專利名稱：Uzm-7硅鋁酸鹽沸石、制備方法和使用uzm-7的方法
技術領域：
本發明涉及被指定為UZM-7的新的一類硅鋁酸鹽沸石，它們由下述經驗式表示iC+RZ+AlhExSiA其中M是可交換陽離子，例如鋇或鋰，R是有機銨陽離子，例如膽堿或二乙基二甲基銨，且E是骨架元素，例如鎵。
背景技術：
沸石是結晶硅鋁酸鹽組合物，它們是微孔的并由共角AlO2和SiO2四面體形成。天然存在的和合成的許多沸石用在各種工業方法中。合成沸石是使用合適的Si、Al源和結構導向劑(例如堿金屬、堿土金屬、胺或有機銨陽離子)經由水熱合成法制備的。結構導向劑留在沸石孔隙中，并且是最終形成的特定結構的主要原因。這些物質平衡了與鋁相關的骨架電荷，也可充當空隙填充劑。沸石的特征在于具有尺寸均勻的孔隙開口，具有顯著的離子交換容量，并能夠可逆解吸散布在晶體內部空隙中的吸附相而不會明顯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，該反應可以在外表面上以及在孔隙內的內表面上進行。Miller在2010年首次公開了被指定為UZM-22的一種特定沸石，見US7，744，850。此專利描述了使用如US 7，578，993中所述的用于合成沸石的電荷密度失配(CDM)法由膽堿結構導向劑與Li、Sr或這兩種陽離子一起合成UZM-22。UZM-22沸石具有如 Database of Zeolite Structures, http: //www. iza~structure. org/databases 定義.的MEI結構，其由具有7 Λ孔徑的I維12環孔隙與垂直的7環孔隙系統構成。這種充滿希望的結果激發了與組合高吞吐量合成法一起使用CDM法用膽堿結構導向劑以及堿金屬和堿土金屬陽離子的各種組合進行的進一步研究。膽堿-堿金屬-堿土金屬硅鋁酸鹽的篩選產生許多已知的沸石結構，包括OFF、ERI、LTL、FAU、FER、LTA、CHA, BPH、MEI等。還觀察到幾種新的沸石結構，包括作為本發明的主題的UZM-7。申請人:已經成功地制備了被指定為UZM-7的新的一類材料。通過X-射線衍射測定，UZM-45的拓撲是獨特的。UZM-7材料的衍射峰通常非常寬，表明小的微晶材料。通過與少量Ba2+和Li+ —起使用簡單的市售結構導向劑，例如氫氧化膽堿[HO (CH2) 2NMe3] +0H_，使用用于合成沸石的CDM法制備該材料。
發明概要如前所述，本發明涉及被指定為UZM-7的新型硅鋁酸鹽沸石。相應地，本發明的一個實施方案是一種微孔結晶沸石，其具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在
5合成后未經進一步處理(as synthesized)和無水基礎上具有如下述經驗式所示的經驗組成iC+RZ+AlhExSiA其中M是選自堿金屬、堿土金屬和稀土金屬的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至2.0，R是選自膽堿、乙基三甲基銨(ETMA+)、二乙基二甲基銨(DEDMA+)、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨、四乙基銨(TEA+)、四丙基銨(TPA+)、己烷雙胺及其混合物的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有O. 25至
4.O的值，“η”是M的加權平均化合價并具有I至3的值，“ρ”是R的加權平均化合價并具有I至2的值，E是選自鎵、鐵、硼及其混合物的元素，“X”是E的摩爾分數并具有O至I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于1.0至10，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值Z= (m · n+r · p+3+4 · y) /2且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖表A
權利要求
1.微孔結晶沸石，其具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經進一步處理和無水基礎上具有如下述經驗式所示的經驗組成其中M是選自由堿金屬、堿土金屬和稀土金屬組成的組的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至大約2.0，R是選自由膽堿、乙基三甲基銨(ETMA)、二乙基二甲基銨(DEDMA)、四乙基銨(TEA)、四丙基銨(TPA)、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨、己烷雙胺及其混合物組成的組的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有大約O. 