MXPA01002145A - Metodo para la produccion de silicato de titanio con estructura rut - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un método para la producción de un silicato de titanio con estructura RUT, que consiste en los siguientes pasos:i) la preparación de una mezcla de cuando menos una fuente de Si02 y cuando menos una fuente de titanio;y ii) la cristalización de la mezcla preparada en i) en un recipiente presurizado con la adición de cuando menos un compuesto plantilla de modo que se obtenga una suspensión. El método se caracteriza en que se utiliza como compuesto plantilla aminas o sales de amonio para estabilizar la estructura del silicato en forma de jaulas [445462]y [4456 6581].

Description

MÉTODO PARA LA PRODUCCIÓN DE SILICATO DE TITANIO CON ESTRUCTURA RUT La presente invención se relaciona con un proceso para preparar un silicato de titanio que tiene una estructura RUT, y su uso como catalizador, y también se refiere a un proceso para hacer reaccionar compuestos orgánicos con la ayuda de este catalizador.

Los silicatos, como sales de los ácidos silícicos, generalmente tienen la forma de aniones silicato aciclicos o cíclicos, de estructura uniforme, de espacio limitado, o de iones silicato de espacio infinito, los cuales están unidos por medio de cationes metálicos asociados para formar complejos grandes. Ejemplos de estructuras de estos aniones de silicato de espacio infinito son cadenas, bandas, láminas ó estructuras de entramado.

Un grupo importante de silicatos de entramado son las zeolitas. La red tridimensional de estas zeolitas se construye por medio de tetraedros de Si0 , los cuales están unidos unos a otros por puentes de hidrógeno compartidos. Las zeolitas, es decir, los aluminosilicatos, tienen estructuras ordenadas de canal y de caja o jaula. El diámetro de los poros que se encuentran aqui están en el intervalo de tamaño de >0.9 nm. Un panorama de las distintas estructuras conocidas de aluminosilicatos pueden encontrarse, por ejemplo, en M. . Meier, D.H. Olson y C. Baerrlocher, "Atlas of Zeolite Structure Types", 4a. edición, Elsevier, 1996. Además de los aluminosilicatos, también se conocen los materiales en los cuales el titanio está presente en lugar de silicio en las retículas de silicato. Entre estos compuestos, se puede hacer una mención particular del silicato que contiene titanio, el cual tiene una estructura del tipo MFI . Tal silicato está descrito, por ejemplo, en US-A-4, 410, 501.

Los silicatos de titanio que tienen la estructura MFI por lo común se obtienen preparando primero una mezcla acuosa de una fuente de Si02, y una fuente de titanio. Esta mezcla reacciona entonces en un recipiente de presión en presencia de un compuesto plantilla. Este proceso se describe, por ejemplo, en US-A-4, 666, 692.

La presente invención propone un proceso para preparar un silicato de titanio que tiene la estructura RUT, el cual comprende los pasos (i) y ( ii ) : (i) la preparación de una mezcla que comprende por lo menos una fuente de Si02 y, por lo menos, una fuente de titanio; (ii) la cristalización de la mezcla de (i) en un recipiente de presión con la adición de, por lo menos, un compuesto plantilla para dar un producto de cristalización, donde los compuestos plantilla que se utilizan son aminas o sales de amonio, los cuales son adecuados para estabilizar cajas de la estructura del silicato (445462) y (44566581) .

La presente invención, del mismo modo, proporciona el propio del silicato de titanio con estructura RUT, capaz de ser preparado por un proceso el cual comprende los pasos (i) y (ii) : (i la preparación de' una mezcla que comprende, por lo menos, una fuente de Si02 y, por lo menos, una fuente de titanio; (ii) la cristalización de la mezcla de (i) en un recipiente a presión con la adición de, por lo menos, un compuesto plantilla para dar un producto de cristalización, en donde los compuestos plantilla utilizados son aminas ó sales de amonio, las cuales son adecuadas para estabilizar las cajas de la estructura del silicato ^ | 4' r- 4ß2") y (^ 4dc 6V-5 odl \ Al igual que en la fuente de Si02 en el proceso arriba mencionado, se utilizan, en particular, los esteres del ácido ortosilicico. Se da preferencia al uso de los titanatos, particularmente, y de preferencia, a los ortotitanatos y, en particular, al tetraisopropil ortotitanato .

