CZ18596A3 - PROCESS FOR PRODUCING Ti-, V- OR Zr- BETA ZEOLITE AND ZEOLITE PRODUCED IN SUCH A WAY - Google Patents
PROCESS FOR PRODUCING Ti-, V- OR Zr- BETA ZEOLITE AND ZEOLITE PRODUCED IN SUCH A WAY Download PDFInfo
- Publication number
- CZ18596A3 CZ18596A3 CZ96185A CZ18596A CZ18596A3 CZ 18596 A3 CZ18596 A3 CZ 18596A3 CZ 96185 A CZ96185 A CZ 96185A CZ 18596 A CZ18596 A CZ 18596A CZ 18596 A3 CZ18596 A3 CZ 18596A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- hydrothermal treatment
- zeolite
- synthetic
- process according
- carried out
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/06—Preparation of isomorphous zeolites characterised by measures to replace the aluminium or silicon atoms in the lattice framework by atoms of other elements, i.e. by direct or secondary synthesis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/89—Silicates, aluminosilicates or borosilicates of titanium, zirconium or hafnium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
- C01B39/48—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07B—GENERAL METHODS OF ORGANIC CHEMISTRY; APPARATUS THEREFOR
- C07B41/00—Formation or introduction of functional groups containing oxygen
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C51/00—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides
- C07C51/16—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation
- C07C51/285—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by oxidation with peroxy-compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
- C07D301/00—Preparation of oxiranes
- C07D301/02—Synthesis of the oxirane ring
- C07D301/03—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds
- C07D301/19—Synthesis of the oxirane ring by oxidation of unsaturated compounds, or of mixtures of unsaturated and saturated compounds with organic hydroperoxides
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/10—After treatment, characterised by the effect to be obtained
- B01J2229/18—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself
- B01J2229/183—After treatment, characterised by the effect to be obtained to introduce other elements into or onto the molecular sieve itself in framework positions
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
- B01J2229/34—Reaction with organic or organometallic compounds
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J2229/00—Aspects of molecular sieve catalysts not covered by B01J29/00
- B01J2229/30—After treatment, characterised by the means used
- B01J2229/36—Steaming
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J29/00—Catalysts comprising molecular sieves
- B01J29/04—Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
- B01J29/06—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
- B01J29/70—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
- B01J29/7007—Zeolite Beta
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
- Catalysts (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Oblast technikyTechnical field
Tento vynález se týká způsob výroby zeolitu, zvláště zeolitu vhodného k použití jako katalyzátor, způsob výroby takového zeolitu, a organických reakcí, obzvláště oxidací uhlovodíků, které jsou takto katalýzovány.The present invention relates to a process for the production of zeolite, particularly a zeolite suitable for use as a catalyst, a process for the production of such a zeolite, and organic reactions, in particular by oxidation of the hydrocarbons which are thus catalysed.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
TS-l a TS-2 obsahující titan jsou katalyzátory pro oxidací uhlovodíků peroxidem vodíku. Nevýhodou těchto katalyzátorů je to, že mají MFI a MEL struktury, jejichž kruhy jsou desetičlenné, o průměru řádově 0,5 nm, co omezuje vstupu objemných dávkovaných molekul. Například při oxidaci alkanú n-hexan reaguje rychleji než cyklohexan, a obecně reaktivita klesá ve vzrůstem větvení a molekulovou hmotností. Kromě toho aktivita katalyzátorů je vysoká pouze pro peroxid vodíku, pro organické hydroperoxidy jsou tyto katalyzátory mnohem méně účinné.TS-1 and TS-2 containing titanium are catalysts for the oxidation of hydrocarbons with hydrogen peroxide. The disadvantage of these catalysts is that they have MFI and MEL structures whose rings are ten-membered with a diameter of the order of 0.5 nm, which limits the entry of bulky dosed molecules. For example, in the oxidation of alkanes, n-hexane reacts faster than cyclohexane, and in general, reactivity decreases in branching and molecular weight. In addition, the activity of the catalysts is high only for hydrogen peroxide, for organic hydroperoxides these catalysts are much less effective.
Poměrné nedávno byl syntetizován zeolit obsahující titan, který je schopen účinně katalýzovat oxidaci vyšších alkanů za použiti peroxidu vodíku. Tento katalyzátor, Τί-β zeolit, má průměr pórů okolo 0,75 nm a může se vyrobit, jak je popsáno v J. Chem. Soc. Chem. Comm. 8, 589 /1992/, za použití způsobu, při kterém jsou v syntetické směsi přítomny nízké koncentrace hliníku.Quite recently, a zeolite-containing zeolite has been synthesized which is capable of effectively catalysing the oxidation of higher alkanes using hydrogen peroxide. This catalyst, β-β zeolite, has a pore diameter of about 0.75 nm and can be produced as described in J. Chem. Soc. Chem. Comm. 8, 589 (1992), using a process wherein low concentrations of aluminum are present in the synthetic composition.
V naší související patentové přihlášce č. 93 07 910 je popsán způsob výroby Ti-β zeolitu, který spočívá v tom, že se vyrábí syntetická směs, která obsahuje zdroj titanu--------------(například tetraethylorthotitaničitan, také zkrácené označovaný jako TEOT), zdroj hliníku (například práškový hliník), zdroj křemíku (například koloidní oxid křemičitý) a bázi obsahující organický dusík (zvláště tetraethylamoniumhydroxid, také zkráceně označovaný jako TEAOH), smés se nechá dozrát, výhodně v přítomnosti peroxidu vodíku a dozrálá směs se zpracuje hydrotermicky.Our co-pending patent application No. 93 07 910 describes a process for producing Ti-β zeolite by producing a synthetic blend containing a source of titanium -------------- (e.g. tetraethyl orthotitanate, also abbreviated as TEOT), an aluminum source (e.g., powdered aluminum), a silicon source (e.g., colloidal silica) and an organic nitrogen-containing base (especially tetraethylammonium hydroxide, also abbreviated as TEAOH), the mixture is aged, preferably in the presence of peroxide hydrogen and the aged mixture is hydrothermally treated.
Krystaly vzniklé během hydrotermického zpracování se izolují, promyjí, vysuší a kalcinují k odstranění organické látky ze struktury. Běžné syntetické směsi poskytující Τί-β zeolit po hydrotermickém zpracování mají počáteční molární složení v tomto rozmezí:The crystals formed during the hydrothermal treatment are isolated, washed, dried and calcined to remove the organic material from the structure. Conventional synthetic compositions providing Τί-β zeolite after hydrothermal treatment have an initial molar composition within the following range:
oxid křemičitý (l), oxid titaničitý (0,0001 až 0,2), oxid hlinitý (0,005 až 0,100), voda (10 až 100) a tetraethylamoniumhydroxid (0,1 až 1).silica (1), titanium dioxide (0.0001 to 0.2), alumina (0.005 to 0.100), water (10 to 100), and tetraethylammonium hydroxide (0.1 to 1).
Výhodný molární poměr titanu a křemíku k hliníku je v rozmezí od 10 do 200:1. Peroxid vodíku je výhodně přítomen v syntetické směsi, třebaže se může rozložit před nebo béhem hydrotermického zpracování, výhodně v poměru 10 až 200 mol peroxidu vodíku na mol tetraethylorthotitaničitanu, pokud se ten používá jako zdroj titanu.The preferred molar ratio of titanium to silicon to aluminum is in the range of from 10 to 200: 1. Hydrogen peroxide is preferably present in the synthetic composition, although it may decompose before or during hydrothermal treatment, preferably in a ratio of 10 to 200 moles hydrogen peroxide per mole of tetraethyl orthotitanate when used as a titanium source.
