EUO-NES-NON沸石UZM-43制造技術(shù)

合成了新的一類已被命名為UZM-43的結(jié)晶鋁硅酸鹽沸石。這些沸石類似于先前已知的ERS-10、SSZ-47和RUB-35沸石，但其特征在于獨(dú)特的x-射線衍射圖案和組成并且具有進(jìn)行各種烴轉(zhuǎn)化工藝的催化性能。從這些沸石制成的催化劑可用于烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)中。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
【國外來華專利技術(shù)】EUO-NES-NON沸石UZM-43在先國家申請的優(yōu)先權(quán)要求本申請要求于2012年12月18日提交的USNo.13/718011的優(yōu)先權(quán)。專利技術(shù)背景本專利技術(shù)涉及沸石UZM-43，其制備方法及其在烴轉(zhuǎn)化工藝中作為催化劑的用途。該沸石由如下經(jīng)驗(yàn)式表示：其中M表示鈉或鈉和鉀組合可交換陽離子，“m”為M與(Al+E)的摩爾比且在0.05至5范圍內(nèi)，R1是單電荷的丙基三甲基銨陽離子，“r1”是R與(Al+E)的摩爾比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”為R與(Al+E)的摩爾比并具有0.0至5的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組中的元素，“x”是E的摩爾分?jǐn)?shù)并具有0至1.0的值，“y”為Si與(Al+E)的摩爾比并且在大于5至40范圍內(nèi)，而且“z”是O與(Al+E)的摩爾比并具有由公式z＝(m+r1+r2+3+4·y)/2確定的值。UZM-43沸石具有EUO-NES-NON骨架共生。它可作為未改性沸石UZM-43或UZM-43改性沸石存在于催化劑中。含催化劑的UZM-43可以采取多個形式中的一種，包括例如，球形油滴催化劑或擠出的催化劑。沸石是結(jié)晶的鋁硅酸鹽組合物，其為微孔的并且由共享AlO2和SiO2四面體的角形成。許多天然存在的和合成制備的沸石被用于各種工業(yè)方法中。合成沸石使用合適的Si源、Al源和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑如堿金屬、堿土金屬、胺或有機(jī)銨陽離子，通過水熱合成法制備。結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑存在于沸石的孔中并主要負(fù)責(zé)最終形成的特定結(jié)構(gòu)。這些物質(zhì)平衡了與鋁相關(guān)的骨架電荷，也可以充當(dāng)空間填料。沸石的特征在于具有均勻尺寸的孔開口，具有顯著離子交換容量，并且能夠可逆地解吸分散在整個晶體內(nèi)部空隙的吸附相，而不顯著替代任何構(gòu)成永久沸石晶體結(jié)構(gòu)的原子。沸石可以用作烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)的催化劑，該反應(yīng)可以在外部表面以及孔的內(nèi)部表面上發(fā)生。這三種結(jié)構(gòu)類型EUO、NON和NES密切相關(guān)，并且可以由相同的兩層構(gòu)建單元LBUA和LBUB構(gòu)成，如下面所示沿a′和b′軸方向延伸。LBUA由在兩個維度上連接的TO4-四面體組成，產(chǎn)生具有12-環(huán)開口的硅酸鹽片。LBUB由TO4-四面體的線性鏈組成。為產(chǎn)生EUO、NON和NES的三維骨架結(jié)構(gòu)，所述兩種層類型以特征性順序在c′軸方向堆疊。上圖顯示了所看到的垂直于(001)的EUO-NES-NON家族的層狀構(gòu)建單元。(a)層A由互連形成12-環(huán)的[TO4]-四面體構(gòu)成，(b)層B由平行于a’延伸的[TO4]-四面體桿構(gòu)成。上圖顯示了所看到的垂直于(100)的(a)NON，(b)EUO和(c)NES的骨架結(jié)構(gòu)和堆疊序列的代表。對于NON，只有LBUA層是堆疊的，a)。堆疊順序?yàn)锳A′AA′，其中每隔一個A層位移1/2a’，命名為A’。雖然每個層含有12-環(huán)，但1/2a′的交替位移堵住了通路且所得的NON骨架是致密相。它不是真正的沸石，而是clathrasil，因?yàn)樗怀^6環(huán)的孔可到達(dá)的籠子(由J.V.Smithl命名為nns)。EUO骨架類型可以通過在AA′雙層之間插入B層而形成，b)，得到堆疊序列AA′BAA′B。