Por supuesto, es posible usar dos ó más fuentes adecuadas de Si02 y/o más fuentes adecuadas de titanio en el proceso de la presente invención.

En el proceso de la presente invención, se prepara una mezcla de la fuente ó fuentes de Si02 y la fuente ó fuentes de titanio. Se da preferencia particular al uso de una mezcla adecuada de estos compuestos. No es critico el orden en el que se mezclan los componentes. Del mismo modo, es no critico el modo en la cual los componentes se mezclan entre si, . Todos los métodos y aparatos conocidos de la técnica anterior, por ejemplo, agitadores de cuchilla, se pueden usar para este propósito.

En el proceso de la presente invención, un compuesto pantilla, como se describió anteriormente, se agrega a la mezcla descrita anteriormente. Este compuesto plantilla se agrega preferiblemente en una solución acuosa a la mezcla descrita anteriormente. En general, la concentración de esta solución del compuesto plantilla se puede elegir libremente. Sin embargo, preferiblemente tiene un contenido de compuesto plantilla en el intervalo de 1 a 25% en peso, particularmente y de preferencia, en el intervalo desde 2 hasta 15% por peso y, en particular, en el intervalo desde 3 hasta 8% en peso.

Ejemplos de tales compuestos plantilla son el hidróxido de tetrametilamonio o la pirrolidina. En el proceso de la presente invención, es posible adicionar a la mezcla antes mencionada de la fuente o fuentes de Si02 y la fuente o fuentes de titanio, además del compuesto plantilla, uno o más de otros compuestos básicos, por ejemplo, sales de hidróxido de amonio.

El contenido del metal alcalino o el contenido del metal alcalinotérreo de la suspensión obtenida del paso (ii) en el proceso de la presente invención es, generalmente de <1000 ppm, preferiblemente <500 ppm y de preferencia, particularmente, <200 ppm.

Dependiendo del Si02 y/o de las fuentes de titanio, la preparación de la mezcla, como se describió anteriormente, puede dar por resultado la formación de un alcohol por hidrólisis . Este, generalmente, se destila de la mezcla a una temperatura de 90 a 100 °C, pero puede también permanecer en la mezcla. El residuo se transfiere a un recipiente a presión. Si los materiales de inicio se eligen de tal manera que no sea necesaria una destilación, la mezcla que comprende la fuente o fuentes de Si02 y la fuente o fuentes de titanio puede ser transferida inmediatamente al recipiente a presión .

La mezcla reacciona en el recipiente a presión a una temperatura de reacción, la cual generalmente es en el intervalo de 80 a 300°C, preferiblemente de 120 a 250°C, particularmente de preferencia, a una temperatura de 150 a 220°C. El tiempo de reacción aqui es, generalmente, en el intervalo de 3 a 15 dias, preferiblemente en el intervalo de 6 a 13 dias, particularmente de preferencia en el intervalo de 8 a 11 dias.

Después de que se completa la reacción, el producto cristalino que resulta de la reacción puede ser separado de la fase liquida por todos los métodos acostumbrados de la técnica anterior. Dependiendo de la aplicación para la cual se pretende el producto, puede ser necesario lavarlo una o más veces con agua. El sólido obtenido se seca en el proceso de la presente invención. Aqui también, se puede hacer uso de los métodos acostumbrados de la técnica anterior . Por ejemplo, el sólido obtenido puede secarse en un horno adecuado para este propósito a las temperaturas que van de un intervalo desde 105 hasta 115°C. El tiempo de secado es, generalmente, de 5 a 20 horas, preferiblemente de 7 a 15 horas.

Naturalmente, también es concebible el secado por atomización del producto cristalino, como se describió anteriormente, el cual está presente en la suspensión en la fase liquida, por lo menos en un paso de secado por atomización.

Para separar el compuesto plantilla adicionado en el paso (ii) y cualesquiera compuestos básicos adicionales, el producto cristalino se calcina, después de ser secado.

