RU2777362C2 - Controlled alkaline treatments on molecular sieves - Google Patents

Controlled alkaline treatments on molecular sieves Download PDF

Info

Publication number
RU2777362C2
RU2777362C2 RU2018134030A RU2018134030A RU2777362C2 RU 2777362 C2 RU2777362 C2 RU 2777362C2 RU 2018134030 A RU2018134030 A RU 2018134030A RU 2018134030 A RU2018134030 A RU 2018134030A RU 2777362 C2 RU2777362 C2 RU 2777362C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
base
zeolite
total
solid
amount
Prior art date
Application number
RU2018134030A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2018134030A3 (en
RU2018134030A (en
Inventor
Берт Селс
Николас НЮТТЕНС
Данни ВЕРБУКЕНД
Original Assignee
Католике Университейт Левен
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
Priority claimed from GBGB1603487.8A external-priority patent/GB201603487D0/en
Application filed by Католике Университейт Левен filed Critical Католике Университейт Левен
Publication of RU2018134030A publication Critical patent/RU2018134030A/en
Publication of RU2018134030A3 publication Critical patent/RU2018134030A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2777362C2 publication Critical patent/RU2777362C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a method for performing controlled alkaline treatments of inorganic porous solid particles, in particular to a method for increasing the meso-porosity of zeolite, which consists of one treatment followed by a solid separation stage, such as a filtration stage, zeolite treated by the specified method, a method for preparing a technical catalyst, and the use of treated zeolite or a technical catalyst prepared using the specified method in catalysis processes or in adsorption or ion exchange processes. The method for increasing the meso-porosity of zeolite includes stages of: a) preparation of zeolite in the amount m s ; b) preparation of a base in the total amount m b,total ; and c) contact and interaction of this zeolite with the base in the amount of m b (t) in an aqueous solution at a temperature from a room temperature to 100°C and pH from at least 10 to at most 14, wherein the base is continuously added to zeolite for a period of time Δt for the total amount of the base m b,total of at least 15 s, thereby obtaining treated zeolite. Moreover, the maximum value m b,max /m s of the amount of the base m b (t) brought into contact with inorganic porous solid m s at any time t at the stage c) is less than m b,total /m s , wherein the total amount of the base m b,total is provided in the form of solid alkali or alkaline solution, and where the maximum value m b,max of the amount of the base m b (t) at any given time t at the stage c) is at most 0.75*m b,total . The method for preparing a technical catalyst contains stages of: preparation of treated zeolite by the specified method; addition of one or more additional ingredients to form a mixture, and molding of this mixture into a macroscopic mold in order to obtain a technical catalyst.
EFFECT: development of an efficient process leading to excellent physicochemical and catalytic properties and not adversely affecting the size of particles and crystals.
16 cl, 5 tbl, 41 ex, 11 dwg

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение в целом относится к способу выполнения управляемых щелочных обработок неорганических пористых твердых частиц, приводящему к превосходным физико-химическим и каталитическим свойствам и не оказывающему отрицательного влияния на размер частиц и кристаллов. Соответственно, твердые частицы, полученные таким образом, могут быть легко извлечены из щелочного раствора.The present invention relates generally to a process for performing controlled alkaline treatments on inorganic porous solids resulting in excellent physicochemical and catalytic properties and without adversely affecting particle and crystal size. Accordingly, the solid particles thus obtained can be easily recovered from the alkaline solution.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Цеолиты являются микропористыми оксидными алюмосиликатными структурами, которые имеют четко выраженные пористые структуры благодаря высокой степени кристалличности. Кристаллические алюмосиликатные цеолиты могут иметь естественное и синтетическое происхождение. В протонной форме кристаллические алюмосиликатные цеолиты обычно представляются формулой HxAlxSi1-xO2, где «H» является (обменным) протоном, который балансирует электровалентность тетраэдра. Количество обменных протонов упоминается как катионообменная емкость (CEC). Точный тип структуры алюмосиликатного цеолита обычно идентифицируется конкретным молярным отношением кремния к алюминию (Si/Al), а также размерами пор структур ячеек. Размер микропор (обычно в диапазоне 0,4-1 нм) может быть обозначен количеством T-атомов на самом малом диаметре так называемых «многочленных колец» (MR). При использовании этого определения, наиболее распространенные промышленные цеолиты имеют микропоры размера 8-MR, 10-MR или 12-MR. Структура цеолита также может быть получена с использованием фосфатов в дополнение к кремнезему и глинозему, что дает начало классу кристаллических микропористых силикоалюмофосфатов (SAPO). В дополнение к этому, когда кремнезем отсутствует, образуются кристаллические микропористые алюмофосфаты (AlPO). SAPO и AlPO обладают, как цеолиты, уникальными пористыми и кислотными свойствами, обеспечивающими им широкомасштабное промышленное применение в катализе, адсорбции и ионном обмене.Zeolites are microporous oxide aluminosilicate structures that have well-defined porous structures due to the high degree of crystallinity. Crystalline aluminosilicate zeolites can be of natural or synthetic origin. In protonic form, crystalline aluminosilicate zeolites are usually represented by the formula H x Al x Si 1-x O 2 where "H" is the (exchange) proton that balances the electrovalence of the tetrahedron. The number of exchangeable protons is referred to as the cation exchange capacity (CEC). The exact type of aluminosilicate zeolite structure is usually identified by the specific molar ratio of silicon to aluminum (Si/Al) as well as the pore sizes of the cell structures. The micropore size (usually in the range of 0.4-1 nm) can be indicated by the number of T-atoms at the smallest diameter of the so-called "multi-membered rings" (MR). Using this definition, the most common industrial zeolites have 8-MR, 10-MR or 12-MR micropores. Zeolite structure can also be obtained using phosphates in addition to silica and alumina, giving rise to the crystalline microporous silicoaluminophosphate (SAPO) class. In addition to this, when silica is absent, crystalline microporous aluminophosphates (AlPO) are formed. SAPO and AlPO have, like zeolites, unique porous and acidic properties that provide them with large-scale industrial applications in catalysis, adsorption and ion exchange.

В последнее время большое внимание привлекли иерархические (мезопористые) цеолиты, SAPO и AlPO из-за своих потенциальных преимуществ в катализе благодаря их высокой внешней площади поверхности, уменьшенным длинам диффузионного пробега, а также открытым активным центрам. Введение вторичной сетки мезопор (обычно в диапазоне 2-50 нм) приводит к существенным изменениям в свойствах материалов, которые оказывают влияние на эффективность цеолитов в традиционных прикладных областях, таких как катализ и разделение. Количество доступных активных центров быстро увеличивается с увеличением пористости материала. Дополнительно к этому, иерархические цеолитные кристаллы обладают уменьшенными длинами диффузионного пробега по сравнению с обычными микропористыми цеолитами - AlPO или SAPO. Соответственно, эти материалы достигли превосходной эффективности во многих каталитических реакциях, таких как крекинг, алкилирование и изомеризация.Recently, hierarchical (mesoporous) zeolites, SAPO and AlPO have received much attention due to their potential advantages in catalysis due to their high external surface area, reduced diffusion lengths, and open active sites. The introduction of a secondary network of mesopores (typically in the range of 2-50 nm) leads to significant changes in material properties that affect the performance of zeolites in traditional applications such as catalysis and separation. The number of available active sites increases rapidly with increasing material porosity. Additionally, hierarchical zeolite crystals have reduced diffusion paths compared to conventional microporous zeolites, AlPO or SAPO. Accordingly, these materials have achieved excellent performance in many catalytic reactions such as cracking, alkylation and isomerization.

Иерархические цеолиты могут быть изготовлены с использованием большого разнообразия восходящих и нисходящих процедур. Восходящие процедуры подразумевают изменение в гидротермальном синтезе цеолитов, например за счет использования органических шаблонов или увеличения времени кристаллизации. Однако наиболее привлекательным в промышленном отношении вариантом является (нисходящая) постсинтетическая модификация обычных коммерчески доступных микропористых цеолитов. Ключевой обработкой в этой категории является применение основной (щелочной) обработки, так называемого «обескремнивания». Этот подход влечет за собой осуществление контакта с цеолитами в щелочных водных растворах, дающее иерархические цеолиты за счет удаления части твердого вещества с целью создания внутрикристаллических или межкристаллических мезопор. Основные обработки позволяют преобразовать почти любой обычный цеолит в его более совершенный иерархический аналог. Кроме того, для SAPO и AlPO основные обработки позволяют получать более совершенные катализаторы.Hierarchical zeolites can be made using a wide variety of ascending and descending procedures. Bottom-up procedures imply a change in the hydrothermal synthesis of zeolites, for example through the use of organic templates or an increase in crystallization time. However, the most commercially attractive option is the (downward) postsynthetic modification of conventional commercially available microporous zeolites. The key treatment in this category is the application of basic (alkaline) treatment, the so-called "desiliconization". This approach entails contacting zeolites in alkaline aqueous solutions to give hierarchical zeolites by removing a portion of the solid to create intracrystalline or intercrystalline mesopores. Basic processing allows you to convert almost any ordinary zeolite into its more advanced hierarchical counterpart. In addition, for SAPO and AlPO, basic treatments lead to better catalysts.

Помимо цели формирования мезопор и создания тем самым иерархических кристаллических материалов, щелочные обработки могут также выполняться для вымывания нежелательных фаз из двухфазных материалов. Например, выщелачивание с помощью NaOH может использоваться для удаления нежелательных примесей ZSM-5 из цеолитов ZSM-22. В дополнение к этому, основное выщелачивание может использоваться для того, чтобы выборочно выщелачивать элементы из материалов, содержащих большое разнообразие элементов. Например, при применении к цеолитам основное выщелачивание является селективным к кремнию. С другой стороны, при применении к SAPO основное выщелачивание является селективным главным образом к фосфору. Тем самым основные обработки позволяют настраивать, помимо (мезо)пористости, другие физико-химические свойства получаемого материала, такие как общий состав, распределение элементов в кристаллах и кислотность.In addition to the goal of forming mesopores and thereby creating hierarchical crystalline materials, alkaline treatments can also be performed to wash out unwanted phases from two-phase materials. For example, NaOH leaching can be used to remove unwanted ZSM-5 impurities from ZSM-22 zeolites. In addition, basic leaching can be used to selectively leach elements from materials containing a wide variety of elements. For example, when applied to zeolites, the main leach is selective for silicon. On the other hand, when applied to SAPO, the main leach is selective mainly for phosphorus. Thus, the basic treatments make it possible to adjust, in addition to (meso)porosity, other physicochemical properties of the resulting material, such as the overall composition, the distribution of elements in crystals and acidity.

Основные обработки выполняются путем прямого добавления цеолита к водному раствору основания, обычно при высоком значении pH (>12), и следовательно высокой концентрации основания (например >0,1 M NaOH). Эта процедура сопровождается фильтрацией, обычно выполняемой с помощью фильтрования по Бюхнеру. Для 10-MR цеолитов, например, с такой топологией каркаса, как MFI, FER, TON, при щелочной обработке обычно достаточно использования только неорганического основания (обычно NaOH). Однако для 12-MR цеолитов, таких как цеолиты с топологией FAU или BEA, для поддержания внутренних свойств цеолита, таких как кристалличность, кислотность и микропористость, может потребоваться добавление органики, такой как тетрапропиламмонийбромид (TPABr) или диэтиламин, к щелочному раствору. SAPO и AlPO в большинстве случаев являются более чувствительными, чем цеолиты, и требуют использования (неорганических) бессолевых щелочных растворов, приготовленных с помощью аминов или TPAOH, для получения более качественных твердых частиц.Basic treatments are performed by direct addition of the zeolite to an aqueous base solution, typically at a high pH (>12), and hence a high base concentration (eg >0.1 M NaOH). This procedure is followed by filtration, usually performed by Buchner filtration. For 10-MR zeolites, for example, with a framework topology such as MFI, FER, TON, using only an inorganic base (usually NaOH) is usually sufficient in alkaline treatment. However, for 12-MR zeolites, such as FAU or BEA topology zeolites, it may be necessary to add an organic such as tetrapropylammonium bromide (TPABr) or diethylamine to the alkaline solution to maintain the intrinsic properties of the zeolite, such as crystallinity, acidity, and microporosity. SAPO and AlPO are in most cases more sensitive than zeolites and require the use of (inorganic) salt-free alkaline solutions prepared with amines or TPAOH in order to obtain better solids.

Щелочные (основные) обработки часто выполняются как одна обработка внутри последовательности постсинтетических модификаций. Например, для приготовления иерархического цеолита Y с более высокими каталитическими свойствами может быть выполнена последовательность из 3 последовательных обработок кислота-основание-кислота. Альтернативно для клиноптилолита (естественный цеолит) известна последовательность из 6 последовательных обработок (кислота 4 раза, основание, кислота). Дополнительно к этому, для ZSM-5 и ZSM-22 известны две обработки (основание-кислота). После каждой индивидуальной обработки требуются стадии фильтрования и сушки. В большинстве случаев кислотная обработка перед основной обработкой эффективно удаляет алюминий из каркаса цеолита, улучшая тем самым эффективность последующей основной обработки. С другой стороны, кислотная обработка, выполняемая после основной обработки, была описана как мягкая кислотная промывка, нацеленная преимущественно на удаление алюминиевых загрязнений с внешней поверхности. Эти алюминиевые загрязнения образуются во время предшествующей щелочной обработки. Эффективность кислотной промывки поэтому тесно связана с эффективностью предшествующей щелочной обработки.Alkaline (basic) treatments are often performed as one treatment within a sequence of postsynthetic modifications. For example, to prepare a hierarchical Y zeolite with higher catalytic properties, a sequence of 3 consecutive acid-base-acid treatments can be performed. Alternatively, for clinoptilolite (natural zeolite), a sequence of 6 successive treatments (acid 4 times, base, acid) is known. Additionally, two treatments (base-acid) are known for ZSM-5 and ZSM-22. After each individual treatment, filtration and drying steps are required. In most cases, an acid treatment prior to the main treatment effectively removes aluminum from the zeolite framework, thereby improving the efficiency of the subsequent main treatment. On the other hand, the acid treatment performed after the main treatment has been described as a mild acid wash aimed primarily at removing aluminum contaminants from the outer surface. These aluminum contaminants are formed during the previous caustic treatment. The efficiency of the acid wash is therefore closely related to the efficiency of the previous alkaline treatment.

Помимо вышеупомянутых преимуществ основного выщелачивания, следует подчеркнуть несколько серьезных недостатков основного выщелачивания. Во-первых, использования органики следует по возможности избегать, поскольку ее необходимо удалять с помощью сжигания. Мало того, что этот процесс разрушает дорогостоящую органику, необходимо еще и тщательно заботиться об образующихся при этом продуктах сгорания, что само по себе является дорогостоящей процедурой. Простые амины, такие как диэтиламин, используемые в качестве основания для выщелачивания 12-MR цеолитов (beta и USY), AlPO и SAPO, могут быть легко извлечены благодаря их высокой летучести, что повышает их промышленную привлекательность. Однако использования катионов тетраалкиламмония (TAA), таких как TPABr и цетилтриметиламмонийбромид (CTABr), предпочтительно избегать, поскольку они являются более дорогостоящими и их необходимо удалять с помощью термической обработки, порождающей нежелательные потоки, такие как CO2, NOx, H2O и/или взрывчатую органику. Следовательно, необходимо всячески уменьшать использование органики, особенно TAA.In addition to the aforementioned advantages of basic leaching, several serious disadvantages of basic leaching should be emphasized. First, the use of organic matter should be avoided whenever possible, as it must be removed by incineration. Not only does this process destroy expensive organics, but it is also necessary to carefully take care of the resulting combustion products, which in itself is an expensive procedure. Simple amines, such as diethylamine, used as a base for leaching 12-MR zeolites (beta and USY), AlPO and SAPO, can be easily recovered due to their high volatility, which increases their industrial appeal. However, the use of tetraalkylammonium (TAA) cations such as TPABr and cetyltrimethylammonium bromide (CTABr) is preferably avoided because they are more expensive and must be removed by heat treatment generating unwanted fluxes such as CO 2 , NO x , H 2 O and /or explosive organics. Therefore, it is necessary to reduce the use of organics in every possible way, especially TAA.

Во-вторых, выщелоченные основанием цеолиты, даже при описанных в литературе оптимальных условиях с органическими молекулами, обычно показывают сильно улучшенные показатели мезопористости. Однако довольно часто они также могут показывать нежелательное уменьшение цеолитных свойств. Представительными примерами этого являются кристалличность, кислотность по Брэнстеду и микропористость. О таком уменьшении сообщалось для большинства иерархических или мезопористых цеолитов, как показано в Таблице А в разделе «Примеры».Secondly, base leached zeolites, even under optimal conditions described in the literature with organic molecules, generally show greatly improved mesoporosity. However, quite often they can also show an undesirable decrease in zeolite properties. Representative examples of this are crystallinity, Brønsted acidity and microporosity. This reduction has been reported for most hierarchical or mesoporous zeolites, as shown in Table A in the Examples section.

Важным последним достижением стало понимание того, что помимо величины вторичной пористости, качество пор также имеет первостепенную важность. Было наблюдено, что особенно в цеолитах с высоким содержанием кремнезема (Si/Al> приблизительно 10) основное выщелачивание может давать мезопоры, являющиеся (частично) кавитированными. В этом случае, чем больше кавитация, тем меньше каталитические выгоды. Следовательно, при постоянной поверхности или объеме мезопор желательна самая малая степень их кавитации.An important recent development has been the realization that, in addition to the amount of secondary porosity, the quality of the pores is also of paramount importance. It has been observed that especially in zeolites with a high silica content (Si/Al> about 10) the main leach can produce mesopores that are (partially) cavitated. In this case, the greater the cavitation, the smaller the catalytic benefits. Therefore, at a constant surface or volume of mesopores, the smallest degree of their cavitation is desirable.

Наконец, основная обработка может давать выраженное уменьшение размера кристалла цеолита. Это уменьшение связано с фрагментацией, которая может давать фрагменты в диапазоне размеров 5-100 нм. Они представляют собой коллоидно-устойчивые частицы, которые очень трудно отделить с использованием обычных методик фильтрации на пористых мембранных фильтрах, и требуют использования дорогостоящих промышленных методик разделения, таких как высокоскоростные коммерческие центрифуги. Соответственно, суспензии цеолита после основного выщелачивания зачастую являются чрезвычайно сложными для фильтрования, как показано в Таблице А в разделе «Примеры».Finally, the main treatment can give a pronounced reduction in the size of the zeolite crystal. This decrease is due to fragmentation, which can give rise to fragments in the size range of 5-100 nm. They are colloidally stable particles that are very difficult to separate using conventional porous membrane filtration techniques and require the use of expensive commercial separation techniques such as high speed commercial centrifuges. Accordingly, zeolite slurries after the main leach are often extremely difficult to filter, as shown in Table A in the Examples section.

Следовательно, желательно предложить более эффективный процесс, который давал бы тот же самый эффект основного выщелачивания (улучшенную мезопористость), но при этом давал бы твердые частицы с более высокими цеолитными свойствами, уменьшенной степенью кавитации, уменьшенным количеством органических добавок и/или с сохраненным размером кристаллов. В дополнение к этому, такой более совершенный процесс предпочтительно должен иметь такое же или уменьшенное количество связанных с ним стадий, общую продолжительность процесса и количество образующихся сточных вод. Получаемые материалы могут иметь улучшенные свойства для приготовления технических катализаторов или для использования в процессах катализа, адсорбции или ионного обмена.Therefore, it is desirable to provide a more efficient process that would give the same basic leaching effect (improved mesoporosity) but would produce solids with higher zeolitic properties, reduced cavitation, reduced organic additives and/or retained crystal size. . In addition, such an improved process would preferably have the same or reduced number of associated steps, overall process time, and amount of wastewater generated. The resulting materials may have improved properties for the preparation of technical catalysts or for use in catalysis, adsorption or ion exchange processes.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

В соответствии с целью настоящего изобретения оно в широком смысле относится к способу выполнения щелочной обработки неорганических пористых твердых частиц, дающему превосходные физико-химические (цеолитные) и каталитические свойства. Эти превосходные свойства могут представлять собой комбинацию улучшенной мезопористости с более высокой кислотностью по Брэнстеду, более высокую микропористость, более высокую мезопористость, более высокую кристалличность, более высокую долю алюминия в каркасе, уменьшенную степень кавитации мезопор, больший кристаллический размер и/или комбинации перечисленного.In accordance with the purpose of the present invention, it broadly refers to a method for performing alkaline treatment of inorganic porous solids, giving excellent physico-chemical (zeolite) and catalytic properties. These superior properties can be a combination of improved mesoporosity with higher Brønsted acidity, higher microporosity, higher mesoporosity, higher crystallinity, higher aluminum framework fraction, reduced mesopore cavitation, larger crystal size, and/or combinations of the above.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу приготовления обработанного неорганического пористого твердого вещества, включающему ряд отдельных обработок (z), которые разделяются стадией отделения твердого вещества, такой как стадия фильтрования, причем каждая из z обработок включает стадии:In one aspect, the present invention relates to a process for preparing a treated inorganic porous solid comprising a series of separate treatments (z) that are separated by a solid separation step, such as a filtration step, with each of the z treatments comprising the steps of:

a) подготовки неорганического пористого твердого вещества в количестве m s ;a) preparing an inorganic porous solid in the amount of m s ;

b) подготовки основания в общем количестве m b,total ; иb) preparation of the base in the total amount m b,total ; and

c) осуществления контакта и взаимодействия этого неорганического пористого твердого вещества с основанием в количестве m b (t) в растворе в течение времени Δt для общего количества основания m b,total ;c) contacting and reacting this inorganic porous solid with a base in an amount m b (t) in solution for a time Δt for a total amount of base m b,total ;

с получением тем самым обработанного неорганического пористого твердого вещества;thereby obtaining a treated inorganic porous solid;

в котором максимальное количество основания m b,max m b (t), приводимого в контакт с неорганическим пористым твердым веществом m s в любой момент времени t на стадии c) составляет меньше чем m b,total /m s . Общее количество основания может быть обеспечено в форме твердой щелочи или щелочного раствора, предпочтительно щелочного раствора.wherein the maximum amount of base m b,max m b (t) brought into contact with the inorganic porous solid m s at any time t in step c) is less than m b,total /m s . The total amount of base may be provided in the form of solid alkali or alkaline solution, preferably alkaline solution.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления максимальное количество основания m b,max m b (t) в любой конкретный момент времени t на стадии c) составляет самое большее 0,75*m b,total , предпочтительно самое большее 0,50*m b,total , и еще более предпочтительно самое большее 0,25*m b,total .In some preferred embodiments, the maximum amount of base m b,max m b (t) at any particular time t in step c) is at most 0.75* m b,total , preferably at most 0.50* m b,total , and even more preferably at most 0.25* m b,total .

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления неорганическое пористое твердое вещество содержит молекулярное сито, такое как цеолит или SAPO.In some preferred embodiments, the implementation of the inorganic porous solid contains a molecular sieve, such as zeolite or SAPO.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления стадия a) включает:In some preferred embodiments, step a) comprises:

а') подготовку неорганического пористого твердого вещества в количестве m s , суспендированного в растворе, предпочтительно в воде.a') preparation of an inorganic porous solid in the amount of m s suspended in a solution, preferably in water.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления способ включает некоторое количество (x) добавлений основания на обработку, которые не разделяются стадией отделения твердого вещества, такой как стадия фильтрования, и количество основания, добавляемого за одно добавление (m b,i, где i=1...x), характеризуется тем, что х имеет значение по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 3, и еще более предпочтительно по меньшей мере 4.In some preferred embodiments, the method comprises a number (x) of base additions per treatment that are not separated by a solids separation step, such as a filtration step, and the amount of base added per addition ( m b,i, where i=1.. .x ) is characterized in that x is at least 2, preferably at least 3, and even more preferably at least 4.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления z равно 1.In some preferred embodiments, z is equal to 1.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления скорость добавления этого количества основания составляет самое большее 3,0 ммоль/г/мин, предпочтительно самое большее 1,0 ммоль/г/мин, и еще более предпочтительно самое большее 0,5 ммоль/г/мин.In some preferred embodiments, the rate of addition of this amount of base is at most 3.0 mmol/g/min, preferably at most 1.0 mmol/g/min, and even more preferably at most 0.5 mmol/g/min.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления основание непрерывно добавляется к неорганическому пористому твердому веществу во время временного интервала Δt, причем временной интервал Δt для добавления общего количества основания m b,total составляет по меньшей мере 15 с.In some preferred embodiments, the base is continuously added to the inorganic porous solid during the time interval Δt, the time interval Δt for adding the total amount of base m b,total is at least 15 seconds.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления этот способ сопровождается последовательной кислотной обработкой.In some preferred embodiments, this method is followed by sequential acid treatment.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к обработанному неорганическому пористому твердому веществу, получаемому с помощью способа в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления.In one aspect, the present invention relates to a treated inorganic porous solid obtained using a method in accordance with any of the aspects and embodiments described herein.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией фожазита, предпочтительно приготовленному согласно способу в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления, с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г, а также характеризуемому одной или более из следующих признаков:In one aspect, the present invention relates to a zeolite with a faujasite topology, preferably prepared according to the method in accordance with any of the aspects and embodiments described herein, with a unit cell size in the range from 24.375 Å to 24.300 Å, with a mesopore volume of at least 0 .35 ml/g, and also characterized by one or more of the following features:

- кислотность по Брэнстеду, измеренная с помощью пиридина, по меньшей мере 400 мкмоль/г;- Brønsted acidity, measured with pyridine, at least 400 µmol/g;

- доля Al в каркасе по меньшей мере 0,5; и/или- the proportion of Al in the frame is at least 0.5; and/or

- кристалличность по меньшей мере 75% по сравнению со стандартным цеолитом NaY, и по меньшей мере 90% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).- crystallinity of at least 75% compared to standard NaY zeolite, and at least 90% compared to standard NIST alumina (SRM 676).

В одном аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией фожазита, предпочтительно приготовленному согласно способу в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления, с размером элементарной ячейки самое большее 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г, а также характеризуемому одним или более из следующих признаков:In one aspect, the present invention relates to a zeolite with a faujasite topology, preferably prepared according to the method in accordance with any of the aspects and embodiments described herein, with a unit cell size of at most 24,300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml / d, and also characterized by one or more of the following features:

- объем микропор по меньшей мере 0,22 мл/г;- micropore volume of at least 0.22 ml/g;

- кристалличность по меньшей мере 95% по сравнению с коммерческим цеолитом NaY, и по меньшей мере 130% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676);- crystallinity of at least 95% compared to commercial NaY zeolite, and at least 130% compared to standard NIST alumina (SRM 676);

- отношение кавитации мезопор, измеренное с помощью адсорбции азота, самое большее 1,6; и/или- mesopore cavitation ratio, measured by nitrogen adsorption, at most 1.6; and/or

- с размером частиц Deff по меньшей мере 350 нм.- with a particle size D eff of at least 350 nm.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией MFI, предпочтительно приготовленному согласно способу в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления, с молярным отношением Si/Al самое большее 400, с объемом мезопор по меньшей мере 0,30 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 330% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).In one aspect, the present invention relates to an MFI topology zeolite, preferably prepared according to the method according to any of the aspects and embodiments described herein, with a Si/Al molar ratio of at most 400, with a mesopore volume of at least 0.30 ml /g and a crystallinity of at least 330% compared to standard NIST alumina (SRM 676).

В одном аспекте настоящее изобретение относится к способу приготовления технического катализатора, содержащему стадии:In one aspect, the present invention relates to a process for preparing a technical catalyst comprising the steps of:

- приготовления обработанного неорганического пористого твердого вещества в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления, или подготовки пористого твердого вещества в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления;- preparing a treated inorganic porous solid according to any of the aspects and embodiments described herein, or preparing a porous solid according to any of the aspects and embodiments described herein;

- добавления одного или более дополнительных ингредиентов с формированием смеси, в которой, предпочтительно, один или более дополнительных ингредиентов выбираются из группы, включающей: наполнители, пирогены, связующие вещества, смазочные материалы, а также их комбинации; и- adding one or more additional ingredients to form a mixture, in which, preferably, one or more additional ingredients are selected from the group including: fillers, pyrogens, binders, lubricants, and combinations thereof; and

- формования этой смеси в макроскопическую форму для того, чтобы получить технический катализатор, где макроскопическая форма предпочтительно имеет минимальный размер по меньшей мере от 1 мкм до самое большее 10 см.- shaping this mixture into a macroscopic form in order to obtain an industrial catalyst, where the macroscopic form preferably has a minimum size of at least 1 μm to at most 10 cm.

