RU2499631C1 - Aluminosilicate zeolite uzm-37 - Google Patents
Aluminosilicate zeolite uzm-37 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499631C1 RU2499631C1 RU2012145097/04A RU2012145097A RU2499631C1 RU 2499631 C1 RU2499631 C1 RU 2499631C1 RU 2012145097/04 A RU2012145097/04 A RU 2012145097/04A RU 2012145097 A RU2012145097 A RU 2012145097A RU 2499631 C1 RU2499631 C1 RU 2499631C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- wed
- zeolite
- molar ratio
- reaction mixture
- varies
- Prior art date
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/46—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition
- C01B39/48—Other types characterised by their X-ray diffraction pattern and their defined composition using at least one organic template directing agent
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C01—INORGANIC CHEMISTRY
- C01B—NON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
- C01B39/00—Compounds having molecular sieve and base-exchange properties, e.g. crystalline zeolites; Their preparation; After-treatment, e.g. ion-exchange or dealumination
- C01B39/02—Crystalline aluminosilicate zeolites; Isomorphous compounds thereof; Direct preparation thereof; Preparation thereof starting from a reaction mixture containing a crystalline zeolite of another type, or from preformed reactants; After-treatment thereof
- C01B39/06—Preparation of isomorphous zeolites characterised by measures to replace the aluminium or silicon atoms in the lattice framework by atoms of other elements, i.e. by direct or secondary synthesis
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Geology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Silicates, Zeolites, And Molecular Sieves (AREA)
- Catalysts (AREA)
Abstract
Description
Испрашивание приоритета по ранее поданным национальным заявкамPrioritization for previously submitted national applications
По рассматриваемой заявке испрашивается приоритет по заявкам на патент США 12/750911, 12/750923 и 12/750939, которые были поданы 31 марта 2010.The pending application claims priority for US patent applications 12/750911, 12/750923 and 12/750939, which were filed March 31, 2010.
Область техники, к которой относится изобретениеFIELD OF THE INVENTION
Настоящее изобретение относится к новому семейству алюмосиликатных цеолитов, способу получения цеолитов и способам использования цеолитов. Указанные цеолиты обозначены UZM-37. Они представлены эмпирической формулой:The present invention relates to a new family of aluminosilicate zeolites, a method for producing zeolites and methods for using zeolites. These zeolites are designated UZM-37. They are represented by the empirical formula:
где M означает натрий или комбинацию катионов натрий/калий или литий/стронций, способных к обмену, R означает однозарядный аммонийорганический катион, такой как гидроксид пропилтриметиламмония, и E представляет собой элемент каркаса, такой как галлий. Указанные цеолиты могут быть использованы в процессах превращения углеводородов, таких как каталитический крекинг.where M is sodium or a combination of exchangeable sodium / potassium or lithium / strontium cations, R is a singly charged organo-ammonium cation, such as propyltrimethylammonium hydroxide, and E is a framework element, such as gallium. These zeolites can be used in hydrocarbon conversion processes, such as catalytic cracking.
Уровень техникиState of the art
Цеолиты представляют собой алюмосиликатные композиции, которые являются микропористыми и которые образуются при совместном использовании углов тетраэдров AlO2 и SiO2. Многочисленные цеолиты как природного происхождения, так и полученные синтетически, применяются в различных промышленных процессах. Синтетические цеолиты получают путем гидротермального синтеза, с использованием подходящих источников Si, Al и структурно ориентирующих агентов, таких как щелочные металлы, щелочноземельные металлы, амины или аммонийорганические катионы. Структурно ориентирующие агенты находятся в порах цеолита, причем они, главным образом, ответственны за конкретную структуру, которая окончательно образуется. Указанные частицы компенсируют заряд каркаса, связанный с алюминием, а также могут играть роль заполнителя пустот. Цеолиты характеризуются тем, что имеют устья пор одинакового размера, обладают значительной ионообменной емкостью и способны обратимо десорбировать адсорбированную фазу, которая диспергирована по всем внутренним полостям кристалла, без значительного замещения любых атомов, которые составляют постоянную кристаллическую структуру цеолита. Топологические цеолиты могут быть использованы в качестве катализаторов для процессов превращения углеводородов, которые могут протекать на внешней поверхности, а также на внутренней поверхности внутри пор.Zeolites are aluminosilicate compositions that are microporous and which are formed when the angles of AlO 2 and SiO 2 tetrahedra are shared. Numerous zeolites, both of natural origin and synthetically obtained, are used in various industrial processes. Synthetic zeolites are prepared by hydrothermal synthesis using suitable sources of Si, Al and structurally oriented agents such as alkali metals, alkaline earth metals, amines or organo-ammonium cations. Structurally oriented agents are located in the pores of the zeolite, and they are mainly responsible for the specific structure, which is finally formed. These particles compensate for the charge of the frame associated with aluminum, and can also play the role of a filler of voids. Zeolites are characterized in that they have the same pore mouths, have significant ion-exchange capacity, and are capable of reversibly desorbing the adsorbed phase, which is dispersed over all the internal cavities of the crystal, without significant replacement of any atoms that make up the zeolite’s constant crystalline structure. Topological zeolites can be used as catalysts for hydrocarbon conversion processes that can occur on the outer surface, as well as on the inner surface inside the pores.
В патенте США 4528171 описан цеолит EU-4. В синтезе EU-4 применяется молекулярный шаблон - гидроксид пропилтриметиламмония. Однако отношение диоксида кремния к оксиду алюминия в полученном цеолите EU-4 составляет более 49,1.US Pat. No. 4,528,171 describes EU-4 zeolite. In the synthesis of EU-4, a molecular template is used - propyltrimethylammonium hydroxide. However, the ratio of silica to alumina in the resulting EU-4 zeolite is more than 49.1.
В патенте США 6892511 описан другой цеолит, UZM-15. При синтезе UZM-15 применяется шаблон - гидроксид пропилтриметиламмония, но только в качестве добавки к другому шаблону; и не как единственный шаблон.U.S. Pat. No. 6,892,511 describes another zeolite, UZM-15. In the synthesis of UZM-15, a template is used - propyltrimethylammonium hydroxide, but only as an additive to another template; and not as the only template.
В патенте США 7575737 синтезирован другой цеолит - UZM-27, с шаблоном - гидроксидом пропилтриметиламмония, в сочетании с кальцием.In US patent 7575737, another zeolite is synthesized - UZM-27, with a template - propyltrimethylammonium hydroxide, in combination with calcium.
Заявители успешно синтезировали новое семейство материалов, обозначенных UZM-37. Топология этих материалов такая же, что наблюдается у цеолита MWW. Указанные материалы получают путем использования простого промышленно доступного структурно ориентирующего агента, такого как гидроксид пропилтриметиламмония, применяя при синтезе цеолита подход «Несоответствие плотности заряда» (патент США №7578993). Аммонийорганические соединения, используемые при получении цеолита UZM-37, не являются циклическими и не содержат циклических заместителей, и обычно являются весьма простыми. Пример используемых аммонийорганических соединений при получении UZM-37 включают катионы пропилтриметиламмония (РТМА) и изопропилтриметиламмония (i-PTMA).Applicants have successfully synthesized a new family of materials designated UZM-37. The topology of these materials is the same as that observed for MWW zeolite. These materials are obtained by using a simple, industrially available structurally orienting agent, such as propyltrimethylammonium hydroxide, using the “Charge density mismatch” approach in zeolite synthesis (US Pat. No. 7,578,993). The organo ammonium compounds used in preparing the UZM-37 zeolite are not cyclic and do not contain cyclic substituents, and are usually very simple. Examples of the used organomonium compounds in the preparation of UZM-37 include propyltrimethylammonium cations (PTMA) and isopropyltrimethylammonium cations (i-PTMA).
