Katalysator erhalten, der einen hohen Gehalt an zwei verschiedenen katalytisch wirksamen Metallen aufweistο
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Beispiel 7
Bine wie in Tabelle 1 beschriebene Verbindung mit Silber neben Überschüssigen Siliciumdioxid im ZeolithgerUst wurde aktiviert* indem sie zuerst in dünner Schicht eine Stunde lang bei 45O°C in einen starken Strom trockener Luft kalziniert und dann bei $00°C 2 Stunden lang einem Wasser*· stoff strom ausgesetzt wurde. Der erhaltene Katalysator enthielt metallische» Silber molekular dlspergiert In den Faujasltgltter«
Welter· Beispiele von verschiedenen Zeolithkomplexen, dl· unter Verwendung aktivlr Silikate der Zusammensetzung Na2(Vn SiO2 · y HgO (n - 0,66 bis 2,0 und y « 0,01 bis etwa 10) hergestellt wurden, sind in den Tabellen 1 und angegeben»
Die jeweiligen Verhältnisse der Reaktlonspartner zueinander sind nicht auf die in den Beispielen angewendeten beschränkt; sie können vielmehr In den gleichen Bereichen liegen» wie sie bereits in den Parallelanmeldungen S 97 166 IVa/12 1 , S 105,075 IVa/121 und S 106,856 IVa/121 angegeben sind» wobei selbstverständlich das zusätzliche Metall in einem entsprechenden Verhältnis hinzukommt. In der Tabelle 1 ist zur Vereinfachung das Verhältnis des zusatz»
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lichen Metalls ale M/AlgOyMolverhältnis angegeben« wobei M das zusätzliche Metall darstellt. Dieses Verhältnis kann zwischen 0,001 und etwa 1,5 liegen. Alle Elemente« die in die Zeolithetruktur eingebaut wurden 0 ergaben Verbindungen« deren Röntgenbeugungsdiagramm mit dem entsprechenden stamm-Zeolith identisch war. So wiesen beispielsweise die in Tabelle 1 aufgeführten Komplexe Jeweils die Faujasitstruktur auf. Bei den in Tabelle 1 angegebenen Versuchen wurden folgende Mol Verhältnisse angewendet:
l2O, - 20; NagO/SiOg ~ 0,4} H20/Na20 - 45; M/Alg0- · 0,04 bis 1,5.
Aus Tabelle 1 ergibt sich, daß die Verbindungen vom reinen Faujasittyp zusätzliches Silioiurodioxyd sowie das zusätzliche Metall enthielten. Die Tabelle zeigt ferner, daß bestimmte Elemente keine Komplexe mit eingebautem Metall ergeben und daß andere einen Znhlbierungseffekt zeigen, d.h. die Reaktionsgeschwindigkeit stark erniedrigen oder die Zeolithblldungsreaktlon in eine andere Richtung lenken, so daß entweder Zeolithraisohungen oder andere Zeolithe als Faujasit entstehen; so begünstigen Barlumsalze die Bildung von Zeolith B und Bleisalze eher die Bildung von ömelinlt als von Faujasit. In der Tabelle 2 sind Beispiele für Zeolithe angegeben, die Eisen,. Kobalt oder Nickel in dem Zeollthgltter enthalten, wobei die
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Qrundstruktur die der Zeolithe A und X 1st; bei Verwendung von Zinksalzen entsteht eine Zeolith-B-Struktur mit eingebautem Zink In einer Umsetzung, die an sich zu Zeolith X führt.
Wenn Katalysatoren mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden sind, dann 1st es für die Aktivierung günstig« eine Kalzinierung bei Temperaturen Im Bereich von 300 bis 5500C In einem trockenen Luftstrom vorzunehmen. Dabei ist es bevorzugt» eine möglichst dünne Schicht des Katalysators su verwenden, um den Feuchtigkeitsgehalt um den Katalysator herum wahrend der Dehydratation bei den höheren Tempersturen su erniedrigen. Falls nicht ein Asnonlum-Zeollth-Komplex zu aktivieren ist, dann reicht im allgemeinen eine elnstUndige Kalzinierung aus. Die bevorzugte Arbeltsweise tür Aiesoniumverbinduneen 1st in Beispiel 5 beschrieben.
