RU2313487C1 - High-silica zeolite and method of production of such zeolite - Google Patents

High-silica zeolite and method of production of such zeolite Download PDF

Info

Publication number
RU2313487C1
RU2313487C1 RU2006113866/15A RU2006113866A RU2313487C1 RU 2313487 C1 RU2313487 C1 RU 2313487C1 RU 2006113866/15 A RU2006113866/15 A RU 2006113866/15A RU 2006113866 A RU2006113866 A RU 2006113866A RU 2313487 C1 RU2313487 C1 RU 2313487C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sio
zeolite
reaction mixture
silica
forming additive
Prior art date
Application number
RU2006113866/15A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Иванович Ерофеев (RU)
Владимир Иванович Ерофеев
Любовь Михайловна Коваль (RU)
Любовь Михайловна Коваль
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Томскнефтехим" (ООО "Томскнефтехим")
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 Общество с ограниченной ответственностью "Томскнефтехим" (ООО "Томскнефтехим") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Томскнефтехим" (ООО "Томскнефтехим")
Priority to RU2006113866/15A priority Critical patent/RU2313487C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2313487C1 publication Critical patent/RU2313487C1/en

Links

Landscapes

  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)

Abstract

FIELD: production and use of high-silica alumo-silicate zeolite.
SUBSTANCE: proposed high-silica zeolite is used as absorbents and catalysts. Proposed zeolite is produced by hydro-thermal crystallization of reaction mix at temperature of 150-180°C continued for 2-7 days; reaction mix contains source of silicon oxide, aluminum oxide, alkaline metal cations, zeolite "seed", organic structure-forming additive and water; it has the following chemical composition at molar ratio: SiO2/Al2O3 = 20-100; Na+/SiO2 = 0.1-1.0; OH-/SiO2 = 0.1-1.0; H2O/SiO2 = 10-100 and mass ratio R/SiO2 = 0.03-1.0. Used as organic structure-forming additive (R) is "X-oil" fraction -waste of caprolactam production process. Synthetic alumo-silicate zeolites which have structure of type MF1 zeolites and are prepared according to the proposed method with the use of organic structure-forming additive - "X-oil" fraction may be used for production on their base of highly effective catalysts for various reactions of conversion of hydrocarbons.
EFFECT: enhanced efficiency.
3 cl, 4 tbl, 8 ex

Description

Изобретение относится к синтетическому цеолиту, к способу его получения и использованию в качестве адсорбентов и катализаторов.The invention relates to synthetic zeolite, to a method for its preparation and use as adsorbents and catalysts.

Существует большое количество различных высококремнеземных алюмосиликатных цеолитных структур, каждая из которых характеризуется индивидуальными физико-химическими и адсорбционными свойствами и имеет структуру MFI, MEL, MFI/MEL и других типов цеолитов.There are a large number of different high-silica aluminosilicate zeolite structures, each of which is characterized by individual physicochemical and adsorption properties and has the structure of MFI, MEL, MFI / MEL and other types of zeolites.

Синтез высококремнеземных алюмосиликатных цеолитов проводят из водных растворов, содержащих источники кремния, алюминия, щелочного металла, органическое структурообразующее соединение и цеолит в качестве "затравки".The synthesis of high-silica aluminosilicate zeolites is carried out from aqueous solutions containing sources of silicon, aluminum, an alkali metal, an organic structure-forming compound and a zeolite as a “seed”.

Известен цеолит и способ получения цеолита (пат. RU №2056354, С01B 39/00, 1993). Способ получения цеолита включает приготовление затравки, приготовление пульпы, состоящей из источников кремния, алюминия, изоморфно-замещающих алюминий элементов или без них, воды, щелочи, органического вещества в количестве не более 10 мас.% от массы пульпы или без него и предварительно измельченной затравки, кристаллизацию цеолита и в качестве изоморфно-замещающих алюминий элементов используют бор и железо в количестве не более 0,5 мас.% от массы пульпы и приготовление затравки осуществляют измельчением при ее влажности 5-60 мас.%. В качестве органического структурообразующего соединения используют бутанол, после кристаллизации реакционной смеси получают цеолит типа ZSM-5.Known zeolite and a method for producing zeolite (US Pat. RU No. 2056354, C01B 39/00, 1993). The method of producing zeolite includes the preparation of seed, the preparation of pulp, consisting of sources of silicon, aluminum, isomorphically substituting aluminum elements or without them, water, alkali, organic matter in an amount of not more than 10 wt.% Of the mass of the pulp or without it and pre-ground seed crystallization of zeolite and boron and iron are used as isomorphically substituting aluminum elements in an amount of not more than 0.5 wt.% by weight of the pulp and the seed is prepared by grinding at a moisture content of 5-60 wt.%. Butanol is used as an organic structure-forming compound; after crystallization of the reaction mixture, a zeolite of the ZSM-5 type is obtained.

