MXPA05000061A - Produccion de un solido que contiene zeolita. - Google Patents

Produccion de un solido que contiene zeolita.

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Abstract

En un proceso para concentrar un solido, al menos parcialmente cristalino, que contiene cuando menos una zeolita en una mezcla que comprende cuando menos un auxiliar, por ejemplo un compuesto modelo, y dicho solido, la mezcla es ultra-filtrada en una etapa (II), para dividir esta mezcla en un retenato y un permeato, el contenido de solidos en el retenato siendo mayor de aquel en la mezcla y el contenido de solidos en el permeato siendo menos de aquel en la mezcla. Este procedimiento permite que auxiliares, en particular compuestos modelo, presentes en el permeato, sean reciclados dentro de una etapa (1) de cristalizacion, corriente arriba de la etapa (II).

Description

Producción de un sólido que contiene zeolita La presente invención se refiere a un proceso para concentrar un sólido, al menos parcialmente cristalino, que contiene cuando menos una zeolita, en una mezcla que comprende al menos un auxiliar, por ejemplo un compuesto modelo, y, .dicho sólido. En particular, el proceso comprende jU * la ultra-filtración de la mezcla en una etapa (II), para dividir la mezcla en un retenato y un permeato, el contenido de sólidos en el retenato siendo mayor que aquél en la mezcla y el contenido de sólidos en el permeato siendo menor que aquél en la mezcla. Este proceso permite que los auxiliares, en particular compuestos modelo, presentes en el permeato,!,' sean reciclados en una etapa (I) de cristalización, corriente arriba de la etapa (II) . Procesos integrados para producir cuerpos configurados, que contienen zeolita, se describen, por ejemplo, en los documentos cedidos comúnmente, en particular en la solicitud de patente WO 98/55229. Este documento se. enfoca a la selección del aglutinante, que permita la compactación del sólido que contiene zeolita, para producir un cuerpo configurado. Esta solicitud de patente WO 98/55229 no describe algún proceso para concentrar el sólido presente en el licor madre, los cuales no son cubiertos por los procesos convencionales de filtración y/o centrifugación. La patente US 6 106 803 describe un proceso para preparar granulados de silicalito de titanio, que comprende cristalizar un gel de síntesis '(= mezcla de síntesis; fuente de Si y Ti, agente del modelo, base y agua) bajo condiciones hidrotérmicas, produciendo así una suspensión zeolítica, y sometiendo dicha suspensión al secado por rociado o secado por granulación de rociado del lecho fluidizado, después de concentrar y/o agregar substancias ulteriores. El contenido de sólidos en la mezcla, antejs de la etapa de secado por rociado, está en el intervalo cercano al 10%. Tal contenido de sólidos, comparativamente bajo, finalmente conduce a una actividad catalítica innecesariamente reducida por unidad de masa en el cuerpo configurado, en particular cuando se agregan aditivos a la mezcla para la granulación. La patente EP-B 0 638 362 se refiere, entre otras cosas, a un método para preparar un catalizador de silicalito de titanio y así, en particular, a la aglomeración de las partículas primarias, es decir las micro partículas, las cuales se forman durante la etapa de cristalización de la síntesis del silicalito de titanio.
Esta aglomeración se logra reduciendo el pH de la solución 'i í ? que contiene partículas primarias (suspensión zeolítica) a valores que varían del pH de 5 hasta el pH de 10. La aglomeración forma parte de un proceso integrado en el cual (i) primeramente, las partículas primarias se preparan de una mezcla de síntesis de la técnica anterior, (ii) subsiguientemente, las partículas secundarias se aglomeran como se mencionó anteriormente, reduciendo el pH y (iii) las partículas secundarias se calcinan finalmente. Sin embargo, con respecto a la concentración de partículas primarias o secundarias antes de la aglomeración y/o la recuperación de componentes del licor madre, la patente EP-B 0 638 362 no ofrece alguna enseñanza más allá de aquella de la técnica anterior . La patente US 4 701 428 se dirige similarmente al problema de la aglomeración en una mezcla que contiene microcristales zeolíticos (aquí, más pequeños de 5 um) . El problema se resuelve por un procedimiento especial para la aglomeración de silicalito de titanio. Este procedimiento comprende agregar los cristales de silicalito de titanio a una solución que contiene ortosilicatos de tetraalquilo, a temperaturas definidas y secado rápido. Este documento igualmente tampoco ofrece alguna enseñanza más allá de aquella de la técnica anterior, con respecto a la concentración de cristales de silicalito de titanio y/o la recuperación de componentes del licor madre. Un proceso similar se describe en la patente EP-B 1 106 576. Es un objeto de la presente invención proporcionar un proceso para la concentración de la mezcla que resulta de la cristalización, al menos parcial, de una mezcla de síntesis y contiene al menos un auxiliar, por ejemplo un compuesto modelo, en un licor madre, y una proporción cristalina, al menos parcialmente, de sólidos (que contiene al menos un material zeolitico) . En este proceso, el contenido de sólidos en la mezcla se va a aumentar, y al mismo tiempo, opcionalmente, se separa al menos parte del licor madre, que contiene el modelo, desde el sólido. Un contenido de sólidos mayor finalmente conduce a una actividad catalítica mayor por unidad de masa. El proceso debe también permitir la simplificación del proceso integrado para producir cuerpos configurados que contiene zeolita, como un total, por ejemplo omitiendo las etapas de calcinación intermedias. El proceso igualmente debe conducir a la minimización del consumo de los productos químicos potencialmente costosos o ambientalmente perjudiciales, tal como los agentes de modelación. Hemos encontrado que este objeto se logra por la ultra filtración, después de una etapa (I) , de una mezcla (I) que comprende cuando menos un auxiliar y el sólido que contiene zeolita, al menos parcialmente cristalino, en una etapa (II), para dividir la mezcla en un retenato y un permeato, es decir, para concentrarla, el contenido de sólidos en el retenato siendo mayor de aquél en la mezcla (I) , que se origina de la etapa (I), y el contenido de sólidos en el permeato es menor de aquél en dicha mezcla. Este procedimiento permite que los auxiliares, en particular los compuestos modelo, en el permeato, sean reciclados en la etapa (I) de cristalización, antes mencionada. El sólido, descrito en la presente invención, puede ser compactado en una etapa ulterior, para producir un cuerpo configurado, el cual puede ser usado, en particular, como un catalizador, para la epoxidación de los compuestos orgánicos . El proceso de la invención puede también formar parte de un proceso integrado, es decir un proceso para preparar un cuerpo configurado resistente a la abrasión, el cual contiene al menos un material zeolitico. Tal proceso puede ser subdividido, en una manera puramente esquemática, en las siguientes etapas: etapa (I) la cristalización, al menos parcial, de un sólido que contiene al menos una zeolita, desde una • mezcla de síntesis, para producir la mezcla (I) que comprende al menos dicho sólido y al menos un auxiliar; etapa (II) la concentración del sólido, presente en la mezcla (I) , por ultra filtración, para producir un retenato y un permeato; esta etapa incluye, opcionalmente, una separación de sólido y el liquido, por ejemplo del sólido, desde el licor madre; etapa (III) la aglomeración o granulación o aglomerar y granular las partículas del sólido en el retenato concentrado de la etapa (II) ; esta etapa incluye, opcionalmente, secar las partículas sólidas; etapa (S) la configuración subsiguientemente a la etapa (II) o (III); etapa (C) la calcinación subsiguientemente a la etapa (III) o (S) . las etapas (S) y (C) son opcionales en cada caso.
