含硼分子筛cha的利记博彩app

文档序号:3463113阅读:449来源:国知局

专利名称::含硼分子筛cha的利记博彩app含硼分子篩CHA
背景技术
:晶体结构称为"CHA"的菱沸石为一种近似分子式为Ca6Al12Si24072的天然沸石。D.W.Breck在JohnWiley&Sons1973年出版的"沸石分子筛,,中描述了合成形式的菱沸石。Breck报道的各种合成形式为Barrer等在J.Chem.Soc.,p.2822(1956)中描述的沸石"K-G";BP868846(1961)中公开的沸石D和1962年4月17日颁发给Milton等的US3030181中公开的沸石R。H.Meier和D.H.Olson在"沸石结构类型图集"(1978)中也讨论了菱沸石。Barrer等在J.Chem.Soc.中才艮道的K-G沸石为一种氧化硅氧化铝摩尔比(这里称为"SAR")为2.3:1至4.15:1的钟型沸石。BP868846中净艮道的沸石D为一种SAR为4.5:1至4.9:1的钠-钾型沸石。US3030181中报道的沸石R为一种SAR为3.45:1至3.65:1的钠型沸石。化学文摘93巻(1980)中的文摘条目93:66052y涉及Tsitsishrili等在Soo&c力.Jhff.Cri/z.5^j1980,97(3)621-4中的一篇俄文文献。所述的文献指出,在含K20-Na20-Si02-Al203-H20的反应混合物中四曱铵离子的存在促进菱沸石的晶化。晶化步骤制得的沸石的SAR为4.23。在1985年10月1日颁发给Zones的US4544538中公开了称为SSZ-13的具有CHA晶体结构的分子筛。SSZ-13由l-金刚胺、3-会宁环二醇和2-外-氨基降莰烷得到的含氮阳离子来制备。Zones公开了US4544538的SSZ-13在刚合成的或是无水状态下有如下以氧化物摩尔比表示的组成(0.5-1.4)R20:(O-O.5)M20:W203:(>5)Y02其中,M为碱金属阳离子,W选自铝、镓及其混合物,Y选自硅、锗及其混合物,而R为有机阳离子。但是,US4544538未公开含硼的SSZ-13。2004年3月23日颁发给Zones等的US6709644/>开了具有CHA晶体结构和小晶粒的沸石。但是,它未公开含硼的CHA沸石。它公开了所述的沸石可用于气体分离(例如二氧化碳与天然气分离),以及作为催化剂用于气体流(例如汽车废气)中氮氧化物的还原、低级醇和其它含氧的烃类转化成液体产品以及生产二甲胺。发明概述根据本发明,提供了一种含硼分子筛,所述的分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。优选,按摩尔计,氧化物(2)为>50%氧化硼。根据本发明,提供一种制备含硼分子篩的方法,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物,所述的方法包括A.制备其组成在以下摩尔比范围内的含水反应混合物Y02/Wa0b>2-20000H7Y020.2-0.45Q/Y020.2-0.45M2/nO/Y020-0.25H20/Y0222-80其中,Y为硅,W为硼或硼与铝、铁、钛、镓及其混合物的组合物;a为1或2以及当a为l(即W为四价)时b为2或当a为2(即W为三价)时b为3;M为碱金属或碱土金属,n为M的化合价(即1或2),而Q为由l-金刚胺、3-羟奎宁环或2-外-氨基降莰烷得到的季铵阳离子;以及B.将所述的含水混合物保持在充分晶化的条件下,一直到晶体形成为止。根据本发明,还提供含硼分子筛,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构并在刚合成的或是无水状态下具有如下以氧化物摩尔比表示的组成Y02/Wc0d20-2000M2/nO/Y02O-O.03Q/Y020.02-0.05其中,Y为硅,W为硼或硼与铝、铁、钛、镓及其混合物的组合物;c为l或2;当c为l(即W为四价)时d为2或当c为2时d为3或5(即当W为三价时d为3或当W为5价时d为5);M为碱金属阳离子或碱土金属阳离子或其混合物,n为M的化合价(即1或2),而Q为由l-金刚胺、3-羟奎宁环或2-外-氨基降茨烷得到的季铵阳离子。