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ES2713408T3 - Postratamiento de zeolita beta - Google Patents

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ES2713408T3
ES2713408T3 ES13774182T ES13774182T ES2713408T3 ES 2713408 T3 ES2713408 T3 ES 2713408T3 ES 13774182 T ES13774182 T ES 13774182T ES 13774182 T ES13774182 T ES 13774182T ES 2713408 T3 ES2713408 T3 ES 2713408T3
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ES
Spain
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zeolitic material
range
iii
water
treatment
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ES13774182T
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English (en)
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Andrei-Nicolae Parvulescu
Jeff Yang
Stefan Maurer
Manuela Gaab
Karsten Seidel
Olga Gerlach
Ulrich Müller
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BASF SE
Original Assignee
BASF SE
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Abstract

Un proceso para el postratamiento de un material zeolítico que tiene una estructura de armazón BEA, comprendiendo el proceso (i) proporcionar un material zeolítico que tenga una estructura de armazón BEA, en donde la estructura de armazón del material zeolítico comprende X2O3 y YO2, en donde Y es un elemento tetravalente y X es un elemento trivalente y en donde la relación molar X2O3:YO2 es mayor que 0.02:1, en donde Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o más de los mismos en donde X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o más de los mismos; (ii) tratar el material zeolítico provisto en (i) con un sistema de solvente líquido obteniendo así un material zeolítico que tiene una relación molar X2O3:YO2 de como máximo 0.02:1, y separando al menos parcialmente el material zeolítico del sistema de solvente líquido, en donde el sistema de solvente líquido se selecciona del grupo que consiste en agua, alcoholes monohídricos, alcoholes polihídricos y mezclas de dos o más de los mismos, en donde en (ii), el tratamiento se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 50 a 125ºC; (iii) tratar el material zeolítico obtenido de (ii) con un sistema acuoso líquido con un pH en el rango de 5.5 a 8 y una temperatura de al menos 75°C, en donde el contenido de agua del sistema acuoso líquido es mayor que 50% en peso, en donde en (iii), el material zeolítico se trata con el sistema acuoso líquido durante un período en el intervalo de 0.5 a 24 h; en donde el pH del sistema acuoso usado en (iii) se determina usando un electrodo de vidrio sensible al pH.

Description

DESCRIPCION
Postratamiento de zeolita beta
La presente invencion se refiere a un proceso para el postratamiento de un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA que comprende X2O3 y YO2 en donde se proporciona un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA y luego se somete a un tratamiento con un sistema de solvente liquido seguido de un tratamiento con un sistema acuoso liquido. Ademas, la presente invencion se refiere a un material zeolitico obtenido u obtenible mediante este proceso. Ademas, la presente invencion se refiere al uso de dicho material zeolitico, en particular como catalizador o componente catalitico.
Las zeolitas se usan ampliamente en la industria quimica, por ejemplo, como catalizadores heterogeneos para diversos procesos quimicos y petroquimicos. En general, las zeolitas son aluminosilicatos cristalinos que tienen una estructura microporosa. Sus propiedades especiales, entre otras, se atribuyen a su estructura porosa, generalmente un sistema de poros regulares de dimensiones moleculares, y su composicion quimica especifica. Existen muchas estructuras de zeolitas conocidas, ya sean zeolitas naturales o zeolitas sintetizadas, que pueden aplicarse como catalizadores heterogeneos para muchos tipos de aplicaciones.
Para modificar las propiedades de los materiales zeoliticos tales como su estructura o su composicion, se pueden aplicar metodos de postratamiento. Los metodos de postratamiento mas comunes descritos en la literatura son los tratamientos con vapor, los tratamientos acidos o los tratamientos basicos.
El tratamiento con vapor se usa a menudo para mejorar la actividad y la estabilidad de la zeolita para diversas reacciones selectivas. El documento EP 0013 433 A1, por ejemplo, ensena el uso del tratamiento con vapor para aumentar la actividad de una zeolita al aumentar la relacion Si/AI. Este tratamiento con vapor no solo influye en la relacion Si/AI, sino que tambien tiene un impacto en las propiedades acidas/basicas y en la hidrofilicidad/hidrofobicidad de la zeolita.
El tratamiento con acido puede tener un efecto similar, y tambien puede resultar en el cambio de la composicion del armazon. Por ejemplo, el documento WO 02/057181 A2 describe la desboracion de un silicato en donde se emplea un acido para la etapa de desboracion. De acuerdo con los ejemplos especificos de este documento, se emplea acido acetico glacial, y de acuerdo con realizaciones concebibles que no se concretan a fondo, se describen acido clorhidrico, acido sulfurico, acido nitrico, acido fosforico, acido formico, acido acetico, acido propionico, acido oxalico, y acido tartarico.
El documento WO 2009/016153 A2 describe una combinacion de tratamiento con vapor y tratamiento con acido. Segun este documento, los tamices moleculares modificados con fosforo se someten a un tratamiento con vapor a altas temperaturas antes de que se lleve a cabo una etapa de lixiviacion con una solucion acida para eliminar el Al del material zeolitico.
El documento EP 0690024 se refiere a un metodo para la desaluminacion de aluminosilicatos cristalinos tales como zeolitas. En el metodo, los aluminosilicatos se tratan con un acido sulfonico organico para eliminar el aluminio del armazon. En la etapa posterior, los aluminosilicatos desaluminados se tratan con un medio liquido.
Tanto el tratamiento con vapor como el tratamiento con acido tienen una influencia significativa en las propiedades del material zeolitico. Al someter un material zeolitico que comprende componentes estructurales tanto trivalentes como tetravalentes X e Y como X2O3 y YO2 respectivamente, a un tratamiento con vapor y/o acido, la relacion molar X2O3 :YO2 disminuye. Sin embargo, se encontro que, por ejemplo, la cristalinidad de los materiales zeoliticos puede disminuir por el tratamiento con vapor y/o el tratamiento con acido. Ademas, se encontro que la hidrofobicidad de los materiales zeoliticos, caracterizada por la absorcion de agua del material zeolitico, disminuye. Por lo tanto, se cree que tanto el tratamiento con vapor como el tratamiento con acido dan como resultado una transformacion parcial del material zeolitico en un material amorfo y que cambian la hidrofobicidad.
Por lo tanto, era un objeto de la presente invencion proporcionar un proceso para el postratamiento de un material zeolitico que no presenta dicha desventaja.
Ademas, un objeto de la presente invencion es proporcionar un material zeolitico postratado que tenga una baja relacion molar de X2O3 :YO2 y simultaneamente una alta hidrofobicidad. Tambien era un objeto de la presente invencion proporcionar un material zeolitico postratado que tuviera una baja relacion molar X2O3 :YO2 , una alta hidrofobicidad y al mismo tiempo una concentracion reducida de defectos internos tales como nidos de silanol. En particular, se ha observado que el tratamiento de un material zeolitico para disminuir la relacion molar X2O3 :YO2 , tal como el tratamiento con vapor y/o acido, conduce a una mayor formacion de nidos de silanol que se caracterizan, por ejemplo, por una banda de absorcion en el espectro IR del material zeolitico ubicado en el rango de 3500 a 3550 cm ' 1. En el sentido de la presente invencion, el termino "nidos de silanol" se refiere preferiblemente a grupos Si-OH unidos a hidrogeno, de los cuales la absorcion caracteristica en los espectros de IR de, por ejemplo, las silicalitas se encuentran en el rango de 3200 a 3650 cm-1, como se describe en Zecchina et al. en J. Phys. Chem. 1992, 96, pp. 4991-4997.
Se encontro sorprendentemente que un proceso de postratamiento que incluye someter un material zeolitico a un tratamiento con un sistema de solvente liquido para disminuir la relacion molar X2O3:YO2 seguido por un tratamiento con un sistema acuoso liquido que tiene un pH en el rango de 5.5 a 8 a temperaturas elevadas de al menos 75°C se evitan estas desventajas. Se descubrio adicionalmente que dicho tratamiento con el sistema acuoso liquido, reduce la concentracion de defectos internos en el material zeolitico obtenido.
Por lo tanto, la presente invencion se refiere a un proceso para el postratamiento de un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA como se describe en las reivindicaciones adjuntas. El proceso comprende
(i) proporcionar un material zeolitico que tenga una estructura de armazon BEA,
en donde la estructura de armazon del material zeolitico comprende X2O3 y YO2 ,
en donde Y es un elemento tetravalente y X es un elemento trivalente y en donde la relacion molar X2O3:YO2 es mayor que 0.02:1,
en donde Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o mas de los mismos en donde X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o mas de los mismos; (ii) tratar el material zeolitico provisto en (i) con un sistema de solvente liquido, obteniendo asi un material zeolitico con una relacion molar X2O3:YO2 de como maximo 0.02:1, y separando al menos parcialmente el material zeolitico del sistema solvente liquido,
en donde el sistema de solvente liquido se selecciona del grupo que consiste en agua, alcoholes monohidricos, alcoholes polihidricos y mezclas de dos o mas de los mismos,
en donde en (ii), el tratamiento se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 50 a 125°C;
(iii) tratar el material zeolitico obtenido de (ii) con un sistema acuoso liquido con un pH en el rango de 5.5 a 8 y una temperatura de al menos 75°C, en donde el contenido de agua del sistema acuoso liquido es mayor de 50% en peso, en donde en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido durante un periodo en el intervalo de 0.5 a 24 h;
en donde el pH del sistema acuoso usado en (iii) se determina usando un electrodo de vidrio sensible al pH.
Etapa (i)
De acuerdo con la presente invencion, X2O3 y YO2 comprendidos en la estructura de armazon BEA del material zeolitico proporcionado en (i) estan contenidos como elementos de construccion de estructura, en contraste con los elementos no de armazon que pueden estar presentes en los poros y cavidades formadas por la estructura de armazon.
En general, no hay restricciones especificas sobre como se proporciona el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA en (i). Por ejemplo, puede ser posible comprar un material zeolitico adecuado, disponible comercialmente y que tenga una estructura de armazon BEA. Ademas, por ejemplo, se puede emplear cualquier proceso concebible para sintetizar tal zeolita para proporcionar el material zeolitico. Preferiblemente, el material zeolitico se proporciona mediante un proceso que comienza a partir de fuentes adecuadas de X2O3 y YO2 en presencia de un compuesto plantilla adecuado, tambien denominado agente direcccionador de estructura.
En general, la estructura de armazon del material zeolitico proporcionado en (i) comprende X2O3 y YO2. Preferiblemente, las fuentes adecuadas de X2O3 y YO2 se emplean en una cantidad tal que al menos 75% en peso, mas preferiblemente al menos 90% en peso, mas preferiblemente al menos 95% en peso, mas preferiblemente al menos 98% en peso, mas preferiblemente, al menos el 99% en peso de la estructura de armazon del material zeolitico proporcionado en (i) consiste en X2O3 y YO2.
En general, X2O3 y YO2 pueden estar comprendidos en el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA con una relacion molar X2O3:YO2 mayor que 0.02:1, preferiblemente al menos 0.03:1, mas preferiblemente en el rango de 0.03:1 a 0.07:1, mas preferiblemente de 0.03:1 a 0.06:1, mas preferiblemente de 0.03:1 a 0.05:1.
Los elementos tetravalentes Y de acuerdo con la presente invencion son Si, Sn, Ti, Zr, Ge y combinaciones de dos o mas de los mismos. Mas preferiblemente, Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o mas de los mismos. Mas preferiblemente, Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr y combinaciones de dos o mas de los mismos. Mas preferiblemente, Y es Si, Sn o una combinacion de Si y Sn. Mas preferiblemente, Y es Si.
Los elementos trivalentes de acuerdo con la presente invencion son Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de los mismos. Mas preferiblemente, X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o mas de los mismos. Mas preferiblemente, X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In y combinaciones de dos o mas de los mismos. Mas preferiblemente, X es Al, B, o una combinacion de los mismos. Mas preferiblemente, X es B.
Por lo tanto, la presente invencion se refiere al proceso anterior, en donde, Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o mas de los mismos, siendo Y preferiblemente Si, y en donde X es seleccionado del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o mas de los mismos, siendo X preferiblemente B.
