[發(fā)明專利]高電荷密度金屬鋁磷硅酸鹽分子篩MeAPSO-82

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201780007790.8
• 申請日: 2017-05-04
• 公開（公告）號: CN108495711B
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: G·J·劉易斯
• 申請（專利權(quán)）人: 環(huán)球油品公司
• 主分類號: B01J27/182
• 分類號: B01J27/182;B01J29/85;B01J31/02;C01B39/54;C10G11/05;C10G35/095
• 代理公司: 北京市中咨律師事務(wù)所 11247
• 代理人: 唐秀玲;林柏楠

已經(jīng)合成了一族新的結(jié)晶微孔金屬鋁(棓)磷硅酸鹽，稱為MeAPSO?82。這些金屬鋁(棓)磷硅酸鹽由以下經(jīng)驗式表示：R^p+_rA⁺_mM²⁺_wE_xPSi_yO_z，其中A是堿金屬如鉀，R是季銨陽離子如乙基三甲基銨，M是二價金屬如Zn，E是三價骨架元素如鋁或鎵。該族金屬鋁(棓)磷硅酸鹽材料通過堿金屬和季銨陽離子的組合穩(wěn)定化，從而實現(xiàn)獨特的高電荷密度組合物。MeAPSO?82族材料具有CGS拓撲結(jié)構(gòu)并具有用于進行各種烴轉(zhuǎn)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(quán)聲明

本申請要求2016年5月25日提交的美國申請No.62/341327的優(yōu)先權(quán)，其內(nèi)容通過引用整體并入本文。

發(fā)明領(lǐng)域

本發(fā)明涉及稱為MeAPSO-82的一族新的高電荷密度金屬鋁(鎵)磷硅酸鹽-基分子篩。它們由以下經(jīng)驗式表示：

R^p+_rA⁺_mM²⁺_wE_xPSi_yO_z

其中A是堿金屬如鉀，M是二價金屬如Zn²⁺，R是至少一種季銨陽離子如乙基三甲基銨，E是三價骨架元素如鋁或鎵。MeAPSO-82族材料具有CGS拓撲結(jié)構(gòu)且通常顯示出“Si島”。

背景技術(shù)

沸石是結(jié)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(jié)構(gòu)導(dǎo)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(jié)構(gòu)導(dǎo)向劑居于沸石的孔中，并且主要負責最終形成的特定結(jié)構(gòu)。這些物質(zhì)平衡了與鋁相關(guān)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(nèi)部空隙中的吸附相而不顯著置換構(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，其可發(fā)生在沸石的外表面上以及沸石孔內(nèi)的內(nèi)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(zhì)，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(chǎn)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)。這些MeAPO材料通常顯示出M²⁺對Al³⁺的低取代水平，通常在10％的數(shù)量級，而一些材料，尤其MeAPO-44顯示出40％的M²⁺對Al³⁺的取代水平。后來，MeAPO-50也顯示近40％的M²⁺對Al³⁺的取代水平，但這些高Me²⁺取代的實例非常少(參見Zeolites,1995,15,583-590)。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)。