El presente texto discute el sólido que contiene la zeolita de la invención y el cuerpo configurado que se puede obtener del mismo, en el contexto de las aplicaciones en catálisis. Sin embargo, no se entenderá que el sólido y/o el cuerpo configurado no podrán ser usados en otras aplicaciones o contextos. Por lo tanto, la presente invención proporciona un proceso para concentrar un sólido, al menos parcialmente cristalino, que contiene cuando menos una zeolita, desde una mezcla que comprende al menos un auxiliar y dicho sólido, el cual comprende la ultra-filtración de la mezcla en una etapa (II) , para dividir la mezcla en un retenato y un permeato, el contenido de sólidos en el retenato siendo mayor que en la mezcla, y el contenido de sólidos en el permeato es menor de aquél en la mezcla. Se; definirán ahora las expresiones esenciales según se usan en el contexto de la presente invención. Para los propósitos de la presente invención, una "mezcla de síntesis", es cualquier mezcla desde la cual un sólido suspendido en la mezcla, preferiblemente un licor madre, puede ser obtenido por cristalización, donde el sólido (i) debe ser, al menos parcialmente, cristalino, e (ii) debe contener al menos un material zeolitico. La mezcla de síntesis puede ser un sol, un gel, una solución o una suspensión. Las "zeolitas" son aluminosilicatos cristalinos, que tienen estructuras ordenadas de canal y jaula, las cuales tienen microporos. El término de "microporos", según se usa en la presente invención, corresponde a la definición dada en "Puré Appl. C em." _45, p. 71 y siguientes, en particular p 79 (1976) y se refiere a los poros que tienen un diámetro menor de 2 nm. La red de tales zeolitas esté compuesta de Si04 y A104 tetrahédricos, los cuales se enlazan por medio de puentes de oxigeno. Una revisión de las estructuras conocidas se da,, por ejemplo, por W. M. Meier y D.H. en "Atlas of Zeolite Structure Types" ("Atlas de Tipos de Estructuras de Zeolitas"), Elsevier, 4a Edición, Londres 1995. Además de los microporos, , los sólidos de la invención, los cuales contienen al menos una zeolita, pueden también tener mesoporos y/o macroporos. Para los fines de la presente invención, un sólido" , como se presenta, por ejemplo, después de la cristalización desde la mezcla de síntesis, es cualquier material no molecular, el cual (i) contiene al menos un material zeolítico e (ii) difiere como una fase de la mezcla (i) de modo que puede ser sometido a un proceso de separación y/o concentración. El sólido está presente típicamente en la forma de partículas suspendidas en un licor madre, el tamaño de partículas se da por ese tamaño de partículas que puede justamente aún ser recogido por el filtro de membrana usado en el proceso de la invención (durante la ultra filtración o día filtración) . El tamaño de las partículas que aún se consideran como un sólido debe ser al menos de 2 nm. ün sólido puede presentarse como "partículas primarias" (después de la cristalización) o como "partículas secundarias" (después de una etapa de aglomeración y/o granulación) . Para los fines de la presente invención, un "licor madre" es cualquier fase líquida, la cual puede contener cualquier sustancia en forma disuelta, pero está exenta de partículas mayores de 2 nm en tamaño. Aquí, el licor madre puede contener hasta el 5% en peso de partículas mayores de 2 nm en tamaño. Para los propósitos de la presente invención, el licor madre puede contener componentes sin reaccionar de la mezcla de síntesis, es decir "auxiliares", por ejemplo al menos un compuesto el cual se usa como un agente modelo para la síntesis del sólido que contiene zeolita en la etapa (I) . Para los fines de la presente invención, un licor madre está presente solamente después de completar la etapa (I) , es decir, típicamente en relación con una suspensión, la cual contiene partículas sólidas del tipo anteriormente definido. En la etapa (II), el permeato consiste esencialmente del licor madre. Para los fines de la presente invención, un "agente modelo" o patrón es cualquier sustancia, como resultado de la cual él sólido, que se forma durante la generación de al menos un material zeolítico desde la mezcla de síntesis, tiene al menos un tipo de poros (microporos, mesoporos, macroporos) . Típicamente se emplean las bases orgánicas nitrogenadas, las cuales se entenderá son un ejemplo ilustrativo y no una limitación. La etapa (II) de la presente invención se refiere a la concentración" de la mezcla que contiene el sólido de la etapa (I) . Para los fines de la presente invención, la "concentración" significa cualquier etapa al final de la cual se obtiene una mezcla, en la cual el contenido de sólidos se aumenta, comparada con la mezcla empleada originalmente. Las mezclas pueden ser suspensiones del sólido, pero esto no tiene que ser el caso. La "separación" del sólido de la mezcla o de la suspensión se incluye explícitamente como un caso particular en la definición de la "concentración". Para los fines de la presente invención, un "cuerpo configurado" es cualquier cuerpo tridimensional, el cual se ha producido en una etapa (S) de configuración, como se describe aquí ulteriormente. El cuerpo configurado se obtiene típicamente compactando un sólido. Este sólido se puede obtener, a su vez, de la etapa (II) y/o (III) con calcinación (C) opcional.
