Emm-22分子篩材料、其合成和用途
【專利摘要】命名為EMM-22的分子篩材料呈其鍛燒形式具有包括表1中的以下峰的X-射線衍射圖案。
【專利說明】EMM-22分子篩材料、其合成和用途
[0001]優(yōu)先權聲明
[0002]本申請要求于2011年8月19日提交的美國專利申請?zhí)?1/525，534和于2011年9月30日提交的EP申請?zhí)?1183530.2的優(yōu)先權，它們的公開內(nèi)容全文引入本文供參考。
【技術領域】
[0003]本發(fā)明涉及新型分子篩材料(命名為EMM-22)、其合成、其作為吸附劑和用于烴轉化反應的催化劑的用途。
【背景技術】
[0004]分子篩材料(天然的和合成的)在過去已經(jīng)證實可用作吸附劑和對各種類型的烴轉化反應具有催化性能。某些分子篩、沸石、A1P0、中孔材料是有序化的多孔結晶材料，它們具有由X-射線衍射(XRD)測定的明確的結晶結構。在結晶分子篩材料內(nèi)，存在大量可以通過許多孔道或孔隙互連的空腔。在特定分子篩材料內(nèi)，這些空腔和孔隙在尺寸方面是均勻的。因為這些孔隙的尺寸達到接受某些尺寸的吸附分子同時排斥更大尺寸的那些分子的程度，所以這些材料稱為〃分子篩〃并且用于各種工業(yè)方法。
[0005]此類分子篩(天然和合成的)包括各種含正離子的結晶硅酸鹽。這些硅酸鹽可以描述為SiO4和周期表第13族元素氧化物(例如AlO4)的剛性三維骨架。所述四面體是通過共用氧原子交聯(lián)的，從而全部第13族元素(例如鋁)和硅原子與氧原子的比例是1:2。含所述第13族元素(例如鋁)的四面體的電價通過在晶體中包括陽離子，例如質(zhì)子、堿金屬或堿土金屬陽離子來平衡。這可以表達為其中第13族元素(例如鋁)與各種陽離子，例如H+、Ca2+/2、Sr2+/2、Na+、K.或Li+的數(shù)目的比值等于I。
[0006]在催化方面得到應用的`分子篩包括任何天然存在的或合成的結晶分子篩。這些分子篩的實例包括大孔沸石、中孔徑沸石和小孔沸石。這些沸石和它們的同種型(isotype)描述在 〃Atlas of Zeolite Framework Types", eds.Ch.Baerlocher> L.B.McCusker>D.H.01sOn、Elsevier，第六修訂版，2007中進行了描述，所述文獻在此引入供參考。大孔沸石一般具有至少大約rIk的孔徑并且包括LTL、MAZ, FAU、OFF、*BEA和MOR骨架類型沸石(IUPAC沸石命名委員會(IUPAC Commission of Zeolite Nomenclature))。大孔沸石的實例包括針沸石、菱鉀沸石、沸石L、沸石Y、沸石Χ、ω和β。中孔徑沸石一般具有大約5人到小于大約 7 A 的孔徑并且包括例如，MF1、MEL、EU0、MTT、MFS、AEL、AF0、HEU、FER、MWff 和 TON骨架類型沸石(IUPAC沸石命名委員會)。中孔徑沸石的實例包括ZSM-5、ZSM-ll、ZSM-22、MCM-22、硅沸石(Silicalite) I和硅沸石2。小孔徑沸石具有大約3人到小于大約5.0A
的孔徑并且包括例如，CHA, ER1、KF1、LEV和LTA骨架類型沸石(IUPAC沸石命名委員會)。小孔沸石的實例包括 ZK-4、SAP0-34、SAP0-35、ZK-14、SAP0-42、ZK-21、ΖΚ-22、ZK-5、ZK-20、沸石A、菱沸石、沸石T和ALP0-17。
[0007]SSZ-26和SSZ-33是已知的大孔沸石，它們含有由交叉的10-和12-環(huán)孔隙組成的三維孔隙體系。(參見，Lobo 等,〃SSZ_26and SSZ-33:Two Molecular Sieves withIntersectinglO-and12-Ring Pores"Science, Vol.262.n0.5139, pp.1543-1546，Dec.3, 1993)。這兩種沸石可以表征為其中兩個端元(end member)由層按ABAB序列或ABCABC序列堆疊而形成的材料家族的成員。由ABAB堆疊序列形成的骨架("多晶型A")具有正交對稱，由ABCABC堆疊序列形成的骨架("多晶型B")具有單斜晶系對稱。在這些端元多晶型中間，存在可以由0% <p〈 100%的失誤概率(a fault probability) 〃p〃表征的整個材料家族(本文稱作"SSZ-26/33家族")。如果失誤概率是P=O %，則獲得端元多晶型B，如果p=100%，則獲得端元多晶型A。