[go: up one dir, main page]

DE2147067A1 - Verfahren zur Herstellung abrieb fester Zeohthteilchen - Google Patents

Verfahren zur Herstellung abrieb fester Zeohthteilchen

Info

Publication number
DE2147067A1
DE2147067A1 DE19712147067 DE2147067A DE2147067A1 DE 2147067 A1 DE2147067 A1 DE 2147067A1 DE 19712147067 DE19712147067 DE 19712147067 DE 2147067 A DE2147067 A DE 2147067A DE 2147067 A1 DE2147067 A1 DE 2147067A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
silica
alumina
particles
silicon dioxide
aluminum oxide
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.)
Withdrawn
Application number
DE19712147067
Other languages
English (en)
Inventor
Carl Vance Laurel Briggs Warren Stanley Silver Spring Mageejun John Storey Baltimore McDaniel, Md (V St A ) COIc 1 02
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.)
WR Grace and Co
Original Assignee
WR Grace and Co
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 WR Grace and Co filed Critical WR Grace and Co
Publication of DE2147067A1 publication Critical patent/DE2147067A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • 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
    • C01B33/2815Zeolitic 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 of type A (UNION CARBIDE trade name; corresponds to GRACE's types Z-12 or Z-12L)
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/08Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of the faujasite type, e.g. type X or Y
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/20Silicates
    • 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
    • C01B33/2838Zeolitic 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 of faujasite type, or type X or Y (UNION CARBIDE trade names; correspond to GRACE's types Z-14 and Z-14HS, respectively)
    • C01B33/2853Zeolitic 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 of faujasite type, or type X or Y (UNION CARBIDE trade names; correspond to GRACE's types Z-14 and Z-14HS, respectively) of type Y

