分子筛SSZ-101制造技术

本发明专利技术公开了一种称为SSZ‑101的新型结晶分子筛。SSZ‑101使用N‑环己基甲基‑N‑乙基哌啶阳离子作为结构导向剂合成。

Molecular sieve SSZ 101

The invention discloses a novel crystalline molecular sieve called SSZ 101. SSZ 101 N cyclohexylmethyl N ethyl piperidine cations as structure directing agent synthesis.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分子筛SSZ-101
本专利技术涉及一种新的结晶分子筛SSZ-101及其制备方法和用途。
技术介绍
过去已经证明天然和合成的分子筛材料可用作吸附剂并具有用于各种类型的烃转化反应的催化性能。某些分子筛，例如沸石、铝磷酸盐和中孔材料，是通过X射线衍射(XRD)测定的具有确定结晶结构的有序多孔结晶材料。在结晶分子筛材料内，存在大量的腔，其可以通过多个通道或孔互连。这些空腔和孔在特定分子筛材料内的尺寸均匀。因为这些孔的尺寸使得能够接受某些尺寸的吸附分子，同时排除较大尺寸的分子，因此被称为“分子筛”。并被用于各种工业过程中。虽然已经发现了许多不同的结晶分子筛，但是仍然需要具有用于气体分离和干燥、烃转化反应和其它应用的期望性质的新型分子筛。新的分子筛可以包含新的内孔结构，在上述方法中表现出更强的选择性。概述本专利技术涉及一种具有独特性质的分子筛的新族，本文称为“分子筛SSZ-101”或简称为“SSZ-101”。一方面，本专利技术提供一种分子筛，其具有(1)至少一种四价元素的一种氧化物与(2)任选地，选自三价元素、五价元素以及它们的混合物的氧化物的一种或多种氧化物的至少为5的摩尔比并且在其合成原样的形式中具有表5的X射线衍射线。应当注意，短语“至少为5的摩尔比”包括不存在氧化物(2)的情况，即氧化物(1)与氧化物(2)的摩尔比为无穷大。在这种情况下，分子筛基本上全部由一种或多种四价元素的氧化物组成。另一方面，本专利技术提供了一种制备结晶分子筛的方法，通过在结晶条件下将(1)至少一种四价元素的氧化物的至少一种来源；(2)任选地，选自三价元素、五价元素及其混合物的氧化物的一种或多种氧化物的一种或多种氧化物源；(3)选自周期表1和2族的元素的至少一种源；(4)氢氧根离子；和(5)N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子进行接触。在另外又一方面，提供了通过下列步骤制备结晶分子筛的方法，所述结晶分子筛以其合成原样形式具有表5的X射线衍射线：(a)制备反应混合物，其包含(1)至少一种四价元素的氧化物至少一种源；(2)任选地，选自三价元素、五价元素及其混合物的氧化物的一种或多种氧化物的一种或多种氧化物源；(3)选自周期表1和2族的元素的至少一种源；(4)氢氧根离子；(5)N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子；和(6)水；以及(b)使反应混合物经受足以形成所述分子筛的晶体的结晶条件。本专利技术还提供了一种称为SSZ-101的新型分子筛，其具有合成原样以及无水状态,以摩尔比计的如下组成:宽范围典型范围TO2/X2Ob≥55-50Q/TO20.02-0.100.02-0.10M/TO20.02-0.150.02-0.15其中：(1)T选自周期表4-14族的四价元素及其混合物；(2)X选自周期表3-13族的三价和五价元素及其混合物；(3)化学计量变量b等于组成变量X的价态(例如当X是三价时，b＝3；当X是五价时，b＝5)；(4)Q是N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子；(5)M选自周期表1和2族的元素。附图简要说明图1是实施例2中制备的合成原样的分子筛的X射线粉末衍射(XRD)图。图2是实施例3中制备的煅烧的分子筛的粉末XRD图。专利技术详述引言除非另有说明，以下术语将在整个说明书中使用并具有以下含义。术语“分子筛”包括(a)中间体和(b)最终或目标分子筛，其通过(1)直接合成或(2)结晶后处理(二次合成)制备。二次合成技术是通过杂原子晶格取代或其他技术由中间材料合成目标材料。本文所使用的周期表族的编号方案来自于Chem.Eng.News,63(5),27(1985年)。在制备SSZ-101时，N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子被用作结构导向剂(“SDA”)，也称为结晶模板。用于制备SSZ-101的SDA结构如下(1)：N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子SDA阳离子通常与阴离子缔合，所述阴离子可以是对分子筛SSZ-101的形成无害的任何阴离子。