Claims (44)
1. Способ получения порошкообразного пористого кристаллического силиката металла, включающий следующие стадии:1. A method for producing powdered porous crystalline metal silicate, comprising the following steps:
(a) гидротермальный синтез с использованием водной смеси, содержащей(a) hydrothermal synthesis using an aqueous mixture containing
(A) источник кремния,(A) silicon source,
(B) источник металла, и(B) the metal source, and
(C) вспомогательный компонент,(C) auxiliary component,
с получением водной суспензии продукта реакции 1, содержащей неочищенный пористый кристаллический силикат металла; иto obtain an aqueous suspension of the reaction product 1 containing the crude porous crystalline metal silicate; and
(b) пламенный распылительный пиролиз продукта реакции 1, где водную суспензию, полученную на стадии (а), распыляют в пламя, образующееся при сгорании топлива, в присутствии кислорода с получением порошкообразного пористого кристаллического силиката металла;(b) flame spray pyrolysis of reaction product 1, wherein the aqueous slurry obtained in step (a) is sprayed into a fuel combustion flame in the presence of oxygen to obtain porous crystalline metal silicate powder;
где водная суспензия, содержащая продукт реакции 1, полученная на стадии (а), обладает содержанием твердых веществ, составляющим ≤70 мас.%; и где максимальная эффективная температура, Тэфф., до которой во время пламенного пиролиза нагревается не менее 90 мас.% пористого кристаллического силиката металла, находится в диапазоне Тмин.<Тэфф.<Тмакс., иwhere the aqueous suspension containing the reaction product 1, obtained in stage (a), has a solids content of ≤70 wt.%; and where is the maximum effective temperature, T eff. , to which at least 90 wt.% of the porous crystalline metal silicate is heated during flame pyrolysis, is in the range of T min. <T eff .<T max. , and
где Тмин. равна 750°С, иwhere T min. equal to 750°C, and
где Тмакс. равна 1250°С, иwhere T max. equal to 1250°C, and
где источником металла (В) является источник титана (Ti), железа (Fe) или алюминия (Al), иwhere the source of metal (B) is a source of titanium (Ti), iron (Fe) or aluminum (Al), and
где вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих: органические основания, четвертичные гидроксиды аммония и их смеси.where the auxiliary component (C) is selected from the group consisting of the following: organic bases, Quaternary ammonium hydroxides and mixtures thereof.
2. Способ по п. 1, в котором компонент (А) выбран из группы, состоящей из следующих: пирогенный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния, диоксид кремния, полученный по золь-гелевой технологии, и их смеси.2. The method of claim 1, wherein component (A) is selected from the group consisting of fumed silica, precipitated silica, sol-gel silica, and mixtures thereof.
3. Способ по любому из пп. 1, 2, в котором на стадии (а) компонент (А) и компонент (В) объединяют с получением одного компонента и этот компонент выбран из группы, состоящей из следующих: аморфный смешанный оксид металла и кремния, аморфный диоксид кремния, легированный оксидом металла, аморфный диоксид кремния, пропитанный металлом, силикат металла, легированный металлом тетраалкилортосиликат и их смеси.3. The method according to any one of paragraphs. 1, 2, in which in step (a) component (A) and component (B) are combined to form one component, and this component is selected from the group consisting of the following: amorphous mixed metal-silica oxide, amorphous silicon dioxide doped with metal oxide , metal-impregnated amorphous silica, metal silicate, metal-doped tetraalkyl orthosilicate, and mixtures thereof.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором источником металла (В) является источник титана (Ti).4. The method according to any one of paragraphs. 1-3, in which the source of metal (B) is a source of titanium (Ti).
5. Способ по любому из пп. 1-4, в котором вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих: четвертичные гидроксиды аммония, диамины, диолы и их смеси.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, in which the auxiliary component (C) is selected from the group consisting of the following: quaternary ammonium hydroxides, diamines, diols, and mixtures thereof.