Die Vorteile dieser Erfindung können, wie bereits ausgeführt, nur dann erreicht werden, wenn man zumindest teilweise als Kieselsäureiioraponente aktive Silikate oder aktive Kieselsäure verwendet, vriLe sie in den Par&lleninaldungen S 10J 075 IVa/121 und S 106 856 IVa/121 beschrieben sind. 2u diesen Vortd.len gehurt ferner die Tatsache, daß lange Alterungszeiten ohne Rühren überflüssig sind, und daß bezüglich mechanischer oder thermischer Störungen während der Kristallisation der Zeolithe keine Probleme bestehen.
10 9836/1072
Ein weiteres bemerkenswertes Merkmal ist, daß die erfindungsgemäßen Produkte nicht erhalten werden können» wenn das einzubauende Element in anionischer Form zugesetzt wird. Es muß stete in kationischer Form verwendet werden, wie in Tabelle 1 beispielsweise für Zink, Mangan, Platin und Wismuth angegeben ist.
Xn jedem Fall enthalten die erfindungsgemäßen Produkte neben den zusätzlichen Element einen entsprechenden Überschuß an Siliciumdioxid in dem Zeollthgitter. Weder das Metall noch die Überschüssige Kieselsäure können durch Ionenaustausch oder durch Waschen mit reinem heißem oder kaltem Wasser oder mit Salzlösungen entfernt werden. Obwohl viele der erfindungsgeisäß eingebauten Metalle für sich allein keine Silikate definierter Zusammensetzung geben, zeigt eine Untersuchung des Versuchsmaterials, daß die Menge an eingebautem Metall der Menge an zusätzlichem Siliciutndioxyd stets direkt proportional ist. Wenn man die Molzahl des eingebauten Elementes gegen die Molzahl an Siliciumdioxyd in dem Faujesitgitter graphisch aufträgt, dann entspricht die Steigung für zweiwertige Kationen wie Cu, Co, Ni, Fe, Ag, Ca, Sr, Mn und Zn einen Wert von 2,05 Mol SiO2 Je Kation. Entsprechend wird für dreiwertige Kationen wie Fe, Ce und Bi eine Steigung entsprechend 2,5 Mol SiOg je Mol dreiwertiger Kationen gefunden.
1 Ü 9 8 3 6 / 1 0 7 2
Kit dta erf indungagemäßen Verfahren können nicht nur Natriumverbindungen hergestellt werden« wie bereite gezeigt wurde· Das Natrium kann durch Jedes beliebige Element ersetzt werden, das als Kation beständig ist« vorausgesetzt, daft es nicht zu einer Zerstörung des Zeollthglttere führt und dad das Kation für den Eintritt in das Gitter nicht zu groß 1st.
01· Zeolith-Komplexe gemäß Erfindung können bei Temperaturen swlsohen 50 und IJO0C, vorzugsweise im Bereich von 80 bis HO0C hergestellt werden· Die Verwendung aktiver Silikate oder aktiver Kieselsäure 1st ein wesentliches Merkmal der Erfindung. Die Reaktionspartner können in beliebiger Reihenfolge miteinander gemischt werden, vorausgesetzt, daß eine ausreichende Menge an aktiven Stoffen Verwendung findet vorzugsweise wird jedoch das einzubauende Element in der in den Beispielen beschriebenen Welse zugefügt. Bei Zeolith-Kooplexen mit einer anderen Grundstruktur als der des Zeollth A wird bevorzugt die Alurainatlöaung zugesetzt, während nan bei Zeolithen mit der Orundstruktur dee Zeollth A günstigerweise umgekehrt vorgeht. Die erflndungsgemäd hergestellten Produkte entsprechen der Zusammensetzung .