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft die Herstellung von zeolithischen kristallinen Alumosilikaten, welche im allgemeinen als Molekularsiebe bezeichnet werden. Insbesondere betrifft die Erfindung die Herstellung abriebfester Zeolithe mit Faujasitstruktur, welche eine geeignete Größe zur Verwendung in Wirbelschichtbetten und dergleichen aufweisen; das Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis der erfindungsgemäß hergestellten Zeolithe liegt insbesondere oberhalb von 4,5·
Zeolithe sind eine spezielle Art von Metallalumosilikaten und die Synthese derartiger Zeolithe ist in der Literatur ausführlich beschrieben; gewöhnlich werden Zeolithe als Natriumalumosilikate durch Kristallisation aus Ausgangsverbindungen für
20981 A /U78
2V47067
Siliciumdioxid und Aluminiumoxid in Gegenwart von Natrium— hydroxid hergestellt. Drei wirtschaftlich wichtige Typen snythetischer Zeolithe sind Zeolith A (beschrieben in der USA-Patentschrift 2 882 2^3), Zeolith X (beschrieben in der USA-Patentschrift 2 882 224) und Zeolith Y (beschrieben in der USA-Patentschrift 3 130 007). Die Zeolithe X und Y werden manchmal auch als synthetische Faujasite bezeichnet. Zeolith A besitzt ein Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von etwa 2, Zeolith X einen Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von bis zu 3 und Zeolith Y ein Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von oberhalb 3·
Synthetischer Faujasit mit einem Siliciumdioxid/Aluminiumoxidmolverhältnis von mehr als 4,5 ist von besonderem Interesse, weil er eine größere thermische Stabilität aufweist als bestimmte Faujasite mit einem niedrigeren Silieiumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis. Obwohl die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung auch zur Herstellung von Zeolithen des Typs A Anwendung finden kann, ist die vorliegende Erfindung in der Hauptsache auf die Herstellung von Faujasiten mit einem Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von mehr als 4,5 gerichtet.
2098U/U78
Die Zeolithe treten normalerweise in Kristallen von ungefähr 1 ,um Größe auf. Wegen der begrenzten Verwendbarkeit in dieser Teilchengröße haben verschiedene Arbeitsweisen Anwendung gefunden, um zeolithhaltige Teilchen mit einer günstigeren Größe oder Form herzustellen. Beispielsweise sind Formkörper, wie Pellets, Kügelchen öder Extrudate auf verschiedene Weise hergestellt worden, z.B. auch durch Zugabe von Bindemitteln, wie bestimmten Tonarten.
Zeolithhaltige Teilchen im Teilchengrößenbereich von ungefähr 50 bis 200 .um sind besonders anstrebenswert, weil sie sich für Anlagen eignen, welche mit Wirbelschichtbetten arbeiten. Das Problem, derartige Materialien herzustellen, ist jedoch bislang nicht vollständig befriedigend gelöst worden. Eine in der Praxis angewendete Lösung dieses Problems besteht darin, daß die Zeolithteilchen in eine anorganische Oxidmatrix, z.B. ein Kieselsäureoder Tonerdegel, eingearbeitet werden. Ein derartiges, die Zeolithteilchen enthaltendes Gel läßt sich zu Teilchen der gewünschten Größe durch Sprühtrocknung verformen. Diese Methode ist jedoch wegen verschiedener Gründe sehr begrenzt. Wenn beispielsweise der Zeolithgehalt der Formkörper auf mehr als etwa 20 % gesteigert wird, wird es äußerst schwierig, die Homogenität und Festigkeit der Teilchen sicherzustellen. Ein weiterer Nachteil dieser Arbeits-
2098U/ U78
2U7067
-I1-
weise besteht darin, daß die Zeolithe getrennt hergestellt und gehandhabt werden müssen, was meist zu komplizierteren Verfahren führt.
Eine andere bereits bekannte Methode besteht darin, daß der gewünschte Teilchengrößenbereich ausgehend von nichtzeolithischen Produkten erreicht wird, welche anschließend in den gewünschten Zeolith überführt werden. In der USA-Patentschrift 3 ^33 587 werden die Schwierigkeiten beim Kristallisieren von Mikrokügelchen zu Zeolithen sowie deren teilweise Auflösung durch Anwendung von CO« beschrieben. Eine andere Arbeitsweise ist in der USA-Patentschrift 3 472 617 angegeben, gemäß der Tonteilchen ausreichender Festigkeit durch Sprühtrocknung hergestellt v/erden können, welche anschließend in Zeolithe überführt werden, ohne den Teilchenzusammenhalt zu verlieren.
