NO174341B - Fremg. for fremst. av krystallinske mikroporoese SiAl-fosfater med kontr. Si-innh, krystallinske mikroporoese SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv. av disseved fremstilling av olefiner fra metanol - Google Patents

Fremg. for fremst. av krystallinske mikroporoese SiAl-fosfater med kontr. Si-innh, krystallinske mikroporoese SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv. av disseved fremstilling av olefiner fra metanol Download PDF

Info

Publication number
NO174341B
NO174341B NO915080A NO915080A NO174341B NO 174341 B NO174341 B NO 174341B NO 915080 A NO915080 A NO 915080A NO 915080 A NO915080 A NO 915080A NO 174341 B NO174341 B NO 174341B
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
source
silicoaluminophosphates
added
crystalline microporous
mixture
Prior art date
Application number
NO915080A
Other languages
English (en)
Other versions
NO174341C (no
NO915080D0 (no
NO174341B1 (no
NO915080A (no
Inventor
Steinar Kvisle
Rune Wendelbo
Hanne Oeren
Original Assignee
Norsk Hydro As
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Norsk Hydro As filed Critical Norsk Hydro As
Priority to NO19915080A priority Critical patent/NO174341B1/no
Publication of NO915080D0 publication Critical patent/NO915080D0/no
Priority to PCT/NO1992/000193 priority patent/WO1993013013A1/en
Priority to JP5511570A priority patent/JP2562863B2/ja
Priority to US08/256,069 priority patent/US5663471A/en
Priority to EP92924936A priority patent/EP0619800B1/en
Priority to CA002126575A priority patent/CA2126575C/en
Priority to NZ246097A priority patent/NZ246097A/en
Priority to AU30972/92A priority patent/AU666691B2/en
Priority to ES92924936T priority patent/ES2107559T3/es
Priority to RU9294031164A priority patent/RU2091305C1/ru
Priority to DE69221638T priority patent/DE69221638T2/de
Publication of NO915080A publication Critical patent/NO915080A/no
Publication of NO174341B publication Critical patent/NO174341B/no
Publication of NO174341C publication Critical patent/NO174341C/no
Publication of NO174341B1 publication Critical patent/NO174341B1/no

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B37/00Compounds having molecular sieve properties but not having base-exchange properties
    • C01B37/06Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • C01B37/08Silicoaluminophosphates [SAPO compounds], e.g. CoSAPO
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/82Phosphates
    • B01J29/84Aluminophosphates containing other elements, e.g. metals, boron
    • B01J29/85Silicoaluminophosphates [SAPO compounds]
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G3/00Production of liquid hydrocarbon mixtures from oxygen-containing organic materials, e.g. fatty oils, fatty acids
    • C10G3/42Catalytic treatment
    • C10G3/44Catalytic treatment characterised by the catalyst used
    • C10G3/48Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support
    • C10G3/49Catalytic treatment characterised by the catalyst used further characterised by the catalyst support containing crystalline aluminosilicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING 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
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/20C2-C4 olefins
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P20/00Technologies relating to chemical industry
    • Y02P20/50Improvements relating to the production of bulk chemicals
    • Y02P20/52Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S423/00Chemistry of inorganic compounds
    • Y10S423/30Alpo and sapo

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic 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)
  • Solid-Sorbent Or Filter-Aiding Compositions (AREA)

