EA015997B1 - СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛАЛЮМОФОСФАТНОГО (МеАФО) МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА - Google Patents

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛАЛЮМОФОСФАТНОГО (МеАФО) МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА Download PDF

Info

Publication number
EA015997B1
EA015997B1 EA200901233A EA200901233A EA015997B1 EA 015997 B1 EA015997 B1 EA 015997B1 EA 200901233 A EA200901233 A EA 200901233A EA 200901233 A EA200901233 A EA 200901233A EA 015997 B1 EA015997 B1 EA 015997B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
bta
temp
meafo
desirable
safo
Prior art date
Application number
EA200901233A
Other languages
English (en)
Other versions
EA015997B9 (ru
EA200901233A1 (ru
Inventor
Вальтер Вермейрен
Николай Нестеренко
Каролина Петитто
Франческо Ди Ренцо
Франсуа Фажюла
Original Assignee
Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй
Сентр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик (Снрс)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй, Сентр Насьональ Де Ля Решерш Сьянтифик (Снрс) filed Critical Тотал Петрокемикалс Рисерч Фелюй
Publication of EA200901233A1 publication Critical patent/EA200901233A1/ru
Publication of EA015997B1 publication Critical patent/EA015997B1/ru
Publication of EA015997B9 publication Critical patent/EA015997B9/ru

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B37/00Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
    • C01B37/06Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B37/00Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
    • C01B37/06Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C01B37/08Silicoaluminophosphates [SAPO compounds], e.g. CoSAPO
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/20Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only oxygen atoms as heteroatoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/26Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from organic compounds containing only halogen atoms as hetero-atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C1/00Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon
    • C07C1/32Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen
    • C07C1/321Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a non-metal atom
    • C07C1/322Preparation of hydrocarbons from one or more compounds, none of them being a hydrocarbon starting from compounds containing hetero-atoms other than or in addition to oxygen or halogen the hetero-atom being a non-metal atom the hetero-atom being a sulfur atom
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82Phosphates
    • C07C2529/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/82Phosphates
    • C07C2529/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C07C2529/85Silicoaluminophosphates (SAPO compounds)
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/20Technologies relating to oil refining and petrochemical industry using bio-feedstock
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P30/00Technologies relating to oil refining and petrochemical industry
    • Y02P30/40Ethylene production

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)

Abstract

Настоящее изобретение относится к способу получения металлалюмофосфатного (МеАФО) молекулярного сита, включающему: а) образование реакционной смеси, содержащей влияющий на текстуру агент (ВТА), органический темплатный агент (ТЕМП), по меньшей мере один реакционноспособный неорганический источник МеО, нерастворимый в ВТА, реакционноспособные источники AlОи PO; б) кристаллизацию вышеуказанной реакционной смеси до образования кристаллов металлалюмофосфата; в) извлечение твердого продукта реакции; г) промывку указанного продукта водой для удаления ВТА и д) обжиг указанного продукта для удаления органического темплата. В обычном воплощении указанная реакционная смесь имеет следующий состав, выраженный в показателях молярных отношений оксидов: ТЕМП/AlО=0,3-5, более предпочтительно 0,5-2; MeO/AlО=0,005-2,0, более предпочтительно 0,022-0,8; РО/AlО=0,5-2, более предпочтительно 0,8-1,2; ВТА/AlО=3-30, более предпочтительно 6-20. В обычном воплощении металлалюмофосфатные (МеАФО) молекулярные сита, полученные вышеописанным способом, имеют слоистую морфологию кристаллов, имеющих эмпирический химический состав на безводной основе после синтеза и обжига, выраженный формулой HMeAlPO, где y+z+k=1, x≤y, значение у составляет от 0,0008 до 0,4 и более предпочтительно от 0,005 до 0,18; значение z составляет от 0,25 до 0,67 и более предпочтительно от 0,38 до 0,5525; значение k составляет от 0,2 до 0,67 и более предпочтительно от 0,36 до 0,54; причем указанное молекулярное сито имеет преимущественно пластинчатую морфологию кристаллов. В преимущественном воплощении МеАФО, полученные по способу согласно изобретению, по существу, имеют структуру СНА или AEI либо их смеси. Предпочтительно они, по существу, имеют структуру САФО 18 или САФО 34 либо их смеси. Настоящее изобретение также

