[发明专利]UZM-35沸石组合物、制备方法和工艺

说明书

发明领域

本发明涉及包含MSE沸石、MFI沸石和ERI沸石的UZM-35组合物。UZM-35组合物由如下经验式表示：

M_mⁿ⁺R⁺_rAl_1-xE_xSi_yO_z

其中M表示钾和钠可交换阳离子的组合，R为单电荷有机铵阳离子如二甲基二丙铵且E为骨架元素如镓。

发明背景

沸石为微孔的且由分享AlO₂和SiO₂四面体的角形成的结晶硅铝酸盐组合物。天然存在和合成制备的大量沸石用于各种工业方法中。合成沸石使用合适的Si、Al来源和结构导向剂如碱金属、碱土金属、胺或有机铵阳离子借助热液合成而制备。结构导向剂居于沸石的孔中且对最终形成的具体结构负主要责任。这些物种平衡了与铝有关的骨架电荷并还可用作空间填料。沸石的特征在于具有均匀尺寸的开孔、具有显著的离子交换能力且能够可逆地解吸分散于整个晶体内部空隙中而不显著置换任何原子的吸附相，这构成永久的沸石晶体结构。拓扑沸石结构描述于International Zeolite Association Structure Commission保留在http://www.iza-structure.org/databases/.Zeolites上的Atlas of Zeolite Framework Types中，其可用作烃转化反应的催化剂，所述反应在外表面上以及在孔内的内表面上进行。

具有MSE结构类型的一种具体沸石，表示为MCM-68，由Calabro等人公开于1999年(US 6,049,018)。该专利描述了由双阳离子导向剂N,N,N’,N’-四烷基双环[2.2.2]辛-7-烯-2R,3S:5R,6S-二吡咯烷双阳离子和N,N,N’,N’-四烷基双环[2.2.2]辛烷-2R,3S:5R,6S-二吡咯烷双阳离子合成MCM-68。发现MCM-68具有至少一个其中各个通道由具有四面配位原子的12元环限定的通道体系，和至少两个其中各个通道由具有四面配位原子的10元环限定的其它独立通道体系，其中独特10元环通道的数目是12元环通道数目的两倍。

申请人成功地制备了一族新材料组合物，称为UZM-35组合物。该组合物中沸石中的一种的拓扑类似于关于MCM-68观察到的。该材料通过使用简单的市售结构导向剂如二甲基二丙基氢氧化铵与少量K⁺和Na⁺一起，使用US 7,578,993所述沸石合成的电荷密度失配路线(Charge Density Mismatch Approach)制备。具有MSE拓扑的UZM-35沸石可作为包含MSE拓扑沸石以及MFI拓扑沸石和ERI拓扑沸石的UZM-35组合物合成。MSE、MFI、ERI的拓扑如International Zeolite Association Structure Commission保留在http://www.iza-strucure.org/databases/上的Atlas of Zeolite Framework Types中所定义。

发明概述

如所述，本发明涉及包含MSE沸石、MFI沸石和ERI沸石的新硅铝酸盐沸石组合物，表示为UZM-35组合物。因此，本发明一个实施方案为微孔结晶沸石UZM-35组合物，其具有具有至少AlO₂和SiO₂四面体单元的三维骨架和由如下经验式表示的所合成且无水基的经验组成：

M_m⁺R⁺_rAl_1-xE_xSi_yO_z