由此產(chǎn)生的骨架包含一維10-環(huán)通道，該通道具有進(jìn)入截平的nns籠的開口。NES骨架類型可以通過A和B層交替而形成，c)，得到堆疊序列AB′A′BAB′A′B，其中A′和B′位移l/2a′。所得骨架包含垂直于b′軸的2維10-環(huán)通道。已經(jīng)公開了若干相關(guān)分子篩，但那些分子篩與本專利技術(shù)分子篩存在顯著差異。在US6,123,914中公開了EU-1和EUO-NES型共生的分子篩，用于通過使用氫氧化鈉溫和處理從通道中去除無定形B和鋁。本專利技術(shù)涉及不含硼的二氧化硅/氧化鋁材料。US7,459,073公開了使用具有環(huán)的剛性模板(N-環(huán)戊基-1，4-二氮雜雙環(huán)[.2.2]辛烷陽離子)制成的分子篩SSZ-47B，其生產(chǎn)更為昂貴，并將制得比其他材料具有更多EUO特性的沸石。US5,910,299公開了使用類似于6-氮鎓螺-[5，5]-十一烷氫氧化物的模板制成的ERS-10沸石。它聲稱具有從50到純硅的Si/Al2比。本專利技術(shù)是在比ERS-10低的Si/Al2比下制成的。已經(jīng)制得了包含EUO-NES-NON骨架共生的新材料，其具有在烴工藝中的應(yīng)用。專利技術(shù)概述如上所述，本專利技術(shù)涉及新型命名為UZM-43的鋁硅酸鹽沸石，其含有EUO-NES-NON骨架共生。因此，本專利技術(shù)的一個實(shí)施方案是具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架的微孔結(jié)晶沸石，其在初合成形式且無水基礎(chǔ)上具有由以下經(jīng)驗(yàn)式表示的經(jīng)驗(yàn)組成：其中M表示鈉或鈉和鉀組合可交換陽離子，“m”為M與(Al+E)的摩爾比且在0.05至5范圍內(nèi)，R1是單電荷的丙基三甲基銨陽離子，“r1”是R與(Al+E)的摩爾比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”為R與(Al+E)的摩爾比并具有0.0至5的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組中的元素，“x”是E的摩爾分?jǐn)?shù)并具有0至1.0的值，“y”為Si與(Al+E)的摩爾比并且在大于5至40范圍內(nèi)，而且“z”是O與(Al+E)的摩爾比并具有由下式確定的值：z＝(m+r1+r2+3+4·y)/2特征在于，該沸石具有x-射線衍射圖案，該x-射線衍射圖案至少具有列于表A中的d-間距和強(qiáng)度：表A煅燒后，觀察到列于表B中的x-射線衍射圖案。表B本專利技術(shù)的另一方面是通過使用丙基三甲基銨陽離子(SACHEM)或丙基三甲基銨陽離子和胺制備該材料的方法。現(xiàn)有技術(shù)的SSZ-47材料通過使用N，N-二甲基-3-氮鎓雙環(huán)[4.2.1]壬烷陽離子或N，N-二甲基-3-氮鎓二環(huán)[.2.1]辛烷陽離子制得，這些物質(zhì)更為昂貴，并產(chǎn)生比本專利技術(shù)生產(chǎn)的材料具有更多EUO特性的材料。ERS-10用另一種昂貴的模板6-氮鎓螺-[5，5]-十一烷氫氧化物制得，并制得Si/Al2比高于UZM-43的沸石材料。此外，本專利技術(shù)的另一個實(shí)施方案是使用上述沸石的烴轉(zhuǎn)化方法。該方法包括在轉(zhuǎn)化條件下使烴與沸石接觸以得到轉(zhuǎn)化的烴產(chǎn)物。烴轉(zhuǎn)化方法包括鏈烷烴裂化、芳烴轉(zhuǎn)化如二甲苯異構(gòu)化、甲苯歧化、開環(huán)和裂化以除去苯共沸物以及芳烴與鏈烷烴的烷基化。附圖說明圖1顯示了EUO-NES-NON族結(jié)構(gòu)的層狀構(gòu)建單元。圖2顯示了所看到的垂直于(100)的(a)NON，(b)EUO和(c)NES的骨架結(jié)構(gòu)和堆疊序列的代表。專利技術(shù)詳述申請人已制備了鋁硅酸鹽沸石，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與EUO-NES-NON骨架相匹配，并類似于在ATLASOFZEOLITEFRAMEWORKTYPES中描述的RUB-35、SSZ-47和ERS-10型沸石，這由國際沸石協(xié)會結(jié)構(gòu)委員會保留在http://topaz.ethz.ch/IZA-SC/StdAtlas.htm。這些新型沸石已被命名為UZM-43。如將被詳細(xì)示出的，UZM-43的很多特性不同于已知沸石。如將在實(shí)施例中詳細(xì)展示的，該UZM-43材料在至少600℃，并且在另一個實(shí)施方案中，在高達(dá)至少800℃的溫度下是熱穩(wěn)定的。還如實(shí)施例中所示，該UZM-43材料可具有大于60％的微孔體積，已總孔體積百分比計(jì)。該UZM材料由具有以下組成的反應(yīng)混合物制得，以氧化物的摩爾比表示：aM2O∶bR2/pO∶1-cAl2O3∶cE2O3∶dSiO2∶eH2O其中“a”具有0.05至5本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
