RU2340552C2 - Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material - Google Patents

Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material Download PDF

Info

Publication number
RU2340552C2
RU2340552C2 RU2006140798/15A RU2006140798A RU2340552C2 RU 2340552 C2 RU2340552 C2 RU 2340552C2 RU 2006140798/15 A RU2006140798/15 A RU 2006140798/15A RU 2006140798 A RU2006140798 A RU 2006140798A RU 2340552 C2 RU2340552 C2 RU 2340552C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
value
denotes
uzm
zeolite
varies
Prior art date
Application number
RU2006140798/15A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2006140798A (en
Inventor
Джейми Дж. МОСКОСО (US)
Джейми Дж. МОСКОСО
Вартон СИНКЛЕР (US)
Вартон СИНКЛЕР
Грегори Дж. ЛЬЮИС (US)
Грегори Дж. ЛЬЮИС
Денг Янг ДЖЭН (US)
Денг Янг ДЖЭН
Сьюзан К. КОСТЕР (US)
Сьюзан К. КОСТЕР
Original Assignee
Юоп Ллк
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 Юоп Ллк filed Critical Юоп Ллк
Priority to RU2006140798/15A priority Critical patent/RU2340552C2/en
Publication of RU2006140798A publication Critical patent/RU2006140798A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2340552C2 publication Critical patent/RU2340552C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: microporous crystalline zeolite and its substituted version designated UZM-16 have been synthesized. Said zeolites are obtained by means of benzyltrimethylammonium cation (BzTMA) or combination of (BzTMA) with one other quaternary ammonium cation. Said zeolites have structure related to structure of offretite, but demonstrate structural and other differences. Zeolites UZM-15 can be dealuminated with formation of zeolites UZM-16HS, which have different acidity, porosity and ion-exchange properties.
EFFECT: obtained products ate efficient in different processes of hydrocarbon conversion.
9 cl, 3 tbl, 2 dwg, 3 ex

Description

Уровень техникиState of the art

Настоящее изобретение относится к алюмосиликатному цеолитному материалу, идентифицированному как UZM-16. Этот материал может быть деалюминирован с образованием UZM-16HS, что позволяет получать материалы с различной кислотностью, пористостью и ионообменными свойствами. UZM-16 и UZM-16HS могут применяться в процессах конверсии углеводородов.The present invention relates to an aluminosilicate zeolite material identified as UZM-16. This material can be dealuminated with the formation of UZM-16HS, which allows to obtain materials with different acidity, porosity and ion-exchange properties. UZM-16 and UZM-16HS can be used in hydrocarbon conversion processes.

Цеолиты представляют собой алюмосиликатные композиции, которые являются микропористыми и которые образованы из имеющих общие углы тетраэдров AlO2 и SiO2. Многочисленные цеолиты как природного происхождения, так и полученные синтетическим путем, применяют в различных промышленных процессах. Синтетические цеолиты получают с помощью гидротермального синтеза с использованием подходящих источников Si, Al, а также структурирующих агентов, таких как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, амины или органозамещенные аммониевые катионы. Структурирующие агенты находятся в порах цеолита и в значительной степени ответственны за образующуюся в конечном итоге конкретную структуру. Эти агенты компенсируют обусловленный алюминием заряд решетки и могут также выполнять роль пространственных заполнителей. Цеолиты характеризуются равномерными размерами перовых отверстий, обладая значительной обменной емкостью и способностью обратимо десорбировать адсорбированную фазу, которая диспергирована по внутренним пустотам кристалла без значительного смещения каких-либо атомов, составляющих постоянную структуру цеолитного кристалла. Цеолиты могут быть использованы в качестве катализаторов для конверсии углеводородов, которая осуществляется как на внешних поверхностях, так и на внутренних поверхностях внутри поры.Zeolites are aluminosilicate compositions that are microporous and which are formed from common angles of AlO 2 and SiO 2 tetrahedra. Numerous zeolites, both of natural origin and synthetically prepared, are used in various industrial processes. Synthetic zeolites are prepared by hydrothermal synthesis using suitable sources of Si, Al, as well as structuring agents such as alkali metals, alkaline earth metals, amines, or organosubstituted ammonium cations. Structuring agents are located in the pores of the zeolite and are largely responsible for the resulting concrete structure. These agents compensate the aluminum charge of the lattice and can also play the role of spatial fillers. Zeolites are characterized by uniform sizes of feather holes, having a significant exchange capacity and the ability to reversibly desorb the adsorbed phase, which is dispersed along the internal voids of the crystal without significant displacement of any atoms that make up the constant structure of the zeolite crystal. Zeolites can be used as catalysts for the conversion of hydrocarbons, which is carried out both on the outer surfaces and on the inner surfaces inside the pore.

Синтетический цеолит, называемый цеолитом Т, был получен в Na, К-системе и раскрыт Breck and Acara в US-A-2950952. Последующее кристаллографическое исследование с использованием дифракции электронов (J.M.Bennett and J.A.Gard, Nature, 214, 1005 (1967)) позволило выявить различия и установить уникальность решеток оффретита и эрионита, классифицируя цеолит Т как срастание двух структур. Синтетический цеолит со структурой оффретита, не содержащей сращенного эрионита, был получен в системах Na, К, ТМА и К, ТМА (R.Aiello and R.Barrer, J. Chem. Soc. (A), 1470, (1970)). Rubin и Rosinsky смогли получить материал, родственный эриониту в системе бензилтриметиламмоний (BzTMA), Na, K (US-A-3699139). В той же системе был приготовлен образец оффретита, не имеющий рентгенодифракционных линий, относящихся к эриониту (M.L.Occelli, R.A.Innes, S.S.Pollack, and J.V.Sanders, Zeolites, 7, 265 (1987)). Электронно-дифракционное исследование оффретита, эрионита и оффретит-эрионитных структур, полученных синтезом, включающим шесть органических матричных систем, в том числе BzTMA, характеризуют множество типов дефектов, возникающих в этой системе (J.V.Sanders, M.L.Occelli, R.A.Innes, S.S.Pollack, Studies in Surface Sciences and Catalysis, Ed. Y.Murakami, A.Iijima, and J.W.Ward, Elsevier, New York, 28, 429 (1986)).A synthetic zeolite called zeolite T was obtained in the Na, K system and disclosed by Breck and Acara in US-A-2950952. A subsequent crystallographic study using electron diffraction (J.M. Bennett and J.A. Guard, Nature, 214, 1005 (1967)) revealed differences and uniqueness of the lattices of offretite and erionite, classifying zeolite T as an intergrowth of two structures. A synthetic zeolite with an offretite structure that does not contain fused erionite was obtained in the systems Na, K, TMA and K, TMA (R. Aiello and R. Barrer, J. Chem. Soc. (A), 1470, (1970)). Rubin and Rosinsky were able to obtain erionite-related material in the benzyltrimethylammonium system (BzTMA), Na, K (US-A-3699139). In the same system, an offretitis sample was prepared that did not have X-ray diffraction lines related to erionite (M.L. Ocelli, R. A. Innes, S. S. Pollack, and J. V. Sanders, Zeolites, 7, 265 (1987)). The electron diffraction study of offretite, erionite and offretite-erionite structures obtained by synthesis, including six organic matrix systems, including BzTMA, characterize many types of defects that arise in this system (JVSanders, MLOccelli, RAInnes, SSPollack, Studies in Surface Sciences and Catalysis, Ed. Y. Murakami, A. Iijima, and JWWard, Elsevier, New York, 28, 429 (1986)).

В настоящей работе заявителями получен цеолит, обозначенный UZM-16, который имеет некоторое сходство с оффретитом, но имеет и существенные отличия, что делает его уникальной новой структурой. UZM-16 может быть получен в системе бензилтриметиламмония (BzTMA) с небольшим количеством добавленного калия. Рентгенограмма похожа на рентгенограмму оффретита, не имея при этом линий, ассоциируемых с эрионитом, но которая содержит широкую линию в спектре с центром при d=21,5 Å, которая включает неразрешенные пики, расположенные между d=18 до 27 Å. Эта особенность наблюдается в диаграммах дифракции электронов кристаллов и в виде интерференционных полос в изображениях решеток высокого разрешения. Кроме того, в диаграммах дифракции электронов (электронограммах) UZM-16 наблюдается уникальная периодичность, наблюдаемая в плоскости a-b, которая не известна для оффретита и эрионита. UZM-16 имеет более мезопористый характер, чем оффретит.In the present work, the applicants obtained zeolite designated UZM-16, which has some similarities with offretitis, but also has significant differences, which makes it a unique new structure. UZM-16 can be obtained in the system of benzyltrimethylammonium (BzTMA) with a small amount of added potassium. The X-ray diffraction pattern is similar to the x-ray of offretitis, without having lines associated with erionite, but which contains a broad line in the spectrum with a center at d = 21.5 Å, which includes unresolved peaks located between d = 18 to 27 Å. This feature is observed in the electron diffraction diagrams of crystals and in the form of interference fringes in images of high-resolution gratings. In addition, in the electron diffraction diagrams (electron diffraction patterns) of UZM-16, a unique periodicity is observed observed in the a-b plane, which is not known for offretitis and erionite. UZM-16 is more mesoporous than offretite.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

Фиг.1 представляет электронограммы оффретита (фиг.1А) и UZM-16 (фиг.1В) из примера 1, каждая из которых взята вдоль плоскости [110].Figure 1 represents the electron diffraction pattern of offretitis (figa) and UZM-16 (figv) from example 1, each of which is taken along the plane [110].

Фиг.2 представляет изображение решетки, полученной с помощью электронной микроскопии высокого разрешения для UZM-16 из примера 1.Figure 2 is an image of a lattice obtained using high resolution electron microscopy for UZM-16 from example 1.

Осуществление изобретенияThe implementation of the invention

Заявителями синтезировано новое семейство цеолитов, обозначенное UZM-16. В своей свежесинтезированной форме цеолит UZM-16 имеет состав, представленный формулой на основе безводной формы:Applicants synthesized a new family of zeolites designated UZM-16. In its freshly synthesized form, UZM-16 zeolite has a composition represented by the formula based on the anhydrous form:

Figure 00000001
Figure 00000001

где М обозначает способный обмениваться катион, выбираемый из группы, состоящей из щелочных и щелочноземельных металлов. В число конкретных примеров катионов М входят (но не ограничиваются этим) литий, натрий, калий, цезий, стронций, кальций, магний, барий и их смеси, но калий и натрий являются предпочтительными. Значение «m», который представляет мольное отношение М к (Al+Е), варьирует 0 до 0,75. R обозначает катион бензилтриметиламмония (BzTMA) или комбинацию BzTMA с, по меньшей мере, одним органозамещенным катионом из группы, состоящей из четвертичных аммониевых катионов, протонированных аминов, протонированных диаминов, протонированных алканоламинов, дичетвертичных аммониевых катионов, кватернизованных алканоламмониевых катионов и их смесей. Значение «r», который представляет мольное отношение R к (Al+Е), варьирует от 0,25 до 5,0. Значение «n», который представляет средневзвешенную валентность М, варьирует от +1 до +2. Значение «p», который представляет средневзвешенную валентность органического катиона, имеет значение от +1 до +2. Е обозначает элемент, который присутствует в решетке и выбирается из группы, состоящей из галлия, железа, бора, хрома, индия и их смесей. Значение «x», который представляет мольную долю Е, варьирует от 0 до 1,0. Отношение кремния к (Al+Е) представляется символом «у», который варьирует от 3 до 25, в то время как мольное отношение О к (Al+Е) представляется символом «z» и имеет значение, которое дается уравнением:where M is an exchangeable cation selected from the group consisting of alkali and alkaline earth metals. Specific examples of M cations include (but are not limited to) lithium, sodium, potassium, cesium, strontium, calcium, magnesium, barium, and mixtures thereof, but potassium and sodium are preferred. The value "m", which represents the molar ratio of M to (Al + E), varies from 0 to 0.75. R denotes a benzyltrimethylammonium cation (BzTMA) or a combination of BzTMA with at least one organosubstituted cation from the group consisting of quaternary ammonium cations, protonated amines, protonated diamines, protonated alkanolamines, dimertinate quaternary ammonium cations, and quaternized mixtures. The value of "r", which represents the molar ratio of R to (Al + E), varies from 0.25 to 5.0. The value of "n", which represents the weighted average valency of M, varies from +1 to +2. The p value, which represents the weighted average valency of the organic cation, ranges from +1 to +2. E denotes an element that is present in the lattice and is selected from the group consisting of gallium, iron, boron, chromium, indium and mixtures thereof. The value of "x", which represents the mole fraction of E, varies from 0 to 1.0. The ratio of silicon to (Al + E) is represented by the symbol "y", which varies from 3 to 25, while the molar ratio of O to (Al + E) is represented by the symbol "z" and has the value given by the equation:

z=(m·n+r·p+3+4·y)/2z = (mn + rp + 3 + 4y) / 2

Когда М представляет только один металл, средневзвешенная валентность является валентностью этого одного металла, т.е. +1 или +2. Однако когда присутствует более одного металла М, общее количество:When M represents only one metal, the weighted average valency is the valency of that one metal, i.e. +1 or +2. However, when more than one metal M is present, the total amount:

Figure 00000002
Figure 00000002

и средневзвешенная валентность «n» дается уравнением:and the weighted average valency "n" is given by the equation:

Figure 00000003
Figure 00000003

Аналогичным образом, когда присутствует только один органический катион R, средневзвешенная валентность является валентностью этого одного катиона R, т.е. +1 или +2. Когда присутствует более одного катиона R, общее количество R дается уравнением:Similarly, when only one organic cation R is present, the weighted average valency is the valency of that one cation R, i.e. +1 or +2. When more than one R cation is present, the total amount of R is given by the equation:

Figure 00000004
Figure 00000004

а средневзвешенная валентность «р» дается уравнением:and the weighted average valency "p" is given by the equation:

Figure 00000005
Figure 00000005

Эти алюмосиликатные цеолиты получают гидротермальной кристаллизацией реакционной смеси, приготовленной соединением источников R, алюминия, возможно Е и/или М и кремния в водных средах. Соответственным образом, источники алюминия включают (но не ограничиваются этим) алкоксиды алюминия, осажденный оксид алюминия, гидроксид алюминия, соли алюминия и металлический алюминий. Конкретные примеры алкоксидов алюминия включают (но не ограничиваются этим) орто-втор-бутоксид алюминия и орто-изопропоксид алюминия. Источники оксида кремния включают (но не ограничиваются этим) тетраэтилортосиликат, тонкий высокопористый порошок оксида кремния, осажденный кремнезем и коллоидный кремнезем. Предпочтительным источником оксида кремния является Ultrasil VN SP (89% SiO2). Источники металла М включают (но не ограничиваются этим) галогенидные соли, нитратные соли, ацетатные соли и гидроксиды соответствующих щелочных и щелочноземельных металлов. В частности, металлы М могут появляться в примесях в некоторых источниках гидроксидов органозамещенного аммония, а также в некоторых источниках оксида кремния. Например, коллоидный кремнезем Ludox AS-40 может содержать порядка 0,05% Na, в то время как гидроксид бензилтриметиламмония фирмы Aldrich Chemical Company имеет в качестве примеси 0,5% К. Источники элементов Е включают (но не ограничиваются этим) бораты щелочных металлов, борную кислоту, осажденный оксигидроксид галлия, сульфат галлия, сульфат железа(III), хлорид железа(III), хлорид хрома, нитрат хрома, хлорид индия и нитрат индия. Как указывалось, когда R является бензилтриметиламмонием, источники содержат (но не ограничиваются этим) гидроксидные, хлоридные, бромидные, йодидные и фторидные соединения. R может быть также комбинацией бензилтриметиламмония и, по меньшей мере, одного какого-либо другого органозамещенного аммониевого соединения. В том случае, когда R является четвертичным аммониевым катионом или кватернизованным алканоламмониевым катионом, источниками могут быть гидроксидные, хлоридные, бромидные, йодидные и фторидные соединения. К числу конкретных примеров принадлежат (не ограничиваясь этим) гидроксид диэтилдиметиламмония, гидроксид тетраэтиламмония, бромид гексаметония, хлорид тетраметиламмония и гидроксид метилтриэтиламмония. Источником R могут быть также нейтральные амины, диамины и алканоламины. Конкретными примерами являются триэтаноламин, триэтиламин и N,N,N',N′-тетраметил-1,6-диаминогексан. В отдельных случаях может быть использован реагент в форме раствора алюмосиликатного сырья. Эти растворы состоят из одного или более гидроксидов органозамещенного аммония и источников кремния и алюминия и их подвергают обработке с образованием прозрачного гомогенного раствора, который обычно хранят и используют в качестве реагента. Этот реагент содержит молекулы алюмосиликата, которые, как правило, не обнаруживаются в цеолитных реакционных смесях, получаемых из отдельных источников кремния и алюминия. Реагент обычно не содержит щелочи или содержит щелочь на уровне примесей, поступающих из источников кремния, алюминия и гидроксида органозамещенного аммония. В синтезе цеолита могут быть использованы один или более таких растворов. В случае замены Al на Е в синтезе может быть также использован силикат соответствующего металла.These aluminosilicate zeolites are obtained by hydrothermal crystallization of a reaction mixture prepared by combining sources of R, aluminum, possibly E and / or M and silicon in aqueous media. Accordingly, aluminum sources include, but are not limited to, aluminum alkoxides, precipitated alumina, aluminum hydroxide, aluminum salts, and aluminum metal. Specific examples of aluminum alkoxides include, but are not limited to, aluminum ortho-sec-butoxide and aluminum ortho-isopropoxide. Sources of silica include, but are not limited to, tetraethylorthosilicate, a fine, highly porous silica powder, precipitated silica, and colloidal silica. The preferred silica source is Ultrasil VN SP (89% SiO 2 ). Sources of metal M include, but are not limited to, halide salts, nitrate salts, acetate salts and hydroxides of the corresponding alkali and alkaline earth metals. In particular, metals M can appear in impurities in some sources of organosubstituted ammonium hydroxides, as well as in some sources of silicon oxide. For example, Ludox AS-40 colloidal silica may contain about 0.05% Na, while Aldrich Chemical Company benzyltrimethylammonium hydroxide has 0.5% K as an impurity. Sources of elements E include (but are not limited to) alkali metal borates , boric acid, precipitated gallium oxyhydroxide, gallium sulfate, iron (III) sulfate, iron (III) chloride, chromium chloride, chromium nitrate, indium chloride and indium nitrate. As indicated, when R is benzyltrimethylammonium, the sources contain (but are not limited to) hydroxide, chloride, bromide, iodide and fluoride compounds. R may also be a combination of benzyltrimethylammonium and at least one of some other organosubstituted ammonium compounds. In the case where R is a quaternary ammonium cation or a quaternized alkanolammonium cation, the sources may be hydroxide, chloride, bromide, iodide and fluoride compounds. Specific examples include, but are not limited to, diethyl dimethyl ammonium hydroxide, tetraethyl ammonium hydroxide, hexamethonium bromide, tetramethyl ammonium chloride, and methyl triethyl ammonium hydroxide. The source of R may also be neutral amines, diamines, and alkanolamines. Specific examples are triethanolamine, triethylamine, and N, N, N ′, N′-tetramethyl-1,6-diaminohexane. In some cases, a reagent in the form of a solution of aluminosilicate raw materials can be used. These solutions consist of one or more organosubstituted ammonium hydroxides and sources of silicon and aluminum and are treated to form a clear, homogeneous solution, which is usually stored and used as a reagent. This reagent contains aluminosilicate molecules, which, as a rule, are not found in zeolite reaction mixtures obtained from separate sources of silicon and aluminum. The reagent usually does not contain alkali or contains alkali at the level of impurities coming from sources of silicon, aluminum and organosubstituted ammonium hydroxide. In the synthesis of zeolite, one or more such solutions can be used. In the case of replacing Al with E, a silicate of the corresponding metal can also be used in the synthesis.

Реакционную смесь, содержащую реакционноспособные источники желаемых компонентов, можно описать с помощью формулы, в которой даются молярные коэффициенты оксидов:The reaction mixture containing the reactive sources of the desired components can be described using the formula in which the molar ratios of the oxides are given:

aM2/nO:bR2/pO:(1-c)Al2O3:cE2O3:dSiO2:eH2OaM 2 / n O: bR 2 / p O: (1-c) Al 2 O 3 : cE 2 O 3 : dSiO 2 : eH 2 O

где «а» обозначает молярный коэффициент оксида М и имеет значение от 0 до 5, «b» обозначает молярный коэффициент оксида R и имеет значение от 1 до 120, «d» обозначает молярный коэффициент оксида кремния и имеет значение от 5 до 100, «с» обозначает молярный коэффициент оксида Е и имеет значение от 0 до 1,0 и «е» обозначает молярный коэффициент воды и имеет значение от 50 до 15000. В настоящем исследовании реакционную смесь выдерживают в условиях реакции, включающих температуру от 80 до 160°С, преимущественно от 95 до 125°С, в течение времени от 2 до 30 суток, преимущественно в течение времени от 5 до 15 суток, в герметичной реакционной емкости при самопроизвольном давлении. После завершения кристаллизации твердый продукт выделяют из гетерогенной смеси с помощью, например, фильтрации или центрифугирования, промывают деионизованной водой и сушат на воздухе при температуре от комнатной до 100°С.where "a" denotes the molar coefficient of oxide M and has a value from 0 to 5, "b" denotes a molar coefficient of oxide R and has a value from 1 to 120, "d" denotes a molar coefficient of silicon oxide and has a value from 5 to 100, " c "denotes the molar coefficient of oxide E and has a value of from 0 to 1.0 and" e "denotes the molar coefficient of water and has a value of from 50 to 15000. In the present study, the reaction mixture is maintained under reaction conditions including a temperature of from 80 to 160 ° C , mainly from 95 to 125 ° C, during the time from 2 to 30 days, pre uschestvenno for a time from 5 to 15 days in a sealed reaction vessel under autogenous pressure. After crystallization is complete, the solid product is isolated from the heterogeneous mixture by, for example, filtration or centrifugation, washed with deionized water and dried in air at room temperature to 100 ° C.

Кристаллические цеолиты характеризуются трехмерной скелетной структурой, образованной, по меньшей мере, тетраэдрическими ячейками SiO2 и Al2О3. Кроме того, эти цеолиты характеризуются своей рентгенограммой. Рентгенограмма имеет, по меньшей мере, дифракционные линии с d-расстояниями и относительными интенсивностями, приведенными в таблице А.Crystalline zeolites are characterized by a three-dimensional skeletal structure formed by at least tetrahedral SiO 2 and Al 2 O 3 cells. In addition, these zeolites are characterized by their roentgenogram. The X-ray diffraction pattern has at least diffraction lines with d-distances and relative intensities shown in Table A.

