EUO-NES-NON沸石UZM-43制造技术

合成了新的一类已被命名为UZM-43的结晶铝硅酸盐沸石。这些沸石类似于先前已知的ERS-10、SSZ-47和RUB-35沸石，但其特征在于独特的x-射线衍射图案和组成并且具有进行各种烃转化工艺的催化性能。从这些沸石制成的催化剂可用于烃转化反应中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】EUO-NES-NON沸石UZM-43在先国家申请的优先权要求本申请要求于2012年12月18日提交的USNo.13/718011的优先权。专利技术背景本专利技术涉及沸石UZM-43，其制备方法及其在烃转化工艺中作为催化剂的用途。该沸石由如下经验式表示：其中M表示钠或钠和钾组合可交换阳离子，“m”为M与(Al+E)的摩尔比且在0.05至5范围内，R1是单电荷的丙基三甲基铵阳离子，“r1”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”为R与(Al+E)的摩尔比并具有0.0至5的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组中的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”为Si与(Al+E)的摩尔比并且在大于5至40范围内，而且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有由公式z＝(m+r1+r2+3+4·y)/2确定的值。UZM-43沸石具有EUO-NES-NON骨架共生。它可作为未改性沸石UZM-43或UZM-43改性沸石存在于催化剂中。含催化剂的UZM-43可以采取多个形式中的一种，包括例如，球形油滴催化剂或挤出的催化剂。沸石是结晶的铝硅酸盐组合物，其为微孔的并且由共享AlO2和SiO2四面体的角形成。许多天然存在的和合成制备的沸石被用于各种工业方法中。合成沸石使用合适的Si源、Al源和结构导向剂如碱金属、碱土金属、胺或有机铵阳离子，通过水热合成法制备。结构导向剂存在于沸石的孔中并主要负责最终形成的特定结构。这些物质平衡了与铝相关的骨架电荷，也可以充当空间填料。沸石的特征在于具有均匀尺寸的孔开口，具有显著离子交换容量，并且能够可逆地解吸分散在整个晶体内部空隙的吸附相，而不显著替代任何构成永久沸石晶体结构的原子。沸石可以用作烃转化反应的催化剂，该反应可以在外部表面以及孔的内部表面上发生。这三种结构类型EUO、NON和NES密切相关，并且可以由相同的两层构建单元LBUA和LBUB构成，如下面所示沿a′和b′轴方向延伸。LBUA由在两个维度上连接的TO4-四面体组成，产生具有12-环开口的硅酸盐片。LBUB由TO4-四面体的线性链组成。为产生EUO、NON和NES的三维骨架结构，所述两种层类型以特征性顺序在c′轴方向堆叠。上图显示了所看到的垂直于(001)的EUO-NES-NON家族的层状构建单元。(a)层A由互连形成12-环的[TO4]-四面体构成，(b)层B由平行于a’延伸的[TO4]-四面体杆构成。上图显示了所看到的垂直于(100)的(a)NON，(b)EUO和(c)NES的骨架结构和堆叠序列的代表。对于NON，只有LBUA层是堆叠的，a)。堆叠顺序为AA′AA′，其中每隔一个A层位移1/2a’，命名为A’。虽然每个层含有12-环，但1/2a′的交替位移堵住了通路且所得的NON骨架是致密相。它不是真正的沸石，而是clathrasil，因为它包含不超过6环的孔可到达的笼子(由J.V.Smithl命名为nns)。EUO骨架类型可以通过在AA′双层之间插入B层而形成，b)，得到堆叠序列AA′BAA′B。由此产生的骨架包含一维10-环通道，该通道具有进入截平的nns笼的开口。NES骨架类型可以通过A和B层交替而形成，c)，得到堆叠序列AB′A′BAB′A′B，其中A′和B′位移l/2a′。所得骨架包含垂直于b′轴的2维10-环通道。已经公开了若干相关分子筛，但那些分子筛与本专利技术分子筛存在显著差异。在US6,123,914中公开了EU-1和EUO-NES型共生的分子筛，用于通过使用氢氧化钠温和处理从通道中去除无定形B和铝。本专利技术涉及不含硼的二氧化硅/氧化铝材料。US7,459,073公开了使用具有环的刚性模板(N-环戊基-1，4-二氮杂双环[.2.2]辛烷阳离子)制成的分子筛SSZ-47B，其生产更为昂贵，并将制得比其他材料具有更多EUO特性的沸石。US5,910,299公开了使用类似于6-氮鎓螺-[5，5]-十一烷氢氧化物的模板制成的ERS-10沸石。它声称具有从50到纯硅的Si/Al2比。本专利技术是在比ERS-10低的Si/Al2比下制成的。已经制得了包含EUO-NES-NON骨架共生的新材料，其具有在烃工艺中的应用。专利技术概述如上所述，本专利技术涉及新型命名为UZM-43的铝硅酸盐沸石，其含有EUO-NES-NON骨架共生。因此，本专利技术的一个实施方案是具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架的微孔结晶沸石，其在初合成形式且无水基础上具有由以下经验式表示的经验组成：其中M表示钠或钠和钾组合可交换阳离子，“m”为M与(Al+E)的摩尔比且在0.05至5范围内，R1是单电荷的丙基三甲基铵阳离子，“r1”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”为R与(Al+E)的摩尔比并具有0.0至5的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组中的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”为Si与(Al+E)的摩尔比并且在大于5至40范围内，而且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有由下式确定的值：z＝(m+r1+r2+3+4·y)/2特征在于，该沸石具有x-射线衍射图案，该x-射线衍射图案至少具有列于表A中的d-间距和强度：表A煅烧后，观察到列于表B中的x-射线衍射图案。表B本专利技术的另一方面是通过使用丙基三甲基铵阳离子(SACHEM)或丙基三甲基铵阳离子和胺制备该材料的方法。现有技术的SSZ-47材料通过使用N，N-二甲基-3-氮鎓双环[4.2.1]壬烷阳离子或N，N-二甲基-3-氮鎓二环[.2.1]辛烷阳离子制得，这些物质更为昂贵，并产生比本专利技术生产的材料具有更多EUO特性的材料。ERS-10用另一种昂贵的模板6-氮鎓螺-[5，5]-十一烷氢氧化物制得，并制得Si/Al2比高于UZM-43的沸石材料。此外，本专利技术的另一个实施方案是使用上述沸石的烃转化方法。该方法包括在转化条件下使烃与沸石接触以得到转化的烃产物。烃转化方法包括链烷烃裂化、芳烃转化如二甲苯异构化、甲苯歧化、开环和裂化以除去苯共沸物以及芳烃与链烷烃的烷基化。附图说明图1显示了EUO-NES-NON族结构的层状构建单元。图2显示了所看到的垂直于(100)的(a)NON，(b)EUO和(c)NES的骨架结构和堆叠序列的代表。专利技术详述申请人已制备了铝硅酸盐沸石，其拓扑结构与EUO-NES-NON骨架相匹配，并类似于在ATLASOFZEOLITEFRAMEWORKTYPES中描述的RUB-35、SSZ-47和ERS-10型沸石，这由国际沸石协会结构委员会保留在http://topaz.ethz.ch/IZA-SC/StdAtlas.htm。这些新型沸石已被命名为UZM-43。如将被详细示出的，UZM-43的很多特性不同于已知沸石。如将在实施例中详细展示的，该UZM-43材料在至少600℃，并且在另一个实施方案中，在高达至少800℃的温度下是热稳定的。还如实施例中所示，该UZM-43材料可具有大于60％的微孔体积，已总孔体积百分比计。该UZM材料由具有以下组成的反应混合物制得，以氧化物的摩尔比表示：aM2O∶bR2/pO∶1-cAl2O3∶cE2O3∶dSiO2∶eH2O其中“a”具有0.05至5本文档来自技高网...

