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DE2548697A1 - NEW ZEOLITE, PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME AND ITS CATION-EXCHANGED SHAPES - Google Patents

NEW ZEOLITE, PROCESS FOR MANUFACTURING THE SAME AND ITS CATION-EXCHANGED SHAPES

Info

Publication number
DE2548697A1
DE2548697A1 DE19752548697 DE2548697A DE2548697A1 DE 2548697 A1 DE2548697 A1 DE 2548697A1 DE 19752548697 DE19752548697 DE 19752548697 DE 2548697 A DE2548697 A DE 2548697A DE 2548697 A1 DE2548697 A1 DE 2548697A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
zeolite
zeta
silicon compound
mixture
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
DE19752548697
Other languages
German (de)
Inventor
Thomas Vincent Whittam
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.)
Imperial Chemical Industries Ltd
Original Assignee
Imperial Chemical Industries 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 Imperial Chemical Industries Ltd filed Critical Imperial Chemical Industries Ltd
Publication of DE2548697A1 publication Critical patent/DE2548697A1/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • 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
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/36Pentasil type, e.g. types ZSM-5, ZSM-8 or ZSM-11
    • C01B39/38Type ZSM-5
    • C01B39/40Type ZSM-5 using at least one organic template directing agent
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Description

Gegenstand der Erfindung sind neue Zeolithe und ein Verfahren zur Herstellung von synthetisehen kristallinen Zeolithen. Kristalline Zeolithe mit Molekularsiebeigenschaften können durch gemeinsame Umsetzung von Kieselsäure, Aluminiumoxid und geeigneten Alkalihydroxiden in bestimmten Mengenverhältnissen in einem wässrigen Medium mit nachfolgender Kristallisation des gewünschten Zeolithe aus der Reaktionsmischung hergestellt werden. Dabei ist allerdings die Auswahl der Reaktionspartner und angewandten Bedingungen außerordentlich wichtig für die Herstellung von speziellen Zeolitharten.The invention relates to new zeolites and a process for the production of synthetic crystalline ones Zeolites. Crystalline zeolites with molecular sieve properties can be produced by the joint reaction of silica, Aluminum oxide and suitable alkali hydroxides in certain proportions in an aqueous medium with the following Crystallization of the desired zeolite can be produced from the reaction mixture. Here, however, is the Selection of the reactants and the conditions used are extremely important for the production of special Types of zeolite.

609822/06 3 8609822/06 3 8

Deutsche Bank (München) Kto. 51/61070 Dresdner Bank (München) Kto. 3939844 Postscheck (München) Kto. 670-43-804Deutsche Bank (Munich) Account 51/61070 Dresdner Bank (Munich) Account 3939844 Postscheck (Munich) Account 670-43-804

ι ''Τ1· " ι V< ;- ί I .λ * ι '' Τ 1 · "ι V <; - ί I .λ *

Solche Zeolithe bestehen aus einem sehr großen anionischen Netzwerk von AlO^- und SiO^-Tetraedern, die über ihre Sauerstoffatome miteinander verbunden sind. Das resultierende honigwabenähnliche Netzwerk enthält Hohlräume und verbindende Kanäle, die in den Zwischenräumen Wasser oder andere Moleküle .von geeigneter Größe und Gestalt einschließen können. Die negative Ladung des Netzwerks wird durch entsprechende Kationen neutralisiert. Diese Kationen sind beweglich und können ohne weiteres durch andere Kationen,beispielsweise durch einfachen Kontakt mit wässrigen Lösungen von Salzen,die geeignete Kationen enthalten, ausgetauscht werden.Such zeolites consist of a very large anionic network of AlO ^ and SiO ^ tetrahedra, which have their Oxygen atoms are linked together. The resulting honeycomb-like network contains voids and connecting Channels that contain water or other molecules of suitable size and shape in the interstices can. The negative charge of the network is neutralized by appropriate cations. These cations are mobile and can easily be replaced by other cations, for example exchanged by simple contact with aqueous solutions of salts containing appropriate cations will.

Gemäß der GB-PS 1 161 974 wird ein Zeolith ZSM5 hergestellt, wobei die zu verwendende Siliciumquelle nicht klar definiert, sondern lediglich als feste Kieselsäure angegeben wird; die für die Synthese des ZSM5 erforderlichen Kationen sind Natrium- und Tetrapropylammoniumionen. Bei einer experimentellen Überprüfung findet man, daß ZSM5 erhalten wird, wenn die angewandte feste Kieselsäure durch frisch erzeugtes Sillcagel gebildet wird. .According to GB-PS 1 161 974 a zeolite ZSM5 is prepared, the silicon source to be used not being clear defined, but only given as solid silica; the cations required for the synthesis of the ZSM5 are sodium and tetrapropylammonium ions. In an experimental check it is found that ZSM5 is obtained when the applied solid silica is formed by freshly produced sillcagel. .

überraschenderweise wurde nun gefunden, daß ein neuer, mit dem Zeolith ZSM5 verwandter Zeolith, und zwar Zeolith Zeta 1, erhalten wird, insbesondere wenn die Siliciumquelle eine hoch disperse, feste Kieselsäure (z.B. WKS3OO" von Hoechst) oder eine aus der Dampfphase gebildete KieselsäureSurprisingly, it has now been found that a new zeolite related to zeolite ZSM5, namely zeolite Zeta 1, is obtained, especially if the silicon source is a highly disperse, solid silica (eg W KS300 "from Hoechst) or a silica formed from the vapor phase

609822/0636 ORIGINAL INSPECTED609822/0636 ORIGINAL INSPECTED

oder ein stark kieselsäurehaltiges Wasserglas mit Si02/Na20>3,2 ist, die zusammen mit einer guaternären Ammonium- oder Phosphoniumverbindung (ausgenommen Tetramethylammonium- und Tetramethylphosphoniumverbindungen) der Formel R^gR^R^.N.X oder R^gR^R^.P.X zur Anwendung kommt, wobei:or a strongly silicic acid water glass with Si0 2 / Na 2 0> 3.2, which together with a quaternary ammonium or phosphonium compound (except tetramethylammonium and tetramethylphosphonium compounds) of the formula R ^ gR ^ R ^ .NX or R ^ gR ^ R ^ .PX is used, where:

R1 = C1- bis C20-Alkyl, Phenyl, Benzyl, alkyl-R 1 = C 1 - to C 20 -alkyl, phenyl, benzyl, alkyl-

substituiertes Phenyl oder alkyl-substituiert es Benzyl ist undsubstituted phenyl or alkyl substituted it is benzyl and

R2, R, und R^ = C1- bis C20-Alkyl und gleich oder verschieden sein können undR 2 , R, and R ^ = C 1 - to C 20 -alkyl and can be identical or different and

X =» ein Säurerest, OH oder ein Halogen seinX = »be an acid residue, OH or a halogen

kann.can.

Im Nachfolgenden werden die Gruppen R,,R«R,R. .N und R1R2R3R4*P mi* Q "bezeichnet, das zweckmäßigerweise durch Tetrapropylammonium oder Cetyltrimethylammonium gebildet wird. Im Nachfolgenden sollte verstanden werden, daß Abbauprodukte an Stelle von QX oder Mischungen von Verbindungen angewandt werden können, die bei gemeinsamer Umsetzung Q in situ bilden, wie beispielsweise eine Mischung von Trialkylamin mit einem C1- bis C2Q-Alkohol oder eine Mischung von Dialkylarylamin mit einem C..- bis C2Q-Alkohol.In the following, the groups R ,, R «R, R. .N and R 1 R 2 R 3 R 4 * P mi * Q "denotes, which is expediently formed by tetrapropylammonium or cetyltrimethylammonium. In the following it should be understood that degradation products can be used in place of QX or mixtures of compounds that are used in Form common reaction Q in situ, such as a mixture of trialkylamine with a C 1 - to C 2Q alcohol or a mixture of dialkylarylamine with a C .. to C 2 Q alcohol.

