Молекулярное сито, его получение и применение - RU2018141094A
Код документа: RU2018141094A
Формула
1. Молекулярное сито, имеющее (нативную) губчатую структуру и имеющее рентгеновскую дифрактограмму по существу, как показано в следующей таблице:
2. Молекулярное сито по п.1, в котором губчатая структура содержит крупные поры и/или мезопоры, предпочтительно крупные поры и/или мезопоры открываются на торцевой поверхности и/или боковой поверхности губчатой структуры.
3. Молекулярное сито по п.2, в котором крупные поры имеют диаметр в диапазоне от 80 нм до 2 мкм, предпочтительно от 80 нм до 1,5 мкм и мезопоры имеют диаметр в диапазоне от 2 нм до 30 нм, предпочтительно от 2 нм до 4 нм и/или от 7 нм до 15 нм (предпочтительно от 8 нм до 9 нм).
4. Молекулярное сито по п.2, в котором мезопоры имеют общую удельную площадь поверхности в диапазоне от 50 м2⋅г-1 до 250 м2⋅г-1, предпочтительно от 100 м2⋅г-1 до 150 м2⋅г-1 и объем пор в диапазоне от 0,05 мл/г до 0,40 мл/г, предпочтительно от 0,15 мл/г до 0,30 мл/г и крупные поры имеют общую удельную площадь поверхности в диапазоне от 10 м2⋅г-1 до 100 м2⋅г-1, предпочтительно от 50 м2⋅г-1 до 100 м2⋅г-1 и объем пор в диапазоне от 0,5 мл/г до 3,0 мл/г, предпочтительно от 1,0 мл/г до 2,0 мл /г.
5. Молекулярное сито по п.1, в котором губчатая структура содержит микропоры, в котором микропоры имеют диаметр в диапазоне от 0,5 нм до менее 2 нм, предпочтительно от 0,5 нм до 0,8 нм и/или от 1,1 нм до 1,8 нм, общую удельную площадь поверхности в диапазоне от 100 м2⋅г-1 до 300 м2⋅г-1, предпочтительно от 150 м2⋅г-1 до 250 м2⋅г-1 и объем пор в диапазоне от 0,03 мл/г до 0,20 мл/г, предпочтительно от 0,05 мл/г до 0,15 мл/г.
6. Молекулярное сито по п.1, имеющее морфологию столбчатой (предпочтительно призматической, более предпочтительно гексагональной) кристаллической частицы, предпочтительно имеющее морфологию полой столбчатой кристаллической частицы.
7. Молекулярное сито по п.6, в котором морфология кристаллической частицы имеет размер, определяемый эффективным диаметром в диапазоне от 100 нм до 5000 нм, предпочтительно от 1000 нм до 3000 нм, высотой в диапазоне от 500 нм до 3000 нм, предпочтительно от 1000 нм до 3000 нм и соотношением сторон в диапазоне от 1/3 до 5, предпочтительно от 1/3 до 3.
8. Молекулярное сито по п.1, имеющее схематическую химическую композицию, представленную формулой «первый оксид ⋅ второй оксид» или формулой «первый оксид ⋅ второй оксид ⋅ органический темплат ⋅ вода», в которой молярное соотношение первого оксида и второго оксида находится в диапазоне от 30 до 100, предпочтительно от 55 до 100; первый оксид представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из диоксида кремния, диоксида германия, диоксида олова, диоксида титана и диоксида циркония, предпочтительно диоксида кремния или комбинации диоксида кремния и диоксида германия; второй оксид представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, оксида бора, оксида железа, оксида галлия, оксида редкоземельного элемента, оксида индия и оксида ванадия, предпочтительно оксида алюминия; молярное соотношение воды и первого оксида находится в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 15; молярное соотношение органического темплата и первого оксида находится в диапазоне от 0,02 до 0,5, предпочтительно от 0,05 до 0,5, от 0,15 до 0,5 или от 0,3 до 0,5.
9. Молекулярное сито, имеющее морфологию (нативной) кристаллической частицы от плоской призматической формы до плоской цилиндрической формы, предпочтительно один или два контура его торцевой поверхности в продольном сечении имеют выпуклую форму, и имеющее рентгеновскую дифрактограмму по существу, как показано в следующей таблице:
10. Молекулярное сито, имеющее схематическую химическую композицию, представленную формулой «первый оксид ⋅ второй оксид» или формулой «первый оксид ⋅ второй оксид ⋅ органический темплат ⋅ вода», в которой молярное соотношение первого оксида и второго оксида находится в диапазоне от 5 до ∞, предпочтительно от 25 до 95, более предпочтительно от 30 до 70; первый оксид представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из диоксида кремния, диоксида германия, диоксида олова, диоксида титана и диоксида циркония, предпочтительно диоксида кремния или комбинации диоксида кремния и диоксида германия; второй оксид представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из оксида алюминия, оксида бора, оксида железа, оксида галлия, оксида редкоземельного элемента, оксида индия и оксида ванадия, предпочтительно оксида алюминия; молярное соотношение воды и указанного первого оксида находится в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 15; молярное соотношение указанного органического темплата и указанного первого оксида находится в диапазоне от 0,02 до 0,5, предпочтительно от 0,05 до 0,5, от 0,15 до 0,5 или от 0,3 до 0,5, и указанное молекулярное сито имеет рентгеновскую дифрактограмму по существу, как показано в следующей таблице:
11. Молекулярное сито по пп.1, 9 или 10, в котором рентгеновская дифрактограмма дополнительно содержит рентгенодифракционный пик по существу, как показано в следующей таблице:
12. Молекулярное сито по пп.1, 9 или 10, в котором рентгеновская дифрактограмма дополнительно содержит рентгенодифракционный пик по существу, как показано в следующей таблице:
13. Способ получения молекулярного сита, включающий стадию приведения в контакт источника первого оксида, источника второго оксида, необязательного щелочного источника, органического темплата и воды в условиях кристаллизации с получением молекулярного сита и необязательно стадию обжига полученного молекулярного сита, в котором органический темплат содержит соединение, представленное следующей формулой (I),
