RU2528259C2 - Алюмосиликатный цеолит uzm-7, способ его получения и способ его использования - Google Patents

Алюмосиликатный цеолит uzm-7, способ его получения и способ его использования Download PDF

Info

Publication number
RU2528259C2
RU2528259C2 RU2012153203/05A RU2012153203A RU2528259C2 RU 2528259 C2 RU2528259 C2 RU 2528259C2 RU 2012153203/05 A RU2012153203/05 A RU 2012153203/05A RU 2012153203 A RU2012153203 A RU 2012153203A RU 2528259 C2 RU2528259 C2 RU 2528259C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wed
value
group
molar ratio
mixtures
Prior art date
Application number
RU2012153203/05A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2012153203A (ru
Inventor
Грегори Дж. ЛЬЮИС
Марк А. Миллер
Лайза М. НАЙТ
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
Publication of RU2012153203A publication Critical patent/RU2012153203A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2528259C2 publication Critical patent/RU2528259C2/ru

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B39/00Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
    • C01B39/02Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
    • C01B39/46Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
    • C01B39/48Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J29/00Catalysts comprising molecular sieves
    • B01J29/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites
    • B01J29/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • B01J29/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups B01J29/08 - B01J29/65
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/30Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their physical properties
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J35/00Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties
    • B01J35/60Catalysts, in general, characterised by their form or physical properties characterised by their surface properties or porosity
    • B01J35/61Surface area
    • B01J35/615100-500 m2/g
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01JCHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J37/00Processes, in general, for preparing catalysts; Processes, in general, for activation of catalysts
    • B01J37/08Heat treatment
    • B01J37/10Heat treatment in the presence of water, e.g. steam
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/02Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons
    • C07C2/04Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation
    • C07C2/06Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition between unsaturated hydrocarbons by oligomerisation of well-defined unsaturated hydrocarbons without ring formation of alkenes, i.e. acyclic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond
    • C07C2/08Catalytic processes
    • C07C2/12Catalytic processes with crystalline alumino-silicates or with catalysts comprising molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/56Addition to acyclic hydrocarbons
    • C07C2/58Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2/00Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms
    • C07C2/54Preparation of hydrocarbons from hydrocarbons containing a smaller number of carbon atoms by addition of unsaturated hydrocarbons to saturated hydrocarbons or to hydrocarbons containing a six-membered aromatic ring with no unsaturation outside the aromatic ring
    • C07C2/64Addition to a carbon atom of a six-membered aromatic ring
    • C07C2/66Catalytic processes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G29/00Refining of hydrocarbon oils, in the absence of hydrogen, with other chemicals
    • C10G29/20Organic compounds not containing metal atoms
    • C10G29/205Organic compounds not containing metal atoms by reaction with hydrocarbons added to the hydrocarbon oil
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G35/00Reforming naphtha
    • C10G35/04Catalytic reforming
    • C10G35/06Catalytic reforming characterised by the catalyst used
    • C10G35/095Catalytic reforming characterised by the catalyst used containing crystalline alumino-silicates, e.g. molecular sieves
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G47/00Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions
    • C10G47/02Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used
    • C10G47/10Cracking of hydrocarbon oils, in the presence of hydrogen or hydrogen- generating compounds, to obtain lower boiling fractions characterised by the catalyst used with catalysts deposited on a carrier
    • C10G47/12Inorganic carriers
    • C10G47/16Crystalline alumino-silicate carriers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G73/00Recovery or refining of mineral waxes, e.g. montan wax
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2529/00Catalysts comprising molecular sieves
    • C07C2529/04Catalysts comprising molecular sieves having base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites, pillared clays
    • C07C2529/06Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof
    • C07C2529/70Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof of types characterised by their specific structure not provided for in groups C07C2529/08 - C07C2529/65
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1037Hydrocarbon fractions
    • C10G2300/1044Heavy gasoline or naphtha having a boiling range of about 100 - 180 °C
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1037Hydrocarbon fractions
    • C10G2300/1048Middle distillates
    • C10G2300/1059Gasoil having a boiling range of about 330 - 427 °C
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2300/00Aspects relating to hydrocarbon processing covered by groups C10G1/00 - C10G99/00
    • C10G2300/10Feedstock materials
    • C10G2300/1096Aromatics or polyaromatics
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/02Gasoline
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C10PETROLEUM, GAS OR COKE INDUSTRIES; TECHNICAL GASES CONTAINING CARBON MONOXIDE; FUELS; LUBRICANTS; PEAT
    • C10GCRACKING HYDROCARBON OILS; PRODUCTION OF LIQUID HYDROCARBON MIXTURES, e.g. BY DESTRUCTIVE HYDROGENATION, OLIGOMERISATION, POLYMERISATION; RECOVERY OF HYDROCARBON OILS FROM OIL-SHALE, OIL-SAND, OR GASES; REFINING MIXTURES MAINLY CONSISTING OF HYDROCARBONS; REFORMING OF NAPHTHA; MINERAL WAXES
    • C10G2400/00Products obtained by processes covered by groups C10G9/00 - C10G69/14
    • C10G2400/30Aromatics

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Production Of Liquid Hydrocarbon Mixture For Refining Petroleum (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области синтеза цеолитов. Синтезировано новое семейство кристаллических алюмосиликатных цеолитов, обозначаемое UZM-7. Эти цеолиты представлены эмпирической формулой
M m n + R r p + A l 1 x E x S i y O z
Figure 00000001
,
где М представляет собой щелочной, щелочноземельный или редкоземельный металл, R представляет собой органический катион аммония, например катион холина или диэтилдиметиламмония, а Е представляет собой элемент каркаса, выбранный из галлия, железа, бора. Синтезированные цеолиты характеризуются уникальной картиной дифракции рентгеновских лучей и составом. Полученные цеолиты обладают каталитическими свойствами и используются для процессов конверсии углеводородов. 3 н. и 7 з.п. ф-лы, 6 табл., 12 пр.