In der USA-Patentschrift 3 321 272 findet sich der Hinweis, daß man ein Zeolithreaktionsgemisch mit bereits vorher synthetisierten Paujasitkristallen impfen kann.
Eine der Schwierigkeiten, welche bislang nicht beseitigt werden konnte, bestand darin, daß es äußerst schwierig ist, einen Zeolith vom Paujasittyp mit einem hohen Siliciumdioxid/Aluminium-
20981Λ/1478
2U7067
oxidverhältnis, d.h. einem Verhältnis von oberhalb 4,5, aus Stoffen herzustellen, welche sich für die Gewinnung von Teilchen der gewünschten Größe und Härte eignen.
Es wurde nun gefunden, daß sich auf die gewünschte Größe vorgeformte Formkörper mit einem Gehalt an Siliciumdioxid und Aluminiumoxid in Form von Ausgangsverbindungen wie Ton und/oder Kieselsäure/Tonerdegelen mit Hilfe röntgenamorpher Impfsubstanz in Zeolithe mit einem hohen Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis überführen lassen, überraschenderweise müssen die verwendeten Keimzentren nicht in den Siliciumdioxid/Aluminiumoxidteilchen vorhanden sein sondern können vorteilhafterweise der wässrigen Lösung zugefügt werden, mit der die Siliciumdioxid und Aluminiumoxid enthaltenden Teilchen zur Umwandlung in Zeolith behandelt werden.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Herstellung abriebfester Zeolithteilchen im Größenbereich von 50 bis 200 ,um, bei welchem man
1) Teilchen mit einer Größe in dem gewünschten Bereich herstellt, welche für die Zeolithsynthese geeignete Siliciumdioxid- und Aluminiumoxid-Ausgangsverbindungen enthalten,
2098U/U78
2U7067 - β -
2) die Teilchen mit Natriumhydroxid oder einer überschüssiges Natriumhydroxid enthaltenden Natriumsilikatlösung vermischt,
3) dem Gemisch röntgenamorphe Keimzentren zufügt und
k) das Gemisch zur Überführung des Siliciumdioxids und des Aluminiumoxids in den Zeolith erhitzt.
Die Produkte des erfindungsgemäßen Verfahrens besitzen im allgemeinen die folgenden Eigenschaften:
a) ein Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von mindestens *»,5,
b) einen hohen Abriebwiderstand entsprechend einem Mahlindex von UO oder weniger,
c) eine Teilchengröße von 50 bis 200 .um und
d) eine Porengröße von 5 bis 15 A
Die Keimzentren sind kleine Natriumalumosilikatteilchen mit der chemischen Zusammensetzung eines Zeolith, zeigen jedoch bei einer röntgenographischen Untersuchung nicht die für einen Zeolith typische Kristallinität. Die Kernzentren brauchen nicht die gleiche chemische Zusammensetzung wie der herzustellende Zeolith aufweisen, dessen Zusammensetzung durch das Verhältnis von Natriumsilikat zu Natriumaluminat in dem Reaktionsgemisch bestimmt wird,
2098U/U78
2H7067
und werden diese Zusammensetzung allenfalls zufällig besitzen.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren Verwendung findenden Keimzentren dienen als Impfkeime zur Beschleunigung der Kristallisation; sie sind vorzugsweise röntgenamorph, d.h. sie sind entweder nichtkristallin oder zu klein, um eine Kristallinität zu zeigen.
Die Verwendung derartiger Keimzentren als Hilfsmittel zur Bildung von Impfkeimen geht auf einen früheren Vorschlag zurück; beispielsweise ist in der Patentanmeldung P 19 30 705.2 die Herstellung von sowohl kristallinen als auch röntgenamorphen Keimzentren erläutert. Sie werden mit Hilfe eines Verfahrens erhalten, das dem zur Herstellung von Zeolithen ähnelt, mit der Ausnahme, daß für die .Gewinnung röntgenamorpher Impfsubstanz der normalerweise für die Synthese von Zeolithen erforderliche Kristallisationsschritt entfällt, so daß die Keimzentren, welche die chemische Zusammensetzung von Zeolithen aufweisen, als winzige Teilchen aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt werden, welche zu klein sind, um bei einer Röntgenbeugungsaufnahme die Kristallinität zu zeigen, welche für echte Zeolithe typisch ist. Die durchschnittliche Teilchengröße liegt unter 0,1 .um.
2098U/U78
2H7067