В одном аспекте настоящее изобретение относится к применению обработанного неорганического пористого твердого вещества в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов и вариантов осуществления в процессах катализа, адсорбции или ионного обмена.In one aspect, the present invention relates to the use of a treated inorganic porous solid in accordance with any of the aspects and embodiments described herein in catalysis, adsorption, or ion exchange processes.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Настоящее изобретение станет более полно понятым из подробного описания, которое следует далее, и сопровождающих чертежей, которые даются только для иллюстрации, и таким образом не являются ограничивающими настоящее изобретение, и в которых:The present invention will become more fully understood from the detailed description which follows and the accompanying drawings, which are given by way of illustration only and thus are not intended to limit the present invention, and in which:

Фиг. 1 изображает общую схему процесса. Обычно в фиксированный объем воды сначала добавляется основание, после чего добавляется пористое твердое вещество и реакция проводится при энергичном механическом перемешивании. На Фиг. 1, однако, показаны множественные добавления и/или множественные обработки. На Фиг. 1 x представляет собой количество добавлений основания на реакцию, m 1 (m b) представляет собой количество основания, добавляемое за один раз, y представляет собой количество добавлений твердого вещества на реакцию, m 2 (m s) представляет собой количество твердого вещества, добавляемое за один раз, и z представляет собой количество обработок. В существующем уровне техники x, y и z равны 1. В дополнительных вариантах осуществления в данном подробном описании y и m 2 (m s) не модифицируются.Fig. 1 depicts a general process diagram. Typically, a base is first added to a fixed volume of water, after which a porous solid is added and the reaction is carried out with vigorous mechanical agitation. On FIG. 1, however, shows multiple additions and/or multiple treatments. On FIG. 1 x is the number of base additions per reaction, m 1 ( m b ) is the amount of base added at one time, y is the number of solid additions per reaction, m 2 (m s ) is the amount of solid added per once, and z is the number of treatments. In the prior art, x, y, and z are 1. In additional embodiments, y and m 2 ( m s ) are not modified in this detailed description.

Фиг. 2 демонстрирует осуществление контакта пористого твердого вещества с основанием с использованием продольного расположения. В этой конфигурации пористое твердое вещество располагается на мембране, и (разбавленный) раствор основания приходит в контакт с ним при прохождении (f) через покрытую твердым веществом мембрану.Fig. 2 shows the implementation of the contact of the porous solid with the base using a longitudinal arrangement. In this configuration, a porous solid is located on the membrane and a (diluted) base solution comes into contact with it as it passes (f) through the solid-coated membrane.

Фиг. 3 изображает реактор идеального вытеснения, в котором суспензия твердого вещества в воде (f1) подается вместе с основанием (f2) в трубчатый реактор. Эта конфигурация приводит к осуществлению контакта основания, как и в реакторе периодического действия, следовательно, в соответствии с уровнем техники.Fig. 3 shows a plug flow reactor in which a suspension of solid in water (f1) is fed together with a base (f2) into a tubular reactor. This configuration results in base contact as in a batch reactor, hence in accordance with the prior art.

Фиг. 4 изображает реактор идеального вытеснения, в котором суспензия твердого вещества (f1) пропускается через трубу. Однако в отличие от уровня техники (описанного на Фиг. 3), основание (f2) добавляется в несколько стадий (x) как функция положения (и таким образом времени), позволяя твердому веществу реагировать с основанием постепенно или пошагово.Fig. 4 shows a plug flow reactor in which a suspension of solid (f1) is passed through a tube. However, unlike the prior art (described in Fig. 3), the base (f2) is added in several stages (x) as a function of position (and thus time), allowing the solid to react with the base gradually or step by step.

Фиг. 5 показывает реактор непрерывного перемешивания, в котором твердое вещество остается в реакторе, где оно реагирует с постоянным входящим и выходящим потоком основания (f).Fig. 5 shows a continuously stirred reactor in which the solid remains in the reactor where it reacts with a constant flow of base (f) in and out.

Фиг. 6 иллюстрирует график, который показывает a) определяемый с помощью DLS эффективный диаметр (D eff) обрабатываемых щелочью цеолитов USY в зависимости от количества NaOH, используемого на количество цеолита (m b,total/ m s), в соответствии с уровнем техники (квадратики) и настоящим изобретением (кружочки); и b) время фильтрования (t F) обрабатываемых щелочью цеолитов USY в зависимости от определяемого с помощью DLS эффективного диаметра (D eff) в соответствии с уровнем техники и настоящим изобретением.Fig. 6 illustrates a graph that shows a) the DLS-determined effective diameter ( D eff ) of alkali-treated USY zeolites versus the amount of NaOH used per amount of zeolite ( m b,total/ m s ) according to the prior art (squares) and the present invention (circles); and b) filtration time ( t F ) of alkali-treated USY zeolites as a function of DLS-determined effective diameter ( D eff ) in accordance with the prior art and the present invention.

Фиг. 7(a) демонстрирует общую схему процесса в соответствии с одним вариантом осуществления настоящего изобретения. Общая масса твердого вещества m s добавляется к воде. Затем добавляется общая масса основания m b,total , где:Fig. 7(a) shows a general flow diagram of a process in accordance with one embodiment of the present invention. The total mass of the solid m s is added to the water. Then the total base mass m b,total is added, where:

x=количество добавлений основания во время обработки,x=number of base additions during processing,

z=количество обработок (например 1),z=number of treatments (for example 1),

m b =масса основания, добавляемая за одно добавление, m b =mass of base added per addition,

m b,total =общая масса основания для реакции с твердым веществом, m b,total = total mass of base to react with solid,

m s =m s,total=общая масса твердого вещества для реакции с основанием, m s = m s,total = total mass of solid to react with base,

C=константа.C=constant.

Фиг. 7(b) демонстрирует максимальное количество основания (m b,max), находящегося в контакте с пористым твердым веществом (m s) в любой момент времени (t) во время обработки общим количеством основания (m b,total). В текущем уровне техники цеолит одноразово добавляется к щелочному раствору, давая теоретическое значение m b,max/m s, равное m b,total/m s. Однако цеолит не может мгновенно и однородно суспендироваться в щелочном растворе. Соответственно, экспериментальные значения m b,max/m s существенно превышают значения m b,total/m s. Путем постепенного добавления основания к водному раствору, содержащему цеолит, в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения теоретические значения m b,max/m s становятся существенно меньше по сравнению со значениями m b,total/m s. В дополнение к этому, поскольку таким образом основание медленно и однородно растворяется в суспензии цеолита, экспериментальные значения m b,max/m s являются даже более низкими по сравнению с теоретическими.Fig. 7(b) shows the maximum amount of base ( m b,max ) in contact with the porous solid ( m s ) at any time (t) during treatment with the total amount of base ( m b,total ). In the current state of the art, the zeolite is added one time to the alkaline solution, giving a theoretical value of m b,max / m s equal to m b,total / m s . However, the zeolite cannot be instantly and uniformly suspended in an alkaline solution. Accordingly, the experimental values of m b,max / m s significantly exceed the values of m b,total / m s . By gradually adding a base to an aqueous solution containing zeolite, in accordance with the embodiments of the present invention, the theoretical values of m b,max / m s become significantly smaller compared to the values of m b,total / m s . In addition, since the base is thus slowly and uniformly dissolved in the zeolite slurry, the experimental values of m b,max / m s are even lower than theoretical ones.

Фиг. 8 иллюстрирует влияние щелочных обработок на объем мезопор (V meso ), кислотность по Брэнстеду, кристалличность и объем микропор (V micro ) в соответствии с текущим уровнем техники (SA) и настоящим изобретением (IP).Fig. 8 illustrates the effect of alkaline treatments on mesopore volume ( Vmeso ), Brönsted acidity, crystallinity and micropore volume ( Vmicro ) in accordance with the state of the art (SA) and the present invention (IP).

Фиг. 9 иллюстрирует влияние на свойства цеолита как функцию желаемого введения вторичной пористости (V meso) с использованием текущего уровня техники (SA) или технологии в соответствии с настоящим изобретением (IP).Fig. 9 illustrates the effect on zeolite properties as a function of the desired introduction of secondary porosity ( V meso ) using the current state of the art (SA) or technology in accordance with the present invention (IP).

Фиг. 10 иллюстрирует кавитацию мезопористости после введения вторичной пористости (V meso) с использованием текущего уровня техники (SA) или технологии выщелачивания основанием в соответствии с настоящим изобретением (IP).Fig. 10 illustrates mesoporosity cavitation after introduction of secondary porosity ( Vmeso ) using the state of the art (SA) or base leaching technology in accordance with the present invention (IP).

Фиг. 11 иллюстрирует распределения мезопор BJH, полученные с помощью изотерм адсорбции азота для стандартного необработанного цеолита ZSM-5 (исходного), а также производных от него цеолитов ZSM-5, контактировавших с основанием в соответствии со сравнительным примером 11 (SA) и примером 22 (IP). Ширина пор указана с использованием логарифмической шкалы.Fig. 11 illustrates BJH mesopore distributions obtained from nitrogen adsorption isotherms for standard untreated ZSM-5 zeolite (original) as well as base-contacted ZSM-5 zeolites derived from it in accordance with Comparative Example 11 (SA) and Example 22 (IP ). The pore width is indicated using a logarithmic scale.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF EMBODIMENTS OF THE PRESENT INVENTION

Следующее подробное описание является примерным по своей природе и не предназначено для ограничения настоящего изобретения, его применения или использования. Кроме того, настоящее изобретение не привязано к какой-либо теории, представленной в предыдущем разделе «Уровень техники» или в последующем разделе «Подробное описание».The following detailed description is exemplary in nature and is not intended to limit the present invention, its application or use. In addition, the present invention is not bound by any theory presented in the previous section "prior art" or in the subsequent section "Detailed Description".

Следующее подробное описание настоящего изобретения ссылается на сопроводительные чертежи. Одинаковые ссылочные номера в различных чертежах идентифицируют одинаковые или подобные элементы. Кроме того, следующее подробное описание не ограничивает настоящее изобретение. Вместо этого область охвата настоящего изобретения определяется пунктами прилагаемой формулы изобретения, а также их эквивалентами.The following detailed description of the present invention refers to the accompanying drawings. Like reference numerals throughout the various drawings identify the same or like elements. In addition, the following detailed description does not limit the present invention. Instead, the scope of the present invention is defined by the appended claims, as well as their equivalents.

Несколько документов цитируются во всем тексте настоящего описания. Каждый из этих документов (включая спецификации, инструкции и т.д. любого изготовителя) тем самым включаются в настоящий документ посредством ссылки; однако при этом нет никакой гарантии того, что любой процитированный документ действительно является предшествующим уровнем техники настоящего изобретения.Several documents are cited throughout the text of this specification. Each of these documents (including any manufacturer's specifications, instructions, etc.) is hereby incorporated by reference into this document; however, there is no guarantee that any document cited is indeed prior art of the present invention.

Настоящее изобретение будет описано со ссылками на конкретные варианты осуществления и со ссылками на некоторые чертежи, но настоящее изобретение ограничивается не этим, а только формулой изобретения. Описанные чертежи являются только схематичными и не являются ограничивающими. На чертежах размер некоторых из элементов может быть преувеличен и изображен не в масштабе для иллюстративных целей. Размеры и относительные размеры на них показаны не в масштабе.The present invention will be described with reference to specific embodiments and with reference to some drawings, but the present invention is not limited to this, but only by the claims. The drawings described are only schematic and are not limiting. In the drawings, some of the elements may be exaggerated and not to scale for illustrative purposes. Sizes and relative dimensions are shown not to scale.

Кроме того, термины «первый», «второй», «третий» и т.п. в описании и в формуле изобретения используются для различения подобных элементов, а не обязательно для того, чтобы описать последовательный или хронологический порядок. Следует понимать, что используемые таким образом термины являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и что описанные в настоящем документе варианты осуществления настоящего изобретения могут работать в других последовательностях, отличающихся от описанных или проиллюстрированных в настоящем документе.In addition, the terms "first", "second", "third", etc. in the description and in the claims are used to distinguish between like elements, and not necessarily to describe sequential or chronological order. It should be understood that the terms used in this way are interchangeable under appropriate circumstances, and that the embodiments of the present invention described herein may operate in other sequences than those described or illustrated herein.

Кроме того, термины «верх», «низ», «над», «под» и т.п. в описании и в формуле изобретения используются для описательных целей, а не обязательно для описания относительных положений. Следует понимать, что используемые таким образом термины являются взаимозаменяемыми при соответствующих обстоятельствах, и что описанные в настоящем документе варианты осуществления настоящего изобретения могут работать в других ориентациях, отличающихся от описанных или проиллюстрированных в настоящем документе.In addition, the terms "top", "bottom", "above", "under", etc. in the description and in the claims are used for descriptive purposes and not necessarily to describe relative positions. It should be understood that the terms used in this manner are interchangeable under appropriate circumstances, and that the embodiments of the present invention described herein may operate in other orientations than those described or illustrated herein.

Следует заметить, что термин «содержащий»/«включающий», используемый в пунктах формулы изобретения, не должен интерпретироваться как ограничиваемый средствами, перечисляемыми после него; он не исключает других элементов или стадий. Таким образом, он должен интерпретироваться как определяющий наличие заявленных особенностей, целых чисел, стадий или компонентов в том виде, как они упомянуты, но не препятствует присутствию или добавлению одного или более из других особенностей, целых чисел, стадий или компонентов, или их групп. Таким образом, область охвата выражения «устройство, содержащее средства A и B», не должна быть ограничена устройствами, состоящими только из компонентов A и B. Это означает всего лишь, что для настоящего изобретения единственными релевантными компонентами устройства являются A и B.It should be noted that the term "comprising"/"comprising" used in the claims should not be interpreted as being limited to the means listed after it; it does not exclude other elements or steps. Thus, it is to be interpreted as defining the presence of the claimed features, integers, steps, or components, as mentioned, but does not preclude the presence or addition of one or more of the other features, integers, steps, or components, or groups thereof. Thus, the scope of the expression "device containing means A and B" should not be limited to devices consisting only of components A and B. It only means that for the present invention, the only relevant components of the device are A and B.

Ссылка в тексте данного описания на «один вариант осуществления» и т.п. означает, что конкретная особенность, структура или характеристика, описанная в связи с этим вариантом осуществления, включается по меньшей мере в один вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, фраза «в одном варианте осуществления» в разных местах данного описания не обязательно относится к одному и тому же варианту осуществления, хотя это может быть и так. Кроме того, конкретные особенности, структуры или характеристики могут быть объединены любым подходящим образом, очевидным для специалиста в данной области техники из данного раскрытия, в один или более вариантов осуществления.Reference in the text of this specification to "one embodiment" and the like. means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with that embodiment is included in at least one embodiment of the present invention. Thus, the phrase "in one embodiment" throughout this specification does not necessarily refer to the same embodiment, although it may. In addition, specific features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner, obvious to a person skilled in the art from this disclosure, in one or more embodiments.

Аналогичным образом следует понимать, что в описании примерных вариантов осуществления настоящего изобретения его различные особенности иногда группируются в одном варианте осуществления, чертеже или описании с целью упрощения раскрытия и облегчения понимания одного или более различных аспектов настоящего изобретения. Этот способ раскрытия, однако, не должен интерпретироваться как отражение того, что заявленное изобретение требует большего количества особенностей, чем явно указано в каждом пункте формулы изобретения. Вместо этого, как отражает следующая формула изобретения, аспекты настоящего изобретения лежат менее чем во всех особенностях единственного предшествующего раскрытого варианта осуществления. Таким образом, формула изобретения, следующая после подробного описания, тем самым явно включается в это подробное описание, и каждый пункт формулы изобретения является самостоятельным в качестве отдельного варианта осуществления настоящего изобретения.Similarly, it should be understood that in the description of exemplary embodiments of the present invention, its various features are sometimes grouped in one embodiment, drawing or description for the purpose of simplifying the disclosure and facilitating understanding of one or more different aspects of the present invention. This mode of disclosure, however, should not be interpreted as reflecting that the claimed invention requires more features than are expressly stated in each claim. Instead, as the following claims reflect, aspects of the present invention lie in less than all of the features of the single prior disclosed embodiment. Thus, the claims following the Detailed Description are hereby expressly included in this Detailed Description, and each claim stands on its own as a separate embodiment of the present invention.

Кроме того, в то время как некоторые описанные в настоящем документе варианты осуществления включают в себя одни, а не другие особенности, включаемые в другие варианты осуществления, любые комбинации особенностей различных вариантов осуществления находятся в области охвата настоящего изобретения и образуют различные варианты осуществления, что должно быть понятно специалистам в данной области техники. Например, в следующей формуле изобретения любые из заявленных вариантов осуществления могут использоваться в любой комбинации.In addition, while some embodiments described herein include some and not other features included in other embodiments, any combination of features of different embodiments are within the scope of the present invention and form different embodiments, which should be understood by those skilled in the art. For example, in the following claims, any of the claimed embodiments may be used in any combination.

В приведенном описании формулируются многочисленные конкретные детали. Однако подразумевается, что варианты осуществления настоящего изобретения могут быть осуществлены без этих конкретных деталей. В других случаях известные способы, структуры и методики не описываются подробно для того, чтобы не усложнять понимание данного описания.Numerous specific details are set forth in the foregoing description. However, it is contemplated that embodiments of the present invention may be practiced without these specific details. In other cases, well-known methods, structures, and techniques are not described in detail in order not to complicate the understanding of this description.

Другие варианты осуществления настоящего изобретения будут очевидными для специалиста в данной области техники при рассмотрении данного описания и реализации изобретения, раскрытого в настоящем документе.Other embodiments of the present invention will be apparent to a person skilled in the art upon consideration of this description and implementation of the invention disclosed in this document.

Данное описание и примеры являются всего лишь примерными.This description and examples are exemplary only.

Каждый пункт формулы изобретения включен в описание как вариант осуществления настоящего изобретения. Таким образом, пункты формулы изобретения являются дополнительной частью описания и являются дополнением к предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения.Each claim is included in the description as an embodiment of the present invention. Thus, the claims are an additional part of the description and are in addition to the preferred embodiments of the present invention.

Каждый из пунктов формулы изобретения формулирует один конкретный вариант осуществления настоящего изобретения.Each of the claims formulates one particular embodiment of the present invention.

Конкретные и предпочтительные аспекты настоящего изобретения формулируются в независимых и зависимых пунктах прилагаемой формулы изобретения. Особенности зависимых пунктов формулы изобретения могут сочетаться с особенностями независимых пунктов формулы изобретения и с особенностями других зависимых пунктов формулы изобретения сообразно обстоятельствам, а не только как явно сформулировано в пунктах формулы изобретения.Specific and preferred aspects of the present invention are set forth in the independent and dependent claims of the appended claims. The features of the dependent claims may be combined with the features of the independent claims and with the features of other dependent claims, as the case may be, and not just as expressly stated in the claims.

Таким образом, формула изобретения, следующая после подробного описания, тем самым явно включается в это подробное описание, и каждый пункт формулы изобретения является самостоятельным в качестве отдельного варианта осуществления настоящего изобретения.Thus, the claims following the Detailed Description are hereby expressly included in this Detailed Description, and each claim stands on its own as a separate embodiment of the present invention.

Следующие термины приводятся исключительно для того, чтобы облегчить понимание настоящего изобретения.The following terms are provided solely to facilitate understanding of the present invention.

Использующийся в настоящей заявке термин «комнатная температура» означает температуру в диапазоне 12-30°C, предпочтительно в диапазоне 16-28°C, более предпочтительно в диапазоне 17-25°C и наиболее предпочтительно в диапазоне приблизительно 20-23°C.Used in this application, the term "room temperature" means a temperature in the range of 12-30°C, preferably in the range of 16-28°C, more preferably in the range of 17-25°C and most preferably in the range of about 20-23°C.

Использующийся в настоящей заявке термин «молекулярное сито» относится к твердому веществу с порами размера молекул. Это включает в себя, не ограничиваясь этим, микропористые и мезопористые материалы, AlPO и (синтетические) цеолиты, столбчатые или нестолбчатые глины, клатрасилы, клатраты, углеродные молекулярные сита, мезопористый кремнезем, кремнезем-глинозем (например, типа MCM-41 с упорядоченной системой пор), микропористые титаносиликаты, такие как ETS-10, мочевину и соответствующие вещества-носители, а также пористые оксиды металлов. Молекулярные сита могут иметь мультимодальное распределение размера пор, также называемое упорядоченными ультрамикропорами (обычно меньше чем 0,7 нм), супермикропорами (обычно в диапазоне приблизительно 0,7-2 нм) или мезопорами (обычно в диапазоне приблизительно 2-50 нм).Used in this application, the term "molecular sieve" refers to a solid substance with pores of the size of the molecules. This includes, but is not limited to, microporous and mesoporous materials, AlPO and (synthetic) zeolites, columnar or non-columnar clays, clathrasyls, clathrates, carbon molecular sieves, mesoporous silica, silica-alumina (e.g., type MCM-41 with ordered system pores), microporous titanosilicates such as ETS-10, urea and corresponding carrier substances, and porous metal oxides. Molecular sieves may have a multimodal pore size distribution, also referred to as ordered ultramicropores (typically less than 0.7 nm), supermicropores (typically in the range of about 0.7-2 nm), or mesopores (typically in the range of about 2-50 nm).

Одним конкретным типом молекулярного сита, подходящим для настоящего изобретения, являются кремнеземные молекулярные сита, более конкретно кремнеземные цеорешетки, цеолиты и/или аморфные микропористые кремнеземные материалы. Среди твердых веществ, известных к настоящему времени, те, которые имеют однородные каналы, такие как цеолиты, представленные пористыми кристаллическими силикатами алюминия и пористыми кристаллическими фосфатами алюминия (AlPO), определяются как молекулярные сита, поскольку они выборочно адсорбируют более мелкие молекулы, чем размер входа в канал, или позволяют молекулам проходить через канал. С точки зрения кристаллографии цеолиты являются полностью кристаллическими веществами, в которых атомы и каналы располагаются полностью регулярно. Эти полностью кристаллические молекулярные сита получаются естественным путем или синтезируются посредством гидротермических реакций. Количество разновидностей полностью кристаллических молекулярных сит, полученных или синтезированных к настоящему времени, составляет несколько сотен. Они играют важную роль в качестве катализаторов или подложек в современной химической промышленности благодаря их характеристикам, включая избирательную адсорбцию, кислотность и способность к ионному обмену. Молекулярные сита, как натуральные, так и синтетические, включают в себя большое разнообразие содержащих положительные ионы кристаллических силикатов. Эти силикаты могут быть описаны как жесткий трехмерный каркас из SiO4 и оксидов элементов группы 13 периодической таблицы, например AlO4, в которых тетраэдры сшиваются путем совместного использования атомов кислорода, посредством чего отношение атомов группы 13 и группы 14, например кремния, к атомам кислорода становится равным 1:2. Кристаллические микропористые полиморфы диоксида кремния представляют композиционные концевые элементы этих семейств композиционных материалов. Эти кремнеземные молекулярные сита не обладают катионообменной емкостью.One specific type of molecular sieve suitable for the present invention are silica molecular sieves, more specifically silica zeolites, zeolites and/or amorphous microporous silica materials. Among the solids known to date, those with uniform channels, such as zeolites represented by porous crystalline aluminum silicates and porous crystalline aluminum phosphates (AlPO), are defined as molecular sieves because they selectively adsorb molecules smaller than the inlet size. into the channel, or allow molecules to pass through the channel. From the point of view of crystallography, zeolites are completely crystalline substances in which the atoms and channels are completely regular. These fully crystalline molecular sieves are naturally produced or synthesized through hydrothermal reactions. The number of varieties of fully crystalline molecular sieves obtained or synthesized to date is several hundred. They play an important role as catalysts or supports in the modern chemical industry due to their characteristics including selective adsorption, acidity and ion exchange capacity. Molecular sieves, both natural and synthetic, include a wide variety of positive ion-containing crystalline silicates. These silicates can be described as a rigid three-dimensional framework of SiO 4 and oxides of group 13 elements of the periodic table, such as AlO 4 , in which the tetrahedra are crosslinked by sharing oxygen atoms, whereby the ratio of group 13 and group 14 atoms, such as silicon, to oxygen atoms becomes 1:2. Crystalline microporous silica polymorphs represent the composite end members of these families of composite materials. These silica molecular sieves do not have a cation exchange capacity.

«Цеолит» может быть определен как, кристаллический материал, химический состав которого включает в себя по существу алюминий, кремний и кислород. Как правило, цеолиты описываются как алюмосиликаты с трехмерным каркасом и порами молекулярного размера. Ранее было продемонстрировано, что цеолиты, как натуральные, так и синтетические, имеют каталитические свойства для различных типов преобразования углеводородов. Некоторые цеолитовые материалы являются упорядоченными, пористыми кристаллическими алюмосиликатами, имеющими четко выраженную кристаллическую структуру, определяемую с помощью рентгеновской дифракции, внутри которых имеется большое количество более мелких полостей, которые могут быть взаимосвязаны рядом еще более малых каналов или окон. Эти полости и поры являются однородными по размеру внутри конкретного цеолитного материала. Поскольку размеры этих пор являются такими, чтобы адсорбировать молекулы некоторых размеров и не адсорбировать молекулы больших размеров, эти материалы известны как «молекулярные сита» и используются во множестве способов получения преимуществ от этих свойств. Использующийся в раскрытии настоящего изобретения термин «цеолит» может также означать любой минерал из группы структурированных алюмосиликатных минералов, содержащих катионы, такие как натрий и кальций или менее часто барий, бериллий, литий, калий, магний и стронций; характеризуемый формулой HxAlxSi1-xO2, где H может быть замещен любым другим одновалентным катионом или (когда коэффициент x при H делится на валентность) многовалентным катионом. Термин «цеолит» также относится к открытой тетраэдрической каркасной структуре, способной к ионному обмену и слабо удерживающей молекулы воды, что обеспечивает обратимую дегидратацию. Термин «цеолит» также включает в себя «относящиеся к цеолитам материалы» или «цеотипы», которые получаются путем замещения ионов Si4+ или Al3+ другими элементами, как в случае алюмофосфатов (например, MeAPO, SAPO, ElAPO, MeAPSO и ElAPSO), галлофосфатов, цинкофосфатов, титаносиликатов и т.д. Цеолит может быть кристаллическим пористым материалом с каркасом, описанным в патентном документе US2013/0118954, или предусмотренным в базе данных типов каркаса цеолита структурной комиссии IZA, где они обозначены следующими типами структуры (из которой также может быть получена плотность каркаса), определенными Международной цеолитной ассоциацией, такими как тип ABW, тип ACO, тип AEI, тип AEL, тип AEN, тип AET, тип AFG AFI, тип AFN, тип AFO, тип AFR, тип AFS, тип AFT, тип AFX, тип AFY, тип AHT, тип ANA, тип APC, тип APD, тип AST, тип ASV, тип ATN, тип ATO, тип ATS, тип ATT, тип ATV, тип AWO, тип AWW, тип BCT, тип BEA, тип BEC, тип BIK, тип BOG, тип BPH, тип BRE, тип CAN, тип CAS, тип CDO, тип CFI, тип CGF, тип CGS, тип CHA, тип CHI, тип CLO, тип CON, тип CZP, тип DAC, тип DDR, тип DFO, тип DFT, тип DOH, тип DON, тип EAB, тип EDI, тип EMT, тип EON, тип EPI, тип ERI, тип ESV, тип ETR, тип EUO, тип EZT, тип FAR, тип FAU, тип FER, тип FRA, тип GIS, тип GIU, тип GME, тип GON, тип GOO, тип HEU, тип IFR, тип IHW, тип IMF, тип ISV, тип ITE, тип ITH, тип ITW, тип IWR, тип IWV, тип IWW, тип JBW, тип KFI, тип LAU, тип LEV, тип LIO, тип LIT, тип LOS, тип LOV, тип LTA, тип LTL, тип LTN, тип MAR, тип MAZ, тип MEI, тип MEL, тип MEP, тип MER, тип MFI, тип MFS, тип MON, тип MOR, тип MOZ, тип MSE, тип MSO, тип MTF, тип MTN, тип MTT, тип MTW, тип MWW, тип NAB, тип NAT, тип NES, тип NON, тип NPO, тип NSI, тип OBW, тип OFF, тип OSI, тип OSO, тип OWE, тип PAR, тип PAU, тип PHI, тип PON, тип RHO, тип RON, тип RRO, тип RSN, тип RTE, тип RTH, тип RUT, тип RWR, тип RWY, тип SAO, тип SAS, тип SAT, тип SAV, тип SBE, тип SBN, тип SBS, тип SBT, тип SFE, тип SFF, тип SFG, тип SFH, тип SFN, тип SFO, тип SGT, тип SIV, тип SOD, тип SOS, тип SSF, тип SSY, тип STF, тип STI, тип STO, тип STT, тип SZR, тип TER, тип THO, тип TOL, тип TON, тип TSC, тип TUN, тип UEI, тип UFI, тип UOZ, тип USI, тип UTL, тип VET, тип VFI, тип VNI, тип VSV, тип WEI, тип WEN, тип YUG и тип ZON. Термин «цеолит» также включает в себя «относящиеся к цеолитам материалы» или «цеотипы», получаемые путем замещения ионов Si4+ или Al3+ другими элементами, как в случае алюмофосфатов (например, MeAPO, AlPO, SAPO, ElAPO, MeAPSO и ElAPSO), галлофосфатов, цинкофосфатов, титаносиликатов и т.д.A "zeolite" can be defined as a crystalline material whose chemical composition includes essentially aluminum, silicon and oxygen. Generally, zeolites are described as aluminosilicates with a three-dimensional framework and molecular-sized pores. It has previously been demonstrated that zeolites, both natural and synthetic, have catalytic properties for various types of hydrocarbon conversion. Some zeolite materials are ordered, porous, crystalline aluminosilicates having a well defined X-ray diffraction crystal structure, within which there are a large number of smaller cavities that may be interconnected by a series of even smaller channels or windows. These cavities and pores are uniform in size within a particular zeolite material. Since these pores are sized to adsorb certain sized molecules and not adsorb large sized molecules, these materials are known as "molecular sieves" and are used in a variety of ways to take advantage of these properties. As used in the disclosure of the present invention, the term "zeolite" can also mean any mineral from the group of structured aluminosilicate minerals containing cations such as sodium and calcium, or less often barium, beryllium, lithium, potassium, magnesium and strontium; characterized by the formula H x Al x Si 1-x O 2 where H can be replaced by any other monovalent cation or (when the x factor of H is divided by the valency) by a multivalent cation. The term "zeolite" also refers to an open tetrahedral framework capable of ion exchange and low retention of water molecules, which provides reversible dehydration. The term "zeolite" also includes "zeolite-related materials" or "zeotypes", which are obtained by replacing Si 4+ or Al 3+ ions with other elements, as in the case of aluminophosphates (for example, MeAPO, SAPO, ElAPO, MeAPSO and ElAPSO ), gallophosphates, zinc phosphates, titanosilicates, etc. The zeolite can be a crystalline porous material with a framework as described in US2013/0118954 or provided in the IZA Structure Committee Zeolite Framework Types Database, where they are designated by the following framework types (from which framework density can also be derived) defined by the International Zeolite Association such as ABW type, ACO type, AEI type, AEL type, AEN type, AET type, AFG AFI type, AFN type, AFO type, AFR type, AFS type, AFT type, AFX type, AFY type, AHT type, ANA, APC type, APD type, AST type, ASV type, ATN type, ATO type, ATS type, ATT type, ATV type, AWO type, AWW type, BCT type, BEA type, BEC type, BIK type, BOG type, BPH type, BRE type, CAN type, CAS type, CDO type, CFI type, CGF type, CGS type, CHA type, CHI type, CLO type, CON type, CZP type, DAC type, DDR type, DFO type, DFT type , DOH type, DON type, EAB type, EDI type, EMT type, EON type, EPI type, ERI type, ESV type, ETR type, EUO type, EZT type, FAR type, FAU type, FER type, FRA type, GIS, GIU type, GME type, GON type, GOO type, HEU, IFR type, IHW type, IMF type, ISV type, ITE type, ITH type, ITW type, IWR type, IWV type, IWW type, JBW type, KFI type, LAU type, LEV type, LIO type, LIT type, type LOS, type LOV, type LTA, type LTL, type LTN, type MAR, type MAZ, type MEI, type MEL, type MEP, type MER, type MFI, type MFS, type MON, type MOR, type MOZ, type MSE , MSO type, MTF type, MTN type, MTT type, MTW type, MWW type, NAB type, NAT type, NES type, NON type, NPO type, NSI type, OBW type, OFF type, OSI type, OSO type, OWE, PAR type, PAU type, PHI type, PON type, RHO type, RON type, RRO type, RSN type, RTE type, RTH type, RUT type, RWR type, RWY type, SAO type, SAS type, SAT type, SAV type, SBE type, SBN type, SBS type, SBT type, SFE type, SFF type, SFG type, SFH type, SFN type, SFO type, SGT type, SIV type, SOD type, SOS type, SSF type, SSY type , STF type, STI type, STO type, STT type, SZR type, TER type, THO type, TOL type, TON type, TSC type, TUN type, UEI type, UFI type, UOZ type, USI type, UTL type, VET, VFI type, VNI type, VSV type, WEI type, WEN type, YUG type and ZON type. The term "zeolite" also includes "zeolite-related materials" or "zeotypes" obtained by replacing Si 4+ or Al 3+ ions with other elements, as in the case of aluminophosphates (for example, MeAPO, AlPO, SAPO, ElAPO, MeAPSO and ElAPSO), gallophosphates, zinc phosphates, titanosilicates, etc.

