ES2291484T3 - Zeolita ssz-60. - Google Patents

Zeolita ssz-60. Download PDF

Info

Publication number
ES2291484T3
ES2291484T3 ES02749778T ES02749778T ES2291484T3 ES 2291484 T3 ES2291484 T3 ES 2291484T3 ES 02749778 T ES02749778 T ES 02749778T ES 02749778 T ES02749778 T ES 02749778T ES 2291484 T3 ES2291484 T3 ES 2291484T3
Authority
ES
Spain
Prior art keywords
zeolite
procedure
catalyst
hydrocarbon
metal
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
ES02749778T
Other languages
English (en)
Inventor
Saleh Elomari
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Chevron USA Inc
Original Assignee
Chevron USA Inc
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
Priority claimed from US09/905,455 external-priority patent/US6540906B1/en
Priority claimed from US09/905,473 external-priority patent/US6468485B1/en
Priority claimed from US09/905,404 external-priority patent/US6620401B1/en
Application filed by Chevron USA Inc filed Critical Chevron USA Inc
Application granted granted Critical
Publication of ES2291484T3 publication Critical patent/ES2291484T3/es
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G11/00—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils
    • C10G11/02—Catalytic cracking, in the absence of hydrogen, of hydrocarbon oils characterised by the catalyst used
    • C10G11/04—Oxides
    • C10G11/05—Crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/34—Chemical or biological purification of waste gases
    • B01D53/74—General processes for purification of waste gases; Apparatus or devices specially adapted therefor
    • B01D53/86—Catalytic processes
    • B01D53/8621—Removing nitrogen compounds
    • B01D53/8625—Nitrogen oxides
    • B01D53/8628—Processes characterised by a specific catalyst
    • 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
    • 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
    • B01J29/86—Borosilicates; Aluminoborosilicates
    • 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
    • C01B39/026—After-treatment
    • 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
    • C01B39/12—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 the replacing atoms being at least boron atoms
    • 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
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G29/00—Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
    • C10G29/20—Organic compounds not containing metal atoms
    • C10G29/205—Organic compounds not containing metal atoms by reaction with hydrocarbons added to the hydrocarbon oil
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G45/00—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds
    • C10G45/58—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins
    • C10G45/60—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used
    • C10G45/64—Refining of hydrocarbon oils using hydrogen or hydrogen-generating compounds to change the structural skeleton of some of the hydrocarbon content without cracking the other hydrocarbons present, e.g. lowering pour point; Selective hydrocracking of normal paraffins characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C10—PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10G—CRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10—Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
    • C10G47/12—Inorganic carriers
    • C10G47/16—Crystalline alumino-silicate carriers
    • 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
    • B01J23/00—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00
    • B01J23/38—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals
    • B01J23/54—Catalysts comprising metals or metal oxides or hydroxides, not provided for in group B01J21/00 of noble metals combined with metals, oxides or hydroxides provided for in groups B01J23/02 - B01J23/36
    • B01J23/56—Platinum group metals
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)

Abstract

Una zeolita que tiene una relación molar mayor de 20 aproximadamente de un óxido de un primer elemento tetravalente a un óxido de un segundo elemento tetravalente que es diferente de dicho primer elemento tetravalente, elemento trivalente, elemento pentavalente o una mezcla de los mismos, y que presenta, después de la calcinación, las líneas de difracción de rayos X de la Tabla II siguiente: TABLA II SSZ-60 calcinada Dos Teta (grados)(a) Separación d (Å/x 10-10m) Intensidad relativa 6, 4 7, 6 8, 0 10, 25 15, 1 17, 5 19, 2 20, 4 22, 3 24, 2 27, 1 28, 0 35, 7 13, 8 11, 6 11, 0 8, 62 5, 86 5, 06 4, 62 4, 35 3, 98 3, 67 3, 29 3, 18 2, 51 VS S VS S W W M M S W W W W (a) ñ 0, 2