La "ultra filtración", según se usa en la presente invención, es un proceso de transmisión en el cual las partículas (partículas, macro partículas, etc.) y solvente (s) se separan primariamente debido al tamaño de partículas (y donde la carga délas partículas tenga poco efecto) . Un gradiente de presión se aplica a través de una membrana semipermeable, típicamente anisotrópica . Cuanto menor sea- el tamaño de los poros de la membrana, mayor será la entrada de energía, determinada por el gradiente de presión que se va a aplicar, necesario para efectuar la concentración. Los procesos de micro filtración, es decir la filtración que utiliza membranas que tienen un diámetro de poros en el intervalo micrométrico, se incluyen explícitamente en el método de ultra-filtración de la c invención, en tanto ellos se distingan de la filtración convencional de masa, según se define abajo. No hay diferencia en principio entre la "día-filtración" y la ultra-filtración, en particular la primera utiliza similarmente las membranas descritas abajo, con los tamaños de poros especificados aquí. En contraste a la ultra-filtración, la día-filtración se caracteriza por un procedimiento diferente, es decir por el hecho que el permeato (véase la definición abajo) es reemplazado, continua o parcialmente, por el agua u otra solución. Esta es luego una etapa de purificación, la cual, para los fines de la presente invención, puede, opcionalmente, ser llevada a cabo subsiguientemente a una etapa de concentración (es decir, la ultra-filtración) . Para los fines de la presente invención, la ultra-filtración implica usar membranas que tienen tamaños de poros de 1 mm hasta 1 um. Por lo tanto, el tipo de filtración aquí reclamada para los fines de la concentración, es decir, aumentar el contenido de sólidos, claramente difiere de la técnica anterior, la cual es dada por la filtración de masa y centrifugación de la mezcla que contiene zeolita. La separación / concentración que se puede lograr con estos métodos, es efectiva solamente para las partículas sólidas de más de 10 um en tamaño. La ultra-filtración o día-filtración separan la mezcla empleada originalmente en dos fases, las cuales son diferentes entre sí, es decir, el permeato y retenato separables. Para los fines de la presente invención, un "permeato" es esa parte de la mezcla que queda después de la etapa (II) , la cual se remueve en la parte posterior de la membrana, es decir el costado de presión menor (en la filtración convencional, esto será el "filtrado") . Correspondientemente, el "retenato" se forma en ese costado de la membrana que está expuesto a la presión mayor, y en el cual las partículas sólidas que no pueden pasar a través de los poros de la membrana, se concentran. Los términos de "granulación" y "aglomeración", según se usan en la presente invención, se consideran sinónimos y denotan cualquier proceso concebible por el cual el diámetro de una partícula puede ser aumentado. El aumento puede ocurrir haciendo una pasta de las partículas o por el crecimiento de capas ulteriores. La granulación abarca, pero no se limita a, los procesos que implican humedecer las partículas con al menos un líquido. Asimismo es posible, pero no absolutamente necesario, agregar aglutinantes que promuevan o habiliten la aglomeración o granulación. Una descripción de las etapas individuales del proceso integrado para producir un cuerpo configurado que contenga al menos un material zeolítico y las modalidades asociadas, se proporciona abajo. De particular importancia es el novedoso proceso de la presente solicitud, la cual corresponde esencialmente a la etapa (II) . Como ya se mencionó antes, el proceso integrado puede ser subdividido en una manera puramente esquemática, en las siguientes sub-etapas : etapa (I) la cristalización, al menos parcial, de un sólido que contiene al menos una zeolita, desde una mezcla de síntesis, para producir la mezcla (I) que comprende al menos dicho sólido y al menos un auxiliar; etapa (II) la concentración del sólido, presente en la mezcla (I) , por ultra filtración, para producir un retenato y un permeato; esta etapa incluye, opcionalmente, una separación de sólido y el líquido, por ejemplo del sólido, desde el licor madre; etapa (III) la aglomeración o granulación o aglomerar y granular las partículas del sólido en el retenato concentrado de la etapa (II) ; esta etapa incluye, opcionalmente, secar las partículas sólidas; etapa (S) la configuración subsiguientemente a la etapa (II) o (III); etapa (C) la calcinación subsiguientemente a la etapa (III) o (S) .
Etapa (I) : Mezcla de Síntesis No hay restricciones con respecto a cuando menos una zeolita, la cual va a estar presente en el cuerpo sólido o configurado de la invención. Se a preferencia usar una zeolita que contenga titanio, circonio, cromo, niobio, hierro, boro o vanadio, en particular un silicalito de titanio . Tales zeolitas de titanio, en particular aquéllas que tienen una estructura cristalina de tipo MFI, y las posibilidades para su preparación, se describen, por ejemplo, en la solicitudes de patente WO 98/55228, O 98/03394, WO 98/03395, EP-A 0 311 983 o EP-A 0 405 978, el ámbito de las cuales en este contexto se incorporan aquí completamente en el contexto de la presente solicitud. Aparte del silicio y titanio, tales materiales pueden i también contener elementos adicionales, por ejemplo aluminio,, circonio, estaño, hierro, cobalto, níquel, galio, boro o cantidades pequeñas de flúor. En los catalizadores de zeolita, regenerados preferiblemente por el proceso de la invención, algo o todo el titanio de la zeolita puede ser reemplazado por el vanadio, circonio, cromo o niobio o una mezcla de dos o más de ellos. La relación molar del titanio y/o vanadio, circonio, cromo o niobio a la suma del silicio y titanio y/o vanadio y/o circonio y/o croo y/o niobio, es usualmente de 0.0 : 1 hasta 0.1 : 1. Las zeolitas de titanio, que tienen la estructura MFI, se conocen y se pueden identificar desde un patrón particular en sus diagramas de difracción de rayos X y, además, por una banda de vibración de esqueleto en el infrarrojo (IR) a aproximadamente 960 cm"1, y asi difieren de los titanatos de metales alcalinos olas fases de T1O2 cristalinas y amorfas. Dichas zeolitas de titanio, circonio, cromo, niobio, hierro y vanadio se preparan usualmente por reaccionar una mezcla acuosa de una fuente'' de S1O2 de una fuente de titanio, -circonio, cromo, niobio, hierro o vanadio, por ejemplo el dióxido de titanio o un apropiado óxido de vanadio, alcóxido de circonio, óxido de cromo, óxido de niobio u óxido de hierro, y de un modelo de base orgánica nitrogenada, por ejemplo el hidróxido de tetrapropilamonio, cono sin agregar compuestos básicos, en un recipiente de presión a temperatura elevada,, durante varias horas o unos cuantos :dias, que resulta en un producto al menos parcialmente cristalino. En la presente invención, esta etapa del proceso integrado para producir un cuerpo configurado que contiene zeolita, se refiere como la etapa (I) · En una modalidad preferida, la etapa (I) implica usar al menos un compuesto modelo, el cual se emplea preferiblemente, entre otras cosas, para generar el tamaño de poros deseado. En principio, no hay restricciones con respecto al compuesto modelo, aparte del hecho que debe contribuir a la formación de poros. Ejemplos de compuestos modelo adecuados incluyen el hidróxido de tetrapropilamonio, bromuro de tetrapropilamonio, hidróxido de tetraetilamonio, bromuro de tetraetilamonio o diaminas o compuestos modelo ulteriores conocidos de la literatura. En una modalidad preferida, este al menos un material zeolitico obtenido es una zeolita seleccionada del grupo que consta de las zeolitas que contienen titanio, germanio, telurio, vanadio, cromo, niobio y circonio, que tienen una i estructura de zeolita Pentasil, en particular los tipos asignados por el análisis de rayos X como las estructuras: ABW, ACO, AEI, AEL, AEN, AET, AFG, AFI, AFN, AFO, AFR, AFS, AFT, AFX, AFY, AHT, ANA, APC, APD, AST, ATN, ATO, ATS, ATT, ATV, AWO, AWW, BEA, BIK, BOG, BPH, BRE, CAN, CAS, CFI, CGF, CGS, CHA, CHI, CLO, CON, CZP, DAC, DDR, DFO, DFT, DOH, DON, EAB, EDI, EMT, EPL ERI, ESV, EUO, FAU, FER, GIS, GME, GOO, HEU, IFR, ISV, GG?, JBW, KFI, LAU, LEV, LIO, LOS, LOV, LTA, LTL, LTN, MAZ, MEI, MEL, MEP, MER, MFI, MFS, MON, MOR, MSO, MTF, MTN, MTT, MTW, MWW, NAT, NES, NON, OFF, OSI, PAR, PAU, PHI, RHO, RON, RSN, RTE, RTH, RUT, SAO, SAT, SBE, SBS, SBT, SFF, SGT, SOD, STF, STI, STT, TER, THO, TON, TSC, VET, VFI, VNI, VSV, WIE, WEN, YUG o. ZON y estructuras mixtas que comprenden dos o más de las estructuras antes mencionadas . Las zeolitas que contienen titanio, que:- tienen las estructuras ITQ-4, SSZ-24, TTM-1, UTD-1, CIT-1 o CIT-5, son asimismo posible para el uso en al proceso de la invención. Además, las estructuras que contienen; .titanio, que pueden ser mencionadas, son aquéllas con la estructura de ZSM-45 o ZSM-12.
