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JP7838245B2 - Hydrocarbon adsorbent and method for adsorbing hydrocarbons - Google Patents
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JP7838245B2 - Hydrocarbon adsorbent and method for adsorbing hydrocarbons - Google Patents

Hydrocarbon adsorbent and method for adsorbing hydrocarbons

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JP7838245B2 JP2021172474A JP2021172474A JP7838245B2 JP 7838245 B2 JP7838245 B2 JP 7838245B2 JP 2021172474 A JP2021172474 A JP 2021172474A JP 2021172474 A JP2021172474 A JP 2021172474A JP 7838245 B2 JP7838245 B2 JP 7838245B2
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Description

本開示は、炭化水素吸着剤及び炭化水素の吸着方法に関する。 This disclosure relates to hydrocarbon adsorbents and methods for adsorbing hydrocarbons.

自動車や船舶などの移動体に使用されている内燃機関から排出される排ガスは炭化水素を多く含む。内燃機関から排出される炭化水素は三元触媒により浄化される。三元触媒が機能するためには200℃以上の温度環境が必要である。そのため、いわゆるコールドスタート時など、三元触媒が機能しない温度域では炭化水素吸着剤に炭化水素を吸着し、三元触媒が機能し始める温度域で吸着剤から炭化水素を放出することで、炭化水素を三元触媒で分解及び浄化している。炭化水素吸着剤にはゼオライトを含む組成物が一般的に使用されているが、該組成物としては、炭化水素の脱離開始温度が高いほど三元触媒の活性が高い状態で炭化水素を放出することができる。炭化水素の浄化に対し有利に働くため、炭化水素の脱離開始温度が高い組成物が求められている。 Exhaust gases emitted from internal combustion engines used in mobile vehicles such as automobiles and ships contain a large amount of hydrocarbons. These hydrocarbons are purified by a three-way catalytic converter. A temperature environment of 200°C or higher is required for the three-way catalytic converter to function. Therefore, in temperature ranges where the three-way catalytic converter does not function, such as during a cold start, hydrocarbons are adsorbed onto a hydrocarbon adsorbent. When the temperature range in which the three-way catalytic converter begins to function is reached, the hydrocarbons are released from the adsorbent, thus decomposing and purifying the hydrocarbons with the three-way catalytic converter. Compositions containing zeolite are commonly used as hydrocarbon adsorbents. The higher the hydrocarbon desorption initiation temperature of the composition, the more active the three-way catalytic converter can be in releasing the hydrocarbons. Therefore, compositions with a high hydrocarbon desorption initiation temperature are desired as they are advantageous for hydrocarbon purification.

特許文献1では、炭化水素の脱離開始温度が高い組成物として、元素の電気陰性度が1.40以上のイオンが少なくとも一種含まれたゼオライトを含む組成物が提案されている。特許文献1では脱離開始温度の高い組成物が得られているものの、貴金属を触媒材として使用する必要があり、三元触媒よりも前段に位置する炭化水素吸着剤はより高温に晒される。そのため、特許文献1の組成物は、内燃機関から排出される炭化水素を浄化するための炭化水素吸着剤として、実用に耐え得る耐熱性を有しておらず、コストの面でも不利であった。 Patent Document 1 proposes a composition containing a zeolite with at least one ion having an electronegativity of 1.40 or higher as a composition with a high hydrocarbon desorption initiation temperature. Although Patent Document 1 provides a composition with a high desorption initiation temperature, it requires the use of a precious metal as a catalyst, and the hydrocarbon adsorbent positioned before the three-way catalyst is exposed to even higher temperatures. Therefore, the composition in Patent Document 1 lacks the heat resistance necessary for practical use as a hydrocarbon adsorbent for purifying hydrocarbons emitted from internal combustion engines, and is also disadvantageous in terms of cost.

特許文献2では、アルカリ金属を含有するゼオライトからなる炭化水素吸着剤が提案されている。 Patent Document 2 proposes a hydrocarbon adsorbent consisting of a zeolite containing an alkali metal.

特開平11-005020号公報Japanese Patent Application Publication No. 11-005020 特開2001-293368号公報Japanese Patent Publication No. 2001-293368

特許文献2の炭化水素吸着剤については、炭化水素の脱離開始温度が十分高くないという課題があった。本開示は、炭化水素の脱離開始温度の高い炭化水素吸着剤を提供すること、及び該炭化水素吸着剤を使用する炭化水素の吸着方法の少なくともいずれかを提供することを目的とする。 The hydrocarbon adsorbent described in Patent Document 2 had the problem that the desorption initiation temperature of hydrocarbons was not sufficiently high. This disclosure aims to provide a hydrocarbon adsorbent with a high desorption initiation temperature, and at least one of the following: a hydrocarbon adsorbent and a method for adsorbing hydrocarbons using the hydrocarbon adsorbent.

本発明者らは、ゼオライトを含む組成物の炭化水素吸着特性について検討した。その結果、下記の細孔構造を有するゼオライトを含む炭化水素吸着剤が、炭化水素の脱離開始温度が高いことを見出した。 The inventors investigated the hydrocarbon adsorption properties of compositions containing zeolite. As a result, they found that hydrocarbon adsorbents containing zeolite with the following pore structure exhibit a high hydrocarbon desorption initiation temperature.

すなわち、本発明は特許請求の範囲の記載のとおりであり、また、本開示の要旨は以下のとおりである。
[1] 10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトを含む炭化水素吸着剤。
[2] 前記三次元細孔が、10員環細孔、12員環細孔、及び14員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔である、上記[1]に記載の炭化水素吸着剤。
[3] 前記三次元細孔が、10員環細孔、及び12員環細孔からなる三次元細孔である、上記[1]に記載の炭化水素吸着剤。
[4] 金属を含む上記[1]乃至[3]のいずれかに記載の炭化水素吸着剤。
[5] 前記金属が、ルビジウム及びセシウムの少なくともいずれかである、上記[4]に記載の炭化水素吸着剤。
[6] 前記金属についてのMAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-250ppm以上-130ppm以下に位置する、上記[4]又は[5]に記載の炭化水素吸着剤。
[7] 前記金属についてのMAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-250ppm以上-150ppm以下に位置する、上記[4]乃至[6]に記載の炭化水素吸着剤。
[8] 133Cs MAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-300ppm以上-130ppm以下に位置する、上記[4]乃至[7]に記載の炭化水素吸着剤。
[9] 133Cs MAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-300ppm以上-130ppm以下に位置する、上記[4]乃至[8]に記載の炭化水素吸着剤。
[10] 前記ゼオライトが、アルミナに対するシリカのモル比(SiO/Al比)が2以上200以下のゼオライトである、上記[1]乃至[9]のいずれかに記載の炭化水素吸着剤。
[11] 前記ゼオライトが、MSE構造及びCON構造から選ばれる少なくともいずれかの構造を有するゼオライトである、上記[1]乃至[10]のいずれかに記載の炭化水素吸着剤。
[12] 上記[1]乃至[11]のいずれかに記載の炭化水素吸着剤に、炭化水素含有流体を接触させること特徴とする炭化水素の吸着方法。
In other words, the present invention is as described in the claims, and the gist of this disclosure is as follows:
[1] A hydrocarbon adsorbent comprising a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores.
[2] The hydrocarbon adsorbent according to [1] above, wherein the three-dimensional pore is a three-dimensional pore consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, and 14-membered ring pores.
[3] The hydrocarbon adsorbent according to [1] above, wherein the three-dimensional pores consist of 10-membered ring pores and 12-membered ring pores.
[4] A hydrocarbon adsorbent according to any one of [1] to [3] above, containing a metal.
[5] The hydrocarbon adsorbent according to [4] above, wherein the metal is at least one of rubidium and cesium.
[6] The hydrocarbon adsorbent according to [4] or [5], wherein the main peak in the MAS NMR spectrum for the metal is located between -250 ppm and -130 ppm.
[7] The hydrocarbon adsorbent according to [4] to [6] above, wherein the main peak in the MAS NMR spectrum for the metal is located at -250 ppm or more and -150 ppm or less.
[8] A hydrocarbon adsorbent according to [4] to [7] above, wherein the main peak in the 133 Cs MAS NMR spectrum is located between -300 ppm and -130 ppm.
[9] A hydrocarbon adsorbent according to [4] to [8] above, wherein the main peak in the 133 Cs MAS NMR spectrum is located between -300 ppm and -130 ppm.
[10] The hydrocarbon adsorbent according to any one of [1] to [9] above, wherein the zeolite is a zeolite having a molar ratio of silica to alumina ( SiO₂ / Al₂O₃ ratio ) of 2 or more and 200 or less.
[11] The hydrocarbon adsorbent according to any one of [1] to [10] above, wherein the zeolite is a zeolite having at least one structure selected from an MSE structure and a CON structure.
[12] A method for adsorbing hydrocarbons, characterized by contacting a hydrocarbon-containing fluid with a hydrocarbon adsorbent according to any one of [1] to [11] above.

本開示により、SiO/Al比が同程度の場合における、炭化水素の脱離開始温度の高い炭化水素吸着剤を提供すること、及び該炭化水素吸着剤を使用する炭化水素の吸着方法を提供すること、の少なくとも1つの目的を達する。 This disclosure aims to achieve at least one of the following objectives: to provide a hydrocarbon adsorbent with a high hydrocarbon desorption initiation temperature when the SiO₂ / Al₂O₃ ratio is similar; and to provide a method for adsorbing hydrocarbons using the hydrocarbon adsorbent.

実施例1の133Cs MAS NMRスペクトル及び波形分離結果を示す図である。This figure shows the 133 Cs MAS NMR spectrum and waveform separation results for Example 1. 比較例3の133Cs MAS NMRスペクトル及び波形分離結果を示す図である。This figure shows the 133Cs MAS NMR spectrum and waveform separation results for Comparative Example 3.

以下、本開示の炭化水素吸着剤について、実施形態の一例を示して説明する。 The hydrocarbon adsorbent described herein will be explained below with reference to an example of an embodiment.

本実施形態の炭化水素吸着剤は、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトを含むことを特徴とする。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment is characterized by containing a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group consisting of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores.

本実施形態において、ゼオライトは、骨格原子(以下、「T原子」ともいう。)が酸素(O)を介した規則的構造を有する化合物であり、T原子が金属原子、半金属原子及びそれ以外の原子の少なくともいずれかからなる化合物である。金属原子として、鉄(Fe)、アルミニウム(Al)、ガリウム(Ga)、スズ(Sn)及びチタン(Ti)の群から選ばれる1以上やその他遷移金属元素が挙げられ、半金属原子として、ホウ素(B)、ケイ素(Si)、ゲルマニウム(Ge)、ヒ素(As)、アンチモン(Sb)及びテルル(Te)の群から選ばれる1以上が例示でき、それ以外の原子としてリン(P)が例示できる。具体的なゼオライトとして、アルミノシリケート、フェロシリケート及びガロシリケートの群から選ばれる1以上など、T原子が金属原子とケイ素からなるメタロシリケートや、アルミノフォスフェート(AlPO)及びシリコアルミノフォスフェート(SAPO)の少なくともいずれかなどの金属リン酸塩、が例示できるが、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトはT原子としてリンを含まないことが好ましい。 In this embodiment, the zeolite is a compound in which the skeletal atoms (hereinafter also referred to as "T atoms") have a regular structure mediated by oxygen (O), and the T atoms consist of at least one of metal atoms, metalloid atoms, and other atoms. Examples of metal atoms include one or more selected from the group consisting of iron (Fe), aluminum (Al), gallium (Ga), tin (Sn), and titanium (Ti), as well as other transition metal elements. Examples of metalloid atoms include one or more selected from the group consisting of boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), and tellurium (Te), and an example of other atoms is phosphorus (P). Examples of specific zeolites include metallosilicates, such as one or more selected from the group consisting of aluminosilicate, ferrosilicate, and gallosilicate, where the T atom is composed of a metal atom and silicon, and metal phosphates such as at least one of aluminophosphate (AlPO) and silicoaluminophosphate (SAPO). However, it is preferable that the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment does not contain phosphorus as the T atom.

本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、好ましくはメタロシリケートであり、より好ましくは結晶性アルミノシリケートである。結晶性アルミノシリケートは、アルミニウム(Al)とケイ素(Si)とが酸素(O)を介したネットワークの繰り返しからなる結晶構造を有する化合物である。結晶性アルミノシリケートは、T原子のアルミニウム及びケイ素の少なくともいずれかの一部が、アルミニウム及びケイ素の金属原子及び半金属原子の少なくともいずれかで置換された構造を有していてもよい。 The zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is preferably a metallosilicate, and more preferably a crystalline aluminosilicate. A crystalline aluminosilicate is a compound having a crystalline structure consisting of repeating networks of aluminum (Al) and silicon (Si) mediated by oxygen (O). A crystalline aluminosilicate may have a structure in which at least a portion of the T atoms of aluminum and silicon are substituted with at least one of the metallic atoms and metalloid atoms of aluminum and silicon.

ゼオライトの骨格構造(結晶構造と互換的に使用され、以下、「ゼオライト構造」ともいう。)は、国際ゼオライト学会(International ZeoliteAssociation)のStructure Commissionが定めている構造コード(以下、単に「構造コード」ともいう。)で特定される骨格構造であり、Collection of simulated XRD powder patterns for zeolites,Fifth revised edition(2007)に記載された各ゼオライト構造のXRDパターン(以下、「参照パターン」ともいう。)と、対象とするゼオライトのXRDパターンとの対比によって、同定できる。 The zeolite framework structure (used interchangeably with crystal structure, and hereinafter also referred to as "zeolite structure") is a framework structure specified by the structure code (hereinafter simply referred to as "structure code") defined by the Structure Commission of the International Zeolite Association. It can be identified by comparing the XRD patterns (hereinafter also referred to as "reference patterns") of each zeolite structure described in *Collection of Simulated XRD Powder Patterns for Zeolites, Fifth Revised Edition* (2007) with the XRD pattern of the target zeolite.

本実施形態において、XRDパターンは以下の条件のXRD測定より得られるものが挙げられる。 In this embodiment, the XRD pattern may be obtained from an XRD measurement under the following conditions.

