DE69710612T2

DE69710612T2 - Zeolith des im-5 -typs, dessen herstellung und katalytische verwendungen

Info

Publication number: DE69710612T2
Application number: DE69710612T
Authority: DE
Inventors: Eric Benazzi; Jean-Louis Guth; Loic Rouleau
Original assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Current assignee: IFP Energies Nouvelles IFPEN
Priority date: 1996-10-21
Filing date: 1997-10-17
Publication date: 2002-11-28
Anticipated expiration: 2017-10-18
Also published as: DE69710612D1; JP4348651B2; US6136290A; CA2268803A1; WO1998017581A1; FR2754809B1; EP0946416A1; CN1234012A; EP0946416B1; FR2754809A1; AU4872297A; KR20000052636A; JP2001502652A; BR9712417A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen neuen, nachfolgend IM-5 Zeolith genannten Zeolith, dessen Herstellungsverfahren, jeden Katalysator, der diesen Zeolith umfasst und jedes katalytische Verfahren, das diesen Katalysator verwendet.
Wegen ihrer Eigenschaften von geometrischer Selektivität und ionischem Austausch werden die Zeolithe industriell in breitem Umfang eingesetzt, ebenso zur Adsorption von Gasen (zum Beispiel Gastrocknung, Trennung aromatischer Verbindungen usw...) wie zur Katalyse (z. B. katalytisches Cracken, Hydriercracken, Isomerisierung, Oligomerisierung, usw...)
Obwohl zahlreiche Zeolithe vom Typ Aluminosilicat in der Natur vorkommen hat die Erforschung von neuen microporösen Molekularsieben im Laufe der letzten Jahre zur Synthese einer großen Varianz dieser Molekularsieben und daher auch auf der Ebene der Aluminosilicate mit zeolitischer Struktur zu einer großen Varianz über ihre chemische Zusammensetzung, den Durchmesser der Poren, die sie enthalten, die Form und die Geometrie ihres microporösen Systems hinweg geführt.
Man kann unter den synthetischen Zeolithen seit etwa 40 Jahren eine gewisse Anzahl von Festkörpern nennen, die es ermöglicht haben, bedeutende Forschritte auf den Gebieten der Adsorption und der Katalyse zu verwirklichen. Unter jenen kann man den Y Zeolith (US-A-3.130.007), den ZSM-5 Zeolith (US-A-3.702.886) nennen. Seit Kurzem befindet sich die Anzahl neuer, die Zeolithe wiederaufgreifender Molekularsiebe, die jedes Jahr synthetisiert werden, in konstantem Anstieg. Um eine vollständigere Beschreibung der verschiedenen entdeckten Molekularsiebe zu haben, kann man zweckmäßig auf die folgenden Veröffentlichungen Bezug nehmen, 'Atlas of Zeolites Structure Types', W. M. Meier and D. H. Olson, Third revised Edition, 1992, Butterworth-Heimann. Man kann den Zeolithen NU-87 (US-A-5.178.748), den Zeolithen MCM-22 (US-A-4.954.325), oder auch das Gallophosphat (Cloverit) vom Typ CLO (US-A-5.420.279) nennen. Man kann auch den Zeolithen NU-88 der französischen Patentanmeldung 96/10.507 nennen, von der einige Passagen schen Patentanmeldung 96/10.507 nennen, von der einige Passagen nachfolgend wiedergegeben sind.
Der Zeolith NU-88 ist gekennzeichnet durch:
i) eine chemischen Zusammensetzung, die auf wasserfreier Basis als Ausdruck molaren Verhältnisse der Oxide durch die Formel ausgedrückt ist:
100 XO&sub2;, m Y&sub2;O&sub3;, p R2/nO,
wobei m gleich oder kleiner 10 ist,
p zwischen 0 (ausgeschlossen) und 20 liegt,
R ein oder mehrere Kationen der Valenz n darstellt,
X Silizium und/oder Germanium, vorzugsweise Silizium ist,
Y in der Gruppe gewählt ist, die gebildet ist durch die folgenden Elemente: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor und Titan, Vanadium, Zirkonium, Molybdän, Arsen, Antimon, Chrom und Magnesium, vorzugsweise ist Y Aluminium und
ii) die Tatsache, dass er in Rohsyntheseform ein Röntgendiffraktogramm zeigt, das die in der folgenden Tabelle A dargestellten Ergebnisse aufweist:

Tabelle A: Röntgendiffraktionstabelle des (Rohsynthese-) NU-88 Zeolithen

dhkl (10&supmin;¹&sup0; m) I/Imax

12,1 ± 0,35 F oder TF (1)
11,0 ± 0,30 F (1)
9,88 ± 0,25 m (1)
6,17 ± 0,15 f
3,97 ± 0,09 TF (2)
3,90 ± 0,08 TF (2)
3,80 ± 0,08 f (2)
3,66 ± 0,07 tf
3,52 ± 0,07 tf
3,27 ± 0,07 tf
3,09 ± 0,06 f
2,91 ± 0,06 f
2,68 ± 0,06 tf
2,49 ± 0,05 tf
2,20 ± 0,05 tf
2,059 ± 0,05 f
1,729 ± 0,04 tf
(1) Diese Spitzen sind nicht aufgelöst und gehören zu einem gleichen Massiv.
(2) Diese Spitzen sind nicht aufgelöst und gehören zum gleichen Massiv.
Der NU-88 Zeolith in Wasserstoffform, durch H-NU-88 bezeichnet, hergestellt durch Kalzinierung und/oder Ionenaustausch hat ein Röntgendiffraktogramm, das die in der folgenden Tabelle B dargestellten Ergebnisse zeigt:

Tabelle B: Röntgendiffraktionstabelle des (Wasserstoffform-) NU-88 Zeolithen

dhkl (10&supmin;¹&sup0; m) I/Imax

12,1 ± 0,35 TF (1)
11,0 ± 0,30 F oder TF (1)
9,92 ± 0,25 f oder m (1)
8,83 ± 0,20 tf
6,17 ± 0,15 f
3,99 ± 0,10 F oder TF (2)
3,91 ± 0,08 TF (2)
3,79 ± 0,08 f oder m (2)
3,67 ± 0,07 tf
3,52 ± 0,07 tf
3,09 ± 0,06 f
2,90 ± 0,06 f
2,48 ± 0,05 f
2,065 ± 0,05 f
1,885 ± 0,04 tf
1,733 ± 0,04 tf
(1) Diese Spitzen sind nicht aufgelöst und gehören zu einem gleichen Massiv.
(2) Diese Spitzen sind nicht aufgelöst und gehören zum gleichen Massiv.
Diese Diagramme werden mit Hilfe eines Diffraktometers unter Verwendung der klassischen Pulvermethode mit Kα-Strahlung von K alpha Kupfer erhalten. Ausgehend von der Position der mit dem Winkel 2θ dargestellten Diffraktion berechnet man durch die Braggsche Gleichung die Gitteräquidistanzen dhkl, die für die Probe charakteristisch sind. Die Intensitätsrechnung findet auf Basis einer relativen Probenintensität statt, der man einen Wert von 100 für die Bande, die die stärkste Intensität in dem Röntgendiagramm zeigt, zuordnet, und somit:
sehr schwaches (tf) kleiner als 10 bedeutet
schwaches (f) kleiner als 20 bedeutet
mittleres (m) zwischen 20 und 40 Liegend bedeutet,
starkes (F) zwischen 40 und 60 liegend bedeutet,
sehr starkes (TF) größer als 60 bedeutet.
Die Röntgendiffraktogramme, ausgehend von denen diese Angaben erhalten wurden (Abstand d und relative Intensitäten), sind durch große Reflektionen mit zahlreichen Spitzen, die auf andere Spitzen höherer Intensität Schultern bilden, gekennzeichnet. Es kann vorkommen, dass bestimmte Schultern oder alle Schultern nicht aufgelöst sind. Dies kann bei schwach kristallisierten Proben oder Proben auftreten, in denen die Kristalle genügend klein sind, um eine signifikante Verbreiterung der Röntgenstrahlen zu ergeben. Dies kann auch der Fall sein, wenn die Ausrüstung oder die Durchführungsbedingungen zum Erhalt des Diagramms verschieden von jenen hier verwendeten sind.
Man schätzt, dass der NU-88 Zeolith eine neue Basisstruktur oder -topologie hat, die durch sein Röntgendiagramm gekennzeichnet ist. Der NU-88 Zeolith in 'Rohsyntheseform' weist im wesentlichen die durch Röntgendiffraktion erhaltenen Charakteristika auf, die in der Tabelle A gezeigt sind und sich so von den bekannte Zeolithen unterscheiden.
Im Rahmen der Bestimmung der oben angegebenen chemischen Zusammensetzung liegt m zwischen 0,1 und 10, vorzugsweise 0,2 und 9 und in noch bevorzugterer Weise 0,6 und 8; es ziegt sich, dass der NU-88 Zeolith allgemein am leichtesten in einer sehr reinen Form erhältlich ist, wenn m zwischen 0,6 und 8 liegt.
Die vorliegende Erfindung betrifft daher eine neue zeolithische Struktur, IM-5 Zeolith genannt, mit einer chemischen Zusammensetzung, die auf wasserfreier Basis als Ausdruck molaren Verhältnissen der Oxide durch die folgende Formel ausgedrückt ist:
100 XO&sub2;, m Y&sub2;O&sub3;, p R2/nO,
wobei m gleich oder kleiner 10 ist,
p zwischen 0 (ausgeschlossen) und 20 liegt,
R ein oder mehrere Kationen der Valenz n darstellt,
X Silizium und/oder Germanium ist,
Y in der Gruppe gewählt ist, die gebildet ist durch die folgenden Elemente: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor, Titan, vorzugsweise ist Y Aluminium, und
gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er in Rohsyntheseform ein Röntgendiffraktogramm zeigt, das die in der Tabelle 1 dargestellten Banden aufweist.
Die Erfindung betrifft auch den IM-5 Zeolith in seiner Wasserstoffform, der H-IM5 bezeichnet wird und durch Kalzinierung(en) und/oder ionische(n) Austausch(e) wie nachfolgend beschrieben erhalten wird. Der H-IM5 Zeolith zeigt ein Röntgendiffraktogramm, das die in der Tabelle 2 dargestellten Banden aufweist.