Las zeolitas de titanio que tienen la estructura MFI o MEL o la estructura mixta MFI/MEL se usan preferiblemente en la presente invención. Específicamente, los catalizadores de zeolita que contienen titanio, que son referidos generalmente como TS-1, TS-2 y TS-3, y las zeolitas de titanio que tienen una estructura de esqueleto isomorfa a la zeolita ß, son igualmente preferidas.
Etapa (II) : Ultra-filtración En el proceso de la técnica anterior, la mezcla, la cual se obtiene por la reacción hidrotérmica en la etapa (I) y la cual es típicamente una suspensión de un sólido que contiene zeolita, al menos parcialmente cristalina, en un licor madre, es separado subsiguientemente por filtración, centrifugado, secado por rociado o granulado por rociado, de acuerdo con métodos convencionales . En el proceso de la invención, una etapa (II) de ultra-filtración, para concentrar y así aumentar el contenido de sólidos, se lleva a cabo subsiguientemente en la etapa (I) y antes de la etapa (III) de granulación y aglomeración. En contraste a la técnica anterior, esta concentración se lleva a cabo sin considerable granulación / aglomeración .
La ultra filtración o día filtración son procesos de transmisión en los cuales las partículas sólidas se separan o concentran primariamente debido al tamaño de partículas . Un gradiente de presión se aplica a través de la membrana porosa. Cuanto menor sea el tamaño de los poros de la membrana, mayor será la entrada de energía, determinada por el gradiente de presión que se va a aplicar, necesario para efectuar la separación. Aquí, la selección de la membrana es de importancia particular, como se discute abajo. En la etapa (II) la mezcla de la etapa (I), es decir usualmente una suspensión, se divide en un retenato y un permeato, el contenido de sólidos en el retenato siendo mayor que en la mezcla y el . contenido de sólidos en el permeato siendo menor de aquél en la mezcla. En una modalidad, preferida, el contenido de sólidos en el retenato al final de la etapa (II), es decir después de al menos una pasada de ultra filtración o día filtración, es del 20% al 80%, el contenido de sólidos antes de la etapa (II) siendo del 1 al 20%. En una modalidad particularmente preferida, el contenido de sólidos en la mezcla, antes de la etapa (II), es del 1 al 20% en peso, y el contenido de sólidos en el retenato subsiguiente a la etapa (II) es del 50 al 80% en peso. Los porcentajes en peso son, en cada caso, basados en el peso total de la mezcla o el retenato, respectivamente.
El contenido de sólidos en el permeato no debe exceder del 5% en peso, en una modalidad preferida no debe exceder del 1% en peso, en cada caso, con base en el peso total del permeato. En una modalidad más preferida, el contenido- de sólidos en el permeato es tan bajo que este permeato es ópticamente claro (es decir, cuando se observa usando luz con una longitud de onda que varia de 400 a 800 nm) o ese contenido de sólidos o puede ser detectado por secado. Para evitar una acumulación apreciable de una capa de cubierta ("membrana secundaria") del sólido que contiene zeolita en la superficie de la membrana, la cual conducirla a una disminución significante en el flujo del permeato, una velocidad relativa entre la membrana y la suspensión de 0.1 a 10 m/s es generada por medio de la circulación bombeada, movimiento mecánico de la membrana o agitadores entre las membranas . La concentración puede ser lograda en un modo intermitente, pasando la suspensión por un número de veces a través de los módulos de membrana o continuamente por medio de una sola pasada a través de una o más etapas de carga y de sangría, conectadas en serie. Asimismo, al menos dos membranas- o módulos de membrana pueden ser conectados en serie o en paralelo.
El proceso de la membrana utiliza capas de separación de membrana que tienen diámetros de poros entre 1 nm (limites de recorte molecular de aproximadamente 1 kD) y 1 um, preferiblemente de 10 nm (limites de recorte molecular de alrededor de 20 kD ( a '500 nm. Se da preferencia particular a diámetros de poros de 50 nm hasta 200 nm. Las capas de separación pueden consistir de al menos un material seleccionado del grupo que consiste de polímeros orgánicos, en particular derivados de celulosa, celulosa regenerada, poliolefinas, policarbonatos, polisulfonas, polímeros que tienen enlaces de N-C en el esqueleto; cerámicas, en particular, silicatos, alúminas, vidrios, metales, en r particular metales ferrosos y especialmente materiales de acero inoxidable; modificaciones del carbón, en particular los materiales obtenidos por la pirólisis de los compuestos precursores del carbón, y combinaciones o mezclas de al menos dos de los materiales antes mencionados. Asimismo, todos los materiales que constituyen la membrana deben ser prácticamente inertes y estables en el medio de carga, es decir en el presente caso en la mezcla de síntesis antes descrita. Por razones mecánicas, las capas de separación se aplican usualmente a una o más de una capa sencilla o capas de substratos de múltiples capas, obtenidas por el mismo material como el material de la capa de separación o de diferentes materiales que la capa de separación. Ejemplos de posibles combinaciones de materiales se dan en la siguiente tabla: Las membranas pueden ser usadas en cualquier geometría conocida por los expertos en la materia. Se a preferencia a la geometría plana, . tubular en serpentín, de elementos de múltiples canales, capilar o enrolladas. Es esencial que la geometría escogida sea adecuada para el alojamiento de la presión correspondiente, lo cual permite la separación entre el retenato (rico en la zeolita) y el permeato (bajo en la zeolita o un filtrado exento de zeolita) .