Description

Испрашивание приоритета
Для настоящего изобретения испрашивается приоритет по заявке США №61/360586, поданной 1 июля 2010, содержание которой полностью включается в настоящий документ посредством ссылки.
Область техники, к которой относится изобретение
Данное изобретение относится к новому семейству алюмосиликатных цеолитов, обозначаемому UZM-7. Эти алюмосиликатные цеолиты представлены эмпирической формулой:
M m n + R r p + A l 1 x E x S i y O z
Figure 00000001
,
где М представляет собой обменный катион, такой как барий, или литий, R представляет собой катион органиламмония, такой как холин или диэтилдиметиламмоний, а Е представляет собой элемент каркаса, такой как галлий.
Уровень техники
Цеолитами являются кристаллические алюмосиликатные композиции, которые являются микропористыми и образуются из четырехгранных структур AlO2 и SiO2 с общим углом. Многочисленные цеолиты как природные, так и полученные искусственно используют в различных производственных процессах. Синтетические цеолиты получают гидротермальным синтезом с использованием соответствующих источников Si, Al и структуронаправляющего агента, такого как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, амины, или катионы органиламмония. Структуронаправляющие агенты находятся в порах цеолита и в значительной степени ответственны за формируемую, в конечном счете, специфическую структуру. Эти частицы уравновешивают заряд каркаса, связанный с алюминием, и могут также служить пространственными наполнителями. Цеолиты характеризуются наличием отверстий пор однородного размера, имеющих значительную ионообменную способность и способных к обратимой десорбции абсорбированной фазы, диспергированной во внутренних пустотах кристалла, без какого-либо значительного смещения атомов, образующих постоянную кристаллическую структуру цеолита. Цеолиты могут использоваться как катализаторы реакций конверсии углеводородов, которые могут иметь место как на внешних поверхностях, так и на внутренних поверхностях в пределах поры.
Один конкретный цеолит, обозначаемый UZM-22, был впервые раскрыт Миллером (Miller) в 2010 году (см. патент США №7744850). Этот патент описывает синтез UZM-22 из структуронаправляющего агента холина в комбинации с Li, Sr, или с обоими катионами с использованием синтеза цеолитов по методу Дисбаланса Плотности Заряда (ДПЗ) (Charge Density Mismatch (CDM)), как описано в патенте США 7578993. Цеолит UZM-22 имеет структуру MEI, как определено в Базе данных структур цеолитов, http://www.iza-structure.org/databases, которая состоит из 1-мерных 12-членных пор с отверстиями 7 Å, наряду с перпендикулярной системой 7-членных пор. Этот многообещающий результат вдохновил дальнейшие работы с холином, как структуронаправляющим агентом, с различными комбинациями щелочных и щелочноземельных катионов с использованием подхода ДПЗ наряду с комбинаторными методами синтеза высокой производительности. Шаблон холин-щелочной-щелочноземельный алюмосиликат привел ко многим известным цеолитным структурам, включая OFF, ERI, LTL, FAU, FER, LTA, СНА, ВРН, MEI и другие. Были найдены некоторые новые цеолитные структуры, включая UZM-7, что является предметом настоящего изобретения.
Заявитель успешно получил новое семейство материалов, обозначаемое UZM-7. Топология UZM-7 является уникальной, как определено методом дифракции рентгеновских лучей. Дифракционные пики для материалов UZM-7 обычно очень широки, что указывает на малое количество кристаллического материала. Материалы получают путем использования простых коммерчески доступных структуронаправляющих агентов, таких как холингидроксид, [НО(CH2)2NMe3]+OH-, в комбинации с небольшими количествами Ba2+ и Li+, взятых вместе, с использованием ДПЗ (CDM) в качестве метода синтеза цеолита.
Раскрытие изобретения
Как было сказано, настоящее изобретение относится к новому алюмосиликатному цеолиту, обозначаемому UZM-7. Соответственно, одним вариантом осуществления изобретения является микропористый кристаллический цеолит, имеющий трехмерную структуру с по меньшей мере тетраэдрическими единицами AlO2 и SiO2 и эмпирический состав синтезированного безводного продукта, выраженный эмпирической формулой:
M m n + R r p + A l 1 x E x S i y O z
Figure 00000001
,
где М представляет собой по меньшей мере один обменный катион, выбранный из щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, "m" представляет собой мольное отношение М к (Al+Е) и изменяется от 0 до 2,0, R представляет собой катион органиламмония, выбранный из группы, состоящей из холина, этилтриметиламмония (ЭТМА+), диэтилдиметиламмония (ДЭДМА+), триметилпропиламмония, триметилбутиламмония, диметилдиэтаноламмония, тетраэтиламмония (ТЭА+), тетрапропиламмония (ТПА+), гексаметония и их смесей, "r" представляет собой мольное отношение R к (Al+Е) и имеет значение от 0,25 до 4,0, "n" представляет собой средневзвешенную валентность М и имеет значение 1-3, "p" представляет собой средневзвешенную валентность R и имеет значение 1-2; Е представляет собой элемент, выбранный из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, "x" представляет собой мольную долю Е и имеет значение от 0 до 1,0, "y" представляет собой мольное отношение Si к (Al+Е) и изменяется от более 1 до 10, a "z" представляет собой мольное отношение O к (Al+Е) и имеет значение, заданное уравнением
z=(m·n+r·p+3+4·y)/2,
и характеризующийся тем, что он имеет картину дифракции рентгеновских лучей, включающую по меньшей мере d-расстояния и интенсивности, приведенные в Таблице A:
Таблица A
d(Å) I/I0%
6.79-8.03 13.00-11.00 ср-ос
11.56-12.11 7.65-7.30 сл-с
19.07 - 20.4 4.65-4.35 ср-с
23.02-24.23 3.86-3.67 ср-ос
26.43-28.13 3.37-3.17 сл-ср
30.48-31.94 2.93-2.80 ср-ос
а также тем, что он является термически стабильным до температур выше 500°С.
Другим вариантом осуществления изобретения является способ получения кристаллического микропористого цеолита, описанного выше. Способ включает получение реакционной смеси, содержащей реакционноспособные источники М, R, Al, Si и, необязательно, Е, и нагревание реакционной смеси при температуре от 60 до 175°C в течение промежутка времени, достаточного для того, чтобы образовался цеолит, причем реакционная смесь имеет состав, выраженный в виде мольных отношений оксидов:
aM2/nO : bP2/p : 1-cAl2O3 : cFe2O3 : dSiO2 : eH2O,
где "а" имеет значение от 0,0 до 4; "b" имеет значение от 1,0 до 30, "с" имеет значение от 0 до 1,0, "d" имеет значение от 2 до 30, "е" имеет значение от 20 до 2000.
Еще одним вариантом осуществления изобретения является способ конверсии углеводородов, использующий вышеописанный цеолит. Способ включает контактирование углеводорода с цеолитом в условиях конверсии с получением конвертированного углеводорода.
Осуществление изобретения
Авторы получили алюмосиликатный цеолит с новой топологической структурой, которая была обозначена как UZM-7. Данный микропористый кристаллический цеолит (UZM-7) имеет эмпирический состав (для безводного продукта непосредственно «как синтезировано»), выраженный следующей эмпирической формулой:
M m n + R r p + A l 1 x E x S i y O z
Figure 00000001
,