Zeolith Zeta 1 kann bei Temperaturen im Bereich von stellt werden. GZeolite Zeta 1 can be produced at temperatures in the range of G

609822/0616609822/0616

80 bis 25O0C hergestellt werden. Geeignete Verhältnisse80 to 25O 0 C can be produced. Appropriate proportions

von Reaktionsmischungsvolumen zu Autoklavenvolumen werden bei Temperaturen über etwa 1040C angewandt; eine übermäßige Abdampfung kann durch Anwendung von Druck mit Hilfe eines Permanentgases wie Stickstoff verhindert werden,from reaction mixture volume to autoclave volume are used at temperatures above about 104 0 C; excessive evaporation can be prevented by applying pressure with the aid of a permanent gas such as nitrogen,

609822/0636609822/0636

6Π9822/6,99822 / hklhkl d A
ermittelt
there
determined
Zeoliüi zeta 1Zeoliüi zeta 1 R önt genb eu gun g· siX-ray gun g · si verteverte (aus Tab. 1
974)
(from Tab. 1
974)
11,6211.62 und Zeichnung derand drawing the 1
vn
I
1
vn
I.
CD
σ>
CD
σ>
200200 11,1211.12 d A
berechnet
there
calculated
Zeolith ZSM5
GB-PS 1 I6l
Zeolite ZSM5
GB-PS 1 I6l
d A d A
srmittelt berech.
d A d A
calculates
10,39
10,04
9,95
10.39
10.04
9.95
Intensität Intensität
(Tab .1) (ca.;aus
Zeiche)
Intensity intensity
(Tab. 1) (approx.; From
Character)
120120 9,979.97 11,1211.12 x 100
0
x 100
0
hklhkl 11,3611.36 s 95 p 95
104104 9,72 .9.72. 9,979.97 3030th 200.200 10,20
9,90
10.20
9.90
9,159.15 MS 86
43
MS 86
43
9,649.64 2323 210
201
002
210
201
002
OR(GJOR (GJ 122122 8,948.94 33 9,H9, H. 7,567.56 ' w 15'w 15 NALNAL 9,029.02 102102 co
Tt
co
Tt
2,52.5 7,547.54 V 8V 8
S-S- 202202 SS.

300 7,44300 7.44

7,427.42

130 066 7,07 7,13130 066 7.07 7.13

132132 6,696.69 6;696 ; 69 224224 6,356.35 6,346.34 304304 6.046.04 6,096.09

212 7,17 7·/]212 7.17 7 · /]

311 6,79 6,89311 6.79 6.89

W.W.

1616

302 6,06 6711302 6.06 6 7 11

Tabelle·1 (Forts.) Table 1 (cont.)

CD CX) CD CX)

d A
ermittelt
there
determined
Zeolith zeta IZeolite zeta I \\ χ 100 χ 100 Zeolith ZSM5 (aus Tab.
GB-PS 1 l6l 974)
Zeolite ZSM5 (from Tab.
GB-PS 1 l6l 974)
1 und1 and Zeichnung derDrawing of the 20
30
20th
30th
5,705.70 d A
berechnet
there
calculated
66th hkl d A d A
ermittelt berech
hkl d A d A
determined calc
Intensität Intensität
. (Tab .1) . (ca. jaus
Zeiche.)
Intensity intensity
. (Tab. 1). (approx
Sign.)
hklhkl 5,70 ·5.70 · 410 5,77 -5,76
203 5,63 5,64
410 5.77 -5.76
203 5.63 5.64
W
V
W.
V
117117

σ> 400 σ> 400

ίο 234ίο 234

506506

246246

309309

5,565.56

5,365.36

5,135.13

316316 4,9974,997 137137 4,6014.601 342342 4,3554.355 138138 4,2584.258

4,0774.077

3,9993,999

5,565.56

5,345.34

5,135.13

5,008 4,615 5,364 4,2585.008 4.615 5.364 4.258

4,080 4,0034.080 4.003

4 64 6

7 8 7 8

5,42 5T425.42 5 T 42

5,19 5,205.19 5.20

303303 5,5, 4,4, 4,4, 0505 5,045.04 421421 -- 4,4, 5,035.03 500500 430430 314314 4,654.65 4,654.65 403403 40.40. 4,374.37 413413 3030th 4,304.30 440440 4,124.12 4,124.12 441441 ,04, 04 4,024.02

VWVW

VWVW

VWVW

VWVW

VWVW

1010

16 1616 16

.14 32.14 32

8 128 12

Tabelle- 1 (Forts.) Table- 1 (cont.)

Zeolith zeta I Zeolith ZSM5 (aus Tab.1 und Zeichnung der GB-PS ι 161 974)Zeolite zeta I Zeolite ZSM5 (from Table 1 and drawing of GB-PS ι 161 974)

hkl d Ahkl d A

ermitteltdetermined

d A berechnetd A calculated

'I χ 100 ο'I χ 100 ο

hkl d A d A Intensität Intensitäthkl d A d A intensity intensity

ermittelt berech. (Tab-1> ^a:v?USs Zeichg.)determined calc. (Tab - 1 > ^ a : v? US s drawing)

408408 5,8575.857 5,8455.845 530530 5,8165.816 3,8183.818 co
ο
co
ο
358358 3,7493.749 3,7453.745
Ί&*Ί & * i 516i 516 3,7153.715 5,7.225.7.22 ro
ro
•*s»
ro
ro
• * s »
428428 3,6463,646 5,6465.646
OO
σ>σ>
429429 3,4373.437 5,4575.457
rf»rf » 624624 3,5523,552 5,5425,542 454454 5,5055.505 5,5065.506 271271 5,0495.049 5,0505.050 559559 2,9782,978 2,9762.976 274274 2,9442.944 2,9592.959 575575 2,8652.865 2,8652.865 569569 2,7282.728 2,7582.758 380
385
672
695
380
385
672
695
2,605
2,489
. 2,402
2,005
2.605
2,489
. 2.402
2.005
2,605
2,492
2,598
2,001
2.605
2,492
2,598
2.001

100100

7777

58 44 5158 44 51

7 5 57 5 5

10 2 2 210 2 2 2

' 3 4 5 8'3 4 5 8

115115 5,875.87 5,875.87 610610 5,845.84 5,825.82 205·205 5,775.77 5,765.76 611611 5,745.74 5,755.75 540540 5,625.62 5,655.65 515515 3,503.50 5,505.50 650650 3,463.46 5,465.46 605605 5,555.55 5,545.54 700700 -- 5,525.52 652652 5,275.27 3,273.27 642642 5,075.07 3,073.07 515515 5,005.00 5,005.00

VSVS

VSVS

S W V WS. W. V W.

VWVW

94 9494 94

. 50. 50

41 15 1541 15 15

17 11 16 2117 11 16 21

JC--OO CDJC - OO CD

V¥ = sehr schwach, W = schwach, M = mittel, S = stark, VS = sehr starkV ¥ = very weak, W = weak, M = medium, S = strong, VS = very strong

Tabelle 1 (Forts.)Table 1 (cont.)