本发明涉及由含氧化合物原料生产含有C2-C4烯烃的轻质烯烃的方法。所述的方法包括将含氧化合物原料通过装有分子篩催化剂的含氧化合物转化区来生成轻质烯烃流。因此,根据本发明,提供由含有含氧化合物或含氧化合物的混合物的原料生产轻质烯烃的方法,所述的方法包括在有效的反应条件下原料在含有含硼分子筛的催化剂上反应,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。根据本发明,提供生产甲胺或二甲胺的方法,所述的方法包括甲醇、二甲醚或其混合物与氨在气相中在含有含硼分子筛的催化剂存在下反应,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。根据本发明,提供用于气体流中所含的氮氧化物还原的方法,其中所述的方法包括该气体流与分子篩接触,所述的分子篩具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。所述的分子筛可含有氧化物(2),按摩尔比计,其中>50%的氧化物(2)为氧化硼。所述的分子筛可含有能催化氮氧化物还原的金属或金属离子(例如钴、铜、铂、铁、铬、锰、镍、锌、镧、钯、铑或其混合物),以及所述的方法可在化学计量过量的氧存在下进行。在一个优选的实施方案中,所述的气体流为内燃机的废气流。根据本发明,提供用含有分子筛的膜来分离气体的改进方法,改进包括将含硼分子筛用作分子篩,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。在一个实施方案中,按摩尔计,氧化物(2)为>50°/。氧化硼。本发明还涉及处理发动机废气流的方法,特别是涉及在发动机低温启动操作过程中使排放物最小化的方法。相应地,本发明提供处理含有烃类和其它污染物的低温启动发动机废气流的方法,所述的方法包括所述的发动机废气流在与水相比优先吸附烃类的分子篩床层上流过,得到第一废气流,然后所述第一废气流在催化剂上流过,以便将第一废气流中所含的任何残留烃类和其它污染物转化成无害的产物,并提供处理过的废气流,然后将所述处理过的废气流排;^文到大气中,所述的分子筛床层的特征在于它包括含硼分子筛,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(l)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。在一个实施方案中,按摩尔计,氧化物(2)为>50°/。氧化硼。本发明还提供这样的方法,其中发动机是以烃燃料为燃料的内燃机,包括汽车发动机。本发明还提供这样的方法,其中分子筛上沉积有选自铂、钯、铑、钌及其混合物组成的组的金属。
发明内容本发明涉及具有CHA晶体结构并在其晶体骨架中含有硼的分子筛。含硼CHA分子篩可适宜地由含水反应混合物来制备,所述的含水反应混合物含有氧化硅源、氧化硼源或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物;任选碱金属或碱土金属氧化物源;以及由l-金刚胺、3-羟奎宁环或2-外-氨基降莰烷得到的阳离子。所述混合物的组成在如下表A中所列摩尔比范围内表AY02/Wa0b〉2—20000H7Y020.2-0.45Q/Y020.2-0.45M2/nO/Y020-0.25H20/Y0222-80其中,Y为硅,W为硼或硼与铝、铁、钛、镓及其混合物的组合物;M为碱金属或碱土金属,n为M的化合价(即1或2),而Q为由l-金刚胺、3-羟奎宁环或2-外-氨基降莰烷得到的季铵阳离子(通称为结构导向剂或"SDA")。由1-金刚胺得到的季铵阳离子可为具有以下分子式的N,N,N-三烷基-l-金刚铵阳离子<formula>formulaseeoriginaldocumentpage10</formula>其中R1、W和R3各自独立为低级烷基,例如甲基。所述的阳离子与阴离子A—结合,阴离子不影响分子筛的形成。这样的阴离子的代表包括卣素例如氟离子、氯离子、溴离子和碘离子;氢氧根;乙酸根;硫酸根和羧酸根。氢氧根为优选的阴离子。它可能对离子交换是有利的,例如氢氧根交换卣化物,从而减少或消除所需的碱金属或碱土金属氢氧化物。