Las presiones transmembrana óptimas entre el retenato y el permeato son dependientes esencialmente del diámetro de los poros de la membrana, las condiciones de la hidrodinámica que tienen influencia en la acumulación de la capa de cubierta, y la estabilidad mecánica de la membrana a la temperatura de filtración. Estas presiones son, dependiendo del tipo de membrana, entre 0.2 y 60 bares y preferiblemente entre 0.5 y 20 bares. Las presiones mayores transmembrana usualmente conducen a flujos mayores del permeato. Cuando un número de módulos se conectan en serie, Ú' la presión tansmembrana para cada módulo puede ser reducida y asi ajustada aumentando la presión del permeato. La temperatura de operación (temperatura del filtro) depende de la estabilidad de la membrana y la estabilidad de la temperatura de la mezcla de síntesis. La temperatura está preferiblemente entre la temperatura ambiente y 150°C, teniendo cuidado que el solvente, presente en la mezcla de síntesis,; no se evapore en una extensión no aceptable. Las temperaturas entre 30 y 80 °C son particularmente preferidas.
Las temperaturas mayores conducen usualmente a flujos mayores del permeato. Los flujos del permeato que pueden ser logrados son dependientes fuertemente del tipo de membrana y la geometría de la membrana empleada, las condiciones del proceso y la composición de la carga (esencialmente la concentración de la zeolita) . Los flujos del periaeato se encuentran típicamente entre 5 y 500 kg/m2/ ora.
Ejemplos de membranas que se pueden emplear son: Fabricante membrana Límite de corte (kD) Diámetro de posos (nm) Atech Innovaíions GmbH UF/T¡02 sobre a-AI2C>3/1 ,2 20 kD UF/Zr02 sobre AI203/1 ,2 50 nm MF/a-AI203 sobre a- 0.1 ; 0.2; 0.4; 0.8; 1.2 µ?? Al203 1 ,2 Rhodia/Orelis MF/Zr02 o Ti02 sobre 0.1 ; 0.2; 0.45; 0.8 µ?? cerámica/1 ,2 UF/Zr02 o Ti02 sobre 15, 50, 150, 300 kD s cerámica/ ,2 UF/Zr02-T¡02 sobre 50; 150; 300 kD carbón/1 MF/Zr02-T¡02 sobre 0.14 m carbón/1 Graver Technologies UF/Ti02 sobre acero/1 100 nm Bekaert MF/metal sobre metal 0.2-1 µpp NADIR Filtrations GmbH UF/poliéter-sulfona o 10-150 kD polisulfona/3 UF/poliéter-sulfona/1 40, 100 kD Creavis UF/Zr02 sobre CC-AI2O3 y 25, 80 nm metal/3 Osmonics/Desal UF/polisulfona/3 40 nm UF/PVDF/3 10 kD MF/PVDF/3 300 nm Schumacher UF/T1O2 0 Zr02 sobre 5, 10 y 50 nm cerámica/1 ,2 MF/06-AI2O3 sobre 100 y 200 nm cerámica 1 : membrana tubular; 2: e emento de múltiples canales; 3:membrana plana para módulos laminados; módulos de bolsa, módulos de material de placa o módulos especiales con membranas agitadas o con agitadores entre las membranas; UF: ultra filtración; MF: micro-filtración.
Separación de sólido / liquido: una etapa ulterior, opcional, que típicamente sigue la etapa de concentración por ultra filtración y forma parte de la etapa (II), anteriormente definida, el contenido de sólidos de la suspensión de retenato puede ser además aumentada por procesos convencionales. Esto puede ser logrado, por ejemplo, separando la suspensión obtenida en una pluralidad de partes y luego separando el sólido contenido en una parte por filtración que forma una masa, centrifugación y otros métodos adecuados. La masa del filtro, asi obtenida, o el sedimento pueden luego ser suspendidos en la parte remanente de la suspensión, si fuera necesario después de una etapa de lavado .
Etapa (III) ; Aglomeración / granulación En seguida a la etapa (II) de concentración y/o separación, las partículas sólidas pueden ser agrandadas por cualquier proceso conocido de aglomeración y/o granulación. Se incluyen explícitamente etapas de proceso de secado, que conducen típicamente a la aglomeración / granulación, al menos parcial, y/o se llevan a cabo subsiguientemente ala etapa de aglomeración / granulación. Tales procesos se indican en la siguiente lista no limitativa, es decir ilustrativa: i.) secado por rociado ii.) secado de lecho fluidizado; iii.) secado por rociado con lecho fluidizado integrado; iv.) secado por contacto con vacío, intermitente; ¦ v.) secado de banda; vi.) secado por granulación de rociado de lecho fluidizado; vii.) secado por contacto continuo viii.) secado continuo en molino de pasta; ix.) micro-granulación en una torre de rociado; x.) aglomeración por adición de un aglutinante; xi.) aglomeración por cambio del pH.
.Con respecto a los puntos (i) y (vi), el contenido relevante de la patente DE-187 31 627 o US 6 106 803 se incorpora aquí completamente en el contexto de la presente aplicación. Con respecto al punto (xi) , el contenido relevante de la patente EP 0 638 362 Bl se incorpora aquí completamente en el contexto de la presente aplicación. Para todos los puntos (i) a (xi) , al menos un aditivo se agrega antes a, durante o después, o antes de y después, o antes de y durante, o durante y después, o antes de, durante y después de la etapa de secado / granulación / aglomeración respectiva. Tales adictivos pueden ser seleccionados, por ejemplo, del siguiente grupos: aglutinantes, rellenos, formadores de poros. Con respecto a la selección de estos aditivos, las observaciones hechas en la penúltima sección para aplicar la configuración.
En una modalidad preferida, algo o todo el aglomerado / granulado se regresa a la etapa (III) .
Tratamiento Posterior Con el fin de mejorar el comportamiento catalítico, la etapa (II) , etapa (III) o ambas, en cada caso opcionalmente en combinación con una etapa de secado y/o calcinación, es posible llevar a cabo un tratamiento subsiguiente lavando repetidamente con una solución de peróxido de hidrógeno y ácido sulfúrico, después de lo cual el sólido puede volverse a secar y recocer subsiguientemente (calcinar) . Esto puede ser seguido por el tratamiento con compuestos de metales alcalinos para convertir la zeolita de la forma H en la forma de catión. El sólido resultante puede luego ser procesado en un cuerpo configurado, como se describe abajo.
Etapa (S) : Configuración El proceso de la invención para producir un cuerpo configurado que contiene zeolita parte del sólido concentrado, opcionalmente aglomerado, después de la etapa (II) o (III) o desde un polvo aglomerado secado y opcionalmente calcinado y/o tratado posteriormente.