RöntgenbeugungswerteX-ray diffraction values

σ? . ■ ■σ? . ■ ■

ο Einheitszelle: Tetragonal Einheitszelle: Tetragonalο Unit cell: tetragonal Unit cell: tetragonal

coco

OO 'OO '

^ V- 22,3 aP = *3'2 ^ V- 22.3 a P = * 3 ' 2

2 ■ co- 42,4 C0 - 19,92 ■ c o - 42.4 C 0 - 19.9

Formel (getrocknet bei 1200C) O,7Na2O.O,3Q2O·Al2O3.23,8SlO2.5H2OFormula (dried at 120 0 C) O, OO 7NA 2, 3Q 2 O · Al 2 O 3 .5H 2 O 2 .23,8SlO

roro

OG CO CCOG CO CC

_ 9 —_ 9 -

In Tabelle 1 werden die Röntgenbeugungswerte für Zeolith Zeta 1 mit den Werten für ZSM5 verglichen. Diese Werte wurden mit Kupfer K oc~Strahlung aufgenommen und die d-Abstände und Intensitäten wurden von einem Streifenkartenschreiber erhalten. Zur Erzielung genauerer d-Abstände wurden auch Versuchsreihen mit einem inneren Standard mit bekannten d-Abständen aufgenommen und angemessene Korrekturen angebracht. Die Werte in Tabelle 1 für Zeolith Zeta gelten für das Produkt des nachfolgenden Beispiels 1 und sind für den Zeolith typisch, unabhängig vom Si02/Al20,-Verhältnis und Kationengehalt, da Variationen in der Zusammensetzung nur zu geringfügigen Änderungen im Resultat führen. Table 1 compares the X-ray diffraction values for zeolite Zeta 1 with the values for ZSM5. These values were recorded with copper radiation and the d-spacings and intensities were obtained from a strip chart recorder. In order to achieve more precise d-spacings, test series with an internal standard with known d-spacings were recorded and appropriate corrections were made. The values in Table 1 for Zeolite Zeta apply to the product of Example 1 below and are typical for the zeolite, regardless of the Si0 2 / Al 2 0, ratio and cation content, since variations in the composition lead to only minor changes in the result.

Das Produkt von Beispiel 1 hatte (getrocknet bei 1200C) folgende Zusammensetzung:The product from Example 1 had the following composition (dried at 120 ° C.):

0,4Q2O.0,7Na2O.Al2O3.23,8SiO2.5H2O mit Q m Tetrapropylammonium0.4Q 2 O.0.7Na 2 O.Al 2 O 3 .23.8SiO 2 .5H 2 O with Q m tetrapropylammonium

und wurde als tetragonal klassifiziert mit a =22,3 und C0 » 42,4. Wie Tabelle 1 zeigt, besteht eine gute Übereinstimmung zwischen den beobachteten d-Abständen für Zeolith Zeta 1 und den für die vorgeschlagene Einheitszelle berechneten d-Abständen. Obgleich Zeolith Zeta 1 mit ZSM5 verwandt ist, unterscheidet er sich von diesem deutlich durch seine Röntgenbeugungswerte und Abmessungen der Einheits- bzw. Elementarzelle.and was classified as tetragonal with a = 22.3 and C 0 »42.4. As Table 1 shows, there is a good agreement between the observed d-spacings for zeolite Zeta 1 and the d-spacings calculated for the proposed unit cell. Although zeolite Zeta 1 is related to ZSM5, it differs significantly from it in terms of its X-ray diffraction values and dimensions of the unit or unit cell.

6 0 9822/08366 0 9822/0836

Zeollth Zeta 1 unterscheidet sich vom ZSM5 auch durch eine klare Differenz in den Siebeigenschaften. Während ZSM5 für eine Differenzierung zwischen den Xylolisomeren aufgrund der Größenverhältnisse ungeeignet ist und alle drei Isomeren reichlich adsorbiert, werden von Zeolith Zeta 1 nur beachtliche Mengen von p-Xylol adsorbiert, während die m- und o-Isomeren abgewiesen werden und der Zeolith Zeta 1 für Äthylbenzol als Grenzädsorber (marginal) wirkt. Diese Ergebnisse legen nahe, daß die "Eingänge" von Zeolith Zeta 1 nur für Moleküle mit kinetischem Durchmesser von 4 6,0 Ä zugänglich sind, während die Einlasse von ZSM5 für Moleküle mit kinetischem Durchmesser von bis zu wenigstens 6,2 i zugänglich sind.Zeollth Zeta 1 also differs from the ZSM5 by a clear difference in the sieve properties. While ZSM5 is unsuitable for a differentiation between the xylene isomers due to the size ratios and all three isomers are abundantly adsorbed, only considerable amounts of p-xylene are adsorbed by zeolite Zeta 1, while the m- and o-isomers are rejected and the zeolite Zeta 1 for ethylbenzene as a border damper (marginal) works. These results suggest that the "inputs" of Zeolite Zeta 1 are only accessible to molecules with a kinetic diameter of 4 6.0 Å, while the inlets of ZSM5 for molecules with a kinetic diameter of up to at least 6.2 i are accessible.

Tabelle 2 zeigt Sorptionsvergleichswerte für Zeolith Zeta 1 und die ZSM5-Zeolithreihen wie ZSM5, 8, 11 und 12 (die in den GB-PSen 1 161 974 und 1 334 243, der US-PS 3 709 979 und der DT-PS 2 213 109 beschrieben sind).Table 2 shows comparative sorption values for zeolite Zeta 1 and the ZSM5 series of zeolites such as ZSM5, 8, 11 and 12 (those in UK Patents 1,161,974 and 1,334,243, U.S. Pat 3 709 979 and DT-PS 2 213 109).

60 9822/063660 9822/0636

Tabelle 2Table 2

Sorptionswerte
Adsorptionsvermögen nach 2 Std bei 250Cj p/po =»0,5 (Gew.#)
Sorption values
Adsorption capacity after 2 hours at 25 0 Cj p / po = »0.5 (wt. #)

OJ
O
CD
OJ
O
CD


Zeolith

Zeolite
Wasser
(2,8)*
water
(2.8) *
n-Hexan
(4,2)*
n-hexane
(4.2) *
Cyclohexan
(6,0)*
Cyclohexane
(6.0) *
p-Xylol
(6,0)*
p-xylene
(6.0) *
Äthylbenzol
(6,0)*
Ethylbenzene
(6.0) *
m-Xylol
(6,2)*
m-xylene
(6.2) *
Zeta 1 (29)^Zeta 1 (29) ^ 5,75.7 11,111.1 8,28.2 9,99.9 < 1,0<1.0 <0,2<0.2 ZSM5 (30)xx ZSM5 (30) xx 6,86.8 9,69.6 9,59.5 9,39.3 9,59.5 9,19.1 ZSM8ZSM8 3,83.8 9,09.0 0,90.9 8,58.5 ZSM11ZSM11 7,87.8 9,79.7 9,89.8 ZSM12ZSM12 7,97.9 10,110.1 9,39.3

(* kinetische Durchmesser) (XX29 und 30 % Na und 71 und 70 % H+ im Zeolith)(* kinetic diameter) ( XX 29 and 30 % Na and 71 and 70 % H + in the zeolite)

CJl OOCJl OO

cn cc-cn cc-

Ein weiteres, ungewöhnliches Merkmal von Zeolith Zeta 1 ist das Verhältnis des Adsorptionsvermögens für η-Hexan zu dem für Wasser, üblicherweise ist in Zeolithen ein Teil des Netzwerks, das für die kleinen Wassermoleküle (2,8 Ä kinetischer Durchmesser) zugänglich ist, für die größeren n-Paraffinmoleküle, wie z.B. n-Hexan (4,2 Ä Durchmesser) nicht zu erreichen. Typischerweise liegt das Verhältnis n-Hexan/Wasser z.B. beim Zeolith X bei etwa 0,6. Beim.Zeolith Zeta 1 liegt dieses Verhältnis tatsächlich bei 2, was nahelegt, daß Teile der Struktur entweder hydrophob sind oder alternativ keine Affinität für Wasser besitzen, jedoch eine hohe Affinität für Kohlenwasserstoffe.Another unusual feature of zeolite Zeta 1 is the ratio of the adsorption capacity for η-hexane to that for water larger n-paraffin molecules such as n-hexane (4.2 Å diameter) cannot be achieved. The n-hexane / water ratio, for example in the case of zeolite X, is typically around 0.6. In the case of zeolite Zeta 1, this ratio is actually 2, which suggests that parts of the structure are either hydrophobic or, alternatively, have no affinity for water, but a high affinity for hydrocarbons.