Die im Rahmen des vorliegendenVerfahrens verwendeten Keimzentren sind vorzugsweise röntgenamorph. Die bevorzugten Keimzentren sind Natriumalumosilikatteilchen kolloidaler Abmessungen mit einer Größe im Bereich von 0,05 bis 0,1 ,um und weisen nachfolgende Zusammensetzung auf:
0.9 - 0.1 Na2O : Al2O3 : 2.5 - 0.2
Sie lassen sich auf folgende Weise herstellen:
a) Ein NapO-Al2O-,-SiO2-Gemisch wird aus Natriumaluminat, Natriumsilikat, Natriumhydroxid und Wasser hergestellt, so daß sich die nachfolgende Zusammensetzung ergibt:
15 - 2 Na2O
I Al2O
II ί 2 SiO2
350 - 50 H2O
Die Mischung wird hergestellt, indem die einzelnen Bestandteile bei einer Temperatur von etwa 35°C oder darunter zusammengegeben werden.
2098U/U78
2U7067
b) das Gemisch wird bei einer Temperatur von etwa 35°C oder darunter gealtert.
Die auf diese Weise erhaltene Impfsubstanz zeigt keine Beugungslinien, wenn sie mit Hilfe der üblichen Röntgenbeugungsmethode untersucht wird. Obgleich die Impfsubstanz ein bestimmtes Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis aufweist, läßt sie sich zur Gewinnung von Paujasiten mit einem anderen SiIiciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis verwenden. Das Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis der Impfsubstanz muß nicht dem Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis des gewünschten Produktes entsprechen.
Für das vorliegende Verfahren kann die Impfsubstanz amorph oder mikrokristallin sein; jedenfalls zeigt sie bei Untersuchung mit der üblichen Röntgenbeugungsmethode keine Linien. Dies kann auf die äußerst kleine Größe oder darauf zurückzuführen sein, daß die Teilchen tatsächlich amorph sind.
Es ist zu beachten, daß bei dem Verfahren zur Herstellung der Impfsubstanz die hydrothermale Kristallisation entfällt, welche normalerweise bei der Synthese von Zeolithen Anwendung findet.
2098U/U78
2U7067 - ίο -
Der erste Schritt des vorliegenden Verfahrens zur Herstellung abriebfester Zeolithteilchen ist die Herstellung der Siliciumdioxid/Aluminiumoxidteilchen in dem gewünschten Größenbereich. Bequemerweise werden diese Teilchen durch Sprühtrocknung von Aufschlämmungen oder Kieselsäure/Tonerdegelen erhalten. Geeignete Materialien für diese Teilchen sind unter anderem
a) Ton, insbesondere Kaolinit, dessen Teilchen in dem Bereich von 50 bis 200 .um liegen. Teilchen in diesem Größenbereich lassen sich in bequemer Weise durch Sprühtrocknen einer Kaolinitaufschlämmung erhalten.
b) Handelsübliche Crackkatalysatoren, Vielehe etwa 10 bis etwa 30 Gew.% Aluminiumoxid enthalten.
c) Crackkatalysatoren, welche in einer Crackanlage äquilibriert wurden und
d) halbsynthetische Katalysatoren, bei denen es sich im wesentlichen um Kombinationen von a) und b) handelt.
Der nächste Schritt des vorliegenden Verfahrens ist die Kristallisation. Die Kristallisation erfolgt durch Erhitzen der Teilchen in einer Natriumhydroxidlösung oder einer Natriumsilikatlösung, welche Keimzentren enthält. Die überführung in den Zeolith erfolgt günstigerweise durch etwa 0,2 bis 50 Stunden lang dauerndes Er-
2098U/U78
2U7067 - Ii -
hitzen auf eine Temperatur von etwa 80 bis 120, vorzugsweise 90 oder 1000C.
Falls der herzustellende Zeolith ein Siliciumdioxid/Aluminium-
oxidverhältnis von mehr als k,5 besitzen soll, muß das Gesamtreaktionsgemisch die einzelnen Reaktionspartner in den nachfolgenden Verhältnissen enthalten:
Na2O/SiO2 0.2 bis 0.8
22O3 H bis 15
Na2O/H20 20 bis 300
Die bevorzugten Verhältnisse für die einzelnen Ausgangsverbin dungen sind die nachfolgenden:
Na2O/Al203 0.3 bis 0.6
SiO2Ml2O3 5 bis 11
Na2O/H2O 50 bis 150
Nachdem die Zeolithbildung vollständig ist, wird das Produkt von der Lösung abgetrennt und von überschüssigem Na3O und SiO3 freigewaschen. Die Teilchen können vollständig in Zeolithe umgewandelt werden. Die sprühgetrockneten Teilchen können jedoch auch nur teilweise in den Zeolith überführt werden. Im letzteren Fall sind die
BAD ORiQiKAL 2098U/ 1 £78
2U7067
zeolithischen Bereiche über die gesamten kugelförmigen Teilchen dispers verteilt.
