分子筛SSZ-104，其合成及用途制造技术

本发明专利技术公开了一种名为SSZ‑104新结晶分子筛，其在包含N‑环己基甲基‑N‑乙基吡咯烷鎓阳离子的结构导向剂存在下合成，以及其作为吸附剂和催化剂的用途。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分子筛SSZ-104，其合成及用途
本公开涉及名为SSZ-104的新结晶分子筛、其合成及其作为吸附剂和作为催化剂的用途。背景由于其独特的筛分特性以及它们的催化性能，结晶分子筛和沸石在诸如烃转化、气体干燥和分离的应用中非常有用。虽然已发现许多不同的结晶分子筛，但对用于气体分离和干燥、烃和化学转化以及其他用途的新的具有期望性能的分子筛有着持续的需求。新分子筛可能含有新型内孔结构，在这些工艺中提供更高的选择性。根据本专利技术，现已使用N-环己基甲基-N-乙基吡咯烷鎓阳离子作为结构导向剂合成了一种名为SSZ-104并具有独特的X射线衍射图的新分子筛结构。专利技术概述本公开涉及具有独特性质的新族结晶分子筛，在本文中被称为“分子筛SSZ-104”或简称为“SSZ-104”。在一个方面，提供了一种结晶分子筛，所述结晶分子筛在其煅烧后形式下具有包括至少下表2中列出的峰的X射线衍射图。所述分子筛在其煅烧后形式下具有包含以下摩尔关系的化学组成：(x)X2O3:TO2其中0.01≤x≤0.2；X是三价元素(例如B、Al、Ga和Fe中的一种或多种，尤其是Al)；且T是四价元素(例如，Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种，尤其是Si)。在一个方面，提供了一种分子筛，所述分子筛在其合成后原样形式下具有包括至少下表3中列出的峰的X射线衍射图。所述分子筛在其合成后原样且无水形式下具有包含以下摩尔关系的化学组成：(m)M:(q)Q:(x)X2O3:TO2其中0<m≤0.1；0<q≤0.1；0.01≤x≤0.2；M是第1族或第2族金属；Q包含N-环己基甲基-N-乙基吡咯烷鎓阳离子；X是三价元素(例如B、Al、Ga和Fe中的一种或多种，尤其是Al)；且T是四价元素(例如，Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种，尤其是Si)。在一个方面，提供了制备本文公开的分子筛的方法，所述方法包括：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有：(1)四价元素氧化物源；(2)三价元素氧化物源；(3)第1族或第2族金属源；(4)氢氧根离子；(5)包含N-环己基甲基-N-乙基吡咯烷鎓阳离子的结构导向剂；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成所述分子筛晶体的结晶条件。在一个方面，提供了一种用于将包括有机化合物的原料转化成转化产物的方法，所述方法包括使原料与催化剂在有机化合物转化条件下接触的步骤，所述催化剂包含本文所述分子筛的活性形式。在一个方面，提供了用于催化还原氮氧化物(NOx)的方法，所述方法包括使含有NOx的气流与催化剂接触，所述催化剂包含本文所述的活性形式的分子筛。附图简介图1(a)、1(b)、1(c)是不同放大倍数的实施例1的合成后原样的分子筛的扫描电子显微照片(SEM)图像。图2是示意基于温度的铜交换的纯分子筛载体SSZ-104的NOx转化率的图。详细说明介绍本文描述了一种名为SSZ-104的新型结晶分子筛，其在包含N-环己基甲基-N-乙基吡咯烷鎓阳离子的结构导向剂存在下合成，以及其作为吸附剂和催化剂的用途。反应混合物通常，分子筛SSZ-104通过以下方法制备：(a)制备反应混合物，所述反应混合物含有：(1)四价元素(T)氧化物源；(2)三价元素(X)氧化物源；(3)第1族或第2族金属源(M)；(4)氢氧根离子；(5)包含N-环己基甲基-N-乙基吡咯烷鎓阳离子的结构导向剂(Q)；和(6)水；以及(b)使所述反应混合物经受足以形成所述分子筛晶体的结晶条件。以摩尔比计，形成分子筛的反应混合物的组成见下表1：表1宽泛的典型的TO2/X2O3≥1015至100M/TO20.05至1.000.20至0.80Q/TO20.05至0.500.05至0.30OH/TO20.10至1.000.20至0.80H2O/TO215至6015至40其中组成变量T、X、M和Q如上所述。四价元素T可以是硅(Si)、锗(Ge)、锡(Sn)和钛(Ti)中的一种或多种。四价元素T的合适来源取决于所选的元素T。在四价元素T是Si的情况下，可用于氧化硅的源包括热解法二氧化硅、胶体二氧化硅、沉淀二氧化硅、碱金属硅酸盐和原硅酸四烷基酯。三价元素X可以是硼(B)、铝(Al)、镓(Ga)和铁(Fe)中的一种或多种。三价元素X的合适来源取决于所选的元素X。在三价元素X是Al的情况下，可用于氧化铝的来源包括水合氧化铝和水溶性铝盐(例如硝酸铝)。合适的第1族或第2族金属(M)的来源包括金属氧化物、金属氢氧化物、金属氯化物、金属氟化物、金属硫酸盐、金属硝酸盐、金属铝酸盐及其组合。结构导向剂(Q)包含具有以下结构(1)的N-环己基甲基-N-乙基吡咯烷鎓阳离子：合适的Q源是相关季铵化合物的氢氧化物和/或盐。反应混合物还可以包括分子筛材料的晶种，例如来自先前合成的SSZ-104，理想的量为以反应混合物重量计0.01至10,000ppm(例如，以重量计100至5000ppm)。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来源供应。而且，两种或更多种反应组分可以由一种来源提供。反应混合物可以分批或连续制备。本文描述的分子筛的晶体尺寸、形态和结晶时间可以随着反应混合物的性质和结晶条件而变化。结晶和合成后处理本文公开的分子筛的结晶可以在静态、翻转或搅拌条件下在合适的反应器容器中进行，例如聚丙烯罐或特氟隆衬里或不锈钢高压釜，在125°到200℃温度下保持足以在所用温度下发生结晶的时间(例如1天至21天)。反应混合物通常在自生压力下反应，或任选地在诸如氮气的气体存在下反应。一旦形成分子筛晶体，通过标准机械分离技术如离心或过滤将反应混合物与固体产物分离。将晶体水洗，然后干燥以获得合成的分子筛晶体。干燥步骤通常在低于200℃的温度下进行。作为结晶过程的结果，回收的结晶分子筛产物在其孔结构内含有至少一部分在合成中使用的结构导向剂。通常在使用前通过煅烧将结构导向剂至少部分地从分子筛中除去。煅烧主要包括在含氧气体存在下，任选地在蒸汽存在下，将包含结构导向剂的分子筛在200℃至800℃的温度下加热。结构导向剂也可以通过美国专利No.6,960,327中描述的光解技术除去。根据所需的程度和取决于分子筛的TO2/X2O3摩尔比，可以根据本领域公知的技术通过与其它阳离子的离子交换来取代合成后原样或煅烧后的分子筛中的任何阳离子。合适的取代阳离子包括金属离子、氢离子、氢前体，例如铵离子及其混合物。示例性的取代阳离子是用于某些有机转化反应的定制催化活性或用于转化至少一种包含至少一个氮-氧键的化合物的那些。这些包括氢、稀土金属和元素周期表第2至15族的金属。分子筛的表征新型分子筛结构SSZ-104的特征在于X射线衍射(XRD)图，所述X射线衍射图在所述分子筛的煅烧后形式下，包括至少在下表2中列出的峰，在所述分子筛的合成后原样形式下，包含至少在下表3中列出的峰。表2煅烧后的SSZ-104的特征峰2-θ(a)d-间距，(纳米)相对强度(b)7.511.176S9.630.918W12.510.707W12.960.682S15.110.586W16.260.545W17.870.496VS19.900.459S20.790.427VS21.730.409S22.180.401W22.570.本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结晶分子筛，在其煅烧后形式下，具有包括在下表中的峰的X射线衍射图：

