ZEOLITA DE TIPO ESTRUCTURAL EUO DE BAJA RAZÓN Si/Al Y SU UTILIZACIÓN COMO CATALIZADOR DE ISOMERIZACIÓN DE LAS FRACCIONES C8 AROMÁTICAS.

Zeolita de tipo estructural EUO de baja razón SI/AL y su utilización como catalizador de isomerización de las fracciones C8 aromáticas Campo técnico La presente invención se relaciona con una nueva zeolita de tipo estructural EUO que presenta una composición química de su estructura cristalina y una proporción de nitrógeno específicas. La invención se relaciona igualmente con la utilización de la zeolita como catalizador en los principales procedimientos de transformación de hidrocarburos que utilizan el refinado del petróleo y la petroquímica. Se utiliza, en particular, en los procedimientos de isomerización de los compuestos aromáticos de 8 átomos de carbono, también llamados «fracciones C8 aromáticas». Técnica anterior ES 2 366 181 T3 La isomerización en xilenos del etilbenceno o de una mezcla de xilenos y de etilbenceno necesita la presencia de una función ácida y de un metal del grupo VIII. El objetivo principal de la isomerización de las fracciones C8 aromáticas es producir paraxileno, que es el isómero más buscado por su aplicación especialmente en la industria textil. La reacción de isomerización de las C8 aromáticas da lugar a reacciones parásitas, que resultan de la apertura de anillos nafténicos seguida o no de craqueo o también de reacciones de dismutación y/o de transalquilación de los aromáticos C8, que generan compuestos aromáticos no deseados. Se describieron ya catalizadores para la isomerización de los compuestos aromáticos de 8 átomos de carbono. Las patentes US-A-4.723.051 y US-A-4.665.258 describen, por ejemplo, formulaciones optimizadas a base de zeolitas mordenitas y de un metal del grupo VIII, pero dan lugar a catalizadores con los cuales las reacciones parásitas no son despreciables. Estos catalizadores carecen de selectividad en paraxileno en beneficio de las reacciones parásitas antes citadas, que constituyen pérdidas netas para la reacción de isomerización buscada. Otros trabajos mostraron que las zeolitas de tipo estructural EUO presentan rendimientos catalíticos mejorados, especialmente en términos de actividad, cuando se utilizan dichas zeolitas como catalizador en las reacciones de isomerización de las fracciones C8 aromáticas. En particular, la solicitud de patente europea EP-A-0.923.987 de la solicitante se relaciona con catalizadores preparados con una zeolita de tipo estructural EUO que presentan una buena dispersión y una buena resistencia mecánica del metal del grupo VIII y que dan buenas selectividades. Las zeolitas de tipo estructural EUO están descritas en la técnica anterior (W.M. Meier y D.H. Oison, «Atlas of Zeolites Structure Types», 4ª Edición, 1996) y presentan una red microporosa monodimensional, cuyo diámetro de poros es de 4,1 × 5,7 Å (1 Å = 1 Angstrom = 1.10 -10 m). N.A. Briscoe et al. enseñaron que estos canales monodimensionales poseen bolsillos laterales de 8,1 Å de profundidad y de 6,8 × 5,8 Å de diámetro (Zeolites, 8, 74, 1988) Las zeolitas de tipo estructural EUO incluyen la zeolita EU-1, la zeolita TPZ-3 y la zeolita ZSM-50 y tienen generalmente la fórmula siguiente en forma anhidra: 0-100 XO2: 0-10 T2O3: 0-20 R2/nO, donde R representa un catión de valencia n, X representa silicio y/o germanio y T representa al menos un elemento seleccionado entre el aluminio, el hierro, el galio, el boro, el titanio, el vanadio, el zirconio, el molibdeno, el arsénico, el antimonio, el cromo y el manganeso. En general, los métodos de preparación de zeolitas de tipo estructural EUO comprenden la mezcla en medio acuoso de una fuente de un elemento X, de una fuente de un elemento T, de una fuente de un metal alcalino y de un compuesto orgánico nitrogenado que desempeña el papel de estructurante. La