Gemäß der Erfindung wird mithin ein festes, kristallines Natriumaluminosilicat, Zeolith Zetä 1, vorgesehen mit der folgenden, in Molverhältnissen der Oxide ausgedrückten Zusammensetzung:According to the invention, a solid, crystalline sodium aluminosilicate, zeolite Zeta 1, is thus provided with the following expressed in molar ratios of the oxides Composition:

0,2 bis 0,7Na20.0,3 bis 0,9Q2O-Al2O3.10 bis 150 SiO2.0 bis0.2 to 0.7Na 2 0.0.3 to 0.9Q 2 O-Al 2 O 3 .10 to 150 SiO 2 .0 to

30 H2O .30 H 2 O.

wobei Q eine quaternäre Ammonium- oder Phosphoniumgruppe der Formelwhere Q is a quaternary ammonium or phosphonium group the formula

R1R2FUR^ N oder R^R3R3R^PR 1 R 2 FUR ^ N or R ^ R 3 R 3 R ^ P

bedeutet, mit:means with:

609822/0636609822/0636

R1 -C1- bis C20-Alkyl, Phenyl, Benzyl, alkyl-R 1 -C 1 - to C 20 -alkyl, phenyl, benzyl, alkyl-

substituiertes Phenyl oder alkyl-substi-. tuiertes Benzyl undsubstituted phenyl or alkyl-substituted. tuated benzyl and

R2, R, und R^ « C1- bis C20-Älkyl,R 2 , R, and R ^ «C 1 - to C 20 -alkyl,

wobei R2, R, und R^ gleich oder verschieden sein können, und die Kristalle als tetragonal klassifiziert werden mit einer Einheitszelle mit a ■ 22,3 Ä und c « 42,4 S. Das erfindungsgemäße Aluminosilicat besitzt im wesentlichen ein Röntgenbeugungsdiagramm,wie es durch Tabelle 1 , wiedergegeben wird.where R 2 , R, and R ^ can be the same or different, and the crystals are classified as tetragonal with a unit cell with a · 22.3 Å and c «42.4 S. The aluminosilicate according to the invention has essentially an X-ray diffraction pattern, such as it is represented by Table 1.

Die Erfindung umfaßt auch ein Verfahren zur Herstellung von Zeolith Zeta 1 der soeben beschriebenen Art, das die folgenden Schritte umfaßt: Gemeinsame Reaktion von Natriumaluminat, zumindest einer Siliciumverbindung und zumindest einer Verbindung der Formel QX, wobei Q der vorstehenden Bedeutung entspricht und X ein Säurerest, OH oder ein Halogen ist und die Reaktionsmischung eine in Molverhältniss.en ausgedrückte Zusammensetzung aufweist, die in die folgenden Bereiche fällt:The invention also includes a process for the preparation of zeolite Zeta 1 of the type just described, which comprises the following steps: reacting together sodium aluminate, at least one silicon compound and at least one compound of the formula QX, where Q of the preceding Meaning and X is an acid residue, OH or a halogen and the reaction mixture is an in Molar ratios has the expressed composition, which falls into the following areas:

O3 = 25 bis 100O 3 = 25 to 100

22O3 «1,0 22 O 3 «1.0

Q2X2/n/Si02 = 0,15 bis 1,o)Q 2 X 2 / n / Si0 2 = 0.15 to 1, o)

L wobei η die Wer-H20/Na20 + Q2X2/n = 5 bis 100 J ""β1^* von X istL where η is the Wer-H 2 0 / Na 2 0 + Q 2 X 2 / n = 5 to 100 J "" β 1 ^ * of X

609822/0636609822/0636

Die Siliciumverbindung ist oder ist hauptsächlich vorzugsweise entweder ein Aerosil oder Dampfphasenkieselsäure oder hoch disperse Kieselsäure wie 11KS300" von Hoechst oder ein stark kieseisäurehaltiges Wasserglas mit einem Verhältnis SiOgZNa2O von 3t2 bis 4,0 oder eine Mischung von solchen Siliciumquellen. Alternativ wird Silieagel in quaternärem Ammonium- oder Phosphoniumhydroxid. gelöst zur Erzielung eines Silicate.The silicon compound is or is principally preferably either a Aerosil or vapor phase silicic acid or highly disperse silica, such as 11 KS300 "from Hoechst, or a strongly kieseisäurehaltiges water glass with a ratio SiOgZNa 2 O 3 t2 to 4.0 or a mixture of such silicon sources Alternatively. Silica gel dissolved in quaternary ammonium or phosphonium hydroxide to obtain a silicate.

Die Reaktionen können bei Temperaturen im Bereich von 80 bis 2500C durchgeführt werden. Wenn Temperaturen jenseits des Siedepunktes der Mischung (d.h. Über etwa 1040C) angewandt werden, so wird ein Autoklav benutzt und das Verhältnis vom Volumen der Reaktionspartner zum Volumen des Autoklaven im Bereich von 0,1 bis 0,7 gewählt. Das angewandte Verhältnis kann die Reaktionsdauer beeinflussen und auch die tatsächlich erhaltenen Produkte.The reactions can be carried out at temperatures in the range of 80 to 250 0 C. If temperatures beyond the boiling point of the mixture (ie above about 104 ° C.) are used, an autoclave is used and the ratio of the volume of the reactants to the volume of the autoclave is selected in the range from 0.1 to 0.7. The ratio used can influence the reaction time and also the products actually obtained.

Die folgenden 5 Beispiele dienen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das diversen Abwandlungen zugänglich ist.The following 5 examples serve to explain the Method according to the invention, which is accessible to various modifications.