Description

Zeolita SSZ-60.
Antecedentes de la invención Campo de la invención
La presente invención se refiere a una nueva zeolita cristalina SSZ-60 y a un procedimiento de preparación de SSZ-60 empleando, como agente de plantillaje, catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
Estado de la técnica
Debido a sus características de tamizado únicas, así como a sus propiedades catalíticas, los tamices moleculares cristalinos son especialmente útiles en aplicaciones tales como conversión de hidrocarburos y secado y separación de gases. Aunque se han descrito muchos tamices moleculares cristalinos diferentes, sigue existiendo la necesidad de disponer de nuevas zeolitas con propiedades deseables para la separación y secado de gases, conversiones de hidrocarburos y conversiones químicas y para otras aplicaciones. Las nuevas zeolitas pueden contener nuevas arquitecturas porosas internas, proporcionando selectividades mejoradas en tales procesos.
Los aluminosilicatos cristalinos se preparan normalmente a partir de mezclas de reacción acuosas que contienen óxidos de metales alcalinos o de metales alcalinotérreos, sílice y alúmina. Los borosilicatos cristalinos se preparan normalmente bajo condiciones de reacción similares, salvo que se utiliza boro en lugar de aluminio. Variando las condiciones de síntesis y la composición de la mezcla de reacción, pueden formarse frecuentemente distintas zeolitas.
La WO0109037 se refiere a la zeolita cristalina SSZ-52 preparada empleando, como agente de plantillaje, un catión de amonio cuaternario que comprende un anión que no es perjudicial para la formación de la SSZ-52. La SSZ-52 es de utilidad en catalizadores para reacciones de conversión de hidrocarburos.
La WO0144109 se refiere a la zeolita cristalina SSZ-50 preparada empleando, como agente de plantillaje, un catión de amonio cuaternario que comprende un anión que no es perjudicial para la formación de la SSZ-50. La SSZ-50 es de utilidad en catalizadores para reacciones de conversión de hidrocarburos.
La US6049018 se refiere a un material cristalino poroso sintético, designado como MCM-68, a un método y a un nuevo catión orgánico policíclico para su preparación y a su uso en la conversión catalítica de compuestos orgánicos. El material cristalino muestra un patrón de difracción de rayos X distintivo y presenta una estructura cristalina única que contiene al menos un sistema de canales, en donde cada canal viene definido por un anillo de 12 miembros de átomos tetraédricamente coordenados, y, además, al menos dos sistemas de canales independientes, cada uno de cuyos canales viene definido por un anillo de 10 miembros de átomos tetraédricamente coordinados, en donde el número de canales únicos de anillos de 10 miembros es doble del número de canales de anillos de 12 miembros.
Resumen de la invención
La presente invención está dirigida a una familia de tamices moleculares cristalinos con propiedades únicas, referidos aquí como "zeolita SSZ-60" o simplemente como SSZ-60. Con preferencia, la SSZ-60 se obtiene en su forma de silicato, aluminosilicato, titanosilicato, vanadosilicato o borosilicato. El término "silicato" se refiere a una zeolita que tiene una alta relación molar de óxido de silicio con respecto a óxido de aluminio, con preferencia una relación molar mayor de 100, incluyendo zeolitas constituidas en su totalidad por óxido de silicio. Tal y como aquí se emplean, el término "aluminosilicato" se refiere a una zeolita que contiene tanto alúmina como sílice y el término "borosilicato" se refiere a una zeolita que contiene óxidos tanto de boro como de silicio.
De acuerdo con el aspecto más amplio de esta invención, se proporciona también una zeolita que tiene una relación molar mayor de 20 aproximadamente de un óxido de un primer elemento tetravalente a un óxido de un segundo elemento tetravalente, diferente de dicho primer elemento tetravalente, un elemento trivalente, un elemento pentavalente o una mezcla de los mismos, y que presenta las líneas de difracción de rayos X de la Tabla II.
Además, de acuerdo con el aspecto más amplio de la invención, se proporciona una zeolita que tiene una relación molar mayor de 20 aproximadamente de un óxido seleccionado entre óxido de silicio, óxido de germanio y mezclas de los mismos a un óxido seleccionado entre óxido de aluminio, óxido de galio, óxido de hierro, óxido de boro, óxido de titanio, óxido de indio, óxido de vanadio y mezclas de los mismos.
En una modalidad de la presente invención, se proporciona también una zeolita que tiene una composición, tal como se sintetiza y en estado anhidro, en términos de relaciones molares, como sigue:
YO_{2}/W_{c}O_{d}
20 - 180
M_{2/n}/YO_{2}
0,01 - 0,03
Q/YO_{2}
0,02 - 0,05
en donde Y es silicio, germanio o una mezcla de los mismos, W es aluminio, galio, hierro, boro, titanio, indio, vanadio o mezclas de los mismos; c es 1 o 2; d es 2 cuando c es 1 (es decir, W es tetravalente) o d es 3 o 5 cuando c es 2 (es decir, d es 3 cuando W es trivalente o 5 cuando W es pentavalente); M es un catión de metal alcalino, un catión de metal alcalinotérreo o mezclas de los mismos; n es al valencia de M (es decir, 1 o 2); y Q es un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)-pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
La zeolita de la presente invención se puede preparar por tratamiento térmico de una zeolita que tiene una relación molar de un óxido seleccionado entre óxido de silicio, óxido de germanio y mezclas de los mismos a un óxido seleccionado entre óxido de aluminio, óxido de galio, óxido de hierro, óxido de boro, óxido de titanio, óxido de indio, óxido de vanadio y mezclas de los mismos mayor de alrededor de 20 a una temperatura de alrededor de 200 a 800ºC. La presente invención incluye también esta zeolita así preparada que se encuentra predominantemente en la forma hidrógeno, cuya forma hidrógeno se prepara por intercambio iónico con un ácido o con una solución de una sal amónica seguido por una segunda calcinación.
También se proporciona de acuerdo con la presente invención un método de preparación de la zeolita descrita anteriormente, comprendiendo dicho método poner en contacto, bajo condiciones de cristalización, fuentes de dichos óxidos y un agente de plantillaje que comprende un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)-pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
De acuerdo con la presente invención se proporciona un procedimiento para convertir hidrocarburos que comprende poner en contacto una alimentación hidrocarbonácea, en condiciones de conversión de hidrocarburos, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención. La zeolita puede estar predominantemente en la forma hidrógeno. También puede estar sustancialmente libre de acidez.
Por otro lado, la presente invención proporciona un procedimiento de hidrocracking que comprende poner en contacto una alimentación hidrocarbonada, en condiciones de hidrocracking, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno.
Esta invención incluye también un procedimiento de desparafinado que comprende poner en contacto una alimentación hidrocarbonada, bajo condiciones de desparafinado, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno.
La presente invención también incluye un proceso para mejorar el índice de viscosidad de un producto desparafinado de alimentaciones hidrocarbonadas céreas, que comprende poner en contacto la alimentación hidrocarbonada cérea, bajo condiciones de desparafinado por isomerización, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno.
La presente invención incluye además un proceso para la producción de un aceite lubricante C_{20+} a partir de una alimentación olefínica C_{20+}, que comprende isomerizar dicha alimentación olefínica, bajo condiciones de isomerización, sobre un catalizador que comprende al menos un metal del Grupo VIII y la zeolita de esta invención. La zeolita puede encontrarse predominantemente en la forma hidrógeno.
De acuerdo con esta invención, también se proporciona un proceso para desparafinar catalíticamente un material de alimentación de aceite hidrocarbonato que hierve por encima de alrededor de 177ºC (350ºF) y que contiene hidrocarburos de cadena lineal y de cadena ligeramente ramificada, que comprende poner en contacto dicho material de alimentación de aceite hidrocarbonado en presencia de gas hidrógeno añadido, a una presión de hidrógeno de alrededor de 0,103-20,7 MPa (15-3.000 psi) con un catalizador que comprende al menos un metal del Grupo VIII y la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno. El catalizador puede ser un catalizador estratificado que comprende una primera capa que comprende al menos un metal del Grupo VIII y la zeolita de esta invención, y una segunda capa que comprende una zeolita de aluminosilicato que es más selectiva en cuanto a su forma que la zeolita de dicha primera capa.
También se incluye en la presente invención un proceso para preparar un aceite lubricante que comprende el hidrocracking en una zona de hidrocracking de un material de alimentación hidrocarbonado para obtener un efluente que comprende un aceite hidrocraqueado, y desparafinar catalíticamente dicho efluente que comprende aceite hidrocraqueado a una temperatura de al menos 204ºC (400ºC) aproximadamente y a una presión de alrededor de 0,103 a 20,7 MPa manométricos (15 a 3.000 psig) en presencia de gas hidrógeno añadido, con un catalizador que comprende al menos un metal del Grupo VIII y la zeolita de esta invención. La zeolita puede estar predominantemente en la forma hidrógeno.
Se incluye además en esta invención un proceso para el desparafinado por isomerización de un rafinato, que comprende poner en contacto dicho rafinato en presencia de hidrógeno añadido con un catalizador que comprende al menos un metal del Grupo VIII y la zeolita de esta invención. El rafinato puede ser un lubricante de petróleo residual, y la zeolita puede estar predominantemente en la forma hidrógeno.
Igualmente, en la presente invención queda incluido un procedimiento para aumentar el octano de una alimentación hidrocarbonada para producir un producto que tiene una mayor contenido en aromáticos, que comprende poner en contacto una alimentación hidrocarbonada que incluye hidrocarburos normales y ligeramente ramificados que tienen un intervalo de ebullición por encima de alrededor de 40ºC y por debajo de alrededor de 200ºC, bajo condiciones de conversión de aromáticos, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención preparada sustancialmente libre de acidez por neutralización de dicha zeolita con un metal básico. Esta invención proporciona también dicho procedimiento en donde la zeolita contiene un componente de un metal de Grupo VIII.
Así mismo, la presente invención proporciona un procedimiento de cracking catalítico que comprende poner en contacto una alimentación hidrocarbonada en una zona de reacción bajo condiciones de cracking catalítico en ausencia de hidrógeno añadido con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en forma de hidrógeno. Igualmente, en la presente invención se incluye un procedimiento de cracking catalítico en donde el catalizador comprende adicionalmente un componente de cracking cristalino de poros grandes.
La presente invención proporciona además un procedimiento de isomerización para isomerizar hidrocarburos C4 a C7, que comprende poner en contacto una alimentación que incluye hidrocarburos C4 a C7 normales y ligeramente ramificados, bajo condiciones de isomerización, con un catalizador que incluye la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno. La zeolita puede ser impregnada con al menos un metal del Grupo VIII, preferentemente platino. El catalizador puede ser calcinado en una mezcla de vapor de agua/aire a una temperatura elevada después de la impregnación del metal del Grupo VIII.
Esta invención proporciona también un procedimiento para alquilar un hidrocarburo aromático que comprende poner en contacto, bajo condiciones de alquilación, al menos un exceso molar de un hidrocarburo aromático con una olefina C2 a C20, bajo condiciones de al menos una fase líquida parcial y en presencia de un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno. La olefina puede ser una olefina C_{2} a C_{4} y el hidrocarburo aromático y la olefina pueden estar presentes en una relación molar de alrededor de 4:1 a 20:1, respectivamente. El hidrocarburo aromático se puede seleccionar del grupo consistente en benceno, tolueno, etilbenceno, xileno, naftaleno, derivados de naftaleno, dimetilnaftaleno o mezclas de los
mismos.
Esta invención proporciona además un procedimiento para la transalquilación de un hidrocarburo aromático que comprende poner en contacto, bajo condiciones de transalquilación, un hidrocarburo aromático con un hidrocarburo polialquil-aromático, bajo condiciones de al menos una fase líquida parcial y en presencia de un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno. El hidrocarburo aromático y el hidrocarburo polialquil-aromático pueden estar presentes en una relación molar de alrededor de 1:1 a 25:1, respectivamente.
El hidrocarburo aromático se puede seleccionar del grupo consistente en benceno, tolueno, etilbenceno, xileno o mezclas de los mismos, y el hidrocarburo polialquil-aromático puede ser un dialquilbenceno.
La presente invención proporciona también un procedimiento para convertir parafinas a aromáticos que comprende poner en contacto las parafinas, bajo condiciones que causan la conversión de parafinas a aromáticos, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno, comprendiendo dicho catalizador galio, zinc o un compuesto de galio o zinc.
De acuerdo con esta invención se proporciona también un proceso para isomerizar olefinas, que comprende poner en contacto dicha olefina, bajo condiciones que causan la isomerización de al olefina, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención.
De acuerdo con esta invención, se proporciona además un procedimiento para isomerizar una alimentación de isomerización que comprende una corriente C_{8} aromática de isómeros de xileno o mezclas de isómeros de xileno y etilbenceno, en donde se obtiene una relación de orto-, meta- y para-xilenos muy próxima al equilibrio, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dicha alimentación, bajo condiciones de isomerización, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención.
La presente invención proporciona también un procedimiento para oligomerizar olefinas que comprende poner en contacto una alimentación olefínica, bajo condiciones de oligomerización, con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención.
Esta invención proporciona también un procedimiento para convertir alcoholes inferiores y otros hidrocarburos oxigenados que comprende poner en contacto dicho alcohol inferior u otro hidrocarburo oxigenado con un catalizador que comprende la zeolita de esta invención, bajo condiciones que produzcan productos líquidos.