zeolita EU-1, descrita en la solicitud de patente europea EP-A-0.042.226, es preparada utilizando como estructurante o bien el derivado alquilado de un polimetilen---diamonio, o bien un producto de degradación de dicho derivado, o bien también precursores de dicho derivado, encontrándose el estructurante tras la síntesis en la porosidad intracristalina de dicha zeolita (A. Moini et al., Zeolites, 14, 1994). Esta zeolita EU-1 presenta preferiblemente una razón X/T comprendida entre 5 y 75. La zeolita TPZ-3, descrita en la solicitud de patente europea EP-A-0.051.318, es preparada utilizando la misma familia de estructurante que la empleada para sintetizar la zeolita EU-1. Se describe especialmente la utilización del compuesto 1,6-N,N,N,N,N,N-hexametilhexametilendiamonio. Esta zeolita TPZ-3 presenta preferiblemente una razón X/T comprendida entre 10 y 125. Los procedimientos de síntesis que utilizan un derivado alquilado de un polimetilen---diamonio como compuesto orgánico nitrogenado dan lugar a la obtención de zeolitas, tras la síntesis, que presentan generalmente una razón N/Si superior a 0,07. 2 La zeolita ZSM-50, descrita en los documentos EP 0.159.845 y US-A-4.640.829, es preparada utilizando como estructurante el derivado dibencildimetilamonio (DBDMA), el cual está contenido en la porosidad intracristalina de dicha zeolita (A. Thangaraj et al., Zeolites, 11, 1991). Esta zeolita presenta una razón X/T superior a 50. Las zeolitas de tipo estructural EUO difieren esencialmente por la naturaleza del estructurante orgánico nitrogenado presente en el sólido, tras la síntesis, y por lo tanto por su razón N/T respectiva. Así, una zeolita EUO obtenida con el derivado DBDMA se distingue esencialmente, tras la síntesis, de las zeolitas EUO sintetizadas con los compuestos de polimetilen---diamonio por la naturaleza del catión presente en la poro- sidad intracristalina. Se conoce además en la literatura que la estructura de una zeolita EUO obtenida con el DBDMA difiere de la de una zeolita EUO obtenida con los compuestos de polimetilen---diamonio por la disposición de los átomos de aluminio en el seno de la red cristalina (W. Souverijns et al., Microporous Materials, 4, 123-130, 1995). Mientras que la familia de los estructurantes utilizados para sintetizar las zeolitas EU-1 y TPZ-3 parece favorecer la obtención de zeolitas de baja razón Si/Al, estructurantes tales como el DBDMA favorecen la obtención de zeolitas de alta razón Si/Al. Así, la patente US-A-4.640.829 describe un método de preparación de una zeolita que tiene una razón Si/Al superior a 125 y enseña que el DBDMA es particularmente eficaz para favorecer la nucleación y el crecimiento de cristales de zeolitas ZSM-50 con una razón Si/Al elevada. Se dice además que, a una razón Si/Al inferior a 125, el producto obtenido no contiene mayoritariamente la zeolita ZSM-50. Asimismo, Rao et al. (Zeolites, 9, 483- 490, 1989) describieron la síntesis de una zeolita de tipo estructural EUO con ayuda de una mezcla de bencildimetilamina y de cloruro de bencilo, precursores del cloruro de dibencildimetilamonio, presentando la zeolita obtenida un índice de cristalinidad tanto mejor cuanto más elevada es la razón Si/Al. Rao enseña, por otra parte, que, para numerosas aplicaciones catalíticas, es preferible utilizar zeolitas con una razón Si/Al elevada. Resumen de la invención La presente invención se base en el descubrimiento de una nueva zeolita de tipo estructural EUO que tiene al menos un elemento X seleccionado entre el silicio y el germanio y al menos un elemento T seleccionado entre el aluminio, el hierro, el galio, el boro, el titanio, el vanadio, el zirconio, el molibdeno, el arsénico, el antimonio, el cromo y el manganeso. La zeolita de la invención se caracteriza por presentar una razón X/T comprendida entre 5 