Краткое изложение изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION
Как изложено, настоящее изобретение относится к новому алюмосиликатному цеолиту, обозначенному UZM-37. Соответственно одним вариантом осуществления изобретения является микропористый кристаллический цеолит, имеющий пространственный каркас, по меньшей мере, из тетраэдрических блоков AlO2 и SiO2, причем эмпирический состав синтезированного цеолита в безводном состоянии выражается эмпирической формулой:As set forth, the present invention relates to a new aluminosilicate zeolite designated UZM-37. Accordingly, one embodiment of the invention is a microporous crystalline zeolite having a spatial framework of at least tetrahedral blocks of AlO 2 and SiO 2 , wherein the empirical composition of the synthesized zeolite in the anhydrous state is expressed by the empirical formula:
где M означает натрий или комбинацию катионов натрий/калий или литий/стронций, способных к обмену, "m" означает мольное отношение M к (Al+E) и изменяется от 0,05 до 2, R представляет собой однозарядный аммонийорганический катион - гидроксид пропилтриметиламмония, "r" означает мольное отношение R к (Al+E) и имеет значение от 0,25 до 5,0, E является элементом, выбранным из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, "x" означает мольную долю E и имеет значение от 0 до 1,0, "y" - это мольное отношение Si к (Al+E) и изменяется от более чем 7 до 20, и "z" означает мольное отношение O к (Al+E) и имеет значение, определяемое из уравнения:where M is sodium or a combination of sodium / potassium or lithium / strontium cations capable of exchange, "m" means the molar ratio of M to (Al + E) and varies from 0.05 to 2, R is a singly charged organomonium cation - propyltrimethylammonium hydroxide , "r" means the molar ratio of R to (Al + E) and has a value of from 0.25 to 5.0, E is an element selected from the group consisting of gallium, iron, boron and mixtures thereof, "x" means molar fraction of E and has a value from 0 to 1.0, "y" is the molar ratio of Si to (Al + E) and varies from more than 7 to 20, and "z" means molar elations O to (Al + E) and has a value determined by the equation:
z=(m+r+3+4·y)/2z = (m + r + 3 + 4 · y) / 2
и отличается тем, что цеолит имеет рентгеновскую дифрактограмму, в которой есть, по меньшей мере, межплоскостные расстояния (d) и интенсивности (I), приведенные в таблице А:and differs in that the zeolite has an X-ray diffraction pattern in which there are at least interplanar distances (d) and intensities (I) shown in Table A:
и является термически стабильным до температуры выше, чем 600°C в одном варианте и 700°C в другом варианте.and is thermally stable to temperatures higher than 600 ° C in one embodiment and 700 ° C in another embodiment.
Другим вариантом осуществления изобретения является способ получения кристаллического микропористого цеолита, описанного выше. Указанный способ включает образование реакционной смеси, содержащей реакционноспособные источники M, R, Al, Si и необязательно E, и нагревание реакционной смеси при температуре от 150°C до 200°C, или от 165°C до 185°C, в течение времени, достаточного для образования цеолита, причем реакционная смесь имеет состав, выраженный на основе мольных отношений оксидов:Another embodiment of the invention is a method for producing crystalline microporous zeolite described above. The specified method includes the formation of a reaction mixture containing reactive sources of M, R, Al, Si and optionally E, and heating the reaction mixture at a temperature of from 150 ° C to 200 ° C, or from 165 ° C to 185 ° C, over time, sufficient for the formation of zeolite, and the reaction mixture has a composition expressed on the basis of molar ratios of oxides:
aM2O:bR2/pO:(1-c)Al2O3:cE2O3:dSiO2:eH2OaM 2 O: bR 2 / p O: (1-c) Al 2 O 3 : cE 2 O 3 : dSiO 2 : eH 2 O
где "a" имеет значение от 0,05 до 25, "b" имеет значение от 1,5 до 80, "c" имеет значение от 0 до 1,0, "d" имеет значение от 8 до 40, "e" имеет значение от 25 до 4000.where "a" has a value from 0.05 to 25, "b" has a value from 1.5 to 80, "c" has a value from 0 to 1.0, "d" has a value from 8 to 40, "e" has a value from 25 to 4000.
Еще одним вариантом осуществления изобретения является способ превращения углеводородов с использованием описанного выше цеолита. Указанный способ включает контактирование углеводорода с цеолитом в условиях превращения, чтобы получить превращенный углеводород.Another embodiment of the invention is a method for converting hydrocarbons using the zeolite described above. The method includes contacting a hydrocarbon with a zeolite under conversion conditions to obtain a converted hydrocarbon.
Подробное раскрытие изобретенияDetailed Disclosure of Invention
Заявители синтезировали алюмосиликатный цеолит, топологическая структура которого подобна структуре цеолита MWW, как описано в «Атласе типов цеолитных каркасов», поддерживаемым International Zeolite Association Structure Commission на сайте http://topaz.ethz.ch/IZA-SC/StdAtlas.htm, который обозначен UZM-37. Как будет показано в дальнейшем, UZM-37 отличается от MWW количеством характеристик. Настоящий микропористый кристаллический цеолит (UZM-37) имеет эмпирический состав в синтезированном виде и в безводном состоянии, выраженный эмпирической формулой:Applicants synthesized aluminosilicate zeolite whose topological structure is similar to that of MWW zeolite, as described in the Atlas of Zeolite Frame Types, maintained by the International Zeolite Association Structure Commission at http://topaz.ethz.ch/IZA-SC/StdAtlas.htm, which designated UZM-37. As will be shown later, the UZM-37 differs from MWW in the number of characteristics. The present microporous crystalline zeolite (UZM-37) has an empirical composition in a synthesized form and in an anhydrous state, expressed by the empirical formula:
где M означает натрий или комбинацию катионов натрий/калий или литий/стронций, способных к обмену. R представляет собой однозарядный аммонийорганический катион, примеры которого включают (но не ограничиваются указанным) катион пропилтриметиламмония, катион изопропилтриметиламмония, катион диметилдипропиламмония, (DMDPA+), холин [(CH3)3N(CH2)2OH]+, ЕТМА+, DEDMA+, триметилбутиламмоний, диметилдиэтаноламмоний, метилтрипропиламмоний, ТЕА+, ТРА+ и их смеси и "r" означает мольное отношение R к (Al+Е) и имеет значение от 0,25 до 2,0, тогда как "m" означает мольное отношение M к (Al+Е) и изменяется от 0,05 до 3. Мольное отношение кремния к (Al+Е) обозначено "y" и изменяется от 8 до 40. E означает элемент с тетраэдрической координацией, который находится в каркасе и который выбирают из группы, состоящей из галлия, железа и бора. Мольная доля E обозначена как "x" и имеет значение от 0 до 1,0, тогда как "z" означает мольное отношение О к (Al+Е), которое определяется из уравнения:where M is sodium or a combination of sodium / potassium or lithium / strontium cations capable of exchange. R is a singly charged organo-ammonium cation, examples of which include, but are not limited to, a propyltrimethylammonium cation, an isopropyltrimethylammonium cation, a dimethyldipropylammonium cation, (DMDPA + ), choline [(CH 3 ) 3 N (CH 2 ) 2 OH] + , ETMA + , DEDMA + , trimethylbutylammonium, dimethyldiethanolammonium, methyltripropylammonium, TEA + , TPA + and mixtures thereof and "r" means the molar ratio of R to (Al + E) and has a value of from 0.25 to 2.0, while "m" means molar the ratio of M to (Al + E) and varies from 0.05 to 3. The molar ratio of silicon to (Al + E) is denoted by "y" and changes etsya from 8 to 40. E is an element with tetrahedral coordination, which is located in the frame and which is selected from the group consisting of gallium, iron and boron. The molar fraction E is designated as "x" and has a value from 0 to 1.0, while "z" means the molar ratio of O to (Al + E), which is determined from the equation:
z=(m·n+r+3+4·y)/2.z = (mn + r + 3 + 4y) / 2.