Вообще пористые вещества делятся по размеру пор, например, пористые вещества с размером пор меньше чем 2 нм классифицируются как микропористые вещества, пористые вещества с размером пор между 2 и 50 нм классифицируются как мезопористые вещества, и пористые вещества с размером пор больше чем 50 нм классифицируются как макропористые вещества. Нецеолитные мезопористые кремнеземы, такие как MCM-41 и SBA-15, могут иметь существенную микропористость. Этот тип микропористости однако является «неупорядоченным» и нечетко определенным, и не должен считаться цеолитным. Микропористость, определяемая в вариантах осуществления настоящего изобретения, получается прежде всего за счет цеолитных микропор, относящихся к топологиям каркаса. Например, для цеолитов USY с топологией фожазита микропористость получается за счет четко определенных микропор размером 0,74 нм, для цеолита beta с топологией BEA микропористость получается за счет четко определенных пор размером 0,6 нм, и для цеолита ZSM-5 с топологией MFI микропористость получается за счет четко определенных пор размером 0,55 нм.In general, porous substances are classified according to their pore size, for example, porous substances with a pore size of less than 2 nm are classified as microporous substances, porous substances with a pore size between 2 and 50 nm are classified as mesoporous substances, and porous substances with a pore size greater than 50 nm are classified as macroporous substances. Non-zeolitic mesoporous silicas such as MCM-41 and SBA-15 can have significant microporosity. This type of microporosity, however, is "random" and not well defined, and should not be considered zeolitic. The microporosity defined in the embodiments of the present invention results primarily from zeolite micropores related to the framework topologies. For example, for USY zeolites with faujasite topology, microporosity is obtained by well-defined micropores of 0.74 nm, for beta zeolite with BEA topology, microporosity is obtained by well-defined 0.6 nm pores, and for ZSM-5 zeolite with MFI topology, microporosity obtained by well-defined 0.55 nm pores.

Те из пористых веществ, которые имеют однородные каналы, такие как цеолит, определяются как молекулярные сита. На сегодняшний день найдено и синтезировано несколько сотен их типов. Цеолиты играют важную роль в качестве катализаторов или носителей в современной химической промышленности благодаря их характеристикам, включая способность к избирательной адсорбции, кислотность и способность к ионному обмену.Those porous materials that have uniform channels, such as zeolite, are defined as molecular sieves. To date, several hundred types have been found and synthesized. Zeolites play an important role as catalysts or carriers in the modern chemical industry due to their characteristics, including selective adsorption, acidity, and ion exchange.

Ряд упорядоченных мезопористых материалов, включая MCM-41 и MCM-48, был описан в патентах US №№ 5057296 и 5102643. Эти упорядоченные материалы имеют структуру, в которой однородные по размеру мезопоры расположены регулярно. MCM-41 имеет однородную структуру, имеющую гексагональную компоновку прямых мезопор, такую как соты, и имеет удельную поверхность приблизительно 1000 м2/г, измеряемую с помощью обычного метода Брунауэра-Эммета-Теллера (BET). Существующие молекулярные сита были произведены путем использования неорганических или органических катионов в качестве шаблонов, тогда как упорядоченные мезопористые материалы синтезируются с помощью жидкокристаллического шаблона с использованием в качестве шаблонов поверхностно-активных веществ. Эти упорядоченные мезопористые материалы имеют то преимущество, что их размеры пор могут регулироваться в диапазоне 1,6 нм - 10 нм путем управления видами поверхностно-активных веществ или условиями синтеза, используемыми во время процесса производства. Упорядоченные мезопористые материалы, обозначаемые как SBA-1, -2 и -3, были описаны в публикации Science (1995) 268:1324. Их каналы располагаются регулярно, в то время как составляющие атомы имеют компоновку, аналогичную компоновке аморфного кремнезема. Упорядоченные мезопористые материалы имеют регулярно расположенные каналы, более крупные, чем у существующих цеолитов, позволяя таким образом применять их для адсорбции, изоляции или каталитических реакций преобразования относительно больших молекул.A number of ordered mesoporous materials, including MCM-41 and MCM-48, have been described in US Pat. MCM-41 has a uniform structure having a hexagonal arrangement of straight mesopores, such as honeycombs, and has a specific surface area of approximately 1000 m 2 /g, measured using the conventional Brunauer-Emmett-Teller (BET) method. Existing molecular sieves have been produced by using inorganic or organic cations as templates, while ordered mesoporous materials are synthesized with liquid crystal template using surfactants as templates. These ordered mesoporous materials have the advantage that their pore sizes can be controlled in the range of 1.6 nm - 10 nm by controlling the types of surfactants or synthesis conditions used during the manufacturing process. Ordered mesoporous materials, referred to as SBA-1, -2 and -3, have been described in Science (1995) 268:1324. Their channels are arranged regularly, while the constituent atoms have an arrangement similar to that of amorphous silica. Ordered mesoporous materials have regularly spaced channels larger than existing zeolites, thus allowing them to be used for adsorption, isolation, or catalytic transformation reactions of relatively large molecules.

В целом настоящее изобретение относится к процессу управляемой щелочной обработки неорганических пористых твердых частиц, например кристаллических твердых частиц, без негативного влияния на размер частиц или кристаллов, для получения конечного продукта из твердых частиц с более высокими физико-химическими и каталитическими свойствами. Процесс по настоящему изобретению может давать твердые частицы, которые легко извлекаются из щелочного раствора после обработки. В одном конкретном варианте осуществления этот процесс содержит пошаговое контактирование твердого вещества с основанием, что в значительной степени предотвращает фрагментацию. В результате могут быть получены такие размеры частиц и кристаллических пор, которые больше похожи на размеры в начальном твердом веществе. В дополнение к более высоким физико-химическим свойствам, более высоким каталитическим свойствам, и улучшенному поведению при фильтрации настоящее изобретение позволяет уменьшить количество органики, требуемое для сохранения микропористости, кристалличности и кислотности во время выщелачивания щелочью.In general, the present invention relates to a process for controlled alkaline treatment of inorganic porous solids, such as crystalline solids, without adversely affecting the size of the particles or crystals, to obtain an end product of solid particles with higher physicochemical and catalytic properties. The process of the present invention can produce solids that are easily recovered from the caustic solution after treatment. In one particular embodiment, this process comprises stepwise contacting of the solid with the base, which largely prevents fragmentation. As a result, particle and crystalline pore sizes can be obtained that are more similar to those in the initial solid. In addition to higher physicochemical properties, higher catalytic properties, and improved filtration behavior, the present invention reduces the amount of organics required to maintain microporosity, crystallinity, and acidity during alkaline leaching.

Используемый в настоящем документе термин «Al в каркасе» относится к тетраэдрическому скоординированному Al.As used herein, the term "framework Al" refers to tetrahedral coordinated Al.

В примерах время фильтрации упоминается как «t F». Следует понимать, что это количество относится ко времени, которое требуется для того, чтобы отделить твердое вещество от 97 об.% щелочного раствора с использованием стандартной фильтрации Бюхнера. Более конкретно, это относится к фильтрации суспензии твердого вещества с использованием фильтрации Бюхнера с бумажным фильтром (фильтр Whatman #4 или #5 с диаметром 9 см). На время фильтрации влияют как условия процесса (время реакции, температура реакции, отношение твердого вещества к жидкости, количество основания, тип основания, добавки, такие как TPABr, обычная щелочная обработка или щелочная обработка в соответствии с настоящим изобретением), масштаб обработки, а также используемый фильтр (Whatman #4 или #5). Соответственно эти параметры указываются для всех данных примеров. Время обработки (t P) относится к общему времени, которое требуется для выполнения щелочной обработки и последующей фильтрации. В случае многоступенчатой обработки общее время обработки и фильтрации увеличивается на время стадии сушки между фильтрацией и последующей щелочной обработкой.In the examples, the filtering time is referred to as " t F ". It should be understood that this amount refers to the time it takes to separate the solid from the 97% by volume alkaline solution using standard Buchner filtration. More specifically, this refers to the filtration of a suspension of solids using a Buchner filtration with a paper filter (Whatman #4 or #5 filter with a diameter of 9 cm). Filtration time is affected by both process conditions (reaction time, reaction temperature, solid to liquid ratio, amount of base, type of base, additives such as TPABr, conventional alkali treatment or alkali treatment according to the present invention), processing scale, and filter used (Whatman #4 or #5). Accordingly, these parameters are specified for all these examples. Processing time ( t P ) refers to the total time it takes to perform alkaline processing and subsequent filtration. In the case of multi-stage treatment, the total processing and filtration time is increased by the time of the drying stage between filtration and subsequent alkaline treatment.

Свойства твердых веществ могут быть оценены с использованием адсорбции азота при температуре 77K, поскольку она является известной методикой для количественного определения свойств цеотипов (релевантной для кристаллических микропористых твердых веществ), а также количества мезопор в твердом веществе. Первой характеристикой, которая получается из азотной изотермы, является общая площадь поверхности (S BET). Она получается путем использования модели BET и отражает общую пористость (микропоры и мезопоры) твердых веществ. Свойства цеотипов могут быть исследованы с использованием микропористости (V micro), которая получается в результате применения t-графика к адсорбционной ветви изотермы, предпочтительно применяемой внутри диапазона толщины 0,35-0,50 нм. Поскольку активные центры (центры по Брэнстеду, описываемые ниже) располагаются в микропорах, предпочтительно, чтобы после щелочной постсинтетической модификации объем микропор оставался настолько близким к объему микропор исходного цеолита, насколько это возможно.The properties of solids can be assessed using nitrogen adsorption at 77K as it is a known technique for quantifying zeotype properties (relevant for crystalline microporous solids) as well as the amount of mesopores in a solid. The first characteristic that is obtained from the nitrogen isotherm is the total surface area ( S BET ). It is obtained by using the BET model and reflects the total porosity (micropores and mesopores) of solids. The properties of the zeotypes can be examined using the microporosity ( V micro ) that results from applying the t-plot to the adsorption branch of the isotherm, preferably applied within the thickness range of 0.35-0.50 nm. Since the active sites (Brønsted sites described below) are located in the micropores, it is preferable that after the alkaline postsynthetic modification, the micropore volume remains as close to the micropore volume of the original zeolite as possible.

Измерения сорбции азота выполнялись при температуре -196°C с помощью прибора Micromeritics TriStar 3000, управляемого программным обеспечением TriStar 3000 (Micromeritics) версии 6.03. Перед экспериментом образцы дегазировались всю ночь в потоке N2 при нагревании до 300°C (5°C/мин). Способ t-графика, описанный в публикации Microporous Mesoporous Mater., 2003, 60, 1-17, использовался для различения микро- и мезопор (диапазон толщины=0,35-0,50 нм, с использованием уравнения толщины Харкинса-Джура и коэффициента преобразования плотности=0,0015468). Для точного сравнения микропористости твердых веществ, получаемой из t-графика, предпочтительно, чтобы использовались одни и те же способ t-графика, диапазон толщин и уравнение толщины. Например, если t-график применяется в узком диапазоне при высоких относительных давлениях (например, при p/p 0=0,30-0,35), получаемая микропористость может быть переоцененной. Способ t-графика одновременно дает внешнюю поверхность (упоминаемую как «S meso»), которая используется в качестве индикации степени вторичной пористости.Nitrogen sorption measurements were performed at -196°C using a Micromeritics TriStar 3000 instrument controlled by TriStar 3000 software (Micromeritics) version 6.03. Before the experiment, the samples were degassed overnight in a stream of N 2 when heated to 300°C (5°C/min). The t-plot method described in Microporous Mesoporous Mater., 2003, 60, 1-17 was used to distinguish between micro- and mesopores (thickness range=0.35-0.50 nm, using the Harkins-Jur thickness equation and the coefficient density conversion=0.0015468). For accurate comparison of solids microporosity obtained from a t-plot, it is preferred that the same t-plot method, thickness range, and thickness equation be used. For example, if the t-plot is applied in a narrow range at high relative pressures (eg p / p 0 =0.30-0.35), the resulting microporosity may be overestimated. The t-plot method simultaneously produces an outer surface (referred to as " S meso ") which is used as an indication of the degree of secondary porosity.

Для распределения размера пор модель BJH, описанная в Microporous Mesoporous Mater. 2003, 60, 1-17, применялась к адсорбционной ветви изотермы. Общий объем порового пространства (V pore) определялся при относительном давлении (p/p 0=0,98). Объем мезопор (V meso) определяется как V meso=V pore - V micro. Окклюзия или кавитационное отношение определяется как отношение наклонов точек, измеренных на адсорбционной и десорбционной ветвях азотных изотерм (slopeads/slopedes) между относительными давлениями p/p 0 0,82 и 0,87. Чем дальше ветвь десорбции отклоняется от адсорбционной ветви, тем более высоким становится это отношение. Следовательно, высокий гистерезис/окклюзия может быть связан с высоким кавитационным отношением, которое является нежелательным в каталитических приложениях. Поэтому желательно, чтобы кавитационное отношение было как можно меньше.For pore size distribution, the BJH model described in Microporous Mesoporous Mater. 2003, 60, 1-17, applied to the adsorption branch of the isotherm. The total volume of the pore space ( V pore ) was determined at relative pressure ( p / p 0 =0.98). The mesopore volume ( V meso ) is defined as V meso = V pore - V micro . The occlusion or cavitation ratio is defined as the ratio of the slopes of points measured on the adsorption and desorption branches of nitrogen isotherms (slope ads /slope des ) between relative pressures p / p 0 0.82 and 0.87. The further the desorption branch deviates from the adsorption branch, the higher this ratio becomes. Therefore, high hysteresis/occlusion may be associated with a high cavitation ratio, which is undesirable in catalytic applications. Therefore, it is desirable that the cavitation ratio be as small as possible.

В том случае, когда неорганические пористые твердые частицы являются кристаллическими, цеолитами, SAPO или AlPO, сохранение свойств может быть исследовано с использованием рентгеновской дифракции (XRD). Эта методика дает специфичные для конкретной топологии рисунки отражения. Относительная кристалличность, указывающая на общие цеотипичные свойства, может быть оценена с помощью интеграции нескольких характерных пиков с использованием таких способов, как способ, описанный в стандартах ASTM D3906 (для фожазитных цеолитов) и ASTM 5758 (для цеолитов ZSM-5). Предпочтительно, чтобы обработанный щелочью образец показывал настолько высокую кристалличность относительно исходного кристаллического неорганического твердого вещества, насколько это возможно. В случае фожазитов относительная кристалличность сравнивается с промышленным стандартным цеолитом NaY компании Zeolyst (код поставщика «CBV 100»). В дополнение к этому относительные кристалличности цеолитов определяются количественно путем сравнения со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Это достигается путем сравнения площади пика при угле 2θ 25,7° стандарта NIST с площадью пика при угле 2θ 15,7° для цеолитов с топологией FAU, или с площадью пика при угле 2θ 7,7° для цеолитов с топологией BEA, или с площадью пиков при угле 2θ в диапазоне от 23,1 до 24,3° для цеолитов ZSM-5. XRD является также полезной методикой исследования, поскольку она позволяет определять размер элементарной ячейки. В частности, в случае фожазитов размер элементарной ячейки является релевантным, поскольку он дает информацию относительно состава (атомного отношения Si/Al) каркаса. Размер элементарной ячейки получается с использованием установленных способов, определяемых в стандарте ASTM 3942. Рентгеновская дифракция измерялась на дифрактометре Siemens D5000 с геометрией Брэгга-Брентано и фильтруемым никелем излучением Cu Kα (λ=0,1541 нм). Данные записывались в диапазоне значений угла 2θ 5-50° с шагом 0,05° и временем подсчета 8 с на шаг.When the inorganic porous solids are crystalline, zeolites, SAPO, or AlPO, property retention can be examined using X-ray diffraction (XRD). This technique produces topology-specific reflection patterns. Relative crystallinity, indicative of overall zeotypic properties, can be assessed by integrating several characteristic peaks using methods such as those described in ASTM D3906 (for faujasite zeolites) and ASTM 5758 (for ZSM-5 zeolites). It is preferred that the alkali treated sample show as high a crystallinity relative to the original crystalline inorganic solid as possible. In the case of faujasites, the relative crystallinity is compared to Zeolyst's industry standard NaY zeolite (supplier code "CBV 100"). In addition, the relative crystallinities of zeolites are quantified by comparison with NIST standard alumina (SRM 676). This is achieved by comparing the NIST standard 2θ 25.7° peak area with the 15.7° 2θ peak area for FAU zeolites, or with the 7.7° 2θ peak area for BEA zeolites, or peak area at an angle of 2θ in the range from 23.1 to 24.3° for ZSM-5 zeolites. XRD is also a useful research technique because it allows the unit cell size to be determined. Particularly in the case of faujasites, the unit cell size is relevant as it provides information on the composition (Si/Al atomic ratio) of the framework. The unit cell size is obtained using established methods as defined in ASTM 3942. X-ray diffraction was measured on a Siemens D5000 diffractometer with Bragg-Brentano geometry and nickel-filtered Cu Kα radiation (λ=0.1541 nm). The data were recorded in the range of 2θ angle values of 5-50° with a step of 0.05° and a counting time of 8 s per step.

Другим способом контроля влияния постсинтетической обработки является способ спектроскопии с помощью магического углового сканирующего ядерного магнитного резонанса (MAS ЯМР). Эта методика зондирует координацию T-атомов (Al и Si). В случае алюминия обычно предполагается, что тетраэдрическим образом скоординированные разновидности цеолитового каркаса содержатся в диапазоне от 40 частей на миллион до 80 частей на миллион, тогда как частично пентаэдрически скоординированные с каркасом разновидности содержатся в диапазоне от 10 частей на миллион до 40 частей на миллион, и октаэдрически скоординированные снаружи каркаса разновидности содержатся в диапазоне от 10 частей на миллион до -40 частей на миллион (AngewandteChemie, 1983, 22, 259-336). Соответственно важно, чтобы для достижения самой высокой степени цеолитовых свойств во время постсинтетических модификаций относительное количество тетраэдрическим образом скоординированных разновидностей было самым высоким. В случае координации кремния методика MAS ЯМР позволяет оценивать количество атомов Al, с которыми координируется средний атом Si (AngewandteChemie, 1983, 22, 259-336). Это количество варьируется от 0 (состояние, в котором соседние атомы Al отсутствуют, обозначаемое как «Si(0Al)») до полной координации Al (состояние с 4 соседними атомами Al, обозначаемое как «Si(4Al)»). В щелочной обработке цеолитов USY наиболее предпочтительно поддерживать самое высокое количество разновидностей Si(0Al), поскольку в этом случае сохраняется желаемая гидротермическая стабильность каркаса.Another way to control the influence of postsynthetic processing is the method of spectroscopy using magic angular scanning nuclear magnetic resonance (MAS NMR). This technique probes the coordination of T-atoms (Al and Si). In the case of aluminum, it is generally assumed that the tetrahedrally coordinated zeolite framework species are in the range of 40 ppm to 80 ppm, while the partially pentahedrally coordinated framework species are in the range of 10 ppm to 40 ppm, and octahedrally coordinated outside the framework species are contained in the range from 10 ppm to -40 ppm (AngewandteChemie, 1983, 22, 259-336). Accordingly, it is important that in order to achieve the highest degree of zeolite properties during postsynthetic modifications, the relative amount of tetrahedral coordinated species is the highest. In the case of silicon coordination, the MAS NMR technique makes it possible to estimate the number of Al atoms with which the average Si atom is coordinated (AngewandteChemie, 1983, 22, 259-336). This number ranges from 0 (a state in which there are no neighboring Al atoms, referred to as "Si(0Al)") to complete coordination of Al (a state with 4 neighboring Al atoms, referred to as "Si(4Al)"). In the alkaline treatment of USY zeolites, it is most preferable to maintain the highest amount of Si(0Al) species, since in this case the desired hydrothermal stability of the framework is maintained.

Экспериментальная часть Спектры MAS ЯМР для 29Si и 27Al были получены на спектрометрах Bruker Avance III с частотами 400 и 700 МГц, функционирующих при 9,4 и 16,4 Тл, соответственно, и с Ларморовскими частотами 29Si и 27Al 139,1 и 182,4 МГц, соответственно. Все образцы были упакованы в роторы из ZrO2 размером 4 мм (27Al) и 7 мм (29Si). Спектры MAS ЯМР для 29Si записывались с помощью двойного резонансного зонда при скорости вращения 5 кГц с использованием ширины импульса (с углом отклонения 45°) 3,4 мкс, что соответствует радиочастотному (rf) полю ~ 37 кГц. Задержка рециркуляции была установлена равной 60 с, и количество сканирований от 500 до 1000 использовалось во всех образцах. Спектры MAS ЯМР для 27Al записывались с помощью двойного резонансного зонда при скорости вращения 14 кГц. Количественные спектры были получены с использованием радиочастотного импульса длительностью π/18 (~0,3 мкс), калиброванного с использованием водного раствора Al(NO3)3, соответствующего радиочастотному полю 104 кГц. Задержка рециркуляции была установлена равной 1 с, и количество сканирований от 9000 до 15000 использовалось во всех образцах. Химические сдвиги указываются в частях на миллион от октакис(триметилсилокси)силсесквиоксана (-109,68 частей на миллион, для самого дальнего в нижнюю сторону частотного пика) и водного раствора Al(NO3)3 (0 частей на миллион) для 29Si и 27Al, соответственно.EXPERIMENTAL MAS NMR spectra for 29 Si and 27 Al were obtained on Bruker Avance III spectrometers with frequencies of 400 and 700 MHz, operating at 9.4 and 16.4 T, respectively, and with Larmor frequencies of 29 Si and 27 Al 139.1 and 182.4 MHz, respectively. All samples were packed in 4 mm ( 27 Al) and 7 mm ( 29 Si) ZrO 2 rotors. MAS NMR spectra for 29 Si were recorded with a dual resonant probe at a rotation speed of 5 kHz using a pulse width (with a deflection angle of 45°) of 3.4 μs, which corresponds to a radio frequency (rf) field of ~ 37 kHz. The recirculation delay was set to 60 s and the number of scans from 500 to 1000 was used in all samples. The MAS NMR spectra for 27 Al were recorded using a double resonant probe at a rotation speed of 14 kHz. Quantitative spectra were obtained using a π/18 (~0.3 µs) radio frequency pulse calibrated with an aqueous solution of Al(NO 3 ) 3 corresponding to a 104 kHz radio frequency field. The recirculation delay was set to 1 s and the number of scans from 9000 to 15000 was used in all samples. Chemical shifts are reported in parts per million from octakis(trimethylsiloxy)silsesquioxane (-109.68 ppm, for the farthest downside frequency peak) and aqueous Al(NO 3 ) 3 (0 ppm) for 29 Si and 27Al , respectively.

Большинство применений описанных в настоящем документе неорганических пористых твердых частиц составляют катализируемые кислотой преобразования. В этом случае тип и количество кислотных центров являются крайне важными. Для того, чтобы количественно контролировать кислотные свойства твердых частиц, обычно применяемой методикой является инфракрасная спектроскопия с преобразованием Фурье (FTIR) пиридина, адсорбированного на этих твердых частицах. Этот способ позволяет определять количество сильных центров по Брэнстеду (B) и более слабых центров кислоты Льюиса (L), существующих внутри твердого вещества. В каталитических приложениях цеолитов и SAPO количество центров кислоты по Брэнстеду является ключом к их эффективной работе. Поскольку главной целью модификации с помощью щелочной обработки является улучшение пористости, сохранение плотности центров по Брэнстеду после щелочной обработки является обязательным. В дополнение к этому, кислотность по Брэнстеду может быть измерена с использованием программируемой температурой десорбции NH3-TPD.Most of the uses of the inorganic porous solids described herein are acid-catalyzed transformations. In this case, the type and number of acid sites are extremely important. In order to quantitatively monitor the acidic properties of solid particles, a commonly used technique is Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy of pyridine adsorbed on these solid particles. This method makes it possible to determine the number of strong Brønsted sites (B) and weaker Lewis acid sites (L) existing within the solid. In zeolite and SAPO catalytic applications, the number of Brønsted acid sites is the key to their efficient performance. Since the main purpose of modification by alkali treatment is to improve porosity, maintaining the Brönsted center density after alkali treatment is mandatory. In addition, Brønsted acidity can be measured using temperature-programmed NH 3 -TPD desorption.

Измерения FTIR с пиридином выполнялись путем использования спектрометра Nicolet 6700, оборудованного детектором DTGS. Образцы перед измерениями запрессовывались в самонесущие пластины и дегазировались при 400°C в течение 1 час в вакууме. Кислотные центры по Брэнстеду и Льюиса анализировались с использованием пиридинового зонда. После вакуумирования образцы подвергались воздействию 4-5 импульсов пиридина под давлением по меньшей мере 25 мбар при 50°C в течение 1 мин (до насыщения), после чего система нагревалась до 150°C в течение 40 мин с последующим получением спектров при той же самой температуре. Поглощение на длинах волн 1550 и 1450 см-1 соответствовало количеству кислотных центров по Брэнстеду и Льюиса, соответственно. Коэффициенты ослабления определялись в соответствии с публикацией Emeis, J. Catal. 1993, 141, 347-354.FTIR measurements with pyridine were performed using a Nicolet 6700 spectrometer equipped with a DTGS detector. Before measurements, the samples were pressed into self-supporting plates and degassed at 400°C for 1 hour in a vacuum. Acid sites according to Brønsted and Lewis were analyzed using a pyridine probe. After evacuation, the samples were exposed to 4-5 pulses of pyridine at a pressure of at least 25 mbar at 50°C for 1 min (until saturation), after which the system was heated to 150°C for 40 min, followed by the acquisition of spectra at the same temperature. Absorption at wavelengths of 1550 and 1450 cm -1 corresponded to the number of acid sites according to Brønsted and Lewis, respectively. Attenuation coefficients were determined in accordance with Emeis, J. Catal. 1993, 141, 347-354.

