運(yùn)意味著，在較小的膜面積下可W獲得相同的保留率。
[013引圖7和8顯示了根據(jù)本發(fā)明利用的保留率或滲透性的溫度依賴性的效果。圖7和8顯 示了關(guān)于催化劑保留率(化保留率)和滲透性的結(jié)果。所述溫度越低，所述保留率越高，并且 因此所述滲透性越低。
[0139] 在示于圖9中的具有噴射環(huán)管反應(yīng)器61的實(shí)驗(yàn)設(shè)備中，進(jìn)行1-戊締68與合成氣62 的加氨甲酯化反應(yīng)W得到相應(yīng)的醒異構(gòu)體。在由外周齒輪累64驅(qū)動(dòng)的液體再循環(huán)體系63 中，所述催化劑-配體體系通過膜分離級(jí)65被分離并再循環(huán)用于所述催化劑-配體體系在所 述噴射環(huán)管反應(yīng)器61中的加氨甲酯化反應(yīng)中連續(xù)再利用。
[0140] 為了所述反應(yīng)，與通過滲透物從所述膜分離級(jí)移出的反應(yīng)產(chǎn)物相應(yīng)地，在排除氧 的條件下將1-戊締68連續(xù)供應(yīng)給所述反應(yīng)器。所述催化劑前體是乙酷丙酬二幾基錠(CAS 號(hào)：14847-82-9)。所用的配體是Alkanox P-24(CAS號(hào)：26741-53-7)。在所述環(huán)管反應(yīng)器中 的錠濃度和配體濃度通過連續(xù)后續(xù)計(jì)量加入分別恒定保持在lOmg/kg和1170mg/kg。在50己 的合成氣壓力(C0/也，質(zhì)量比例1:1)下，在110°C下進(jìn)行所述反應(yīng)。
[0141] 將所述反應(yīng)產(chǎn)物連續(xù)引導(dǎo)通過被設(shè)計(jì)為一級(jí)納濾膜的膜分離級(jí)65。通過反應(yīng)器壓 力和調(diào)節(jié)的滲透物側(cè)的壓力構(gòu)建所需的跨膜壓力。穿過所述膜的高壓側(cè)的500kg/h的希望 的溢流通過外周齒輪累69調(diào)節(jié)。
[0142] 在所述膜分離級(jí)65的膜組件中，構(gòu)造通過硅烷化而疏水化的膜的原型，其形式為 得自Fraunhofer Institute for Ceramic Technologies and Systems IKTS的單通管道。 所述載體由中值孔尺寸為3皿的Ah〇3和基于化化層的、中值孔直徑為3nm的疏水化膜層組 成。
[0143] 在通道長度為500mm和內(nèi)直徑為7mm的情況下，所述活性膜面積為約100cm2 4.4m/s溢流流過所述膜。膜溫度為30至90°C。為了穩(wěn)定所述催化劑配體絡(luò)合物，在所述滲透 物側(cè)保持10己的合成氣壓力（C0/也，質(zhì)量比例1:1)，結(jié)果在20至40己的滲余物側(cè)的壓力下 調(diào)節(jié)10至30己的跨膜壓力。
[0144] 在所述膜分離級(jí)中，主要由反應(yīng)產(chǎn)物組成的滲透物66穿過所述膜從所述體系中取 出。所述催化劑和所述配體Mkanox被所述膜基本保留并富集在滲余物67中。將所述滲余物 67連續(xù)引導(dǎo)回到所述噴射環(huán)管反應(yīng)器61中。
[0145] 使用通過氣相色譜分析、HPLC分析、原子吸收光譜和采用感應(yīng)禪合高頻等離子體 的光學(xué)發(fā)射光譜分析獲得的測量和分析數(shù)據(jù)評價(jià)所述工藝鏈。關(guān)于1-戊締的轉(zhuǎn)化率和醒的 產(chǎn)率和選擇性方面檢驗(yàn)所述反應(yīng)。關(guān)于滲透物流量和錠的保留率方面檢驗(yàn)所述膜分離級(jí) 65。所述反應(yīng)輸出物的組成如下所示：
[0146]
[0147] 附圖標(biāo)記的列表
[014引 0物質(zhì)混合物
[0149] 1 膜
[0150] F 進(jìn)料
[0151] P (最終的）滲透物
[0152] R (最終的)滲余物
[0153] 10富集級(jí)聯(lián)(現(xiàn)有技術(shù)）
[0154] 11富集級(jí)聯(lián)的第一級(jí) [01巧]12富集級(jí)聯(lián)的第二級(jí)
[0156] 13第一級(jí)的傳送累
[0157] 14來自第一級(jí)的滲余物 [015引15來自第一級(jí)的滲透物
