Разделение и хранение текучих сред с использованием itq-55 - заявка 2016151976 на патент на изобретение в РФ

1. Способ разделения текучих сред, включающий:
пропускание входящего потока текучей среды, содержащего первый компонент текучей среды и второй компонент текучей среды, через мембрану, содержащую частицы кристаллического цеолита ITQ-55, с образованием получаемого потока пермеата текучей среды и получаемого потока непринятой текучей среды, причем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в получаемом потоке пермеата текучей среды больше отношения первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды, молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в получаемом потоке непринятой текучей среды меньше отношения первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды,
где цеолит ITQ-55 имеет каркас из тетраэдрических атомов (Т), соединенных мостиковыми атомами, при этом тетраэдрический атом определяют его соединениями с ближайшими Т атомами, как описано в следующей таблице:
Соединения тетраэдрических атомов в ITQ-55 Т атом Соединен с Т1 Т6, T7, Т55, Т73 Т2 Т3, Т5, Т9, Т56 Т3 Т2, Т7, Т21, Т27 Т4 Т8, Т9, Т58, Т73 Т5 Т2, Т8, Т52, Т59 Т6 Т1, Т8, Т53, Т60 Т7 Т1, Т3, Т50, Т61 Т8 Т4, Т5, Т6, Т51 Т9 Т2, Т4, Т21, Т63 Т10 Т15, Т16, Т64, Т74 Т11 Т12, Т14, Т18, Т65 Т12 Т11, Т16, Т30, Т36 Т13 Т17, Т18, Т67, Т74 Т14 Т11, Т17, Т43, Т68 Т15 Т10, Т17, Т44, Т69 Т16 Т10, Т12, Т41, Т70 Т17 Т13, Т14, Т15, Т42 Т18 Т11, Т13, Т30, Т72 Т19 Т24, Т25, Т37, Т73 Т20 Т21, Т23, Т27, Т38 Т21 Т3, Т9, Т20, Т25 Т22 Т26, Т27, Т40, Т73 Т23 Т20, Т26, Т41, Т70 Т24 Т19, Т26, Т42, Т71 Т25 Т19, Т21, Т43, Т68 Т26 Т22, Т23, Т24, Т69 Т27 Т3, Т20, Т22, Т45 Т28 Т33, Т34, Т46, Т74 Т29 Т30, Т32, Т36, Т47 Т30 Т12, Т18, Т29, Т34 Т31 Т35, Т36, Т49, Т74 Т32 Т29, Т35, Т50, Т61 Т33 Т28, Т35, Т51, Т62 Т34 Т28, Т30, Т52, Т59 Т35 Т31, Т32, Т33, Т60 Т36 Т12, Т29, Т31, Т54 Т37 Т19, Т42, Т43, Т75 Т38 Т20, Т39, Т41, Т45 Т39 Т38, Т43, Т57, Т63 Т40 Т22, Т44, Т45, Т75 Т41 Т16, Т23, Т38, Т44 Т42 Т17, Т24, Т37, Т44 Т43 Т14, Т25, Т37, Т39 Т44 Т15, Т40, Т41, Т42 Т45 Т27, Т38, Т40, Т57 Т46 Т28, Т51, Т52, Т76 Т47 Т29, Т48, Т50, Т54 Т48 Т47, Т52, Т66, Т72 Т49 Т31, Т53, Т54, Т76 Т50 Т7, Т32, Т47, Т53 Т51 Т8, Т33, Т46, Т53 Т52 Т5, Т34, Т46, Т48 Т53 Т6, Т49, Т50, Т51 Т54 Т36, Т47, Т49, Т66 Т55 T1, T60, Т61, Т75 Т56 Т2, Т57, Т59, Т63 Т57 Т39, Т45, Т56, Т61 Т58 Т4, Т62, Т63, Т75 Т59 Т5, Т34, Т56, Т62 Т60 Т6, Т35, Т55, Т62 Т61 Т7, Т32, Т55, Т57 Т62 Т33, Т58, Т59, Т60 Т63 Т9, Т39, Т56, Т58 Т64 Т10, Т69, Т70, Т76 Т65 Т11, Т66, Т68, Т72 Т66 Т48, Т54, Т65, Т70 Т67 T13, Т71, Т72, Т76 Т68 Т14, Т25, Т65, Т71 Т69 Т15, Т26, Т64, Т71 Т70 Т16, Т23, Т64, Т66 Т71 Т24, Т67, Т68, Т69 Т72 Т18, Т48, Т65, Т67 Т73 Т1, Т4, Т19, Т22 Т74 Т10, Т13, Т28, Т31 Т75 Т37, Т40, Т55, Т58 Т76 Т46, Т49, Т64, Т67
2. Способ разделения текучих сред, включающий:
пропускание входящего потока текучей среды, содержащего первый компонент текучей среды и второй компонент текучей среды, через мембрану, содержащую частицы кристаллического цеолита ITQ-55, с образованием получаемого потока пермеата текучей среды и получаемого потока непринятой текучей среды, причем молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в получаемом потоке пермеата текучей среды больше отношения первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды, молярное отношение первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды в получаемом потоке непринятой текучей среды меньше отношения первого компонента текучей среды ко второму компоненту текучей среды во входящем потоке текучей среды,
где цеолит ITQ-55 в только что синтезированном состоянии имеет рентгеновскую дифрактограмму, по меньшей мере, со значениями угла 2θ (градусы) и относительными интенсивностями (I/I0):
2θ (градусы)±0,5 Интенсивность (I/I0) 5,8 w 7,7 w 8,9 w 9,3 mf 9,9 w 10,1 w 13,2 m 13,4 w 14,7 w 15,1 m 15,4 w 15,5 w 17,4 m 17,7 m 19,9 m 20,6 m 21,2 f 21,6 f 22,0 f 23,1 mf 24,4 m 27,0 m
где I0 является интенсивностью наиболее интенсивного пика, которой присваивают значение 100,
w является слабой относительной интенсивностью от 0 до 20%,
m является средней относительной интенсивностью от 20 до 40%,
f является сильной относительной интенсивностью от 40 до 60% и
mf является очень сильной относительной интенсивностью от 60 до 100%.
3. Способ по п. 1 или 2, в котором цеолит ITQ-55 имеет в обожженном состоянии и в отсутствии дефектов в его кристаллической матрице, проявляющихся путем присутствия силанолов, эмпирическую формулу
в которой
M выбран из H+, по меньшей мере одного неорганического катиона с зарядом +n и их смеси,
X является по меньшей мере одним химическим элементом в степени окисления +3,
Y является по меньшей мере одним химическим элементом в степени окисления +4, отличным от Si,
x имеет значение от 0 до 0,2, оба граничных значения включены,
y имеет значение от 0 до 0,1, оба граничных значения включены,
g имеет значение от 0 до 0,5, оба граничных значения включены.
4. Способ по п. 3, в котором x имеет значение по существу ноль, y имеет значение по существу ноль и g имеет значение по существу ноль.
5. Способ по п. 3, в котором а) x имеет значение больше ноля, б) y имеет значение по существу ноль, в) g имеет значение по существу ноль или г) сочетание этого.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором мембрана содержит частицы кристаллического цеолита ITQ-55, имеющие средний размер от примерно 20 нм до примерно 1 мкм; частицы кристаллического молекулярного сита - цеолита ITQ-55 включают слой соприкасающихся частиц, или сочетание этого.
7. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором частицы кристаллического цеолита ITQ-55 включают слой частиц кристаллического цеолита ITQ-55 на носителе.
8. Способ по п. 7, в котором носитель включает стекло, плавленый кварц, диоксид кремния, кремний, глину, металл, пористое стекло, спеченный пористый металл, диоксид титана, кордиерит или их сочетание, при этом слой частиц кристаллического цеолита ITQ-55 на носителе возможно включает частицы кристаллического цеолита ITQ-55 в состоящей из частиц матрице, причем пористая структура определяется промежутками между частицами, между кристаллами и между частицами и кристаллами.
9. Способ по любому из пп. 1-6, в котором мембрана содержит по меньшей мере один слой из гибридного слоя и композиционного слоя.