Description

Настоящее изобретение относится к способу получения металлалюмофосфатного (МеАФО) молекулярного сита.
Металлалюмофосфатные молекулярные сита по изобретению являются полезными в качестве катализаторов во многих процессах, включая крекинг, гидрокрекинг, изомеризацию, реформинг, депарафинизацию, алкилирование, переалкилирование, конверсию метанола в легкие олефины. Ограниченное предложение и возрастающая стоимость сырой нефти вынуждают искать альтернативные способы получения углеводородных продуктов. Одним таким способом является конверсия кислородсодержащих, галогенсодержащих или серосодержащих органических соединений в углеводороды и в особенности в легкие олефины (под легкими олефинами понимают олефины от С2 до С4) или бензин и ароматические соединения. Интерес к конверсии метанола в олефин (КМО) основан на том факте, что оксигенаты, в особенности метанол, можно получить из угля, биомассы, органических отходов или природного газа путем получения синтез-газа, который затем перерабатывают с получением метанола.
Уровень техники
В патенте υδ 4440871 описаны микропористые кристаллические силикоалюмофосфаты (называемые САФО), поры которых однородны и имеют номинальный диаметр более примерно 3 А, и основной эмпирический химический состав которых в синтезированной и безводной форме представляет собой тК:(81хА1уР22, где В представляет собой по меньшей мере один органический темплатный агент, присутствующий во внутрикристаллической системе пор, т имеет значение от 0,02 до 0,3, причем т представляет собой количество молей В, присутствующих на моль (81хА1уР22; где х, у и ζ представляют собой молярные доли кремния, алюминия и фосфора соответственно, присутствующих в виде тетраэдрических оксидов, причем указанные молярные доли являются такими, что они находятся внутри специфической области на тройной диаграмме δί,Α1;ζ. Способ получения указанного САФО включает образование реакционной смеси, содержащей реакционноспособные источники 8Ю2, А12О3 и Р2О5 и органический темплатный агент, причем указанная реакционная смесь имеет состав, выраженный в показателях молярных отношений оксидов: аВЮ^ЗцА^Р^О^ЬНЮ, где В представляет органический темплатный агент, значение а достаточно большое для того, чтобы образовать эффективное количество В, и составляет от 0 до 3, значение Ь составляет от 0 до 500; х, у и ζ представляют собой молярные доли кремния, алюминия и фосфора соответственно, в компоненте (8тА1уРЭО2 и значение каждого из них составляет по меньшей мере 0,01; а также кристаллизацию полученной таким образом реакционной смеси при температуре по меньшей мере 100°С до образования кристаллов силикоалюмофосфата.
И8 6207872 относится к способу конверсии метанола в легкие олефины, включающему приведение метанола в контакт с катализатором при условиях конверсии, причем катализатор включает кристаллическое металлалюмофосфатное молекулярное сито, имеющее химический состав на безводной основе, выраженный эмпирической формулой (ЕЬхАЦРДОг, где ЕЬ представляет собой металл, выбираемый из группы, состоящей из кремния, магния, цинка, железа, кобальта, никеля, марганца, хрома и их смесей; х представляет собой молярную долю ЕЬ, и его значение составляет по меньшей мере 0,005; у представляет собой молярную долю А1, и его значение составляет по меньшей мере 0,01; ζ представляет собой молярную долю Р, и его значение составляет по меньшей мере 0,01, и x+у+ζ=1, причем молекулярное сито отличается тем, что оно преимущественно имеет пластинчатую морфологию кристаллов, где средний наименьший размер кристалла составляет по меньшей мере 0,1 мкм и имеет соотношение сторон менее или равное 5.
И8 6334994 относится к микропористой кристаллической силикоалюмофосфатной композиции, теоретический состав которой на безводной основе, после синтеза и обжига, представляет собой Н,Х|,А1уР/О2. где значения и и х составляют от 0,01 до 0,05, а значения у и ζ составляют от 0,4 до 0,6, где композиция является продуктом смешанной фазы, включающим силикоалюмофосфаты со структурой АЕ1 и СНА, изготовленные при кристаллизации в одной стадии, не содержащим физических смесей без примесей, причем продукт после обжига на воздухе при 550°С в течение 4 ч показывает специфическую рентгеновскую дифрактограмму и кривые дифракционного рентгеновского анализа.
ЕР 893159 относится к способу получения катализаторов, включающих модифицированные диоксидом кремния кристаллические силикоалюмофосфатные молекулярные сита, который включает добавление алкоксида алюминия к водному раствору амина или органической аммониевой соли, охлажденному до температуры не выше 20°С, за которым следует гидролиз до образования однородного водного коллоидного раствора или раствора гидроксида алюминия, добавление к коллоидному раствору или раствору диоксида кремния или других соединений, являющихся источником кремния, и фосфорной кислоты или других соединений, являющихся источником фосфора, при необходимости, наряду с источником металла, выбираемого из группы, состоящей из Ы, Τι, Ζγ, V, Сг, Мп, Ее, Со, Ζη, Ве, Мд, Са, В, Оа и Ое, гидротермическую обработку получаемой смеси с образованием кристаллического силикоалюмофосфатного молекулярного сита и затем модификацию кристаллического силикоалюмофосфатного молекулярного сита диоксидом кремния.
υδ 2005 0096214 (υδ 6953767) относится к способу получения олефинового продукта из оксигенатного сырья, включающему приведение указанного оксигенатного сырья в контакт с катализатором,
- 1 015997 включающим силикоалюмофосфатное молекулярное сито, содержащее по меньшей мере одну проросшую фазу молекулярных сит, имеющих решетку типов ΑΕΙ и СНА, где указанная проросшая фаза имеет отношении ΑΕΙ/СНА примерно от 5/95 до 40/60, как определено с использованием программного обеспечения ΩΙΕΤαΧ и способа рентгеновской дифракции порошка обожженного образца указанного силикоалюмофосфатного молекулярного сита, при условиях, эффективных для образования олефинового продукта.
Также описан способ получения молекулярного сита для указанного способа, включающий:
(а) соединение реакционноспособного источника кремния, реакционноспособного источника фосфора и гидратированного оксида алюминия в присутствии органического направляющего структуру агента (темплата) с образованием смеси;
(б) непрерывное перемешивание и нагревание смеси, приготовленной на стадии (а), до температуры кристаллизации;
(в) выдержку смеси при температуре кристаллизации и при перемешивании в течение от 2 до 150 ч;
(г) извлечение кристаллов силикоалюмофосфатного молекулярного сита;
(д) где смесь, приготовленная на стадии (а), имеет следующий молярный состав:
Р2О5:А12О3 от 0,6:1 до 1,2:1,
8ίΘ2:Α12Θ3 от 0,005:1 до 0,35:1,
Н2О:А12О3 от 10:1 до 40:1, и темплат представляет собой тетраэтиламмониевое соединение.
Во всех упомянутых выше документах предшествующего уровня техники для влияния на кристаллическую структуру материала использовали только темплат и/или специфические условия реакции. Было обнаружено, что при приготовлении указанного МеАФО в присутствии одного темплата, одного влияющего на текстуру агента (вид темплата), неорганического источника металла, нерастворимого во влияющем на текстуру агенте, источника Α1 и Р, причем все эти ингредиенты находятся в специфических пропорциях, получают МеАФО, обладающий высокой эффективностью в процессе КМО. Темплат может представлять собой гидроксид тетраэтиламмония (ТЭАОН) или амин. Влияющий на текстуру агент может представлять собой спирт, диол или глицерин.
И8 6540970 относится к способу получения металлалюмофосфатного (МеАФО) молекулярного сита, причем указанный способ включает следующие стадии:
обеспечение источника оксида алюминия, источника фосфора, воды и темплата, подходящего для образования МеАФО молекулярного сита, обеспечение источника металла, включающего металлические частицы, причем размер указанных металлических частиц, измеренный по их наибольшему измерению, равен или менее 5 нм, обеспечение водорастворимого органического растворителя, способного к растворению указанного источника металла, образование смеси для синтеза из указанного источника оксида алюминия, указанного источника фосфора, указанной воды, указанного темплата, указанного источника металла и указанного растворителя и образование МеАФО молекулярного сита из указанной смеси для синтеза.