Katalyzátor vyrobený tímto způsob se aktivuje k oxidacím za použití organických peroxidů, zvláště hydroperoxidů, co umožňuje, aby oxidační reakce nastala v jediné organické fázi a vyhnulo se použití vodné fáze, která je také přítomna, pokud se používá peroxid vodíku.The catalyst produced by this process is activated to oxidations using organic peroxides, especially hydroperoxides, allowing the oxidation reaction to occur in a single organic phase and avoiding the use of an aqueous phase which is also present when hydrogen peroxide is used.
Třebaže způsob popsaný výše vede k výrobě aktivního katalyzátoru, výtěžky v nepřítomnosti kationů alkalického.Although the process described above leads to the production of an active catalyst, yields in the absence of alkali cations.
v kovu jsou velmi nízké. V článku, který publikoval Camblor......in the metal are very low. In the article published by Camblor ......
a kol. v Zeolites 202 až 210 /1991/, je však doporučeno, aby kationy alkalických kovů byly pokládány za podstatné pro tvorbu samotného zeolitu β, a proto by se mélo projevit, že nejsou příčinou k odlišení Ti-β v tomto ohledu.et al. in Zeolites 202-210 (1991), however, it is recommended that alkali metal cations be considered essential for the formation of zeolite β alone, and therefore should not appear to cause Ti-β in this regard.
Tento vynález je založen na pozorování, že pokud je ethylen přítomen při styku se syntetickou směsí tvořící Ti-, V- nebo Zr-β během hydrotermického zpracování, odpovídající Ti-, V- nebo Zr-β zeolit se dostane v dobrých výtěžcích.The present invention is based on the observation that when ethylene is present in contact with a synthetic Ti-, V- or Zr-β-forming mixture during hydrothermal treatment, the corresponding Ti-, V- or Zr-β-zeolite is obtained in good yields.
Podstata vynálezuSUMMARY OF THE INVENTION
Tento vynález proto poskytuje z prvního hlediska způsob výroby Ti-, V- nebo Zr-β zeolitu, při kterém se alespoň část hydrotermického zpracování syntetické směsi tvořící Ti-, V- nebo Zr-β provádí v atmosféře obsahující ethylen za tlaku alespoň 2,0 MPa a výhodně za parciálního tlaku ethylenu alespoň 500 kPa.The present invention therefore provides, in a first aspect, a process for the production of Ti-, V- or Zr-β zeolite, wherein at least a portion of the hydrothermal treatment of the synthetic Ti-, V- or Zr-β-forming mixture is carried out in an ethylene containing atmosphere MPa and preferably at least 500 kPa at an ethylene partial pressure.
Druhý znak tohoto vynálezu se týká způsobu výroby Ti-, V- nebo Zr-β zeolitu, při kterém se alespoň část hydrotermického zpracování syntetické směsi tvořící Ti-, ν'nebo Zr-β provádí v přítomnosti alespoň 0,1 mol ethylenu na mol tetraethylenamoniových kationů. Výhodně molární poměr ethylenu k tetraethylenamoniu je v rozmezí 0,1 až 1:1.A second aspect of the invention relates to a process for the production of Ti-, V- or Zr-β zeolite, wherein at least a portion of the hydrothermal treatment of the synthetic Ti-, ν-, or Zr-β-forming mixture is carried out in the presence of at least 0.1 moles of ethylene cations. Preferably, the molar ratio of ethylene to tetraethyleneammonium is in the range of 0.1 to 1: 1.
Pro objasnění se zbytek popisu bude především týkat znaku vynálezu, pří kterém je produktem Ti-β zeolit. Je třeba vzít v úvahu, že pro jiné produkty se používá mutatis mutandis stejného způsobu. Je třeba vzít také v úvahu, že v rozsahu tohoto vynálezu se vyrábějí produkty, které obsahuji směsi dvou nebo většího počtu kovů vybraných z titanu, vanadu a zirkónia, stejně jako zeólity,které -·obsahují dva nebo větší počet kovů vybraných z titanu, vanadu a zirkónia a malý podíl jiných kationú.For clarity, the remainder of the description will primarily relate to a feature of the invention wherein the product is Ti-β zeolite. It should be taken into account that for other products the same method is used mutatis mutandis. It is also to be understood that within the scope of the present invention products are produced which contain mixtures of two or more metals selected from titanium, vanadium and zirconium, as well as zeolites which contain two or more metals selected from titanium, vanadium and zirconium and a small proportion of other cations.
Jako syntetická směs tvořící Ti-β se obvykle používá směs obsahující zdroj křemíku, zdroj titanu, zdroj hliníku, vodu a zdroj tetraethylamoniových kationů.As a synthetic Ti-β-forming mixture, a mixture comprising a silicon source, a titanium source, an aluminum source, water and a source of tetraethylammonium cations is generally used.
Syntetická směs je s výhodou v podstatě prosta kationů alkalických kovů, přičemž výraz v podstatě prosta znamená, že není přítomno více alkalického kovu než je zřejmě přítomné v komerčních dodávkách základních složek. Pokud iony alkalických kovů, například sodné nebo draselné iony, jsou přítomny, tak jsou s výhodou přítomny v molárním poměru SiO2:M+ odpovídajícím 1: (nejvýše 0,5).Preferably, the synthetic mixture is substantially free of alkali metal cations, the term substantially free means that no more alkali metal is present than is obviously present in commercial supplies of the constituents. If alkali metal ions such as sodium or potassium ions are present, they are preferably present in a SiO 2 : M + molar ratio corresponding to 1: (at most 0.5).
Výhodná syntetická směs má molární složení v tomto ro zme z í:A preferred synthetic mixture has a molar composition in this range:
oxid křemičitý (1), oxid titaničitý (0,0001 až 0,2), oxid hlinitý (0,0005 až 0,1), voda (10 až 100) a tetraethylamoniumhydroxid (0,01 až 1).silica (1), titanium dioxide (0.0001 to 0.2), aluminum oxide (0.0005 to 0.1), water (10 to 100) and tetraethylammonium hydroxide (0.01 to 1).
Výhodný molární poměr titanu a křemíku k hliníku je v rozmezí od 50 do 200:1.The preferred molar ratio of titanium to silicon to aluminum is in the range of from 50 to 200: 1.
Výhodnými zdroji složek jsou: pro křemík koloidní oxid křemičitý (silika), výhodně zbavený kationů alkalických kovů nebo tetraalkylamoniumorthokřemičitan, pro hliník hliníkový prášek a pro titan hydrolýzovatelná sloučenina titanu, například TiOCl4, TiOCl2 nebo tetraalkylorthotitaničitan, obzvláště tetraethylorthotitaničitan. Výhodným zdrojem vanadu je vanadylsulfát a zirkónia je zirkonylsulfát.Preferred component sources are: for silicon, colloidal silica, preferably free of alkali metal cations or tetraalkylammonium ortho-silicate, for aluminum aluminum powder, and for titanium hydrolyzable titanium compound, for example TiOCl 4 , TiOCl 2 or tetraalkyl orthotitanate, especially tetraethyl orthotitanate. A preferred source of vanadium is vanadyl sulfate and zirconium is zirconium sulfate.
Tetraethylamoniové kationy jsou výhodné dodávány tetraethyl5 amoniumhydroxidem.Tetraethylammonium cations are preferably supplied with tetraethyl 5 ammonium hydroxide.
výhodně v syntetické směsi je přítomen alespoň pro titan peroxid vodíku. Peroxid vodíku je s výhodou přítomen v množství od 10 do 200 mol na mol tetraethylorthotítaničitanu, pokud ten je zdrojem titanu.preferably hydrogen peroxide is present in the synthetic composition at least for titanium. The hydrogen peroxide is preferably present in an amount of from 10 to 200 moles per mole of tetraethyl orthotitanate if it is a source of titanium.