10. Способ по любому из предшествующих пунктов, дополнительно включающий обработку стороны пермеата мембраны отдувочным потоком.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором второй компонент текучей среды представляет собой метан, этан, метанол, диметиловый эфир, органическое соединение, содержащее 3 или более тяжелых атомов, или их сочетание.
12. Способ по п. 11, в котором первый компонент текучей среды представляет собой CO, CO2, H2, H2O или их сочетание.
13. Способ по п. 12, в котором первый компонент текучей среды представляет собой СО2, а второй компонент текучей среды представляет собой СН4, причем входящий поток текучей среды возможно включает природный газ.
14. Способ по п. 11, в котором первый компонент текучей среды представляет собой этилен, ацетилен, формальдегид или их сочетание.
15. Способ по п. 11, в котором первый компонент текучей среды представляет собой H2S, NH3, SO2, N2O, NO, NO2, оксид серы или их сочетание, или первый компонент текучей среды представляет собой благородный газ, молекулярный галоген, галогеноводород или их сочетание.
16. Способ по п. 11, в котором первый компонент текучей среды представляет собой N2, причем входящий поток текучей среды возможно пропускают через адсорбент при температуре от примерно 223 К до примерно 523 К.
17. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой метан, этилен, этан, метанол, диметиловый эфир или их сочетание.
18. Способ по любому из пп. 1-10, в котором второй компонент текучей среды представляет собой азот, причем первый компонент текучей среды представляет собой водород, благородный газ, кислород, оксид азота, CO2, СО, молекулярный галоген, галогеноводород или их сочетание.
19. Способ по п. 18, в котором первый компонент текучей среды представляет собой CO2, и входящий поток текучей среды возможно включает топочный газ, или первый компонент текучей среды представляет собой O2, и входящий поток текучей среды возможно включает воздух.
20. Способ по п. 18, в котором молекулярный галоген или галогеноводород включает F, Cl, Br или их сочетание в качестве галогена.
21. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой CO2, а второй компонент текучей среды включает один или более углеводородов, причем один или более углеводородов возможно представляет собой метан, этан, этилен или их сочетание.
22. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой этилен, а второй компонент текучей среды представляет собой этан, метан или их сочетание.
23. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой оксид азота, а второй компонент текучей среды представляет собой оксид серы.
24. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой Н2, а второй компонент текучей среды представляет собой оксид азота, оксид серы, углеводород, оксид углерода, H2S, NH3 или их сочетанием.
25. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой Н2О, а второй компонент текучей среды представляет собой Н2.
26. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой He, Ne, Ar, Kr или их сочетание.
27. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой метанол, диметиловый эфир или их сочетание, или второй компонент текучей среды представляет собой метанол, диметиловый эфир или их сочетание.
28. Способ по любому из пп. 1-10, в котором первый компонент текучей среды представляет собой ацетилен, а второй компонент текучей среды представляет собой этилен, метан, этан или их сочетание.
29. Способ по любому из пп. 1 или 3-28, в котором цеолит ITQ-55 в только что синтезированном состоянии имеет рентгеновскую дифракцию, по меньшей мере, со значениями угла 2θ (градусы) и относительными интенсивностями (I/I0):
2θ (градусы)±0,5 Интенсивность (I/I0) 5,8 w 7,7 w 8,9 w 9,3 mf 9,9 w 10,1 w 13,2 m 13,4 w 14,7 w 15,1 m 15,4 w 15,5 w 17,4 m 17,7 m 19,9 m 20,6 m 21,2 f 21,6 f 22,0 f 23,1 mf 24,4 m 27,0 m
где I0 является интенсивностью наиболее интенсивного пика, которой присваивают значение 100,
w является слабой относительной интенсивностью от 0 до 20%,
m является средней относительной интенсивностью от 20 до 40%,
f является сильной относительной интенсивностью от 40 до 60% и
mf является очень сильной относительной интенсивностью от 60 до 100%.