Когда M является единственным металлом, тогда средневзвешенная валентность представляет собой валентность этого одного металла, т.е. +1 или +2. Однако, когда в цеолите присутствует больше одного металла М, суммарное количество
иand
Микропористый кристаллический цеолит, UZM-37, получают путем гидротермальной кристаллизации реакционной смеси, приготовленной путем комбинирования реакционноспособных источников М, R, алюминия, кремния и необязательно Е. Источники алюминия включают (но не ограничиваются указанным) алкоксиды алюминия, осажденные оксиды алюминия, металлический алюминий, соли алюминия и золи оксида алюминия. Конкретные примеры алкоксидов алюминия включают (но не ограничиваются указанным) орто-вторичный бутоксид алюминия и орто-изопропоксид алюминия. Источники диоксида кремния включают (но не ограничиваются указанным) тетраэтилортосиликат, коллоидный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния и силикаты щелочных металлов. Источники элементов E включают (но не ограничиваются указанным) бораты щелочных металлов, борную кислоту, осажденный оксигидроксид галлия, сульфат галлия, сульфат железа и хлорид железа. Источники металлов М, калия и натрия, включают галогенидные соли, нитратные соли, ацетатные соли и гидроксиды соответствующих щелочных металлов. R означает аммонийорганический катион, который выбирают из группы, состоящей из пропилтриметиламмония, изопропилтриметиламмония, диметилдипропиламмония, холина, ЕТМА, DEDMA, TEA, ТРА, триметилбутиламмония, диметилдиэтаноламмония и их смесей, и источники включают соединения - гидроксиды, хлориды, бромиды, иодиды и фториды. Конкретные примеры включают, без ограничений, гидроксид пропилтриметиламмония, хлорид пропилтриметиламмония, бромид пропилтриметиламмония, изо-гидроксид пропилтриметиламмония, хлорид изопропилтриметиламмония, бромид изо-пропилтриметиламмония, гидроксид диметилдипропиламмония, гидроксид этилтриметиламмония, гидроксид диэтилдиметиламмония, гидроксид тетраэтиламмония, гидроксид тетрапропиламмония.A microporous crystalline zeolite, UZM-37, is obtained by hydrothermal crystallization of a reaction mixture prepared by combining reactive sources of M, R, aluminum, silicon, and optionally E. Sources of aluminum include, but are not limited to, aluminum alkoxides, precipitated aluminum oxides, metal aluminum, aluminum salts and alumina sols. Specific examples of aluminum alkoxides include, but are not limited to, ortho-secondary aluminum butoxide and ortho-aluminum isopropoxide. Sources of silica include, but are not limited to, tetraethylorthosilicate, colloidal silica, precipitated silica, and alkali metal silicates. Sources of elements E include, but are not limited to, alkali metal borates, boric acid, precipitated gallium oxyhydroxide, gallium sulfate, iron sulfate, and iron chloride. Sources of metals M, potassium and sodium include halide salts, nitrate salts, acetate salts and hydroxides of the corresponding alkali metals. R is an ammonium cation which is selected from the group consisting of propyltrimethylammonium, isopropyltrimethylammonium, dimethyldipropylammonium, choline, ETMA, DEDMA, TEA, TPA, trimethylbutylammonium, dimethyldiethanolammonium and mixtures thereof, and bromides, iodides, chlorides, iodides, and chlorides, - Specific examples include, but are not limited to, propyltrimethylammonium hydroxide, propyltrimethylammonium chloride, propyltrimethylammonium bromide, propyltrimethylammonium isohydroxide, isopropyltrimethylammonium bromide, isopropyltrimethylmethyldimethyltropyltrimethylammonium hydroxide, dimethylmethyldimethylmethyldimethyltropyltrimethylammonium hydroxide
Реакционная смесь, содержащая реакционноспособные источники желательных компонентов, может быть описана на основе мольных отношений оксидов с помощью формулы:A reaction mixture containing reactive sources of the desired components can be described based on molar ratios of oxides using the formula:
aM2O:bR2/pO:(1-с)Al2O3:cE2O3:dSiO2:eH2OaM 2 O: bR 2 / p O: (1-s) Al 2 O 3 : cE 2 O 3 : dSiO 2 : eH 2 O
где "а" изменяется от 0,05 до 1,25, "b" изменяется от 1,5 до 80, "с" имеет значение от 0 до 1,0, "d" изменяется от 8 до 40 и "e" имеет значение от 25 до 4000. Если используются алкоксиды, то предпочтительно используется стадия дистилляции или выпаривания реакционной смеси для того, чтобы удалить спиртовые продукты гидролиза. Затем реакционная смесь взаимодействует при температуре от 150°C до 200°C, от 165°C до 185°C или от 170°C до 180°C, в течение периода от 1 дня до 3 недель и предпочтительно в течение времени от 5 до 12 суток в герметичном реакционном сосуде при автогенном давлении. После завершения кристаллизации твердый продукт выделяют из гетерогенной смеси таким приемом, как фильтрация или центрифугирование, и затем промывают деионизированной водой и сушат на воздухе при температуре от комнатной до 100°C. Следует отметить, что необязательно можно добавлять затравку UZM-37 в реакционную смесь с целью ускорения образования цеолита.where "a" varies from 0.05 to 1.25, "b" varies from 1.5 to 80, "c" has a value from 0 to 1.0, "d" varies from 8 to 40, and "e" has a value of from 25 to 4000. If alkoxides are used, the distillation or evaporation of the reaction mixture is preferably used in order to remove alcohol hydrolysis products. The reaction mixture is then reacted at a temperature of from 150 ° C to 200 ° C, from 165 ° C to 185 ° C, or from 170 ° C to 180 ° C, for a period of 1 day to 3 weeks, and preferably for a time of 5 to 12 days in a sealed reaction vessel at autogenous pressure. After crystallization is complete, the solid product is isolated from the heterogeneous mixture by a method such as filtration or centrifugation, and then washed with deionized water and dried in air at room temperature to 100 ° C. It should be noted that it is not possible to add UZM-37 seed to the reaction mixture in order to accelerate the formation of zeolite.
В предпочтительном подходе к синтезу с получением UZM-37 используется концепция несоответствия плотности заряда, которая раскрыта в патенте США №7578993 и в статье Studies in Surface Science and Catalysis, (2004), том 154A, с.364-372. В способе, описанном в патенте США 7578993, используются гидроксиды четвертичного аммония, чтобы солюбилизировать алюмосиликатные частицы, хотя часто на отдельной стадии вводят агенты, вызывающие кристаллизацию, такие как катионы щелочных и щелочноземельных металлов и аммонийорганические катионы с более сильным зарядом. Иногда некоторые кристаллы затравки UZM-37 образуются с использованием указанного подхода, затравка может быть использована на единственной стадии синтеза UZM-37, используя, например, комбинацию гидроксида пропилтриметиламмония и катионов щелочных металлов. Применение промышленно доступного гидроксида пропилтриметиламмония для получения UZM-37 обеспечивает значительное экономическое преимущество по сравнению с ранее используемыми структурно ориентирующими агентами, такими как гексаметилимин, применяемый для синтеза алюмосиликатов с топологией MWW. Кроме того, используя концепцию несоответствия плотности заряда, в качестве гидроксида или хлорида можно использовать гидроксид пропилтриметиламмония в сочетании с другими недорогими аммонийорганическими гидроксидами для того, чтобы еще больше снизить затраты.In a preferred synthesis approach to UZM-37, the concept of charge density mismatch is used, which is disclosed in US Pat. No. 7,578,993 and in Studies in Surface Science and Catalysis, (2004), Volume 154A, pp. 344-372. The process described in US Pat. No. 7,578,993 uses quaternary ammonium hydroxides to solubilize the aluminosilicate particles, although crystallization inducing agents, such as alkali and alkaline earth metal cations and stronger ammonium cations, are often introduced in a separate step. Sometimes some UZM-37 seed crystals are formed using this approach, the seed can be used at a single stage of UZM-37 synthesis using, for example, a combination of propyltrimethylammonium hydroxide and alkali metal cations. The use of commercially available propyltrimethylammonium hydroxide to obtain UZM-37 provides a significant economic advantage over previously used structurally oriented agents, such as hexamethylimine, used for the synthesis of aluminosilicates with MWW topology. In addition, using the concept of charge density mismatch, propyltrimethylammonium hydroxide can be used as hydroxide or chloride in combination with other inexpensive organo-ammonium hydroxides in order to further reduce costs.
Алюмосиликатный цеолит UZM-37, который получается в описанном выше синтезе, характеризуется рентгеновской диффрактограммой, в которой есть, по меньшей мере, межплоскостные расстояния (d) и относительные интенсивности, приведенные ниже в таблице А.The aluminosilicate zeolite UZM-37, which is obtained in the synthesis described above, is characterized by an X-ray diffractogram, in which there are at least interplanar distances (d) and relative intensities shown in Table A below.
Как будет подробно показано в примерах, материал UZM-37 является термически стабильным до температуры, по меньшей мере, 600°C и в другом варианте осуществления, до 700°C. Характеристики дифракционных линий, соответствующих типичным прокаленным образцам UZM-37, показаны в таблице В.As will be shown in detail in the examples, the UZM-37 material is thermally stable to a temperature of at least 600 ° C and, in another embodiment, up to 700 ° C. Characteristics of diffraction lines corresponding to typical calcined UZM-37 samples are shown in Table B.