S výhodou obzvláště pokud syntetická směs obsahuje peroxid vodíku, nechá se dozrávat mezi svým vytvořením a hydrotermickým zpracováním. Dozrávání se může provádět za teploty místnosti nebo za zvýšených teplot, například od 60 do 90 °C, výhodné při teplotě přibližně 70 °C, přičemž doba dozrávání je od 2 do 24 hodin, v nepřímé závislosti na teplotě. Výhodné zpracování k dosažení dozrávání zahrnuje z počátku teploty místnosti, pro dozrávání trvající od 12 do 18 hodin, a potom se provádí dozrávání za zvýšené teploty, například při 70 °C, po dobu od 2 do 4 hodin.Preferably, especially if the synthetic composition comprises hydrogen peroxide, it is aged between its formation and the hydrothermal treatment. The maturation may be carried out at room temperature or at elevated temperatures, for example from 60 to 90 ° C, preferably at a temperature of about 70 ° C, the maturation time being from 2 to 24 hours, depending indirectly on the temperature. A preferred maturation treatment comprises initially room temperature for a maturation of from 12 to 18 hours, and then maturation at elevated temperature, for example at 70 ° C, is performed for 2 to 4 hours.
Dozrávání za zvýšené teploty je také příčinou odpařování vody se syntetické směsi, čímž se vytváří syntetický gel o koncentraci výhodné pro hydrotermické zpracování. Pokud je to vhodné nebo se to vyžaduje, dozrálý gel se může ředit před zpracováním, například ethanolem. Jestliže se přidá ethanol, je výhodně přítomen v syntetické smési podrobené hydrotermickému zpracování v množství nejvýše 2 mol na mol oxidu křemičitého.The aging at elevated temperature also causes the water to evaporate from the synthetic mixture, thereby producing a synthetic gel at a concentration favorable for hydrothermal treatment. If appropriate or desired, the aged gel may be diluted prior to treatment, for example with ethanol. When ethanol is added, it is preferably present in the synthetic mixture subjected to hydrothermal treatment in an amount of at most 2 moles per mole of silica.
Syntetická směs, výhodné dozrálá, se s výhodu podrobuje hydrotermickému zpracování za teploty v rozmezí od 120 do 200 °C, výhodné od 130 do 150 °C, za tlakového uspořádání, jako je uvedeno výše, výhodně po dobu v rozmezí od 1 hodiny do 30 dnů, výhodné od 6 do 15 dnů, až se vytvoří krystaly. Hydrotermické zpracování se s výhodou provádí v autoklávu. ' 'The synthetic mixture, preferably matured, is preferably subjected to a hydrothermal treatment at a temperature in the range of from 120 to 200 ° C, preferably from 130 to 150 ° C, under a pressure arrangement as described above, preferably for a period of from 1 hour to 30 ° C. days, preferably from 6 to 15 days, until crystals are formed. The hydrothermal treatment is preferably carried out in an autoclave. ''
I když není přáním být vázán nějakou teorií, předpokládá se, že za podmínek převažujících při hydrotermickém zpracování se tetraethylamoniové iony rozkládají a jsou nepoužitelné pro vytvoření templátového účinku v zeolitové formaci. Při prováděném zpracování v přítomnosti ethylenu, rozkladný produkt způsobuje, že rovnováha rozkladné reakce je posunuta a více teraethylamoniový ionů zůstává použitelných k tomu, aby působily jako templáty.While not wishing to be bound by theory, it is believed that under conditions prevailing in hydrothermal treatment, tetraethylammonium ions decompose and are unusable to produce a template effect in the zeolite formation. When carried out in the presence of ethylene, the decomposition product causes the decomposition reaction equilibrium to be shifted and more teraethylammonium ions remain usable to act as templates.
Při jiném provedení, kdy se provádí alespoň část hydrotermického zpracování v přítomnosti ethylenu, se může dosáhnout vyššího výtěžku zeolitu nebo může být obsažen nižší podíl teraethylamoniový ionů v syntetické směsi. Výhodně je v reakční nádobě přítomen ethylen od začátku hydrotermického zpracování.In another embodiment, wherein at least a portion of the hydrothermal treatment is carried out in the presence of ethylene, a higher zeolite yield may be achieved or a lower proportion of teraethylammonium ions in the synthetic composition may be present. Preferably, ethylene is present in the reaction vessel from the start of the hydrothermal treatment.
S výhodou je parciální tlak ethylenu alespoň 500 kPa, výhodně alespoň 2,0 MPa a nejvýhodnéji alespoň 3,0 MPa, přinejmenším během části období hydrotermického zpracování. Také je výhodná, pokud celkový tlak obnáší alespoň 3,0 MPa a s výhodou činí alespoň 4,0 MPa. Parciální tlak ethylenu s výhodou činí alespoň 80 %, výhodně alespoň 90 % z celkového tlaku.Preferably, the ethylene partial pressure is at least 500 kPa, preferably at least 2.0 MPa, and most preferably at least 3.0 MPa, at least during part of the hydrothermal treatment period. It is also preferred that the total pressure is at least 3.0 MPa and preferably is at least 4.0 MPa. The ethylene partial pressure is preferably at least 80%, preferably at least 90% of the total pressure.
Poté co nastane krystalizace, syntetická směs se ochladí a krystaly se oddělí od matečných louhů, promyjí a vysuší.After crystallization occurs, the synthetic mixture is cooled and the crystals are separated from the mother liquors, washed and dried.
Aby se vyloučila organická báze z krystalů, přednostně se potom zahřívají na teplotu od 200 do 600 °C, výhodné na teplotu přibližně 550 °C, na vzduchu po dobu od 1 do 72 hodin, s výhodou přibližně 12 hodin.In order to eliminate the organic base from the crystals, they are preferably heated to a temperature of from 200 to 600 ° C, preferably to a temperature of about 550 ° C, in air for 1 to 72 hours, preferably about 12 hours.
Výsledný kalcinovaný produkt se bud může použít jako takový nebo se může podrobit dalšímu zpracování, například s kyselinou, jako například s kyselinou chlorovodíkovou, nebo s bází, například amoniovými nebo sodíkovými iony. Produkt může být dodatečně zpracován, jako například působením páry.The resulting calcined product may either be used as such or subjected to further treatment, for example with an acid such as hydrochloric acid, or with a base, such as ammonium or sodium ions. The product may be post-processed, such as by steam treatment.
Τί-β zeolit vyrobený způsobem podle tohoto vynálezu může být vysoce krystalický a projevuje se infračervenou absorpcí při zhruba 960 cm”1 a absorpčním pásem při difuzní spektroskopii při vlnové délce 47 500 cm“1. Difuzní reflektančni spektroskopie je popsána v kapitole 4 Characterization of Heterogeneous Catalysts v Chemical Industries, sv. 15, kterou zveřejnil Manel Dekker lne., New York, v roce 1984. Použitý systém je znázorněn na obr. 3 v této kapitole a získán za použití spektrometru Cary 5.The β-β zeolite produced by the process of the present invention can be highly crystalline and exhibits infrared absorption at about 960 cm -1 and an absorption band at diffuse spectroscopy at 47,500 cm -1 . Diffuse reflectance spectroscopy is described in Chapter 4 Characterization of Heterogeneous Catalysts in Chemical Industries, Vol. 15, published by Manel Dekker Inc, New York, in 1984. The system used is shown in Figure 3 in this chapter and obtained using a Cary 5 spectrometer.
Zeolit vyrobený způsobem podle tohoto vynálezu je aktivní oxidační katalyzátor, zvláště pro reakce využívající peroxid jako oxidační činidlo, včetně organických peroxidů, mezi které se zahrnují hydroperoxidy, stejně jako peroxidu vodíku. V porovnání s katalyzátory TS-l a TS-2 je Ti-β zeolit účinnější při oxidaci větších molekul, například cykloalkanú a cykloalkenů. Použitím organických hydroperoxidů se vyhne dvoufázovému systému, nezbytně spojenému s vodným peroxidem vodíku.The zeolite produced by the process of the present invention is an active oxidation catalyst, particularly for reactions utilizing peroxide as an oxidizing agent, including organic peroxides, including hydroperoxides as well as hydrogen peroxide. Compared to TS-1 and TS-2 catalysts, Ti-β zeolite is more effective in oxidizing larger molecules, such as cycloalkanes and cycloalkenes. The use of organic hydroperoxides avoids the two-phase system necessarily associated with aqueous hydrogen peroxide.