Las temperaturas seleccionadas en la calcinación o calcinaciones son generalmente del intervalo de 120 a 850°C, preferiblemente de 180 a 700°C, particularmente de preferencia de 250 a 550°C. La calcinación generalmente se lleva a cabo en una atmósfera que contenga oxigeno, en la cual el contenido de oxigeno es de 0.1 a 90% en volumen, preferiblemente de 0.2 a 22% en volumen, particularmente, y de preferencia de 0.2 a 10% en volumen. La presión seleccionada para la calcinación es, generalmente, en el intervalo de 0.01 a 5 barias, preferiblemente de 0.05 a 1.5 barias.

La presente invención también provee un proceso para preparar el silicato de titanio, teniendo la estructura RUT el cual comprende, además de los pasos (i) y (ii) como se describió anteriormente, los pasos (iii) y (iv) : (iii) el secado del .producto de cristalización resultante de (ii) ; (iv) la calcinación del producto secado de (iii) .

Para preparar el silicato de titanio que tiene la estructura RUT por el proceso de la presente invención, como se describió antes, las concentraciones de la fuente o fuentes de Si02 y la fuente o fuentes de titanio para preparar la mezcla como se describió en el paso (i) se seleccionan, de tal manera que el producto cristalino que resulta del paso (ii) o del paso (iv) tenga una concentración de titanio, la cual generalmente es en el intervalo de 0.001 al 5 % en peso. Sin embargo, las concentraciones de titanio en el silicato de titanio que tiene la estructura de RUT preferiblemente se seleccionan para que estén en el intervalo de 0.002 a 1% en peso, más particular y preferiblemente de 0.003 al 0.5% en peso, más particularmente y preferiblemente del 0.004 al 0.1% en peso, muy particularmente y preferiblemente del 0.005 al 0.05% en peso y, más preferiblemente cerca del 0.01% en peso.

Por consiguiente, la presente invención también provee un silicato de titanio, que tiene una estructura RUT cuyo contenido de titanio es en el intervalo de 0.001 a 5% en peso.

En este caso, estas cifras para el contenido de titanio están basadas en los resultados obtenidos del análisis químico húmedo.

La presente invención también provee de un silicato de titanio que tiene una estructura RUT, el cual muestra, por lo menos, las siguientes reflexiones en el patrón de difracción de rayos X: Otra característica que distingue las zeolitas que contienen titanio de las zeolitas que no contienen titanio es una banda de vibración especifica de la retícula en el espectro de IR (de 3047798) . La presente invención también provee un silicato de titanio que tiene la estructura RUT, la cual muestra una banda en el intervalo de 955 a 970 cm"1 en el espectro de IR.

Las zeolitas de titanio que tienen la estructura MFI, según se sabe, son adecuadas como catalizadores para la reacción de compuestos orgánicos . Esto es descrito, por ejemplo, en B. Notari, Stud. Surf. Sci. Catal., vol.37, Amsterdam, páginas 413 a 425 (1987). Los silicatos de titanio de la presente invención que tienen la estructura RUT también se ha visto que son adecuados como catalizadores.

La presente invención, por tanto, también propone el uso del silicato de titanio, como se definió aqui como catalizador.

Para el uso del silicato de titanio de la presente invención, el cual tiene la estructura RUT, como catalizador, se puede hacer mención particular de los procesos en los cuales reaccionan los compuestos orgánicos. La presente invención, por tanto, también provee un proceso para la reacción de un compuesto orgánico en el cual el compuesto orgánico se pone en contacto con un catalizador de acuerdo con la presente invención, como se describió - anteriormente, durante la reacción.

En particular, la presente invención también se relaciona con un proceso en el cual el compuesto orgánico se oxida durante la reacción.