Известен цеолит и способ получения высококремнеземных цеолитов типа ZSM-5 (пат. RU №1527154, C01B 33/28, 1987). Высококремнеземные цеолиты типа ZSM-5 с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30-200 получают гидротермальной кристаллизацией реакционной смеси при 120-180°С в течение 1-7 суток, содержащей источники окиси кремния, окиси алюминия, окиси щелочного металла, продукт окисления гексаметилендиамина и воду.A known zeolite and a method for producing high-silica zeolites of the ZSM-5 type (US Pat. RU No. 1527154, C01B 33/28, 1987). High-silica zeolites of the ZSM-5 type with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30-200 are obtained by hydrothermal crystallization of the reaction mixture at 120-180 ° C for 1-7 days, containing sources of silicon oxide, aluminum oxide, alkali metal oxide, the product of the oxidation of hexamethylenediamine and water.

Известен цеолит и способ получения цеолитов, имеющих кристаллическую структуру МТТ, с использованием малых нейтральных аминов (пат. RU №2148015, C01B 39/48, 1990).A known zeolite and a method for producing zeolites having a crystalline structure of MTT using small neutral amines (US Pat. RU No. 2148015, C01B 39/48, 1990).

Получение цеолита включает приготовление водного раствора из источников оксида щелочного металла, оксида щелочно-земельного металла или их смесей, источников оксида, выбранного из оксидов алюминия, железа, галлия, индия, титана или их смесей, источников оксида, выбранного из оксидов кремния, германия или их смесей, и по крайней мере одного нейтрального амина, имеющего в сумме от четырех до восьми углеродных атомов и способного к образованию указанного цеолита, указанный амин содержит только атомы углерода, азота и водорода, одну первичную, вторичную или третичную, но не четвертичную аминогруппу и третичный атом азота или по крайней мере один третичный атом углерода или атом азота, присоединенный непосредственно к по крайней мере одному вторичному атому углерода; поддерживание водного раствора при условиях, достаточных для образования кристаллов цеолита. В качестве малых нейтральных аминов для синтеза цеолита типа МТТ используют изобутиламин, диизобутиламин, диизопропиламин и триметиламин и гидротермальный синтез проводят при температуре от 100 до 250°С в течение 1-7 суток.The preparation of zeolite includes the preparation of an aqueous solution from sources of alkali metal oxide, alkaline earth metal oxide or mixtures thereof, sources of an oxide selected from oxides of aluminum, iron, gallium, indium, titanium or mixtures thereof, sources of an oxide selected from silicon oxides, germanium or mixtures thereof, and at least one neutral amine having a total of four to eight carbon atoms and capable of forming said zeolite, said amine contains only carbon, nitrogen and hydrogen atoms, one primary a secondary or tertiary but not quaternary amino group and a tertiary nitrogen atom or at least one tertiary carbon atom or a nitrogen atom attached directly to at least one secondary carbon atom; maintaining an aqueous solution under conditions sufficient to form zeolite crystals. Isobutylamine, diisobutylamine, diisopropylamine and trimethylamine are used as small neutral amines for the synthesis of MTT zeolite and hydrothermal synthesis is carried out at a temperature of from 100 to 250 ° C for 1-7 days.

Известен синтетический пористый кристаллический материал и способ его получения, принятый за прототип (пат. RU №2058815, B01J 37/00, B01J 29/04, 1990). Синтетический пористый кристаллический материал, представляющий собой композицию из оксидов трехвалентного металла и кремния, при этом в качестве оксида трехвалентного металла материал содержит оксид алюминия, или бора, или галлия, при следующем молярном отношении: X2O3·nSiO2, где Х - трехвалентный металл, n=20-40, указанный материал имеет обозначение МСМ-22.Known synthetic porous crystalline material and the method of its production, adopted as a prototype (US Pat. RU No. 2058815, B01J 37/00, B01J 29/04, 1990). A synthetic porous crystalline material, which is a composition of oxides of trivalent metal and silicon, while the oxide of trivalent metal contains aluminum oxide, or boron, or gallium, in the following molar ratio: X 2 O 3 · nSiO 2, where X is trivalent metal, n = 20-40, the specified material is designated MCM-22.

Способ получения синтетического пористого кристаллического материала на основе оксидов трехвалентного металла и кремния, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей достаточные количества катионов щелочных металлов, источник оксида кремния, источник оксида трехвалентного металла, воду и гексаметиленимин, кристаллизацию этой смеси, отделение образовавшегося осадка, сушку и прокаливание, при этом в качестве источника оксида кремния используют оксидсодержащее соединение кремния, содержащее по меньшей мере 30 мас.% твердого диоксида кремния, в качестве источника оксида трехвалентного металла используют оксидсодержащие соединения алюминия, или бора, или галлия, приготовление реакционной смеси ведут в условиях, обеспечивающих следующий состав смеси в молярном отношении:A method for producing a synthetic porous crystalline material based on trivalent metal and silicon oxides, comprising preparing a reaction mixture containing sufficient amounts of alkali metal cations, a silicon oxide source, a trivalent metal oxide source, water and hexamethyleneimine, crystallizing this mixture, separating the precipitate formed, drying and calcining while the source of silicon oxide is used oxide-containing silicon compound containing at least 30 wt.% solid silicon dioxide, oxide-containing compounds of aluminum, or boron, or gallium are used as a source of trivalent metal oxide, the preparation of the reaction mixture is carried out under conditions providing the following composition of the mixture in a molar ratio:

SiO2/X2O3 6,1-30,0SiO 2 / X 2 O 3 6.1-30.0

H2O/SiO2 18,6-44,9H 2 O / SiO 2 18.6-44.9

OH/SiO2 0,056-0,18OH / SiO 2 0.056-0.18

M/SiO2 0,056-0,18M / SiO 2 0.056-0.18

R/SiO2 0,30-0,35R / SiO 2 0.30-0.35

где Х - алюминий, или бор, или галлий;where X is aluminum, or boron, or gallium;

М - щелочной металл,M is an alkali metal,

R - гексаметиленимин,R is hexamethyleneimine,

и кристаллизацию осуществляют в условиях, достаточных для образования кристаллического материала, имеющего следующее молярное соотношение X2O3·nSiO2, где Х - трехвалентный металл, n=20-40, материал имеет обозначение МСМ-22.and crystallization is carried out under conditions sufficient to form a crystalline material having the following molar ratio X 2 O 3 · nSiO 2, where X is a trivalent metal, n = 20-40, the material is designated MCM-22.

Задача изобретения - получение высококремнеземного алюмосиликатного цеолита структуры цеолита MFI.The objective of the invention is to obtain high-silica aluminosilicate zeolite structure of the zeolite MFI.

Технический результат достигается тем, что высококремнеземный алюмосиликатный цеолит, представляющий собой композицию из оксидов алюминия и кремния при молярном соотношении Al2O3·nSiO2, где n=20-100, имеет структуру цеолита MFI и следующие рентгенографические характеристики:The technical result is achieved by the fact that high-silica aluminosilicate zeolite, which is a composition of aluminum and silicon oxides with a molar ratio of Al 2 O 3 · nSiO 2 , where n = 20-100, has a MFI zeolite structure and the following radiographic characteristics:

Межплоскостное расстояние, d, Е,Interplanar distance, d, E, Относительная интенсивность, 100·I/Io;%Relative intensity, 100 · I / I o ;% 11,3111.31 9494 10,1210.12 6060 6,316.31 99 6,036.03 1212 5,795.79 99 5,675.67 99 4,984.98 55 4,584,58 55 4,374.37 11eleven 4,234.23 2323 4,074.07 1919 3,853.85 100one hundred 3,703.70 4949 3,653.65 2929th 3,483.48 11eleven 3,363.36 1313 3,043.04 11eleven 2,982.98 20twenty 2,482.48 99 2,122.12 1313 1,991.99 15fifteen

Способ получения высококремнеземного алюмосиликатного цеолита на основе оксидов алюминия и кремния включает приготовление реакционной смеси, содержащей источник алюминия, источник кремния, источник щелочного металла, воду и органическую структурообразующую добавку, при этом приготовление реакционной смеси ведут в условиях, обеспечивающих следующий общий состав смеси в молярном соотношении:A method of obtaining a high-silica aluminosilicate zeolite based on aluminum and silicon oxides involves the preparation of a reaction mixture containing an aluminum source, a silicon source, an alkali metal source, water and an organic structure-forming additive, while the preparation of the reaction mixture is carried out under conditions providing the following general composition of the mixture in molar ratio :

SiO2/Al2O3=20-100;SiO 2 / Al 2 O 3 = 20-100;

Na+/SiO2=0,1-1,0;Na + / SiO 2 = 0.1-1.0;

ОН-/SiO2=0,1-1,0;OH - / SiO 2 = 0.1-1.0;

Н2О/SiO2=10-100,H 2 O / SiO 2 = 10-100,

и массовое соотношение R/SiO2=0,03-1,0;and the mass ratio of R / SiO 2 = 0.03-1.0;

где R - органическая структурообразующая добавка;where R is an organic structure-forming additive;

в качестве органической структурообразующей добавки используют фракцию "Х - масла" (отход производства капролактама), кристаллизацию реакционной смеси ведут в гидротермальных условиях при 150-180°С в течение 2-7 суток, необходимых для образования высококремнеземного алюмосиликатного цеолита, имеющего молярное соотношение SiO2/Al2O3=20-100; структуру цеолита MFI и следующие рентгенографические характеристики, указанные выше. После кристаллизации высококремнеземный алюмосиликатный цеолит промывают водой, сушат и прокаливают.as an organic structure-forming additive, the “X-oils” fraction (caprolactam production waste) is used, the reaction mixture is crystallized under hydrothermal conditions at 150-180 ° C for 2-7 days, necessary for the formation of high-silica aluminosilicate zeolite having a molar ratio of SiO 2 / Al 2 O 3 = 20-100; the structure of the zeolite MFI and the following radiographic characteristics indicated above. After crystallization, the high silica aluminosilicate zeolite is washed with water, dried and calcined.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.The invention is illustrated by the following examples.