Предпочтительно водорастворимый органический растворитель, способный к растворению источника металла, выбирают из группы, состоящей из сульфоксидов и кислородсодержащих углеводородов от С1 до С5. Предпочтительно кислородсодержащий углеводород выбирают из группы, состоящей из спиртов (разветвленных или нормальных), кетонов, альдегидов, диолов и кислот. Подходящие растворители включают один или более растворителей, выбранных из группы, состоящей из ацетона, 1,2пропандиола, 1,3-пропандиола, метанола, этанола, пропанола, изопропанола, бутанола и этиленгликоля. Предпочтительно растворитель представляет собой спирт. Получаемые продукты представляют собой изокристаллические сфероидальные частицы, включающие молекулярное сито САФО. Размеры частиц составляют от 0,5 до 30 мкм в диаметре.
Этот способ не приводит к МеАФО с очень тонкой слоистой пластинчатой морфологией кристаллов.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение относится к способу получения металлалюмофосфатного (МеАФО) молекулярного сита, причем указанный способ включает:
а) образование реакционной смеси, содержащей влияющий на текстуру агент (ВТА), органический темплатный агент (ТЕМП), по меньшей мере, реакционноспособный неорганический источник МеО2, по существу, нерастворимый в ВТА, реакционноспособные источники А12О3 и Р2О5,
б) кристаллизацию указанной реакционной смеси до образования кристаллов металлалюмофосфата;
в) извлечение твердого продукта реакции;
г) промывку указанного продукта водой для удаления ВТА и
д) обжиг указанного продукта для удаления органического темплата.
В обычном воплощении указанная реакционная смесь имеет следующий состав, выраженный в показателях молярных отношений оксидов:
- 2 015997
ТЕМП/А12Оз=0,3-5, более предпочтительно 0,5-2
Ме02/А120з=0,005-2,0, более предпочтительно 0,022-0,8
Р2О5/А12Оз=0,5-2, более предпочтительно 0,8-1,2
ВТА/А12Оз=3-30, более предпочтительно 6-20
В преимущественном воплощении ТЕМП/А12Оз=0,5-2; Ме02/А1203=0,022-0,8; Р2О5/А12Оз=0,8-1,2 и ВТА/А12Оз=6-20.
В первом предпочтительном Р2О5/А12Оз=0,8-1,2 и ВТА/А12Оз=6-20.
Во втором предпочтительном
Р2О5/А12Оз=0,8-1,2 и ВТА/А12Оз=6-20.
В третьем предпочтительном
Р2О5/А12Оз=0,8-1,2 и ВТА/А12Оз=6-20.
воплощении воплощении воплощении
ТЕМП/А12Оз=0,5-2;
ТЕМП/А12Оз=0,7-2;
ТЕМП/А12Оз=0,7-2;
Ме02/А1203=0,022-0,7;
Ме02/А1203=0,05-0,7;
Ме02/А1203=0,05-0,6;
Металлалюмофосфатные (МеАФО) молекулярные сита, полученные вышеописанным способом, имеют слоистую морфологию кристаллов.
В обычном воплощении металлалюмофосфатные (МеАФО) молекулярные сита, полученные вышеописанным способом, имеют слоистую морфологию кристаллов, имеющих эмпирический химический состав на безводной основе, после синтеза и обжига, выражаемый формулой НхМеуА12РкО2, где у+/+к=1, х<у, значение у составляет от 0,0008 до 0,4 и более предпочтительно от 0,005 до 0,18, значение ζ составляет от 0,25 до 0,67 и более предпочтительно от 0,38 до 0,55, значение к составляет от 0,2 до 0,67 и более предпочтительно от 0,36 до 0,54, причем молекулярное сито имеет преимущественно пластинчатую морфологию кристаллов.
Значения у, ζ и к в обычном воплощении получают путем соотношений ингредиентов, описанных в обычном воплощении вышеописанного способа.
В преимущественном воплощении значение у составляет от 0,005 до 0,18, значение ζ составляет от 0,38 до 0,55 и значение к составляет от 0,36 до 0,54.
В первом предпочтительном воплощении значение у составляет от 0,005 до 0,16, значение ζ составляет от 0,39 до 0,55 и значение к составляет от 0,37 до 0,54.
Во втором предпочтительном воплощении значение у составляет от 0,011 до 0,16, значение ζ составляет от 0,39 до 0,55 и к значение составляет от 0,37 до 0,54.
В третьем предпочтительном воплощении значение у составляет от 0,011 до 0,14, значение ζ составляет от 0,40 до 0,55 и значение к составляет от 0,38 до 0,54.
Значения у, ζ и к в преимущественном, первом, втором и третьем воплощениях, описанных выше, получают путем использования соотношений ингредиентов, описанных соответственно в преимущественном, первом, втором и третьем предпочтительных воплощениях вышеописанного способа.
В преимущественном воплощении МеАФО, полученный согласно способу по изобретению, имеет, по существу, структуру СНА или ΑΕΙ либо их смеси. Предпочтительно они имеют, по существу, структуру САФО 18 или САФО 34 либо их смеси.
Настоящее изобретение также относится к катализаторам, состоящим из вышеописанных МеАФО молекулярных сит, полученных по способу согласно изобретению, или включающим вышеописанные МеАФО молекулярные сита, полученные по способу согласно изобретению.
Настоящее изобретение также относится к способу получения олефинового продукта из кислород содержащего, галогенсодержащего или серосодержащего органического сырья, где указанное кислород содержащее, галогенсодержащее или серосодержащее органическое сырье приводят в контакт с вышеуказанным катализатором при условиях, эффективных для превращения кислородсодержащего, галогенсодержащего или серосодержащего органического сырья в олефиновые продукты.
Согласно преимущественному воплощению изобретения указанные олефиновые продукты разделяют на фракции для образования потока, по существу, содержащего этилен, и по меньшей мере часть указанного потока подают рециклом на катализатор для увеличения выработки пропилена и, в таком случае, гибкости выработки этилена по отношению к пропилену. Преимущественно отношение этилена к кислородсодержащему, галогенсодержащему или серосодержащему органическому сырью составляет 1,8 или менее.
Подробное описание изобретения
В отношении пластинчатой морфологии кристаллов под словом преимущественно подразумевают, что такую морфологию имеет преимущественно более 50% кристаллов. Предпочтительно по меньшей мере 70% кристаллов имеют пластинчатую морфологию и наиболее предпочтительно по меньшей мере 90% кристаллов имеют пластинчатую морфологию. Термин по существу, относящийся к СНА или ΑΕΙ структуре, означает, что преимущественно более 80 мас.%, предпочтительно более 90% МеАФО по изобретению имеют структуру СНА или ΑΕΙ либо их смеси. Термин по существу, относящийся к структуре САФО 18 или САФО 34, означает, что преимущественно более 80 мас.%, предпочтительно более 90% МеАФО по изобретению имеют структуру САФО 18 или САФО 34 либо их смеси.
- 3 015997
Что касается Ме, он преимущественно представляет собой металл, выбираемый из группы, состоящей из кремния, германия, магния, цинка, железа, кобальта, никеля, марганца, хрома и их смесей. Предпочтительными металлами являются кремний, магний и кобальт, причем кремний или германий являются особенно предпочтительными.
Что касается ВТА, в качестве примера можно упомянуть 1,2-пропандиол, 1,3-пропандиол, метанол, этанол, пропанол, изопропанол, бутанол, глицерин или этиленгликоль.
Что касается органического темплатного агента, он может представлять собой любой из предложенных ранее агентов для применения в синтезе обычных цеолитовых алюмосиликатов и микропористых алюмофосфатов. В общем, эти соединения содержат элементы Группы УА Периодической таблицы элементов, в частности азот, фосфор, мышьяк и сурьму, предпочтительно N или Р и наиболее предпочтительно Ν, причем эти соединения также содержат по меньшей мере одну алкильную или арильную группу, имеющую от 1 до 8 атомов углерода. Особенно предпочтительными азотсодержащими соединениями для применения в качестве темплатных агентов являются амины и четвертичные соединения аммония, причем последние представлены общей формулой Κ4Ν+, где каждый К представляет собой алкильную или арильную группу, содержащую от 1 до 8 атомов углерода. Полимерные четвертичные аммониевые соли, такие как [(Ο14Η32Ν2)(ΘΗ)2]Χ, где значение х составляет по меньшей мере 2, также подходят для применения. Преимущественно используют как моно-, ди-, так и триамины либо по отдельности, либо в сочетании с четвертичным соединением аммония, либо с другим темплатным соединением. Примеры темплатных агентов включают катионы тетраметиламмония, тетраэтиламмония, тетрапропиламмония или тетрабутиламмония; ди-н-пропиламин, трипропиламин, триэтиламин; диэтиламин, триэтаноламин; пиперидин; морфолин; циклогексиламин; 2-метилпиридин; Ν,Ν-диметилбензиламин; Ν,Νдиэтилэтаноламин; дициклогексиламин; Ν,Ν-диметилэтаноламин; холин; Ν,Ν'-диметилпиперазин; 1,4диазабицикло(2,2,2)октан; Ν-метилдиэтаноламин, Ν-метилэтаноламин; Ν-метилпиперидин; 3метилпиперидин; Ν-метилциклогексиламин; 3-метилпиридин; 4-метилпиридин; хинуклидин; ион Ν,Ν'диметил-1,4-диазабицикло(2,2,2)октана; ди-н-бутиламин, неопентиламин, ди-н-пентиламин; изопропиламин; трет-бутиламин; этилендиамин; пирролидин и 2-имидазолидон. Преимущественно органический темплатный агент выбирают из гидроксида тетраэтиламмония (ТЭАОН), диизопропилэтиламина (ДПЭА), солей тетраэтиламмония, циклопентиламина, аминометилциклогексана, пиперидина, триэтиламина, диэтиламина, циклогексиламина, триэтилгидроксиэтиламина, морфолина, дипропиламина, пиридина, изопропиламин ди-н-пропиламина, гидроксида тетра-н-бутиламмония, диизопропиламина, ди-нпропиламина, н-бутилэтиламина, ди-н-бутиламина и ди-н-пентиламина, и их сочетаний. Предпочтительно темплат представляет собой соединение тетраэтиламмония, выбираемое из группы, состоящей из гидроксида тетраэтиламмония (ТЭАОН), фосфата тетраэтиламмония, фторида тетраэтиламмония, бромида тетраэтиламмония, хлорида тетраэтиламмония, ацетата тетраэтиламмония. Наиболее предпочтительно темплат представляет собой гидроксид тетраэтиламмония.