[0159] 16高壓累
[0160] 17來自第二級(jí)的滲余物
[0161] 18來自第二級(jí)的滲透物
[0162] 20反洗級(jí)聯(lián)(現(xiàn)有技術(shù)）
[0163] 21反洗級(jí)聯(lián)的第一級(jí)
[0164] 22反洗級(jí)聯(lián)的第二級(jí) [01化]23壓力提高累
[0166] 24來自第一級(jí)的滲余物
[0167] 25來自第一級(jí)的滲透物 [016引26來自第二級(jí)的滲透物
[0169] 27來自第二級(jí)的滲余物
[0170] 30兩級(jí)富集級(jí)聯(lián)
[0171] 31富集級(jí)聯(lián)的第一級(jí)
[0172] 32富集級(jí)聯(lián)的第二級(jí)
[0173] 33第一溫度控制單元
[0174] 34第二溫度控制單元
[0175] 35第一級(jí)的累
[0176] 36第二級(jí)的累
[0177] 37來自第一級(jí)的滲透物
[0178] 38第二級(jí)上游的再循環(huán)
[01巧]39第一級(jí)上游的再循環(huán)
[0180] 40 Ξ級(jí)富集級(jí)聯(lián)
[0181] 41富集級(jí)聯(lián)的第一級(jí)
[0182] 42富集級(jí)聯(lián)的第二級(jí)
[0183] 43富集級(jí)聯(lián)的第Ξ級(jí)
[0184] 50四級(jí)富集級(jí)聯(lián)
[0185] 51富集級(jí)聯(lián)的第一級(jí) [01化]52富集級(jí)聯(lián)的第二級(jí)
[0187] 53富集級(jí)聯(lián)的第Ξ級(jí)
[0188] 54富集級(jí)聯(lián)的第四級(jí)
[0189] 61噴射環(huán)管反應(yīng)器
[0190] 62合成氣
[0191] 63液體再循環(huán)體系
[0192] 64外周齒輪累
[0193] 65膜分離級(jí)
[0194] 66滲透物
[0195] 67滲余物
[0196] 68 1-戊締
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 借助于具有至少兩個(gè)級(jí)的膜級(jí)聯(lián)分離物質(zhì)混合物的方法，其中在每個(gè)級(jí)中，在至少 一個(gè)膜處，在為該特定級(jí)指定的分離溫度下進(jìn)行物質(zhì)分離， 其特征在于 在流入的物質(zhì)混合物的方向上看，所述特定分離溫度從一個(gè)級(jí)到另一個(gè)級(jí)下降。2. 根據(jù)權(quán)利要求1的方法， 其特征在于 所述膜級(jí)聯(lián)是富集級(jí)聯(lián)。3. 根據(jù)權(quán)利要求2的方法， 其特征在于 膜級(jí)聯(lián)的最終的滲透物已經(jīng)滲透通過所述膜級(jí)聯(lián)的所有級(jí)。4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3的方法， 其特征在于 至少將一個(gè)級(jí)的滲余物再循環(huán)到同一級(jí)的進(jìn)料中和/或再循環(huán)到位置與流入的物質(zhì)混 合物的方向相反的另一個(gè)級(jí)的進(jìn)料中。5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)的方法， 其特征在于 所述膜級(jí)聯(lián)具有精確地兩個(gè)或精確地三個(gè)或精確地四個(gè)級(jí)。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)的方法， 其特征在于 對于所述膜級(jí)聯(lián)的每個(gè)級(jí)指定溫度控制單元，其將該特定級(jí)的進(jìn)料的溫度調(diào)節(jié)到對于 該級(jí)指定的特定溫度。7. 根據(jù)權(quán)利要求6的方法， 其特征在于 至少一個(gè)溫度控制單元是冷卻器。