沸石制造技术

技术编号:1416525 阅读:758 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种称为NU-85的沸石,是EU-1沸石和NU-87沸石的共生长体,该沸石在各种烃转化反应(包括异构化和烷基化反应)中是种有用的催化剂。(*该技术在2011年保护过期,可自由使用*)

【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种称为NU-85的新的结晶体硅铝酸盐沸石,其制造方法及将其用作催化剂的方法。通常,结晶体沸石的实际结构是不知道的,因此,这些材料一般是以它们的X射线粉末衍射图、摩尔组成以及吸附性能和催化性能来标识其特征。但是,象电子衍射、透射电子显微技术以及变幻角(magic-angle)自旋核磁共振光谱学这样一些技术可以用来提供有关某些结构特征的附加信息资料,这些特征用其它方法是观察不到的。即使已经知道了基本的框架结构,为了区分二种材料也还需要附加的信息。例如,X沸石和Y沸石具有相同的基本拓扑结构,但其结构框架中二氧化硅和氧化铝的比例不同,又如,具有大孔隙的丝光沸石和具有小孔隙的丝光沸石。这些材料具有相同的X射线粉末衍射图案,但它们的分子筛性能是不同的,大孔隙材料的吸附性能与已知的框架拓扑结构是一致的。这些差别归因于下述事实:在小孔隙材料通道中有一些结构堵塞物,据报道,利用电子衍射可以观察到这些结构堵塞物。另外,还有一些材料,它们是二种具有不同拓扑结构的沸石的共生长体。这类材料不是简单的混合物,在这些材料中,二种沸石的嵌晶带存在于各自的晶体中。这些共生长体是一些新的材料,因为它们所具有的性能可以使它们区别于各“母体”沸石。在美国专利-->4086186和4229424中分别描述了以毛沸石/菱钾沸石和以ZSM-5/ZSM-11为基础的共生长体。这些共生长体可以采用电子衍射和/或透射电子显微技术来标识其特征,不过,也有这种可能性,即共生体具有与母体沸石不同的、独特的X射线粉末衍射图案。例如,美国专利4086186中描述了一种新的硅铝酸盐材料,称为ZSM-34,它是毛沸石-菱钾沸石的共生体,其X射线粉末衍射图案不同于毛沸石或菱钾沸石。另外一个例子是T沸石,它是美国专利2950952的主题。在“Zeolite  Molecular  Sieves”(D·W·Break,由J·Wiley  &  Sons出版,1974,第81页)一书中将其描述为菱钾沸石与毛沸石的“无序共生体”。如同ZSM-34沸石一样,这种材料的X射线粉末衍射不同于其母体沸石的X射线粉末衍射。现已发现,可以制备出EU-1沸石(见欧洲专利NO.42226)与NU-87沸石(见欧洲专利说明书NO.377291)的共生体。引证欧洲专利EP-B-42226和EP-A-377291的内容仅供参考。不过,为了方便起见,下面给出EU-1沸石和EU-87沸石的简要定义。EU-1沸石具有由下式表示的摩尔组成:0.5-1.5R2O:y2O3:至少10XO2:0-100H2O式中,R是一个一价的阳离子或1/n个n价的阳离子;X是硅和/或锗;y是铝、铁、镓或硼中的一种或多种;当R是H时,H2O是除了各文存在的水之外的结晶水;在其业经“制备”的形式中,X射线衍射图案包含有表A中给出的线条。表A-->“业经制备的”EU-1沸石d(A°)  相对强度11.03  非常强10.10  强9.72  弱6.84  弱5.86  非常弱4.66  非常强4.31  非常强4.00  非常强3.82  强3.71  强3.44  中等3.38  中等3.26  强3.16  非常弱3.11  非常弱2.96  非常弱2.71  非常弱2.55  弱2.48  非常弱2.42  非常弱2.33  非常弱2.30  非常弱-->2.13  非常弱NU-87沸石所具有的摩尔组成用下式表达:100XO2:等于或少于10y2O3:等于或少于20R2/nO,其中R是一个或多个n价阳离子,X是硅和/或锗,y是一个或多个下组中的物质:铝、铁、镓、硼、钛、钒、锆、钼、砷、锑、铬和锰,且在其“作为被制备的”形式中,X射线衍射面包括表B给出的各线条。表B“作为制备的”沸石NU-8712.52+/-0.15  w(弱)11.06+/-0.15  S(强)10.50+/-0.15  m(中等)8.31+/-0.15  w6.81+/-0.12  w4.62+/-0.10  m-s(中等-强)(a)4.39(sh)+/-0.10  m-s4.31+/-0.10  VS(非常强)4.16+/-0.10  m3.98+/-0.08  s-vs(b)3.92(sh)+/-0.08  s3.83+/-0.08  w-m3.70+/-0.07  m-s3.61+/-0.07  w3.41+/-0.07  m-s(c)3.37(sh)+/-0.07  m-->3.26+/-0.06  s-vs3.15+/-0.06  w3.08+/-0.06  w2.89+/-0.05  w-m2.52+/-0.04  w-m(sh)表示该峰以肩凸形式发生在较强的峰上,(a)发生在峰(大约4.31A°)的低角度一侧(b)发生在峰(大约3.98A°)的高角度一侧(c)发生在峰(大约3.41A°)的高角度一侧(d)基于一种相对强度标度,其中,X射线图中最强的线条设定为100:弱是小于20中等是介于20和40之间强是大于40而小于60很强是大于60如EP-B-42226中所述,EU-1沸石最好是由含下述成分的反应混合物来制备:SiO2-Al2O3-Na2O-Q-H2O式中Q是多亚甲基α,ω-二铵阳离子,最好是六甲替己二胺阳离子-己烷-1,6-双(三甲铵)离子,即[(CH3)3N(CH2)6N(CH3)3]2+通常,使这一混合物在85-250℃之间的温度下进行反应。-->据EP-A-377291中所述,NU-87沸石最好是由含下述成分的反应混合物来制备:SiO2-Al2O3-Na2O-Q-H2O式中Q最好是[(CH3)3N(CH2)10N(CH3)3]2+通常,使该混合物在85-250℃之间的温度下进行反应。出人意料的是,我们发现,反应混合物的成分与温度的某些组合产生了一种新的有用的材料,这种材料称为NU-85沸石,我们已鉴定出它是EU-1沸石和NU-87沸石的共生体。根据本专利技术,NU-85沸石是由含有一些离散晶带的晶体组成,这些离散晶带的结构分别地是EU-1沸石和NU-87沸石的结构的特征,上述晶带之间显示出基本上呈晶格的连续性。另一方面,本专利技术提供了一种沸石称为NU-85沸石,其成分由下式表示(以无水物为基准、用氧化物的摩尔比表示):100XO2:小于或等于10y2O3:小于或等于20R2/nO式中,R是一个或多个n价的阳离子,X是硅和/或锗,y是铝、铁、镓、硼、钛、钒、锆、钼、砷、锑、铬和锰中的一种或多种,这种沸石以其业经制备的形式存在时具有某种点陈图象,当被定向以显示EU-1沸石的20.2+/-0.2A°条纹时该点陈图象呈现出共生长体的12.5+/-0.2A°条纹以及上述20.2+/-0.2A°条纹,和/或包含有表1中所示X射线衍射图的线条。本专利技术还提供了以其氢形式存在的NU-85沸石,它是按本文中所述通过煅烧和/或离子交换制备而成。我们所说的“NU-85沸石”指的是一类材料,其成分可以看作是-->各种不同比例的二种母体沸石即EU-1和NU-87。其结果是,不同的NU-85沸石的样品的X射线粉末衍射图中的线条可能具有不同的强度。虽然没有得到理本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种称作NU-85的沸石,由含有离散晶带的晶体构成,晶带的结构分别具有EU-1沸石和NU-87沸石的结构特性,所说的晶带间基本上呈现晶格连续性。