Синтезированный материал UZM-37 может содержать в своих порах некоторое количество катионов, способных к обмену, или компенсирующих заряд. Эти способные к обмену катионы можно заменить другими катионами или в случае органических катионов они могут быть удалены путем нагревания в регулируемых условиях. Цеолит UZM-37 может быть модифицирован многими способами для того, чтобы приспособить цеолит для конкретного применения. Модификации включают прокаливание, ионный обмен, пропаривание, различные процессы кислотной экстракции, обработку гексафторсиликатом аммония или их любые комбинации, как обобщается для случая UZM-4M в патенте США №6776975 B1, описание которого включено в настоящее изобретение как ссылка. Модифицированные характеристики включают пористость, адсорбцию, отношение Si/Al, кислотность, термическую стабильность и др.The synthesized material UZM-37 may contain in its pores a certain amount of cations capable of exchange or compensating for the charge. These exchangeable cations can be replaced by other cations or, in the case of organic cations, they can be removed by heating under controlled conditions. Zeolite UZM-37 can be modified in many ways in order to adapt the zeolite to a specific application. Modifications include calcination, ion exchange, steaming, various acid extraction processes, treatment with ammonium hexafluorosilicate, or any combination thereof, as summarized for UZM-4M in US Pat. No. 6,776,975 B1, the disclosure of which is incorporated herein by reference. Modified characteristics include porosity, adsorption, Si / Al ratio, acidity, thermal stability, etc.
Состав UZM-37, который модифицирован с помощью одной или нескольких методик и указан в патенте 6776975 (в последующем UZM-37HS), в безводном состоянии описывается эмпирической формулой:The composition of UZM-37, which is modified using one or more methods and is indicated in patent 6776975 (hereinafter UZM-37HS), in the anhydrous state is described by the empirical formula:
где M1 представляет собой по меньшей мере один способный к обмену катион, который выбирают из группы, состоящей из щелочных металлов, щелочноземельных металлов, редкоземельных элементов, иона аммония, иона водорода и их смесей, "a" означает мольное отношение M1 к (Al+Е) и изменяется от 0,05 до 50, "n" означает средневзвешенную валентность M1 и имеет значение от +1 до +3, E является элементом, который выбирают из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, "x" означает мольную долю элемента E и изменяется от 0 до 1,0, y' - это мольное отношение Si к (Al+Е) и изменяется от больше чем 4 до практически чистого диоксида кремния и z' означает мольное отношение О к (Al+Е) и имеет значение, определяемое из уравнения:where M1 is at least one exchangeable cation selected from the group consisting of alkali metals, alkaline earth metals, rare earth elements, ammonium ion, hydrogen ion and mixtures thereof, “a” means the molar ratio of M1 to (Al + E ) and varies from 0.05 to 50, “n” means the weighted average valency of M1 and has a value from +1 to +3, E is an element that is selected from the group consisting of gallium, iron, boron and mixtures thereof, “x” means the molar fraction of the element E and varies from 0 to 1.0, y 'is the molar ratio of Si to (Al + E) and and varies from greater than 4 to virtually pure silica and z 'is the mole ratio of O to (Al + E) and has a value determined by the equation:
z'=(a·n+3+4·y')/2z '= (an + 3 + 4y') / 2
Выражение «практически чистый диоксид кремния» означает, что фактически весь алюминий и/или металлы E удалены из каркаса. Хорошо известно, что практически невозможно удалить весь алюминий и/или металл E. В числовом отношении, цеолит представляет собой практически чистый диоксид кремния, когда y' имеет значение по меньшей мере 3000 предпочтительно 10000 и наиболее предпочтительно 20000. Таким образом, диапазон значений y' составляет от 4 до 3000, предпочтительно больше чем от 10 до 3000; от 4 до 10000, предпочтительно 10 до 10000 и от 4 до 20000, предпочтительно от больше чем 10 до 20000.The expression “substantially pure silica” means that virtually all of the aluminum and / or metals E have been removed from the framework. It is well known that it is practically impossible to remove all aluminum and / or metal E. Numerically, the zeolite is substantially pure silica when y 'has a value of at least 3000, preferably 10,000, and most preferably 20,000. Thus, the range of y' is from 4 to 3000, preferably more than 10 to 3000; from 4 to 10,000, preferably 10 to 10,000, and from 4 to 20,000, preferably from more than 10 to 20,000.
При определении в изобретении соотношений исходных материалов для цеолита или адсорбционных характеристик цеолитного продукта и тому подобного, будет подразумеваться "безводное состояние" цеолита, если не указано другое. Термин "безводное состояние", используемый в изобретении, относится к цеолиту, в котором практически отсутствует физически адсорбированная, а также химически адсорбированная вода.When determining in the invention the ratios of the starting materials for the zeolite or the adsorption characteristics of the zeolite product and the like, the “anhydrous state” of the zeolite will be implied, unless otherwise indicated. The term “anhydrous state” as used in the invention refers to a zeolite in which physically adsorbed as well as chemically adsorbed water is practically absent.
Кристаллический цеолит UZM-37 настоящего изобретения может быть использован для разделения смесей на молекулярном уровне, для удаления загрязняющих веществ путем ионного обмена и для каталитических превращений углеводородов в различных процессах. Разделение на молекулярном уровне может быть основано или на размере молекул (кинетический диаметр), или на степени полярности разновидностей молекул.The crystalline zeolite UZM-37 of the present invention can be used to separate mixtures at the molecular level, to remove contaminants by ion exchange, and for catalytic conversions of hydrocarbons in various processes. Separation at the molecular level can be based either on the size of the molecules (kinetic diameter) or on the degree of polarity of the species of molecules.
Кроме того, цеолит UZM-37 настоящего изобретения может быть использован в качестве катализатора или носителя катализатора в различных процессах превращения углеводородов. Процессы превращения углеводородов хорошо известны из уровня техники и включают крекинг, гидрокрекинг, алкилирование ароматических, а также изопарафиновых углеводородов, изомеризацию парафинов и полиалкилбензолов, таких как ксилол, транс-алкилирование полиалкилбензолов бензолом или моноалкилбензолами, диспропорционирование моноалкилбензолов, полимеризацию, риформинг, гидрогенизацию, дегидрогенизацию, деалкилирование, гидратацию, дегидратацию, алкилирование олефинов изопарафиновым углеводородом, димеризацию олефинов, олигомеризацию олефинов, каталитический крекинг и депарафинизацию. Конкретные условия процессов и типы сырья, которые могут быть использованы в этих процессах, указаны в патентах США №№4310440 и 4440871, описание которых включено в настоящее изобретение как ссылка.In addition, the UZM-37 zeolite of the present invention can be used as a catalyst or catalyst support in various hydrocarbon conversion processes. Hydrocarbon conversion processes are well known in the art and include cracking, hydrocracking, alkylation of aromatic as well as isoparaffin hydrocarbons, isomerization of paraffins and polyalkylbenzenes such as xylene, transalkylation of polyalkylbenzenes with benzene or monoalkylbenzenes, disproportionation of monoalkylbenzenes, polymerization, hydrogenation, polymerization dealkylation, hydration, dehydration, alkylation of olefins with an isoparaffin hydrocarbon, dimerization of olefins, oligomers ation of olefins catalytic cracking and dewaxing. The specific process conditions and types of raw materials that can be used in these processes are indicated in US Pat. Nos. 4,310,440 and 4,440,871, the disclosures of which are incorporated herein by reference.
Один процесс превращения углеводородов, который может быть осуществлен с использованием UZM-37 в качестве катализатора или носителя катализатора, представляет собой процесс каталитического крекинга с использованием таких типов сырья, как газойль, тяжелая нафта, деасфальтизированные остатки сырой нефти и др., причем основным желательным продуктом является бензин. Подходящими являются условия: температура от 454°C до 593°C (от 850°F до 1100°F), объемная скорость подачи жидкости (ОСПЖ) от 0,5 до 10 час-1 и избыточное давление от 0 до 344 кПа (0-50 фунт/кв. дюйм).One hydrocarbon conversion process that can be carried out using UZM-37 as a catalyst or catalyst carrier is a catalytic cracking process using feedstocks such as gas oil, heavy naphtha, deasphalted crude oil residues, etc., the main desired product is gasoline. Suitable conditions are: temperature from 454 ° C to 593 ° C (from 850 ° F to 1100 ° F), a volumetric fluid flow rate (OSJ) of 0.5 to 10 h -1 and an overpressure of 0 to 344 kPa (0 -50 psi).