Tabelle 1: Röntgendiffraktionstabelle des Rohsynthese-IM-5 Zeolithen

dhkl (Å) I/Imax

11,8 ± 0,35 F bis TF (1)
11,5 ± 0,30 F bis TF (1)
11,25 ± 0,30 F bis TF (1)
9,95 ± 0,20 m bis F
9,50 ± 0,15 m bis F
7,08 ± 0,12 f bis m
6,04 ± 0,10 tf bis f
5,75 ± 0,10 f
5,65 ± 0,10 f
5,50 ± 0,10 tf
5,35 ± 0,10 tf
5,03 ± 0,09 tf
4,72 ± 0,08 f bis m
4,55 ± 0,07 f
4,26 ± 0,07 tf
3,92 ± 0,07 F bis TF (2)
3,94 ± 0,07 TF (2)
3,85 ± 0,05 TF (2)
3,78 ± 0,04 F bis TF (2)F
3,67 ± 0,04 m bis F
3,55 ± 0,03 m bis F
3,37 ± 0,02 f
3,30 ± 0,015 f
3,099 ± 0,012 f bis m
2,970 ± 0,007 tf bis f
2,815 ± 0,005 tf
2,720 ± 0,005 tf
(1) zum gleichen Massiv gehörende Banden, (2) zum gleichen Massiv gehörende Banden

Tabelle 2: Röntgendiffraktionstabelle des durch Kalzinierung erhaltenen IM-5 Zeolithen in der H-From, H-IM-5