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Tento vynález proto také poskytuje použití produktu získaného způsobem podle tohoto vynálezu jako katalyzátoru pro oxidaci organických sloučenin, obzvláště v jediné fázi, kdy se oxidace provádí organickým peroxidem.The present invention therefore also provides the use of the product obtained by the process of the present invention as a catalyst for the oxidation of organic compounds, especially in a single phase wherein the oxidation is carried out with organic peroxide.
Katalyzátor podle tohoto vynálezu je účinný při oxidaci nasycených uhlovodíků, například alkanú a cykloalkanú, a alkylových substituentů v alkylaromatických uhlovodících. V cykloalkanech může nastávat otevření kruhu a tvorba kyseliny. Například při oxidaci cyklohexanu terciárním butylperoxidem nebo peroxidem vodíku se vyrobí kyselina adipová a při oxidaci cyklopentanu se vyrobí kyselina glutarová. Katalyzátor je také účinný při epoxidaci nenasycených uhlovodíků, například olefinů a dienů a výrobě glykoletherů a diolů, oxidaci alkoholů, ketonů nebo aldehydů na kyseliny, a hydroxylaci aromatických sloučenin.The catalyst of the invention is effective in oxidizing saturated hydrocarbons such as alkanes and cycloalkanes, and alkyl substituents in alkylaromatic hydrocarbons. In cycloalkanes, ring opening and acid formation can occur. For example, adipic acid is produced in the cyclohexane oxidation with tertiary butyl peroxide or hydrogen peroxide, and glutaric acid is produced in the cyclopentane oxidation. The catalyst is also effective in epoxidizing unsaturated hydrocarbons such as olefins and dienes and producing glycol ethers and diols, oxidizing alcohols, ketones or aldehydes to acids, and hydroxylating aromatic compounds.
Při oxidačním procesu podle tohoto vynálezu může být oxidačním činidlem například ozon, oxid dusný nebo výhodné peroxid vodíku nebo organický peroxid včetně hydroperoxidů. Příklady vhodných organických hydroperoxidů zahrnují diisopropylbenzenmonohydroperoxid, kumenhydroperoxid, terč.-butylhydroperoxid, cyklohexylhydroperoxid, ethylbenzenhydroperoxid, terc.-amylhydroperoxid a tetralinhydroperoxid. Výhodně sloučenina určená k oxidaci je kapalina nebo je v husté fázi za podmínek použitých pro reakci. Reakce se s výhodou provádí v přítomnosti vhodného rozpouštědla.In the oxidation process of the present invention, the oxidizing agent may be, for example, ozone, nitrous oxide, or preferably hydrogen peroxide or an organic peroxide including hydroperoxides. Examples of suitable organic hydroperoxides include diisopropylbenzene monohydroperoxide, cumene hydroperoxide, tert-butyl hydroperoxide, cyclohexyl hydroperoxide, ethylbenzene hydroperoxide, tert-amyl hydroperoxide and tetralin hydroperoxide. Preferably, the compound to be oxidized is a liquid or is in a dense phase under the conditions used for the reaction. The reaction is preferably carried out in the presence of a suitable solvent.
Použití terciárního butylhydroperoxidu je zvláště výhodné, protože se vyrobený terc.-butylalkohol může s^nadno konvertovat na hodnotnou isobutylenovou molekulu.The use of tertiary butyl hydroperoxide is particularly advantageous since the tert-butyl alcohol produced can be converted to a valuable isobutylene molecule.
Oxidační reakce se může provádět za šaržových podmínek nebo na pevném lóži a použiti heterogenního katalyzátoru usnadňuje kontinuální reakci v jednofázovém nebo dvoufázovém systému. Katalyzátor je stabilní za reakčních podmínek a může se znovu získat a opětovně použít.The oxidation reaction can be carried out under batch conditions or on a solid bed, and the use of a heterogeneous catalyst facilitates a continuous reaction in a single-phase or two-phase system. The catalyst is stable under the reaction conditions and can be recovered and reused.
Příklady provedení vynálezuDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Dále uvedené příklady ilustrují vynález.The following examples illustrate the invention.
Přiklad 1Example 1
Směs A se vyrobí tím, že se přikape 3,4 ml tetraethylorthotitaničitanu do 63,39 ml destilované vody.Mixture A is prepared by dropping 3.4 ml of tetraethyl orthotitanate into 63.39 ml of distilled water.
Směs se ochladí na teplotu 5 °C a přidá se k ní 39 ml peroxidu vodíku (35% ve vodě). Výsledná směs se míchá za teploty 5 °C béhem 2 hodin a dostane se čirá žluto oranžová kapalina.The mixture was cooled to 5 ° C and 39 ml hydrogen peroxide (35% in water) was added. The resulting mixture was stirred at 5 ° C for 2 hours to give a clear yellow-orange liquid.
Směs B se vyrobí tím, že se přidá 0,0312 g práškového hliníku k 28,71 g tetraethylamoniumhydroxidu (40% ve vodě) a rozpustí zahříváním na teplotu 90 °C. Po ochlazení se k reakční směsi přidá 31 ml destilované vody. Vzniklá smés se ochladí na teplotu 5 °C a přidá se ke směsi A. Výsledná směs se míchá další hodinu a potom se k ni přidá 12,23 g koloidního oxidu křemičitého (Ludox HS40, 40% ve vodé, stabilizován sodíkovými iony). Syntetická směs se míchá za teploty místnosti přes noc a potom se zahřívá na teplotu 70 °C po dobu 4 hodin. Výsledný koncentrovaný gelu se zředí 10 ml ethanolu, přenese do autoklávu z nerezavějící oceli a upraví na objem 100 ml vodou.Mixture B was prepared by adding 0.0312 g of aluminum powder to 28.71 g of tetraethylammonium hydroxide (40% in water) and dissolving by heating to 90 ° C. After cooling, 31 ml of distilled water were added to the reaction mixture. The resulting mixture was cooled to 5 ° C and added to mixture A. The resulting mixture was stirred for an additional hour and then 12.23 g of colloidal silica (Ludox HS40, 40% in water, stabilized with sodium ions) was added. The synthetic mixture was stirred at room temperature overnight and then heated at 70 ° C for 4 hours. The resulting concentrated gel was diluted with 10 mL of ethanol, transferred to a stainless steel autoclave and adjusted to a volume of 100 mL with water.
Po 6 dnech za teploty 125 °C tvoři obsah autoklávu mléčná bílá suspenze. Tato suspenze se odstředuje během 20 minut při frekvenci otáček 4000 za minutu, k oddělení tuhých látek. Po vysušení za teploty 60 °C se tuhé látky kalcinují za teploty 550 °C na vzduchu po dobu 12 hodin a dostane seAfter 6 days at 125 ° C, the contents of the autoclave are a milky white suspension. This suspension is centrifuged for 20 minutes at 4000 rpm to separate the solids. After drying at 60 ° C, the solids are calcined at 550 ° C in air for 12 hours and
Ti-0 zeolit. Větší podrobnosti o stavu syntézy v tomto a zbývajících příkladech jsou uvedeny v tabulce 1, zatímco charakteristické vlastnosti vyrobených zeolitů jsou udány v tabulce 2.Ti-0 zeolite. More details on the state of synthesis in this and the remaining examples are given in Table 1, while the characteristics of the zeolites produced are given in Table 2.