Unabhängig davon, ob die Umwandlung in den Zeolith vollständig oder nur teilweise durchgeführt wird, wird stets ein hartes kugelförmiges abriebfestes Produkt .erhalten. Durch Vermischen des fc Produktes des erfindungsgemäßen Verfahrens mit anderen Teilchen im gleichen Größenbereich lassen sich verschiedene Katalysatoren erhalten. Geeignete Stoffe für die Vermischung sind unter anderem Siliciumdioxid/Aluminiumoxid, Siliciumdioxid/Magnesiumoxid, Siliciumdioxid/Aluminiumoxid/Magnesiumoxid, Aluminiumoxid, SiIiciumdioxid/Zirkonoxid oder halbsynthetische Produkte, v/elche aus Siliciumdioxid/Aluminiumoxid und Ton hergestellt sind.
Gewünschtenfalls kann das Zeolithprodukt. in die Seltene Erd-Form überführt werden, indem man die abriebfesten mikrokugelförmigen Zeolithteilchen mit einer Lösung von Salzen Seltener Erden, vorzugsweise mit einer Lösung von Chloriden Seltener Erden, beispielsweise etwa 15 Minuten lang bei einer Temperatur von etwa 95°C behandelt. Durch diese Behandlung sollte der Natriumgehalt des Zeolith auf weniger als 3 % gebracht werden.
2098U/1A78
2U7067
Messungen des Verlustes an Feinanteilen nach 1^'l-stündigem Betrieb unter Wirbelschichtbedingungen zeigten, daß der Abrieb für das erfindungsgemäß hergestellte Produkt geringer war als für eine handelsübliche Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Erdölcrackkatalysatorkomponente, welche allgemein als besonders abriebfest gilt.
Zur Erläuterung der Erfindung sollen die nachfolgenden speziellen Beispiele dienen, auf welche die Erfindung nicht beschränkt ist,
Herstellung der Impfsubstanz
Insgesamt 29 g Natriumaluminat (Na2OrAIpO,:3HpO) wurden in 368 g Wasser gelöst. Eine 420 g Natriumsilikat (28,5 % SiO2 und 8,7 % Na2O), 112 g Natriumhydroxid und 100 g Wasser enthaltende Natriumsilikatlösung wurde anschließend hergestellt. Diese Lösungen wurden jeweils auf 200C gekühlt und unter Rühren miteinander vermischt. Anschließend wurde das Gemisch ohne Rühren 1J Stunden lang bei 20°C gealtert. Das gebildete Produkt wies eine Teilchengröße von etwa 0,05 bis 0,1 -um auf.
2098U/ 1 478
2U7067
Beispiel 1
Der Katalysator enthält 60 % der synthetischen Komponente mit einem Gehalt von 28 % AIpO, (aus Alau:
Natriumsilikat) sowie 1JO % Kaolinton.
einem Gehalt von 28 % Al3O (aus Alaun) und 72 % SiO2 (aus
56,8 Liter einer verdünnten, 1Ί,8 g Na?0 und 48,8 g je Liter SiOp (SiOptNapO Gewichtsverhältnis 3,3:1) enthaltenden Natriumsilikatlösung wurden zu 2,^9 kg (2,13 kg auf Trockenbasis) eines Georgia-Kaolintons zugefügt. Das Ton/Silikatgemisch wurde durch Rühren dispergiert und mit Hilfe einer Zentrifugalpumpe kontinuielich im Kreislauf umgepumpt. Die dispergierte Masse wurde anschließend mit Kohlendioxid behandelt, um ein Kieselsäurehydrogel zu bilden, welches gelöstes Natriumcarbonat enthielt. Dies wurde dadurch erreicht, daß das Ton/Silikatgemisch in einer Mischschlange mit Kohlendioxid behandelt wurde, wobei die Schlange in einen Heißwassertank eintauchte, um die Gelierung zu steuern. Die Reaktionsaufschlämmung wurde anschließend aus der Schlange in einen Geliertank überführt. Die Strömungsgeschwindigkeiten wurden so geregelt, daß die Gelierung 1 Minute nach Eintreten des Materials in den Tank eintrat. Der pH-Wert wurde auf 9,6 eingestellt und die Temperatur auf 35,O0C.
2098U/U78
2U7067
Anschließend wurde die Masse 1 Stunde lang bei 35°C gealtert. Insgesamt 9 200 ml einer Aluminiumsulfatlösung mit einem Gehalt von 92,5 g je Liter Aluminiumoxid wurden zugesetzt. Anschließend wurde der pH-Wert des Gemisches mit Ammoniak auf
ι
5,6 eingestellt.
Die Masse wurde filtriert, erneut in Wasser aufgeschlämmt und sprühgetrocknet. Eine 50 ml Probe der sprühgetrockneten Mikrokügelchen wurde 4 Stunden lang mit 50 ml einer etwa 1 g der Impfsubstanz des vorhergehenden Beispiels und 15 B NapSiO,· 9 HpO enthaltenden Lösung bei 90°C behandelt. Anschließend wurde das Produkt filtriert, gewaschen und getrocknet. Das getrocknete Produkt wies eine Oberfläche von 230 m /g auf. Eine Röntgenuntersuchung des Produktes zeigte, daß es etwa 10 % Faujasit enthielt.
