新的结晶微孔材料ITQ-40制造技术

ITQ-40（INSTITUTO?DEnumber?40）是一种具有由能够桥联四面体原子的原子连接的四面体原子骨架的新的结晶微孔材料，所述四面体原子骨架通过它的骨架中的四面体配位原子之间的相互连接来限定。ITQ-40可以在具有有机结构导向剂的硅酸盐组合物中制备。它具有独特的X-射线衍射图，所述衍射图将它鉴别为新材料。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】新的结晶微孔材料ITQ-40
技术介绍
微孔材料，包括沸石和硅铝磷酸盐，在石油工业中被广泛用作吸收剂、催化剂和催化剂载体。它们的结晶结构由四面体原子的三维骨架组成，所述骨架含有尺寸与大多数烃类似(<20A)的均匀的孔口、通道和内部笼。骨架的组成可以使得它们是阴离子型的，这需要存在非骨架阳离子来平衡负电荷。这些非骨架阳离子例如碱金属阳离子或碱土金属阳离子是可交换的，并且如果转化成质子形式，则赋予所述材料具有催化活性的布忍司特酸位点。酸性和受限的孔口组合在一起赋予了这些材料不能用其它材料获得的催化性能，因为其它材料在许多反应中具有排除或限制某些产物、反应物和/或过渡态的能力。非反应性材料例如纯二氧化硅和磷酸铝骨架也是有用的，并可用在反应性分子例如烯烃的吸收和分离过程中。表现出沸石的离子交换和/或吸附特性的被称为分子筛的结晶微孔组合物家族 是通过首字母缩写AlPO来识别的铝磷酸盐和如公开在美国专利4，310，440和4，440，871中的取代的铝磷酸盐。美国专利4，440，871公开了通过首字母缩写SAPO来识别的一类二氧化硅铝磷酸盐，所述二氧化硅铝磷酸盐由它们的X-射线衍射图鉴定为具有不同的结构。所述结构通过A1P0、SAPO>MeAPO (Me=金属)等之后的数值来鉴定(Flanigen等人,Proc. 7thInt. Zeolite Conf.，103 页(1986))，并且可包括 Al 和 P 被 B、Si、Be、Mg、Ge、Zn、Fe、Co、Ni等取代。ExxonMobil等在许多商业应用中广泛使用各种微孔材料,例如八面沸石、丝光沸石、和ZSM-5。这些应用包括重整、裂化、加氢裂化、烷基化、低聚、脱蜡、和异构化。任何新材料都具有改善催化性能超过那些目前所采用的催化剂的潜力。需要与那些已知材料相比具有不同性质的新结构，以用于改善许多烃处理中的性 能。目前有约191种已知的微孔骨架结构，如由国际沸石协会(International ZeoliteAssociation)列成表。每种结构都具有独特的孔、通道、和笼的尺寸，这赋予了它如上所述的特定性能。ITQ-40是一种新的骨架材料。
技术实现思路
ITQ-40 (INSTITUT0 DE TECNOLOGIA QUIMICA number 40)是一种具有由桥联原子连接的四面体原子骨架的新的结晶微孔材料，所述四面体原子骨架通过它的骨架中的四面体配位原子之间的相互连接来限定。在一个实施方式中，提供了具有独特的X-射线衍射图并具有aR: YO2: bX203: cF: dH20组成的新的合成的结晶材料，其中R是有机结构导向剂；Y是单独的Si或者与能够四面体配位的任何其它四价金属优选Ti、Zr、或Ge组合的Si ；X是能够四面体配位的任何金属，优选 X 是 B、Al、Ga、Fe、Li、Be、P、Zn、Cr、Mg、Cu、Co、Ni、Mn、As、In、Sn、或Sb中的一种或多种，更优选X是Al或B ;F是氟化物的来源，并且a的范围从约0.01至约0. 5，b的范围从0至约0. 2，c的范围从约0. 01至约0. 5，以及d的范围从0至约I。在另一个实施方式中，提供了具有独特的X-射线衍射图并具有Y02:bX203:dH20组成的新的煅烧的结晶材料，其中Y是单独的Si或者与能够四面体配位的任何其它四价金属优选Ti、Zr、或Ge组合的Si ；X是能够四面体配位的任何金属，优选X是B、Al、Ga、Fe、Li、Be、P、Zn、Cr、Mg、Cu、Co、Ni、Mn、As、In、Sn、或 Sb 中的一种或多种，更优选 X 是 Al 或 B ;并且b的范围从O至约0.2，以及d的范围从O至约I。