Таблица АTable a 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 3,86-4,223.86-4.22 22,87-20,9222.87-20.92 w-mw-m 7,60-7,847.60-7.84 11,62-11,2711.62-11.27 s-vss-vs 11,58-11,8611.58-11.86 7,64-7,467.64-7.46 w-mw-m 13,29-13,5413.29-13.54 6,65-6,536.65-6.53 mm 13,90-14,2013.90-14.20 6,36-6,236.36-6.23 ww 15,34-15,6815.34-15.68 5,77-5,655.77-5.65 mm 19,30-19,6519.30-19.65 4,60-4,514.60-4.51 mm 20,37-20,7320.37-20.73 4,35-4,284.35-4.28 m-sm-s 23,18-23,5423.18-23.54 3,83-3,783.83-3.78 m-sm-s 23,57-23,8923.57-23.89 3,77-3,723.77-3.72 s-vss-vs 24,68-25,0324.68-25.03 3,60-3,553.60-3.55 m-sm-s 26,84-27,2326.84-27.23 3,32-3,273.32-3.27 mm 28,15-28,5828.15-28.58 3,17-3,123.17-3.12 mm 31,25-31,7131.25-31.71 2,86-2,822.86-2.82 vsvs 33,37-33,7633.37-33.76 2,68-2,652.68-2.65 ww 35,89-36,3635.89-36.36 2,50-2,472,50-2,47 mm 48,05-48,5248.05-48.52 1,89-1,871.89-1.87 w-mw-m 51,38-51,9051.38-51.90 1,78-1,761.78-1.76 w-mw-m 55,35-56,0455.35-56.04 1,66-1,641.66-1.64 w-mw-m 58,08-58,6458.08-58.64 1,59-1,571.59-1.57 ww

Свежесинтезированный цеолит содержит в своих порах некоторые способные обмениваться или компенсирующие заряд катионы. Эти способные обмениваться катионы могут быть заменены другими катионами или в случае органических катионов они могут удаляться при нагревании в контролируемых условиях. Ионный обмен включает контактирование цеолитов с раствором, содержащим желаемый катион (в молярном избытке) в условиях обмена. Условия обмена включают температуру от 15 до 100°С и время от 20 мин до 50 час. Условия прокаливания включают температуру от 300 до 600°С и время от 2 до 24 час.Freshly synthesized zeolite contains in its pores some cations that can exchange or compensate for the charge. These exchangeable cations can be replaced by other cations or, in the case of organic cations, they can be removed by heating under controlled conditions. Ion exchange involves contacting zeolites with a solution containing the desired cation (in molar excess) under exchange conditions. Exchange conditions include a temperature of 15 to 100 ° C. and a time of 20 minutes to 50 hours. Calcination conditions include a temperature of 300 to 600 ° C. and a time of 2 to 24 hours.

Специальной обработкой для удаления органических катионов, которая приводит к аммониевой форме цеолита, является аммиачное прокаливание. Прокаливание в атмосфере аммиака может разрушать органические катионы предположительно до протонной формы, которая может нейтрализоваться аммиаком с образованием аммониевого катиона. Полученная аммониевая форма цеолита может быть затем подвергнута ионному обмену с целью получения какой-либо другой желаемой формы. Условия аммиачного прокаливания включают обработку в аммиачной атмосфере при температуре от 250 до 600°С и более предпочтительно от 250 до 450°С в течение времени от 10 мин до 5 час. При необходимости обработку можно выполнять в несколько стадий, осуществляемых в том же температурном интервале, так чтобы общее время пребывания в аммиачной атмосфере не превышало 5 час. При температурах выше 500°С обработка должна быть кратковременной - менее получаса и более предпочтительно в течение времени порядка 5-10 мин. Продолжительное прокаливание при температуре выше 500°С может привести наряду с целевым ионным обменом на аммоний к нежелательному деалюминированию и протекает в жестких условиях, так как бóльшая часть органозамещенного аммония разлагается при более низких температурах.A special treatment to remove organic cations, which leads to the ammonium form of the zeolite, is ammonia calcination. Calcination in an atmosphere of ammonia can destroy organic cations, presumably to a proton form, which can be neutralized by ammonia to form an ammonium cation. The obtained ammonium form of the zeolite can then be subjected to ion exchange in order to obtain any other desired form. Ammonia calcination conditions include treatment in an ammonia atmosphere at a temperature of from 250 to 600 ° C and more preferably from 250 to 450 ° C for a time of 10 minutes to 5 hours. If necessary, the processing can be performed in several stages, carried out in the same temperature range, so that the total residence time in the ammonia atmosphere does not exceed 5 hours. At temperatures above 500 ° C, the treatment should be short-term - less than half an hour and more preferably over a period of about 5-10 minutes. Prolonged calcination at temperatures above 500 ° C can lead to undesired dealumination along with targeted ion exchange for ammonium and proceeds under harsh conditions, since most organosubstituted ammonium decomposes at lower temperatures.

Форма UZM-16 после ионного обмена может быть описана эмпирической формулой:The form of UZM-16 after ion exchange can be described by the empirical formula:

Figure 00000006
Figure 00000006

где R, х, y и Е описаны выше и m′ имеет значение от 0 до 5,75, М' обозначает катион, выбираемый из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочноземельных металлов, редкоземельных металлов, иона водорода, иона аммония и их смесей, n′ обозначает средневзвешенную валентность М′ и варьирует от 1 до 3, r′ имеет значение от 0 до 5,75, r′+m′>0 и p обозначает средневзвешенную валентность R и варьирует от +1 до +2. Значение z′ дается формулой:where R, x, y, and E are described above and m ′ is from 0 to 5.75, M ′ is a cation selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, hydrogen ion, ammonium ion, and mixtures thereof , n ′ denotes the weighted average valency of M ′ and varies from 1 to 3, r ′ has a value from 0 to 5.75, r ′ + m ′> 0 and p denotes the weighted average valency of R and varies from +1 to +2. The value of z ′ is given by the formula:

z′=(m′·n′+r′·p+3+4·y)/2z ′ = (m ′ · n ′ + r ′ · p + 3 + 4 · y) / 2

Цеолиты UZM-16, представленные уравнением (2), могут быть далее обработаны с целью удаления алюминия и возможного введения кремния, в результате чего повышается отношение Si/Al и соответственно изменяются кислотность и ионообменные свойства цеолитов. Такие операции включают: а)осуществление контакта с фторсиликатным раствором или суспензией; b) прокаливание или пропарку с последующей кислотной экстракцией или ионным обменом; с) кислотную экстракцию или d) любое сочетание этих операций в произвольном порядке.The UZM-16 zeolites represented by equation (2) can be further processed to remove aluminum and possibly introduce silicon, as a result of which the Si / Al ratio increases and the acidity and ion-exchange properties of zeolites change accordingly. Such operations include: a) contacting with a fluorosilicate solution or suspension; b) calcination or steaming followed by acid extraction or ion exchange; c) acid extraction; or d) any combination of these operations in random order.

Фторсиликатная обработка известна в уровне техники и описана в US-A-6200463 В1, в котором цитируется US-A-4711770, где описан способ обработки цеолита фторсиликатной солью. Обычные условия такой обработки состоят в осуществлении контакта цеолита с раствором, содержащим фторсиликатную соль, такую как фторсиликат аммония (AFS) при температуре от 20 до 90°С.Fluorosilicate treatment is known in the art and is described in US-A-6,200,463 B1, which cites US-A-4,711,770, which describes a process for treating a zeolite with a fluorosilicate salt. Typical conditions for this treatment are to contact the zeolite with a solution containing a fluorosilicate salt, such as ammonium fluorosilicate (AFS) at a temperature of from 20 to 90 ° C.

Кислоты, которые можно использовать при проведении кислотной экстракции, включают (не ограничиваясь этим) минеральные кислоты, карбоксильные кислоты и их смеси. Примеры этих кислот включают серную кислоту, азотную кислоту, этилендиаминтетрауксусную кислоту (EDTA), лимонную кислоту, щавелевую кислоту и т.д. Концентрация кислоты, которая может быть использована, не является критичной, но удобно работать при концентрации от 1 до 80 мас.% и предпочтительно от 5 до 40 мас.%. Условия кислотной экстракции включают температуру от 10 до 100°С в течение времени от 10 мин до 24 час. После кислотной обработки цеолит UZM-16 выделяют, например, фильтрацией, промывают деионизованной водой и сушат при температуре от комнатной до 100°С. Цеолиты UZM-16, подвергнутые одной или более обработкам, посредством чего удаляется алюминий и, возможно, в скелет вводится кремний, далее будут называться UZM-16HS.Acids that can be used in carrying out acid extraction include, but are not limited to, mineral acids, carboxylic acids, and mixtures thereof. Examples of these acids include sulfuric acid, nitric acid, ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA), citric acid, oxalic acid, etc. The concentration of acid that can be used is not critical, but it is convenient to operate at a concentration of from 1 to 80 wt.% And preferably from 5 to 40 wt.%. Acid extraction conditions include a temperature of from 10 to 100 ° C. over a period of 10 minutes to 24 hours. After acid treatment, the UZM-16 zeolite is isolated, for example, by filtration, washed with deionized water and dried at room temperature to 100 ° C. UZM-16 zeolites subjected to one or more treatments, whereby aluminum is removed and, possibly, silicon is introduced into the skeleton, hereinafter referred to as UZM-16HS.

Достигаемая в результате кислотной экстракции степень деалюминирования зависит от формы катиона исходного UZM-16, а также от концентрации кислоты, времени и температуры, при которых проводится экстракция. Например, если в исходном UZM-16 содержатся органические катионы, степень деалюминирования будет невелика по сравнению с UZM-16, из которого органические катионы были удалены. Это может стать преимуществом, если цепью является деалюминирование только на поверхности UZM-16. Как отмечалось выше, удобные способы удаления органических катионов включают прокаливание, аммиачное прокаливание, пропарку и ионный обмен. Условия прокаливания, аммиачного прокаливания и ионного обмена определены выше. Условия пропарки включают температуру от 400 до 850°С с 1-100%-ным паром в течение времени от 10 мин до 48 час и предпочтительно при температуре от 500 до 600°С, концентрации пара от 5 до 50% и времени от 1 до 2 час.The degree of dealumination achieved as a result of acid extraction depends on the form of the cation of the starting UZM-16, as well as on the acid concentration, time and temperature at which the extraction is carried out. For example, if the original UZM-16 contains organic cations, the dealumination rate will be small compared to UZM-16, from which the organic cations were removed. This can be an advantage if the chain is dealumination only on the surface of the UZM-16. As noted above, convenient methods for removing organic cations include calcination, ammonia calcination, steaming and ion exchange. The conditions of calcination, ammonia calcination and ion exchange are defined above. Steaming conditions include a temperature of 400 to 850 ° C. with 1-100% steam over a period of 10 minutes to 48 hours and preferably at a temperature of 500 to 600 ° C., a steam concentration of 5 to 50% and a time of 1 to 2 hours

Следует подчеркнуть, что операции прокаливания и пропарки не только удаляют органические катионы, но и могут также деалюминировать цеолит. Таким образом, альтернативные воплощения для деалюминирования включают: операцию прокаливания с последующей кислотной экстракцией и пропарку с последующей кислотной экстракцией. Еще одно воплощение для деалюминирования включает прокаливание или пропарку исходного цеолита UZM-16 с последующей ионообменной обработкой. Само собой разумеется, кислотную экстракцию можно проводить одновременно, до или после ионного обмена.It should be emphasized that calcination and steaming operations not only remove organic cations, but can also dealuminate zeolite. Thus, alternative embodiments for dealumination include: an calcination operation followed by acid extraction and steaming followed by acid extraction. Another embodiment for dealumination involves calcining or steaming the initial zeolite UZM-16, followed by ion exchange treatment. Needless to say, acid extraction can be carried out simultaneously, before or after ion exchange.

