專利名稱：Uzm-45硅鋁酸鹽沸石、制備方法和使用uzm-45的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及被指定為UZM-45的新的一類硅鋁酸鹽沸石，它們由下述經(jīng)驗式表示MmnXmi^ExSiyOz其中M是可交換陽離子，例如鉀或鍶，R是有機銨陽離子，例如膽堿，且E是骨架元素，例如鎵。
背景技術(shù)：
沸石是結(jié)晶硅鋁酸鹽組合物，它們是微孔的并由共角AlO2和SiO2四面體形成。天然存在的和合成的許多沸石用在各種工業(yè)方法中。合成沸石是使用合適的Si、Al源和結(jié)構(gòu)導向劑(例如堿金屬、堿土金屬、胺或有機銨陽離子)經(jīng)由水熱合成法制備的。結(jié)構(gòu)導向劑留在沸石孔隙中，并且是最終形成的特定結(jié)構(gòu)的主要原因。這些物質(zhì)平衡了與鋁相關(guān)的骨架電荷，也可充當空隙填充劑。沸石的特征在于具有尺寸均勻的孔隙開口，具有顯著的離子交換容量，并能夠可逆解吸散布在晶體內(nèi)部空隙中的吸附相而不會明顯置換構(gòu)成永久沸石晶體結(jié)構(gòu)的任何原子。沸石可用作烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)的催化劑，該反應(yīng)可以在外表面上以及在孔隙內(nèi)的內(nèi)表面上進行。Miller在2010年首次公開了被指定為UZM-22的一種特定沸石，見US7，744，850。此專利描述了使用如US 7，578，993中所述的用于合成沸石的電荷密度失配(CDM)法由膽堿結(jié)構(gòu)導向劑與Li、Sr或這兩種陽離子一起合成UZM-22。UZM-22沸石具有如 Database of Zeolite Structures, http: //www. iza~structure. org/databases 定義.的MEI結(jié)構(gòu)，其由具有7 Λ孔徑的I維12環(huán)孔隙與垂直的7環(huán)孔隙系統(tǒng)構(gòu)成。與組合高吞吐量合成法一起使用CDM法用膽堿結(jié)構(gòu)導向劑以及堿金屬和堿土金屬陽離子的各種組合進行進一步研究。膽堿-堿金屬-堿土金屬硅鋁酸鹽的篩選產(chǎn)生許多已知的沸石結(jié)構(gòu)，包括OFF、ERI、LTL、FAU、FER、LTA、CHA、BPH、MEI 等。還生成命名為 UZM-45 的新沸石結(jié)構(gòu)。申請人:已經(jīng)成功地制備了被指定為UZM-45的新的一類材料。通過X-射線衍射測定，UZM-45的拓撲是獨特的。通過與少量Sr2+和K+ —起使用簡單的市售結(jié)構(gòu)導向劑，例如氫氧化膽堿[HO (CH2) 2We3] +0H_，使用用于合成沸石的CDM法制備該材料。
發(fā)明概要如前所述，本發(fā)明涉及被指定為UZM-45的新型硅鋁酸鹽沸石。相應(yīng)地，本發(fā)明的一個實施方案是一種微孔結(jié)晶沸石，其具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經(jīng)進一步處理(as synthesized)和無水基礎(chǔ)上具有如下述經(jīng)驗式所示的經(jīng)驗組成
iC+RZ+AlhExSiA其中M是選自堿金屬、堿土金屬和稀土金屬的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至4.0，R是選自膽堿、乙基三甲基銨(ETMA+)、二乙基二甲基銨(DEDMA+)、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨、四乙基銨(TEA+)、四丙基銨(TPA+)、己烷雙胺及其混合物的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有O. 25至
4.O的值，“η”是M的加權(quán)平均化合價并具有I至3的值，“ρ”是R的加權(quán)平均化合價并具有I至2的值，E是選自鎵、鐵、硼及其混合物的元素，“X”是E的摩爾分數(shù)并具有O至I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于3至20，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值Z= (m · n+r · p+3+4 · y) /2且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖 表A
權(quán)利要求
1.微孔結(jié)晶沸石，其具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經(jīng)進一步處理和無水基礎(chǔ)上具有如下述經(jīng)驗式所示的經(jīng)驗組成 其中M是選自由堿金屬、堿土金屬和稀土金屬組成的組的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至4.0，R是選自由膽堿、乙基三甲基銨(ETMA)、二乙基二甲基銨(DEDMA)、四乙基銨(TEA)、四丙基銨(TPA)、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨、己烷雙胺及其混合物組成的組的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有O. 25至4. O的值，“η”是M的加權(quán)平均化合價并具有I至3的值，“ρ”是R的加權(quán)平均化合價并具有I至2的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組的元素，“X”是E的摩爾分數(shù)并具有O至I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于3至20，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值 Z=(m · n+r · p+3+4 · y) /2 且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖 表A