Пример 1. К 103,0 г жидкого стекла (29% SiO2, 9% Na2O, 62% H2O) при постоянном перемешивании добавляют 12,0 г фракции "Х-масла" (R), 12,5 г Al(NO3)3·9H2O в 200 г H2O, 0,5 г "затравки" цеолита и приливают 0,1 н. раствор HNO3.Example 1. To 103.0 g of water glass (29% SiO 2 , 9% Na 2 O, 62% H 2 O) with constant stirring, add 12.0 g of the fraction of "X-oil" (R), 12.5 g Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O in 200 g of H 2 O, 0.5 g of the “seed” of the zeolite and added 0.1 N. HNO 3 solution.

Реакционная смесь имеет следующий химический состав, выраженный в молярных соотношениях:The reaction mixture has the following chemical composition, expressed in molar ratios:

SiO2/Al2O3=30;SiO 2 / Al 2 O 3 = 30;

Na+/SiO2=0,60;Na + / SiO 2 = 0.60;

ОН-/SiO2=0,60;OH - / SiO 2 = 0.60;

H2O/SiO2=20.H 2 O / SiO 2 = 20.

Массовое соотношение R/SiO2=0,40.The mass ratio of R / SiO 2 = 0.40.

Полученную смесь загружают в автоклавы из нержавеющей стали, нагревают до 180°C и выдерживают при этой температуре 6 суток, затем охлаждают до комнатной температуры. Синтезированный продукт промывают водой, сушат при 110°С в течение 7-8 ч и прокаливают при 550-600°C 12 ч. Прокаленный продукт по данным ИК-спектроскопии и рентгенографического анализа имеет высокую степень кристалличности и набор основных рефлексов, приведенные в табл.1.The resulting mixture was loaded into stainless steel autoclaves, heated to 180 ° C and maintained at this temperature for 6 days, then cooled to room temperature. The synthesized product is washed with water, dried at 110 ° C for 7-8 hours and calcined at 550-600 ° C for 12 hours. The calcined product according to the data of IR spectroscopy and X-ray diffraction analysis has a high degree of crystallinity and a set of basic reflexes are given in table. one.

Для перевода в Н-форму цеолит декатионируют обработкой 25 мас.% водным раствором NH4Cl при 90°C 2 ч, затем промывают водой, сушат при 110°C в течение 4-6 ч и прокаливают при 600°С 8 ч. Удельная поверхность кальцинированного алюмосиликатного цеолита составляет 350 м2/г.To convert to the H-form, the zeolite is decationized by treatment with a 25 wt.% Aqueous solution of NH 4 Cl at 90 ° C for 2 hours, then washed with water, dried at 110 ° C for 4-6 hours and calcined at 600 ° C for 8 hours. the surface of calcined aluminosilicate zeolite is 350 m 2 / g.

Пример 2. Цеолит получают так же, как в примере 1, но вместо 12,0 г фракции "Х-масла" и 12,50 г Al(NO3)3·9H2O берут 6,0 г фракции "Х-масла", 7,50 г Al(NO3)3·9H2O. Время кристаллизации реакционной смеси при 180°С 2 суток.Example 2. Zeolite is obtained in the same way as in example 1, but instead of 12.0 g of the fraction of "X-oil" and 12.50 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O take 6.0 g of the fraction of "X-oil ", 7.50 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O. The crystallization time of the reaction mixture at 180 ° C for 2 days.

Реакционная смесь имеет следующий химический состав, выраженный в молярных соотношениях:The reaction mixture has the following chemical composition, expressed in molar ratios:

SiO2/Al2O3=50;SiO 2 / Al 2 O 3 = 50;

Na+/SiO2=0,60;Na + / SiO 2 = 0.60;

ОН-/SiO2=0,60;OH - / SiO 2 = 0.60;

H2O/SiO2=20.H 2 O / SiO 2 = 20.

Массовое соотношение R/SiO2=0,20.The mass ratio of R / SiO 2 = 0.20.

Пример 3. Цеолит получают так же, как в примере 1, но вместо 12,0 г фракции "Х-масла" и 12,5 г Al(NO3)3·9H2O берут 18,0 г фракции "Х-масла", 6,25 г Al(NO3)3·9H2O и 6,7 г NaOH. Время кристаллизации реакционной смеси при 180°С 4 суток.Example 3. Zeolite is obtained in the same way as in example 1, but instead of 12.0 g of the X-oil fraction and 12.5 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O, 18.0 g of the X-oil fraction are taken ", 6.25 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O and 6.7 g of NaOH. The crystallization time of the reaction mixture at 180 ° C for 4 days.

Реакционная смесь имеет следующий химический состав, выраженный в молярных соотношениях:The reaction mixture has the following chemical composition, expressed in molar ratios:

SiO2/Al2O3=60;SiO 2 / Al 2 O 3 = 60;

Na+/SiO2=0,93;Na + / SiO 2 = 0.93;

ОН-/SiO2=0,93;OH - / SiO 2 = 0.93;

H2O/SiO2=50.H 2 O / SiO 2 = 50.

Массовое соотношение R/SiO2=0,60.The mass ratio of R / SiO 2 = 0.60.