dhkl (Å) I/Imax

11,8 ± 0,30 F bis TF (1)
11,45 ± 0,25 TF (1)
11,20 ± 0,20 F bis TF (1)
9,90 ± 0,15 m bis F
9,50 ± 0,15 m bis F
7,05 ± 0,12 f bis m
6,01 ± 0,10 tf bis f
5,70 ± 0,10 f
5,30 ± 0,10 tf
5,03 ± 0,09 tf
4,71 ± 0,08 f
4,25 ± 0,07 tf
3,87 ± 0,07 m bis F (2)
3,81 ± 0,05 m bis F (2)
3,76 ± 0,04 m bis F (2)
3,67 ± 0,04 f bis m
3,54 ± 0,04 m bis F
3,37 ± 0,03 f
3,316 ± 0,015 f
3,103 ± 0,012 f
3,080 ± 0,010 f bis m
2,950 ± 0,010 tf bis f
2,880 ± 0,007 tf
2,790 ± 0,005 tf
2,590 ± 0,005 tf
(1) zum gleichen Massiv gehörende Banden, (2) zum gleichen Massiv gehörende Banden
Diese Diagramme werden mit Hilfe eines Diffraktometers unter Verwendung der klassischen Pulvermethode mit Kα-Strahlung von Kupfer erhalten. Ausgehend von der Position der mit dem Winkel 2θ dargestellten Diffraktion berechnet man durch die Braggsche Gleichung die Gitteräquidistanzen dhkl, die für die Probe charakteristisch sind. Die Intensitätsrechnung findet auf Basis einer relativen Probenintensität statt, der man einen Wert von 100 für die Bande, die die stärkste Intensität in dem Röntgendiagramm zeigt, zuordnet, und somit:
sehr schwaches (tf) kleiner als 10 bedeutet,
schwaches (f) kleiner als 20 bedeutet,
mittleres (m) zwischen 20 und 40 liegend bedeutet,
starkes (F) zwischen 40 und 60 liegend bedeutet,
sehr starkes (TF) größer als 60 bedeutet.
Die Röntgendiagramme, ausgehend von denen diese Angaben erhalten wurden (Abstand d und relative Intensitäten), sind durch große Reflektionen mit zahlreichen Spitzen, die auf anderen Spitzen höherer Intensität Schultern bilden gekennzeichnet. Es kann vorkommen, dass bestimmte Schultern oder alle Schultern nicht aufgelöst sind. Dies kann bei schwach kristallisierten Proben oder Proben auftreten, in denen die Kristalle genügend klein sind, um eine signifikante Verbreiterung der Röntgenstrahlen zu ergeben. Dies kann auch der Fall sein, wenn die Ausrüstung oder die Durchführungsbedingungen zum Erhalt des Diagramms verschieden von jenen hier verwendeten sind.
Man schätzt, dass der IM-5 Zeolith eine neue Basisstruktur oder -topologie hat, die durch sein Röntgendiagramm gekennzeichnet ist. Der IM-5 Zeolith in 'Rohsyntheseform' weist im wesentlichen die durch Röntgendiffraktion erhaltenen Charakteristika auf, die in der Tabelle 1 gezeigt sind (siehe auch ein Diffraktogrammbeispiel in Fig. 1) und unterscheidet sich so von den bekannten Zeolithen. Gleichermaßen weist der H-IM5 Zeolith, der durch Kalzinierung und/oder ionische Austausche erhalten wurde im wesentlichen die in der Tabelle 2 dargestellten Charakteristika auf (siehe auch ein Diffraktogrammbeispiel in Fig. 2). Der Gegenstand der Erfindung umfasst auch jeden Zeolith von gleichem Strukturtyp wie jenem des IM-5 Zeoliths.
Im Rahmen der Bestimmung der oben angegebenen chemischen Zusammensetzung liegt m zwischen 0,1 und 10, vorzugsweise 0,3 und 9 und in noch bevorzugterer Weise 0,5 und 8; es zeigt sich, dass der IM-5 Zeolith allgemein am leichtesten in einer sehr reinen Form erhältlich ist, wenn m zwischen 0,8 und 8 liegt.
Diese Definition schließt gleichermaßen den IM-5 Zeolith in seiner 'Rohsyntheseform' ein sowie durch Dehydratisierung(en) und/oder Kalzinierung(en) und/oder Ionenaustausch(e) erhaltene Formen. Der Ausdruck 'in seiner Rohsyntheseform' bezeichnet das durch Synthese und durch Waschen mit oder ohne Trocknung und Dehydratisierung erhaltene Produkt. In seiner 'Rohsyntheseform' kann der IM-5 Zeolith ein Metallkation M aufweisen, das ein Alkalimetall, insbesondere Natrium ist und/oder Ammonium und er kann stickstoffhaltige organische Kationen aufweisen, wie jene nachfolgend beschriebenen oder deren Zersetzungsprodukte oder auch deren Vorläufer. Diese organischen stickstoffhaltigen Kationen werden hier durch den Buchstaben Q bezeichnet, der auch die Zersetzungsprodukte und die Vorläufer der organischen stickstoffhaltigen Kationen einschließt.
So ist der Zeolith in seiner (nicht kalzinierten) 'Rohsyntheseform' von einer chemischen Zusammensetzung, die auf wasserfreier Basis als Ausdruck von molaren Verhältnissen der Oxide durch die folgende Formel ausgedrückt ist:
100 XO&sub2;: weniger oder gleich 10 Y&sub2;O&sub3;: kleiner oder gleich 10 Q: kleiner oder gleich 10 M&sub2;O,
wobei M wenigstens ein Alkalimetallkation (Gruppe IA des Periodensystems der Elemente) und/oder Ammonium ist,
Q wenigstens ein organisches stickstoffhaltiges Kation oder ein Vorläufer oder ein Zersetzungsprodukt eines organischen stickstoffhaltigen Kations ist,
wenigstens eine der Verbindungen M oder Q vorhanden ist,
X Silizium und/oder Germanium, vorzugsweise Silizium ist,
Y aus der Gruppe gewählt ist, die gebildet durch die folgenden Elemente ist: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor und Titan, vorzugsweise ist Y Aluminium und
gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er in Rohsyntheseform ein Röntgendiffraktogramm zeigt, das die in Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse aufweist.
Die oben für den IM-5 Zeolithen angezeigten Zusammensetzungen werden auf wasserfreier Basis angegeben, obwohl der IM-5 Zeolith in seiner 'Rohsyntheseform' und den aktivierten Formen des IM-5 Zeoliths, das heißt aus Kalzinierung(en) und/oder Ionenaustausch(en) Wasser enthalten kann. Der molare Gehalt an H&sub2;O solcher Formen, einschließlich des IM-5 Zeoliths in seiner 'Rohsyntheseform' variiert nach den Bedingungen, unter denen sie hergestellt und nach Synthese oder Aktivierung aufbewahrt wurden. Die molaren Mengen von in diesen Formen enthaltenem Wasser liegen typischerweise zwischen 0 und 100% XO&sub2;.
Die kalzinierten Formen des IM-5 Zeoliths enthalten keine organischen stickstoffhaltigen Verbindungen oder in kleinerer Menge als die 'Rohsyntheseform', in soweit die organische Substanz zum größeren Teil im allgemeinen durch eine Behandlung entfernt worden ist, die im Verbrennen der organischen Substanz in Gegenwart von Luft besteht, wobei das Wasserstoffion (H&spplus;) so das andere Kation bildet.
So ist der IM-5 Zeolith in seiner kalzinierten Form von einer chemischen Zusammensetzung, die auf wasserfreier Basis als Ausdruck der folgenden molaren Verhältnisse der Oxide durch die Formel ausgedrückt wird:
100 XO&sub2;: weniger oder gleich 10 Y&sub2;O&sub3;: zwischen 0 (ausgeschlossen) und 10 M&sub2;O,
wobei M wenigstens ein Alkalimetallkation (Gruppe IA des Periodensystems der Elemente) und/oder Ammonium und/oder Wasserstoff ist,
X Silizium und/oder Germanium, vorzugsweise Silizium ist,
Y in der Gruppe gewählt ist, die gebildet ist durch die folgenden Elemente: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor und Titan, vorzugsweise ist Y Aluminium und
gekennzeichnet durch die Tatsache, dass er in Rohsyntheseform ein Röntgendiffraktogramm zeigt, das die in Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse aufweist.
Unter den durch Ionenaustausch(e) erhaltenen IM-5 Zeolithformen ist die Ammoniumform (NH&sub4;&spplus;) bedeutend, da sie leicht in die Wasserstoffform durch Kalzinierung umgewandelt werden kann. Die Wasserstoffform und die Formen, die durch Ionenaustausch eingeführte Metalle enthalten, werden unten beschrieben. In bestimmten Fällen kann die Tatsache, dass der Zeolith nach der Erfindung einer Säurewirkung unterzogen wird, die teilweise oder vollständige Entfernung eines Basiselements wie Ammonium hervorrufen sowie seine Herstellung in Wasserstoffform. Dies kann ein Mittel zum Modifizieren der Zusammensetzung der Substanz des Zeoliths, nachdem er synthetisiert worden ist, bilden.
Die Erfindung ermöglicht es ebenfalls, den IM-5 Zeolithen in Wasserstoffform, genannt H-IM-5 zu erhalten, der durch Kalzinierung(en) und/oder Ionenaustausch(e) wie nachfolgend beschrieben hergestellt ist.
Einer der Gegenstände der Erfindung ist daher der IM-5 Zeolith, der wenigstens teilweise in Wasserstoffform (wie unten definiert) oder in NH&sub4;&spplus;- oder metallischer Form, wobei das Metall aus der Gruppe gewählt ist, die gebildet ist durch die Gruppen IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB (einschließlich der Seltenerden), VIII, Sn, Pb und Si, vorzugsweise wenigstens zum Teil in H&spplus;-Form oder wenigstens zum Teil in metallischer Form ist. Ein solcher Zeolith weist im allgemeinen ein Röntgendiagramm auf, das im allgemeinen die in der Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse zeigt.
Erfindung betrifft ebenfalls ein Herstellungsverfahren für einen IM-5 Zeolithen, bei dem man eine wässrige Mischung reagieren lässt, die wenigstens eine Quelle von wenigstens einem XO&sub2;-Oxid, wenigstens einem Y&sub2;O&sub3;-Oxid, gegebenenfalls wenigstens einem M&sub2;O-Oxid und wenigstens einem stickstoffhaltigen organischen Kation Q oder Vorläufer eines stickstoffhaltigen organischen Kations oder ein Zersetzungsprodukt eines stickstoffhaltigen organischen Kations und wenigstens einen Kristallisationskeim aufweist, der aus der durch die NU-88-Zeolithkeime und die IM-5-Zeolithkeime gebildeten Gruppe gewählt ist, wobei die Mischung die folgende molare Zusammensetzung aufweist:
XO&sub2;/Y&sub2;O&sub3; wenigstens 10, vorzugsweise von 15 bis 55, noch bevorzugter von 25 bis 45,
(R1/n)OH/XO&sub2; von 0,01 bis 2, vorzugsweise von 0,05 bis 1, noch bevorzugter von 0,10 bis 0,75, in sehr bevorzugter Weise zwischen 0,4 und 0,75,
H&sub2;O/XO&sub2; von 1 bis 400, vorzugsweise von 10 bis 200, noch bevorzugter von 20 bis 70,
Q/XO&sub2; von 0,01 bis 1, vorzugsweise von 0,02 bis 1, noch bevorzugter von 0,05 bis 0,4,
LqZ/XO&sub2; von 0 bis 4, vorzugsweise von 0 bis 1, noch bevorzugter von 0 bis 0,25,
wobei X Silizium und/oder Germanium, vorzugsweise Silizium ist,
Y in der Gruppe gewählt ist, die gebildet ist durch die folgenden Elemente: Aluminium, Eisen, Bor, Titan und Gallium, vorzugsweise ist Y Aluminium,
R ein Kation der Valenz n ist, das M (ein Alkalimetallkation und/oder Ammonium) und/oder Q (ein organisches stickstoffhaltiges Kation oder ein Vorläufer von diesem oder ein Zersetzungsprodukt von diesem) umfassen kann und
LqZ ein Salz ist, wobei Z ein Anion der Valenz q ist, und L ein Alkalimetall- oder Ammoniumion, das ähnlich zu M sein kann, oder eine Mischung von M und einem anderen Alkalimetallion oder Ammoniumion ist, das nötig ist, um das Anion Z auszugleichen, wobei Z einen Säurerest aufweisen kann, der z. B. in Form eines Salzes von L oder eines Salzes von Aluminium zugegeben wird.
In einigen Fällen kann es vorteilhaft sein, ein LqZ Salz zuzugeben. So ist ein bevorzugtes Herstellungsverfahren derart, dass das wässrige Milieu dieses Salz enthält. Man kann als Beispiel für Z starke Säurereste nennen wie Bromid, Chlorid, Iodid, Sulfat, Phosphat oder Nitrat oder schwache Säurereste wie Säurereste organischer Säuren, z. B. Citrat oder Acetat. Obwohl LqZ nicht essentiell ist, kann es die Kristallisation des IM-5-Zeoliths ausgehend von dem Reaktionsgemisch beschleunigen und es kann ebenso die Größe und Form der Kristalle beeinflussen, die den IM-5-Zeolith bilden. In all diesen Fällen läuft diese Reaktion bis zum Erhalt der Kristallisation.
Gemäß der Erfindung ist Q vorzugsweise das 1,5-bis(Methyl- Pyrrolidinium)Pentan-Kation(n = 5) oder das 1,6-bis(Methyl-Pyrrolidinium)- Hexan-Kation(n = 6) von einer allgemeinen Formel:
oder eines seiner Zersetzungsprodukte oder seiner Vorläufer. Die organische Kationenquelle können z.s. die Salze von Chlorid, von Bromid oder von Hydroxid sein. Daher ist in dieser Formel n gleich 5 oder 6.
M und/oder Q können in Form von Hydroxiden oder Salzen von Mineralsäuren unter der Bedingung zugegeben werden, dass das Verhältnis (R1/n)OH/XO&sub2; eingehalten wird.
Solche Substanzen können in Form von einfachen Mischungen eingesetzt werden oder sie können zusammen in dem Reaktor, vorzugsweise in Lösung vorerhitzt werden, bevor ihnen die anderen Zusätze zugegeben werden, die für die Synthese des IM-5 Zeolithen nötig sind.
Das vorzugsweise verwendete Kation M ist ein Alkalimetall, insbesondere Natrium, wobei XO&sub2; vorzugsweise Siliziumoxid (SiO&sub2;) und das Oxid Y&sub2;O&sub3; vorzugsweise Aluminiumoxid (Al&sub2;O&sub3;) ist.
Im bevorzugten Fall, wo X Silizium ist, kann die Siliziumquelle irgend eine von jenen geläufig in der Synthese von Zeoliten verwendeten sein, z. B. festes Siliziumoxid als Pulver, als Kieselsäure, als kolloidales Siliziumoxid, oder als gelöstes Siliziumoxid (bzw. Silicat). Unter den Siliziumoxiden als Pulver kann man gefällte Siliziumoxide verwenden, insbesondere jene, die durch Fällung, ausgehend von einer Alkalimetallsilicatlösung wie jene "KS 300" genannte, die von AKZO hergestellt wird und ähnliche Produkte, Aérosil-Siliziumoxide, pyrogene Siliziumoxide, z. B. "CAB-O-SIL" und Siliziumoxidgele in geeigneten Gehalten erhalten werden, die geeignet sind, um in den Verstärkungspigmenten ("Reforcing" in Englisch), die bei Kautschuk und siliconisiertem Kautschuk verwendet zu werden. Man kann kolloidale Siliziumoxide verwenden, die verschiedene Partikelgrößen aufweisen, z. B. einen gleichförmigen mittleren Durchmesser, der zwischen 10 und 15 m oder zwischen 40 und 50 m liegt, wie jene, die unter den eingetragenen Marken "LUDOX", "NALCOAG" und "SYTON" vertrieben werden.