Другим процессом превращения углеводородов, который может быть осуществлен с использованием UZM-37 в качестве катализатора или носителя катализатора, является алкилирование ароматических углеводородов, который обычно включает взаимодействие ароматики (от C2 до C12), особенно бензола, с моноолефином, чтобы получить ароматику, замещенную линейным алкилом. Указанный процесс проводят при соотношении ароматический углеводород:олефин (например, бензол:олефин) между 1:1 и 30:1, ОСПЖ олефина от 0,3 до 10 час-1, температуре от 80° до 300°C и избыточном давлении от 1379 до 6895 кПа (от 200 до 1000 фунт/кв. дюйм). Дополнительные подробности об установке можно найти в патенте США №4870222, который включен в изобретение как ссылка.Another hydrocarbon conversion process that can be carried out using UZM-37 as a catalyst or catalyst carrier is the alkylation of aromatic hydrocarbons, which usually involves the interaction of aromatics (C 2 to C 12 ), especially benzene, with a monoolefin to produce aromatics, substituted by linear alkyl. The specified process is carried out at a ratio of aromatic hydrocarbon: olefin (for example, benzene: olefin) between 1: 1 and 30: 1, OSL of olefin from 0.3 to 10 hours -1 , temperature from 80 ° to 300 ° C and overpressure from 1379 up to 6895 kPa (200 to 1000 psi). Additional installation details can be found in US Pat. No. 4,870,222, which is incorporated herein by reference.
Еще одним процессом превращения углеводородов, который может быть осуществлен с использованием UZM-37 в качестве катализатора или носителя катализатора, является алкилирование изопарафиновых углеводородов олефинами с целью получения алкилатов, применяемых в качестве компонентов моторного топлива, который проводится при температуре от -30° до 100°C, давлении от атмосферного до 6895 кПа (1000 фунт/кв. дюйм) и массовой скорости подачи (МСП) от 0,1 до 120 час-1. Подробности процесса алкилирования парафинов можно найти в патентах США №№5157196 и 5157197, которые включены в изобретение посредством ссылки.Another hydrocarbon conversion process that can be carried out using UZM-37 as a catalyst or catalyst support is the alkylation of isoparaffin hydrocarbons with olefins in order to obtain alkylates used as components of motor fuel, which is carried out at a temperature of from -30 ° to 100 ° C, atmospheric pressure to 6895 kPa (1000 psi) and a mass feed rate (ICP) of 0.1 to 120 hour -1 . Details of the paraffin alkylation process can be found in US Pat. Nos. 5,157,196 and 5,157,197, which are incorporated herein by reference.
Структуру цеолита UZM-37 настоящего изобретения определяют с помощью рентгенографического анализа. Рентгенограммы, представленные в следующих примерах, были получены с использованием стандартной методики рентгеновской дифракции на порошке. Источником излучения была рентгеновская трубка высокой интенсивности, работающая при 45 кВ и 35 мА. Дифрактограмму медного излучения Кα регистрировали с помощью компьютера и соответствующего программного обеспечения. Плоские образцы прессованных порошков непрерывно сканировали в диапазоне углов от 2° до 56° (2θ). Межплоскостные расстояния (d) в единицах Ангстрем рассчитывают по положению дифракционных пиков, выраженному углом θ, который означает угол Брэгга, измеренный из данных в цифровой форме. Значения интенсивности определяют из интегральной площади дифракционных пиков, за вычетом фона, причем "I0" означает интенсивность наиболее сильной линии или пика, а "I" - это интенсивность каждого из следующих пиков.The structure of the zeolite UZM-37 of the present invention is determined using x-ray analysis. The X-ray diffraction patterns presented in the following examples were obtained using a standard X-ray powder diffraction technique. The radiation source was a high-intensity X-ray tube operating at 45 kV and 35 mA. The diffraction pattern of the copper radiation K α was recorded using a computer and appropriate software. Flat samples of pressed powders were continuously scanned in the range of angles from 2 ° to 56 ° (2θ). Interplanar distances (d) in Angstrom units are calculated from the position of the diffraction peaks, expressed by the angle θ, which means the Bragg angle, measured from data in digital form. The intensity values are determined from the integral area of the diffraction peaks, minus the background, with "I 0 " means the intensity of the strongest line or peak, and "I" is the intensity of each of the following peaks.
Как будет понятно специалистам в данной области техники, при определении параметра 2θ появляются субъективная погрешность, а также приборная ошибка, которые в комбинации могут налагать неопределенность ±0,4° для каждой приведенной величины 2θ. Конечно, эта неопределенность также проявляется в приведенных величинах межплоскостных расстояний, которые рассчитываются из величин 2θ. Указанная погрешность является обычной для всего уровня техники и не является достаточной, чтобы помешать установлению различий кристаллических материалов согласно изобретению между собой, а также от композиций уровня техники. В некоторых приведенных рентгенограммах, для относительных интенсивностей межплоскостных расстояний указаны обозначения оч.с, с, ср, и сл, которые соответственно означают: очень сильная, сильная, средняя и слабая. На основе оценки «100·I/Io,» вышеуказанные обозначения определяются как:As will be understood by those skilled in the art, in determining the parameter 2θ, a subjective error appears, as well as an instrument error, which in combination can impose an uncertainty of ± 0.4 ° for each reduced value of 2θ. Of course, this uncertainty also manifests itself in the given values of interplanar distances, which are calculated from the values of 2θ. The specified error is common for the whole prior art and is not sufficient to prevent the establishment of differences between the crystalline materials according to the invention among themselves, as well as from compositions of the prior art. In some X-ray patterns given, for the relative intensities of interplanar spacings, the designations are indicated: o.s, s, av, and s, which respectively mean: very strong, strong, medium and weak. Based on the rating of “100 · I / Io,” the above designations are defined as:
сл=0-15; ср=15-60:с=60-80 и оч.с=80-100cl = 0-15; avg = 15-60: s = 60-80 and v.s = 80-100
В некоторых случаях чистоту синтезированного продукта можно оценить на основе его рентгеновской дифрактограммы на порошке. Таким образом, например, если утверждается, что образец является чистым, то предполагается, что в рентгенограмме образца только отсутствуют линии, отнесенные к кристаллическим примесям, однако возможно присутствие аморфных материалов.In some cases, the purity of the synthesized product can be estimated based on its x-ray powder diffraction pattern. Thus, for example, if it is claimed that the sample is clean, it is assumed that the lines of the crystal are not present in the X-ray diffraction pattern of the sample, but amorphous materials are possible.
В следующих примерах площадь поверхности по БЭТ и объем микропор материалов определяются с использованием метода 964-98 фирмы UOP.In the following examples, BET surface area and micropore volume of materials are determined using UOP method 964-98.
С целью большей полноты иллюстрации изобретения представлены следующие ниже примеры. Следует понимать, что примеры даны только для иллюстрации и не предназначаются для несоответствующего ограничения широкой области изобретения, которая изложена в прилагаемой формуле изобретения.In order to better illustrate the invention, the following examples are presented. It should be understood that the examples are given for illustration only and are not intended to inappropriately limit the broad scope of the invention that is set forth in the appended claims.
ПРИМЕР 1EXAMPLE 1
Раствор алюмосиликата готовят, смешивая сначала 39,81 г гидроксида алюминия (28,22% Al) и 1371,36 г раствора гидроксида пропилтриметиламмония (21,9%), при интенсивном перемешивании. После тщательного перемешивания добавляют 952,5 г реагента Ludox™ AS-40 (39,8% SiO2). Реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение часа, используя высокоскоростную механическую мешалку, и помещают на ночь в сушилку при 100°C. По данным анализа полученный раствор алюмосиликата содержит 7,58 масс.% Si и 0,49 масс.% Al, что соответствует отношению Si/Al 14,86.A solution of aluminosilicate is prepared by first mixing 39.81 g of aluminum hydroxide (28.22% Al) and 1371.36 g of a solution of propyltrimethylammonium hydroxide (21.9%), with vigorous stirring. After thorough mixing, 952.5 g of Ludox ™ AS-40 reagent (39.8% SiO 2 ) is added. The reaction mixture is further homogenized for one hour using a high speed mechanical stirrer and placed overnight in a dryer at 100 ° C. According to the analysis, the resulting aluminosilicate solution contains 7.58 wt.% Si and 0.49 wt.% Al, which corresponds to a Si / Al ratio of 14.86.
К части (1000 г) раствора алюмосиликата, приготовленного в примере 1, при интенсивном перемешивании добавляют водный раствор NaCl, содержащий 21,16 г NaCl (98%), растворенного в 100,0 г дистиллированной воды, и реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение 30 мин. Переносят часть (1067 г) реакционной смеси в автоклав (объем 2000 мл) фирмы Parr из нержавеющей стали, который нагревают до 175°C и выдерживают при этой температуре в течение 168 часов. Твердый продукт извлекают путем фильтрации, промывают деионизированной водой и сушат при 100°C.An aqueous NaCl solution containing 21.16 g NaCl (98%) dissolved in 100.0 g distilled water was added to a portion (1000 g) of the aluminosilicate solution prepared in Example 1 with vigorous stirring, and the reaction mixture was further homogenized for 30 min A portion (1067 g) of the reaction mixture was transferred to a stainless steel Parr autoclave (volume 2000 ml), which was heated to 175 ° C and held at this temperature for 168 hours. The solid product is recovered by filtration, washed with deionized water and dried at 100 ° C.