Description

Søknaden vedrører en fremgangsmåte til fremstilling av
krystallinske mikroporøse silikoaluminofosfater med kontrol-
lert silisiuminnhold, en krystallinsk mikroporøs siliko-
aluminof osf at med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anvendelse av denne ved fremstilling av olefiner fra metanol.
Fra norsk patentsøknad nr. 832712 er det kjent mikroporøse krystallinske silikoaluminofosfater og en fremgangsmåte for fremstilling av slike produkter. Disse produktene har et tredimensjonalt krystallgitter bygd opp av P02+, A102- og Si02tetraeder-enheter og hvis vesentlige empiriske kjemiske sammensetning på vannfri basis er:
der "R" representerer minst ett organisk templatmateriale som er tilstede i det intrakrystallinske poresystemet; m er antall mol "R" tilstede pr. mol (Si3CAlyPz) 02og m har en verdi fra 0 til 0.3, den maksimale verdi i hvert tilfelle er avhengig av templatmaterialets molekylære dimensjoner og det tilgjengelige porevolumet i den aktuelle silikoaluminofos-
fatstruktur; "x", "y" og "z" er molfraksjonene av hen-
holdsvis silisium, aluminium og fosfor, tilstede som tetra-
edriske oksider. Den minste verdi for "x", "y" og "z" er 0.01, og den maksimale verdi for "x" er 0.98, for "y" 0.6 og for "z" 0.52. Den minimale verdi for m i formelen ovenfor er 0.02.
Reaksjonsblandingen oppnås ved å kombinere minst en andel av
hver av aluminium- og fosforkildene under vesentlig fravær
av silisiumkilden. Deretter reageres den resulterende blanding med de gjenværende bestanddeler for å få den totale reaksj onsblanding.
Reaksjonsblandingen anbringes i en trykkbeholder for risting og deretter oppvarming under autogent trykk til en temperatur på minst 100 °C, og fortrinnsvis mellom 100 og 260 °C, inntil det oppnås et krystallinsk silikoaluminofosfat. Produktet gjenvinnes på en hvilken som helst hensiktsmessig måte, f.eks. ved sentrifugering eller filtrering.
Det er ålment kjent at den kjemiske sammensetningen av silikoaluminofosfåtene er meget viktig for materialenes fysikalsk-kjemiske egenskaper, inkludert deres egenskaper i anvendelse som katalytiske materialer. Det er derfor meget ønskelig å kunne anvende fremstillingsmetoder for siliko-aluminof osf ater, der produktenes kjemiske sammensetning kan varieres på en kontrollert måte. Dette gjelder spesielt silisiuminnholdet. Kjent teknikk gir ingen god mulighet for dette. I synteser av SAPO-34 i NO 832712 er det f.eks. dårlig overensstemmelse mellom kjemisk sammensetning av syntesegelen og det syntetiserte silikoaluminofosfat.
Ifølge eksemplene i NO 832712 benyttes ekvimolare mengder av aluminiumoksyd og fosforpentoksyd for syntese av SAPO-34. Siden Si delvis erstatter P i SAPO-strukturen, oppnås en blanding der det etterhvert er et overskudd av P i form av fosforsyre. Hvor mye Si som erstatter P, og derved sluttproduktets sammensetning synes ikke kontrollerbart i disse syntesene.
Alle katalysatorer som anvendes for omdannelse av metanol til olefin (MTO-reaksjon) mister etter en viss tid ak-tiviteten for omsetning av metanol til hydrokarboner, dvs. katalysatoren deaktiverer. For MTO-katalysatorer av mole-kylsil-typen skyldes dette at den mikroporøse krystalIstruk-turen fylles opp med lite flyktige karbonholdige forbind- eiser som blokkerer porestrukturen. Dette betegnes ofte som deaktivering ved "koksdannelse". De karbonholdige forbind-elsene kan fjernes ved avbrenning i luft. Dette er kjent teknikk.
Deaktivering kan også skje ved at krystallgitteret bryter sammen, men denne type deaktivering skjer over en mye lenger tidsskala enn deaktivering ved koksdannelse.
Stabilitet mot deaktivering ved koksdannelse er en meget viktig egenskap for en MTO-katalysator, og det er derfor svært ønskelig å kunne fremstille MTO-katalysatorer med forbedret stabilitet mot deaktivering ved koksdannelse.
Formålet med oppfinnelsen er således å fremstille krystallinske mikroporøse silikoaluminofosfater med kontrollert silisiuminnhold. Et annet formål er å fremstille silikoalum-inof osf ater som har en forbedret stabilitet mot deaktivering ved koksdannelse.
Disse og andre formål ved oppfinnelsen oppnås ved den fremgangsmåte som er beskrevet nedenfor og oppfinnelsen erkarakterisertog definert ved de medfølgende patentkrav.
Ved denne oppfinnelsen har man kommet frem til en metode hvor den kjemiske sammensetning av produktet kan kontrolleres. Man har overraskende funnet at dette kan oppnås ved å blande aluminium-, silisium- og fosforkilden i syntesegelen i samme mengdeforhold som ønsket i den ferdige siliko-aluminof osf aten. For å oppnå dette er det nødvendig med et lite overskudd (støkiometrisk) fosforsyre tilsvarende den mengde som er igjen i væskefasen etter fullstendig krystallisasjon. Videre må det tilsettes en annen syre enn fosforsyre. Det er foretrukket å bruke saltsyre. Denne tilsettes samtidig med fosforkilden. Sluttproduktets sammensetning kan kontrolleres nøye, og det kan følgelig syntetiseres siliko-aluminof osfater med ønsket silisiuminnhold. Dette kan gene- reit anvendes for å optimalisere silikoaluminofosfatenes kjemiske egenskaper i anvendelsen som katalysatorer.
Ved fremstilling av silikoaluminofosfater ifølge oppfinnelsen blir aluminiumkilden blandet med fosforkilden og syretilsatsen. Blandingen blir homogenisert før silikakilden tilsettes. Den dannede gelen homogeniseres før templat-materialet tilsettes. Etter homogeniseringen blir blandingen helt i en trykkbeholder og ristet ved værelsestemperatur med påfølgende oppvarming. Det faste reaksjonsproduktet blir gj envunnet og tørket.
Rekkefølgen av prosesstrinnene er ikke kritisk, men den ekstra syretilsatsen (foretrukket HC1) må tilsettes sammen med fosforkilden. Det ble funnet at det molare forholdet mellom silika og HC1 må holdes mellom 0,3-3. Foretrukket forhold er 1-2.