Ejemplos de reacciones son : La epoxidación de olefinas, por ejemplo, la preparación de óxido de propeno a partir del propeno, y de H202, o la preparación de propeno y de las mezclas que proporcionan in situ; las hidroxilaciones, por ejemplo, la hidroxilación de aromáticos monociclicos, biciclicos ó policiclicos para formar hidroxiaromáticos monosustituidos, disustituidos, ó con sustituciones superiores, por ejemplo, la reacción del fenol y H202, o de fenol y las mezclas que proveen H202 in situ para formar hidroquinonas; La conversión de alcanos en alcoholes, aldehidos y ácidos; La formación de una oxima a partir de cetonas en presencia de H202 o mezclas, las cuales proveen H202 in situ y amoniaco (amonoximación) , por ejemplo, la preparación de ciciohexanona oxima a partir de la ciciohexanona; las reacciones de isomerización, por ejemplo, la conversión de epóxidos en aldehidos; y también otras reacciones descritas en la literatura, como se describe, por ejemplo, por W. Hólderich en "Zeolites: Catalysts for the Synthesis of Organic Compounds", Elsevier, Stud. Surf. Sci. Catal., 49, Amsterdam (1989), p. 69 a 93 y, particularmente para reacciones de oxidación posible, por B. Notari en Stud. Surf. Sci. Catal., 37 (1987), páginas 413 a 425, ó en Advances in catallysis, vol. 41, Academic Press (1996), páginas 253 a 334.

El término "mezcla la cual proporciona H202 in situ" como se usa para los propósitos de la presente invención, significa que esta mezcla, la cual puede consistir en dos ó más compuestos diferentes, se combina en un solo recipiente de reacción, con por lo menos un compuesto, el cual va a reaccionar con H202, y el H202 formado de la mezcla reacciona, ya sea formado al mismo tiempo, ó en un determinado tiempo posterior, con el compuesto o los compuestos con los que va a reaccionar.

Dependiendo del tipo de proceso en el cual el silicato de titanio de la presente invención (que tiene la estructura RUT) , se usa como catalizador, puede usarse, ya sea como polvo ó como cuerpos moldeados.

Cuando el catalizador se usa como polvo, se puede hacer un recurso directamente del producto cristalino, el cual resulta del proceso de la presente invención, como se describió anteriormente.

Si el producto cristalino se moldea para formar un cuerpo moldeado, es posible emplear, por ejemplo, el producto cristalino deseado a partir del paso descrito anteriormente (iii) .

El producto obtenido, por ejemplo, de un paso de secado por atomización, se compacta para producir el cuerpo moldeado en un paso posterior del proceso de la presente invención. Este paso del proceso puede llevarse a cabo en todos los aparatos conocidos para este propósito, pero se da preferencia a los amasadores, a los recipientes de amalgamación o extrusores. Para la implementación industrial del proceso de la presente invención, se le da la preferencia al uso recipiente de amalgamación .

En este paso de moldeado, una o más sustancias incrementadoras de viscosidad pueden ser adicionalmente agregadas como agentes formadores de pastas. Todas las sustancias adecuadas conocidas de la técnica anterior pueden ser usadas para este propósito. En este proceso de la presente invención, se da preferencia al uso del agua o mezclas de agua con una o más sustancias orgánicas, que sean miscibles con agua ó agentes formadores de pasta. El agente formador de pasta puede ser eliminado nuevamente durante la última calcinación del cuerpo moldeado.

Se da la preferencia al uso de polímeros orgánicos, en particular, polímeros orgánicos hidrofilicos, tales como la celulosa, derivados de la celulosa, tales como la metilcelulosa, polivinilpirrolidona, metacrilatos de amonio, Tylose, particular y preferentemente, metilcelulósa.

Como otros aditivos, es posible agregar amonio, aminas ó compuestos similares a las aminas, tales como los compuestos de tetraalquilamonio o aminoalcóxidos . Algunos otros aditivos se describen en EP-A 0389041, EP-A 02002660 y WO 95/19222, el completo alcance de los cuales se incorpora como referencia en la presente solicitud.

En vez de los aditivos básicos, también es posible usar aditivos ácidos. Se da preferencia a los compuestos orgánicos ácidos, los cuales pueden ser quemados por calcinación después del paso de moldeado. Se da La preferencia particular a los ácidos carboxilicos .

Para influir en las propiedades del cuerpo moldeado, es posible agregar otras sustancias, preferiblemente compuestos orgánicos, en particular polímeros orgánicos, como otros aditivos, los cuales pueden influenciar la capacidad de formación de la composición. Tales aditivos son, entre otros, alginatos, polivinilpirrolidonas, almidón, celulosa, poliéteres, poliésteres, poliamidas, poliacrilatos, polimetacrilatos, polietileni inas ó polieteroles .