Сигналы программируемой температурой десорбции (TPD) NH3 из твердых частиц были получены с использованием пользовательских настроек, в которых 100 мг образца сначала предварительно обрабатывались при 400°C в атмосфере гелия (20 см3/мин) в течение 1 час (со скоростью 10°C/мин). Затем 5% NH3 в гелии (20 см3/мин) адсорбировался при 200°C в течение 30 мин с последующей продувкой гелием в течение 30 мин при той же самой температуре (20 см3/мин). Десорбция наблюдалась на квадрупольном масс-спектрометре Pfeiffer Omnistar в диапазоне 200-700°C (10°C/мин) в потоке гелия (10 см3/мин). Каталитическая эффективность отслеживалась в изомеризации α-пинена, поскольку она представляет собой подходящую модельную реакцию, в которой проявляются как функция внутренних цеотипичных свойств, так и функция внешней поверхности. В этой реакции активность (A) относится к степени преобразования, в то время как производительность (P) является выходом полезных продуктов (лимонена, камфена, α-терпинена, γ-терпинена, терпинолина, п-цимола). Отношение P/A позволяет сравнивать селективности: более высокие значения P/A означают более низкое количество нежелательных побочных продуктов, таких как коксы (полимеры и олигомеры α-пинена). Значение P/Vmeso является отношением производительности ко вторичной пористости. Соответственно оно является мерой эффективности вторичной пористости.Temperature programmed desorption (TPD) signals of NH 3 from particulates were obtained using custom settings in which 100 mg of sample was first pretreated at 400°C in a helium atmosphere (20 cm 3 /min) for 1 hour (at a rate of 10° C/min). Then 5% NH 3 in helium (20 cm 3 /min) was adsorbed at 200° C. for 30 minutes followed by helium purge for 30 minutes at the same temperature (20 cm 3 /min). Desorption was observed on a Pfeiffer Omnistar quadrupole mass spectrometer in the range of 200–700°C (10°C/min) in a helium flow (10 cm 3 /min). Catalytic efficiency was monitored in α-pinene isomerization as it is a suitable model reaction in which both a function of internal zeotypic properties and a function of external surface appear. In this reaction, activity (A) refers to the degree of conversion, while productivity (P) is the yield of useful products (limonene, camphene, α-terpinene, γ-terpinene, terpinoline, p-cymene). The P/A ratio makes it possible to compare selectivities: higher P/A values mean lower amounts of undesirable by-products such as cokes (α-pinene polymers and oligomers). The P/V meso value is the ratio of productivity to secondary porosity. Accordingly, it is a measure of the effectiveness of the secondary porosity.

Экспериментальный катализ: Реакции изомеризации выполнялись в реакторе Парра объемом 50 см3 с пробоотборником при 150°C в атмосфере азота с давлением 6-8 бар со скоростью перемешивания 750 об/мин. Смесь субстрата (20 г; α-пинен) и катализатора (0,1 г) нагревалась до 100°C, после чего брался первый жидкий образец. Реакционная смесь затем дополнительно нагревалась до 150°C, и образцы брались через 10, 30 и 60 мин после первого образца. Эти образцы были затем проанализированы на газовом хроматографе (HP 5890, Hewlett Packard), оборудованном колонкой HP1 и пламенно-ионизационным детектором (FID). Тетрадекан использовался в качестве внешнего стандарта. Неидентифицированные продукты анализировались с помощью газовой хроматографии - массовой спектрометрии (GC-MS) (прибор 6890N, Agilent Technologies). Активность образцов определялась путем использования наклона линейной части графика зависимости преобразования α-пинена от времени контакта.Experimental catalysis: The isomerization reactions were carried out in a 50 cm 3 Parr reactor with a sampler at 150° C. under nitrogen at a pressure of 6-8 bar with a stirring speed of 750 rpm. A mixture of substrate (20 g; α-pinene) and catalyst (0.1 g) was heated to 100°C, after which the first liquid sample was taken. The reaction mixture was then further heated to 150°C and samples were taken 10, 30 and 60 min after the first sample. These samples were then analyzed on a gas chromatograph (HP 5890, Hewlett Packard) equipped with an HP1 column and a flame ionization detector (FID). Tetradecane was used as an external standard. Unidentified products were analyzed by gas chromatography - mass spectrometry (GC-MS) (6890N instrument, Agilent Technologies). The activity of the samples was determined by using the slope of the linear part of the graph of the dependence of the conversion of α-pinene from contact time.

Помимо физико-химических свойств и связанной с ними каталитической эффективности, извлекаемость цеолитов из водных растворов является ключевым параметром экономической жизнеспособности твердых частиц, особенно приготовляемых (и модифицируемых) в водных растворах. Следовательно, при применении постсинтетических модификаций в водных растворах, таких как щелочная обработка, требуется, чтобы помимо желаемых физико-химических улучшений, распределение размера частиц не ухудшалось. На сегодняшний день влияние щелочных обработок на распределение размера частиц и кристаллов и связанную с этим извлекаемость в текущем уровне техники является неизвестным. Авторы настоящего изобретения нашли, что щелочные обработки пористых неорганических твердых частиц, таких как цеолиты, SAPO и AlPO, и упорядоченных мезопористых материалов, таких как MCM-41 и SBA-15, оказывают серьезное влияние на размер частиц и кристаллов неорганического твердого вещества. Щелочные обработки сильно понижают средний размер частиц и кристаллов, усложняя их извлекаемость. В результате фильтрация неорганических пористых твердых частиц с использованием мембранных методик, таких как устройства Бюхнера, может потребовать до 100 раз больше времени. Это является невыгодным экономически и ограничивает коммерческий потенциал обработанных щелочью цеолитов предшествующего уровня техники.In addition to physicochemical properties and associated catalytic efficiency, the recoverability of zeolites from aqueous solutions is a key parameter for the economic viability of solid particles, especially when prepared (and modified) in aqueous solutions. Therefore, when applying post-synthetic modifications in aqueous solutions, such as alkali treatment, it is required that, in addition to the desired physico-chemical improvements, the particle size distribution is not impaired. To date, the effect of alkaline treatments on particle and crystal size distribution and associated recoverability is unknown in the current state of the art. The present inventors have found that alkaline treatments of porous inorganic solids such as zeolites, SAPO and AlPO, and ordered mesoporous materials such as MCM-41 and SBA-15 have a significant effect on particle and crystal size of the inorganic solid. Alkaline treatments greatly reduce the average size of particles and crystals, complicating their recovery. As a result, filtration of inorganic porous solids using membrane techniques such as Buchner devices can take up to 100 times longer. This is economically disadvantageous and limits the commercial potential of prior art alkali-treated zeolites.

Измерения размера частиц выполнялись путем помещения части суспензии, полученной после щелочной обработки, в стандартную кювету из полистирола (2,5 мл) и подвергания ее анализу с помощью динамического рассеяния света (DLS). Соответственно, надосадочная жидкость центрифугированной (15 мин при 12000 об/мин) суспензии измерялась в кюветах из полистирола на приборе 990Plus Particle Size Analyzer (Brookhaven), оборудованном лазером с длиной волны 659 нм, с углом обнаружения 90°. Флуктуации интенсивности рассеянного света коррелировались между 10 мс и 5 с. Корреляционные функции анализировались с помощью программного обеспечения Igor Pro 6.2, с использованием пакета Clementine для моделирования кинетики затухания на основе способа максимальной энтропии. Время затухания преобразовывалось в гидродинамические диаметры с использованием уравнения Стокса-Эйнштейна. Получаемый критерий для размера выражается как эффективный диаметр (D eff), который представляет взвешенное среднее гидродинамического диаметра частиц в образце. Они вычисляются из коэффициента диффузии, измеренного с помощью DLS.Particle size measurements were performed by placing a portion of the suspension obtained after alkaline treatment in a standard polystyrene cuvette (2.5 ml) and subjecting it to dynamic light scattering (DLS) analysis. Accordingly, the supernatant of the centrifuged (15 min at 12,000 rpm) suspension was measured in polystyrene cuvettes on a 990Plus Particle Size Analyzer (Brookhaven) equipped with a 659 nm laser with a detection angle of 90°. The scattered light intensity fluctuations were correlated between 10 ms and 5 s. Correlation functions were analyzed using the Igor Pro 6.2 software, using the Clementine package for modeling decay kinetics based on the maximum entropy method. The damping time was converted to hydrodynamic diameters using the Stokes-Einstein equation. The resulting measure for size is expressed as an effective diameter ( D eff ), which is a weighted average of the hydrodynamic diameter of the particles in the sample. They are calculated from the diffusion coefficient measured with DLS.

В соответствии с первым аспектом настоящее изобретение относится к способу для приготовления обработанного неорганического пористого твердого вещества, содержащему ряд отдельных обработок (z), которые разделяются стадией отделения твердого вещества, такой как стадия фильтрации, причем каждая из z обработок содержит стадии:According to a first aspect, the present invention relates to a process for preparing a treated inorganic porous solid comprising a number of separate treatments (z) separated by a solid separation step, such as a filtration step, each of the z treatments comprising the steps of:

a) подготовки неорганического пористого твердого вещества в количестве m s ;a) preparing an inorganic porous solid in the amount of m s ;

b) подготовки общего количества основания m b,total ; иb) preparing the total amount of base m b,total ; and

c) осуществления контакта и взаимодействия этого неорганического пористого твердого вещества с количеством основания m b (t) в растворе в течение времени Δt для общего количества основания m b,total ;c) contacting and reacting this inorganic porous solid with the amount of base m b (t) in solution for a time Δt for the total amount of base m b,total ;

с получением тем самым обработанного неорганического пористого твердого вещества;thereby obtaining a treated inorganic porous solid;

в котором максимальное количество основания m b,max m b (t), входящего в контакт с неорганическим пористым твердым веществом m s в любой момент времени t на стадии c) составляет меньше чем m b,total /m s . Общее количество основания может быть обеспечено в форме твердой щелочи или щелочного раствора, предпочтительно щелочного раствора.wherein the maximum amount of base m b,max m b (t) in contact with the inorganic porous solid m s at any time t in step c) is less than m b,total /m s . The total amount of base may be provided in the form of solid alkali or alkaline solution, preferably alkaline solution.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления этот процесс включает способ для приготовления обработанного неорганического пористого твердого вещества, который содержит единственную обработку (z=1), содержащую стадии:In some preferred embodiments, this process includes a process for preparing a treated inorganic porous solid that comprises a single treatment (z=1) comprising the steps of:

a) подготовки неорганического пористого твердого вещества в количестве m s ;a) preparing an inorganic porous solid in the amount of m s ;

b) подготовки общего количества основания m b,total ; иb) preparing the total amount of base m b,total ; and

c) осуществления контакта и взаимодействия этого неорганического пористого твердого вещества с количеством основания m b (t) в растворе в течение времени Δt для общего количества основания m b,total ;c) contacting and reacting this inorganic porous solid with the amount of base m b (t) in solution for a time Δt for the total amount of base m b,total ;

с получением тем самым обработанного неорганического пористого твердого вещества;thereby obtaining a treated inorganic porous solid;

в котором максимальное количество основания m b,max m b (t), входящего в контакт с неорганическим пористым твердым веществом m s в любой момент времени t на стадии c) составляет меньше чем m b,total /m s . Общее количество основания может быть обеспечено в форме твердой щелочи или щелочного раствора, предпочтительно щелочного раствора.wherein the maximum amount of base m b,max m b (t) in contact with the inorganic porous solid m s at any time t in step c) is less than m b,total /m s . The total amount of base may be provided in the form of solid alkali or alkaline solution, preferably alkaline solution.

В некоторых вариантах осуществления этот процесс содержит пошаговое контактирование твердого вещества с основанием, что в значительной степени предотвращает фрагментацию. В результате могут быть получены такие размеры частиц и кристаллических пор, которые похожи на размеры в начальном твердом веществе.In some embodiments, this process comprises stepwise contacting of the solid with the base, which largely prevents fragmentation. As a result, particle and crystalline pore sizes can be obtained which are similar to those in the initial solid.

В дополнение к более высоким физико-химическим свойствам, более высоким каталитическим свойствам, и улучшенному поведению при фильтрации настоящее изобретение позволяет уменьшить количество органики, требуемое для сохранения микропористости и кристалличности во время выщелачивания щелочью.In addition to higher physicochemical properties, higher catalytic properties, and improved filtration behavior, the present invention reduces the amount of organics required to maintain microporosity and crystallinity during alkali leaching.

Отношение m b,max/m s может рассматриваться как максимальное количество основания, входящего в контакт с твердым веществом в любой момент времени. В текущем уровне техники (где y, x, z=1) добавление основания к растворителю во время обработки (t mb) происходит до добавления неорганического пористого твердого вещества (t ms) к растворителю во время той же самой обработки. Следовательно, в текущем уровне техники t mb<t ms. Порошку цеолита требуется несколько минут для суспендирования в водном растворе. Это означает, что когда цеолит добавляется после основания (t mb<t ms), первоначально суспендированная фракция цеолита подвергается воздействию всего количества основания, то есть m b,max /m s >>m b,total /m s .The ratio m b,max / m s can be considered as the maximum amount of base that comes into contact with the solid at any given time. In the current state of the art (where y, x, z=1) the addition of the base to the solvent during processing ( t mb ) occurs before the addition of the inorganic porous solid ( t ms ) to the solvent during the same processing. Therefore, in the current state of the art, t mb < t ms . The zeolite powder takes several minutes to be suspended in an aqueous solution. This means that when the zeolite is added after the base ( t mb < t ms ), the initially suspended zeolite fraction is exposed to the total amount of base, ie m b,max /m s >>m b,total /m s .

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления максимальное количество основания m b,max m b (t) в любой момент времени t на стадии c) составляет самое большее 0,75*m b,total , предпочтительно самое большее 0,50*m b,total , и еще более предпочтительно самое большее 0,25*m b,total .In some preferred embodiments, the maximum amount of base m b,max m b (t) at any time t in step c) is at most 0.75* m b,total , preferably at most 0.50* m b,total . and even more preferably at most 0.25* m b,total .

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления неорганическое пористое твердое вещество содержит молекулярное сито, такое как цеолит или SAPO.In some preferred embodiments, the implementation of the inorganic porous solid contains a molecular sieve, such as zeolite or SAPO.

В некоторых вариантах осуществления неорганическое пористое твердое вещество является цеолитовым материалом, предпочтительно со структурой типа MWW, BEA, MFI, CHA, MOR, MTW, RUB, LEV, FER, MEL, RTH AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA, MAZ, и наиболее предпочтительно с топологией MOR, MFI, BEA, FAU, и этот цеолитовый материал приобретает мезопористость после обработки. Этот способ или процесс может начинаться с кристаллических силикатов, в частности таких, которые имеют цеолитовую структуру, которые подвергаются щелочной обработке, и новый материал с цеолитовыми свойствами и с мезопористостью получается без высокоскоростных коммерческих центрифуг или исключая стадии фильтрации между обработками. Эти цеолитовые материалы с мезопористостью могут быть таким образом приготовлены экологически и экономически выгодным образом.In some embodiments, the inorganic porous solid is a zeolite material, preferably with a structure like MWW, BEA, MFI, CHA, MOR, MTW, RUB, LEV, FER, MEL, RTH AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO , TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA, MAZ, and most preferably with the topology MOR, MFI, BEA, FAU, and this zeolite material becomes mesoporous after processing. This method or process may start with crystalline silicates, in particular those having a zeolitic structure, which are subjected to an alkaline treatment, and a new material with zeolitic properties and mesoporosity is obtained without high speed commercial centrifuges or eliminating filtration steps between treatments. These mesoporous zeolite materials can thus be prepared in an environmentally and economically advantageous manner.

В некоторых вариантах осуществления этот способ или процесс может начинаться с аморфного силиката, такого как пирогенный кремнезем, и/или упорядоченных кремнеземов, таких как MCM-41 или SBA-15.In some embodiments, this method or process may start with amorphous silicate, such as fumed silica, and/or ordered silicas, such as MCM-41 or SBA-15.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления стадия a) содержит:In some preferred embodiments, step a) comprises:

а') обеспечение неорганического пористого твердого вещества в количестве m s , суспендированного в растворе, предпочтительно в воде.a') providing an inorganic porous solid in the amount of m s suspended in solution, preferably in water.

Предпочтительно этот растворитель является водой. В некоторых вариантах осуществления используются другие растворители, такие как спирты (метанол, этанол или изопропанол). Типичные растворы являются водными со значением pH, изменяющимся от по меньшей мере 10 до самое большее 14, что соответствует концентрациям NaOH от 0,0001 M до 1 M. Отношение твердого вещества к жидкости (неорганического пористого твердого вещества к жидкому основанию) может варьироваться от очень низкого, 1 г/л, до очень высокого, 100 г/л, но в примерах оно обычно равно 33 г/л. Температура может варьироваться от по меньшей мере комнатной температуры до самое большее 100°C, предпочтительно от по меньшей мере 50°C до самое большее 70°C.Preferably this solvent is water. In some embodiments, other solvents are used, such as alcohols (methanol, ethanol, or isopropanol). Typical solutions are aqueous solutions with a pH value varying from at least 10 to at most 14, corresponding to NaOH concentrations of 0.0001 M to 1 M. The solid to liquid ratio (inorganic porous solid to liquid base) can vary from very low, 1 g/l, to very high, 100 g/l, but in the examples it is usually equal to 33 g/l. The temperature may vary from at least room temperature to at most 100°C, preferably from at least 50°C to at most 70°C.

При добавлении основания к суспензии цеолита, например в воде (t mb>t ms), немгновенное смешивание/растворение основания подразумевает, что начальное значение m b,max /m s <m b,total /m s . When adding base to a suspension of zeolite, for example in water ( t mb > t ms ), non-instantaneous mixing/dissolution of the base implies that the initial value of m b,max /m s <m b,total /m s .

В некоторых вариантах осуществления основание добавляется во множестве дискретных стадий. Неорганическое пористое твердое вещество не отделяется между этими стадиями. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления этот способ содержит ряд добавлений основания на обработку (x), которые не разделяются стадией отделения твердого вещества, и количество основания, добавляемого за одно добавление (m b,i, где i=1..x), характеризуется тем, что х не равно 1 и предпочтительно имеет значение по меньшей мере 2, более предпочтительно по меньшей мере 3, и еще более предпочтительно по меньшей мере 4.In some embodiments, the base is added in multiple discrete steps. The inorganic porous solid does not separate between these steps. In some preferred embodiments, this method comprises a number of base additions per treatment (x) that are not separated by a solid separation step, and the amount of base added per addition ( m b,i where i=1..x ) is characterized by that x is not equal to 1 and preferably is at least 2, more preferably at least 3, and even more preferably at least 4.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления z равно 1. Это означает, что имеется только одна обработка, после которой выполняется стадия отделения твердого вещества, предпочтительно стадия фильтрации. Во время этой обработки основание добавляется во множестве стадий (x≠1), или постепенно. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления z имеет значение больше чем 1, например по меньшей мере 2, по меньшей мере 3 или по меньшей мере 4.In some preferred embodiments, z is 1. This means that there is only one treatment followed by a solid separation step, preferably a filtration step. During this processing, the base is added in multiple stages (x≠1), or gradually. In some preferred embodiments, z is greater than 1, such as at least 2, at least 3, or at least 4.

В некоторых вариантах осуществления основание добавляется постепенно или непрерывно. Неорганическое пористое твердое вещество не отделяется во время этого постепенного добавления. В некоторых предпочтительных вариантах осуществления скорость добавления этого количества основания составляет самое большее 3,0 ммоль/г/мин, предпочтительно самое большее 1,0 ммоль/г/мин, и еще более предпочтительно самое большее 0,5 ммоль/г/мин.In some embodiments, the implementation of the base is added gradually or continuously. The inorganic porous solid does not separate during this gradual addition. In some preferred embodiments, the rate of addition of this amount of base is at most 3.0 mmol/g/min, preferably at most 1.0 mmol/g/min, and even more preferably at most 0.5 mmol/g/min.

Скорость добавления основания с течением времени может зависеть от используемой обработки. Однако очень хорошие твердые частицы могут быть получены при поддержании этого значения ниже 3,0 ммоль основания на грамм цеолита в минуту (ммоль/г/мин), предпочтительно ниже 1,0 ммоль/г/мин, и наиболее предпочтительно ниже 0,5 ммоль/г/мин.The rate of base addition over time may depend on the processing used. However, very good solids can be obtained by maintaining this value below 3.0 mmol base per gram of zeolite per minute (mmol/g/min), preferably below 1.0 mmol/g/min, and most preferably below 0.5 mmol. /g/min

Скорость добавления основания, как упомянуто в некоторых из примеров, может быть чувствительна к масштабу, поскольку она не нормализована к количеству цеолита. Она может быть нормализована к единице, выражаемой в молях основания на грамм цеолита в час. В некоторых вариантах осуществления, например как продемонстрировано в Примере 17 (3,3 г цеолита в 90 мл растворителя, к которым 10 мл 2M NaOH добавляется с использованием шприцевого насоса), подходящий диапазон составляет 5-150 мл/ч, предпочтительный диапазон составляет 10-50 мл/ч, и наиболее предпочтительный диапазон составляет 15-30 мл/ч.The base addition rate, as mentioned in some of the examples, may be scale sensitive as it is not normalized to the amount of zeolite. It can be normalized to a unit expressed in moles of base per gram of zeolite per hour. In some embodiments, for example as demonstrated in Example 17 (3.3 g of zeolite in 90 ml of solvent to which 10 ml of 2M NaOH is added using a syringe pump), a suitable range is 5-150 ml/h, the preferred range is 10- 50 ml/h, and the most preferred range is 15-30 ml/h.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления основание непрерывно добавляется к неорганическому пористому твердому веществу в течение временного интервала Δt, причем временной интервал Δt для добавления общего количества основания m b,total составляет по меньшей мере 15 с, предпочтительно по меньшей мере 30 с, например по меньшей мере 60 с, например по меньшей мере 2 мин, например по меньшей мере 4 мин, например по меньшей мере 8 мин, например по меньшей мере 15 мин, например приблизительно 30 мин. В некоторых вариантах осуществления Δt составляет по меньшей мере 8 мин и самое большее 60 мин, предпочтительно по меньшей мере 15 мин и самое большее 45 мин, например приблизительно 30 мин.In some preferred embodiments, the base is continuously added to the inorganic porous solid over a time interval Δt, wherein the time interval Δt for adding the total base m b,total is at least 15 s, preferably at least 30 s, such as at least 60 seconds, such as at least 2 minutes, such as at least 4 minutes, such as at least 8 minutes, such as at least 15 minutes, such as about 30 minutes. In some embodiments, Δt is at least 8 minutes and at most 60 minutes, preferably at least 15 minutes and at most 45 minutes, such as about 30 minutes.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления этот способ сопровождается последовательной кислотной обработкой. Это имеет то преимущество, что поверхность и объем мезопор, объем микропор, кристалличность и кислотность улучшаются намного лучше, чем в текущем уровне техники.In some preferred embodiments, this method is followed by sequential acid treatment. This has the advantage that the mesopore surface and volume, micropore volume, crystallinity and acidity are improved much better than in the current state of the art.

В некоторых вариантах осуществления добавки могут добавляться постепенно, как и основание. Такие добавки могут быть солями металлов, такими как Al(NO3)3 и Ga(NO3)3, а также органическими соединениями, такими как TPABr.In some embodiments, additives may be added gradually, like the base. Such additives may be metal salts such as Al(NO 3 ) 3 and Ga(NO 3 ) 3 as well as organic compounds such as TPABr.

Эффект настоящего изобретения по сравнению с текущим уровнем техники может зависеть от природы образцов. Среди прочего самое большое влияние может оказывать плотность топологии каркаса цеолита. В этом случае более низкая топологическая плотность приводит к большим преимуществам. Следовательно, выгоды на цеолитах с каркасом FAU (плотность 13,3 T-атомов/1000 Å3) больше, чем на цеолитах с каркасом BEA (плотность 15,3 T-атомов/1000 Å3). Аналогичным образом выгоды на цеолитах с каркасом BEA может быть больше по сравнению с цеолитами с каркасом MFI (18,4 T-атомов/1000 Å3).The effect of the present invention compared to the current state of the art may depend on the nature of the samples. Among other things, the topology density of the zeolite framework can have the greatest influence. In this case, the lower topological density results in greater benefits. Therefore, the benefits on FAU framework zeolites (density 13.3 T atoms/1000 Å 3 ) are greater than those on BEA framework zeolites (density 15.3 T atoms/1000 Å 3 ). Similarly, the benefit on BEA backbone zeolites can be greater compared to MFI backbone zeolites (18.4 T-atoms/1000 Å 3 ).

В дополнение к этому, в случае цеолитов может иметь значение отношение Si/Al в каркасе (и в массе). Например, в случае предотвращения фрагментации и связанного с этим увеличения времени фильтрации эффект будет оптимальным, когда атомное отношение Si/Al равно 5 или выше, предпочтительно 10 или выше, и наиболее предпочтительно 20 и выше. Это демонстрируется в Таблице A, где время фильтрации обработанных щелочью цеолитов USY быстро увеличивается с увеличением отношения Si/Al исходного цеолита.In addition, in the case of zeolites, the Si/Al ratio in the framework (and in the bulk) may be important. For example, in the case of preventing fragmentation and the associated increase in filtration time, the effect will be optimal when the Si/Al atomic ratio is 5 or more, preferably 10 or more, and most preferably 20 or more. This is demonstrated in Table A, where the filtration time of alkali treated USY zeolites increases rapidly with increasing Si/Al ratio of the parent zeolite.

В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение содержит процесс для выполнения щелочной обработки неорганических пористых твердых частиц, приводящий к более высоким физико-химическим и каталитическим свойствам без отрицательного влияния (или с ограниченным отрицательным влиянием) на размер частиц или кристаллов. Применение настоящего изобретения дает твердые частицы, которые могут быть легко извлечены из щелочного раствора после обработки. В некоторых вариантах осуществления этот процесс содержит пошаговое контактирование твердого вещества с основанием, что в значительной степени предотвращает фрагментацию. В результате получаются такие размеры частиц и кристаллических пор, которые похожи на размеры в начальном твердом веществе. В дополнение к более высоким физико-химическим свойствам, более высоким каталитическим свойствам, и улучшенному поведению при фильтрации настоящее изобретение позволяет уменьшить количество органики, требуемое для сохранения микропористости и кристалличности во время выщелачивания щелочью.In some embodiments, the present invention comprises a process for performing an alkaline treatment of inorganic porous solids resulting in higher physicochemical and catalytic properties without adversely affecting (or with limited adversely affecting) particle or crystal size. The use of the present invention produces solid particles that can be easily recovered from the alkaline solution after treatment. In some embodiments, this process comprises stepwise contacting of the solid with the base, which largely prevents fragmentation. The result is particle and crystalline pore sizes that are similar to those in the initial solid. In addition to higher physicochemical properties, higher catalytic properties, and improved filtration behavior, the present invention reduces the amount of organics required to maintain microporosity and crystallinity during alkali leaching.

Как проиллюстрировано различными примерами, процесс в соответствии с настоящим изобретением может выполняться путем множественных обработок с более низкой щелочностью при ступенчатом дозировании основания во время щелочной обработки или при прокачивании разведенного щелочного раствора через содержащую твердое вещество мембрану. После таких обработок время фильтрации может быть существенно уменьшено, улучшая тем самым общую производительность процесса выщелачивания.As illustrated by various examples, the process of the present invention can be carried out by multiple lower alkalinity treatments with base dosing steps during the alkaline treatment or by pumping a diluted alkaline solution through a solid-containing membrane. After such treatments, the filtration time can be significantly reduced, thereby improving the overall performance of the leaching process.

В некоторых вариантах осуществления после этого реактор быстро охлаждается, твердое вещество отфильтровывается (с использованием лабораторного устройства Бюхнера) и промывается. Фиг. 1 изображает общую схему процесса, в котором обычно сначала добавляется основание, после чего добавляется пористое твердое вещество и реакция проводится при энергичном механическом перемешивании. На Фиг. 1 x представляет собой количество добавлений основания на реакцию, m b представляет собой количество основания, добавляемое за один раз, y представляет собой количество добавлений твердого вещества на реакцию, ms представляет собой количество твердого вещества, добавляемое за один раз, и z представляет собой количество обработок. В существующем уровне техники x, y и z равны 1. В дополнительных вариантах осуществления в данном подробном описании y и m s не модифицируются.In some embodiments, the reactor is then rapidly cooled, the solid is filtered off (using a Buechner laboratory device) and washed. Fig. 1 depicts the general scheme of a process in which a base is usually added first, followed by a porous solid, and the reaction is carried out with vigorous mechanical agitation. On FIG. 1 x is the number of base additions per reaction, m b is the amount of base added at one time, y is the number of solid additions per reaction, m s is the amount of solid added at one time, and z is the amount processing. In the prior art, x, y, and z are 1. In additional embodiments, y and m s are not modified in this detailed description.

Для того, чтобы подчеркнуть значение настоящего изобретения, важно описать текущий уровень техники в экспериментальных процедурах щелочного выщелачивания твердых частиц. В текущем уровне техники фиксированное количество пористого твердого вещества (обычно 33 г/л) контактирует с водным раствором, имеющим фиксированную щелочность. Это достигается прямым погружением твердого вещества в горячий щелочной раствор (обычно с использованием NaOH, при 0,24 m b,total /m s и 65°C) с последующей реакцией (обычно в течение 30 мин).In order to emphasize the significance of the present invention, it is important to describe the current state of the art in alkaline solids leaching experimental procedures. In the current state of the art, a fixed amount of a porous solid (typically 33 g/l) is contacted with an aqueous solution having a fixed alkalinity. This is achieved by direct immersion of the solid in a hot caustic solution (usually using NaOH, at 0.24 m b,total / ms and 65°C) followed by reaction (usually within 30 min).

