[發(fā)明專利]高電荷密度金屬磷酸鹽分子篩

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780007279.8
• 申請日: 2017-05-15
• 公開（公告）號: CN108473328B
• 公開（公告）日: 2021-12-07
• 發(fā)明（設計）人: G·J·劉易斯
• 申請（專利權）人: 環(huán)球油品公司
• 主分類號: C01B39/54
• 分類號: C01B39/54;C01B37/06;B01J29/84
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

合成了一族新的高電荷結晶微孔金屬磷酸鹽分子篩，稱為MeAPO?81。這些金屬磷酸鹽由以下經(jīng)驗式表示：R^p+_rA⁺_mM²⁺_xE_yPO_z其中A是堿金屬如鉀，R是至少一種季銨陽離子，其中一種必須是環(huán)狀二季有機銨陽離子如N,N,N’,N’?四甲基?N,N’?丁烷?1,6?己二銨，M是二價金屬如鋅，E是三價骨架元素如鋁或鎵。MeAPO?81族材料具有BPH拓撲結構。MeAPO?81族材料是首批通過堿和有機銨陽離子的組合穩(wěn)定化的MeAPO型分子篩，能夠實現(xiàn)獨特的高電荷密度組合物。MeAPO?81族分子篩具有用于進行各種烴轉化方法的催化性能和分離至少一種組分的分離性能。

優(yōu)先權聲明

本申請要求2016年5月25日提交的美國申請No.62/341193的優(yōu)先權，其內容通過引用整體并入本文。

發(fā)明領域

本發(fā)明涉及稱為MeAPO-81的一族帶電荷的金屬磷酸鹽-基分子篩。它們由以下經(jīng)驗式表示：

R p+rA+mM2+xEyPOz

其中A是堿金屬如鉀，R是至少一種季銨陽離子，其中一種必須是環(huán)狀二季有機銨陽離子如N,N,N',N'-四甲基-N,N'-丁烷-1,6-己二銨，M是二價金屬如鋅，E是三價骨架元素如鋁或鎵。MeAPO-81族材料具有BPH拓撲結構。

背景技術

沸石是結晶硅鋁酸鹽組合物，其是微孔的并且由共角[AlO_4/2]^-和SiO_4/2四面體形成。許多天然存在的和合成制備的沸石用于各種工業(yè)方法。使用合適的Si、Al源和結構導向劑(SDA)如堿金屬，堿土金屬，胺或有機銨陽離子通過水熱合成制備合成沸石。結構導向劑居于沸石的孔中，并且主要負責最終形成的特定結構。這些物質平衡了與鋁相關的骨架電荷，也可以作為空間填料。沸石的特征在于具有均勻尺寸的孔開口，具有顯著的離子交換能力，并且能夠可逆地解吸分散在晶體的整個內部空隙中的吸附相而不顯著置換構成永久沸石晶體結構的任何原子。沸石可用作烴轉化反應的催化劑，其可發(fā)生在沸石的外表面上以及沸石孔內的內表面上。

1982年，Wilson等人開發(fā)的鋁磷酸鹽分子篩，即所謂的AlPO，它是微孔材料，具有許多相同的沸石性質，但不含二氧化硅，由[AlO_4/2]^-和[PO_4/2]⁺四面體組成(見US 4,319,440)。隨后，通過用SiO_4/2四面體取代[PO_4/2]⁺四面體將電荷引入中性鋁磷酸鹽骨架中以產生SAPO分子篩(參見US 4,440,871)。將骨架電荷引入中性鋁磷酸鹽的另一種方法是用[M²⁺O_4/2]^2-四面體取代[AlO_4/2]^-四面體，得到MeAPO分子篩(參見US4,567,029)。在該工作中，MeAPO材料的實例限于相對低的Me²⁺對Al³⁺的取代，因為具有最高Me²⁺并入的材料表現(xiàn)出Me/Al比率為0.4。還可以通過將SiO_4/2和[M²⁺O_4/2]^2-四面體引入骨架中而在基于AlPO的分子篩上引入骨架電荷，得到MeAPSO分子篩(參見US 4,973,785)。