6. Способ по любому из пп. 1-5, в котором вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих: гидроксид тетраэтиламмония, гидроксид тетрапропиламмония, гидроксид тетрабутиламмония, гидроксид тетрапентиламмония, 1,6-диаминогексан, 1,2-пентандиол и их смеси.6. The method according to any one of paragraphs. 1-5, in which the auxiliary component (C) is selected from the group consisting of the following: tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, 1,6-diaminohexane, 1,2-pentanediol, and mixtures thereof.
7. Способ по п. 1, в котором7. The method according to claim 1, in which
компонент (А) выбран из группы, состоящей из следующих: пирогенный диоксид кремния, осажденный диоксид кремния, диоксид кремния, полученный по золь-гелевой технологии, и их смеси, и в которомcomponent (A) is selected from the group consisting of the following: fumed silica, precipitated silica, sol-gel silica, and mixtures thereof, and in which
источником металла (В) является источник титана (Ti), и в которомthe source of metal (B) is a source of titanium (Ti), and in which
вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих:auxiliary component (C) is selected from the group consisting of the following:
органические основания, четвертичные гидроксиды аммония и их смеси, и в которомorganic bases, quaternary ammonium hydroxides and mixtures thereof, and in which
пористый кристаллический силикат металла обладает структурой цеолита типа MFI или MEL, и в которомporous crystalline metal silicate has an MFI or MEL type zeolite structure, and in which
топливом, использующимся для пламенного распылительного пиролиза, является водород.the fuel used for flame spray pyrolysis is hydrogen.
8. Способ по п. 1, в котором8. The method according to p. 1, in which
компонент (А) и компонент (В) объединяют с получением одного компонента и этот компонент выбран из группы, состоящей из следующих: аморфный смешанный оксид металла и кремния, аморфный диоксид кремния, легированный оксидом металла, аморфный диоксид кремния, пропитанный металлом, силикат металла, легированный металлом тетраалкилортосиликат и их смеси, и в которомcomponent (A) and component (B) are combined to form one component, and this component is selected from the group consisting of the following: amorphous metal-silica mixed oxide, metal oxide-doped amorphous silica, metal-impregnated amorphous silica, metal silicate, metal-doped tetraalkyl orthosilicate and mixtures thereof, and in which
источником металла (В) является источник титана (Ti), и в котором вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих: органические основания, четвертичные гидроксиды аммония и их смеси, и в которомthe metal source (B) is a titanium (Ti) source, and in which the auxiliary component (C) is selected from the group consisting of the following: organic bases, quaternary ammonium hydroxides, and mixtures thereof, and in which
пористый кристаллический силикат металла обладает цеолитной структурой типа MFI или MEL, и в которомporous crystalline metal silicate has a zeolite structure of the MFI or MEL type, and in which
топливом, использующимся для пламенного распылительного пиролиза, является водород.the fuel used for flame spray pyrolysis is hydrogen.
9. Способ по любому из пп. 1-8, в котором вспомогательным компонентом является гидроксид тетрапропиламмония.9. The method according to any one of paragraphs. 1-8, in which the auxiliary component is tetrapropylammonium hydroxide.
10. Способ по любому из пп. 1-9, в котором Тмин. равна 800°С и в котором Тмакс. равна 1200°С.10. The method according to any one of paragraphs. 1-9, in which T min. equal to 800°C and in which T max. equal to 1200°C.
11. Способ по любому из пп. 1-9, в котором Тмин. равна 850°С и в котором Тмакс. равна 1100°С.11. The method according to any one of paragraphs. 1-9, in which T min. equal to 850°C and in which T max. equal to 1100°C.
12. Способ по любому из пп. 1-11, в котором использующаяся на стадии (а) водная смесь дополнительно содержит подходящие затравочные кристаллы.12. The method according to any one of paragraphs. 1-11, in which the aqueous mixture used in step (a) further contains suitable seed crystals.
13. Способ по любому из пп. 1-6 и 9-12, в котором пористый кристаллический силикат металла обладает цеолитной структурой типа MFI или MEL.13. The method according to any one of paragraphs. 1-6 and 9-12, wherein the porous crystalline metal silicate has an MFI or MEL type zeolite structure.