由3-羟奎宁环得到的季铵阳离子可有如下分子式R1其中R1、R2、f和A定义如上。由2-外-氨基降莰烷得到的季铵阳离子可有如下分子式:Ri其中R1、R2、f和A定义如上。用标准的分子筛制备技术来制备反应混合物。典型的氧化硅源包括气相白炭黑、硅酸盐、二氧化硅水凝胶、硅酸、胶体氧化硅、原硅酸四烷基酯和水合二氧化硅。氧化硼源包括硅硼酸盐玻璃和其它具有反应性的硼化合物。它们包括硼酸盐、硼酸和硼酸酯。典型的氧化铝源包括铝酸盐、氧化铝、水合氢氧化铝和铝化合物,例如A1CL和A12(S04)3。其它氧化物源与氧化硅、氧化硼与氧化铝源类似。已发现,反应混合物加入CHA晶体晶种可导向和加速晶化,以及使生成的不希望的杂质最少。为了制得纯含硼CHA晶体相,可能需要加晶种。当使用晶种时,按丫02的重量计,其用量为约2-3wt%。将反应混合物保持在升温下直到CHA晶体形成为止。在水热晶化步骤中,温度通常保持在约120至约160'C。已发现,低于160X:的温度(例如约120至约140r)适用于生产含硼的CHA晶体,而不生成第二种晶体相。晶化时间通常大于1天,优选约3至约7天。水热晶化在压力下进行和通常在高压釜中以使反应混合物经受自生的压力。在晶化过程中,可搅拌例如通过旋转反应器来搅拌反应混合物。一旦生成含硼的CHA晶体,就用标准的机械分离技术例如过滤将固体产品与反应混合物分离。晶体经水洗,然后例如在90-1501C下干燥8-24hr,制得刚合成的晶体。干燥步骤可在常压或减压下进行。化物摩尔比表示的组成刚合成的含硼CHA组成表BY02/WcOd20-2000M2/nO/Y020-0.03Q/Y020.02-0.05其中,Y、W、M、n和Q为定义如上。刚合成的含硼CHA分子筛具有这样的晶体结构,其X射线粉末衍射("XRD,,)图显示以下特征衍射线表I刚合成的含硼CHA分子筛的XRD26(a)d-面间距(A)相对强度9.689.13S14.176.25M16.415.40VS17.944.94M21.134.20VS25.213.53VS26.613.35W-M31.112.87M31.422.84M31.592.83M(a)±0.10w得到的X射线衍射图基于相对强度等级,(b)图中的最强衍射线规定为数值100;W(弱)为小于20;M(中)为20-40;S(强)为40-60;VS(很强)为大于60。下表IA列出了包括实际相对强度的刚合成的含硼CHA的X射线衍粉末射线。表IA刚合成的含硼CHA的XRD26(a)d-面间距(A)相对强乂9.689.1355.213.216.705.414.176.2533.516.415.4081.317.944.9432.619.434.566.821.134.2010022.353.9715.823.003.8610.123.573.775.125.213.5378.426.613.3520.228.373.146.028.573.124.430.272.953.931.112.8729.831.422.8438.331.592.8326.532.272.771.433.152.703.033.932.644.735.442.533.935.842.501.236.552.4610,939.402.291.840.022.251.340.442.231.040.732.216.0(a)土0.10焙烧以后,含硼的CHA分子筛有这样的晶体结构,其X射线粉末衍射("XRD")图包括表II所列的特征衍射线表II经焙烧的含硼CHA分子篩的XRD26(a)d-面间距(人)相对强度9.749.07VS13.126.74M14.476.12W16.385.41W18.854.78M21.074.21M25.983.43W26.463.3731.302.86W32.152.78W(a)±0.10下表IIA列出包括实际相对强度在内的焙烧后的含硼CHA的X射线粉末衍射线。表IIA焙烧后的含硼CHA的XRD26(a)d-面间距a)相对强度(%)9.749.0710013.126.7429.514.476,124.616.385.4114.218.854.7822.119.604.532.221.074.2132.922.843.892.223.683.750.825.983.4313.126.463.378.728.273.151.329.243.051.630.322.951.731.302.8614.432.152.789.032.562.750.235.262.542.4(a)±0.10用标准技术测定X射线粉末衍射图。