1*1 * 0,25 Na2O ·. AlgOj · XSiO2 · y MOn · Z HgO wobei η das eingebaute, durch Ionenaustausch nicht entfernbare
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Element darstellt und χ «wischen 2,0 und 8,5 und y zwischen 0,001 und 1,5 liegen, während & won der Wertigkeit des Elenentes M abhängt und ζ zwischen 0 und 8*0 liegt.
ugetmazmU
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Tabelle I
7er-
SIi Ci*
Eingebautes
Metall
M
verv/endetes
Salz
Mol
verhält
nis
MAl2O3
Akt ivität
des ver
wendeten
Silikats
Reaktions
zeit
(Std.)
Röntgendaten der
Zeolithstruktur
des Produktes
Isobutan-
Kapazität,
$ w/w
A keines keines 1000 16 Zeolith Ϊ 16,0
Xj Lithium LiCl 0,4 900 24 Zeolith Y 16,0
C Kupfer CuSO, •0,4
0,7
900
900
24
24
Zeolith Y
Zeolith Y
14,3
D Silber AgHO3 0,4 30 24 Zeolith Y
S Calcium CaCl2 0,4 400 24 Zeolith Y
E1 Strontium SrCl2 6H2O 0,4 400 16 Zeolith Y 14,8
& Cadmium CdCl2 0,4 30 24' Zöolith Y
2 \ H2O >
H Quecksilber (Hg)2 (NO3)2 0,4 1000 24 Zeolith Y
2H2O
I Cer Ce (NO3)36H2O 0,4 900 24 Zeolith Y
K Zirkon Zr(NO3)4 ' 0,4 900 24 Amorph + etwas
Zeolith. Y
L Zinn SnCl2 0,4 900 24 Amorph + etwas
Zeolith Y
M Blei Pb(NO3)2 0,4 400 24 Zeolith Y + Gme-
linit (1:1)
0,4 900 48 Gmelinit
'. i
I
Yanad in VO SO4 0,4 30 24 Zeolith Y 15,8
JtI
zu:
Tabelle I
Zusammensetzung des Produktes
und Bemerkungen Na2O-Al2O3-5,15 SiO2'H2O
Versuch kein Lithium im Produkt
A M, 12 Na2O'Al2O3*5,8 SiO2*0,4 Cu*5 H2O
(1,18 Na2O-Al2O3*6,35 SiO2-0,7 Cu'4,5 H2O
B 1,06 Na2O-Al2O3-6,0 SiOg'0,3 Ag'4,2 WgO
C 1,06 Na2O-AIgO3'6,0 SiOg-O,23 Ca'4,5 HgO
1,14 Na20'Alg03'6,1 SiOg'0,4.Sr'4,0 HgO
D 1,23 Na2O-Al2O3*6,4 SiOg'0,4 Cd'4,5 HgO
E 1,28 Na2O-AIgO3'6,6 SiOg'0,05 Hg'4,5 HgO
Έ 1,12 Na2O-Al2O3'5,92 SiOg'0,4 Ce*4,5 H2O
G Zirkonsalze inhibieren die Bildung
von Zeolith Y
H Zinnverbindungen inhibieren die Bildung
von Zeolith Y
I Bleisalze lenken die Reaktion zu Gmelinit
K 1,0 Na2O'Al2O3-7,0 SiO2'O,4 Pb*4,0 H2O
L 1:1 Na2O-Al2O3-5,4 SiO2'O,O5 V-6 H2O
M
N
109836/1072
Tabelle I - Fort set igung (2)
OO CiJ
Ver
such
Eingebautes
Metall
M
verwendetes
Salz
Mol
verhält
nis
M/Ai2o5
Aktivität
des ver
wendeten
Silikats
Reaktions
zeit
(Std.)