Además, de acuerdo con la presente invención, se proporciona un proceso para la producción de hidrocarburos de mayor peso molecular a partir de hidrocarburos de menor peso molecular, que comprende las etapas de:
(a)
introducir en una zona de reacción un gas que contiene hidrocarburos de menor peso molecular y poner en contacto dicho gas en dicha zona, bajo condiciones de síntesis de hidrocarburos C_{2+}, con el catalizador y un metal o compuesto metálico capaz de convertir el hidrocarburo de menor peso molecular a un hidrocarburo de mayor peso molecular; y
(b)
extraer de dicha zona de reacción una corriente que contiene hidrocarburos de mayor peso molecular.
De acuerdo con esta invención, se proporciona un proceso para la producción de óxidos de nitrógeno contenidos en una corriente gaseosa en presencia de oxígeno, en donde dicho proceso comprende poner en contacto la corriente gaseosa con la zeolita de esta invención. La zeolita puede contener un metal o iones metálicos (tales como cobalto, cobre o mezclas de los mismos) capaces de catalizar la reducción de los óxidos de nitrógeno, y se puede efectuar en presencia de un exceso estequiométrico de oxígeno. En una modalidad preferida, la corriente gaseosa es la corriente de escape de un motor de combustión interna.
Descripción detallada de la invención
La presente invención comprende una familia de zeolitas cristalinas de poros grandes, designada aquí como "zeolita SSZ-60" o simplemente "SSZ-60". Tal y como aquí se emplea, la expresión "poros grandes" significa que la zeolita tiene un diámetro de tamaño medio de poro mayor de alrededor de 6,0 Angstroms (6,0 x 10^{-10} m), con preferencia de 6,5 a 7,5 Angstroms aproximadamente (6,5 x 10^{-10} m a 7,5 x 10^{-10} m).
En la preparación de las zeolitas SSZ-60, como plantilla de cristalización se emplea un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio. En general, la SSZ-60 se prepara poniendo en contacto una fuente activa de uno o más óxidos seleccionados del grupo consistente en óxidos de elementos monovalentes, óxidos de elementos divalentes, óxidos de elementos trivalentes y óxidos de elementos tetravalentes con el catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio como agente de plantillaje.
La SSZ-60 se prepara a partir de una mezcla de reacción que tiene la composición mostrada en la siguiente Tabla A.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA A
1 
\vskip1.000000\baselineskip
en donde Y, W, Q, M y n se definen como anteriormente, y a es 1 o 2, y b es 2 cuando a es 1 (es decir, W es tetravalente) y b es 3 cuando a es 2 (es decir, W es trivalente).
En la práctica, la SSZ-60 se prepara mediante un procedimiento que comprende:
(a)
preparar una solución acuosa que contiene fuentes de al menos un óxido capaz de formar un tamiz molecular cristalino y un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio que tiene un contraión aniónico que no es perjudicial para la formación de SSZ-60;
(b)
mantener la solución acuosa bajo condiciones suficientes para formar cristales de SSZ-60; y
(c)
recuperar los cristales de SSZ-60.
En consecuencia, la SSZ-60 puede comprender el material cristalino y el agente de plantillaje en combinación con óxidos metálicos y no metálicos enlazados en coordinación tetraédrica a través de átomos de oxígeno compartidos, para formar una estructura cristalina reticulada tridimensional. Los óxidos metálicos y no metálicos comprenden uno o una combinación de óxidos de un primero o primeros elementos tetravalentes y uno o una combinación de un segundo o segundos elementos tetravalentes, diferentes del primero o primeros elementos tetravalentes, un elemento o elementos trivalentes, un elemento o elementos pentavalente o una mezcla de los mismos. El primero o primeros elementos tetravalentes se eligen preferentemente del grupo consistente en silicio, germanio y combinaciones de los mismos. Más preferentemente, el primer elemento tetravalente es silicio. El segundo elemento tetravalente (que es diferente del primer elemento tetravalente), elemento trivalente y elemento pentavalentes se elige preferentemente del grupo consistente en aluminio, galio, hierro, boro, titanio, indio, vanadio y combinaciones de los mismos. Más preferentemente, el segundo elemento trivalente o tetravalente es aluminio o boro.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Fuentes típicas de óxido de aluminio para la mezcla de reacción incluyen aluminatos, alúmina, coloides de aluminio, óxido de aluminio revestido sobre sol de sílice, geles de alúmina hidratada tal como Al(OH)_{3} y compuestos de aluminio tales como AlCl_{3} y Al_{2}(SO_{4})_{3}. Fuentes típicas de óxido de silicio incluyen silicatos, hidrogel de sílice, ácido silícico, sílice ahumada, sílice coloidal, ortosilicatos de tetraalquilo e hidróxidos de sílice. El boro, así como el galio, germanio, titanio, indio, vanadio e hierro, se pueden añadir en formas correspondientes a sus contrapartidas de aluminio y silicio.
Un reactivo de zeolita de origen puede proporcionar una fuente de aluminio o boro. En la mayoría de los casos, la zeolita de origen proporciona también una fuente de sílice. La zeolita de origen, en su forma desaluminada o desboronada, se puede emplear también como fuente de sílice, con silicio adicional incorporado usando, por ejemplo, las fuentes convencionales antes indicadas. El uso de un reactivo de zeolita de origen como fuente de alúmina para el presente procedimiento se describe de forma más completa en la Patente US No. 5.225.179 concedida el 6 de julio a Nakagawa y titulada "Method of Making Molecular Sieves".
Habitualmente, en la mezcla de reacción se emplea un hidróxido de metal alcalino y/o un hidróxido de metal alcalinotérreo, tal como el hidróxido de sodio, potasio, litio, cesio, rubidio, calcio y magnesio; sin embargo, este componente se puede omitir en tanto en cuanto se mantenga la basicidad equivalente. El agente de plantillaje se puede emplear para proporcionar ión hidróxido. Así, puede ser beneficioso intercambiar iónicamente, por ejemplo, el haluro por ión hidróxido, reduciendo o eliminando con ello la cantidad requerida de hidróxido de metal alcalino. El catión de metal alcalino o el catión de metal alcalinotérreo pueden ser parte del material de óxido cristalino tal como se sintetiza, con el fin de compensar en el mismo las cargas electrónicas de valencia.
La mezcla de reacción se mantiene a una temperatura elevada hasta que se forman los cristales de la zeolita SSZ-60. La cristalización hidrotérmica se efectúa normalmente bajo presión autógena, a una temperatura comprendida entre 100 y 200ºC, con preferencia entre 135 y 180ºC. El período de cristalización es habitualmente superior a un día y con preferencia de 3 a 20 días aproximadamente.
Preferentemente, la zeolita se prepara usando una agitación suave.
Durante la etapa de cristalización hidrotérmica, los cristales de SSZ-60 se pueden dejar nuclear de manera espontánea en la mezcla de reacción. El uso de cristales de SSZ-60 como material de nucleación puede ser conveniente a la hora de disminuir el tiempo necesario para que ocurra la cristalización completa. Además, la nucleación puede conducir a una mayor pureza del producto obtenido al promover la nucleación y/o formación de SSZ-60 respecto a cualesquiera fases indeseadas. Cuando se emplean como agentes de nucleación, los cristales de SSZ-60 se añaden en una cantidad comprendida entre 0,1 y 10% del peso de sílice usada en la mezcla de reacción.
Una vez formados los cristales de zeolita, el producto sólido se separa de la mezcla de reacción mediante técnicas de separación mecánicas convencionales, tal como filtración. Los cristales son lavados con agua y luego secados, por ejemplo a 90-150ºC durante 8-24 horas, para obtener así los cristales de zeolita SSZ-60 tal y como son sintetizados. La etapa de secado se puede efectuar a presión atmosférica o bajo vacío.
La SSZ-60, tal como se prepara, presenta una relación molar de un óxido seleccionado entre óxido de silicio, óxido de germanio y mezclas de los mismos a un óxido seleccionado entre óxido de aluminio, óxido de galio, óxido de hierro, óxido de boro, óxido de titanio, óxido de indio, óxido de vanadio y mezclas de los mismos mayor de alrededor de 20; y tiene, después de la calcinación, las líneas de difracción de rayos X de la Tabla II siguiente. La SSZ-60 tiene además una composición, tal como se sintetiza (es decir, antes de separar el agente de plantillaje de la zeolita) y en estado anhidro, en términos de relaciones molares, como la mostrada en la siguiente Tabla B.
TABLA B
2
en donde Y, W, c, d, M y Q se definen como anteriormente.
La SSZ-60 se puede preparar esencialmente libre de aluminio, es decir, teniendo una relación molar de sílice a alúmina de \infty. Un método para aumentar la relación molar de sílice a alúmina consiste en utilizar tratamientos convencionales de lixiviación ácida o de quelación. Sin embargo, la SSZ-60 esencialmente libre de aluminio se puede sintetizar directamente empleando fuentes de silicio esencialmente libres de aluminio como el principal componente de óxido metálico tetraédrico, en el caso de que también esté presente boro. La SSZ-60 se puede preparar también directamente como un aluminosilicato o un borosilicato.
Se pueden obtener también relaciones de sílice a alúmina más bajas empleando métodos que introducen aluminio en la red cristalina. Por ejemplo, la inserción de aluminio puede producirse por tratamiento térmico de la zeolita en combinación con un ligante de alúmina o fuente disuelta de alúmina. Dichos procedimiento se describen en la Patente US 4.559.315, concedida el 17 de diciembre de 1985 a Chang, et al.
Se cree que la SSZ-60 está constituida por una nueva estructura de red cristalina o topología que se caracteriza por su patrón de difracción de rayos X. Las zeolitas SSZ-60, tal como se sintetizan, tienen una estructura cristalina cuyo patrón de difracción en polvo de rayos X exhibe las líneas características mostradas en la Tabla I y que con ello se diferencia de otras zeolitas conocidas.
TABLA I
3
La siguiente tabla IA muestra las líneas de difracción en polvo de rayos X para la SSZ-60 tal como es sintetizada incluyendo las intensidades relativas reales
TABLA IA
5 
\global\parskip1.000000\baselineskip
Después de la calcinación, las zeolitas SSZ-60 tienen una estructura cristalina cuyos patrones de difracción en polvo de rayos X incluyen las líneas características mostradas en la Tabla II:
TABLA II
6
La siguiente tabla IA muestra las líneas de difracción en polvo de rayos X para la SSZ-60 calcinada incluyendo las intensidades relativas reales
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA IIA
7
Los modelos de difracción en polvo de rayos X fueron determinados mediante técnicas standard. La radiación fue K-alfa/doblete de cobre. Las alturas de los picos y las posiciones, como una función de 2\theta en donde \theta es el ángulo de Bragg, fueron leídas a partir de las intensidades relativas de los picos, y se puede calcular d, es decir, la separación interplanar en Angstroms correspondiente a las líneas registradas.
La variación en las mediciones del ángulo de dispersión (2-teta), debida a error en el instrumento y a diferencias entre muestras individuales, se estima en +/- 0,20 grados.
El patrón de difracción de rayos X de la tabla I es representativo de las zeolitas SSZ-60 "tal como son sintetizadas" o "tal como son preparadas". Pueden surgir pequeñas variaciones en el patrón de difracción a partir de variaciones en la relación molar de sílice a alúmina o de sílice a boro de la muestra particular como consecuencia de cambios en las constantes de la red cristalina. Además, los cristales suficientemente pequeños afectarán a la forma e intensidad de los picos, conduciendo ello a un importante ensanchamiento de los picos.
En la tabla II se muestran picos representativos del patrón de difracción de rayos X de la SSZ-60 calcinada. La calcinación puede traducirse también en cambios en las intensidades de los picos en comparación con modelos del material "tal como se prepara", así como en cambios pequeños en el patrón de difracción. La zeolita producida mediante intercambio del metal u otros cationes presentes en la zeolita con otros diversos cationes, (tales como H^{+} o NH_{4}^{+}) proporciona esencialmente el mismo patrón de difracción, aunque de nuevo pueden surgir pequeños cambios en la separación interplanar y variaciones en las intensidades relativas de los picos. Independientemente de estas pequeñas perturbaciones, la red cristalina básica permanece inalterada por estos tratamientos.
La SSZ-60 cristalina se puede emplear tal como se sintetiza, pero preferentemente es tratada térmicamente (calcinada). Normalmente, es conveniente separar el catión de metal alcalino por intercambio iónico y reemplazar al menos parte del mismo con hidrógeno, amonio o cualquier ión metálico deseado. La zeolita puede ser lixiviada con agentes quelantes, por ejemplo EDTA o soluciones ácidas diluidas, para aumentar la relación molar de sílice a alúmina. La zeolita puede ser tratada también con vapor de agua; el tratamiento con vapor de agua ayuda a estabilizar la red cristalina contra el ataque con ácidos.
La zeolita se puede usar en combinación íntima con componentes de hidrogenación, tales como tungsteno, vanadio molibdeno, renio, níquel cobalto, cromo, manganeso o un metal noble, tal como paladio o platino, para aquellas aplicaciones en donde se desee una función de hidrogenación-deshidrogenación.
También se pueden introducir metales en la zeolita reemplazando algunos de los cationes de la zeolita con cationes metálicos por medio de técnicas convencionales de intercambio iónico (véase, por ejemplo, Patentes US Nos. 3.140.249 concedida el 7 de Julio de 1961 a Plank, et al.; 3.140.251 concedida el 7 de Julio de 1964 a Plank, et al.; y 3.140.253 concedida el 7 de Julio de 1964 a Plank, et al.). Cationes de reemplazamiento típicos pueden incluir cationes metálicos, por ejemplo, metales de tierras raras, metales de Grupo IA del Grupo IIA y de Grupo VIII, así como sus mezclas. Entre los cationes metálicos de reemplazamiento, se prefieren particularmente los cationes de metales tales como tierras raras, Mn, Ca, Mg, Zn, Cd, Pt, Pd, Ni, Co, Ti, Al, Sn y Fe.
Los componentes hidrógeno, amonio y metal pueden ser intercambiados iónicamente en la SSZ-60. La zeolita puede ser también impregnada con los metales, o bien los metales se pueden mezclar física e íntimamente con la zeolita usando métodos standard conocidos en la técnica.