где М представляет собой по меньшей мере один обменный катион и выбран из группы, состоящей из щелочного, щелочноземельного и редкоземельного металлов. Конкретные примеры катионов М включают (но не ограничиваются ими) литий, натрий, калий, рубидий, цезий, кальций, стронций, барий, лантан, иттербий и их смеси. R представляет собой катион органиламмония, примеры которого включают (но не ограничиваются ими) катион холина, [(CH3)3N(CH2)2OH]+, ЭТМА+, ДЭДМА+, триметилпропиламмоний, триметилбутиламмоний, диметилдиэтаноламмоний, ТЭА+ ТПА+, гексаметоний и их смеси, "r" представляет собой мольное отношение R к (Al+Е) и варьируется от 0,25 до 4,0, "p" представляет собой средневзвешенную валентность R и имеет значение 1-2. Величина "n", которая является средневзвешенной валентностью М, варьируется от 1 до 3, в то время как "m" представляет собой мольное отношение М к (Al+Е) и варьируется от 0,0 до 2. Отношение Si к (Al+Е) представлено как "y" и варьируется от 1 до 10. Е представляет собой тетраэдрически координированный элемент, который присутствует в каркасе и выбран из группы, состоящей из галлия, железа, бора. Мольная доля Е представлена как "x" и имеет значение от 0 до 1,0, в то время как "z" представляет собой мольное отношение O к (Al+Е) и имеет значение, заданное уравнением:
z=(m·n+r·p+3+4·y)/2.
Когда М представляет собой индивидуальный металл, то средневзвешенная валентность представляет собой валентность этого металла, то есть +1 или +2. Однако когда используется более чем один металл М, то М определяется формулой
M m n + = M m 1 ( n 1 ) + + M m 2 ( n 2 ) + + M m 3 ( n 3 ) + +
Figure 00000002
M m n + = M m 1 ( n 1 ) + + M m 2 ( n 2 ) + + M m 3 ( n 3 ) + +
Figure 00000003
и средневзвешенная валентность "n" определяется уравнением:
n = m 1 n 1 + m 2 n 2 + m 3 n 3 + m 1 + m 2 + m 3 +
Figure 00000004
Аналогично, когда R представляет собой только индивидуальный катион органиламмония, средневзвешенная валентность представляет собой валентность этого одного иона органиламмония, то есть +1 или +2. Однако когда присутствует более чем один катион органиламмония, то R r p +
Figure 00000005
определяется формулой:
R r p + = R r 1 ( p 1 ) + + R r 2 ( p 2 ) + R r 3 ( p 3 ) + +
Figure 00000006
а средневзвешенная валентность "p" определяется уравнением:
p = r 1 p 1 + r 2 p 2 + r 3 p 3 + r 1 + r 2 + r 3 +
Figure 00000007
Микропористый кристаллический цеолит, UZM-7, получают гидротермальной кристаллизацией реакционной смеси, полученной комбинацией реакционноспособных источников М, R, алюминия, кремния и, необязательно, Е. Источники алюминия включают (но не ограничиваются ими) алкоксиды алюминия, осажденные оксиды алюминия, металлический алюминий, соли алюминия и золи оксида алюминия. Конкретные примеры алкоксидов алюминия включают (но не ограничиваются ими) орто-втор-бутоксид алюминия и орто-изопропоксид алюминия. Источники оксида кремния включают (но не ограничиваются ими) тетраэтилортосиликат, коллоидный оксид кремния, осажденный оксид кремния и силикаты щелочного металла. Источники элементов Е включают (но не ограничиваются ими) бораты щелочных металлов, борную кислоту, осажденный оксид-гидроксид галлия, сульфат галлия, сульфат железа(III) и хлорид железа(III). Источники металлов М включают галогениды, нитраты, ацетаты, и гидроксиды соответствующих щелочных или щелочноземельных металлов. R представляет собой катион органиламмония, выбранный из группы, состоящей из холина, ЭТМА, ДЭДМА, ТЭА, ТПА, триметилпропиламмония, триметилбутиламмония, диметилдиэтаноламмония, гексаметония и их смесей, а источники включают гидроксиды, хлориды, бромиды, йодиды и фториды. Конкретные примеры включают (но не ограничиваются ими) холингидроксид и холинхлорид, этилтриметиламмония гидроксид, диметилдиэтиламмония гидроксид, тетраэтиламмония гидроксид, тетрапропиламмония гидроксид, тетрапропиламмония хлорид.
Реакционная смесь, содержащая реакционноспособные источники желаемых соединений, может быть описана в терминах мольных отношений оксидов следующей формулой:
aM2/nO : bR2/pO : 1-cAl2O3 : cE2O3 : dSiO2 : eH2O,
где "а" варьируется от 0,0 до 4,0, "b" варьируется от 1,0 до 30, "с" варьируется от O до 1,0, "d" варьируется от 2 до 30, и "е" варьируется от 20 до 2000. Если используются алкоксиды, то предпочтительно включается стадия перегонки или испарения, чтобы удалить спиртовые продукты гидролиза. Реакционная смесь затем реагирует при температуре от 60°C до 175°C, предпочтительно от 90°C до 150°C, в течение от 1 дня до 3 недель, предпочтительно в течение от 3 дней до 12 дней, в герметизированном реакторе под автогенным давлением. После того как кристаллизация завершается, твердый продукт выделяют из гетерогенной смеси такими средствами, как фильтрование или центрифугирование, и затем промывают деионизированной водой и высушивают на воздухе при температуре окружающей среды до 100°C. Следует подчеркнуть, что для ускорения формирования цеолита к реакционной смеси могут необязательно быть добавлены затравки UZM-7.
Предпочтительный синтетический подход для получения UZM-7 использует концепцию дисбаланса плотности заряда, которая раскрыта в патенте США №7578993 и в Studies in Surface Science and Catalysis (2004), том 154А, 364-372. Метод, раскрытый в патенте США 7578993, использует гидроксиды четверичного аммония для того, чтобы солюбилизировать алюмосиликатные частицы, в то время как средства, вызывающие кристаллизацию, такие как щелочные и щелочноземельные металлы и сильно заряженные катионы органиламмония, часто вводятся на отдельной стадии. Использование для получения UZM-7 коммерчески доступных гидроксидов холина или диэтилдиметиламмония делает синтез экономически привлекательным.
Алюмосиликатный цеолит UZM-7, получаемый вышеописанным способом, характеризуется картиной дифракции рентгеновских лучей, включающей по меньшей мере те d-расстояния и относительные интенсивности, которые приведены в Таблице A ниже.
Таблица A
d(Å) I/I0%
6.79-8.03 13.00-11.00 cp-ос
11.56-12.11 7.65-7.30 сл-с
19.07 - 20.4 4.65-4.35 ср-с
23.02-24.23 3.86-3.67 ср-ос
26.43-28.13 3.37-3.17 сл-ср
30.48-31.94 2.93-2.80 ср-ос
Как будет подробно проиллюстрировано в примерах, материал UZM-7 является термически устойчивым до температуры по меньшей мере 500°C.
После синтеза материал UZM-7 содержит в порах некоторое количество обменных или нейтрализующих заряд катионов. Эти обменные катионы могут заменяться другими катионами, или, в случае органических катионов, они могут быть удалены нагреванием в контролируемых условиях. Цеолит UZM-7 может быть разными способами модифицирован для того, чтобы приспособить его для использования в конкретной области. Модификации включают прокаливание, ионный обмен, обработку паром, экстрагирование различными кислотами, обработку гексафторсиликатом аммония или любую их комбинацию, как указано для UZM-4 в патенте США 6776975 B1, который полностью включен в настоящее описание посредством ссылки. Модифицируемые свойства включают пористость, адсорбцию, отношение Si/Al, кислотность, термостойкость и т.д.
Когда в настоящем документе определяются соотношения исходного цеолитного материала или адсорбционные свойства цеолитного продукта и т.п., всегда будет иметься в виду "безводное состояние" цеолита, если явно не указано иное. Термин "безводное состояние" используется здесь, как характеристика цеолита, практически не имеющего ни физически, ни химически адсорбированной воды.
Кристаллический цеолит UZM-7 по настоящему изобретению может использоваться для разделения смесей молекулярных частиц, удаления загрязняющих примесей посредством ионного обмена, а также для катализа различных процессов конверсии углеводородов. Разделение молекулярных частиц может основываться либо на размерах молекул (кинетический диаметр), либо на степени их полярности.