在另一个实施方式中，提供了合成具有与图2类似的衍射图的结晶微孔组合物的方法，所述方法包括将水与二氧化硅的来源、优选二氧化硅的来源和四价金属的来源，氟化物的来源，有机结构导向剂，和任选的能够四面体配位的三价金属或其它金属的来源混合在一起。优选地，所述有机结构导向剂是二苯基二甲基磷tl氢氧化物(diphenyldimethylphosphonium hydroxide)或二苯基二乙基憐犠氢氧化物(diphenyldiethylphosphonium hydroxide)。在又一个实施方式中，提供了使用ITQ-40以从含烃的物流中分离烃的方法。在又一个实施方式中，提供了使用ITQ-40作为烃转化催化剂用于将有机原料转 化成转化产物的方法。根据下面的详细说明，本专利技术的其它目的和优点将成为显而易见的。附图说明图I是仅显示了一个晶胞的四面体原子的ITQ-40的代表性骨架结构。图2是用CuK a辐射测得的合成的ITQ-40的代表性X-射线衍射图。图3是用CuK a辐射测得的煅烧的ITQ-40的代表性X-射线衍射图。具体实施例方式本专利技术是结晶材料的新结构。ITQ-40是三维的大孔沸石，其具有中断的骨架和双三环(D3R)和双四环(D4R)的结构单元。ITQ-40结构是多孔的，并含有交叉的16和15环通道。如同任何多孔结晶材料，ITQ-40的结构可以通过它的骨架中的四面体配位原子之间的相互连接来限定。具体来说，ITQ-40具有由桥联原子连接的四面体原子骨架，使得四面体原子具有如表I所列的连接。所述四面体原子骨架通过将最接近的四面体(T)原子以下面表I中所示的方式连接来限定。表IITQ-40四面体原子的相互连接T原子连接至。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.12.31 US 61/335,102;2010.12.15 US 12/968,5481.具有由桥联原子连接的四面体原子(T)骨架的合成的结晶材料，所述四面体原子骨架通过将最接近的四面体(T)原子以说明书的表I中所示的方式连接来限定。2.权利要求I的结晶材料，其中所述四面体原子包括选自Li、Be、B、Mg、Al、Si、P、Ti、Cr、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Zr、Ga、Ge、As、In、Sn、Sb 的一种或多种兀素。3.权利要求I的结晶材料，其中所述桥联原子包括选自O、N、F、S、Se、和C的一种或多种元素。4.合成的合成多孔结晶材料，其特征在于X-射线衍射图包括基本上如说明书的表4中所示的峰。5.权利要求4的结晶材料，其中所述合成的结晶材料具有aR:Y02:bX203:cF:dH20的组成，其中a的范围从约0.01至约0.5 ;R是有机结构导向剂；b的范围从0至约0.2 ;Y是单独的Si或者与能够四面体配位的任何其它四价金属组合的Si ;并且X是能够四面体配位的任何金属；c的范围从约0. 01至约0. 5 ；F是氟化物的来源；并且，d的范围从0至约I。6.煅烧的脱水材料，其特征在于X-射线衍射图包括基本上如说明书的表5中所示的最显著的线。7.权利要求6的煅烧的脱水材料，其中所述结晶材料具有Y02:bX203的组成，其中b的范围从0至约0. 2 ；Y是单独的Si或者与能够四面体配位的任何其它四价金属组合的Si ；并且，X是能够四面体配位的任何金属。8.权利要求5 或 7 的结晶材料，其中 X 是 Li、Be、B、Mg、Al、P、Cr、Mn、Fe、Cu、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、As、In、Sn、Sb 中的一种或多种。9.权利要求5或7的结晶材料，其中Y是单独的Si或者与能够四面体配位的任何其它四价金属例如Ti、Zr、或Ge组合的Si。10.利用权利要求I至权利要求7的材料中的任一种从含烃的物流中分离烃的方法。11.用于将包含有机化合物的原料转化成至少一种转化产物的...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡尔·G·施特罗迈尔，阿维利诺·珂玛卡诺斯，马里亚·约瑟夫·迪亚斯卡瓦尼亚斯，费尔南多·雷伊加西亚，道格拉斯·L·多赛特，斯图尔特·L·舍莱德，
申请(专利权)人：埃克森美孚研究工程公司，
类型：发明
国别省市：