Die gelösten Siliziumoxide, die eingesetzt werden können, umfassen gleichermaßen Silicate mit löslichem Glas, die kommerziell erhältlich sind und 0,5 bis 6,0, insbesondere 2,0 bis 4,0 mol SiO&sub2; pro mol Alkalimetalloxid enthalten, "aktive" Alkalimetallsilicate wie in dem britischen Patent GB-A-1.193.254 beschreiben und Silicate, die durch Lösen von Silizium in einem Alkalimetallhydroxid oder einem quaternären Ammoniumhydroxid erhalten werden oder auch einer Mischung von jenen.
Im bevorzugten Fall, wo Y Aluminium ist, ist die Aluminiumquelle vorzugsweise Natriumaluminat oder ein Aluminiumsalz, z. B. Chlorid, Nitrat oder Sulfat, ein Aluminiumalkoxid oder Aluminiumoxid selbst, vorzugsweise in hydratisierter oder hydratisierbarer Form wie z.B. kolloidales Aluminiumoxid, Pseudoboehmit, Gamma- oder Trihydratalpha- oder beta-Aluminumoxid. Man kann gleichermaßen Mischungen der oben genannten Quellen nennen.
Bestimmte oder die Gesamtheit der Aluminiumoxid- und Siliziumoxidquellen können ggf. in Form von Aluminosillicat zugegeben werden.
Man lässt im allgemeinen die Reaktionsmischung unter einem autogenen Reaktionsdruck, ggf. unter Zugabe von Gas, z. B. Stickstoff, bei einer Temperatur zwischen 85ºC und 200ºC, vorzugsweise zwischen 120ºC und 180ºC und in noch bevorzugterer Weise bei einer Temperatur, die 165ºC nicht überschreitet, bis zur Bildung von IM-5-Zeolithkristallen reagieren, wobei die Zeit im allgemeinen zwischen einer Stunde und mehreren Monaten in Abhängigkeit der Zusammensetzung des Reaktivs und der Betriebstemperatur variiert.
Das Reagierenlassen findet im allgemeinen unter Rühren oder in Abwesenheit von Rühren, vorzugsweise in Abwesenheit von Rühren oder Schütteln statt.
Die Kristallisationskeime werden im allgemeinen in einem Anteil zugegeben, der zwischen 0,01 und 10 Gew.-% von in der Reaktionsmischung verwendetem Siliziumoxid liegt.
Am Ende der Reaktion wird die feste Phase in einem Filter gesammelt und gewaschen: sie ist anschließend bereit für die späteren Stufen wie Trocknung, Dehydratisierung und Kalzinierung und/oder Ionenaustausch.
Wenn das Reaktionsprodukt Alkalimetallionen enthält, müssen diese wenigstens teilweise hinsichtlich der Herstellung der Wasserstoffform des IM-5- Zeoliths mittels wenigstens einem ionischen Austausch mit Säure, insbesondere einer Mineralsäure wie Chlorhydrinsäure und/oder mit Hilfe einer Ammoniumverbindung entfernt werden, die durch Ionenaustausch mit einem Ammoniumsalz wie Ammoniumchlorid erhalten wird. Der Ionenaustausch kann mittels eines Suspendierens in dicker Suspension bei einer oder mehreren Wiederholungen in der Ionenaustauschlösung durchgeführt werden. Der Zeolith wird im allgemeinen vor dem Ionenaustausch kalziniert, um jegliche absorbierte organische Substanz insoweit zu entfernen, wie der Ionenaustausch erleichtert ist. Alle Betriebsbedingungen eines solchen ionischen Austauschs sind dem Fachmann bekannt.
Die Erfindung betrifft ebenso die Zusammensetzung eines Katalysators, der den IM-5-Zeolithen enthält. So ist einer der Gegenstände der Erfindung ein Katalysator, der einen IM-5-Zeolith wie oben beschrieben oder hergestellt nach einem wie oben beschriebenen Herstellungsverfahren umfasst. Die Erfindung betrifft ebenfalls einen Katalysator, der einen IM-5-Zeolith umfasst und der im übrigen wenigstens ein Verbindungsmittel oder wenigstens einen Träger oder wenigstens einen anderen Zeolithen oder wenigstens ein Metall umfasst, das in der Gruppe gewählt ist, die gebildet wird durch die Elemente Cu, Ag, Ga, Mg, Ca, Sr, Zn, Cd, B, Al, Sn, Pb, V, P, Sb, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Re und Rh.
Bei den Katalysatoren gemäß der Erfindung ist XO&sub2; vorzugsweise Siliziumoxid und Y&sub2;O&sub3; ist vorzugsweise Aluminiumoxid. Solche Katalysatoren können in einer großen Anzahl von katalytischen Verfahren und mit einem weiten Bereich von Zufuhrchargen verwendet werden.
Die bei der Katalyse geeigneten Formen des IM-5-Zeolithen umfassen im allgemeinen die Wasserstoff- und Ammoniumformen, die nach den oben beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Aber die Katalysatoren gemäß der Erfindung, die den IM-5-Zeolithen umfassen, können gleichermaßen ein oder mehrere Elemente, insbesondere Metalle oder deren Kationen oder Verbindungen dieser Elemente, insbesondere Metalloxide enthalten. Diese Katalysatoren können durch Ionenaustausch oder durch Imprägnierung des IM-5- Zeolithen mit diesem Element, diesem Kation oder dieser Verbindung oder mit einem geeigneten Vorläufer dieses Kations oder dieser Verbindung hergestellt werden. Ein solcher Ionenaustausch oder eine solche Imprägnierung kann auf dem IM-5-Zeolithen zumindest teilweise, vorzugsweise praktisch vollständig in seiner "Rohsyntheseform", die ggf. kalziniert ist, in seiner Wasserstoffform und/oder in Ammoniumform und/oder in jeder andern ausgetauschten Form (metallisch oder nicht) verwirklicht werden.
In dem Fall, wo eine IM-5-Zeolithform, die ein Metall enthält, durch Ionenaustausch hergestellt wird, kann es wünschenswert sein, einen vollständigen Austausch dieses Metalls durchzuführen, was bedeutet, dass im wesentlichen die Gesamtheit der austauschbaren Stellen durch dieses Metall besetzt ist. Solche Formen können insbesondere in Trennverfahren geeignet sein. Im Großteil der Fälle hingegen ist es vorzuziehen, keinen partiellen Austausch des Metalls durchzuführen, wobei die Stellen durch ein anderes Kation, insbesondere die Wasserstoff- oder Ammoniumkationen besetzt bleiben. In bestimmten Fällen kann es wünschenswert sein, zwei metallische Kationen oder mehr durch Ionenaustausch einzuführen.
In diesen Fällen, wo der IM-5-Zeolith mit einer metallischen Verbindung imprägniert wird, um einen Katalysator zu bilden, kann die metallische Verbindung in einem geeigneten Anteil zugegeben werden, aber ein Anteil von maximal 20 Gew.-% ist im allgemeinen ausreichend für die Mehrzahl der Anwendungen; für bestimmte Anwendungen überschreitet man im allgemeinen nicht 10 Gew.-% und Mengen, die bis zu 5 Gew.-% gehen, sind häufig geeignet. Die Imprägnierung kann durch jedes geeignete, im Rahmen der Herstellung von Katalysatoren bekannte Verfahren durchgeführt werden.
Die Formen mit Metallaustausch oder die Formen, in denen eine metallische Verbindung imprägniert worden ist, können als solche verwendet werden oder im Hinblick auf die Herstellung eines aktiven Derivats. Die Behandlungen umfassen die Reduktion, z. B. in einer Atmosphäre, die Wasserstoff aufweist, um ein Metall oder andere reduzierte Formen herzustellen. Diese Behandlungen können bei einem geeigneten Herstellungsstadium der Katalysatorherstellung verwirklicht werden oder sie können gleichermaßen leicht in dem katalytischen Reaktor verwirklicht werden.
Die katalytischen Verbindungen, die den IM-5-Zeolithen umfassen, können, wenn gewünscht, einer mineralischen Matrix zugeordnet werden, die entweder inert oder aktiv, was die Katalyse anbetrifft, sein kann. Die Matrix kann alleine als Verbindungsmittel verwendet werden, um die Zeolithpartikel ggf. in einer bestimmten Form zusammenzuhalten, z. B. in Form einer Pastille oder eines Extrusionsprodukts oder kann ebenso als internes Verdünnungsmittel wirken, um z. B. die Aktivität pro Gewichtseinheit Katalysator zu regeln. Wenn die mineralische Matrix oder das Verdünnungsmittel selbst eine katalytische Aktivität aufweisen, können sie daher einen effizienten Teil der katalytischen Zeolith- Matrix-Zusammensetzung bilden. Die mineralischen Matrices und die geeigneten Verdünnungsmittel umfassen Substanzen, die in klassischer Weise als Katalysatorträger verwendet werden, wie Siliziumoxid, verschiedene Formen von Aluminiumoxid, Ton wie Bentonithe, Montmorillonite, Sepiolithe, Attapulgite. Fuller-Erde und poröse synthetische Materialien wie Siliziumaluminiumoxid, Siliziumzirkonoxid, Siliziumthoriumoxid, Siliziumberylliumoxid oder Siliziumtitandioxid. Kombinationen von Matrices können im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommen, insbesondere Kombinationen von inerten Matrices und Matrices, die eine katalytische Aktivität zeigen.
Wenn der IM-5-Zeolith einer mineralischen Matrixsubstanz zugeordnet ist oder einer Vielzahl von solchen Substanzen, erhöht sich der Anteil von Matrixsubstanz(en) in der Gesamtzusammensetzung im allgemeinen bis auf etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise bis auf 50 Gew.-% und in noch bevorzugterer Weise bis auf 30 Gew.-%.
Für bestimmte Anwendungen kann man einen anderen Zeolith oder Molekularsieb zusammen mit dem IM-5-Zeolithen verwenden, um einen Katalysator zu bilden. Eine solche Kombination kann an sich eingesetzt oder einer oder mehrerer Matrix-Substanzen, die oben beschrieben sind, zugeordnet werden. Man kann als Beispiel insbesondere die Umsetzung einer solchen Zusammensetzung, deren Verwendung als Katalysatorzusatz zum katalytischen Fluidcracken nennen, in welchem Fall der IM-5-Zeolith bevorzugt in einem Anteil von 0,5 bis 5 Gew.-% Gesamtkatalysator verwendet wird.
Für andere Anwendungen kann der IM-5-Zeolith mit einem anderen Katalysator als Platin auf Aluminium kombiniert werden.
Jedes geeignete Verfahren zum Mischen des IM-5-Zeolithen mit einer organischen Matrix und/oder einem anderen Zeolith kann durchgeführt werden, insbesondere jenes, das für die Endform, in der der z. B. als Extrusionsprodukt, Pastille oder Granulat hergestellte Katalysator verwendet wird, ausgelegt ist.
Wenn man IM-5-Zeolithen verwendet, um einen Katalysator zusammen mit einer metallischen Verbindung zu bilden (z. B. eine Hydrierungs-/Dehydrierungsverbindung oder ein anderes Metall mit einer katalytischen Aktivität), zusätzlich zu der mineralischen Matrix, kann die metallische Verbindung in dem IM-5-Zeolithen selbst ausgetauscht oder imprägniert werden, bevor die Matrixsubstanz zugegeben wird, oder in der Zeolith-Matrix-Zusammensetzung. Für bestimmte Anwendungen kann es vorteilhaft sein, die metallische Verbindung zur Gesamtheit oder zu einem Teil der Matrixsubstanz vor dem Mischen dieser letzteren mit dem IM-5-Zeolithen zuzugeben.
Ein Bereich von Kohlenwasserstoffumwandlungs-Katalysatoren, die den IM-5- Zeolith umfassen, kann durch Ionenaustausch oder durch Imprägnierung des Zeolithen mit einem oder mehreren Kationen oder Oxiden, die von Elementen abgeleitet sind, hergestellt werden, unter ihnen: Cu, Ag, Ga, Mg, Ca, Sr, Zn, Cd, B, Al, Sn, Pb, V, P, Sb, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Re und Rh.
In dem Fall, wo die Katalysatoren, die den IM-5-Zeolithen umfassen, ein oder mehrere Hydrierungs-/Dehydrierungsverbindungen enthalten, wie die Metalle Ni, Co, Pt, Pd, Re und Rh, können diese Verbindungen durch ionischen Austausch oder durch Imprägnierung einer geeigneten Verbindung dieses Metalls eingeführt werden.
Die katalytischen Verbindungen, die den IM-5-Zeolithen umfassen, können ihre Anwendung in Reaktionen finden, die aliphatische gesättigte und ungesättigte Kohlenwasserstoffe, aromatische Kohlenwasserstoffe, organische sauerstoffhaltige Verbindungen und organische Verbindungen, die Stickstoff und/oder Schwefel enthalten sowie organische Verbindungen, die andere funktionelle Gruppen enthalten, finden.
Einer der Gegenstände der Erfindung betrifft daher gleichermaßen ein katalytisches Verfahren, derart, dass der IM-5-Zeolith in dem Katalysator umfasst ist. In allgemeiner Weise können die Katalysatorzusammensetzungen, die den IM-5-Zeolithen enthalten, effizient in Reaktionen verwendet werden, die eine Isomerisierung, eine Transalkylierung und eine Dismutation, eine Alkylierung und eine Desalkylierung, eine Dehydratisierung und eine Hydratisierung, eine Oligomerisierung und eine Polymerisation, eine Zyklisierung, eine Aromatisierung, ein Cracken, eine Hydrierung und eine Dehydrierung, eine Oxidation, eine Halogenierung, eine Synthese von Ammen, eine Hydrierentschwefelung und eine Hydrierdenitrifizierung, eine katalytische Eliminierung von Stickoxiden (entweder vorzugsweise durch Reduktion, im allgemeinen durch stickstoffhaltige Verbindungen oder durch Kohlenwasserstoffe oder durch Zersetzung), die Bildung von Ether und die Umwandlung von Kohlenwasserstoffen und die Synthese von im allgemeinen organischen Verbindungen umfassen.