В некоторых вариантах осуществления щелочная обработка выполняется точно так же, как и в текущем уровне техники, например как описано выше, за исключением того, чем щелочность уменьшается, и обработка повторяется для достижения желаемого эффекта выщелачивания. Возможно, например, что вместо одной реакции при значении m b,total /m s 0,24 выполняются две реакции при значении m b,total /m s 0,12. Авторы настоящего изобретения нашли, что время фильтрации этих двух объединенных обработок может быть значительно короче, чем время фильтрации после единственной прямой обработки с более высокой концентрацией. На Фиг. 1 разницей между текущим уровнем техники является значение x, равное 1, тогда как z равно 2 (или больше). В дополнение к этому, значение x*m b *z является одинаковым в настоящем изобретении и в текущем уровне техники. Это означает, что с пористым твердым веществом контактирует то же самое общее количество основания, которое рекомендуется для обеспечения желаемого эффекта выщелачивания.In some embodiments, the alkaline treatment is performed exactly as in the current state of the art, eg as described above, except that the alkalinity is reduced and the treatment is repeated to achieve the desired leaching effect. It is possible, for example, that instead of one reaction at a value of m b,total / m s 0.24, two reactions are performed at a value of m b,total / m s 0.12. The present inventors have found that the filtration time of these two combined treatments can be significantly shorter than the filtration time after a single higher concentration direct treatment. On FIG. 1 difference between the current state of the art is the value of x is equal to 1, while z is equal to 2 (or more). In addition, the value of x * m b * z is the same in the present invention and in the current state of the art. This means that the same total amount of base is contacted with the porous solid as is recommended to provide the desired leaching effect.

В некоторых вариантах осуществления основание медленно добавляется в твердой или чрезвычайно концентрированной форме в ходе обработки. Авторы настоящего изобретения нашли, что это может быть легко достигнуто с использованием насоса, такого как шприцевой или перистальтический насос. В более крупных масштабах могут использоваться промышленные насосы или диспергаторы твердых веществ. Этот подход имеет то преимущество, что требуется только одна обработка при тех же самых значительно уменьшенных временах фильтрации. В частности, в этом варианте осуществления эффективность использования TPABr или DEA для сохранения внутренних цеолитных свойств значительно улучшается. Настоящее изобретение выходит за текущий уровень техники, что подтверждается несколькими аргументами. Во-первых, твердое вещество добавляется перед добавлением основания. Во-вторых (см. Фиг. 1), значение z равно 1, тогда как значение x равно 2 (или больше). Сохранение значения x*m b постоянным гарантирует, что то же самое количество основания будет реагировать с твердым веществом.In some embodiments, the base is slowly added in solid or highly concentrated form during processing. The present inventors have found that this can be easily achieved using a pump such as a syringe or peristaltic pump. On a larger scale, industrial pumps or solids dispersers may be used. This approach has the advantage that only one treatment is required for the same significantly reduced filter times. In particular, in this embodiment, the efficiency of using TPABr or DEA to maintain the internal zeolite properties is greatly improved. The present invention goes beyond the current state of the art, which is supported by several arguments. First, the solid is added before the base is added. Secondly (see Fig. 1), the value of z is equal to 1, while the value of x is equal to 2 (or more). Keeping x * m b constant ensures that the same amount of base will react with the solid.

В некоторых вариантах осуществления способ содержит пошаговое контактирование твердого вещества с основанием с использованием непрерывной конфигурации. В этой конфигурации пористое твердое вещество может располагаться на мембране, и (разбавленный) раствор основания контактирует с ним при прохождении (f) через покрытую твердым веществом мембрану (см. Фиг. 2). В лабораторном масштабе такой эксперимент может быть выполнен с использованием устройства для непрерывной микрофильтрации. Эта конфигурация не является подобной известному линейному синтезу (см. Фиг. 3), поскольку в этой работе основание закачивается вместе с твердым веществом, следовательно, позволяя им реагировать в режиме вытеснения, что дает те же самые материалы, что и реактор периодического действия, используемый в предшествующем уровне техники. Однако если в этой линейной установке основание добавляется ступенчато (см. Фиг. 4), твердое вещество и основание больше не реагируют как в реакторе периодического действия. Вместо этого она действует, как описано для инновационного процесса: твердое вещество ступенчато контактирует с основанием, приводя к образованию более качественных твердых частиц. В дополнение к этому, основание может контактировать с цеолитом в непрерывном реакторе смешения (см. Фиг. 5), или в любой другой конфигурации, которая обеспечивает постепенное или пошаговое контактирование твердого вещества с основанием.In some embodiments, the method comprises stepwise contacting a solid with a base using a continuous configuration. In this configuration, a porous solid can be located on the membrane and a (diluted) base solution is contacted while passing (f) through the solid-coated membrane (see FIG. 2). On a laboratory scale, such an experiment can be performed using a continuous microfiltration device. This configuration is not similar to the known linear synthesis (see Fig. 3) because in this work the base is pumped together with the solid, hence allowing them to react in a displacement mode, which gives the same materials as the batch reactor used in the prior art. However, if base is added in steps in this in-line setup (see FIG. 4), solid and base no longer react as in a batch reactor. Instead, it acts as described for the innovative process: the solid is staggered into contact with the base, resulting in higher quality solids. In addition, the base may be contacted with the zeolite in a continuous mixing reactor (see Fig. 5), or in any other configuration that provides gradual or incremental contact of the solid with the base.

Во втором аспекте настоящее изобретение относится к неорганическому пористому твердому веществу, получаемому с помощью способа в соответствии с первым аспектом или любого варианта его осуществления. Предпочтительные варианты осуществления этих обработанных неорганических пористых твердых частиц были определены выше.In the second aspect, the present invention relates to an inorganic porous solid obtained using the method in accordance with the first aspect, or any variant of its implementation. Preferred embodiments of these treated inorganic porous solids have been defined above.

В третьем аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией фожазита, предпочтительно приготовленному с помощью способа в соответствии с первым аспектом или любого варианта его осуществления, с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å и объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г. Как правило, элементарная ячейка становится меньше, когда каркас Al удаляется. Этот тип цеолита обычно упоминается как цеолит USY-I.In a third aspect, the present invention relates to a zeolite with a faujasite topology, preferably prepared by the method according to the first aspect or any embodiment thereof, with a unit cell size ranging from 24.375 Å to 24.300 Å and a mesopore volume of at least 0.35 ml /G. Typically, the unit cell becomes smaller when the Al framework is removed. This type of zeolite is commonly referred to as USY-I zeolite.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с третьим аспектом имеет кислотность по Брэнстеду по меньшей мере 400 мкмоль/г, измеренную с помощью пиридина; предпочтительно 425 мкмоль/г или выше, и наиболее предпочтительно 500 мкмоль/г или выше.In some preferred embodiments, the implementation of the zeolite in accordance with the third aspect has a Brönsted acidity of at least 400 μmol/g, measured with pyridine; preferably 425 µmol/g or more, and most preferably 500 µmol/g or more.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с третьим аспектом имеет долю Al в каркасе по меньшей мере 0,5, предпочтительно 0,55 или выше, и наиболее предпочтительно 0,60 или выше.In some preferred embodiments, the zeolite according to the third aspect has an Al framework fraction of at least 0.5, preferably 0.55 or more, and most preferably 0.60 or more.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с третьим аспектом имеет кристалличность по меньшей мере 70%, предпочтительно 75% или выше, и наиболее предпочтительно 80% или выше относительно стандартного цеолита NaY, и по меньшей мере 80%, предпочтительно 90% или выше, и наиболее предпочтительно 100% или выше по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).In some preferred embodiments, the zeolite according to the third aspect has a crystallinity of at least 70%, preferably 75% or more, and most preferably 80% or more relative to the standard NaY zeolite, and at least 80%, preferably 90% or more, and most preferably 100% or higher compared to NIST standard alumina (SRM 676).

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с третьим аспектом имеет микропористость по меньшей мере 0,18 мл/г, предпочтительно 0,21 мл/г или выше, и наиболее предпочтительно 0,24 мл/г и выше.In some preferred embodiments, the zeolite according to the third aspect has a microporosity of at least 0.18 ml/g, preferably 0.21 ml/g or greater, and most preferably 0.24 ml/g or greater.

В четвертом аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией фожазита, предпочтительно приготовленному с помощью способа в соответствии с первым аспектом или любого варианта его осуществления, с размером элементарной ячейки самое большее 24,300 Å, предпочтительно с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г. Этот тип цеолита обычно упоминается как цеолит USY-III.In a fourth aspect, the present invention relates to a faujasite topology zeolite, preferably prepared by the method according to the first aspect or any embodiment thereof, with a unit cell size of at most 24,300 Å, preferably with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g . This type of zeolite is commonly referred to as USY-III zeolite.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с четвертым аспектом имеет объем микропор по меньшей мере 0,21 мл/г, предпочтительно 0,22 мл/г или выше, и наиболее предпочтительно 0,23 мл/г и выше.In some preferred embodiments, the zeolite according to the fourth aspect has a micropore volume of at least 0.21 ml/g, preferably 0.22 ml/g or greater, and most preferably 0.23 ml/g or greater.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с четвертым аспектом имеет кристалличность по меньшей мере 95%, предпочтительно 100% или выше, и наиболее предпочтительно 105% или выше относительно стандартного цеолита NaY, и по меньшей мере 130%, предпочтительно 137% или выше, и наиболее предпочтительно 142% или выше по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).In some preferred embodiments, the zeolite according to the fourth aspect has a crystallinity of at least 95%, preferably 100% or more, and most preferably 105% or more relative to the standard NaY zeolite, and at least 130%, preferably 137% or more, and most preferably 142% or higher compared to NIST standard alumina (SRM 676).

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с четвертым аспектом имеет измеренную с помощью адсорбции азота кавитацию мезопор самое большее 1,6, предпочтительно 1,5 и ниже, наиболее предпочтительно 1,4 и ниже.In some preferred embodiments, the zeolite according to the fourth aspect has a nitrogen adsorption-measured mesopore cavitation of at most 1.6, preferably 1.5 or less, most preferably 1.4 or less.

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления цеолит в соответствии с четвертым аспектом имеет размер частиц Deff по меньшей мере 300 нм, предпочтительно 350 нм и выше, и наиболее предпочтительно 400 нм и выше.In some preferred embodiments, the implementation of the zeolite in accordance with the fourth aspect has a particle size D eff at least 300 nm, preferably 350 nm and above, and most preferably 400 nm and above.

В пятом аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией MFI, предпочтительно приготовленному в соответствии со способом первого аспекта или любого варианта его осуществления, с молярным отношением Si/Al самое большее 400, с объемом мезопор по меньшей мере 0,30 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 330%, предпочтительно 340% и выше, и наиболее предпочтительно 350% и выше по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).In a fifth aspect, the present invention relates to an MFI topology zeolite, preferably prepared according to the method of the first aspect or any embodiment thereof, with a Si/Al molar ratio of at most 400, with a mesopore volume of at least 0.30 ml/g and a crystallinity of at least 330%, preferably 340% or more, and most preferably 350% or more compared to NIST standard alumina (SRM 676).

В одном аспекте настоящее изобретение относится к цеолиту с топологией BEA, предпочтительно приготовленному в соответствии со способом первого аспекта или любого варианта его осуществления, с объемом мезопор по меньшей мере 0,50 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 500%, предпочтительно 515% и выше, и наиболее предпочтительно 530% и выше по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).In one aspect, the present invention relates to a BEA topology zeolite, preferably prepared according to the method of the first aspect or any embodiment thereof, with a mesopore volume of at least 0.50 ml/g and a crystallinity of at least 500%, preferably 515% and higher, and most preferably 530% and higher compared to standard NIST alumina (SRM 676).

Для промышленного крупномасштабного применения порошки цеолита (как описано в примерах) обычно должны быть преобразованы в технические катализаторы. Технические катализаторы обычно разрабатываются так, чтобы они обеспечивали требуемую механическую прочность и химическую стойкость для того, чтобы выдерживать условия работы в промышленном каталитическом оборудовании. Преобразование порошка цеолита в технический катализатор предпочтительно выполняется путем смешивания цеолита с несколькими другими ингредиентами (такими как наполнители, пирогены, связующие вещества, смазочные материалы и т.д.) и последующего формования в макроскопические формы. Получаемые технические катализаторы могут быть многокомпонентными телами с размерами в диапазоне от микрометров до сантиметра.For industrial large scale applications, zeolite powders (as described in the examples) typically need to be converted into commercial catalysts. Technical catalysts are typically designed to provide the required mechanical strength and chemical resistance in order to withstand the operating conditions in industrial catalytic equipment. The conversion of the zeolite powder into a technical catalyst is preferably accomplished by mixing the zeolite with several other ingredients (such as fillers, pyrogens, binders, lubricants, etc.) and then shaping into macroscopic shapes. The resulting technical catalysts can be multicomponent bodies with sizes ranging from micrometers to centimeters.

В шестом аспекте настоящее изобретение относится к способу приготовления технического катализатора, содержащему стадии:In a sixth aspect, the present invention relates to a process for preparing a technical catalyst, comprising the steps of:

- приготовления обработанного неорганического пористого твердого вещества в соответствии с первым аспектом настоящего изобретения и предпочтительными вариантами его осуществления;- preparing a treated inorganic porous solid in accordance with the first aspect of the present invention and preferred embodiments thereof;

- добавления одного или более дополнительных ингредиентов для того, чтобы сформировать смесь, в которой предпочтительно один или более дополнительных ингредиентов выбираются из группы, содержащей: наполнители, пирогены, связующие вещества, смазочные материалы, а также их комбинации; и- adding one or more additional ingredients in order to form a mixture, in which preferably one or more additional ingredients are selected from the group containing: fillers, pyrogens, binders, lubricants, and combinations thereof; and

- формования этой смеси в макроскопическую форму для того, чтобы получить технический катализатор, в котором макроскопическая форма предпочтительно имеет минимальный размер по меньшей мере от 1 мкм до самое большее 10 см.- shaping this mixture into a macroscopic form in order to obtain an industrial catalyst, in which the macroscopic form preferably has a minimum size of at least 1 μm to at most 10 cm.

Авторы настоящего изобретения нашли, что описанные выше твердые частицы, в частности таковые частицы второго, третьего, четвертого и пятого аспектов, а также предпочтительных вариантов их осуществления, являются идеальными промежуточными соединениями для приготовления описанного выше технического катализатора.The present inventors have found that the solid particles described above, in particular those of the second, third, fourth and fifth aspects, as well as their preferred embodiments, are ideal intermediates for the preparation of the technical catalyst described above.

В седьмом аспекте настоящее изобретение относится к использованию обработанного неорганического пористого твердого вещества в соответствии с любым из описанных в настоящем документе аспектов, а также вариантов их осуществления, в процессах катализа, адсорбции или ионного обмена. Предпочтительные варианты осуществления этого использования были определены выше.In a seventh aspect, the present invention relates to the use of a treated inorganic porous solid in accordance with any of the aspects described herein, as well as embodiments thereof, in catalysis, adsorption or ion exchange processes. Preferred embodiments of this use have been defined above.

Некоторые варианты осуществления настоящего изобретения формулируются ниже. Эти варианты осуществления также могут объединяться с любым из описанных выше вариантов осуществления.Some embodiments of the present invention are set forth below. These embodiments may also be combined with any of the embodiments described above.

В некоторых вариантах осуществления настоящее изобретение относится к процессу щелочного выщелачивания пористого твердого вещества, который содержит несколько добавлений основания на реакцию (x), где количество основания, добавляемого за один раз, равно (m b ), несколько добавлений твердого вещества на реакцию (y), где количество твердого вещества, добавляемого за один раз, равно (m s), и несколько обработок (z), и характеризуется тем, что x, y и z не равны 1.In some embodiments, the present invention relates to a porous solid alkaline leaching process that comprises multiple additions of base per reaction (x), where the amount of base added at one time is ( m b ), multiple additions of solid per reaction (y) where the amount of solid added at one time is ( m s ), and multiple treatments (z), and is characterized in that x, y, and z are not equal to 1.

В некоторых вариантах осуществления, когда x равен 1, z равен 2 (или выше). В дополнение к этому, значение x*m b*z может быть адаптировано к общему количеству основания, контактирующего с пористым твердым веществом, так, чтобы гарантировать желаемый эффект выщелачивания и одновременно избежать фрагментации.In some embodiments, when x is 1, z is 2 (or higher). In addition, the x * m b * z value can be adapted to the total amount of base in contact with the porous solid so as to guarantee the desired leaching effect and at the same time avoid fragmentation.

В некоторых вариантах осуществления процесс проектируется путем управления значениями y, z или x, предпочтительно z или x, предпочтительно x, так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, или что то же самое общее количество основания контактирует с пористым твердым веществом (что является предпочтительным для того, чтобы гарантировать желаемый эффект выщелачивания), щелочное выщелачивание было менее сильным, чем подвергание пористого твердого вещества с концентрацией 20-40 г/л в водном растворе контакту с фиксированной щелочностью 0,1-0,2 M NaOH, обычно в течение приблизительно 20-40 мин.In some embodiments, the process is designed by controlling the values of y, z, or x, preferably z or x, preferably x, such that despite the fact that the porous solid is exposed to the same total amount of base, or that the same total amount base is contacted with a porous solid (which is preferred in order to ensure the desired leaching effect), the alkaline leaching was less strong than subjecting the porous solid at a concentration of 20-40 g/l in aqueous solution to contact with a fixed alkalinity of 0.1- 0.2 M NaOH, usually for about 20-40 minutes.

В некоторых вариантах осуществления процесс проектируется путем управления значениями y, z или x, предпочтительно z или x, предпочтительно x, так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, щелочное выщелачивание было менее сильным, чем подвергание пористого твердого вещества с концентрацией 20-40 г/л в водном растворе контакту с фиксированной щелочностью 0,1-0,2 M NaOH, обычно в течение приблизительно 20-40 мин при температуре 45-85°C.In some embodiments, the process is designed by controlling the values of y, z, or x, preferably z or x, preferably x, such that even though the porous solid is exposed to the same total amount of base, the alkaline leach is less strong than subjecting the porous solid at a concentration of 20-40 g/l in an aqueous solution to contact with a fixed alkalinity of 0.1-0.2 M NaOH, typically for about 20-40 minutes at a temperature of 45-85°C.

В некоторых вариантах осуществления процесс проектируется путем управления значениями y, z или x, предпочтительно z или x, предпочтительно x, так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, не происходило никакой фрагментации компонентов пористого твердого вещества.In some embodiments, the process is designed by controlling the values of y, z or x, preferably z or x, preferably x, such that despite the fact that the porous solid is exposed to the same total amount of base, no fragmentation of the components of the porous solid occurs. substances.

В некоторых вариантах осуществления процесс проектируется путем управления значениями y, z или x, предпочтительно z или x, предпочтительно x, так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, в основном не происходило никакой фрагментации компонентов пористого твердого вещества.In some embodiments, the process is designed by controlling the values of y, z, or x, preferably z or x, preferably x, such that although the porous solid is exposed to the same total amount of base, essentially no fragmentation of the components occurs. porous solid.

В некоторых вариантах осуществления пористое твердое вещество является кристаллическим, и процесс проектируется путем управления значениями y, z или x, предпочтительно z или x, предпочтительно x, так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, в основном не происходило никакой фрагментации кристаллов.In some embodiments, the porous solid is crystalline and the process is designed by controlling the values of y, z, or x, preferably z or x, preferably x, such that despite the fact that the porous solid is exposed to the same total amount of base, basically no crystal fragmentation occurred.

В некоторых вариантах осуществления процесс содержит щелочное выщелачивание пористого твердого вещества в концентрации 5-60 г/л, предпочтительно 20-40 г/л посредством подвергания пористого твердого вещества нескольким реакциям обработки с умеренными условиями NaOH при температуре 40-70°C, предпочтительно 60-75°C в течение 10-50 мин, предпочтительно 20-40 мин, причем этот режим обработки содержит z обработок NaOH в количестве m b с тем, чтобы иметь то же самое потребленное количество NaOH, что и одна обработка с помощью 0,15-0,25 M NaOH.In some embodiments, the process comprises alkaline leaching of the porous solid at a concentration of 5-60 g/l, preferably 20-40 g/l by subjecting the porous solid to several treatment reactions with moderate NaOH conditions at a temperature of 40-70°C, preferably 60- 75°C for 10-50 min, preferably 20-40 min, this treatment regimen containing z treatments of NaOH in the amount of m b so as to have the same consumed amount of NaOH as one treatment with 0.15- 0.25M NaOH.

В некоторых вариантах осуществления пористое твердое вещество является пористым силикатным твердым веществом.In some embodiments, the porous solid is a porous silicate solid.

В некоторых вариантах осуществления силикатное твердое вещество является материалом с топологией группы, состоящей из MWW, BEA, MFI, CHA, MOR, MTW, RUB, LEV, FER, MEL, RTH AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA и MAZ.In some embodiments, the silicate solid is a group topology material consisting of MWW, BEA, MFI, CHA, MOR, MTW, RUB, LEV, FER, MEL, RTH AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA and MAZ.

В некоторых вариантах осуществления силикатное твердое вещество является материалом с топологией группы, состоящей из MOR, MFI, BEA и FAU.In some embodiments, the silicate solid is a group topology material consisting of MOR, MFI, BEA, and FAU.

В некоторых вариантах осуществления силикатное твердое вещество является пористым кристаллическим силикатом.In some embodiments, the silicate solid is a porous crystalline silicate.

В некоторых вариантах осуществления силикатное твердое вещество является пористым кристаллическим силикатом, имеющим цеолитную структуру.In some embodiments, the silicate solid is a porous crystalline silicate having a zeolite structure.

В некоторых вариантах осуществления силикатное твердое вещество является аморфным, таким как пирогенный кремнезем или силикагель.In some embodiments, the silicate solid is amorphous, such as fumed silica or silica gel.

В некоторых вариантах осуществления пористое твердое вещество является аморфным алюмосиликатом.In some embodiments, the porous solid is an amorphous aluminosilicate.

В некоторых вариантах осуществления силикатное твердое вещество является пористым упорядоченным силикатом (например MCM-41 или SBA-15).In some embodiments, the silicate solid is a porous ordered silicate (eg MCM-41 or SBA-15).

В некоторых вариантах осуществления пористое твердое вещество является упорядоченным алюмосиликатом (например MCM-41).In some embodiments, the porous solid is an ordered aluminosilicate (eg MCM-41).

В некоторых вариантах осуществления пористое твердое вещество является пористым аморфным (силико)алюмофосфатом.In some embodiments, the porous solid is a porous amorphous (silico)aluminophosphate.

В некоторых вариантах осуществления пористое твердое вещество является пористым кристаллическим (силико)алюмофосфатом (например AlPO-5, SAPO-11, SAPO-34).In some embodiments, the porous solid is porous crystalline (silico)aluminophosphate (eg AlPO-5, SAPO-11, SAPO-34).

В некоторых предпочтительных вариантах осуществления настоящее изобретение содержит любую из следующих пронумерованных формулировок. Эти пронумерованные формулировки могут быть объединены с любым другим вариантом осуществления в пунктах формулы изобретения и в описании. Ссылка на формулировку 1 в формулировках 2-43 также может быть заменена ссылкой на первый аспект настоящего изобретения. Ссылка на формулировку 44 в формулировках 45-51 также может быть заменена ссылкой на второй, третий, четвертый и пятый аспект настоящего изобретения. Ссылки в формулировках 52-55 также могут быть заменены ссылкой на седьмой аспект настоящего изобретения.In some preferred embodiments, the implementation of the present invention contains any of the following numbered formulations. These numbered statements may be combined with any other embodiment in the claims and description. The reference to formulation 1 in formulations 2-43 may also be replaced by reference to the first aspect of the present invention. The reference to the wording 44 in the words 45-51 can also be replaced by a reference to the second, third, fourth and fifth aspects of the present invention. References in statements 52-55 may also be replaced by reference to the seventh aspect of the present invention.

1. Способ щелочных обработок неорганических пористых твердых веществ, характеризуемый тем, что упомянутый способ дает более высокие физико-химические свойства и более высокую каталитическую эффективность без негативного влияния на распределение размера частиц и кристаллов.1. A process for alkaline treatments of inorganic porous solids, characterized in that said process gives higher physicochemical properties and higher catalytic efficiency without adversely affecting particle and crystal size distribution.

2. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что неорганические пористые твердые вещества принадлежат группе, состоящей из аморфного твердого вещества, упорядоченного мезопористого твердого вещества, кристаллического твердого вещества, твердого вещества в форме силикатов, алюмината, фосфата, алюмосиликата, алюмофосфата и силикоалюмофосфата.2. The method according to formula 1, characterized in that the inorganic porous solids belong to the group consisting of an amorphous solid, an ordered mesoporous solid, a crystalline solid, a solid in the form of silicates, aluminate, phosphate, aluminosilicate, aluminophosphate, and silicoaluminophosphate .

3. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что неорганические пористые твердые вещества являются кристаллическими силикоалюмофосфатами.3. Process according to Formula 1, characterized in that the inorganic porous solids are crystalline silicoaluminophosphates.

4. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что неорганические пористые твердые вещества являются кристаллическими алюмосиликатами.4. Process according to Formula 1, characterized in that the inorganic porous solids are crystalline aluminosilicates.

5. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что неорганический пористый материал перед щелочной обработкой имеет общую площадь поверхности (S BET) предпочтительно больше чем 100 м2/г, и наиболее предпочтительно больше чем 200 м2/г.5. The method according to formula 1, characterized in that the inorganic porous material before alkaline treatment has a total surface area ( S BET ) preferably greater than 100 m 2 /g, and most preferably greater than 200 m 2 /g.

6. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что неорганическое пористое твердое вещество является цеолитовым материалом или пористым кристаллическим силикатом или аморфным пористым силикатом.6. The method according to formula 1, characterized in that the inorganic porous solid is a zeolite material or porous crystalline silicate or amorphous porous silicate.

7. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что твердое вещество имеет катионообменную емкость менее 1 ммоль/г, и наиболее предпочтительно менее 0,5 ммоль/г.7. Process according to formula 1, characterized in that the solid has a cation exchange capacity of less than 1 mmol/g, and most preferably less than 0.5 mmol/g.

8. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что твердое вещество имеет плотность каркаса ниже чем 18 Т-атомов/нм3, и наиболее предпочтительно ниже чем 15 Т-атомов/нм3.8. The method according to formulation 1, characterized in that the solid has a framework density of less than 18 T-atoms/nm 3 , and most preferably less than 15 T-atoms/nm 3 .

9. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что твердое вещество имеет внешнюю поверхность (S meso) перед щелочной обработкой больше чем 20 м2/г, и наиболее предпочтительно больше чем 50 м2/г.9. Process according to formula 1, characterized in that the solid has an external surface ( S meso ) before alkaline treatment of greater than 20 m 2 /g, and most preferably greater than 50 m 2 /g.

10. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что твердое вещество является цеолитом и имеет отношение атомов Si/Al > 10, и наиболее предпочтительно > 20.10. Process according to formula 1, characterized in that the solid is a zeolite and has a Si/Al atom ratio > 10, and most preferably > 20.

11. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что твердое вещество имеет топологию каркаса AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA или MAZ.11. The method according to formula 1, characterized in that the solid has a frame topology of AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA or MAZ.

12. Способ в соответствии с формулировкой 1, характеризуемый тем, что твердое вещество имеет топологию каркаса MOR, MFI, BEA или FAU.12. The method according to formula 1, characterized in that the solid has a frame topology of MOR, MFI, BEA or FAU.

13. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-12, характеризуемый тем, что основание является неорганическим основанием.13. A process according to any one of Formulas 1-12, characterized in that the base is an inorganic base.

14. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-12, характеризуемый тем, что основание является неорганическим основанием группы, состоящей из NH4OH, NaOH, KOH и LiOH.14. A process according to any one of Formulas 1-12, characterized in that the base is an inorganic base of the group consisting of NH 4 OH, NaOH, KOH, and LiOH.

15. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-12, характеризуемый тем, что основание является органическим основанием или органической добавкой.15. A process according to any one of Formulas 1-12, characterized in that the base is an organic base or an organic additive.

16. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-12, характеризуемый тем, что основание является органическим основанием или органической добавкой из группы TPAOH, TPACl, TPABr, DEA, DPA, TBAOH и TEAOH или их комбинаций.16. A process according to any one of Formulas 1-12, characterized in that the base is an organic base or an organic additive from the group TPAOH, TPACl, TPABr, DEA, DPA, TBAOH and TEAOH, or combinations thereof.

17. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-16, характеризуемый тем, что он содержит пошаговое контактирование суспензии цеолита с основанием, где количество стадий составляет по меньшей мере 2, и предпочтительно 4 или больше.17. A process according to any one of formulas 1-16, characterized in that it comprises contacting the zeolite slurry step by step with a base, wherein the number of steps is at least 2, and preferably 4 or more.

18. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-16, характеризуемый тем, что он состоит по существу из пошагового контактирования суспензии цеолита с основанием, где количество стадий составляет по меньшей мере 2, и предпочтительно 4 или больше.18. A process according to any one of formulations 1-16, characterized in that it consists essentially of stepwise contacting a slurry of zeolite with a base, wherein the number of steps is at least 2, and preferably 4 or more.

19. Способ в соответствии с любой из формулировок 1-18, характеризуемый тем, что цеолит контактирует с основанием путем прокачивания основания через покрытую цеолитом мембрану, или любую другую конфигурацию, которая не равна реактору периодического действия или реактору вытеснения, такую как реактор непрерывного смешения.19. A process according to any one of Formulations 1-18, characterized in that the zeolite is contacted with the base by pumping the base through a zeolite-coated membrane, or any other configuration that is not equal to a batch reactor or a displacement reactor, such as a continuous mixing reactor.

20. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-19, характеризуемый тем, что последовательность постсинтетических модификаций может выполняться без необходимости фильтрации между индивидуальными обработками.20. The method according to any of the preceding formulations 1-19, characterized in that the sequence of postsynthetic modifications can be performed without the need for filtering between individual treatments.

21. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-20, где способ включает несколько добавлений основания на реакцию (x), количество основания, добавляемого за один раз (m 1 ), несколько добавлений твердого вещества на реакцию (y), количество твердого вещества, добавляемого за один раз (m 2 ), и несколько обработок (z), характеризуемый тем, что x, y и z не равны 1.21. A method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-20, wherein the method comprises multiple additions of base per reaction (x), amount of base added at a time ( m 1 ), multiple additions of solid per reaction ( y), the amount of solid added at one time ( m 2 ), and multiple treatments (z), characterized in that x, y and z are not equal to 1.

22. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-21, который, когда значение x равно 1, то есть значение z равно 2, и значение x*m 1 *z адаптировано к полному количеству основания, контактирующего с пористым твердым веществом, гарантирует желаемый эффект выщелачивания при одновременном избежании фрагментации.22. The method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-21, which when the x value is 1, that is, the z value is 2, and the x*m 1 *z value is adapted to the total amount of base in contact with porous solid, guarantees the desired leaching effect while avoiding fragmentation.

23. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-21, но проектируемый путем управления y, z или x так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, или что то же самое общее количество основания контактирует с пористым твердым веществом (что является предпочтительным для того, чтобы гарантировать желаемый эффект выщелачивания), щелочное выщелачивание было менее сильным, чем подвергание пористого твердого вещества с концентрацией 20-40 г/л в водном растворе контакту с фиксированной щелочностью 0,1-0,2 M NaOH, обычно в течение приблизительно 20-40 мин.23. A process for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-21, but designed by controlling y, z, or x such that despite the fact that the porous solid is exposed to the same total amount of base, or that the same total amount of base is contacted with the porous solid (which is preferable in order to ensure the desired leaching effect), the alkaline leaching was less strong than subjecting the porous solid with a concentration of 20-40 g/l in aqueous solution to contact with a fixed alkalinity 0.1-0.2 M NaOH, usually within about 20-40 min.

24. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-23, но проектируемый путем управления y, z или x так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, щелочное выщелачивание было менее сильным, чем подвергание пористого твердого вещества с концентрацией 20-40 г/л в водном растворе контакту с фиксированной щелочностью 0,1-0,2 M NaOH, обычно в течение приблизительно 20-40 мин при температуре 45-85°C.24. A method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-23, but designed by controlling y, z or x so that despite the fact that the porous solid is exposed to the same total amount of base, alkaline leaching was less severe than subjecting a 20-40 g/L porous solid in aqueous solution to contact with a fixed alkalinity of 0.1-0.2 M NaOH, typically for about 20-40 minutes at 45-85°C.

25. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-23, но проектируемый путем управления y, z или x так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, не происходило никакой фрагментации компонентов пористого твердого вещества.25. A process for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-23, but designed by controlling y, z, or x such that although the porous solid is exposed to the same total amount of base, no no fragmentation of porous solid components.

26. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-23, но проектируемый путем управления y, z или x так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, в основном не происходило никакой фрагментации компонентов пористого твердого вещества.26. A process for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-23, but designed by controlling y, z, or x such that, despite the porous solid being exposed to the same total amount of base, essentially no fragmentation of the components of the porous solid occurred.

27. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-23, но в котором пористое твердое вещество является кристаллическим, который проектируется путем управления y, z или x так, чтобы несмотря на то, что пористое твердое вещество подвергается воздействию того же самого общего количества основания, в основном не происходило никакой фрагментации кристаллов.27. A method for alkaline leaching of a porous solid according to any one of the preceding formulations 1-23, but wherein the porous solid is crystalline, which is designed by controlling y, z, or x such that despite the fact that the porous solid is exposed to the same total amount of base, essentially no crystal fragmentation occurred.

28. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-23, в котором x равен 1, тогда как z равно 2 (или больше).28. A method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-23, wherein x is 1 while z is 2 (or greater).

29. Способ щелочного выщелачивания в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-23 пористого твердого вещества с концентрацией 5-60 г/л, предпочтительно 20-40 г/л, посредством подвергания пористого твердого вещества нескольким реакциям обработки с умеренными условиями NaOH при температуре 40-70°C, предпочтительно 60-75°C в течение 5-150 мин, предпочтительно 20-40 мин, причем этот режим обработки содержит w обработок NaOH в количестве z, чтобы иметь то же самое количество NaOH с тем, чтобы иметь то же самое потребленное количество NaOH, что и одна обработка с помощью 0,15-0,25 M NaOH.29. The method of alkaline leaching according to any of the preceding formulations 1-23 of a porous solid at a concentration of 5-60 g/l, preferably 20-40 g/l, by subjecting the porous solid to several treatment reactions with moderate NaOH conditions at a temperature of 40 -70°C, preferably 60-75°C for 5-150 min, preferably 20-40 min, this treatment regime contains w NaOH treatments in the amount of z to have the same amount of NaOH so as to have the same the most consumed amount of NaOH, which is one treatment with 0.15-0.25 M NaOH.

30. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором пористое твердое вещество является пористым силикатным твердым веществом.30. The method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the porous solid is a porous silicate solid.

31. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором пористое твердое вещество является материалом с типологией группы, состоящей из MWW, BEA, MFI, CHA, MOR, MTW, RUB, LEV, FER, MEL, RTH AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA и MAZ.31. A method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the porous solid is a material with a typology of the group consisting of MWW, BEA, MFI, CHA, MOR, MTW, RUB, LEV, FER, MEL, RTH AEL, AFI, CHA, DON, EMT, CFI, CLO, TON, FER, ERI, MEL, MTW, MWW, HEU, EUO, RHO, LTL, LTA and MAZ.

32. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором силикатное твердое вещество является материалом с типологией группы, состоящей из MOR, MFI, BEA и FAU.32. The method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the silicate solid is a material with a typology of the group consisting of MOR, MFI, BEA and FAU.

33. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором силикатное твердое вещество является пористым кристаллическим силикатом.33. The method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the silicate solid is a porous crystalline silicate.

34. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором силикатное твердое вещество является пористым кристаллическим силикатом, имеющим цеолитную структуру.34. The method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the silicate solid is a porous crystalline silicate having a zeolite structure.

35. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором силикатное твердое вещество является пористым аморфным силикатом.35. The method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the silicate solid is a porous amorphous silicate.

36. Способ щелочного выщелачивания пористого твердого вещества в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-29, в котором силикатное твердое вещество является пористым алюмосиликатом (например MCM-41 или SBA-15).36. A method for alkaline leaching of a porous solid according to any of the preceding formulations 1-29, wherein the silicate solid is a porous aluminosilicate (eg MCM-41 or SBA-15).

37. Способ в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36, в котором максимальная концентрация гидроксилов в растворе не превышает 20% от максимальной концентрации гидроксилов в текущем уровне техники щелочного выщелачивания того же самого твердого вещества, и наиболее предпочтительно, когда упомянутая концентрация не превышает 10% от концентрации, используемой в этом способе текущего уровня техники.37. The method according to any of the preceding formulations 1-36, wherein the maximum concentration of hydroxyls in the solution does not exceed 20% of the maximum concentration of hydroxyls in the current state of the art alkaline leaching of the same solid, and most preferably when said concentration does not exceed 10% of the concentration used in this state of the art method.

38. Применение способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36 для более легкого извлечения произведенного твердого вещества из водных суспензий по сравнению с твердым веществом, обработанным щелочью в текущем уровне техники.38. Use of the method according to any of the preceding formulations 1-36 to more easily recover the produced solid from aqueous suspensions compared to the alkali-treated solid in the current state of the art.

39. способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36 для более легкого извлечения произведенного твердого вещества из водных суспензий по сравнению с твердым веществом до основной обработки.39. the method according to any of the preceding formulations 1-36 for easier recovery of the produced solid from aqueous suspensions compared to the solid prior to the main treatment.

40. Применение способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36 для улучшения характеристик твердого вещества, а именно уменьшения катионообменной емкости, уменьшения плотности каркаса и уменьшения размера кристаллов.40. Use of the method according to any of the foregoing formulations 1-36 to improve the characteristics of the solid, namely the reduction of the cation exchange capacity, the reduction of the framework density and the reduction of the crystal size.

41. Применение способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36 для улучшения характеристик твердого вещества в щелочных суспензиях, а именно увеличения отношения твердого вещества к жидкости и присутствия органики, такой как катионы аминов или тетраалкиламмония.41. Use of a method according to any of the foregoing formulations 1-36 to improve solids performance in alkaline slurries, namely increasing the solid to liquid ratio and the presence of organics such as amine or tetraalkyl ammonium cations.

42. Применение способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36 для улучшения характеристик твердого вещества, которое получается, не ограничиваясь этим, при выполнении разделения с помощью методик мембранной фильтрации, такой как фильтрация Бюхнера.42. The use of a method according to any of the foregoing formulations 1-36 to improve the performance of a solid that is obtained, but not limited to, when separation is performed using membrane filtration techniques such as Buchner filtration.

43. Применение способа в соответствии с любой из предшествующих формулировок 1-36 для улучшения характеристик твердого вещества в устройствах бюхнеровского типа с уменьшением размера пор фильтрующей среды и увеличением высоты отфильтрованного осадка, то есть количества цеолита на единицу площади поверхности фильтрующей среды.43. Use of a method according to any of the foregoing formulations 1-36 to improve solids performance in Buchner-type devices by reducing the pore size of the filter media and increasing the height of the filter cake, that is, the amount of zeolite per unit surface area of the filter media.

44. Твердое вещество или твердые частицы, получаемые с помощью любой из предшествующих формулировок 1-36, имеющие более низкую степень фрагментации и соответственно больший размер частиц по сравнению с текущим уровнем техники.44. A solid or particulate obtained using any of the preceding formulations 1-36, having a lower degree of fragmentation and a correspondingly larger particle size compared to the current state of the art.

45. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что оно содержит мезопоры.45. A solid according to formula 44, characterized in that it contains mesopores.

46. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что оно позволяет уменьшить время фильтрации вплоть до, не ограничиваясь этим, 100 раз по сравнению с аналогичным твердым веществом текущего уровня техники.46. A solid in accordance with formulation 44, characterized in that it allows to reduce the filtration time up to, but not limited to, 100 times compared with a similar solid substance of the prior art.

47. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что с помощью умеренной щелочной обработки оно позволяет уменьшить потери твердых частиц в форме мелочи (фрагментированных частиц) во время стадии фильтрации.47. The solid according to formula 44, characterized in that, by moderate alkaline treatment, it makes it possible to reduce the loss of solid particles in the form of fines (fragmented particles) during the filtration step.

48. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что с помощью умеренной щелочной обработки оно адаптируется для формирования мезопор, но может также применяться для других приложений.48. A solid according to formula 44, characterized in that it adapts to form mesopores with moderate alkaline treatment, but can also be used for other applications.

49. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что с помощью умеренной щелочной обработки оно адаптируется, изменяя состав фаз, изменяя элементный состав, или изменяя и то, и другое.49. A solid according to formula 44, characterized in that, with moderate alkaline treatment, it adapts, changing the composition of the phases, changing the elemental composition, or changing both.

50. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что оно является микропористым кристаллическим материалом, имеющим более высокие физико-химические свойства в терминах (комбинации) более высокой площади поверхности (S meso), более высокого объема микропор (V micro), более высокой относительной кристалличности и более высокой кислотности по Брэнстеду по сравнению с текущим уровнем техники.50. A solid according to formula 44, characterized in that it is a microporous crystalline material having superior physico-chemical properties in terms of (a combination of) higher surface area ( S meso ), higher micropore volume ( V micro ), higher relative crystallinity and higher Brønsted acidity compared to the current state of the art.

51. Твердое вещество в соответствии с формулировкой 44, характеризуемое тем, что оно показывает более высокую эффективность в катализируемых реакциях, получая более высокую активность и селективность, а также более долгий срок службы катализатора.51. A solid according to formula 44, characterized in that it exhibits higher efficiency in catalyzed reactions, obtaining higher activity and selectivity, as well as longer catalyst life.

52. Применение твердого вещества в соответствии с любой из формулировок 44-51 в дополнительных постсинтетических модификациях, таких как кислотные или основные модификации, а также в других стадиях, таких как связывание, формование и экструдирование.52. The use of a solid according to any of formulations 44-51 in additional postsynthetic modifications such as acidic or basic modifications, as well as in other steps such as bonding, molding and extrusion.

53. Применение твердого вещества в соответствии с любой из формулировок 44-51 в катализе, например в катализе катализируемых кислотой и/или основанием реакций, таких как изомеризация, углерод-углеродное связывание и крекинг.53. The use of a solid according to any of formulations 44-51 in catalysis, for example in the catalysis of acid and/or base catalyzed reactions such as isomerization, carbon-carbon bonding and cracking.

54. Применение цеолитового твердого вещества или цеолита в соответствии с любой из формулировок 44-51 в катализе, например твердого вещества, имеющего другие вторичные фазы, такие как глинозем, кремнезем или металлы и цеолиты, и дающего более хорошую дисперсию этих вторичных фаз благодаря упомянутому процессу.54. The use of a zeolite solid or zeolite according to any of the formulations 44-51 in catalysis, for example a solid having other secondary phases such as alumina, silica or metals and zeolites and giving better dispersion of these secondary phases due to said process .

55. Применение твердого вещества в соответствии с любой из формулировок 44-51 в процессах адсорбции или ионного обмена.55. The use of a solid according to any one of formulations 44-51 in adsorption or ion exchange processes.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

Следующие сравнительные примеры 1-15 используются для того, чтобы продемонстрировать текущий уровень техники и служить для сравнения, подчеркивающего ценность настоящего изобретения. Исходные цеолиты не растворялись и не контактировали с каким-либо основанием до выполнения этих сравнительных примеров.The following Comparative Examples 1-15 are used to demonstrate the state of the art and serve as a comparison to highlight the value of the present invention. The starting zeolites did not dissolve or come into contact with any base prior to these Comparative Examples.

Сравнительный пример 1: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) контактировали с 100 мл дистиллированной воды, в которой предварительно был растворен NaOH в количестве m b,total /m s =0,24 г/г (0,2 M основания). Это было достигнуто путем добавления цеолита к энергично перемешиваемому щелочному раствору при 65°C с последующей реакцией в течение 30 мин. Эта процедура упоминается как «обычная обработка». После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5 (диаметр 9 см, размер пор 2,5 мкм). Время фильтрации этой суспензии составило 119 мин. Поскольку неорганическое пористое твердое вещество было добавлено после основания, где требуется несколько минут для полного перевода в суспензию, это дает высокую скорость осуществления контакта, по меньшей мере 6 ммоль/г/мин. Comparative example 1: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were contacted with 100 ml of distilled water in which NaOH had previously been dissolved in an amount of m b,total /m s = 0.24 g/g ( 0.2M base). This was achieved by adding zeolite to a vigorously stirred caustic solution at 65°C followed by reaction for 30 minutes. This procedure is referred to as "normal processing". After the reaction, the suspension was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter (9 cm diameter, pore size 2.5 μm). The filtration time for this suspension was 119 minutes. Because the inorganic porous solid was added after the base, where it takes several minutes to completely slurry, this gives a high contact rate of at least 6 mmol/g/min.

Сравнительный пример 2: 6,6 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты обычной обработке, но со значением m b,total /m s 0,48 г/г NaOH (0,4 M NaOH) вместо 0,24 г/г. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 420 мин. Comparative Example 2: 6.6 g USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the usual treatment, but with an m b,total / m s value of 0.48 g/g NaOH (0.4 M NaOH) instead of 0.24 g/g. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 420 minutes.

Сравнительный пример 3: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты обычной обработке со значением m b,total /m s 0,36 г/г NaOH (0,4 M NaOH) вместо 0,24 г/г. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 390 мин. Comparative Example 3: 3.3 g USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the usual treatment with an m b,total / m s value of 0.36 g/g NaOH (0.4 M NaOH) instead of 0, 24 g/g. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 390 minutes.

Сравнительный пример 4: 33 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты обычной обработке при масштабе 1 л с использованием 0,2 M NaOH. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #4 (диаметр 9 см, размер пор 25 мкм). Время фильтрации этой суспензии составило 384 мин. Это соответствует времени фильтрации 12 мин/г исходного цеолита USY. Comparative Example 4: 33 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to conventional processing at a scale of 1 L using 0.2 M NaOH. After the reaction, the suspension was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #4 filter (9 cm diameter, pore size 25 μm). The filtration time for this suspension was 384 minutes. This corresponds to a filtration time of 12 min/g of the original USY zeolite.

Сравнительный пример 5: 33 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) суспендировались в 1 л воды в течение 30 мин при энергичном перемешивании. После этого суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #4 (диаметр 9 см, размер пор 25 мкм). Время фильтрации этой суспензии составило 170 мин. Это соответствует времени фильтрации 5 мин/г исходного цеолита USY. Comparative Example 5: 33 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were suspended in 1 liter of water for 30 minutes with vigorous stirring. The slurry was then transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #4 filter (9 cm diameter, pore size 25 µm). The filtration time for this suspension was 170 minutes. This corresponds to a filtration time of 5 min/g of the original USY zeolite.

Сравнительный пример 6: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=466) были подвергнуты обычной обработке. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 285 мин. Comparative Example 6: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=466) were subjected to conventional processing. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 285 minutes.

Сравнительный пример 7: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=15) были подвергнуты обычной обработке. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 12,5 мин. Comparative Example 7: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=15) were subjected to conventional processing. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 12.5 minutes.

Сравнительный пример 8: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты обычной обработке с добавлением 0,2 M TPABr. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 252 мин. Кристалличность этого образца составила 81% по сравнению с необработанным исходным цеолитом, 91% по сравнению со справочным NaY CBV100, и 124% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Comparative Example 8: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the usual treatment with the addition of 0.2 M TPABr. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 252 minutes. The crystallinity of this sample was 81% compared to the untreated parent zeolite, 91% compared to reference NaY CBV100, and 124% compared to NIST standard alumina (SRM 676).

Сравнительный пример 9: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты обычной обработке с добавлением 0,01 M TPABr. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 195 мин. Кавитационное отношение полученного образца составило 1,85. Comparative Example 9: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the usual treatment with the addition of 0.01 M TPABr. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 195 minutes. The cavitation ratio of the obtained sample was 1.85.

Сравнительный пример 10: 3,3 г beta (топология BEA, отношение Si/Al=255) были подвергнуты обычной обработке. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 62,7 мин. Comparative Example 10: 3.3 g of beta (BEA topology, Si/Al ratio=255) were subjected to the usual treatment. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 62.7 minutes.

Сравнительный пример 11: 3,3 г ZSM-5 (топология MFI, отношение Si/Al=140) были подвергнуты обычной обработке. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 66,6 мин. Этот образец показал кристалличность 87% по сравнению с исходным цеолитом и 319% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Кроме того, этот образец показал микропористость 0,06 мл/г, поверхность мезопор 288 м2/г и одномодальную мезопористость, сосредоточенную вокруг 10 нм, как проиллюстрировано на Фиг. 11. Comparative Example 11: 3.3 g of ZSM-5 (MFI topology, Si/Al ratio=140) were subjected to conventional processing. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 66.6 minutes. This sample showed a crystallinity of 87% compared to the original zeolite and 319% compared to the NIST standard alumina (SRM 676). In addition, this sample exhibited a microporosity of 0.06 ml/g, a mesopore surface of 288 m 2 /g, and a unimodal mesoporosity centered around 10 nm, as illustrated in FIG. eleven.

Сравнительный пример 12: 3,3 г силикалита (топология MFI, отношение Si/Al=940) были подвергнуты обычной обработке. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 11 мин. Кристалличность этого образца составила 76% по сравнению с необработанным исходным цеолитом. Comparative Example 12: 3.3 g of silicalite (MFI topology, Si/Al ratio=940) were subjected to conventional processing. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 11 minutes. The crystallinity of this sample was 76% compared to the untreated original zeolite.

Сравнительный пример 13: 3,3 г SAPO-11 (топология AEL, отношение Al/Si=10, P/Si=9, Al/P=1,1) были подвергнуты обычной обработке с использованием 0,4 M DEA вместо 0,2 M NaOH в течение 60 мин вместо 30 мин. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило >400 мин. Comparative Example 13: 3.3 g of SAPO-11 (AEL topology, Al/Si=10 ratio, P/Si=9, Al/P=1.1) were subjected to conventional processing using 0.4 M DEA instead of 0, 2 M NaOH for 60 min instead of 30 min. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was >400 min.

Сравнительный пример 14: 10 г клиноптилолита (топология HEU) были обработаны кислотой 4 раза в соответствии с условиями, описанными в текущем уровне техники (Chem. Mater., 2013, 25, 1947-1959). 3,3 г этого деалюминированного клиноптилолита (с отношением Si/Al=10) были подвергнуты обычной обработке с использованием 0,1 M NaOH вместо 0,2 M NaOH. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 8,1 мин. Comparative Example 14: 10 g of clinoptilolite (HEU topology) were treated with acid 4 times according to the conditions described in the current state of the art (Chem. Mater., 2013, 25, 1947-1959). 3.3 g of this dealuminated clinoptilolite (with Si/Al=10) were subjected to conventional treatment using 0.1 M NaOH instead of 0.2 M NaOH. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 8.1 minutes.

Сравнительный пример 15: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) контактировали в соответствии с обычной обработкой с водным раствором NaOH, за исключением того, что m b,total/m s=0,12 г/г использовалось вместо m b,total/m s=0,24 г/г. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 2,5 мин. После этого полученное твердое вещество сушилось (6 час) при 100°C, а затем снова контактировало в соответствии с обычной обработкой, за исключением того, что m b,total/m s=0,12 г/г использовалось вместо m b,total/m s=0,24 г/г. После этой второй реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 2,6 мин, и полное время фильтрации составило 5,1 мин. Полученное твердое вещество было абсолютно аморфным, суммарное время процесса составило 425 мин, и в результате образовалось нежелательное двойное количество сточных вод. Comparative Example 15: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) was contacted according to the usual treatment with an aqueous NaOH solution, except that m b,total / m s =0.12 g/g was used instead of m b,total / m s =0.24 g/g. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 2.5 minutes. Thereafter, the resulting solid was dried (6 hours) at 100°C and then contacted again in accordance with the usual processing, except that m b,total / m s =0.12 g/g was used instead of m b,total / m s \u003d 0.24 g / g. After this second reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this slurry was 2.6 minutes and the total filtration time was 5.1 minutes. The resulting solid was completely amorphous, the total process time was 425 minutes, and as a result, an undesirable double amount of wastewater was formed.

Следующие примеры соответствуют предпочтительным вариантам осуществления настоящего изобретения. Исходные цеолиты не растворялись и не контактировали с каким-либо основанием до выполнения этих примеров.The following examples correspond to preferred embodiments of the present invention. The starting zeolites did not dissolve or come into contact with any base prior to running these examples.

Пример 16: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) контактировали в соответствии с обычной обработкой, за исключением того, что концентрация NaOH составляла 0,05 M вместо 0,2 M NaOH. Во время обработки порошок NaOH (0,05 моль/л раствора) добавлялся 3 раза каждые 7,5 мин для того, чтобы достичь значения m b,total/m s=0,24 г/г. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 1,9 мин. Кроме того, не было отмечено никакого отрицательного влияния на продолжительность процесса, количество стадий и количество сточных вод, как в Примере 15. Example 16: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were contacted in accordance with the usual treatment, except that the NaOH concentration was 0.05 M instead of 0.2 M NaOH. During the treatment, NaOH powder (0.05 mol/l solution) was added 3 times every 7.5 minutes in order to reach a value of m b,total / m s =0.24 g/g. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 1.9 minutes. In addition, there was no negative effect on the duration of the process, the number of stages and the amount of waste water, as in Example 15.

Пример 17: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) контактировали с тем же самым количеством основания в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и при обычной обработке. Основание постепенно добавлялось к цеолиту, суспендированному в 90 мл энергично перемешиваемой воды, с использованием шприцевого насоса, заполненного 2 M раствором NaOH, со скоростью 20 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 2,3 мин. NaOH добавлялся в количестве m b,total /m s =0,24 г/г. Скорость добавления составляла соответственно 0,2 ммоль/г/мин. Example 17: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were contacted with the same amount of base for the same time and at the same temperature as in the conventional treatment. The base was gradually added to the zeolite suspended in 90 ml of vigorously stirred water using a syringe pump filled with 2 M NaOH solution at a rate of 20 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 2.3 minutes. NaOH was added in the amount of m b, total /m s =0.24 g/g. The addition rate was respectively 0.2 mmol/g/min.

Пример 18: 3,3 г beta (топология BEA, отношение Si/Al=255) контактировали с тем же самым количеством основания в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и при обычной обработке. Основание постепенно добавлялось к цеолиту, суспендированному в 90 мл энергично перемешиваемой воды с использованием шприцевого насоса, заполненного 2 M раствором NaOH, со скоростью 20 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 10,1 мин. Example 18: 3.3 g of beta (BEA topology, Si/Al ratio=255) was contacted with the same amount of base for the same time and at the same temperature as in the conventional treatment. The base was gradually added to the zeolite suspended in 90 ml of vigorously stirred water using a syringe pump filled with 2 M NaOH solution at a rate of 20 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 10.1 minutes.

Пример 19: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17, за исключением того, что 3 M NaOH использовался вместо 2 M NaOH. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 149 мин, что составляет менее 50% по сравнению с текущим уровнем техники, показанном в сравнительном примере 3. Example 19: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the same treatment as in Example 17, except that 3 M NaOH was used instead of 2 M NaOH. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time of this suspension was 149 minutes, which is less than 50% compared to the current state of the art shown in Comparative Example 3.

Пример 20: 33 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17 (m b,total/m s=0,24 г/г), однако в десятикратном объеме, с использованием 5 M NaOH вместо 2 M NaOH и со скоростью добавления 80 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #4. Время фильтрации этой суспензии составило 115 мин. Это относится ко времени фильтрации 3 мин/г начального цеолита USY, что показывает, что фильтрация была более быстрой по сравнению с экспериментом, выполненным в том же самом масштабе с использованием технологии текущего уровня техники (Пример 4). Кроме того, это время фильтрации показывает, что разделение является еще более легким по сравнению с помещением того же самого количества цеолита в то же самое количество нещелочного раствора, состоящего только из дистиллированной воды (Пример 5). Это соответственно указывает на то, что методика основного выщелачивания в соответствии с настоящим изобретением может использоваться даже для улучшения выделения цеолитов из растворов и поэтому очевидно представляет собой усовершенствование текущего уровня техники. Example 20: 33 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the same treatment as in Example 17 ( m b,total / m s =0.24 g/g), but in tenfold volume, using 5 M NaOH instead of 2 M NaOH and at an addition rate of 80 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #4 filter. The filtration time for this suspension was 115 minutes. This refers to a filtration time of 3 min/g of the initial USY zeolite, which shows that the filtration was faster compared to the experiment performed on the same scale using the technology of the current state of the art (Example 4). In addition, this filtration time shows that the separation is even easier compared to placing the same amount of zeolite in the same amount of a non-alkaline solution consisting only of distilled water (Example 5). This accordingly indicates that the main leaching technique according to the present invention can even be used to improve the recovery of zeolites from solutions and therefore clearly represents an improvement on the current state of the art.

Пример 21: 33 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17, однако в десятикратном объеме, с использованием 2,5 M раствора NaOH в шприцевом насосе, работающем со скоростью 40 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #4. Время фильтрации этой суспензии составило 120 мин. Это относится ко времени фильтрации 3,6 мин/г начального цеолита USY, что показывает, что фильтрация была более быстрой по сравнению с экспериментом, выполненным в том же самом масштабе с использованием технологии текущего уровня техники (Пример 4). Кроме того, это время фильтрации показывает, что разделение является еще более легким по сравнению с помещением того же самого количества цеолита в то же самое количество нещелочного раствора, состоящего только из дистиллированной воды (Пример 5). Это соответственно указывает на то, что методика основного выщелачивания в соответствии с настоящим изобретением может использоваться даже для улучшения выделения цеолитов из растворов и поэтому очевидно представляет собой усовершенствование текущего уровня техники. Example 21: 33 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the same treatment as in Example 17, however in tenfold volume, using 2.5 M NaOH solution in a syringe pump running at 40 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #4 filter. The filtration time for this suspension was 120 minutes. This refers to a filtration time of 3.6 min/g of the initial USY zeolite, which indicates that the filtration was faster compared to the experiment performed on the same scale using the technology of the current state of the art (Example 4). In addition, this filtration time shows that the separation is even easier compared to placing the same amount of zeolite in the same amount of a non-alkaline solution consisting only of distilled water (Example 5). This accordingly indicates that the main leaching technique according to the present invention can even be used to improve the recovery of zeolites from solutions and therefore clearly represents an improvement on the current state of the art.