Ved fremstilling av silikoaluminofosfater er ikke valg av kilder for aluminiumoksyd, silika og fosforpentoksyd kri-tiske. Eksempelvis kan aluminiumpropoksid, fosforsyre og silikasol benyttes. Som templatmaterialer kan tetraetylammoniumhydroksyd-løsning, cyclopentylamin, aminomethyl-cyclohexan, piperidin, cyclohexylamin og trietyl-hydroxy-etylamin nevnes som eksempler på egnede materialer.
Oppfinnelsen omfatter også krystallinske mikroporøse siliko-aluminof osf ater med forbedret stabilitet mot deaktivering som er fremstilt fra en blanding av reaktive kilder for Si02, AI2O3og P2O5og et organisk templatmateriale, hvor aluminium- og silisiumkilden i syntesegelen er tilstede i samme molare mengdeforhold som i ønsket produktsammensetning, fosforkilden er tilstede i et støkiometrisk overskudd og med en ekstra syretilsats som er tilsatt samtidig med fosforkilden. Foretrukket er overskuddet av fosforkilden tilstede i en
mengde tilsvarende den mengde som er igjen i væskefasen etter fullstendig krystallisasjon. Foretrukket anvendes
saltsyre som ekstra syretilsats i en slik mengde at forholdet mellom silika og saltsyre i gelen er 0,3-3, spesielt foretrukket 1-2. Foretrukket oppviser silikoaluminofosfåtene i det minste et røntgendiffraksjonsmønsterkarakterisert veddata som gitt i Tabell 1 i det etterfølgende eksempel 1. Oppfinnelsen omfatter også anvendelse av de således fremstilte silikoaluminofosfater som katalysator ved fremstilling av olefiner fravmetanol.
Oppfinnelsen vil bli ytterligere illustrert ved de følgende eksempler. I eksemplene er den forbedrede syntesernetoden an-vendt spesielt for fremstilling av materialet SAPO-34, men den kan generelt anvendes for fremstilling av alle typer silikoaluminofosfater.
Eksempel 1
Ved fremstilling av SAPO-34 ble det laget en reaksjonsblan-ding ved å kombinere 27,2 g aluminiumisopropoksid med en blanding av 13,7 g 85% fosforsyre og 1,4 g 37% saltsyre i 36,3 g destillert vann. Blandingen ble homogenisert ved 1 minutts risting i en 250 ml PE-flaske. Til denne blandingen ble det tilsatt 4,0 g av en 30% silikasol i vann, og den dannede gelen ble homogenisert på samme måte som beskrevet ovenfor. Blandingen fikk stå i ro i 5 minutter. Deretter ble det til blandingen tilsatt 49,2 g 40% vandig tetraetylam-moniumhydroksydløsning, og denne blandingen ble homogenisert som beskrevet ovenfor. Sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,30 Si02: A1203: 0,89 P205: 0,20 HC1
Blandingen ble deretter helt i en rustfri trykkbeholder av stål foret med et inert materiale, og denne ble plassert i en varmeblokk. Varmeblokk med trykkbeholder ble ristet på ristebord i 16 timer ved romtemperatur. Deretter ble det varmet opp til 215°C, og holdt denne temperaturen i 99 timer. Det faste reaksjonsprodukt ble gjenvunnet ved sentrifugering, vasket i 150 ml destillert vann og sentrifugert på ny. Det ble deretter tørket i luft ved 110°C over natten. Produktet var krystallinsk, og besto av SAPO-34 med et røntgenpulver diffraksjonsmønster (XRD)karakterisert vedfølgende data:
Produktet ble kalsinert i tørr luft ved 600°C i 2 timer, og deretter analysert. Ved kjemisk analyse ble sammensetningen for det faste, kalsinerte produkt fastlagt til 42,4 vekt-% A1203, 8, 1 vekt-% Si02 , 49 , 5 vekt-% P205, noe som ga en produktsammensetning med hensyn på hovedkomponenter på: 0,32 Si02: A1203: 0,84 P205.
Eksempel 2
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 1, men mengden tilsatt silikasol var mindre: 3,2 g, mindre saltsyre ble tilsatt: 1,1 g men mer fosforsyre: 14,2 g, slik at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,24 Si02: A1203<:>0,92 P205: 0, 16 HC1
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønster uten signifikante avvik fra det gjengitt i tabell 1. Kjemisk analyse av kalsinert produkt ga en produktsammensetning med hensyn på hovedkomponenter på: 0,25 Si02: A1203: 0,92 P205.
Eksempel 3
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 1, men mengden tilsatt silikasol var mindre: 2,6 g, mindre saltsyre ble tilsatt: 0,9 g men mer fosforsyre: 14,5 g slik at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,20 Si02: Al203: 0,94 P20s: 0,12 HC1
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønster i det vesenlige som i tabell 1. Kjemisk analyse av kalsinert produkt ga en produktsammensetning med hensyn på hovedkomponenter på: 0,21 Si02: A1203: 0,94 P205.
Eksempel 4
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 1, men mengden tilsatt silikasol var mindre: 2,0 g, mindre saltsyre ble tilsatt: 0,7 g men mer fosforsyre: 14,9 g slik .at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandin-
gen i molare forhold var:
(TEA)20: 0,15 Si02: A1203: 0,97 P205: 0, 10 HC1
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønster i det vesenlige som i tabell 1. Kjemisk analyse av kalsinert produkt ga en produktsammensetning med hensyn på hovedkomponenter på: 0,17 Si02: A1203: P205.
Eksempel 5
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 1, men mengden tilsatt silikasol var større: 8,2 g, mer saltsyre ble tilsatt: 3,2 g men mindre fosforsyre: 11,0 g slik at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,62 Si02: A1203: 0,72 P205: 0,48 HC1
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønster i det vesentlige som i tabell 1. Kjemisk analyse av kalsinert produkt ga en produktsammensetning med hensyn på hovedkomponenter på: 0,59 Si02: A1203: 0,83 P205.
Eksempel 6
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 1, men mengden tilsatt silikasol var mindre:1,5 g, mindre saltsyre ble tilsatt: 1,1 g men mer fosforsyre: 15,0 g slik at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,11 Si02: A1203: 0,97 P205: 0,15 HC1
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønster i det vesentlige som i tabell 1.
Tabell 2 oppsummerer molar sammensetning av syntesegel og det syntetiserte silikoaluminofosfat i Eksempel 1-6.
Resultatene i tabell 2 illustrerer hvordan den forbedrede syntesemetoden kan benyttes for kontrollert variasjon av silisiuminnholdet i SAPO-34.