Что касается реакционноспособного неорганического источника МеО2, по существу, не растворимого в ВТА, и в отношении кремния, неограничивающие примеры подходящих неорганических материалов - источников кремния, нерастворимых в спиртах, включают коллоидальный диоксид кремния, аэрозоль, пирогенный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния и силикагель.
Что касается реакционноспособных источников А12О3, они могут представлять собой любые алюминиевые препараты, которые можно диспергировать или растворить в водном растворе для синтеза. Подходящие источники оксида алюминия представляют собой один или более источников, выбранных из группы, состоящей из следующих веществ: гидратированный оксид алюминия, алюминийорганическое соединение, в частности А1(О1Рг)3, псевдобемит, гидроксид алюминия, коллоидальный оксид алюминия, галогениды алюминия, карбоксилаты алюминия, сульфаты алюминия и их смеси.
Что касается реакционноспособных источников Р2О5, они могут представлять собой один или более источников, выбранных из группы, состоящей из фосфорной кислоты, органических фосфатов, таких как триэтилфосфат, фосфат тетраэтиламмония, алюмофосфаты и их смеси. Источник фосфора также должен быть таким, чтобы его можно было диспергировать или растворять в спиртовом растворе для синтеза.
Что касается стадии (б), реакционную смесь, полученную путем смешивания реакционноспособных источников оксида алюминия, МеО2, фосфора, органического темплатного агента и ВТА, подвергают воздействию автогенного давления и повышенной температуры. Реакционную смесь нагревают до температуры кристаллизации, которая может составлять от примерно 120 до 250°С, предпочтительно от 130 до 225°С, наиболее предпочтительно от 150 до 200°С. Нагревание до температуры кристаллизации обычно выполняют в течение периода времени от примерно 0,5 до примерно 16 ч, предпочтительно от примерно 1 до 12 ч, наиболее предпочтительно от примерно 2 до 9 ч. Температуру можно увеличивать ступенчато или непрерывно. Однако непрерывное нагревание является предпочтительным. Реакционную смесь можно поддерживать в статическом состоянии или перемешивать посредством переворачивания или встряхивания реакционного сосуда в течение гидротермической обработки. Предпочтительно реакционную смесь переворачивают или взбалтывают, наиболее предпочтительно взбалтывают. Затем температуру поддерживают на уровне температуры кристаллизации в течение периода времени от 2 до 200 ч. Нагрев и перемешивание осуществляют в течение периода времени, эффективного для образования
- 4 015997 кристаллического продукта. В конкретном воплощении реакционную смесь поддерживают при температуре кристаллизации в течение от 16 до 96 ч.
Что касается стадии (в), то можно использовать обычные способы. Обычно продукт из кристаллического молекулярного сита образуется в виде суспензии, и его можно извлечь при помощи стандартных способов, таких как седиментация, центрифугирование или фильтрование.
Что касается стадии (г), отделенный продукт молекулярного сита промывают, извлекают путем седиментации, центрифугирования или фильтрования и сушат.
Что касается стадии (д), обжиг молекулярных сит известен как таковой. В результате процесса кристаллизации молекулярного сита извлекаемое молекулярное сито содержит внутри своих пор по меньшей мере часть используемого темплата. В предпочтительном воплощении активацию выполняют таким образом, что темплат удаляют из молекулярного сита, оставляя активные каталитические центры, при этом микропористые каналы молекулярного сита открыты для контакта с сырьем. Процесс активации обычно завершают обжигом или, по существу, нагреванием молекулярного сита, включающего темплат, при температуре от 200 до 800°С в присутствии кислородсодержащего газа. В некоторых случаях может быть желательно нагревание молекулярного сита в среде, имеющей низкую концентрацию кислорода. Этот тип процесса можно использовать для частичного или полного удаления темплата из внутрикристаллической пористой системы.
Дополнительно, если в течение синтеза используют щелочные или щелочно-земельные металлы, то молекулярное сито можно подвергать ионообменной стадии. Обычно ионный обмен выполняют в водных растворах, используя соли аммония или неорганические кислоты.
После получения молекулярного сита его можно использовать как таковое в качестве катализатора. В другом воплощении из него можно изготовить катализатор путем сочетания молекулярного сита с другими материалами, которые обеспечивают дополнительную твердость или каталитическую активность конечного каталитического продукта. Настоящее изобретение также относится к катализаторам, состоящим из вышеупомянутых МеАФО молекулярных сит, изготовленных согласно способу по изобретению, или включающим вышеупомянутые МеАФО молекулярные сита, изготовленные согласно способу по изобретению.
Материалы, которые можно смешать с молекулярным ситом, могут представлять собой различные инертные или каталитически активные материалы либо различные связующие материалы. Эти материалы включают такие составы, как каолин и другие глины, различные формы редкоземельных металлов, оксид алюминия или алюмозоль, диоксид титана, диоксид циркония, кварц, диоксид кремния или золь кремниевой кислоты, и их смеси. Эти компоненты являются эффективными при уплотнении катализатора и повышении прочности изготовленного катализатора. При смешивании с молекулярноситовыми материалами, не являющимися металлалюмофосфатными, количество МеАФО по настоящему изобретению, которое содержится в конечном каталитическом продукте, составляет от 10 до 90 мас.% от общей массы катализатора, предпочтительно от 20 до 70 мас.% от общей массы катализатора.
МеАФО молекулярные сита, синтезированные в соответствии с настоящим способом, можно использовать для осушки газов и жидкостей; для селективного молекулярного разделения, основанного на размере и свойствах полярности; в качестве ионообменников; в качестве катализаторов при крекинге, гидрокрекинге, диспропорционировании, алкилировании, изомеризации, окислении; в качестве химических носителей; в газовой хроматографии и в нефтяной промышленности для удаления нормальных парафинов из продуктов перегонки. Более точно, они полезны в качестве катализаторов в разнообразных процессах, включающих крекинг, например, лигроина в легкие олефин(ы), или углеводородов с более высокой молекулярной массой (ММ) в углеводороды с более низкой ММ; гидрокрекинг, например, тяжелой нефти и/или циклического сырья; изомеризацию, например, ароматических соединений, таких как ксилол; полимеризацию, например, одного или более олефинов с получением олигомерного продукта; депарафинизацию, например, углеводородов для удаления парафинов с прямой цепью; поглощение, например, алкильных ароматических соединений для выделения их изомеров; олигомеризацию, например, олефина(ов) с прямой и разветвленной цепью и синтез моноалкиламинов и диалкиламинов.