Las técnicas habituales de intercambio iónico comprenden poner en contacto la zeolita sintética con una solución que contiene una sal del catión o cationes de reemplazamiento deseados. Aunque se puede emplear una amplia variedad de sales, se prefieren en particular los cloruros y otros haluros, acetatos, nitratos y sulfatos. La zeolita se calcina normalmente antes del procedimiento de intercambio iónico para separar la materia orgánica presente en los canales y sobre la superficie, puesto que esto se traduce en un intercambio iónico más eficaz. Técnicas representativas de intercambio iónico se describen en una amplia variedad de patentes, incluyendo Patentes US Nos. 3.140.249 concedida el 7 julio, 1964 a Plank et al.; 3.140.251 concedida el 7 julio, 1964 a Plank et al.; y 3.140.253 concedida el 7 julio, 1964 a Plank et al.
Después del contacto con la solución de sal del catión de reemplazamiento deseado, la zeolita se lava normalmente con agua y se seca a temperaturas que van desde 65ºC a 200ºC aproximadamente. Después del lavado, la zeolita puede ser calcinada en aire o en un gas inerte a temperaturas que van desde 200ºC a 800ºC aproximadamente durante periodos de tiempo comprendidos entre 1 y 48 horas o más, para producir un producto catalíticamente activo especialmente útil en procesos de conversión de hidrocarburos.
Independientemente de los cationes presentes en la forma sintetizada de SSZ-60, la disposición espacial de los átomos que forman la red cristalina básica de la zeolita permanece esencialmente inalterada.
La SSZ-60 se puede conformar en una amplia variedad de formas físicas. En términos generales, la zeolita puede estar en forma de un polvo, un gránulo o un producto moldeado, tal como un extruido que tiene un tamaño de partícula suficiente para pasar a través de un tamiz de malla 2 (Tyler) y quedar retenido en un tamiz de malla 400 (Tyler). En los casos en donde el catalizador es moldeado, tal como por extrusión con un ligante orgánico, el aluminosilicato puede ser extruido antes del secado, o puede ser secado o parcialmente secado y luego extruido.
La SSZ-60 se puede combinar, en forma de materiales compuestos, con otros materiales resistentes a las temperaturas y otras condiciones usadas en procesos de conversión orgánicos. Dichos materiales de matriz incluyen materiales activos e inactivos y zeolitas de origen sintético o natural así como materiales inorgánicos tales como arcillas, sílice y óxidos metálicos. Ejemplos de tales materiales y del modo en el cual se pueden utilizar se describen en la Patente US No. 4.910.006, concedida el 20 de Mayo de 1990 a Zones et al., y en la Patente US No. 5.316.753, concedida el 31 de Mayo de 1994 a Nakagawa.
\global\parskip0.900000\baselineskip
Procesos de conversión de hidrocarburos
Las zeolitas SSZ-60 son útiles en reacciones de conversión de hidrocarburos. Las reacciones de conversión de hidrocarburos son procesos químicos y catalíticos en donde compuestos conteniendo carbono se cambian a diferentes compuestos conteniendo carbono. Ejemplos de reacciones de conversión de hidrocarburos en donde cabe esperar que las SSZ-60 sean útiles incluyen: cracking catalítico, hidrocracking, desparafinado, alquilación y reacciones de formación de olefinas y compuestos aromáticos. Igualmente, cabe esperar que los catalizadores sean útiles en otras reacciones de refino de petróleo y de conversión de hidrocarburos, tales como isomerización de n-parafinas y naftenos, polimerización y oligomerización de compuestos olefínicos o acetilénicos tales como isobutileno y buteno-1, reformado, isomerización de aromáticos polialquil-sustituidos (por ejemplo, m-xileno) y desproporcionamiento de aromáticos (por ejemplo, tolueno) para proporcionar mezclas de benceno, xilenos y metilbencenos superiores y reacciones de oxidación. También quedan incluidas las reacciones de transposición para preparar diversos derivados de naftaleno, y formación de hidrocarburos de mayor peso molecular a partir de hidrocarburos de menor peso molecular. Los catalizadores SSZ-60 pueden tener una alta selectividad y, bajo condiciones de conversión de hidrocarburos, pueden proporcionar un alto porcentaje de productos deseados con respecto a los productos totales.
Las zeolitas SSZ-60 se pueden emplear en el procesado de materiales de alimentación hidrocarbonados. Las alimentaciones hidrocarbonadas contienen compuestos carbonados y pueden proceder de muchas fuentes diferentes, tales como fracciones de petróleo virgen, fracciones de petróleo de reciclo, aceite de esquistos, carbón licuado, aceite de arena impregnada con alquitrán, parafinas sintéticas NAO, materiales de alimentación de plásticos reciclados y, en general, pueden consistir en cualquier alimentación que contenga carbono y que sea susceptible a reacciones catalíticas zeolíticas. En función del tipo de procesado que haya de experimentar la alimentación hidrocarbonada, la alimentación puede contener metal o estar libre de metales, pudiendo tener también altos o bajos contenidos en impurezas de nitrógeno o azufre. Podrá apreciarse, sin embargo, que en general el procesado será más eficaz (y el catalizador más activo) cuanto más bajo sea el contenido en metal, nitrógeno y azufre del material de alimentación.
La conversión de alimentaciones hidrocarbonadas puede tener lugar de cualquier modo conveniente, por ejemplo, en reactores de lecho fluidificado, lecho móvil o lecho fijo, dependiendo de los tipos de proceso deseados. La formulación de las partículas de catalizador variará en función del proceso de conversión y método de operación.
Otras reacciones que pueden ser efectuadas usando el catalizador de esta invención conteniendo un metal, por ejemplo, un metal de Grupo VIII, tal como platino, incluyen reacciones de hidrogenación-deshidrogenación, denitrogenación y desulfuración.
La siguiente tabla indica condiciones de reacción típicas que pueden ser usadas cuando se emplean los catalizadores comprendiendo SSZ-60 en las reacciones de conversión de hidrocarburos de esta invención. Las condiciones preferidas se indican entre paréntesis.
8 
\global\parskip1.000000\baselineskip
A continuación se ofrecen otras condiciones y parámetros de reacción.
Hidrocracking
Usando un catalizador que comprende SSZ-60, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno y un promotor de la hidrogenación, se pueden hidrocraquear materiales de alimentación residuales pesados del petróleo, materiales cíclicos y otros materiales de carga a hidrocraquear usando las condiciones del proceso y componente catalíticos que se describen en las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US No. 5.316.753.
Los catalizadores de hidrocracking contienen una cantidad eficaz de al menos un componente de hidrogenación del tipo normalmente usado en catalizadores de hidrocracking. El componente de hidrogenación se elige generalmente del grupo de catalizadores de hidrogenación consistentes en uno o más metales del Grupo VIB y del Grupo VIII, incluyendo las sales, complejos y soluciones que contienen tales metales. El catalizador de hidrogenación se elige preferentemente del grupo de metales, sales y complejos de los mismos de grupo consistente en al menos uno de platino, paladio, rodio, iridio, rutenio y mezclas de los mismos o del grupo consistente en al menos uno de níquel, molibdeno, cobalto, tungsteno, titanio, cromo y mezclas de los mimos. La referencia al metal o metales catalíticamente activos ha de entenderse que incluye dicho metal o metales en estado elemental y en alguna otra forma tal como un óxido, sulfuro, haluro, carboxilato y similares. El catalizador de hidrogenación está presente en una cantidad eficaz para proporcionar la función de hidrogenación del catalizador de hidrocracking y preferentemente en la gama de 0,05 a 25% en peso.
Desparafinado
La SSZ-60, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno, se puede emplear para desparafinar alimentaciones hidrocarbonadas separando selectivamente parafinas de cadena lineal. Habitualmente, se mejora en índice de viscosidad del producto desparafinado (en comparación con la alimentación parafinada) cuando la alimentación parafinada se pone en contacto con SSZ-60 bajo condiciones de desparafinado por isomerización.
Las condiciones de desparafinado catalítico dependen en gran medida de la alimentación usada y del punto de fluidez crítica deseado. Preferentemente está presente hidrógeno en la zona de reacción durante el proceso de desparafinado catalítico. La relación de hidrógeno a alimentación está comprendida habitualmente entre aprox. 0,089 y 5,34 SCM (metros cúbicos normales/litro) (entre 500 y aprox. 30.000 SCF/bbl (pies cúbicos normales por barril), con preferencia entre aprox. 0,178 y 3,56 SCM/litro (entre 1.000 y aprox. 20.000 SCF/bbl). En general, el hidrógeno se separará del producto y se reciclará a la zona de reacción. Los materiales de alimentación típicos incluyen gasóleo ligero, gasóleos pesados y crudos reducidos que hierven por encima de alrededor de 177ºC (350ºF).
Un proceso de desparafinado típico es el desparafinado catalítico de un material de alimentación de aceite hidrocarbonado que hierve por encima de alrededor de 177ºC (350ºF) y que contiene hidrocarburos de cadena lineal y de cadena ligeramente ramificada, mediante contacto del material de alimentación de aceite hidrocarbonado, en presencia de gas hidrógeno añadido, a una presión de hidrógeno de alrededor de =,103-20,7 MPa (15-3000 psi) con un catalizador que comprende SSZ-60 y al menos un metal del Grupo VIII.
El catalizador de hidrodesparafinado SSZ-60 puede contener opcionalmente un componente de hidrogenación del tipo normalmente usado en catalizadores de desparafinado. Véase las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US No. 5.316.753 respecto a ejemplos de estos componentes de hidrogenación.
El componente de hidrogenación está presente en una cantidad eficaz para proporcionar un catalizador eficiente de hidrodesparafinado e hidroisomerización, con preferencia en la gama de alrededor de 0,05 a 5% en peso. El catalizador puede ser usado de tal manera que aumente el isodesparafinado a costa de las reacciones de cracking.
La alimentación puede ser hidrocraqueada, seguido por desparafinado. Este tipo de proceso en dos etapas y las condiciones típicas de hidrocracking se describen en la Patente US No. 4.921.594, concedida el 1 de Mayo de 1990 a Miller.
La SSZ-60 se puede emplear también como catalizador de desparafinado en forma de un catalizador estratificado. Es decir, el catalizador comprende una primera capa que contiene zeolita SSZ-60 y al menos un metal del Grupo VIII, y una segunda capa que comprende una zeolita de aluminosilicato que es más selectiva en cuanto a la forma que la zeolita SSZ-60. El uso de catalizadores estratificados se describe en la Patente US. No. 5.149.421, concedida el 22 de Septiembre de 1992 a Miller.
El estratificado puede incluir también un lecho de SSZ-60 estratificado con un componente no zeolítico diseñado para el hidrocracking o para el hidroacabado.
La SSZ-60 se puede emplear también para desparafinar refinados, incluyendo lubricantes de petróleo residual, bajo condiciones como las descritas en la Patente US No. 4.181.598 concedida el 1 de Enero de 1980 a Gillespie et al.
Suele ser conveniente utilizar una hidrogenación suave (referida a veces como hidroacabado) para producir productos desparafinados más estables. La etapa de hidroacabado se puede realizar bien antes o bien después de la etapa de desparafinado y con preferencia después. El hidroacabado se efectúa normalmente a temperaturas del orden de alrededor de 190 a 340ºC, a presiones de alrededor de 2,76 a 20,7 MPa manométricos (400 psig a aprox. 3000 psig) a velocidades espaciales (LHSV) comprendidas entre 0,1 y 20 aproximadamente y con una velocidad de reciclo de hidrógeno de alrededor de 0,071 a 0,27 SCM/litro (400 a 1500 SCF/bbl). El catalizador de hidrogenación usado ha de ser lo suficientemente activo no solo para hidrogenar las olefinas, diolefinas y cuerpos de color que puedan estar presentes, sino también para reducir el contenido en aromáticos. Catalizadores de hidrogenación adecuados son los descritos en la Patente US No. 4.921.594, concedida el 1 de Mayo de 1990 a Miller. La etapa de hidroacabado resulta beneficiosa para la preparación de un producto aceptablemente estable (por ejemplo, un aceite lubricante) dado que los productos desparafinados preparados a partir de materiales hidrocraqueados tienden a ser inestables en aire y a la luz y tienden a formar lodos de manera espontánea y rápida.
Usando SSZ-60 se puede preparar aceite lubricante. Por ejemplo, se puede preparar un aceite lubricante C_{20+} por isomerización de una alimentación de olefinas C_{20+} sobre un catalizador que comprende SSZ-60 en la forma hidrógeno y al menos un metal del Grupo VIII. Alternativamente, el aceite lubricante se puede preparar mediante hidrocracking en una zona de hidrocracking de un material de alimentación hidrocarbonado, para obtener un efluente que comprende un aceite hidrocraqueado, y mediante desparafinado catalítico del efluente a una temperatura de por lo menos 204ºC (400ºF) aproximadamente y a una presión de alrededor de 0,103 a 20,7 MPa (alrededor de 15 a 3000 psig) en presencia de gas hidrógeno añadido, con un catalizador que comprende SSZ-60 en la forma hidrógeno y al menos un metal del Grupo VIII.
Formación de aromáticos
La SSZ-60 se puede usar para convertir naftas ligeras de destilación directa y mezclas similares a mezclas altamente aromáticas. Así, los hidrocarburos normales y de cadena ligeramente ramificada, que tienen preferentemente una gama de ebullición por encima de alrededor de 40ºC y por debajo de alrededor de 200ºC, se pueden convertir a productos que tienen un contenido importante en aromáticos de mayor índice de octano, poniendo en contacto la alimentación hidrocarbonada con un catalizador que comprende SSZ-60. También es posible convertir alimentaciones más pesadas a BTX o derivados naftalénicos de valor usando catalizadores que contienen SSZ-60.
El catalizador de la conversión contiene preferentemente un compuesto de un metal de Grupo VIII para que tenga así la suficiente actividad para su uso comercial. Por la expresión "compuesto de un metal de Grupo VIII" tal y como aquí se emplea, se quiere dar a entender el propio metal o un compuesto del mismo. Se pueden usar metales nobles del Grupo VIII y sus compuestos, platino, paladio e iridio o combinaciones de los mismos. También se puede emplear renio o estaño o una mezcla de ambos en combinación con el compuesto del metal del Grupo VIII y preferentemente un compuesto de metal noble. El metal más preferido es el platino. La cantidad de metal del Grupo VIII presente en el catalizador de la conversión deberá encontrarse dentro del intervalo normal de uso en los catalizadores de reformado, del orden de aproximadamente 0,05 a 2% en peso, con preferencia de 0,2 a 0,8% en peso.