Fremstillingeksemplene er beskrevet med tilsats av saltsyre for å regulere gelens pH. Det ble utført forsøk for å under-søke om også tilsats av andre syrer ga den tilsiktede virk-ning. Eksemplene 7 og 8 beskriver anvendelse av hhv. svovelsyre og salpetersyre i stedet for saltsyre.
Eksempel 7
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 6, men istedenfor 1,1 g 37% saltsyre ble det tilsatt 0,7 g konsentrert svovelsyre, slik at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,11 Si02: A1203: 0,97 P205: 0, 05 H2S04
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønsterkarakterisert vedfølgende data:
Røntgendata i tabell 3 viser at produktet består hoved-sakelig av SAPO-5 med noe SAPO-34.
Eksempel 8
SAPO-34 ble fremstilt etter samme oppskrift som beskrevet i eksempel 6, men istedenfor 1,1 g 37% saltsyre ble det tilsatt 1,0 g 65% salpetersyre, slik at sammensetningen for den ferdige reaksjonsblandingen i molare forhold var: (TEA)20: 0,11 Si02: A1203: 0,97 P205: 0,07 HN03
Produktet ble gjenvunnet som beskrevet i eksempel 1 ogkarakterisert vedXRD som ga et diffraksjonsmønsterkarakterisert vedfølgende data:
Røntgendata i tabell 4 viser at produktet består av hovedsa-kelig SAPO-34, men med en betydelig andel SAP0-5. Karakterisering av produktene i Eksemplene 7 og 8, ved deres pulver røntgendiffraktogram, viser at urene produkter ble oppnådd. Dette indikerer at saltsyre er foretrukket reagens for å fremstille et produkt med kontrollert sammensetning.
Det er funnet at den foreliggende oppfinnelsen gir en op-timal introduksjon og fordeling av silisium i krystailgit-teret i silikoaluminofosfåtene, samt forbedrede morfologiske egenskaper. Dette er vist ved å sammenligne silikoaluminofosfater med samme silisiuminnhold, henholdsvis fremstilt etter den foreliggende oppfinnelsen og med kjent teknikk.
I eksemplene er den katalytiske anvendelsen vist for fremstilling av lette olefiner fra metanol som råstoff. Generelt kan de forbedrede silikoaluminofosfatene benyttes for katalytisk omdanning av et råstoff som omfatter alifatiske heteroforbindelser som alkoholer, etere, karbonylholdige forbindelser f.eks. aldehyder og ketoner, halogenider, merkaptaner, sulfider og aminer til et hydrokarbonprodukt inneholdende lette olefiner som etylen, propylen og butener. Den alifatiske heteroforbindelsen kan være ren, i blanding med andre av de angitte alifatiske heteroforbindelsene, eller blandet med et fortynningsmiddel som vann, nitrogen, et hydrokarbon osv.
Råstoffet bringes i kontakt med molekylsilen fremstilt i henhold til oppfinnelsen ved betingelser som gir effektiv omsetning til lette olefiner. Det er foretrukket å benytte et fortynningsmiddel i denne reaksjonen, spesielt vann.
Prosessen kan utføres i alle kjente reaktortyper, inkludert fixed bed og fluidiserte reaktorer. Katalysatoren prepa-reres på nødvendig måte for anvendelse i de forskjellige reaktortyper. Teknikker for slik preparering er kjente og beskrives ikke i denne oppfinnelse.
Materialene fremstilt i Eksempel 1-6 ble testet som katalysatorer i omsetningen av metanol til lette olefiner (eks. 9-14). Alle materialene ble kalsinert ved høy temperatur før test for å fjerne rester av templatmateriale i den mikro-porøse strukturen.
Disse forsøkene ble gjennomført i en stålreaktor med ytre dia.. 0.5 g katalysator, siktet til 35-70 US standard mesh, ble benyttet. Kvartspartikler ble lagt over og under katalysatorpartiklene. Reaktoren ble varmet med en utvendig elektrisk ovn og reaktortemperaturen ble målt med termo-element. Reaktortemperatur i alle eksemplene som beskrives nedenfor var 425 °C. Metanol ble fødet ved hjelp av en presisjonspumpe (ISCO LC 5000) og fortynnet med nitrogen-gass, slik at partialtrykket av metanol var 0.4 bara. Total trykk i reaktoren var ca. 1.2 bar... Produktgassen fra reaktor ble ført gjennom en kondensator kjølt med isvann, før produktsammensetningen ble bestemt med gasskromatografi.
Metanolomsetningen var 100% i forsøkene, med karbonbalanse nær 100%. Som et mål på katalysatorens stabilitet mot deaktivering, er tiden før gjennombrudd av dimetyleter benyttet. Ved gjennombrudd av DME er omsetningen av ok-sygenater til lette olefiner mindre enn 100%, og katalysatoren må regenereres.
Tabell 5 viser tid for gjennombrudd for katalysatorene fremstilt i Eksempel 1-6 ovenfor.
Resultatene i tabell 5 indikerer at Si-innholdet har betyd-ning for stabiliteten mot deaktivering ved koksdannelse. Prøven med lavest Si-innhold viser størst stabilitet, mens prøven med høyest Si-innhold er den dårligste. Tabell 6 viser produktfordelingen i Eksempel 10. Produktfordelingen i de andre eksemplene er helt sammenlignbar.
Sammenlicminaseksempel
For å sammenligne med kjent teknikk ble SAPO-34 syntetisert i henhold til i NO 832712 (eks. 15-19). Denne metoden innebærer altså ikke bruk av HC1 for å kontrollere silisiuminnholdet i det fremstilte SAPO-34. Det ble fremstilt 5 materialer med silisiuminnhold hhv. 0.14, 0.19, 0.23, 0.29 og 0.56, med andre ord prøver med silisiuminnhold sammen-lignbart med Eksempel 1-5.
Med unntak av prøven med relativt molart Si-innhold på 0.14 viser tabellen at alle prøvene ga samme tid for gjennombrudd av DME. Denne tiden var 325 min. Prøven med lavest Si-innhold ga 295 min. Ved sammenligning med tabell 5 ser man at prøver med sammenlignbare Si-innhold, syntetisert etter den foreliggende oppfinnelse, gir bedre stabilitet mot deaktivering enn prøver med samme Si-innhold, syntetisert etter kjent teknikk. Dette fremgår ved at alle prøvene syntetisert etter kjent teknikk, gir kortere tid for gjennombrudd av DME enn prøver syntetisert i samsvar med den foreliggende oppfinnelse. Dette kan skyldes at den her beskrevne metode gir en gunstigere introduksjon av Si i krystallgitteret i sili-koaluminof os fatene og en bedre morfologi, uten at denne mulige forklaringen skal legge begrensninger i oppfinnelsen.