Die o. g. genannten Verfahren können entweder in flüssiger Phase oder in Dampfphase unter Bedingungen durchgeführt werden, die als die geeignetsten für jede individuelle Reaktion gewählt sind. Z. B. können die Reaktionen, die in Dampfphase durchgeführt werden, den Einsatz von Vorgängen mit Fluidbett, mit Festbett oder mit beweglichem Bett umfassen. Verdünnungsmittel einer Behandlung können, wenn nötig, verwendet werden. Gemäß dem durchgeführten Verfahren können die geeigneten Verdünnungsmittel Inertgase (wie Stickstoff oder Helium), Kohlenwasserstoffe, Kohlendioxid, Wasser oder Wasserstoff sein. Das Verdünnungsmittel kann inert sein oder auch eine chemische Wirkung ausüben. Es kann vorteilhaft sein, insbesondere wenn man Wasserstoff verwendet, eine metallische Verbindung einzuschließen, wie eine Hydrierungs-/Dehydrierungsverbindung, z. B. eines oder mehrerer der Metalle Ni, Co, Pt, Pd, Re oder Rh in der Zusammensetzung des Katalysators.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenfalls ein Umwandlungsverfahren von Kohlenwasserstoffen, bei dem man ein Alkylbenzol oder eine Alkylbenzolmischung unter Isomerisierungsbedingungen in Dampf- oder Flüssigphase mit einem Katalysator in Kontakt bringt, der den IM-5-Zeolithen enthält.
Die Isomerisierungsreaktion, für die die Katalysatoren, die den IM-5-Zeolithen enthalten, insbesondere geeignet sind, sind jene, die substituierte Alkane und aromatische Moleküle, insbesondere Xylole umfassen. Diese Reaktionen können jene umfassen, die in Gegenwart von Wasserstoff durchgeführt werden können. Die Katalysatorzusammensetzungen, die den IM-5-Zeolithen enthalten und die insbesondere bei den Isomerisierungsreaktionen geeignet sind, umfassen jene, bei denen der IM-5-Zeolith in der sauren (H)-Form, in der Form, die nach Kationenaustausch erhalten wird, in seiner Metalle enthaltenden Form oder in Kombinationen der vorgenannten Formen vorliegt. Die Formen, bei denen das Metall eine Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente ist, wie Ni, Co, Pt, Pd, Re oder Rh, erweisen sich als besonders geeignet.
Die besonderen Isomerisierungsreaktionen, bei denen ein Katalysator, der den IM-5-Zeolith enthält, sich als geeignet erweisen kann umfassen die Isomerisierung und Hydrierisomerisierung von Xylolen oder Paraffinen, insbesondere von normalen C&sub4;-C&sub1;&sub0;-Kohlenwasserstoffen oder die Isomerisierung von Olefinen und die katalytische Deparaffinierung.
Die Isomerisierung und die Hydroisomerisierung von Xylol können in flüssiger Phase oder in Dampfphase durchgeführt werden. In flüssiger Phase weisen die geeigneten Isomerisierungsbedingungen eine Temperatur zwischen 0 und 350ºC, einen Druck zwischen 0,1 und 20 MPa (absolut), vorzugsweise zwischen 0,5 und 7 MPa (absolut) und im Fall des Einsatzes eines dynamischen Bereichs ein Katalysatorgewicht pro Gewicht pro Stunde (PPH) von vorzugsweise zwischen 1 und 30 h&supmin;¹ auf Basis der Gesamtzusammensetzung des Katalysators auf. Ein Verdünnungsmittel kann ggf. vorliegen, vorzugsweise eines oder mehrere von jenen, die eine kritische Temperatur oberhallb der eingesetzten Isomerisierungsbedingungen aufweisen. Wenn man eines verwendet, kann das Verdünnungsmittel 1 bis 90 Gew.-% Charge umfassen. Die Isomerisierungsreaktionen und Hydrierisomerisierungsreaktionen von Xylol in Dampfphase werden bei einer Temperatur durchgeführt, die in geeigneter Weise zwischen 100 und 600ºC, vorzugsweise zwischen 200 und 500ºC, bei einem Druck zwischen 0,05 und 10 MPa (absolut), vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 MPa (absolut) und einem Wert an Katalysatorgewicht pro Gewicht pro Stunde (PPH), der bis zu 80 auf Basis der Gesamtzusammensetzung des Katalysators gehen kann.
Wenn die Isomerisierung von Xylol in Gegenwart von Wasserstoff (in Dampfphase) verwirklicht wird, ist die Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente, die verwendet wird, vorzugsweise Platin oder Nickel. Die Hydrierungs-/ Dehydrierungskomponente wird im allgemeinen in einem Verhältnis zwischen 0,5 und 2% an Katalysatorgesamtgewicht zugegeben. Zusätzliche Metalle und/oder metallische Oxide können in der Katalysatorzusammensetzung vorliegen.
Bei der Isomerisierung von Xylol kann Ethylbenzol in der Xylolcharge in einem Anteil vorliegen, der 40 Gew.-% erreichen kann. Mit Katalysatorzusammensetzungen, die den IM-5-Zeolith umfassen, unterliegt Ethylbenzol im allgemeinen einer Transalkylierung mit sich selbst und mit den Xylolen, um schwerere und leichtere aromatische Verbindungen zu bilden. Ethylbenzol reagiert im allgemeinen ebenso, um Benzol und leichtes Gas, insbesondere bei Temperaturen über 400ºC zu bilden. Mit solchen Xylolchargen, die Ethylbenzol enthalten, wird, wenn die Reaktion in Gegenwart von Wasserstoff mit einer katalytischen Zusammensetzung durchgeführt wird, die den IM-5-Zeolith und eine Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente umfasst, ein bestimmter Teil des Ethylbenzols durch Isomerisierung zu Xylolen umgewandelt. Es kann ebenfalls vorteilhaft sein, die Isomerisierungsreaktion von Xylol in Gegenwart einer kohlenwasserstoffhaltigen Verbindung zu führen, insbesondere einem Paraffin oder einem Naphthen, mit oder ohne die komplementäre Gegenwart von Wasserstoff. Der Kohlenwasserstoff scheint die Leistungsfähigkeiten des Katalysators insoweit zu verbessern, als dass die Reaktionen, die den Verlust von Xylolen mit sich ziehen, unterdrückt werden und insbesondere, wenn die Reaktionen in Abwesenheit von Wasserstoff geführt werden, die Lebensdauer des Katalysators vergrößert ist.
Die vorliegende Erfindung betrifft im übrigen ein Umwandlungsverfahren von Kohlenwasserstoffen, indem man eine oder mehrere alkylierte aromatische Verbindungen unter Transalkylierungsbedingungen in Dampfphase oder in flüssiger Phase mit einem Katalysator in Kontakt bringt, der den IM-5-Zeolith enthält.
Die Katalysatoren, die den IM-5-Zeolithen enthalten, sind insbesondere geeignet bei den Transalkylierungs- und/oder Dismutationsreaktionen, insbesondere bei den Reaktionen, die mono-, di-, tri- und tetraalkylsubstituierte Aromaten, insbesondere Toluol und Xylole einschließen.
Die Katalysatorzusammensetzungen, die den IM-5-Zeolithen enthalten und sich insbesondere als geeignet im Rahmen der Transalkylierungs- und/oder Dismutationsreaktionen erweisen schließen die Zusammensetzungen ein, bei denen die IM-5-Zeolith-Komponente in ihrer sauren (H+)-Form, ihrer durch Kationenaustausch erhaltenen Form oder andere Metalle enthaltenden Form oder Kombinationen dieser verschiedenen Formen vorliegt. Die saure Form und die Formen, bei denen das Metall eine Hydrierungs-/ Dehydrierungskomponente ist, wie Ni, Co, Pt, Pd, Re oder Rh, sind besonders effizient.
Man kann als spezielles Beispiel von wichtigen Verfahren die Dismutation von Toluol und die Reaktion von Toluol mit aromatischen Verbindungen nennen, die wenigstens 9 Kohlenstoffatome pro Molekül umfassen, z. B. Trimethylbenzol.
Die Dismutation von Toluol kann in Dampfphase in Gegenwart oder in Abwesenheit von Wasserstoff durchgeführt werden, obwohl es vorzuziehen ist, in Gegenwart von Wasserstoff insoweit zu arbeiten, als dass dies zur Unterdrückung der Deaktivierung des Katalysators beiträgt. Die bevorzugtesten Reaktionsbedingungen sind die folgenden: Temperaturen zwischen 250 und 650 ºC, vorzugsweise zwischen 300 und 550ºC; Drucke zwischen 0,03 und 10 MPa (absolut), vorzugsweise zwischen 0,1 und 5 MPa (absolut); Gewicht pro Gewicht pro Stunde (PPH) bis zu 50 (auf Basis der Gesamtzusammensetzung des Katalysators).
Wenn die Dismutation von Toluol in Gegenwart von Wasserstoff durchgeführt wird, kann der Katalysator ggf. eine Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente enthalten. Man verwendet vorzugsweise eine Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente wie Pt, Pd oder Ni. Die Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente wird normalerweise bei einer Konzentration zugegeben, die 5 Gew.-% der Gesamtkatalysatorzusammensetzung erreichen kann. Die komplementären Metalle und/oder Metalloxide können in der Katalysatorzusammensetzung z. B. bis zu 5 Gew.-% der Gesamtkatalysatorzusammensetzung vorliegen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ebenso ein Umwandlungsverfahren von Kohlenwasserstoffen, bei dem man eine olefinische oder aromatische Verbindung mit einer geeigneten alkylierenden Verbindung unter Alkylierungsbedingungen in Dampfphase oder in Flüssigphase mit einem Katalysator in Kontakt bringt, der den IM-5-Zeolith enthält.
Unter den Alkylierungsreaktionen, für die die Katalysatoren, die den IM-5- Zeolithen enthalten, insbesondere nötig sind, kann man die Alkylierung von Benzol oder von aromatischen substituierten Verbindungen mit Methanol oder einem Olefin oder Ether nennen. Unter den spezifischen Beispielen solcher Verfahren wird man die Methylierung von Toluol, die Synthese von Ethylbenzol und die Bildung von Ethyltoluol und Cumann nennen. Die Alkylierungskatalysatoren, die bei den Verfahren nach dieser Ausführungsform der Erfindung verwendet werden, können andere Substanzen umfassen, insbesondere Metalloxide, die die katalytischen Leistungsfähigkeiten verbessern können.
Dank der Verwendung eines Katalysators, der den IM-5-Zeolith enthält, können Kohlenwasserstoffe hergestellt werden, indem man Oligomerisierungs-, Zyklisierungs- und/oder Aromatisierungsreaktionen auf ungesättigten Verbindungen wie Ethylen, Propen oder Buten oder auf anderen gesättigten Verbindungen wie Propan oder Butan oder auf Mischungen von Kohlenwasserstoffen wie leichten Naphthas durchführt. Für bestimmte Reaktionen, insbesondere Aromatisierungsreaktionen, kann es geeignet sein, dass der Katalysator ein Metall oder Metalloxid enthält, insbesondere Platin, Gallium, Zink oder deren Oxide.
Die Katalysatoren, die den IM-5-Zeolith enthalten, sind für einen weiten Bereich von Crackreaktionen geeignet, unter ihnen das Cracken von Olefinen, von Paraffinen oder Aromaten oder auch deren Mischungen. Die Verwendung des IM-5-Zeolith als Katalysatorzusatz zum katalytischen Fluidcracken ist insbesondere geeignet, um das Crackreaktionsprodukt zu verbessern. Der IM- 5-Zeolith kann gleichermaßen als Bestandteil eines Katalysators für die katalytische Deparaffinierung im Rahmen eines Hydriercrackverfahrens verwendet werden.
Die Hydrierungs- und/oder Dehydrierungsverfahren, z. B. die Dehydrierung von Alkanen zu entsprechenden Olefinen werden in effizienter Weise durchgeführt, indem man die geeignete Charge unter passenden Bedingungen mit dem Katalysator in Kontakt bringt, der den IM-5-Zeolithen enthält, insbesondere wenn letzterer auch eine Hydrierungs-/Dehydrierungskomponente wie Ni, Co, Pt, Pd, Re oder Ru umfasst.
Ein Katalysator, der den IM-5-Zeolith enthält, ist gleichermaßen ein für die Bildung von Ethern geeigneter Katalysator, insbesondere durch Reaktion von zwei Alkoholen oder durch Reaktion von einem Olefin mit einem Alkohol.
Die Erfindung wird mittels folgender Beispiele veranschaulicht. Beispiel 1: Synthese von IM-5-Zeolith mit 1,5-bis(Methylpyrrolidinium)Pentan-Bromid (PentPyrr). Die Struktur des 1,5-bis(Methylpyrrolidinium)Pentan-Bromid ist die folgende:
Man gießt 38 g Wasser in eine feste Mischung, die 3,6 g Aérosil 130 Silicat, 4,08 g PentPyrr und 0,144 g Keime von kalziniertem NU88-Zeolith enthält (erhalten durch Zerkleinern einer Probe einer vorangehenden Synthese). Man rührt bis zum Erhalt einer homogenen Mischung und gibt dann unter ständigem Rühren eine Lösung zu, die erhalten wird durch Lösen von 0,32 g Natriumaluminat Carlo Erba (54% Al&sub2;O&sub3;, 37% Na&sub2;O) und 1,22 g Natriumlauge (NaOH) in 20 g Wasser. Dieses Gel wird 15 Minuten gerührt, bevor es in einen Autoklaven überführt wird, der mit einer PTFE- (Polytetrafluorethylen)Auskleidung versehen ist.
Die molare Zusammensetzung des Gels entspricht:
60SiO&sub2;, 1,70Al&sub2;O&sub3;, 18Na&sub2;O, 10 PentPyrr, 3000H&sub2;O.
Der Autoklav wird für 8 Tage bei 170ºC in einer Wärmekammer unter statischen Bedingungen erhitzt. Nach Filtrieren, H&sub2;O-Waschen und Trocknen bei 60ºC erhält man 2,95 g Produkt.
Die Analyse von Si, Al und Na in dem Produkt ist durch Atomemissionsspektroskopie durchgeführt worden. Man findet die folgende atomare Zusammensetzung:
100SiO&sub2; : 4,0Al&sub2;O&sub3; : 0,144Na&sub2;O
Das feste, getrocknete Produkt ist durch Pulver-Röntgendiffraktion analysiert worden und als aus IM-5-Zeolith bestehend identifiziert worden. Sein erhaltenes Diagramm bestätigt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse.
Das Diffraktogramm wird in der Fig. 1 [die Intensität als Ordinate I (willkürliche Einheit) und 2 θ (Cu K alpha) als Abszisse] angegeben.
Die spezifische Oberfläche des IM-5-Produkts ist nach Kalzinierung bei 550ºC unter trockener Luft für 4 Stunden bestimmt worden und als gleich 530 m²/g ermittelt worden. Das erhaltene H-IM-5-Produkt hat ein Diffraktogramm, das in der Fig. 2-1 angegeben ist [die Intensität als Ordinate 1 (willkürliche Einheit) und 2 θ (Cu K alpha) als Abszisse].