Цеолит UZM-7 по настоящему изобретению может также использоваться как катализатор или носитель катализатора в различных процессах конверсии углеводородов. Процессы конверсии углеводородов известны в технологии и включают крекинг, гидрокрекинг, алкилирование как ароматических соединений, так и изопарафинов, изомеризацию, полимеризацию, риформинг, гидрирование, дегидрирование, трансалкилирование, деалкилирование, гидратацию, дегидратацию, гидрообработку, гидродеазотирование, гидродесульфирование, процессы конверсии окисей углерода водородом в метан и сдвига синтез-газа. Конкретные условия реакций и типы используемого сырья, которое могут использоваться в этих процессах, описаны в патентах США 4310440 и США 4440871, включенных в настоящее описание посредством ссылки. Предпочтительными процессами конверсии углеводородов являются те, в которых водород является компонентом, такие как гидрообработка, гидроочистка, гидрирование, гидрокрекинг, гидродеазотирование, гидродесульфирование, и т.д.
Условия гидрокрекинга обычно включают температуру в интервале от 400 до 1200°F (204-649°C), предпочтительно от 600 до 950°F (316-510°C). Реакционное давление находится в интервале от атмосферного до 3500 psig (манометрических фунтов на квадратный дюйм) (24132 кПа манометрических), предпочтительно от 200 до 3000 psig (1379-20685 кПа манометрических). Время контакта обычно соответствует часовой объемной скорости жидкости (LHSV) в интервале от 0,1 до 15 ч-1, предпочтительно от 0,2 до 3 ч-1. Скорости циркуляции водорода находятся в интервале 1000-50000 стандартных кубических футов (скф) на баррель сырья (178-8888 станд. м33), предпочтительно от 2000 до 30000 скф на баррель сырья (355-5333 станд. м33). Подходящие условия гидрообработки обычно находятся в широких пределах интервалов условий гидрокрекинга, изложенных выше.
Эффлюент (выходящий поток) реакционной зоны обычно удаляют из слоя катализатора, подвергают частичной конденсации и разделению жидкость-пар, а затем фракционируют, чтобы регенерировать различные его компоненты. Водород и, если желательно, некоторые или все непрореагировавшие более тяжелые материалы, отправляют в реактор на рецикл. В альтернативном варианте может быть использован двухстадийный процесс, когда непрореагировавший материал запускают во второй реактор. Катализаторы по настоящему изобретению могут использоваться на одной стадии такого процесса или же могут использоваться на обеих стадиях в обоих реакторах.
Каталитические процессы крекинга предпочтительно осуществляются с композицией UZM-7 с использованием такого исходного сырья, как газойли, тяжелые нафты, деасфальтированные остатки сырой нефти и т.д., причем бензин является основным желательным продуктом. Подходящими условиями являются температура от 850° до 1100°F, часовая объемная скорость жидкости (LHSV) от 0,5 до 10 и давление от 0 до 50 psig.
Алкилирование ароматических соединений обычно включает реакцию ароматических (С2-C12) соединений, особенно бензола, с моноолефином с получением ароматических соединений, замещенных линейным алкилом. Данный процесс осуществляется при отношении ароматическое соединение: олефин (например, бензол : олефин) от 5:1 до 30:1, часовой объемной скорости жидкости (LHSV) от 0,3 до 6 ч-1, температуре от 100 до 250°C и давлении 200-1000 psig. Дальнейшее описание деталей аппарата может быть найдено в патенте США 4870222, включенном в настоящий документ посредством ссылки.
Алкилирование изопарафинов олефинами с получением алкилатов, пригодных в качестве компонентов моторного топлива, выполняют при температурах от -30 до 40°C, давлении от атмосферного до 6894 кПа (1000 psig) и весовой часовой объемной скорости (WHSV) от 0,1 до 120. Подробности алкилирования парафинов могут быть найдены в патентах США 5157196 и США 5157197, которые включены в настоящий документ посредством ссылки.
Следующие примеры представлены для иллюстрации настоящего изобретения и не предназначены для необоснованного ограничения общего объема изобретения, как он представлен в формуле изобретения.
Структуру цеолита UZM-7 по настоящему изобретению определяли рентгенографическим анализом. Рентгенограммы, представленные в следующих примерах, получали посредством обычных методов порошковой дифракции рентгеновского излучения. Использовали высокоинтенсивный источник излучения, рентгеновская трубка работала при 45 кВ и 35 мА. Дифракционную картину от К-альфа излучения меди получали по обычным компьютерным. Плоские образцы спрессованного порошка сканировали непрерывно от 2 до 70° (2Θ). Межплоскостные расстояния (d) в Ангстремах получали из положения дифракционных максимумов, выраженных как Θ, где Θ угол Брэгга из оцифрованных данных. Интенсивность определяли по интегрированной площади дифракционных пиков после вычитания фона, причем "I0" соответствует интенсивности самой сильной линии или пика, а "I" принимает значения интенсивности каждого из других пиков. Для высокопроизводительных образцов дифракционные картины собирали на дифрактометре Bruker-AXS GADDS, оборудованном площадным детектором, покрывающим 2Θ=3-38°.
Как будет понятно специалистам в данной области техники, определение параметра 20 подвержено погрешности как человеческого, так и механического происхождения, которые в комбинации могут придавать неопределенность ±0,4° на каждом полученном значении 20. Эта неопределенность, конечно, также проявляется в полученных значениях d-расстояний, которые вычисляют из значений 20. Эта неточность свойственна всей технологии и не столь сильна, чтобы препятствовать дифференциации описываемых кристаллических материалов друг от друга и от композиций уровня техники. В некоторых из полученных рентгенограмм относительные интенсивности d-расстояний обозначали символами ос, с, ср и ел, которые означают очень сильный (ос), сильный (с), средний (ср) и слабый (ел), соответственно. В единицах 100·I/I0, вышеупомянутые обозначения определяются следующим образом:
сл=0-15; ср=15-60: с=60-80 и ос=80-100.
В некоторых случаях чистота синтезируемого продукта может быть оценена по его порошковой дифрактограмме рентгеновского излучения. Так, например, если утверждается, что образец является чистым, то имеется ввиду лишь то, что его дифрактограмма не содержит линий, относящихся к кристаллическим примесям, а не то, что отсутствуют какие-либо аморфные материалы.
Чтобы более полно пояснить изобретение, приведены следующие примеры. Следует понимать, что примеры являются только средством иллюстрации и не предназначены для необоснованного ограничения общего объема изобретения, как он изложен в приложенной формуле изобретения.
ПРИМЕРЫ 1-12
Два алюмосиликатных раствора были приготовлены, с целью получить следующие реакционные составы:
2,5 Холин ОН : 2 SiO2 : 1 Al(ОН)3 : 40 H2O Раствор 1
8 Холин ОН : 20 SiO2 : 1 Al(ОН)3 : 350 H2O Раствор 2
Растворы получали комбинированным растворением Al(ОН)3 (80 вес.%, Pfaltz and Bauer) в холингидроксиде (50 вес.%, Sigma-Aldrich) с использованием высокоскоростной мешалки. Затем добавляли соответствующее количество воды с последующим добавлением Ludox AS-40 (40 вес.% SiO2). Реакционные смеси гомогенизировали высокоскоростной мешалкой и загружали в тефлоновые бутылки и герметизировали. Реакционные смеси нагревали при 95°C до тех пор, пока не были получены прозрачные растворы. Конечные растворы анализировали и получали следующие составы (Ch = холин):
Ch2.502Si2.085AlO6.92·40,03 H2O Раствор 1
Ch8.15Si20.26AlO46.10·346,79 H2O Раствор 2
