Способ прямого синтеза медьсодержащего силикоалюминатного материала с цеолитной структурой aei и его каталитическое применение - RU2017139759A
Код документа: RU2017139759A
Формула
1. Способ прямого синтеза материала с медьсодержащей силикоалюминатной формой цеолитной структуры AEI, который включает, по меньшей мере, следующие стадии:
(i) получение смеси, содержащей, по меньшей мере, один источник воды, один источник меди, один полиамин, один источник четырехвалентного элемента Y, один источник трехвалентного элемента X, один циклический катион аммония с алкильными заместителями в качестве OSDA и один источник щелочных или щелочноземельных катионов (А), где смесь синтеза имеет следующий молярный состав:
YO2 : а X2O3 : b OSDA : с А : d Н2O : е Cu : ƒ Полиамин,
где а находится в диапазоне от 0,001 до 0,2;
b находится в диапазоне от 0,01 до 2;
с находится в диапазоне от 0 до 2;
d находится в диапазоне от 1 до 200;
е находится в диапазоне от 0,001 до 1;
ƒ находится в диапазоне от 0,001 до 1;
(ii) кристаллизацию смеси, полученной на (i), в реакторе;
(iii) извлечение кристаллического материала, полученного на (ii).
2. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором с находится в диапазоне от 0,001 до 1.
3. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором Y представляет собой четырехвалентный элемент, выбранный из Si, Sn, Ti, Ge и их комбинации.
4. Способ прямого синтеза материала по п. 3, где Y представляет собой Si и происходит от источника, выбранного из оксида кремния, галогенида кремния, коллоидного диоксида кремния, пирогенного диоксида кремния, тетраалкил-ортосиликата, силиката, кремниевой кислоты, предварительно синтезированного кристаллического материала, предварительно синтезированного аморфного материала и их комбинаций.
5. Способ прямого синтеза материала по п. 4, в котором источником Y является предварительно синтезированный кристаллический материал.
6. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором X выбирают из Al, В, Fe, In, Ga и их комбинаций.
7. Способ прямого синтеза материала по п. 6, в котором X представляет собой Al и происходит от источника, выбранного из соли алюминия, любого гидратированного оксида алюминия, любого алкоксида алюминия, предварительно синтезированного кристаллического материала, предварительно синтезированного аморфного материала и их комбинаций.
8. Способ прямого синтеза материала по п. 7, в котором источником X является предварительно синтезированный кристаллический материал.
9. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором цеолит со структурой FAU является единственным источником Y и X.
10. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором любой источник меди может быть использован на стадии (i).
11. Способ прямого синтеза материала по п. 10, в котором источник меди выбирают из нитратных, сульфатных и оксалатных солей и их комбинаций.
12. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором циклический катион аммония, использованный в качестве OSDA, представляет собой четвертичный аммоний, выбранный из N,N-диметил-3,5-диметилпиперидиния (DMDMP), N,N-диэтил-2,6-диметилпиперидиния (DEDMP), N,N-диметил-2,6-диметилпиперидиния, N-этил-N-метил-2,6-диметилпиперидиния и их комбинаций.
13. Способ прямого синтеза материала по п. 12, в котором выбранный OSDA представляет собой N,N-диметил-3,5-диметилпиперидиний.
14. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором полиамин стадии (i) включает первичные, вторичные или третичные амины, или их смеси.
15. Способ прямого синтеза материала по п. 14, в котором полиамин, необходимый на стадии (i), выбирают из тетраэтиленпентамина, триэтилентетрамина, 1,4,8,11-тетраазациклотетрадекана, 1,4,8,11-тетраметил-1,4,8,11-тетраазациклотетрадекана, или их смесей.
16. Способ прямого синтеза материала по п. 15, в котором полиамин, использованный на стадии (i), является тетраэтиленпентамином.
17. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором способ кристаллизации, описанный на (ii), осуществляют в автоклавах, при статических или динамических условиях.
18. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором способ кристаллизации, описанный на (ii), осуществляют при температуре в диапазоне от 100°С до 200°С.
19. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором время кристаллизации для способа, описанного на (ii), находится в диапазоне от 6 часов до 50 дней.
20. Способ прямого синтеза материала по п. 1, дополнительно включающий добавление кристаллов AEI, в качестве затравочных кристаллов, к смеси для синтеза в количестве до 25 вес. % по отношению к общему количеству оксидов.
21. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором стадию восстановления (iii) осуществляют с помощью способа разделения, выбранного из декантации, фильтрации, ультрафильтрации, центрифугирования и их комбинаций.
22. Способ прямого синтеза материала по п. 1, дополнительно включающий удаление органического содержимого, оставшегося внутри материала, с помощью способа экстракции.
23. Способ прямого синтеза материала по п. 1, дополнительно включающий удаление органического содержимого, оставшегося внутри материала, с помощью термообработки при температурах в диапазоне от 100°С до 1000°С, в течение периода времени в диапазоне от 2 минут до 25 часов.
24. Способ прямого синтеза материала по п. 1, в котором полученный материал гранулируют.
25. Способ прямого синтеза материала по пп. 1-24, дополнительно включающий введение по меньшей мере одного благородного металла.
26. Способ прямого синтеза материала по п. 25, в котором благородный металл выбирают из Pd, Pt и их комбинаций.
27. Цеолитный материал со структурой AEI, полученный в соответствии со способом, описанным в пп. 1-26, отличающийся следующим молярным составом после прокаливания:
YO2 : о Х2O3 : p А : r Cu
где о находится в диапазоне от 0,001 до 0,2;
где p находится в диапазоне от 0 до 2;
где r находится в диапазоне от 0,001 до 1.
28. Цеолитный материал со структурой AEI, полученный по п. 27, в котором Y представляет собой Si, а X представляет собой Al, и который имеет следующий молярный состав:
SiO2 : о Al2O3 : р А : r Cu
где o находится в диапазоне от 0,001 до 0,2;
где p находится в диапазоне от 0 до 2;
где r находится в диапазоне от 0,001 до 1.
29. Цеолитный материал со структурой AEI, полученный по п. 27, отличающийся тем, что материал представляет собой Cu-SSZ-39.
30. Цеолитный материал со структурой AEI, полученный по пп. 27-29, дополнительно содержащий благородный металл.
31. Цеолитный материал со структурой AEI, полученный по п. 30, отличающийся тем, что благородный металл выбран из Pd, Pt и их комбинаций.
32. Применение цеолитного материала со структурой AEI, описанного в пп. 27-31, полученного в соответствии со способом, описанным в пп. 1-26, в способах конверсии загрузочного сырья, образованного органическими соединениями, в продукты с более высокой добавленной стоимостью, или для удаления/разделения реагирующего потока путем контактирования указанного загрузочного сырья с описанным материалом.
33. Применение цеолитного материала со структурой AEI по п. 32, в качестве катализатора при селективном каталитическом восстановлении (СКВ) оксидов азота (NOx) в газовом потоке.
34. Применение цеолитного материала со структурой AEI по п. 33, в качестве катализатора при СКВ NOx, которое осуществляется в присутствии восстанавливающего агента, выбранного из аммония, мочевины, углеводородов и их комбинаций.
35. Применение цеолитного материала со структурой AEI по п. 32, в качестве катализатора при конверсии метана в метанол.
36. Применение цеолитного материала со структурой AEI по пп. 30 и 31, в качестве катализатора при селективном окислении аммиака до азота.
