ECR-40大孔铝磷酸盐的合成和组合物制造技术

技术编号:1414465 阅读:172 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术是一种大孔铝磷酸盐或取代铝磷酸盐,包括组合物:aR:(M↓[x]Al↓[x]P↓[z])O↓[2],其中R表示有机模版剂,且a=0-0.4,X=0-0.4,y=0.35-0.5,且Z=0.25-0.5,且特征在于表1的衍射图,且M可以是Si、Ga、Ge、Co、Ni、Zn、Fe、V、Ti及其组合。(*该技术在2019年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
ECR-40大孔铝磷酸盐的合成和组合物本专利技术的
本专利技术涉及一种新物质结晶微孔金属铝磷酸盐分子筛、其制备方法及其作为吸附剂和催化剂的应用。该物质标识为ECR-40且以水热方式由包含磷、铝、有机模版剂和金属(优选硅)的反应性源和水的凝胶制成。本专利技术的背景沸石是具有微孔三维骨架结构的结晶铝硅酸盐分子筛。一般来说,结晶沸石由角共享的AlO2和SiO2四面体组成且特征在于具有均匀尺寸的孔开口、具有显著的离子交换容量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会明显替代构成永久晶体结构的任何原子。沸石可在无水基础上由以下的经验结构式表示:                 M2/nO∶Al2O3∶XSiO2其中M是具有化合价n的阳离子,X一般等于或大于2。在天然生成的沸石中,M可以是Li、Na、Ca、K、Mg和Ba。M阳离子松弛键接到结构上且往往通过常规的离子交换技术完全或部分被其它阳离子替代。目前已知100种以上的天然生成和合成的沸石种类。人们注意到,尽管大多数商业专利将这些磷酸盐组合物称作“分子筛”而非沸石,但科学分类将它们归属于“沸石”(Barrer,纯粹和应用化学,51卷,1091(1979);Coombs等人,Canad.Mineral,35卷,1571(1997))。其它称作沸石或分子筛且具有沸石的离子交换和/或吸附特性的结晶微孔组合物是已知的。这些物质包括铝磷酸盐和取代铝磷酸盐,例如公开于美国专利4310440和4440871。美国专利4440871公开了一类氧化硅铝磷酸盐,它被标识为首字母缩拼词SAPO且具有不同的由其X-射线衍射图确定的结构。这些结构由AlPO、SAPO、MEAPO等之后的数字来标识。(Flanigen等人,Proc.7th国际沸石会议,p.103(1986))-->且可包括Si、Be、Mg、Ge、Zn、Fe、Co、Ni等对Al和P的取代。本专利技术是首先合成具有表1所示特征X-射线衍射图的磷酸盐(AlPO/SAPO等)。本专利技术的综述本专利技术是一种大孔铝磷酸盐或取代铝磷酸盐,包括以下组合物:                aR:(MxAlyPz)O2其中R表示有机模版剂,且a=0-0.4,X=0-0.4,y=0.35-0.5,且Z=0.25-0.5,且特征在于表1的衍射图,且M可以是Si、Ga、Ge、Co、Ni、Zn、Fe、V、Ti及其组合。优选实施方案的描述ECR-40在较简单的甲基三乙醇铵或二(二羟乙基)二甲基铵模板的存在下制成。不同于许多的这类取代磷酸盐,如八面沸石形式(AlPO/SAPO-37),ECR-40具有高热稳定性(和在某些蒸汽下的稳定性)和对大分子(包括均三苯(misitylene))的吸附能力,可用于除加氢异构化和芳族化外的FCC和加氢裂化,其中在最后一种情况下,AlPO形式提供了用于金属催化的非酸性指数。SAPO形式能够直接合成制备低酸度催化剂而无需在合成后进行处理,这在由铝硅酸盐生产低酸度催化剂时通常是必需的。ECR-40的X-射线衍射图非常类似于以前报道的铝硅酸盐沸石ZSM-18(美国专利3950496;科学,247卷,1319页(1990))且可以是MEI结构类型的一种新组合物(沸石结构类型图集,Elsevier Press(1996),第4版)。但ECR-40最好根据斜方晶而不是ZSM-18的特征六角单元晶胞来标引。低酸度沸石在加氢裂化和加氢异构化之类的工艺中是需要的。大多数铝硅酸盐沸石,如FAU和β型需要进行合成后改性,将它们的酸度降至可接受值。在SAPO的情况下,酸度可通过包括在AlPO结构中的硅石掺杂剂的量来密切控制。遗憾的是,大多数大孔AlPO和SAPO具有普通的热和水热稳定性。ECR-40不具有任何这些问题在于它能够经受630℃下的模版剂烧失而不会降低结晶度,且能够在600℃的水饱和气-->流下经受几个小时而不会损失结晶度或吸附能力,由己烷、DBM(二甲基丁烷)、邻二甲苯和均三苯来度量。