Условия ионного обмена являются теми же самыми, что и определены выше, а именно температура от 15 до 100°С и время от 20 мин до 50 час. Ионный обмен может проводиться с раствором, включающим катион (М1'), выбираемый из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочноземельных металлов, редкоземельных металлов, иона водорода, иона аммония и их смесей. При проведении этого ионного обмена катион M1 обменивается на вторичный или отличный от него катион М1'. В одном из предпочтительных воплощений композицию UZM-16HS после стадий пропарки или прокаливания вводят в контакт с ионообменным раствором, содержащим аммониевую соль. В число примеров входят (но не ограничиваются этим) нитрат аммония, хлорид аммония, бромид аммония и ацетат аммония. Раствор, содержащий аммониевый ион, может в некоторых случаях содержать минеральную кислоту, такую как (не ограничиваясь этим) азотная, хлористоводородная, серная или их смеси. Концентрация минеральной кислоты такова, что ее количество обеспечивает отношение Н+ к NH4+ от 0 до 1. Этот обмен на ион аммония способствует удалению возможных загрязнений, остающихся в порах после операций пропарки и/или прокаливания.The ion exchange conditions are the same as defined above, namely the temperature is from 15 to 100 ° C and the time is from 20 minutes to 50 hours. The ion exchange can be carried out with a solution comprising a cation (M1 ′) selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, hydrogen ion, ammonium ion and mixtures thereof. During this ion exchange, the cation M1 is exchanged for a secondary or different cation M1 ′. In one preferred embodiment, the UZM-16HS composition is contacted after the steps of steaming or calcining with an ion exchange solution containing an ammonium salt. Examples include, but are not limited to, ammonium nitrate, ammonium chloride, ammonium bromide, and ammonium acetate. A solution containing ammonium ion may in some cases contain mineral acid, such as (but not limited to) nitric, hydrochloric, sulfuric, or mixtures thereof. The concentration of mineral acid is such that its amount provides a ratio of H + to NH 4 + from 0 to 1. This exchange for ammonium ion helps to remove possible contaminants remaining in the pores after steaming and / or calcining.

Из сказанного выше ясно, что с точки зрения эффективности условий процесса желательно, чтобы во время всего процесса деалюминирования в значительной степени сохранялась целостность структуры цеолитного кристалла и чтобы цеолит сохранял не менее 50%, предпочтительно не менее 70% и более предпочтительно не менее 90% своей первоначальной кристалличности. Удобный способ оценки кристалличности продуктов в сравнении с кристалличностью исходного материала состоит в сравнении относительных интенсивностей d-расстояний в соответствующих порошковых рентгенограммах. В качестве стандарта используют сумму интенсивностей (в произвольных единицах) пиков исходного материала над фоном, которую сравнивают с соответствующими интенсивностями пиков продуктов. Когда, например, численная сумма высот пиков молекулярно-ситового продукта составляет 85% от значения суммы интенсивностей пиков исходного цеолита, это означает сохранение 85% кристалличности. На практике принято использовать для этой цели только часть пиков, например пять или шесть из наиболее сильных пиков. Другими индикаторами сохранения кристалличности являются площадь поверхности и адсорбционная емкость. Эти тесты могут стать предпочтительными, когда замещенный металл значительно меняет, например усиливает, поглощение рентгеновских лучей образцом или когда пики подвергаются значительным сдвигам, как, например, в процессе деалюминирования.From the foregoing, it is clear that from the point of view of the efficiency of the process conditions, it is desirable that the integrity of the structure of the zeolite crystal is substantially preserved during the entire dealumination process and that the zeolite retains at least 50%, preferably at least 70% and more preferably at least 90% of its initial crystallinity. A convenient way to assess the crystallinity of products in comparison with the crystallinity of the starting material is to compare the relative intensities of the d-distances in the corresponding x-ray powder diffraction patterns. As a standard, the sum of the intensities (in arbitrary units) of the peaks of the starting material over the background is used, which is compared with the corresponding intensities of the product peaks. When, for example, the numerical sum of the peak heights of the molecular sieve product is 85% of the sum of the peak intensities of the initial zeolite, this means that 85% crystallinity is retained. In practice, it is customary to use only part of the peaks for this purpose, for example, five or six of the strongest peaks. Other indicators of crystallinity conservation are surface area and adsorption capacity. These tests may be preferred when the substituted metal changes significantly, for example enhances, the absorption of X-rays by the sample or when the peaks undergo significant shifts, such as during dealumination.

После какой-либо из описанных выше операций деалюминирования UZM-16HS обычно сушат и он может быть использован в различных процессах, как описано ниже. Заявителями обнаружено, что свойства UZM-16HS могут быть подвергнуты дальнейшему модифицированию с помощью одной или более дополнительных операций. К этим операциям относятся пропарка, прокаливание или ионный обмен, которые могут осуществляться отдельно или в любых комбинациях. К числу таких операций относятся (но не ограничиваются этим):After any of the dealumination operations described above, the UZM-16HS is usually dried and can be used in various processes, as described below. Applicants have discovered that the properties of UZM-16HS can be further modified using one or more additional steps. These operations include steaming, calcination or ion exchange, which can be carried out separately or in any combination. These operations include (but are not limited to):

пропарка→прокаливание→ионный обменsteaming → calcination → ion exchange

прокаливание→пропарка→ионный обменcalcination → steaming → ion exchange

ионный обмен→прокаливание→пропаркаion exchange → calcination → steaming

ионный обмен→пропарка→прокаливаниеion exchange → steaming → calcination

пропарка→прокаливаниеsteaming → calcination

Чтобы образовать цеолиты изобретения, хотя и не обязательно с одним и тем же результатом, описанная выше операция деалюминирования может быть скомбинирована в любом порядке. Следует подчеркнуть, что определенная последовательность операций, например обработка фторсиликатом аммония, кислотная экстракция, пропарка, прокаливание и т.д., могут повторяться столько раз, сколько необходимо для получения желаемых свойств. Само собой разумеется, повторяться может и одна из операций без повторения других, например повторение обработки фторсиликатом аммония два или более раз перед проведением пропарки или прокаливания и т.п. Наконец, последовательность и/или повторение операций будет определять свойства конечной композиции UZM-16HS.In order to form the zeolites of the invention, although not necessarily with the same result, the dealumination operation described above can be combined in any order. It should be emphasized that a certain sequence of operations, for example, treatment with ammonium fluorosilicate, acid extraction, steaming, calcination, etc., can be repeated as many times as necessary to obtain the desired properties. It goes without saying that one of the operations can be repeated without repeating the others, for example, repeating the treatment with ammonium fluorosilicate two or more times before steaming or calcining, etc. Finally, the sequence and / or repetition of operations will determine the properties of the final UZM-16HS composition.

Полученный выше UZM-16HS описывается эмпирической формулой (для безводной формы):The UZM-16HS obtained above is described by the empirical formula (for the anhydrous form):

Figure 00000007
Figure 00000007

где M1 обозначает, по меньшей мере, один способный обмениваться катион, выбираемый из группы, состоящей из щелочных, щелочноземельных металлов, редкоземельных металлов, иона аммония, иона водорода и их смесей, а представляет мольное отношение M1 к (Al+Е) и варьирует от 0,01 до 50, n обозначает средневзвешенную валентность M1 и имеет значение от +1 до +3, Е обозначает элемент, выбираемый из группы, состоящей из галлия, железа, бора, хрома, индия и их смесей, x обозначает мольную долю Е и варьирует от 0 до 1,0, y′ обозначает мольное отношение Si к (Al+Е) и варьирует от более чем 3,0 до практически чистого оксида кремния и z′′ обозначает мольное отношение О к (Al+Е) и имеет значение, которое определяется уравнением:where M1 denotes at least one exchangeable cation selected from the group consisting of alkali, alkaline earth metals, rare earth metals, ammonium ion, hydrogen ion and mixtures thereof, and represents a molar ratio of M1 to (Al + E) and varies from 0.01 to 50, n denotes the weighted average valency of M1 and has a value from +1 to +3, E denotes an element selected from the group consisting of gallium, iron, boron, chromium, indium and mixtures thereof, x denotes the mole fraction of E and varies from 0 to 1.0, y ′ denotes the molar ratio of Si to (Al + E) and varies from more than 3.0 to practically pure silicon oxide and z ″ denotes the molar ratio of O to (Al + E) and has a value that is determined by the equation:

z′′=(a·n+3+4·y')/2;z ′ ′ = (a · n + 3 + 4 · y ') / 2;

причем цеолит отличается тем, что он обладает рентгенограммой, имеющей, по меньшей мере, d-расстояния и относительные интенсивности, приведенные в таблице В.moreover, the zeolite is characterized in that it has an x-ray having at least d-distances and relative intensities shown in table B.

Таблица ВTable B 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 7,70-8,407.70-8.40 11,47-10,5211.47-10.52 m-vsm-vs 11,70-12,1011.70-12.10 7,56-7,317.56-7.31 ww 13,35-14,5613.35-14.56 6,63-6,086.63-6.08 s-vss-vs 20,60-21,7020.60-21.70 4,31-4,094.31-4.09 ww 24,60-25,6524.60-25.65 3,62-3,473.62-3.47 m-sm-s

Под практически чистым оксидом кремния подразумевается такой оксид кремния, из решетки которого удален практически весь алюминий и/или металлы Е. Хорошо известно, что практически невозможно удалить весь алюминий и/или металл Е. В численном выражении цеолит является практически чистым оксидом кремния тогда, когда y′ имеет значение, по меньшей мере, 3000, предпочтительно 10000 и наиболее предпочтительно 20000. Таким образом, пределы для y′ составляют от 3 до 3000, предпочтительно от более чем 10 до 3000; от 3 до 10000, предпочтительно более чем от 10 до 10000 и от 3 до 20000, предпочтительно более чем от 10 до 20000.By practically pure silicon oxide is meant such silicon oxide from which almost all aluminum and / or metals E are removed from the lattice. It is well known that it is practically impossible to remove all aluminum and / or metal E. In numerical terms, zeolite is almost pure silicon oxide when y ′ has a value of at least 3000, preferably 10000 and most preferably 20,000. Thus, the limits for y ′ are from 3 to 3000, preferably from more than 10 to 3000; from 3 to 10,000, preferably from more than 10 to 10,000 and from 3 to 20,000, preferably from more than 10 to 20,000.

При указании здесь пропорций исходного материала для цеолита или адсорбционных свойств цеолитного продукта и т.п., если не оговорено особо, будет предполагаться «безводное состояние» цеолита. Выражение «безводное состояние» применяется здесь по отношению к цеолиту, в значительной степени не содержащему как физически адсорбированной, так и от химически адсорбированной воды.When specifying here the proportions of the starting material for the zeolite or the adsorption properties of the zeolite product, etc., unless otherwise specified, a “anhydrous state” of the zeolite will be assumed. The expression “anhydrous state” is used here with respect to a zeolite, which to a large extent does not contain both physically adsorbed and chemically adsorbed water.