Ve srovnávacím příkladu 1 se použije postupu jako je uveden výše s tím rozdílem, že po přidání koloidního oxidu křemičitého se syntézní směs bezprostředně umístí do autoklávu a zahřívá na teplotu 150 °C po dobu 7 dnů.In Comparative Example 1, the procedure described above was followed except that after addition of the colloidal silica, the synthesis mixture was immediately placed in an autoclave and heated to 150 ° C for 7 days.
Výsledkem je amorfní produkt.The result is an amorphous product.
Příklad 2Example 2
Směs A se vyrobí tím, že se přikape 0,5 ml tetraethylorthotitaničitanu do 63 ml destilované vody. Tato směs se ochladí na teplotu 5 °C a potom se k ní přidá 39 ml peroxidu vodíku (35% ve vodě). Výsledná směs se míchá za teploty 5 °C po dobu 3 hodin a dostane se čirá žluto oranžová kapalina.Mixture A is prepared by dropping 0.5 ml of tetraethyl orthotitanate into 63 ml of distilled water. The mixture was cooled to 5 ° C and then 39 mL of hydrogen peroxide (35% in water) was added. The resulting mixture was stirred at 5 ° C for 3 hours to give a clear yellow-orange liquid.
Smés B se vyrobí tím, že se přidá 0,0312 g práškového hliníku k 29,43 g tetraethylamoniumhydroxidu (40% ve vodě) a rozpustí zahříváním na teplotu 90 °C. Potom se k reakční směsi přidá 31 ml destilované vody. Vzniklá směs se ochladí na teplotu 5 °C.Mixture B was prepared by adding 0.0312 g of aluminum powder to 29.43 g of tetraethylammonium hydroxide (40% in water) and dissolving by heating to 90 ° C. 31 ml of distilled water are then added to the reaction mixture. The resulting mixture was cooled to 5 ° C.
Roztoky A a B se smíchají a výsledný roztok se míchá za teploty 5 °C po dobu 1 hodiny. K vzniklému roztoku se potom přidá 12,54 g koloidního oxidu křemičitého (Ludox AS40, 40% ve vodé, stabilizován amoniovými iony). Tato smés se míchá za teploty místnosti po dobu 18 hodin a potom za teploty 70 °C po dobu dalších 2 hodin. Výsledný gel se zředí 10 ml ethanolu a přenese do autoklávu z nerezavějící oceli.Solutions A and B are mixed and the resulting solution is stirred at 5 ° C for 1 hour. 12.54 g of colloidal silica (Ludox AS40, 40% in water, stabilized with ammonium ions) are then added to the resulting solution. The mixture was stirred at room temperature for 18 hours and then at 70 ° C for a further 2 hours. The resulting gel was diluted with 10 mL of ethanol and transferred to a stainless steel autoclave.
Autokláv se vloží do sušárny a krystalizace se nechá probíhat za teploty 125 °C po dobu 6 dnů. Po této době se autokláv rychle ochladí na teplotu místnosti a tuhé látky se oddělí od kapaliny odstředováním při frekvenci otáček 13 000 za minutu. Organický templát se potom odstraní z pórů zeolitu kalcinací za teploty 550 °C na vzduchu během 12 hodin.The autoclave is placed in an oven and the crystallization is allowed to proceed at 125 ° C for 6 days. After this time, the autoclave was rapidly cooled to room temperature and the solids were separated from the liquid by centrifugation at 13,000 rpm. The organic template is then removed from the zeolite pores by calcination at 550 ° C in air for 12 hours.
Příklad 3 ml destilované vody se smíchá s 1,5 ml tetraethylorthotitaničitanu. Výsledná směs se ochladí na teplotu 5 °C a během doby, při které je směs udržována za této teploty, vytvoří se bílá suspenze. Potom se ke vzniklé suspenzi přidá 39 ml předchlazeného peroxidu vodíku (hmotnostně 35% ve vodě). Po přidání suspenze dostane žlutou barvu. Výsledný roztok (směs A) se míchá za teploty 5 °C po dobu 3 hodin.Example 3 3 ml of distilled water are mixed with 1.5 ml of tetraethyl orthotitanate. The resulting mixture was cooled to 5 ° C and a white slurry formed while the mixture was maintained at this temperature. Then, 39 ml of pre-cooled hydrogen peroxide (35% by weight in water) was added to the resulting suspension. It becomes yellow when the suspension is added. The resulting solution (mixture A) was stirred at 5 ° C for 3 hours.
0,0315 g práškového hliníku a 29,42 g tetraethylamoniumhydroxidu (40% ve vodě) se vnese do kádinky, která se uzavře, aby se zabránilo odpařování, a zahřívá na teplotu 80 °C po dobu 3 hodin. Poté co se všechen hliník rozpustí, k vzniklému roztoku se přidá 32,31 g destilované vody. Výsledný roztok (směs B) se ochladí na teplotu 5 °C.0.0315 g of aluminum powder and 29.42 g of tetraethylammonium hydroxide (40% in water) are placed in a beaker which is sealed to prevent evaporation and heated to 80 ° C for 3 hours. After all the aluminum had dissolved, distilled water (32.31 g) was added. The resulting solution (mixture B) was cooled to 5 ° C.
Směsi A a B se spojí a výsledný světle žlutý roztok se udržuje za míchání další hodinu při teplotě 5 °C. K vzniklému roztoku se potom přidá 12,53 g koloidniho oxidu křemičitého (Ludox AS40, 40% ve vodě). Směs se míchá za teploty místnosti po dobu 18 hodin a po této době se barva slabé neprůsvitného roztoku změní ze světle žluté na bílou. Potom se roztok udržuje za teploty 70 °C po dobu 2 hodin a po této dobé se roztok ochladí na teplotu místnosti. Výsledný gel se zředí 10 ml ethanolu a přenese do autoklávu.Mixtures A and B were combined and the resulting light yellow solution was kept under stirring at 5 ° C for an additional hour. Then, 12.53 g of colloidal silica (Ludox AS40, 40% in water) was added to the resulting solution. The mixture was stirred at room temperature for 18 hours, after which time the color of the weak opaque solution changed from light yellow to white. The solution was then held at 70 ° C for 2 hours, at which time the solution was cooled to room temperature. The resulting gel was diluted with 10 mL of ethanol and transferred to an autoclave.
Autokláv se udržuje v sušárně za teploty 135 °C ve statickém stavu. Po 6 dnech se krystaly oddělí odstřeďováním při frekvenci otáček 13 000 za minutu. Nakonec se získané tuhé látky vysuší za teploty 60 °C přes noc. Organický templát se potom odstraní z pórů zeolitu kalcinaci za teploty 550 °C na vzduchu během 12 hodin.The autoclave is held in a static oven at 135 ° C. After 6 days, the crystals were collected by centrifugation at 13,000 rpm. Finally, the resulting solids are dried at 60 ° C overnight. The organic template is then removed from the zeolite pores by calcination at 550 ° C in air for 12 hours.
Příklad 4Example 4
Směs A se vyrobí tím, že se přikape 1,5 ml tetraethylorthotitaničitanu do 63 ml destilované vody. Tato směs se ochladí na teplotu 5 °C a potom se k ní přidá 39 ml peroxidu vodíku (35% ve vodě). Výsledná směs se míchá za teploty 5 °C po dobu 3 hodin a dostane se čirá žluto oranžová kapalina.Mixture A is prepared by dropping 1.5 ml of tetraethyl orthotitanate into 63 ml of distilled water. The mixture was cooled to 5 ° C and then 39 mL of hydrogen peroxide (35% in water) was added. The resulting mixture was stirred at 5 ° C for 3 hours to give a clear yellow-orange liquid.