Por supuesto, también es posible incorporar mezclas de dos ó más de los aditivos mencionados anteriormente.

El orden en el cual se adicionan los aditivos no es demasiado importante.

Si se desea, la mezcla generalmente aún pulverulenta puede ser homogeneizada durante un tiempo de 10 a 180 minutos en un amasador ó extrusor antes de la compactación. Esto generalmente se lleva a cabo a temperaturas en el intervalo de 10°C hasta la temperatura de ebullición del agente formador de pasta, y a una presión atmosférica ligeramente superatmosferica. La mezcla es amasada hasta que se ha formado una composición que pueda ser extruida ó granulada En principio, el amasado y el modelado pueden llevarse a cabo usando todos los aparatos convencionales de amasado y de moldeado, o los procesos como son bien conocidos de la técnica anterior y si son adecuados, por ejemplo, para la producción de cuerpos catalizadores moldeados .

Se da la preferencia al uso de procesos en los cuales se realiza el moldeado en los extrusores normales para formar, por ejemplo, granulados que tengan un diámetro de 1 a 10 mm, generalmente, en particular de 1.5 a 5 mm . Tales aparatos de extrusión se describen, por ejemplo, en "Ullmanns Enzyklopádie der Technischen Chemie", 4a. edición, volumen 2 (1972), página 295 ff. A parte del uso de un extrusor, también se prefiere el uso de un extrusor de pistón. En el caso de una aplicación industrial del proceso, se da la preferencia al uso de extrusores .

Los granulados ó extruidos son, ya sea, redondos o alveolares. Los alveolares pueden ser de cualquier forma. Los granulados ó extruidos pueden ser, por ejemplo, redondos, tubos ó perfiles en forma de estrella. Los alveolares también pueden tener cualquier diámetro. La forma externa y los diámetros se deciden, generalmente, por el proceso de requerimientos de ingeniería, los cuales son determinados por el proceso en el cual el se va a usar cuerpo moldeado.

Antes, durante ó después del paso de moldeado, los metales nobles en la forma de componentes de metales nobles adecuados, por ejemplo, en la forma de sales solubles en agua, pueden aplicarse al material. Esto preferiblemente produce catalizadores que contienen de 0.01 a 30 % en peso de uno ó más metales nobles seleccionados del grupo formado por rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino, renio, oro y plata.

Sin embargo, en muchos casos es más útil aplicar los componentes del metal noble a los cuerpos moldeados después del paso de moldeado, particularmente cuando es indeseable el tratamiento de temperaturas altas del metal noble que contiene el catalizador. Los componentes del metal noble pueden aplicarse al cuerpo moldeado, en particular, por intercambio iónico, por impregnación ó por atomizador. Estos se pueden aplicar por medio de solventes orgánicos, soluciones amoniacales acuosas ó fases supercríticas, tales como el dióxido de carbono.

El uso de los métodos arriba mencionados hacen posible la producción de una amplia variedad de tipos de catalizadores de metales nobles. De esta manera, se puede producir un tipo de catalizador con cubierta, atomizando la solución de metal noble sobre los cuerpos moldeados. El espesor de la cubierta que contiene el metal noble puede aumentar por impregnación, mientras que el intercambio iónico resulta en la distribución prácticamente uniforme de un metal noble a través de la sección cruzada de las partículas del catalizador.

Después de que la extrusión se ha llevado a cabo, los cuerpos moldeados obtenidos se secan a una temperatura, generalmente, de 50 a 250 °C, preferiblemente de 80 a 250°C, a presiones de 0.01 a 5 barias , generalmente, y de preferencia de 0.05 a 1.5 barias, durante un tiempo de 1 a 20 horas.

La ulterior calcinación se lleva a cabo a una temperatura de 250 a 800°C, de preferencia, de 350 a 600°C, particularmente, y de preferencia , a una temperatura de 400 a 500 °C . El intervalo de presión es similar al de secado . En general, la calcinación se lleva a cabo en una atmósfera que contiene oxigeno, en la cual el contenido de oxigeno es de 0.1 a 90 % en volumen, preferiblemente de 0.2 a 22 % en volumen, particularmente y de preferencia de 0.2 a 10 % en volumen.

