使用uzm-44铝硅酸盐沸石的芳香族烷基转移方法
【专利说明】使用UZM-44铝硅酸盐沸石的芳香族烷基转移方法
[0001] 优先权声明
[0002] 本申请要求2013年3月11日提交的美国申请第13/792, 667号的优先权，该申请 要求2012年12月12日提交的美国申请第61/736, 347号的优先权，其内容以其全文引用 的方式并入本文中。 发明领域
[0003] 本发明涉及一种作为催化复合物用于芳香族烷基转移反应的命名为UZM-44的新 的一族铝硅酸盐沸石。其以经验式表示：
[0004] NaAk+TtAlhExSi yOz
[0005] 其中M表示一种或多种选自锌或者周期表第1族（IUPAC 1)、第2族（IUPAC 2)、 第3族（IUPAC 3)或者镧系元素的金属，T为一种或多种衍生自反应物R和Q的有机导向 剂，其中R为A，Ω -二卤素取代烷烃如1，5-二溴戊烷，Q为至少一种具有6个或更少碳原 子的中性胺如1-甲基吡咯烷。E为骨架元素如镓。
[0006] 发明背景
[0007] 沸石为微孔且由共角AlOJP SiO2四面体形成的结晶铝硅酸盐组合物。许多沸石 (天然存在和合成制备的）均用于各种工业方法中。合成沸石经由水热合成使用Si、Al的 合适来源和结构导向剂如碱金属、碱土金属、胺、或有机铵阳离子制备。结构导向剂存在于 沸石的孔中且很大程度上决定着最终形成的特定结构。这些物质平衡与铝相关联的骨架电 荷且还可充当空间填充物。沸石的特征是具有均匀尺寸的孔口，具有显著的离子交换能力， 及能够可逆地解吸分散于结晶的内部孔隙中的吸附相而不会明显置换构成永久沸石结晶 结构的任何原子。沸石可用作用于烃转换反应的催化剂，其可在外表面以及孔隙内的内表 面上发生。
[0008] 特定沸石（頂-5)最先是由 Benazzi 等人在 1996 年（FR96/12873 ;TO98/17581) 中公开，其描述了在钠的存在下由挠性双阳离子结构导向剂，1，5-双（N-甲基吡咯烷塌· )戊烷二溴化物或1，6-双（N-甲基吡咯烷销)己烷二溴化物合成頂-5。在Baerlocher 等人（Science，2007 年，315,113-6)解决 IM-5 结构问题之后，International Zeolite Structure Commission (国际沸石结构委员会）对该沸石结构类型提供IMF代码，可参见 Atlas of Zeolite Framework Types (沸石骨架类型图集）。发现IMF结构类型包含三组 相互正交的通道，其中各通道由四面体配位原子的10员环限定，然而，第三维中的连接性 每2. 5nm被中断，因而扩散在某种程度上受到限制。此外，该结构中存在多个不同尺寸的10 员环通道。
[0009] 申请人已成功地制备命名为UZM-44的新的一族材料。该材料的拓朴学类似于对 IM-5所观察到的。该材料通过使用简单市售结构导向剂（如1，5-二溴戊烷及1-甲基吡咯 烷）的混合物制备。UZM-44可用作用于芳香族烷基转移反应中的催化剂。 发明摘要
[0010] 如所述，本发明涉及在芳香族烷基转移的方法中使用包含命名为UZM-44的新铝 硅酸盐沸石的新催化复合物。因此，本发明的一个实施方案是一种材料，其具有至少八102和 3102四面体单元的三维骨架及按合成态且以无水计的由以下经验式表示的经验组成：
[0011] NanMmkXAlhExSiyO z