Beispiel 1example 1

21,2 g feste Kieselsäure (nKS3OOn) wurden in 100 ml 50 tigern Tetrapropylammoniumhydroxid durch 2 Stunden.lange21.2 g of solid silica ( n KS300 n ) were in 100 ml of 50 tetrapropylammonium hydroxide for 2 hours

609822/0636609822/0636

Siedebehandlung bei 10O0C unter Rückfluß aufgelöst. Dann wurden 2,4 g Natriumaluminat (1,25 Na2O Al2O,) in 50,5 g Wasser gelöst und diese Flüssigkeit unter Rühren mit der Silicatflüssigkeit gemischt; die Rührbehandlung wurde etwa 15 Minuten lang fortgesetzt und die Mischung dann in einen 1 1 Autoklaven mit "Pyrex"-Auskleidung überführt, in dem die Reaktionsmischung 6 Tage lang bei 1500C einer ruhigen Reaktion überlassen wurde. Der Autoklav wurde dann auf Zimmertemperatur abgekühlt und die Aufschlämmung filtriert und der Feststoff mit 2 1 heißem Wasser gewaschen ■und dann bei 1200C getrocknet. Das erhaltene Produkt hatte die Zusammensetzung 0,7Na2O.0,4Q2O.Al2O,23,8 SiO2.5H2O und seine Röntgenbeugungswerte entsprachen den Angaben von Tabelle 1. In Tabelle 3 sind Sorptionswerte dieser Zeta 1 Probe für η-Hexan und Xylole angegeben, und zwar wird mit Probe A ein 2 Stunden lang auf ein Sorptionsgleichgewicht bei 3200C aktiviertes Material bezeichnet und als Probe B ein 24 Stunden lang bei 5500C (zum Ausbrennen von Tetrapropylammonium) kalziniertes Material, das dann 1 Stunde lang bei 950C mit einem Überschuß an 10 %iger Ammoniumchloridlösung ausgetauscht und dann erneut 6 Stunden lang bei 55O0C kalziniert wurde. Die Zusammensetzung der Probe B entsprach:Dissolved boiling treatment at 10O 0 C under reflux. Then 2.4 g of sodium aluminate (1.25 Na 2 O Al 2 O,) were dissolved in 50.5 g of water and this liquid was mixed with the silicate liquid with stirring; the stirring treatment was continued for about 15 minutes and the mixture is then transferred into a 1 1 autoclave equipped with "Pyrex" -Auskleidung, in which the reaction mixture was left at 150 0 C a quiet reaction 6 days. The autoclave was then cooled to room temperature and the slurry filtered and the solid washed with 2 1 hot water washed ■ and then at 120 0 C dried. The product obtained had the composition 0.7Na 2 O.0.4Q 2 O.Al 2 O, 23.8 SiO 2 .5H 2 O and its X-ray diffraction values corresponded to the data in Table 1. Table 3 shows the sorption values of this Zeta 1 sample for η-hexane and xylenes, namely with sample A a material activated to a sorption equilibrium at 320 ° C. for 2 hours and sample B a material that has been calcined for 24 hours at 550 ° C. (to burn out tetrapropylammonium) was long then for 1 hour exchanged at 95 0 C with an excess of 10% ammonium chloride solution and then again calcined at 55O 0 C for 6 hours. The composition of sample B corresponded to:

0,29 Na2O.Al2O3.25SiO2 0.29 Na 2 O.Al 2 O 3 .25SiO 2

609822/0636609822/0636

Tabelle 3Table 3

ZeolithZeolite Sorptionsvermögen p/po = 0,5j 250C; 1 StdSorption capacity p / po = 0.5j 25 0 C; 1 H p-Xylo1p-Xylo1 o-Xylolo-xylene m-Xylolm-xylene Probe A
Probe B
Sample A
Sample B
n-Hexann-hexane 1 ■
9,5
1 ■
9.5
1
1
1
1
1
1
1
1
3,6
11,1
3.6
11.1

Beispiel 2 . Example 2 .

12 g feste Kieselsäure wurden in 14,6 g 50 %igem Tetrapropylammoniumhydroxid dispergiert und 0,36 g Natriumaluminat wurden in 3? ml Wasser gelöst. Die Aluminatflüssigkeit " wurde heftig in die Aufschlämmung eingerührt. Die Mischung wurde 7 Tage lang unter Rühren (50 Upm) in einem 1-1 Autoklaven mit "Pyrex"-Auskleidung zur Reaktion gebracht. Der Autoklav wurde abgekühlt und der Inhalt filtriert und der Feststoff mit 2 1 heißem Wasser gewaschen. Das bei 1200C getrocknete Produkt war ein Zeolith Zeta 1 der folgenden Zusammensetzung: .12 g of solid silica were dispersed in 14.6 g of 50% tetrapropylammonium hydroxide and 0.36 g of sodium aluminate were dispersed in 3? ml of water dissolved. The "aluminate liquor" was vigorously stirred into the slurry. The mixture was reacted for 7 days with stirring (50 rpm) in a 1–1 autoclave with a "Pyrex" liner. The autoclave was cooled and the contents filtered and the solid with 2 l of hot water The product, dried at 120 ° C., was a zeolite Zeta 1 with the following composition:.

0,3Na2O.0,75Q2O.Al2O3.88SiO2.18HO 609822/06360.3Na 2 O 0.75 Q 2 O.Al 2 O 3 .88SiO 2 .18HO 609822/0636

Beispiel 3Example 3

50 g Cetyltrimethylammoniumbromid wurden in 50 ml Wasser zusammen mit 0,85 g Natriumhydroxid und 1,1 g festem Natriumaluminat gelöst. Danach wurden 10,6 g feste Kieselsäure eingerührt. Die Mischung wurde 5 Tage lang bei 1750C umgesetzt und das wie in Beispiel 2 erhaltene getrocknete Produkt war wiederum eine ausgezeichnete Probe von Zeolith Zeta 1 mit der folgenden analytischen Zusammensetzung: 50 g of cetyltrimethylammonium bromide were dissolved in 50 ml of water together with 0.85 g of sodium hydroxide and 1.1 g of solid sodium aluminate. Then 10.6 g of solid silica were stirred in. The mixture was reacted for 5 days at 175 ° C. and the dried product obtained as in example 2 was again an excellent sample of zeolite Zeta 1 with the following analytical composition:

0,5Na2O.0,35Q2O.Al2O3.28SiO2.9H2O wobei Q = Cetyltrimethylammonium ist.0.5Na 2 O. 0.35 Q 2 O.Al 2 O 3 .28SiO 2 .9H 2 O where Q = cetyltrimethylammonium.

Beispiel 4Example 4

19»1 g feste Kieselsäure wurden in 35 g Tripropylamin dispergiert und 2,2 g festes Aluminat wurden in 14,8 g n-Propylalkohol + 54 ml Wasser gelöst. Die Aluminatflüssigkeit wurde in die Aufschlämmung eingemischt und die Mischung 12 Tage lang bei 2000C umgesetzt. Das getrocknete Produkt enthielt etwa 80 % Zeta 1 zusammen mit amorphem Material.19 »1 g of solid silica were dispersed in 35 g of tripropylamine and 2.2 g of solid aluminate were dissolved in 14.8 g of n-propyl alcohol + 54 ml of water. The aluminate liquid was mixed into the slurry and the mixture reacted at 200 ° C. for 12 days. The dried product contained about 80 % Zeta 1 along with amorphous material.