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.05.20 US 15/160,4661.一种结晶分子筛，在其煅烧后形式下，具有包括在下表中的峰的X射线衍射图：2-θd-间距，(纳米)相对强度7.51±0.201.176S9.63±0.200.918W12.51±0.200.707W12.96±0.200.682S15.11±0.200.586W16.26±0.200.545W17.87±0.200.496VS19.90±0.200.459S20.79±0.200.427VS21.73±0.200.409S22.18±0.200.401W22.57±0.200.394W26.09±0.200.341S28.17±0.200.317M30.27±0.200.295M30.87±0.200.289S31.75±0.200.282W33.57±0.200.267W34.72±0.200.258W。2.根据权利要求1所述的分子筛，具有包含以下摩尔关系的化学组成：(x)X2O3:TO2其中0.01≤x≤0.2；X是三价元素；且T是四价元素。3.根据权利要求2所述的分子筛，其中，三价元素X包括B、Al、Ga和Fe中的一种或多种；且四价元素T包括Si、Ge、Sn和Ti中的一种或多种。4.根据权利要求2所述的分子筛，其中，三价元素X包含Al并且四价元素T包含Si。5.一种结晶分子筛，在其合成后原样形式下，具有包括在下表中的峰的X射线衍射图：2-θd-间距，(纳米)相对强度7.51±0.201.177S9.70±0.200.911W12.48±0.200.709W12.97±0.200.682S15.14±0.200.585W16.22±0.200.546W17.74±0.200.500VS19.88±0.200.446S20.80±0.200.427VS21.66±0.200.410S22.01±0.200.404W22.54±0.200.394W26.08±0.200.341S28.18±0.200.316M30.21±0.200.296M30.92±0.200.289S33.42±0.200.268W34.72±0...

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