Eine Probe wurde anschließend unter Verwendung einer Lösung Seltener Erdmetallchloride durch Auflösen von 100 g eines Gemisches Seltener Erdchloride in 1000 ml Wasser behandelt und mit Seltenen Erdmetallen ausgetauscht. Der Austausch erfolgte 15 Minuten lang bei 1000C unter Anwendung eines Verhältnisses von Wasser zur Produkt zu Seltenen Erden von 10:1:1. Anschließend wurde das Produkt filtriert, gewaschen und 1 Stunde lang bei 538°C kalziniert.
2098U/ 1 478
2H7067
Dann wurde das Produkt mit einer Ammoniumsulfatlösung in einem Verhältnis von Produkt zu Sulfat zu Wasser von 1:3:60 ausgetauscht. Dieser Austausch dauerte 15 Minuten lang und wurde bei 100°C durchgeführt. Das Produkt wurde abfiltriert und der Austausch wurde wiederholt. Zum Schluß wurde das Produkt gewaschen und getrocknet.
Beispiel 2
In diesem Beispiel wurde der Zeolith aus Kaolinton hergestellt, welcher sprühgetrocknet worden war, um die gewünschte Teilchengrößenverteilung für die Herstellung des Zeolith zu erhalten.
Der Ton wurde als Aufschlämmung von rohem Kaolin in Wasser hergestellt. Diese Aufschlämmung wurde sprühgetrocknet und die sprühgetrockneten Teilchen fanden für die nachfolgende Herstellung Verwendung. Die sprühgetrockneten Teilchen wurden bei 7040C kalziniert, um den Kaolin in Metakaolin zu überführen. Es wurde eine Lösung hergestellt, welche 33 g sprühgetrockneten Kaolin enthielt, welcher vorher gesiebt worden war, wobei die Fraktion von 50 bis 200 ,um Teilchengröße für das Verfahren ausgewählt wurde. Insgesamt 33 E dieser Metakaolinteilchen wurden mit 107 g einer 28 % Siliciumdioxid enthaltenden Natriumsilikatlösung zusammengegeben.
2098U/U78
2U7067
Ferner wurde eine Lösung durch Auflösen von 10 g Natriumhydroxid in 175 g Wasser hergestellt und 175 g einer 28 % Siliciumdioxid enthaltenden Natriumsilikatlösung wurden in diese Natriumhydroxidlösung eingemischt. Die Kaolinaufschlämmung in Natriumsilikat wurde zu der Natriumhydroxid/Natriumsilikatlösung zugesetzt, worauf zum Sieden erhitzt wurde. Insgesamt 25 ml der nach dem oben beschriebenen Verfahren hergestellten Impfsubstanz wurden zugefügt. Die Aufschlämmung wurde weiterhin zum Sieden erhitzt und 26 Stunden lang unter Rückfluß gehalten. Danach wurde die Aufschlämmung gekühlt und die Zeolithkristalle wurden durch Filtrieren abgetrennt. Das Produkt wies eine Oberfläche von 67O m /g auf. Eine Röntgenanalyse des Produktes zeigte eine Faujasitstruktur mit einem Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von mehr als 5S6.
Beispiel 3
In diesem Beispiel wurde ein Faujasit aus Teilchen eines Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Crackkatalysators mit einem Aluminiumoxidgehalt von 28 % hergestellt.
Insgesamt 100 g des Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Crackkatalysators mit einem Aluminiumoxidgehalt von 28 % wurden nach vorheriger
2098U/ U78
l6-stündiger Kalzinierung bei JOk C zu einer Lösung zugefügt, welche 288 g Natriumsilikat (28 % SiO2), k% g Natriumhydroxid, ^95 g Wasser und 50 g einer wie oben besehrieben hergestellten Impfsubstanz-Aufschlämmung enthielt. Die Teilchen wurden in der Lösung ΐβ Stunden lang erhitzts gewaschen und getrocknet. Es zeigte sich, daß das Produkt zu mehr als 90 % aus kristallinem Faujasit mit einem Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von 5,6 bestand, wobei die Teilchengröße im wesentlichen die gleiche war wie die des ursprünglichen Katalysators.
Beispiel *>
Das Beispiel beschreibt eine weitere Methode zur Herstellung des Faujasit.
Kaolintonteilchen wurden durch Sprühtrocknen hergestellt, so daß die Teilchengröße im Bereich von 50 bis 200 ,um lag. Das Sprühtrocknen erfolgte bei einer Temperatur von etwa 593°C. Die Teilchen wurden anschließend 13 Stunden lang bei 7OiJ0C kalziniert, um eine vollständige Umwandlung in Metakaolin sicherzustellen.
M g dieser Teilchen wurden mit einer Lösung erhitzt, welche 168 g einer Natriumsilikatlösung (SiO^-Gehalt 2 8 %) in 50 ml
209814/U78
Wasser enthielt. 20 g einer Aufschlämmung der Impfsubstanz wurden zugefügt. In der Lösung wurden die Teilchen 40 Stunden lang erhitzt, anschließend gewaschen und getrocknet.
Das Produkt besaß Faujasitstruktur mit einem Siliciumdioxid/ Aluminiumoxidverhältnis von 4,8 und ergab einen Abriebindex von 23; die Oberfläche betrug 929 m2/g.
2098U/U78