Продукт идентифицируют как UZM-37 методом рентгеновской дифракции (XRD). Характерные дифракционные линии, наблюдаемые для продукта, показаны в таблице 1. Состав продукта, определенный методом элементного анализа, соответствует следующим мольным соотношениям: Si/Al=13,02, Na/Al=0,57, N/A1=1,32, C/N=5,94. Часть материала прокаливают путем линейного подъема температуры до 600°C на воздухе в течение 2 ч с последующей выдержкой на воздухе 2 ч. Найдено, что площадь поверхности по БЭТ равна 378 м2/г и объем микропор 0,16 мл/г.The product is identified as UZM-37 by X-ray diffraction (XRD). The characteristic diffraction lines observed for the product are shown in Table 1. The composition of the product, determined by elemental analysis, corresponds to the following molar ratios: Si / Al = 13.02, Na / Al = 0.57, N / A1 = 1.32, C / N = 5.94. Part of the material is calcined by linearly raising the temperature to 600 ° C in air for 2 hours, followed by exposure to air for 2 hours. It was found that the BET surface area is 378 m 2 / g and the micropore volume is 0.16 ml / g.
Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) обнаружены кристаллы с морфологией пластинчатой формы, размером приблизительно 400 нм×600 нм. Указанный образец прокаливают на воздухе при 600°C в течение 2 ч. Характерные дифракционные линии, наблюдаемые для продукта, показаны в таблице 2.Using scanning electron microscopy (SEM), crystals with a plate-shaped morphology of approximately 400 nm × 600 nm were detected. The specified sample is calcined in air at 600 ° C for 2 hours. Typical diffraction lines observed for the product are shown in table 2.
ПРИМЕР 2EXAMPLE 2
К части (1000 г) раствора алюмосиликата, приготовленного в примере 1, при интенсивном перемешивании добавляют водный раствор NaCl, содержащий 15,87 г NaCl (98%), растворенного в 100,0 г дистиллированной воды, и реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение 30 мин. Переносят часть (1050 г) реакционной смеси в автоклав (объем 2000 мл) фирмы Parr из нержавеющей стали, который нагревают до 175°C и выдерживают при этой температуре в течение 168 часов. Твердый продукт извлекают путем фильтрации, промывают деионизированной водой и сушат при 100°C.To a portion (1000 g) of the aluminosilicate solution prepared in Example 1, an aqueous solution of NaCl containing 15.87 g of NaCl (98%) dissolved in 100.0 g of distilled water was added with vigorous stirring, and the reaction mixture was further homogenized for 30 min A portion (1050 g) of the reaction mixture was transferred to a stainless steel Parr autoclave (volume 2000 ml), which was heated to 175 ° C and held at this temperature for 168 hours. The solid product is recovered by filtration, washed with deionized water and dried at 100 ° C.
Продукт идентифицируют как UZM-37 методом XRD. Характерные дифракционные линии, наблюдаемые для продукта, показаны в таблице 3. Состав продукта, определенный методом элементного анализа, соответствует следующим мольным соотношениям: Si/Al=13,21, Na/Al=0,45, N/A1=1,37, C/N=5,90. Часть материала прокаливают путем линейного подъема температуры до 600°C на воздухе в течение 2 ч с последующей выдержкой на воздухе 2 ч. Найдено, что площадь поверхности по БЭТ равна 401 м2/г и объем микропор 0,164 мл/г. Методом сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) обнаружены кристаллы с морфологией пластинчатой формы, размером приблизительно 500 нм × 600 нм.The product is identified as UZM-37 by XRD. The characteristic diffraction lines observed for the product are shown in Table 3. The product composition determined by elemental analysis corresponds to the following molar ratios: Si / Al = 13.21, Na / Al = 0.45, N / A1 = 1.37, C / N = 5.90. Part of the material is calcined by linearly raising the temperature to 600 ° C in air for 2 hours, followed by exposure to air for 2 hours. It was found that the BET surface area is 401 m 2 / g and the micropore volume is 0.164 ml / g. Using scanning electron microscopy (SEM), crystals with a platelet morphology of approximately 500 nm × 600 nm were detected.
ПРИМЕР 3EXAMPLE 3
Раствор алюмосиликата готовят, смешивая сначала 13,27 г гидроксида алюминия (28,22% Al) и 457,12 г раствора гидроксида пропилтриметиламмония (21,9%), при интенсивном перемешивании. После тщательного перемешивания добавляют 317,50 г реагента Ludox™ AS-40 (39,8% SiO2). Реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение часа, используя высокоскоростную механическую мешалку, и помещают на ночь в сушилку при 100°C. По данным анализа полученный раствор алюмосиликата содержит 7,71 масс.% Si и 0,49 масс.% Al, что соответствует отношению Si/Al 15,15.The aluminosilicate solution is prepared by first mixing 13.27 g of aluminum hydroxide (28.22% Al) and 457.12 g of propyltrimethylammonium hydroxide solution (21.9%), with vigorous stirring. After thorough mixing, add 317.50 g of Ludox ™ AS-40 reagent (39.8% SiO 2 ). The reaction mixture is further homogenized for one hour using a high speed mechanical stirrer and placed overnight in a dryer at 100 ° C. According to the analysis, the resulting aluminosilicate solution contains 7.71 wt.% Si and 0.49 wt.% Al, which corresponds to a Si / Al ratio of 15.15.
Часть (790 г) раствора алюмосиликата помещают в емкость, и при интенсивном перемешивании добавляют водный раствор NaCl, содержащий 16,71 г NaCl (98%), растворенного в 80,0 г дистиллированной воды, и реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение 30 мин. Переносят часть (850 г) реакционной смеси в автоклав (объем 2000 мл) фирмы Parr из нержавеющей стали, который нагревают до 175°C и выдерживают при этой температуре в течение 144 часов. Твердый продукт извлекают путем фильтрации, промывают деионизированной водой и сушат при 100°C.A part (790 g) of the aluminosilicate solution was placed in a container, and with vigorous stirring, an aqueous NaCl solution containing 16.71 g of NaCl (98%) dissolved in 80.0 g of distilled water was added, and the reaction mixture was further homogenized for 30 minutes. A portion (850 g) of the reaction mixture was transferred to a stainless steel Parr autoclave (volume 2000 ml), which was heated to 175 ° C and held at this temperature for 144 hours. The solid product is recovered by filtration, washed with deionized water and dried at 100 ° C.
Продукт идентифицируют как UZM-37 методом XRD. Характерные дифракционные линии, наблюдаемые для продукта, показаны в таблице 4. Состав продукта, определенный методом элементного анализа, соответствует следующим мольным соотношениям: Si/Al=12,86, Na/Al=0,55, N/A1=1,40, C/N=5,7. Часть материала прокаливают путем линейного подъема температуры до 600°C на воздухе в течение 2 ч с последующей выдержкой на воздухе 2 ч. Найдено, что площадь поверхности по БЭТ равна 342 м2/г и объем микропор 0,14 мл/г.The product is identified as UZM-37 by XRD. The characteristic diffraction lines observed for the product are shown in Table 4. The product composition determined by elemental analysis corresponds to the following molar ratios: Si / Al = 12.86, Na / Al = 0.55, N / A1 = 1.40, C / N = 5.7. Part of the material is calcined by linearly raising the temperature to 600 ° C in air for 2 hours, followed by exposure to air for 2 hours. It was found that the BET surface area is 342 m 2 / g and the micropore volume is 0.14 ml / g.
ПРИМЕР 4EXAMPLE 4
Раствор алюмосиликата готовят, смешивая сначала 13,27 г гидроксида алюминия (28,22% Al) и 457,12 г раствора гидроксида пропилтриметиламмония (21,9%), при интенсивном перемешивании. После тщательного перемешивания добавляют 317,50 г реагента Ludox™ AS-40 (39,8% SiO2). Реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение часа, используя высокоскоростную механическую мешалку, и помещают на ночь в сушилку при 100°C. По данным анализа полученный раствор алюмосиликата содержит 7,47 масс.% Si и 0,47 масс.% Al, что соответствует отношению Si/Al 15,3.The aluminosilicate solution is prepared by first mixing 13.27 g of aluminum hydroxide (28.22% Al) and 457.12 g of propyltrimethylammonium hydroxide solution (21.9%), with vigorous stirring. After thorough mixing, add 317.50 g of Ludox ™ AS-40 reagent (39.8% SiO 2 ). The reaction mixture is further homogenized for one hour using a high speed mechanical stirrer and placed overnight in a dryer at 100 ° C. According to the analysis, the obtained aluminosilicate solution contains 7.47 wt.% Si and 0.47 wt.% Al, which corresponds to the ratio Si / Al 15.3.
