用于轻石脑油芳构化的具有改善的活性/选择性的催化剂的制作方法_2

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者由Nalco可商业获得的Nalco? 1034A、 Nalco? 2326、Nalco? 2327、Nalco? 2329、Nalco? DVSZN002,其中,例如,基于胶体材料的 总重量,胶体二氧化硅可以包含15至40wt %的二氧化硅。
[0016] 混合物可以包含有机的结构导向剂(structure directing agent),在结晶期间 将其结合至结晶网络的微孔空间中,因此通过与例如硅和铝相互作用来控制网络的构建以 及辅助稳定结构。结构导向剂的实例是有机胺和季铵化合物以及它们的盐和阳离子。具体 地,结构导向剂可以包括四正_丙基氢氧化铵、四正-丙基溴化铵、四正_丙基氯化铵、四乙基 氢氧化铵、四乙基溴化铵、四甲基氯化铵、六亚甲基亚胺、M-二二氮杂二环[2.2.2] 辛烷)丁烷氢氧化物、吗啡啉、环己胺、二乙基乙醇胺、N,N 二异丙基咪唑鑰阳离子、四丁基 铵化合物、二-正-丙胺(DPA)、三丙胺、三乙胺(TEA)、三乙醇胺、哌啶、2-甲基吡啶、N,N-二甲 基苄胺、N,N-二乙基乙醇胺、二环己胺、N,N-二甲基乙醇胺、胆碱阳离子、N、N'_二甲基哌嗪、 1,4_二氮杂双环(2,2,2)辛烧、1,6_己二胺、Ν',N',N,N_四甲基-(1,6)己二胺、N-甲基二乙 醇胺、N-甲基乙醇胺、N-甲基哌啶、3-甲基哌啶、N-甲基环己胺、3-甲基吡啶、4-甲基吡啶、奎 宁环(911:[1111(311(1;[116)、1'1,1'1'-二甲基-1,4-二氮杂双环(2,2,2)辛烧离子 ;二-正-丁胺、新戊 胺、二-正-戊胺、异丙胺、叔-丁基 -胺、乙二胺、吡略烧、2-咪唑酮、N-苄基-1,4-二氮杂双环 [2.2.2]辛烧阳尚子、1_[ 1_(4_氯苯基)-环丙基甲基]-1-乙基-吡略鐵阳尚子、1-乙基-Ια-苯基-环丙基甲基)-吡咯鑰阳离子、和 1,8_ 二氨基辛烷。该混合物可以包含包括上述结 构导向剂中的一种或多种的组合。结构导向剂可以包含四-正-丙基氢氧化铵(ΤΡΑ0Η))。混 合物可以具有〇. 〇 1至1、优选,〇. 05至0.5的结构导向剂与二氧化硅的摩尔比。
[0017] 混合物的Si : Al2摩尔比可以是175至290,优选,200至275,更加优选,220至275。在 混合物中的Si :Ge摩尔比可以是5至100、优选,15至50。在混合物中Na:Al摩尔比可以是10至 60、优选,12至40。可以将混合物的pH调节至大于9的值,优选,大于或等于10,更加优选,10 至小于或等于13。例如,可以将混合物的pH调节至大于或等于9.5、优选,9.5至12.5、更加优 选,10至12.5的值。
[0018] 应注意到,尽管利用作为合成助剂的氟化物制备一些沸石,但是由于氟化物潜在 的高毒性和腐蚀性,这会是不期望的,其可以致使其用于商业合成是困难的和不实际的。因 此,在本文中公开的方法可以不含氟化物,并且由此,最终沸石可以不含氟化物(即,除了可 能的杂质之外,沸石不具有氟化物)。换言之,在加工期间,不有意地添加氟化物。
[0019] 然后可以将混合物结晶、洗涤,然后煅烧,以形成沸石。结晶可以在140至200°C、优 选160至180°C的温度下出现。结晶可以进行最长6天的时间,优选,1至6天,更加优选,1.5至 5天。可以利用水将结晶的沸石洗涤并且进行煅烧。例如,可以将沸石煅烧,以烧掉可能存在 的一种或多种的沸石结构导向剂以及任何其他可分解的材料。可以将沸石在大于或等于 500°C、优选地,大于或等于530°C、更加优选地,大于或等于550°C的温度下煅烧。可以将沸 石在500至650 °C的温度下煅烧。可以将沸石煅烧大于或等于0.5小时(hr),优选地,大于或 等于lhr,更加优选地,大于或等于2hr。可以将沸石煅烧0.5至20hr。
[0020] 可以将贵金属沉积在煅烧的沸石上,例如,通过如离子交换、浸渍、和初湿浸渍 (incipient wetness impregnation)的方法。可以将贵金属作为容易在水中溶解的贵金属 化合物(例如,贵金属盐)添加至煅烧沸石。例如,当金属是铂时,铂源可以是任何可适用的 铂源,如氯铂酸(H 2PtCl6 · 6H2)、四胺硝酸铂((NH2)4Pt(NO3) 2),或者包含上述至少一种的组 合。基于催化剂的总重量(除了粘合剂和挤出助剂之外),贵金属可以以小于或等于3.Owt% (如通过X-射线荧光(XRF)技术测量的),优选地,0.05至3. Owt %,更加优选地,0.25至 3wt %,更加优选地,0.2至2wt %,甚至更加优选地,0.2至1.5wt %的降低的量存在于最终催 化剂中。贵金属可以包含钯、银、铂、金、铱、铑、钌、或者包括上述一种或多种的组合,优选 地,贵金属可以包含铂。在添加粘合剂之前或之后可以将贵金属,如铂,沉积在结晶结构上 并且使沸石成形。在已经添加贵金属之后,可以将沸石再次加热,例如,至约300°C。