Claims (7)

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung abriebfester Zeolithteilchen im Teilchengrößenbereich von 50 bis 200 .um durch hydrothermale Kristallisation aus Siliciumdioxid und Aluminiumoxid in
W Gegenwart von Natriumhydroxid, dadurch gekennzeichnet, daß man
a) eine Aufschlämmung von Ausgangsverbindungen für Siliciumdioxid und Aluminiumoxid zu Teilchen im Bereich von 50 bis 200 /um formt,
b) die Teilchen mit einer Natriumhydroxidlösung oder einer überschüssiges Natriumhydroxid enthaltenden Natriumsilikatlösung vermischt, und
c) dem Gemisch vor der hydrothermalen Kristallisation röntgenamorphe Keimzentren als Impfsubstanz zufügt.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anteile an Siliciumdioxid und Aluminiumoxid so wählt, daß ein synthetischer Faujasit mit einem Siliciumdioxid/Aluminiumoxidverhältnis von mehr als etwa 11,5 erhalten wird und daß man als Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Ausgangsmaterial Ton verwendet .
209814/1478
2U7067
3. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Anteile an Siliciumdioxid und Aluminiumoxid so wählt, daß ein synthetischer Faujasit mit einem Siliciumdioxid/ Aluminiumoxidverhältnis von mehr als 3 erhalten wird und daß das Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Ausgangsmaterial ein Siliciumdioxid/Aluminiumoxid-Crackkatalysator mit einem Aluminiumoxidgehalt von etwa 17 bis 30 Gew.# ist.
H. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß man der Aufschlämmung Keimzentren (Impfsubstanz) in einer Menge von etwa 5 bis 10 Gew.%} bezogen auf das Reaktionsgemisch, zusetzt.
5. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siliciumdioxid/Aluminiumoxidausgangsmaterial etwa 20 bis hO % Ton und im übrigen einen Kieselsäure-Tonerdegel-Crackkatalysator enthält.
6. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die geformten Teilchen mit einem Gemisch erhitzt werden, in welchem die einzelnen Reaktionspartner insgesamt in den folgenden Verhältnissen vorliegen:
2098U/U78
22 0.2 bis 0.8
SiO2/Ai2O3 H bis 15
Na20/H20 20 bis 300
7. Verfahren gemäß den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß man die hydrothermale Kristallisation etwa 1 bis 50 Stunden lang bei einer Temperatur von 80 bis 120°C durchführt .
ugs:wy
204814/1478
DE19712147067 1970-09-24 1971-09-21 Verfahren zur Herstellung abrieb fester Zeohthteilchen Withdrawn DE2147067A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US7526370A 1970-09-24 1970-09-24