Beispiel 2: Synthese von IM-5-Zeolith mit 1,5-bis(Methyl-pyrrolidinium) Pentan-Bromid (PentPyrr).

Man verwendet in diesem Beispiel dieselbe Reaktionsmischung wie jene in Beispiel 1 verwendete. Hingegen wird der Autoklav 8 Tage bei 170ºC in einer Wärmekammer erhitzt, der mit einer Vorrichtung ausgerüstet ist, die das Rühren des Autoklaven durch Rotation um eine aus dem Autoklavenzylinder gebildeten Achse senkrechten Achse mit einer Rotationsgeschwindigkeit im Bereich von 10 Umdrehungen/Minute ermöglicht.
Nach Filtration, H&sub2;O-Waschen und Trocknen bei 60ºC erhält man 2,9 g Produkt.
Die Analyse von Si, Al und Na in dem Produkt ist mit Emissionsspektroskopie durchgeführt worden. Man findet die folgende Atomzusammensetzung:
100SiO&sub2; : 4,3Al&sub2;O&sub3; : 0,630Na&sub2;O
Das feste getrocknete Produkt ist durch Pulver-Röntgendiffraktion analysiert worden und identifiziert worden als im wesentlichen zusammengesetzt aus: IM-5-Zeolith, dessen erhaltenes Diagramm den in der Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen entspricht und minderheitlich ZSM-12 im der Größenordnung von 5%. Beispiel 3: Synthese von IM-5-Zeolith mit 1,6-bis(Methyl-pyrrolidinium)Hexan- Bromid (HexPyrr). Die Struktur des 1,6-bis(Methyl-pyrrolidinium)Hexan-Bromid ist die folgende:
Man verwendet die Reaktionsmischung wie jene des Beispiels 1, aber wo keine kalzinierten Zeolith-NU-88-Keime zugegeben wurden, wobei die Menge von Natriumaluminat Carlo Erba 0,281 g (anstelle von 0,32 g) ist und die 4,08 g PentPyrr durch 4,14 g HexPyrr ersetzt sind.
Die molare Zusammensetzung des Synthesegels entspricht:
60SiO&sub2;, 1,50Al&sub2;O&sub3;, 18Na&sub2;O, 10 HexPyrr, 3000H&sub2;O
Der Autoklav wird bei 160ºC für 13 Tage in einer Wärmekammer durch Rotation gemäß einer zur Zylinderachse des Autoklaven senkrechten Achse gerührt. Nach Filtration, H&sub2;O-Waschen und Trocknen bei 60ºC erhält man 2,5 g Produkt.
Die Analyse von Si, Al und Na in dem Produkt ist durch Atomemissionsspektroskopie durchgeführt worden. Man hat die folgende Atomzusammensetzung gefunden:
100SiO&sub2; : 3,79Al&sub2;O&sub3; : 0,045Na&sub2;O
Das feste getrocknete Produkt ist durch Pulverröntgendiffraktion analysiert worden und wurde als im wesentlichen aus IM-5-Zeolith bestehend identifiziert, wobei das erhaltene Diagramm entspricht den in Tabelle 1 gezeigten Ergebnissen entspricht.