Para la producción selectiva de aromáticos en cantidades útiles resulta crítico que el catalizador de la conversión esté sustancialmente libre de acidez, por ejemplo, mediante neutralización de la zeolita con un compuesto de metal básico, por ejemplo de un metal alcalino. Los métodos para hacer que el catalizador esté libre de acidez son ya conocidos en la técnica. Véase las referidas Patente US 4.910.006 y Patente US No. 5.316.753 respecto a una descripción de tales métodos.
Los metales alcalinos preferidos son sodio, potasio, rubidio y cesio. La propia zeolita puede estar sustancialmente libre de acidez únicamente a relaciones molares de sílice:alúmina muy altas.
Cracking Catalítico
Los materiales de cracking hidrocarbonados pueden ser craqueados catalíticamente en ausencia de hidrógeno usando SSZ-60, con preferencia predominantemente en la forma hidrógeno.
Cuando se emplea SSZ-60 como catalizador de cracking catalítico, en ausencia de hidrógeno, el catalizador puede ser usado en combinación con los catalizadores de cracking tradicionales, por ejemplo, cualquier aluminosilicato usado hasta ahora como componente en catalizadores de cracking. Normalmente, se trata de aluminosilicatos cristalinos de tamaño grande de poros. Ejemplos de estos catalizadores de cracking tradicionales se describen en las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US 5.316.753. Cuando se emplea un componente de catalizador de cracking tradicional (TC) la relación en peso relativa del TC a la SSZ-60 está comprendida generalmente entre alrededor de 1:10 y 500:1, convenientemente entre alrededor de 1:10 y 200:1, con preferencia entre alrededor de 1:2 y 50:1 y más preferentemente entre alrededor de 1:1 y 20:1. La nueva zeolita y/o el componente de cracking tradicional se pueden además intercambiar iónicamente con iones de tierras raras para modificar la selectividad.
Los catalizadores de cracking se emplean normalmente con un componente de matriz de óxido inorgánico. Respecto a ejemplos de tales componentes de matriz véase las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US 5.316.753.
Isomerización
El presente catalizador es altamente activo y altamente selectivo para la isomerización de hidrocarburos C_{4} a C_{7}. La actividad significa que el catalizador puede operar a temperaturas relativamente bajas lo cual favorece termodinámicamente a las parafinas altamente ramificadas. Por tanto, el catalizador puede producir un producto de alto octano. La alta selectividad significa que se puede conseguir un rendimiento de líquido relativamente alto cuando el catalizador trabaja a un alto octano.
El presente proceso comprende poner en contacto el catalizador de isomerización, es decir, un catalizador que comprende SSZ-60 en la forma hidrógeno, con una alimentación hidrocarbonada bajo condiciones de isomerización. La alimentación es con preferencia una fracción directa ligera, que hierve dentro del intervalo de -1ºC a 121ºC (30ºF a 250ºF) y con preferencia de 16ºC a 93ºC (60ºF a 200ºF). Preferentemente, la alimentación hidrocarbonada para el proceso comprende una cantidad sustancial de hidrocarburos normales y ligeramente ramificados C_{4} a C_{7} de bajo octano, más preferentemente hidrocarburos C_{5} y C_{6}.
Es preferible realizar la reacción de isomerización en presencia de hidrógeno. Con preferencia, se añade hidrógeno para proporcionar una relación hidrógeno:hidrocarburo (H_{2}/HC) comprendida entre 0,5 y 10 H_{2}/HC, más preferentemente entre 1 y 8 H_{2}/HC. Véase las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US 5.316.753 respecto a una exposición adicional de las condiciones del proceso de isomerización.
En el presente proceso se prefiere especialmente una alimentación de bajo contenido en azufre. La alimentación contiene preferentemente menos de 10 ppm, más particularmente menos de 1 ppm y muy especialmente menos de 0,1 ppm de azufre. En el caso de una alimentación que no tenga ya un bajo contenido en azufre, se pueden alcanzar niveles aceptables por hidrogenación de la alimentación en una zona de presaturación con un catalizador de hidrogenación que es resistente al envenenamiento por azufre. Véanse las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US 5.316.753 respecto a una exposición adicional de este proceso de hidrodesulfuración.
Es preferible limitar el nivel de nitrógeno y el contenido en agua de la alimentación. Para los expertos en la materia son ya conocidos los catalizadores y procesos que son adecuados para estos fines.
Después de un período de operación, el catalizador puede llegar a desactivarse por azufre o coque. Véanse las referidas Patente US No. 4.910.006 y Patente US 5.316.753 respecto a una exposición adicional de los métodos para eliminar este azufre y este coque y para regenerar el catalizador.
El catalizador para la conversión contiene preferentemente un compuesto de un metal del Grupo VIII para que disponga así de una actividad suficiente para su uso comercial. Por la expresión "compuesto del Grupo VIII" tal y como aquí se emplea se quiere representar el propio metal o un compuesto del mismo. Se pueden usar metales nobles del Grupo VIII y sus compuestos, platino, paladio o iridio o combinaciones de los anteriores. También se pueden usar renio y estaño en combinación con el metal noble. El metal más preferido es platino. La cantidad de metal del Grupo VIII presente en el catalizador de conversión deberá estar dentro del intervalo normal de uso en los catalizadores de isomerización, del orden de alrededor de 0,05 a 2% en peso, con preferencia de 0,2 a 0,8% en
peso.
\vskip1.000000\baselineskip
Alquilación y transalquilación
La SSZ-60 se puede emplear en un proceso para la alquilación o transalquilación de un hidrocarburo aromático. El proceso comprende poner en contacto el hidrocarburo aromático con un agente de alquilación de olefinas C_{2} a C_{16} o un agente de transalquilación de hidrocarburo polialquil-aromático, bajo condiciones de al menos fase líquida parcial y en presencia de un catalizador que comprende SSZ-60.
La SSZ-60 se puede emplear también para separar benceno de gasolina por alquilación del benceno como se ha descrito anteriormente y posterior separación del producto alquilado de la gasolina.
Para una actividad catalítica elevada, la zeolita SSZ-60 deberá encontrarse predominantemente en su forma de ión hidrógeno. Es preferible que, después de la calcinación, al menos el 80% de los puntos catiónicos estén ocupados por iones hidrógeno y/o iones de tierras raras.
Ejemplos de materiales de alimentación de hidrocarburos aromáticos adecuados que pueden ser alquilados o transalquilados por el proceso de la invención incluyen compuestos aromáticos tales como benceno, tolueno y xileno. El hidrocarburo aromático preferido es el benceno. Pueden darse ocasiones en donde sean convenientes los derivados de naftaleno. También se pueden usar mezclas de hidrocarburos aromáticos.
Las olefinas adecuadas para la alquilación del hidrocarburo aromático son aquellas que contienen de 2 a 20, con preferencia 2 a 4, átomos de carbono, tales como etileno, propileno, buteno-1, trans-buteno-2 y cis-buteno-2 o mezclas de las mismas. Pueden darse casos en donde sean convenientes los pentenos. Las olefinas preferidas son etileno y propileno. También se pueden usar alfa-olefinas de cadena más larga.
Cuando se desee la transalquilación, el agente de transalquilación es un hidrocarburo polialquil-aromático que contiene 2 o más grupos alquilo cada uno de los cuales puede tener de 2 a 4 átomos de carbono aproximadamente. Por ejemplo, hidrocarburos polialquil-aromáticos adecuados incluyen hidrocarburos di-, tri- y tetra-alquil-aromáticos, tales como dietilbenceno, trietilbenceno, dietilmetilbenceno (dietiltolueno), diisopropilbenceno, diisopropiltolueno, dibutilbenceno y similares. Los hidrocarburos polialquil-aromáticos preferidos son los dialquilbencenos. Un hidrocarburo polialquil-aromático particularmente preferido es el diisopropilbenceno.
Cuando la alquilación es el proceso a realizar, las condiciones de reacción son como sigue. La alimentación hidrocarbonada aromática deberá estar presente en un exceso estequiométrico. Es preferible que la relación molar de aromáticos a olefinas sea mayor de 4:1 para evitar un ensuciamiento rápido del catalizador. La temperatura de reacción puede ser de 38ºC a 316ºC (100ºF a 600ºF), con preferencia de 121ºC a 232ºC (250ºF a 450ºF). La presión de reacción deberá ser suficiente para mantener al menos una fase líquida parcial con el fin de retardar el ensuciamiento del catalizador. Esta presión es normalmente de 0,345 a 6,89 MPa manométricos (50 psig a 1000 psig) dependiendo del material de alimentación y de la temperatura de reacción. El tiempo de contacto puede oscilar entre 10 segundos y 10 horas, pero normalmente es de 5 minutos a 1 hora. La velocidad espacial horaria en peso (WHSV), en términos de gramos (libras) de hidrocarburo aromático y olefina por gramo (libra) de catalizador por hora, se encuentra generalmente dentro del intervalo de alrededor de 0,5 a 50.
Cuando la transalquilación es el proceso realizado, la proporción molar de hidrocarburo aromático será en general de alrededor de 1:1 a 25:1, preferentemente de alrededor de 2:1 a 20:1. La temperatura de reacción puede ser de alrededor de 38ºC a 316ºC (100ºF a 600ºF), pero con preferencia es de alrededor de 121ºC a 232ºC (250ºF a 450ºF). La presión de reacción deberá ser suficiente para mantener al menos una fase líquida parcial, siendo normalmente del orden 0,345 a 6,89 MPa manométricos (50 psig a 1000 psig) con preferencia de 2,07 a 4,14 MPa kPa manométricos (300 psig a 600 psig). La velocidad espacial horaria en peso será del orden de alrededor de 0,1 a 10. Tales procesos se describen en la Patente US No. 5.082.990 concedida en 21 de Enero de 1992 a Hsieh, et al.
\vskip1.000000\baselineskip
Conversión de Parafinas a aromáticos
La SSZ-60 se puede emplear para convertir parafinas gaseosas ligeras C_{2}-C_{6} a hidrocarburos de mayor peso molecular, incluyendo compuestos aromáticos. Con preferencia, la zeolita contendrá un metal u óxido metálico catalítico en donde dicho metal se elige entre metales del Grupo IB, IIB, VIII y IIIA de la Tabla Periódica. Con preferencia, el metal es galio, niobio, indio o zinc en una cantidad de alrededor de 0,05 a 5% en peso.
\vskip1.000000\baselineskip
Isomerización de xileno
La SSZ-60 puede ser también útil en un proceso de isomerización de uno o más isómeros de xileno en una alimentación aromática C_{8}, para obtener orto-, meta- y para-xileno en una relación próxima al valor en equilibrio. En particular, la isomerización de xilenos se emplea en combinación con un proceso separado para preparar para-xileno. Por ejemplo, una porción del para-xileno en una corriente de aromáticos C_{8} mezclados se puede recuperar por cristalización y centrifugado. El licor madre del cristalizador se hace reaccionar entonces, bajo condiciones de isomerización, para restablecer los orto-, meta- y para-xilenos a una relación próxima al equilibrio. Al mismo tiempo, parte de etilbenceno del licor madre se convierte a xilenos o a productos que pueden ser fácilmente separados por filtración. El isomerado se mezcla con alimentación nueva y la corriente combinada se destila para separar subproductos pesados y ligeros. La corriente de aromáticos C_{8} resultante se envía entonces al cristalizador para repetir el
ciclo.
Opcionalmente, la isomerización en fase vapor se efectúa en presencia de 3-30 moles de hidrógeno por mol de alquilbenceno (por ejemplo, etilbenceno). Si se emplea hidrógeno, el catalizador deberá comprender alrededor de 0,1 a 2% en peso de un componente de hidrogenación/deshidrogenación seleccionado entre componente de metales del Grupo VIII (de la Tabla Periódica), en especial platino o níquel. Por la expresión "componente de un metal de Grupo VIII" se quiere dar a entender los metales y sus compuestos tales como óxidos y sulfuros.
Opcionalmente, la alimentación de isomerización puede contener de 10 a 90% en peso de un diluyente tal como tolueno, trimetilbenceno, naftenos o parafinas.
\vskip1.000000\baselineskip
Oligomerización
Cabe esperar que la SSZ-60 se pueda emplear también para oligomerizar olefinas de cadena lineal y ramificada que tienen de 2 a 21 aproximadamente y con preferencia 2-5 átomos de carbono. Los oligómeros, que son los productos del proceso, son olefinas que van desde medias a pesadas y que son útiles tanto para combustibles, es decir gasolina o aditivos para gasolina, y como productos químicos.
El proceso de oligomerización comprende poner en contacto el material de alimentación olefínico en fase gaseosa o líquida con un catalizador que comprende SSZ-60.
La zeolita puede tener los cationes originales asociados con la misma reemplazados por una amplia variedad de otros cationes según técnicas ya bien conocidas. Cationes típicos incluirán hidrógeno, amonio y cationes metálicos incluyendo mezclas de los mismos. Entre los cationes metálicos de reemplazamiento, se da una preferencia particular a los cationes de metales tales como metales de tierras raras, manganeso, calcio, así como metales del Grupo II de la Tabla Periódica, por ejemplo, zinc, y del Grupo VIII de la Tabla Periódica, por ejemplo níquel. Uno de los requisitos primordiales es que la zeolita tenga una actividad de aromatización claramente baja, es decir, una actividad en donde la cantidad de aromáticos producidos no sea mayor del 20% en peso aproximadamente. Esto se consigue usando una zeolita con una actividad ácida controlada [valor alfa] del orden de alrededor de 0,1 a 120, con preferencia de alrededor de 0,1 a 100, tal como se mide por su capacidad para craquear n-hexano.
Los valores alfa son definidos por un ensayo standard conocido en la técnica, por ejemplo, como se indica en la Patente US No. 3.960.978 concedida el 1 de junio de 1976 a Givens, et al.
Si se requiere, dichas zeolitas se pueden obtener mediante tratamiento con vapor de agua, mediante el uso en un proceso de conversión o por cualquier otro método adecuado que estime conveniente el experto en la materia.
\vskip1.000000\baselineskip
Condensación de alcoholes
La SSZ-60 se puede emplear para condensar alcoholes alifáticos inferiores que tienen de 1 a 10 átomos de carbono a un producto hidrocarbonado con un punto de ebullición de las gasolinas y que comprende hidrocarburos alifáticos y aromáticos mezclado. El proceso descrito en la Patente US No. 3.894.107 concedida el 8 de Julio de 1975 a Butter et al., ofrece las condiciones usadas en este proceso.