【技术特征摘要】
GB 1990-6-21 9013859.51、一种称作NU-85的沸石,由含有离散晶带的晶体构成,晶带的结构分别具有EU-1沸石和NU-87沸石的结构特性,所说的晶带间基本上呈现晶格连续性。2、一种称作NU-85的沸石,其成分以氧化物摩尔比的形式由下式表示(根据无水的情况):100XO2:少于或等于10Y2O3:少于或等于20R2/nO,式中R是一个或多个n价阳离子,X是硅和/或锗,Y是:铝、铁、镓、硼、钛、钒、锆、钼、砷、锑、铬和锰中的一种或多种,并且在其作为已制备的形式中具有这样的晶格图,即当对其定向显示EU-1沸石的20+/-0.2A°条纹时它展现共生长的12.5+/-0.2A°条纹及所说的20+/-0.2A°条纹和/或包括表1中所示X射线衍射图的线条。3、权利要求1中所述的作为制备的沸石,其成分以氧化物摩尔比形式由下式表示(根据无水的情况):100XO2:少于或等于10Y2O3:少于或等于10Q:少于或等于10M2O,式中Q是多亚甲基α,ω-二胺阳离子,其分子式为[R1R2R3)N(CH2)mN(R4R5R6)]2+,这里的R1,R2,R3,R4,R5和R6彼此独立地是C1-C3烷基m是6或7,M是碱金属和/或铵。4、权利要求2中所述的沸石,其中,是以它的氢形式,铵形式或含金属的形式。5、权利要求2或3所述的沸石,其中X是硅而Y是铝。6、一种制备权利要求2所限定的NU-85沸石的工艺,包括在不高于190℃温度下使一种含水混合物进行反应,该混合物含有:(1)至少一种氧化物XO2源,X是硅和/或锗;(2)至少一种含氮有机阳离子Q,Q是一种多亚甲基α,ω-二胺阳离子,其分子式为[R1R2R3)N(CH2)mN(R4R5R6)]2+或其前体,这里的R1,R2,R3,R4,R5和R6彼此独立地是C1-C3烷基,m是6或7;(3)至少一种氧化物Y2O3源,Y是铝、铁、镓、硼、钛、钒、锆、钼、砷、锑、铬和锰中的一种或多种;(4)以及可选择加入的单价阳离子源;该混合物具有的摩尔组成为:XO2/Y2O3的范围是20-40(R1/n)OH\...

【专利技术属性】
技术研发人员:JL卡希MD香农IJS莱克
申请(专利权)人:帝国化学工业公司
类型:发明
国别省市:GB[英国]

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