Por lo tanto, segun una realizacion preferida, se proporciona un material zeolitico en (i), que tiene una estructura de armazon BEA, en donde al menos 90% en peso, mas preferiblemente al menos 95% en peso, mas preferiblemente al menos 98% en peso, mas preferiblemente al menos 99% en peso de la estructura de armazon consiste en B2O3 y SiO2 , y en donde la relacion molar B2O3 :SiO2 es mayor que 0.02:1, mas preferiblemente al menos 0.03:1, mas preferiblemente en el rango de 0.03:1 a 0.07:1, mas preferiblemente de 0.03:1 a 0.06:1, mas preferiblemente de 0.03:1 a 0.05:1. Este material tambien se conoce como B-BEA.
Por lo tanto, segun una realizacion preferida de la presente invencion, se proporciona un material zeolitico en (i), que tiene una estructura de armazon BEA, en la que al menos el 95% en peso, preferiblemente al menos el 98% en peso de la estructura de armazon consiste en B2O3 y SiO2, y en donde la relacion molar B2O3 y SiO2 esta en el rango de 0.03:1 a 0.07:1, preferiblemente de 0.03:1 a 0.06:1.
Segun una realizacion preferida de la presente invencion, el material zeolitico proporcionado en (i) se obtiene mediante un metodo sintetico que comprende
(1) preparar una mezcla que comprenda al menos un compuesto plantilla, al menos una fuente para YO2 y al menos una fuente para X2O3 , y
(2) cristalizar el material zeolitico de la mezcla preparada en (1).
De acuerdo con la presente invencion, el al menos un compuesto plantilla usado en (1) puede ser cualquier compuesto plantilla adecuado (agente direcccionador de estructura). Los compuestos plantilla adecuados incluyen piperidina, hexametilenimina, hidroxido de N,N,N-trimetil-1-adamantamonio, piperidina, hexametilenimina, dibencil-1,4-diazabiciclo[2,2,2]octano, dibencilmetilamonio, hidroxido de tetraetilamonio y una mezcla de los mismos. De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, se usa hidroxido de tetraetilamonio.
Ademas, el YO2 puede proporcionarse en (1) en cualquier forma concebible, siempre que un material zeolitico que tenga una estructura de armazon BEA que comprende YO2 se pueda cristalizar en (2). Preferiblemente, el YO2 se proporciona como tal y/o como un compuesto que comprende YO2 como una unidad estructural quimica y/o como un compuesto que, parcial o totalmente, se transforma quimicamente en YO2 durante (1). En realizaciones preferidas de la presente invencion, en donde Y representa Si o una combinacion de Si con uno o mas elementos tetravalentes adicionales, la fuente de SiO2 proporcionada en (1) puede ser cualquier fuente concebible. Por lo tanto, se pueden usar, por ejemplo, todos los tipos de silice y silicatos, preferiblemente silice ahumada, hidrosoles de silice, silice solida amorfa reactiva, gel de silice, acido silicico, cristal de agua, metasilicato de sodio hidratado, sesquisilicato o disilicato, silice coloidal, silice pirogenica, esteres de acido silicico o tetraalcoxisilanos, o mezclas de al menos dos de estos compuestos.
En realizaciones preferidas de la presente invencion, en donde la mezcla de acuerdo con (1) comprende al menos una fuente de SiO2 , dicha fuente comprende preferiblemente al menos un compuesto seleccionado del grupo que consiste en silice y silicatos, preferiblemente silicatos, mas preferiblemente silicatos de metales alcalinos. Entre los silicatos de metales alcalinos preferidos, la al menos una fuente comprende preferiblemente un vaso de agua, mas preferiblemente silicato de sodio y/o potasio, y mas preferiblemente silicato de sodio. En realizaciones particularmente preferidas de la presente invencion, la fuente de SiO2 es silicato de sodio. Ademas, en realizaciones que comprenden silice, se prefiere silice ahumada.
De acuerdo con las realizaciones preferidas de la presente invencion, en donde el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA comprende X2O3 , al menos una fuente para X2O3 se proporciona en (1). En general, X2O3 se puede proporcionar en cualquier forma concebible, siempre que un material zeolitico que tenga una estructura de armazon BEA que comprenda X2O3 se pueda cristalizar en (2). Preferiblemente, X2O3 se proporciona como tal y/o como un compuesto que comprende X2O3 como un resto quimico y/o como un compuesto que, parcial o totalmente, se transforma quimicamente en X2O3 durante el proceso de la invencion.
En realizaciones mas preferidas de la presente invencion, en la que X representa B o una combinacion de B con uno o mas elementos trivalentes adicionales, por ejemplo, acido borico y/o boratos y/o esteres boricos libres, tales como, para, por ejemplo, borato de trietilo o borato de trimetilo, se pueden usar como materiales de partida y como al menos una fuente de X2O3 , respectivamente.
Segun la presente invencion, no existe ninguna restriccion particular en cuanto a las combinaciones de X2O3 y YO2 que estan comprendidas en el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA. Por lo tanto, en principio, cualquier combinacion concebible de uno o mas elementos tetravalentes Y en YO2 puede estar comprendida en el material zeolitico en combinacion con uno o mas elementos trivalentes X en X2O3 , en donde los elementos antes mencionados X e Y respectivamente se refieren a elementos constitutivos de estructura del armazon BEA.
En general, el procedimiento de cristalizacion segun (2) se puede llevar a cabo de cualquier manera posible, siempre que un material zeolitico que tenga una estructura de armazon BEA se cristalice de la mezcla segun (1). La mezcla se puede cristalizar en cualquier tipo de recipiente, en donde se emplean preferiblemente medios de agitacion, preferiblemente por rotacion del recipiente y/o agitacion, y mas preferiblemente por agitacion de la mezcla.
Preferiblemente, la mezcla se calienta durante al menos una parte del proceso de cristalizacion en (2). En general, la mezcla se puede calentar a cualquier temperatura de cristalizacion concebible, siempre que un material zeolitico que tenga una estructura de armazon BEA se cristalice de la mezcla. Preferiblemente, la mezcla se calienta a una temperatura de cristalizacion que varia de 80 a 200°C, mas preferiblemente de 90 a 190°C, mas preferiblemente de 100 a 185°C, mas preferiblemente de 120 a 180°C, mas preferiblemente de 140 a 175°C, incluso mas preferiblemente de 150 a 165°C.
El calentamiento preferido en (2) de la presente invencion se puede realizar de cualquier manera concebible adecuada para la cristalizacion de un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA. En general, el calentamiento puede realizarse a una temperatura de cristalizacion o variar entre diferentes temperaturas. Preferiblemente, se usa una rampa de calentamiento para alcanzar la temperatura de cristalizacion, en donde la rata de calentamiento varia preferiblemente de 5 a 100°C/h, mas preferiblemente de 10 a 70°C/h, mas preferiblemente de 15 a 50°C/h e incluso mas preferiblemente de 20 a 30°C/h.
En general, la duracion del proceso de cristalizacion en (2) del proceso de la invencion no esta particularmente limitada. En realizaciones preferidas que implican el calentamiento de la mezcla de acuerdo con (1), dicho proceso de cristalizacion se realiza durante un periodo que varia de 10 a 200 h, mas preferiblemente de 20 a 190 h, e incluso mas preferiblemente de 40 a 170 h. De acuerdo con el proceso de la invencion, se prefiere ademas que la cristalizacion se realice durante un periodo que oscila entre 60 y 160 h, mas preferiblemente de 80 a 150 h, e incluso mas preferiblemente de 110 a 130 h.
De acuerdo con realizaciones preferidas de la presente invencion, en donde la mezcla se calienta en (2), dicho calentamiento puede realizarse durante todo el proceso de cristalizacion o solo durante una o mas porciones de la misma, siempre que se cristalice un material zeolitico que tenga la estructura de armazon BEA. Preferiblemente, el calentamiento se lleva a cabo durante toda la duracion de la cristalizacion.
En general, el proceso de la presente invencion puede comprender opcionalmente etapas adicionales para el procesamiento y/o la transformacion fisica y/o quimica adicional del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA cristalizada en (2) a partir de la mezcla proporcionada en (1). El material cristalizado puede, por ejemplo, someterse a cualquier secuencia de procedimientos de aislamiento y/o lavado, en donde el material zeolitico obtenido de la cristalizacion en (2) esta sujeto preferiblemente a al menos un aislamiento y al menos un procedimiento de lavado.
El aislamiento del material zeolitico cristalizado se puede lograr mediante cualquier metodo concebible. Estos metodos incluyen, por ejemplo, metodos de filtracion, ultrafiltracion, diafiltracion y centrifugacion y/o decantacion o, por ejemplo, procesos de secado por aspersion y procesos de granulacion por aspersion, en donde los metodos de filtracion pueden involucrar pasos de succion y/o filtracion por presion. Se puede aplicar una combinacion de dos o mas de estos metodos.
Con respecto a uno o mas procedimientos de lavado opcionales, puede usarse cualquier disolvente concebible. Los agentes de lavado que se pueden usar son, por ejemplo, agua, alcoholes, tales como metanol, etanol o propanol, o mezclas de dos o mas de los mismos. Ejemplos de mezclas son mezclas de dos o mas alcoholes, como metanol y etanol o metanol y propanol o etanol y propanol o metanol y etanol y propanol, o mezclas de agua y al menos un alcohol, como agua y metanol o agua y etanol o agua y propanol o agua y metanol y etanol o agua y metanol y propanol o agua y etanol y propanol o agua y metanol y etanol y propanol. Se prefiere agua o una mezcla de agua y al menos un alcohol, preferiblemente agua y etanol, siendo muy particularmente preferida el agua destilada como unico agente de lavado.
De acuerdo con la presente invencion, el material zeolitico cristalizado se separa preferiblemente de la suspension por filtracion para obtener una torta de filtro que se somete preferiblemente a lavado, preferiblemente con agua. Si se aplica un lavado, se prefiere continuar el proceso de lavado hasta que el agua de lavado tenga una conductividad de como maximo 1.000 microSiemens/cm, mas preferiblemente de a lo sumo 850 microSiemens/cm, mas preferiblemente de como maximo 700 microSiemens/cm.
Despues de la separacion del material zeolitico de la suspension, preferiblemente por filtracion y preferiblemente despues del lavado, el material zeolitico lavado se somete opcionalmente a presecado, por ejemplo, sometiendolo a una corriente de gas adecuada, como aire, aire pobre, o nitrogeno tecnico, durante un tiempo preferiblemente en el intervalo de 4 a 10 h, mas preferiblemente de 5 a 8 h.
Entonces, preferiblemente la torta de filtro presecada opcionalmente es secada. Preferiblemente, el secado se realiza a una temperatura en el rango de 100 a 300°C, mas preferiblemente de 150 a 275°C, mas preferiblemente de 200 a 250°C en una atmosfera adecuada tal como nitrogeno tecnico, aire o aire pobre. Dicho secado se puede lograr, por ejemplo, en un horno de secado adecuado, o por secado por pulverizacion. Si el secado se realiza mediante secado por pulverizacion, la temperatura de entrada del gas de secado esta preferiblemente en el rango de 200 a 250°C, mas preferiblemente de 220 a 250°C, y la temperatura de salida del gas de secado esta preferiblemente en el rango de 100 a 175°C, mas preferiblemente de 120 a 150°C. Si se lleva a cabo el secado por pulverizacion, es posible someter el licor madre que contiene el material zeolitico, opcionalmente despues de la concentracion, directamente al secado por pulverizacion. Ademas, es concebible someter el material zeolitico separado y lavado a secado por pulverizacion, opcionalmente despues de volver a suspender adecuadamente el material zeolitico lavado y opcionalmente presecado previamente.
Por lo tanto, la presente invencion tambien se refiere al proceso anterior, en donde antes de (ii), el material zeolitico proporcionado en (i) se somete a secado por aspersion, en donde, durante el secado por aspersion, la temperatura de entrada del gas de secado es preferiblemente en el intervalo de 200 a 250°C y la temperatura de salida del gas de secado esta preferiblemente en el intervalo de 100 a 175°C.
El metodo sintetico preferido comprende preferiblemente la calcinacion del material zeolitico proporcionado en (i), en donde el material zeolitico puede someterse opcionalmente a secado por pulverizacion de antemano. De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, antes del (ii), el material zeolitico proporcionado en (i), opcionalmente despues del secado por pulverizacion, se somete a calcinacion. Durante la calcinacion, al menos uno de los compuestos de la plantilla es preferiblemente al menos parcialmente, mas preferiblemente esencialmente eliminado de la estructura de armazon.