加速電流・電圧 : 40mA・40kV
線源 : CuKα線(λ=1.5405Å)
測定モード : 連続スキャン
スキャン条件 : 40°/分
測定範囲 : 2θ=3°から43°
検出器 : 半導体検出器
本実施形態において、特定の構造コードで示されるゼオライト構造を有するゼオライトを「~型ゼオライト」とも表記する。例えば、CON構造(又はCON型)は構造コード「CON」として特定されるゼオライト構造を意味し、CON型ゼオライトは構造コード「CON」として特定されるゼオライト構造を有するゼオライトである。
Acceleration current and voltage: 40mA/40kV
Radiation source: CuKα radiation (λ=1.5405Å)
Measurement mode: Continuous scan
Scanning conditions: 40°/min
Measurement range: 2θ = 3° to 43°
Detector: Semiconductor detector In this embodiment, a zeolite having a zeolite structure indicated by a specific structural code is also referred to as "~-type zeolite". For example, CON structure (or CON type) means a zeolite structure specified by the structural code "CON", and CON-type zeolite is a zeolite having a zeolite structure specified by the structural code "CON".

ゼオライトの細孔はT原子及びこれと結合した酸素原子(以下、「骨格酸素」ともいう。)からなる環状構造により形成される。ゼオライトの細孔径は、細孔を形成するT原子と結合した骨格酸素の数に基づいて細孔径の大きさが決まる。本実施形態においては、骨格酸素6個で囲まれた環を酸素6員環、骨格酸素8個で囲まれた環を酸素8員環、骨格酸素10個で囲まれた環を酸素10員環、骨格酸素12個で囲まれた環を酸素12員環、骨格酸素14個で囲まれた環を酸素14員環、骨格酸素18個で囲まれた環を酸素18員環等、骨格酸素n個で囲まれた環を「酸素n員環」又は単に「n員環」と呼び、また、酸素n員環により形成される細孔を「n員環細孔」と呼ぶ(nは3以上の整数)。n員環細孔における骨格酸素の数が多くなるほど、細孔径が大きくなる傾向がある。 The pores in zeolites are formed by a cyclic structure consisting of T atoms and oxygen atoms bonded to them (hereinafter also referred to as "skeletal oxygen"). The pore diameter of a zeolite is determined by the number of skeletal oxygen atoms bonded to the T atoms forming the pore. In this embodiment, a ring surrounded by six skeletal oxygen atoms is called a six-membered oxygen ring, a ring surrounded by eight skeletal oxygen atoms is called an eight-membered oxygen ring, a ring surrounded by ten skeletal oxygen atoms is called a ten-membered oxygen ring, a ring surrounded by twelve skeletal oxygen atoms is called a twelve-membered oxygen ring, a ring surrounded by fourteen skeletal oxygen atoms is called a fourteen-membered oxygen ring, a ring surrounded by eighteen skeletal oxygen atoms is called an eighteen-membered oxygen ring, and so on. A ring surrounded by n skeletal oxygen atoms is called an "n-membered oxygen ring" or simply an "n-membered ring," and the pores formed by these n-membered oxygen rings are called "n-membered ring pores" (where n is an integer of 3 or more). The pore diameter tends to increase as the number of skeletal oxygen atoms in an n-membered ring pore increases.

ゼオライトの細孔次元は、一般的に、一次元細孔(より詳しくは、トンネル型一次元細孔、又はケージ型一次元細孔)、二次元細孔、及び三次元細孔が知られている。本実施形態において、細孔次元はIZAで規定されているChannnel dimensionality(Sorption)により分類されたdimensionalと同様に分類すればよく、dimentinal 1が一次元細孔、dimentinal 2が二次元細孔及び、dimentinal 3が三次元細孔に相当する。細孔次元は、例えば、IZAのホームぺージ(https://asia.iza-structure.org/IZA-SC/search_cs.html)で確認することができる。具体的には、本実施形態における一次元細孔を有するゼオライトとは、一次元方向のみに細孔が形成されているゼオライトであり、当該細孔は他の細孔と交差した構造を有さないことを特徴とする。当該一次元細孔を有するゼオライトは、上記の細孔によって形成された細孔空間が直線状につながった構造を有することを特徴とする。このような種類のゼオライト構造としては、例えば、MOR構造、LTL構造、DON構造、CFI構造及びAFI構造の群から選ばれる1以上、等が挙げられる。二次元細孔とは、一次元細孔同士が、例えば横穴など、互いに異なる方向で連結した細孔構造を表し、細孔空間が平面状につながった構造を有することを特徴とする。二次元細孔を有するゼオライト構造としては、例えば、NES構造、MWW構造及びFER構造の群から選ばれる1以上、等が挙げられる。三次元細孔とは、二次元細孔がさらに別の穴(例えば、竪穴のように二次元細孔を形成する2つの細孔とは異なる方向にある細孔)でつながっている細孔構造を表し、細孔空間が上下左右前後の三次元につながった構造を有することを特徴とする。三次元細孔を有するゼオライト構造としては、FAU構造、*BEA構造、MFI構造、CON構造、MSE構造、IWR構造、BEC構造、BOG構造、BSV構造、DFO構造、EMT構造、IMF構造、IRR構造、ISV構造、ITG構造、ITT構造、IWS構造、JSR構造、JST構造、MEL構造、POS構造、SAO構造、SOV構造、UWY構造、*-ITN構造及び*SFV構造の群から選ばれる1以上、等が挙げられる。換言すると、一次元細孔を有するゼオライトは直線的な細孔を有するゼオライト、二次元細孔を有するゼオライトは平面的な細孔を有するゼオライト、及び、三次元細孔を有するゼオライトは立体的な細孔を有するゼオライト、である。 The pore dimensions of zeolites are generally known to be one-dimensional pores (more specifically, tunnel-type one-dimensional pores or cage-type one-dimensional pores), two-dimensional pores, and three-dimensional pores. In this embodiment, the pore dimensions can be classified in the same way as the dimensions classified by Channel dimension (Sortion) as defined by IZA, where dimension 1 corresponds to one-dimensional pores, dimension 2 to two-dimensional pores, and dimension 3 to three-dimensional pores. The pore dimensions can be checked, for example, on the IZA homepage (https://asia.iza-structure.org/IZA-SC/search_cs.html). Specifically, the zeolite having one-dimensional pores in this embodiment is a zeolite in which pores are formed only in one-dimensional directions, and these pores do not have a structure in which they intersect with other pores. The zeolite having one-dimensional pores is characterized in that the pore spaces formed by the above-mentioned pores are connected in a straight line. Examples of such zeolite structures include one or more selected from the group consisting of MOR structure, LTL structure, DON structure, CFI structure, and AFI structure. Two-dimensional pores refer to a pore structure in which one-dimensional pores are connected to each other in different directions, such as lateral holes, and are characterized in that the pore spaces are connected in a planar manner. Examples of zeolite structures having two-dimensional pores include one or more selected from the group consisting of NES structure, MWW structure, and FER structure. Three-dimensional pores refer to a pore structure in which two-dimensional pores are further connected by other holes (for example, pores located in different directions from the two pores forming the two-dimensional pores, such as vertical holes), and are characterized by having a structure in which the pore space is connected in three dimensions: up, down, left, right, front, and back. Examples of zeolite structures having three-dimensional pores include one or more selected from the group consisting of FAU structure, *BEA structure, MFI structure, CON structure, MSE structure, IWR structure, BEC structure, BOG structure, BSV structure, DFO structure, EMT structure, IMF structure, IRR structure, ISV structure, ITG structure, ITT structure, IWS structure, JSR structure, JST structure, MEL structure, POS structure, SAO structure, SOV structure, UWY structure, *-ITN structure, and *SFV structure. In other words, zeolites with one-dimensional pores are zeolites with linear pores, zeolites with two-dimensional pores are zeolites with planar pores, and zeolites with three-dimensional pores are zeolites with three-dimensional pores.

なお、IZAにおける細孔次元の分類は6員環細孔超の細孔(Open Pore>6ring)を基準とするもの(Channel dimensionality(topological))もある。本実施形態における細孔次元は、topologicalによる当該細孔次元の分類とは相違していてもよい。 Note that IZA also uses a classification of pore dimensions based on pores with more than 6-membered rings (Open Pore > 6 rings) (Channel dimension (topological)). The pore dimensions in this embodiment may differ from the topological classification of pore dimensions.

三次元細孔を有するゼオライト(以下、「三次元細孔ゼオライト」ともいう。)としては、例えば、FAU型ゼオライト、*BEA型ゼオライト、MSE型ゼオライト及びCON型ゼオライトの群から選ばれる1以上、等が挙げられる。本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトであることを特徴とする。即ち、本実施形態の炭化水素吸着剤におけるゼオライトは、10員環のみからなる三次元細孔ゼオライトや、12員環のみからなる三次元細孔ゼオライト等、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔又は18員環細孔のみからなる三次元細孔を有するゼオライトを含まない。例えば、FAU構造、*BEA構造、又はEMT構造等は、3つの12員環(12-12-12員環)からなる三次元細孔を有するゼオライト構造であり、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトのゼオライト構造とは異なる。一方、例えば、1つの12員環と2つの10員環(12-10-10員環)からなる三次元細孔を有するゼオライト構造(CON構造)、1つの12員環と2つの10員環(12-10-10員環)で形成される三次元細孔を有するゼオライト構造(IWR構造)等が、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトのゼオライト構造に該当する。このように、本実施形態の炭化水素吸着剤におけるゼオライトは、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる、員環数の異なる2以上の細孔を有する三次元細孔ゼオライトである。このようなゼオライトとしては、特に限定するものではないが、例えば、MSE型ゼオライト、CON型ゼオライト、IWR型ゼオライト、*SFV型ゼオライト、BOG型ゼオライト、IRR型ゼオライト、ITG型ゼオライト、ITT型ゼオライト、POS型ゼオライト、UWY型ゼオライト及び*-ITN型ゼオライトの群から選ばれる1以上、等を挙げることができ、MSE型ゼオライト及びCON型ゼオライトの少なくともいずれかであることが好ましい。別の実施形態において、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、MSE構造、CON構造、IWR構造、*SFV構造、BOG構造、IRR構造、ITG構造、ITT構造、POS構造、UWY構造及び*-ITN構造の群から選ばれる1以上のゼオライト構造を含むゼオライトであればよく、これらのゼオライト構造と他のゼオライト構造を含むゼオライト、いわゆる連晶体、であってもよい。連晶体として、例えば、一次元細孔及び二次元細孔の少なくともいずれかを有するゼオライト構造と、三次元細孔を有するゼオライト構造と、が積層した構造を有するゼオライト、が挙げられる。このような複雑な形状の細孔を有することで、水と炭化水素が異なる拡散パスで移動可能になり、小さい分子の水のみが狭い拡散パスからも脱離可能となり、炭化水素と水との競争吸着が炭化水素に有利になる結果、さらに炭化水素の脱離開始温度が高くなるものと考えられる。 Examples of zeolites having three-dimensional pores (hereinafter also referred to as "three-dimensional pore zeolites") include one or more selected from the group consisting of FAU-type zeolite, *BEA-type zeolite, MSE-type zeolite, and CON-type zeolite. The zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is characterized by being a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group consisting of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores. That is, the zeolite in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment does not include zeolites having three-dimensional pores consisting only of 10-membered rings, three-dimensional pore zeolites consisting only of 12-membered rings, or zeolites having three-dimensional pores consisting only of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, or 18-membered ring pores. For example, the FAU structure, *BEA structure, or EMT structure are zeolite structures having a three-dimensional pore consisting of three 12-membered rings (12-12-12-membered rings), and are different from the zeolite structure of the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment. On the other hand, for example, a zeolite structure having a three-dimensional pore consisting of one 12-membered ring and two 10-membered rings (12-10-10-membered rings) (CON structure), or a zeolite structure having a three-dimensional pore formed by one 12-membered ring and two 10-membered rings (12-10-10-membered rings) (IWR structure) are examples of the zeolite structures of the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment. Thus, the zeolite in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is a three-dimensional pore zeolite having two or more pores with different numbers of member rings, selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores. Such zeolites are not particularly limited, but examples include one or more selected from the group consisting of MSE-type zeolite, CON-type zeolite, IWR-type zeolite, *SFV-type zeolite, BOG-type zeolite, IRR-type zeolite, ITG-type zeolite, ITT-type zeolite, POS-type zeolite, UWY-type zeolite, and *-ITN-type zeolite, and it is preferable that at least one of MSE-type zeolite and CON-type zeolite is used. In another embodiment, the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment may be any zeolite containing one or more zeolite structures selected from the group consisting of MSE structure, CON structure, IWR structure, *SFV structure, BOG structure, IRR structure, ITG structure, ITT structure, POS structure, UWY structure, and *-ITN structure, and may also be a zeolite containing these zeolite structures and other zeolite structures, a so-called intercrystalline material. Examples of intercrystalline zeolites include those having a structure in which a zeolite structure with at least one-dimensional and two-dimensional pores is stacked with a zeolite structure with three-dimensional pores. It is believed that having such complex pore shapes allows water and hydrocarbons to move through different diffusion paths, enabling only small water molecules to desorb even from narrow diffusion paths. This results in a more favorable competitive adsorption between hydrocarbons and water, ultimately leading to a higher desorption initiation temperature for hydrocarbons.

なお、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、炭化水素吸着性能に優れる点で、10員環細孔、12員環細孔、及び14員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトであることが好ましく、10員環細孔と12員環細孔とからなる三次元細孔を有するゼオライトであることがより好ましい。 Furthermore, the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is preferably a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, and 14-membered ring pores, and more preferably a zeolite having three-dimensional pores consisting of 10-membered ring pores and 12-membered ring pores, in terms of excellent hydrocarbon adsorption performance.

本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトの一例として、MSE型ゼオライト及びCON型ゼオライトの少なくともいずれかが挙げられる。MES型ゼオライト及びCON型ゼオライトは、それぞれ、12員環細孔及び10員環細孔からなる三次元細孔を有するゼオライト構造を有するゼオライトである。 As an example of the zeolite included in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment, at least one of MSE-type zeolite and CON-type zeolite can be mentioned. MES-type zeolite and CON-type zeolite are zeolites having a zeolite structure with three-dimensional pores consisting of 12-membered ring pores and 10-membered ring pores, respectively.