y 50, prefe- rentemente comprendida entre 6 y 35, más preferiblemente comprendida entre 7 y 30 y aún más preferiblemente comprendida entre 7 y 26, y por presentar una razón N/X comprendida entre 0,010 y 0,065. La zeolita según la invención es una nueva zeolita de tipo estructural EUO. Se diferencia de las zeolitas EU-1 y TPZ-3 por presentar tras la síntesis una razón N/X más baja y se diferencia de la zeolita ZSM-50 por su baja razón X/T. La invención se relaciona igualmente con la utilización de dicha zeolita como elemento de un catalizador utilizado en los procedimientos de transformación de hidrocarburos y especialmente en los procedimientos de isomerización de los C8 aromáticos. Interés de la invención La zeolita de tipo estructural EUO según la invención, que presenta bajas razones X/T y N/X y que se utiliza ulteriormente como catalizador en asociación con al menos un ligante y al menos un metal seleccionado entre los elementos del grupo VIII, estando dicho metal depositado preferentemente sobre el ligante, presenta rendimientos catalíticos mejorados en transformación de hidrocarburos en términos de actividad, como por ejemplo en isomerización de las fracciones C8 aromáticas, es decir, de mezclas constituidas por xilenos y eventualmente por etilbenceno. En particular, se descubrió sorprendentemente... [Seguir leyendo]

1. Zeolita de tipo estructural EUO que contiene al menos un elemento X seleccionado entre el silicio y el germanio y al menos un elemento T seleccionado entre el aluminio, el hierro, el galio, el boro, el titanio, el vanadio, el zirconio, el molibdeno, el arsénico, el antimonio, el cromo y el manganeso, caracterizada por presentar una razón X/T comprendida entre 6 y 35 y una razón N/X comprendida entre 0,010 y 0,065, siendo N el nitrógeno. 2. Zeolita según la reivindicación 1, caracterizada por presentar una razón X/T comprendida entre 7 y 30. 3. Zeolita según la reivindicación 1 ó 2, caracterizada por presentar una razón X/T comprendida entre 7 y 26. 4. Zeolita según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por presentar una razón N/X comprendida entre 0,015 y 0,055. 5. Zeolita según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por presentar una razón N/X comprendida entre 0,020 y 0,045. 6. Zeolita según una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por contener el catión dibencildimetilamonio en su porosidad intracristalina. 7. Zeolita según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por ser el elemento X el silicio y ser el elemento T el aluminio. 8. Zeolita caracterizada por ser obtenida por calcinación de una zeolita según una de las reivindicaciones 1 a 7. 9. Utilización de la zeolita de tipo estructural EUO según una de las reivindicaciones 1 a 8 como gérmenes para la síntesis de zeolitas de todo tipo estructural. 10. Catalizador que comprende una zeolita de tipo estructural EUO según la reivindicación 8. 11. Catalizador según la reivindicación 10, caracterizado por incluir al menos un ligante y al menos un metal del grupo VIII. 12. Catalizador según una de las reivindicaciones 10 ó 11, caracterizado por estar la zeolita al menos en parte en forma ácida. 13. Catalizador según una de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado por incluir al menos un metal seleccionado dentro del grupo constituido por los elementos de los grupos IB, IIB, IIIA, IVA, VIB y VIIB. 14. Catalizador según una de las reivindicaciones 10 a 13, caracterizado por incluir azufre. 15. Procedimiento para la transformación de hidrocarburos, consistente en poner en contacto una carga hidrocarbonada con el catalizador según una de las reivindicaciones 10 a 14. 16. Procedimiento según la reivindicación 15, tal que el tipo de transformación de hidrocarburos es la isomerización de una fracción aromática de 8 átomos de carbono.