[0012] 其中"η"为Na与（A1+E)的摩尔比且具有0.05-0. 5的值，M表示至少一种选自由 锌、周期表第1族（IUPAC 1)、第2族（IUPAC 2)、第3族（IUPAC 3)、和镧系元素、及其任何 组合组成的组的金属，"m"为M与（A1+E)的摩尔比且具有0-0.5的值，"k"为该一种或多种 金属M的平均电荷，T为一种或多种衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂，其中R为具有5 个碳原子的Α，Ω-二卤素取代烷烃，Q为至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，"t" 为来自该一种或多种有机结构导向剂的N与（A1+E)的摩尔比且具有0. 5-1. 5的值，E为选 自由镓、铁、硼及其组合组成的组的元素，"X"为E的摩尔分数且具有0-1. 0的值，"y"为Si 与（A1+E)的摩尔比且从大于9至25变化，"z"为0与（A1+E)的摩尔比且具有由以下方程 式确定的值：
[0013] z = (n+k · m+3+4 · y)/2
[0014] 本发明催化复合物的另一个实施方案是微孔结晶沸石，其具有至少AlOdP 5102四 面体单元的三维骨架和由以下经验式表示的按合成态且以无水计的经验组成： _5] NaAk+TtAlhExSiyOz
[0016] 其中"η"为Na与（A1+E)的摩尔比且具有0.05-0. 5的值，M表示一种或多种选自 周期表第1族（IUPAC 1)、第2族（IUPAC 2)、第3族（IUPAC 3)、镧系元素或锌的金属，"m" 为M与（A1+E)的摩尔比且具有0-0. 5的值，"k"为该一种或多种金属M的平均电荷，T为一 种或多种衍生自反应物R和Q的有机结构导向剂，其中R为具有5个碳原子的Α，Ω-二卤 素取代烷烃，Q为至少一种具有6个或更少碳原子的中性单胺，"t"为来自该一种或多种有 机结构导向剂的N与（A1+E)的摩尔比且具有0. 5-1. 5的值，E为选自由镓、铁、硼及其组合 组成的组的元素，"X"为E的摩尔分数且具有0-1. 0的值，"y"为Si与（A1+E)的摩尔比且 从大于9至25变化及"z"为0与（A1+E)的摩尔比且具有由以下方程式确定的值：
[0017] Z = (n+k · m+3+4 · y) /2
[0018] 且该沸石的特征在于其具有具有至少表A中所述的d-间距和强度的x射线衍射 图。该沸石在一个实施方案中在高达大于600°C的温度下热稳定且在另一个实施方案中在 至少800 °C下热稳定。
[0019] 本发明的催化复合物可通过一种包括以下的方法来制备：形成包含Na、R、Q、A1、 Si及任选E和/或M的反应性来源的反应混合物并在160°C至180°C、或165°C至175°C的 温度下加热该反应混合物足以形成沸石的时间。该反应混合物具有以以下氧化物的摩尔比 表示的组成：
[0020] a~b Na2O ^Mn72O ：cR0 ：dQ ： l-eAl203：eE 203：fSi0 2：gH 20
[0021] 其中"a"具有10至30的值，"b"具有0至30的值，"c"具有I至10的值，"d"具 有2至30的值，"e"具有0至I. 0的值，"f"具有30至100的值，"g"具有100至4000的 值。以该数量的反应性试剂来源而言，可设想许多种添加顺序。通常，在添加二氧化硅试剂 之前，先将铝试剂溶解于氢氧化钠中。试剂R和Q可一起或以许多种不同添加顺序分开添 加。
[0022] 本发明使用UZM-44作为烷基转移烷基芳香烃的方法中的催化剂或催化剂组分。 因此，本发明的一宽泛实施例是一种用于烷基转移包含C 7X9Xltl及C n+芳香烃中一种或多 种的进料流以获得具有相对进料流的C8芳香烃浓度增加的C 8芳香烃浓度的烷基转移产物 流的方法，该方法包括使进料流在烷基转移条件下与包含UZM-44的催化剂接触。
【附图说明】
[0023] 图1为实施例1中形成的UZM-44沸石的XRD图。该图显示呈合成态形式的UZM-44 沸石。
[0024] 图2也为实施例1中形成的UZM-44沸石的XRD图。该图显示呈H+