El catalizador puede estar en la forma hidrógeno o puede haber sido intercambiado o impregnado con una base para contener amonio o un componente de catión metálico, preferentemente en el intervalo de alrededor de 0,05 a 5% en peso. Los cationes metálicos que pueden estar presentes incluyen cualquiera de los metales de los Grupos I a VIII de la Tabla Periódica. Sin embargo, en el caso de metales del Grupo IA, el contenido en cationes no deberá ser en ningún caso tan grande que inactive eficazmente el catalizador ni el intercambio deberá ser tal que elimine toda la acidez. Pueden existir otros procesos que implican el tratamiento de sustratos oxigenados en donde se desea un catalizador básico.
\vskip1.000000\baselineskip
Mejoramiento del metano
Se pueden formar hidrocarburos de mayor peso molecular a partir de hidrocarburos de menor peso molecular poniendo en contacto el hidrocarburo de menor peso molecular con un catalizador que comprende SSZ-60 y un metal o compuesto metálico capaz de convertir el hidrocarburo de menor peso molecular a un hidrocarburo de mayor peso molecular. Ejemplos de dichas reacciones incluyen la conversión de metano a hidrocarburos C_{2+} tal como etileno o benceno o ambos. Ejemplos de metales y compuestos metálicos adecuados incluyen metales de lantánidos y/o actínidos o compuestos metálicos.
Estas reacciones, los metales o compuestos metálicos empleados y las condiciones bajo las cuales se pueden llevar a cabo se describen las Patentes US No. 4.734.537 concedida el 29 marzo, 1988 a Devries et al.; 4.939.311 concedida el 3 julio, 1990 a Washecheck et al.; 4,962,261, concedida el Ocaber 9, 1990 a Abrevaya et al.; 5,095,161, concedida el 10 Marzo, 1992 a Abrevaya et al.; 5,105,044, concedida el 14 Abril, 1992 a Han et al.; 5,105,046, concedida el 14 Abril, 1992 a Washecheck; 5,238,898, concedida el 24 Agosto, 1993 a Han et al.; 5,321,185, concedida el 14 Junio, 1994 a van der Vaart; y 5,336,825, concedida el 9 Agosto, 1994 a Choudhary et al.
La SSZ-60 se puede emplear también como un adsorbente con altas selectividades en base al comportamiento de tamiz molecular y también en base a la carga hidrocarbonada preferencial dentro de los poros.
Igualmente, la SSZ-60 se puede emplear para la reducción catalítica de los óxidos de nitrógeno en una corriente gaseosa. Habitualmente, la corriente gaseosa contiene también oxígeno, con frecuencia un exceso estequiométrico del mismo. Así mismo, la SSZ-60 puede contener un metal o iones metálicos dentro o sobre la misma, los cuales con capaces de catalizar la reducción de los óxidos de nitrógeno. Ejemplos de tales metales o iones metálicos incluyen cobre, cobalto y mezclas de los mismos.
Un ejemplo de dicho proceso para la reducción catalítica de óxidos de nitrógeno, en presencia de una zeolita, se describe en la Patente US No. 4.297.328, concedida el 27 de Octubre de 1981 a Ritscher et al. En esta referencia, el proceso catalítico consiste en la combustión de monóxido de carbono e hidrocarburos y la reducción catalítica de los óxidos de nitrógeno contenidos en una corriente gaseosa, tal como los gases de escape de un motor de combustión interna. La zeolita usada es intercambiada con iones metálicos, dopada o cargada lo suficiente como para proporcionar una cantidad eficaz de metal cobre o iones cobre catalíticos dentro o sobre la zeolita. Además, el proceso se efectúa en un exceso de oxidante, por ejemplo, oxígeno.
Ejemplos
Los siguientes ejemplos demuestran pero no limitan la presente invención. Los agentes de plantillaje indicados en la siguiente tabla C se utilizan en estos ejemplos.
TABLA C Catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio
9
Catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio
10
El anión (X^{-}) asociado con el catión puede ser cualquier anión que no resulte perjudicial para la formación de la zeolita. Aniones representativos incluyen halógeno, por ejemplo fluoruro, cloruro, bromuro y yoduro, hidróxido, acetato, sulfato, tetrafluorborato, carboxilato y similares. El hidróxido es anión sumamente preferido.
Ejemplo 1
Síntesis del catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio (Plantilla A) Síntesis de N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidina
El agente que dirige la estructura (SDA) se sintetizó empleando la secuencia de reacción descrita en el siguiente esquema.
11
Síntesis de la amina de origen N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidina
En un matraz de 3 cuellos y de 3 litros se mezclaron 150 g (2,13 moles) de pirrolidina y 100 g de 3,5,5-trimetilciclohexanona (0,71 moles) en 1.500 ml de hexano anhidro. A la solución resultante, se añadieron 150 g (1,25 moles) de sulfato de magnesio anhidro y la mezcla se agitó mecánicamente y se calentó a reflujo (la reacción fue controlada mediante análisis NMR) durante 132 horas. La mezcla de reacción se filtró a través de un embudo de vidrio fritado. El filtrado se concentró bajo presión reducida en un evaporador rotativo para proporcionar 133 g de una mezcla isómera de la enamina deseada, tal como se indicó por análisis ^{1}H-NMR y ^{13}C-NMR [(3,3,5-trimetilciclohex-enil)pirrolidina y (3,3,5-trimetilciclohexenil)pirrolidina]. La saturación de la mezcla de enaminas, para proporcionar N-(3,5,5-dimetilciclohexil)pirrolidina, se efectuó en rendimiento cuantitativo por hidrogenación en etanol a una presión de 0,379 MPa (55 psi) de gas hidrógeno en presencia de 10% Pd sobre carbón activo.
Cuaternización de N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidina (Síntesis de yoduro de etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio)
A una solución de 131 g (0,67 moles) de N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidina en 1.000 ml de metanol anhidro, se añadieron 210 g (1,34 moles) de yoduro de etilo. La mezcla de reacción se agitó mecánicamente durante 3 días a temperatura ambiente. Se añadieron entonces un equivalente adicional de yoduro de metilo y un equivalente (67,7 g; 0,067 moles) de bicarbonato potásico y la reacción se agitó a la temperatura de reflujo durante 72 horas. La mezcla de reacción se concentró bajo presión reducida en un evaporador rotativo para proporcionar un material sólido de color blanquecino. Los sólidos se enjuagaron varias veces con cloroformo y se filtraron después de cada enjuagado. Todos los enjuagados de cloroformo se combinaron y concentraron para proporcionar un polvo blanco cuyos datos NMR eran aceptables para la sal de yoduro de amonio cuaternario deseada. La reacción proporcionó 218 g (rendimiento 93%) del producto. La sal yoduro fue purificada por recristalización en acetona y éter. Esto se llevó a cabo disolviendo por completo la sal yoduro en acetona y, entonces, la precipitación del producto fue facilitada por adición de éter etílico a la solución de acetona. La recristalización proporcionó 211 g del producto como un polvo blanco (puro según análisis ^{1}H-NMR y ^{13}C-NMR).
Intercambio iónico (síntesis de hidróxido de N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio)
A una solución de la sal yoduro de N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio (100 g, 0,285 moles) en una botella de plástico de 1 litro, se añadieron 340 g de resina de intercambio iónico -OH (BIO RAD® AH1-X8) y la mezcla se agitó suavemente a temperatura ambiente durante la noche. La mezcla se filtró y los sólidos fueron enjuagados con 75 ml más de agua. El análisis por valoración con 0,1 N HCl proporcionó un rendimiento total de 0,215 moles de iones hidróxido (0,215 moles de hidróxido de N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio.
Ejemplo 1
Síntesis del catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio (Plantilla B)
El catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio fue sintetizado usando el esquema de síntesis descrito anteriormente a partir de pirrolidina y 2,4,4-trimetilciclopentanona.
12 
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 3
Preparación típica de borosilicato SSZ-60 con una relación de partida SiO_{2}/B_{2}O_{3} = 46
En un matraz revestido con Teflón de 23 pulgadas, se mezclaron 5,93 g de solución 0,50 M (acuosa) del agente de plantillaje de hidróxido de N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio (3 mmol) con 1,2 g de 1,0 N NaOH (1,2 mmol) y 4,9 g de agua desionizada. A esta mezcla, se añadieron 0,06 g de borato sódico decahidratado y se agitó hasta la disolución completa. A esta mezcla, se añadieron 0,9 g de CABOSIL-M-5 (SiO_{2}). La mezcla se agitó a fondo y el gel resultante fue tapado y colocado en un autoclave de acero Parr y calentado en un horno a 160ºC mientras se tamboreaba a 43 rpm. El progreso de la reacción fue controlado mediante microscopía de barrido electrónico en intervalos de 6 días. Finalizado esto, la mezcla de reacción (un líquido transparente y sólidos finos sedimentados en el fondo) fue filtrada a través de un embudo de vidrio fritado. El sólido recogido fue enjuagado con agua (1 litro) y secado al aire durante la noche. Los sólidos fueron además secados en un horno a 120ºC durante 2 horas. La reacción proporcionó 0,85 g de SSZ-60 como un polvo blanco.
El análisis por XRD demuestra que el producto es SSZ-60. Los datos XRD aparecen en la siguiente tabla 3.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA III 
\vskip1.000000\baselineskip
13 
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 4
Calcinación de SSZ-60
El material del Ejemplo 3 se calcinó de la siguiente manera. Se calentó un lecho fino de material en un horno de mufla desde temperatura ambiente a 120ºC a una velocidad de 1ºC por minuto y se mantuvo a 120ºC durante 3 horas. La temperatura se subió entonces gradualmente hasta 540ºC a la misma velocidad y se mantuvo a esa temperatura durante 5 horas, tras lo cual se incrementó a 594ºC y se mantuvo en ese valor durante otras 5 horas. Se pasó una mezcla 50/50 de aire y nitrógeno por la zeolita a una velocidad de 566 l/min (20 pies cúbicos normales por minuto) durante el calentamiento.
\newpage
En la siguiente Tabla IV se ofrecen los datos de difracción de rayos X representativos para el producto.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA IV
14
La siguiente tabla V muestra los resultados de los intentos de preparación de borosilicato SSZ-60 variando las relaciones SiO_{2}B_{2}O_{3}. Los resultados de la tabla V se obtuvieron empleando la síntesis del ejemplo 3 variando la cantidad de Na_{2}B_{4}O_{7}.10H_{2}O mientras se mantenía constante la cantidad de todos los otros reactivos. Se utilizó la plantilla A como agente para dirigir la estructura.
\vskip1.000000\baselineskip
TABLA V 
\vskip1.000000\baselineskip
15
Ejemplo 5
Conversión de Boro-SSZ-60 a Aluminio-SSZ-60
Se convirtió boro-SSZ-60 a Al-SSZ-60 por tratamiento con nitrato de aluminio ((Al(NO_{3})_{3}).9H_{2}O para intercambiar el boro en la estructura de la zeolita por aluminio. El boro-SSZ-60 (tal como fue preparado en el ejemplo 3 y calcinado como en el ejemplo 4) se calentó a reflujo en una solución 1,0 molar de boro y se refluyó en una solución 1,0 molar de Al(NO_{3})_{3}.9H_{2}O (40 ml/1 g zeolita) durante la noche. La mezcla se filtró entonces y se enjuagó a fondo con agua. Los sólidos recogidos fueron enjuagados con 0,05 N HCl y de nuevo con agua para separar cualquier nitrato de aluminio residual. Los sólidos se secaron al aire durante la noche y se calcinaron a 540ºC durante 5 horas para proporcionar la forma protónica de la versión de aluminio de SSZ-60.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 6
Intercambio con NH_{4}
Se efectuó el intercambio iónico del material SSZ-60 calcinado (preparado en el Ejemplo 3) usando NH_{4}NO_{3} para convertir la zeolita desde su forma Na^{+} a la forma NH_{4}^{+} y, finalmente, a la forma H^{+}. Normalmente, se enlechó en agua la misma masa de NH_{4}NO_{3} que de zeolita en una relación de 25-50:1 de agua a zeolita. La solución de intercambio se calentó a 95ºC durante 2 horas y luego se filtró. Este procedimiento puede ser repetido hasta tres veces. Después del intercambio final, la zeolita se lavó varias veces con agua y se secó. Esta forma NH_{4}^{+} de SSZ-60 se puede convertir entonces a la forma H^{+} por calcinación (como se describe en el Ejemplo 9) a 540ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 7
Determinación del índice de constreñimiento
La forma hidrógeno de la zeolita del Ejemplo 3 (después del tratamiento según los Ejemplos 4 y 5) fue pelletizada a 13790-20684 kN/m^{2} (2-3 KPSI), triturada y tamizada a 0,422.0,853 mm (20-40) y luego se calcinaron >0,50 gramos a unos 540ºC en aire durante 4 horas y se enfrió en un desecador. Se cargaron 0,50 g en un tubo de acero inoxidable de 3/8 pulgadas (9,5 mm) con alundum en ambos lados del lecho de zeolita. Se utilizó un horno Lindburg para calentar el tubo reactor. Se introdujo helio en el reactor a una velocidad de 10 cc/minuto y a presión atmosférica. El reactor se calentó a unos 315ºC y se introdujo una alimentación 50/50 (p/p) de n-hexano y 3-metilpentano en el reactor a una velocidad de 8 \mul/min. El suministro de la alimentación se efectuó por medio de una bomba Brownlee. El muestreo directo a un cromatógrafo de gases comenzó después de 10 minutos de introducir la alimentación. El valor del Indice de Constreñimiento se calculó a partir de los datos cromatográficos de gases usando métodos conocidos en la técnica y resultó ser de 0,7, el cual aparece como constante con el tiempo. A 315ºC y 10 minutos en línea de trabajo, la conversión de la alimentación fue mayor del 33%.
\vskip1.000000\baselineskip
Ejemplo 8
Hidrocracking de n-hexadecano
Una muestra de SSZ-60 tal como fue preparada en el ejemplo 3 se trató como en los ejemplos 4 y 5. A continuación, una muestra se suspendió en agua y el pH de la suspensión espesa así obtenida se ajustó a un pH de \sim10 con hidróxido amónico diluido. A la suspensión espesa se añadió una solución de Pd(NH_{3})_{4}(NO_{3})_{2} a una concentración que proporcionó 0,5% en peso de Pd con respecto al peso en seco de la muestra de zeolita. Esta suspensión espesa se agitó durante 48 horas a 100ºC. Después de enfriar, la suspensión espesa se filtró a través de una frita de vidrio, se lavó con agua desionizada y se secó a 100ºC. El catalizador se calcinó entonces lentamente hasta 482ºC (900ºF) en aire y se mantuvo allí durante 3 horas.
El catalizador calcinado fue pelletizado en una prensa Carver y triturado para proporcionar partículas con un intervalo de tamaño de malla 20/40. El catalizador así clasificado por tamaño (0,5 g) se colocó en un reactor tubular de 1/4 pulgadas de diámetro exterior en una micro-unidad para la hidroconversión de n-hexadecano. La tabla VI proporciona las condiciones usadas en el experimento y los datos de los productos para el ensayo de hidrocracking sobre n-hexadecano. A continuación, el catalizador fue ensayado con n-hexadecano, se trató empleando una solución de butil-amina en hexano. La temperatura se aumentó y la conversión y datos de los productos se evaluaron de nuevo bajo condiciones ya valoradas. Los resultados indicados en la tabla VI demuestran que la SSZ-60 es eficaz como un catalizador de hidrocracking.
TABLA VI
16