Цеолиты настоящего изобретения (как UZM-16, так и UZM-16HS) способны разделять смеси молекулярных частиц по размеру молекул (кинетическому диаметру) или по степени полярности молекулярных частиц. Когда разделение молекулярных частиц основано на размере молекул, разделение производится за счет того, что меньшие молекулярные частицы входят в внутрикристаллическое пустое пространство, в которое не могут попасть более крупные частицы. Кинетические диаметры различных молекул, таких как кислород, азот, диоксид углерода, оксид углерода, приведены в D.W.Breck, Zeolite Molecular Sieves (цеолитные молекулярные сита), John Wiley and Sons (1974), p.636.The zeolites of the present invention (both UZM-16 and UZM-16HS) are able to separate mixtures of molecular particles by the size of the molecules (kinetic diameter) or by the degree of polarity of the molecular particles. When the separation of molecular particles is based on the size of the molecules, the separation is due to the fact that smaller molecular particles enter the intracrystalline empty space into which larger particles cannot enter. The kinetic diameters of various molecules, such as oxygen, nitrogen, carbon dioxide, carbon monoxide, are given in D.W. Breck, Zeolite Molecular Sieves (zeolite molecular sieves), John Wiley and Sons (1974), p.636.

Кристаллические микропористые композиции настоящего изобретения (как UZM-16, так и UZM-16HS), свежесинтезированные, после прокаливания или после любой из указанных выше обработок, могут быть использованы в качестве катализаторов или носителей катализаторов в процессах конверсии углеводородов. Процессы конверсии углеводородов хорошо известны в технике и включают реакции с раскрытием кольца, крекинг, гидрокрекинг, алкилирование как ароматических соединений, так и изопарафинов, изомеризацию, полимеризацию, реформинг, депарафинизацию, гидрогенизацию, дегидрогенизацию, трансалкилирование, дезалкилирование, гидратацию, дегидратацию, гидроочистку, гидродеазотирование, гидродесульфуризацию, метанирование и процесс конверсии синтез-газа. Конкретные условия реакции и типы сырья, которые могут быть использованы в этих процессах, приведены в US-A-4310440 и US-A-4440871. Предпочтительным процессом конверсии углеводородов является процесс с раскрытием кольца, в котором циклические углеводороды превращаются в нециклические углеводороды, т.е. линейные или разветвленные углеводороды.Crystalline microporous compositions of the present invention (both UZM-16 and UZM-16HS), freshly synthesized, after calcination, or after any of the above treatments, can be used as catalysts or catalyst supports in hydrocarbon conversion processes. Hydrocarbon conversion processes are well known in the art and include ring opening reactions, cracking, hydrocracking, alkylation of both aromatic compounds and isoparaffins, isomerization, polymerization, reforming, dewaxing, hydrogenation, dehydrogenation, transalkylation, dealkylation, hydration, dehydration, hydrotreating, hydrodesulfurization, methanation, and synthesis gas conversion process. The specific reaction conditions and types of raw materials that can be used in these processes are given in US-A-4,310,440 and US-A-4,440,871. A preferred hydrocarbon conversion process is a ring opening process in which cyclic hydrocarbons are converted to non-cyclic hydrocarbons, i.e. linear or branched hydrocarbons.

Эти кристаллические микропористые композиции могут катализировать и другие реакции, в том числе катализируемое основаниями алкилирование боковых цепей алкилароматических соединений, реакции альдольной конденсации, изомеризацию двойной связи олефинов и изомеризацию ацетиленов, дегидрогенизацию спиртов и димеризацию олефинов, олигомеризацию и превращение спиртов в олефины. Формы этих материалов с обмененными ионами могут с успехом катализировать восстановление NOx до N2 в автомобильных и промышленных выхлопах. Некоторые из условий реакции и типов сырья, которые могут быть использованы в этих процессах, приведены в US-A-5015796 и в Н.Pines, THE CHEMISTRY OF CATALYTIC HYDROCARBON CONVERSIONS (Химия каталитической конверсии углеводородов). Academic Press (1981), pp.123-124 и содержащихся там ссылках.These crystalline microporous compositions can also catalyze other reactions, including base-catalyzed alkylation of the side chains of alkyl aromatic compounds, aldol condensation reactions, isomerization of the olefin double bond and isomerization of acetylenes, dehydrogenation of alcohols and dimerization of olefins, oligomerization and conversion of alcohols to olefins. Forms of these materials with exchanged ions can successfully catalyze the reduction of NO x to N 2 in automobile and industrial exhausts. Some of the reaction conditions and the types of feed that can be used in these processes are given in US-A-5015796 and H. Pines, THE CHEMISTRY OF CATALYTIC HYDROCARBON CONVERSIONS (Chemistry of catalytic conversion of hydrocarbons). Academic Press (1981), pp. 123-124 and the references therein.

Приведенные в следующих ниже примерах (и, кроме того, в таблицах) рентгенограммы получены с помощью методов порошкового рентгеноструктурного анализа. Источником излучения была рентгеновская трубка высокой интенсивности, работающая при 45 кВ и 35 мА. Дифракционная картина от К-α-излучения меди получена с помощью соответствующих компьютерных методов. Плоские спрессованные порошковые образцы непрерывно сканировались со скоростью 2°(2θ) в минуту от 2° до 70° (2θ). Межплоскостные расстояния (d) в ангстремах получены на основании положения дифракционных пиков, выраженных в 2θ, где θ означает угол Брэгга, каким он представляется из оцифрованных данных. Интенсивности определяли на основании интегрированной площади дифракционных пиков после вычитания фона, где «Io» является интенсивностью наиболее сильной линии, или пика, а «I» является интенсивностью каждого из остальных пиков.The X-ray patterns shown in the following examples (and, moreover, in the tables) were obtained using powder X-ray diffraction analysis methods. The radiation source was a high-intensity X-ray tube operating at 45 kV and 35 mA. The diffraction pattern from the K-α radiation of copper was obtained using appropriate computer methods. Flat pressed powder samples were continuously scanned at a speed of 2 ° (2θ) per minute from 2 ° to 70 ° (2θ). Interplanar distances (d) in angstroms are obtained based on the position of the diffraction peaks expressed in 2θ, where θ means the Bragg angle, as it is presented from the digitized data. The intensities were determined based on the integrated area of the diffraction peaks after subtracting the background, where “I o ” is the intensity of the strongest line or peak, and “I” is the intensity of each of the other peaks.

Как известно специалистам в данной области, определение параметра 2θ сопряжено с человеческими и механическими ошибками, которые в сумме могут привести к погрешности ±0,4 для каждого приводимого значения 2θ и до ±0,5 для приводимых значений нанокристаллических материалов. Эта погрешность проявляется естественно и в приводимых значениях d-расстояний, которые рассчитывают из значений θ. Эта погрешность является общей для всей данной области и поэтому не мешает отличать кристаллические материалы настоящего изобретения один от другого и от композиций предшествующего уровня техники. В некоторых приведенных рентгенограммах относительные интенсивности d-расстояний указаны с помощью обозначений vs, s, m и w, которые означают «очень сильный», «сильный», «средний» и «слабый» соответственно. Выраженные в единицах величины 100×I/Io указанные выше обозначения оцениваются как: w=0-15, m=15-60, s=60-80 и vs=80-100. В некоторых случаях чистота синтезированного продукта может быть оценена на основании порошковой рентгенограммы. Так, например, если считается, что образец чистый, то при этом лишь предполагается, что в рентгенограмме образца отсутствуют линии, приписываемые кристаллическим примесям, но при этом речь не идет об отсутствии аморфных материалов.As is known to specialists in this field, the determination of the parameter 2θ is associated with human and mechanical errors, which in total can lead to errors of ± 0.4 for each given value of 2θ and up to ± 0.5 for the reduced values of nanocrystalline materials. This error also manifests itself naturally in the reducible values of d-distances, which are calculated from the values of θ. This error is common to the entire field and therefore does not interfere with distinguishing the crystalline materials of the present invention from one another and from compositions of the prior art. In some radiographs, the relative intensities of the d-distances are indicated using the notation vs, s, m, and w, which mean “very strong”, “strong”, “medium” and “weak”, respectively. Expressed in units of 100 × I / I o, the above designations are evaluated as: w = 0-15, m = 15-60, s = 60-80 and vs = 80-100. In some cases, the purity of the synthesized product can be estimated based on a powder x-ray. So, for example, if it is believed that the sample is clean, then it is only assumed that in the X-ray diffraction pattern of the sample there are no lines attributed to crystalline impurities, but this does not mean the absence of amorphous materials.

Для более полного иллюстрирования изобретения приводятся следующие примеры. Следует иметь в виду, что эти примеры являются только иллюстрацией и не предназначены для неуместного в данном случае ограничения широкого объема изобретения, которое дается в прилагаемой формуле изобретения.To more fully illustrate the invention, the following examples are provided. It should be borne in mind that these examples are only illustrative and are not intended to inappropriately limit the wide scope of the invention, which is given in the attached claims.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

Алюмосиликатную реакционную смесь получают добавлением 2,33 г Al(O-sec-Bu)3 (95+%) к 63,35 г BzTMAOH (40%) при интенсивном перемешивании, после чего добавляют 28 г коллоидного кремнезема (LUDOX™ AS-40, 40% SiO2). Далее, к алюмосиликатной реакционной смеси при непрерывном перемешивании медленно прибавляют 6 г воды. Смесь гомогенизуют в течение еще 30 мин с помощью высокоскоростной мешалки и размещают по трем футерованным тефлоном автоклавам, которые помещают в печь при 125°С и автоклавируют там смеси в течение 3, 6 и 10 суток при самопроизвольном давлении. Твердые продукты выделяют фильтрацией, промывают деионизованной водой и сушат при 95°С.The aluminosilicate reaction mixture was prepared by adding 2.33 g of Al (O-sec-Bu) 3 (95 +%) to 63.35 g of BzTMAOH (40%) with vigorous stirring, after which 28 g of colloidal silica (LUDOX ™ AS-40 , 40% SiO 2 ). Next, 6 g of water was slowly added to the aluminosilicate reaction mixture with continuous stirring. The mixture is homogenized for another 30 minutes using a high-speed stirrer and placed in three Teflon-lined autoclaves, which are placed in an oven at 125 ° C and the mixtures are autoclaved there for 3, 6 and 10 days under spontaneous pressure. Solid products are isolated by filtration, washed with deionized water and dried at 95 ° C.

Продукты трех реакций показали рентгенограмму, характерную для цеолита, обозначаемого UZM-16. Репрезентативные дифракционные линии 3-дневого образца показаны в приведенной ниже таблице 1. Площадь поверхности БЕТ прокаленного материала, определенная по адсорбции N2, составила 523 м2/г, а объем микропор 0,26 см3/г.The products of the three reactions showed an x-ray characteristic of the zeolite designated UZM-16. Representative diffraction lines of a 3-day sample are shown in Table 1 below. The surface area of the BET of the calcined material, determined by N 2 adsorption, was 523 m 2 / g and the micropore volume was 0.26 cm 3 / g.