La calcinacion generalmente implica el calentamiento del material zeolitico provisto en (i) por encima de una temperatura de 350°C. El procedimiento de calcinacion de acuerdo con la presente invencion generalmente implica el calentamiento del material zeolitico provisto en (i) a una temperatura en el rango de 400 a 700°C, preferiblemente de 450 a 550°C en una atmosfera adecuada tal como nitrogeno tecnico, aire, o aire pobre. Ademas, el procedimiento de calcinacion del material zeolitico proporcionado en (i) se lleva a cabo durante un periodo en el intervalo de 1 a 10 h, preferiblemente de 3 a 6 h. Por lo tanto, segun una realizacion preferida de la presente invencion, la calcinacion se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 400 a 700°C, preferiblemente de 450 a 550°C, durante un periodo en el intervalo de 1 a 10 h, preferiblemente de 3 a 6 h.
Segun la presente invencion, la cristalinidad del material zeolitico proporcionado en (i) no esta sujeta a ninguna restriccion especifica. En lo que respecta a la cristalinidad, los valores a los que se hace referencia en el contexto de la presente invencion deben entenderse como determinados de acuerdo con el metodo descrito en el Ejemplo de referencia 2. A modo de ejemplo, la cristalinidad del material zeolitico proporcionado en (i) puede estar en el rango de 40 a 100%, tal como de 50 a 90% o de 55 a 80%.
En lo que respecta a la absorcion de agua del material zeolitico proporcionado en (i), los valores a los que se hace referencia en el contexto de la presente invencion deben entenderse como determinados de acuerdo con el metodo descrito en el Ejemplo de referencia 1. A modo de ejemplo, la absorcion de agua del material zeolitico provisto en (i) puede estar en el rango de 10 a 50% en peso, tal como de 10 a 40% en peso o de 10 a 30% en peso.
Etapa (ii)
Segun la presente invencion, el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA, especialmente preferido, el material zeolitico separado, secado por pulverizacion y calcinado, proporcionado en (i), se somete a un tratamiento (ii) con un sistema de disolvente liquido de donde se obtiene un material zeolitico que tiene una relacion molar X2O3:YO2 de a lo sumo 0.02:1, y en donde el material zeolitico se separa al menos parcialmente del sistema de solvente liquido.
Se describe la naturaleza quimica del sistema solvente liquido. Por lo tanto, se describe el uso de un sistema acuoso acido para disminuir la relacion molar X2O3:YO2 del material zeolitico provisto en (i) a un valor de como maximo 0.02:1. Como acidos, el sistema de solvente liquido puede comprender, por ejemplo, acido clorhidrico, acido sulfurico, acido nitrico, acido fosforico, acido formico, acido acetico, acido propionico, acido oxalico o acido tartarico. De acuerdo con la invencion, el sistema de solvente liquido usado en (ii) se selecciona del grupo que consiste en agua, alcoholes monohidricos, alcoholes polihfdricos y mezclas de dos o mas de los mismos. Con respecto a los alcoholes monohidricos y los alcoholes polihidricos, no existen restricciones especificas. Preferiblemente, estos alcoholes contienen de 1 a 6 atomos de carbono, mas preferiblemente de 1 a 5 atomos de carbono, mas preferiblemente de 1 a 4 atomos de carbono, y mas preferiblemente de 1 a 3 atomos de carbono. Los alcoholes polihidricos comprenden preferiblemente de 2 a 5 grupos hidroxilo, mas preferiblemente de 2 a 4 grupos hidroxilo, preferiblemente 2 o 3 grupos hidroxilo. Los alcoholes monohidricos especialmente preferidos son metanol, etanol y propanol como 1-propanol y 2-propanol. Los alcoholes polihidricos especialmente preferidos son etano-1,2-diol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, propano-1,2,3-triol. Si se emplean mezclas de dos o mas de los compuestos descritos anteriormente, se prefiere que estas mezclas comprendan agua y al menos un alcohol monohidrico y/o al menos un alcohol polihidrico. Mas preferiblemente, el sistema disolvente liquido consiste en agua. Por lo tanto, la presente invencion se refiere al proceso definido anteriormente y al material zeolitico obtenible u obtenido a partir del mismo, en donde el sistema disolvente liquido se selecciona del grupo que consiste en agua, metanol, etanol, propanol, etano-1,2-diol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, propano-1,2,3-triol, y mezclas de dos o mas de los mismos, preferiblemente agua.
Ademas, se prefiere especialmente que el sistema disolvente liquido no contenga un acido inorganico o un acido organico o una sal del mismo, seleccionandose el acido del grupo que consiste en acido clorhidrico, acido sulfurico, acido nitrico, acido fosforico, acido formico, acido acetico, acido propionico, acido oxalico y acido tartarico. Por lo tanto, la presente invencion tambien se refiere al proceso anterior, en donde el sistema disolvente liquido se selecciona del grupo que consiste en agua, metanol, etanol, propanol, etano-1,2-diol, propano-1,2-diol, propano 1,3-diol, propano-1,2,3-triol, y mezclas de dos o mas de los mismos, preferiblemente agua, y en donde el sistema de solvente liquido no contiene un acido inorganico u organico, o una sal del mismo, siendo el acido seleccionado del grupo que consiste en acido clorhidrico, acido sulfurico, acido nitrico, acido fosforico, acido formico, acido acetico, acido propionico, acido oxalico y acido tartarico. Incluso mas preferiblemente, la presente invencion tambien se refiere al proceso anterior, en donde el sistema de disolvente liquido se selecciona del grupo que consiste en agua, metanol, etanol, propanol, etano-1,2-diol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, propano-1,2,3-triol, y mezclas de dos o mas de los mismos, preferiblemente agua, y en donde el sistema de solvente liquido no contiene un acido inorganico u organico, o una sal del mismo.
Las condiciones de reaccion de acuerdo con (ii) no estan especificamente restringidas, siempre que el sistema de solvente descrito anteriormente este en su estado liquido y que la relacion molar X2O3 :YC>2 se reduzca a un valor de, como maximo, 0.02:1. En particular, con respecto a las temperaturas preferidas que se describen a continuacion, el experto en la materia elegira la presion respectiva bajo la cual se realiza el tratamiento para mantener el sistema solvente en su estado liquido.
En cuanto a la duracion del tratamiento de acuerdo con (ii), no existen restricciones especificas. El tiempo mencionado anteriormente debe entenderse como el tiempo en el cual el sistema de disolvente liquido se mantiene a la temperatura de tratamiento descrita a continuacion. Preferiblemente, en (ii), el tratamiento se lleva a cabo durante un periodo de 6 a 20 h, mas preferiblemente de 7 a 17 h, mas preferiblemente de 8 a 12 h. Las temperaturas de tratamiento de acuerdo con la invencion estan en el intervalo de 50 a 1252C, preferiblemente de 90 a 1152C, mas preferiblemente de 95 a 105°C. Mas preferiblemente, el tratamiento de acuerdo con (ii) se lleva a cabo en el punto de ebullicion del sistema disolvente. Si el sistema de solvente esta compuesto por dos o mas componentes, el tratamiento de acuerdo con (ii) se lleva a cabo preferiblemente en el punto de ebullicion del componente que tiene el punto de ebullicion mas bajo.
De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, el tratamiento de acuerdo con (ii) se lleva a cabo bajo reflujo. Por lo tanto, el recipiente preferido, que representa un sistema abierto, utilizado para el tratamiento de acuerdo con (ii) esta equipado preferiblemente con un condensador de reflujo. Durante (ii), la temperatura del sistema de solvente liquido se mantiene esencialmente constante o se cambia, por lo que el tratamiento con el sistema de solvente liquido se lleva a cabo a dos o mas temperaturas diferentes. Mas preferiblemente, la temperatura se mantiene esencialmente constante dentro de los rangos definidos anteriormente.
Por lo tanto, la presente invencion se refiere al proceso anterior, que comprende
(ii) tratar el material zeolitico provisto en (i) con un sistema solvente liquido, preferiblemente agua, obteniendo asi un material zeolitico que tiene una relacion molar X2O3:YO2 preferiblemente B2O3:SiO2, de a lo sumo 0.02:1 en un sistema abierto bajo reflujo a una temperatura en el intervalo de 95 a 105°C, y separando al menos parcialmente el material zeolitico del sistema disolvente liquido de acuerdo con la invencion.
En cuanto a la cantidad de material zeolitico que se emplea en relacion con la cantidad de sistema de disolvente liquido, no existen restricciones especificas. Preferiblemente, la relacion en peso de material zeolitico con respecto al sistema de solvente liquido esta en el rango de 1:5 a 1:50, mas preferiblemente de 1:10 a 1:35, mas preferiblemente de 1:10 a 1:20, incluso mas preferiblemente de 1:12 a 1:18.
Durante el tratamiento de acuerdo con (ii), se prefiere ademas agitar adecuadamente el sistema de disolvente liquido. Durante (ii), la velocidad de agitacion se mantiene esencialmente constante o se cambia, por lo que el tratamiento se lleva a cabo a dos o mas velocidades de agitacion diferentes. Mas preferiblemente, el material zeolitico se suspende en el sistema de solvente liquido a una primera velocidad de agitacion, y durante (ii) a las temperaturas descritas anteriormente, la velocidad de agitacion se cambia, preferiblemente se incrementa. Las velocidades de agitacion como tales pueden elegirse adecuadamente dependiendo, por ejemplo, del volumen del sistema de disolvente liquido, la cantidad de material zeolitico empleado, la temperatura deseada y similares. Preferiblemente, la velocidad de agitacion a la cual el material zeolitico se suspende en el sistema de solvente liquido esta en el rango de 5 a 200 r.p.m. (giros por minuto), mas preferiblemente de 10 a 200 r.p.m., mas preferiblemente de 20 a 55 r.p.m, mas preferiblemente de 30 a 50 r.p.m. La velocidad de agitacion bajo la cual se realiza el tratamiento a las temperaturas descritas anteriormente esta preferiblemente en el intervalo de 50 a 100 r.p.m, mas preferiblemente de 55 a 90 r.p.m, mas preferiblemente de 60 a 80 r.p.m.
Despues del tratamiento de acuerdo con (ii), el material zeolitico obtenido se separa de la suspension. Todos los metodos de separacion del material zeolitico de la suspension son concebibles. Estos metodos incluyen, por ejemplo, metodos de filtracion, ultrafiltracion, diafiltracion y centrifugacion o, por ejemplo, procesos de secado por aspersion y procesos de granulacion por aspersion, en donde los metodos de filtracion pueden involucrar pasos de succion y/o filtracion por presion. Se puede aplicar una combinacion de dos o mas de estos metodos.
Con respecto a uno o mas procedimientos de lavado opcionales, puede usarse cualquier disolvente concebible. Los agentes de lavado que se pueden usar son, por ejemplo, agua, alcoholes, tales como metanol, etanol o propanol, o mezclas de dos o mas de los mismos. Ejemplos de mezclas son mezclas de dos o mas alcoholes, como metanol y etanol o metanol y propanol o etanol y propanol o metanol y etanol y propanol, o mezclas de agua y al menos un alcohol, como agua y metanol o agua y etanol o agua y propanol o agua y metanol y etanol o agua y metanol y propanol o agua y etanol y propanol o agua y metanol y etanol y propanol. Se prefiere agua o una mezcla de agua y al menos un alcohol, preferiblemente agua y etanol, siendo muy particularmente preferida el agua destilada como unico agente de lavado. Si se aplica un lavado, se puede preferir continuar con el proceso de lavado hasta que el agua de lavado tenga una conductividad de como maximo 1.000 microSiemens/cm, mas preferiblemente de a lo sumo 850 microSiemens/cm, mas preferiblemente de como maximo 700 microSiemens/cm.
De acuerdo con la presente invencion, el material zeolitico se separa preferiblemente de la suspension por filtracion para obtener una torta de filtro que se somete preferiblemente a lavado, preferiblemente con agua.
En general, el proceso de la presente invencion puede comprender opcionalmente etapas adicionales para el procesamiento y/o la transformacion fisica y/o quimica adicional del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA obtenida en (ii). El material zeolitico obtenido puede someterse, por ejemplo, a cualquier secuencia de procedimientos de aislamiento y/o lavado, en donde el material zeolitico esta sujeto preferiblemente a al menos un aislamiento y al menos un procedimiento de lavado.
Despues de la separacion del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA de la suspension, preferiblemente por filtracion, y despues del lavado, el material zeolitico obtenido en (ii) se somete opcionalmente a secado. El procedimiento de secado puede comprender opcionalmente uno o mas pasos de secado. En general, se puede utilizar cualquier medio de secado concebible. Los procedimientos de secado incluyen preferiblemente calentamiento y/o aplicacion de vacio al material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA.