本実施形態の炭化水素吸着剤は、金属を含んでいてもよい(当該金属について、以下、「目的金属」とも記載する)。目的金属はT原子以外として含まれる金属であり、目的金属としては、特に限定するものではないが、例えば、アルカリ金属、アルカリ土類金属、及び遷移金属の群から選ばれる1以上が挙げられ、アルカリ金属及びアルカリ土類金属の少なくともいずれか、更にはアルカリ金属が好ましい。これらについては、単独で含有していてもよいし、複数を含有していてもよい。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment may contain a metal (hereinafter referred to as the "target metal"). The target metal is a metal included as an atom other than the T atom. While the target metal is not particularly limited, examples include one or more selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals. At least one of alkali metals and alkaline earth metals, and more preferably alkali metals, are preferred. These may be included individually or in combination.

なお、目的金属とは、金属元素のことを指し、その元素状態については特に限定するものではなく、イオン及び酸化物の少なくともいずれかが例示できるが、目的金属は少なくともイオンとして含まれることが好ましい。また、イオン交換可能な状態の目的金属は、少なくともイオンの状態となっていると考えられる。 Furthermore, the term "target metal" refers to a metallic element, and its elemental state is not particularly limited; at least one of ions or oxides can be exemplified. However, it is preferable that the target metal be included at least as an ion. Additionally, a target metal in an ion-exchangeable state is considered to be at least in an ionic state.

前記のアルカリ金属としては、特に限定するものではないが、例えば、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムの群から選ばれる1以上が挙げられ、炭化水素の脱離開始温度の高い点で、ルビジウム及びセシウムの少なくともいずれかが好ましく、セシウムがより好ましい。当該アルカリ金属は2以上が共存した状態であってもよい。 The alkali metals mentioned above are not particularly limited, but examples include one or more selected from the group consisting of sodium, potassium, rubidium, and cesium. At least one of rubidium and cesium is preferred, and cesium is more preferred, due to their high hydrocarbon desorption initiation temperatures. Two or more alkali metals may be present in the same state.

前記のアルカリ土類金属としては、特に限定するものではないが、例えば、ベリリウム、マグネシウム、カルシウム、ストロンチウム、及びバリウムの群から選ばれる1以上が挙げられ、炭化水素の脱離開始温度の高い点で、マグネシウム及びカルシウムの少なくともいずれかが好ましい。当該アルカリ土類金属は2以上が共存した状態であってもよい。 The aforementioned alkaline earth metals are not particularly limited, but examples include one or more selected from the group consisting of beryllium, magnesium, calcium, strontium, and barium. At least one of magnesium and calcium is preferred due to their high hydrocarbon desorption initiation temperatures. Two or more of these alkaline earth metals may be present in the same state.

前記の遷移金属としては、特に限定するものではないが、例えば、マンガン、鉄、コバルト、ニッケル、銅、モリブデン、銀及び亜鉛の群から選ばれる1以上、好ましくは鉄及び銅の少なくともいずれか、より好ましくは銅が挙げられる。当該遷移金属は2以上が共存した状態であってもよい。 The transition metals mentioned above are not particularly limited, but examples include one or more selected from the group consisting of manganese, iron, cobalt, nickel, copper, molybdenum, silver, and zinc, preferably at least one of iron and copper, and more preferably copper. Two or more of these transition metals may be present in the same state.

目的金属は、アルカリ金属、アルカリ土類金属及び遷移金属の少なくとも2以上が共存した状態であってもよい。 The target metal may be in a state where at least two or more alkali metals, alkaline earth metals, and transition metals coexist.

本実施形態の炭化水素吸着剤における目的金属の含有量としては、特に限定するものではないが、炭化水素の脱離開始温度の高い点で、本実施形態の炭化水素吸着剤を100質量%とした場合における目的金属の質量割合が1質量%以上、3質量%以上、5質量%以上又は10質量%以上であり、また、40質量%以下、30質量%以下、20質量%以下又は15質量%以下であることが例示できる。なお、本実施形態の炭化水素吸着剤が後述の結合剤等を含有する場合、本実施形態の炭化水素吸着剤を100質量%とした場合における目的金属の質量割合は、60質量%以下又は50質量%以下であってもよい。 The content of the target metal in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is not particularly limited, but in terms of a high hydrocarbon desorption initiation temperature, examples include a target metal mass percentage of 1% or more, 3% or more, 5% or more, or 10% or more when the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is considered as 100% by mass, and also 40% or less, 30% or less, 20% or less, or 15% or less by mass. Furthermore, if the hydrocarbon adsorbent of this embodiment contains a binder or the like described later, the target metal mass percentage when the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is considered as 100% by mass may be 60% or less or 50% or less by mass.

なお、本実施形態の炭化水素吸着剤における目的金属の含有量については、炭化水素の脱離開始温度の高い点で、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトのAl量を基準として、目的金属[mol]/Al[mol]の比率が0.01以上10以下であることが好ましく、目的金属[mol]/Al[mol]の比率が0.02以上8以下であることがより好ましく、目的金属[mol]/Al[mol]の比率が0.05以上5以下であることがより好ましい。 Furthermore, regarding the content of the target metal in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment, in terms of the high desorption initiation temperature of hydrocarbons, it is preferable that the ratio of target metal [mol] / Al [mol] is 0.01 or more and 10 or less, based on the amount of Al in the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment, more preferably 0.02 or more and 8 or less, and even more preferably 0.05 or more and 5 or less.

ゼオライトに含有される金属は、後述する水熱合成時(結晶化工程後)に得られるゼオライトそのものに含有されているもの、前記のゼオライトに追加で金属を担持処理したゼオライトに含有されているもの、又は一旦水素イオンやアンモニウムイオンにイオン交換したうえで金属を担持処理したゼオライトに含有されているもの等を挙げることができる。本実施形態の目的金属の状態は、特に限定するものではないが、イオン交換可能な状態の金属であることが好ましく、即ち、目的金属がイオン交換可能な状態の金属イオンであることが好ましい。イオン交換可能な状態の金属イオンは、例えば、T原子であるアルミニウムアニオン(AlO )等のアニオンのカウンターカチオンとして存在していることが挙げられる。 The metals contained in the zeolite can be those contained in the zeolite itself obtained during hydrothermal synthesis (after the crystallization process) as described later, those contained in zeolites that have been further treated with metal support, or those contained in zeolites that have been ion-exchanged with hydrogen ions or ammonium ions before being treated with metal support. The state of the target metal in this embodiment is not particularly limited, but it is preferable that the metal be in an ion-exchangeable state, that is, it is preferable that the target metal be an ion in an ion-exchangeable state. An example of an ion-exchangeable metal ion is that it exists as a countercation of an anion such as the aluminum anion ( AlO₄- ) which is the T atom.

本実施形態において、イオン交換可能な状態とは、目的金属の少なくとも一部が別の金属にイオン交換し得る状態を意味する。このような状態は本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれた目的金属の少なくとも一部が別の金属でイオン交換されること、により確認することができる。金属イオンであって、イオン交換可能な状態ではないものとして、例えば、閉細孔の内部等のイオン交換サイトに存在する金属イオンであって、実質的にイオン交換できない状態の金属イオン、等が挙げられる。 In this embodiment, an ion-exchangeable state means a state in which at least a portion of the target metal can be exchanged for another metal. This state can be confirmed by the fact that at least a portion of the target metal contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is exchanged for another metal. Examples of metal ions that are not in an ion-exchangeable state include, for example, metal ions present at ion-exchange sites such as inside closed pores, which are substantially unable to exchange ions.

イオン交換可能な状態の目的金属の量は、以下の式から求められる値であり、炭化水素吸着剤に含まれた目的金属とは異なる金属(以下、「交換金属」ともいう。)で炭化水素吸着剤をイオン交換処理し、イオン交換前後の、炭化水素吸着剤の目的金属の含有量の差から定量できる。 The amount of the target metal in an ion-exchangeable state can be determined from the following formula. This can be quantified by ion-exchange treatment of the hydrocarbon adsorbent with a different metal (hereinafter also referred to as the "exchange metal") and measuring the difference in the target metal content of the hydrocarbon adsorbent before and after ion exchange.

当該定量は、ICP等の分析機器を用いて行うことができる。 This quantitative analysis can be performed using analytical instruments such as ICP.

上述のイオン交換処理の方法は、交換金属を使用した一般的なイオン交換法であればよく、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれる目的金属を、イオン交換し得る金属(例えば、目的金属がCsである場合はNa、等)で交換すること、が挙げられる。イオン交換処理の条件として、室温下(20~35℃)、本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトのT原子であるアルミニウムアニオン(AlO )等のアニオンの量に対して過剰量(例えば、5~10倍当量)の交換金属を流通させること、が挙げられる。交換金属の流通は、該交換金属を含む水溶液であることが好ましい。交換時間は1分以上1日以下であることが好ましい。 The ion exchange treatment method described above can be any general ion exchange method using an exchange metal, and may involve exchanging the target metal contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment with a metal that can be exchanged for ions (for example, Na if the target metal is Cs). Conditions for the ion exchange treatment include flowing the exchange metal in excess of the amount of anions such as aluminum anions ( AlO₄- ), which are the T atoms of the zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment (for example, 5 to 10 equivalent amounts) at room temperature (20 to 35 °C). It is preferable that the exchange metal is flowed in an aqueous solution containing the exchange metal. The exchange time is preferably 1 minute or more and 1 day or less.

本実施形態の炭化水素吸着剤に含有される目的金属全体のうち、それとは交換金属でイオン交換可能な目的金属の割合については、炭化水素の脱離開始温度の高い点で、30モル%以上100モル%以下であることが好ましく、50モル%以上95モル%以下であることがより好ましい。 Of the total target metal contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment, the proportion of the target metal that can be ion-exchanged with an exchange metal is preferably 30 mol% to 100 mol%, and more preferably 50 mol% to 95 mol%, at a point where the hydrocarbon desorption initiation temperature is high.

目的金属を含有する本実施形態の炭化水素吸着剤は、炭化水素の脱離開始温度が高い点で、目的金属についてのMAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-130ppm以下に位置することが好ましく、-150ppm以下に位置することがより好ましい。また、該メインピークは、-250ppm以上、又は-200ppm以上に位置することが例示できる。MAS NMRスペクトルにおけるメインピークとは、検出されたピークのうち、最も高い強度を示すピークを意味する。また、ピークの位置とは、各ピークにおけるピークトップの化学シフト位置[ppm]を意味する。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment containing the target metal preferably has a main peak in the MAS NMR spectrum for the target metal located at -130 ppm or below, and more preferably at -150 ppm or below, due to its high hydrocarbon desorption initiation temperature. Furthermore, the main peak may be located at -250 ppm or above, or -200 ppm or above. The main peak in the MAS NMR spectrum refers to the peak with the highest intensity among the detected peaks. The peak position refers to the chemical shift position [ppm] of the peak top for each peak.

該メインピークが-130ppm以下に位置することで、目的金属とゼオライトとの相互作用が小さく、目的金属が炭化水素と強く作用するため、炭化水素の脱離開始温度が高くなる傾向があると考えられる。また、本実施形態における10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトにおいては、複雑な形状の細孔に吸着した炭化水素を目的金属の作用によって保持することで、特に炭化水素の脱離開始温度が高くなる傾向があると考えられる。 例えば、目的金属としてセシウムを含有する場合、133Cs MAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-130ppm以下に位置することが好ましく、-150ppm以下に位置することがより好ましい。また、-250ppm以上、又は-200ppm以上に位置することが例示できる。133Cs MAS NMRスペクトルは、以下の条件で測定することができる。
・前処理及び測定試料のサンプリング:
測定試料は、加熱脱水することで前処理とした後、窒素グローブボックス中でサンプリングすることで得られる。加熱脱水は、真空下、0.25℃/minで400℃まで昇温後、5h保持し、室温まで冷却して行う。
・測定装置
装置名 :Varian NMR System 400(Varian社製)
プローブ:4mmφ固体プローブ
解析ソフトウェア(NMR測定): VnmrJ version4.2
・NMR測定条件
共鳴周波数:52.4MHz (133Cs)
パルス幅:3.8μs(π/2)
回転周波数:15kHz
繰り返し時間:2s
取り込み時間:10ms
積算回数:2048回
観測中心:-150ppm
観測範囲:120kHz
基準(0ppm):1.0M CsCl水溶液
・フーリエ変換条件
ポイント数:4096points
ウィンドウ関数:指数関数(LB:25kHz) また、目的金属を含有する本実施形態の炭化水素吸着剤は、炭化水素の脱離開始温度が高い点で、目的金属についてのMAS NMRスペクトルにおける波形分離後の最も高磁場側に位置する(すなわち、最も小さい化学シフトを有する)ピークが、-171ppm以下に位置することが好ましい。また、該ピークが-300ppm以上、又は-250ppm以上に位置することが例示できる。例えば、目的金属としてセシウムを含有する場合、133Cs MAS NMRスペクトルにおける波形分離後の最も高磁場側に位置するピークが、-171ppm以下に位置することが好ましい。また、該ピークが-300ppm以上、又は-250ppm以上に位置することが例示できる。133Cs MAS NMRスペクトルは、以下の条件で波形分離することができる。
・波形分離条件
波形分離ソフト:GRAMS/AI version8.0(Thermo Fisher Scientific社製)
分離方法:ガウス関数でフィッティング
本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、アルミナに対するシリカのモル比(以下、「SiO/Al比」ともいう。)が、2以上200以下、更には2以上100以下であることがあげられ、また、炭化水素の脱離開始温度の高い点で、5以上100以下、5以上75以下、5以上50以下、5以上25以下であることが特に好ましい。また、SiO/Al比は5以上、10以上又は15以上であり、なおかつ、65以下、55以下又は30以下であることが挙げられる。
When the main peak is located below -130 ppm, the interaction between the target metal and the zeolite is small, and the target metal acts strongly with the hydrocarbon, which tends to increase the desorption initiation temperature of the hydrocarbon. Furthermore, in the zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores in this embodiment, it is thought that the hydrocarbon adsorbed in the complex-shaped pores is retained by the action of the target metal, which tends to increase the desorption initiation temperature of the hydrocarbon in particular. For example, when cesium is included as the target metal, it is preferable that the main peak in the 133 Cs MAS NMR spectrum is located below -130 ppm, and more preferably below -150 ppm. Also, it can be exemplified that it is located above -250 ppm or above, or above -200 ppm. The 133 Cs MAS NMR spectrum can be measured under the following conditions.
• Pre-treatment and sampling of measurement samples:
The sample to be measured is obtained by pretreatment by heating and dehydration, followed by sampling in a nitrogen glove box. Heating and dehydration is performed by raising the temperature to 400°C at a rate of 0.25°C/min under vacuum, holding for 5 hours, and then cooling to room temperature.
・Measurement device Device name: Varian NMR System 400 (manufactured by Varian)
Probe: 4 mmφ solid probe; Analysis software (NMR measurement): VnmrJ version 4.2
・NMR measurement conditions Resonance frequency: 52.4MHz (133Cs)
Pulse width: 3.8 μs (π/2)
Rotation frequency: 15 kHz
Repeat time: 2 seconds
Import time: 10ms
Cumulative number of measurements: 2048 Observation center: -150 ppm
Observation range: 120 kHz
Reference (0 ppm): 1.0 M CsCl aqueous solution, Fourier transform conditions. Points: 4096 points
Window function: Exponential function (LB: 25 kHz) Furthermore, in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment containing the target metal, it is preferable that the peak located on the highest magnetic field side (i.e., having the smallest chemical shift) after waveform separation in the MAS NMR spectrum for the target metal is located at -171 ppm or lower, given the high desorption start temperature of hydrocarbons. It is also possible that the peak is located at -300 ppm or higher, or -250 ppm or higher. For example, when cesium is included as the target metal, it is preferable that the peak located on the highest magnetic field side after waveform separation in the 133 Cs MAS NMR spectrum is located at -171 ppm or lower. It is also possible that the peak is located at -300 ppm or higher, or -250 ppm or higher. The 133 Cs MAS NMR spectrum can be waveform separated under the following conditions.
• Waveform separation conditions Waveform separation software: GRAMS/AI version 8.0 (manufactured by Thermo Fisher Scientific)
Separation method: Fitting with a Gaussian function The zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment has a molar ratio of silica to alumina (hereinafter also referred to as the " SiO₂ / Al₂O₃ ratio ") of 2 to 200, and more preferably 2 to 100. In addition, it is particularly preferable that the ratio is 5 to 100, 5 to 75, 5 to 50, or 5 to 25, which are the points at which the desorption initiation temperature of hydrocarbons is high. Furthermore, the SiO₂ / Al₂O₃ ratio is 5 or more, 10 or more, or 15 or more, and also 65 or less, 55 or less, or 30 or less.