25至大約4. O的值，“η”是M的加權平均化合價并具有大約I至大約3的值，“P”是R的加權平均化合物并且為I至大約2，Ε是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組的元素，“X”是E的摩爾分數并具有O至大約I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于I至大約10，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值Z=(m · n+r · p+3+4 · y) /2且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖表A
2.權利要求I的沸石，其中M是選自由鋰、鈉、鉀、銣、銫、鈣、鍶、鋇及其混合物組成的組。
3.權利要求I的沸石，其中R是膽堿且M選自由Ba、Li、Na及其混合物組成的組。
4.制備微孔結晶沸石的方法，所述沸石具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經進一步處理和無水基礎上具有如下述經驗式所示的經驗組成其中M是選自由堿金屬、堿土金屬和稀土金屬組成的組的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至大約2.0，R是選自由膽堿、乙基三甲基銨(ETMA)、二乙基二甲基銨(DEDMA)、四乙基銨(TEA)、四丙基銨(TPA)、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨、己烷雙胺陽離子及其混合物組成的組的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有大約O. 25至大約4. O的值，“η”是M的加權平均化合價并具有大約I至大約3的值，“P”是R的加權平均化合價，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組的元素，“X”是E的摩爾分數并具有O至大約I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于I至大約10，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值Z= (m · n+r · p+3+4 · y) /2且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖表A
5.權利要求4的方法，其中M選自由鋰、銫、鈉、鉀、銣、鍶、鋇及其混合物組成的組。
6.權利要求4的方法，其中R是膽堿且M選自由Ba、Li、Na及其混合物組成的組。
7.權利要求4的方法，進一步包括將UZM-7晶種添加到反應混合物中。
8.烴轉化法，包括使烴流與催化劑在烴轉化條件下接觸以產生轉化的產物，所述催化劑包含微孔結晶沸石UZM-7，其中UZM-7具有至少AlO2和SiO2四面體單元的三維骨架，并在合成后未經進一步處理和無水基礎上具有如下述經驗式所示的經驗組成其中M是選自由堿金屬和堿土金屬組成的組的至少一種可交換陽離子，“m”是M與(A1+E)的摩爾比并且為O至大約2.0，R是選自由膽堿、ETMA、DEDMA, TEA、TPA、三甲基丙基銨、三甲基丁基銨、二甲基二乙醇銨及其混合物組成的組的有機銨陽離子，“r”是R與(A1+E)的摩爾比并具有大約O. 25至大約4. O的值，“η”是M的加權平均化合價并具有大約I至大約3的值，“ρ”是R的加權平均化合價并具有大約I至大約2的值，E是選自由鎵、鐵、硼及其混合物組成的組的元素，“X”是E的摩爾分數并具有O至大約I. O的值，“y”是Si與(A1+E)的摩爾比并且為大于I至大約10，且“z”是O與(A1+E)的摩爾比并具有通過下述公式確定的值Z=(m · n+r · p+3+4 · y) /2且其特征在于其具有至少具有表A中所列的d-間距和強度的X射線衍射圖表A
9.權利要求8的方法，其中所述烴轉化法選自由烷基化、異構化、烯烴二聚和低聚和脫臘組成的組。
10.權利要求8的方法，其中M是氫離子。
全文摘要
已合成了被指定為UZM-7的新的一類結晶硅鋁酸鹽沸石。這些沸石由下述經驗式表示其中M是堿金屬、堿土金屬或稀土金屬，例如鋰、鉀和鋇，R是有機銨陽離子，例如膽堿陽離子或二乙基二甲基銨陽離子，且E是骨架元素，例如鎵。這些沸石以獨特的x-射線衍射圖和組成為特征，并具有用于實施各種烴轉化法的催化性質。
文檔編號C07C2/12GK102958839SQ201180029163
公開日2013年3月6日 申請日期2011年6月30日 優先權日2010年7月1日
發明者G·J·劉易斯, M·A·米勒, L·M·奈特 申請人:環球油品公司