30. Способ по любому из пп. 2-28, в котором цеолит ITQ-55 имеет каркас из тетраэдрических (Т) атомов, соединенных мостиковыми атомами, при этом тетраэдрический атом определяют соединениями с ближайшими Т атомами, как описано в следующей таблице:
Соединения тетраэдрических атомов в ITQ-55 Т атом Соединен с Т1 Т6, Т7, Т55, Т73 Т2 Т3, Т5, Т9, Т56 Т3 Т2, Т7, Т21, Т27 Т4 Т8, Т9, Т58, Т73 Т5 Т2, Т8, Т52, Т59 Т6 Т1, Т8, Т53, Т60 Т7 Т1, Т3, Т50, Т61 Т8 Т4, Т5, Т6, Т51 Т9 Т2, Т4, Т21, Т63 Т10 Т15, Т16, Т64, Т74 Т11 Т12, Т14, Т18, Т65 Т12 Т11, Т16, Т30, Т36 Т13 Т17, Т18, Т67, Т74 Т14 Т11, Т17, Т43, Т68 Т15 Т10, Т17, Т44, Т69 Т16 Т10, Т12, Т41, Т70 Т17 Т13, Т14, Т15, Т42 Т18 Т11, Т13, Т30, Т72 Т19 Т24, Т25, Т37, Т73 Т20 Т21, Т23, Т27, Т38 Т21 Т3, Т9, Т20, Т25 Т22 Т26, Т27, Т40, Т73 Т23 Т20, Т26, Т41, Т70 Т24 Т19, Т26, Т42, Т71 Т25 Т19, Т21, Т43, Т68 Т26 Т22, Т23, Т24, Т69 Т27 Т3, Т20, Т22, Т45 Т28 Т33, Т34, Т46, Т74 Т29 Т30, Т32, Т36, Т47 Т30 Т12, Т18, Т29, Т34 Т31 Т35, Т36, Т49, Т74 Т32 Т29, Т36, Т50, Т61 Т33 Т28, Т35, Т51, Т62 Т34 Т28, Т30, Т52, Т59 Т35 Т31, Т32, Т33, Т60 Т36 Т12, Т29, Т31, Т54 Т37 Т19, Т42, Т43, Т75 Т38 Т20, Т39, Т41, Т45 Т39 Т38, Т43, Т57, Т63 Т40 Т22, Т44, Т45, Т75 Т41 Т16, Т23, Т38, Т44 Т42 Т17, Т24, Т37, Т44 Т43 Т14, Т25, Т37, Т39 Т44 Т15, Т40, Т41, Т42 Т45 Т27, Т38, Т40, Т57 Т46 Т28, Т51, Т52, Т76 Т47 Т29, Т48, Т50, Т54 Т48 Т47, Т52, Т66, Т72 Т49 Т31, Т53, Т54, Т76 Т50 Т7, Т32, Т47, Т53 Т51 Т8, Т33, Т46, Т53 Т52 Т5, Т34, Т46, Т48 Т53 Т6, Т49, Т50, Т51 Т54 Т36, Т47, Т49, Т66 Т55 Т1, Т60, Т61, Т75 Т56 Т2, Т57, Т59, Т63 Т57 Т39, Т45, Т56, Т61 Т58 Т4, Т62, Т63, Т75 Т59 Т5, Т34, Т56, Т62 Т60 Т6, Т35, Т55, Т62 Т61 Т7, Т32, Т55, Т57 Т62 Т33, Т58, Т59, Т60 Т63 Т9, Т39, Т56, Т58 Т64 Т10, Т69, Т70, Т76 Т65 Т11, Т66, Т68, Т72 Т66 Т48, Т54, Т65, Т70 Т67 Т13, Т71, Т72, Т76 Т68 Т14, Т25, Т65, Т71 Т69 Т15, Т26, Т64, Т71 Т70 Т16, Т23, Т64, Т66 Т71 Т24, Т67, Т68, Т69 Т72 Т18, Т48, Т65, Т67 Т73 Т1, Т4, Т19, Т22 Т74 Т10, Т13, Т28, Т31 Т75 Т37, Т40, Т55, Т58 Т76 Т46, Т49, Т64, Т67
Наверх