МеАФО, полученные по способу настоящего изобретения, особенно подходят для каталитической конверсии кислородсодержащих, галогенсодержащих или серосодержащих органических соединений в углеводороды. Соответственно настоящее изобретение также относится к способу получения олефинового продукта из кислородсодержащего, галогенсодержащего или серосодержащего органического сырья, где указанное кислородсодержащее, галогенсодержащее или серосодержащее органическое сырье приводят в контакт с катализатором по изобретению, включающим молекулярное сито по изобретению в условиях, эффективных для преобразования кислородсодержащего, галогенсодержащего или серосодержащего органического сырья в олефиновые продукты. В этом способе сырье, включающее кислородсодержащее, галогенсодержащее или серосодержащее органическое соединение, контактирует с вышеописанным катализатором в реакционной зоне реактора при условиях, эффективных для получения легких олефинов, в частности этилена и пропилена. Обычно кислородсодержащее, галогенсодержащее или серосодержащее органическое сырье приводят в контакт с катализатором, когда кислородсодержащие, галогенсодержащие или серосодержащие органические соединения находятся в паровой фазе. Альтерна- 5 015997 тивно, способ можно выполнять в жидкой или смешанной паровой/жидкой фазе. В этом способе конверсии кислородсодержащих, галогенсодержащих или серосодержащих органических соединений олефины, в общем, можно получать в широком диапазоне температур. Эффективный диапазон рабочих температур может составлять от примерно 200 до 700°С. На нижнем конце температурного диапазона образование требуемых олефиновых продуктов может становиться заметно медленным. На верхнем конце температурного диапазона в способе может не образовываться оптимальное количество продукта. Предпочтительной является рабочая температура по меньшей мере 300 и до 575°С.
Давление также можно изменять в широком диапазоне. Предпочтительное давление составляет от примерно 5 кПа до примерно 5 МПа, а наиболее предпочтительно от примерно 50 кПа до примерно 0,5 МПа. Вышеприведенные давления относятся к парциальному давлению кислородсодержащих, галогенсодержащих или серосодержащих органических соединений и/или их смесей.
Способ можно осуществлять в любой системе, используя различные транспортные слои, хотя можно использовать систему с неподвижным слоем или с движущимся слоем. Преимущественно используют псевдоожиженный слой. Особенно желательно осуществлять реакционный процесс при высоких объемных скоростях. Способ можно проводить в одной реакционной зоне или в некотором количестве реакционных зон, размещенных последовательно или параллельно. Можно использовать любую стандартную реакторную систему промышленного масштаба, например, системы с неподвижным слоем, псевдоожиженным или подвижным слоем. Реакторные системы промышленного масштаба можно эксплуатировать при среднечасовой скорости подачи сырья (ССПС) от 0,1 до 1000 ч-1.
Один или более инертных разбавителей могут присутствовать в сырье, например, в количестве от 1 до 95 мол.%, исходя из общего числа молей всего сырья и разбавляющих компонентов, подаваемых в реакционную зону. Обычно разбавители включают, но не ограничиваются перечисленным, гелий, аргон, азот, моноксид углерода, диоксид углерода, водород, воду, парафины, алканы (в особенности метан, этан и пропан), ароматические соединения и их смеси. Предпочтительными разбавителями являются вода и азот. Воду можно вводить либо в виде жидкости, либо в виде пара.
Оксигенатное сырье представляет собой любое сырье, содержащее молекулу или любое химическое соединение, имеющее по меньшей мере один атом кислорода и способное в присутствии вышеупомянутого МеАФО катализатора к конверсии в олефиновые продукты. Оксигенатное сырье включает по меньшей мере одно органическое соединение, которое содержит по меньшей мере один атом кислорода, такое как алифатические спирты, простые эфиры, карбонильные соединения (альдегиды, кетоны, карбоновые кислоты, карбонаты, сложные эфиры и т.п.). Типичные представители оксигенатных соединений включают, но не ограничиваются перечисленным, низшие алифатические спирты с прямой и разветвленной цепью и их ненасыщенные аналоги. Примеры подходящих оксигенатных соединений включают, но не ограничиваются перечисленным, метанол, этанол, н-пропанол, изопропанол, С420 спирты, метилэтиловый эфир, диметиловый эфир, диэтиловый эфир, диизопропиловый эфир, формальдегид, диметилкарбонат, диметилкетон, уксусную кислоту и их смеси. Типичные представители оксигенатных соединений включают низшие алифатические спирты с прямой и разветвленной цепью и их ненасыщенные аналоги.
Аналогично этим оксигенатным соединениям используют соединения, содержащие серу или галогениды. Примеры подходящих соединений включают метилмеркаптан, диметилсульфид, этилмеркаптан, диэтилсульфид, этилмонохлорид, метилмонохлорид, метилдихлорид, н-алкилгалогениды, налкилсульфиды, имеющие н-алкильные группы, содержащие от 1 до примерно 10 атомов углерода, и их смеси. Предпочтительными оксигенатными соединениями являются метанол, диметилэфир или их смесь.
Способ получения олефиновых продуктов из оксигенатного сырья может включать дополнительную стадию получения оксигенатного сырья из углеводородов, таких как нефть, уголь, битуминозный песок, глинистый сланец, биомасса и природный газ. Способы получения кислородсодержащего, галогенсодержащего, серосодержащего органического сырья известны в уровне технике. Эти способы включают ферментацию до спирта или простого эфира, получение синтез-газа, затем конверсию синтез-газа в спирт или простой эфир. Синтез-газ можно получить известными способами, такими как паровой реформинг, автотермический реформинг и частичное окисление в случае газообразного сырья, или путем реформинга или газификации с использованием кислорода и пара в случае твердого (уголь, органические отходы) или жидкого сырья. Метанол, метилсульфид и метилгалогениды можно получить путем окисления метана с помощью дикислорода, серы или галогенидов в соответствующем кислородсодержащем, галогенсодержащем или серосодержащем органическом соединении.
Специалисту в данной области техники также понятно, что олефиновые продукты, полученные путем реакции конверсии оксигенатного соединения в олефины при использовании молекулярного сита по настоящему изобретению, можно полимеризовать с образованием полиолефинов, в частности полиэтиленов и полипропиленов.
- 6 015997
Примеры
В следующих примерах: ЭГ означает этиленгликоль, Эт означает этанол, МеОН означает метанол, РД означает рентгеновскую дифракцию, СЭМ означает сканирующую электронную микроскопию, Лето811 200® является коллоидным диоксидом кремния, поставляемым Педина.
Примеры 1-3.
Реакционную смесь ВТА, фосфорной кислоты (85% в воде) и раствора ТЭАОН (40% в воде) приготавливали в тефлоновом сосуде. В этот раствор добавляли соответствующее количество источника А1 и источника 8ί соответственно. Суспензию перемешивали до однородного состояния в течение примерно 30 мин при комнатной температуре. Затем тефлоновый сосуд помещали в автоклав из нержавеющей стали. Автоклав выдерживали под воздействием температуры. После охлаждения до комнатной температуры образец вынимали, промывали и сушили. Отделение твердой фазы от жидкой фазы после синтеза выполняли путем центрифугирования. Отделенное твердое вещество сушили при 110°С в течение ночи и обжигали в потоке воздуха при 600°С в течение 10 ч. Пропорции и рабочие условия приведены в следующей таблице. Эту процедуру применяли для всех образцов.
Пример 1 2
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,1 5ίΟ2/1 Р2О5/1 А!20з/12 ВТА
ТЭАОН (35% в воде), г 7,01 7,04
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 6,95 6,94
ВТА, г 12,41 ЭГ 9,22 Эт
АегозИ 200, г 0,10 0,11
Н3РО4 (85% в воде), г 3,84 3,96
Условия I 160иС, 3-е суток
РД САФО-18 САФО-18
СЭМ слоистая | Фиг. 1 слоистая
Пример 3
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,1 ЗЮ2/0,9 Р20з/ 0,9 А120з/12 ВТА
ТЭАОН (40% в воде), г 28,03
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 27,82
ВТА, г 27,81 МеОН
АеговН 200, г 0,50
Н3РО4 (85% в воде), г 15,80
Условия 160иС, 3-е суток
РД САФО-18
СЭМ слоистая
Примеры 4-6.
Пример 4
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,3 3ίΟ2/1 Р2О5/1 ΑΙ2Ο3/12 ВТА
ТЭАОН (35% в воде), г 28,00
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 27,80
ВТА, г 50,15 ЭГ
ΑθγοβϊΙ 200, г 1,34
Н3РО4 (85% в воде), г 15,30
Условия 3-е суток ,160иС
РД САФО-18
СЭМ слоистая