в которой группы R1 и R2 являются одинаковыми или отличными друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных или разветвленных алкиленовых групп и С3-12линейных или разветвленных оксаалкиленовых групп, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных алкиленовых групп и С3-12линейных оксаалкиленовых групп или предпочтительно одна из них выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных или разветвленных алкиленовых групп, и другая выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных или разветвленных алкиленовых групп и С3-12линейных или разветвленных оксаалкиленовых групп, более предпочтительно одна из них выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных алкиленовых групп, и другая выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных алкиленовых групп и С3-12линейных оксаалкиленовых групп, в частности предпочтительно одна из них выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных алкиленовых групп, и другая выбрана из группы, состоящей из C4-6линейных алкиленовых групп и C4-6линейных оксаалкиленовых групп (предпочтительно C4-6линейных монооксаалкиленовых групп, более предпочтительно -(CH2)m-O-(CH2)m-, в которой каждое значение m, являющееся одинаковым или отличным друг от друга, независимо представляет собой 2 или 3); множественные группы R являются одинаковыми или отличными друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, состоящей из C1-4линейных или разветвленных алкильных групп, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, состоящей из метила и этила, более предпочтительно всего метила; и X представляет собой ОН.
14. Способ по п.13, в котором группы R1 и R2 являются отличными друг от друга, одна из которых выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных или разветвленных алкиленовых групп, и другая выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных или разветвленных оксаалкиленовых групп, предпочтительно одна выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных алкиленовых групп, и другая выбрана из группы, состоящей из С3-12линейных оксаалкиленовых групп (предпочтительно С4-6линейных оксаалкиленовых групп, более предпочтительно С4-6линейных монооксаалкиленовых групп, более предпочтительно -(CH2)m-O-(CH2)m-, в которой каждое значение m, являющееся одинаковым или отличным друг от друга, независимо представляет собой 2 или 3); множественные группы R являются одинаковыми или отличными друг от друга, каждая независимо выбрана из группы, состоящей из C1-4линейных или разветвленных алкильных групп, предпочтительно каждая независимо выбрана из группы, состоящей из метила и этила, более предпочтительно всего метила; и X представляет собой ОН.
15. Способ по п.13, в котором источник первого оксида представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из источника диоксида кремния, источника диоксида германия, источника диоксида олова, источника диоксида титана и источника диоксида циркония, предпочтительно источника диоксида кремния или комбинации источника диоксида кремния и источника диоксида германия, и источник второго оксида представляет собой, по меньшей мере, один, выбранный из группы, состоящей из источника оксида алюминия, источника оксида бора, источника оксида железа, источника оксида галлия, источника оксида редкоземельного элемента, источника оксида индия и источника оксида ванадия, предпочтительно источника оксида алюминия.
16. Способ по п.13, в котором условия кристаллизации включают: температуру кристаллизации в диапазоне от 80°С до 120°С, предпочтительно от 120°С до 170°С или от 120°С до 200°С и период кристаллизации, по меньшей мере, 1 день, предпочтительно, по меньшей мере, 2 дня, предпочтительно от 3 дней до 8 дней, от 5 дней до 8 дней или от 4 дней до 6 дней и условия обжига включают: температуру обжига в диапазоне от 300°C до 750°C, предпочтительно от 400°C до 600°C и период обжига в диапазоне от 1 часа до 10 часов, предпочтительно от 3 часов до 6 часов.
17. Способ по п.13, в котором молярное соотношение источника первого оксида (рассчитанное на основе первого оксида) и источника второго оксида (рассчитанное на основе второго оксида) находится в диапазоне от 5 до ∞, предпочтительно от 25 до 95, более предпочтительно от 30 до 70; молярное соотношение воды и источника первого оксида (рассчитанное на основе первого оксида) находится в диапазоне от 5 до 50, предпочтительно от 5 до 15; молярное соотношение органического темплата и источника первого оксида (рассчитанное на основе первого оксида) находится в диапазоне от 0,02 до 0,5, предпочтительно от 0,05 до 0,5, от 0,15 до 0,5 или от 0,3 до 0,5; молярное соотношение щелочного источника (рассчитанное на основе OH-) и источника первого оксида (рассчитанное на основе первого оксида) находится в диапазоне от 0 до 1, предпочтительно от 0,04 до 1, от 0,1 до 1, от 0,2 до 1, от 0,3 до 0,7 или от 0,45 до 0,7.
18. Композиция молекулярного сита, содержащая молекулярное сито по любому одному из пп.1-12 или молекулярное сито, полученное с помощью способа по любому одному из пп.13-17, и связующее вещество.
19. Способ конверсии углеводорода, включающий стадию подвергания углеводорода реакции конверсии в присутствии катализатора, в котором катализатор содержит или его получают из молекулярного сита по любому одному из пп.1-12, молекулярного сита, полученного с помощью способа по любому одному из пп.13-17, или композиции молекулярного сита по п.18.
20. Способ по п.19, в котором реакция конверсии выбрана из группы, состоящей из реакций каталитического крекинга, гидрокрекинга, диспропорционирования, алкилирования, олигомеризации и изомеризации.