硅鋁酸鹽SSZ-26和硼硅酸鹽SSZ-33是這種無序的材料家族的成員，并且CIT-1相當于純的或接近純的多晶型B。(參見CON Framework Datasheet, Baerlocher等，Atlas of Zeolite Framework Types,6.sup.th Ed.(2007))(還參見 CON powder patternand SSZ33/SSZ96 family, polymorph A-polymorph B powder pattern simulations ofdisordered intergrowths, Treacy 等，Collection of Simulated XRD Powder Patternsfor Zeolites, 4thEd., Amsterdam:Elsevier (2001))。
[0008]SSZ-26的X-射線衍射圖案可以參見本公開內(nèi)容的圖1 (a)。
[0009]美國專利號7，648，694描述了使用結構導向劑(SDA)制備SSZ-26/33家族沸石的方法，所述結構導向劑選自1，5_雙(N，N-二甲基環(huán)己基銨)戊烷二陽離子、1，4-雙(N-環(huán)
己基哌啶錯:)丁烷二陽離子和1，4_雙(N-環(huán)戊基哌啶鎮(zhèn):)丁烷二陽離子。美國專利號
7，648，694的整個公開內(nèi)容引入本文供參考。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)了可以使用1，4_雙(N-異戊基吡咯烷鎮(zhèn)丁烷二陽離子
作為結構導向劑和使 用沸石Y作為鋁源制備具有這樣一種X-射線衍射圖案的新型沸石，所述X-射線衍射圖案與SSZ-26/33家族沸石的實驗和模擬圖案類似，但是仍然有區(qū)別。所述新型沸石具有0.24cc/g的大微孔體積，所述微孔體積高于SSZ-26/33型沸石的通常測得的
0.19-0.21cc/g。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]發(fā)明概述
[0012]在一個方面中，本公開內(nèi)容提供稱為EMM-22的分子篩材料，其呈鍛燒后的原樣時具有包括表1中的以下峰的X-射線衍射圖案:
[0013]表1
【權利要求】
1.分子篩材料，其呈鍛燒后的原樣時具有包括表1中的以下峰的X-射線衍射圖案: 表1
2.權利要求1的分子篩材料，具有包括以下摩爾關系的組成 X2O3: (n) YO2, 其中η是至少大約20，X是三價元素，和Y是四價元素。
3.權利要求1的分子篩材料，其中X包括鋁，和Y包括硅。
4.權利要求1的分子篩材料，還在其孔隙中包含1，4_雙(N-異戊基吡咯烷鐳)丁烷二陽離子。
5.分子篩材料，其呈合成后的原樣時具有包括表2中的以下峰的X-射線衍射圖案: 表2
6.權利要求5的分子篩材料，具有包括以下摩爾關系的組成:
mQ:X203: (η) Y02， 其中0〈m < 0.2 ；n是至少大約20 ；Q是有機結構導向劑；X是三價元素，和Y是四價元素。
7.權利要求6的分子篩材料，其中X包括鋁，和Y包括硅。
8.權利要求6的分子篩材料，其中Q包含1，4_雙(N-異戊基吡咯烷錨)丁烷二陽離子。
9.權利要求1的分子篩材料，在煅燒以除去任何有機材料后具有通過氮氣物理吸附測量的大約0.24cc/g的微孔體積。
10.權利要求1的分子篩材料的制備方法，所述方法包括以下步驟: (i)制備能夠形成所述分子篩材料的合成混合物，所述混合物包含堿金屬或堿土金屬(M)的源、包括沸石Y的鋁的氧化物源、單獨的二氧化硅源、水和包含1，4_雙(N-異戊基吡咯烷銀丁烷二陽離子的導向劑(Q)，且所述混合物具有在以下范圍內(nèi)的按照摩爾比的組成:
11.通過權利要求10的方法制備的分子篩材料。
12.包含權利要求1的分子篩和粘結劑的催化劑。
13.包含權利要求1的分子篩和基體材料的催化劑。
14.將包含有機化合物的原料轉化成轉化產(chǎn)物的方法，所述方法包括以下步驟:使所述原料與催化劑在有機化合物轉化條件下接觸，所述催化劑包含權利要求1的分子篩材料的活性形式。·
【文檔編號】C01B39/48GK103827034SQ201280046340
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2012年7月24日 優(yōu)先權日:2011年8月19日
【發(fā)明者】A·W·伯頓 申請人:?？松梨诨瘜W專利公司