Таблица 1Table 1 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 4,104.10 21,4921.49 mm 7,687.68 11,5011.50 ss 11,6611.66 7,587.58 ww 13,3813.38 6,616.61 mm 14,0014.00 6,326.32 ww 15,4815.48 5,725.72 mm 19,4619.46 4,564,56 mm 20,5620.56 4,324.32 ss 23,3623.36 3,803.80 ss 23,7223.72 3,753.75 vsvs 24,8024.80 3,593,59 ss 27,0227.02 3,303.30 mm 28,3228.32 3,153.15 mm 30,6530.65 2,912.91 ww 31,4231,42 2,842.84 vsvs 33,5233.52 2,672.67 ww 36,0836.08 2,492.49 mm 41,0041.00 2,202.20 ww 42,9242.92 2,112.11 ww 43,6843.68 2,072.07 ww 45,9245.92 1,971.97 ww 48,2848.28 1,881.88 mm 49,8649.86 1,831.83 ww 51,6251.62 1,771.77 ww 54,1454.14 1,691,69 ww 55,9055.90 1,641,64 mm 58,4258.42 1,581,58 ww 61,6961.69 1,501,50 ww 63,7663.76 1,461.46 ww 65,4065.40 1,431.43 ww 69,0069.00 1,361.36 ww

Отличие UZM-16 от структуры оффретита выявляется также с помощью дифракции электронов. Фиг.1 показывает сравнение электронограмм UZM-16 (фиг.1В) и оффретита (Фиг.1А), взятых вдоль плоскости [110] и показанных в указанной плоскости в направлениях (001) и

Figure 00000008
. Ясно, что периодичность в направлениях
Figure 00000008
у UZM-16 отличается от той же периодичности у оффретита и что межплоскостное расстояние больше в три раза. Представленная здесь электронограмма соответствует электронограммам, приводимым в литературе для той же самой ориентации (J.V.Sanders, M.L.Ocelli, R.A.Innes, S.S.Pollack, Studies in Surface Sciences and Catalysis, Ed. Y.Murakami, A.Iijima, and J.W.Ward, Elsevier, New York, 28, 429 (1986)).The difference between UZM-16 and the structure of offretitis is also detected by electron diffraction. Figure 1 shows a comparison of electron diffraction patterns of UZM-16 (Fig. 1B) and offretitis (Fig. 1A) taken along the [110] plane and shown in the indicated plane in the (001) directions and
Figure 00000008
. Clearly, the frequency in the directions
Figure 00000008
UZM-16 differs from the same frequency for offretitis and that the interplanar spacing is three times greater. The electron diffraction pattern presented here corresponds to electron diffraction patterns cited in the literature for the same orientation (JV Sanders, MLOcelli, RAInnes, SSPollack, Studies in Surface Sciences and Catalysis, Ed. Y. Murakami, A. Iijima, and JWWard, Elsevier, New York, 28, 429 (1986)).

Бóльшее межплоскостное расстояние можно легко наблюдать на изображениях решетки UZM-16. Фиг.2 показывает изображение решетки, взятое вдоль [110]. Края решетки в вертикальном направлении на изображении соответствуют 19,3 Å, указанным с помощью отражения при 1/3

Figure 00000008
на фиг.1b. Это расстояние втрое больше
Figure 00000009
расстояния, которое можно ожидать у оффретита и которое было бы равным 6,65 Å.Greater interplanar spacings can be easily observed on images of the UZM-16 grating. Figure 2 shows a lattice image taken along [110]. The edges of the grating in the vertical direction in the image correspond to 19.3 Å indicated by reflection at 1/3
Figure 00000008
on fig.1b. This distance is three times greater
Figure 00000009
the distance that can be expected from offretitis and which would be equal to 6.65 Å.

ПРИМЕР 2EXAMPLE 2

Этот пример демонстрирует получение UZM-16, его модифицирование прокаливанием, ионный обмен и пропарку с образованием UZM-16HS с последующим дополнительным модифицированием с помощью кислотной экстракции, в результате чего образуется еще один вариант UZM-16HS. Алюмосиликатную реакционную смесь приготовляют добавлением 35,21 г Al(O-sec-Bu)3 (95+%) к 927,47 г BzTMAOH (40%) при интенсивном перемешивании. После растворения алюминиевого реагента добавляют 416,45 г коллоидного кремнезема (LUDOX™ AS-40, 40% SiO2) и гомогенизуют образовавшуюся смесь в течение 30 мин с помощью высокоскоростной мешалки. Смесь кристаллизуют при 125°С в течение 6 суток в перемешиваемом 2-л реакторе PARR™ при самопроизвольном давлении. Твердые продукты выделяют фильтрацией, промывают деионизованной водой и сушат при 95°С. С помощью порошкового рентгеноструктурного анализа идентифицируют продукт как UZM-16. Характеристические для рентгенограммы дифракционные линии представлены в приведенной ниже таблице 2. Элементный анализ показал, что этот родственный UZM-16 материал характеризуется отношением Si/Al, равным 5,83. Порцию 62,5 г UZM-16 вначале прокаливают в токе азота, постепенно повышая температуру до 250°С со скоростью 1°С/мин с выдержкой при 250°С в течение 2 час, после чего температуру постепенно повышают до 500°С со скоростью 1°С/мин, выдерживают 3 часа при 500°С, заменяют атмосферу на ток воздуха и выдерживают при 500°С еще 3 часа. Площадь поверхности БЕТ прокаленного материала составила 676 м2/г, а объем микропор 0,33 см3/г. Порцию 51 г прокаленного материала подвергают обмену на аммоний, суспендируя ее в растворе, содержащем 52 г NH4NO3, растворенного в 500 г деионизованной воды. Взвесь нагревают в течение 7 час до 85°С и затем выделяют фильтрацией и тщательно промывают деионизованной водой. Ионный обмен повторяют еще два раза, но в течение только 2,5 час при 85°С.This example demonstrates the preparation of UZM-16, its modification by calcination, ion exchange and steaming to form UZM-16HS, followed by further modification by acid extraction, resulting in another variant of UZM-16HS. The aluminosilicate reaction mixture was prepared by adding 35.21 g of Al (O-sec-Bu) 3 (95 +%) to 927.47 g of BzTMAOH (40%) with vigorous stirring. After dissolving the aluminum reagent, 416.45 g of colloidal silica (LUDOX ™ AS-40, 40% SiO 2 ) is added and the resulting mixture is homogenized for 30 minutes using a high-speed stirrer. The mixture was crystallized at 125 ° C. for 6 days in a stirred 2 L PARR ™ reactor under spontaneous pressure. Solid products are isolated by filtration, washed with deionized water and dried at 95 ° C. Using powder x-ray analysis, the product is identified as UZM-16. The diffraction lines characteristic of the X-ray diffraction pattern are presented in Table 2 below. Elemental analysis showed that this related UZM-16 material is characterized by a Si / Al ratio of 5.83. A portion of 62.5 g of UZM-16 is first calcined in a stream of nitrogen, gradually raising the temperature to 250 ° C at a rate of 1 ° C / min with holding at 250 ° C for 2 hours, after which the temperature is gradually raised to 500 ° C at a speed 1 ° C / min, incubated for 3 hours at 500 ° C, replace the atmosphere with an air current and incubated at 500 ° C for another 3 hours. The BET surface area of the calcined material was 676 m 2 / g, and the micropore volume was 0.33 cm 3 / g. A portion of 51 g of calcined material is exchanged for ammonium, suspending it in a solution containing 52 g of NH 4 NO 3 dissolved in 500 g of deionized water. The suspension is heated for 7 hours to 85 ° C and then isolated by filtration and washed thoroughly with deionized water. The ion exchange is repeated two more times, but for only 2.5 hours at 85 ° C.

Порцию 40 г подвергнутого обмену на аммоний прокаленного UZM-16 пропаривают 2 часа при 600°С 50%-ным паром, используя горизонтальный пропариватель. Продукт идентифицируют как UZM-16HS с помощью порошкового рентгеноструктурного анализа. Характеристические дифракционные линии этого продукта показаны в приведенной ниже таблице 2. Измерения адсорбции азота дали для пропаренного подвергнутого обмену на аммоний материала UZM-16HS площадь поверхности БЕТ 424 м2/г и объем микропор 0,20 см3/г.A portion of 40 g of calcined UZM-16 exchanged for ammonium is steamed for 2 hours at 600 ° C. with 50% steam using a horizontal steamer. The product is identified as UZM-16HS by X-ray powder analysis. The characteristic diffraction lines of this product are shown in Table 2 below. Nitrogen adsorption measurements were obtained for the steamed UZM-16HS exchanged ammonium material for a BET surface area of 424 m 2 / g and a micropore volume of 0.20 cm 3 / g.

Порцию 20 г полученного пропаркой UZM-16HS дополнительно обрабатывают кислотой. Кислотный раствор приготовляют растворением 19,7 г HNO3 (69%) в 350 г деионизованной воды. Перед добавлением пропаренного UZM-16 раствор нагревают до 90°С. Образовавшуюся взвесь перемешивают 1 час при 90°С. Продукт выделяют фильтрацией, промывают деионизованной водой и сушат при 98°С. Модифицированный продукт определяется как UZM-16HS с помощью порошкового рентгеноструктурного анализа. Характеристические дифракционные линии показаны в приведенной ниже таблице 2. Элементные анализы пропаренного, промытого кислотой продукта дали значение Si/Al, равное 14,76.A portion of 20 g of the obtained steaming UZM-16HS is further treated with acid. An acidic solution is prepared by dissolving 19.7 g of HNO 3 (69%) in 350 g of deionized water. Before adding steamed UZM-16, the solution is heated to 90 ° C. The resulting suspension is stirred for 1 hour at 90 ° C. The product was isolated by filtration, washed with deionized water and dried at 98 ° C. A modified product is defined as UZM-16HS using X-ray powder diffraction analysis. Characteristic diffraction lines are shown in Table 2 below. Elemental analyzes of the steamed, acid-washed product gave a Si / Al value of 14.76.

Таблица 2table 2 UZM-16UZM-16 UZM-16HS (пропаренный обмененный на аммоний прокаленный UZM-16)UZM-16HS (steamed exchanged for ammonium calcined UZM-16) UZM-16HS (экстрагированный кислотой, обмененный на аммоний прокаленный UZM-16)UZM-16HS (acid extracted, exchanged for ammonium calcined UZM-16) 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 4,044.04 21,8521.85 mm 7,727.72 11,4411.44 vsvs 7,947.94 11,1311.13 vsvs 8,188.18 10,8010.80 mm 11,7211.72 7,557.55 ww 11,8611.86 7,467.46 ww 11,9611.96 7,397.39 ww 13,4013.40 6,606.60 MM 13,6413.64 6,486.48 ss 14,0414.04 6,306.30 WW 14,3014.30 6,196.19 mm 14,2614.26 6,216.21 vsvs 15,5215,52 5,715.71 MM 19,4819.48 4,554,55 MM 19,1819.18 4,624.62 ww 20,5820.58 4,314.31 SS 20,9820.98 4,234.23 ww 21,3221.32 4,164.16 ww 23,3823.38 3,803.80 MM 23,6723.67 3,763.76 ww 23,7623.76 3,743.74 vsvs 23,9823.98 3,713.71 ww 24,3424.34 3,653.65 ww 24,8624.86 3,583,58 ss 25,0225.02 3,563.56 mm 25,2525.25 3,523.52 mm 27,0627.06 3,293.29 mm 28,3428.34 3,153.15 mm 30,6230.62 2,922.92 ww 31,4631.46 2,842.84 vsvs 31,8431.84 2,812.81 mm 33,5633.56 2,672.67 ww 36,0836.08 2,492.49 mm 41,0841.08 2,202.20 ww 42,9242.92 2,42,4 ww 43,6043.60 2,072.07 ww 45,8845.88 1,981.98 ww 48,2648.26 1,881.88 mm 48,9948,99 1,861.86 ww 49,9249.92 1,831.83 ww 51,6451.64 1,771.77 mm 54,1454.14 1,691,69 ww 55,8055.80 1,651.65 mm 58,4058.40 1,581,58 ww 61,6661.66 1,501,50 ww 63,6863.68 1,461.46 ww 65,5265.52 1,421.42 ww 67,9967,99 1,381.38 ww 68,9168.91 1,361.36 ww