Beispiel 5Example 5

636 g feste Kieselsäure wurden in 3 ·# 50 %igem Tetra-636 g of solid silica were dissolved in 3 # 50% tetra-

6098 2 2/06 3 66098 2 2/06 3 6

propylammoniumhydroxld dispergiert. Danach wurden 72 g festes Natriumaluminat in 1,5 I Wasser gelöst. Die Aluminatlösung wurde dann in die Kieselsäureauf schläimnung ein- . gerührt und die Mischung darauffolgend in einen 10 1 Autoklaven aus rostfreiem Stahl überführt,in dem sie 5 Tage lang bei 1500C unter heftigem Rühren zur Reaktion gebracht wurde. Der Autoklav wurde abgekühlt und der Inhalt filtriert und der Feststoff mit 20 1 heißem Wasser gewaschen. Das bei 800C getrocknete Produkt hatte die folgende Zusammensetzung : propylammonium hydroxld dispersed. Then 72 g of solid sodium aluminate were dissolved in 1.5 l of water. The aluminate solution was then slurried into the silicic acid. stirred and the mixture was then transferred to a 10 1 autoclave made of stainless steel, in which it was reacted for 5 days at 150 ° C. with vigorous stirring. The autoclave was cooled and the contents filtered and the solid washed with 20 l of hot water. The product dried at 80 ° C. had the following composition:

0,2Na2O.0,9Q2O.Al2O3.32,5Si0224H20.0,2Na 2 O.0,9Q 2 O.Al 2 O 3 .32,5Si0 2 24H 2 0th

Saure Formen von Zeolith Zeta 1 zeigen ein hervorra- . gendes Verhalten bei der Wasserabspaltung aus Alkoholen. Beispielsweise zeigen die Tabellen 4 und 5 Werte,die bei der Dehydratisierung von Methanol durch die Hydrogehform von Zeta 1 sowie durch säureausgelaugten Mordenit und ultrastabilen Zeolith vom Seltenerd Y Typ erhalten wurden. Wie man sieht, besitzt der Zeolith Zeta 1 eine außergewöhnliche Aktivität hinsichtlich der Umwandlung von Methanol in Aromaten und er ist in dieser Hinsicht wirksamer als Mordenit. Der Seltenerd Y Typ hat keine beachtliche Wirksamkeit bezüglich der Bildung von Aromaten.Acid forms of zeolite Zeta 1 show an excellent. low behavior in the elimination of water from alcohols. For example, Tables 4 and 5 show values obtained during the dehydration of methanol by the hydrogrowth mold from Zeta 1 as well as from acid-leached mordenite and ultra-stable rare earth Y type zeolite. As can be seen, the zeolite Zeta 1 has an exceptional activity with regard to the conversion of methanol in aromatics and it is more effective than mordenite in this regard. The rare earth Y type has no significant Effectiveness in relation to the formation of aromatics.

Die Hydrogenform von Zeolith Zeta 1 wurde durch 2.4-609822/0S36 The hydrogen form of zeolite Zeta 1 was replaced by 2.4-609822 / 0S36

stündiges Brennen des Zeoliths von Beispiel 1 bei 5500C und 1-stündigen Austausch mit 10 &Lgen Ammoniumchloridlösungen bei 950C (doppelte theoretische Menge für den vollständigen Austausch) hergestellt. Diese Austauschstufe wurde wiederholt, bis ein dreimaliger Austausch erfolgt war. Das Produkt wurde getrocknet, zu Tabletten ver preßt und auf 1,6 mm Stücke zerbrochen. Dieses Material wurde 18 Stunden lang bei 55O0C gebrannt und hatte die folgende analytische Zusammensetzung: 0,1Na2O.Al2O,.24,7hours burning of the zeolite of Example 1 at 550 0 C and 1 hour at 10 & exchange lgen ammonium chloride solution at 95 0 C (double theoretical amount for the complete exchange) was prepared. This exchange stage was repeated until three exchanges were made. The product was dried, compressed into tablets and broken into 1.6 mm pieces. This material was calcined at 55O 0 C for 18 hours and had the following analytical composition: 0,1Na 2 O.Al 2 O, .24,7

SiO2.SiO 2 .

Das Röntgenbeugungsdiagramm unterschied sich nicht merklich von der frisch hergestellten Probe von Zeolith Zeta 1.The X-ray diffraction pattern did not differ appreciably from the freshly prepared sample of zeolite Zeta 1.

Der säureausgelaugte Mordenit mit großen Einlassen entsprach der Zusammensetzung 0,02Na2O.Al2O^I3SiO2 und dieser wurde wie oben zu Tabletten gepreßt und gebrannt.The acid-leached mordenite with large inlets corresponded to the composition 0.02Na 2 O.Al 2 O ^ I3SiO 2 and this was pressed into tablets and burned as above.

Der Zeolith vom Seltenerd Y Typ entsprach einer Zusammensetzung 0,04Na2O.1,39SE2O^.Al2O^.4,9SiO2 und dieses Material wurde wie oben zu Tabletten verpreßt und gebrannt. Einzelheiten über die Katalysatorversuche sind in Tabelle wiedergegeben. Die Produkte wurden als Gas, wassermischbare Phase und mit Wasser nicht-mischbare Phase analysiert. Die Produktanalyse von Tabelle 4 zeigt deutlich, daßThe rare earth Y type zeolite had a composition of 0.04Na 2 O.1,39SE 2 O ^ .Al 2 O ^ .4,9SiO 2, and this material was pressed into tablets and burned as above. Details of the catalyst experiments are given in the table. The products were analyzed as gas, water-miscible phase and water-immiscible phase. The product analysis of Table 4 clearly shows that

609822/0636609822/0636

254869?254869?

Zeolith Zeta 1 ein weit aktiverer Katalysator bezüglich der Aromatenbildung ist als säureausgelaugter Mordenit. Die mit Zeolith Zeta 1 gebildeten Aromaten zeigen sehr viel bessere Produktausbeuten bezüglich der wichtigen BTX-Aromaten (Benzol, Toluol, Xylol). Während Zeta 1 bei diesen Versuchen eine 100 %ige Umwandlung lieferte, zeigten sich beim säüreausgelaugten Mordenit sehr wesentliche "Methanolleckagen". Solche zeigten sich auch beim Zeolith vom Seltenerd Y Typ,mit dem nur Paraffine und Olefine erhalten wurden.Zeolite Zeta 1 is a far more active catalyst with regard to the formation of aromatics than acid-leached mordenite. The aromatics formed with zeolite Zeta 1 show much better product yields with regard to the important BTX aromatics (Benzene, toluene, xylene). While Zeta 1 provided 100% conversion in these experiments, showed In the acid-leached mordenite there are very substantial "methanol leakages". These were also found in the case of zeolite of the rare earth Y type, with which only paraffins and olefins were obtained.

Im allgemeinen können die Kationen bzw. kann das Kation' von Zeolith Zeta 1 durch irgendwelche Kationen von Metallen der Gruppen IA, IB, II, III (einschließlich der Seltenerden), VIIA (einschließlich Mangan), VIII (einschließlich der Edelmetalle) und von Blei und Wismut ersetzt werden. Der Austausch erfolgt vorzugsweise durch einfachen Kontakt in wässriger Lösung. Die saure oder Hydrogenform von Zeolith Zeta kann durch Umsetzung der Alkaliform mit einem breiten Bereich von sauren Verbindungen (d.h. irgendeiner Quelle für Wasserstoffionen) erhalten werden oder indem man zunächst einen Ammonium- oder Alkyl- oder Arylammoniumzeolith durch Ionenaustausch herstellt mit nachfolgender Zersetzung, vorzugsweise in Luft, durch Erwärmen zur Erzielung der Hydro-, genform von Zeolith Zeta 1. Nach Wunsch, können von Zeolith Zeta 1 hergestellte Katalysatoren in eine anorganische MatrixIn general, the cations or the cation ' from zeolite Zeta 1 by any cations of metals of groups IA, IB, II, III (including rare earths), VIIA (including manganese), VIII (including precious metals) and be replaced by lead and bismuth. The exchange takes place preferably by simple contact in aqueous solution. The acid or hydrogen form of zeolite Zeta can be obtained by reacting the alkali form with a wide range of acidic compounds (i.e. any source of Hydrogen ions) or by first passing through an ammonium or alkyl or aryl ammonium zeolite Ion exchange produces with subsequent decomposition, preferably in air, by heating to achieve the hydro, Gene form of zeolite Zeta 1. If desired, can be made of zeolite Zeta 1 produced catalysts in an inorganic matrix