Preferiblemente, el material zeolitico separado y lavado se somete a secado, por ejemplo, sometiendo la torta del filtro a una corriente de gas adecuada, como aire, aire pobre o nitrogeno, durante un tiempo preferiblemente en el rango de 4 a 10 h, mas preferiblemente de 5 a 8 h.
Ademas, se prefiere que, antes de (iii), el material zeolitico obtenido del tratamiento de acuerdo con (ii) se someta a secado por pulverizacion. Si el secado se realiza mediante secado por pulverizacion, la temperatura de entrada del gas de secado esta preferiblemente en el rango de 200 a 250°C, mas preferiblemente de 220 a 250°C, y la temperatura de salida del gas de secado esta preferiblemente en el rango de 100 a 175°C, mas preferiblemente de 120 a 150°C. Si se lleva a cabo el secado por pulverizacion, es posible someter el licor madre que contiene el material zeolitico, opcionalmente despues de la concentracion, directamente al secado por pulverizacion. Ademas, es concebible someter el material zeolitico separado y lavado a secado por pulverizacion, opcionalmente despues de volver a suspender adecuadamente el material zeolitico lavado y opcionalmente presecado previamente.
Segun una realizacion especialmente preferida de la presente invencion, el material zeolitico obtenido de (ii) esta en forma de un polvo, preferiblemente en forma de un polvo en aspersion en donde el polvo en aspersion puede resultar del secado por pulverizacion en (i) y/o secado por aspersion en (ii).
Segun (ii), el material zeolitico preferiblemente secado se somete opcionalmente a calcinacion. Preferiblemente, la calcinacion se lleva a cabo en una atmosfera adecuada, como aire, aire pobre o nitrogeno a una temperatura en el rango de 400 a 700°C, preferiblemente de 500 a 600°C, durante un periodo en el rango de 1 a 10 h, preferiblemente de 2 a 6 h.
Segun una realizacion preferida de la presente invencion, el material zeolitico obtenido en (ii) no se somete a calcinacion antes de (iii).
De acuerdo con la presente invencion, el tratamiento de acuerdo con (ii) con el sistema de disolvente liquido disminuye la relacion molar X2O3:YO2 del material zeolitico; por lo tanto, es un procedimiento para eliminar al menos una parte de X de la estructura de armazon BEA. Por lo tanto, la relacion molar X2O3:YO2 del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA obtenida de (ii) es mayor que la relacion molar X2O3:YO2 del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA proporcionada en (i). De acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, la relacion molar X2O3:YO2 obtenida en (ii) es a lo sumo 0.02:1, preferiblemente a lo sumo 0.01:1, mas preferiblemente en el rango de 0.0005:1 a 0.01:1, mas preferiblemente de 0.0009:1 a 0.003:1.
Etapa (iii)
Despues de (ii), el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA, preferiblemente el material zeolitico separado y seco que tiene una estructura de armazon BEA se somete a un tratamiento con un sistema acuoso liquido que tiene un pH en el intervalo de 5.5 a 8 y una temperatura de al menos 75°C.
Segun la presente invencion, cualquier cantidad concebible de agua puede estar contenida en el sistema acuoso liquido, siempre que el contenido de agua del sistema acuoso liquido sea mayor que 50% en peso y el pH del sistema acuoso liquido este en el rango antes mencionado. En general, la cantidad de agua contenida en el sistema acuoso liquido es al menos 85% en peso, preferiblemente al menos 90% en peso, mas preferiblemente al menos 95% en peso, mas preferiblemente, al menos 99% en peso, incluso mas preferiblemente por lo menos 99.9% en peso. Aun mas preferiblemente, el sistema acuoso liquido usado en (iii) consiste esencialmente en agua, y puede contener solo ciertas impurezas que estan contenidas en el agua, preferiblemente contenidas en el agua desionizada preferiblemente usada. Asi, segun una realizacion preferida de la presente invencion, en (iii), el sistema acuoso liquido comprende al menos 90% en peso, preferiblemente al menos 99% en peso, mas preferiblemente al menos 99.9% en peso de agua.
Con respecto al pH del sistema acuoso usado en (iii), se prefiere un pH en el intervalo de 5.5 a 8. El pH del sistema acuoso liquido se determina utilizando un electrodo de vidrio sensible al pH. De acuerdo con una realizacion preferida adicional de la presente invencion, el sistema acuoso liquido usado en (iii) tiene un pH en el intervalo de 6 a 7.5, preferiblemente de 6.5 a 7.5.
Segun la invencion en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido durante un periodo en el intervalo de 0.5 a 24 h, preferiblemente de 1 a 18 h, mas preferiblemente de 8 a 14 h.
Ademas, no existen restricciones particulares con respecto a la temperatura del sistema acuoso liquido, siempre que el sistema acuoso este en su estado liquido. Por lo tanto, con respecto a las temperaturas preferidas que se describen a continuacion, el experto en la materia elegira la presion respectiva bajo la cual se realiza el tratamiento de acuerdo con (ii) para mantener el sistema de solvente en su estado liquido.
Preferiblemente, en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido a una temperatura en el intervalo de 75 a 200°C, preferiblemente de 90 a 180°C, mas preferiblemente de 100 a 160°C, mas preferiblemente de 110 a 160°C, mas preferiblemente de 110 a 150°C.
En cuanto al tipo de recipiente en donde se realiza el calentamiento en (iii), no existen restricciones particulares, el recipiente se selecciona adecuadamente para permitir tratar el material zeolitico a las temperaturas descritas anteriormente, a cuyas temperaturas el sistema acuoso esta en su estado liquido. Por lo tanto, en lo que se refiere a temperaturas mas altas, el tratamiento segun (iii) se lleva a cabo en un sistema cerrado bajo presion autogena.
De acuerdo con una realizacion concebible de la presente invencion, el calentamiento en (iii) se realiza en un sistema abierto. En este caso, las condiciones de reaccion estan limitadas por la temperatura, ya que el tratamiento se lleva a cabo por debajo de la temperatura de ebullicion del sistema acuoso empleado para mantener el sistema acuoso en su estado liquido.
Segun una realizacion preferida, el calentamiento en (iii) se realiza en un sistema cerrado. Por lo tanto, el calentamiento en (iii) se realiza preferiblemente en condiciones solvotermicas, lo que significa que el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido a presion autogena del sistema acuoso liquido, por ejemplo, en un autoclave u otros recipientes adecuados para generar condiciones solvotermicas.
Por lo tanto, segun una realizacion particular preferida de la presente invencion, en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido en un sistema cerrado, preferiblemente un autoclave, bajo presion autogena.
Por consiguiente, de acuerdo con una realizacion preferida de la presente invencion, el tratamiento de acuerdo con (ii) se lleva a cabo en un sistema abierto, preferiblemente a reflujo, y el tratamiento de acuerdo con (iii) se lleva a cabo en un sistema cerrado, preferiblemente bajo presion autogena en la que en (ii), el sistema disolvente esta en su estado liquido y en (iii), el sistema acuoso esta en su estado liquido.
Por lo tanto, la presente invencion tambien se refiere al proceso como se define anteriormente, que comprende
(ii) tratar el material zeolitico provisto en (i) con un sistema de solvente liquido, preferiblemente agua, obteniendo asi un material zeolitico que tiene una relacion molar X2O3:YO2 preferiblemente B2O3 : SiO2 , de a lo sumo 0.02:1, en un sistema abierto bajo reflujo a una temperatura en el intervalo de 95 a 105°C, y separando al menos parcialmente el material zeolitico del sistema disolvente liquido;
(iii) tratar el material zeolitico obtenido de (ii) con un sistema acuoso liquido, preferiblemente agua, que tenga un pH en el rango de 6.5 a 7.5 y una temperatura en el rango de 110 a 160°C en un sistema cerrado bajo autogeno presion.
Durante el tratamiento de acuerdo con (iii), se prefiere ademas agitar adecuadamente el sistema acuoso liquido. Durante (iii), la velocidad de agitacion se mantiene esencialmente constante o se cambia, por lo que el tratamiento se lleva a cabo a dos o mas velocidades de agitacion diferentes. Las velocidades de agitacion como tales pueden elegirse adecuadamente dependiendo, por ejemplo, del volumen del sistema acuoso liquido, la cantidad de material zeolitico empleado, la temperatura deseada y similares. Preferiblemente, la velocidad de agitacion utilizada en (iii) esta en el intervalo de 10 a 200 r.p.m. (giros por minuto), mas preferiblemente de 50 a 180 r.p.m., mas preferiblemente de 80 a 160 r.p.m., mas preferiblemente de 110 a 130 r.p.m.
En cuanto a la cantidad del sistema acuoso liquido utilizado en (iii) en relacion con la cantidad de material zeolitico que se emplea, no existen restricciones especificas. Preferiblemente, en (iii), la relacion en peso del sistema acuoso liquido con respecto al material zeolitico esta en el intervalo de 35:1 a 5:1, preferiblemente de 30:1 a 10:1, mas preferiblemente de 25:1 a 15:1.
Despues del tratamiento segun (iii), el material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA se separa preferiblemente de la suspension. La separacion del material zeolitico se puede lograr mediante cualquier metodo concebible que incluya, por ejemplo, metodos de filtracion, ultrafiltracion, diafiltracion y centrifugacion y/o decantacion, en donde los metodos de filtracion pueden involucrar pasos de succion y/o filtracion por presion. Posteriormente, el material zeolitico separado se somete a uno o mas procedimientos de lavado opcionales. Los agentes de lavado que se pueden usar son, por ejemplo, agua, alcoholes, tales como metanol, etanol o propanol, o mezclas de dos o mas de los mismos. Ejemplos de mezclas son mezclas de dos o mas alcoholes, como metanol y etanol o metanol y propanol o etanol y propanol o metanol y etanol y propanol, o mezclas de agua y al menos un alcohol, como agua y metanol o agua y etanol o agua y propanol o agua y metanol y etanol o agua y metanol y propanol o agua y etanol y propanol o agua y metanol y etanol y propanol. Se prefiere agua o una mezcla de agua y al menos un alcohol, preferiblemente agua y etanol, siendo muy particularmente preferida el agua destilada como unico agente de lavado. Si se aplica un lavado, se puede preferir continuar el proceso de lavado hasta que el agua de lavado tenga una conductividad de como maximo 1.000 microSiemens/cm, mas preferiblemente de como maximo 850 microSiemens/cm, mas preferiblemente de como maximo 700 microSiemens/cm.
De acuerdo con la presente invencion, el material zeolitico se separa preferiblemente de la suspension por filtracion para obtener una torta de filtro que se somete preferiblemente a lavado, preferiblemente con agua destilada.
En general, el proceso de la presente invencion puede comprender opcionalmente etapas adicionales para el procesamiento y/o la transformacion fisica y/o quimica adicional del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA obtenida en (iii). El material zeolitico obtenido puede, por ejemplo, someterse a cualquier secuencia de procedimientos de aislamiento y/o lavado, en donde el material zeolitico obtenido de (iii) esta sujeto preferiblemente a al menos un aislamiento y al menos un procedimiento de lavado.
Despues de la separacion del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA de la suspension, preferiblemente por filtracion, y despues del lavado, el material zeolitico obtenido en (iii) se somete a al menos una etapa de secado. El procedimiento de secado puede comprender opcionalmente uno o mas pasos de secado. En general, se puede utilizar cualquier medio de secado concebible. Los procedimientos de secado incluyen preferiblemente calentamiento y/o aplicacion de vacio al material zeolitico que tiene una estructura de armazon b Ea .
Despues de la separacion del material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA de la suspension, preferiblemente mediante filtracion, y despues del lavado, la torta de filtro lavada que contiene el material zeolitico que tiene una estructura armada de BEA se somete opcionalmente a secado, por ejemplo, sometiendo la torta del filtro a una corriente de gas adecuada, preferiblemente una corriente de nitrogeno. Por lo tanto, de acuerdo con una realizacion particular preferida de la presente invencion en (iii), el material zeolitico se somete a secado. En cuanto a la duracion y la temperatura de secado no existen restricciones especificas. Preferiblemente, el secado se lleva a cabo en una atmosfera adecuada, como aire, aire pobre o nitrogeno, a una temperatura en el rango de 100 a 180°C, preferiblemente de 120 a 150°C, durante un periodo en el rango de 10 a 70 h, preferiblemente de 15 a 25 h.