Эти растворы использовались в комбинаторном эксперименте в качестве источников Si и Al для Примеров 1-12; промежуточные отношения Si/Al (5 и 8) получали смешиванием соответствующих количеств этих растворов. Реакционные смеси в этих примерах были далее отрегулированы добавлением холингидроксида (50 вес.%), LiCl·9,0 H2O, LiCl·30 H2O, NaCl·10,01 H2O и Ва(ОАс)2·40 H2O. Чтобы получить реакционные смеси, эти растворы распределяли автоматизированным пипеттором в тефлоновый блок с 48 лунками, перемешиваемыми во время добавления реагента. Непосредственно после пилотирования реагентов тефлоновые блоки герметизировали и перемешивали в течение получаса в шейкере для краски. После такой стадии гомогенизации тефлоновые блоки герметизировали в металлическом корпусе и помещали в печи либо при 100, либо при 150°C и автогенном давлении. Порядок добавления и объемы каждого используемого реагента даны в Таблице 1, в то время как времена нагревания, температуры и составы реакции даны в Таблице 2.
Таблица 1
Порядок добавления/ Реагенты Объемы (мкл)
Пр.1 Пр.2 Пр.3 Пр.4 Пр.5 Пр.6
1. Ch2.502Si2.085AlO6.92·40.03 H2O 378 913 916 171 814 916
2. Ch8.15Si20.26AlO46.10·346.79 H2O 531 606
3. Холингидроксид (50 вес.%) 62 35 35 204 150 35
4. NaCl·10.01 H2O 45 40
5. Ba(OAC)2·40 H2O 88 107 108 50 96 108
6. LiCl·9 H2O 40 41 41
7. LiCl·30 H2O 69
Таблица 1 (продолжение)
Порядок добавления/Реагенты Объемы (мкл)
Пр.7 Пр.8 Пр.9 Пр.10 Пр.11 Пр.12
1. Ch2.502Si2.085AlO6.92·40.03 H2O 913 331 378 814 916 817
2. Ch8.i5Si20.26AlO46.10·346.79 H2O 465 531
3. Холингидроксид (50 вес.%) 35 192 62 150 35 151
4. NaCl·10.01 H2O 45 40
5. Ba(OAc)2·40 H2O 107 77 88 96 108 96
6. LiCl·9H2O 35 40 41 37
7. LiCl·30H2O
Таблица 2
Пр.1 Пр.2 Пр.3 Пр.4 Пр.5 Пр.6
Температура нагрева (°C) 100 100 100 100 100 100
Время нагрева (дни) 11 11 11 11 11 6
ChOH/Si 0.8 1.28 1.28 0.98 1.58 1.28
H2O/Si 21.6 23.8 23.9 23.9 26.1 23.9
Si/Al 5 2.09 2.09 8 2.09 2.09
Na/Al 0.25 0.25
Ba/Al 0.25 0.15 0.15 0.25 0.15 0.15
Li/Al 0.5 0.25 0.5 0.25
Таблица 2 (продолжение)
Пр.7 Пр.8 Пр.9 Пр.10 Пр.11 Пр.12
Температура нагрева (°С) 100 100 100 100 150 150
Время нагрева (дни) 6 6 6 6 3 3
ChOH/Si 0.8 1.10 0.8 1.58 1.28 1.58
H2O/Si 23.9 23.9 21.6 26.1 23.9 26.0
Si/Al 2.09 5 5 2.09 2.09 2.09
Na/Al 0.25 0.25
Ba/Al 0.15 0.25 0.25 0.15 0.15 0.15
Li/Al 0.5 0.5 0.25 0.25
Продукты этих реакций промывали центрифугированием, сушили замораживанием и анализировали порошковой дифракцией рентгеновских лучей. Каждая из реакций приводила к получению UZM-7 в качестве продукта. Дифракционные линии для каждого из продуктов по Примерам 1-12 даны в Таблице 3.
Таблица 3
Пример 1 Пример 2 Пример 3
d(Å) I/I0% d(Å) I/I0% d(Å) I/I0%
7.85 11.26 С 7.55 11.70 ос 7.50 11.78 ос
11.90 7.43 Ср 11.80 7.49 ср 11.76 7.52 с
19.36 4.58 Ср 19.40 4.57 ср 19.35 4.58 ср
23.95 3.71 Ос 23.40 3.80 ос 23.45 3.79 с
27.69 3.22 Ел 24.80 3.59 ср 24.8 3.59 ср
31.50 2.84 Ср 27.02 3.30 ср 27.33 3.26 ср
34.10 2.63 Ср 28.15 3.17 ср 28.25 3.16 ср
31.15 2.87 ос 31.15 2.87 ос
33.05 2.71 ел 35.46 2.53 ел
35.65 2.52 ср 36.09 2.49 ср
Таблица 3 (продолжение)
Пример 4 Пример 5 Пример 6
d(Å) I/I0% d(Å) I/I0% d(Å) I/I0%
7.50 11.78 Ос 7.65 11.55 ос 7.50 11.78 ос
11.81 7.49 Ср 11.75 7.52 ср 11.76 7.52 с
19.65 4.51 С 19.40 4.57 ср 19.60 4.53 ср
23.55 3.77 Ос 23.45 3.79 ос 23.50 3.78 ос
25.00 3.56 Ср 24.64 3.61 ср 24.70 3.60 с
27.46 3.25 Ср 27.21 3.27 ср 27.20 - 3.28 ср
28.55 3.12 Ср 28.15 3.17 ср 28.29 3.15 ср
31.35 2.85 Ос 31.10 2.87 ос 31.24 2.86 ос
35.85 2.50 Ср 35.71 2.51 ср 35.80 2.51 ср
Пример 13.
Исследование с диэтилдиметиламмонием (ДЭДМА) в качестве структуронаправляющего агента также приводило к получению UZM-7. Получали алюмосиликатный раствор, имеющий состав 4,8 SiO2 : Al(ОН)3 : 5 ДЭДМАОН : 84,29 H2O. Аликвоту (72,55 г) этого раствора помещали в химический стакан. При перемешивании добавляли раствор 0,94 г LiCl·4,10 H2O. За этим следовало добавление раствора 1,93 г KCl·13.28 H2O при непрерывном перемешивании. После окончания добавления гомогенизацию продолжали в течение 20 минут. Затем 15,41 г воды удаляли из реакционной смеси с помощью роторного испарителя. Реакционную смесь затем переносили в автоклав, облицованный тефлоном, и нагревали без перемешивания при 125°C.
Реакционной смеси позволили реагировать в течение 13 дней с отбором образцов после 6 дней. После промывки и выделения образцы высушивали и анализировали методом порошковой дифракции рентгеновских лучей. Было показано, что оба продукта являются UZM-7; дифракционные линии показаны в Таблице 4.
Таблица 4
Пример 13,6 д Пример 13,13 д
d(Å) I/I0% d(Å) I/I0%
6.94 12.73 с 7.12 12.41 сл
11.72 7.54 ел 11.7 7.56 сл
20.06 4.42 с 19.82 4.48 с
23.67 3.76 ср 23.56 3.77 ос
24.66 3.61 ос 24.78 3.59 ос
28.26 3.16 ср 28.58 3.12 ср
31.28 2.86 с 31.28 2.86 с
35.79 2.51 ел 36.09 2.49 ср
Примеры 14 и 15
Для примеров 14 и 15 использовали холин-алюмосиликатный раствор. Раствор имел состав 2,67 холингидроксида : 2 ТЭОС (тетраэтилортосиликат) : 1 Al(O-втор-Bu)3 : 30,53 Н2О. Реакционную смесь упаривали на роторном испарителе, чтобы удалить этанол после гидролиза ТЭОС. Холин-алюмосиликатный раствор содержал 1,59% Al и 3,30% Si.
Пример 14
Холин-алюмосиликатный раствор (150 г) помещали в химический стакан, перемешиваемый высокоскоростной мешалкой. Раствор получали путем совместного растворения 0,93 г LiCl и 3,38 г Ва(ОАс)2 в 20,24 г деионизированной воды. Этот раствор добавляли по каплям при энергичном перемешивании к раствору алюмосиликата. Раствор, в конечном счете, становится мутным, а к концу добавления появлялась мелкая суспензия. После перемешивания еще в течение 2 часов реакционную смесь распределяли по девяти облицованным тефлоном автоклавам и нагревали без перемешивания при 95, 125 и 150°C в течение различных промежутков времени. Все продукты при 95 и 125°C оказались UZM-7 согласно дифракции рентгеновских лучей. Образцы при 150°C также оказались UZM-7, но содержали некоторую примесь SOD. Дифракционные линии UZM-7, полученного при 125°C и нагревании в течение 17 дней, даны ниже в Таблице 5. Элементный анализ этого образца показал композиционные отношения Si/Al=1.93, Ba/Al=0,15, Li/Al=0,22 и N/Al=0,47, что говорит о превосходном катионном балансе. Образец, нагреваемый при 125°C в течение 10 дней, прокаливали при 525°C на воздухе в течение 5 часов. Этот образец имел площадь поверхности по БЭТ 418 м2/г.
Таблица 5
d(Å) I/I0%
6.92 12.76 ср
11.70 7.56 ср
19.60 4.53 ср
23.50 3.78 ос
28.30 3.15 ср
31.20 2.86 ос
35.83 2.5 ср
Пример 15
Холин-алюмосиликатный раствор (150 г) помещали в химический стакан, перемешиваемый высокоскоростной мешалкой. Раствор получали путем совместного растворения 1,29 г NaCl и 3,38 г Ba(ОАс)2 в 20,01 г деионизированной воды. Этот раствор добавляли по каплям при энергичном перемешивании к раствору алюмосиликата. Раствор, в конечном счете, становится мутным, а к концу добавления появлялась мелкая суспензия. После перемешивания еще в течение 2 часов реакционную смесь распределяли по девяти облицованным тефлоном автоклавам и нагревали без перемешивания при 95, 125 и 150°C в течение различных промежутков времени. Все продукты при 95 и 125°C оказались UZM-7 согласно дифракции рентгеновских лучей. Образцы при 150°C также оказались UZM-7, но содержали некоторую примесь SOD. Дифракционные линии UZM-7, полученного при 95°C и нагревания в течение 10 дней, даны ниже в Таблице 6. Элементный анализ этого образца показал композиционные отношения Si/Al=1.91, Ba/Al=0,15, Na/Al=0,24 и N/Al=0,50. Образец, нагреваемый при 95°C в течение 17 дней, прокаливали при 525°C на воздухе в течение 5 часов. Этот образец имел площадь поверхности по БЭТ 388 м2/г.
Таблица 6
d(Å) I/I0%
7.06 12.51 ос
11.72 7.55 ср
19.46 4.56 ср
23.28 3.82 ос
28.16 3.17 ср
30.84 2.90 ос
35.40 2.53 ср

