Способ получения формованного изделия, содержащего цинк, и титан-содержащий цеолит - RU2019125912A
Код документа: RU2019125912A
Формула
1. Способ получения формованного изделия, содержащего цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, включающий
(i) обеспечение формованного изделия, содержащего титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW;
(ii) получение водной суспензии, содержащей источник цинка и формованное изделие, содержащее титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, полученный на стадии (i);
(iii) нагревание водной суспензии, полученной на стадии (ii), при автогенном давлении до температуры жидкой фазы водной суспензии в интервале от 100 до 200°С, с получением водной суспензии, содержащей формованное изделие, содержащее цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW;
(iv) отделение формованного изделия, содержащего цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, от жидкой фазы суспензии, полученной на стадии (iii).
2. Способ по п. 1, где формованное изделие, обеспеченное на стадии (i), содержит титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, и связующее, где предпочтительно по меньшей мере 99 мас. %, более предпочтительно по меньшей мере 99.9 мас. % формованного изделия, обеспеченного на стадии (i), состоит из титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW, и связующего, и где в формованном изделии, обеспеченном на стадии (i), массовое соотношение титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW, и связующего предпочтительно находится в интервале от 1:1 до 9:1, более предпочтительно в интервале от 3:1 до 5:1, где связующее предпочтительно представляет собой связующее на основе диоксида кремния.
3. Способ по п. 1, где формованное изделие, обеспеченное на стадии (i), проявляет одну или более из следующих характеристик (1)-(3), предпочтительно две или более из следующих характеристик (1)-(3), более предпочтительно следующие характеристики (1)-(3):
(1) удельная площадь поверхности по БЭТ, равная по меньшей мере 300 м2/г;
(2) объем пор, равный по меньшей мере 0.9 мл/г;
(3) механическая прочность в интервале от 5 до 10 Н, предпочтительно в интервале от 6 до 9 Н.
4. Способ по п. 1, где по меньшей мере 99 мас. % титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW, содержащегося в формованном изделии, обеспеченном на стадии (i), состоит из Ti, Si, О, и Н, где титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, содержащийся в формованном изделии, обеспеченном на стадии (i), имеет содержание титана, вычисленного как элементарный титан, предпочтительно в интервале от 0.1 до 5 мас. %, более предпочтительно в интервале от 0.5 до 3 мас. %, более предпочтительно в интервале от 1 до 3 мас. %, на основе общей массы титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW.
5. Способ по п. 1, где титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, содержащийся в формованном изделии, обеспеченном на стадии (i), находится в форме порошка, имеющего распределение частиц по размеру, характеризуемое значением Dv10, в интервале от 1 до 10 микрометров, предпочтительно в интервале от 1.5 до 10 микрометров, более предпочтительно в интервале от 2 до 6 микрометров, значением Dv50 в интервале от 5 до 50 микрометров, предпочтительно в интервале от 7 до 50 микрометров, более предпочтительно в интервале от 8 до 30 микрометров, и значением Dv90 в интервале от 12 до 200 микрометров, предпочтительно в интервале от 12 до 90 микрометров, более предпочтительно в интервале от 13 до 70 микрометров.
6. Способ по п. 1, где на стадии (ii), источник цинка содержит соединение цинка, которое растворимо в воде при температуре и давлении жидкой водной фазы согласно стадии (iii), где источник цинка предпочтительно содержит одну или более из соли цинка, растворимой в воде, предпочтительно представляющей собой соль цинка органической или неорганической кислоты, более предпочтительно содержит одно или более из ацетата цинка, бензоата цинка, бората цинка, бромида цинка, хлорида цинка, формиата цинка, глюконата цинка, лактата цинка, лаурата цинка, малата цинка, нитрата цинка, пербората цинка, сульфата цинка, сульфамата цинка, тартрата цинка, более предпочтительно содержит ацетат цинка, более предпочтительно содержит дигидрат ацетата цинка.