Despues de la separacion del material zeolitico de la suspension, preferiblemente por filtracion, y preferiblemente despues del lavado, y antes de secar, el material zeolitico lavado puede someterse a presecado, por ejemplo, sometiendolo a una corriente de gas adecuada tal como aire, aire pobre o nitrogeno, durante un tiempo preferiblemente en el rango de 4 a 10 h, mas preferiblemente de 5 a 8 h.
Ademas, de acuerdo con una realizacion preferida de la invencion, el material zeolitico, opcionalmente despues del secado, se somete a calcinacion en (iii). Preferiblemente, la calcinacion se realiza a una temperatura en el rango de 350 a 600°C, preferiblemente de 400 a 500°C, durante un periodo en el rango de 1 a 10 h, preferiblemente de 2 a 7 h. Las atmosferas de calcinacion adecuadas incluyen nitrogeno, aire o aire pobre.
Segun una realizacion particular preferida de la presente invencion, despues de (i) y/o despues de (ii) y/o despues de (iii), el material zeolitico se somete a secado antes de la calcinacion, en donde el secado es preferiblemente llevado a cabo a una temperatura en el rango de 100 a 180°C, preferiblemente de 120 a 150°C, durante un periodo en el rango de 10 a 70 h, preferiblemente de 15 a 25 h.
Sorprendentemente, se encontro que, mediante el proceso de acuerdo con la presente invencion, se podria obtener un material zeolitico con una relacion molar reducida X2O3:YO2 con relacion al material zeolitico proporcionado en (i), en donde, al mismo tiempo, la hidrofobicidad del material zeolitico, caracterizado por las mediciones de absorcion de agua como se describe en el presente documento, se puede mantener constante o incluso aumentar. Tal aumento de la hidrofobicidad se desea para muchos usos potenciales del material zeolitico tales como materiales cataliticamente activos. Por lo tanto, se encontro que la combinacion de la etapa de desboracion segun (ii) y el postratamiento con el sistema acuoso liquido superan las desventajas de los procesos de la tecnica anterior. Por lo tanto, de acuerdo con la presente invencion, la captacion de agua del material zeolitico obtenido de (iii) es menor que la captacion de agua del material zeolitico proporcionado en (ii). Preferiblemente, la absorcion de agua del material zeolitico obtenido de (iii) es al menos un 40%, preferiblemente al menos un 50%, mas preferiblemente al menos un 55%, incluso mas preferiblemente al menos un 60% mas baja que la absorcion de agua del material zeolitico proporcionado en (i).
Ademas, se encontro que el tratamiento con un sistema acuoso liquido segun (iii) tiene una influencia sobre el area superficial especifica del material zeolitico. Preferiblemente, el area superficial especifica del material zeolitico obtenido de (iii) es al menos 100 m2/g, preferiblemente al menos 200 m2/g mas bajo que el area superficial especifica del material zeolitico obtenido de (ii). El termino "area superficial especifica", como se usa en este contexto de la presente solicitud, se refiere al area superficial especifica de BET multipunto, que se determina mediante la adsorcion de nitrogeno segun DIN 66131.
Aun mas, se encontro sorprendentemente que el tratamiento adicional con un sistema acuoso liquido segun (iii) del proceso de la invencion tiene una influencia positiva en las caracteristicas del grupo silanol del material zeolitico. En particular, en el espectro infrarrojo del material zeolitico de la presente invencion, un primer tipo de grupos silanol esta representado por una primera banda de absorcion con un maximo en la region de 3701 a 3741 cm ' 1, en donde dicha primera banda de absorcion puede atribuirse a los grupos silanol de superficie, y un segundo tipo de grupos silanol esta representado por una segunda banda de absorcion con un maximo en la region de 3500 a 3550 cm-1, en donde dicha segunda banda de absorcion puede atribuirse a los nidos de silanol. De nuevo, dentro del significado de la presente invencion, el termino "silanol de superficie" o "grupos de silanol de superficie" se refiere preferiblemente a grupos de Si-OH que no estan unidos por hidrogeno y cuya absorcion caracteristica en los espectros de IR de, por ejemplo, silicalitas se encuentra en el rango de 3650 a 3800 cm-1, como se describe en Zecchina et al. en J. Phys. Chem. 1992, 96, pp. 4991-4997. Mas especificamente, se puede observar que el tratamiento de un material zeolitico para disminuir la relacion molar X2O3 :YO2 , tal como el tratamiento con vapor y/o acido, conduce a una mayor formacion de nidos de silanol caracterizados por un aumento en la intensidad de la segunda banda de absorcion, mientras que la concentracion de los grupos silanol de la superficie reflejada por la intensidad de la primera banda de absorcion permanece igual de constante durante el tratamiento para disminuir la relacion molar X2O3 :YO2. Como resultado, la relacion de intensidad de la primera banda de absorcion a la segunda banda de absorcion obtenida a partir de la evaluacion de un espectro IR dado de un material zeolitico constituye un indicador confiable de la concentracion relativa de nidos de silanol en un material zeolitico dado, y en particular en cuanto a los cambios en la concentracion del nido de silanol en el tratamiento del material zeolitico, por ejemplo, como resultado del tratamiento con vapor y/o acido del mismo. Mas especificamente, una disminucion en la relacion de intensidad de la primera banda de absorcion a la segunda absorcion es indicativa de un aumento en la concentracion relativa de los nidos de silanol en el material zeolitico, mientras que un aumento de la misma refleja en consecuencia una disminucion en la concentracion relativa de los nidos de silanol.
Asi, de acuerdo con la presente invencion, se encontro que la relacion de intensidad de la banda IR que representa los grupos silanol del primer tipo con respecto a la banda IR que representa los grupos silanol del segundo tipo del material zeolitico obtenido en (iii) es al menos el 5%, preferiblemente al menos el 10%, mas preferiblemente al menos el 20%, mas preferiblemente al menos el 30%, mas preferiblemente al menos el 50%, mas preferiblemente el 60%, y mas preferiblemente el 70% mas alto que la relacion respectiva del zeolitico material obtenido en (ii). Como se senalo anteriormente, con respecto a la relacion de intensidad de la primera banda de absorcion de IR a la segunda banda de absorcion de IR, un aumento de dicha relacion indica una disminucion en la concentracion relativa de defectos internos (es decir, nidos de silanol) en el material zeolitico, que se induce por el tratamiento con un sistema acuoso liquido en (iii). En consecuencia, el sorprendente efecto tecnico del proceso de la invencion se puede observar al observar la evolucion de la relacion de intensidad de las bandas mencionadas anteriormente en el espectro IR del material zeolitico antes y despues del tratamiento de la etapa (iii), en donde el aumento en dicha relacion que se puede observar en dicha etapa indica los sorprendentes efectos regenerativos proporcionados por el proceso de la invencion despues de la degradacion de la estructura zeolitica como resultado del tratamiento en la etapa (ii) para eliminar X2O3 de la estructura de zeolita, por ejemplo, con vapor y/o tratamiento acido.
Ademas, se encontro que mediante el tratamiento con un sistema acuoso liquido de acuerdo con (iii) del proceso de la invencion, la cristalinidad del material zeolitico obtenido en (ii) se puede mantener constante o ligeramente disminuida. En particular, el tratamiento hidrotermico mostro poca influencia de la cristalinidad del material zeolitico, de modo que la cristalinidad inicial del material zeolitico obtenido en (ii) se podria mantener en gran medida. A modo de ejemplo, la cristalinidad del material zeolitico obtenido de (iii), segun se determina mediante analisis XRD, puede ser inferior al 30%, preferiblemente inferior al 20%, mas preferiblemente inferior al 15%, mas preferiblemente inferior al 10%, mas preferiblemente menos del 5%, mas preferiblemente menos del 2%, y mas preferiblemente menos del 1% mas bajo que la cristalinidad del material zeolitico obtenido en (ii).
De manera especialmente preferible, el proceso de la presente invencion no comprende un tratamiento con vapor, en particular un tratamiento con vapor de agua, ni antes, ni durante, ni despues (iii). Por lo tanto, preferiblemente, el material zeolitico obtenido del proceso de la invencion no se somete a un tratamiento con vapor durante todo el proceso.
Ademas, preferiblemente, el proceso de la presente invencion no comprende un tratamiento del material zeolitico con una solucion acuosa que tenga un pH inferior a 5.5 o superior a 8, ni antes, ni durante, ni despues (iii). Por lo tanto, preferiblemente, el material zeolitico obtenido del proceso de la invencion no se somete a un tratamiento acido o un tratamiento basico durante todo el proceso.
La presente invencion se refiere ademas a un material zeolitico que es obtenible o se obtiene mediante el procedimiento de acuerdo con la presente invencion.
Materiales zeoliticos preferidos
Como se menciono anteriormente, el proceso de acuerdo con la presente invencion exhibe importantes ventajas en particular con respecto a la hidrofobicidad de los materiales zeoliticos, cuyos materiales son preferiblemente un polvo o un polvo en aspersion, que tienen una relacion molar inferior X2O3 :YO2 en relacion con el material zeolitico de partida. Como se definio anteriormente, Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o mas de los mismos, siendo Y preferiblemente Si, y X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o mas de los mismos, siendo X preferiblemente B.
Por lo tanto, la presente invencion tambien se refiere a un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA, en donde la estructura de armazon comprende YO2 y X2O3 , en donde Y es un elemento tetravalente y X es un elemento trivalente, dicho material zeolitico tiene una relacion molar X2O3 :YO2 de a lo sumo 0.02:1, preferiblemente a lo sumo 0.002:1, y una absorcion de agua de como maximo el 7% en peso, preferiblemente de la mayoria del 6% en peso, en donde preferiblemente al menos el 95% en peso, mas preferiblemente al menos 98% en peso, mas preferiblemente al menos 99% en peso de la estructura de armazon del material zeolitico consiste en X2O3 y YO2. En particular, la presente invencion se refiere a un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA, en donde la estructura de armazon comprende SiO2 y B2O3 , dicho material zeolitico tiene una relacion molar B2O3 :SiO2 a lo sumo de 0.02:1, preferiblemente a lo sumo 0.002:1, y una absorcion de agua de a lo sumo 7% en peso, preferiblemente a lo sumo 6% en peso, y en donde preferiblemente al menos 95% en peso, mas preferiblemente al menos 98% en peso, mas preferiblemente al menos 99% en peso del armazon de la estructura del material zeolitico consiste en B2O3 y SiO2.
Preferiblemente, la relacion molar X2O3 :YO2 , preferiblemente la relacion molar B2O3 :SiO2 , es a lo sumo 0.002:1, mas preferiblemente en el rango de 0.0001:1 a 0.002:1, mas preferiblemente de 0.0005:1 a 0.002:1, y la absorcion de agua del material zeolitico esta en el intervalo de 3 a 7% en peso, preferiblemente de 4 a 6% en peso.
Aun mas, se encontro que los materiales zeoliticos inventivos se caracterizan preferiblemente por un espectro infrarrojo que exhibe un primer tipo de grupos silanol que estan representados por una primera banda de absorcion con un maximo en la region de 3701 a 3741 cm-1, y un segundo tipo de grupos silanol que estan representados por una segunda banda de absorcion con un maximo en la region de 3500 a 3550 cm-1. Se divulga que la intensidad de dicha primera banda de absorcion en relacion con la intensidad de dicha segunda banda de absorcion es de al menos 1.0, o en el rango de 1.0 a 3.0, o en el rango de 1.3 a 2.2, o en el rango de 1.2 a 2.8. La intensidad de acuerdo con la invencion esta en el intervalo de 1.4 a 2.6, preferiblemente en el intervalo de 1.5 a 2.5, mas preferiblemente en el intervalo de 1.6 a 2.4, mas preferiblemente en el intervalo de 1.7 a 2.3, y mas preferiblemente en el rango de 1.8 a 2.2.
Aun mas, se encontro que los materiales zeoliticos inventivos se caracterizan preferiblemente por una cristalinidad segun se determina por analisis de DRX, de al menos 60%, preferiblemente en el intervalo de 60 a 90%, mas preferiblemente en el intervalo de 65 a 80%.
Aun mas, se encontro que los materiales zeoliticos inventivos se caracterizan preferiblemente por una superficie especifica que son (superficie BET) de a lo sumo 600 m2/g, preferiblemente en el intervalo de 60 a 600 m2/g, mas preferiblemente de 100 a 600 m2/g, mas preferiblemente de 200 a 600 m2/g, segun lo determinado de acuerdo con DIN 66131.