609822/06 3 6609822/06 3 6

eingebaut werden zusammen mit anderen Materialien, die entweder inert oder katalytisch aktiv sein können. Die Matrix bzw. das Grundmaterial kann einfach als ein Bindemittel zum Zusammenhalt kleiner Zeolithpartikeln (0,05 bis 10"μ) anwesend sein oder es kann als ein Verdünnungsmittel zur Kontrolle des Ausmaßes der Umwandlung bei einem Prozeß zugesetzt werden, der bei Verwendung von Zeolithen auf der Basis von Zeta 1 andernfalls mit einer zu hohen Geschwindigkeit ablaufen würde, unter Verschmutzung von Katalysator infolge von übermäßiger Verkokung bzw. Kohlebildung. Zu typischen anorganischen Verdünnungsmitteln gehören kaolinische Tone, Bentonite, Montmorillonite, Sepio-11t, Attapulgit, Fuller-Erden, synthetische poröse Materialien wie SiO2-Al2O3, SiO2-ZrO2, SiO2-ThO2, SiO2-BeO, SiO2-TiO2, hoch disperse Kieselsäure oder irgendwelche Kombinationen von diesen Oxiden. Ein wirksamer Weg zum Mischen von Zeolith Zeta 1 mit solchen Verdünnungsmitteln besteht in einem Vermischen angemessener wässriger Aufschlämmungen in einer Mischdüse und anschließendem Sprühtrocknen der Aufschlämmung. Andere Arten der Vermischung können angewandt werden.be incorporated along with other materials that can be either inert or catalytically active. The matrix or base material can be present simply as a binder to hold together small zeolite particles (0.05 to 10 "μ) or it can be added as a diluent to control the extent of conversion in a process that occurs when zeolites are used The base of Zeta 1 would otherwise run at too high a speed, with contamination of the catalyst due to excessive coking or carbon formation.Typical inorganic diluents include kaolin clays, bentonites, montmorillonites, Sepio-11t, attapulgite, Fuller's earths, synthetic porous Materials like SiO 2 -Al 2 O 3 , SiO 2 -ZrO 2 , SiO 2 -ThO 2 , SiO 2 -BeO, SiO 2 -TiO 2 , highly dispersed silica, or any combination of these oxides. An effective way to mix zeolite Zeta 1 with such diluents consists of mixing appropriate aqueous slurries in a mixing nozzle and then spray drying the slurry lamination. Other types of mixing can be used.

Erdalkali-, Seltenerd- und saure Formen von Zeolith Zeta 1 können weiter ausgetauscht oder mit Hydrierungs/Dehydrierungs-Komponenten wie Ni, Co, Pt, Pd, Re, Rh imprägniert werden. Gute Hydrocrackungs- und ReformierkatalysatorenAlkaline earth, rare earth and acidic forms of zeolite Zeta 1 can be further interchanged or with hydrogenation / dehydrogenation components such as Ni, Co, Pt, Pd, Re, Rh are impregnated. Good hydrocracking and reforming catalysts

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können in dieser Weise von Zeolith Zeta 1 hergestellt werden, vorausgesetzt, daß dessen Na20-Gehalt auf weniger als 1 Gew.% herabgesetzt ist. .can be produced in this way from zeolite Zeta 1, provided that its Na20 content is less is reduced than 1% by weight. .

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Tabe:Tab:

katalytische Dehydratisierung von Methanolcatalytic dehydration of methanol

ν. Zeolith
X
ν. Zeolite
X
H-zeta 1
Na2O = 0,4 Gew.%
SiO2ZAl2O5 = 24,7
H-zeta 1
Na 2 O = 0.4 wt.%
SiO 2 ZAl 2 O 5 = 24.7
6 0 9 8 7 7/06 0 9 8 7 7/0 säureausgelaugfc
H-Mordenit
Na2O = 0,1 Gew.%
SiO VaI 0 = 18
acid leached fc
H-mordenite
Na 2 O = 0.1 wt.%
SiO VaI 0 = 18
uitrastabiler
S.E.Y Zeolith
Nag0 = 0,5 Gew.%
SiO2ZAl2O5 = 4,9
uitrastable
SEY zeolite
Na g 0 = 0.5 wt.%
SiO 2 ZAl 2 O 5 = 4.9
** 3030th 6 366 36
Produkt Nn. ·
Gew.So ■ ' X
Product N n . ·
Gew.So ■ 'X
VersJ7VersJ7 AfeiB.79AfeiB.79 \fers.76\ fers.76 00
VV •-3,2• -3.2 7,37.3 1,21.2 00 CH4 CH 4 5,55.5 8,3"8.3 " 12,412.4 - 0,1- 0.1 0,30.3 CH-OHCH-OH .0.0 0,90.9 2,32.3 C2H4 C 2 H 4 5,35.3 0,30.3 9,49.4 C2H6. C 2 H 6. 2,12.1 2,62.6 1,21.2 5,95.9 0,50.5 6,06.0 C3H8 C 3 H 8 36,936.9 0,40.4 2,22.2 DimethylätherDimethyl ether .0,1.0.1 77,577.5 • 53,1• 53.1 C4H8 C 4 H 8 2,12.1 0,30.3 3,1 .3.1. .6,1.6.1 0,10.1 0,40.4 isoC4Hl0 isoC 4 H l0 24,424.4 0,50.5 4,44.4 C5 + ParaffinC5 + paraffin 5,65.6 0,40.4 3,83.8 C6H6 C 6 H 6 1.41.4 0,10.1 C6H5CH5 C 6 H 5 CH 5 13-4 .13-4. 2,92.9 C6H5C2H5
p- und m- Xj)-IoI
C 6 H 5 C 2 H 5
p- and m- Xj) - IoI
1,75
2,2
1.75
2.2
0,2
25,9
0.2
25.9
o-Xylolo-xylene 5,75.7 6,26.2 Pseudocum ölPseudocum oil 7,57.5 . 2,9. 2.9 mop-Äthyl-t olUO.1mop-ethyl-t olUO.1 4,74.7 0,40.4 NILNILE 0-Äthyl-toluol0-ethyl toluene 1,01.0 0,10.1 Summa c Aromat enSumma c aromatics 2,82.8 5,65.6 DurolDurol ■ 1,9■ 1.9 2,12.1 IsodurolIsodurol 0,20.2 2,92.9 BTX Aromaten :BTX aromatics: C6-C10 '* » C 6- C 10 ' 71,471.4 29,029.0 in C6-C9, in C6-C10 in C 6 -C 9 , in C 6 -C 10 95,395.3 63,263.2 was s. Phase
% CH5 OH
what s. phase
% CH 5 OH
00 4646
% BTX im aromat Öl % BTX in aromat oil 4949 5050 Aromat enausb eut e
% Vol/Vol
Aromatic yield e
% Vol / vol
3232 1717th

Tabelle 5Table 5 Einzelheiten über die MethanoldehydratisierungsversucheDetails of the methanol dehydration attempts

cn
ο
co
cn
ο
co

Vers.
Nr.
Verse.
No.
Katalysatorcatalyst LHSV
to"1
LHSV
to " 1
Reaktor-
temp,
°C
Reactor-
temp,
° C
Vers.-
zeit
(Std)
Verse.-
Time
(Hours)
Gesamt-
Methanol
in ml
Total-
Methanol
in ml
01-
phase
ab ml
01-
phase
from ml
was s.
P hase
ab ml
what s.
Pase
from ml
Gas
ab
1
gas
away
1
% Methanol
in wass. .
Phase (Gew.%) '
% Methanol
in water. .
Phase (wt.%) '
?6 ? 6th 10 ml (8,5 g)
S.E.Y-Typ■
10 ml (8.5 g)
SEY type ■
' 1' 1 370.370 22 20,0520.05 00 8,68.6 2,552.55 ■ 30■ 30
7777 5,5 ml (3,3 g)
Hydrogen zeta I
5.5 ml (3.3 g)
Hydrogen zeta I
11 373373 44th 17,917.9 3,23.2 7,67.6 1,271.27 00
7979 ίο mi.. (6,3. er)
säureausge3aug
Mo'rdenit .
ίο mi .. (6.3. he)
acid exhaust
Mo'rdenit.
11 373373 22 20,820.8 9,39.3 1,721.72 8,58.5