ПРИМЕР 3EXAMPLE 3

Алюмосиликатную реакционную смесь получают добавлением 35,21 г Al(O-sec-Bu)3 (95+%) к 927,47 г BzTMAOH (40%) при интенсивном перемешивании. После растворения алюминиевого реагента добавляют 416,45 г коллоидного кремнезема (LUDOX™ AS-40, 40% SiO2) и гомогенизуют образовавшуюся смесь в течение 30 мин с помощью высокоскоростной мешалки. Смесь кристаллизуют при 105°С в течение 12 суток в 2-л перемешиваемом реакторе PARR™ при самопроизвольном давлении. Твердый продукт выделяют фильтрацией, промывают деионизованной водой и сушат при 95°С. С помощью порошкового рентгеноструктурного анализа идентифицируют продукт как UZM-16. Характеристические для рентгенограммы дифракционные линии представлены в приведенной ниже таблице 3. Элементный анализ показал, что эта родственная UZM-16 композиция характеризуется отношением Si/Al, равным 5,7. Продукт вначале прокаливают в атмосфере азота, постепенно повышая температуру до 350°С со скоростью 1°С/мин с выдержкой при 350°С в течение 1 часа, после чего температуру постепенно повышают до 500°С со скоростью 1°С/мин, выдерживают 6 час при 500°С, заменяют атмосферу на воздух и выдерживают при 500°С еще 6 час. Площадь поверхности БЕТ прокаленного материала составила 574 м2/г, а объем микропор 0,24 см3/г. Порцию 98 г прокаленного материала подвергают обмену на аммоний, суспендируя ее в растворе, содержащем 100 г NH4NO3, растворенного в 1000 г деионизованной воды. Взвесь нагревают в течение 5 час до 80°С, продукт выделяют фильтрацией и тщательно промывают деионизованной водой. Ионный обмен повторяют еще 3 раза.The aluminosilicate reaction mixture was prepared by adding 35.21 g of Al (O-sec-Bu) 3 (95 +%) to 927.47 g of BzTMAOH (40%) with vigorous stirring. After dissolving the aluminum reagent, 416.45 g of colloidal silica (LUDOX ™ AS-40, 40% SiO 2 ) is added and the resulting mixture is homogenized for 30 minutes using a high-speed stirrer. The mixture was crystallized at 105 ° C. for 12 days in a 2 L stirred PARR ™ reactor under spontaneous pressure. The solid product is isolated by filtration, washed with deionized water and dried at 95 ° C. Using powder x-ray analysis, the product is identified as UZM-16. The diffraction lines characteristic of the X-ray diffraction pattern are presented in Table 3 below. Elemental analysis showed that this related UZM-16 composition is characterized by a Si / Al ratio of 5.7. The product is first calcined in a nitrogen atmosphere, gradually raising the temperature to 350 ° C at a rate of 1 ° C / min with exposure at 350 ° C for 1 hour, after which the temperature is gradually raised to 500 ° C at a speed of 1 ° C / min 6 hours at 500 ° C, replace the atmosphere with air and incubated at 500 ° C for another 6 hours. The BET surface area of the calcined material was 574 m 2 / g and the micropore volume was 0.24 cm 3 / g. A portion of 98 g of calcined material is exchanged for ammonium, suspending it in a solution containing 100 g of NH 4 NO 3 dissolved in 1000 g of deionized water. The suspension is heated for 5 hours to 80 ° C, the product is isolated by filtration and washed thoroughly with deionized water. Ion exchange is repeated 3 more times.

Порцию 18 г подвергнутого обмену на аммоний прокаленного UZM-16 пропаривают 2 часа при 600°С 50%-ным паром, используя горизонтальный пропариватель. 12 г этого пропаренного материала дополнительно экстрагируют кислотой. Кислотный раствор приготовляют разбавлением 10 г HNO3 (69%) в 300 г деионизованной воды. Перед добавлением пропаренного, подвергнутого обмену на аммоний UZM-16 раствор нагревают до 90°С. Продукт выделяют фильтрацией, промывают деионизованной водой и сушат при 98°С. Модифицированный продукт определяется как UZM-16HS с помощью порошкового рентгеноструктурного анализа. Характеристические дифракционные линии продукта показаны в таблице 3. Элементные анализы показали, что деалюминированный продукт характеризуется отношением Si/Al, равным 11,56. Измерения адсорбции азота показали, что площадь поверхности БЕТ составляет 466 м2/г, а объем микропор 0,19 см3/г.A portion of 18 g of calcined UZM-16 exchanged for ammonium was steamed for 2 hours at 600 ° C. with 50% steam using a horizontal steamer. 12 g of this steamed material is further extracted with acid. An acidic solution is prepared by diluting 10 g of HNO 3 (69%) in 300 g of deionized water. Before adding steamed, exchanged for ammonia UZM-16, the solution is heated to 90 ° C. The product was isolated by filtration, washed with deionized water and dried at 98 ° C. A modified product is defined as UZM-16HS using X-ray powder diffraction analysis. The characteristic diffraction lines of the product are shown in Table 3. Elemental analyzes showed that the dealuminated product was characterized by a Si / Al ratio of 11.56. Measurements of nitrogen adsorption showed that the BET surface area is 466 m 2 / g and the micropore volume is 0.19 cm 3 / g.

Таблица 3Table 3 UZM-16UZM-16 UZM-16HS (экстрагированный кислотой, пропаренный и обмененный на аммоний прокаленный UZM-16)UZM-16HS (acid extracted, steamed and exchanged for ammonium calcined UZM-16) 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io, %I / I o ,% 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 3,933.93 22,4922.49 ww 7,667.66 11,5311.53 ss 8,088.08 10,9310.93 mm 11,7011.70 7,567.56 ww 11,8411.84 7,477.47 ww 13,3813.38 6,616.61 mm 13,8413.84 6,396.39 vsvs 14,0014.00 6,326.32 ww 15,4415.44 5,735.73 mm 19,4419.44 4,564,56 mm 19,8819.88 4,464.46 ww 20,5620.56 4,324.32 mm 21,0821.08 4,214.21 ww 23,3223.32 3,813.81 ss 23,7623.76 3,743.74 ss 24,8224.82 3,583,58 vsvs 25,0625.06 3,553,55 mm 27,0527.05 3,293.29 mm 28,3228.32 3,153.15 mm 31,4831.48 2,842.84 vsvs 31,8031.80 2,812.81 ww 33,5833.58 2,672.67 ww 36,2236.22 2,482.48 ww 48,2448.24 1,891.89 ww 49,8349.83 1,831.83 ww 51,6451.64 1,771.77 mm 55,5855.58 1,651.65 mm 58,3458.34 1,581,58 ww 61,5861.58 1,501,50 ww 63,6963.69 1,461.46 ww 65,4365,43 1,431.43 ww 68,0268.02 1,381.38 ww 68,8368.83 1,361.36 ww

Claims (9)