En cada caso, el procedimiento de configuración comprende la formación de un material deformable plásticamente, el cual contiene al menos un sólido que contiene zeolita y asimismo un aglutinante, si requiere un formador - de poros basado en polímeros dispersables, suspensibles o emusionables en solventes acuosos, si se requiere una mezcla que contenga al menos un alcohol yagua, si se requiere uno o más aumentadores orgánicos de la viscosidad y además aditivos conocidos de la técnica anterior . i El material deformable plásticamente, obtenido a través de la mezcla, en particular el amasado, de los componentes anteriores, se configura preferiblemente por la extrusión y el cuerpo configurado obtenido se seca subsiguientemente y finalmente se calcina. Aglutinantes útiles son, en principio, cualquier sustancia que imparte una adhesión más fuerte y/o cohesión entre las partículas que se van a unir, aquí el sólido (pulverulento) que la fisisorción, la cual está presente de cualquier manera sin el aglutinante. Aglutinantes preferidos se seleccionan del grupo que consiste de los ortosilicatos , tetraalcoxisilanos, tetraalcoxititanatos, tetraalcoxi-zirconatos o una mezcla de dos o más de los mismos, preferiblemente el tetrametoxisilano, tetraetoxisilano, tetrapropoxisilano y tetrabutoxisilano, los compuestos correspondientes de tetraalcoxititanio y tetraalcoxizirconio y los derivados de trimetoxi, trietoxi, tripropoxi, con el tetrametoxisilano, tetraetoxisilano y soles de la sílice/ son especialmente preferidos. Aglutinantes preferidos ulteriormente son las sustancias anfifílicas, es decir las moléculas, que tienen un componente polar y no polar, y el grafito . Aglutinantes preferidos usados para producir los cuerpos configurados de la invención son los aglutinantes que contienen aluminio. Ejemplos de estos aglutinantes son, en particular, los minerales de arcilla y las alúminas sintéticas o naturales, tal como, por ejemplo las alfa-, beta-, gamma-, delta, eta-, kappa-, chi- y theta-alúminas, y sus compuestos precursores inorgánicos u organometálicos, por ejemplo la gibsita, bayerita, bohemita, pseudobohemita y trialcoxialuminatos, preferiblemente el triisopropilato de aluminio . Estos aglutinantes pueden ser usados o solos, como una mezcla de dos o más de ellos, o juntos con otros aglutinantes usados para los materiales zeoliticos, por ejemplo las sustancias antes mencionadas y/o los epóxidos de silicio, de boro, de fósforo, de circonio y/o de titanio. Ejemplos específicos en este contexto son, en particular, la sílice, siendo posible introducir el Si02 en la etapa de configuración como sol de sílice o en la forma de tetraalcoxisilanos, y arcillas, por ejemplo las montmorilonitas, caolines, bentonitas, añositas, dickitas, nacritas y ananxitas. El cuerpo configurado de la invención contiene preferiblemente hasta aproximadamente el 80, particularmente preferido de alrededor del 10 al 75, en particular de alrededor del 25 al 45% en peso del aglutinante, con base, en cada caso, en la masa total del cuerpo configurado. Como puede ya ser visto de lo anterior, es, en cualquier caso, posible usar mezclas de dos o más de los aglutinantes antes mencionados. En el proceso de la invención, es posible agregar polímeros para estabilizar un tamaño de poros específico, distribución del tamaño de poros y volumen de poros, si esto se desea, siendo usados polímeros dispersables, suspesibles o emulsionables en solventes acuosos, de acuerdo con la invención, para este propósito. El polímero se selecciona preferiblemente de compuestos de vinilo poliméricos, por ejemplo el poliestireno, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliolefinas, poliamidas y poliésteres . Estos polímeros son sustancialmente removidos del cuerpo configurado de nuevo durante la calcinación. Si está presente, el contenido del polímero, durante la producción del cuerpo configurado, es de aproximadamente el 5 al 90, preferiblemente de alrededor del 15 al 75, en particular de alrededor del 25 al 55% en peso, con base, en cada caso, en la cantidad del sólido que contiene zeolita en la mezcla. Se usa asimismo un agente que forma pasta en la producción del cuerpo configurado de la invención. Todas las sustancias adecuadas para este propósito y conocidas de la técnica anterior, se pueden usar como agentes que forman pastas. Ellos son preferiblemente olígómeros orgánicos, en particular polímeros hidrofílicos, por ejemplo la celulosa, almidón, poliacrilatos, polimetacrilatos, alcohol polivinílico, polivinil-pirrolidona, poliisobuteno y politetrahidrofurano . Estas sustancias promueven primariamente la formación de un material deformable plásticamente, durante las etapas del amasado, configurado y secado, por la formación de puentes de las partículas primarias y asimismo asegurar la estabilidad mecánica del cuerpo configurado durante la configuración y secado. Estas sustancias son removidas del cuerpo configurado de nuevo durante la calcinación.
Las aminas o compuestos de tipo amina, por ejemplo los compuestos de tetraalquilamonio o amino-alcoholes, y sustancias que contienen carbonato, tal como el carbonato de calcio, pueden ser introducidas como aditivos ulteriores. Tales aditivos anteriores se describen en las patentes EP-A 0 389 041, EP-A 0 200 260 y WO 95/19222, el contenido relevante de las cuales se incorpora aqui completamente como referencia en el contexto de la presente solicitud. En lugar de los aditivos básicos, es también posible usa aditivos ácidos. Ellos pueden resultar en, entre otras cosas, una reacción más rápida del éster del ácido de metal (= aglutinante) con el sólido que contiene zeolita. Se da preferencia a los compuestos ácidos orgánicos, los cuales pueden ser quemados y separados después de la etapa de configuración por la calcinación. Los ácidos carboxilicos, por ejemplo el ácido fórmico, son particularmente preferidos. Tales ácidos también modifican las superficies de los presentes cuerpos configurados. Es posible usar aditivos ulteriores y solventes que ayuden a plastificar el material que se va a configurar. Tales solventes y aditivos son conocidos por las personas expertas en la materia. Por supuesto, es también posible usar mezclas de dos o más de los aditivos antes mencionados.
