使用UZM-39硅铝酸盐沸石的芳烃转化制造技术

技术编号:10389206 阅读:191 留言:0更新日期:2014-09-05 14:13
已合成了TUN和IMF沸石型的新的一族相干生长的复合材料,并表明其是芳烃转化反应的有效催化剂。这些沸石由下述经验式表示:NanMmk+TtAl1-xExSiyOz,其中“n”是Na与(Al+E)的摩尔比,M代表至少一种金属,“m”是M与(Al+E)的摩尔比,“k”是金属M的平均电荷,T是有机结构导向剂,“t”是来自所述有机结构导向剂的N与(Al+E)的摩尔比,且E是骨架元素,例如镓。这些方法包括使至少第一芳烃与TUN和IMF沸石型的相干生长的复合材料接触,以产生至少第二芳烃。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】已合成了TUN和IMF沸石型的新的一族相干生长的复合材料,并表明其是芳烃转化反应的有效催化剂。这些沸石由下述经验式表示:NanMmk+TtAl1-xExSiyOz,其中“n”是Na与(Al+E)的摩尔比,M代表至少一种金属,“m”是M与(Al+E)的摩尔比,“k”是金属M的平均电荷,T是有机结构导向剂,“t”是来自所述有机结构导向剂的N与(Al+E)的摩尔比,且E是骨架元素,例如镓。这些方法包括使至少第一芳烃与TUN和IMF沸石型的相干生长的复合材料接触,以产生至少第二芳烃。【专利说明】使用UZM-39硅铝酸盐沸石的芳烃转化优先权声明本申请要求2011年12月22日提交的美国申请N0.61/578,926的优先权,其内容全文经此引用并入本文。
本专利技术涉及使用被指定为UZM-39的新的一族硅铝酸盐沸石作为芳烃转化反应的催化复合材料。该沸石族由下述经验式表示:NanMmkXAlhExSiyOz其中M代表选自锌或周期表第I族(IUPACl)、第2族(IUPAC2)、第3族(IUPAC3)或镧系元素的金属,T是衍生自反应物R和Q的有机导向剂,其中R是Α,Ω-二卤代链烷,例如1,4-二溴丁烷,且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性胺,例如1-甲基吡咯烷。E是骨架元素,例如镓。
技术介绍
沸石是微孔的并由共角AlO2和SiO2四面体形成的结晶硅铝酸盐组合物。天然存在的和合成的许多沸石用在各种工业方法中。合成沸石经由使用合适的S1、Al源和结构导向剂,例如碱金属、碱土金属、胺或有机铵阳离子的水热合成法制备。结构导向剂留在沸石孔隙中,并主要对最终形成的特定结构负责。这些物类平衡与铝相关的骨架电荷,也可充当空隙填充剂。沸石的特征在于具有尺寸均匀的孔隙开口,具有显著的离子交换容量,并能够可逆解吸散布在晶体内部空隙中的吸附相而不会明显置换构成永久沸石晶体结构的任何原子。沸石可用作烃转化反应的催化剂,该反应可以在外表面上以及在孔隙内的内表面上进行。Hong 等人在 2004 年(J.Am.Chem.Soc.2004,126,5817-26),然后在 2005 年授予的韩国专利KR480229中首次公开了被指定为TNU-9的一种特定沸石。在这一报道和专利后,然后在2007年给出该合成的完整报道CJ.Am.Chem.Soc.2007,129,10870-85)。这些论文描述了由柔性双阳离子结构导向剂1,4_双(N-甲基吡咯烷鎗)丁烷二溴化物在钠存在下合成 TNU-9。在解析 TNU-9 的结构后(Nature, 2006,444,79-81),InternationalZeolite Association Structure Commission 为这一沸石结构类型指定编码 TUN,参见 International Zeolite Association Structure Commission 保存在 http://www.1za-structure.0rg/databases/ 上的 Atlas of Zeolite Framework Types。TUN 结构类型被发现含有3组互相垂直的通道组,其中各通道由四面体配位原子的10-元环划定。此外,在该结构中存在2种不同尺寸的10-元环通道。Benazzi 等人在 1996 年(FR96/12873 ;W098/17581)首次公开了另一种特定沸石IM-5,其描述了由柔性双阳离子结构导向剂1,5_双(N-甲基吡咯烷鎗)戊烷二溴化物或1,6-双(N-甲基吡咯烷鎗)己烷二溴化物在钠存在下合成頂_5。在Baerlocher等人解析了 IM-5 的结构后(Science, 2007, 315, 113-6), International Zeolite AssociationStructure Commission为这一沸石结构类型指定编码IMF,参见Atlas of ZeoliteFramework Types。IMF结构类型也被发现含有3组互相垂直的通道组,其中各通道由四面体配位原子的10-元环划定,但是第三维度中的连接性每隔2.5纳米中断,因此扩散稍微受限。此外,在该结构中存在多种不同尺寸的10-元环通道。 申请人:已经成功制备被指定为UZM-39的新的一族材料。该材料的拓扑类似于对TNU-9和頂-5观察到的拓扑。通过与Na+—起使用简单的市售结构导向剂,如1,4-二溴丁烧和1-甲基吡咯烧的混合物,使用用于合成沸石的层状材料转化法(Layered MaterialConversion approach)(下述)制备该材料。 申请人:已经成功证实这类沸石在芳烃转化反应中的效力。专利技术概述如所述,本专利技术涉及使用新型催化复合材料作为芳烃转化法中的催化复合材料,所述新型催化复合材料包含被指定为UZM-39的TUN和MF沸石型的相干生长的复合材料。该微孔结晶沸石具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架和在合成后未被进一步处理(as synthesized)和无水基础上由下述经验式表示的经验组成:ΝβΑ?ΙηΕΑΑ其中“n”是Na与(Α1+Ε)的摩尔比并具有0.05至0.5的值,M代表选自锌、周期表第I族(IUPACl)、第2族(IUPAC2)、第3族(IUPAC3)和镧系元素和它们的任何组合的至少一种金属,“m”是M与 (A1+E)的摩尔比并具有O至0.5的值,“k”是金属M的平均电荷,T是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂,其中R是具有3至6个碳原子的Α,Ω-二卤代链烷,且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺,“t”是来自所述有机结构导向剂的N与(A1+E)的摩尔比并具有0.5至1.5的值,E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的组的元素,“X”是E的摩尔分数并具有O至1.0的值,“y”是Si与(A1+E)的摩尔比并且为大于9至25,且“z”是O与(A1+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值:z = (n+k.m+3+4.y) /2且其特征在于其具有相干排列(coherently aligned)的TUN区和IMF区,以使TUN晶带轴和 IMF晶带轴互相平行,并存在(002)?和(060) IMF型晶面的连续性,其中标号对于TUN和IMF分别涉及单斜晶C2/m和斜方晶Cm晶胞。该微孔结晶沸石也可以被描述为具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架和在合成后未被进一步处理和无水基础上由下述经验式表示的经验组成:_7] NanMmkXAlhExSiyOz其中“n”是Na与(Α1+Ε)的摩尔比并具有0.05至0.5的值,M代表选自周期表第I族(IUPACl)、第2族(IUPAC2)、第3族(IUPAC3)、镧系元素或锌的金属,“m”是M与(A1+E)的摩尔比并具有O至0.5的值,“k”是金属M的平均电荷,T是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂,其中R是具有3至6个碳原子的A,Ω - 二卤代链烷,且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺,“t”是来自所述有机结构导向剂的N与(A1+E)的摩尔比并具有0.5至1.5的值,E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的组的元素,“X”是E的摩尔分数并具有O至1.0的值,“y”是Si与(A1+E)的摩尔比本文档来自技高网...