本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、炭化水素の脱離開始温度が高い点で、BET比表面積が200m/g以上800m/g以下であることが好ましく、300m/g以上700m/g以下であることがより好ましい。 The zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment preferably has a BET specific surface area of 200 /g or more and 800 /g or less, and more preferably 300 /g or more and 700 /g or less, in that it has a high hydrocarbon desorption initiation temperature.

本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれるゼオライトは、例えば、結晶粒子径が0.01μm以上又は0.1μm以上であり、また、50μm以下又は20μm以下であることが挙げられる。 The zeolite contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment may, for example, have a crystal particle size of 0.01 μm or more, or 0.1 μm or more, or 50 μm or less, or 20 μm or less.

また、本実施形態の炭化水素吸着剤は、上記のゼオライト、及び目的金属以外に、さらに結合剤などのその他の成分を含んでいてもよく、特に限定するものではないが、例えば、シリカ、アルミナ、カオリン、アタパルジャイト、モンモリロナイト、ベントナイト、アロェン及びセピオライトの群から選ばれる1以上を挙げることができる。 Furthermore, the hydrocarbon adsorbent of this embodiment may contain other components besides the zeolite and target metal described above, such as binders, and is not particularly limited. Examples include one or more components selected from the group consisting of silica, alumina, kaolin, attapulgite, montmorillonite, bentonite, alloene, and sepiolite.

本実施形態の炭化水素吸着剤の脱離開始温度は、以下に示す方法で測定することができる。 The desorption initiation temperature of the hydrocarbon adsorbent in this embodiment can be measured by the method described below.

<測定試料>
形状 :凝集径20~30メッシュ、不定形成形体の炭化水素吸着剤
製法 :加圧成形及び粉砕
<前処理>
雰囲気:窒素流通雰囲気
温度 :500℃
時間 :1時間
<炭化水素の吸着及び脱離条件>
測定試料を常圧固定床流通式反応管充填し、以下の条件で炭化水素含有ガスを流通する。
<Measurement Sample>
Shape: Hydrocarbon adsorbent with aggregate diameter of 20-30 mesh and irregularly formed shape. Manufacturing method: Pressure molding and pulverization. <Pretreatment>
Atmosphere: Nitrogen flow atmosphere Temperature: 500℃
Time: 1 hour <Hydrogen adsorption and desorption conditions>
The sample to be measured is packed into a fixed-bed flow-through reaction tube at atmospheric pressure, and a hydrocarbon-containing gas is flowed through it under the following conditions.

炭化水素含有ガス :トルエン 3000体積ppmC(メタン換算濃度)
水 3体積%
窒素 残部
ガス流量 :200mL/分
測定温度 :50~600℃
昇温速度 :10℃/分
<脱離開始温度の測定>
常圧固定床流通式反応管の入口側の炭化水素含有ガスの炭化水素濃度(メタン換算濃度;以下、「入口濃度」ともいう。)、及び、常圧固定床流通式反応管の出口側の炭化水素含有ガスの炭化水素濃度(メタン換算濃度;以下、「出口濃度」ともいう。)を、水素イオン化検出器(FID)を使用して測定する。
Hydrocarbon-containing gas: Toluene 3000 ppm C (methane equivalent concentration)
Water 3% by volume
Nitrogen remaining gas flow rate: 200 mL/min Measurement temperature: 50-600°C
Heating rate: 10°C/min <Measurement of desorption initiation temperature>
The hydrocarbon concentration (methane equivalent; hereinafter also referred to as "inlet concentration") of the hydrocarbon-containing gas at the inlet side of the atmospheric pressure fixed-bed flow reaction tube, and the hydrocarbon concentration (methane equivalent; hereinafter also referred to as "outlet concentration") of the hydrocarbon-containing gas at the outlet side of the atmospheric pressure fixed-bed flow reaction tube are measured using a hydrogen ionization detector (FID).

入口濃度の積分値をもって炭化水素吸着剤を通過した炭化水素量とし、当該炭化水素量から、出口濃度(メタン換算濃度)の積分値を差し引いた値を求め、測定試料における炭化水素吸着量を炭化水素吸着剤の質量当たりの炭化水素脱離量(μmolC/g)とする。測定温度の上昇に伴い、最も早く炭化水素脱離量が0μmolC/gとなった温度を脱離開始温度とする。 The integral value of the inlet concentration is used to determine the amount of hydrocarbon that passed through the hydrocarbon adsorbent. Subtracting the integral value of the outlet concentration (methane equivalent concentration) from this amount of hydrocarbon is calculated, and the amount of hydrocarbon adsorbed in the sample is defined as the hydrocarbon desorption amount per unit mass of hydrocarbon adsorbent (μmolC/g). The temperature at which the hydrocarbon desorption amount first reaches 0 μmolC/g as the measurement temperature increases is defined as the desorption start temperature.

次に、本実施形態の炭化水素吸着剤の製造方法について説明する。 Next, the method for producing the hydrocarbon adsorbent of this embodiment will be described.

本実施形態の炭化水素吸着剤については、上記の10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトのみからなるか、又は当該ゼオライトと上記のその他の成分を混合することによって製造することができる。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment may consist solely of a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores, or it may be manufactured by mixing the zeolite with the other components mentioned above.

本実施形態の炭化水素吸着剤に含まれる10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2種以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトは、シリカ源、アルミナ源、アルカリ源、及び、水を含む組成物(以下、「原料組成物」ともいう。)を水熱処理し、結晶化物を得る結晶化工程、を含む製造方法、によって製造することができる。当該製造方法は、結晶化工程の後に、金属を含有させる金属含有工程を含んでいてもよい。 The zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores, contained in the hydrocarbon adsorbent of this embodiment, can be manufactured by a manufacturing method that includes a crystallization step in which a composition containing a silica source, an alumina source, an alkali source, and water (hereinafter also referred to as the "raw material composition") is hydrothermally treated to obtain a crystallized product. This manufacturing method may also include a metal-containing step after the crystallization step in which a metal is added.

前記のシリカ源は、シリカ及びその前駆体の少なくともいずれかであり、例えば、コロイダルシリカ、無定型シリカ、珪酸ナトリウム、テトラエチルオルトシリケート及びアルミノシリケートゲルの群から選ばれる1以上が挙げられる。 The aforementioned silica source is at least one of silica and its precursors, and examples include one or more selected from the group consisting of colloidal silica, amorphous silica, sodium silicate, tetraethyl orthosilicate, and aluminosilicate gel.

前記のアルミナ源は、アルミナ及びその前駆体の少なくともいずれかであり、例えば、硫酸アルミニウム、アルミン酸ナトリウム、水酸化アルミニウム、塩化アルミニウム、アルミノシリケートゲル及び金属アルミニウムの群から選ばれる1以上が挙げられる。 The alumina source mentioned above is at least one of alumina and its precursors, and includes, for example, one or more selected from the group consisting of aluminum sulfate, sodium aluminate, aluminum hydroxide, aluminum chloride, aluminosilicate gel, and metallic aluminum.

前記のアルカリ源としては、例えば、ナトリウム、カリウム、アンモニウムの水酸化物、ハロゲン化物及び炭酸塩などの各種の塩の群から選ばれる1以上が挙げられる。 Examples of the alkali source include one or more selected from the group of various salts such as sodium, potassium, ammonium hydroxides, halides, and carbonates.

前記の原料組成物は必要に応じて構造指向剤(以下、「SDA」ともいう。)を含んでいてもよい。構造指向剤としては、例えば、N,N,N-トリメチル-(+)-シス-ミルタニルアンモニウム、ヘキサメトニウム、1,1-ジアルキル-4-アルキルシクロヘキシルピペラジン-1-イウム、1,1-ジアルキル-4-シクロヘキシルピペラジン-1-イウム、1,1’-((3as,6as)-オクタヒドロペンタレン-2,5-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)、1,1’-(ブタン-1,4-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)、1,1’-(ペンタン-1,5-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)、1,1’-(ヘキサン-1,6-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)、3-ヒドロキシ-1-(4-(1-メチルピペリジン-1-イウム-1-イル)ブチル)キヌキクジン-1-イウム、3-ヒドロキシ-1-(5-(1-メチルピペリジン-1-イウム-1-イル)ペンチル)キヌキクジン-1-イウム、N,N,N,N-テトラエチルビシクロ[2.2.2]-オクト-7-エン-ジピロリジニウム、N,N-ジメチル-N’-シクロヘキシルピペラジニウム、ジメチルジプロピルアンモニウム、テトラエチルアンモニウム、1,6-ビス(N-シクロヘキシルピロリジニウム)ヘキサンジカチオン、1,4-ビス(N-シクロヘキシルピペリジニウム)ブタンジカチオン、1,4-ビス(N-シクロヘキシルピロリジニウム)ブタンジカチオン、1,4-ビス(N-シクロペンチルピペリジニウム)ブタンジカチオン、1,5-ビス(N,N-ジメチルシクロヘキシルアンモニウム)ペンタンジカチオン、N,N,N-トリメチルトリシクロ[5.2.1.0]-デカンアンモニウム、(6R,10S)-6,10-ジメチル-5-アゾニアスピロ[4.5]デカンカチオンの群から選ばれる1以上が挙げられる。SDAはしばしばカチオンであるためフルオライド、クロリド、ブロミド、ヨージド、ヒドロキシドの群から選ばれる1以上のアニオンと対を形成した塩として原料組成物に含まれていればよい(以下、SDAの塩を「SDAX」ともいう)。 The above raw material composition may optionally contain a structure-directing agent (hereinafter also referred to as "SDA"). Examples of structure-directing agents include N,N,N-trimethyl-(+)-cis-miltanylammonium, hexamethonium, 1,1-dialkyl-4-alkylcyclohexylpiperazine-1-ium, 1,1-dialkyl-4-cyclohexylpiperazine-1-ium, 1,1'-((3as,6as)-octahydropentalene-2,5-diyl)bis(1-methylpiperidine-1-ium), and 1,1'-(butane-1,4-di (Il)bis(1-methylpiperidine-1-ium), 1,1'-(pentan-1,5-diyl)bis(1-methylpiperidine-1-ium), 1,1'-(hexane-1,6-diyl)bis(1-methylpiperidine-1-ium), 3-hydroxy-1-(4-(1-methylpiperidine-1-ium-1-yl)butyl)quinucidin-1-ium, 3-hydroxy-1-(5-(1-methylpiperidine-1-ium-1-yl )Pentyl)Quinucidine-1-ium, N,N,N,N-tetraethylbicyclo[2.2.2]-octo-7-en-dipyrrolidinium, N,N-dimethyl-N'-cyclohexylpiperidineium, dimethyldipropylammonium, tetraethylammonium, 1,6-bis(N-cyclohexylpyrrolidinium)hexanedication, 1,4-bis(N-cyclohexylpiperidineium)butanedication, 1,4-bis One or more of the following can be selected from the group consisting of (N-cyclohexylpyrrolidinium)butanedication, 1,4-bis(N-cyclopentylpiperidinium)butanedication, 1,5-bis(N,N-dimethylcyclohexylammonium)pentanedication, N,N,N-trimethyltricyclo[5.2.1.0]-decaneammonium, and (6R,10S)-6,10-dimethyl-5-azoniaspiro[4.5]decanecation. Since SDA is often a cation, it is sufficient for it to be included in the raw material composition as a salt paired with one or more anions selected from the group consisting of fluoride, chloride, bromide, iodide, and hydroxide (hereinafter, salts of SDA are also referred to as "SDAX").

好ましくは、原料組成物は以下のモル組成を有する。以下の組成において、SDAXはSDAの塩、Xはフッ素以外のアニオンである。 Preferably, the raw material composition has the following molar composition. In the following composition, SDAX is a salt of SDA, and X is an anion other than fluorine.

