[发明专利]STA-20，一种新分子筛骨架类型，制备方法和用途

说明书

描述了一种具有新骨架类型的分子筛STA‑20。STA‑20AP(所制得)可以具有烷基胺例如三甲基胺，和1,6‑(1,4‑二氮杂双环[2.2.2]辛烷)己基阳离子(来自于diDABCO‑C6)作为SDA。低级烷基氢氧化铵例如四丁基氢氧化铵可以用作制造SAPO STA‑20的pH调节剂。还描述了由所制造STA‑20形成的煅烧的产物STA‑20C。描述了制备STA‑20，通过煅烧来活化STA‑20的方法，和STA‑20的含金属的煅烧的对应物，以及将STA‑20和STA‑20的含金属的煅烧的对应物用于多种工艺例如处理废气和将甲醇转化成烯烃的方法。

技术领域

本发明涉及STA-20，一种具有新骨架结构的分子筛材料。所制造SAPO-STA-20使用三甲基胺和1,6-(1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷)己基二溴化物(diDABCO-C6)作为结构导向剂(SDA)来生产。由含有SDA的SAPO-STA-20形成煅烧产物。本发明还涉及制备STA-20的方法，和使用由STA-20形成的煅烧产物作为催化剂的方法。

背景技术

分子筛是商业上重要的材料类型，其具有独特的孔结构确定的晶体结构，该孔结构通过独特的X射线衍射(XRD)图来显示。晶体结构限定特定类型的分子筛所特有的腔和通道/孔：这通常描述为骨架类型或拓扑类型。骨架类型的完整清单由IZA(国际沸石协会)维护http://www.iza-structure.org/databases/。这样的骨架类型或拓扑类型不是仅通过组成来定义，还通过使通道/孔和腔结合并构成一定结构的T-原子(四面体原子)的排列来定义。因此，骨架类型或拓扑类型是独特的，并且具有IZA赋予的特有的三字母编码。

拓扑类型(骨架类型)的一个例子是CHA。CHA拓扑类型(骨架类型)被指定给天然矿物菱沸石。CHA拓扑类型的不同合成形式已经最主要描述为SSZ-13(Zones，S.I.美国专利4,544,538，(1985))，其组成就二氧化硅:氧化铝之比而言不同于天然矿物和SAPO-34Lok，B.M.，Messina，C.A.，Patton，R.L.，Gajek，R.T.，Cannan，T.R.和Flanigen，E.M.J.Am.Chem.Soc.，106，6092-6093(1984))，其骨架组合物由SiO₂、AlO₂和PO₂四面体组成(即它不是铝硅酸盐，而是硅铝磷酸盐)。菱沸石(天然矿物)、SSZ-13和SAPO-34全部具有相同的骨架结构(拓扑类型)，但是具有不同的组成。组成中这样的差异对于材料的性质和因而对于工业应用方面的有用性具有深刻影响。

分子筛具有多种工业应用，已知某些骨架的沸石例如CHA是用于处理工业应用包括内燃机、燃气轮机、燃煤电厂等中的燃烧废气的有效催化剂。在一个例子中，废气中的氮氧化物(NO_x)可以通过所谓的选择性催化还原(SCR)方法控制，由此废气中的NO_x化合物在沸石催化剂存在下与还原剂接触。在另一例子中，具有CHA骨架类型的分子筛沸石已经在将甲醇转化成烯烃(MTO)催化中得到应用。在MTO催化的情况中，在MTO催化中得到应用的是CHA拓扑类型的硅铝磷酸盐组合物。