射线为铜K-ot/双重线,并使用配有纸带式图纸的笔式记录仪的闪烁计数仪。从计数仪纸带上读出峰高I和位置随26角的变化,其中6角为布拉格角。从这些测量值可计算相对强度100xi/io,其中Io为最强衍射线或峰的强度,以及计算d(相应于所纪录衍射线的以埃表示的面间距)。样品与样品之间氧化物摩尔比的变化可引起衍射图变化。用各种其它阳离子交换分子筛中存在的金属阳离子或其它阳离子所制得的分子筛有相似的衍射图,虽然面间距可能改变以及相对强度可能变化。焙烧也可引起X射线衍射图改变。此外,对称性可能随晶体结构中硼和铝的相对数量变化。尽管有这些干扰,但基本的晶体晶格结构仍保持不变。含硼的CHA分子篩适用于吸附,作为催化剂适用于甲醇转化成烯烃、胺类合成(例如二甲胺)、气体(例如汽车废气)中氮氧化物的还原以及适用于气体分离。本发明包含将含一种或多种包含醇类和醚类的含氧化合物的原料催化转化生成含轻质烯烃即C2、C3和/或c,烯烃的烃类产物的方法。在有效的工艺条件下将该原料与本发明的分子筛接触,以便生成轻质烯烃。这里使用的术语"含氧化合物"指化合物例如醇类、醚类及其混合物。含氧化合物的例子包括但不限于甲醇和二甲醚。本发明的方法可在一种或多种稀释剂存在下进行,按全部进料和稀释剂组分的总摩尔数计,稀释剂在含氧化合物进料中的用量为约1-约99mol%。稀释剂包括但不限于氦、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳、氢、水、烷烃、烃类(例如曱烷等)、芳族化合物或其混合物。US4861938和4677242强调指出稀释剂的应用可保持催化剂对于生产轻质烯烃特别是乙烯的选择性,在这里将引入作为参考。含氧化合物的转化优选在气相中进行,以致含氧化合物原料在气相中在反应段中在有效的工艺条件(即有效的温度、压力、重时空速(WHSV)以及任选有效数量稀释剂)下与本发明的分子篩接触,生成烃类。将所述的方法进行一段足以生成所需轻质烯烃的时间。通常,为生成所需产物使用的停留时间可从数秒变化到数小时。很容易理解,在很大程度上停留时间由反应温度、分子筛催化剂、冊SV、相(液相或气相)以及其它工艺设计特性来决定。含氧化合物原料的流速影响烯烃的产量。原料流速提高使WHSV提高,烯烃相对于烷烃的生成量也提高。但是,烯烃相对于烷烃的生成量的提高被含氧化合物生成烃类的低转化率所抵消。含氧化合物的转化过程可在包括自生压力在内的较宽压力范围内有效地进行。在约0.01至约1000大气压(约0.1-约101.3kPa)的压力下,轻质烯烃的生成量受影响,虽然在所有压力下不一定生成最佳的产物数量。优选的压力为约0.01至约100大气压(约0.1-约10.13kPa)。更优选的是,压力为约1至10大气压(约101.3kPa-约1.013mPa)。这里所指的压力不计算稀释剂的压力(即使它存在),而是指与含氧化合物有关的原料的分压。可用于含氧化合物转化方法的温度可在宽范围内变化,至少部分取决于分子筛催化剂。通常,所述的方法可在约200至约70t)TC的有效温度下进行。在温度范围的下限下,因此通常在较低的反应速率下,所需轻质烯烃的生成量可能变得较低。在温度范围上限下,所述的方法不能生成最佳数量的轻质烯烃,且催化剂的失活可能加快。优选将分子篩催化剂结合在固体颗粒物中,其中催化剂的数量需有效促进所希望的含氧化合物向轻质烯烃的转化。在一个方面,固体颗粒物含有在催化上有效数量的催化剂和至少一种选自由粘合剂材料、填充剂材料及其混合物组成的组的基质材料,以便给固体颗粒物提供所希望的性质,例如所希望的催化剂稀释程度、机械强度等。这样的基质材料在某种程度上常常自然是多孔的,且可以对促进所希望的反应是有效的或无效的。填充剂和粘合剂材料例如包括合成的和天然存在的各种物质,例如金属氧化物、粘土、氧化硅、氧化铝、氧化硅-氧化铝、氧化硅-氧化镁、氧化硅-氧化锆、氧化硅-氧化钍等。