1. Микропористый кристаллический цеолит, имеющий состав в свежесинтезированной безводной форме, выраженный в мольных отношениях элементов:1. Microporous crystalline zeolite having a composition in a freshly synthesized anhydrous form, expressed in molar ratios of elements:
Figure 00000010
,
Figure 00000010
,
где М обозначает, по меньшей мере, один способный обмениваться катион, выбираемый из группы, состоящей из щелочных и щелочноземельных металлов; m представляет мольное отношение М к (А1+Е) и варьирует от 0 до 0,75; R обозначает катион бензилтриметиламмония (BzTMA) или комбинацию BzTMA с, по меньшей мере, одним органозамещенным катионом из группы, состоящей из четвертичных аммониевых катионов, протонированных аминов, протонированных диаминов, протонированных алканоламинов, дичетвертичных аммониевых катионов, кватернизованных алканоламмониевых катионов и их смесей; r представляет мольное отношение R к (Al+Е) и имеет значение от 0,25 до 5,0; Е обозначает элемент, выбираемый из группы, состоящей из Ga, Fe, In, Cr, В и их смесей; х представляет мольную фракцию Е и варьирует от 0 до 1,0; n представляет средневзвешенную валентность М и имеет значение от +1 до +2; р представляет средневзвешенную валентность R и имеет значение от +1 до +2; у представляет мольное отношение Si к (Al+Е) и варьирует от более чем 3 до 25 и z представляет мольное отношение O к (А1+Е) и имеет значение, которое определяется уравнениемwhere M denotes at least one exchangeable cation selected from the group consisting of alkali and alkaline earth metals; m represents the molar ratio of M to (A1 + E) and varies from 0 to 0.75; R denotes a benzyltrimethylammonium cation (BzTMA) or a combination of BzTMA with at least one organosubstituted cation from the group consisting of quaternary ammonium cations, protonated amines, protonated diamines, protonated alkanolamines, dimertinate quaternary ammonium cations, and quaternized mixtures; r represents a molar ratio of R to (Al + E) and has a value of from 0.25 to 5.0; E denotes an element selected from the group consisting of Ga, Fe, In, Cr, B and mixtures thereof; x represents the molar fraction E and varies from 0 to 1.0; n represents the weighted average valency of M and has a value from +1 to +2; p represents the weighted average valency of R and has a value from +1 to +2; y represents the molar ratio of Si to (Al + E) and varies from more than 3 to 25 and z represents the molar ratio of O to (A1 + E) and has a value that is determined by the equation z=(m·n+r·p+3+4·y)/2;z = (m · n + r · p + 3 + 4 · y) / 2; при этом цеолит отличается тем, что он обладает рентгенограммой, имеющей, по меньшей мере, d-расстояния и относительные интенсивности, приведенные в таблице А:while the zeolite is characterized in that it has an x-ray having at least d-distances and relative intensities shown in table A: Таблица АTable a 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 3,86-4,223.86-4.22 22,87-20,9222.87-20.92 w-mw-m 7,60-7,847.60-7.84 11,62-11,2711.62-11.27 s-vss-vs 11,58-11,8611.58-11.86 7,64-7,467.64-7.46 w-mw-m 13,29-13,5413.29-13.54 6,65-6,536.65-6.53 mm 13,90-14,2013.90-14.20 6,36-6,236.36-6.23 ww 15,34-15,6815.34-15.68 5,77-5,655.77-5.65 mm 19,30-19,6519.30-19.65 4,60-4,514.60-4.51 mm 20,37-20,7320.37-20.73 4,35-4,284.35-4.28 m-sm-s 23,18-23,5423.18-23.54 3,83-3,783.83-3.78 m-sm-s 23,57-23,8923.57-23.89 3,77-3,723.77-3.72 s-vss-vs 24,68-25,0324.68-25.03 3,60-3,553.60-3.55 m-sm-s 26,84-27,2326.84-27.23 3,32-3,273.32-3.27 mm 28,15-28,5828.15-28.58 3,17-3,123.17-3.12 mm 31,25-31,7131.25-31.71 2,86-2,822.86-2.82 vsvs 33,37-33,7633.37-33.76 2,68-2,652.68-2.65 ww 35,89-36,3635.89-36.36 2,50-2,472,50-2,47 mm 48,05-48,5248.05-48.52 1,89-1,871.89-1.87 w-mw-m 51,38-51,9051.38-51.90 1,78-1,761.78-1.76 w-mw-m 55,35-56,0455.35-56.04 1,66-1,641.66-1.64 w-mw-m 58,08-58,6458.08-58.64 1,59-1,571.59-1.57 ww
2. Цеолит по п.1, у которого m равно нулю.2. The zeolite according to claim 1, in which m is equal to zero. 3. Способ получения микропористого кристаллического цеолита по п.1, включающий приготовление реакционной смеси, содержащей источники R, Al, Si и, необязательно, Е и/или М и нагревание реакционной смеси при температуре от 80 до 160°С, причем реакционная смесь имеет состав, выраженный в мольных отношениях оксидов:3. The method of producing microporous crystalline zeolite according to claim 1, comprising preparing a reaction mixture containing sources of R, Al, Si and, optionally, E and / or M and heating the reaction mixture at a temperature of from 80 to 160 ° C, and the reaction mixture has composition expressed in molar ratios of oxides:
Figure 00000011
,
Figure 00000011
,
где а имеет значение от 0 до 5,0, b имеет значение от 1 до 120, с имеет значение от 0 до 1,0, d имеет значение от 5 до 100 и е имеет значение от 50 до 15000.where a has a value from 0 to 5.0, b has a value from 1 to 120, c has a value from 0 to 1.0, d has a value from 5 to 100 and e has a value from 50 to 15000.
4. Микропористый кристаллический цеолит, имеющий эмпирический состав для безводной формы, выраженный в мольных отношениях элементов:4. A microporous crystalline zeolite having an empirical composition for an anhydrous form, expressed in molar ratios of the elements:
Figure 00000012
,
Figure 00000012
,
где Ml обозначает, по меньшей мере, один способный обмениваться катион, выбираемый из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочноземельных металлов, редкоземельных металлов, иона аммония, иона водорода и их смесей, а представляет мольное отношение Ml к (Al+Е) и варьирует от 0,01 до 50, Е обозначает элемент, выбираемый из группы, состоящей из галлия, железа, бора, хрома, индия и их смесей, х обозначает мольную долю Е и варьирует от 0 до 1,0, n представляет средневзвешенную валентность Ml и имеет значение от +1 до +3, y′ обозначает мольное отношение Si к (Al+Е) и имеет значение больше 3,0 и z′′ обозначает мольное отношение О к (Al+Е) и имеет значение, которое определяется уравнениемwhere Ml is at least one exchangeable cation selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals, ammonium ion, hydrogen ion and mixtures thereof, and represents the molar ratio of Ml to (Al + E) and varies from 0.01 to 50, E denotes an element selected from the group consisting of gallium, iron, boron, chromium, indium and mixtures thereof, x denotes the mole fraction of E and varies from 0 to 1.0, n represents the weighted average valency of Ml and has a value from +1 to +3, y ′ indicates the molar ratio of Si to (Al + E) and has a value greater than 3.0 and z ′ ′ denotes the molar ratio of O to (Al + E) and has a value that is determined by the equation z′′=(a·n+3+4·y′)/2,z ′ ′ = (a · n + 3 + 4 · y ′) / 2, при этом цеолит отличается тем, что он обладает рентгенограммой, имеющей, по меньшей мере, d-расстояния и относительные интенсивности, приведенные в таблице В:however, the zeolite is characterized in that it has an x-ray having at least d-distances and relative intensities shown in table B: Таблица ВTable B 2-θ2-θ d (Å)d (Å) I/Io %I / I o % 7,70-8,407.70-8.40 11,47-10,5211.47-10.52 m-vsm-vs 11,70-12,1011.70-12.10 7,56-7,317.56-7.31 ww 13,35-14,5613.35-14.56 6,63-6,086.63-6.08 s-vss-vs 20,60-21,7020.60-21.70 4,31-4,094.31-4.09 ww 24,60-25,6524.60-25.65 3,62-3,473.62-3.47 m-sm-s
5. Цеолит по п.4, у которого y′ имеет значение от 3 до 20000.5. The zeolite according to claim 4, in which y ′ has a value from 3 to 20,000. 6. Способ получения микропористого кристаллического цеолита по п.5, включающий обработку исходного цеолита в условиях обработки, в результате которых удаляется, по крайней мере, часть алюминия в решетке и, необязательно, в решетку вводится кремний с образованием микропористого кристаллического цеолита, причем исходный цеолит имеет эмпирическую формулу (для безводной формы):6. A method of producing a microporous crystalline zeolite according to claim 5, comprising treating the initial zeolite under processing conditions, which removes at least part of the aluminum in the lattice and, optionally, silicon is introduced into the lattice with the formation of microporous crystalline zeolite, and the initial zeolite has an empirical formula (for anhydrous form):
Figure 00000013
,
Figure 00000013
,
где М′ обозначает способный обмениваться катион, выбираемый из группы, состоящей из иона аммония, иона водорода, щелочных металлов, щелочноземельных металлов, редкоземельных металлов и их смесей, n обозначает средневзвешенную валентность М′ и варьирует от 1 до 3, m′ обозначает мольное отношение М′ к (Al+Е) и варьирует от 0 до 5,75, R обозначает катион бензилтриметиламмония (BzTMA) или комбинацию BzTMA с по меньшей мере одним органозамещенным катионом из группы, состоящей из протонированных аминов, протонированных диаминов, протонированных алканоламинов, дичетвертичных аммониевых ионов, кватернизованных алканоламмониевых ионов и их смесей; р представляет средневзвешенную валентность органического катиона и варьирует от +1 до +2; r′ представляет мольное отношение R к (Al+Е) и варьирует от 0 до 5,75; r′+m′>0; y′ представляет отношение Si к (Al+Е) и варьирует от 3 до 25; и z′ представляет мольное отношение О к (Al+Е) и имеет значение, которое определяется уравнениемwhere M ′ denotes an exchangeable cation selected from the group consisting of ammonium ion, hydrogen ion, alkali metals, alkaline earth metals, rare earth metals and mixtures thereof, n denotes a weighted average valency of M ′ and varies from 1 to 3, m ′ denotes a molar ratio M ′ k (Al + E) and ranges from 0 to 5.75, R denotes a benzyltrimethylammonium cation (BzTMA) or a combination of BzTMA with at least one organosubstituted cation from the group consisting of protonated amines, protonated diamines, protonated alkanol ins, diquaternary ammonium ions, quaternized alkanolammonium ions and mixtures thereof; p represents the weighted average valency of the organic cation and varies from +1 to +2; r ′ represents the molar ratio of R to (Al + E) and varies from 0 to 5.75; r ′ + m ′> 0; y ′ represents the ratio of Si to (Al + E) and varies from 3 to 25; and z ′ represents the molar ratio of O to (Al + E) and has a value which is determined by the equation z′=(m′·n+r′·p+3+4·y′)/2,z ′ = (m ′ · n + r ′ · p + 3 + 4 · y ′) / 2, при этом исходный цеолит обладает рентгенограммой, имеющей, по меньшей мере, d-расстояния и относительные интенсивности, приведенные в таблице А.wherein the initial zeolite has an x-ray having at least d-distances and relative intensities shown in table A.
7. Способ по п.6, в котором стадию обработки выбирают из группы, в которую входят обработка фторсиликатным раствором или суспензией, экстракция слабой, сильной или комплексной кислотой, прокаливание плюс ионный обмен, прокаливание плюс кислотная экстракция, пропарка плюс ионный обмен, пропарка плюс кислотная экстракция и их сочетания.7. The method according to claim 6, in which the processing step is selected from the group consisting of treatment with a fluorosilicate solution or suspension, extraction with a weak, strong or complex acid, calcination plus ion exchange, calcination plus acid extraction, steaming plus ion exchange, steaming plus acid extraction and combinations thereof. 8. Способ конверсии углеводородов, включающий введение углеводородного потока в контакт с каталитическим композитом в условиях конверсии углеводородов, в результате чего получают конвертированный продукт, причем каталитический композит содержит микропористый кристаллический цеолит по п.1 или 4 или их смеси.8. A method of converting hydrocarbons, comprising bringing a hydrocarbon stream into contact with a catalytic composite under conditions of hydrocarbon conversion, whereby a converted product is obtained, the catalytic composite containing the microporous crystalline zeolite according to claim 1 or 4, or mixtures thereof. 9. Способ по п.8, в котором процесс конверсии углеводородов выбирают из группы, в которую входят алкилирование ароматических соединений, изомеризация ксилолов, крекинг лигроина, реакция с раскрытием кольца, трансалкилирование, алкилирование изопарафинов и изомеризация этилбензола.9. The method of claim 8, wherein the hydrocarbon conversion process is selected from the group consisting of alkylation of aromatic compounds, xylene isomerization, naphtha cracking, ring opening reaction, transalkylation, isoparaffins alkylation and ethylbenzene isomerization.
RU2006140798/15A 2004-04-20 2004-04-20 Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material RU2340552C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140798/15A RU2340552C2 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2006140798/15A RU2340552C2 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2006140798A RU2006140798A (en) 2008-05-27
RU2340552C2 true RU2340552C2 (en) 2008-12-10

Family

ID=39586186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2006140798/15A RU2340552C2 (en) 2004-04-20 2004-04-20 Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2340552C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014099339A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Uop Llc Uzm-43 an euo-nes-non zeolite

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014099339A1 (en) * 2012-12-18 2014-06-26 Uop Llc Uzm-43 an euo-nes-non zeolite
US8916129B2 (en) 2012-12-18 2014-12-23 Uop Llc UZM-43 an EUO-NES-NON zeolite

Also Published As

Publication number Publication date
RU2006140798A (en) 2008-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5027655B2 (en) Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15
US8747807B2 (en) UZM-5, UZM-5P, and UZM-6 crystalline aluminosilicate zeolites and methods for preparing the same
EP1756004B1 (en) High silica zeolites uzm-5hs
US8383080B2 (en) Treatment of CHA-type molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
US7754187B2 (en) Synthesis of chabazite-containing molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
US7713513B2 (en) High silica zeolites: UZM-8HS
US7670589B2 (en) Synthesis of chabazite-containing molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
US6613302B1 (en) UZM-5, UZM-5P and UZM-6: crystalline aluminosilicate zeolites and processes using the same
US6890511B2 (en) Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15
JP2013534896A (en) UZM-35 zeolite composition, preparation method and process
WO2007145724A1 (en) Treatment of cha-type molecular sieves and their use in the conversion of oxygenates to olefins
US6752980B1 (en) UZM-16: a crystalline aluminosilicate zeolitic material
US6982074B2 (en) High silica zeolites: UZM-5HS
US20040182744A1 (en) High silica zeolites: UZM-8HS
EP1742874B1 (en) Uzm-16: a crystalline aluminosilicate zeolitic material
US5192522A (en) Zeolite LZ-277 and process for preparing same
RU2340552C2 (en) Uzm-16: crystalline alumo-silicate zeolite material
JP5613694B2 (en) Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15
US10099934B2 (en) Molecular sieve, COK-5, its synthesis and use
RU2340555C2 (en) Crystalline alumo-silicate zeolite composition: uzm-15
RU2340553C2 (en) Highly siliceos zeolites uzm-5hs
JP5646366B2 (en) UZM-16: crystalline aluminosilicate zeolitic material

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160421