Claims (10)

1. Микропористый кристаллический цеолит, имеющий трехмерную структуру с по меньшей мере тетраэдрическими единицами AlO2 и SiO2 и эмпирическим составом синтезированного безводного продукта, выраженным эмпирической формулой:
Figure 00000001
,
где М представляет собой по меньшей мере один обменный катион, выбранный из группы, состоящей из щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, "m" представляет собой мольное отношение М к (Al+Е) и варьируется от 0 до приблизительно 2,0, R представляет собой катион органиламмония, выбранный из группы, состоящей из холина, этилтриметиламмония (ЭТМА), диэтилдиметиламмония (ДЭДМА), тетраэтиламмония (ТЭА), тетрапропиламмония (ТПА), триметилпропиламмония, триметилбутиламмония, диметилдиэтаноламмония, гексаметония и их смесей, "r" представляет собой мольное отношение R к (Al+Е) и имеет значение от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,0, "n" представляет собой средневзвешенную валентность М и имеет значение от приблизительно 1 до приблизительно 3, "p" представляет собой средневзвешенную валентность R и имеет значение от 1 до приблизительно 2; Е представляет собой элемент, выбранный из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, "x" представляет собой мольную долю Е и имеет значение от 0 до приблизительно 1,0, "у" представляет собой мольное отношение Si к (Al+Е) и варьируется от более чем 1 до приблизительно 10, a "z" представляет собой мольное отношение O к (Al+Е) и имеет значение, задаваемое уравнением:
z=(m·n+r·p+3+4·y)/2,
и характеризующийся тем, что он имеет картину дифракции рентгеновских лучей, имеющую по меньшей мере те d-расстояния и интенсивности, которые приведены в Таблице A:
Таблица A d(Å) I/I0% 6.79-8.03 13.00-11.00 ср-ос 11.56-12.11 7.65-7.30 сл-с 19.07-20.4 4.65-4.35 ср-с 23.02-24.23 3.86-3.67 ср-ос 26.43-28.13 3.37-3.17 сл-ср 30.48-31.94 2.93-2.80 ср-ос

и тем, что он термически стабилен до температур по меньшей мере 500°C.
2. Цеолит по п.1, в котором М выбирают из группы, состоящей из лития, натрия, калия, рубидия, цезия, кальция, стронция, бария и их смесей.
3. Цеолит по п.1, в котором R представляет собой холин, а М выбирают из группы, состоящей из Ва, Li, Na и их смесей.
4. Способ получения микропористого кристаллического цеолита, имеющего трехмерную структуру с по меньшей мере тетраэдрическими единицами AlO2 и SiO2 и эмпирический состав синтезированного безводного продукта, выраженный эмпирической формулой:
Figure 00000001
,
где М представляет собой по меньшей мере один обменный катион, выбранный из группы, состоящей из щелочных, щелочноземельных и редкоземельных металлов, "m" представляет собой мольное отношение М к (Al+Е) и варьируется от 0 до приблизительно 2,0, R представляет собой катион органиламмония, выбранный из группы, состоящей из холина, этилтриметиламмония (ЭТМА), диэтилдиметиламмония (ДЭДМА), тетраэтиламмония (ТЭА), тетрапропиламмония (ТПА), триметилпропиламмония, триметилбутиламмония, диметилдиэтаноламмония, гексаметония и их смесей, "r" представляет собой мольное отношение R к (Al+Е) и имеет значение от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,0, "n" представляет собой средневзвешенную валентность М и имеет значение от приблизительно 1 до приблизительно 3, "p" представляет собой средневзвешенную валентность R; Е представляет собой элемент, выбранный из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, "x" представляет собой мольную долю Е и имеет значение от 0 до приблизительно 1,0, "y" представляет собой мольное отношение Si к (Al+Е) и варьируется от более чем 1 до приблизительно 10, a "z" представляет собой мольное отношение O к (Al+Е) и имеет значение, заданное уравнением:
z=(m·n+r·p+3+4·y)/2,
и характеризующегося тем, что он имеет картину дифракции рентгеновских лучей, имеющую по меньшей мере те d-расстояния и интенсивности, которые приведены в Таблице A:
Таблица A d(Å) I/I0% 6.79-8.03 13.00-11.00 ср-ос 11.56-12.11 7.65-7.30 сл-с 19.07-20.4 4.65-4.35 ср-с 23.02-24.23 3.86-3.67 ср-ос 26.43-28.13 3.37-3.17 сл-ср 30.48-31.94 2.93-2.80 ср-ос