如果基质材料包含在催化剂组合物中,那么分子筛优选占全部组合物总重量的约1-99wt%、更优选约5-90wt%、更优选约10-80wt%。本发明的分子筛可用作生产曱胺或二甲胺的催化剂。二曱胺通常通过甲醇(和/或二曱醚)与氨在氧化硅-氧化铝催化剂存在下连续反应来以工业数量制备。通常将各反应物在300-500。C的温度下和升压下混合在气相中。这样的方法在1988年4月12日颁发给Abrams等的US4737592中公开,将其全部引入作为参考。使用其酸型的催化剂。酸型分子筛可用各种技术制备。优选用于生产二甲胺的分子筛为氢型,或者含有离子交换到分子篩中的碱金属或碱土金属,例如Na、K、Rb或Cs。本发明的方法包含甲醇、二曱醚或其混合物与氨反应,其用量足以提供约0.2-约1.5、优选约0.5-约1.2的碳/氮比(C/N)。反应在约250-约450*C、优选约300-约400'C的温度下进行。反应压力可为约7-7000kPa(1-1000psi)、优选约70-3000kPa(10-500psi)。通常使用的甲醇和/或二甲醚空时为约0.01-80hr、优选常用0.10-1.5hr。这一空时按催化剂的质量除以送入反应器的曱醇和/或二甲醚的质量流速来计算。含硼的CHA分子筛可用于气体流中氮氧化物的催化还原。通常,所述的气体流还含有氧,常常为化学计量过量的氧。此外,分子篩内或分子筛上还可含有能催化氮氧化物还原的金属或金属离子。这些金属或金属离子包括钴、铜、铂、铁、铬、锰、镍、锌、镧、把、铑及其混合物。在1981年10月27日颁发给Ritscher等的US4297328中公开了在沸石存在下催化还原氮氧化物的方法的一个实例,在此引入作为参考。在这里,催化过程是气体流例如内燃机废气流中所含的一氧化碳和烃类的燃烧以及氮氧化物的催化还原。使用的沸石是充分进行金属离子交换的、掺杂的或负载的,以便在沸石内或沸石上存在有效数量的有催化活性的金属铜或铜离子。此外,所述的方法在过量氧化剂例如氧中进行。本发明的分子筛可用于气体分离。例如,可用于从天然气中分离二氧化碳。通常,所述的分子筛用作气体分离薄膜的一种组分。在2003年l月21日颁发给Kulkarni等的US6508860中公开了这样的薄膜的例子,在此将其全部引入作为参考。本发明涉及用含硼分子筛处理发动机废气的方法,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(l)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。在一个实施方案中,按摩尔计,氧化物(2)为大于50%氧化硼。正如上述,本发明通常涉及处理发动机废气流的方法,特别涉及在发动机低温启动操作过程中使排放最小化的方法。所述的发动机为任何生成含有有害组分或污染物(包括未燃烧的或热降解的烃类或类似有机物)的废气流的内燃机或外燃发动机。通常在废气中存在的其它有害组分包括氮氧化物和一氧化碳。发动机可供以含烃的燃料。正如在本说明书和所附的权利要求中使用的,术语"含烃的燃料"包括烃类、醇类及其混合物。可供作发动机燃料的烃类的例子为构成汽油或柴油燃料的烃类混合物。可供作发动机燃料的醇类包括乙醇和甲醇。也可使用醇类混合物以及醇类和烃类的混合物。所述的发动机可为喷气发动机、燃气涡轮发动机、内燃机,例如汽车、卡车或公共汽车发动机、柴油发动机等。本发明的方法特别适用于烃类、醇类或烃类-醇类混合物,安装在汽车中的内燃机。为了方便起见,说明书中将用烃类作为燃料来举例说明本发明。在随后的描述中,不应当认为烃的使用把本发明限制在加烃类燃料的发动机上。当发动机启动时,在发动机废气流中生成相对高浓度的烃类和其它污染物。这里使用的污染物来总括废气流中发现的任何未燃烧的燃料组分和燃烧副产物。例如,当燃料为烃类燃料时,在发动机废气流中会发现烃类、氮氧化物、一氧化碳和其它燃烧副产物。该发动机废气流的温度相对较低,通常低于500'C,一般为200-400'C。在发动机操作的初始阶段,通常为低温发动机启动以后的头30-120s,发动机废气流有上述特征。发动机废气流通常含有约500至1000ppm的烃类(按体积计)。待处理的发动机废气流流过装有本发明的分子筛的分子筛床层,从而得到第一废气流。该分子篩描述如下。