Пример 22: 3,3 г ZSM-5 (топология MFI, отношение Si/Al=140) контактировали с тем же самым количеством основания в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и при обычной обработке. Основание постепенно добавлялось к цеолиту, суспендированному в 90 мл энергично перемешиваемой воды, с использованием шприцевого насоса, заполненного 2 M раствором NaOH, со скоростью 20 мл/ч. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 39,4 мин. Этот образец показал кристалличность 96% по сравнению с исходным цеолитом и 353% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Кроме того, этот образец показал микропористость 0,07 мл/г, поверхность мезопор 262 м2/г и бимодальную мезопористость (с размерами мезопор 8 нм и 20 нм), как проиллюстрировано на Фиг. 11, что существенно отличается от одномодальной мезопористости образца, синтезированного в сравнительном Примере 11. Example 22: 3.3 g of ZSM-5 (MFI topology, Si/Al ratio=140) was contacted with the same amount of base for the same time and at the same temperature as in conventional processing. The base was gradually added to the zeolite suspended in 90 ml of vigorously stirred water using a syringe pump filled with 2 M NaOH solution at a rate of 20 ml/h. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 39.4 minutes. This sample showed a crystallinity of 96% compared to the original zeolite and 353% compared to the NIST standard alumina (SRM 676). In addition, this sample exhibited a microporosity of 0.07 ml/g, a mesopore surface of 262 m 2 /g, and bimodal mesoporosity (with mesopore sizes of 8 nm and 20 nm) as illustrated in FIG. 11, which differs significantly from the unimodal mesoporosity of the sample synthesized in Comparative Example 11.

Пример 23: 3,3 г SAPO-11 (топология AEL, отношение Al/Si=10, P/Si=9, Al/P=1,1) контактировали с тем же самым количеством основания в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и в Примере 13. Основание постепенно добавлялось к цеолиту, суспендированному в 90 мл энергично перемешиваемой воды, с использованием шприцевого насоса, заполненного 4 M раствором DEA, со скоростью 20 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 82 мин. Example 23: 3.3 g SAPO-11 (AEL topology, Al/Si=10 ratio, P/Si=9, Al/P=1.1) was contacted with the same amount of base for the same time and at the same temperature as in Example 13. The base was gradually added to the zeolite suspended in 90 ml of vigorously stirred water using a syringe pump filled with 4 M DEA solution at a rate of 20 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 82 minutes.

Пример 24: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17, причем в водный раствор было добавлено 0,01 M TPABr. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 2,0 мин. Кавитационное отношение полученного образца составило 1,51. Example 24: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the same treatment as in Example 17, with 0.01 M TPABr added to the aqueous solution. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 2.0 minutes. The cavitation ratio of the obtained sample was 1.51.

Пример 25: 10 г клиноптилолита (топология HEU) были обработаны кислотой 4 раза в соответствии с условиями, описанными в текущем уровне техники (Chem. Mater., 2013, 25, 1947-1959). Из этого деалюминированного клиноптилолита (Si/Al=10), 3,3 г были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17, за исключением того, что 1 M NaOH использовался вместо 2 M NaOH. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 6,2 мин. Example 25: 10 g of clinoptilolite (HEU topology) were treated with acid 4 times according to the conditions described in the current state of the art (Chem. Mater., 2013, 25, 1947-1959). From this dealuminated clinoptilolite (Si/Al=10), 3.3 g were subjected to the same treatment as in Example 17, except that 1 M NaOH was used instead of 2 M NaOH. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 6.2 minutes.

Пример 26: пористые свойства выбранных образцов, оцененные с использованием обычной адсорбции азота при 77 K, приведены в Таблице 1. В настоящем документе становится очевидным, что образцы, приготовленные с использованием настоящего изобретения, имеют большую площадь поверхности и лучше сохраненный, а следовательно больший объем микропор. Также из Таблицы 1 очевидно, что настоящее изобретение дает самые низкие времена фильтрации и обработки. Более подробная информация об этих материалах содержится в чертежах Фиг. 8, 9, 10, 11 и в Таблицах B, C, и D. Следует подчеркнуть, что сохранение внутренних свойств может зависеть от типа цеолита, а также от природы и количества используемого основания и органики. Соответственно, сравнение между текущим уровнем техники и настоящим изобретением должно выполняться прежде всего между образцами, приготовленными одинаковым образом, за исключением способа добавления основания. Это может быть сделано, например, с использованием сравнительного Примера 9 и Примера 24 на цеолите USY-III, где в обоих случаях цеолит обрабатывается при значении m b,total/m s=0,24 г/г с использованием 0,01 M TPABr. В этом случае можно наблюдать, что обычная методика приводит к микропористости 0,09 см3/г с использованием 0,17 г TPABr на грамм конечного цеолита (см. Таблицу 1). Выполнение той же самой обработки с использованием технологии в соответствии с настоящим изобретением приводит к значению 0,15 см3/г с использованием 0,17 г TPABr на грамм конечного цеолита (см. Таблицу 1). Следовательно, при использовании методики текущего уровня техники получается микропористость 0,53 см3/г TPABr (Пример 9). Однако для методики в соответствии с настоящим изобретением это значение равно 0,88 см3/г TPABr (Пример 24), что позволяет предположить, что органика используются по меньшей мере на 50% эффективнее. Example 26: The porous properties of selected samples, evaluated using conventional nitrogen adsorption at 77 K, are shown in Table 1. In this document, it becomes apparent that the samples prepared using the present invention have a larger surface area and are better retained, and therefore more volume. micropores. It is also apparent from Table 1 that the present invention gives the lowest filtration and processing times. More detailed information about these materials is contained in the drawings of FIG. 8, 9, 10, 11 and in Tables B, C, and D. It should be emphasized that the retention of intrinsic properties may depend on the type of zeolite, as well as the nature and amount of base and organics used. Accordingly, the comparison between the current state of the art and the present invention should be made primarily between samples prepared in the same way, except for the method of adding the base. This can be done, for example, using comparative Example 9 and Example 24 on USY-III zeolite, where in both cases the zeolite is treated at m b,total / m s = 0.24 g/g using 0.01 M TPABr . In this case, it can be observed that the conventional technique results in a microporosity of 0.09 cc /g using 0.17 g TPABr per gram of final zeolite (see Table 1). Performing the same treatment using the technology in accordance with the present invention results in a value of 0.15 cm 3 /g using 0.17 g TPABr per gram of final zeolite (see Table 1). Therefore, using the technique of the state of the art, a microporosity of 0.53 cm 3 /g TPABr is obtained (Example 9). However, for the procedure in accordance with the present invention, this value is equal to 0.88 cm 3 /g TPABr (Example 24), which suggests that organics are used at least 50% more efficiently.

Сравнительный пример 27: Суспензия, полученная с помощью обычной обработки в Примере 1, а также другие образцы, приготовленные обычным образом, были подвергнуты исследованию с использованием динамического рассеяния света (DLS). Соответственно, надосадочная жидкость центрифугированных (15 мин при 12000 об/мин) обработанных щелочью цеолитов была измерена в кюветах из полистирола на приборе 990Plus Particle Size Analyzer (Brookhaven), оборудованном лазером с длиной волны 659 нм, с углом обнаружения 90°. Флуктуации интенсивности рассеянного света коррелировались между 10 мс и 5 с. Корреляционные функции анализировались с помощью программного обеспечения Igor Pro 6.2, с использованием пакета Clementine для моделирования кинетики затухания на основе способа максимальной энтропии. Время затухания преобразовывалось в гидродинамические диаметры с использованием уравнения Стокса-Эйнштейна. Фиг. 6a показывает полученный эффективный диаметр (D eff). После осуществления контакта цеолита USY-III с увеличивающимся количеством NaOH значение D eff снизилось с 450 нм до 200 нм. В частности, ниже 250 нм время фильтрации начинает становиться чрезвычайно большим (см. Фиг. 6b). Comparative Example 27: The suspension obtained by the conventional processing in Example 1, as well as other samples prepared in the conventional manner, were subjected to dynamic light scattering (DLS) testing. Accordingly, the supernatant of the centrifuged (15 min at 12,000 rpm) alkali treated zeolites was measured in polystyrene cuvettes on a 990Plus Particle Size Analyzer (Brookhaven) equipped with a 659 nm laser with a detection angle of 90°. Fluctuations in scattered light intensity were correlated between 10 ms and 5 s. Correlation functions were analyzed using the Igor Pro 6.2 software, using the Clementine package for modeling decay kinetics based on the maximum entropy method. The damping time was converted to hydrodynamic diameters using the Stokes-Einstein equation. Fig. 6a shows the resulting effective diameter ( D eff ). After contact of the USY-III zeolite with an increasing amount of NaOH, the value of D eff decreased from 450 nm to 200 nm. In particular, below 250 nm, the filtration time starts to become extremely long (see Fig. 6b).

Пример 28: Раствор, полученный после обработки в Примере 17, был подвергнут тому же самому исследованию, что и в Примере 27. Фиг. 6a показывает, что использование настоящего изобретения позволяет обеспечить намного более высокое значение D eff (> 300 нм) при контакте того же самого количества неорганического пористого твердого вещества с основанием. Это указывает на то, что дефрагментация должна быть существенно уменьшена в твердых частицах, произведенных в Примере 27. Example 28: The solution obtained after the treatment in Example 17 was subjected to the same study as in Example 27. FIG. 6a shows that the use of the present invention allows a much higher D eff (>300 nm) to be achieved when the same amount of inorganic porous solid is contacted with a base. This indicates that defragmentation should be significantly reduced in the solids produced in Example 27.

Пример 29: 1 г USY (отношение Si/Al=30) был помещен в мембранную фильтрационную ячейку, оборудованную фильтром Whatman #5. Затем было добавлено 200 мл 0,4 M раствора диэтиламина (DEA), после того, как смесь достигла температуры 65°C, давление было добавлено для того, чтобы завершить фильтрацию раствора DEA через слой цеолита за 1 час. Эта стадия была повторена один раз с общим выходом 52%. За счет протекания основания на цеолитной мембране цеолит контактируют с основанием постепенным образом. В этом случае значение x было бы бесконечно большим. Это выполнялось в соответствии с экспериментальной конфигурацией, показанной на Фиг. 2. Example 29: 1 g of USY (ratio Si/Al=30) was placed in a membrane filtration cell equipped with a Whatman #5 filter. Then, 200 ml of 0.4 M diethylamine (DEA) solution was added, after the mixture reached a temperature of 65°C, pressure was added to complete the filtration of the DEA solution through the zeolite bed in 1 hour. This step was repeated once with an overall yield of 52%. By flowing the base on the zeolite membrane, the zeolite is contacted with the base in a gradual manner. In this case, the value of x would be infinitely large. This was done according to the experimental configuration shown in FIG. 2.

Пример 30: Кислотность твердых частиц, полученных в сравнительном Примере 9 и Примере 24, определялась с использованием инфракрасной спектроскопии с преобразованием Фурье после адсорбции пиридина. Эти измерения выполнялись путем использования спектрометра Nicolet 6700, оборудованного детектором DTGS. Образцы перед измерениями запрессовывались в самонесущие пластины и дегазировались при 400°C в течение 1 час в вакууме. Кислотные центры по Брэнстеду и Льюиса анализировались с использованием пиридинового зонда. После вакуумирования образцы подвергались 4-5 импульсам по меньшей мере 25 мбар пиридина при 50°C в течение 1 мин (до насыщения). Поглощение на длинах волн 1550 и 1450 см-1 соответствовало количеству кислотных центров по Брэнстеду и Льюиса, соответственно. Коэффициенты ослабления определялись в соответствии с публикацией Emeis, J. Catal, 1993, 141, 347-354. Результаты (Таблица 1) демонстрируют, что хотя при подготовке обоих образцов использовалось одно и то же количество TPABr, твердое вещество, полученное в Примере 24, содержит, более чем вдвое большее количество кислотных центров по Брэнстеду. Это доказывает, что твердые частицы, полученные с использованием настоящего изобретения, обладают более высокой кислотностью по сравнению с предшествующим уровнем техники. Example 30: The acidity of the solid particles obtained in comparative Example 9 and Example 24 was determined using Fourier transform infrared spectroscopy after pyridine adsorption. These measurements were made using a Nicolet 6700 spectrometer equipped with a DTGS detector. Before measurements, the samples were pressed into self-supporting plates and degassed at 400°C for 1 hour in a vacuum. Acid sites according to Brønsted and Lewis were analyzed using a pyridine probe. After evacuation, the samples were subjected to 4-5 pulses of at least 25 mbar of pyridine at 50°C for 1 min (until saturation). Absorption at wavelengths of 1550 and 1450 cm -1 corresponded to the number of acid sites according to Brønsted and Lewis, respectively. The attenuation coefficients were determined in accordance with Emeis, J. Catal, 1993, 141, 347-354. The results (Table 1) demonstrate that although the same amount of TPABr was used in the preparation of both samples, the solid obtained in Example 24 contained more than twice as many Brønsted acid sites. This proves that the solid particles obtained using the present invention have a higher acidity compared to the prior art.

Пример 31: Была оценена кристалличность твердых частиц, полученных в Примере 9 и Примере 24. Результаты (Таблица 1) демонстрируют, что хотя при подготовке обоих образцов использовалось одно и то же количество TPABr, твердое вещество, полученное в Примере 24, имеет в два раза более высокую кристалличность. Это доказывает, что твердые частицы, полученные с использованием настоящего изобретения, обладают более высокой кристалличностью по сравнению с предшествующим уровнем техники, и что TPABr использовался более эффективно. Example 31: The crystallinity of the solids obtained in Example 9 and Example 24 was evaluated. The results (Table 1) demonstrate that although the same amount of TPABr was used in the preparation of both samples, the solid obtained in Example 24 has twice higher crystallinity. This proves that the solid particles obtained using the present invention have a higher crystallinity compared to the prior art, and that TPABr was used more efficiently.

Пример 32: Твердые частицы, полученные после Примера 1, Примера 8, Примера 9, Примера 17 и Примера 24, были преобразованы в протонную форму с использованием стандартного ионного обмена с 0,1 M NO3NH4 (комнатная температура, 12 час, 3 повторения) с последующим кальцинированием (550°C, 5 час, скорость 5°C/мин). После этого эти твердые частицы были оценены на их каталитическую способность в реакции преобразования α-пинена, которая является подходящей модельной реакцией для проверки активности и селективности. Реакции изомеризации выполнялись в реакторе Парра объемом 50 см3 с пробоотборником при 150°C в атмосфере азота с давлением 6-8 бар со скоростью перемешивания 750 об/мин. Смесь субстрата (20 г; α-пинен) и катализатора (0,1 г) нагревалась до 100°C, после чего брался первый жидкий образец. Реакционная смесь затем дополнительно нагревалась до 150°C, и образцы брались через 10, 30 и 60 мин после первого образца. Эти образцы были затем проанализированы на газовом хроматографе (HP 5890, Hewlett Packard), оборудованном колонкой HP1 и пламенно-ионизационным детектором (FID). Тетрадекан использовался в качестве внешнего стандарта. Неидентифицированные продукты анализировались с помощью газовой хроматографии-массовой спектрометрии (GC-MS) (прибор 6890N, Agilent Technologies). Активность образцов определялась путем использования наклона линейной части графика зависимости преобразования α-пинена от времени контакта. Результаты, приведенные в Таблице 1, показывают, что по сравнению с текущим уровнем техники материалы, полученные с использованием настоящего изобретения, обладают более высокими активностью и селективностью. Example 32: The solid particles obtained after Example 1, Example 8, Example 9, Example 17 and Example 24 were converted to the proton form using standard ion exchange with 0.1 M NO 3 NH 4 (room temperature, 12 h, 3 repetition) followed by calcination (550°C, 5 hours, speed 5°C/min). Thereafter, these solids were evaluated for their catalytic ability in the α-pinene conversion reaction, which is a suitable model reaction to test activity and selectivity. The isomerization reactions were carried out in a 50 cm 3 Parr reactor with a sampler at 150° C. under nitrogen at a pressure of 6-8 bar with a stirring speed of 750 rpm. A mixture of substrate (20 g; α-pinene) and catalyst (0.1 g) was heated to 100°C, after which the first liquid sample was taken. The reaction mixture was then further heated to 150°C and samples were taken 10, 30 and 60 min after the first sample. These samples were then analyzed on a gas chromatograph (HP 5890, Hewlett Packard) equipped with an HP1 column and a flame ionization detector (FID). Tetradecane was used as an external standard. Unidentified products were analyzed by gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS) (6890N instrument, Agilent Technologies). The activity of the samples was determined by using the slope of the linear part of the graph of the dependence of the conversion of α-pinene from contact time. The results shown in Table 1 show that, compared to the current state of the art, materials obtained using the present invention have higher activity and selectivity.

Таблица 1: Физико-химические свойства и каталитическая эффективность различных цеолитов USY. Table 1: Physico-chemical properties and catalytic efficiency of various USY zeolites.

ПримерExample S meso a
2/г)
S meso a
(m 2 /g)
V micro a
(см3/г)
V micro a
(cm 3 /g)
Кристалличностьb
(%)
Crystallinity b
(%)
t F c
(мин)
t F c
(min)
Отработанная водаd
(мл/г)
waste water d
(ml/g)
t P e
(мин)
t P e
(min)
Bf
(мкмоль/г)
B f
(µmol/g)
Lf
(мкмоль/г)
Lf
(µmol/g)
Ag
(1/час)
A g
(1 hour)
Pg
(1/час)
Pg
(1 hour)
P/Ah
[-]
P/A h
[-]
необработанныйraw 231231 0,270.27 100100 неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable 158158 2626 4848 4747 0,980.98 Пример 1Example 1 363363 0,000.00 00 119119 30thirty 149149 3939 6565 204204 165165 0,810.81 Пример 8Example 8 436436 0,200.20 неприменимоnot applicable 252252 30thirty 282282 172172 8181 279279 250250 0,900.90 Пример 9Example 9 211211 0,090.09 30thirty 195195 30thirty 225225 6363 4040 201201 180180 0,900.90 Пример 15Example 15 430430 0,000.00 00 55 6060 425425 неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable Пример 16Example 16 607607 0,000.00 неприменимоnot applicable 22 30thirty 3232 неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable Пример 17Example 17 405405 0,000.00 неприменимоnot applicable 22 30thirty 3232 неприменимоnot applicable неприменимоnot applicable 215215 190190 0,880.88 Пример 24Example 24 401401 0,150.15 5656 22 30thirty 3232 147147 7373 276276 259259 0,940.94

а Мезопористость (S meso) и микропористость (V micro), измеренные с помощью адсорбции азота. a Mesoporosity ( S meso ) and microporosity ( V micro ) measured by nitrogen adsorption.

b Кристалличность, измеренная с помощью XRD. b Crystallinity measured by XRD.

c Время Фильтрации (t F) после щелочной обработки. c Filtration Time ( t F ) after alkali treatment.

d Образующиеся во время щелочной обработки сточные воды на грамм начального цеолита. d Effluent generated during alkaline treatment per gram of initial zeolite.

е Время обработки (tP) относится к общему времени, которое требуется для выполнения щелочной обработки и последующей фильтрации. В случае многоступенчатой обработки общее время обработки и фильтрации увеличивается на время стадии сушки между фильтрацией и последующей щелочной обработкой. e Processing time (t P ) refers to the total time it takes to perform the alkaline treatment and subsequent filtration. In the case of multi-stage treatment, the total processing and filtration time is increased by the time of the drying stage between filtration and subsequent alkaline treatment.

f Кислотность по Брэнстеду (B) и Льюиса (L), измеренные с помощью адсорбции пиридина. f Brønsted (B) and Lewis (L) acidity measured by pyridine adsorption.

g Активность (A) и производительность (P) катализатора (после стандартного ионного обмена и кальцинирования) в преобразовании α-пинена. Единицей измерения A является количество граммов преобразованного α-пинена на грамм катализатора в час. Единицей измерения P является количество граммов полезных продуктов (лимонена, камфена, α-терпинена, γ-терпинена, терпинолина, п-цимола) на грамм катализаторов в час. g Activity (A) and productivity (P) of the catalyst (after standard ion exchange and calcination) in the conversion of α-pinene. The unit of A is the number of grams of converted α-pinene per gram of catalyst per hour. The unit of P is the number of grams of useful products (limonene, camphene, α-terpinene, γ-terpinene, terpinoline, p-cymene) per gram of catalysts per hour.

h P/A является мерой селективности цеолитных катализаторов к желаемым продуктам. h P/A is a measure of the selectivity of zeolite catalysts for desired products.

Сравнительный пример 33: Обычные методики выщелачивания основаниемComparative Example 33 Conventional Base Leaching Techniques

Таблица A иллюстрирует физико-химические свойства обычных и обработанных основанием цеолитов с использованием технологии текущего уровня техники. Данные показаны относительно исходных цеолитов.Table A illustrates the physicochemical properties of conventional and base-treated zeolites using state of the art technology. The data are shown relative to the original zeolites.

ЦеолитZeolite Мезопористостьa (%)Mesoporosity a (%) Микропористостьa (%)Microporosity a (%) Кристалличностьa (%)Crystallinity a (%) Кислотность по Брэнстедуa (%)Brønsted acidity a (%) Время фильтрацииb (%)Filtration time b (%) USY-I (CBV 712, Si/Al=6) - обычныйUSY-I (CBV 712, Si/Al=6) - regular 100100 100100 100100 100100 100100 USY-I, выщелоченный основаниемUSY-I base leached 386386 9797 5454 6767 200200 USY-II (CBV 720, Si/Al=15) - обычныйUSY-II (CBV 720, Si/Al=15) - regular 100100 100100 100100 100100 100100 USY-II, выщелоченный основаниемUSY-II base leached 297297 8181 6464 5757 34003400 USY-III (CBV 760, Si/Al=30) - обычныйUSY-III (CBV 760, Si/Al=30) - regular 100100 100100 100100 100100 100100 USY-III, выщелоченный основаниемUSY-III base leached 296296 7878 7676 9393 44004400 ZSM5 (CBV 8014, Si/Al=40) - обычныйZSM5 (CBV 8014, Si/Al=40) - normal 100100 100100 100100 100100 100100 ZSM-5, выщелоченный основаниемZSM-5 base leached 700700 5757 7272 8484 600600 beta (HSZ-940HOA, Si/Al=20) - обычныйbeta (HSZ-940HOA, Si/Al=20) - normal 100100 100100 100100 100100 100100 beta, выщелоченный основанием beta leached by base 313313 9090 6161 7676 500500

а Данные по пористости, кристалличности и кислотности были получены из ACS Catalysis 2015, 5, 734; a Data for porosity, crystallinity and acidity were obtained from ACS Catalysis 2015 , 5 , 734;

b Времена фильтрации были получены путем воспроизведения экспериментов из ACS Catalysis 2015, 5, 734 в масштабе 100 мл и фильтрации с использованием устройства Бюхнера с бумажным фильтром Whatman #5 (9 см в диаметре). Время фильтрации необработанных обычных цеолитов было получено путем фильтрации суспензии 3,3 г цеолита в 100 мл дистиллированной воды с использованием устройства Бюхнера с бумажным фильтром Whatman #5 (9 см в диаметре). b Filtration times were obtained by reproducing experiments from ACS Catalysis 2015 , 5 , 734 at 100 ml scale and filtration using a Buchner device with Whatman #5 filter paper (9 cm diameter). Filtration times for untreated conventional zeolites were obtained by filtering a suspension of 3.3 g of zeolite in 100 ml of distilled water using a Buchner apparatus with Whatman #5 filter paper (9 cm in diameter).

Пример 34: Сравнение с обычными методиками выщелачивания основаниемExample 34: Comparison with Conventional Base Leaching Methods

Фиг. 8 иллюстрирует влияние щелочных обработок на объем мезопор (V meso ), кислотность по Брэнстеду, кристалличность и объем микропор (V micro ) относительно необработанного (исходного) цеолита. Обработки текущего уровня техники (упоминаемые как «SA») и в соответствии с настоящим изобретением (упоминаемые как «IP») были выполнены с одинаковым общим количеством основания (NaOH) на количество обрабатываемого цеолита (m b,total/m s=0,24 г/г). Обработки были выполнены как в текущем уровне техники (SA), как описано в ACS Catalysis 2015, 5, 734: 3,3 г USY-I контактировали со 100 мл, в которых было растворено 0,8 г NaOH при 65°C в течение 30 мин в круглодонной колбе с мешалкой. После реакции твердое вещество было изолировано из суспензии с использованием фильтрации Бюхнера. Для настоящего изобретения (IP): 3,3 г USY-I суспендировались в 90 мл воды, к которой основание добавлялось постепенно в течение 30 мин со скоростью 0,2 ммоль NaOH на грамм исходного цеолита в минуту. После реакции твердое вещество было изолировано из суспензии с использованием фильтрации Бюхнера. После щелочных обработок эти образцы в соответствии с протоколами, описанными в ACS Catalysis 2015, 5, 734, были подвергнуты стандартной кислотной промывке в 50 мл воды с добавлением Na2H2EDTA (0,55 г на грамм цеолита) при 95°C в течение 6 час, с последующими тремя ионными обменами в 250 мл воды с добавлением (0,8 г на грамм цеолита), фильтрацией и кальцинированием при 550°C в течение 5 ч.Fig. 8 illustrates the effect of alkaline treatments on mesopore volume ( Vmeso ), Brønsted acidity, crystallinity, and micropore volume ( Vmicro ) relative to untreated (stock) zeolite. The treatments of the current state of the art (referred to as "SA") and in accordance with the present invention (referred to as "IP") were performed with the same total amount of base (NaOH) per amount of zeolite treated ( m b,total / m s =0.24 y/y). Treatments were performed as in the current state of the art (SA) as described in ACS Catalysis 2015 , 5 , 734: 3.3 g USY-I was contacted with 100 ml in which 0.8 g NaOH was dissolved at 65°C for 30 min in a round bottom flask with a stirrer. After the reaction, the solid was isolated from the suspension using Buchner filtration. For the present invention (IP): 3.3 g of USY-I was suspended in 90 ml of water, to which the base was added gradually over 30 minutes at a rate of 0.2 mmol NaOH per gram of starting zeolite per minute. After the reaction, the solid was isolated from the suspension using Buchner filtration. After alkaline treatments, these samples, following the protocols described in ACS Catalysis 2015 , 5 , 734, were subjected to a standard acid wash in 50 ml of water supplemented with Na 2 H 2 EDTA (0.55 g per gram of zeolite) at 95°C in for 6 hours, followed by three ion exchanges in 250 ml of water with addition (0.8 g per gram of zeolite), filtration and calcination at 550°C for 5 hours.

Фиг. 9 иллюстрирует влияние на свойства цеолита как функцию желаемого введения вторичной пористости (V meso) с использованием текущего уровня техники (SA) или технологии в соответствии с настоящим изобретением (IP). Образцы были приготовлены, как описано в Примере 34. Все данные приведены относительно необработанного (исходного) цеолита.Fig. 9 illustrates the effect on zeolite properties as a function of the desired introduction of secondary porosity ( V meso ) using the current state of the art (SA) or technology in accordance with the present invention (IP). Samples were prepared as described in Example 34. All data are relative to the untreated (initial) zeolite.

Таблица B иллюстрирует кристалличность, пористость и кислотность обычных и обработанных основанием цеолитов USY-I.Table B illustrates the crystallinity, porosity, and acidity of conventional and base-treated USY-I zeolites.

ОбразецSample m b,total/m s a (г/г) m b,total / m s a (y/y) V meso b (мл/г) V meso b (ml/g) V micro b (мл/г) V microb ( ml/g) Кристалличностьc (%)Crystallinity c (%) Кислотностьd
(мкмоль/г)
Acidity d
(µmol/g)
Кислотностьe (%)Acidity e (%) Pf
(1/час)
P f
(1 hour)
P/V meso g
а.е.
P / Vmeso g
a.u.
исходныйinitial NISTNIST NaYNaY USY-I-обычныйUSY-I-regular -- 0,150.15 0,25 0.25 100100 130130 98%98% 346346 100100 3131 207207 USY-I, обработанный основанием, сравнительныйUSY-I Base Treated Comparative 0,240.24 0,42 (+180%)h 0.42 (+180%) h 0,16 ( 36%)0.16 ( 36%) 66 (34%)66 (34%) 7171 6565 314 (-9%)314 (-9%) 88 (12%)88 (12%) 202 (+552%)202 (+552%) 481 (+132%)481 (+132%) USY-I, обработанный основанием, в соответствии с настоящим изобретениемUSY-I treated with base according to the present invention 0,240.24 0,37 (+147%)0.37 (+147%) 0,24 (-4%)0.24 (-4%) 87 (13%)87 (13%) 109109 8686 553 (+60%)553 (+60%) 146 (+46)146 (+46) 254 (+719%)254 (+719%) 686 (+231%)686 (+231%)

а Обработки основанием выполнялись в соответствии с Примером 34. Все обработанные основанием образцы были затем промыты с использованием стандартной кислотной обработки, как определено в Примере 34; a Base treatments were performed according to Example 34. All base treated samples were then washed using the standard acid treatment as defined in Example 34;

b Адсорбция азота; b Nitrogen adsorption;

c Сравнение с помощью XRD исходного цеолита USY-I («исходный») со стандартным глиноземом NIST (SRM 676) («NIST») или со стандартным NaY (CBV 100 производства компании Zeolyst) («NaY»); c Comparison by XRD of the original zeolite USY-I (“original”) with NIST standard alumina (SRM 676) (“NIST”) or standard NaY (CBV 100 manufactured by Zeolyst) (“NaY”);

d FTIR адсорбированного пиридина; d FTIR of adsorbed pyridine;

e NH3-TPD; e NH 3 -TPD;

f Производительность катализатора (после стандартного ионного обмена и кальцинирования) в преобразовании α-пинена, в граммах полезных продуктов (лимонена, камфена, α-терпинена, γ-терпинена, терпинолина, п-цимола) на грамм катализаторов в час; f Catalyst performance (after standard ion exchange and calcination) in α-pinene conversion, in grams of useful products (limonene, camphene, α-terpinene, γ-terpinene, terpinoline, p-cymene) per gram of catalysts per hour;

g Значение P/V meso является отношением производительности ко вторичной пористости. Соответственно оно является мерой эффективности вторичной пористости; g The P/ V meso value is the ratio of productivity to secondary porosity. Accordingly, it is a measure of the effectiveness of the secondary porosity;

h Значения в скобках означают изменение по сравнению с исходным обычным цеолитом USY-I. h Values in parentheses indicate change from the original conventional USY-I zeolite.