Směs B se vyrobí tím, že se přidá 0,910 g práškového hliníku k 29,43 g tetraethylamoniumhydroxidu (40% ve vodě) a rozpustí se zahříváním na teplotu 90 °C. Potom se k reakční směsi přidá 31,08 ml destilované vody. Vzniklá směs se ochladí na teplotu 5 °C.Mixture B was prepared by adding 0.910 g of aluminum powder to 29.43 g of tetraethylammonium hydroxide (40% in water) and dissolving by heating to 90 ° C. 31.08 ml of distilled water are then added to the reaction mixture. The resulting mixture was cooled to 5 ° C.
Roztoky A a B se smíchají a výsledný roztok se míchá 1 hodinu za teploty 5 °C. K vzniklému roztoku se potom přidá 12,57 g koloidního oxidu křemičitého (Ludox AS40, 40% ve vodé). Tato směs se míchá za teploty místnosti po dobu 16 hodin a potom za teploty 70 °C po dobu dalších 2 hodin. Výsledný gel se zředí 10 ml ethanolu a přenese do autoklávu z nerezavějící oceli.Solutions A and B were mixed and the resulting solution was stirred at 5 ° C for 1 hour. Then, 12.57 g of colloidal silica (Ludox AS40, 40% in water) was added to the resulting solution. The mixture was stirred at room temperature for 16 hours and then at 70 ° C for a further 2 hours. The resulting gel was diluted with 10 mL of ethanol and transferred to a stainless steel autoclave.
Autokláv se vloží do sušárny a krystalizace se nechá probíhat za teploty 135 °C bez míchání po dobu 10 dnů. Po této době se autokláv rychle ochladí na teplotu místnosti a tuhá látka se oddělí od kapaliny odstředováním při frekvenci otáček 13 000 za minutu. Po vysušení za teploty 60 °C se organický templát odstraní z pórů zeolitu kalcinací za teploty 550 °C na vzduchu během 12 hodin.The autoclave is placed in an oven and the crystallization is allowed to proceed at 135 ° C without stirring for 10 days. After this time, the autoclave is rapidly cooled to room temperature and the solid is separated from the liquid by centrifugation at 13,000 rpm. After drying at 60 ° C, the organic template is removed from the zeolite pores by calcination at 550 ° C in air for 12 hours.
• Přiklad 5 ml tetraethylorthotitaničitanu se smíchá s 256 g destilované vody. Výsledná smés se ochladí na teplotu 5 °C a během doby, při které je smés udržována za této teploty, vytvoří se suspenze. Potom se ke vzniklé suspenzi přidá 103 ml peroxidu vodíku (hmotnostně 35% ve vodé). Po přidání suspenze přejde na žlutou barvu. Výsledný roztok se míchá za teploty 5 °C po dobu 3 hodin.Example 5 5 ml of tetraethyl orthotitanate are mixed with 256 g of distilled water. The resulting mixture was cooled to 5 ° C and a slurry formed during the time the mixture was maintained at this temperature. Then 103 ml of hydrogen peroxide (35% by weight in water) were added to the resulting suspension. Upon addition of the suspension, it turns yellow. The resulting solution was stirred at 5 ° C for 3 hours.
Zdroj hliníku, kterým je 0,3859 g práškového hliníku, a 366 g tetraethylamoniumhydroxidu (40% ve vodé) se uvedou do styku v kádince, která se uzavře, aby se zabránilo odpařování, a zahřívá na teplotu 80 °C po dobu 2 hodin. Poté co se všechen hliník rozpustí, k vzniklému roztoku se přidá 183 ml destilované vody. Výsledný roztok se ochladí na teplotu 5 °C.An aluminum source of 0.3859 g of powdered aluminum and 366 g of tetraethylammonium hydroxide (40% in water) is contacted in a beaker that is sealed to prevent evaporation and heated at 80 ° C for 2 hours. After all the aluminum has dissolved, 183 ml of distilled water are added. The resulting solution was cooled to 5 ° C.
Oba roztoky se smisí za vzniku světle žlutého roztoku, který se udržuje za míchání další hodinu při teplotě 5 °C.The two solutions were mixed to give a light yellow solution, which was kept under stirring at 5 ° C for an additional hour.
K vzniklému roztoku se potom přidá 61 g koloidního oxidu křemičitého (Aerosil, 200 m2/g). Smés se míchá za teploty místnosti po dobu 18 hodin a po této dobé se barva slabé neprůsvitného roztoku změní ze světle žluté na bílou. Potom se roztok udržuje za teploty 70 °C po dobu 2,5 hodiny, během které přejde roztok znovu na žlutou. Roztok se nechá ochladit na teplotu místnosti. Před přenesením roztoku do autoklávu z nerezavějící oceli, který je potažen teflonem (póly(tetrafluorethylenem)), o objemu 1000 ml se přidá 61 ml ethanolu. V předcházejících příkladech syntetická smés zabírala nejvýše dvě třetiny objemu autoklávu. V tomto příkladu syntetická směs zabírá přibližně 95 % objemu.61 g of colloidal silicon dioxide (Aerosil, 200 m 2 / g) are then added to the resulting solution. The mixture was stirred at room temperature for 18 hours, after which time the color of the weak opaque solution changed from light yellow to white. The solution was then maintained at 70 ° C for 2.5 hours, during which time the solution turned yellow again. The solution was allowed to cool to room temperature. 61 ml of ethanol are added before transferring the solution to a 1000 ml stainless steel autoclave coated with Teflon (poly (tetrafluoroethylene)). In the preceding examples, the synthetic mixture occupied no more than two-thirds of the volume of the autoclave. In this example, the synthetic composition occupies approximately 95% by volume.
Analýza plynné fáze ukazuje vysoký obsah ethylenu v horní části prostoru.Gas phase analysis shows a high ethylene content in the upper part of the space.
Autokláv se udržuje za teploty 140 °C bez míchání. Po 11 dnech tlak stoupne na 5,0 MPa. Krystaly se oddělí od matečných louhů a promyjí odstřelováním při frekvenci otáček 13 000 za minutu. Po vysušení za teploty 60 °C se organický templát odstraní z pórů zeolitu kalcinací za teploty 550 °C na vzduchu během 12 hodin.The autoclave is maintained at 140 ° C without stirring. After 11 days the pressure rises to 5.0 MPa. The crystals are separated from the mother liquors and washed by centrifugation at 13,000 rpm. After drying at 60 ° C, the organic template is removed from the zeolite pores by calcination at 550 ° C in air for 12 hours.
Příklad 6Example 6
Stejný způsob jako je popsán v příkladu 5 se použije k vyrobení syntetického gelu s tím rozdílem, že se všechna reakční činidla použijí v polovičním množství. Gel se přenese do autoklávu z nerezavějící oceli, který je potažen teflonem, o objemu 1000 ml a zabere přibližně 50 % objemu. Po uzavření autoklávu se zavede ethylen, aby se dosáhlo tlaku ethylenu 700 kPa. Následovně se autokláv zahřeje na teplotu 140 °C. Po 18 hodinách tlak vystoupí na 1,4 MPa. Do autoklávu se zavádí další ethylen, pro zvýšení tlaku na 3,4 MPa. Nakonec po 3 dnech tlak, který vystoupil na 3,6 MPa, se zvýší na 4,4 MPa přidáním dalšího ethylenu. V tomto stupni činí molární poměr ethylenu k tetraethylamoniumhydroxidu přibližné 0,4:1. Po celkem 13 dnech, kdy tlak činí 5,0 MPa, se autokláv rychle ••«r.The same method as described in Example 5 was used to make a synthetic gel except that all reagents were used in half. The gel is transferred to a 1000 ml Teflon-coated stainless steel autoclave and occupies approximately 50% by volume. After closing the autoclave, ethylene was introduced to achieve an ethylene pressure of 700 kPa. The autoclave is then heated to 140 ° C. After 18 hours the pressure rises to 1.4 MPa. Additional ethylene was introduced into the autoclave to increase the pressure to 3.4 MPa. Finally, after 3 days, the pressure that has risen to 3.6 MPa is increased to 4.4 MPa by addition of additional ethylene. At this stage, the molar ratio of ethylene to tetraethylammonium hydroxide is about 0.4: 1. After a total of 13 days at a pressure of 5.0 MPa, the autoclave was rapidly heated.
ochladí. Krystaly se oddělí od matečných louhů a promyjí odstředováním při frekvenci otáček 13 000 za minutu. Po vysušeni za teploty 60 °C se organický templát odstraní z pórů zeolitu kalcinací za teploty 550 °C na vzduchu během 12 hodin.cools. The crystals are separated from the mother liquors and washed by centrifugation at 13,000 rpm. After drying at 60 ° C, the organic template is removed from the zeolite pores by calcination at 550 ° C in air for 12 hours.