从分子篩床层排出的第一废气流流过催化剂使第一废气流中所含的污染物转化成无害的组分,从而得到处理过的废气流并将其排入大气。应认识到,在排入大气以前,处理过的废气流可流经消声器或现有技术中已知的其它消声设备。在现有技术中,用于将污染物转化成无害组分的催化剂通常称为三元控制催化剂,因为它可同时将第一废气流中存在的任何残留烃类氧化成二氧化碳和水,将任何残留的一氧化碳氧化成二氧化碳以及将任何残留的氧化氮还原成氮和氧。在一些情况下,例如当使用醇作为燃料时,催化剂可能不需要将氧化氮转化成氮和氧。在这种情况下,所述的催化剂称为氧化催化剂。由于发动机废气流和第一废气流的温度相对较低,所以所述的催化剂没有在很高的效率下工作,因此需要分子筛床层。当分子筛床层达到足够高的温度(通常约150-200X:)时,吸附在床层中的污染物开始脱附,并被第一废气流携带到催化剂上。此时,催化剂已达到其操作温度,所以能使污染物完全转化成无害的组分。用于本发明的吸附剂床层可方便地以颗粒物形式应用,或可将吸附剂沉积在固体整体载体上。当希望颗粒物形式时,可将吸附剂制成各种形状,例如丸、小球、细粒、环状物、半球等。在整体型的应用中,通常最方便的是将吸附剂作为薄膜使用或涂覆在为吸附剂提供结构支承的惰性载体材料上。惰性载体材料可为任何一种难熔的材料,例如陶瓷材料或金属材料。希望该载体材料不与吸附剂反应,也不会被其所暴露的气体降解。适合的陶瓷材料的例子包括硅线石、透锂长石、堇青石、莫来石、锆石、锆莫来石、锂辉石、钛酸铝等。此外,在本发明范围内的金属材料包括US3920583中公开的金属和合金,它们是抗氧化的,换句话说它们能耐高温。载体材料最好以任何一种刚性整体结构应用,所述的刚性整体结构提供许多沿气体流动方向延伸的孔或孔道。优选使用蜂窝状结构。蜂窝状结构可很好地以整体形式或作为一系列的多重模块应用。蜂窝状结构通常经过取向以使得气体流动通常与蜂窝状结构的小室或孔道的方向相同。对于整体结构物更详细的描述,参考US3785998和3767453。用现有技术中已知的任何一种方便的方法将分子筛沉积在载体上。一种优选的方法包括用分子筛制备浆液,然后用浆液涂覆整体蜂窝状载体。所述的浆液可用现有技术已知的方法来制备,例如将适宜数量的分子筛和粘合剂与水混合。然后用各种方法例如超声波处理、研磨等来掺合所述的混合物。通过以下步骤用所述的浆液涂覆整体蜂窝状物将蜂窝状物浸渍在浆液中,用沥干或吹扫孔道来除去过量的浆液,然后加热到约ioox:。如果未达到所希望的分子筛负载量,可多次重复上述的过程,一直到达到所希望的负栽量。除了将分子筛沉积在整体蜂窝状结构上外,人们还可选取分子篩并用现有技术已知的方法将其制备到整体蜂窝状结构上。吸附剂可任选含有分散在上面的一种或多种催化金属。可分散在吸附剂上的金属是包含铂、钯、铑、钌及其混合物的贵金属。可用现有技术中已知的任何适宜的方法将所希望的金属沉积在起栽体作用的吸附剂上。贵金属分散在吸附剂载体上的方法的一个实例包括用所希望的一种或多种贵金属的可分解化合物的水溶液浸渍吸附剂栽体,干燥己有贵金属分散在上面的吸附剂,然后在空气中在约400-约500'C下焙烧约1-约4小时。所谓可分解的化合物是指在空气中加热时可生成金属或金属氧化物的化合物。在US4791091中列出了可使用的可分解化合物的例子,将其引入作为参考。优选的可分解化合物为氯铂酸、三氯化铑、氯钯酸、六氯铱(IV)酸和六氯钌酸盐。优选贵金属的存在量为吸附剂载体的约0.01-约4wt%。具体地i兌,对于钿和4巴,这一范围为0.1-4wt%,而对于铑和钌,这一范围为约0.01-2wt%。这些催化金属能使烃类和一氧化碳氧化,以及使氧化氮组分还原成无害的产物。因此,所述的吸附剂床层可起吸附剂和催化剂作用。用于本发明的催化剂选自现有技术中已知的任何一种三元控制或氧化催化剂。催化剂的例子为USNos.4528279、4791091、4760044、4868148和4868149中公开的那些催化剂,全部引入作为参考。在现有技术中已知的优选催化剂是那些含有铂和铑且任选含钯的催化剂,而氧化催化剂通常不含铑。氧化催化剂通常含柏和/或钯金属。这些催化剂还可含有助催化剂和稳定剂,例如钡、铈、镧、镍和铁。通常将贵金属助催化剂和稳定剂沉积在载体例如氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、硅铝酸盐及其混合物上,优选氧化铝。