[0021] 生产本发明催化剂的方法可以不含离子交换步骤,例如,与碱金属的离子交换,例 如,铯化合物。
[0022] 在与碱一次或者两次离子交换之后以及在贵金属沉积之后可以将沸石热处理以 形成最终催化剂。可以将催化剂在大于或等于200°C、优选地,200至400°C的升高的温度下 加热一段时间以足够地分解金属盐。加热时间可以是0.5至10hr、优选地,0.5至5hr。可以进 一步地将催化剂煅烧,例如,在200至400°C、优选地,250至330°C的温度下煅烧0.5至20hr、 优选地,1至20hr、更加优选地,5至8hr的时间段。可以是在空气、0 2、Ν2、Η2或者包含上述至少 一种的组合下进行热处理和/或煅烧。
[0023]最终催化剂可以是非酸性的。最终催化剂可以具有大于或等于125、优选地,125送 至200、更加优选地,140至190的SAR。最终催化剂可以具有40至400、优选地,50至300、更加 优选地,80至200的Si :Ge摩尔比。最终催化剂可以具有0.9至2.5、优选地,1.2至2.2的Na: Al 摩尔比。基于最终催化剂的总重量(除了粘合剂之外),最终催化剂可以具有0.3至3wt%、优 选地,0.4至2.5wt%、更加优选地,0.6至1.5wt%、甚至更加优选地,0.5至1.5wt%的锗含 量。最终催化剂可以包含以下一种或多种:0.5至2wt %、优选地,1至2wt %的Na;小于或等于 0.75wt%、优选地,小于或等于0.7wt%、更加优选地,0.4至0.7wt%的Al;小于3wt%、优选 地,小于或等于2.5wt %、更加优选地,0.4至1.5wt %的Ge; 0.05至3wt %、优选地,0.2至 2wt%、更加优选地,0.2至1.5wt%的Pt;或者包括上述一种或多种的组合(基于最终催化剂 的总重量(除了粘合剂之外))。基于催化剂的总重量(除了粘合剂之外),最终催化剂可以不 含铯,例如,可以包含小于或等于O.lwt%,例如,Owt%的铯。
[0024] 最终催化剂的化学式可以由式I表示:
[0025] Ptz[(0.9-2.5)M+y(Si02) (GeO2)x(AlO2)y] (I)
[0026] 其中z是0.00015至0.01 ;M+是碱金属,如钠,y是0至0.02,优选地,0.01至0.017;并 且X是0.0025 至0.025,优选地,0.003 至0.0125。
[0027]可以将添加剂添加至催化剂,其可以包含粘合剂和/或挤出助剂以形成成形混合 物。粘合剂可以包含无机的氧化物材料。粘合剂可以包含含铝或含硅的材料如二氧化硅、氧 化铝、粘土、磷酸铝、二氧化硅-氧化铝、或者包含上述至少一种的组合。粘合剂可以包含镁、 钛、锆、钍、硅、硼的氧化物,以及它们的混合物;粘土,例如,高岭土或蒙脱石;碳,例如,碳 黑、石墨、活性炭、聚合物或木炭;金属碳化物或者氮化物,例如,碳化钼、碳化硅或氮化钨; 金属氧化物氢氧化物(metal oxide hydroxide),例如,勃姆石;或者包含上述一种或多种 的组合。基于成形混合物的总重量,粘合剂可以包含0.5至30wt %、优选地,1至小于IOwt %、 更加优选地,1至4.5wt %的非二氧化硅氧化物。
[0028]粘合剂可以包含胶体二氧化硅粘合剂,其中胶体二氧化硅粘合剂是酸、NH4+、或Na+ 稳定的胶体二氧化硅。粘合剂可以包含固体二氧化硅,该固体二氧化硅可以包含结晶的二 氧化娃、无定形二氧化娃、或它们的组合。粘合剂可以包含至少一种胶体二氧化娃粘合剂以 及至少一种固体二氧化娃(Si〇2)粘合剂。固体二氧化娃粘合剂的一些实例包括娃镁土、例 如,由Active Minerals International商业可获得的Min-U-Gel?,由Sigma-Aldrich商业 可获得的Ultrasi 1?,由Degussa Corporation商业可获得的那些、以及由Sigma-Aldrich商 业可获得的Davisil?-643。
[0029]粘合剂可以具有基于主轴10至25纳米(nm)的平均粒径。粘合剂可以包含一种或多 种粘合剂的混合物并且可以包含至少一种固体粘合剂以及胶体粘合剂的混合物,该胶体粘 合剂的混合物包含至少IOwt %的具有基于主轴10至30nm平均粒径的胶体粘合剂,同时剩余 的胶体粘
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