Claims (74)

1. Una zeolita que tiene una relación molar mayor de 20 aproximadamente de un óxido de un primer elemento tetravalente a un óxido de un segundo elemento tetravalente que es diferente de dicho primer elemento tetravalente, elemento trivalente, elemento pentavalente o una mezcla de los mismos, y que presenta, después de la calcinación, las líneas de difracción de rayos X de la Tabla II siguiente:
TABLA II
17
2. Una zeolita según la reivindicación 1, que tiene una relación molar mayor de 20 aproximadamente de un óxido seleccionado entre óxido de silicio, óxido de germanio y mezclas de los mismos a un óxido seleccionado entre óxido de aluminio, óxido de galio, óxido de hierro, óxido de boro, óxido de titanio, óxido de indio, óxido de vanadio y mezclas de los mismos, y que tiene, después de la calcinación, las líneas de difracción de rayos X de la tabla II.
3. Una zeolita según la reivindicación 2, en donde los óxidos comprenden óxido de silicio y óxido de aluminio.
4. Una zeolita según la reivindicación 2, en donde los óxidos comprenden óxido de silicio y óxido de boro.
5. Una zeolita según la reivindicación 1, en donde dicha zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
6. Una zeolita según la reivindicación 1, en donde dicha zeolita está sustancialmente libre de acidez.
7. Una zeolita según la reivindicación 1 o 2, que tiene una composición, tal como es sintetizada y en estado anhidro, en términos de las siguientes relaciones molares:
YO_{2}/W_{c}O_{d}
>20
M_{2/n}/YO_{2}
0,01 - 0,03
Q/YO_{2}
0,02 - 0,05
en donde Y es silicio, germanio o una mezcla de los mismos, W es aluminio, galio, hierro, boro, titanio, indio, vanadio o mezclas de los mismos; c es 1 o 2; d es 2 cuando c es 1 o d es 3 o 5 cuando c es 2; M es un catión de metal alcalino, un catión de metal alcalinotérreo o mezclas de los mismos; n es al valencia de M; y Q es un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)-pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
8. Una zeolita según la reivindicación 7, en donde W es aluminio e Y es silicio.
9. Una zeolita según la reivindicación 7, en donde W es boro e Y es silicio.
10. Una zeolita según la reivindicación 7, en donde Q es un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio.
11. Una zeolita según la reivindicación 7, en donde Q es un catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
12. Un método de preparación de la zeolita según la reivindicación 1 o 2, que comprende poner en contacto, bajo condiciones de cristalización, fuentes de dichos óxidos y un agente de plantillaje que comprende un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)-pirrolidinio o catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
13. Un método según la reivindicación 12, en donde el primer elemento tetravalente se elige del grupo consistente en silicio, germanio y combinaciones de los mismos.
14. Un método según la reivindicación 12, en donde el segundo elemento tetravalente se elige del grupo consistente en aluminio, galio, hierro, boro, titanio, indio, vanadio y combinaciones de los mismos.
15. Un método según la reivindicación 12, en donde el segundo elemento tetravalente se elige del grupo consistente en aluminio, boro, titanio y combinaciones de los mismos.
16. Un método según la reivindicación 15, en donde el primer elemento tetravalente es silicio.
17. Un método según la reivindicación 12, en donde el agente de plantillaje es un catión N-etil-N-(3,3,5-trimetilciclohexil)pirrolidinio.
18. Un método según la reivindicación 12, en donde el agente de plantillaje es un catión N-etil-N-(2,4,4-trimetilciclopentil)pirrolidinio.
19. Un procedimiento para convertir hidrocarburos, que comprende poner en contacto una alimentación hidrocarbonada, bajo condiciones de conversión de hidrocarburos, con un catalizador que comprende la zeolita de la reivindicación 1 o 2.
20. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
21. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde la zeolita está sustancialmente libre de acidez.
22. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento de hidrocracking que comprende poner en contacto el catalizador con un material de alimentación hidrocarbonado bajo condiciones de hidrocracking.
23. Un procedimiento según la reivindicación 22, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
24. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento de desparafinado que comprende poner en contacto el catalizador con un material de alimentación hidrocarbonado bajo condiciones de desparafinado.
25. Un procedimiento según la reivindicación 24, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
26. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para mejorar el índice de viscosidad de un producto desparafinado de alimentaciones hidrocarbonadas céreas, que comprende poner en contacto el catalizador con una alimentación hidrocarbonada cérea bajo condiciones de desparafinado por isomerización.
27. Un procedimiento según la reivindicación 26, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
28. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para producir un aceite lubricante C_{20+} a partir de una alimentación olefínica C_{20+}, que comprende isomerizar dicha alimentación olefínica bajo condiciones de isomerización sobre el catalizador.
29. Un procedimiento según la reivindicación 28, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
30. Un procedimiento según la reivindicación 28, en donde el catalizador comprende además al menos un metal del Grupo VIII.
31. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para el desparafinado catalítico de un material de alimentación de aceite hidrocarbonado que hierve por encima de alrededor de 177ºC (350ºF) y que contiene hidrocarburos de cadena lineal y de cadena ligeramente ramificada, que comprende poner en contacto dicho material de alimentación de aceite hidrocarbonado en presencia de gas hidrógeno añadido a una presión de hidrógeno de alrededor de 0,103-20,7 MPa (15-3.000 psi) bajo condiciones de desparafinado con el
catalizador.
32. Un procedimiento según la reivindicación 31, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
33. Un procedimiento según la reivindicación 31, en donde el catalizador comprende además al menos un metal del Grupo VIII.
34. Un procedimiento según la reivindicación 31, en donde dicho catalizador comprende un catalizador estratificado que comprende una primera capa que incluye la zeolita y al menos un metal del Grupo VIII, y una segunda capa que incluye una zeolita de aluminosilicato que es más selectiva en cuanto a forma que la zeolita de dicha primera capa.
35. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para preparar un aceite lubricante, que comprende:
Hidrocraquear en una zona de hidrocracking un material de alimentación hidrocarbonado para obtener un efluente que comprende un aceite hidrocraqueado; y
Desparafinar catalíticamente dicho efluente que comprende aceite hidrocraqueado a una temperatura de al menos alrededor de 204ºC (400ºF) y a una presión de alrededor de 0,103 MPa manométricos (15 psig) a 20,7 MPa manométricos (3.000 psig) en presencia de gas hidrógeno añadido con el catalizador.
36. Un procedimiento según la reivindicación 35, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
37. Un procedimiento según la reivindicación 35, en donde el catalizador comprende además al menos un metal del Grupo VIII.
38. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para desparafinar por isomerización un rafinato, que comprende poner en contacto dicho rafinato, en presencia de hidrógeno añadido, bajo condiciones de desparafinado por isomerización, con el catalizador.
39. Un procedimiento según la reivindicación 38, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
40. Un procedimiento según la reivindicación 38, en donde el catalizador comprende además al menos un metal del Grupo VIII.
41. Un procedimiento según la reivindicación 38, en donde el rafinato es lubricante de petróleo residual.
42. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para aumentar el octano de un material de alimentación hidrocarbonado, para producir un producto que tiene un mayor contenido en aromáticos, que comprende poner en contacto un material de alimentación hidrocarbonado que incluye hidrocarburos normales y ligeramente ramificados y que tiene un intervalo de ebullición por encima de alrededor de 40ºC y menor de alrededor de 200ºC, bajo condiciones de conversión de aromáticos, con el catalizador.
43. Un procedimiento según la reivindicación 42, en donde la zeolita está sustancialmente libre de ácido.
44. Un procedimiento según la reivindicación 42, en donde la zeolita contiene un componente metálico del Grupo VIII.
45. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento de cracking catalítico, que comprende poner en contacto un material de alimentación hidrocarbonado, en una zona de reacción bajo condiciones de cracking catalítico, en ausencia de hidrógeno añadido, con el catalizador.
46. Un procedimiento según la reivindicación 45, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
47. Un procedimiento según la reivindicación 45, en donde el catalizador comprende además un componente de cracking cristalino de poros grandes.
48. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento de isomerización para isomerizar hidrocarburos C_{4} a C_{7}, que comprende poner en contacto una alimentación que tiene hidrocarburos C_{4} a C_{7} normales y ligeramente ramificados, bajo condiciones de isomerización, con el catalizador.
49. Un procedimiento según la reivindicación 48, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
50. Un procedimiento según la reivindicación 48, en donde la zeolita ha sido impregnada con al menos un metal del Grupo VIII.
51. Un procedimiento según la reivindicación 48, en donde el catalizador ha sido calcinado en una mezcla de vapor de agua/aire a una temperatura elevada después de la impregnación del metal del Grupo VIII.
52. Un procedimiento según la reivindicación 50, en donde el metal del Grupo VIII es platino.
53. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para alquilar un hidrocarburo aromático, que comprende poner en contacto, bajo condiciones de alquilación, al menos un exceso molar de un hidrocarburo aromático con una olefina C_{2} a C_{20}, bajo condiciones al menos parcialmente en fase líquida y en presencia del catalizador.
54. Un procedimiento según la reivindicación 53, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
55. Un procedimiento según la reivindicación 53, en donde la olefina es una olefina C_{2} a C_{4}.
56. Un procedimiento según la reivindicación 55, en donde el hidrocarburo aromático y la olefina están presentes en una relación molar de alrededor de 4:1 a 20:1, respectivamente.
57. Un procedimiento según la reivindicación 55, en donde el hidrocarburo aromático se elige del grupo consistente en benceno, tolueno, etilbenceno, xileno, naftaleno, derivados de naftaleno, dimetilnaftaleno o mezclas de los mismos.
58. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para la transalquilación de un hidrocarburo aromático, que comprende poner en contacto, bajo condiciones de transalquilación, un hidrocarburo aromático con un hidrocarburo polialquil-aromático, bajo condiciones en fase al menos parcialmente líquida y en presencia del catalizador.
59. Un procedimiento según la reivindicación 58, en donde la zeolita está predominantemente en la forma hidrógeno.
60. Un procedimiento según la reivindicación 58, en donde el hidrocarburo aromático y el hidrocarburo polialquil-aromático están presentes en una relación molar de alrededor de 1:1 a 25:1, respectivamente.
61. Un procedimiento según la reivindicación 58, en donde el hidrocarburo aromático se elige del grupo consistente en benceno, tolueno, etilbenceno, xileno o mezclas de los mismos.
62. Un procedimiento según la reivindicación 58, en donde el hidrocarburo poliaquil-aromático es un dialquilbenceno.
63. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para convertir parafinas a aromáticos, que comprende poner en contacto las parafinas, bajo condiciones que causan la conversión de parafinas a aromáticos, con un catalizador que comprende la zeolita y galio, zinc o un compuesto de galio o zinc.
64. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para isomerizar olefinas, que comprende poner en contacto dicha olefina, bajo condiciones que causan la isomerización de la olefina, con el catalizador.
65. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para isomerizar una alimentación de isomerización que comprende una corriente aromática C_{8} de isómeros de xileno o mezclas de isómeros de xileno y etilbenceno, en donde se obtiene una relación muy cercana al equilibrio de orto-, meta- y para-xilenos, comprendiendo dicho procedimiento poner en contacto dicha alimentación, bajo condiciones de isomerización, con el catalizador.
66. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para oligomerizar olefinas, que comprende poner en contacto una alimentación olefínica, bajo condiciones de oligomerización, con el catalizador.
67. Un procedimiento para convertir alcoholes inferiores y otros hidrocarburos oxigenados, que comprende poner en contacto dicho alcohol inferior u otro hidrocarburo oxigenado, bajo condiciones que producen productos líquidos, con un catalizador que comprende una zeolita según la reivindicación 1 o 2.
68. Un procedimiento según la reivindicación 19, en donde el procedimiento es un procedimiento para la producción de hidrocarburos de mayor peso molecular a partir de hidrocarburos de menor peso molecular, que comprende las etapas de:
(a)
introducir en una zona de reacción un gas que contiene hidrocarburos de menor peso molecular y poner en contacto dicho gas en dicha zona, bajo condiciones de síntesis de hidrocarburos C_{20+}, con el catalizador y un metal o compuesto metálico capaz de convertir el hidrocarburo de menor peso molecular a un hidrocarburo de mayor peso molecular; y
(b)
extraer de dicha zona de reacción una corriente que contiene hidrocarburos de mayor peso molecular.
69. Un procedimiento según la reivindicación 68, en donde el metal o compuesto metálico comprende un metal o compuesto metálico de los lantánidos o actínidos.
70. Un procedimiento según la reivindicación 68, en donde el hidrocarburo de menor peso molecular es metano.
71. Un procedimiento para la reducción de óxidos de nitrógeno contenidos en una corriente gaseosa, en presencia de oxígeno, en donde dicho procedimiento comprende poner en contacto la corriente gaseosa con una zeolita según la reivindicación 1 o 2.
72. Un procedimiento según la reivindicación 71, en donde dicha zeolita contiene un metal o iones metálicos capaces de catalizar la reducción de los óxidos de nitrógeno.
73. Un procedimiento según la reivindicación 71, en donde el metal es cobre, cobalto o mezclas de los mismos.
74. Un procedimiento según la reivindicación 71, en donde la corriente gaseosa es la corriente de escape de un motor de combustión interna.
ES02749778T 2001-07-13 2002-07-03 Zeolita ssz-60. Expired - Lifetime ES2291484T3 (es)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US905455 1997-08-04
US905404 2001-07-13
US09/905,455 US6540906B1 (en) 2001-07-13 2001-07-13 Hydrocarbon conversion using zeolite SSZ-60
US09/905,473 US6468485B1 (en) 2001-07-13 2001-07-13 Using zeolite SSZ-60 for reduction of oxides of nitrogen in a gas stream
US905473 2001-07-13
US09/905,404 US6620401B1 (en) 2001-07-13 2001-07-13 Zeolite SSZ-60 composition of matter and synthesis thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
ES2291484T3 true ES2291484T3 (es) 2008-03-01