Beispiel 4: Synthese von IM-5-Zeolith mit 1,5-bis(Methyl-pyrolidinium)Pentan- Bromid (PentPyrr).

Man gießt 38 g Wasser in eine feste Mischung, die 3,6 g Aérosil 130 Silicat, 4,08 g PentPyrr enthält. Man rührt bis zum Erhalt einer homogenen Mischung und gibt dann unter ständigem Rühren eine Lösung zu, die erhalten wird durch Lösen von 0,289 g Natriumaluminat Carlo Erba (etwa 54% Al&sub2;O&sub3;, 37% Na&sub2;O), 0,618g NaBr und 1,22 g Natriumlauge (NaOH) in 20 g Wasser. Dieses Gel wird 15 Minuten gerührt, bevor es in einem Autoklaven überführt wird, der mit einer PTFE-(Polytetrafluorethylen)Auskleidung versehen ist.
Die molare Zusammensetzung des Gels entspricht:
60SiO&sub2;, 1,55Al&sub2;O&sub3;, 18Na&sub2;O, 6NaBr10 PentPyrr, 3000H&sub2;O.
Der Autoklav wird für 8,5 Tage bei 170ºC in einer Wärmekammer unter statischen Bedingungen erhitzt. Nach Filtrieren, H&sub2;O-Waschen und Trocknen bei 60ºC erhält man 2,90 g Produkt.
Die Analyse von Si, Al und Na in dem Produkt ist durch Atomemissionsspektroskopie durchgeführt worden. Man findet die folgende atomare Zusammensetzung:
100SiO&sub2; : 3,8Al&sub2;O&sub3; : 0,132Na&sub2;O
Das feste, getrocknete Produkt ist durch Pulver-Röntgendiffraktion analysiert worden und als aus IM-5-Zeolith bestehend identifiziert worden. Sein erhaltenes Diagramm betätigt die in Tabelle 1 gezeigten Ergebnisse. Das Diffraktogramm wird in der Fig. 1 [die Intensität als Ordinate I (willkürliche Einheit) und 2 θ (Cu K alpha) als Abszisse] angegeben.
Die spezifische Oberfläche des IM-5-Produkts ist nach Kalzinierung bei 550ºC unter trockener Luft für 4 Stunden bestimmt worden und als gleich 545 m²/g ermittelt worden. Das erhaltene H-IM-5-Produkt hat ein Diffraktogramm, das in der Fig. 2 angegeben ist [die Intensität als Ordinate I (willkürliche Einheit) und 2 θ (Cu K alpha) als Abszisse].

Beispiel 5: Einschätzung der katalytischen Eigenschaften des H-IM-5-Zeoliths beim Cracken von Methylcyclohexan

1,2 g H-IM-5-Zeolith, der im Beispiel 1 hergestellt wurde, werden in einen röhrenförmigen Reaktor mit Festbett eingeführt. Die Temperatur des Reaktors wird auf 500ºC gebracht, dann wird Cyclohexan in den Reaktor eingeführt. Das verwendete Verdünnungsgas ist Stickstoff und das molare Verhältnis N&sub2;/Cyclohexan, das in dem Reaktor zugelassen wird, ist 12. Die Raumgeschwindigkeit von Methylcyclohexan, d. h. die Masse verwendeten Methylcyclohexans pro Masseeinheit von H-IM-5-Zeolith und pro Zeiteinheit ist derart, um eine Umwandlung von 60 Gew.-% zu erhalten. Die Selektivitäten für die verschiedenen erhaltenen Produkte sind in der nachfolgenden Tabelle zusammengestellt.

Verbindungen Selektivitäten (Gew.-%)

Gas (C1 + C2 + C3 + C4) Olefine und Paraffine 58,0
C5-C6 Verbindungen 10,6
C7 Verbindungen, Isomere von Methylcyclohexan 2,0
Toluol + C8 + (1) 29,4
(1) Verbindungen, die wenigstens 8 Kohlenstoffatome aufweisen
Dieses Beispiel zeigt, dass der H-IM-5-Zeolith genügend aktiv ist, um zum Cracken von Methylcyclohexan zu führen, und zu einer Selektivität an (C1- C4)-Gas von 46,7 Gew.-% für eine Umwandlung von 60 Gew.-% führt.