Claims (10)

1. Fremgangsmåte for fremstilling av krystallinske mik-roporøse silikoaluminofosfater med kontrollert Si-innhold fra en blanding av reaktive kilder for SiC>2, AI2O3og P2O5og et organisk templatmateriale, hvor blandingen er fremstilt ved å kombinere i det minste en por-sjon av Al-kilden og P-kilden i fravær av Si-kilden og deretter blande den resulterende blanding med de øvrige ingredienser, karakterisert vedat aluminium- og silisiumkilden i syntesegelen blandes i samme molare mengdeforhold som i ønsket produktsammensetning, fosforkilden tilsettes i et støkiometrisk overskudd og hvor en syre tilsettes samtidig med fosforkilden.
2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat overskuddet av fosforkilden tilsettes tilsvarende den mengde som er igjen i væskefasen etter fullstendig krystallisasjon.
3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat det som syretilsats anvendes saltsyre.
4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert vedat syre tilsettes i en slik mengde at forholdet mellom silika og saltsyre i gelen holdes mellom 0,3-3, foretrukket 1-2.
5. Fremgangsmåte ifølge krav l, karakterisert vedat det anvendes tetraetylammoniumhydroksyd, cyclopentylamin, aminome-thyl-cyclohexan, piperidin, cyclohexylamin og trietyl-hydroxyetylamin som templatmateriale.
6. Krystallinske mikroporøse silikoaluminofosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering ved koksdannelse,karakterisert vedat de er fremstilt fra en blanding av reaktive kilder for SiC>2/ AI2O3og P2O5og et organisk templatmateriale, hvor aluminium-og silisiumkilden i syntesegelen er tilstede i samme molare mengdeforhold som i ønsket produktsammensetning, fosforkilden er tilstede i et støkiometrisk overskudd og med en ekstra syretilsats som er tilsatt samtidig med fosforkilden.
7. Silikoaluminofosfater ifølge krav 6,karakterisert vedat overskuddet avfosforkilden er tilstede i en mengde tilsvarende den mengde som er igjen i væskefasen etter fullstendig krystallisasjon.
8. Silikoaluminofosfater ifølge krav 6,karakterisert vedat saltsyre er tilstede som ekstra syretilsats i en slik mengde at forholdet mellom silika og saltsyre i gelen er 0,3-3, spesielt foretrukket 1-2.
9. Silikoaluminofosfater ifølge krav 6,karakterisert vedat de i det minste oppviser et røntgenpulver diffraksjonsmønsterkarakterisert veddata som gitt i Tabell 1.
10. Anvendelse av krystallinske mikroporøse silikoaluminofosfater fremstilt fra en blanding av reaktive kilder for Si02, A1203og P2O5og et organisk templatmateriale, hvor aluminium-og silisiumkilden i syntesegelen er tilstede i samme molare mengdeforhold som i ønsket produktsammensetning, fosforkilden er tilstede i et støkiometrisk overskudd og med en ekstra syretilsats, som katalysator ved fremstilling av olefiner fra metanol.
NO19915080A 1991-12-23 1991-12-23 Fremg for fremst av krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med kontrollert Si-innh, krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv av disse ved fremstilling av olefiner fra metanol NO174341B1 (no)

