分子筛SSZ-105、其合成及用途制造技术

公开了一种称为SSZ‑105的新型结晶分子筛。SSZ‑105是无序硅铝酸盐分子筛，其包括ERI骨架型分子筛和LEV骨架型分子筛的至少一个共生相。使用N，N‑二甲基哌啶鎓阳离子作为结构导向剂合成SSZ‑105。SSZ‑105可用于催化和/或吸附过程。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分子筛SSZ-105、其合成及用途
本公开涉及称为SSZ-105的新型结晶分子筛、其制备方法以及SSZ-105在催化和吸附过程中的用途。技术背景分子筛材料，包括天然的和合成的，已经在过去被证明是有用的吸附剂并且对于各种类型的有机转化反应具有催化性能。某些分子筛，例如沸石、铝磷酸盐、和中孔材料，经X射线衍射测定是有序的、有明确晶体结构的多孔结晶材料。结晶分子筛材料内有大量的可以通过许多孔道或孔隙互相连通的孔穴。这些孔穴和孔隙在特定的分子筛材料中尺寸是均匀的。因为这些孔隙的尺寸是这样的，接受某些尺寸的吸附分子，同时排斥那些更大尺寸的，现在这些材料被称为“分子筛”，并被广泛应用在各种工业过程中。虽然已发现许多不同的结晶分子筛，但对用于气体分离和干燥、有机转化反应和其他用途的新的具有期望性能的分子筛有着持续的需求。新分子筛可能含有新型内孔结构，在这些工艺中提供更高的选择性。分子筛根据IUPAC沸石命名委员会的规则由国际沸石协会结构委员会分类。根据该分类，已经建立了结构的骨架型沸石和其它结晶微孔分子筛被分配三字母代码并且描述于“AtlasofZeoliteFrameworkTypes”第六修订版,Elsevier,2007。分子筛可以是有序的或无序的。有序分子筛由构造不变的结构单元构成，称为周期性结构单元(PerBUs)，并且在三维中周期性排列。如果在所有三个维度上实现了周期性排列，则由PerBUs构建的晶体结构称为端元结构。另一方面，无序结构在小于三维的情况下显示周期性排列。一种这样的无序结构是无序的平面共生，其中存在来自一种以上骨架型的结构单元。这种共生常常与它们的端元具有显著不同的催化性质。例如，沸石ZSM-34是众所周知的ERI和OFF骨架型的共生，并表现出优于其各个组分材料的甲醇转化烯烃的性能。本文公开了称为SSZ-105的独特的无序硅铝酸盐分子筛，其包括ERI骨架型分子筛和LEV骨架型分子筛的至少一个共生相。专利技术概要本公开涉及具有独特性质的新族结晶分子筛，在本文中被称为“分子筛SSZ-105”或简称为“SSZ-105”。分子筛SSZ-105包括ERI骨架型分子筛和LEV骨架型分子筛的至少一个共生相。在其煅烧形式下，分子筛SSZ-105具有以摩尔比计的化学组成，包括以下物质：Al2O3:(n)SiO2其中n具有10至50的值。在一个方面，提供了制备分子筛SSZ-105的方法，通过：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有：(1)至少一种氧化硅源；(2)至少一种氧化铝源；(3)至少一种第1族金属(M)源，其中M选自钾以及钠和钾的组合；(4)氢氧根离子；(5)N，N-二甲基哌啶鎓阳离子；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成分子筛晶体的结晶条件。在其合成后且无水形式下，分子筛SSZ-105具有以摩尔比计的化学组成，包括以下物质：宽泛值典型值SiO2/Al2O310至5015至40Q/SiO20.02至0.200.05至0.20M/SiO20.01至0.200.02至0.15其中Q包括N，N-二甲基哌啶鎓阳离子且M为选自钾以及钠和钾的组合的第1族金属。另外，本文公开的分子筛可用于各种工艺，包括分离工艺和作为有机转化反应中的催化剂。另一方面，公开了将包含有机化合物的进料转化成转化产物的方法，所述方法包括在有机化合物转化条件下使所述进料与催化剂接触的步骤，所述催化剂包括本文所述的分子筛的活性形式。附图的简要说明图1是实施例1中制备的合成后原样的分子筛的粉末X射线衍射(XRD)图。图2是实施例1中制备的合成后原样的分子筛的扫描电子显微照片(SEM)图像。图3是实施例1中制备的煅烧后形式的分子筛的若干DIFFaX生成的模拟XRD图和粉末XRD图。图4是实施例2中制备的合成后原样的分子筛的SEM图像。图5是实施例2中制备的煅烧后形式的分子筛的若干DIFFaX生成的模拟XRD图和粉末XRD图。图6是实施例3中制备的合成后原样的分子筛的SEM图像。图7是实施例3中制备的煅烧后形式的分子筛的若干DIFFaX生成的模拟XRD图和粉末XRD图。图8是实施例4中制备的合成后原样的分子筛的SEM图像。图9是实施例4中制备的煅烧后形式的分子筛的若干DIFFaX生成的模拟XRD图和粉末XRD图。图10是实施例5中制备的合成后原样的分子筛的SEM图像。图11是实施例5中制备的煅烧后形式的分子筛的若干DIFFaX生成的模拟XRD图和粉末XRD图。