Пример 5 6
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,3 ЗЮ2/0,9 Р2О5/ 0,9 ΑΙ2Ο3/12 ВТА
ТЭАОН (40% в воде), г 28,03 28,03
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 27,82 27,82
- 7 015997
ВТА, г 39,99 Эт 27,81 МеОН
АегозН 200, г 1,50 1,50
Н3РО4 (85% в воде), г 15,80 15,80
Условия 160иС, 3-е суток
РД САФО-18 САФО - 34
СЭМ слоистая слоистая
Примеры 7-8.
Пример 7
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,6 8Ю2/1 Р2О5/1 А!2Оз/ 12 ВТА
ТЭАОН (35% в воде), г 28,10
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 27,80
ВТА, г 50,08 ЭГ
АегозН 200, г 2,50
Н3РО4 (85% в воде), г 15,30
Условия 3-е суток ,160иС
РД САФО -18
СЭМ слоистая
Пример 8
Молярная композиция 1 ТЭАОН/0,6 8ίΟ2/0,9 Р2О5/ 0,9 А120з/12 ВТА
ТЭАОН (40% в воде), г 28,03
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 27,82
ВТА, г 39,99 Эт
АегозН 200, г 3,06
Н3РО4 (85% в воде), г 15,80
Условия 3-е суток ,160иС
рд САФО - 34
СЭМ Слоистая Фи г. 2
Пример 9. Синтез при более высокой температуре.
Пример 9
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,3 8Ю2/1 Р2О5/1 А120з/12 ВТА
ТЭАОН (35% в воде), г 28,10
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 27,80
ВТА, г 50,08 ЭГ
АегозН 200, г 1,34
Н3РО4 (85% в воде), г 15,50
Условия 3-е суток, 190иС
РД САФО-18
СЭМ слоистая
Примеры 10-11. Пониженное количество ВТА.
Пример 10 11
Молярный состав 1 ТЭАОН/0,1 8Юа/1 Р2О5/1 А!2О3/6 ВТА
ТЭАОН (35% в воде), г 14,02 11,06
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 13,89 10,91
ВТА, г 12,54 ЭГ 7,25 Эт
АегозН 200, г 0,20 0,16
Н3РО4 (85% в воде), г 7,69 6,12
РД САФО-18 САФО-18
СЭМ слоистая слоистая
- 8 015997
Пример 12. Синтез с пониженным количеством темплата.
Пример 12
Молярный состав геля 0,7 ТЭАОН/0,1 ЗЮ2/1 А12ОУ15 ЭГ/1 Р2О5
ТЭАОН (35% в воде), г 9,81
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 13,89
ВТА, г 31.35ЭГ
АегозП 200, г 0,20
Н3РО4 {85% а воде), г 7,69
Условия 160“С, 4 суток
РД САФО -18
СЭМ слоистая
Пример 13. Синтез с повышенным количеством темплата в присутствии ЭГ.
Пример 13
Молярный состав 2 ТЭАОН/0,1 ЗЮ2/1 АЬО3/ 1 Р2О5/ 6 ЭГ
ТЭАОН (35% в воде), г 28,00
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 13,90
ВТА, г 12,54 ЭГ
АегозВ 200, г 0,20
Н3РО4 (85% в воде), г 7,69
Условия 160иС, 4 суток
РД САФО - 18
СЭМ слоистая Фиг. 3
Пример 14. Синтез при пониженном содержании δί.
Пример 14
Молярная композиция 1 ТЭАОН/0,05 ЗЮ2/1 ΑΙ2Ο3/Ι Р2О5112 ЭГ
ТЭАОН (35% в воде), г 14,00
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 13,90
ВТА, г 25,08 ЭГ
АегозН 200, г 0,10
Н3РО4 (85% в воде), г 7,7
Условия 160иС, 4 суток
РД САФО-18
СЭМ слоистая
Сравнительный пример I.
Существенным для этой рецептуры является то, что источник 8ί должен быть растворимым в спирте. В настоящем изобретении все источники 8ί не растворимы в ВТА.
Синтез САФО в присутствии спирта с органическим источником 8ί согласно протоколу И8 6540970
Пример сравнительный пример 1
Рецепутра из 6540970
Молярный состав 2ТЭАОН/0,13Ю2/1 А12Оз/ 1 Р2О5/50 Н2О/8 Эт
Н2О, г 19,90
ТЭАОН (35% в воде), г 60,00
Источник ΑΙ (са1ара1 В), г гидратирован н ы й оксид алюминия 10,04
Этанол, г 26,28
Источник 3ί ТЭОС, г 1,52
Н3РО4 (85% в воде), г 16,44
Условия 195иС, 1 сутки
РД САФО-34/18
СЭМ кубическая кристаллическая Фиг. 4
- 9 015997
Морфология образцов, синтезированных согласно этой рецептуре, отличается от слоистой. В действительности, в этом патенте была описана весьма особенная сфероидальная морфология для образца САФО-34. Кристаллиты имеют ширину, в их наибольшем измерении, от примерно 0,5 мкм до примерно 30 мкм.
Воспроизведение примера для синтеза САФО-18 приводит к материалам с кубическими кристаллами.
Сравнительный пример II.
Синтез САФО-18 (рецептура Сйеи).
УспПсб §уи1йе8е8 οί 2ео1й1е Ма1епак, Н. ЯоЬкоп, Екеу1ег, с. 81
Са1а1у818 Ьейегк, 28 (1994), 241-248,
1. Сйеш. 8ое., Сйеш. Сотт., 1994, 603-604,
1. Рйу8. Сйет., 1994, 98, 10216-10224
Пример Сравнительный пример II
Молярный состав 0,4 ЗЮ2:1 А12ОЭ : 0,9 Р2О6: 50 Н2О : 1,9 ДПЭА
Н2О, г 66,92
Н3РО4 (85% в воде), г 16,73
Источника) (са1ара1 В), г гидратированный оксид алюминия 11,35
АегозП 200, г 1,96
ДПЭА, г 20,00
Условия 160иС, 7 суток
рд САФО-18
СЭМ кубическая Фиг. 5
Сравнительный пример III.
Синтез САФО согласно рецептуре И8 6334994 при высоком и низком содержании δί
Пример Сравнительный пример (На Сравнительный пример ШЬ
Ссылка на рецептуру из 6334994 Мюгорогоиз Мезорогоиз 1999, 29, 159
Молярный состав 0,0753Ю2/А12Оз/0,98Р2О5 /2ТЭАОН 0,331О2/А12Оз/0,98Р2Оа /2ТЭАОН
Н2О, г 18,06 36,08
Изопропоксид ΑΙ 98%, г 13,80 27,23
Н3РО4 (85% в воде), г 7,52 15,17
НС1, г 0,12 0,20
Ьибох АЗ 40 (40% диоксида кремния), г 0,54 4,00
ТЭАОН (35% в воде), г 28,20 56,08
РД САФО-18 САФО - 34
СЭМ слоистые кубы Фиг. 6а и Фиг. 6Ь кубы Фиг. 7
Сравнительный пример IV (И8 6953767 В2).
В И8 6953767 В2 описан синтез САФО структур со смешанной фазой. Отношение фаз 18/34 регулировали путем изменения скорости поворота автоклава в течение синтеза.
Результаты показывают, что фазовый состав воспроизводим, однако морфология не являлась слоистой.
- 10 015997
Пример Сравнительный пример IV, аналогичный примеру 1 в 118 6953767 В2
Молярный состав 0,153ГО2/1 А12О3/1 Р2Оз/ 1ТЭАОН/35 Н2О
Условия ...... ~ 175иС, 8 часов
Скорость вращения, об/мин 60
Н2О, г 32,13
Оксид алюминия (Сопбеа Рига1 БВ), г 19,85
Н3РО4 (85% в воде), г 33,55
Ι_ιιάοχ А8 40 (40% диоксида кремния), г 3,32
ТЭАОН (35% в воде), г 61,40
Общая масса, г 150,25
РД АЕ1/СНА-0.2
СЭМ слоистые кубы Фиг. 8
Пример 15 (КМО).
Испытания катализатора выполняли на образцах катализатора в 2 г с подачей, по существу, чистого метанола при 450°С, при избыточном давлении 50 кПа (0,5 бар) и при ССПС=1,6 ч-1 в реакторе из нержавеющей стали с неподвижным слоем и нисходящим потоком. Порошки катализатора прессовали в пластины и дробили на частицы 35-45 меш. До начала каталитического процесса все катализаторы нагревали в потоке Ν2 (5 норм. л/ч) до температуры реакции. Анализ продуктов выполняли в режиме реального времени посредством газового хроматографа, оборудованного капиллярной колонкой. Каталитические характеристики молекулярных сит МеАФО сравнивали при 100% конверсии метанола и максимуме каталитической активности, перед появлением ДМЭ в выходящем потоке. Результаты представлены ниже в табл. 1. Величины в табл. 1 представляют собой выходящий поток реактора КМО и являются мас.% по отношению к углероду.
Таблица 1
САФО-18 САФО- 18 САФО- 18 САФО- 18 САФО- 34/18 САФО-18
Морфология слоистая слоистая слоистая слоистая кубическая кубическая
Катализатор примера Νο пример 1 пример 5 пример 10 пример 14 сравнительный прим. I сравнительный прим. II
Метан в выходящем потоке 2,8 1,7 2,9 2,8 4,7 4,9
Парафины (включающие С1 и выше) 8,7 3,6 5,4 8,2 10,1 9,3
Олефины 90,7 95,9 94,2 91,0 0,4 0,2 0,4 0,2 0,1 0,3 0,1 0,5 85,4 85,9 3,8 4,2 0,7 0,6
Диены
Ароматические соедин.
Чистота С2 99 99 99 98 99 99 99 99 1,2 1,2 1,2 1,3 70,4 72,7 74,3 73,2 95 97 97 97 1,0 1,0 73,2 70,8
Чистота СЗ
СЗ/С2
С2 + СЗ
этилен 32,1 33,5 34,1 31,7 36,0 35,1
пропилен 38,3 39,2 40,2 41,5 37,3 35,7
Пример 16.
Испытания катализатора выполняли на образцах катализатора в 2 г с подачей в соотношении метанол/Н2О, составляющем 70/30, при 450°С, при избыточном давлении 20 кПа (0,2 бар) и при ССПС=2,9 ч-1 в реакторе из нержавеющей стали с неподвижным слоем и нисходящим потоком. Порошки катализатора прессовали в пластины и дробили на частицы 35-45 меш. До начала каталитического процесса все катализаторы нагревали в потоке Ν2 (5 норм. л/ч) до температуры реакции. Анализ продуктов выполняли в режиме реального времени посредством газового хроматографа, оборудованного капиллярной колонкой. Каталитические характеристики молекулярных сит САФО сравнивали при 100% конверсии метанола и максимуме каталитической активности перед появлением ДМЭ в выходящем потоке. Результаты представлены ниже в табл. 2. Величины в табл. 2 представляют собой выходящий поток реактора КМО и являются мас.% по отношению к углероду.
- 11 015997
Таблица 2
САФО-18 САФО-34
Морфология слоистая слоистая кубическая
пример 12 сравнительн. пример Ша
81/742 81/752
Метан в выходящем потоке 2,0 2,5
Чистота С2 100 100
Чистота СЗ 100 98
СЗ/С2 1,2 1,0
С2 + СЗ 78,0 80,0
этилен 36,0 41,0
пропилен 42,0 39,0
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Claims (23)