Часть (55 г) раствора алюмосиликата помещают в емкость, и при интенсивном перемешивании добавляют водный раствор NaOH и КОН, содержащий 0,19 г NaOH (98%) и 0,26 г КОН, растворенных в 10,0 г дистиллированной воды, реакционную смесь дополнительно гомогенизируют в течение 30 мин. Переносят часть (20 г) реакционной смеси в автоклав (объем 45 мл) фирмы Parr из нержавеющей стали, который нагревают до 175°C и выдерживают при этой температуре в течение 240 часов. Твердый продукт извлекают путем фильтрации, промывают деионизированной водой и сушат при 100°C.A part (55 g) of the aluminosilicate solution was placed in a container, and with vigorous stirring, an aqueous solution of NaOH and KOH containing 0.19 g of NaOH (98%) and 0.26 g of KOH dissolved in 10.0 g of distilled water was added, the reaction mixture homogenize further for 30 minutes. A portion (20 g) of the reaction mixture was transferred to a stainless steel Parr autoclave (volume 45 ml), which was heated to 175 ° C and held at this temperature for 240 hours. The solid product is recovered by filtration, washed with deionized water and dried at 100 ° C.
Продукт идентифицируют как UZM-37 методом XRD. Характерные дифракционные линии, наблюдаемые для продукта, показаны в таблице 5. Состав продукта, определенный методом элементного анализа, соответствует следующим мольным соотношениям: Si/Al=12,68, Na/Al=0,10, К/Al=0,07, N/A1=1,13, C/N=6,0. Часть материала прокаливают путем линейного подъема температуры до 600°C на воздухе в течение 2 ч с последующей выдержкой на воздухе 2 ч. Найдено, что площадь поверхности по БЭТ равна 352 м2/г и объем микропор 0,14 мл/г.The product is identified as UZM-37 by XRD. The characteristic diffraction lines observed for the product are shown in Table 5. The product composition determined by elemental analysis corresponds to the following molar ratios: Si / Al = 12.68, Na / Al = 0.10, K / Al = 0.07, N / A1 = 1.13; C / N = 6.0. Part of the material is calcined by linearly raising the temperature to 600 ° C in air for 2 hours, followed by exposure to air for 2 hours. It was found that the BET surface area is 352 m 2 / g and the micropore volume is 0.14 ml / g.
Claims (10)
где M означает натрий или комбинацию способных к обмену катионов калия и натрия, m - мольное отношение M к (Al+E) и изменяется от 0,05 до 2, R представляет собой однозарядный катион пропилтриметиламмония, r означает мольное отношение R к (Al+E) и имеет значение от 0,25 до 3,0, E является элементом, выбранным из группы, состоящей из галлия, железа, бора и их смесей, x означает мольную долю E и имеет значение от 0 до 1,0, y - мольное отношение Si к (Al+E) и изменяется от более чем 8 до 40 и z - мольное отношение O к (Al+E) и имеет значение, определяемое из уравнения
z=(m+r+3+4·y)/2,
и характеризуется тем, что цеолит имеет рентгеновскую дифрактограмму, в которой есть, по меньшей мере, межплоскостные расстояния (d) и интенсивности (I), приведенные в таблице A:
и является термически стабильным вплоть до температуры по крайней мере 600°С и имеет площадь поверхности по БЭТ менее чем 420 м2/г.1. A microporous crystalline zeolite having a spatial framework of at least tetrahedral blocks of AlO 2 and SiO 2 , while the empirical composition of the synthesized zeolite in the anhydrous state is expressed by the empirical formula
where M is sodium or a combination of potassium and sodium cations exchangeable, m is the molar ratio of M to (Al + E) and varies from 0.05 to 2, R is a singly charged propyltrimethylammonium cation, r is the molar ratio of R to (Al + E) and has a value from 0.25 to 3.0, E is an element selected from the group consisting of gallium, iron, boron and mixtures thereof, x means the mole fraction of E and has a value from 0 to 1.0, y - the molar ratio of Si to (Al + E) and varies from more than 8 to 40 and z is the molar ratio of O to (Al + E) and has a value determined from the equation
z = (m + r + 3 + 4 · y) / 2,
and characterized in that the zeolite has an X-ray diffraction pattern in which there are at least interplanar distances (d) and intensities (I) shown in Table A:
and is thermally stable up to a temperature of at least 600 ° C and has a BET surface area of less than 420 m 2 / g.
aM2O:bR2/pO:(1-c)Al2O3:cE2O3:dSiO2:eH2O,
где a имеет значение от 0,05 до 1,25, b - от 1,5 до 40, c - от 0 до 1,0, d - от 4 до 40, e - от 25 до 4000.5. The method of producing zeolite according to one of claims 1 to 4, comprising forming a reaction mixture containing reactive sources of M, R, Al, Si and optionally E, and heating the reaction mixture at a temperature of from 150 to 200 ° C, over time, sufficient for the formation of zeolite, while the reaction mixture has a composition expressed as a molar ratio of oxides:
aM 2 O: bR 2 / p O: (1-c) Al 2 O 3 : cE 2 O 3 : dSiO 2 : eH 2 O,
where a has a value from 0.05 to 1.25, b from 1.5 to 40, c from 0 to 1.0, d from 4 to 40, e from 25 to 4000.
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US12/750,911 US8158105B2 (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | UZM-37 aluminosilicate zeolite |
US12/750,923 | 2010-03-31 | ||
US12/750,939 | 2010-03-31 | ||
US12/750,923 US8158103B2 (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | UZM-37 aluminosilicate zeolite method of preparation |
US12/750,939 US7982084B1 (en) | 2010-03-31 | 2010-03-31 | Processes using UZM-37 aluminosilicate zeolite |
US12/750,911 | 2010-03-31 | ||
PCT/US2011/029898 WO2011123337A2 (en) | 2010-03-31 | 2011-03-25 | Uzm-37 aluminosilicate zeolite |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2499631C1 true RU2499631C1 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=44712827
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2012145097/04A RU2499631C1 (en) | 2010-03-31 | 2011-03-25 | Aluminosilicate zeolite uzm-37 |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP2552834A4 (en) |
JP (1) | JP5718451B2 (en) |
CN (1) | CN102811950B (en) |
AR (1) | AR081132A1 (en) |
RU (1) | RU2499631C1 (en) |
TW (1) | TWI513659B (en) |
WO (1) | WO2011123337A2 (en) |
Families Citing this family (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8618343B1 (en) * | 2012-12-12 | 2013-12-31 | Uop Llc | Aromatic transalkylation using UZM-39 aluminosilicate zeolite |
US8916129B2 (en) * | 2012-12-18 | 2014-12-23 | Uop Llc | UZM-43 an EUO-NES-NON zeolite |
US8993821B2 (en) | 2012-12-18 | 2015-03-31 | Uop Llc | Hydrocarbon processes using UZM-43 an EUO-NES-NON zeolite |
US10010878B2 (en) * | 2015-03-03 | 2018-07-03 | Uop Llc | High meso-surface area, low Si/Al ratio pentasil zeolite |
PL3442933T3 (en) | 2016-04-14 | 2023-03-27 | Uop Llc | Liquid phase xylene isomerization in the absence of hydrogen |
WO2017205112A1 (en) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | Uop Llc | HIGH CHARGE DENSITY METALLOALUMINOPHOSPHOSILICATE MOLECULAR SIEVES MeAPSO-83 |
US11208365B2 (en) * | 2016-12-20 | 2021-12-28 | Uop Llc | Processes and apparatuses for methylation of aromatics in an aromatics complex |
US11130719B2 (en) | 2017-12-05 | 2021-09-28 | Uop Llc | Processes and apparatuses for methylation of aromatics in an aromatics complex |
US11130720B2 (en) | 2018-03-23 | 2021-09-28 | Uop Llc | Processes for methylation of aromatics in an aromatics complex |
CN113636570B (en) * | 2020-05-11 | 2022-10-11 | 中国石油化工股份有限公司 | Preparation method of nano LEV molecular sieve |
CN113636568B (en) * | 2020-05-11 | 2022-11-01 | 中国石油化工股份有限公司 | RTE/LEV cocrystallization molecular sieve, and preparation method and application thereof |