代表性的阴离子包括周期表17族的元素(例如氟根、氯根、溴根和碘根)、氢氧根、硫酸根、四氟硼酸根、乙酸根、羧酸根等。反应混合物通常，分子筛SSZ-101通过以下步骤制备：(a)制备反应混合物，其包含(1)至少一种四价元素的氧化物的至少一种源；(2)任选地，选自三价元素、五价元素及其混合物的氧化物的一种或多种氧化物的一种或多种氧化物源；(3)选自周期表1和2族的元素的至少一种源；(4)氢氧根离子；(5)N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子；和(6)水；以及(b)使反应混合物经受足以形成所述分子筛的晶体的结晶条件。形成分子筛的反应混合物组成,以摩尔比计,如表1所示：表1组成宽范围典型范围TO2/X2Ob≥55-50M/TO20.05-1.00.20-0.80Q/TO20.05-0.500.05-0.25OH/TO20.10-1.00.20-0.80H2O/TO215-10025-60其中组成变量T，X，M和Q以及化学计量变量b的含义如上文所述。在一个子实施方案中，形成SSZ-101的反应混合物的组成，以摩尔比计，如表2所示：表2反应物宽范围典型范围SiO2/Al2O3≥55-50M/SiO20.05-1.00.20-0.80Q/SiO20.05-0.500.05-0.25OH/SiO20.10-1.00.20-0.80H2O/SiO215-10025-60其中组成变量M和Q和化学计量变量b的含义如上文所述。如上所述，对于本文所述的每个实施方案，T选自周期表4-14族的四价元素。在一个子实施方案中，T选自硅(Si)、锗(Ge)、钛(Ti)及其混合物。在另一个子实施方案中，T选自Si、Ge及其混合物。在一个子实施方案中，T是Si。组成变量T选择的元素来源包括它的氧化物、氢氧化物、乙酸盐、草酸盐、铵盐和硫酸盐。在一个子实施方案中，组成变量T选择的元素来源是它的氧化物。当T是Si时，硅源包括热解二氧化硅、沉淀硅酸盐、二氧化硅水凝胶、硅酸、胶体二氧化硅、原硅酸四烷基酯(例如原硅酸四乙酯)和二氧化硅氢氧化物。锗源包括氧化锗和乙氧基锗。对于本文所述的每个实施方案，X选自周期表3-13族的三价和五价元素。在一个子实施方案中，X选自硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)、铟(In)、铁(Fe)及其混合物。在另一个子实施方案中，X选自B、Al、Ga、In及其混合物。在一个子实施方案中，X是Al。组成变量X选择的元素来源包括它的氧化物、氢氧化物、乙酸盐、草酸盐、铵盐和硫酸盐。当X是Al时，铝源包括铝酸盐、氧化铝和铝化合物例如AlCl3，Al2(SO4)3，Al(OH)3、高岭土和其它沸石。氧化铝源的实例是Y型沸石。硼、镓、铟、钛和铁能以与它们的铝和硅对应物的形式加入。如上所述，对于本文所述的每个实施方案，可以使用选自周期表的1族和2族的元素(在本文中称为M)的至少一种源形成反应混合物。在一个子实施方案中，使用周期表1族的元素源形成反应混合物。在另一个子实施方案中，使用钠(Na)源形成反应混合物。任何对结晶过程无害的含M的化合物是合适的。这种1族和2族元素的来源包括其氧化物、氢氧化物、硝酸盐、硫酸盐、卤化物、草酸盐、柠檬酸盐和乙酸盐。对于本文所述的每个实施方案，分子筛反应混合物可以由多于一种源提供。此外，两个或多个反应组分可以由一种源提供本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分子筛，其具有(1)至少一种四价元素的至少一种氧化物与(2)选自三价元素、五价元素及其混合物的一种或多种氧化物的至少为5的摩尔比和在其合成原样形式中具有基本上如下表所示的X射线衍射图：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.09 US 14/480,8181.一种分子筛，其具有(1)至少一种四价元素的至少一种氧化物与(2)选自三价元素、五价元素及其混合物的一种或多种氧化物的至少为5的摩尔比和在其合成原样形式中具有基本上如下表所示的X射线衍射图：2.根据权利要求1所述的分子筛，其中所述分子筛在合成原样并在无水状态时具有如下摩尔比的组成：其中：(1)T选自周期表4-14族的四价元素及其混合物；(2)X选自周期表3-13族的三价和五价元素及其混合物；(3)b等于X的价态；(4)Q是N-环己基甲基-N-乙基哌啶鎓阳离子；(5)M选自周期表1和2族的元素。3.根据权利要求2所述的分子筛，其中T选自Si、Ge及其混合物。4.根据权利要求3所述的分子筛，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：T·M·达维斯，J·史密德特，D·谢，
申请(专利权)人：雪佛龙美国公司，
类型：发明
国别省市：美国,US