1. Способ получения металлалюмофосфатного (МеАФО) молекулярного сита, имеющего, по существу, структуру САФО 18 или САФО 34 либо их смеси, включающий:
а) образование реакционной смеси, содержащей влияющий на текстуру агент (ВТА), органический темплатный агент (ТЕМП), по меньшей мере, реакционноспособный неорганический источник МеО2, не растворимый в ВТА, реакционноспособные источники А12О3 и Р2О5;
б) кристаллизацию вышеуказанной реакционной смеси до образования кристаллов металлалюмофосфата;
в) извлечение твердого продукта реакции;
г) промывку указанного продукта водой для удаления ВТА и
д) обжиг указанного продукта для удаления органического темплата, где указанная реакционная смесь имеет следующий состав, выраженный в показателях молярных отношений оксидов: ТЕМП/А12О3=0,5-2; МеО2/А12О3=0,022-0,8; Р2О5/А12О3=0,8-1,2; ВТА/А12О3=6-20.
2. Способ по п.1, где указанная реакционная смесь имеет следующий состав, выраженный в показателях молярных отношений оксидов:
ТЕМП/А12О3=0,3-5; МеО2/А12О3=0,005-2,0; Р2О5/А12О3=0,5-2; ВТА/А12О3=3-30.
3. Способ по любому из предшествующих пунктов, где соотношение ТЕМП/А12О3=0,5-2.
4. Способ по любому из предшествующих пунктов, где соотношение МеО2/А12О3=0,022-0,8.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, где соотношение Р2О5/А12О3=0,8-1,2.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, где соотношение ВТА/А12О3=6-20.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, где ТЕМП/А12О3=0,5-2; МеО2/А12О3=0,022-0,8; Р2О5/А12О3=0,8-1,2 и ВТА/А12О3=6-20.
8. Способ по п.7, где ТЕМП/А12О3=0,5-2; МеО2/А12О3=0,022-0,7; Р2О5/А12О3=0,8-1,2 и ВТА/А12О3=620.
9. Способ по п.8, где ТЕМП/А12О3=0,7-2; МеО2/А12О3=0,05-0,7; Р2О5/А12О3=0,8-1,2 и ВТА/А12О3=620.
10. Способ по п.9, где ТЕМП/А12О3=0,7-2; МеО2/А12О3=0,05-0,6; Р2О5/А12О3=0,8-1,2 и ВТА/А12О3=620.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, где Ме представляет собой кремний.
12. Способ по любому из пп.10, 11, где влияющий на текстуру агент (ВТА) выбирают из 1,2пропандиола, 1,3-пропандиола, метанола, этанола, пропанола, изопропанола, бутанола, глицерина или этиленгликоля.
13. МеАФО, полученный способом по любому из предшествующих пунктов.
14. МеАФО по п.13, имеющий, по существу, структуру СНА или АЕ1 либо их смеси.
15. МеАФО по любому из пп.13, 14, имеющий, по существу, структуру САФО 18 или САФО 34 либо их смеси.
16. Катализаторы, состоящие из МеАФО молекулярных сит по любому из пп.13-15 или включающие МеАФО молекулярные сита по любому из пп.13-15.
17. Способ получения олефинового продукта из оксигенатного сырья, где указанное оксигенатное сырье приводят в контакт с катализатором по п.16 при условиях, эффективных для превращения оксигенатного сырья в олефиновые продукты.
18. Способ по п.17, в котором оксигенатные соединения представляют собой метанол, диметиловый эфир или их смесь.
- 12 015997
19. Способ получения олефинового продукта из органического серосодержащего сырья, где указанное органическое серосодержащее сырье приводят в контакт с катализатором по п.16 при условиях, эффективных для превращения органического серосодержащего сырья в олефиновые продукты.
20. Способ получения олефинового продукта из органического галогенсодержащего сырья, где указанное органическое галогенсодержащее сырье приводят в контакт с катализатором по п.16 при условиях, эффективных для превращения органического галогенсодержащего сырья в олефиновые продукты.
21. Способ по любому из пп.17-20, в котором указанные олефиновые продукты разделяют на фракции для образования потока, по существу, содержащего этилен, и по меньшей мере часть указанного потока подают рециклом на катализатор для увеличения выработки пропилена.
22. Способ по любому из пп.17-21, в котором этилен дополнительно полимеризуют, возможно, с одним или более сомономерами.
23. Способ по любому из пп.17-21, в котором пропилен дополнительно полимеризуют, возможно, с одним или более сомономерами.
EA200901233A 2007-03-13 2008-03-10 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛАЛЮМОФОСФАТНОГО (МеАФО) МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА EA015997B9 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP07300861A EP1970351A1 (en) 2007-03-13 2007-03-13 Method of preparing metalloaluminophosphate (Meapo) molecular sieve
US93945607P 2007-05-22 2007-05-22
PCT/EP2008/052813 WO2008110528A1 (en) 2007-03-13 2008-03-10 Method for preparing metalloaluminophosphate (meapo) molecular sieve

