[发明专利]在低Si/Al沸石中引入介孔

说明书

相关申请

本申请要求2009年1月19日提交的标题为“在低Si/Al USY沸石中引入介孔和干燥条件对介孔引入的影响”的美国临时申请第61/145,724号的权益，其全部公开内容通过引用纳入本文。

背景技术

1.技术领域

本发明的一个或多个实施方式涉及用于从低Si/Al沸石制备介孔材料的组合物和方法。

2.相关技术描述

之前，例如在美国专利申请公开第2007/0244347号中描述了将介孔引入沸石中的方法。这些沸石具有高的硅/铝比(Si/Al)和低的非骨架(extra-framework)成分，即购自沸石催化剂国际公司(Zeolyst International)的CBV 720Y型超稳沸石(USY)。

如前所述，在成孔剂(例如表面活性剂)的存在下，这种沸石可以在一组特定时间和温度条件下以受控的pH进行处理，从而将介孔引入沸石中。随后，可以对该介观结构材料(mesostructured material)进行处理以去除成孔剂(例如通过煅烧或化学提取)。

在流化催化裂化(FCC)中使用的沸石的单元孔径比CBV 720大(见表1)。例如，同样来自沸石催化剂国际公司的CBV 500USY沸石是用于FCC应用的更合适的原材料。此外，也来自沸石催化剂国际公司的NH₄Y CBV 300对于这种应用是合适的。如表1所示，USY CBV 500和NH₄Y CBV 300的单元孔径(即分别为和)都比USY CBV 720的单元孔径(即)大。

如母体NaY的单元孔径降低所揭示的(见表1)，由于一些骨架氧化铝(FA)浸出，CBV 500沸石包含显著量的非骨架氧化铝(EFAL)。USY CBV 720是一种更稳定的Y型沸石，由于在严苛的稳定处理(例如通蒸汽)之后进行酸洗，其单元孔径更小得多，EFAL含量降低。CBV 300沸石的EFAL含量低，大概是由于它未经过热处理。

EFAL含量是指低的非骨架氧化铝的铝总量百分比。EFAL含量为0-10％被认为是低EFAL含量，而EFAL含量为25-100％被认为是高EFAL含量。

表1：沸石催化剂国际公司提供的沸石的物理化学性质

之前的专利申请描述的在CBV 720中引入介孔的处理方法用来向CBV 500引入介孔时，观察不到可观量的介孔。此外，未观察到CBV 500的物理化学性质有大的变化。对CBV 300和CBV 100进行同样的处理时也未观察到类似的变化。

发明概述

本发明的一个实施方式涉及一种包括至少一种介观结构沸石的材料的形成方法。该实施方式的方法包括以下步骤：(a)用酸对原始沸石进行酸洗，从而形成酸洗沸石，其中所述原始沸石的总硅/铝比(Si/Al)小于30；(b)在所述酸洗沸石中形成至少一种介孔，从而形成介观结构沸石。

本发明的另一个实施方式涉及一种包括至少一种介观结构沸石的材料的形成方法。该实施方式的方法包括以下步骤：(a)用酸对原始沸石进行酸洗，从而形成酸洗沸石，其中所述原始沸石的平均单元孔径至少为和(b)在所述酸洗沸石中形成至少一种介孔，从而形成介观结构沸石。

本发明的又一个实施方式涉及一种包括至少一种介观结构沸石的材料的形成方法。该实施方式的方法包括以下步骤：(a)提供一种原始沸石；(b)用骨架硅同构取代所述原始沸石中的至少一部分骨架铝，从而形成同构-取代的沸石；和(c)在所述同构-取代的沸石中形成至少一种介孔，从而形成介观结构沸石。

本发明的再一个实施方式涉及一种包括至少一种介观结构沸石的材料的形成方法。该实施方式的方法包括以下步骤：(a)用酸对具有低硅/铝比的原始沸石进行酸洗，从而形成酸洗沸石；和(b)在所述酸洗沸石中形成至少一种介孔，从而形成介观结构沸石。

附图简要说明

本文将参照以下附图对本发明的实施方式进行描述，附图中：

图1是描绘沸石用六氟硅酸铵进行处理之前(方形数据点)和之后(菱形数据点)在77K下的氮物理吸附等温线的图；

图2a是描绘CBV720用实施例1所述方法进行处理之前(菱形数据点)和之后(方形数据点)在77K下的氮物理吸附等温线的图；

图2b是实施例1制得的材料的孔径分布曲线(使用非线性密度泛函理论得到)；

图3a是描绘CBV500用实施例2所述的方法进行处理之后在87K下的氩物理吸附等温线的图；