2.權(quán)利要求I的沸石，其中M選自由鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈣、鍶、鋇及其混合物組成的組。
3.權(quán)利要求I的沸石，其中R是膽堿且M選自由K、Sr及其混合物組成的組。
4.制備微孔結(jié)晶沸石的方法，所述沸石具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經(jīng)進一步處理和無水基礎(chǔ)上具有如下述經(jīng)驗式所示的經(jīng)驗組成 其中M是選自由堿金屬、堿土金屬和稀土金屬組成的組的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至4.0，R是選自由膽堿、乙基三甲基銨(ETMA)、二乙基二甲基銨(DEDMA)、四乙基銨(TEA)、四丙基銨(TPA)、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨、己烷雙胺陽離子及其混合物組成的組的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有O. 25至4. O的值，“η”是M的加權(quán)平均化合價并具有I至3的值，“ρ”是R的加權(quán)平均化合價并具有I至2的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組的元素，“X”是E的摩爾分數(shù)并具有O至I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于3至20，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值
5.權(quán)利要求4的方法，其中M選自由鋰、銫、鈉、鉀、銣、鍶、鋇及其混合物組成的組。
6.權(quán)利要求4的方法，其中R是膽堿且M選自由K、Sr及其混合物組成的組。
7.權(quán)利要求4的方法，進一步包括將UZM-45晶種添加到反應(yīng)混合物中。
8.烴轉(zhuǎn)化法，包括使烴流與催化劑在烴轉(zhuǎn)化條件下接觸以產(chǎn)生轉(zhuǎn)化的產(chǎn)物，所述催化劑包含微孔結(jié)晶沸石UZM-45，其中UZM-45具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經(jīng)進一步處理和無水基礎(chǔ)上具有如下述經(jīng)驗式所示的經(jīng)驗組成 其中M是選自由堿金屬和堿土金屬組成的組的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至4. 0，R是選自由膽堿、ETMA、DEDMA、TEA、TPA、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨及其混合物組成的組的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有O. 25至4. O的值，“η”是M的加權(quán)平均化合價并具有I至3的值，“ρ”是R的加權(quán)平均化合價并具有I至2的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組的元素，“X”是E的摩爾分數(shù)并具有O至I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于3至20，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值 Z=(m · n+r · p+3+4 · y) /2 且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖 表A
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述烴轉(zhuǎn)化法選自由烷基化、異構(gòu)化、烯烴二聚和低聚和脫臘組成的組。
10.權(quán)利要求8的方法，其中M是氫離子。
全文摘要
已合成了被指定為UZM-45的新的一類結(jié)晶硅鋁酸鹽沸石。所述沸石由下述經(jīng)驗式表示其中M是堿金屬、堿土金屬或稀土金屬，例如鋰和鍶，R是有機銨陽離子，例如膽堿陽離子，且E是骨架元素，例如鎵。這些沸石以獨特的x-射線衍射圖和組成為特征，并具有用于實施各種烴轉(zhuǎn)化法的催化性質(zhì)。
文檔編號C01B39/48GK102958840SQ201180029212
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月1日
發(fā)明者G·J·劉易斯, M·A·米勒 申請人:環(huán)球油品公司