Usos preferidos
El material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA de acuerdo con la invencion, preferiblemente obtenible u obtenido por el proceso de acuerdo con la invencion, se usa preferiblemente como catalizador, como soporte de catalizador, o como componente de catalizador. A modo de ejemplo, se puede mencionar el uso como un soporte de catalizador de metal noble en catalizadores de oxidacion de diesel (DOC) o el uso como componente de revestimiento de lavado en un DOC. Ademas, el material zeolitico de acuerdo con la invencion, preferiblemente obtenido por el proceso de acuerdo con la invencion, puede usarse como un catalizador en reacciones de hidratacion o deshidratacion tales como la deshidratacion de isopropanol. Aun mas, se puede utilizar como un tamiz molecular, un adsorbente o un relleno.
Por lo tanto, la presente invencion tambien se refiere a un proceso catalitico, en donde un material zeolitico de acuerdo con la presente invencion u obtenible u obtenido de acuerdo con el proceso de la presente invencion se emplea como catalizador, como soporte de catalizador o como componente de catalizador.
En general, y en particular en el caso de que el material zeolitico de la invencion se use como catalizador, es posible preparar un moldeo que comprende el material zeolitico, por ejemplo, mezclando adecuadamente el material zeolitico con al menos un aglutinante y/o con al menos un precursor de aglutinante, y opcionalmente al menos un agente formador de poros y/o al menos un agente plastificante. Las piezas moldeadas pueden tener forma en cualquier geometria concebible, como hebras, por ejemplo, con seccion transversal rectangular, hexagonal triangular, cuadratica, ovalada o circular, estrellas, tabletas, esferas, cilindros huecos y similares. Ejemplos de tales aglutinantes son oxidos metalicos, tales como, por ejemplo, SiO2 , ALO3 , TiO2 , ZrO2 o MgO o arcillas o mezclas de dos o mas de estos oxidos u oxidos mixtos de al menos dos de Si, Al, Ti, Zr, y Mg. Los agentes formadores de poros, tales como los agentes formadores de mesoporos, incluyen compuestos de vinilo polimericos, tales como oxidos de polialquileno, tales como oxidos de polietileno, poliestireno, poliacrilatos, polimetacrilatos, poliolefinas, poliamidas y poliesteres. Los agentes de pegado incluyen polimeros organicos, en particular polimeros hidrofilos, tales como hidratos de carbono como celulosa, derivados de celulosa, tales como metilcelulosa y almidon, tales como almidon de patata, emplasto de empapelado, poliacrilatos, polimetacrilatos, alcohol polivinilico, polivinilpirrolidona o polisobuteno o politetrahidrofurano. El uso de agua, alcoholes o glicoles o mezclas de los mismos, como mezclas de agua y alcohol, o agua y glicol, como por ejemplo agua y metanol, o agua y etanol, o agua y propanol, o agua y propilenglicol, como agentes de pegado pueden ser mencionados.
La presente invencion se ilustra mediante los siguientes ejemplos.
Ejemplos
Ejemplo de referencia 1: Determinacion de la captacion de agua
Las isotermas de adsorcion/desorcion de agua se realizaron en un instrumento VTI SA de TA Instruments siguiendo un programa de isoterma paso a paso. El experimento consistio en una medicion o una serie de mediciones realizadas en un material de muestra que se coloco en la bandeja de la microbalanza dentro del instrumento. Antes de comenzar la medicion, se elimino la humedad residual de la muestra calentando la muestra a 100°C (rampa de calentamiento de 5°C/min) y manteniendola durante 6 h bajo un flujo de nitrogeno. Despues del programa de secado, la temperatura en la celda se redujo a 25°C y se mantuvo constante durante la medicion. Se calibro la microbalanza y se equilibro el peso de la muestra seca (desviacion de masa maxima 0.01% en peso). La absorcion de agua de una muestra se midio como el aumento de peso en comparacion con la muestra seca. Primero, se midio una curva de adsorcion al aumentar la humedad relativa (HR) (expresada como % en peso de agua en la atmosfera dentro de la celula) a la que estaba expuesta la muestra y midiendo la absorcion de agua por la muestra como equilibrio. La HR se incremento con un paso del 10% del 5% al 85% y en cada paso el sistema controlo la HR y controlo el peso de la muestra hasta alcanzar las condiciones de equilibrio despues de la muestra y registro la absorcion de peso. El total de agua adsorbida de la muestra se tomo despues de que la muestra se expuso al 85% en peso de HR. Durante la medicion de la desorcion, la HR se redujo del 85% en peso al 5% en peso con un paso del 10% y el cambio en el peso de la muestra (captacion de agua) se controlo y registro.
Ejemplo de referencia 2: Determinacion de la cristalinidad
La cristalinidad de los materiales zeoliticos de acuerdo con la presente invencion se determino mediante un analisis XRD, en donde la cristalinidad de un material dado se expresa con relacion a un material zeolitico de referencia en donde se comparan las superficies reflectantes de los dos materiales zeoliticos. El material zeolitico de referencia que tiene una cristalinidad del 100% era polvo de zeolita amonio beta disponible comercialmente bajo el numero de registro CAS 1318-02-1. La determinacion de la cristalinidad se realizo en un difractometro D8 Advance serie 2 de Bruker AXS. El difractometro se configuro con una apertura de la abertura de divergencia de 0.1° y un detector Lynxeye. Las muestras, asi como el material zeolitico de referencia, se midieron en el rango de 19° a 25° (2 Theta). Despues de la correccion de la linea base, las superficies reflectantes se determinaron haciendo uso del software de evaluacion EVA (de Bruker AXS). Las relaciones de las superficies reflectantes se dan como valores porcentuales.
Ejemplo de referencia 3: Mediciones IR
Las mediciones de IR se realizaron en un espectrometro Nicolet 6700. Los materiales zeoliticos se prensaron en un granulo autoportante sin el uso de ningun aditivo. El sedimento se introdujo en una celda de alto vacio colocada en el instrumento IR. Antes de la medicion, la muestra se trato previamente en alto vacio (10-5 mbar) durante 3 horas a 300°C. Los espectros se recogieron despues de enfriar la celda a 50°C. Los espectros se registraron en el rango de 4000 cm-1 a 800 cm-1 a una resolucion de 2 cm-1. Los espectros obtenidos se representaron mediante una grafica que tenia en el eje x el numero de onda (cm-1) y en el eje y la absorbancia (unidades arbitrarias). Para la determinacion cuantitativa de las alturas de los picos y la relacion entre los picos, se realizo una correccion de linea base. Se analizaron los cambios en la region de 3000 a 3900 cm-1 y, para comparar multiples muestras, se tomo como referencia la banda a 1800 ± 5 cm-1.
Ejemplo 1:
(i) Proporcionar un material de partida (material zeolitico de estructura de armazon BEA)
Se proporcionaron 209 kg de agua desionizada en un recipiente. Bajo agitacion a 120 rpm (giros por minuto), se agregaron 355 kg de hidroxido de tetraetilamonio y la suspension se agito durante 10 minutos a temperatura ambiente. Posteriormente, se suspendieron 61 kg de acido borico en el agua y la suspension se agito durante otros 30 minutos a temperatura ambiente. Posteriormente, se agregaron 555 kg de Ludox® AS-40 y la mezcla resultante se agito a 70 rpm durante otra hora a temperatura ambiente. El gel liquido tenia un pH de 11.8 segun se determino mediante la medicion con un electrodo de pH. La mezcla finalmente obtenida se transfirio a un recipiente de cristalizacion y se calento a 1602C en 6 h bajo una presion de 7.2 bar y bajo agitacion (140 rpm). Posteriormente, la mezcla se enfrio a temperatura ambiente. La mezcla se calento nuevamente a 160°C en 6 h y se agito a 140 rpm durante 55 h adicionales. La mezcla se enfrio a temperatura ambiente y, posteriormente, la mezcla se calento durante 45 h adicionales a una temperatura de 160°C con agitacion a 140 rpm. Se agregaron 7800 kg de agua ionizada a 380 kg de esta suspension. La suspension se agito a 70 rpm y se agregaron 100 kg de una solucion acuosa de HNO3 al 10% en peso. De esta suspension, se separo por filtracion el material zeolitico que contenia boro que tenia una estructura de armazon BEA. La torta del filtro se lavo luego con agua desionizada a temperatura ambiente hasta que el agua de lavado alcanzo una conductividad de menos de 150 microSiemens/cm. La torta de filtro obtenida se sometio a secado en una corriente de nitrogeno.
La torta de filtro obtenida de este modo se mezclo con agua para obtener una suspension con un contenido de solidos de 40% en peso. Esta suspension se sometio a secado por pulverizacion en una torre de pulverizacion con las siguientes condiciones de secado por pulverizacion:
gas de secado, gas de boquilla: nitrogeno tecnico
Temperatura de secado del gas:
- temperatura de la torre de pulverizacion (entrada): 235°C
- temperatura de la torre de pulverizacion (salida): 140°C
boquilla:
-boquilla de componente superior proveedor Gerig; tamano 0
-Temperatura del gas de la boquilla: temperatura ambiente
- presion de gas de la boquilla: 1 bar
modo de operacion: directa de nitrogeno
aparato utilizado: torre de pulverizacion con una boquilla
configuracion: torre de pulverizacion - filtro - depuradora
flujo de gas: 1500 kg/h
material del filtro: Nomex® fieltro de aguja 20 m2
Dosificacion a traves de la bomba de tubo flexible: SP VF 15 (proveedor: Verder)
La torre de pulverizacion estaba compuesta por un cilindro dispuesto verticalmente que tenia una longitud de 2.650 mm, un diametro de 1.200 mm, cilindro que estaba estrechado conicamente en la parte inferior. La longitud del cono fue de 600 mm. En la cabeza del cilindro, se dispusieron los medios de atomizacion (una boquilla de dos componentes). El material secado por pulverizacion se separo del gas de secado en un filtro corriente abajo de la torre de pulverizacion, y el gas de secado se paso luego a traves de un lavador. La suspension se paso a traves de la abertura interior de la boquilla, y el gas de la boquilla se hizo pasar a traves de la hendidura en forma de anillo que rodea la abertura.
El material secado por pulverizacion se sometio luego a calcinacion a 500°C durante 5 h. El material calcinado tenia una relacion molar B2O3:SiO2 de 0.045, una cristalinidad del 100% y una absorcion de agua de 20.9% en peso. El espectro de IR del producto obtenido muestra una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en la que la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion es 2.97.
(ii) Tratamiento con un sistema de solvente lfquido - desboracion.
Se proporcionaron 840 kg de agua desionizada en un recipiente equipado con un condensador de reflujo. Bajo agitacion a 40 rpm, se emplearon 28 kg del material secado por pulverizacion obtenido de acuerdo con (i). Posteriormente, se cerro el recipiente y se puso en funcionamiento el condensador de reflujo. La velocidad de agitacion se incremento a 70 rpm. Bajo agitacion a 70 rpm, el contenido del recipiente se calento a l0o°C en 1 hora y se mantuvo a esta temperatura durante 20 horas. Luego, el contenido del recipiente se enfrio a una temperatura inferior a 50°C.
El material zeolftico besdorado resultante de tipo de estructura BEA se separo de la suspension por filtracion a una presion de nitrogeno de 2.5 bar y se lavo cuatro veces con agua desionizada a temperatura ambiente. Despues de la filtracion, la torta del filtro se seco en una corriente de nitrogeno durante 6 h.
El material zeolftico desborado obtenido se sometio a secado por pulverizacion en las condiciones descritas en (i). El material zeolftico desborado obtenido tenfa una relacion molar B2O3:SiO2 inferior a 0.002, una cristalinidad del 77% y una captacion de agua del 15% en peso. El espectro de IR del producto desborado exhibe una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion es 1.27.
En comparacion con el material zeolftico de partida obtenido en (i), el material zeolftico desborado muestra una relacion molar B2O3:SiO2 disminuida (es decir, desde inicialmente 0.045 a menos de 0.002), una cristalinidad disminuida (es decir, desde inicialmente 100% a 77%), y una disminucion en la captacion de agua (es decir, de inicialmente 20.9% en peso a 15% en peso). Ademas, la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion en relacion con la intensidad de la segunda banda de absorcion en el espectro de IR se reduce de 2.97 a 1.27, lo que indica que una cantidad considerable de defectos internos (es decir, nidos de silanol) dentro del material zeolftico se ha creado como resultado del proceso de desboracion.