Пример 4. Цеолит получают так же, как в примере 1, но вместо 12,0 г фракции "Х-масла" и 12,5 г Al(NO3)3·9H2O берут 9,0 г фракции "Х-масла" и 4,17 г Al(NO3)3·9H2O. Время кристаллизации реакционной смеси при 175°С 6 суток.Example 4. Zeolite is obtained in the same way as in example 1, but instead of 12.0 g of the X-oil fraction and 12.5 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O, 9.0 g of the X-oil fraction is taken "and 4.17 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O. The crystallization time of the reaction mixture at 175 ° C for 6 days.

Реакционная смесь имеет следующий химический состав, выраженный в молярных соотношениях:The reaction mixture has the following chemical composition, expressed in molar ratios:

SiO2/Al2O3=90;SiO 2 / Al 2 O 3 = 90;

Na+/SiO2=0,60;Na + / SiO 2 = 0.60;

ОН-/SiO2=0,60;OH - / SiO 2 = 0.60;

H2O/SiO2=40.H 2 O / SiO 2 = 40.

Массовое соотношение R/SiO2=0,30.The mass ratio of R / SiO 2 = 0.30.

Пример 5. Цеолит получают так же, как в примере 1, но вместо 103,0 г жидкого стекла, 12,0 г фракции "Х-масла" и 12,5 г Al(NO3)3·9H2O берут 100 г водного раствора силиказоля (30 мас.% SiO2), 4,0 г фракции "Х-масла", 3,0 г NaOH в 50 г Н2О и 9,4 г Al(NO3)3·9H2O. Время кристаллизации реакционной смеси при 175°С 6 суток.Example 5. Zeolite is obtained in the same way as in example 1, but instead of 103.0 g of water glass, 12.0 g of the X-oil fraction and 12.5 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O are taken 100 g an aqueous solution of silica sol (30 wt.% SiO 2 ), 4.0 g of the X-oil fraction, 3.0 g of NaOH in 50 g of H 2 O and 9.4 g of Al (NO 3 ) 3 · 9H 2 O. The crystallization time of the reaction mixture at 175 ° C for 6 days.

Реакционная смесь имеет следующий химический состав, выраженный в молярных соотношениях:The reaction mixture has the following chemical composition, expressed in molar ratios:

SiO2/Al2O3=40;SiO 2 / Al 2 O 3 = 40;

Na+/SiO2=0,15;Na + / SiO 2 = 0.15;

ОН-/SiO2=0,15;OH - / SiO 2 = 0.15;

H2O/SiO2=20.H 2 O / SiO 2 = 20.

Массовое соотношение R/SiO2=0,13.The mass ratio of R / SiO 2 = 0.13.

Пример 6. 10 г цеолита с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50, полученного по примеру 2, смешивают с 5,1 г бемита AlO(OH). Полученный порошок формуют, сушат 4 ч при 20-25°С, затем при 110°C в течение 8 ч и прокаливают на воздухе 8 ч при 550-600°C.Example 6. 10 g of a zeolite with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50, obtained according to example 2, is mixed with 5.1 g of boehmite AlO (OH). The resulting powder is molded, dried for 4 hours at 20-25 ° C, then at 110 ° C for 8 hours and calcined in air for 8 hours at 550-600 ° C.

Полученный катализатор имеет состав, мас.%:The resulting catalyst has a composition, wt.%:

Цеолит (SiO2/Al2O3=50) 70,0;Zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 = 50) 70.0;

Al2O3 30,0Al 2 O 3 30.0

Для проведения каталитических испытаний готовят фракцию катализатора 2-3 мм. Условия проведения реакции конверсии метанола и каталитические свойства приготовленного катализатора приведены в табл.2.For catalytic tests, a catalyst fraction of 2-3 mm is prepared. The conditions for the methanol conversion reaction and the catalytic properties of the prepared catalyst are given in table 2.

Пример 7. 10 г цеолита с силикатным модулем SiO2/Al2O3=30, полученного по примеру 1, смешивают с 5,1 г бемита AlO(OH).Example 7. 10 g of a zeolite with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 30, obtained according to example 1, is mixed with 5.1 g of boehmite AlO (OH).

Полученный порошок формуют, сушат 2 ч при 20-25°С, затем при 110°С в течение 12 ч и прокаливают на воздухе 12 ч при 550-600°C.The resulting powder is formed, dried for 2 hours at 20-25 ° C, then at 110 ° C for 12 hours and calcined in air for 12 hours at 550-600 ° C.

Полученный катализатор имеет состав, мас.%:The resulting catalyst has a composition, wt.%:

Цеолит (SiO2/Al2O3=30) 70,0Zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 = 30) 70.0

Al2O3 30,0Al 2 O 3 30.0

Для проведения каталитических испытаний готовят фракцию катализатора 2-3 мм. Условия проведения реакции превращения прямогонной бензиновой фракции с пределами кипения н.к.-190°С и каталитические свойства приготовленного катализатора приведены в табл.3.For catalytic tests, a catalyst fraction of 2-3 mm is prepared. The reaction conditions for the conversion of a straight-run gasoline fraction with a boiling range of NK-190 ° C and the catalytic properties of the prepared catalyst are shown in Table 3.