Family

ID=27420607

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ES02749778T Expired - Lifetime ES2291484T3 (es) 2001-07-13 2002-07-03 Zeolita ssz-60.

Country Status (6)

Country Link
EP (1) EP1419105B1 (es)
JP (1) JP4477871B2 (es)
AT (1) ATE374163T1 (es)
DE (1) DE60222674T2 (es)
ES (1) ES2291484T3 (es)
WO (1) WO2003006369A1 (es)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT414340B (de) * 2002-09-19 2010-12-15 Pittel & Brausewetter Ges M B H Fliessfähiges, selbstverdichtendes künettenfüllmaterial
ES2688099T3 (es) * 2014-09-09 2018-10-30 Chevron U.S.A. Inc. Método para preparar zeolita SSZ-52
US10150676B2 (en) * 2016-06-29 2018-12-11 Chevron U.S.A. Inc. Zeolite SSZ-52x
WO2019125397A1 (en) * 2017-12-18 2019-06-27 Chevron U.S.A. Inc. Zeolite ssz-52x
EP3653580A1 (en) * 2018-11-15 2020-05-20 Centre National De La Recherche Scientifique Post-synthetic downsizing zeolite-type crystals and/or agglomerates thereof to nanosized particles

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU634005B2 (en) * 1989-12-21 1993-02-11 Tosoh Corporation Catalyst for and method of purifying oxygen-excess exhaust gas
US5068096A (en) * 1991-04-08 1991-11-26 Mobil Oil Corporation Synthesis of crystalline silicate MCM-47
US5489424A (en) * 1994-08-24 1996-02-06 Board Of Regents, The University Of Texas System Synthesis of novel molecular sieves using a metal complex as a template
US6254849B1 (en) * 1999-07-28 2001-07-03 Chevron U.S.A. Inc. Zeolite SSZ-52
JP2003516922A (ja) * 1999-12-15 2003-05-20 シェブロン ユー．エス．エー． インコーポレイテッド ゼオライトｓｓｚ−５０
EP1409403B1 (en) * 2001-07-13 2008-10-08 Chevron U.S.A. Inc. Zeolite ssz-57

Also Published As

Publication number Publication date
EP1419105A4 (en) 2005-11-16
JP2005525983A (ja) 2005-09-02
DE60222674D1 (de) 2007-11-08
DE60222674T2 (de) 2008-06-26
EP1419105A1 (en) 2004-05-19
JP4477871B2 (ja) 2010-06-09
EP1419105B1 (en) 2007-09-26
ATE374163T1 (de) 2007-10-15
WO2003006369A1 (en) 2003-01-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2296749T3 (es) Zeolita ssz-53.
US6080382A (en) Zeolite SSZ-48
US6348183B2 (en) Zeolite SSZ-47
US5580540A (en) Zeolite SSZ-44
US6033643A (en) Zeolite SSZ-45
US6540905B1 (en) Hydrocarbon conversion using zeolite SSZ-58
US5965104A (en) Zeolite SSZ-43
US6043179A (en) Zeolite CIT-5 and method of making
US6040258A (en) Zeolite CIT-5 and method of making
ES2291484T3 (es) Zeolita ssz-60.
KR100893537B1 (ko) 제올라이트 에스에스제트-57
ES2296989T3 (es) Zeolita ssz-58.
US20050133413A1 (en) Hydrocarbon conversion using molecular sieve SSZ-47B
WO2004060794A2 (en) Molecular sieve ssz-63
WO2003006364A2 (en) Zeolite ssz-59
MXPA98003994A (es) Zeolita ssz-44