【技术保护点】
由如下经验式表示的微晶沸石：Mm+R1r1R2r2Al1‑xExSiyOz其中M表示钠或钠和钾组合可交换阳离子，“m”为M与(Al+E)的摩尔比且在0.05至5范围内，R1是单电荷的丙基三甲基铵阳离子，“r1”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”为R与(Al+E)的摩尔比并具有0.0至5的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组中的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”为Si与(Al+E)的摩尔比并且在大于5至40范围内，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有由等式z＝(m+r1+r2+3+4●y)/2确定的值，其中所述微晶沸石具有EUO‑NES‑NON骨架结构，该EUO‑NES‑NON骨架结构包含33‑34wt％EUO，24‑31wt％NES和34‑43wt％NON。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2012.12.18 US 13/718,0111.由如下经验式表示的微晶沸石：Mm+R1r1R2r2Al1-xExSiyOz其中M表示钠或钠和钾组合可交换阳离子，“m”为M与(Al+E)的摩尔比且在0.05至5范围内，R1是单电荷的丙基三甲基铵阳离子，“r1”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”为R与(Al+E)的摩尔比并具有0.0至5的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组中的元素，“x”是E的摩尔分数并具有0至1.0的值，“y”为Si与(Al+E)的摩尔比并且在大于5至40范围内，且“z”是O与(Al+E)的摩尔比并具有由等式z＝(m+r1+r2+3+4·y)/2确定的值，其中所述微晶沸石具有EUO-NES-NON骨架结构，该EUO-NES-NON骨架结构包含33-34wt％EUO，24-31wt％NES和34-43wt％NON。2.权利要求1所述的微晶沸石，其中所述微晶沸石的特征在于具有x-射线衍射图案，该x-射线衍射图案至少具有列于表A中的d-间距和强度：表A3.权利要求2所述的微晶沸石，其中所述微晶沸石具有10至25的Si/Al比。4.权利要求3所述的微晶沸石，还包含氧化铝。5.制备微孔结晶沸石的方法，该微孔结晶沸石具有至少AlO2和SiO2四面体单元的三维骨架结构，其在初合成形式且无水基础上具有由以下经验式表示的经验组成：Mm+R1r1R2r2Al1-xExSiyOz其中M表示钠或钠和钾组合可交换阳离子，“m”为M与(Al+E)的摩尔比且在0.05-3.5范围内，R1是单电荷的丙基三甲基铵阳离子，“r1”是R与(Al+E)的摩尔比并具有0.25至8.0的值，R2是胺，“r2”为R与(Al+E)的摩尔比并具有0.0至5的值，E是选自由镓、铁、硼及其混合物组成的组中的元素，“x”是E的摩尔分数...

【专利技术属性】
技术研发人员：J·G·莫斯科索，DY·詹，
申请(专利权)人：环球油品公司，
类型：发明
国别省市：美国;US