Пример 8. 10 г цеолита с силикатным модулем SiO2/Al2O3=50 смешивают с 0,1 г LiNO3·3H2O и 4,8 г бемита AlO(OH). Полученный порошок формуют, сушат 2 ч при 20-25°С, затем при 110°C в течение 2-3 ч и прокаливают на воздухе 6 ч при 550-600°C.Example 8. 10 g of a zeolite with a silicate module SiO 2 / Al 2 O 3 = 50 are mixed with 0.1 g of LiNO 3 · 3H 2 O and 4.8 g of boehmite AlO (OH). The resulting powder is molded, dried for 2 hours at 20-25 ° C, then at 110 ° C for 2-3 hours and calcined in air for 6 hours at 550-600 ° C.

Полученный катализатор имеет состав, мас.%:The resulting catalyst has a composition, wt.%:

Цеолит (SiO2/Al2O3=50) 70,0Zeolite (SiO 2 / Al 2 O 3 = 50) 70.0

Li2O 1,6Li 2 O 1.6

Al2O3 28,4Al 2 O 3 28.4

Для проведения каталитических испытаний готовят фракцию катализатора 2-3 мм. Условия проведения реакции конверсии парафиновых насыщенных углеводородов С24 и каталитические свойства приготовленного катализатора приведены в табл.4.For catalytic tests, a catalyst fraction of 2-3 mm is prepared. The reaction conditions for the conversion of paraffinic saturated hydrocarbons With 2 -C 4 and the catalytic properties of the prepared catalyst are given in table.4.

В ИК-спектрах полученных высококремнеземных алюмосиликатных цеолитов наблюдаются полосы поглощения при 445, 550, 810 см-1 и широкая полоса в области 1000-1300 см-1, характерные для цеолитов, имеющих структуру типа MFI.In the IR spectra of the obtained high-silica aluminosilicate zeolites, absorption bands are observed at 445, 550, 810 cm -1 and a wide band in the region of 1000-1300 cm -1 , characteristic of zeolites having a structure of the MFI type.

Результаты рентгенографического анализа (Cu-анод, Ni-фильтр) типичного высококремнеземного алюмосиликатного цеолита, полученного с использованием в качестве органической структурообразующей добавки - фракции "Х-масла" (отхода производства капролактама), представлены в табл.1.The results of x-ray analysis (Cu-anode, Ni-filter) of a typical high-silica aluminosilicate zeolite obtained using an "X-oil" fraction (caprolactam production waste) as an organic structure-forming additive are presented in Table 1.

Приведенные примеры уточняют изобретение, не ограничивая его.The examples given clarify the invention without limiting it.

Предлагаемое техническое решение позволяет получать высококремнеземный алюмосиликатный цеолит без использования дорогостоящих органических четвертичных аммониевых солей, при этом химический состав и свойства конечного алюмосиликатного цеолита, имеющего структуру цеолита типа MFI, можно регулировать составом исходной реакционной смеси.The proposed technical solution allows to obtain high-silica aluminosilicate zeolite without the use of expensive organic quaternary ammonium salts, while the chemical composition and properties of the final aluminosilicate zeolite having a MFI type zeolite structure can be controlled by the composition of the initial reaction mixture.

Таким образом, преимущество данного способа приготовления высококремнеземного алюмосиликатного цеолита, имеющего структуру цеолита MFI, по сравнению с известными способами заключается в том, что можно получать высококремнеземные алюмосиликатные цеолиты со структурой цеолита MFI с использованием дешевой органической структурообразующей добавки - фракции "Х-масла" (отхода производства капролактама). При этом получение указанных цеолитов осуществляют в широком интервале химического состава исходной реакционной смеси и в широком интервале получения продукта кристаллизации.Thus, the advantage of this method of preparing a high-silica aluminosilicate zeolite having an MFI zeolite structure compared to known methods is that it is possible to obtain high-silica aluminosilicate zeolites with an MFI zeolite structure using a cheap organic structure-forming additive — X-oil fraction (waste caprolactam production). While obtaining these zeolites is carried out in a wide range of chemical composition of the initial reaction mixture and in a wide range of crystallization product.

Высококремнеземные алюмосиликатные кристаллические материалы, имеющие структуру цеолита типа MFI, приготовленные в соответствии с предлагаемым изобретением, могут служить для получения на их основе высокоэффективных катализаторов для различных реакций превращения углеводородов: крекинг, дегидрирование, изомеризация и ароматизация углеводородов нормального строения, конверсия метанола в углеводороды и другие.High-silica aluminosilicate crystalline materials having a MFI type zeolite structure prepared in accordance with the invention can be used to produce highly effective catalysts for various hydrocarbon conversion reactions: cracking, dehydrogenation, isomerization and aromatization of normal hydrocarbons, methanol conversion to hydrocarbons and other .