所述的催化剂可方便地以颗粒形式使用,或可将催化组合物沉积在固体整体载体上,优选整体载体。可用上述针对吸附剂所描述的方法来制备颗粒形式和整体形式的催化剂。实施例实施例1-14通过制备具有下表所列摩尔比组成的凝胶组合物(即反应混合物)来合成含硼的CHA。将生成的凝胶放入帕尔弹(Parrbomb)反应器,然后在炉中在下述的温度下加热,同时以下述的速度旋转。用X射线衍射(XRD)分析产物,发现产物是CHA结构的含硼分子筛。氧化硅源为CabosilM-5气相白炭黑或HiSil233无定形氧化硅(0.208wt。/。氧化铝)。氧化硼源为硼酸,而氧化铝源为ReheisF2000氧化铝。<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table>〗x:/转/分/天2l-ada-由1-金刚胺得到的季铵阳离子实施例15-20脱硼中加热。结果列入表中。<table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>权利要求1.含硼分子筛,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。2.如权利要求1所述的分子篩,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50°/氧化硼。3.制备含硼分子筛的方法,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和("氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物,所述的方法包括A.制备其组成在以下摩尔比范围内的含水反应混合物Y02/Wa0b>2-20000H7Y020.2-0.45Q/Y020.2-0.45M2/n0/Y020—0.25H20/Y0222-80其中,Y为硅,W为硼或硼与铝、铁、钛、镓及其混合物的组合物;a为1或2以及当a为1时b为2或当a为2时b为3;M为碱金属或碱土金属,n为M的化合价,而Q为由1-金刚胺、3-羟奎宁环或2-外-氨基降莰烷得到的季铵阳离子;和B.将所述的含水混合物保持在充分晶化的条件下,一直到晶体形成为止。4.根据权利要求3的方法,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50%氧化硼。5.—种含硼分子筛,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构并在刚合成的或是无水状态下具有如下以氧化物摩尔比表示的组成Y02/WcOd20-2000M2/nO/Y020-0.03Q/Y020.02-0.05其中,Y为硅,W为硼或硼与铝、铁、钛、镓及其混合物的组合物;c为1或2;当c为l时d为2或当c为2时d为3或5;M为碱金属或碱土金属或其混合物,n为M的化合价(即1或2);而Q为由l-金刚胺、3-羟查宁环或2-外-氨基降莰烷得到的季铵阳离子。6.根据权利要求5所述的分子筛,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50°/。氧化硼。7.由含有含氧化合物或含氧化合物的混合物的原料生产轻质烯烃的方法,所述的方法包括在有效的反应条件下将所述原料在包括含硼分子筛的催化剂上反应,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的纟且合物。8.根据权利要求7所述的方法,其中所述轻质烯烃为乙烯、丙烯、丁烯或其混合物。9.根据权利要求8所述的方法,其中所述轻质烯烃为乙烯。10.根据权利要求7所述的方法,其中所述含氧化合物为甲醇、二曱醚或其混合物。11.根据权利要求IO所述的方法,其中所述含氧化合物为甲醇。12.根据权利要求7所述的方法,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50°/。氧化硼。13.