и является термически стабильным до температуры по меньшей мере 500°C, причем способ включает формирование реакционной смеси, содержащей реакционноспособные источники М, R, Al, Si и, необязательно, Е и нагревание реакционной смеси при температуре от приблизительно 60°C до приблизительно 175°C в течение промежутка времени, достаточного для того, чтобы образовался цеолит, причем реакционная смесь имеет состав, выраженный в терминах мольных отношений оксидов:
aM2/nO : bP2/p : 1-cAl2O3 : cE2O3 : dSiO2 : eH2O,
где "а" имеет значение от приблизительно 0,0 до приблизительно 4,0, "b" имеет значение от приблизительно 1,0 до приблизительно 30, "с" имеет значение от 0 до приблизительно 1,0, "d" имеет значение от приблизительно 2 до приблизительно 30, "е" имеет значение от приблизительно 20 до приблизительно 2000.
5. Способ по п.4, в котором М выбирают из группы, состоящей из лития, цезия, натрия, калия, рубидия, стронция, бария и их смесей.
6. Способ по п.4, в котором R представляет собой холин, а М выбирают из группы, состоящей из Ва, Li, Na и их смесей.
7. Способ по п.4, дополнительно включающий добавление к реакционной смеси затравки UZM-7.
8. Способ конверсии углеводородов, включающий контактирование углеводородного потока с катализатором в условиях конверсии углеводородов с получением конвертированного продукта, причем катализатор включает микропористый кристаллический цеолит UZM-7, где UZM-7 имеет трехмерную структуру с по меньшей мере тетраэдрическими единицами AlO2 и SiO2 и эмпирическим составом синтезированного безводного продукта, выраженным эмпирической формулой:
Figure 00000001
,
где М представляет собой по меньшей мере один обменный катион, выбранный из группы, состоящей из щелочных и щелочноземельных металлов, "m" представляет собой мольное отношение М к (Al+Е) и варьируется от 0 до приблизительно 2,0, R представляет собой катион органиламмония, выбранный из группы, состоящей из холина, ЭТМА, ДЭДМА, ТЭА, ТПА, триметилпропиламмония, триметилбутиламмония, диметилдиэтаноламмония и их смесей, "r" представляет собой мольное отношение R к (Al+Е) и имеет значение от приблизительно 0,25 до приблизительно 4,0, "n" представляет собой средневзвешенную валентность М и имеет значение от приблизительно 1 до приблизительно 3, "p" представляет собой средневзвешенную валентность R и имеет значение от приблизительно 1 до приблизительно 2; Е представляет собой элемент, выбранный из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, "x" представляет собой мольную долю Е и имеет значение от 0 до приблизительно 1,0, "у" представляет собой мольное отношение Si к (Аl+Е) и варьируется от более чем 1 до приблизительно 10, a "z" представляет собой мольное отношение O к (Аl+Е) и имеет значение, заданное уравнением:
z=(m·n+r·p+3+4·y)/2,
и характеризуется тем, что имеет картину дифракции рентгеновских лучей, имеющую по меньшей мере те d-расстояния и интенсивности, которые приведены в Таблице A:
Таблица A d(Å) I/I0% 6.79-8.03 13.00-11.00 ср-ос 11.56-12.11 7.65-7.30 cл-с 19.07-20.4 4.65-4.35 ср-с 23.02-24.23 3.86-3.67 ср-ос 26.43-28.13 3.37-3.17 сл-ср 30.48-31.94 2.93-2.80 ср-ос

и является термически стабильным до температуры по меньшей мере 500°C.
9. Способ по п.8, в котором способ конверсии углеводородов выбран из группы, состоящей из алкилирования, изомеризации, димеризации олефинов и олигомеризации и депарафинизации.
10. Способ по п.8, в котором М представляет собой ион водорода.
RU2012153203/05A 2010-07-01 2011-06-30 Алюмосиликатный цеолит uzm-7, способ его получения и способ его использования RU2528259C2 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US36058610P 2010-07-01 2010-07-01
US61/360,586 2010-07-01
PCT/US2011/042601 WO2012003321A2 (en) 2010-07-01 2011-06-30 Uzm-7 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using uzm-7

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012153203A RU2012153203A (ru) 2014-06-20
RU2528259C2 true RU2528259C2 (ru) 2014-09-10

Family

ID=45400210

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012153203/05A RU2528259C2 (ru) 2010-07-01 2011-06-30 Алюмосиликатный цеолит uzm-7, способ его получения и способ его использования
RU2012151832/05A RU2521578C1 (ru) 2010-07-01 2011-06-30 Uzm-45 алюмосиликатный цеолит, способ его получения и процессы с его использованием

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012151832/05A RU2521578C1 (ru) 2010-07-01 2011-06-30 Uzm-45 алюмосиликатный цеолит, способ его получения и процессы с его использованием

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8158104B2 (ru)
EP (2) EP2588415A4 (ru)
JP (2) JP5666702B2 (ru)
CN (2) CN102958839A (ru)
RU (2) RU2528259C2 (ru)
WO (2) WO2012003313A2 (ru)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2940266B1 (fr) * 2008-12-18 2010-12-31 Inst Francais Du Petrole Solide cristallise im-20 et son procede de preparation
US8158104B2 (en) * 2010-07-01 2012-04-17 Uop Llc UZM-7 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using UZM-7
JP6236728B2 (ja) * 2012-05-08 2017-11-29 エクソンモービル ケミカル パテンツ インコーポレイテッド ゼオライトzsm−18、その合成およびその使用
EP2867167B1 (en) * 2012-06-29 2017-04-19 Uop Llc Metallophosphate molecular sieves, method of preparation and use
CN103566968B (zh) * 2012-08-03 2016-03-02 中国石油化工股份有限公司 烯烃异构化催化剂及其制备方法
US8993821B2 (en) * 2012-12-18 2015-03-31 Uop Llc Hydrocarbon processes using UZM-43 an EUO-NES-NON zeolite
US9233856B2 (en) * 2013-04-20 2016-01-12 Uop Llc Use of zeolitic materials for removing mercury (+2) ions from liquid streams
CN107531587B (zh) * 2015-06-30 2020-11-24 环球油品公司 使用uzm-53的烃转化
US10399859B2 (en) 2015-10-26 2019-09-03 Ecolab Usa Inc. Highly homogenous zeolite precursors
JP7125937B2 (ja) 2016-12-02 2022-08-25 エコラブ ユーエスエイ インク ポリアルミニウム塩ならびに高純度コロイド状アルミナ-シリカ複合粒子およびゼオライトの調製におけるそれらの使用
CN108516565B (zh) * 2018-05-17 2021-06-25 中南大学 一种利用铝钙粉反应渣制备p型沸石分子筛的方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419895B1 (en) * 2000-11-03 2002-07-16 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-4
US6713041B1 (en) * 2002-02-12 2004-03-30 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-9
RU2326050C2 (ru) * 2003-09-23 2008-06-10 Юоп Ллк Кристаллические алюмосиликаты: uzm-13, uzm-17, uzm-19 и uzm-25
US7575737B1 (en) * 2008-12-18 2009-08-18 Uop Llc UZM-27 family of crystalline aluminosilicate compositions and a method of preparing the compositions
RU2377181C2 (ru) * 2004-10-06 2009-12-27 Юоп Ллк Uzm-12 и uzm-12hs: микропористые, кристаллические алюмосиликатные цеолитные композиции и способ конверсии углеводорода
US7744850B2 (en) * 2006-08-03 2010-06-29 Uop Llc UZM-22 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using UZM-22