(iii) Tratamiento con un sistema acuoso lfquido.
Se proporcionaron 1600 g de agua desionizada en un recipiente y se agregaron con agitacion 80 g del material zeolftico desborado obtenido (ii). La suspension se agito durante 10 min a temperatura ambiente. Posteriormente, la suspension se calento a 140°C bajo presion autogena durante 12 h.
El material zeolftico resultante se separo de la suspension por filtracion y se lavo con agua desionizada a temperatura ambiente. Despues de la filtracion, la torta del filtro se seco a 120°C durante 16 h.
El material zeolftico seco se sometio luego a calcinacion. El material zeolftico se calento a 450°C en 5.5 h y se calento a esta temperatura durante 2 h.
El tratamiento con agua se llevo a cabo una segunda vez como se describe anteriormente. El material obtenido tenfa una relacion molar B2O3:SiO2 de 0.0009, una cristalinidad del 68% y una captacion de agua de 5.4% en peso. El espectro de IR del producto obtenido muestra una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion es 2.17. El area superficial especffica BET multipunto determinada a traves de la adsorcion de nitrogeno a 77 K segun DIN 66131 fue de 229 m2/g.
Resultados del Ejemplo 1
De acuerdo con la presente invencion, se llevo a cabo una combinacion de un procedimiento de desboracion utilizando un sistema de solvente lfquido (agua) con un tratamiento con un sistema acuoso lfquido (agua). Esta combinacion, por un lado, condujo a un material zeolftico que tiene una estructura de armazon BEA con una relacion molar disminuida de B2O3:SiO2 (es decir, desde inicialmente 0.045:1 a 0.0009:1), una disminucion de la cristalinidad (es decir, desde el 100% inicial hasta el 68%), una disminucion en la captacion de agua (es decir, de inicialmente 20.9% en peso a 5.4% en peso) y, en consecuencia, un aumento de la hidrofobicidad. Con respecto a la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion en relacion con la intensidad de la segunda banda de absorcion en el espectro de IR, dicha relacion del producto final del Ejemplo 1 es mucho mas alta que la del producto desborado en el Ejemplo 1-(ii), lo que indica que la concentracion relativa de los nidos de silanol en el material zeolftico se reduce considerablemente por el tratamiento con un sistema acuoso lfquido. Tal disminucion en la concentracion relativa de defectos internos (es decir, nidos de silanol) es altamente inesperada, especialmente en vista del hecho de que la cristalinidad del material zeolftico se reduce de 77% (para el producto desborado en el Ejemplo 1-(ii) al 68% (para el producto final del Ejemplo 1) despues del tratamiento con un sistema acuoso lfquido.
Ejemplo 2:
(iii) Tratamiento con un sistema acuoso liquido.
Se proporcionaron 1600 g de agua desionizada en un recipiente y 80 g del material zeolitico desborado obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii) con una relacion molar B2O3:SiO2 de menos de 0.002 y se agrego una absorcion de agua de 15% en peso bajo agitacion. La suspension se agito durante 10 min a temperatura ambiente. Posteriormente, la suspension se calento a 160°C a presion autogena durante 13 h.
El material zeolitico resultante se separo de la suspension por filtracion y se lavo con agua desionizada a temperatura ambiente. Despues de la filtracion, la torta del filtro se seco a 120°C durante 5 h.
El material zeolitico seco se sometio luego a calcinacion a 450°C durante 2 h.
El tratamiento se llevo a cabo una segunda vez como se describe anteriormente. El material obtenido tenia una relacion molar B2O3:SiO2 de 0.0008, una cristalinidad de 64% y una absorcion de agua de 4.3% en peso. El espectro de IR del producto obtenido muestra una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion es de 1.8. El area superficial especifica BET multipunto determinada mediante la adsorcion de nitrogeno a 77 K segun DIN 66131 fue de 61 m2/g.
Resultados del Ejemplo 2
De acuerdo con la presente invencion, se llevo a cabo una combinacion de un procedimiento de desboracion utilizando un sistema de solvente liquido (agua) con un tratamiento con un sistema acuoso liquido (agua). Esta combinacion, por un lado, condujo a un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA con una relacion molar disminuida B2O3:SiO2 (es decir, desde inicialmente 0.045:1 a 0.0008:1), una cristalinidad disminuida (es decir, desde el 100% inicialmente al 64%), una disminucion en la captacion de agua (es decir, desde un 20.9% en peso inicialmente a un 4.3% en peso) y, en consecuencia, un aumento de la hidrofobicidad. Con respecto a la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion en relacion con la intensidad de la segunda banda de absorcion en el espectro de IR, dicha relacion del producto final del Ejemplo 2, similar al caso del producto final del Ejemplo 1, tambien es muy superior a la del producto desborado en el Ejemplo 1-(ii), lo que indica que la concentracion relativa de los nidos de silanol en el material zeolitico se reduce sustancialmente mediante el tratamiento con un sistema acuoso liquido. Tal disminucion en la concentracion relativa de defectos internos (es decir, nidos de silanol) es nuevamente inesperada debido al hecho de que la cristalinidad del material zeolitico se redujo del 77% (para el producto desborado en el Ejemplo 1-(ii) a 64% (para el producto final del Ejemplo 2) despues del tratamiento con un sistema acuoso liquido.
Ejemplo comparative 1: Tratamiento con vapor
Se proporciono una muestra de lecho poco profundo de 100 g de material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii) que tenia una relacion molar B2O3:SiO2 inferior a 0.002 y una captacion de agua de 15% en peso en un horno de mufla y se calento a 650°C (rampa de temperatura 5 K/min). Para el tratamiento con vapor, se utilizo un flujo de gas de 6 L/min (10% de vapor en aire), en donde la dosificacion de agua comenzo a 200°C. El tratamiento con vapor se llevo a cabo durante 1 hora a 650°C.
El material obtenido tenia una relacion molar B2O3:SiO2 de 0.0014, una cristalinidad del 70% y una captacion de agua de 13.0% en peso. El area superficial especifica BET multipunto determinada a traves de la adsorcion de nitrogeno a 77 K segun DIN 66131 fue de 518 m2/g. El espectro IR del producto obtenido despues de la coccion al vapor exhibe una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion es 1.42.
Por lo tanto, en comparacion con el material zeolitico obtenido de acuerdo con el proceso de la invencion, aunque los materiales tratados con vapor conservan mas o menos su cristalinidad, el tratamiento con vapor no tiene el efecto regenerador en relacion con los defectos internos en forma de nidos de silanol, la relacion de la primera banda de absorcion en relacion con la intensidad de la segunda banda de absorcion en el espectro IR solo aumenta ligeramente como resultado del regimen de tratamiento con vapor. Ademas, el tratamiento con vapor tiene poca influencia en la captacion de agua, que tambien permanece mas o menos constante, solo ligeramente disminuyendo, lo que contrasta claramente con los materiales zeoliticos obtenidos del proceso inventivo, en donde la captacion de agua cae a una fraccion de su valor inicial como un resultado del tratamiento con el sistema acuoso liquido en el paso (iii).
Ejemplo comparativo 2: Tratamiento con vapor
Se proporciono una muestra de lecho poco profundo de 100 g de material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii) que tiene una relacion molar B2O3:SiO2 de menos de 0.002 y una captacion de agua de 15% en peso en un horno de mufla y se calento a 850°C (rampa de temperatura 5 K/min). Para el tratamiento con vapor, se uso un flujo de gas de 6 L/min (10% de vapor en aire), en donde la dosificacion de agua comenzo a 200°C. El tratamiento con vapor se llevo a cabo durante 1 hora a 850°C.
El material obtenido tenia una relacion molar B2O3:SiO2 de 0.0016 y una captacion de agua de 8.1% en peso. El area superficial especifica BET multipunto determinada a traves de la adsorcion de nitrogeno a 77 K segun DIN 66131 fue de 405 m2/g. El espectro IR del producto obtenido despues de la coccion al vapor exhibe una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion es 1.4.
El patron de difraccion XRD del material zeolitico resultante, sin embargo, revela un patron diferente al de la zeolita beta, revelando asi que las duras condiciones de tratamiento con vapor han alterado fuertemente el armazon zeolitico. Por lo tanto, las condiciones empleadas en el presente ejemplo han modificado obviamente el armazon zeolitico de modo que no puede compararse con el material zeolitico obtenido del proceso de la invencion. A pesar de dicha modificacion estructural, el material zeolitico resultante tampoco muestra los cambios regenerativos que se pueden observar cuando se emplea el proceso inventivo. En particular, como en el Ejemplo comparativo 1, la relacion de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion en el espectro IR permanece practicamente constante. La captacion de agua, por otro lado, muestra una disminucion ligeramente mayor, sin lograr sin embargo los resultados obtenidos en los materiales zeoliticos sometidos a un tratamiento con un sistema acuoso liquido segun la etapa (iii) del proceso inventivo.
Ejemplo 3. Pruebas de deshidratacion con isopropanol
Procedimiento general para la preparacion de polvos catalizadores.
Procedimiento general para la preparacion del catalizador.
El catalizador se preparo como un producto extrudido antes del ensayo. Se agregaron 18 g de agua a 20 g de polvo seco en un mezclador Stephan-Werke GmbH (Modelo No.: 0ZDe042/4s) a una velocidad de mezcla de 80 rpm. Esta mezcla se mezclo hasta que se obtuvo una mezcla homogenea que tomo aproximadamente 10 minutos. Luego se agregaron 4 g de Ludox AS40 y 1 g de Walocel y se mezclaron hasta obtener una mezcla homogenea que tomo aproximadamente 2 minutos. Se anadio Ludox® AS40 (20% en peso) a la mezcla como aglutinante, se anadio Walocel™ (5% en peso) a la mezcla como lubricante. Luego se agregaron lentamente 2 g de agua y la pasta se mezclo durante aproximadamente 5 minutos para homogeneizar. Esta pasta se presiono luego en una prensa manual con un orificio de extrusion de 2 mm de diametro y 10 cm de longitud. El producto extrudido resultante se seco a 120°C durante 5 horas y se calcino a 500°C durante 5 horas. Luego, el extrudido se dimensiono en division y se tamizo para separar un tamano de division de 0.5 a 0.6 mm. Esta fraccion de tamano se uso para probar en el reactor. Los tamices utilizados se obtuvieron de Retsch (tamiz de 500 micrometros 60.122.000500 y tamiz de 600 micrometros 60.122.000600), ambos con un diametro de 200 mm y una altura de 25 mm).
Procedimiento general para la deshidratacion con isopropanol.
Las actividades de los catalizadores se midieron mediante la descomposicion del isopropanol realizada a presion atmosferica. Se colocaron 4.0 g de catalizador segun se preparo de acuerdo con el Ejemplo 3 - Procedimiento general para la preparacion del catalizador (tamano dividido de 500 a 800 micrometros) en un reactor tipo U (49.5 cm de longitud, 0.6 cm de diametro). El reactor se fijo en un horno ajustable. Una corriente de nitrogeno (6 l/h) se alimento con vapor de isopropanol (200°C) a traves de una bomba de HPLC con una velocidad de bombeo de 8.021 g de isopropanol por hora. Para evitar la condensacion de isopropanol o cualquier producto de reaccion, todas las lineas desde el saturador hasta el criostato se calentaron a una temperatura superior a 120°C. La mezcla de reaccion gaseosa se alimento al reactor a una velocidad espacial horaria ponderada de 2.0 g/(g*h). La temperatura del horno se mantuvo 1 hora a 200°C, 1 hora a 250°C, 1 hora a 300°C y 1 hora a 350°C. Para cada temperatura, el reactivo y los productos se recolectaron mediante licuefaccion a 5°C dentro de un criostato despues de pasar el reactor. Las concentraciones de reactivo y productos se midieron mediante cromatografia de gases (Perkin Elmer Autosystem GC con una columna capilar de silicona metil HP-1 de 50 m y un detector de ionizacion de llama).