生产甲胺或二甲胺的方法,所述的方法包括使甲醇、二曱醚的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。14.根据权利要求13所述的方法,其中存在足够数量的曱醇、二甲醚或其混合物与氨,以便提供约0.2-约1.5的碳/氮比。15.根据权利要求13所述的方法,所述的方法在约250-约450^C的温度下进行。16.根据权利要求13所述的方法,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50%氧化硼。17.用于气体流中氮氧化物还原的方法,其中所述的方法包括使所述的气体流与分子筛接触,所述的分子筛具有CHA晶体结构且含有(l)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。18.根据权利要求17所述的方法,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50%氧化硼。19.根据权利要求17所述的方法,所述的方法在氧存在下进行。20.根据权利要求17所述的方法,其中所述的分子篩含有能催化氮氧化物还原的金属或金属离子。21.根据权利要求20所述的方法,其中所述金属为钴、铜、铂、铁、铬、锰、镍、锌、镧、钯、铑或其混合物。22.根据权利要求17所述的方法,其中所述气体流为内燃机的废气流。23.根据权利要求21所述的方法,其中所述气体流为内燃机的废气流。24.用含有分子筛的膜分离气体的方法,改进包括将含硼分子筛用作分子筛,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(l)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。25.根据权利要求24所述的方法,其中按摩尔计,氧化物(2)为大于50%氧化硼。26.处理含有烃类和其它污染物的低温启动发动机废气流的方法,所述的方法包括所述的发动机废气流在相比水优先吸附烃类的分子筛床层上流过,得到第一废气流,然后所述第一废气流在催化剂上流过,以将所述第一废气流中所含的任何残留烃类和其它污染物转化成无害的产物,并提供处理过的废气流,然后将所述处理过的废气流排放到大气中,所述的分子筛床层的特征在于它包括含硼分子筛,所述的含硼分子筛具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物。在一个实施方案中,按摩尔计,氧化物(2)为大于50%氧化硼。27.根据权利要求26所述的方法,其中分子篩的氧化物(l)与氧化物(2)的摩尔比为200-1500。28.根据权利要求26所述的方法,其中所述多种氧化物包含氧化硅和氧化铝。29.根据权利要求26所述的方法,其中所述多种氧化物包含氧化硅和氧化硼。30.根据权利要求26所述的方法,其中分子篩基本上都为氧化硅。31.根据权利要求26所述的方法,其中所述发动机为内燃机。32.根据权利要求31所述的方法,其中所述内燃机为汽车发动机。33.根据权利要求26所述的方法,其中所述发动机以烃燃料为燃料。34.根据权利要求26所述的方法,其中所述分子筛上已沉积选自由柏、钯、铑、钌及其混合物组成的组的金属。35.根据权利要求34所述的方法,其中所述金属为铂。36.根据权利要求34所述的方法,其中所述金属为钯。37.根据权利要求34所述的方法,其中所述金属为铂和钯的混合物。全文摘要具有CHA晶体结构且含有(1)氧化硅和(2)氧化硼或氧化硼与氧化铝、氧化铁、氧化钛、氧化镓及其混合物的组合物的含硼分子筛用由1-金刚胺、3-羟奎宁环或2-外-氨基降莰烷得到的季铵阳离子作为结构导向剂来制备。所述的分子筛可用于气体分离或作为催化剂用于制备甲胺或二甲胺,用于将含氧化合物(例如甲醇)转化成轻质烯烃,或用于将气体流(例如汽车废气)中氮氧化物的还原以及用于减少发动机的低温启动排放物。文档编号C01B39/12GK101098743SQ200580046072公开日2008年1月2日申请日期2005年11月2日优先权日2004年11月30日发明者L-T·袁,S·I·佐内斯申请人:切夫里昂美国公司
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1