CN113636571B (en) * | 2020-05-11 | 2022-11-01 | 中国石油化工股份有限公司 | SCM-33 molecular sieve and preparation method and application thereof |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2066675C1 (en) * | 1989-07-06 | 1996-09-20 | Ферайнигте Алюминиум Верке АГ | Method for production of synthetic crystalline aluminosilicate |
US6713041B1 (en) * | 2002-02-12 | 2004-03-30 | Uop Llc | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-9 |
US20040186337A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-09-23 | Rohde Lisa M. | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15 |
RU2004119410A (en) * | 2001-11-27 | 2006-01-10 | Абб Ламмус Глобал Инк. (Us) | THE CATALYST CONTAINING A MICROPOROUS ZEOLITE IN A MESOPOROUS CARRIER AND METHOD FOR PRODUCING IT |
RU2273602C2 (en) * | 2000-11-03 | 2006-04-10 | Юоп Ллк | Uzm-5, uzm-5p, and uzm-6: crystalline aluminosilicate zeolites and processes involving them |
US20080031810A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Miller Mark A | Uzm-22 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using uzm-22 |
US7344594B2 (en) * | 2004-06-18 | 2008-03-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Melter assembly and method for charging a crystal forming apparatus with molten source material |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3274844D1 (en) * | 1981-04-14 | 1987-02-05 | Ici Plc | Zeolites |
US4931266A (en) * | 1986-10-22 | 1990-06-05 | Union Oil Company Of California | Crystalline galliosilicate with the erionite-type structure |
IT1273514B (en) * | 1995-04-07 | 1997-07-08 | Eniricerche Spa | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF A MICRO-MESOPOROUS GEL |
US5907073A (en) * | 1998-02-24 | 1999-05-25 | Fina Technology, Inc. | Aromatic alkylation process |
US6419895B1 (en) * | 2000-11-03 | 2002-07-16 | Uop Llc | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-4 |
US6776975B2 (en) * | 2002-05-09 | 2004-08-17 | Uop Llc | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-4M |
US7268267B2 (en) * | 2003-03-21 | 2007-09-11 | Uop Llc | Alkylation process using UZM-8 zeolite |
EP1664245A1 (en) * | 2003-09-23 | 2006-06-07 | Uop Llc | Crystalline aluminosilicates: uzm-13, uzm-17, uzm-19 and uzm-25 |
US7578993B2 (en) * | 2003-10-31 | 2009-08-25 | Uop Llc | Process for preparing crystalline aluminosilicate compositions using charge density matching |
JP5118482B2 (en) * | 2004-04-20 | 2013-01-16 | ユーオーピー エルエルシー | UZM-16: crystalline aluminosilicate zeolitic material |
MXPA06012271A (en) * | 2004-04-20 | 2007-01-26 | Uop Llc | Uzm-8 and uzm-8hs crystalline aluminosilicate zeolitic compositions and processes using the compositions. |
CN1972868B (en) * | 2004-04-20 | 2010-04-21 | 环球油品公司 | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15 |
US7344694B2 (en) * | 2004-10-06 | 2008-03-18 | Uop Llc | UZM-12 and UZM-12HS: crystalline aluminosilicate zeolitic compositions and processes for preparing and using the compositions |
US7420098B2 (en) * | 2007-01-12 | 2008-09-02 | Uop Llc | Dual zone aromatic alkylation process |
US7575737B1 (en) * | 2008-12-18 | 2009-08-18 | Uop Llc | UZM-27 family of crystalline aluminosilicate compositions and a method of preparing the compositions |
US7985886B1 (en) * | 2010-03-31 | 2011-07-26 | Uop Llc | Aromatic alkylation process using UZM-37 aluminosilicate zeolite |
US8058496B2 (en) * | 2010-03-31 | 2011-11-15 | Uop Llc | Process for xylene and ethylbenzene isomerization using UZM-35 |
-
2011
- 2011-03-25 WO PCT/US2011/029898 patent/WO2011123337A2/en active Application Filing
- 2011-03-25 JP JP2013502661A patent/JP5718451B2/en active Active
- 2011-03-25 RU RU2012145097/04A patent/RU2499631C1/en not_active IP Right Cessation
- 2011-03-25 EP EP11763255.4A patent/EP2552834A4/en not_active Withdrawn
- 2011-03-25 CN CN201180015231.4A patent/CN102811950B/en not_active Expired - Fee Related
- 2011-03-31 AR ARP110101076 patent/AR081132A1/en unknown
- 2011-03-31 TW TW100111432A patent/TWI513659B/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2066675C1 (en) * | 1989-07-06 | 1996-09-20 | Ферайнигте Алюминиум Верке АГ | Method for production of synthetic crystalline aluminosilicate |
RU2273602C2 (en) * | 2000-11-03 | 2006-04-10 | Юоп Ллк | Uzm-5, uzm-5p, and uzm-6: crystalline aluminosilicate zeolites and processes involving them |
RU2004119410A (en) * | 2001-11-27 | 2006-01-10 | Абб Ламмус Глобал Инк. (Us) | THE CATALYST CONTAINING A MICROPOROUS ZEOLITE IN A MESOPOROUS CARRIER AND METHOD FOR PRODUCING IT |
US6713041B1 (en) * | 2002-02-12 | 2004-03-30 | Uop Llc | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-9 |
US20040186337A1 (en) * | 2003-03-21 | 2004-09-23 | Rohde Lisa M. | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: UZM-15 |
US7344594B2 (en) * | 2004-06-18 | 2008-03-18 | Memc Electronic Materials, Inc. | Melter assembly and method for charging a crystal forming apparatus with molten source material |
US20080031810A1 (en) * | 2006-08-03 | 2008-02-07 | Miller Mark A | Uzm-22 aluminosilicate zeolite, method of preparation and processes using uzm-22 |
RU2397954C1 (en) * | 2006-08-03 | 2010-08-27 | Юоп Ллк | Aluminosilicate zeolite uzm-22, preparation method and use thereof |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TW201202141A (en) | 2012-01-16 |
AR081132A1 (en) | 2012-06-27 |
JP2013523583A (en) | 2013-06-17 |
CN102811950A (en) | 2012-12-05 |
TWI513659B (en) | 2015-12-21 |
CN102811950B (en) | 2015-01-07 |
WO2011123337A2 (en) | 2011-10-06 |
EP2552834A2 (en) | 2013-02-06 |
JP5718451B2 (en) | 2015-05-13 |
WO2011123337A3 (en) | 2012-03-08 |
EP2552834A4 (en) | 2015-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2499631C1 (en) | Aluminosilicate zeolite uzm-37 | |
US7982084B1 (en) | Processes using UZM-37 aluminosilicate zeolite | |
RU2397954C1 (en) | Aluminosilicate zeolite uzm-22, preparation method and use thereof | |
RU2518074C1 (en) | Method of alkylation of aromatic hydrocarbons with application of aluminosilicate zeolite uzm-37 | |
JP5823295B2 (en) | UZM-35 aluminosilicate zeolite, process for producing UZM-35 and process using the same | |
US8158105B2 (en) | UZM-37 aluminosilicate zeolite | |
RU2525417C2 (en) | Uzm-35 zeolite composition, method of production and methods of use | |
US20150025287A1 (en) | Uzm-39 aluminosilicate zeolite | |
WO2010080242A2 (en) | Uzm-27 family of crystalline aluminosilicate compositions, a method of preparing the compositions and methods of using the compositions | |
JP5666702B2 (en) | UZM-7 aluminosilicate zeolite, process for preparing UZM-7 and process using the same | |
EP1742875A1 (en) | Crystalline aluminosilicate zeolitic composition: uzm-15 | |
WO2010074889A2 (en) | Uzm-26 family of crystalline aluminosilicate compositions, method of preparing the compositions and processes using the compositions | |
US20190009258A1 (en) | High charge density metallophosphate molecular sieves | |
US8158103B2 (en) | UZM-37 aluminosilicate zeolite method of preparation | |
US8268290B2 (en) | UZM-29 family of crystalline zeolitic compositions and a method of preparing the compositions | |
US11040885B2 (en) | High surface area pentasil zeolite and process for making same | |
US7763764B2 (en) | Hydrocarbon conversion processes using the UZM-27 family of crystalline aluminosilicate compositions | |
EP2462060A2 (en) | Uzm-29 family of crystalline zeolitic compositions and a method of preparing the compositions |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20210326 |