SiO/Al比 =2以上500以下
SDAX/SiO比 =0.00以上0.80以下
Na/SiO比 =0.00以上0.80以下
K/SiO比 =0.00以上0.80以下
X/SiO2比 =0.00以上2.0以下
HF/SiO2比 =0.00以上1.0以下
O/SiO比 =2以上100以下
上記の条件を、当業者常識の範囲で、種々調整することによって、目的とする10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトを作り分けることができる。より具体的な例については、特に限定するものではないが、以下、その一例を示す。
SiO 2 /Al 2 O 3 ratio = 2 or more and 500 or less SDAX/SiO 2 ratio = 0.00 or more and 0.80 or less
Na/SiO2 ratio = 0.00 or more and 0.80 or less
K/SiO2 ratio = 0.00 or more and 0.80 or less
X/SiO2 ratio = 0.00 or more and 2.0 or less
HF/SiO2 ratio = 0.00 or more and 1.0 or less
H₂O / SiO₂ ratio = 2 or more and 100 or less By adjusting the above conditions in various ways within the scope of common sense of the art, it is possible to selectively produce zeolites having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores. More specific examples are not limited, but one example is shown below.

例えば、MSE型ゼオライトの製造方法としては、以下のモル組成を有する原料組成物を結晶化することが挙げられる。なお、以下の組成におけるSDAはジメチルジプロピルアンモニウムカチオン、1,1-ジアルキル-4-アルキルシクロヘキシルピペラジン-1-イウムカチオン、1,1-ジアルキル-4-シクロヘキシルピペラジン-1-イウムカチオン、1,1’-((3as,6as)-オクタヒドロペンタレン-2,5-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)カチオン、1,1’-(ブタン-1,4-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)カチオン、1,1’-(ヘキサン-1,6-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)カチオン、1,1’ -(ペンタン-1,5-ジイル)ビス(1-メチルピペリジン-1-イウム)カチオン、3-ヒドロキシ-1-(4-(1-メチルピペリジン-1-イウム-1-イル)ブチル)キヌキクジン-1-イウムカチオン、3-ヒドロキシ-1-(5-(1-メチルピペリジン-1-イウム-1-イル)ペンチル)キヌキクジン-1-イウムカチオン、N,N,N,N-テトラエチルビシクロ[2.2.2]-オクト-7-エン-ジピロリジニウムカチオン、N,N-ジメチル-N’-シクロヘキシルピペラジニウムカチオン、及びテトラエチルアンモニウムカチオンの群から選ばれる1以上であり、ジメチルジプロピルアンモニウムカチオン(以下、「MePr」ともいう。)であることが好ましい。 For example, a method for producing MSE-type zeolite involves crystallizing a raw material composition having the following molar composition. In the following composition, SDA is dimethyldipropylammonium cation, 1,1-dialkyl-4-alkylcyclohexylpiperazine-1-ium cation, 1,1-dialkyl-4-cyclohexylpiperazine-1-ium cation, 1,1'-((3as,6as)-octahydropentalene-2,5-diyl)bis(1-methylpiperidine-1-ium) cation, 1,1'-(butane-1,4-diyl)bis(1-methylpiperidine-1-ium) cation, 1,1' It is one or more selected from the group consisting of -(pentan-1,5-diyl)bis(1-methylpiperidine-1-ium) cation, 3-hydroxy-1-(4-(1-methylpiperidine-1-ium-1-yl)butyl)quinuquixidine-1-ium cation, 3-hydroxy-1-(5-(1-methylpiperidine-1-ium-1-yl)pentyl)quinuquixidine-1-ium cation, N,N,N,N-tetraethylbicyclo[2.2.2]-octo - 7-en-dipyrrolidinium cation, N,N-dimethyl-N'-cyclohexylpiperazinium cation, and tetraethylammonium cation, and is preferably a dimethyldipropylammonium cation (hereinafter also referred to as " Me2Pr2N + ").

SiO/Al比 =2以上、15以上又は20以上、かつ、
500以下、100以下、又は50以下
SDA/SiO比 =0.00以上、0.05以上又は0.10以上、かつ、
0.40以下、0.30以下又は0.20以下
Na/SiO比 =0.00以上又は0.10以上、かつ、
0.80以下、0.40以下、又は0.20以下
K/SiO比 =0.00以上又は0.10以上、かつ、
0.80以下、0.40以下、又は0.20以下
O/SiO比 =2以上又は3以上、かつ、
100以下、50以下又は15以下
例えば、CON型ゼオライトの製造方法としては、以下のモル組成を有する原料組成物を結晶化することが挙げられる。なお、以下の組成におけるSDAXはトリメチル-(-)-シスミルタニルアンモニウムヒドロキシド(以下、「TMMAOH」ともいう。)、トリメチル-(-)-シスミルタニルアンモニウムヨージド及びトリメチル-(-)-シスミルタニルアンモニウムヒドロキシドブロミドの群から選ばれる1以上であり、TMMAOHであることが好ましい。
SiO₂ / Al₂O₃ ratio = 2 or more, 15 or more, or 20 or more,
500 or less, 100 or less, or 50 or less SDA/SiO2 ratio = 0.00 or more, 0.05 or more, or 0.10 or more, and
0.40 or less, 0.30 or less, or 0.20 or less
Na/SiO2 ratio = 0.00 or higher or 0.10 or higher,
0.80 or less, 0.40 or less, or 0.20 or less
K/SiO2 ratio = 0.00 or higher or 0.10 or higher,
0.80 or less, 0.40 or less, or 0.20 or less H₂O /SiO₂ ratio = 2 or more or 3 or more,
100 or less, 50 or less, or 15 or less For example, a method for producing CON-type zeolite is to crystallize a raw material composition having the following molar composition. In the following composition, SDAX is one or more selected from the group consisting of trimethyl-(-)-cismiltanylammonium hydroxide (hereinafter also referred to as "TMMAOH"), trimethyl-(-)-cismiltanylammonium iodide, and trimethyl-(-)-cismiltanylammonium hydroxydobromide, and is preferably TMMAOH.

SiO/Al比 =2以上、15以上又は20以上、かつ、
500以下、100以下、又は60以下
SDAX/SiO比 =0.00以上、0.05以上又は0.10以上、かつ、
1.00以下、0.80以下又は0.60以下
HF/SiO2比 =0.00以上又は0.10以上、かつ、
1.0以下又は0.6以下
O/SiO比 =2以上又は3以上、かつ、
100以下、50以下又は15以下
なお、原料組成物は種晶を含んでいてもよく、当該種晶は酸素8員環以上の環構造を有するゼオライトであることが好ましい。原料組成物に対する種晶の含有量(以下、「種晶含有量」ともいう。)は、原料組成物(種晶を除いた原料組成物)に含まれるケイ素(Si)をSiOとして換算した質量に対する、種晶に含まれるケイ素をSiOとして換算した質量の割合として、0質量%以上30質量%以下であることが好ましく、1質量%以上10質量%以下であることがより好ましい。
SiO₂ / Al₂O₃ ratio = 2 or more, 15 or more, or 20 or more,
500 or less, 100 or less, or 60 or less SDAX/SiO2 ratio = 0.00 or more, 0.05 or more, or 0.10 or more,
1.00 or less, 0.80 or less, or 0.60 or less
HF/SiO2 ratio = 0.00 or higher or 0.10 or higher,
1.0 or less or 0.6 or less H₂O /SiO₂ ratio = 2 or more or 3 or more,
100 or less, 50 or less, or 15 or less. The raw material composition may contain seed crystals, and it is preferable that the seed crystals are zeolites having a ring structure of 8 or more oxygen rings. The seed crystal content in the raw material composition (hereinafter also referred to as "seed crystal content") is preferably 0% by mass or more and 30% by mass or less, and more preferably 1% by mass or more and 10% by mass or less, as a ratio of the mass of silicon (Si) contained in the seed crystals, converted to SiO2 , to the mass of silicon (Si) contained in the raw material composition (raw material composition excluding seed crystals), converted to SiO2.

結晶化工程では、例えば、水熱処理により原料組成物を結晶化することができる。水熱処理の条件として、特に限定するものではないが、例えば、以下の条件を挙げることができる。 In the crystallization process, the raw material composition can be crystallized, for example, by hydrothermal treatment. While there are no particular limitations on the conditions for hydrothermal treatment, the following conditions are examples:

結晶化温度 : 120℃以上200℃以下
結晶化時間 : 1時間~20日
結晶化圧力 : 自生圧
以上の結晶化工程によって、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトが得られる。当該結晶化工程後、得られたゼオライトは、任意の方法で回収、洗浄、乾燥、及び焼成の各工程に供してもよく、更には、脱アルミニウム処理してSiO/Al比を任意の値としてもよい。
Crystallization temperature: 120°C to 200°C Crystallization time: 1 hour to 20 days Crystallization pressure: Self-generating pressure By the above crystallization process, a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores is obtained. After the crystallization process, the obtained zeolite may be subjected to recovery, washing, drying, and calcination by any method, and further, it may be dealuminized to set the SiO₂ / Al₂O₃ ratio to any value.

炭化水素の脱離開始温度を高められる点で、結晶化工程後、焼成工程に供することが好ましい。 It is preferable to subject the material to a calcination process after the crystallization process, as this allows for a higher desorption initiation temperature for hydrocarbons.

焼成工程は10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライト中のSDAを除去する工程である。焼成条件は任意であるが、焼成条件として、酸化雰囲気中、焼成温度400℃以上800℃以下、焼成時間0.5時間以上12時間以下を挙げることができる。 The calcination process involves removing SDA from zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores. While the calcination conditions are arbitrary, possible conditions include a calcination atmosphere, a calcination temperature of 400°C to 800°C, and a calcination time of 0.5 hours to 12 hours.

前記の金属含有工程では、前記の金属と10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトとを接触させる工程を表し、該ゼオライトに金属を含有させることを目的とする。本実施形態では、金属含有工程により、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライト骨格におけるイオン交換サイトに含まれる金属の少なくとも一部がイオン交換可能な状態となり、炭化水素の脱離開始温度を高められると考えられる。 The aforementioned metal-containing step involves contacting the aforementioned metal with a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores, with the objective of containing the metal in the zeolite. In this embodiment, it is believed that the metal-containing step makes at least a portion of the metal contained in the ion exchange sites of the zeolite skeleton having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores, capable of ion exchange, thereby raising the desorption initiation temperature of hydrocarbons.

含有させる金属は、上記の通りである。 The metals to be included are as described above.

含有させる金属源は特に限定するものではないが、例えば、本実施形態の10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2種以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトにナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムの群から選ばれる1以上を含有させる場合、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムの群から選ばれる1以上を含有する化合物を用いることが好ましく、ナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムの群から選ばれる1以上を含有する無機酸塩、更にはナトリウム、カリウム、ルビジウム及びセシウムの群から選ばれる1以上を含有する硫酸塩、硝酸塩、酢酸塩、水酸化物及び塩化物の群から選ばれる1以上を用いることがより好ましい。 The metal source to be included is not particularly limited, but for example, when a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores in this embodiment is to contain one or more selected from the group of sodium, potassium, rubidium, and cesium, it is preferable to use a compound containing one or more selected from the group of sodium, potassium, rubidium, and cesium. It is even more preferable to use an inorganic salt containing one or more selected from the group of sodium, potassium, rubidium, and cesium, and further, one or more selected from the group of sulfates, nitrates, acetates, hydroxides, and chlorides containing one or more selected from the group of sodium, potassium, rubidium, and cesium.

金属含有工程は、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライトのイオン交換サイトに金属が含有される方法であればよい。具体的な方法として、イオン交換法、蒸発乾固法及び含浸担持法の群から選ばれる1以上を挙げることができ、含浸担持法、更には金属化合物を含む水溶液と前記のゼオライトとを混合する方法であることが好ましい。これにより、イオン交換サイトに金属が担持される。 The metal-containing process can be any method by which the metal is contained in the ion-exchange sites of a zeolite having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores. Specific methods include one or more selected from the group of ion-exchange methods, evaporation to dryness methods, and impregnation-supported methods. The impregnation-supported method, and more preferably a method of mixing an aqueous solution containing a metal compound with the zeolite, are preferred. This results in the metal being supported in the ion-exchange sites.

なお、金属含有工程では、10員環細孔、12員環細孔、14員環細孔、及び18員環細孔の群より選ばれる2以上の細孔からなる三次元細孔を有するゼオライト骨格におけるイオン交換サイト(金属配位サイト)の一部について金属が配位しない状態を意図的に生じさせるように金属を含有させること、即ち炭化水素吸着剤に含まれる金属の少なくとも一部をイオン交換可能な状態とすることが好ましい。その方法としては、特に限定するものではないが、ゼオライトを固定床とし、金属の溶液を固定床に流通させることによって金属を担持する方法を例示することができる。 Furthermore, in the metal-containing process, it is preferable to intentionally create a state in which the metal does not coordinate to some of the ion exchange sites (metal coordination sites) in the zeolite skeleton having three-dimensional pores consisting of two or more pores selected from the group of 10-membered ring pores, 12-membered ring pores, 14-membered ring pores, and 18-membered ring pores. In other words, it is preferable to make at least a portion of the metal contained in the hydrocarbon adsorbent ion-exchangeable. While not particularly limited, one example of this method is to use zeolite as a fixed bed and support the metal by circulating a metal solution through the fixed bed.

なお、本実施形態の製造方法については、金属含有工程の後、洗浄工程、乾燥工程、及び活性化工程のいずれか1以上の工程を含んでいてもよい。 Furthermore, the manufacturing method of this embodiment may include one or more steps after the metal-containing step, such as a washing step, a drying step, and an activation step.

金属含有工程後の洗浄工程は、不純物等を除去することを目的とし、任意の洗浄方法を用いることができる。例えば、金属を担持処理後のゼオライトを十分量の純水で洗浄することが挙げられる。 The cleaning process after the metal-containing process aims to remove impurities, and any cleaning method can be used. For example, this could involve washing the zeolite after the metal-supporting treatment with a sufficient amount of pure water.

金属含有工程後の乾燥工程は、ゼオライトの表面や細孔等に残存した水分を除去することを目的とし、大気中で、100℃以上200℃以下、好ましくは110℃以上190℃以下で処理することが例示できる。 The drying process after the metal-containing process aims to remove any remaining moisture from the surface and pores of the zeolite. An example of this process is to treat the zeolite in air at a temperature of 100°C to 200°C, preferably 110°C to 190°C.

活性化工程は、ゼオライトから有機物を除去することを目的とし、大気中、200℃を超え、600℃以下で処理することが例示でき、大気中、300℃を超え、600℃以下で処理することが好ましい。 The activation process aims to remove organic matter from the zeolite. This process can be exemplified by treatment in air at a temperature exceeding 200°C but not exceeding 600°C, and preferably at a temperature exceeding 300°C but not exceeding 600°C.