Таблица 1
Рентгенографические данные высококремнеземного алюмосиликатного цеолита, полученного с использованием фракции "Х - масла"
Table 1
X-ray data of high-silica aluminosilicate zeolite obtained using the fraction "X - oil"
№/№ пика No. / No. of peak Градусы 2θDegrees 2θ Межплоскостное расстояние, d, ÅInterplanar distance, d, Å Относительная интенсивность, I/Io100Relative intensity, I / I o 100 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
one
2
3
four
5
6
7
8
9
10
eleven
12
13
fourteen
fifteen
16
17
eighteen
19
twenty
21
7,82
8,75
14,06
14,68
15,30
15,62
17,80
19,36
20,30
21,00
21,87
23,12
24,06
24,37
25,62
26,55
29,36
30,00
36,24
44,68
45,62
7.82
8.75
14.06
14.68
15.30
15.62
17.80
19.36
20.30
21.00
21.87
23.12
24.06
24.37
25.62
26.55
29.36
30.00
36.24
44.68
45.62
11,31
10,12
6,31
6,03
5,79
5,67
4,98
4,58
4,37
4,23
4,07
3,85
3,70
3,65
3,48
3,36
3,04
2,98
2,48
2,12
1,99
11.31
10.12
6.31
6.03
5.79
5.67
4.98
4,58
4.37
4.23
4.07
3.85
3.70
3.65
3.48
3.36
3.04
2.98
2.48
2.12
1.99
94
60
9
12
9
9
5
5
11
23
19
100
49
29
11
13
11
20
9
13
15
94
60
9
12
9
9
5
5
eleven
23
19
one hundred
49
29th
eleven
13
eleven
twenty
9
13
fifteen

Таблица 2
Конверсия метанола на цеолитсодержащем катализаторе (пример 6) при 450°С и объемной скорости метанола 2 ч-1
table 2
The conversion of methanol on a zeolite-containing catalyst (example 6) at 450 ° C and a methanol space velocity of 2 h -1
Конверсия метанола, %The conversion of methanol,% Выход продуктов, мас.%The yield of products, wt.% Сумма С4- Amount C 4- н-Алканы С5+ n-alkanes C 5+ и-Алканы С5+ i-Alkanes C 5+ Арены С5+ Arenas C 5+ Сумма С5+ Amount C 5+ 100one hundred 33,133.1 5,35.3 29,129.1 31,731.7 66,966.9

Таблица 3
Превращение прямогонной бензиновой фракции н. к. - 190°С на цеолитсодержащем катализаторе (пример 7) при 425°С и объемной скорости 1 ч-1
Table 3
The conversion of straight-run gasoline fraction n. K. - 190 ° C on a zeolite-containing catalyst (example 7) at 425 ° C and a space velocity of 1 h -1
Конверсия по пентану, %Pentane conversion,% Выход продуктов, мас.%The yield of products, wt.% Сумма С4- Amount C 4- н-Алканы С5+ n-alkanes C 5+ и-Алканы С5+ i-Alkanes C 5+ Арены С5+ Arenas C 5+ Сумма С5+ Amount C 5+ 9999 45,645.6 2,72.7 8,08.0 41,241.2 54,454,4

Таблица 4
Превращение парафиновых насыщенных углеводородов С24 на цеолитсодержащем катализаторе (пример 8) при 650°С и объемной скорости 340 ч-1
Table 4
The conversion of paraffinic saturated hydrocarbons C 2 -C 4 on a zeolite-containing catalyst (example 8) at 650 ° C and a space velocity of 340 h -1
Конверсия
по пропану, %
Conversion
propane%
Выход продуктов, %The yield of products,% Селективность, %Selectivity,%
Алкены С24 Alkenes C 2 -C 4 АреныArenas Алкены С24 Alkenes C 2 -C 4 АреныArenas 5151 40,340.3 0,10.1 79,379.3 0,20.2

Claims (2)