Srovnávací přiklad 2Comparative example
Syntéze se provádí jak uvedl M. A. Camblor a kol. v J. Chem; Soc. Chem. Comm. 8, 589 /1992/.The synthesis is carried out as described by M. A. Camblor et al. in J. Chem; Soc. Chem. Comm. 8, 589 (1992).
33,95 g tetraethylamoniumhydroxidu (40% ve vodě) se zředí 40,00 g destilované vody, ke které se přidá 0,9 ml tetraethylorthotitaničitanu. Vznikne bílá sraženina. Potom se přidá 9,99 g koloidního oxidu křemičitého (Aerosil 200 m2/g) a nakonec se přidá 0,32 g nonahydrátu dusičnanu hlinitého Al(NO3)3.9H2O v 6,01 g destilované vody.Dissolve 33.95 g of tetraethylammonium hydroxide (40% in water) with 40.00 g of distilled water to which 0.9 ml of tetraethyl orthotitanate is added. A white precipitate formed. Then 9.99 g of colloidal silicon dioxide (Aerosil 200 m 2 / g) is added and finally 0.32 g of aluminum nitrate Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O in 6.01 g of distilled water is added.
Výsledný gel se přenese do autoklávu z nerezavějící oceli, který je potažen teflonem, a udržuje za teploty 135 °C po dobu 10 dnů, při otáčení s frekvencí otáček 50 za minutu. Autokláv rychle ochladí. Krystaly se oddělí od matečných louhů a promyjí odstředováním při frekvenci otáček 13 000 za minutu. Po vysušení při teplotě 60 °C se organický templát odstraní z pórů zeolitu kalcinací za teploty 550 °C na vzduchu během 12 hodin.The resulting gel was transferred to a Teflon-coated stainless steel autoclave and held at 135 ° C for 10 days, rotating at 50 rpm. The autoclave rapidly cools. The crystals are separated from the mother liquors and washed by centrifugation at 13,000 rpm. After drying at 60 ° C, the organic template is removed from the zeolite pores by calcination at 550 ° C in air for 12 hours.
Srovnávací příklad 3Comparative example
Příklad 2 se opakuje při molárním poměru oxidu křemičitého k oxidu hlinitému 101:1 a 1,49 mol tetraethylamoniumhydroxidu na mol oxidu křemičitého.Example 2 is repeated at a molar ratio of silica to alumina of 101: 1 and 1.49 moles of tetraethylammonium hydroxide per mole of silica.
Nedostanou se žádné tuhé látky.There will be no solids.
Tabulka 1Table 1
Podmínky pro syntézuConditions for synthesis
Příklad Složení gelu (molární poměr)Example Gel composition (molar ratio)
č. SÍO2/TÍO2 SÍO2/A12O3 OH“/SÍO2 EtOH/SÍO2 H2O/SÍO2 a No. SiO 2 / SiO 2 SiO 2 / Al 2 O 3 OH "/ SiO 2 EtOH / SiO 2 H 2 O / SiO 2 a
aH2O/SiO2: Hodnota v závorce uvádí poměr H2O/SiO2 po odpaření b: Míchání s frekvencí otáček 50 za minutu a H 2 O / SiO 2 : The value in parentheses indicates the ratio of H 2 O / SiO 2 after evaporation b : Stirring at 50 rpm
Tabulka 2Table 2
Charakterizace produktu Příklad PoznámkyProduct Characterization Example Notes
č.C.
Výtěžek (%)Yield (%)
XRDXRD
(1): velmi slabý (2): slabý (3): silný(1): very weak (2): weak (3): strong
Výsledky v tabulkách 1 a 2 ukazují, s odvoláním na srovnávací příklad 1 a příklad 1, důležitost dozrávání syntetické směsi před hydrotermickým zpracováním. Infračervené spektrum u srovnávacího příkladu 1 nevykazuje ani typické systémové vibrace 0-zeolitu při vlnových délkách 575 a 525 cm'1, ani Ti=O vibrace při vlnové délce 960 cm1 a rentgenová difrekce (XRD) ukazuje na nepřítomnost krystalinity. Při DRS testování jsou velmi silné pásy při — 1The results in Tables 1 and 2 show, with reference to Comparative Example 1 and Example 1, the importance of maturation of the synthetic composition prior to hydrothermal treatment. The infrared spectrum of Comparative Example 1 shows neither the typical systemic vibration of O-zeolite at 575 and 525 cm -1 , nor the Ti = 0 vibration at 960 cm 1, and X-ray diffraction (XRD) indicates the absence of crystallinity. In DRS testing, very strong bands are at - 1
800 cm , připisované aglomerovanemu oxidu titaničitému, a při 34 000 cm1, připisované jemně dispergovanému oxidu titaničitému. Naproti tomu v příkladu 1, který se provádí s dozráváním, jsou přítomny všechny výše zmíněné infračervené pásy, i když pás při 960 cm1 je slabý, zatímco výše zmíněné DRS pásy jsou přítomny, jsou slabé a jsou doprovázeny silným800 cm, ascribed to agglomerated titanium dioxide, and at 34,000 cm @ 1 , ascribed to finely dispersed titanium dioxide. In contrast, in the ripening example, all of the above infrared bands are present, although the band at 960 cm 1 is weak, while the above DRS bands are present, are weak and are accompanied by a strong
- pásem při 47 500 cm1, připisovaným titanu v systému zeolitu. Výtěžek 4 % je však velmi nízký. Přitom výtěžek se vypočítá takto:- band at 47500 cm 1 ascribable to the titanium of the zeolite. However, the yield of 4% is very low. The yield is calculated as follows:
hmotnost získaného kalcinovaného zeolitu výtěžek % = 100 x -:— hmotnost oxidu křemičitého a oxidu hlinitého v geluweight of calcined zeolite recovered yield% = 100 x - : - weight of silica and alumina in gel
V příkladu 2, kde se použije zdroj oxidu křemičitého stabilizovaný amoniovými iony, dosáhne se mnohem vyššího výtěžku, 20%, a DRS pásy připisované fázi oxidu titaničitého chybějí.In Example 2, where an ammonium-stabilized silica source is used, a much higher yield of 20% is achieved, and the DRS bands attributed to the titanium dioxide phase are absent.
V příkladu 3 se s vyšším obsahem titanu, vyšší teplotou a delší dobou krystalizace dosáhne vyššího výtěžku (35 %).In Example 3, a higher yield (35%) is achieved with a higher titanium content, higher temperature and longer crystallization time.
V příkladu 4 vyšší výtěžek (75 %) vyplývá z vyššího obsahu hliníku, ale silnější pás při vlnové délce 34 000 cm“1 ukazuje na přítomnost oxidu titaničitého, co může být známkou společné tvorby β-hliníku, hliníkem obohaceného β-titanu a oxidu titaničitého.In Example 4, a higher yield (75%) results from a higher aluminum content, but a thicker band at 34,000 cm -1 indicates the presence of titanium dioxide, which may be indicative of the common formation of β-aluminum, aluminum-enriched β-titanium and titanium dioxide. .