本実施形態の炭化水素吸着剤は用途に応じた任意の形状で使用することができ、特に限定するものではないが、例えば、粉末、成形体、又は吸着部材等の形状で使用することができる。具体的な成形体の形状として、球状、略球状、楕円状、円板状、円柱状、多面体状、不定形状及び花弁状の群から選ばれる1以上を挙げることができる。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment can be used in any shape depending on the application, and is not particularly limited; for example, it can be used in the form of a powder, molded body, or adsorbent member. Specific molded body shapes include one or more selected from the group consisting of spherical, substantially spherical, elliptical, disc-shaped, cylindrical, polyhedral, irregularly shaped, and petal-shaped.

本実施形態の炭化水素吸着剤を成形体とする場合、前記のゼオライトからなる炭化水素吸着剤を成型加工することもできるが、操作性や耐久性に優れる点で、前記のゼオライトに更に添加剤を含んだ炭化水素吸着剤を成型加工することが好ましい。成形方法は、例えば、転動造粒成形、プレス成形、押し出し成形、射出成形、鋳込み成形及びシート成形の群から選ばれる1以上を挙げることができる。 When the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is made into a molded body, it is possible to mold a hydrocarbon adsorbent made of the zeolite described above, but it is preferable to mold a hydrocarbon adsorbent containing further additives to the zeolite, in terms of superior operability and durability. Examples of molding methods include one or more selected from the group consisting of rolling granulation, press molding, extrusion molding, injection molding, casting, and sheet molding.

本実施形態の炭化水素吸着剤を吸着部材として使用する場合、当該吸着部材については、上記の炭化水素吸着剤を、必要に応じて結合剤などの添加剤と共に、水やアルコール等の溶媒に混合してスラリーを製造し、当該スラリーを基材にコーティングすることによって製造することができる。 When the hydrocarbon adsorbent of this embodiment is used as an adsorbent, the adsorbent can be manufactured by mixing the hydrocarbon adsorbent with additives such as binders as needed, in a solvent such as water or alcohol to produce a slurry, and then coating the substrate with this slurry.

本実施形態の炭化水素吸着剤は、炭化水素の吸着方法で使用することができる。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment can be used in hydrocarbon adsorption methods.

本実施形態の炭化水素吸着剤は、炭化水素含有流体と本実施形態の炭化水素吸着剤とを接触させる工程を有する方法により、炭化水素を吸着することができる。 The hydrocarbon adsorbent of this embodiment can adsorb hydrocarbons by a method comprising the step of contacting a hydrocarbon-containing fluid with the hydrocarbon adsorbent of this embodiment.

炭化水素含有流体としては、例えば、炭化水素含有ガス及び炭化水素含有液体の少なくともいずれかを挙げることができる。 Examples of hydrocarbon-containing fluids include at least one of a hydrocarbon-containing gas and a hydrocarbon-containing liquid.

炭化水素含有ガスは、少なくとも1種の炭化水素を含むガスであり、2種以上の炭化水素を含むガスであることが好ましい。該炭化水素含有ガスに含まれる炭化水素はパラフィン、オレフィン及び芳香族炭化水素の群の少なくともいずれかが挙げられる。該炭化水素の炭素数は1以上であればよく、1以上15以下であることが好ましい。好ましくは、炭化水素含有ガスに含まれる炭化水素は、メタン、エタン、エチレン、プロピレン、ブタン、炭素数5以上の直鎖状パラフィン、炭素数5以上の直鎖状オレフィン、ベンゼン、トルエン及びキシレンの群の少なくとも1種又は2種以上であり、メタン、エタン、エチレン、プロピレン、ブタン、ベンゼン、トルエン及びキシレンの群の少なくとも1種又は2種以上であることがより好ましく、メタン、エタン、エチレン及びプロピレンの群の少なくとも1種と、ベンゼン、トルエン及びキシレンの群の少なくとも1種とであることがより好ましい。炭化水素含有ガスは一酸化炭素、二酸化炭素、水素、酸素、窒素、窒素酸化物、硫黄酸化物及び水の群の少なくとも1種を含んでいてもよい。具体的な炭化水素含有ガスとして、内燃機関の排ガス等の燃焼ガスを挙げることができる。 The hydrocarbon-containing gas is a gas containing at least one hydrocarbon, and preferably contains two or more hydrocarbons. The hydrocarbons contained in the hydrocarbon-containing gas include at least one of the groups paraffin, olefin, and aromatic hydrocarbons. The number of carbon atoms in the hydrocarbon may be one or more, and preferably between 1 and 15. Preferably, the hydrocarbons contained in the hydrocarbon-containing gas are at least one or two of the groups methane, ethane, ethylene, propylene, butane, linear paraffin with 5 or more carbon atoms, linear olefin with 5 or more carbon atoms, benzene, toluene, and xylene; more preferably at least one of the groups methane, ethane, ethylene, propylene, butane, benzene, toluene, and xylene, and more preferably at least one of the groups methane, ethane, ethylene, and propylene, and at least one of the groups benzene, toluene, and xylene. The hydrocarbon-containing gas may also contain at least one of the groups carbon monoxide, carbon dioxide, hydrogen, oxygen, nitrogen, nitrogen oxides, sulfur oxides, and water. Specific examples of hydrocarbon-containing gases include combustion gases such as exhaust gases from internal combustion engines.

炭化水素の吸着方法における炭化水素含有ガスは、メタ-キシレン、オルト-キシレン及び分岐状のパラフィンの群から選ばれる1以上の炭化水素を含んでいることが好ましい。 In the hydrocarbon adsorption method, the hydrocarbon-containing gas preferably contains one or more hydrocarbons selected from the group consisting of meta-xylene, ortho-xylene, and branched paraffins.

好ましくは、当該工程における接触温度は室温~200℃である。 Preferably, the contact temperature during this process is room temperature to 200°C.

本実施形態の炭化水素吸着剤は、本実施形態とは異なる炭化水素吸着剤に比べて、炭化水素の脱離開始温度が高いという効果を奏する。なお、炭化水素の脱離開始温度については、SAR比率との相関性があることが一般的に知られているが、本実施形態の炭化水素吸着剤については、SARが同じ条件で、従来にない高い炭化水素脱離開始温度を示す。
即ち、本実施形態の炭化水素吸着剤は高SARの条件で高い炭化水素脱離開始温度を示すという効果を奏する。なお、SARが高いほどゼオライトの疎水性が高くなるため、耐久性が向上する点で、炭化水素吸着剤としてはSARが高いほど好ましい。
The hydrocarbon adsorbent of this embodiment exhibits the effect of a higher hydrocarbon desorption initiation temperature compared to hydrocarbon adsorbents other than those of this embodiment. It is generally known that the hydrocarbon desorption initiation temperature correlates with the SAR ratio, but the hydrocarbon adsorbent of this embodiment shows an unprecedentedly high hydrocarbon desorption initiation temperature under the same SAR conditions.
In other words, the hydrocarbon adsorbent of this embodiment exhibits the effect of showing a high hydrocarbon desorption initiation temperature under high SAR conditions. Furthermore, since a higher SAR increases the hydrophobicity of the zeolite, durability is improved, and therefore, a higher SAR is preferable for hydrocarbon adsorbents.

以下、実施例において本開示の炭化水素吸着剤をさらに詳細に説明する。しかし、本開示はこれらの実施例に限定されるものではない。 The hydrocarbon adsorbents of this disclosure will be described in more detail below in the examples. However, this disclosure is not limited to these examples.

(結晶構造の同定)
一般的なX線回折装置(装置名:UltimaIV Protectus、リガク社製)を使用し、試料のXRD測定をした。測定条件は以下のとおりである。
(Identification of crystal structure)
XRD measurements of the sample were performed using a standard X-ray diffractometer (device name: Ultima IV Protectus, manufactured by Rigaku Corporation). The measurement conditions were as follows:

加速電流・電圧 : 40mA・40kV
線源 : CuKα線(λ=1.5405Å)
測定モード : 連続スキャン
スキャン条件 : 40°/分
測定範囲 : 2θ=3°から43°
発散縦制限スリット: 10mm
発散/入射スリット: 1°
受光スリット : open
検出器 : D/teX Ultra
Niフィルター使用
得られたXRDパターンと参照パターンとを比較し、試料の結晶構造を同定した。
Acceleration current and voltage: 40mA/40kV
Radiation source: CuKα radiation (λ=1.5405Å)
Measurement mode: Continuous scan
Scanning conditions: 40°/min
Measurement range: 2θ = 3° to 43°
Divergence vertical limiting slit: 10 mm
Divergence/Induction Slit: 1°
Light-receiving slit: open
Detector: D/teX Ultra
The obtained XRD pattern was compared with a reference pattern using a Ni filter to identify the crystal structure of the sample.

(組成分析)
フッ酸と硝酸の混合水溶液に試料を溶解して試料溶液を調製した。一般的なICP装置(装置名:OPTIMA5300DV、PerkinElmer社製)を使用して、当該試料溶液を誘導結合プラズマ発光分光分析(ICP-AES)で測定した。得られたSi、Al及びアルカリ金属(Cs及びNa等)の測定値から、試料のSiO/Alモル比、及びアルカリ金属の質量%を求めた。
(composition analysis)
A sample solution was prepared by dissolving the sample in a mixed aqueous solution of hydrofluoric acid and nitric acid. The sample solution was measured by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy (ICP-AES) using a general ICP instrument (instrument name: OPTIMA5300DV, PerkinElmer). From the obtained measurements of Si, Al, and alkali metals (Cs and Na, etc.), the SiO₂ / Al₂O₃ molar ratio and the mass percentage of alkali metals in the sample were determined.

(MAS NMRスペクトルの測定)
目的金属としてセシウムを含有する炭化水素吸着剤を加熱脱水して前処理とした後、窒素グローブボックス中でサンプリングして測定試料とした。加熱脱水は、真空下、0.25℃/minで400℃ まで昇温後、5hr保持し、室温まで冷却して行った。得られた測定試料について、133Cs MAS NMRスペクトルを以下の条件で測定した。測定されたピークのうち、最も高い強度を示すピークをメインピークとした。さらに、測定されたピークについて波形分離を行った。実施例1及び比較例3の133Cs MAS NMRスペクトル測定結果と波形分離結果を、それぞれ図1及び図2に示す。図1において、実線が生データを、破線がフィッティング曲線を、点線、一点鎖線、二点鎖線、及び長破線が波形分離後の分離ピークを表す。図4においては、実線が生データを、破線がフィッティング曲線を、点線及び一点鎖線が波形分離後の分離ピークを表す。<条件>
装置名 :Varian NMR System 400(Varian社製)
プローブ:4mmφ固体プローブ
解析ソフトウェア(NMR測定): VnmrJ version4.2
・NMR測定条件
共鳴周波数:52.4MHz (133Cs)
パルス幅:3.8μs(π/2)
回転周波数:15kHz
繰り返し時間:2s
取り込み時間:10ms
積算回数:2048回
観測中心:-150ppm
観測範囲:120kHz
基準(0ppm):1.0M CsCl水溶液
・フーリエ変換条件
ポイント数:4096points
ウィンドウ関数:指数関数(LB:25kHz)
・波形分離条件
波形分離ソフト:GRAMS/AI version8.0(Thermo Fisher Scientific社製)
分離方法:ガウス関数でフィッティング
実施例1、比較例1及び比較例2は、スピニングサイドバンド(以下、「SSB」ともいう。)を1つの波形、メインピークを4つの波形でフィッティングした。実施例2及び比較例5は、SSBを1つの波形、メインピークを3つの波形でフィッティングした。比較例3はメインピークを2つの波形でフィッティングした。
(Measurement of MAS NMR spectrum)
A hydrocarbon adsorbent containing cesium as the target metal was pretreated by heating and dehydrating, and then sampled in a nitrogen glove box to prepare the measurement sample. Heating and dehydration was performed under vacuum, raising the temperature to 400°C at 0.25°C/min, holding for 5 hours, and then cooling to room temperature. The 133Cs MAS NMR spectrum of the obtained measurement sample was measured under the following conditions. The peak showing the highest intensity among the measured peaks was designated as the main peak. Furthermore, waveform separation was performed on the measured peaks. The measurement results and waveform separation results of the 133Cs MAS NMR spectrum of Example 1 and Comparative Example 3 are shown in Figures 1 and 2, respectively. In Figure 1, the solid line represents the raw data, the dashed line represents the fitting curve, and the dotted, dashed, double-dotted, and long dashed lines represent the separated peaks after waveform separation. In Figure 4, the solid line represents the raw data, the dashed line represents the fitting curve, and the dotted and dashed lines represent the separated peaks after waveform separation. <Conditions>
Equipment name: Varian NMR System 400 (manufactured by Varian)
Probe: 4 mmφ solid probe; Analysis software (NMR measurement): VnmrJ version 4.2
・NMR measurement conditions Resonance frequency: 52.4MHz (133Cs)
Pulse width: 3.8 μs (π/2)
Rotation frequency: 15 kHz
Repeat time: 2 seconds
Import time: 10ms
Cumulative number of measurements: 2048 Observation center: -150 ppm
Observation range: 120 kHz
Reference (0 ppm): 1.0 M CsCl aqueous solution, Fourier transform conditions. Points: 4096 points
Window function: Exponential function (LB: 25 kHz)
• Waveform separation conditions Waveform separation software: GRAMS/AI version 8.0 (manufactured by Thermo Fisher Scientific)
Separation method: Fitting with a Gaussian function. In Example 1, Comparative Example 1, and Comparative Example 2, the spinning sideband (hereinafter also referred to as "SSB") was fitted with one waveform, and the main peak was fitted with four waveforms. In Example 2 and Comparative Example 5, the SSB was fitted with one waveform, and the main peak was fitted with three waveforms. In Comparative Example 3, the main peak was fitted with two waveforms.