详细说明介绍除非另有说明，以下术语将在整个说明书中使用并具有以下含义。术语“骨架型”以在“AtlasofZeoliteFrameworkTypes”,第六修订版,Elsevier,2007中描述的含义使用。如本文所使用的，元素周期表族的编号方案如Chem.Eng.News,63(5),26-27(1985)所公开的那样。共生分子筛相是分子筛骨架的无序平面共生体。参考由国际沸石协会结构委员会出版的“CatalogofDisorderedZeoliteStructures,”2000版以及代表国际沸石协会结构委员会对共生分子筛相的详细解释的“CollectionofSimulatedXRDPowderPatternsforZeolites,”第五次修订版，Elsevier，2007。本文描述的分子筛是端元(end-member)结构ERI和LEV的无序平面共生体。这两种框架类型都属于具有双6环(d6r)作为次要结构单位的组。共生的ERI/LEV分子筛包含ERI骨架型序列的区域和LEV骨架型序列的区域。从ERI到LEV骨架型序列的每次更改都会导致堆垛缺陷。在制备分子筛SSZ-105时，使用N，N-二甲基哌啶鎓阳离子作为结构导向剂(“SDA”)，也称为结晶模板。用于制造SSZ-105的SDA具有以下结构(1)：SDA阳离子与阴离子结合，阴离子可以是对SSZ-105形成无害的任何阴离子。代表性阴离子包括元素周期表第17族的元素(例如氟、氯、溴、碘)阴离子、氢氧根阴离子、硫酸根阴离子、四氟硼酸根阴离子、乙酸根阴离子、羧酸根阴离子等。反应混合物通常，通过以下方法制备分子筛SSZ-105：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有：(1)至少一种氧化硅源；(2)至少一种氧化铝源；(3)至少一种第1族金属(M)源，其中M选自钾以及钠和钾的组合；(4)氢氧根离子；(5)N，N-二甲基哌啶鎓阳离子；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成分子筛晶体的结晶条件。形成分子筛的反应混合物以摩尔比计的组成，如下表1所示：表1组份宽泛值典型值SiO2/Al2O310至10015至80M/SiO20.05至1.000.10至0.30Q/SiO20.05至0.700.20至0.45OH/SiO20.10至1.000.30至0.80H2O/SiO210至10015至60其中组成变量M和Q如上所述。可用于本文的硅源包括热解法二氧化硅、沉淀二氧化硅、二氧化硅水凝胶、硅酸、胶态二氧化硅、原硅酸四烷基酯(例如原硅酸四乙酯)和二氧化硅氢氧化物。合适的氧化铝源包括水合氧化铝和水溶性铝盐(例如硝酸铝)。另外或可选地，可以使用硅和铝的组合源，并且可以包括硅铝酸盐沸石(例如沸石Y)和粘土或处理过的粘土(例如偏高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种硅铝酸盐分子筛组合物，包括至少一个共生相，所述共生相包括ERI骨架型分子筛和LEV骨架型分子筛。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.16 US 14/884,845;2015.10.16 US 14/884,859;1.一种硅铝酸盐分子筛组合物，包括至少一个共生相，所述共生相包括ERI骨架型分子筛和LEV骨架型分子筛。2.根据权利要求1所述的分子筛组合物，具有10至25的SiO2/Al2O3摩尔比。3.根据权利要求1所述的分子筛组合物，其中通过DIFFaX分析确定，所述ERI骨架型分子筛以对所述LEV骨架型分子筛5％至95％的比例存在于所述至少一个共生相中。4.根据权利要求1所述的分子筛组合物，其中通过DIFFaX分析确定，所述ERI骨架型分子筛以对所述LEV骨架型分子筛10％至90％的比例存在于所述至少一个共生相中。5.根据权利要求1所述的分子筛组合物，其中通过DIFFaX分析确定，所述ERI骨架型分子筛以对所述LEV骨架型分子筛20％至80％的比例存在于所述至少一个共生相中。6.根据权利要求1所述的分子筛组合物，其中通过DIFFaX分析确定，所述ERI骨架型分子筛以对所述LEV骨架型分子筛30％至70％的比例存在于所述至少一个共生相中。7.根据权利要求1所述的分子筛组合物，其中通过DIFFaX分析确定，所述ERI骨架型分子筛以对所述LEV骨架型分子筛40％至60％的比例存在于所述至少一个共生相中。8.一种制备权利要求1的硅铝酸盐分子筛组合物的方法，所述方法包括：(a)制备...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢丹，C·M·卢，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US