Materiales zeoliticos probados en las pruebas de deshidratacion con isopropanol:
• el material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (iii), es decir, un material que se ha sometido a la combinacion de la invencion de desboracion con un sistema de solvente liquido (agua) y un tratamiento con un sistema acuoso liquido (agua);
• el material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), es decir, un material que ha sido sometido solo a una desboracion con un sistema de solvente liquido (agua), sin la etapa posterior de tratamiento con un sistema acuoso liquido; despues de la desboracion, este material se sometio a calcinacion calentando a 550°C (rampa de temperatura 2 K/min) y calentando a esta temperatura durante 4 h;
• el material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), es decir, un material que ha sido sometido solo a una desboracion con un sistema de solvente liquido (agua), sin la etapa posterior de tratamiento con un sistema acuoso liquido; despues de la desboracion, este material se sometio a calcinacion calentando a 650°C (rampa de temperatura 2 K/min) y calentando a esta temperatura durante 3 h.
Resultados del Ejemplo 3
Los resultados descritos a continuacion se muestran en la figura 1.
Se observa una conversion de isopropanol de aproximadamente el 33% a una temperatura de 250°C cuando se usa el material zeolitico de acuerdo con la invencion obtenido de acuerdo con el Ejemplo (iii). Ademas, el uso de este material zeolitico conduce a una conversion de isopropanol de aproximadamente el 99% a una temperatura de 300°C. Sin embargo, mediante el uso de los materiales zeoliticos obtenidos de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), no se detecta conversion de isopropanol a una temperatura de 250°C. A una temperatura de 300°C, se observa una conversion de isopropanol de solo aproximadamente el 90% mediante el material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), que se calcino a 550°C. El uso del material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), que se calcino a una temperatura de 650°C, resulta en una conversion de isopropanol de solo alrededor del 65% a una temperatura de 300°C.
La comparacion del rendimiento del catalizador a 300°C muestra que el catalizador obtenido de acuerdo con la invencion conduce a una conversion de isopropanol superior en un 9% o 34%, respectivamente, en comparacion con los catalizadores que no estan sujetos a un tratamiento de acuerdo con la presente invencion. Ademas, el catalizador obtenido de acuerdo con la invencion es el unico catalizador de los tres catalizadores probados que es capaz de catalizar la reaccion y a una temperatura de 250°C. Los valores de la conversion de isopropanol muestran que el catalizador obtenido por el proceso de acuerdo con la invencion, es decir, una combinacion de (ii) un procedimiento de desboracion usando un sistema de solvente liquido con (iii) un tratamiento con un sistema acuoso liquido, exhibe el mejor rendimiento.
Breve descripcion de la figura
La Figura 1 muestra los resultados de las pruebas de deshidratacion con isopropanol de
• el material zeolitico obtenido de acuerdo con el proceso de la presente invencion (Ejemplo 1 (iii)) (diamantes; - • - • -);
• el material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), que se sometio adicionalmente a calcinacion calentando a 550°C (rampa de temperatura 2 K/min) y calentando a esta temperatura durante 4 h (cuadrados;......); •
• el material zeolitico obtenido de acuerdo con el Ejemplo 1 (ii), que se sometio adicionalmente a calcinacion calentando a 650°C (rampa de temperatura 2 K/min) y calentando a esta temperatura durante 3 h (triangulos; -).El eje x muestra la temperatura en °C, el eje y muestra la conversion de isopropanol en %.
Literatura citada
• EP 0013433 A1
• WO 02/057181 A2
• WO 2009/016153 A2
• EP 0690024

Claims (32)

REIVINDICACIONES
1. Un proceso para el postratamiento de un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA, comprendiendo el proceso
(i) proporcionar un material zeolitico que tenga una estructura de armazon BEA,
en donde la estructura de armazon del material zeolitico comprende X2O3 y YO2 ,
en donde Y es un elemento tetravalente y X es un elemento trivalente y en donde la relacion molar X2O3:YO2 es mayor que 0.02:1,
en donde Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o mas de los mismos en donde X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o mas de los mismos; (ii) tratar el material zeolitico provisto en (i) con un sistema de solvente liquido obteniendo asi un material zeolitico que tiene una relacion molar X2O3:YO2 de como maximo 0.02:1, y separando al menos parcialmente el material zeolitico del sistema de solvente liquido,
en donde el sistema de solvente liquido se selecciona del grupo que consiste en agua, alcoholes monohidricos, alcoholes polihidricos y mezclas de dos o mas de los mismos,
en donde en (ii), el tratamiento se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 50 a 1252C;
(iii) tratar el material zeolitico obtenido de (ii) con un sistema acuoso liquido con un pH en el rango de 5.5 a 8 y una temperatura de al menos 75°C,
en donde el contenido de agua del sistema acuoso liquido es mayor que 50% en peso,
en donde en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido durante un periodo en el intervalo de 0.5 a 24 h;
en donde el pH del sistema acuoso usado en (iii) se determina usando un electrodo de vidrio sensible al pH.
2. El proceso de la reivindicacion 1, en donde, Y es Si, y X es B.
3. El proceso de la reivindicacion 1 o 2, en donde en (i), al menos el 95% en peso, preferiblemente al menos el 98% en peso, mas preferiblemente al menos el 99% en peso de la estructura de armazon del material zeolitico consiste en X2O3 y YO2.
4. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde en (i), la relacion molar X2O3:YO2 es al menos 0.03:1, preferiblemente en el rango de 0.03:1 a 0.07:1, mas preferiblemente de 0.03:1 a 0.06:1, mas preferiblemente de 0.03:1 a 0.05:1.
5. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, en donde antes de (ii), el material zeolitico provisto en (i) se somete a secado por aspersion, en donde durante el secado por aspersion, la temperatura de entrada del gas de secado esta preferiblemente en el rango de 200 a 250°C y la temperatura de salida del gas de secado esta preferiblemente en el intervalo de 100 a 175°C.
6. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, en donde antes de (ii), el material zeolitico proporcionado en (i), opcionalmente despues del secado por pulverizacion, se somete a calcinacion.
7. El proceso de la reivindicacion 6, en donde la calcinacion se realiza a una temperatura en el intervalo de 400 a 700°C, preferiblemente de 450 a 550°C, durante un periodo en el intervalo de 1 a 10 h, preferiblemente de 3 a 6 h.
8. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde en (ii), el sistema disolvente liquido se selecciona del grupo que consiste en agua, metanol, etanol, propanol, etano-1,2-diol, propano-1,2-diol, propano-1,3-diol, propano-1,2,3-triol, y mezclas de dos o mas de los mismos, preferiblemente agua, en donde preferiblemente, el sistema de solvente liquido no contiene un acido inorganico u organico, o una sal del mismo.
9. El proceso de la reivindicacion 8, en donde en (ii), el tratamiento se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 90 a 115°C, preferiblemente de 95 a 105°C, durante un periodo en el intervalo de 6 a 20 h, preferiblemente de 7 a 17 h, mas preferiblemente de 8 a 12 h.
10. El proceso de la reivindicacion 9, en donde en (ii), el tratamiento se lleva a cabo bajo reflujo.
11. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, en donde el material zeolitico obtenido en (ii) tiene una relacion molar X2O3:YO2 de como maximo 0.01:1, preferiblemente en el rango de 0.0005:1 a 0.01:1, mas preferiblemente de 0.0009:1 a 0.003:1.
12. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, en donde antes de (iii), el material zeolitico obtenido de (ii) se somete a secado por pulverizacion.
13. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, en donde el material zeolitico obtenido de (ii) esta en forma de un polvo, preferiblemente en forma de un polvo en aspersion.
14. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, en donde antes de (iii), el material zeolitico proporcionado en (ii), opcionalmente despues del secado por pulverizacion, se somete a calcinacion.
15. El proceso de la reivindicacion 14, en donde la calcinacion se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 400 a 700°C, preferiblemente de 500 a 6002C, durante un periodo en el intervalo de 1 a 10 h, preferiblemente de 2 a 6 h.
16. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, en donde en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido durante un periodo en el intervalo de 1 a 18 h, preferiblemente de 8 a 14 h.
17. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, en donde en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido a una temperatura en el intervalo de 75 a 200°C, preferiblemente de 90 a 180°C, mas preferiblemente de 100 a 160°C, mas preferiblemente de 110 a 150°C.
18. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, en donde el sistema acuoso liquido usado en (iii) tiene un pH en el intervalo de 6 a 7.5, preferiblemente de 6.5 a 7.5.
19. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 18, en donde en (iii), la relacion en peso del sistema acuoso liquido con respecto al material zeolitico esta en el intervalo de 35:1 a 5:1, preferiblemente de 30:1 a 10:1, mas preferiblemente de 25:1 a 15:1.
20. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 19, en donde en (iii), el sistema acuoso liquido comprende al menos 90% en peso, preferiblemente al menos 99% en peso, mas preferiblemente al menos 99.9% en peso de agua.
21. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 20, en donde en (iii), el material zeolitico se trata con el sistema acuoso liquido en un sistema cerrado, preferiblemente un autoclave, a presion autogena.
22. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 21, en donde el material zeolitico obtenido de (iii) se somete a calcinacion.
23. El proceso de la reivindicacion 22, en donde la calcinacion se lleva a cabo a una temperatura en el intervalo de 350 a 600°C, preferiblemente de 400 a 500°C, durante un periodo en el intervalo de 1 a 10 h, preferiblemente de 2 a 7 h.
24. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 23, en donde despues de (i) y/o despues de (ii) y/o despues de (iii), el material zeolitico, antes de la calcinacion, se somete a secado, en donde el secado se realiza preferiblemente a una temperatura en el rango de 100 a 180°C, preferiblemente de 120 a 150°C, por un periodo en el rango de 10 a 70 h, preferiblemente de 15 a 25 h.
25. El proceso de cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24, en donde ni antes ni durante ni despues de (iii), el material zeolitico se somete a tratamiento con vapor y/o en donde ni durante ni despues de (iii), preferiblemente ni antes ni durante ni despues de (iii), el material zeolitico se somete a un tratamiento con una solucion acuosa con un pH inferior a 5.5 o superior a 8, en donde el pH del sistema acuoso utilizado en (iii) se determina utilizando un electrodo de vidrio sensible al pH.
26. Un material zeolitico que tiene una estructura de armazon BEA, en donde la estructura de armazon comprende YO2 y X2O3 , en donde Y es un elemento tetravalente y X es un elemento trivalente, dicho material zeolitico tiene una relacion molar X2O3:YO2 de a lo sumo 0.002:1 y una captacion de agua a lo sumo del 7% en peso, en donde Y se selecciona del grupo que consiste en Si, Sn, Ti, Zr, Ge, y combinaciones de dos o mas de los mismos, en donde X se selecciona del grupo que consiste en Al, B, In, Ga, Fe y combinaciones de dos o mas de ellos, en donde el material zeolitico tiene un espectro IR que exhibe una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm'1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm'1 a 3550 cm'1, y en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion esta en el rango de 1.4 a 2.6.
27. El material zeolitico de la reivindicacion 26, en donde la relacion molar X2O3:YO2 esta en el intervalo de 0.0005:1 a 0.002:1 y la captacion de agua es como maximo del 6% en peso.
28. El material zeolitico de la reivindicacion 26 o 27, en donde el material zeolitico tiene una cristalinidad, segun se determina mediante analisis XRD, de al menos 60%, preferiblemente en el intervalo de 60 a 90%, un area superficial especifica de a lo sumo 600 m2/g, preferiblemente en el rango de 60 a 600 m2/g, segun lo determinado de acuerdo con la norma DIN 66131, y un espectro de IR que muestra una primera banda de absorcion con el maximo en el rango de 3701 cm-1 a 3741 cm-1 y una segunda banda de absorcion con el maximo en el rango de 3500 cm-1 a 3550 cm-1, en donde la relacion de la intensidad de la primera banda de absorcion con respecto a la intensidad de la segunda banda de absorcion esta en el rango de 1.5 a 2.5, preferiblemente en el intervalo de 1.6 a 2.4, mas preferiblemente en el intervalo de 1.7 a 2.3, y mas preferiblemente en el intervalo de 1.8 a 2.2.
29. El material zeolitico de cualquiera de las reivindicaciones 26 a 28, en donde, Y es Si, y en donde X es B.
30. El material zeolitico de cualquiera de las reivindicaciones 26 a 29, que esta en forma de polvo, preferiblemente en forma de polvo en aspersion.
31. Un material zeolitico, preferiblemente el material zeolitico segun cualquiera de las reivindicaciones 26 a 30, obtenible u obtenido mediante un proceso de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 25.
32. Uso de un material zeolitico de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 26 a 31 como catalizador, como soporte de catalizador o como componente de catalizador.
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