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4310440A (en) 1980-07-07 1982-01-12 Union Carbide Corporation Crystalline metallophosphate compositions
DE3136684A1 (de) * 1981-09-16 1983-04-21 Hoechst Ag, 6230 Frankfurt "gallium- und/oder indiumhaltige zeolithe und verfahren zu deren herstellung sowie ihre verwendung"
US4440871A (en) 1982-07-26 1984-04-03 Union Carbide Corporation Crystalline silicoaluminophosphates
FR2582234B1 (fr) * 1985-05-23 1993-03-12 Centre Nat Rech Scient Zeolite de type omega a stabilite thermique elevee, son procede de preparation et son utilisation comme catalyseur
US4735929A (en) 1985-09-03 1988-04-05 Uop Inc. Catalytic composition for the isomerization of paraffinic hydrocarbons
FR2608068B1 (fr) * 1986-12-16 1989-03-24 Inst Francais Du Petrole Nouveau procede de synthese de zeolithes du type ferrisilicate, produits ainsi obtenus et leurs utilisations
US4857288A (en) * 1987-05-15 1989-08-15 Uop Zeolite LZ-135 and process for preparing same
US5157197A (en) 1990-09-26 1992-10-20 Catalytica, Inc. Isoparaffin alkylation using a lewis acid promoted transition alumina catalyst
US5157196A (en) 1990-12-24 1992-10-20 Chemical Research & Licensing Company Paraffin alkylation process
US5248491A (en) * 1991-12-20 1993-09-28 Uop Zeolite LZ-276 and process for preparing same
ES2287168T3 (es) * 2000-11-03 2007-12-16 Uop Llc Uzm-5, uzm-5p y uzm-6: zeolitas de aluminosilicato cristalino y procedimiento que usan las mismas.
US6613302B1 (en) * 2000-11-03 2003-09-02 Uop Llc UZM-5, UZM-5P and UZM-6: crystalline aluminosilicate zeolites and processes using the same
US6388159B1 (en) * 2000-11-03 2002-05-14 Uop Llc Xylene isomerization process using UZM-5 and UZM-6 zeolites
US6776975B2 (en) 2002-05-09 2004-08-17 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-4M
US6756030B1 (en) * 2003-03-21 2004-06-29 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-8
US6752980B1 (en) * 2003-03-21 2004-06-22 Uop Llc UZM-16: a crystalline aluminosilicate zeolitic material
US6890511B2 (en) * 2003-03-21 2005-05-10 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15
US7713513B2 (en) * 2003-03-21 2010-05-11 Uop Llc High silica zeolites: UZM-8HS
US7091390B2 (en) * 2003-03-21 2006-08-15 Uop Llc Hydrocarbon conversion processes using catalysts comprising UZM-8 and UZM-8HS compositions
WO2005042149A1 (en) 2003-10-31 2005-05-12 Uop Llc A process for preparing crystalline aluminosilicate compositions using charge density matching
KR100958149B1 (ko) * 2004-04-20 2010-05-18 유오피 엘엘씨 Uzm-8 및 uzm-8hs 결정질 알루미노실리케이트제올라이트 조성물 및 이 조성물을 이용하는 방법
CN1972748A (zh) * 2004-04-20 2007-05-30 环球油品公司 用于环烷烃选择性开环的催化剂和使用该催化剂的方法
RU2340553C2 (ru) * 2004-04-23 2008-12-10 Юоп Ллк Высококремнистые цеолиты uzm-5hs
JP4836939B2 (ja) * 2004-04-23 2011-12-14 ユーオーピー エルエルシー 高シリカゼオライト:uzm−5hs
JP4954854B2 (ja) * 2007-11-22 2012-06-20 ユーオーピー エルエルシー 層状化モレキュラーシーブ組成物の調製方法
US7922997B2 (en) * 2008-09-30 2011-04-12 Uop Llc UZM-35 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using UZM-35
US8158104B2 (en) * 2010-07-01 2012-04-17 Uop Llc UZM-7 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using UZM-7

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6419895B1 (en) * 2000-11-03 2002-07-16 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-4
US6713041B1 (en) * 2002-02-12 2004-03-30 Uop Llc Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-9
RU2326050C2 (ru) * 2003-09-23 2008-06-10 Юоп Ллк Кристаллические алюмосиликаты: uzm-13, uzm-17, uzm-19 и uzm-25
RU2377181C2 (ru) * 2004-10-06 2009-12-27 Юоп Ллк Uzm-12 и uzm-12hs: микропористые, кристаллические алюмосиликатные цеолитные композиции и способ конверсии углеводорода
US7744850B2 (en) * 2006-08-03 2010-06-29 Uop Llc UZM-22 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using UZM-22
US7575737B1 (en) * 2008-12-18 2009-08-18 Uop Llc UZM-27 family of crystalline aluminosilicate compositions and a method of preparing the compositions

Also Published As

Publication number Publication date
RU2521578C1 (ru) 2014-06-27
CN102958839A (zh) 2013-03-06
EP2588415A2 (en) 2013-05-08
CN102958840B (zh) 2015-02-04
EP2588415A4 (en) 2017-04-12
JP5666702B2 (ja) 2015-02-12
WO2012003321A3 (en) 2012-04-26
WO2012003313A3 (en) 2012-04-26
JP5666701B2 (ja) 2015-02-12
EP2588414A2 (en) 2013-05-08
WO2012003321A2 (en) 2012-01-05
WO2012003313A2 (en) 2012-01-05
RU2012151832A (ru) 2014-06-10
US8597611B2 (en) 2013-12-03
CN102958840A (zh) 2013-03-06
JP2013537510A (ja) 2013-10-03
US20120004484A1 (en) 2012-01-05
EP2588414A4 (en) 2017-04-12
RU2012153203A (ru) 2014-06-20
JP2013536145A (ja) 2013-09-19
US8158104B2 (en) 2012-04-17
US20120004486A1 (en) 2012-01-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2528259C2 (ru) Алюмосиликатный цеолит uzm-7, способ его получения и способ его использования
CA2737615C (en) Uzm-35 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using uzm-35
US6756030B1 (en) Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-8
JP5271266B2 (ja) Uzm−22アルミノシリケートゼオライト、その調製方法およびuzm−22の使用方法
CA2475246C (en) Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: uzm-9
RU2525417C2 (ru) Цеолитная композиция uzm-35, способ получения и способы применения
JP5718451B2 (ja) Uzm−37アルミノシリケートゼオライト
US8623321B1 (en) UZM-44 aluminosilicate zeolite
US8053618B1 (en) UZM-35 zeolitic composition, method of preparation and processes
US8022262B1 (en) UZM-35 zeolitic composition method of preparation and processes
US20120123178A1 (en) Uzm-35hs aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using uzm-35hs
WO2011017183A2 (en) Uzm-29 family of crystalline zeolitic compositions and a method of preparing the compositions

Legal Events

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

Effective date: 20160701