Priority Applications (11)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19915080A NO174341B1 (no) 1991-12-23 1991-12-23 Fremg for fremst av krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med kontrollert Si-innh, krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv av disse ved fremstilling av olefiner fra metanol
DE69221638T DE69221638T2 (de) 1991-12-23 1992-12-09 Verfahren zur synthese kristalliner microporöser silicoaluminophosphate
ES92924936T ES2107559T3 (es) 1991-12-23 1992-12-09 Procedimiento para la sintesis de silico-alumino-fosfatos microporosos cristalinos.
PCT/NO1992/000193 WO1993013013A1 (en) 1991-12-23 1992-12-09 Procedure for synthesis of crystalline microporous silico-alumino-phosphates
US08/256,069 US5663471A (en) 1991-12-23 1992-12-09 Procedure for synthesis of crystalline microporous silico-alumino-phosphates
EP92924936A EP0619800B1 (en) 1991-12-23 1992-12-09 Procedure for synthesis of crystalline microporous silico-alumino-phosphates
CA002126575A CA2126575C (en) 1991-12-23 1992-12-09 Procedure for synthesis of crystalline microporous silico-alumino-phosphates
NZ246097A NZ246097A (en) 1991-12-23 1992-12-09 Preparation of microporous silico-alumino-phosphates having controlled silicon content
AU30972/92A AU666691B2 (en) 1991-12-23 1992-12-09 Synthesis of crystalline microporous silico-alumino- phosphates
JP5511570A JP2562863B2 (ja) 1991-12-23 1992-12-09 結晶性微孔質シリカ−アルミナ−ホスフェートの合成法
RU9294031164A RU2091305C1 (ru) 1991-12-23 1992-12-09 Кристаллические микропористые силикоалюмофосфаты, способ их получения и катализатор для синтеза олефинов из метанола

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
NO19915080A NO174341B1 (no) 1991-12-23 1991-12-23 Fremg for fremst av krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med kontrollert Si-innh, krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv av disse ved fremstilling av olefiner fra metanol

Publications (5)

Publication Number Publication Date
NO915080D0 NO915080D0 (no) 1991-12-23
NO915080A NO915080A (no) 1993-06-24
NO174341B true NO174341B (no) 1994-01-10
NO174341C NO174341C (no) 1994-04-20
NO174341B1 NO174341B1 (no) 1994-04-21

Family

ID=19894708

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO19915080A NO174341B1 (no) 1991-12-23 1991-12-23 Fremg for fremst av krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med kontrollert Si-innh, krystallinske mikroporose SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv av disse ved fremstilling av olefiner fra metanol

Country Status (11)

Country Link
US (1) US5663471A (no)
EP (1) EP0619800B1 (no)
JP (1) JP2562863B2 (no)
AU (1) AU666691B2 (no)
CA (1) CA2126575C (no)
DE (1) DE69221638T2 (no)
ES (1) ES2107559T3 (no)
NO (1) NO174341B1 (no)
NZ (1) NZ246097A (no)
RU (1) RU2091305C1 (no)
WO (1) WO1993013013A1 (no)