El silicato de titanio de la presente invención que tiene una estructura RUT, preferiblemente se usa como polvo cuando se emplea como catalizador.

El silicato de titanio (que tiene una estructura Rut) , la cual ha sido discutida anteriormente, es particularmente adecuado para la epoxidación de los alquenos. Por consiguiente, la presente invención también provee un proceso en el cual un alcano reacciona para formar un óxido de alqueno.

Los alquenos que son adecuados para tal funcionalización son, por ejemplo : etileno, propileno, but-1-eno, but-2-eno, isobuteno, butadieno, pentenos, isoamileno, piperileno, hexenos, hexadienos, heptenos, octenos, diisobuteno, trimetilpenteno, nonenos, dodeceno, trideceno, tetradecanos a eicosenos, tripropileno y tetraproileno, polibutadienos, poliisobutenos, isoprenos, terpenos, geraniol, linalol, acétate de linalilo, metilenciclopropano, ciclopenteno, ciclohexeno, norborneno, ciclohepteno, vinilciclohexano, viniloxirano, vinilciclohexeno, estireno, cicloocteno, ciclooctadieno, vinilnorborneno, indeno, tetrahidroindeno, metilestireno, diciclopentadieno, divinilbenceno, ciclododeceno, ciclododecatrieno, estilbeno, difenilbutadieno, vitamina A, beta-caroteno, fluoruro de vinilideno, haluros de alilo, cloruro de crotilo, cloruro de metalilo, diclorobutenos, alcohol áulico, alcohol metalilico, butenoles, butenodioles, ciclopentenodioles, pentenoles, octadienoles, tridecenoles, esferoides insaturados, etoxietileno, isoeugenol, anetol, isoalesafrol, ácidos carboxilicos insaturados como ácido acrilico, ácido metacrilico, ácido crotónico, ácido maléico, ácido vinilacético, ácidos grasos insaturados como el ácido oléico, ácido linoléico, ácido palmitico,y también grasas y aceites que ocurren en la naturaleza.

Una ventaja del silicato de titanio (que tiene estructura RUT) preparado de acuerdo con la presente invención, es que el producto de cristalización, como se describe anteriormente, resultante del proceso de la presente invención, tiene una gran área de superficie externa especifica. Ésta es, generalmente, en el intervalo de 10 a 200 m2/g. preferiblemente en el intervalo de 80 a 120 m2/g.

Estos valores de la superficie externa especifica están basados en resultados obtenidos por adsorción de nitrógeno de acuerdo con DIN 66131.

Además, el silicato de titanio de la presente invención (que tiene estructura RUT) tiene una estructura interna particular en la cual, esencialmente, no hay poros que tengan un espesor >5.5 Á.

Esto es posible, sin restringir el sistema del poro, como en el caso de las zeolitas que tienen una estructura diferente a la estructura RUT, para las moléculas esféricas muy voluminosas y/o mezclas de materiales naturales que van a reaccionar catalíticamente sobre la superficie externa. Ya que la catálisis sobre el silicato de titanio de la presente invención (el cual tiene estructura RUT) se lleva a cabo en la superficie externa, los compuestos de peso molecular relativamente alto pueden reaccionar en reacciones análogas de polímeros de todas los tipos de reacciones mencionadas anteriormente.

Cuando se usa el silicato de titanio de la presente invención (que tiene la estructura RUT) como catalizador en la conversión de un alcano en un óxido de alqueno, es posible emplear todos los oxidantes que sean adecuados para este propósito. Los ejemplos que pueden ser mencionados son el peróxido de hidrógeno, las composiciones que pueden generar peróxido de hidrógeno in situ, ó hidroperóxidos orgánicos.

Una ventaja del silicato de titanio de la presente invención (que tiene la estructura RUT) cuando se utiliza como catalizador es que, en contraste con los catalizadores de zeolitas que contienen titanio de la técnica anterior, es posible usar, por ejemplo, las soluciones de peróxido de hidrógeno, las cuales tienen una concentración muy baja de H202.

Se da la preferencia al uso de soluciones de H202 cuya concentración de H202 es en el intervalo de 0.05% al 40 % en peso, particularmente y de preferencia de 0.1 al 20% en peso, y en particular, de 0.5 al 10% en peso.

