[發(fā)明專利]金屬磷酸鹽分子篩，制備方法和用途

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380033746.6
• 申請日: 2013-05-15
• 公開（公告）號: CN104718161A
• 公開（公告）日: 2015-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·J·劉易斯;L·M·奈特;P·雅庫布扎克;J·E·斯坦奇克
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)球油品公司
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;B01J29/85;C01B37/08
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 徐國棟;林柏楠

優(yōu)先權(quán)聲明

本申請要求2012年6月29日提交的美國申請No.13/537,305和2012年6月29日提交的美國申請No.13/537,337的優(yōu)先權(quán)，通過引用將其全部內(nèi)容并入本文中。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及指定為AlPO-57的新一族帶電微孔金屬磷酸鹽(metallophosphate)分子篩。它們由以下經(jīng)驗式表示：

R⁺_rM_mⁿ⁺EP_xSi_yO_z

其中M為二價骨架金屬如鎂或鋅，R為有機(jī)銨陽離子如二乙基二甲基銨，且E為三價骨架元素如鋁或鎵。

發(fā)明背景

沸石為微孔且由分享AlO₂^-和SiO₂四面體的角形成的結(jié)晶鋁硅酸鹽組合物。天然存在和合成制備的大量沸石用于各種工業(yè)方法中。合成沸石使用合適Si、Al來源和結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑如堿金屬、堿土金屬、胺或有機(jī)銨陽離子借助水熱合成而制備。結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑居于沸石的孔中且對最終形成的具體結(jié)構(gòu)負(fù)主要責(zé)任。這些物種平衡了與鋁有關(guān)的骨架電荷并還可用作空間填料。沸石的特征在于具有均勻尺寸的開孔、具有顯著的離子交換能力且能可逆地解吸分散于整個晶體內(nèi)部空隙中的吸附相而不置換任何原子，這構(gòu)成永久沸石晶體結(jié)構(gòu)。沸石可用作烴轉(zhuǎn)化反應(yīng)的催化劑，所述反應(yīng)可在沸石的外表面上以及在沸石孔內(nèi)的內(nèi)表面上進(jìn)行。

可使用基本相同的技術(shù)制備具有其它組成，例如非沸石組成的微孔材料。在1982年，Wilson等人首先報告了鋁磷酸鹽分子篩，所謂的AlPO，其為具有沸石的許多這些相同性能的微孔材料，但它們是不含二氧化硅的，由AlO₂^-和PO₂⁺四面體組成(參見US?4,310,440)。隨后，電荷借助SiO₂四面體取代PO₂⁺四面體引入中性鋁磷酸鹽骨架中以產(chǎn)生SAPO分子篩(參見US?4440871)。將骨架電荷引入中性鋁磷酸鹽中的另一方法是[M²⁺O₂]^2-四面體取代AlO₂^-四面體，這得到MeAPO分子篩(參見US?4567029)。此外可借助將SiO₂和[M²⁺O₂]^2-四面體同時引入骨架中而將骨架電荷引入AlPO基分子篩上，得到MeAPSO分子篩(參見US?4973785)。

申請人合成了具有SAPO、MeAPO和MeAPSO組成且指定為AlPO-57的一族新帶電微孔金屬磷酸鹽骨架材料。AlPO-57材料具有屬于稱為ABC-6網(wǎng)的結(jié)構(gòu)類別的獨(dú)特拓?fù)?參見American?Mineralogist，66，777-788(1981))。微孔AlPO-57材料可用二乙基二甲基銨(DEDMA⁺)或甲基三乙基銨(MTEA⁺)結(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑制備。

發(fā)明概述

如所述，本發(fā)明涉及指定為AlPO-57的一族新微孔金屬磷酸鹽分子篩。因此，本發(fā)明一個實(shí)施方案為微孔結(jié)晶材料，所述材料具有至少EO₂^-和PO₂⁺四面體單元以及此外[M²⁺O₂]^2-和SiO₂四面體單元中的至少一種的三維骨架，和基于所合成且無水由以下經(jīng)驗式表示的經(jīng)驗組成：

R⁺_rM_m²⁺EP_xSi_yO_z