(炭化水素吸着剤測定試料の作製及び前処理)
後述する実施例及び比較例等で得られた炭化水素吸着剤の炭化水素の脱離開始温度を測定した。得られた炭化水素吸着剤を、各々加圧成形及び粉砕し、凝集径20~30メッシュの不定形の成形体とし、得られた成形体をそれぞれ測定試料とした。各測定試料0.1gをそれぞれ常圧固定床流通式反応管に充填し、窒素流通下、500℃で1時間処理した後、50℃まで降温することで前処理とした。
(Preparation and pretreatment of hydrocarbon adsorbent samples)
The desorption start temperature of hydrocarbons was measured for the hydrocarbon adsorbents obtained in the examples and comparative examples described later. The obtained hydrocarbon adsorbents were each pressure-molded and pulverized to form amorphous molded bodies with an aggregation diameter of 20 to 30 mesh, and the resulting molded bodies were used as measurement samples. 0.1 g of each measurement sample was packed into a fixed-bed flow reaction tube at atmospheric pressure, treated at 500°C for 1 hour under nitrogen flow, and then cooled to 50°C as a pretreatment.

(炭化水素吸着剤の炭化水素吸着)
上記の前処理を施した各炭化水素吸着剤に炭化水素含有ガスを流通させ、50℃から200℃の間で吸着した炭化水素を測定し炭化水素の吸着量とした。炭化水素含有ガスの組成及び測定条件を以下に示す。
(Hydroxide adsorption by hydrocarbon adsorbents)
The hydrocarbon-containing gas was passed through each hydrocarbon adsorbent that had undergone the above pretreatment, and the amount of adsorbed hydrocarbons was measured between 50°C and 200°C to determine the amount of adsorbed hydrocarbons. The composition of the hydrocarbon-containing gas and the measurement conditions are shown below.

炭化水素含有ガス :トルエン 3000体積ppmC(メタン換算濃度)
水 3体積%
窒素 残部
ガス流量 :200mL/分
測定温度 :50~600℃
昇温速度 :10℃/分
(炭化水素吸着剤の炭化水素の脱離開始温度の測定)
水素イオン化検出器(FID)を使用し、炭化水素吸着剤を通過した後のガス中の炭化水素を連続的に定量分析した。常圧固定床流通式反応管の入口側の炭化水素含有ガスの炭化水素濃度(メタン換算濃度;以下、「入口濃度」とする。)と、常圧固定床流通式反応管の出口側の炭化水素含有ガスの炭化水素濃度(メタン換算濃度;以下、「出口濃度」とする。)を測定した。
Hydrocarbon-containing gas: Toluene 3000 ppm C (methane equivalent concentration)
Water 3% by volume
Nitrogen remaining gas flow rate: 200 mL/min Measurement temperature: 50-600°C
Heating rate: 10°C/min (Measurement of the desorption start temperature of hydrocarbons in hydrocarbon adsorbent)
A hydrogen ionization detector (FID) was used to continuously quantitatively analyze hydrocarbons in the gas after it had passed through a hydrocarbon adsorbent. The hydrocarbon concentration (methane equivalent; hereinafter referred to as "inlet concentration") of the hydrocarbon-containing gas at the inlet side of the atmospheric pressure fixed-bed flow reaction tube and the hydrocarbon concentration (methane equivalent; hereinafter referred to as "outlet concentration") of the hydrocarbon-containing gas at the outlet side of the atmospheric pressure fixed-bed flow reaction tube were measured.

入口濃度の積分値をもって炭化水素吸着剤を通過した炭化水素量とし、当該炭化水素量から、出口濃度(メタン換算濃度)の積分値を差し引いた値を求め、各吸着材における炭化水素吸着量を炭化水素吸着剤の重量当たりの炭化水素脱離量(μmolC/g)として求めた。そして、測定試料の温度の上昇に伴い、最も早く炭化水素脱離量が0μmolC/gとなった温度を脱離開始温度とした。 The amount of hydrocarbons that passed through the hydrocarbon adsorbent was determined by using the integral value of the inlet concentration. The amount of hydrocarbons adsorbed by each adsorbent was then calculated by subtracting the integral value of the outlet concentration (methane equivalent concentration) from this amount, and this was expressed as the hydrocarbon desorption amount per unit weight of the hydrocarbon adsorbent (μmolC/g). The temperature at which the hydrocarbon desorption amount reached 0 μmolC/g as the temperature of the sample increased was defined as the desorption start temperature.

実施例1 (12員環細孔及び10員環細孔からなる三次元細孔を有する、MSE型ゼオライトの合成)
Nipsil LP(東ソー・シリカ社製)、Y型ゼオライト(製品名:HSZ-350HUA、東ソー社製)、ケイ酸ナトリウム水溶液(SiO:28.9wt%、NaO:9.3wt%)、MePrNOH、KOH及びHOを混合し、以下のモル組成を有する原料組成物を得た。
Example 1 (Synthesis of MSE-type zeolite having three-dimensional pores consisting of 12-membered ring pores and 10-membered ring pores)
Nipsil LP (manufactured by Tosoh Silica Co., Ltd.), Y-type zeolite (product name: HSZ-350HUA, manufactured by Tosoh Corporation), aqueous sodium silicate solution ( SiO₂ : 28.9 wt%, Na₂O : 9.3 wt%), Me₂Pr₂NOH , KOH, and H₂O were mixed to obtain a raw material composition having the following molar composition.

SiO/Al/MePrNOH/NaOH/KOH/HO=1/0.0278/0.17/0.15/0.15/5.0(モル比)
SiO/Alモル比 =36
MePrN+/SiOモル比 =0.17
Na/SiOモル比 =0.15
K/SiOモル比 =0.15
O/SiOモル比 =5.0
原料組成物のSiOに対し5質量%の種晶を加えた。得られた原料組成物をオートクレーブに充填し、160℃、自生圧下、3日間、回転条件で結晶化した。結晶化後、大気中550℃で焼成した。次に10%塩化アンモニウム水溶液を用いた80℃、20時間の処理を3回繰り返し、大気中110℃で一晩乾燥した。これにより、SiO/Alが18であり、カチオンタイプがNH型であるMSE型ゼオライトを得た。
SiO₂ / Al₂O₃ / Me₂Pr₂ NOH /NaOH/KOH/ H₂O = 1/0.0278/0.17/0.15/0.15/5.0 ( molar ratio)
SiO₂ / Al₂O 3 molar ratio = 36
Me₂Pr₂N +/SiO₂ molar ratio = 0.17
Na/SiO 2 molar ratio = 0.15
K/SiO molar ratio = 0.15
H₂O /SiO₂ molar ratio = 5.0
5% by mass of seed crystals was added to the SiO2 of the raw material composition. The resulting raw material composition was packed into an autoclave and crystallized under rotational conditions at 160°C for 3 days under autosynthesis pressure. After crystallization, it was calcined in air at 550°C. Next, the treatment with a 10% ammonium chloride aqueous solution at 80°C for 20 hours was repeated three times, and it was dried overnight in air at 110°C. This yielded an MSE-type zeolite with an SiO2 / Al2O3 ratio of 18 and a cation type of NH4 .

(Csの担持)
塩化セシウム(富士フィルム和光純薬製(特級))を用い、2質量%の塩化セシウム水溶液を調製した。塩化セシウム水溶液は、上記で得られたゼオライトのAl量(モル)に対し、2等量のCs量(モル)となる液量を用いた。担持は、MSEゼオライトを水と混合後、ろ過して得られたケーク上のゼオライトのゼオライトに対して行った。すなわち、該ケークに対し、上記の塩化セシウム水溶液を流し込んだ。次いで、前記のMSE型ゼオライトの10倍容量の60°の水を流し込んで洗浄した。洗浄後、110℃、大気中で乾燥することでCsの担持を行い、Cs含有量が15.8質量%である本実施例の炭化水素吸着剤を得た。
(Bearing responsibility for Cs)
A 2% by mass aqueous solution of cesium chloride (manufactured by Fujifilm Wako Pure Chemical Industries (special grade)) was prepared. The amount of cesium chloride aqueous solution used was such that the amount of Cs (moles) was 2 equivalents to the amount of Al (moles) of the zeolite obtained above. Loading was performed on the zeolite on a cake obtained by mixing MSE zeolite with water and filtering it. That is, the above cesium chloride aqueous solution was poured onto the cake. Next, water at 60°C in an amount 10 times the volume of the MSE type zeolite was poured in to wash it. After washing, Cs was loaded by drying at 110°C in the air, and a hydrocarbon adsorbent of this example with a Cs content of 15.8% by mass was obtained.

実施例2 (12員環及び10員環からなる三次元細孔を有する、CON型ゼオライトの合成)
15.9%トリメチル-cis-ミルタニルアンモニウムヒドロキシド水溶液(TMMAOH)、アルミニウムイソプロポキシド(キシダ化学)、テトラエトキシシラン(TEOS、キシダ化学)を混合し、90℃で20時間加熱して水を蒸発させた。なお、TMAAOHは(-)-cis-ミルタニルアミン(Aldrich)をヨードメタン(キシダ化学)でメチル化後、イオン交換樹脂SA10AOH(三菱化学)でイオン交換して得た。得られた固体を乳鉢で粉砕後、48%フッ化水素酸(弘田化学工業)、種晶として5質量%のCIT-1を加えて混合し、原料組成物を得た。得られた原料組成物のモル組成を示す。
Example 2 (Synthesis of CON-type zeolite having three-dimensional pores consisting of 12-membered rings and 10-membered rings)
A 15.9% aqueous solution of trimethyl-cis-mirtanylammonium hydroxide (TMMAOH), aluminum isopropoxide (Kishida Chemical), and tetraethoxysilane (TEOS, Kishida Chemical) were mixed and heated at 90°C for 20 hours to evaporate the water. TMMAOH was obtained by methylating (-)-cis-mirtanylamine (Aldrich) with iodomethane (Kishida Chemical), followed by ion exchange with ion exchange resin SA10AOH (Mitsubishi Chemical). The resulting solid was pulverized in a mortar, and then mixed with 48% hydrofluoric acid (Hirota Chemical Industry) and 5% by mass of CIT-1 as seed crystals to obtain the raw material composition. The molar composition of the obtained raw material composition is shown.

SiO/Al/TMMAOH/HF/HO=1/0.02/0.5/0.5/5.0(モル比)
SiO/Al比 = 50.0
TMMAOH/SiO比 = 0.5
HF/SiO比 = 0.5
O/SiO比 = 5.0
得られた組成物をテフロン(登録商標)内筒付きオートクレーブに密閉し、当該オートクレーブを静置下で、170℃、自生圧下で7日間加熱して生成物を得た。生成物は濾過、洗浄し、大気中110℃で一晩乾燥させた。その後窒素下で450℃、1時間、続けて空気下で600℃、2時間加熱することで骨格中に取り込まれた有機物を除去した。これにより、SiO/Alが53であり、カチオンタイプがH型であるCON型ゼオライトを得た。得られたCON型ゼオライトを使用したこと以外は実施例1と同様な方法でCs含有量が4.6質量%である本実施例の炭化水素吸着剤を得た。
SiO 2 /Al 2 O 3 /TMMAOH/HF/H 2 O=1/0.02/0.5/0.5/5.0 (molar ratio)
SiO₂ / Al₂O₃ ratio = 50.0
TMMAOH/ SiO2 ratio = 0.5
HF/ SiO2 ratio = 0.5
H2O / SiO2 ratio = 5.0
The obtained composition was sealed in an autoclave with a Teflon® inner cylinder, and the autoclave was heated at 170°C under autocatalytic pressure for 7 days while standing to obtain the product. The product was filtered, washed, and dried overnight in air at 110°C. Then, organic matter incorporated into the framework was removed by heating at 450°C for 1 hour under nitrogen, followed by heating at 600°C for 2 hours under air. This yielded a CON-type zeolite with an SiO₂ / Al₂O₃ ratio of 53 and an H-type cation. The hydrocarbon adsorbent of this example, with a Cs content of 4.6% by mass, was obtained by the same method as in Example 1, except that the obtained CON-type zeolite was used.

比較例1
(*BEA型ゼオライトの合成)
35重量%TEAOH水溶液、48重量%水酸化カリウム水溶液、純水及び非晶質アルミノシリケート(SiO/Al=18.2)を混合した後、そこに種晶としてゼオライトβ(製品名:HSZ930NHA、東ソー社製)1.5質量%を添加し、以下のモル組成を有する原料組成物を得た。
Comparative Example 1
(*Synthesis of BEA-type zeolite)
A 35 wt% TEAOH aqueous solution, a 48 wt% potassium hydroxide aqueous solution, pure water, and amorphous aluminosilicate ( SiO₂ / Al₂O₃ = 18.2) were mixed, and then 1.5 wt% zeolite β (product name: HSZ930NHA, manufactured by Tosoh Corporation) was added as a seed crystal to obtain a raw material composition having the following molar composition.

SiO/Al比 =18.2
TEAOH/SiO比 =0.12
K/SiO比 =0.12
O/SiO比 =12.0
種晶 =1.5質量%
原料組成物を密閉容器内に充填し、当該容器を55rpmで回転しながら150℃で48時間、原料組成物を反応させて結晶化物を得た。得られた結晶化物を固液分離し、純水で洗浄した後、大気中、110℃で乾燥して回収した。得られた結晶化物を、大気中、600℃、2時間で焼成及び20%塩化アンモニウム水溶液での処理の後、大気中110℃で一晩乾燥した。これにより、SiO/Alが18であり、カチオンタイプがNH型である12員環細孔のみの三次元細孔構造を有するBEA型ゼオライト(ゼオライトβ)を得た。
SiO₂ / Al₂O₃ ratio = 18.2
TEAOH/ SiO2 ratio =0.12
K/ SiO2 ratio =0.12
H 2 O/SiO 2 ratio = 12.0
Seed crystal = 1.5% by mass
The raw material composition was filled into a sealed container, and the container was rotated at 55 rpm while the raw material composition was reacted at 150°C for 48 hours to obtain crystals. The obtained crystals were separated into solid and liquid components, washed with pure water, and then dried in the air at 110°C to recover. The obtained crystals were calcined in the air at 600°C for 2 hours and treated with a 20% ammonium chloride aqueous solution, and then dried overnight in the air at 110°C. This yielded a BEA-type zeolite (zeolite β) having a three-dimensional pore structure consisting only of 12-membered ring pores, with an SiO₂ / Al₂O₃ ratio of 18 and a cation type of NH₄ .

MSE型ゼオライトの代わりに、上記で得られた*BEA型ゼオライトを用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で本比較例の炭化水素吸着剤を得た。 The hydrocarbon adsorbent for this comparative example was obtained using the same method as in Example 1, except that the *BEA-type zeolite obtained above was used instead of the MSE-type zeolite.