Claims

1. IM-5 Zeolith einer chemischen Zusammensetzung, die auf wasserfreier Basis als Ausdruck von molaren Verhältnissen der Oxide durch die folgende Formel ausgedrückt ist:

100 XO&sub2;, m Y&sub2;O&sub3;, p R2/nO,

wobei m gleich oder kleiner 10 ist,

p zwischen 0 (ausgeschlossen) und 20 liegt,

R ein oder mehrere Kationen der Valenz n darstellt,

X Silizium und/oder Germanium ist und

Y aus der Gruppe gewählt ist, die durch die folgenden Elemente gebildet ist: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor und Titan, dadurch gekennzeichnet, dass er in Rohsyntheseform ein Röntgendiffraktogramm zeigt, das die in der folgenden Tabelle 1 dargestellten Ergebnisse zeigt:

Tabelle 1: Röntgendiffraktionstabelle des (Rohsynthese-) LM-5 Zeolithen

dhkl (Å) I/Imax

11,8 ± 0,35 F bis TF (1)

11,5 ± 0,30 F bis TF (1)

11,25 ± 0,30 m bis TF (1)

9,95 ± 0,20 m bis F

9,50 ± 0,15 m bis f

7,08 ± 0,12 f bis m

6,04 ± 0,10 tf bis f

5,75 ± 0,10 f

5,65 ± 0,10 f

5,50 ± 0,10 tf

5,35 ± 0,10 tf

5,03 ± 0,09 tf

4,72 ± 0,08 f bis m

4,55 ± 0,07 f

4,26 ± 0,07 tf

3,92 ± 0,07 F bis TF (2)

3,94 ± 0,07 TF (2)

3,85 ± 0,05 TF (2)

3,78 ± 0,04 F bis TE (2)

3,67 ± 0,04 m bis F

3,55 ± 0,03 m bis F

3,37 ± 0,02 f

3,30 ± 0,015 f

3,099 ± 0,012 f bis m

2,970 ± 0,007 tf bis f

2,815 ± 0,005 tf

2,720 ± 0,005 tf

(1) zum gleichen Massiv gehörende Banden, (2) zum gleichen Massiv gehörende Banden

2. Zeolith nach Anspruch 1, derart, dass m zwischen 0,8 und 8 liegt.

3. Zeolith einer chemischen Zusammensetzung, die auf wasserfreier Basis als Ausdruck von molaren Verhältnissen der Oxide durch die folgende Formel ausgedrückt ist:

100 XO&sub2;: kleiner oder gleich 10 Y&sub2;O&sub3;: zwischen 0 (ausgeschlossen) und 10 M&sub2;O,

wobei X Silizium und/oder Germanium ist,

Y aus der Gruppe gewählt ist, die durch die folgenden Elemente gebildet ist: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor und Titan und

M wenigstens ein Alkalimetallkation (Gruppe IA des Periodensystems der Elemente) und/oder Ammonium und/oder Wasserstoff ist, dadurch gekennzeichnet, dass er in kalzinierter Form ein Röntgendiffraktogramm zeigt, das die in der folgenden Tabelle 2 dargestellten Ergebnisse aufweist:

Tabelle 2: Röntgendiffraktionstabelle des LM-5 Zeolithen (Wasserstoffform)

dhkl (Å) I/Imax

11,8 ± 0,30 F bis TF (1)

11,45 ± 0,25 TF (1)

11,20 ± 0,20 F bis TF (1)

9,90 ± 0,15 m bis F

9,50 ± 0,15 m bis F

7,06 ± 0,12 f bis m

6,00 ± 0,10 tf bis f

5,70 ± 0,10 f

5,30 ± 0,10 tf

5,03 ± 0,09 tf

4,71 ± 0,08 f

4,25 ± 0,07 tf

3,87 ± 0,07 m bis F (2)

3,81 ± 0,05 m bis F (2)

3,76 ± 0,04 m bis F (2)

3,67 ± 0,04 f bis m

3,54 ± 0,04 m bis F

3,37 ± 0,03 f

3,316 ± 0,015 f

3,103 ± 0,012 f

3,080 ± 0,010 f bis m

2,950 ± 0,010 tf bis f

2,880 ± 0,007 tf

2,790 ± 0,005 tf

2,590 ± 0,005 tf

4. Zeolith nach einem der Ansprüche 1 oder 2, der eine chemische Zusammensetzung auf wasserfreier Basis als Ausdruck der folgenden molaren Verhältnisse der Oxide hat:

100 XO&sub2;: kleiner oder gleich 10 Y&sub2;O&sub3;: weniger oder gleich 10 Q: kleiner oder gleich 10 M&sub2;O,

X ist Silizium und/oder Germanium,

Y ist aus der Gruppe gewählt, die durch die folgenden Elemente gebildet ist: Aluminium, Eisen, Gallium, Bor und Titan ist,

wobei M wenigstens ein Alkalimetallkation (Gruppe IA des Periodensystems der Elemente) und/oder Ammonium ist und Q wenigstens ein organisches stickstoffhaltiges Kation oder ein organischer stickstoffhaltiger Vorläufer oder ein Zersetzungsprodukt eines organischen stickstoffhaltigen Kations ist, wobei wenigstens eine der Verbindungen M oder Q vorhanden ist.

5. Zeolith nach Anspruch 4 derart, dass:

Q ein bis(Methyl-Pyrrolidinium)-Kation oder eines seiner Zersetzungsprodukte oder einer seiner Vorläufer ist, mit der allgemeinen Formel

mit n = 5 oder 6

6. Zeolith nach einem der Ansprüche 4 oder 5 derart, dass Q 1,6-bis(Methyl- Pyrrolidinium)-Hexan-Bromid oder 1,5-bis(Methyl-Pyrrolidinium)-Pentan- Bromid ist.

7. Zeolith nach einem der Ansprüche 1 bis 6 derart, dass X Silizium und Y Aluminium ist.

8. Zeolith nach einem der Ansprüche 1, 2, 4, 5, 6 oder 7, der wenigstens zum Teil in H&spplus;-, NH&sub4;&spplus;- oder metallischer Form vorliegt, wobei das Metall aus der durch die Gruppen IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB (einschließlich der Seltenerden), VIII, Sn, Pb und Si gebildeten Gruppe gewählt ist.

9. Herstellungsverfahren für einen Zeolithen nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem man eine wässrige Mischung reagieren lässt, die wenigstens eine Quelle von wenigstens einem XO&sub2;-Oxid, wenigstens einem Y&sub2;O&sub3;-Oxid, gegebenenfalls wenigstens einem M&sub2;O-Oxid und wenigstens einem stickstoffhaltigen organischen Kation Q oder deren Vorläufer und wenigstens einen Kristallisationskeim umfasst, der in der durch die NU-88-Zeolithkeime und die IM-5- Zeolithkeime gebildeten Gruppe gewählt ist, wobei die Mischung die folgende molare Zusammensetzung aufweist:

XO&sub2;/Y&sub2;O&sub3; wenigstens 10,

(R1/n)OH/XO&sub2; von 0,01 bis 2

H&sub2;O/XO&sub2; von 1 bis 400

Q/XO&sub2; von 0,01 bis 1

LqZ/XO&sub2; von 0 bis 4

wobei X Silizium und/oder Germanium ist,

Y aus der Gruppe gewählt ist, die durch die folgenden Elemente gebildet ist: Aluminium, Eisen, Bor, Titan und Gallium,

R ein Kation der Valenz n ist, das M umfasst (ein Alkalimetallkation und/oder Ammonium) und/oder Q (ein organisches stickstoffhaltiges Kation oder ein Vorläufer von diesem oder ein Zersetzungsprodukt von diesem) umfasst und

LqZ ein Salz ist, wobei Z ein Anion der Valenz q ist, und L ein Alkalimetall- oder Ammoniumion, das ähnlich zu M sein kann, oder eine Mischung von M und einem anderen Alkalimetallion oder Ammoniumion ist, das nötig ist, um das Anion Z auszugleichen, wobei Z ein saures Radikal aufweisen kann, das z. B. in Form eines Salzes von L oder eines Salzes von Aluminium zugegeben wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9 derart, Q ein bis(Methyl-Pyrrolidinium)-Kation oder eines seiner Zersetzungsprodukte oder einer seiner Vorläufer ist, mit der allgemeinen Formel

mit n = 5 oder 6

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10 derart, dass das Verhältnis (R1/n)OH/XO&sub2; zwischen 0,1 und 0,75 liegt.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 oder 10 derart, dass das Verhältnis (R1/n)OH/XO&sub2; zwischen 0,4 und 0,75 liegt.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12 derart, dass Q 1,6-bis(Methyl- Pyrrolidinium)-Hexan-Bromid oder 1,5-bis(Methyl-Pyrrolidinium)-Pentan- Bromid ist.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13 derart, dass das wässrige Milieu LqZ-Salz umfasst.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, das zusätzlich eine Kalzinierung umfasst.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, das zusätzlich eine Stufe des Austauschs von H&spplus; oder NH&sub4;&spplus; umfasst.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, das zusätzlich eine Stufe des Austauschs eines Metalls umfasst, das aus der Gruppe gewählt ist, die gebildet ist durch die Gruppen IA, IB, IIA, IIB, IIIA, IIIB (einschließlich der Seltenerden), VIII, Sn, Pb und Si.

18. Katalysator, der einen Zeolith nach einem der Ansprüche 1 bis 8 oder hergestellt nach einem der Ansprüche 9 bis 17, umfasst.

19. Katalysator nach Anspruch 18, der im übrigen ein Bindemittel oder einen Träger oder einen anderen Zeolithen oder ein Metall umfasst, das aus der Gruppe gewählt ist, die durch die Elemente Cu, Ag, Ga, Mg, Ca, Sr, Zn, Cd, B, Al, Sn, Pb, V, P, Sb, Cr, Mo, W, Mn, Re, Fe, Co, Ni, Pt, Pd, Re und Rh gebildet ist.

20. Verwendung eines Katalysators nach einem der Ansprüche 18 bis 19 in einem Umwandlungsverfahren von Kohlenwasserstoffen.