Röntgendaten der
Zeolithstruktur
des Produktes
Isobutan-
Kapazität ,
io w/w
9'7
10,5
O Chrom CrO5 0,4 30 24 Amorph + etwas
Zeol.ith Y
9,7
: o,r 900 24 Zeolith Y
P Molybdän Na2MoO4 0,4 30 24 Zeolith Y
2HgO
Q Uran UO0(NO,)0
C. J C.
0,4 30 ' 24 Amorph
R Mangan MnCl2 0,4 1000' 24 Ze.olith Y ;
NaMnO, 0,4 1000· ■ 24 Zeolith Y
S Eisen PeCIg 0,4 30 24 Unrein
4 H2O 0,7
0,4.
OO
OO
CTvCTv
24
24
Zeolith Y
Zeolith Y
I, Kobalt · ' CoCl2 6 HgO 0,4 30 ?4 Unrein
0,7
1,0
1,5
. 0,4
VO VO VO VO
oooo
oooo
24
24
24
Zeolith Y
Zeolith Y
Amorph
Zeolith Y
U Nickel Ni(NO5)2
6 H2O
0,4 ·
0,7
1,0
1,5
900
400
900 ·
900
24
■ 24
24
24
Zeolith Y
Zeolith Y
Zeolith Y
Amorph
•ο -»j
166/727
zu: Tabelle I - Fortsetzung ( 2 )
Zusammensetzung des Produktes und Bemerkungen
V.ersueh
0
kein Chrom enthalten
Na2O-Al2O3'5,1 SiO2* 6 H2O
kein Molybdän enthalten Uranverbindungen stoppen die Reaktion
1,12 Na2O-Al3O3-O SiO30,4 Μη·4,5 H2O. Wenn das Mn/AlgO3-Verhältnis 0,7 oder darüber Tbeträgt werden Zeolith Y und Chabazit erhalten. Das Produkt enthält bei Verwendung von Mn als Anion kein Mn.
1,04 Na2O-Al2O3*6,9 Si02'0,4 i"e*3 HgO 1,3 Na2O.Al203'6,7 Si02'0,7 Fe'4 H2O
1.24 Na2O*Al2O3 #6,1 SiO20,4 Fe-4,5 H3O
1,02 Ua2O'Al2O3-6,35 Si02'0,4 Co
1.25 Na2O /Al2O3.6,4 Si02 #0,7 Co*4 H2O 1,34 Na2O-Al2O3 -7,2 SiO2-I,0 Co-4 H2O 1,21 Na2O"Al2O3«6,15 SiOg-O,4 Go'4,5 H3O
0,91 Na2O/Al2O3-5,9 SiO2 '0,17 Ni'5 H3O 1,06 Na2O'Al2O3-6,65 SiO2'O,7 Ni'4 H3O 1,34 Na2O'Al2O3«7,1 Si02'1,0 Ni'4,5 H2O Ni/Al203-Verhältnisse von 1,5 und darüber inhibieren die Bildung von Zeolith Y.
109836/1072
Tabelle I - Fortsetzung (3)
I Ver
such
Eingebautes
Metall
M
verwendetes
Salz
Mol
verhält
nis
Aktivität
des ver
wendeten
Silikats
Reaktions
zeit
(Std.)
Rb'ntgendaten der
Zeolithstruktur
des .Produktes
Isobutan
Kapazität ,
AA Ruthenium Ru Cl4 0,4 900 24 amorph + Z§o-
lith B + Gmelinit
+■ Ze'plith Y
BB Plat in Cl2H2O 0,4 900 Ή Zeolith Y 16,0
O
co
(NHJ5 PtCl6 0,4 900 24 Zeolith Y + Pt
co
to
CC Palladium Pd Aminonitrat 0,04 900 24 Zeolith Y 16,0
cn
"■->.