V příkladech 5 a 6 se udržuje vysoký tlak ethylenu, v příkladu 5 malou horní částí prostoru a v příkladu 6 přidáváním ethylenu během krystalizace. Dosahují se vysoké výtěžky, co není známkou kontaminace oxidu titaničitého.In Examples 5 and 6, high ethylene pressure was maintained, in Example 5 a small upper part of the space, and in Example 6 by the addition of ethylene during crystallization. High yields are obtained, which is not a sign of titanium dioxide contamination.
Ve srovnávacím příkladu 2 nejsou přítomny pásy při 47 500 cm1 a přítomnost jiných dvou DRS pásů je ukazatelem toho, že se dosahuje podstatně odlišné struktury Ti-β zeolitu při způsobu podle tohoto vynálezu, ve srovnání s uvedenými postupy.In Comparative Example 2, the bands are not present at 47,500 cm -1 and the presence of the other two DRS bands is indicative of a substantially different structure of the Ti-β zeolite in the process of the present invention as compared to the above processes.
Celkové výsledky ukazují, že optimální syntéza má tyto charakteristické znaky:Overall results show that optimal synthesis has the following characteristics:
vysoký tlak ethylenu, dozráváni syntetického gelu, přítomnost peroxidu, nepřítomnost kationů alkalických kovů a nízký obsah hliníku.high ethylene pressure, synthetic gel maturation, peroxide presence, absence of alkali metal cations and low aluminum content.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/EP1993/001972 WO1994002245A1 (en) | 1992-07-24 | 1993-07-23 | Catalysts and their use in oxidation of satured hydrocarbons |
GB9406432A GB9406432D0 (en) | 1993-07-23 | 1994-03-31 | Process for the manufacture of a zeolite |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CZ18596A3 true CZ18596A3 (en) | 1996-07-17 |
Family
ID=10752838
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CZ96185A CZ18596A3 (en) | 1993-07-23 | 1994-07-23 | PROCESS FOR PRODUCING Ti-, V- OR Zr- BETA ZEOLITE AND ZEOLITE PRODUCED IN SUCH A WAY |
Country Status (8)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0710216A1 (en) |
JP (1) | JPH09500860A (en) |
AU (1) | AU678597B2 (en) |
BR (1) | BR9407200A (en) |
CA (1) | CA2167279A1 (en) |
CZ (1) | CZ18596A3 (en) |
PL (1) | PL312687A1 (en) |
WO (1) | WO1995003249A1 (en) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB9406434D0 (en) * | 1994-03-31 | 1994-05-25 | Exxon Chemical Patents Inc | Zeolites and processes employing them |
FR2730723B1 (en) * | 1995-02-17 | 1997-04-30 | Rhone Poulenc Chimie | ZEOLITHE TI-BETA, ITS PREPARATION METHOD AND ITS USE AS AN OXIDATION CATALYST |
FR2869894B1 (en) * | 2004-05-10 | 2007-02-23 | Inst Francais Du Petrole | METHOD FOR SYNTHESIZING DIRECT SYNTHESIS CRYSTALLIZED METALLOALUMINOSILICATE |
US11976035B2 (en) | 2019-06-12 | 2024-05-07 | Nouryon Chemicals International B.V. | Process for the production of diacyl peroxides |
EP3983370B1 (en) | 2019-06-12 | 2023-08-02 | Nouryon Chemicals International B.V. | Process for the production of diacyl peroxides |
BR112021024870A2 (en) * | 2019-06-12 | 2022-01-18 | Nouryon Chemicals Int Bv | Method for isolating carboxylic acid from an aqueous side stream of an organic peroxide production process |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8409282D0 (en) * | 1984-04-10 | 1984-05-23 | Ici Plc | Synthesis of zeolitic materials |
ES2037596B1 (en) * | 1991-07-31 | 1994-02-16 | Univ Politecnica De Valencia E | SYNTHESIS OF AN ISOMORPHIC SILICOALUMINOTITANATE TO ZEOLITE BETA, ACTIVE FOR THE SELECTIVE OXIDATION OF ORGANIC COMPOUNDS. |
-
1994
- 1994-07-23 AU AU75328/94A patent/AU678597B2/en not_active Ceased
- 1994-07-23 JP JP7504956A patent/JPH09500860A/en active Pending
- 1994-07-23 PL PL94312687A patent/PL312687A1/en unknown
- 1994-07-23 WO PCT/EP1994/002457 patent/WO1995003249A1/en not_active Application Discontinuation
- 1994-07-23 CA CA002167279A patent/CA2167279A1/en not_active Abandoned
- 1994-07-23 CZ CZ96185A patent/CZ18596A3/en unknown
- 1994-07-23 EP EP94925391A patent/EP0710216A1/en not_active Ceased
- 1994-07-23 BR BR9407200A patent/BR9407200A/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09500860A (en) | 1997-01-28 |
PL312687A1 (en) | 1996-05-13 |
AU7532894A (en) | 1995-02-20 |
CA2167279A1 (en) | 1995-02-02 |
EP0710216A1 (en) | 1996-05-08 |
WO1995003249A1 (en) | 1995-02-02 |
AU678597B2 (en) | 1997-06-05 |
BR9407200A (en) | 1996-09-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5621122A (en) | Epoxidation process | |
Tuel | Synthesis, characterization, and catalytic properties of titanium silicoaluminophosphate TAPSO-5 | |
EP0651674B1 (en) | Catalysts and their use in oxidation of satured hydrocarbons | |
Wu et al. | A novel titanosilicate with MWW structure: II. Catalytic properties in the selective oxidation of alkenes | |
Wilkenhöner et al. | Influence of pore and crystal size of crystalline titanosilicates on phenol hydroxylation in different solvents | |
Wu et al. | A novel titanosilicate with MWW structure: III. Highly efficient and selective production of glycidol through epoxidation of allyl alcohol with H2O2 | |
CA2423666C (en) | Crystalline mww-type titanosilicate, its preparation and use thereof for producing epoxides | |
CN101291877B (en) | Preparation of titanosilicate zeolite ts-1 | |
Zuo et al. | Role of pentahedrally coordinated titanium in titanium silicalite-1 in propene epoxidation | |
EP0376453B1 (en) | The oxidation of saturated hydrocarbon chains | |
RU2140819C1 (en) | TITANIUM-CONTAINING ZEOLITE, METHOD OF ITS PRODUCTION (Versions), METHOD OF EPOXIDATION OF OLEFINS AND DIQUATERNARY AMMONIUM COMPOUND FOR PRODUCTION OF TITANIUM-CONTAINING ZEOLITE | |
Wang et al. | Ultrafast synthesis of nanosized Ti-Beta as an efficient oxidation catalyst via a structural reconstruction method | |
Ding et al. | Clean synthesis of acetaldehyde oxime through ammoximation on titanosilicate catalysts | |
Wang et al. | Synthesis of Ti-containing extra-large-pore zeolites of Ti-CIT-5 and Ti-SSZ-53 and their catalytic applications | |
Liu et al. | Isomorphous incorporation of tin ions into extra-large pore framework with high-stannum content as efficient Lewis acid catalyst | |
CZ18596A3 (en) | PROCESS FOR PRODUCING Ti-, V- OR Zr- BETA ZEOLITE AND ZEOLITE PRODUCED IN SUCH A WAY | |
CZ274196A3 (en) | Beta-zeolite process of its preparation and use | |
US20040034258A1 (en) | Crystalline MWW-type titanosilicate catalyst for producing oxidized compound, production process for the catalyst, and process for producing oxidized compound by using the catalyst | |
WO1998035910A1 (en) | Metal molecular sieve catalysts | |
Wróblewska et al. | Synthesis and characteristics of titanium silicalite TS-1, Ti-Beta and Ti-MWW catalysts |