Particularmente, cuando el oxidante usado es una mezcla de hidrógeno y oxigeno, el silicato de titanio de la invención (que tiene la estructura RUT) además puede comprender uno ó más elementos seleccionados del grupo formado por rutenio, rodio, paladio, osmio, iridio, platino, hierro, cobalto, niquel, renio, plata y oro, además de titanio, silicio y oxigeno.

Naturalmente, también es posible en el proceso de la presente invención que el silicato de titanio (que tiene la estructura RUT) cuando se usa como catalizador, sea regenerado después de que se ha agotado.

Si el catalizador se usa en forma de polvo, puede ser regenerado, por ejemplo, lavándolo con ácidos minerales oxidantes tales como ácido nítrico y después poniéndolo en reflujo con peróxido de hidrógeno.

Si el silicato de titanio de la presente invención (que tiene la estructura RUT) ha sido usado como catalizador en la forma de cuerpo moldeado, el cuerpo moldeado puede ser regenerado dentro o fuera del arreglo de la reacción empleado, por ejemplo, un reactor, tratándolo con gases que contengan o proporcionen oxigeno, por ejemplo, aire, aire sintético, óxidos de nitrógeno u oxigeno molecular. En este caso, el catalizador es, de preferencia, calentado de la temperatura ambiente a una temperatura que va de un intervalo de 120 a 850°C, de preferencia, de 180 a 700°C y, más preferentemente, de 250 a 550°C, y se adiciona aire u oxigeno a un flujo de gas inerte sobre el catalizador en concentraciones, generalmente, de 0.1 a 90% en volumen, preferiblemente, de 0.2 a 22% en volumen, y particularmente, de 0.2 a 10% en volumen, con base en la corriente gaseosa total. Se emplea generalmente una presión de 0.01 a 5 barias y, preferiblemente de 0.05 a 1.5 barias.

Los siguientes ejemplos ilustran el proceso de la presente invención sin restringirla en ningún sentido.

EJEMPLOS Ejemplo 1 455g de ortosilicato de tetraetilo fueron colocados en un matraz de cuatro cuellos (2 litros de capacidad) y, mientras se agitaba (a 250 rpm, con un agitador de cuchilla) , 15 g de ortotinato de tetraisopropilo fueron adicionados de un embudo de adición durante un periodo de 30 minutos. Se formó una mezcla incolora, clara. Finalmente, se adicionó 800 g de una solución de hidróxido de tetrametilamonio (contenido de metal alcalino <10 ppm) en una concentración del 20%, y la mezcla fue agitada durante una hora más. La mezcla de alcohol (cerca de 450 g) formada por hidrólisis fue destilada a una temperatura de 90 a 100°C. Se adicionó 1.5 L de agua destilada y la solución, ahora ligeramente opaca, fue transferida a una autoclave con agitación (de acero inoxidable a 1.4571).

A una velocidad de calentamiento de 3°C/min, la autoclave cerrada (agitador de ancla, 200 rpm) fue llevada a una temperatura de reacción de 175°C . La reacción fue finalizada después de 10 días. La mezcla de la reacción enfriada fue centrifugada y el sólido fue lavado un cierto número de veces con agua hasta hacerlo neutro. El sólido obtenido fue secado a 100 °C durante 24 horas (peso: 149 g) .

Finalmente, el compuesto plantilla que quedaba en el producto, fue quemado en el aire a 550°C durante 5 horas (pérdida por calcinación: 14% en peso) .

El producto calcinado tuvo un contenido de titanio de 1.5% en peso y un contenido de metal alcalino residual de menos de 100 ppm, de acuerdo con el análisis químico en húmedo. El rendimiento con base en Si02 usado fue del 87%. Los cristalitos tuvieron un tamaño de 0.05 a 0.25 mieras y el producto mostró una banda común a 960cm"1 en el IR.

El producto muestra un patrón de difracción de rayos X reproducido en la figura 1. En la figura 1, la intensidad I se gráfica en las ordenadas.