因此,本专利技术包括大孔铝磷酸盐或取代铝磷酸盐,包括:                 aR:(MxAlyPz)O2其中R表示有机模版剂,且M=0-0.4,X=0-0.4,y=0.35-0.5,且Z=0.25-0.5,且特征在于图1的衍射图,该图具有表1所示的基本X-射线衍射线(Cu Kα)。此外,本专利技术包括一种制备铝磷酸盐或取代铝磷酸盐的方法,包括,形成SiO2、Al2O3和P2O5以及有机模版剂的反应混合物,所述反应混合物的组成以摩尔氧化物比率表示为1.5-3.0ROH∶Al2O3∶0.7-1.25P2O5∶0-0.4MOx∶40-80H2O,其中R是模版剂,且M=Si、Ga、Ge、Co、Ni、Zn、Fe、Ti、V及其组合。所述模版优选为甲基三乙醇铵或二(2-羟乙基)二甲基铵。所述ECR-40具有特征X-射线衍射图,对于Cu Kα辐射的其基本线在表1中给出。线强度参考最强线,这时第一线在约11.35埃2θ处。随着特定的组成(P/Al/M比率)和特定模版及其在结构中的加入量(插入物)而发生较小变化。这时,强度使用最强线=100,各强度括弧如下:-->非常、非常强(vvs)=100-70非常强(vs)       =70-50强(s)            =50-30中等(m)          =30-10弱(w)            =<10表1    晶面间距    线强度    11.35±0.20    vvs.    6.57±0.12    m.    5.08±0.10    w.    4.64±0.10    mw.    4.30±0.08    m.    4.15±0.08    vs.    4.02±0.08    w.    3.79±0.06    s.    3.35±0.06    w.    3.28±0.06    m.    3.09±0.06    m.    2.935±0.03    mw.    2.480±0.03    mw.    1.895±0.03    w.-->优选实施方案的描述如上所述,本专利技术是一种取代铝磷酸盐组合物及其制备方法。实施例实施例1为了制备以下结构式的反应物组合物:        2ROH∶O.2 SiO2∶0.95 Al2O3∶0.95 P2O5∶50 H2O其中R为模版,将12.9克Catapal A矾土与120.8克25%重量二(2-羟乙基)二甲基氢氧化铵水溶液(RSA Inc.)在搅拌器中混合10分钟,然后加入3克DuPont Ludox AS-40胶态硅石,随后是24.8克磷酸(85%)。持续搅拌10分钟。随后将52克等分试样度量到125毫升Parr Teflon衬底高压釜中并在162℃下反应。样品反应57天。将产物稀释,匀化并离心处理,倾析,洗涤并再次离心处理。固体产物是一种具有特性X-射线衍射花样的单相,其基本线在表1中给出且标引为具有尺寸a=16.06埃,b=11.34埃且c=6.57埃的斜方晶单元晶胞,非常类似于铝硅酸盐组合物ZSM-18。在该制备工艺中,产物是具有棱柱(prizmatic)晶体的形式,其尺寸为0.1μm×1μm本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大孔铝磷酸盐或取代铝磷酸盐,包括以下组成:aR∶(M↓[x]Al↓[y]P↓[z])O↓[2]其中R表示有机模版剂,且a=0-0.4,X=0-0.4,y=0.35-0.5,且Z=0.25-0.5,且特征在于表1的衍射图,且M可以 是Si、Ga、Ge、Co、Ni、Zn、Fe、V、Ti及其组合。

【技术特征摘要】
US 1998-10-9 09/169,6531.一种大孔铝磷酸盐或取代铝磷酸盐,包括以下组成:              aR:(MxAlyPz)O2其中R表示有机模版剂,且a=0-0.4,X=0-0.4,y=0.35-0.5,且Z=0.25-0.5,且特征在于表1的衍射图,且M可以是Si、Ga、Ge、Co、Ni、Zn、Fe、V、Ti及其组合。2.根据权利要求1的组合物,其中R为甲基三乙醇铵。3.根据权利要求1的组合物,其中R为三季铵阳离子。4.根据权利要求1的组合物,其中R为二(2-羟乙基)二甲基铵阳离...

【专利技术属性】
技术研发人员:DEW瓦格罕
申请(专利权)人:埃克森研究工程公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1
相关领域技术