7. Способ по п. 1, где в водной суспензии, полученной на стадии (ii), массовое соотношение цинка, содержащегося в источнике цинка, и титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW, содержащегося в формованном изделии, находится в интервале от 0.005:1 до 0.1:1, предпочтительно в интервале от 0.01:1 до 0.075:1, более предпочтительно в интервале от 0.02:1 до 0.05:1, более предпочтительно в интервале от 0.03:1 до 0.04:1.
8. Способ по п. 1, где в водной суспензии, полученной на стадии (ii), массовое соотношение титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW, содержащегося в формованном изделии, и воды находится в интервале от 0.01:1 до 0.1:1, предпочтительно в интервале от 0.02:1 до 0.075:1, более предпочтительно в интервале от 0.03:1 до 0.05:1.
9. Способ по п. 1, где на стадии (iii), суспензию, полученную на стадии (ii), нагревают до и поддерживают при температуре жидкой фазы водной суспензии в интервале от ПО до 175°С, предпочтительно в интервале от 120 до 150°С.
10. Способ по любому из пп. 1-9, дополнительно включающий
(v) сушку отделенного формованного изделия, содержащего цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, полученного на стадии (iv), где отделенное формованное изделие, содержащее цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, предпочтительно сушат при температуре в интервале от 80 до 200°С, более предпочтительно в интервале от 90 до 175°С, более предпочтительно в интервале от 100 до 150°С;
(vi) кальцинирование высушенного формованного изделия, содержащего цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, полученного на стадии (v), где высушенное формованное изделие, содержащее цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, предпочтительно кальцинируют при температуре в интервале от 300 до 600°С, более предпочтительно в интервале от 350 до 550°С, более предпочтительно в интервале от 400 до 500°С.
11. Формованное изделие, содержащее цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, получаемое или полученное способом по любому из пп. 1-10.
12. Формованное изделие, содержащее цинк и титан-содержащий цеолитный материал, имеющий тип каркасной структуры MWW, где в формованном изделии массовое соотношение цинка и титан-содержащего цеолитного материала, имеющего тип каркасной структуры MWW, находится в интервале от 0.005:1 до 0.1:1, предпочтительно в интервале от 0.01:1 до 0.075:1, более предпочтительно в интервале от 0.02:1 до 0.05:1, более предпочтительно в интервале от 0.03:1 до 0.04:1, где предпочтительно по меньшей мере 99 мас. %, более предпочтительно по меньшей мере 99.5 мас. % формованного изделия состоит из цинка, Ti, Si, О, и Н.
13. Формованное изделие по п. 11 или 12, имеющее одну или более из следующих характеристик, предпочтительно имеющее все из следующие характеристики:
- удельная площадь поверхности по БЭТ, равная по меньшей мере 200 м2/г, предпочтительно по меньшей мере 250 м2/г;
- кристалличность, равная по меньшей мере 50%, предпочтительно в интервале от 50 до 90%;
- пористость, равная по меньшей мере 0.9 мл/г;
- механическая прочность в интервале от 9 до 23 Н, предпочтительно в интервале от 11 до 18 Н, более предпочтительно в интервале от 15 до 18 Н;
- адсорбционная способность в отношении воды в интервале от 5 до 14 мас. %, предпочтительно в интервале от 6 до 13 мас. %, более предпочтительно в интервале от 8 до 12 мас. %;
- параметр РО теста по меньшей мере 8%, предпочтительно по меньшей мере 9%.
14. Применение формованного изделия по любому из пп. 11-13 в качестве катализатора превращения углеводорода, предпочтительно в качестве катализатора окисления углеводорода, более предпочтительно для эпоксидирования углеводорода, имеющего по меньшей мере одну двойную связь углерод-углерод, более предпочтительно для эпоксидирования алкена, более предпочтительно для эпоксидирования пропена.
15. Применение по п. 14, где алкен, предпочтительно пропен, эпоксидируется в присутствии растворителя, предпочтительно содержащего нитрил, более предпочтительно ацетонитрил, предпочтительно с пероксидом водорода в качестве эпоксидирующего агента.