1. Высококремнеземный алюмосиликатный цеолит, представляющий собой композицию из оксидов алюминия и кремния, отличающийся тем, что цеолит имеет молярное соотношение Al2О3·nSiO2, где n=20-100, структуру MFI и следующие рентгенографические характеристики: 1. High-silica aluminosilicate zeolite, which is a composition of aluminum and silicon oxides, characterized in that the zeolite has a molar ratio of Al 2 About 3 · nSiO 2 , where n = 20-100, the MFI structure and the following radiographic characteristics: Межплоскостное расстояние, d, Å,Interplanar distance, d, Å, Относительная интенсивность, 100·I/Io; %Relative intensity, 100 · I / I o ; % 11,3111.31 9494 10,1210.12 6060 6,316.31 99 6,036.03 1212 5,795.79 99 5,675.67 99 4,984.98 55 4,584,58 55 4,374.37 11eleven 4,234.23 2323 4,074.07 1919 3,853.85 100one hundred 3,703.70 4949 3,653.65 2929th 3,483.48 11eleven 3,363.36 1313 3,043.04 11eleven 2,982.98 20twenty 2,482.48 99 2,122.12 1313 1,991.99 15fifteen
2. Способ получения высококремнеземного алюмосиликатного цеолита на основе оксидов алюминия и кремния, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей источник алюминия, источник кремния, источник щелочного металла, воду и органическую структурообразующую добавку, кристаллизацию реакционной смеси, отделение образовавшегося осадка, сушку и прокаливание, отличающийся тем, что приготовление реакционной смеси ведут в условиях, обеспечивающих общий состав смеси в молярном соотношении:2. A method of producing a high-silica aluminosilicate zeolite based on aluminum and silicon oxides, comprising preparing a reaction mixture containing an aluminum source, a silicon source, an alkali metal source, water and an organic structure-forming additive, crystallization of the reaction mixture, separating the precipitate formed, drying and calcining, characterized in that the preparation of the reaction mixture is carried out under conditions that ensure the overall composition of the mixture in a molar ratio: SiO2:Al2O3=20-100;SiO 2 : Al 2 O 3 = 20-100; Na+:SiO2=0,1-1,0;Na + : SiO 2 = 0.1-1.0; OH-:SiO2=0,1-1,0;OH - : SiO 2 = 0.1-1.0; H2O:SiO2=10-100H 2 O: SiO 2 = 10-100 и массовое соотношение R:SiO2=0,03-1,0;and the mass ratio of R: SiO 2 = 0.03-1.0; а в качестве органической структурообразующей добавки (R) используют фракцию Х-масла - отход производства капролактама, кристаллизацию реакционной смеси осуществляют в гидротермальных условиях, необходимых для образования цеолита, имеющего молярное соотношение SiO2:Al2O3=20-100; указанный цеолит относится к классу цеолитов, имеющих структуру MFI и следующие рентгенографические характеристики, указанные в п.1.and as an organic structure-forming additive (R), an X-oil fraction is used — a caprolactam production waste, crystallization of the reaction mixture is carried out under hydrothermal conditions necessary for the formation of a zeolite having a molar ratio of SiO 2 : Al 2 O 3 = 20-100; said zeolite belongs to the class of zeolites having an MFI structure and the following radiographic characteristics indicated in paragraph 1.
RU2006113866/15A 2006-04-24 2006-04-24 High-silica zeolite and method of production of such zeolite RU2313487C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113866/15A RU2313487C1 (en) 2006-04-24 2006-04-24 High-silica zeolite and method of production of such zeolite

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006113866/15A RU2313487C1 (en) 2006-04-24 2006-04-24 High-silica zeolite and method of production of such zeolite

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2313487C1 true RU2313487C1 (en) 2007-12-27

Family

ID=39018876

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006113866/15A RU2313487C1 (en) 2006-04-24 2006-04-24 High-silica zeolite and method of production of such zeolite

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2313487C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804511C2 (en) * 2017-12-07 2023-10-02 Эвоник Оперейшнс Гмбх Production of powder-like porous crystalline silicates of metals using flame spray pyrolysis

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2804511C2 (en) * 2017-12-07 2023-10-02 Эвоник Оперейшнс Гмбх Production of powder-like porous crystalline silicates of metals using flame spray pyrolysis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2599745C2 (en) Emm-23 molecular sieve, its synthesis and application
US4401637A (en) Crystalline isotactic zeolites and their preparation
RU2293058C2 (en) Synthetic porous crystalline material itq-13, synthesis and application of this material
RU2617353C2 (en) Material of molecular sieve, its synthesis and use
RU2601462C2 (en) Emm-22 molecular sieve, its synthesis and application
US9662642B2 (en) Synthesis of aluminosilicate zeolite SSZ-98
US20080214882A1 (en) Acidic mesostructured aluminosilicates assembled from surfactant-mediated zeolite hydrolysis products
RU2294799C1 (en) Catalyst for conversion of methanol into olefin hydrocarbons, process of preparation thereof, and a process of conversion of methanol into olefin hydrocarbons
US7947252B2 (en) Microporous crystalline material, zeolite ITQ-33, method of preparation and use
RU2296104C2 (en) Porous crystalline material (zeolite itq-21),the method of its production and its application in the processes of the catalytic conversion of the organic compounds
JP2023527034A (en) Aluminogermanosilicate molecular sieve SSZ-121, its synthesis and use
KR102517895B1 (en) Manufacturing method of zeolite SSZ-98
RU2313486C1 (en) Method of production of synthetic zeolite
US10221074B2 (en) Molecular sieve SSZ-111, its synthesis and use
RU2313488C1 (en) Method of production of synthetic zeolite
JP6525958B2 (en) Molecular sieve, COK-5, its synthesis and use
Chatterjee et al. Room-temperature formation of thermally stable aluminium-rich mesoporous MCM-41
RU2313487C1 (en) High-silica zeolite and method of production of such zeolite
US8022003B2 (en) Crystalline composition, preparation and use
ES2364918B1 (en) ITQ-47 MATERIAL, ITS OBTAINING PROCEDURE AND ITS USE.
CN107683256B (en) Molecular sieve SSZ-27 and synthesis thereof
RU2312063C1 (en) Synthetic porous crystalline material and a method for preparation thereof
JP7119128B2 (en) Synthesis of molecular sieve SSZ-109
US11040885B2 (en) High surface area pentasil zeolite and process for making same
JP7513701B2 (en) Synthesis of aluminum-containing molecular sieves with SEW framework

Legal Events

Date Code Title Description
PC4A Invention patent assignment

Effective date: 20081001

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20120425