【技术保护点】
芳烃转化法,其包括使包含至少第一芳烃的进料与微孔结晶沸石催化复合材料在烃转化条件下接触,以产生至少第二芳烃,所述催化复合材料选自由下述复合材料组成的组:(a)第一催化复合材料,其包含TUN和IMF沸石型的相干生长的复合材料,具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架,并具有在合成后未被进一步处理和无水基础上由下述经验式表示的经验组成:NanMmk+TtAl1‑xExSiyOz其中“n”是Na与(Al+E)的摩尔比并具有0.05至0.5的值,M代表选自由锌、周期表第1族(IUPAC1)、第2族(IUPAC2)、第3族(IUPAC3)和镧系元素和它们的任何组合组成的组的至少一种金属,“m”是M与(Al+E)的摩尔比并具有0至0.5的值,“k”是金属M的平均电荷,T是衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂,其中R是具有3至6个碳原子的Α,Ω‑二卤代链烷,且Q是至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺,“t”是来自所述有机结构导向剂的N与(Al+E)的摩尔比并具有0.5至1.5的值,E是选自由镓、铁、硼及其组合组成的组的元素,“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值,“y”是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于9至25,且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值:z=(n+k·m+3+4·y)/2且其特征在于其具有相干排列的TUN区和IMF区,以使[010]TUN晶带轴和[001]IMF晶带轴互相平行,并存在(002)TUN和(060)IMF型晶面的连续性,其中标号对于TUN和IMF分别涉及单斜晶C2/m和斜方晶Cmcm晶胞;(b)第二催化剂复合材料,其包含TUN和IMF沸石型的相干生长的复合材料,具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架和在煅烧、离子交换和煅烧后的氢形式下和在无水基础上由下述经验式表示的经验组成:M1aN+Al(l‑x)ExSiy’Oz”且其中M1是选自由碱金属、碱土金属、稀土金属、锌、铵离子、氢离子及其组合组成的组的至少一种可交换阳离子,“a”是M1与(Al+E)的摩尔比并且为0.05至50,“N”是M1的加权平均化合价并具有+1至+3的值,E是选自镓、铁、硼及其组合的元素,“x”是E的摩尔分数并且为0至1.0,y’是Si与(Al+E)的摩尔比并且为大于9至几乎纯的二氧化硅,且z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有通过下述公式确定的值:z”=(a·N+3+4·y’)/2且其特征在于其具有相干排列的TUN区和IMF区,以使[010]TUN晶带轴和[001]IMF晶带轴互相平行,并存在(002)TUN和(060)IMF型晶面的连续性,其中标号对于TUN和IMF分别涉及单斜晶C2/m和斜方晶Cmcm晶胞;和(c)它们的组合。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:C·P·尼古拉斯M·A·米勒A·内伊兹
申请(专利权)人:环球油品公司
类型:发明
国别省市:美国;US

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