КАТАЛИЗАТОР НА ОСНОВЕ ZSM-5

3
1. Микросферы цеолита ZSM-5, сформированные: 1) формированием смеси в микросферах, в которых смесь содержит материал на основе диоксида кремния и множества частиц, выбранных из группы, включающей, по меньшей мере, один материал высокой плотности с абсолютной объемной плотностью, по меньшей мере, 0.3 г/см, кристаллы цеолита ZSM-5, и их комбинации; 2) прокаливанием микросфер; и 3) взаимодействием и последующим нагреванием микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором, чтобы сформировать цеолит ZSM-5 in-situ на микросферах, при этом микросферы цеолита ZSM-5, главным образом, не содержат глины или прокаленного глинистого материала.
2
2. Микросферы цеолита ZSM-5 по п. 1, в которых материал на основе диоксида кремния выбирают из группы, включающей коллоидный диоксид кремния, силикатный золь, пирогенный диоксид кремния, частицы плотного SiO, осажденный диоксид кремния и аморфный диоксид кремния, легированный Аl.
3. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-2, в которых материал на основе диоксида кремния присутствует в количестве от 20 до 95 мас. % смеси перед прокаливанием микросфер.
2
3
4. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-3, в которых множество частиц содержит, по меньшей мере, один материал высокой плотности и, по меньшей мере, один материал высокой плотности, выбирают из группы, включающей α-АlO, осажденный диоксид кремния, стеатит, минералы, силикаты, алюминаты, аморфный диоксид кремния, и их комбинации.
5. Микросферы цеолита ZSM-5 по п. 4, в которых материалом на основе диоксида кремния покрывают, по меньшей мере, один материал высокой плотности, чтобы сформировать конфигурацию ядро-оболочка перед прокаливанием микросфер.
2
3
6. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 4-5, в которых, по меньшей мере, один материал высокой плотности содержит α-АlO.
7. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 4-6, в которых, по меньшей мере, один материал высокой плотности присутствует в количестве от 10 до 75 мас. % смеси перед прокаливанием микросфер.
8. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-7, в которых множество частиц содержит кристаллы ZSM-5 в количестве от 20 до 70 мас. %. смеси перед прокаливанием микросфер.
9. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-8, в которых прокаливание микросфер происходит при 600-1000°С в течение 2-4 часов.
10. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-9, в которых формирование смеси в микросферах дополнительно включает добавление воды к смеси, чтобы сформировать водную взвесь, и распылительную сушку взвеси, в которой распылительная сушка происходит после добавления воды и перед прокаливанием.
11. Микросферы цеолита ZSM-5 по п. 10, в которых водная взвесь дополнительно включает вспомогательное вещество для распылительной сушки, выбранное из группы, включающей цитрат аммония, гексаметафосфат натрия, тартрат аммония, хлорид аммония, моноэтиламин, оксалат аммония, полиакрилат аммония, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт и фосфат натрия.
12. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-11, в которых щелочной раствор представляет собой раствор, по меньшей мере, одного из затравочных кристаллов цеолита Y, силиката натрия, гидроксида натрия или гидроксида аммония.
13. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-12, в которых взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором производит реакционноспособную смесь и, по меньшей мере, один щелочной раствор присутствует в количестве от 1 до 20 мас. % реакционноспособной смеси.
14. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-13, в которых взаимодействие и последующее нагревание микросферы происходит, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и, по меньшей мере, одним соединением органической подложки, чтобы сформировать цеолит ZSM-5 in-situ на микросферах и при этом, по меньшей мере, одно соединение органической подложки выбирают из группы, включающей тетраметилхлорид аммония, бромид тетрапропиламмония, тетрапропилгидроксид аммония, три-н-пропиламин, н-пропил бромид, и других катионов четвертичного аммония.
15. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-14, в которых
взаимодействие и последующее нагревание микросфер происходит, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и, по меньшей мере, одним соединением органической подложки, чтобы сформировать in-situ цеолит ZSM-5 на микросферах,
взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и, по меньшей мере, одним соединением органической подложки производит реакционноспособную смесь, и
по меньшей мере, одно соединение органической подложки присутствует в количестве от 1.5 до 15 мас. % реакционноспособной смеси.
16. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-15, в которых не более чем 8 мас. % глины или прокаленного глинистого материала присутствует в смеси или в микросферах цеолита ZSM-5.
17. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-16, в которых взаимодействие и последующее нагревание микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором, чтобы сформировать in-situ цеолит ZSM-5 на микросферах, дополнительно включает добавление источника алюминия, выбранного из группы, включающей соль алюминия, гидроксид алюминия, алюминат, оксид алюминия и метакаолин.
18. Микросферы цеолита ZSM-5 по п. 17, в которых взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и добавление источника алюминия производит реакционноспособную смесь и при этом источник алюминия присутствует в количестве от 0.1 до 3.0 мас. % реакционноспособной смеси.
19. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-18, в которых взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором производит реакционноспособную смесь и при этом реакционноспособную смесь подвергают кристаллизации, чтобы сформировать цеолит ZSM-5, при температуре от 140 до 200°С в течение периода времени от 5 часов до 100 часов.
20. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-19, в которых микросферы цеолита ZSM-5 содержат кристаллы ZSM-5, которые имеют размер кристаллов от меньше, чем 800 ангстрем.
21. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-20, в которых микросферы цеолита ZSM-5 имеют интенсивность расходования воздушной струи (AJAR) меньше, чем 4.0.
22. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-21, в которых смесь главным образом не содержит затравочных кристаллов ZSM-5.
23. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-22, в которых взаимодействие и последующее нагревание микросфер дополнительно включает, после прокаливания микросфер, пропитку микросфер соединением органической подложки и после пропитки, высушивание микросфер перед взаимодействием микросфер.
24. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-23, в которых микросферы цеолита ZSM-5 имеют размер между 25-200 микрон.
3
25. Микросферы цеолита ZSM-5 по любому из пп. 1-24, в которых после прокаливания и перед взаимодействием, микросферы имеют абсолютную объемную плотность, по меньшей мере, 0.5 г/см.
26. Способ формовки микросфер цеолита ZSM-5, при это способ включает:
3
формирование смеси в микросферах, в котором смесь содержит материал на основе диоксида кремния и множество частиц, выбранных из группы, включающей, по меньшей мере, один материал высокой плотности с абсолютной объемной плотностью, по меньшей мере, 0.3 г/см, кристаллы цеолита ZSM-5, и их комбинации;
прокаливание микросфер; и
взаимодействие и последующее нагревание микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором, чтобы сформировать in-situ цеолит ZSM-5 на микросферах, в котором микросферы цеолита ZSM-5 главным образом не содержат глины или прокаленного глинистого материала.
2
27. Способ по п. 26, в котором материал на основе диоксида кремния выбирают из группы, включающей коллоидный диоксид кремния, силикатный золь, пирогенный диоксид кремния, частицы плотного SiO, осажденный диоксид кремния, и аморфный диоксид кремния, легированный Аl.
28. Способ по любому из пп. 26-27, в котором материал на основе диоксида кремния присутствует в количестве от 20 до 95 мас. % смеси перед прокаливанием микросфер.
2
3
29. Способ по любому из пп. 26-28, в котором множество частиц содержит, по меньшей мере, один материал высокой плотности и, по меньшей мере, один материал высокой плотности выбирают из группы, включающей α-AlO, осажденный диоксид кремния, стеатит, минералы, силикаты, алюминаты, аморфный диоксид кремния и их комбинации.
30. Способ по п. 29, в котором материалом на основе диоксида кремния покрывают, по меньшей мере, один материал высокой плотности, чтобы сформировать конфигурацию ядро-оболочка перед прокаливанием микросфер.
2
3
31. Способ по любому из пп. 29-30, в котором, по меньшей мере, один материал высокой плотности содержит α-АlO.
32. Способ по любому из пп. 29-31, в котором, по меньшей мере, один материал высокой плотности присутствует в количестве от 10 до 75 мас. % смеси перед прокаливанием микросфер.
33. Способ по любому из пп. 26-32, в котором множество частиц содержит кристаллы ZSM-5 в количестве от 20 до 70 мас. %. смеси перед прокаливанием микросфер.
34. Способ по любому из пп. 26-33, в котором прокаливание микросфер происходит при 600-1000°С в течение 2-4 часов.