Families Citing this family (42)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO300012B1 (no) * 1993-08-17 1997-03-17 Polymers Holding As Mikroporost krystallinsk silikoaluminofosfat, fremgangsmate for fremstilling av dette, samt anvendelse derav
US5817906A (en) * 1995-08-10 1998-10-06 Uop Llc Process for producing light olefins using reaction with distillation as an intermediate step
US5744680A (en) * 1995-08-10 1998-04-28 Uop Process for producing light olefins
US5990369A (en) * 1995-08-10 1999-11-23 Uop Llc Process for producing light olefins
US5714662A (en) * 1995-08-10 1998-02-03 Uop Process for producing light olefins from crude methanol
NO310106B1 (no) * 1996-03-13 2001-05-21 Norsk Hydro As Mikroporöse, krystallinske metallofosfatforbindelser, en fremgangsmåte for fremstilling og anvendelse derav
NO311208B1 (no) * 1996-03-13 2001-10-29 Norsk Hydro As Mikroporös krystallinsk metallofosfatforbindelse, en fremgangsmåte for fremstilling av forbindelsen og anvendelse derav
US6040264A (en) * 1996-04-04 2000-03-21 Exxon Chemical Patents Inc. Use of alkaline earth metal containing small pore non-zeolitic molecular sieve catalysts in oxygenate conversion
US6436869B1 (en) 1996-05-29 2002-08-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Iron, cobalt and/or nickel containing ALPO bound SAPO molecular sieve catalyst for producing olefins
US5849258A (en) * 1996-06-06 1998-12-15 Intevep, S.A. Material with microporous crystalline walls defining a narrow size distribution of mesopores, and process for preparing same
AU743095B2 (en) * 1996-09-06 2002-01-17 Exxonmobil Chemical Patents Inc Alkylation process using zeolite beta
NO304108B1 (no) 1996-10-09 1998-10-26 Polymers Holding As En mikroporos silikoaluminofosfat-sammensetning, katalytisk materiale som omfatter denne sammensetningen og fremgangsmate for fremstilling derav, og bruken av disse for a fremstille olefiner fra metanol
RO114524B1 (ro) 1997-10-02 1999-05-28 Sc Zecasin Sa Procedeu de fabricare a oleofinelor cu greutate moleculara mica prin conversia catalitica in strat fluidizat a metanolului
US6162415A (en) * 1997-10-14 2000-12-19 Exxon Chemical Patents Inc. Synthesis of SAPO-44
JP4168214B2 (ja) 1998-10-15 2008-10-22 三菱瓦斯化学株式会社 メチルアミン製造触媒及び該触媒の製造方法
US6051745A (en) * 1999-03-04 2000-04-18 Phillips Petroleum Company Silicoaluminophosphate material, a method of making such improved material and the use thereof in the conversion of oxygenated hydrocarbons to olefins
US6046371A (en) * 1999-05-05 2000-04-04 Phillips Petroleum Company Silicoaluminophosphate material, a method of making such improved material and the use thereof in the conversion of oxygenated hydrocarbons to olefins
US6316683B1 (en) * 1999-06-07 2001-11-13 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Protecting catalytic activity of a SAPO molecular sieve
US6559428B2 (en) * 2001-01-16 2003-05-06 General Electric Company Induction heating tool
US6437208B1 (en) 1999-09-29 2002-08-20 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Making an olefin product from an oxygenate
WO2001025150A1 (en) 1999-10-01 2001-04-12 Pop, Grigore Process for the synthesis of silicoaluminophosphate molecular sieves
AU2001236985A1 (en) 2000-02-16 2001-08-27 Exxonmobil Chemical Patents Inc Treatment of molecular sieves with silicon containing compounds
US6531639B1 (en) 2000-02-18 2003-03-11 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Catalytic production of olefins at high methanol partial pressures
US6743747B1 (en) 2000-02-24 2004-06-01 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Catalyst pretreatment in an oxgenate to olefins reaction system
US6303839B1 (en) 2000-06-14 2001-10-16 Uop Llc Process for producing polymer grade olefins
US6953767B2 (en) 2001-03-01 2005-10-11 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Silicoaluminophosphate molecular sieve
ES2282488T3 (es) 2001-07-02 2007-10-16 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Inhibicion de la formacion de coque en un catalizador en la fabricacion de una olefina.
JP5485505B2 (ja) * 2001-10-11 2014-05-07 三菱樹脂株式会社 ゼオライト、及び該ゼオライトを含む水蒸気吸着材
US6696032B2 (en) * 2001-11-29 2004-02-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Process for manufacturing a silicoaluminophosphate molecular sieve
US7271123B2 (en) 2002-03-20 2007-09-18 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Molecular sieve catalyst composition, its making and use in conversion process
US6872680B2 (en) 2002-03-20 2005-03-29 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Molecular sieve catalyst composition, its making and use in conversion processes
US6793901B2 (en) * 2002-06-12 2004-09-21 Exxonmobil Chemical Patents, Inc. Synthesis of molecular sieves having the CHA framework type
US6897179B2 (en) * 2003-06-13 2005-05-24 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Method of protecting SAPO molecular sieve from loss of catalytic activity
US7015174B2 (en) * 2003-06-20 2006-03-21 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Maintaining molecular sieve catalytic activity under water vapor conditions
US7199277B2 (en) * 2004-07-01 2007-04-03 Exxonmobil Chemical Patents Inc. Pretreating a catalyst containing molecular sieve and active metal oxide
US20070059236A1 (en) * 2005-09-09 2007-03-15 Broach Robert W Molecular sieves with high selectivity towards light olefins in methanol to olefin conversion
EA010151B1 (ru) * 2006-03-22 2008-06-30 Генрих Семёнович Фалькевич Способ очистки углеводородных смесей от метанола
DK2440328T3 (en) 2009-06-12 2016-11-28 Albemarle Europe Sprl SAPO molecular sieve and preparation and uses thereof
KR101161845B1 (ko) 2010-04-26 2012-07-03 송원산업 주식회사 알켄 화합물의 제조 방법
CN103771437B (zh) * 2012-10-26 2016-01-13 中国石油化工股份有限公司 一种含磷的改性β分子筛
US9211530B2 (en) * 2012-12-14 2015-12-15 Uop Llc Low silicon SAPO-42 and method of making
WO2016029076A1 (en) * 2014-08-22 2016-02-25 W. R. Grace & Co.-Conn. Method for synthesizing silicoaluminophosphate-34 molecular sieves using monoisopropanolamine