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE2147067A1 true DE2147067A1 (de) 1972-03-30

Family

ID=22124566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19712147067 Withdrawn DE2147067A1 (de) 1970-09-24 1971-09-21 Verfahren zur Herstellung abrieb fester Zeohthteilchen

Country Status (6)

Country Link
JP (1) JPS5536603B1 (de)
CA (1) CA990708A (de)
DE (1) DE2147067A1 (de)
FR (1) FR2108479A5 (de)
GB (1) GB1342977A (de)
NL (1) NL7113157A (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150256A3 (en) * 1984-01-27 1988-08-03 Sud-Chemie Ag Method for producing crystalline aluminosilicate zeolites

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3028785A1 (de) * 1980-07-29 1982-02-25 Engelhard Minerals & Chemicals Corp., Edison, N.J. Verfahren zur herstellung von zeolithisierten verbund-formkoerpern
US4493902A (en) * 1983-02-25 1985-01-15 Engelhard Corporation Fluid catalytic cracking catalyst comprising microspheres containing more than about 40 percent by weight Y-faujasite and methods for making
FR2565847B1 (fr) * 1984-06-18 1986-08-29 Inst Francais Du Petrole Synthese et utilisation de zeolithes preformees
GB8517997D0 (en) * 1985-07-17 1985-08-21 English Clays Lovering Pochin Synthesing faujasites
JPH0674129B2 (ja) * 1985-12-13 1994-09-21 東ソー株式会社 合成フオ−ジヤサイト成形体の製造法
DE4021118A1 (de) * 1990-07-03 1992-01-09 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur herstellung von kristallinen zeotithanalogen gallosilikaten und ihre verwendung zur herstellung von katalysatoren und adsorbentien
JPH04114225U (ja) * 1991-03-26 1992-10-07 ミツミ電機株式会社 弾性表面波装置
US6656347B2 (en) 2000-09-22 2003-12-02 Engelhard Corporation Structurally enhanced cracking catalysts
JP4991083B2 (ja) * 2000-09-22 2012-08-01 バスフ・カタリスツ・エルエルシー 構造的に強化された分解用触媒
US6673235B2 (en) 2000-09-22 2004-01-06 Engelhard Corporation FCC catalysts for feeds containing nickel and vanadium
US7101473B2 (en) 2002-05-31 2006-09-05 Engelhard Corporation Method of enhancing the activity of FCC catalysts
US6942783B2 (en) 2003-05-19 2005-09-13 Engelhard Corporation Enhanced FCC catalysts for gas oil and resid applications
WO2020014231A1 (en) * 2018-07-09 2020-01-16 Zeolyfe, LLC Methods for preparation of cha zeolite at ambient pressure

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0150256A3 (en) * 1984-01-27 1988-08-03 Sud-Chemie Ag Method for producing crystalline aluminosilicate zeolites

Also Published As

Publication number Publication date
CA990708A (en) 1976-06-08
JPS5536603B1 (de) 1980-09-22
GB1342977A (en) 1974-01-10
FR2108479A5 (de) 1972-05-19
NL7113157A (de) 1972-03-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69819989T3 (de) Zusammensetzung, die Molekularsiebe vom Pentasil-Typ enthõlt, sowie ihre Herstellung und Verwendung
DE1951907C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines zeolithischen Alumosilikats mit Faujasitstruktur
DE2140481C3 (de) Verfahren zur Herstellung kristalliner Alumosilikate mit Faujasitstruktur
DE4310792C2 (de) Zeolithisches Material, dessen Verwendung sowie Verfahren zum Herstellen eines solchen zeolithhaltigen Materials
DE60303500T2 (de) Herstellung eines kristallinen, zeolithischen aluminosilikats des mfi-typs
DE2817576A1 (de) Synthetischer kristalliner aluminosilicat-zeolith, verfahren zu seiner herstellung und seine verwendung
DE2149218A1 (de) Verfahren zur katalytischen Crackung von Kohlenwasserstoffen
DE1963012A1 (de) Stabilisierter Zeolith und Verfahren zu dessen Herstellung
DE2147067A1 (de) Verfahren zur Herstellung abrieb fester Zeohthteilchen
DE1237992B (de) Verfahren zur Herstellung von in Kieselsaeuregel oder Kieselsaeure-Metalloxyd-Mischgel eingebetteten kristallinen Aluminosilicat-Zeolithen
DE3586914T2 (de) Verfahren zur herstellung von diskreten zeolithe enthaltenden teilchen.
DE3003361C2 (de) Katalysator und dessen Verwendung
DE1467045A1 (de) Verfahren zur Herstellung von synthetischen,kristallinen,zeolithischen Aluminosilicaten
DE69804513T2 (de) Herstellung von zeolith-l
DE1545270A1 (de) Katalysator zur Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und Verfahren zur Herstellung derselben
DE2045256A1 (de) Verfahren zur Herstellung einer einen Zeohthpromotor enthaltenden Kata lysatorzusammen Setzung
DE2813969A1 (de) Verfahren zur herstellung kristalliner zeolithe
DE2062570A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Zeolithen
DE2453805A1 (de) Katalysatormischung und deren verwendung als kohlenwasserstoff-crackkatalysator
DE2935123C2 (de)
EP0423532B1 (de) Verfahren zur Herstellung synthetischer feinkristalliner Metallsilikate
DE69701213T2 (de) Aktiviertes, mit kieselsäure angereichertes mazzit, herstellungsverfahren sowie dessen verwendung
DE68904939T2 (de) Kristalline (metallo)silikate und verfahren zu ihrer herstellung.
DE1542451C3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Kohlenwasserstoffumwandlungskatalysators
DE602004004687T2 (de) Eine Katalysatorzusammensetzung zur Isomerisierung von n-Paraffinen und ein Verfahren zur Isomerisierung von n-Paraffinen

Legal Events

Date Code Title Description
OD Request for examination
8139 Disposal/non-payment of the annual fee