Claims (10)

PatentansprücheClaims 1. Festes, kristallines Natriumalumosilicat, Zeolith Zeta 1, gekennzeichnet durch die folgende Zusammensetzung (ausgedrückt in Molverhältnissen der Oxide):1. Solid, crystalline sodium aluminosilicate, zeolite Zeta 1, characterized by the the following composition (expressed in molar ratios of the oxides): 0,2 bis 0,7 Na2O.0,3 bis 0,9 Q2O.Al2O5.10 bis 150 SiO2.0.2 to 0.7 Na 2 O. 0.3 to 0.9 Q 2 O.Al 2 O 5 .10 to 150 SiO 2 . 0 bis 30 H2O0 to 30 H 2 O wobei der Q eine quaternäre Ammonium- oder Phosphoniumgrup pe der Formelwhere the Q is a quaternary ammonium or phosphonium group of the formula R1R2R3R4N oder R 1 R 2 R 3 R 4 N or ist, wobeiis, where R1 - C1- bis C20-Alkyl, Phenyl, Benzyl,R 1 - C 1 - to C 20 -alkyl, phenyl, benzyl, alkyl-substituiertes Phenyl oder alkylsubstituiertes Benzyl ist undalkyl substituted phenyl or alkyl substituted Benzyl is and R2, R, und R^ ■ C1- bis C20-AlkylR 2 , R, and R ^ ■ C 1 - to C 20 -alkyl bedeuten und gleich oder verschieden sein können, und die Kristalle als tetragonal klassifiziert werden mit einer Einheit szelle mit a0 - 22,3 Ä und cQ = 42,4 Ä.may be the mean or different and are equal, and the crystals are classified as tetragonal with a unit Szelle with a 0 to 22.3 Å and c = 42.4 Q Ä. 2. Alumosilicat nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch ein Röntgenbeugungsdiagramm, das im wesentlichen den Angaben von2. aluminosilicate according to claim 1, characterized by a X-ray diffraction diagram which essentially corresponds to the specifications of 609822/0 63 6609822/0 63 6 Tabelle 1 entspricht. .Table 1 corresponds. . 3. Alumosilicat nach Anspruch 1 oder 2,-dadurch, gekenn- . zeichnet, daß Q Tetrapropylammonium oder Cetyltrimethylammonium ist..3. aluminosilicate according to claim 1 or 2, thereby, marked. indicates that Q is tetrapropylammonium or cetyltrimethylammonium is.. 4. Verfahren zur Herstellung von Zeolith Zeta 1 nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine gemeinsame Umsetzung von Natriumaluminat, zumindest einer Siliciumverbindung und zumindest einer Verbindung der Formel QX, wobei Q die bereits angegebene Bedeutung hat und 4. Process for the preparation of zeolite Zeta 1 according to a of the preceding claims, characterized by a joint implementation of sodium aluminate, at least one Silicon compound and at least one compound of the formula QX, where Q has the meaning already given and X ein Säurerest, OH oder ein Halogen ist, bei einer Temperatur im Bereich von 80 bis 25O0C, wobei die Reaktionsmischung eine Zusammensetzung hat, die - ausgedrückt in Molverhältnissen - in die folgenden Bereiche fällt: X is an acid residue, OH or a halogen, at a temperature in the range of 80 to 25O 0 C, wherein the reaction mixture has a composition - in terms of mole ratios - falling within the following ranges: Si02/Al203 Si0 2 / Al 2 0 3 = 25= 25 bisuntil 100100 Na20/Al203 Na 2 0 / Al 2 0 3 1,01.0 Q2X2/n/Si02 Q 2 X 2 / n / Si0 2 = O= O ,15 bis, 15 to 1,01.0 H20/Na20 + Q2X2/H 2 0 / Na 2 0 + Q 2 X 2 / η - 5 η - 5 bisuntil 100100
wobei η die Wertigkeit von X istwhere η is the valence of X.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß ein Abbauprodukt von QX an Stelle von QX verwendet wird.5. The method according to claim 4, characterized in that a degradation product of QX is used in place of QX. 6. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß6. The method according to claim 4, characterized in that 609822/0 636609822/0 636 eine Mischung von Verbindungen verwendet wird, die während der Reaktion Q in situ entstehen läßt, wie beispielsweise eine Mischung von Trialkylamin mit einem CL- bis CgQ-Alkohol oder eine Mischung von Dialkylarylamin mit einem Cj- bis C20-Alkohol.a mixture of compounds is used which can form in situ during the reaction Q, such as, for example, a mixture of trialkylamine with a CL to CgQ alcohol or a mixture of dialkylarylamine with a Cj to C 20 alcohol. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumverbindung bzw. die hauptsächliche Siliciumverbindung durch ein Aerosil, Dampfphasenkieselsäure, hoch disperse Kieselsäure oder ein stark kieselsäurehaltiges Wasserglas mit einem SiOg/Na^O-Verhältnis von 3,2 bis 4,0 gebildet wird.7. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the silicon compound or the main Silicon compound through an aerosil, vapor phase silica, highly disperse silica or a highly silica-containing one Water glass with a SiOg / Na ^ O ratio from 3.2 to 4.0. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Siliciumverbindung bzw. die hauptsächliche Siliciumverbindung durch in quaternärem Ammoniumoder Phosphoniumhydroxid zur Erzielung eines Silicats gelöstes Silicagel gebildet wird.8. The method according to any one of claims 4 to 6, characterized in that the silicon compound or the main Silicon compound by dissolving it in quaternary ammonium or phosphonium hydroxide to obtain a silicate Silica gel is formed. 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 8,.dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion über 1040C in einem Autoklaven durchgeführt wird, wobei das Verhältnis von Reaktantenvolumen zu Autoklavenvolumen im Bereich von 0,1 bis 0,7 liegt.9. A method according to any one of claims 4 to 8, .dadurch in that the reaction is carried out over 104 0 C in an autoclave, wherein the ratio of Reaktantenvolumen is to autoclave volume in the range of 0.1 to 0.7. 10. Ionenausgetauschte Formen von Zeolith Zeta 1, dadurch10. Ion-exchanged forms of zeolite Zeta 1, thereby 609822/0636609822/0636 gekennzeichnet, daß die Natriumkationen von Zeolith Zeta 1 nach einem der Ansprüche 1 bis 3, durch Wasserstoff oder
irgendwelche Kationen von Metallen der Gruppen IA, IB, II, III (einschließlich der seltenen Erden), VIIA (einschließlich Mangan), VIII (einschließlich von Edelmetallen) sowie durch Blei und Wismut ersetzt sind.
characterized in that the sodium cations of zeolite Zeta 1 according to any one of claims 1 to 3, by hydrogen or
any cations of metals of groups IA, IB, II, III (including rare earths), VIIA (including manganese), VIII (including precious metals), as well as lead and bismuth have been replaced.
609822/0638609822/0638
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