El orden de adición- de los componentes del material que contiene zeolita (mezcla) no es critico. Es posible o agregar primero el aglutinante, luego el polímero dispersable en agua, emulsionable en agua o suspensible en agua, el aumentador orgánico de la viscosidad y, si se requiere, el aditivo y finalmente el agente que forma pasta, o intercambiar el orden del aglutinante, polímero aumentador orgánico de la viscosidad y los aditivos. En seguida de la adición del aglutinante al sólido que contiene zeolita al cual el aumentador orgánico de la viscosidad puede ser agregado, el material usualmente pulverulento (pero no necesariamente) se homogeneiza en un amasador o extrusor durante 10 a 180 minutos, Esto se hace generalmente a la temperatura de alrededor de 10 °C hasta el punto de ebullición del agente que forma pasta y a la presión atmosférica o una presión levemente sobreatmosférica . Subsiguientemente, el componentes remanentes se agregan y la mezcla resultante se amasa hasta formar un material plástico que se puede extruir. Para los fines de la presente invención, para los métodos en la etapa de configuración, se da preferencia a los métodos en los cuales la configuración se efectúa por la ' extrusión en extrusores convencionales, por ejemplo para formar extrudatos que tienen un diámetro de típicamente alrededor' de 1 10 mm, en particular de alrededor de 2 a 5 mm. Tales extrusores se describen, por ejemplo, en la enciclopedia "Enzyklopádie der Technischen Chemie" de Ullman, 4a Edición, Volumen 2, páginas 295 y siguientes, 1972. Sin embargo, en principio, todos los dispositivos y métodos- de amasado y de configuración, como se conocen en gran numero de la técnica anterior para la producción de, por ejemplo, cuerpos configurados, pueden ser usados para la configuración. Los siguientes procedimientos pueden generalmente ser distinguidos: (i) la formación de briquetas, es decir la compresión mecánica de un material pulverulento, con o sin un aglutinante y/u otros materiales, (ii) la formación de pellas, es decir, la compactación de un material pulverulento húmedo o humedecido por movimientos circulatorios e (iii) la sinterización, es decir el material que se va a compactar se somete a un tratamiento de calor. Específicamente, la etapa (S) de configuración puede ser seleccionada del siguiente grupo, la combinación de al menos dos de estos métodos siendo incluida explícitamente: la formación de briquetas por presión de estampado, presión de laminación, presión de laminación anular, ' la formación de briquetas sin aglutinante, la formación de pellas, métodos de fusión, hilado, deposición, formación de espuma, secado por rociado; horneado en un horno de cuba, horno de convección, rejilla corrediza, horno de tubo rotatorio, y calentamiento. La compactación puede ser llevada a cabo a la presión atmosférica o a una presión sobre atmosférica, por ejemplo en un intervalo de presión de 1 bar a varios cientos de bares. La compactación puede además ser llevada a cabo a la temperatura ambiente o a una temperatura mayor que la temperatura ambiente, por ejemplo por secado y/o recocido, temperaturas de hasta 1500 °C son concebibles. Finalmente, la compactación puede tomar lugar en una atmósfera ambiental o en una atmósfera controlada. Las atmósferas controladas son, por ejemplo, atmósferas de gas protector, atmósferas reductoras y/u oxidantes.
Tratamiento posterior del cuerpo configurado y calcinación: Después de terminar al menos un proceso de configuración, los cuerpos configurados obtenidos son secados, en general a temperaturas de aproximadamente 30 a 140°C (por ejemplo de 1 á 20 horas, a la presión atmosférica) y calcinados a una temperatura de 400 a 800°C (por ejemplo de 3 a 10 hors, a la presión atmosférica) .
Por supuesto, los cordones o extrudatos obtenidos pueden ser triturados. Ellos son triturados preferiblemente para dar gránulos o trozos pequeños que tengan un diámetro de partículas de 0.1 a 5 mm, en particular de 0.5 a 2 mm. Estos gránulos o estos fragmentos pequeños y también cuerpos configurados producidos por otros métodos no contienen virtualmente fracciones más finas de aquellas que tienen un diámetro mínimo de partículas de aproximadamente 0.1 mm. Los cuerpos configurados de la invención o los cuerpos configurados producidos por el proceso de la invención, tienen buena estabilidad mecánica en combinación con una actividad mejorada y/o selectividad, comparada con los cuerpos configurados correspondientes de la técnica anterior. Además del proceso antes descrito, para producir un sólido que contiene zeolita, la presente invención también se refiere a dicho sólido como tal, que se puede obtener por un proceso que comprende al menos las siguientes etapas: etapa (I) la cristalización, al menos parcial, de un sólido que contiene al menos una zeolita, desde una mezcla de síntesis, para producir la mezcla (I) que comprende al menos dicho sólido y al menos un auxiliar; etapa (II) la concentración del sólido, presente en la mezcla (I) , por ultra filtración, para producir un retenato y un permeato; esta etapa incluye, opcionalmente, una separación de sólido y el liquido, por ejemplo del sólido, desde el licor madre; etapa (III) la aglomeración o granulación o aglomerar y granular las partículas del sólido en el retenato concentrado de la etapa (II) ; esta etapa incluye, opcionalmente, secar las partículas sólidas; Además, el proceso comprende, opcionalmente, la separación y calcinación de las partículas sólidas agregadas o granuladas. La invención asimismo comprende un cuerpo configurado que contiene al menos un material zeolítico y el cual se puede obtener del sólido, antes descrito, llevando a cabo las siguientes etapas: etapa (S) configurar subsiguientemente a la etapa (II) o (III); etapa (C) calcinar subsiguientemente a la etapa (III) o (S) . Lo, anterior se aplica con respecto a las subetapas que se pueden usar para configurar y las condiciones bajo las cuales el sólido aglomerado o sin aglomerar o el sólido compactado pueden ser calcinados . Finalmente, la presente invención suministra el uso del sólido que contiene la zeolita, producido por uno de los procesos antes descritos o el propio sólido o cuerpo configurado, como similarmente se describió antes. Los sólidos o cuerpos configurados de la invención o los sólidos o cuerpos configurados producidos, de acuerdo con la invención, pueden, en particular ser usados para la conversión catalítica de las moléculas orgánicas. Las reacciones de este tipo son, por ejemplo, oxidaciones, en particular la epoxidación de compuestos que tienen al menos un enlace múltiple de C-C. En una modalidad preferida, esto se relaciona a la epoxidación de las olefinas, por ejemplo la preparación del óxido de propileno del propileno y el H202, la hidroxilación de aromáticos, por ejemplo la preparación de la hidroquinona desde el fenol y el H202 o la conversión del tolueno en el resol, la, conversión de alcanos en alcoholes, aldehidos y ácidos. Asimismo, el presente catalizador se puede usar para reacciones de isomerización, por ejemplo la conversión de los epóxidos en aldehidos, y reacciones ulteriores descritas en la literatura y que usan los catalizadores que contienen zeolita, como se describe, por ejemplo por W. Holiderich, "Zeolites: Catalysts For the Synthesis of Organic Compounds" (Zeolitas, Catalizadores para la Síntesis de Compuestos Orgánicos), Elsevier, Stud, Suf, Sci, Catal. 9 (1989), páginas 69 a 93 (Ámsterdam) y, en particular, para posibles reacciones de oxidación, por B. Notari en Stud. Surf. Sci. Catal. 37 (1987), 413 a 425. Los sólidos o cuerpos configurados, descritos anteriormente, que contienen al menos un material zeolítico, son particularmente adecuados para la co-oxidacxón de olefinas que tienen de 2 a 8 átomos de carbono, más preferiblemente del etileno, propileno o buteno, y, en particular, del propeno, para dar los óxidos de olefina correspondientes. Por lo tanto, la presente invención se refiere, en particular, al uso de los sólidos o cuerpos configurados que contienen zeolita, aquí descritos, para la preparación del óxido de propileno, partiendo del propileno y el peróxido de hidrógeno. Detalles ulteriores del régimen de reacción son bien conocidos de la técnica anterior. En este contexto, los siguientes documentos, cedidos comúnmente, se incorporan aquí completamente en la presente solicitud: O 01/36094, WO 01/34298, WO 01/72729, WO 01/10855, WO 00/2945. La presente invención asimismo se refiere al uso del cuerpo configurado de la invención o el cuerpo configurado producido de acuerdo con la invención o de una mezcla de dos o más de los mismos, , para la hidroxilación de compuestos orgánicos aromáticos, para la conversión de alcanos en alcoholes, cetonas, aldehidos y ácidos, para la amoximación de cetonas y para la preparación de N-óxidos de amina .