35. Способ по любому из пп. 26-34, в котором формирование смеси в микросферах, дополнительно включает добавление воды к смеси, чтобы сформировать водную взвесь, и распылительную сушку взвеси, в которой распылительная сушка происходит после добавления воды и перед прокаливанием.
36. Способ по п. 35, в котором водная взвесь дополнительно включает вспомогательное вещество для распылительной сушки, выбранное из группы, включающей цитрат аммония, гексаметафосфат натрия, тартрат аммония, хлорид аммония, моноэтиламин, оксалат аммония, полиакрилат аммония, карбоксиметилцеллюлозу, поливиниловый спирт и фосфат натрия.
37. Способ по любому из пп. 26-36, в котором щелочной раствор представляет собой раствор, по меньшей мере, одного из затравочных кристаллов цеолита Y, силиката натрия, гидроксида натрия или гидроксида аммония.
38. Способ по любому из пп. 26-37, в котором взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором производит реакционноспособную смесь и, по меньшей мере, один щелочной раствор присутствует в количестве от 1 до 20 мас. % реакционноспособной смеси.
39. Способ по любому из пп. 26-38, в котором взаимодействие и последующее нагревание микросферы происходит, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и, по меньшей мере, одним соединением органической подложки, чтобы сформировать in-situ цеолит ZSM-5 на микросферах и, по меньшей мере, одно соединение органической подложки выбирают из группы, включающей тетраметилхлорид аммония, бромид тетрапропиламмония, тетрапропилгидроксид аммония, три-н-пропиламин, н-пропил бромид и другие катионы четвертичного аммония.
40. Способ по любому из пп. 26-39, в котором
взаимодействие и последующее нагревание микросфер происходит, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и, по меньшей мере, одним соединением органической подложки, чтобы сформировать in-situ цеолит ZSM-5 на микросферах,
взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и, по меньшей мере, одним соединением органической подложки производит реакционноспособную смесь, и
по меньшей мере, одно соединение органической подложки присутствует в количестве от 1.5 до 15 мас. % реакционноспособной смеси.
41. Способ по любому из пп. 26-40, в котором не более чем 8 мас. % глины или прокаленного глинистого материала присутствует в смеси или в микросферах цеолита ZSM-5.
42. Способ по любому из пп. 26-41, в котором взаимодействие и последующее нагревание микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором, чтобы сформировать in-situ цеолит ZSM-5 на микросферах дополнительно включает добавление источника алюминия, выбранного из группы, включающей соль алюминия, гидроксид алюминия, алюминат, оксид алюминия и метакаолин.
43. Способ по п. 42, в котором взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором и добавление источника алюминия производит реакционноспособную смесь и источник алюминия присутствует в количестве от 0.1 до 3.0 мас. % реакционноспособной смеси.
44. Способ по любому из пп. 26-43, в котором взаимодействие микросфер, по меньшей мере, с одним щелочным раствором производит реакционноспособную смесь и при этом реакционноспособная смесь подвергается кристаллизации, чтобы сформировать цеолит ZSM-5, при температуре от 140 до 200°С в течение периода времени от 5 часов до 100 часов.
45. Способ по любому из пп. 26-44, в котором микросферы цеолита ZSM-5 содержат кристаллы ZSM-5, которые имеют размер кристаллов меньше, чем 800 ангстрем.
46. Способ по любому из пп. 26-45, в котором микросферы цеолита ZSM-5 имеют интенсивность расходования воздушной струи (AJAR) меньше, чем 4.0.
47. Способ по любому из пп. 26-46, в котором смесь главным образом не содержит затравочных кристаллов ZSM-5.
48. Способ по любому из пп. 26-47, в котором взаимодействие и последующее нагревание микросферы дополнительно включает, после прокаливания микросфер, пропитку микросфер соединением органической подложки и после пропитка, высушивание микросфер перед взаимодействием микросфер.
49. Способ по любому из пп. 26-48, в котором микросферы цеолита ZSM-5 имеют размер между 25-200 микрон.
3
50. Способ по любому из пп. 26-49, в котором после прокаливания и перед взаимодействием, микросферы имеют абсолютную объемную плотность, по меньшей мере, 0.5 г/см.