Ejemplo 2 Una autoclave de vidrio de 250 mi fue cargada con 36 g de metanol y 0.5 g de silicato de titanio en polvo del Ejemplo 1, y la suspensión fue agitada por medio de un agitador magnético. La autoclave de vidrio cerrada fue entonces enfriada a -30°C y fueron inyectados 10 g de propeno.

Posteriormente, la autoclave de vidrio fue calentada a 0°C y fueron introducidos 17 g de una solución de peróxido de hidrógeno en una concentración de 30%. La mezcla de reacción fue agitada a 0°C durante 5 horas bajo la presión autógena. Los catalizadores fueron entonces centrifugados y el contenido de óxido de propileno -fue determinado por cromatografía de gases. El contenido de óxido de propileno fue de 0.3% en peso Ejemplo 3 Una autoclave de vidrio de 250 mi fue cargada con 36g de metanol y 0.5 g de silicato de titanio del Ejemplo 1, y la suspensión fue agitada por medio de un agitador magnético. La autoclave de vidrio cerrada fue entonces enfriada a -30°C y fueron inyectados 20.2 g de propeno. Posteriormente, la autoclave de vidrio fue calentada a 0°C y se introdujeron 23g de una solución de peróxido de hidrógeno al 0.5% de concentración. La mezcla de reacción fue agitada a 0°C durante 30 minutos bajo la presión autógena. El catalizador fue entonces centrifugado y el contenido del óxido de propileno fue determinado por cromatografía de gases. El contenido de óxido de propileno fue de 0.098% en peso.

Claims (5)

1. REIVINDICACIONES
2. Un proceso para preparar silicato de titanio que tiene la estructura RUT, el cual comprende los pasos (i) y ( ii ) : (i) la preparación de una mezcla que comprende por lo menos una fuente de Si02 y, por lo menos, una fuente de titanio; (ii) la cristalización de la mezcla de (i) en un recipiente de presión con la adición de, por lo menos, un compuesto plantilla para dar un producto de cristalización, donde los compuestos plantilla que se utilizan son aminas o sales de amonio, los cuales son adecuados para estabilizar cajas de la estructura del silicato (44562) y (44566581) .
3. El proceso como se reclama en la reivindicación 1, el cual adicionalmente comprende los pasos (iii) y (iv) : (iii) el secado del producto de cristalización resultante de (ii) ; (iv) la calcinación del producto secado de (iii) .
4. Un silicato de titanio que tiene la estructura RUT, el cual puede ser preparado por un proceso que comprende los pasos (i) y ( ii ) : (i) la preparación de una mezcla que comprende por lo menos una fuente de Si02 y, por lo menos, una fuente de titanio; (ii) la cristalización de la mezcla de (i) en un recipiente de presión con la adición de, por lo menos, un compuesto plantilla para dar un producto de cristalización, donde los compuestos plantilla que se utilizan son aminas o sales de amonio, los cuales son adecuados para estabilizar cajas de la estructura del silicato (445462) y (44566581) . silicato de titanio que tiene las estructura RUT, como se reclama en la reivindicación 3, cuyo contenido de titanio es en el intervalo de 0.001 a 5% en peso.
5. 5. Un silicato de titanio que tiene la estructura RUT como se indicó en la reivindicación 3 ó 4 el cual tiene, por lo menos, las siguientes reflexiones en el patrón de difracción de rayos X: Un silicato de titanio que tiene la estructura RUT, como se indicó en las reivindicaciones 3 a la 5, el cual tienen una banda en el intervalo que va de 955 a 970 cm-1 en el espectro de IR. El uso de un silicato de titanio que tiene la estructura RUT preparada como se indicó en la reivindicación 1 ó 2, ó un silicato de titanio que tiene la estructura RUT como se indicó en las reivindicaciones 3 a la 6 como catalizador. Un proceso para la reacción de un compuesto orgánico, el cual consiste en poner los compuestos orgánicos en contacto con el silicato de titanio, como se indicó en cualquiera de las reivindicaciones 3 a la 6 durante la reacción. El proceso como se reclama en la reivindicación 8, en donde el compuesto orgánico se oxida durante la reacción. El proceso, como se reclama en la reivindicación 8 ó 9, en donde se hace reaccionar un alqueno para formar un óxido de alqueno.