ГИДРОТЕРМИЧЕСКИ СТАБИЛЬНЫЙ МИКРОПОРИСТЫЙ МОЛЕКУЛЯРНО-СИТОВЫЙ КАТАЛИЗАТОР И МЕТОД ЕГО ИЗГОТОВЛЕНИЯ

1. Гидротермически стабильный пористый молекулярно-ситовый катализатор (molecular sieve catalyst), состоящий из продукта, полученного выпариванием воды из смеси сырьевых материалов, состоящей из 100 весовых частей молекулярного сита с решеткой -Si-OH-Al-, 0.01-5.0 весовых частей соли водонерастворимого металла, и 0.05-17.0 весовых частей фосфатного компонента, в котором поверхность пор молекулярного сита модифицируется одним из компонентов по следующим трем формулам:
Формула 1
где М металл, х равен 1 и y переменная от 2 до 6;
Формула 2
где М металл, х равно 2 и y переменная от 2 до 6 и
Формула 3
где М метал, х равен 3 и y переменная от 2 до 6.
2. Катализатор по п.1, где молярное отношение соли водонерастворимого металла к фосфатной составляющей равно 1.0:0.3-10.0.
3. Катализатор по п.1, где молекулярное сито представлено цеолитом с молярной долей Si/Al, равной 1-300, и размером пор 4-10 Е или мезопоровое молекулярное сито с размером пор, равным 10-100 Е.
4. Катализатор по п.3, где молекулярное сито взято из группы, состоящей из ZSM-5, ферриерита, ZSM-11, морденита, бета-цеолита, МСМ-22, L-цеолита, МСМ41, SBA-15 и Y-цеолита.
5. Катализатор по п.1, где соль водонерастворимого металла представлена оксидом, гидрооксидом, карбонатом или оксалатом по крайней мере одного метала из группы, состоящей из щелочных земельных металлов, переходных металлов и тяжелых металлов с состоянием окисления от +3 до +5.
3
4
6. Катализатор по п.1, где фосфатная составляющая представлена фосфорной кислотой (НРO), фосфатом аммония или фосфатом алкила.
7. Способ подготовки гидротермически стабильного пористого молекулярно-ситового катализатора, способ состоит из следующих шагов:
(a) добавление молекулярного сита с решеткой -Si-OH-Al- к водному раствору, содержащему фосфатную составляющую и соль водорастворимого металла, таким образом, что водная смесь состоит из состава в 100 весовых частей молекулярного сита, 0.01-5.0 весовых частей соли водонерастворимого металла и 0.05-17.0 весовых частей фосфатного состава; и
(b) удаление воды из водной смеси в результате процесса выпаривания с последующей фильтрацией твердого продукта.
8. Способ по п.7, где мольное отношение соли водонерастворимого металла к фосфатной составляющей составляет 1.0:0.3-10.0.
9. Способ по п.7, где шаг (а) состоит из подшагов:
(i) смешивание фосфатной составляющей, соли водонерастворимого металла и воды друг с другом для подготовки водной смеси;
2-
-
3-
2
4
4
(ii) регулирование pH смеси таким образом, чтобы фосфатная составляющая в смеси присутствовала в виде ионов, взятых из моногидратного фосфатного иона ([НРO4]), дегидрогенного фосфатного иона ([НРO]) и фосфатного иона ([Р0]), и перемешивание состава; и
(iii) добавление молекулярного сита с решеткой -Si-OH-Al- к составу по подшагу (ii).
10. Способ по п.9, где перемешивание в шаге (ii) выполняется при температуре 20-60°С в течение периода времени от 30 мин до 3 ч.
11. Способ по п.7, где процесс выпаривания в шаге (b) выполняется при температуре 10-90°С.
12. Способ по п.7, где молекулярное сито представлено цеолитом с молярной долей Si/Al, равной 1-300, и размером пор 4-10 Е или мезопористое молекулярное сито с размером пор 10-100 Е.
13 Способ по п.12, где молекулярное сито взято из группы, состоящей из ZSM-5, ферриерита, ZSM-11, модернита, бета-цеолита, МСМ-22, L-цеолита, МСМ-41, SBA-15 и Y-цеолита.
14. Способ по п.7, где соль водонерастворимого металла представлена оксидом, гидроксидом или карбонатом по крайней мере одного металла, взятого из группы, состоящей из щелочно-земельных металлов, переходных металлов и тяжелых металлов с состоянием окисления (валентностью) от +3 до +5.
15. Способ по п.7, где фосфатная составляющая представлена фосфорной кислотой, фосфатом аммония или фосфатом алкила.
16. Способ приготовления гидротермально стабильного пористого молекулярно-ситового катализатора, способ состоит из следующих шагов:
(a) подготовка водной смеси, состоящей из фосфатной составляющей и соли водонерастворимого металла;
(b) удаление воды из водной смеси посредством первого процесса выпаривания с последующей фильтрацией для сбора первого твердого продукта;
(c) подготовка водной смеси, состоящей из молекулярного сита с решеткой -Si-OH-Al-; и
(d) добавление первого твердого продукта к содержащей молекулярное сито водной смеси и удаление воды из получившейся в результате смеси посредством второго процесса выпаривания с последующей фильтрацией для отделения второго твердого продукта;
при котором фосфатная составляющая и соль водонерастворимого металла используются в количестве 0.05-17.0 весовых частей и 0.01-5.0 весовых частей соответственно на основе 100 весовых частей молекулярного сита.
17. Способ по п.16, где шаг (а) состоит из субшагов:
(i) смешивание фосфатной составляющей, соли водонерастворимого металла и воды друг с другом и
(ii) регулирование рН смеси таким образом, что фосфатная составляющая в получившейся смеси присутствует в виде ионов, взятых из моногидрогенных фосфатных ионов, гидрогенно-фосфатных(dihydrogen-phosphate) ионов и фосфатных ионов, и перемешивание смеси.
18. Способ по п.16, где молярная доля соли водонерастворимого металла к фосфатной составляющей составляет 1.0:0.3-10.0.
19. Способ по п.16, где первый твердый продукт добавляется в количестве 0.01-20.0 весовых частей на основе 100 весовых частей молекулярного сита.
20. Способ по п.17, где смешивание в шаге (ii) выполняется при температуре 20-60°С в течение периода времени от 30 мин до 3 ч.
21. Способ по п.16, где первый процесс выпаривания проводится при температуре 10-90°С.
22. Способ по п.16, где второй процесс выпаривания проводится при температуре 20-60°С.
23. Способ по п.16, где молекулярное сито представлено цеолитом с молярной долей Si/Al, равной 1-300, и размером пор 4-10 Е или мезопористое молекулярное сито с размером пор 10-100 Е.
24. Способ по п.16, где соль водонерастворимого металла представлена оксидом, гидрооксидом или карбонатом по меньшей мере одного металла или группы алкалиновых земельных металлов, переходных металлов или тяжелых металлов с числом оксидации от +3 до +5.
25. Способ по п.16, где фосфатный компонент представлен фосфорной кислотой, фосфатом аммония или фосфатом алкила.