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4440871A (en) * 1982-07-26 1984-04-03 Union Carbide Corporation Crystalline silicoaluminophosphates
US4677242A (en) * 1982-10-04 1987-06-30 Union Carbide Corporation Production of light olefins
US4673559A (en) * 1983-12-19 1987-06-16 Mobil Oil Corporation Silicoaluminophosphate crystallization using hydrolysis
US5158665A (en) * 1988-02-12 1992-10-27 Chevron Research And Technology Company Synthesis of a crystalline silicoaluminophosphate
FR2645141B1 (fr) * 1989-03-31 1992-05-29 Elf France Procede de synthese de precurseurs de tamis moleculaires du type silicoaluminophosphate, precurseurs obtenus et leur application a l'obtention desdits tamis moleculaires
AU667114B2 (en) * 1992-05-27 1996-03-07 Exxon Chemical Patents Inc. Use of acid extracted molecular sieve catalysts in oxygenate conversion

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07502250A (ja) 1995-03-09
NO174341C (no) 1994-04-20
WO1993013013A1 (en) 1993-07-08
NO915080D0 (no) 1991-12-23
DE69221638D1 (de) 1997-09-18
RU94031164A (ru) 1996-05-27
NO174341B1 (no) 1994-04-21
CA2126575C (en) 2004-06-22
EP0619800B1 (en) 1997-08-13
ES2107559T3 (es) 1997-12-01
EP0619800A1 (en) 1994-10-19
RU2091305C1 (ru) 1997-09-27
NZ246097A (en) 1996-01-26
AU666691B2 (en) 1996-02-22
DE69221638T2 (de) 1998-02-26
NO915080A (no) 1993-06-24
JP2562863B2 (ja) 1996-12-11
US5663471A (en) 1997-09-02
AU3097292A (en) 1993-07-28
CA2126575A1 (en) 1993-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO174341B (no) Fremg. for fremst. av krystallinske mikroporoese SiAl-fosfater med kontr. Si-innh, krystallinske mikroporoese SiAl-fosfater med forbedret stabilitet mot deaktivering og en anv. av disseved fremstilling av olefiner fra metanol
US5013537A (en) Process for the synthesis of zeolites of the ferrisilicate type, products so obtained
Tapp et al. Synthesis of AIPO4-11
US10159965B2 (en) High charge density metallophosphate molecular sieves
NO300012B1 (no) Mikroporost krystallinsk silikoaluminofosfat, fremgangsmate for fremstilling av dette, samt anvendelse derav
JPH01313320A (ja) シリカと酸化ゲルマニウムを基にしたゼオライト及びその合成法
WO2012071889A1 (zh) 一种低硅sapo-34分子筛的合成方法
JPH0818821B2 (ja) リン酸亜鉛分子ふるい並びにその吸着および触媒反応における利用
US6685905B2 (en) Silicoaluminophosphate molecular sieves
US10427145B2 (en) High charge density Metalloaluminophosphosilicate molecular sieves MeAPSO-82
JPH0271842A (ja) ガロケイ酸塩型の触媒および軽質c↓2〜c↓4ガスの芳香族化におけるその使用
EP0888188B1 (en) Crystalline metallophosphates
JP2009544552A (ja) 微孔質結晶性シリコアルミノ/(メタロ)アルミノリン酸塩分子篩およびその合成方法
EP0107908A1 (en) Zeolites
EP0105679B1 (en) Zeolites
US5385714A (en) Synthetic, crystalline aluminosilicate, method for its preparation as well as use
US20150258535A1 (en) Production of catalysts based on boron zeolites
JP2724403B2 (ja) Mfi構造の新規ガロケイ酸塩、その合成方法および使用方法
NO311208B1 (no) Mikroporös krystallinsk metallofosfatforbindelse, en fremgangsmåte for fremstilling av forbindelsen og anvendelse derav
EP0091049B1 (en) Zeolite lz-133
EP0226989B1 (en) Crystalline aluminophosphate composition
Han et al. Dry-gel conversion synthesis of SAPO-14 zeolites for the selective conversion of methanol to propylene
JPH03137013A (ja) モルデナイト型ゼオライトおよびその調製方法
Venkatathri Synthesis and characterization of Silicoaluminophosphate molecular sieve, SAPO-35 from aqueous medium using aluminium isopropoxide
JPH0811794B2 (ja) 軽油留分、潤滑油留分の接触脱蝋方法

Legal Events

Date Code Title Description
CREP Change of representative

Representative=s name: ZACCO NORWAY AS, POSTBOKS 2003 VIKA, 0125 OSLO, NO