Ejemplo: La membrana usada para la ultra-filtración, de acuerdo con la etapa (II) , fue una membrana tubular de un canal de cerámica de Atech Innovations GmbH, que tiene un diámetro externo de 10 mm, un diámetro interno de 6 mm y una longitud de 750 mm. La membrana de filtración real hecha de ZrC>2 tiene un tamaño de poros de 50 nm y se aplica al interior del tubo de cerámica hecho de -?1203. La solución de síntesis contenía alrededor del 6.9% en peso de zeolita y alrededor del 3.4% en peso de hidróxido de tetrapropilamonio (sus detalles se pueden encontrar en la patente EP-B 0 991 469) .
La membrana se inserto en una circulación de bomba que consiste de un segundo contenedor, una bomba, un intercambiador de calor, un tubo de presión para la membrana y una válvula de mantenimiento de presión. Asimismo, un medidor de flujo, un termómetro y un manómetro se colocaron corriente arriba de la membrana, y un manómetro se colocó corriente debajo de la membrana. La suspensión, que se va a concentrar, se bombeó a través del interior de la membrana tubular, una subcorriente pasa a través de la membrana como permeato, se remueve a través del material de soporte de cerámica y se recogió en una balanza. La velocidad de flujo de la suspensión en la membrana tubular se ajustó en 5 m/s, la temperatura de filtración se ajusto en 60°C y la presión de la transmembrana se ajustó en 1 bar. El flujo durante la concentración intermitente fue de aproximadamente 90 kg/m2/ en el inicio y alrededor de 4 kg/m2/ al final, el contenido de zeolita siendo del 62.5% y el contenido del hidróxido de tetrapropilamonio (???) siendo del 3.4%. El contenido de los sólidos (zeolita y TPA) se determinó secando o, para el TPA, por titulación. El permeato estaba exento de zeolita más allá del limite experimental de detección y contenía el hidróxido de tetrapropilamonio en una concentración de alrededor del 3.4%.
Figura 1: El contenido total de sólidos (zeolita más TPA: en por ciento en peso) obtenido con este ajuste experimental, se proyecta sobre el eje horizontal como una función del flujo del permeato (en kg/m2/hora) que se proyectó sobre el eje vertical.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES 1. Un proceso integrado para producir un sólido que contiene cuando menos una zeolita, este proceso comprende al menos las siguientes etapas: etapa (I) la cristalización, al menos parcial, de un sólido que contiene al menos una zeolita, desde una mezcla de síntesis, para producir la mezcla (I) que comprende al menos dicho sólido y al menos un auxiliar; etapa (II) la concentración del sólido, presente en la mezcla (I) , por ultra filtración, para producir un retenato y un permeato; esta etapa incluye, opcionalmente, una separación de sólido y el líquido, por ejemplo del sólido, desde el licor madre; etapa (III) la aglomeración o granulación o aglomerar y granular las partículas del sólido en el retenato concentrado de la etapa (II); esta etapa incluye, opcionalmente, secar las partículas sólidas. en que el permeato, obtenido en la etapa (II) , o al menos un auxiliar ahí presente, es reciclado, al menos parcialmente, dentro de la etapa (I) .
  2. 2. El proceso, según se reclama en la reivindicación 1, en que el contenido de sólidos en la mezcla, antes de la etapa (II) , es del 1 al 20% en peso, y el contenido de sólidos en el. retenato, en seguida de la etapa (II) , es del 50 al 80% en peso, en cada caso basado en el peso total de la mezcla o el retenato, respectivamente.
  3. 3. El proceso, según se reclama en las reivindicaciones 1 6 2, en que esta al menos una membrana, usada para la ultra-filtración, contiene capas de separación, que tienen un diámetro de poros de 10 nm hasta 500 nm.
  4. 4. El proceso, según se reclama en la reivindicación 3, en que la geometría de esta al menos una membrana se selecciona del grupo que consta de geometrías plana, tubular, de elemento de múltiples canales, capilar y enrollada.
  5. 5. El proceso, según se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en que la presión transmembrana es de 0.5 a 20 bares.
  6. 6. El proceso, según se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en que al menos una de las etapas de aglomeración o granulación o al menos dos de estas etapas, las cuales se llevan a cabo en serie, se seleccionan del grupo que consiste de: secado por rociado ii.) secado de lecho fluidizado; iii.) secado por rociado con lecho fluidizado integrado; ív. ] secado por contacto de vacio, intermitente; v. ] secado de banda; vx . ) secado por granulación de rociado de lecho fluidizado; vii.) secado por contacto continuo viii . ) secado continuo en molino de pasta; íx.) micro-granulación en una torre de rociado; x.) aglomeración por adición de un aglutinante; xi.) aglomeración por cambio del pH.
  7. 7. El proceso, según se reclama en la reivindicación 6, en que en las etapas (i) a (xi) , al menos un aditivo se agrega antes de, durante o después, o antes de y después, o antes de y durante, o durante y después, o antes de, durante y después de la etapa de secado / granulación / aglomeración respectiva.
  8. 8. El proceso, según se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en que la etapa (II) o la etapa (III) es seguida por una etapa (S) de configuración, esta al menos una etapa de configuración se selecciona del grupo que consta de formación de briquetas, formación de pellas, y sinterización.
  9. 9. El proceso, según se reclama en cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, en que al menos una de las etapas (11) y (III) o la etapa (S) es seguida por una etapa © de calcinación, a temperaturas mayores de 400°C.
  10. 10. Un sólido que contiene cuando menos un material zeolitico, que se puede obtener por un proceso, de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7.
  11. 11. Un cuerpo configurado que contiene cuando menos unj. material zeolitico, que se puede obtener del sólido, de acuerdo con la reivindicación 10, y llevar a cabo al menos las siguientes etapas adicionales: etapa (S) configurar subsiguientemente a la etapa (II) o (ni) ; etapa (C) calcinar subsiguientemente a la etapa (III) o (S) .
  12. 12. El empleo de un sólido que contiene zeolita, de acuerdo con la reivindicación 10, o un cuerpo configurado, de acuerdo con la reivindicación 11, como un catalizador en al menos una de las siguientes reacciones: epoxidación de compuestos que tienen al menos un enlace múltiple de C-C, amoximación de grupos C=0, hidroxilación de compuestos orgánicos, que tienen al menos una funcionalidad aromática, preparación de la hidroxilamina . 5
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