8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)的方法， 其特征在于 所述物質(zhì)混合物初始源自均相催化的化學(xué)反應(yīng)，和其包含所述反應(yīng)的至少一種產(chǎn)物， 所述反應(yīng)的至少一種未轉(zhuǎn)化的反應(yīng)物，和在所述反應(yīng)中存在的催化劑體系和/或其至少一 種成分和/或降解產(chǎn)物，其中所述催化劑體系或其成分或其降解產(chǎn)物溶解在所述物質(zhì)混合 物中。9. 根據(jù)權(quán)利要求8的方法， 其特征在于 所述反應(yīng)是加氫甲?；?，所述產(chǎn)物是醛或醇，所述反應(yīng)物是烯烴或合成氣，和所述催化 劑體系是用有機(jī)金屬絡(luò)合物絡(luò)合的銠，尤其是用有機(jī)磷絡(luò)合物絡(luò)合的銠。10. 用于分離物質(zhì)混合物的膜級(jí)聯(lián)，尤其是富集級(jí)聯(lián)，其包含至少兩個(gè)串聯(lián)布置的級(jí)， 其特征在于 對于所述膜級(jí)聯(lián)的每個(gè)級(jí)指定溫度控制單元，通過該溫度控制單元可將該特定級(jí)的進(jìn) 料的溫度調(diào)節(jié)為對于該級(jí)指定的特定分離溫度， 和 調(diào)節(jié)所述特定分離溫度使得-在流入的物質(zhì)混合物的方向上看-所述特定分離溫度從 一個(gè)級(jí)到另一個(gè)級(jí)下降。11. 根據(jù)權(quán)利要求10的膜級(jí)聯(lián)用于從如下物質(zhì)混合物中分離出溶解的催化劑絡(luò)合物 和/或其至少一種成分和/或降解產(chǎn)物的用途，所述物質(zhì)混合物初始源自在催化劑絡(luò)合物的 存在下均相催化的化學(xué)反應(yīng)。12. 通過在催化劑體系存在下與一氧化碳和氫進(jìn)行反應(yīng)而加氫甲?；俨伙柡突?物的方法，所述催化劑體系包含溶解的金屬絡(luò)合物，該金屬絡(luò)合物是元素周期表第八副族 的金屬與作為配體的至少一種有機(jī)磷化合物的金屬絡(luò)合物，其中獲得的反應(yīng)混合物除了包 含加氫甲?；a(chǎn)物外，還包含未轉(zhuǎn)化反應(yīng)物和所述催化劑體系或至少其成分和/或降解產(chǎn) 物，它們以溶解形式存在，其中將所述反應(yīng)混合物輸送到催化劑分離過程中，在該催化劑分 離過程中，至少部分地通過膜技術(shù)將所述催化劑體系或其成分和/或降解產(chǎn)物從所述反應(yīng) 混合物中分離出以再循環(huán)到所述加氫甲酰化過程中， 其特征在于 所述催化劑分離過程包括具有至少兩個(gè)級(jí)的膜級(jí)聯(lián)，其中在每個(gè)級(jí)中，在至少一個(gè)膜 處，在為該特定級(jí)指定的分離溫度下進(jìn)行物質(zhì)分離，其中-在流入的反應(yīng)混合物的方向上 看-所述特定分離溫度從一個(gè)級(jí)到另一個(gè)級(jí)下降。
【專利摘要】本發(fā)明涉及借助于具有至少兩個(gè)級(jí)的膜級(jí)聯(lián)分離物質(zhì)混合物的方法，在該方法中，在每個(gè)級(jí)中，在至少一個(gè)膜處，在對于該特定級(jí)指定的分離溫度下，進(jìn)行物質(zhì)分離過程。本發(fā)明還涉及相應(yīng)的膜級(jí)聯(lián)，涉及所述膜級(jí)聯(lián)用于從均相催化反應(yīng)混合物中進(jìn)行催化劑分離的用途，和涉及其中通過膜級(jí)聯(lián)進(jìn)行催化劑分離的加氫甲?；姆椒?。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供了用于分離物質(zhì)混合物的基于膜的方法，該方法用盡可能小的膜面積實(shí)施，但仍完成了需要的分離任務(wù)和分離性能。該問題通過使用具有下降的分離溫度的膜級(jí)聯(lián)解決。
【IPC分類】B01D61/02, C07C45/50, B01D61/12
【公開號(hào)】CN105579118
【申請?zhí)枴緾N201480050450
【發(fā)明人】M·普利斯克, R·弗蘭克, B·哈默斯, P·施密特, A·格拉克
【申請人】贏創(chuàng)德固賽有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2014年7月25日
【公告號(hào)】DE102013215004A1, EP3027298A1, US20160158703, WO2015014741A1