DO Thorium Th(NO,).·
O 6 H2O 0,4 900 24 Zeolith Y
-J
KJ
EE Selen Na2SeO4
10 H2O
0,4 900 24 Zeolith Y
PF Wolfram (NH4)10W12041
' 5H2O. . 0,4 900 24 Zeolith Y
GG Wismuth NaBiO3 0,4 900 24 Zeolith Y-I-NaBiO3
5 Ή?0 0,4 900 24 Zeolith Y
HH Gallium GaCl3 0,4 900 24 Zeolith Y
JJ Ant imon Sb2O3 0,4 900 24 Zeolith Y+SbpO,
zu: Tabelle I - Fortsetzung (3)
Zusammensetzung des Produktes durch H2O H2O
- und Bemerkungen Der Verlauf der Zeolith Y -Bildung wird H2O H2O
Versuch Bu-Salze stark "beeinflusst
AA 1,04 Na2O · Al2O5 ·. 5,1 SiOg · 0,035 Pt • 4 H2O
Platin wird nicht eingebaut, wenn das Pt in
BB anionischer Form zugesetzt wird
1,02 Na2O * AIgO3 * 5,3 SiOg * 0,03 Pd · 4,5
1,58 Na2O · Al2O5 · 8,05 SiO2 · 0,52 Th '4,5
GC Selen wird nicht eingebaut
DD 1,1 Na2O · Al2O3 · 5,2 SiO2 * 5,8 Η£0
EE Wolfram wird nicht eingebaut
pp Wismuth wird nicht eingebaut, wenn das Bi in
anionischer Form zugesetzt wird
GG 1,1 Na2O · Al2O3 · 5,9 SiO2 · 4Bi/ 5,7
1,1 Na2O · Al2O3 * 7,8 SiO2 · 0,4 Ga · 6
Antimon'wird nicht eingebaut.
HH
JJ
10 9836/10 7
Tabelle I - Fortsetzung (4)
Ver
such
Eingebautes
Metall
M
verwendetes
Salz
Mol- ,
verhält
nis
M/A12O3
Aktivität
des ver
wendeten
Silikats
Reaktions
zeit
(Std.)
Röntgendaten der
Zeolithstruktur
des Produktes "
- amorph Isobutan
Kapazität ,
<?o w/w
KK Titan TiOl5, 15'$ 0,4 900 . 24 amorph amorph und .'
etwas Zeolith Y
wässrige Zeolith I
Lösung amorph
LL Zink ZnCl2 0,4 30 24
ZnCl2 0,4 900 40
ZnCl2 0,4 900 100 14,7
Ua2O ZnO 0,4 900 240
zu: Tabelle I - Fortsetzung (4)
Zusammensetzung des Produktes und Bemerkungen
Versuch
Titansalze inhibieren die Bildung von Zeolith Y
Zinksalze verzögern die Bildung von Zeolith Y
1,09 Ua2O · Al2O3 · 6,2 SiO2 · 4 Zn ·
Zink in anionischer Form inhibiert die Bildung von Zeolith Y vollständig.
5 H2O
109836/1072
Tabelle II Andere Zeolithkomplexe
7er-
KU ch
Eingebau
tes Metall
M
Verwendetes
Salz
Aktivi
tät des
verwende
ten Sili
kates
!Reak
tions
zeit,
(Std.)
Zusammensetzung der Eeaktionspartner BiO2Al2O3 Ha20/Si02 60 Hb'ntgen-
struktur
HK Eisen PqCI3 6 HgO 800 7,0 MAl2O3 2,0 1,28 60 Zeolith A
im Kobalt CoCl2 6 H2O 800 7,0 0,4 2,0 1,28 60 '
60
Zeolith A
O
co
co
00
P?