Publications (3)

Publication Number Publication Date
EA200901233A1 EA200901233A1 (ru) 2010-04-30
EA015997B1 true EA015997B1 (ru) 2012-01-30
EA015997B9 EA015997B9 (ru) 2012-03-30

Family

ID=38312291

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EA200901233A EA015997B9 (ru) 2007-03-13 2008-03-10 СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛАЛЮМОФОСФАТНОГО (МеАФО) МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100216629A1 (ru)
EP (2) EP1970351A1 (ru)
CN (1) CN101679054B (ru)
EA (1) EA015997B9 (ru)
WO (1) WO2008110528A1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2635567C1 (ru) * 2013-12-20 2017-11-14 Клариант Продукте (Дойчланд) Гмбх Фосфорсодержащий катализатор для превращения оксигенатов в олефины
RU2703462C1 (ru) * 2013-12-02 2019-10-17 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани СМЕШАННЫЙ ТЕМПЛАТНЫЙ СИНТЕЗ Cu-CHA С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ.

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2338864A1 (en) 2009-12-22 2011-06-29 Total Petrochemicals Research Feluy Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbon stream
EP2338865A1 (en) 2009-12-22 2011-06-29 Total Petrochemicals Research Feluy Process for removing oxygenated contaminants from an hydrocarbon stream
EP2348004A1 (en) 2010-01-25 2011-07-27 Total Petrochemicals Research Feluy Method for making a catalyst comprising a phosphorus modified zeolite to be used in a MTO or a dehydration process
CN102476806A (zh) * 2010-11-30 2012-05-30 中国科学院大连化学物理研究所 一种在低共熔混合物中合成超大微孔磷酸铝分子筛的方法
CN102001682B (zh) * 2010-12-10 2012-09-05 黑龙江大学 一种微波加热合成杂原子取代MeAPO-31分子筛的方法
DE102010055730A1 (de) * 2010-12-22 2012-06-28 Süd-Chemie AG Verfahren zur Herstellung von Titano-(Silico)-Alumo-Phosphat
US9352270B2 (en) 2011-04-11 2016-05-31 ADA-ES, Inc. Fluidized bed and method and system for gas component capture
IN2015DN02082A (ru) 2012-09-20 2015-08-14 Ada Es Inc
CN106809860B (zh) * 2015-11-27 2019-03-19 中国科学院大连化学物理研究所 一种ats型金属磷酸铝分子筛的离子热合成方法
GB2551622A (en) * 2016-04-22 2017-12-27 Johnson Matthey Plc STA-19, A new member of the GME family of molecular sieve zeotypes, methods of preparation and use
GB2551871A (en) * 2016-04-22 2018-01-03 Johnson Matthey Plc STA-18, A new member of the SFW family of molecular sieve zeotypes, methods of preparation and use
JP2019518694A (ja) * 2016-04-28 2019-07-04 ジョンソン、マッセイ、パブリック、リミテッド、カンパニーJohnson Matthey Public Limited Company Sta−20、新規なモレキュラーシーブ骨格タイプ、調製及び使用方法
WO2017205243A1 (en) * 2016-05-25 2017-11-30 Uop Llc High charge density metallophosphate molecular sieves
CN108602052B (zh) * 2016-05-25 2021-11-26 环球油品公司 高电荷密度金属磷酸盐分子筛
CN108147427A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种cha型杂原子金属磷酸铝分子筛及预成型合成方法
CN108147422A (zh) * 2016-12-05 2018-06-12 中国科学院大连化学物理研究所 一种cha型磷酸镁铝分子筛及预成型合成方法
WO2020183192A1 (en) * 2019-03-14 2020-09-17 Johnson Matthey Public Limited Company Jmz-1s, a cha-containing molecular sieve and methods of preparation
CN111097511B (zh) * 2019-12-25 2023-02-28 山东江岳科技开发股份有限公司 一种sapo-34分子筛催化剂生产装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677243A (en) * 1982-10-04 1987-06-30 Union Carbide Corporation Production of light olefins from aliphatic hetero compounds
WO2002070407A1 (en) * 2001-03-01 2002-09-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A Corporation Of State Of Delaware Silicoaluminophosphate molecular sieve
US20040082825A1 (en) * 2002-10-29 2004-04-29 Brown Stephen H. Use of molecular sieves for the conversion of oxygenates to olefins
US20050090390A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-28 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of porous crystalline silicoaluminophosphate molecular sieves
US20060147364A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Council Of Scientific And Industrial Research Process for synthesising porous crystalline aluminophosphate molecular sieves

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5160500A (en) * 1985-10-21 1992-11-03 Mobil Oil Corporation Zeolite synthesis using an alcohol or like molecules
US5300277A (en) * 1990-01-25 1994-04-05 Mobil Oil Corporation Synthesis of mesoporous crystalline material
US6953767B2 (en) * 2001-03-01 2005-10-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Silicoaluminophosphate molecular sieve

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4677243A (en) * 1982-10-04 1987-06-30 Union Carbide Corporation Production of light olefins from aliphatic hetero compounds
WO2002070407A1 (en) * 2001-03-01 2002-09-12 Exxonmobil Chemical Patents Inc. A Corporation Of State Of Delaware Silicoaluminophosphate molecular sieve
US20040082825A1 (en) * 2002-10-29 2004-04-29 Brown Stephen H. Use of molecular sieves for the conversion of oxygenates to olefins
US20050090390A1 (en) * 2003-10-27 2005-04-28 Council Of Scientific And Industrial Research Process for the preparation of porous crystalline silicoaluminophosphate molecular sieves
US20060147364A1 (en) * 2004-12-30 2006-07-06 Council Of Scientific And Industrial Research Process for synthesising porous crystalline aluminophosphate molecular sieves

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
VENKATATHRI N.: "Synthesis and NMR characterization of SAPO-35 from non-aqueous systems using hexamethyleneimine template", MATERIALS RESEARCH BULLETIN, ELSEVIER, KIDLINGTON, GB, vol. 40, no. 7, 12 July 2005 (2005-07-12), pages 1157-1165, XP004914396, ISSN: 0025-5408, Experimental section: Synthesis *
WU X. ET AL.: "Effect of feed composition on methanol conversion to light olefins over SAPO-34", APPLIED CATALYSIS A: GENERAL, ELSEVIER SCIENCE. AMSTERDAM, NL, vol. 218, no. 1-2, 25 September 2001 (2001-09-25), pages 241-250, XP004300335, ISSN: 0926-860X, page 244, 245 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2703462C1 (ru) * 2013-12-02 2019-10-17 Джонсон Мэтти Паблик Лимитед Компани СМЕШАННЫЙ ТЕМПЛАТНЫЙ СИНТЕЗ Cu-CHA С ВЫСОКИМ СОДЕРЖАНИЕМ ДИОКСИДА КРЕМНИЯ.
RU2635567C1 (ru) * 2013-12-20 2017-11-14 Клариант Продукте (Дойчланд) Гмбх Фосфорсодержащий катализатор для превращения оксигенатов в олефины

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008110528A1 (en) 2008-09-18
US20100216629A1 (en) 2010-08-26
CN101679054B (zh) 2012-07-18
EA015997B9 (ru) 2012-03-30
EA200901233A1 (ru) 2010-04-30
CN101679054A (zh) 2010-03-24
EP1970351A1 (en) 2008-09-17
EP2121524A1 (en) 2009-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EA015997B1 (ru) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛАЛЮМОФОСФАТНОГО (МеАФО) МОЛЕКУЛЯРНОГО СИТА
US8518370B2 (en) Metalloaluminophosphate molecular sieves with lamellar crystal morphology and their preparation
EP2121543B1 (en) Mto process based on meapo molecular sieves combined with an ocp process to make olefins
US7785554B2 (en) Process for manufacture of silicoaluminophosphate molecular sieves
EP1896179B1 (en) Enhancement of molecular sieve performance
US20030104931A1 (en) Process for manufacturing a silicoaluminophosphate molecular sieve
US7691354B2 (en) Synthesis of SAPO-34 with essentially pure CHA framework
EA020102B1 (ru) Способ получения металлоалюмофосфатных молекулярных сит
US6403855B1 (en) Synthesis of crystalline silicoaluminophosphates and use in olefin production
US7459136B2 (en) Process for manufacture of silicoaluminophosphate molecular sieves
US7622417B2 (en) Synthesis and use of AEI structure-type molecular sieves
MXPA02006585A (en) Synthesis of crystalline silicoaluminophosphates

Legal Events

Date Code Title Description
TH4A Publication of the corrected specification to eurasian patent
MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): AM AZ BY KZ KG MD TJ TM

MM4A Lapse of a eurasian patent due to non-payment of renewal fees within the time limit in the following designated state(s)

Designated state(s): RU