由如下經(jīng)驗(yàn)式表示的微晶沸石：Mm+R1r1R2r2Al1?xExSiyOz其中M表示鈉或鈉和鉀組合可交換陽離子，“m”為M與(Al+E)的摩爾比且在0.05至5范圍內(nèi)，R1是單電荷的丙基三甲基銨陽離子，“r1”是R與(Al+E)的摩爾比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”為R與(Al+E)的摩爾比并具有0.0至5的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組中的元素，“x”是E的摩爾分?jǐn)?shù)并具有0至1.0的值，“y”為Si與(Al+E)的摩爾比并且在大于5至40范圍內(nèi)，且“z”是O與(Al+E)的摩爾比并具有由等式z＝(m+r1+r2+3+4●y)/2確定的值，其中所述微晶沸石具有EUO?NES?NON骨架結(jié)構(gòu)，該EUO?NES?NON骨架結(jié)構(gòu)包含33?34wt％EUO，24?31wt％NES和34?43wt％NON。

【技術(shù)特征摘要】
【國外來華專利技術(shù)】2012.12.18 US 13/718,0111.由如下經(jīng)驗(yàn)式表示的微晶沸石：Mm+R1r1R2r2Al1-xExSiyOz其中M表示鈉或鈉和鉀組合可交換陽離子，“m”為M與(Al+E)的摩爾比且在0.05至5范圍內(nèi)，R1是單電荷的丙基三甲基銨陽離子，“r1”是R與(Al+E)的摩爾比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”為R與(Al+E)的摩爾比并具有0.0至5的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組中的元素，“x”是E的摩爾分?jǐn)?shù)并具有0至1.0的值，“y”為Si與(Al+E)的摩爾比并且在大于5至40范圍內(nèi)，且“z”是O與(Al+E)的摩爾比并具有由等式z＝(m+r1+r2+3+4·y)/2確定的值，其中所述微晶沸石具有EUO-NES-NON骨架結(jié)構(gòu)，該EUO-NES-NON骨架結(jié)構(gòu)包含33-34wt％EUO，24-31wt％NES和34-43wt％NON。2.權(quán)利要求1所述的微晶沸石，其中所述微晶沸石的特征在于具有x-射線衍射圖案，該x-射線衍射圖案至少具有列于表A中的d-間距和強(qiáng)度：表A3.權(quán)利要求2所述的微晶沸石，其中所述微晶沸石具有10至25的Si/Al比。4.權(quán)利要求3所述的微晶沸石，還包含氧化鋁。5.制備微孔結(jié)晶沸石的方法，該微孔結(jié)晶沸石具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架結(jié)構(gòu)，其在初合成形式且無水基礎(chǔ)上具有由以下經(jīng)驗(yàn)式表示的經(jīng)驗(yàn)組成：Mm+R1r1R2r2Al1-xExSiyOz其中M表示鈉或鈉和鉀組合可交換陽離子，“m”為M與(Al+E)的摩爾比且在0.05-3.5范圍內(nèi)，R1是單電荷的丙基三甲基銨陽離子，“r1”是R與(Al+E)的摩爾比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”為R與(Al+E)的摩爾比并具有0.0至5的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組中的元素，“x”是E的摩爾分?jǐn)?shù)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：J·G·莫斯科索，DY·詹，
申請(專利權(quán))人：環(huán)球油品公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國;US