Nickel
Eisen
PeCl3 6 H2O 800
800
7,0
3,0
0,4 2,0
3,85
1,28
1,34
60 Zeolith A
Zeolith X
W
CT
"»«Ν,
1
CT
QQ Kobalt ' CoCIo 6 HoO
(Sm G*
800 3,0 0,4
0,4
3,85 1,34 60 Zeolith X
to HP Nickel Ni(N03)26H20 800 3,0 0,4 3,85 1,34 60 Zeolith X
k
i
j
SS Zink Zn(NO3)26H20 900 3,J 0,4 3.35 1,34 Zeolith B +
Zeolith X
1 : 1
J
1
6,0 0,4 Zoolith B
i
t
zu: Tabelle II
Andere Zeolithkomplexe
1 1,07 Zusanmensetzung der Produkte
und Bemerkungen
- SiO2 • 0,4 Pe • 4 H
Versuch 0,98 • 2, 5 SiO2 • 0,4 Go • 4 H
MM 1,1 Na2O · Al2O5 • 2, 5 SiO2 • 0,4 Ni • 4, 2 HgO
NN 1,1 Na2O · Al2O3 ' 2, 4 SiO2 • 0,4 Fe • 4 H2O
OO ,07 Na2O · Al2O3 ' 3, 2 SiO2 • 0,4 Co V4, 2 HgO
PP 1,3 Na2O · Al2O3 " 3, 1 SiOg •0,45 Ni * 3, 8 H2O
QQ 1,2 Na2O · Al2O3 ' 3, 3 SiOg • 0,4 Zn • 3 H2O
ER Na2O · Al2O5 » 4
SS Na2O · Al2O3 ·
1 09836/ 1072

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1. Verfahren zur Herstellung eines kristallinen, synthetischen Zeolith-Komplexes alt einem Gehalt an fest im anionisohen Oerüst gebundenen Metall» bei dem man eine Kieselsäurekomponente» eine Alunlnlumoxydkomponente» eine Natriumkomponente und ein Metallsalz in wässrigem Medium miteinander umsetzt» wobei die Kieselsäurekomponante zumindest sun Teil in dem hler definierten Sinne aktiv ist und die Mindestaktiv!tat ?0 Einheiten betrügt, und wobei die Reaktionsmiaobung auf eine Temperatur im Bereich von 50 bis 1200C erwärmt wird» bis sich ein kristallines Produkt gebildet hat» nach Patent · ... ... (Patentanmeldung S 107 I67 IVa/121), dadurch gekennzeichnet» daß man zur Herstellung von Zeollth-Komplexen» die in ihrem anionisohen Gerüst ein Element der Qruppen IB, XIA, HB, IHA, XIXB» VIII (ausgenommen Ruthenium) oder seltene Erden« Thorium» Vanadin» Blei oder Mangan sowie Überschüssiges Siliciumdioxid fest gebunden enthalten» ein Salz der genannten Elemente verwendet.
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    2. Verfahren naoh Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
    man eine aktive KieselsMurekomponente mit einer Klndestait«
    tivität von SOO Einheiten verwendet.
    2· Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet« dafi man als Alurainiumoxydkoroponente Natriumaiuminat verwendet.
    A, Verfahren nach Anspruch i bis 2, dadurch gekennzeichnet f daß man das zusätzliche Element in Form eines imseerlösliehen Salzes der lieaictionomischung zusetzt.
    5. Verfahren naeh Änepi?ueh I bis hs dadurch gekennzeichnet^ daS man wenn möglich der Reaktionsmischung das zusätzliche Element in Form des entsprechenden frisch gefällten Silikats zusetzt.
    6. Verfahren nach Anspruch I bis 5, dadurch gekennzeichnet,. daß man der Reaktionen!sohung als Kieselsäurekoriponente zumindest zum Tall sin aktives Silikat oder eins aktive Kieselsäure der Zusammensetzung
    η Na2O . SlO2 · y H2O
    zusetzt, wobei η 0 bis 1,5 und y ein Wert grööer als O sind.
    109836/1072
    7. Verfahren naoh Anspruch 1 Me 6, dadurch gekennzeichnet, daß «en ein KolreiiiSltole von H/AlgO, Im Bereich von 0,001 bis 1,5 anwendet, wobei M das irreversibel in das anlonleche Gerüst des Zeolith eingebaute Element ist.
    8. Verfahren nach Anspruch 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß «an die ReaJctl ο löschung auf eine Temperatur von 80 bis 1000C erwÄrBt, him das kristalline Produkt sich bildet.
    9. Verfahren nach Anspruch 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß aan das gebildete kristalline Produkt abtrennt, wäscht, trocknet und gegebenenfalls zur Aktiviert kalziniert.