Фиг. 10 иллюстрирует кавитацию мезопористости после введения вторичной пористости (V meso) с использованием текущего уровня техники (черные кружочки) или технологии выщелачивания основанием в соответствии с настоящим изобретением (треугольнички). Образцы, полученные с использованием способов в соответствии с настоящим изобретением, показывают существенно более низкие кавитационные отношения. Они были получены путем выщелачивания основанием USY III при m b,total/m s=0,24 г/г с добавлением 0,2 M TPABr или 0,01 M TPABr. Аналогичные протоколы для SA и IP использовались, как в Примере 34, за исключением того, что кислотная промывка не выполнялась.Fig. 10 illustrates mesoporosity cavitation after introduction of secondary porosity ( V meso ) using the current state of the art (black circles) or base leaching technology in accordance with the present invention (triangles). Samples obtained using the methods in accordance with the present invention show significantly lower cavitation ratios. They were obtained by leaching with base USY III at m b,total / m s =0.24 g/g with the addition of 0.2 M TPABr or 0.01 M TPABr. Similar protocols for SA and IP were used as in Example 34, except no acid wash was performed.

Пример 35: 3,3 г силикалита (топология MFI, отношение Si/Al=940) контактировали с тем же самым количеством основания в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и при обычной обработке. Основание постепенно добавлялось к цеолиту, суспендированному в 90 мл энергично перемешиваемой воды, с использованием шприцевого насоса, заполненного 2 M раствором NaOH, со скоростью 20 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 9 мин. Кристалличность этого образца составила 107% по сравнению с необработанным исходным цеолитом. Example 35: 3.3 g of silicalite (MFI topology, Si/Al ratio=940) were contacted with the same amount of base for the same time and at the same temperature as in conventional processing. The base was gradually added to the zeolite suspended in 90 ml of vigorously stirred water using a syringe pump filled with 2 M NaOH solution at a rate of 20 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 9 minutes. The crystallinity of this sample was 107% compared to the untreated original zeolite.

Пример 36: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=15) контактировали с тем же самым количеством основания в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и при обычной обработке. Основание постепенно добавлялось к цеолиту, суспендированному в 90 мл энергично перемешиваемой воды, с использованием шприцевого насоса, заполненного 2 M раствором NaOH, со скоростью 20 мл/час. После реакции суспензия была перенесена в устройство Бюхнера под вакуумом с фильтром Whatman #5. Время фильтрации этой суспензии составило 2 мин. Example 36: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=15) was contacted with the same amount of base for the same time and at the same temperature as in the conventional treatment. The base was gradually added to the zeolite suspended in 90 ml of vigorously stirred water using a syringe pump filled with 2 M NaOH solution at a rate of 20 ml/hour. After the reaction, the slurry was transferred to a Buchner apparatus under vacuum with a Whatman #5 filter. The filtration time for this suspension was 2 minutes.

Пример 37: 3,3 г USY (топология FAU, отношение Si/Al=30) были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17, причем в водный раствор было добавлено 0,2 M TPABr. Микропористость этого образца составила 0,24 мл/г. Кристалличность этого образца составила 89% по сравнению с необработанным исходным цеолитом, 100% по сравнению со справочным NaY CBV100, и 143% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Example 37: 3.3 g of USY (FAU topology, Si/Al ratio=30) were subjected to the same treatment as in Example 17, with 0.2 M TPABr added to the aqueous solution. The microporosity of this sample was 0.24 ml/g. The crystallinity of this sample was 89% compared to the untreated parent zeolite, 100% compared to reference NaY CBV100, and 143% compared to NIST standard alumina (SRM 676).

Сравнительный пример 38: 3,3 г beta (топология BEA, Si/Al=12,5) контактировали с половиной количества основания (m b,total/m s=0,12 г/г) в течение того же самого времени и при той же самой температуре, что и при обычной обработке, с добавлением 0,2 M TPABr. После этой реакции дополнительно выполнялись стандартная кислотная промывка, ионный обмен и кальцинирование, как описано в Примере 34. Кристалличность этого образца составила 86% по сравнению с необработанным исходным цеолитом и 477% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Этот образец имел микропористость 0,15 мл/г и объем мезопор 0,89 мл/г. Comparative example 38: 3.3 g of beta (BEA topology, Si/Al=12.5) was contacted with half the amount of base ( m b,total / m s =0.12 g/g) for the same time and at the same temperature as in conventional processing, with the addition of 0.2 M TPABr. After this reaction, standard acid washing, ion exchange and calcination were additionally performed as described in Example 34. The crystallinity of this sample was 86% compared to the untreated starting zeolite and 477% compared to the standard NIST alumina (SRM 676). This sample had a microporosity of 0.15 ml/g and a mesopore volume of 0.89 ml/g.

Пример 39: 3,3 г beta (топология BEA, Si/Al=12,5) были подвергнуты такой же обработке, как и в Примере 17, причем количество основания было уменьшено вдвое (m b,total/m s=0,12 г/г), и к водному раствору было добавлено 0,2 M TPABr. После этой реакции дополнительно выполнялись стандартная кислотная промывка, ионный обмен и кальцинирование, как описано в Примере 34. Кристалличность этого образца составила 95% по сравнению с необработанным исходным цеолитом и 531% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676). Этот образец имел микропористость 0,16 мл/г и объем мезопор 0,90 мл/г. Example 39: 3.3 g of beta (topology BEA, Si/Al=12.5) were subjected to the same treatment as in Example 17, with the amount of base halved ( m b,total / m s = 0.12 g/g) and 0.2 M TPABr was added to the aqueous solution. After this reaction, standard acid washing, ion exchange and calcination were additionally performed as described in Example 34. The crystallinity of this sample was 95% compared to the untreated starting zeolite and 531% compared to the standard NIST alumina (SRM 676). This sample had a microporosity of 0.16 ml/g and a mesopore volume of 0.90 ml/g.

Сравнительный пример 40: Цеолит USY-I был обработан основанием в NaOH (при m b,total/m s=0,24 г/г) в соответствии с текущим уровнем техники, как описано в Примере 34, за исключением того, что кислотная обработка в Na2H2EDTA не выполнялась. Полученный образец показал измеренную с пиридином кислотность по Брэнстеду, равную 247 мкмоль/г. Соответственно, на основе информации, представленной в Таблице B, кислотная промывка, выполненная после щелочной обработки текущего уровня техники в Примере 34, вызвала увеличение кислотности по Брэнстеду до 67 мкмоль/г. Comparative Example 40: USY-I zeolite was treated with base in NaOH (at m b,total / m s = 0.24 g/g) according to the state of the art as described in Example 34, except that the acid treatment in Na 2 H 2 EDTA was not performed. The resulting sample showed a Brønsted acidity measured with pyridine of 247 µmol/g. Accordingly, based on the information presented in Table B, the acid wash performed after the state of the art alkaline treatment in Example 34 caused an increase in Brønsted acidity to 67 µmol/g.

Пример 41: Цеолит USY-I был обработан основанием в NaOH (при m b,total/m s=0,24 г/г) в соответствии с настоящим изобретением, как описано в Примере 34, за исключением того, что кислотная обработка в Na2H2EDTA не выполнялась. Полученный образец показал измеренную с пиридином кислотность по Брэнстеду, равную 393 мкмоль/г. Соответственно, на основе информации, представленной в Таблице B, кислотная промывка, выполненная после щелочной обработки в соответствии с настоящим изобретением в Примере 34, вызвала увеличение кислотности по Брэнстеду до 160 мкмоль/г. Это доказывает, что кислотная промывка становится (свыше двух раз) более эффективной, если щелочная обработка выполняется в соответствии с настоящим изобретением. Example 41 USY-I zeolite was base treated in NaOH (at m b,total / m s = 0.24 g/g) according to the present invention as described in Example 34, except that the acid treatment in Na 2 H 2 EDTA was not performed. The resulting sample showed a Brønsted acidity measured with pyridine of 393 µmol/g. Accordingly, based on the information presented in Table B, the acid wash performed after the alkaline treatment according to the present invention in Example 34 caused an increase in Brønsted acidity to 160 µmol/g. This proves that acid washing becomes (over two times) more effective when alkaline treatment is carried out in accordance with the present invention.

Новые материалыNew materials

Следующие новые материалы были приготовлены с использованием способов в соответствии с вариантами осуществления настоящего изобретения. Свойства этих материалов показаны на Фиг. 8-11 и в Таблицах A-D.The following new materials have been prepared using methods in accordance with embodiments of the present invention. The properties of these materials are shown in Fig. 8-11 and in Tables A-D.

Для USY-I: Кристалличность (Фиг. 8, 9, Таблица B), микропористость (Фиг. 8, 9, Таблица B), кислотность (Фиг. 8, 9, Таблица B), координация Al и Si (MAS NMR, Таблица C и Таблица D). Для USY-III: Микропористость (Пример 37), кристалличность (Пример 37), кавитация (Фиг. 9) и размер частицы/кристалла (Фиг. 6). Для ZSM-5: Кристалличность (Пример 22) и мезопористость (Пример 22, Фиг. 11). Для beta: Кристалличность (Пример 39).For USY-I: Crystallinity (Fig. 8, 9, Table B), microporosity (Fig. 8, 9, Table B), acidity (Fig. 8, 9, Table B), Al and Si coordination (MAS NMR, Table C and Table D). For USY-III: Microporosity (Example 37), crystallinity (Example 37), cavitation (Fig. 9) and particle/crystal size (Fig. 6). For ZSM-5: Crystallinity (Example 22) and mesoporosity (Example 22, Fig. 11). For beta: Crystallinity (Example 39).

Таблица C: Координация алюминия в исходном и обработанном основанием USY-I, измеренная с использованием 27AlMAS ЯМР-спектроскопии. Table C: Coordination of aluminum in the original and base-treated USY-I, measured using 27 AlMAS NMR spectroscopy.

ОбразецSample Тетраэдрические разновидности каркасаa (%)Tetrahedral framework varieties a (%) Пентаэдрические разновидности дополнительного каркасаa (%)Pentahedral varieties of additional framework a (%) Октаэдрические разновидности дополнительного каркасаa (%)Octahedral varieties of additional framework a (%) USY-I-обычныйUSY-I-regular 4646 20twenty 3434 Обычный USY-I, обработанный основанием (сравнительный)b Conventional USY-I treated with base (comparative) b 4444 2424 3131 Обычный USY-I, обработанный основанием (в соответствии с настоящим изобретением)b Conventional USY-I treated with base (according to the present invention) b 6161 1616 2323 а Тетраэдрические разновидности (от 80 до 40 частей на миллион), пентаэдрические разновидности (от 40 до 10 частей на миллион), и октаэдрические разновидности (от 10 до -40 частей на миллион).
b Обработка основанием (mb,total/ms=0,24 г/г) была дополнена стандартной кислотной промывкой, как описано в Примере 34.
a Tetrahedral varieties (80 to 40 ppm), pentahedral varieties (40 to 10 ppm), and octahedral varieties (10 to -40 ppm).
b Base treatment (m b,total /m s = 0.24 g/g) was supplemented with a standard acid wash as described in Example 34.

Таблица D: Координация кремния в исходном и обработанном основанием USY-I, измеренная с использованием 29SiMAS ЯМР-спектроскопии. Table D: Silicon coordination in stock and base-treated USY-I measured using 29 SiMAS NMR spectroscopy.

ОбразецSample Si(2Al)+Si(3Al)a (%)Si(2Al)+Si(3Al) a (%) Si(1Al)a (%)Si(1Al) a (%) Si(0Al)a (%)Si(0Al) a (%) USY-I-обычныйUSY-I-regular 77 14fourteen 7979 Обычный USY-I, обработанный основанием (сравнительный)b Conventional USY-I treated with base (comparative) b 18eighteen 3232 50fifty Обычный USY-I, обработанный основанием (в соответствии с настоящим изобретением)b Conventional USY-I treated with base (according to the present invention) b 11eleven 2828 6161 a Si(0Al) при -108 частей на миллион, Si(1Al) при -102 частей на миллион, Si(2Al) при -96 частей на миллион, Si(3Al) при -92 частей на миллион.
b Обработка основанием (mb,total/ms=0,24 г/г) была дополнена стандартной кислотной промывкой, как описано в Примере 34.
a Si(0Al) at -108 ppm, Si(1Al) at -102 ppm, Si(2Al) at -96 ppm, Si(3Al) at -92 ppm.
b Base treatment (m b,total /m s = 0.24 g/g) was supplemented with a standard acid wash as described in Example 34.

Разница фожазитов (USY): Среди доступных цеолитов USY наиболее критической разницей является отношение Si/Al каркаса. Оно весьма отличается от отношения Si/Al, измеренного с помощью элементного анализа (благодаря присутствию Si- и Al-разновидностей дополнительных каркасов, захваченных в образцах). Отношение Si/Al каркаса однозначно определяет его кислотность, стабильность, а также тип и природу используемого постсинтетического протокола. Поскольку отношение Si/Al каркаса трудно измерить с помощью элементного анализа, оно получается из рисунка XRD (с использованием стандартизированных способов, описанных в стандарте ASTM 3942). Поскольку увеличение количества Al в каркасе заставляет каркас цеолита расширяться, количество Al в каркасе может быть получено из оценки размера элементарной ячейки. Размеры элементарной ячейки исходных материалов могут быть легко получены от поставщика цеолита (Zeolyst). Для USY-I (CBV 712) они составляют 24,35 Å, тогда как для USY-III (CBV 760) они составляют 24,24 Å.Faujasite Difference (USY): Among the available USY zeolites, the most critical difference is the Si/Al framework ratio. It is quite different from the Si/Al ratio measured by elemental analysis (due to the presence of Si and Al varieties of additional frameworks trapped in the samples). The Si/Al ratio of the framework unambiguously determines its acidity, stability, and the type and nature of the postsynthetic protocol used. Because the Si/Al backbone ratio is difficult to measure by elemental analysis, it is obtained from the XRD pattern (using the standardized methods described in ASTM 3942). Since an increase in the amount of Al in the framework causes the framework of the zeolite to expand, the amount of Al in the framework can be obtained from an estimate of the unit cell size. The unit cell dimensions of the starting materials can be readily obtained from the zeolite supplier (Zeolyst). For USY-I (CBV 712) they are 24.35 Å, while for USY-III (CBV 760) they are 24.24 Å.

Новый материал USY-I может быть однозначно описан как:The new USY-I material can be unambiguously described as:

- (основываясь на беспрецедентной кислотности, см. Фиг. 8 и 9 и Таблицу B) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и с кислотностью по Брэнстеду по меньшей мере 400 мкмоль/г (измеренной с помощью пиридина);- (based on unprecedented acidity, see Figs. 8 and 9 and Table B) faujasite topology zeolite with unit cell size ranging from 24.375 Å to 24.300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g and with acidity according to Brønsted at least 400 µmol/g (measured with pyridine);

- (основываясь на улучшенной координации Al, см. Таблицу C) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г, с долей Al в каркасе, а следовательно с тетраэдрической координацией, по меньшей мере 0,5 (измеренной с помощью 27Al MAS ЯМР);- (based on improved Al coordination, see Table C) a faujasite topology zeolite with a unit cell size ranging from 24.375 Å to 24.300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g, with an Al content in the framework, and hence with a tetrahedral coordination of at least 0.5 (measured by 27 Al MAS NMR);

- (основываясь на сохранении кристалличности во время формирования мезопор, см. Фиг. 8, 9 и Таблицу B) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 75% относительно стандартного цеолита NaY и по меньшей мере 90% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).- (based on the retention of crystallinity during the formation of mesopores, see Fig. 8, 9 and Table B) zeolite with faujasite topology with a unit cell size ranging from 24.375 Å to 24.300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml / g and a crystallinity of at least 75% relative to standard NaY zeolite and at least 90% compared to standard NIST alumina (SRM 676).

- (основываясь на сохранении микропористости во время формирования мезопор, см. Фиг. 8, 9 и Таблицу B) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и микропористостью по меньшей мере 0,21 мл/г (измеренной с помощью адсорбции азота); и/или- (based on the retention of microporosity during mesopore formation, see Fig. 8, 9 and Table B) faujasite topology zeolite with a unit cell size ranging from 24.375 Å to 24.300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/ g and a microporosity of at least 0.21 ml/g (measured by nitrogen adsorption); and/or

- (основываясь на сохранении координации Si во время формирования мезопор, см. Таблицу D) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки в пределах от 24,375 Å до 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и долей разновидностей Si(0Al), а следовательно с кремнием в каркасе, тетраэдрическим образом координирующимся с 4 атомами Si, превышающей 0,5 (измеренной с помощью 29Si MAS ЯМР).- (based on maintaining Si coordination during mesopore formation, see Table D) faujasite topology zeolite with unit cell size ranging from 24.375 Å to 24.300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g and a proportion of Si species (0Al), and therefore with silicon in the frame, tetrahedrally coordinated with 4 Si atoms, greater than 0.5 (measured using 29 Si MAS NMR).

Новый материал USY-III может быть однозначно описан как:The new USY-III material can be unequivocally described as:

- (основываясь на беспрецедентной микропористости мезопористого USY-III, Пример 37) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки менее 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и объемом микропор по меньшей мере 0,22 мл/г (измеренным с помощью адсорбции азота);- (based on the unprecedented microporosity of mesoporous USY-III, Example 37) faujasite topology zeolite with a unit cell size of less than 24,300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g and a micropore volume of at least 0.22 ml/g (measured by nitrogen adsorption);

- (основываясь на беспрецедентной кристалличности мезопористого USY-III, Пример 37) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки менее 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 95% по сравнению с коммерческим цеолитом NaY и по меньшей мере 130% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676);- (based on the unprecedented crystallinity of mesoporous USY-III, Example 37) faujasite topology zeolite with a unit cell size of less than 24,300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g and a crystallinity of at least 95% compared to commercial zeolite NaY and at least 130% compared to NIST standard alumina (SRM 676);

- (основываясь на уменьшенной кавитации мезопористого USY-III, см. Фиг. 10) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки менее 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и отношением кавитации мезопор самое большее 1,6 (измеренным с помощью адсорбции азота); и/или- (based on reduced cavitation of mesoporous USY-III, see Fig. 10) faujasite topology zeolite with a unit cell size of less than 24,300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g and a mesopore cavitation ratio of at most 1.6 (measured by nitrogen adsorption); and/or

- (основываясь на сохранении размера кристаллов мезопористого USY-III, см. Фиг. 6) цеолит с топологией фожазита с размером элементарной ячейки менее 24,300 Å, с объемом мезопор по меньшей мере 0,35 мл/г и размером частиц Deff по меньшей мере 350 нм.- (based on crystal size retention of mesoporous USY-III, see Fig. 6) faujasite topology zeolite with a unit cell size of less than 24,300 Å, with a mesopore volume of at least 0.35 ml/g and a particle size D eff of at least 350 nm.

Новый материал MFI может быть однозначно описан как:The new MFI material can be unambiguously described as:

- цеолит с топологией MFI с молярным отношением Si/Al самое большее 400, с объемом мезопор по меньшей мере 0,30 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 330% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).an MFI topology zeolite with a Si/Al molar ratio of at most 400, with a mesopore volume of at least 0.30 ml/g and a crystallinity of at least 330% compared to NIST standard alumina (SRM 676).

Новый материал BEA может быть однозначно описан как:The new BEA material can be unambiguously described as:

- цеолит с топологией BEA с объемом мезопор по меньшей мере 0,50 мл/г и кристалличностью по меньшей мере 500% по сравнению со стандартным глиноземом NIST (SRM 676).a BEA topology zeolite with a mesopore volume of at least 0.50 ml/g and a crystallinity of at least 500% compared to NIST standard alumina (SRM 676).

Claims (25)

1. Способ повышения мезопористости цеолита, который состоит из одной обработки с последующей стадией отделения твердого вещества, такой как стадия фильтрования, и включает стадии:1. A method for increasing the mesoporosity of a zeolite which consists of a single treatment followed by a solid separation step such as a filtration step and includes the steps of: a) подготовки цеолита в количестве m s ;a) preparation of zeolite in the amount of m s ; b) подготовки основания в общем количестве m b,total ; иb) base preparation in total m b,total ; and c) осуществления контакта и взаимодействия данного цеолита с основанием в количестве m b (t) в водном растворе при температуре от комнатной температуры до 100°C и pH от по меньшей мере 10 до самое большее 14, причем основание непрерывно добавляют к цеолиту в течение периода времени Δt для общего количества основания m b,total по меньшей мере 15 сек;c) contacting and reacting this zeolite with a base in an amount of m b (t) in an aqueous solution at a temperature from room temperature to 100 ° C and a pH from at least 10 to at most 14, and the base is continuously added to the zeolite for a period time Δt for the total amount of base m b,total at least 15 sec; с получением тем самым обработанного цеолита;thereby obtaining a treated zeolite; в котором максимальная величина m b,max /m s количества основания m b (t), приводимого в контакт с цеолитом m s в любой момент времени t на стадии c), составляет меньше, чем m b,total /m s , причем общее количество основания m b,total обеспечивается в форме твердой щелочи или щелочного раствора, и где максимальная величина m b,max количества основания m b (t) в любой конкретный момент времени t на стадии c) составляет самое большее 0,75*m b,total .in which the maximum value m b,max /m s of the amount of base m b (t) brought into contact with the zeolite m s at any time t in step c) is less than m b,total /m s , and the total the amount of base m b,total is provided in the form of solid alkali or alkaline solution, and where the maximum value m b,max of the amount of base m b (t) at any particular time t in step c) is at most 0.75* m b, total . 2. Способ по п. 1, в котором отношение твердого вещества к жидкости находится в интервале от 1 г/л до 100 г/л.2. The method of claim. 1, in which the ratio of solid to liquid is in the range from 1 g/l to 100 g/l. 3. Способ по п. 1 или 2, в котором период времени Δt составляет самое большее 60 мин.3. The method according to claim 1 or 2, wherein the time period Δt is at most 60 minutes. 4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором максимальная величина основания m b,max количества m b (t) в любой конкретный момент времени t на стадии c) составляет самое большее 0,50*m b,total , предпочтительно самое большее 0,25*m b,total .4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, wherein the maximum base value m b,max of the amount m b (t) at any particular time t in step c) is at most 0.50* m b,total , preferably at most 0.25* m b ,total . 5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором стадия а) включает:5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which step a) comprises: а') подготовку цеолита в количестве m s , суспендированного в водном растворе, предпочтительно в воде.a') preparation of m s zeolite suspended in an aqueous solution, preferably water. 6. Способ по любому из пп. 1-3, который включает некоторое количество (x) добавлений основания на обработку, которые не разделяются стадией отделения твердого вещества, такой как стадия фильтрования, в котором количество основания, добавляемого за одно добавление, составляет m b,i , где i=1..x, и который отличается тем, что x имеет значение по меньшей мере 2, предпочтительно по меньшей мере 3, и еще более предпочтительно по меньшей мере 4.6. The method according to any one of paragraphs. 1-3, which includes a number (x) of base additions per treatment that are not separated by a solids separation step, such as a filtration step, in which the amount of base added per addition is m b, i , where i=1. .x, and which is characterized in that x is at least 2, preferably at least 3, and even more preferably at least 4. 7. Способ по любому из пп. 1-6, в котором скорость добавления основания составляет самое большее 3,0 ммоль/г/мин, предпочтительно самое большее 1,0 ммоль/г/мин, и еще более предпочтительно самое большее 0,5 ммоль/г/мин.7. The method according to any one of paragraphs. 1-6, wherein the base addition rate is at most 3.0 mmol/g/min, preferably at most 1.0 mmol/g/min, and even more preferably at most 0.5 mmol/g/min. 8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором основание непрерывно добавляют к цеолиту во время временного интервала Δt, причем данный временной интервал Δt для добавления общего количества основания m b,total составляет по меньшей мере 60 с.8. The method according to any one of paragraphs. 1-7, in which the base is continuously added to the zeolite during the time interval Δt, and this time interval Δt for adding the total amount of base m b,total is at least 60 s. 9. Способ по любому из пп. 1-8, сопровождаемый последовательной кислотной обработкой.9. The method according to any one of paragraphs. 1-8 followed by successive acid treatments. 10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором основание представляет собой неорганическое основание, выбранное из группы, включающей NH4OH, NaOH, KOH и LiOH, или органическое основание или органическую добавку, выбранные из группы, включающей TPAOH, TPACl, TPABr, DEA, DPA, TBAOH и TEAOH или их комбинации.10. The method according to any one of paragraphs. 1-9, in which the base is an inorganic base selected from the group including NH 4 OH, NaOH, KOH and LiOH, or an organic base or organic additive selected from the group including TPAOH, TPACl, TPABr, DEA, DPA, TBAOH and TEAOH, or combinations thereof. 11. Обработанный цеолит, получаемый с помощью способа по любому из пп. 1-10.11. Treated zeolite obtained using the method according to any one of paragraphs. 1-10. 12. Способ для приготовления технического катализатора, содержащий стадии:12. A method for preparing a technical catalyst, comprising the steps: - приготовления обработанного цеолита способом по любому из пп. 1-10;- preparation of the treated zeolite by the method according to any one of paragraphs. 1-10; - добавления одного или более дополнительных ингредиентов с формированием смеси; и- adding one or more additional ingredients to form a mixture; and - формования этой смеси в макроскопическую форму для того, чтобы получить технический катализатор.- molding this mixture into a macroscopic form in order to obtain a technical catalyst. 13. Способ по п. 12, в котором один или более дополнительных ингредиентов выбираются из группы, включающей: наполнители, пирогены, связующие вещества, смазочные материалы, а также их комбинации.13. The method of claim 12 wherein the one or more additional ingredients are selected from the group consisting of: fillers, pyrogens, binders, lubricants, and combinations thereof. 14. Способ по п. 12 или 13, в котором макроскопическая форма имеет минимальный размер по меньшей мере от 1 мкм до самое большее 10 см.14. The method according to claim 12 or 13, wherein the macroscopic shape has a minimum size of at least 1 µm to at most 10 cm. 15. Применение обработанного цеолита по п. 11 или технического катализатора, приготовленного с помощью способа по любому из пп. 12-14, в процессах катализа.15. The use of treated zeolite according to claim 11 or a technical catalyst prepared using the method according to any one of claims. 12-14, in catalysis processes. 16. Применение обработанного цеолита по п. 11 или технического катализатора, приготовленного с помощью способа по любому из пп. 12-14, в процессах адсорбционного или ионного обмена.16. The use of the treated zeolite according to claim 11 or a technical catalyst prepared using the method according to any one of claims. 12-14, in the processes of adsorption or ion exchange.
RU2018134030A 2016-02-29 2017-02-27 Controlled alkaline treatments on molecular sieves RU2777362C2 (en)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB1603487.8A GB201603487D0 (en) 2016-02-29 2016-02-29 Catalytic material
GB1603487.8 2016-02-29
US201662438693P 2016-12-23 2016-12-23
US62/438,693 2016-12-23
PCT/EP2017/054482 WO2017148852A1 (en) 2016-02-29 2017-02-27 Controlled alkaline treatments on molecular sieves

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2018134030A RU2018134030A (en) 2020-04-01
RU2018134030A3 RU2018134030A3 (en) 2020-10-26
RU2777362C2 true RU2777362C2 (en) 2022-08-02

Family

ID=

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2393992C1 (en) * 2009-03-17 2010-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "УНИСИТ" Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material
US8765660B1 (en) * 2013-03-08 2014-07-01 Rive Technology, Inc. Separation of surfactants from polar solids

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2393992C1 (en) * 2009-03-17 2010-07-10 Общество с ограниченной ответственностью "УНИСИТ" Micro-mesoporous crystalline material and method of making said material
US8765660B1 (en) * 2013-03-08 2014-07-01 Rive Technology, Inc. Separation of surfactants from polar solids

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108698842B (en) Controlled base treatment of molecular sieves
Hitz et al. Influence of template extraction on structure, activity, and stability of MCM-41 catalysts
AU2012240093B2 (en) Mesoporous framework-modified zeolites
RU2510293C2 (en) Modified zeolites y with trimodal intracrystalline structure, method for production thereof and use thereof
US10000387B2 (en) Post-treatment of a zeolitic material
JP2512679B2 (en) MFI-type zeolite catalyst and method for preparing and using the same
US20200239323A1 (en) Zeolite with tuned aluminum content and mesoporosity
US20190262810A1 (en) Process for preparing a mesoporized catalyst, catalyst thus obtained and use thereof in a catalytic process
Al-Ani et al. Synthesis of nanostructured catalysts by surfactant-templating of large-pore zeolites
JP4282059B2 (en) Method for preparing rare earth zeolite Y
Crémoux et al. Influence of framework Si/Al ratio and topology on electron transfers in zeolites
KR20140095503A (en) Process for preparing a mesopores-containing catalyst, catalyst thus obtained and use thereof in a hydroconversion process
US11325835B2 (en) Zeolite after treatment method
Shi et al. Acidic properties of Al-rich ZSM-5 crystallized in strongly acidic fluoride medium
RU2777362C2 (en) Controlled alkaline treatments on molecular sieves
Babic Increasing the porosity of zeolites
EA043359B1 (en) METHOD FOR ADDITIONAL PROCESSING OF ZEOLITE
BABIC Ιncreasing the pοrοsity οf zeοlites
CN113620311B (en) ZSM-5 zeolite, and preparation method and application thereof