比較例2 (YFI型ゼオライトの合成)
コロイダルシリカAS-40(GRACE製)、ゼオライトY(製品名:HSZ-350HUA、東ソー社製)、MePrNOH、NaOH、KOH及びHOを混合し、以下のモル組成を有する原料組成物を得た。
Comparative Example 2 (Synthesis of YFI-type zeolite)
Colloidal silica AS-40 (manufactured by GRACE), zeolite Y (product name: HSZ-350HUA, manufactured by Tosoh Corporation), Me₂Pr₂NOH , NaOH, KOH, and H₂O were mixed to obtain a raw material composition having the following molar composition.

SiO:0.025 Al:0.17 MePrNOH:0.15 NaOH:0.17 KOH:7 H
SiO/Al比 =40
MePrNOH/SiO比 =0.17
Na+K/SiO比 =0.32
O/SiO比 =7.0
得られた原料組成物をオートクレーブに充填し、160℃、6日間静置下で結晶化した。結晶化後、大気中550℃で焼成及び20%塩化アンモニウム水溶液で処理し、大気中110℃で一晩乾燥した。これにより、SiO/Alが18であり、カチオンタイプがNH型である12員環細孔のみの三次元細孔構造を有するYFI型ゼオライトを得た。
SiO 2 : 0.025 Al 2 O 3 : 0.17 Me 2 Pr 2 NOH: 0.15 NaOH: 0.17 KOH: 7 H 2 O
SiO₂ / Al₂O₃ ratio = 40
Me 2 Pr 2 NOH/SiO 2 ratio = 0.17
Na+K/ SiO2 ratio =0.32
H 2 O/SiO 2 ratio = 7.0
The obtained raw material composition was packed into an autoclave and crystallized at 160°C for 6 days under standing conditions. After crystallization, it was calcined at 550°C in air and treated with a 20% ammonium chloride aqueous solution, and dried overnight at 110°C in air. This yielded a YFI-type zeolite having a three-dimensional pore structure consisting only of 12-membered ring pores, with an SiO₂ / Al₂O₃ ratio of 18 and a cation type of NH₄ .

MSEゼオライトの代わりに、上記で得られたYFI型ゼオライトを用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で本比較例の炭化水素吸着剤を得た。 The hydrocarbon adsorbent for this comparative example was obtained using the same method as in Example 1, except that the YFI-type zeolite obtained above was used instead of MSE zeolite.

比較例3
MSE型ゼオライトの代わりに、一次元細孔構造を有するMOR型ゼオライト(製品名:HSZ-640HOA、東ソー社製、SiO/Al=19)を用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で本比較例の炭化水素吸着剤を得た。
Comparative Example 3
The hydrocarbon adsorbent for this comparative example was obtained in the same manner as in Example 1, except that a MOR-type zeolite with a one-dimensional pore structure (product name: HSZ-640HOA, manufactured by Tosoh Corporation, SiO₂ / Al₂O₃ = 19 ) was used instead of an MSE-type zeolite.

比較例4
MSEゼオライトの代わりに、MFI型ゼオライト(製品名:HSZ-870NHA、東ソー社製;SiO/Al=70)を570℃2h空気雰囲気下で焼成して、カチオンタイプをH型とした10員環細孔のみの三次元細孔構造を有するMFI型ゼオライトを用いた以外は、実施例1と同様な方法で本比較例の炭化水素吸着剤を得た。
Comparative Example 4
The hydrocarbon adsorbent for this comparative example was obtained in the same manner as in Example 1 , except that instead of MSE zeolite, an MFI-type zeolite (product name: HSZ-870NHA, manufactured by Tosoh Corporation; SiO₂ / Al₂O₃ = 70) was calcined at 570°C for 2 hours in an air atmosphere to obtain an MFI-type zeolite having a three-dimensional pore structure consisting only of 10-membered ring pores with a cation type of H.

比較例5
MSE型ゼオライトの代わりに、MFI型ゼオライト(製品名:HSZ-850NHA、東ソー社製;SiO/Al=51)を570℃2h空気雰囲気下で焼成してカチオンタイプをH型とした10員環細孔のみの三次元細孔構造を有するMFI型ゼオライトを用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で本比較例の炭化水素吸着剤を得た。
Comparative Example 5
The hydrocarbon adsorbent of this comparative example was obtained by the same method as in Example 1 , except that an MFI-type zeolite (product name: HSZ-850NHA, manufactured by Tosoh Corporation; SiO₂ / Al₂O₃ = 51) was calcined at 570°C for 2 hours in an air atmosphere to obtain an MFI-type zeolite with a three-dimensional pore structure consisting only of 10-membered ring pores, resulting in an H-type cation, instead of an MSE-type zeolite.

比較例6
MSE型ゼオライトの代わりに、10員環細孔のみの三次元細孔構造を有するMFI型ゼオライト(製品名:HSZ-840NHA、東ソー社製;SiO/Al=39)を用いたこと以外は、実施例1と同様な方法で本比較例の炭化水素吸着剤を得た。
Comparative Example 6
The hydrocarbon adsorbent for this comparative example was obtained in the same manner as in Example 1, except that an MFI-type zeolite (product name: HSZ-840NHA, manufactured by Tosoh Corporation; SiO₂ / Al₂O₃ = 39) having a three-dimensional pore structure consisting only of 10-membered ring pores was used instead of an MSE-type zeolite.

実施例1、比較例1乃至3の結果を下表に示す。 The results for Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 are shown in the table below.

上表より、SiO/Al比及び目的金属の含有量が同程度であるゼオライトにおいては、細孔次元が高い三次元細孔を有するゼオライトは、一次元細孔を有するゼオライトより脱離開始温度が高いことが確認できる。さらに、実施例1と比較例1の対比から、10員環及び12員環からなる三次元細孔を有するゼオライトは、12員環のみからなる三次元細孔を有するゼオライトよりも高い脱離開始温度を示す炭化水素吸着剤であることが確認できる。 From the table above, it can be seen that, for zeolites with similar SiO₂ / Al₂O₃ ratios and target metal content, zeolites with three-dimensional pores exhibit a higher desorption initiation temperature than zeolites with one-dimensional pores. Furthermore, from a comparison of Example 1 and Comparative Example 1, it can be seen that zeolites with three-dimensional pores consisting of 10-membered rings and 12-membered rings are hydrocarbon adsorbents that exhibit a higher desorption initiation temperature than zeolites with three-dimensional pores consisting only of 12-membered rings.

次に、実施例2及び比較例4乃至6の結果を下表に示す。 Next, the results for Example 2 and Comparative Examples 4 to 6 are shown in the table below.

上表において、「-」は数値が未測定であることを表す。実施例2、比較例4乃至6は、いずれも三次元細孔を有するゼオライトである。比較例4乃至6から、SiO/Al比の減少に伴い、脱離開始温度が低下する傾向が確認でき、また、SiO/Al比が70から39に減少するに伴い、脱離開始温度が143℃から165℃へと20℃程度増加することが確認できる。一方、実施例2は、SiO/Al比が53と比較例5と同程度であるにも関わらず、脱離開始温度は、比較例5よりもSiO/Al比が10以上低い比較例6の脱離開始温度と同程度であることが確認できる。これより、本実施形態の炭化水素吸着剤は、高いSiO/Al比で、従来の炭化水素吸着剤が低いSiO/Al比の領域でしか得られなかった高い脱離開始温度を示すことが確認できる。 In the table above, "-" indicates that the value has not been measured. Examples 2 and Comparative Examples 4 to 6 are all zeolites having three-dimensional pores. From Comparative Examples 4 to 6, it can be confirmed that the desorption initiation temperature tends to decrease with decreasing SiO₂ / Al₂O₃ ratio, and that as the SiO₂ / Al₂O₃ ratio decreases from 70 to 39 , the desorption initiation temperature increases by about 20°C, from 143°C to 165°C. On the other hand, although Example 2 has an SiO₂ / Al₂O₃ ratio of 53 , which is about the same as Comparative Example 5, it can be confirmed that the desorption initiation temperature is about the same as that of Comparative Example 6 , which has an SiO₂ / Al₂O₃ ratio that is 10 or more lower than that of Comparative Example 5. From this, it can be confirmed that the hydrocarbon adsorbent of this embodiment exhibits a high desorption initiation temperature at a high SiO₂ / Al₂O₃ ratio , which was previously only achievable with conventional hydrocarbon adsorbents in the low SiO₂ / Al₂O₃ ratio range.

Claims (9)

MSE構造を有するゼオライトを含み、ルビジウム及びセシウムの少なくともいずれかの金属を、1質量%以上20質量%以下を含む、炭化水素吸着剤。 A hydrocarbon adsorbent comprising a zeolite having an MSE structure , and containing at least one of the metals rubidium and cesium in an amount of 1% by mass or more and 20% by mass or less. 前記金属を、3質量%以上15質量%以下である、請求項1に記載の炭化水素吸着剤。 The hydrocarbon adsorbent according to claim 1, wherein the amount of the metal is 3% by mass or more and 15% by mass or less. ルビジウム及びセシウムの少なくともいずれかの金属[mol]/Al[mol]の比率が0.01以上10以下である、請求項1又は2に記載の炭化水素吸着剤。 A hydrocarbon adsorbent according to claim 1 or 2, wherein the ratio of at least one of rubidium and cesium metal [mol] / Al [mol] is 0.01 or more and 10 or less. 前記金属が、セシウムである、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の炭化水素吸着剤。 The hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 3, wherein the metal is cesium. 133Cs MAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-300ppm以上-130ppm以下に位置する、請求項4に記載の炭化水素吸着剤。 The hydrocarbon adsorbent according to claim 4 , wherein the main peak in the 133 Cs MAS NMR spectrum is located between -300 ppm and -130 ppm. 133Cs MAS NMRスペクトルにおけるメインピークが-250ppm以上-150ppm以下に位置する、請求項に記載の炭化水素吸着剤。 The hydrocarbon adsorbent according to claim 5 , wherein the main peak in the 133 Cs MAS NMR spectrum is located between -250 ppm and -150 ppm. 前記ゼオライトが、アルミナに対するシリカのモル比(SiO/Al比)が2以上200以下のゼオライトである、請求項1乃至のいずれか一項に記載の炭化水素吸着剤。 The hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 6 , wherein the zeolite is a zeolite having a molar ratio of silica to alumina ( SiO₂ / Al₂O₃ ratio ) of 2 or more and 200 or less. 前記ゼオライトが、アルミナに対するシリカのモル比(SiO/Al比)が2以上100以下のゼオライトである、請求項1乃至のいずれか一項に記載の炭化水素吸着剤。 The hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 7 , wherein the zeolite is a zeolite having a molar ratio of silica to alumina ( SiO₂ / Al₂O₃ ratio ) of 2 or more and 100 or less. 請求項1乃至のいずれか一項に記載の炭化水素吸着剤に、炭化水素含有流体を接触させることを特徴とする炭化水素の吸着方法。 A method for adsorbing hydrocarbons, characterized by contacting a hydrocarbon-containing fluid with a hydrocarbon adsorbent according to any one of claims 1 to 8 .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230271136A1 (en) * 2020-07-31 2023-08-31 Mitsui Mining & Smelting Co., Ltd. Hydrocarbon adsorption material, exhaust gas cleaning catalyst, and exhaust gas cleaning system
JPWO2023190472A1 (en) 2022-03-29 2023-10-05
CN117046438B (en) * 2022-05-06 2025-12-23 香港城市大学深圳研究院 Adsorbent and preparation method and application thereof

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005092482A1 (en) 2004-03-05 2005-10-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas clarification apparatus
JP2007523742A (en) 2004-02-02 2007-08-23 カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー Molecular sieves for improved hydrocarbon traps
JP2009516578A (en) 2005-07-15 2009-04-23 チャイナ ペトロリウム アンド ケミカル コーポレイション Reduction of fluff of sulfur adsorbent
JP2013237613A (en) 2011-11-25 2013-11-28 Nippon Chem Ind Co Ltd Zeolite and method for producing same, and catalytic cracking catalyst for paraffin
JP2014043371A (en) 2012-08-27 2014-03-13 Yokohama National Univ Mse type zeolite and method for producing the same
JP2015501276A (en) 2011-10-12 2015-01-15 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーExxon Research And Engineering Company Synthesis of MSE framework type molecular sieve
WO2017090751A1 (en) 2015-11-25 2017-06-01 三菱化学株式会社 Zeolite catalyst and method for producing lower olefin
US20170183277A1 (en) 2015-12-24 2017-06-29 California Institute Of Technology Molecular sieves mediated unsaturated hydrocarbon separation and related compositions, materials, methods and systems
WO2017188341A1 (en) 2016-04-26 2017-11-02 ユニゼオ株式会社 Mse-type zeolite production method

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107262145B (en) * 2017-07-24 2020-11-27 安徽纳蓝环保科技有限公司 Preparation method of zeolite hydrocarbon adsorption reforming catalyst

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007523742A (en) 2004-02-02 2007-08-23 カリフォルニア インスティテュート オブ テクノロジー Molecular sieves for improved hydrocarbon traps
WO2005092482A1 (en) 2004-03-05 2005-10-06 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Exhaust gas clarification apparatus
JP2009516578A (en) 2005-07-15 2009-04-23 チャイナ ペトロリウム アンド ケミカル コーポレイション Reduction of fluff of sulfur adsorbent
JP2015501276A (en) 2011-10-12 2015-01-15 エクソンモービル リサーチ アンド エンジニアリング カンパニーExxon Research And Engineering Company Synthesis of MSE framework type molecular sieve
JP2013237613A (en) 2011-11-25 2013-11-28 Nippon Chem Ind Co Ltd Zeolite and method for producing same, and catalytic cracking catalyst for paraffin
JP2014043371A (en) 2012-08-27 2014-03-13 Yokohama National Univ Mse type zeolite and method for producing the same
WO2017090751A1 (en) 2015-11-25 2017-06-01 三菱化学株式会社 Zeolite catalyst and method for producing lower olefin
US20170183277A1 (en) 2015-12-24 2017-06-29 California Institute Of Technology Molecular sieves mediated unsaturated hydrocarbon separation and related compositions, materials, methods and systems
WO2017188341A1 (en) 2016-04-26 2017-11-02 ユニゼオ株式会社 Mse-type zeolite production method

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