    10. Verfahren naoh Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß asm die Hatriuefora des gebildeten kristallinen, synthetischen Zeolith eine· Ionenaustausch mit einem Salz des la das Gitter eingebauten Elementes oder mit einem Metallaals eines anderen Elementes unterwirft.
    11. Katalytisches Verfahren zua Kracken, Reformleren, Hydrokraoken, Hydrodesulfurleren, Alkylleren, Dealkylieren, DIsproportlonieren, Xaoaerisleren, Polymerisieren oder Oxydleren, dadurch gekennzeichnet, daß man einen naoh den Ansprüchen 1 bis 10 hergestellten kristallinen synthetischen Zeollth-Koaplex als Katalysator verwendet.
    109836/1072
    -Jr-
    3(
    12. Kristalliner» synthetischer Zeolith-Komplex, der in seinen anioniechen Gitter Irreversibel ein Element der Gruppen IB, HA, XXB* IHA, IXXB, VXXX (ausgenommen Ruthenium) oder seltene Erden, Thorium, Vanadin, Blei oder Mangan sowie überschüssiges Siliciumdioxid fest eingebaut enthält.
    13· Kristalliner, synthetischer Zeolith-Komplex gemäß Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eines oder mehrere der Elemente Kupfer, Silber, Cadmium, Quecksilber, Eisen, Kobalt, Nickel, Calcium, Strontium, Barium, Vanadin, Mangan,.Cer, Thorium, Zink, Blei, Platin, Palladium, tflsnuth oder Gallium In das Gitter eingebaut sind.
    14. Kristalliner, synthetischer Zeolith-Komplex nach den Ansprüchen 12 und 1?, dadurch gekennzeichnet, daS er die Zuletzung
    1,1 t 0,25 Na2O · Al2O3 - x SiO2 · y MOn · ζ
    besitzt, wobei χ 2,0 bis 8,5 und y 0,001 bis' 1,5 sind,
    η von der Wertigkeit des Elementes M ahnfingt und ζ zwischen
    0 und 8,0 betrKgt.
    15· Kristalliner, synthetischer Zeolith-Kooplex naoh den Ansprüchen 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dafi er strukturgleich sit Zeolith A Is und insgesamt ein
    109836/1072
    MolverhKl tails von mehr als l,8o t 1 aufweist.
    16. Kristalliner, synthetischer Zeollth-Komplex nach den Ansprüchen 12 bis 14, daduroh gekennzeichnet, dad er strukturgleich mit Paujaeit 1st und ein Oesaxatmolverhältnie von 81O0ZAl0Ox von mehr als 5,60 : 1 aufweist.
    17· Zeollth naoh Anspruch 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dae er mit anderen kristallinen Zeolithen, wie Zeollth 3S Zeolith L, Zeollth T, Graelinit, Erionit oder Offrltlt strukturgleich 1st.
    ugstma
    109836/1072
DE19681667727 1967-02-22 1968-02-20 Kristalliner,synthetischer Zeolith-Komplex und Verfahren zu seiner Herstellung Pending DE1667727A1 (de)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0027736A1 (de) * 1979-10-19 1981-04-29 National Research Development Corporation Verfahren zur synthetischen Herstellung von Natrium-Zinksilakt und-stannosilikat, sowie ihrer ionenausgetauschten Produkte, Detergent-Zusammensetzungen, die Natrium-Zinksilikat-und-stannosilikatprodukte enthalten und Katalysatoren oder Katalysatorträger, die die ionenausgetauschten Produkte enthalten
EP0061799A1 (de) * 1981-03-30 1982-10-06 Shell Internationale Researchmaatschappij B.V. Kristalline Silikate
EP0094024A1 (de) * 1982-05-08 1983-11-16 Hoechst Aktiengesellschaft Titanhaltige Zeolithe und Verfahren zu ihrer Herstellung sowie ihre Verwendung

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US6103214A (en) * 1997-08-08 2000-08-15 Air Products And Chemicals, Inc. Zincoaluminosilicates of the FAU structure
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