14. Способ по любому из пп. 1-6 и 9-13, в котором пористый кристаллический силикат металла обладает цеолитной структурой типа MFI.14. The method according to any one of paragraphs. 1-6 and 9-13, wherein the porous crystalline metal silicate has an MFI-type zeolite structure.
15. Способ по любому из пп. 1-6 и 9-14, в котором вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих: четвертичные гидроксиды аммония, диамины, диолы и их смеси, и в котором источником металла (В) является источник титана (Ti).15. The method according to any one of paragraphs. 1-6 and 9-14, wherein the auxiliary component (C) is selected from the group consisting of quaternary ammonium hydroxides, diamines, diols, and mixtures thereof, and wherein the metal source (B) is a titanium (Ti) source.
16. Способ по любому из пп. 1-6 и 9-15, в котором вспомогательный компонент (С) выбран из группы, состоящей из следующих: гидроксид тетраэтиламмония, гидроксид тетрапропиламмония, гидроксид тетрабутиламмония, гидроксид тетрапентиламмония, 1,6-диаминогексан, 1,2-пентандиол и их смеси, и в котором источником металла (В) является источник титана (Ti).16. The method according to any one of paragraphs. 1-6 and 9-15, in which the auxiliary component (C) is selected from the group consisting of the following: tetraethylammonium hydroxide, tetrapropylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetrapentylammonium hydroxide, 1,6-diaminohexane, 1,2-pentanediol and mixtures thereof, and wherein the source of the metal (B) is a source of titanium (Ti).
17. Способ по любому из пп. 1-6 и 9-16, в котором вспомогательным компонентом (С) является гидроксид тетрапропиламмония, и в котором источником металла (В) является источник титана (Ti), и в котором пористый кристаллический силикат титана обладает цеолитной структурой типа MFI.17. The method according to any one of paragraphs. 1-6 and 9-16, in which the auxiliary component (C) is tetrapropylammonium hydroxide, and in which the metal source (B) is a titanium (Ti) source, and in which the porous crystalline titanium silicate has an MFI-type zeolite structure.
18. Способ по любому из пп. 1-6 и 8-17, в котором топливом, использующимся для пламенного распылительного пиролиза, является водород.18. The method according to any one of paragraphs. 1-6 and 8-17, wherein the fuel used for flame spray pyrolysis is hydrogen.
19. Способ по любому из пп. 1-18, в котором полученный таким образом пористый кристаллический силикат металла обладает потерями при прокаливании, определенными в соответствии со стандартом DIN 18128:2002-12, составляющими менее 5 мас.%.19. The method according to any one of paragraphs. 1-18, in which the thus obtained porous crystalline metal silicate has a loss on ignition, determined in accordance with DIN 18128:2002-12, of less than 5 wt.%.
20. Способ по любому из пп. 1-19, в котором после стадии (b) проводят стадию формования (с), включающую следующие подстадии:20. The method according to any one of paragraphs. 1-19, in which, after step (b), a molding step (c) is carried out, comprising the following sub-steps:
(1) добавление воды для получения водной суспензии порошкообразного пористого кристаллического силиката металла,(1) adding water to obtain an aqueous suspension of porous crystalline metal silicate powder,
(2) смешивание суспензии, полученной на подстадии (1), с гранулирующими средствами,(2) mixing the suspension obtained in sub-step (1) with granulating agents,
(3) прессование, гранулирование, распылительная сушка, распылительное гранулирование и/или экструзия продукта, полученного на подстадии (2), для получения пористого кристаллического силиката металла в форме микрогранул, сфер, таблеток, сплошных цилиндров, полых цилиндров или сотовидных структур.(3) pressing, granulating, spray drying, spray granulating and/or extruding the product obtained in sub-step (2) to obtain a porous crystalline metal silicate in the form of microgranules, spheres, tablets, solid cylinders, hollow cylinders or honeycomb structures.