[發明專利]借助膜過濾調節催化劑的方法

有效

• 申請號: 201080018979.5
• 申請日: 2010-04-26
• 公開（公告）號: CN102413908A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: H·福斯;E·施瓦布;B·W·霍費爾;T·格拉赫
• 申請（專利權）人: 巴斯夫歐洲公司
• 主分類號: B01D61/14
• 分類號: B01D61/14;B01D61/02;B01J8/00;B01J31/40
• 代理公司: 北京市中咨律師事務所 11247
• 代理人: 劉金輝;林柏楠

本發明涉及一種調節懸浮催化劑的方法，其中從一個或多個反應器中取出至少一部分含催化劑的反應介質并通過至少一個膜過濾分離出和提純該懸浮的、至少部分失活的催化劑，其中膜過濾中的至少一個以滲濾進行。

對本發明而言，術語調節是指為作為材料再利用或處理所作的準備，尤其是提純或提純和濃縮。

本發明用途使得催化劑可以以非常簡單的方式從可能包含有毒的有機溶劑和/或反應產物以及還包含原料的反應介質中分離出來。濃縮步驟也可以整合到本發明方法中。因此，在進行本發明方法之后失活的催化劑優選以濃縮形式且基本不含有機化合物地存在于水中，從而可以在不進一步調節下進行作為材料的再利用或處理。

本發明方法是多用途的并且可以用于寬范圍的催化劑類型以及可以用于各種催化劑輔助反應中的具有不同粒度的催化劑。因此，本發明方法的上述特征和下文仍待描述的特征不僅可以以在每種情況下所示的特定組合使用，而且可以以未超出本發明范圍的其他組合使用。

由于本發明描述了一種調節懸浮催化劑的方法，因此術語催化劑在下文中涉及懸浮催化劑。

已知催化劑的活性在使用過程中逐漸降低，例如由于老化和中毒。為了能夠維持反應的恒定性能水平，通常加入新鮮催化劑。然而，由于反應懸浮液的催化劑或固體含量逐漸增加而對該程序具有嚴格限制。由于該原因，必須以規則間隔進行反應的昂貴中斷，以排出部分或全部通常完全或部分失活的催化劑并且用相同類型或不同類型的新鮮催化劑置換它們。失活的催化劑隨后可以處置或用于作為材料再利用單獨的催化劑成分，尤其是它們的貴金屬內含物。

本領域熟練技術人員知道可以借助其將催化劑由反應介質分離出來并且合適的話濃縮和再循環到合成中的各種技術：

WO?99/01206例如公開了一種借助在陶瓷過濾器上的交叉流過濾而分離出懸浮催化劑的方法。通過高流速防止在過濾器上的形成麻煩的覆蓋層。

在CN?1394672A和CN?1377875A中，將反應介質從化學合成中取出。借助交叉流過濾分離出該懸浮介質并用殘留的懸浮介質將催化劑再循環到反應器中。以此方式將再循環到反應器中的催化劑懸浮液緩慢濃縮至12重量％的催化劑懸浮液最大濃度。

WO?91/16294提出了一種在通過催化氧化制備醚羧酸中回收催化劑的方法。此時借助交叉流過濾將該催化劑濃縮至30重量％的催化劑懸浮液并再循環到反應器中。公開了用于該氧化中的加溶劑可能有助于過濾，其中將沒有羥基的二醇醚描述為加溶劑。

WO?04/112957涉及通過在半透膜上過濾而回收均相的、合適的話懸浮的催化劑。其描述了作為反應介質的一個組分的單烯屬不飽和化合物可以在膜分離中用作助劑。

JP?5-23680提出了一種光氧化處理水的方法，其中借助過濾器將二氧化鈦催化劑保持在反應器內。使流過反應器的水經歷UV輻照。借助水的反流以規則間隔清潔用于過濾的反滲透膜。公開了使用多個串聯連接的這些反應器。

Mott公司(84?Spring?Lane，Farmington，USA)在1997年4月的出版物描述了可以單獨或以平行排列用于保留催化劑的膜濾器。催化劑在反應介質中濃縮并且或者再循環到反應介質中或者通過反沖和排出濃縮物而在死端過濾過程中從裝置中取出。連續取出催化劑僅在借助交替使用的過濾器時才是可能的。沒有描述進一步處理或調節排出的廢催化劑。

完全或部分失活的催化劑的處置或作為材料的再利用根據其組成進行。由于殘留量的有毒有機溶劑或反應產物而被分類為對健康或環境有害的制劑的催化劑懸浮液由于嚴格的安全法規必須處置或再循環，因此必須通過昂貴的工藝進行。在分類為對健康或環境有害的制劑情況下，處理、運輸和焚燒/灰化例如僅在顯著的安全預防措施和/或工程成本下才有可能。

因此，僅具有低殘留含量的有問題有機化合物，例如相應的有機原料、產物或溶劑的失活催化劑懸浮液在經濟上很令人感興趣。將非常有毒或致癌性(K1+K2)物質的濃度降低至小于或等于0.1％甚至允許完全避免被分類為對健康或環境有害的制劑(見Dangerous?Materials?Regulations，Directivefor?Preparations?1999/45/EC)。然而，將有問題有機化合物的殘留含量降至小于1％例如也導致將分類由T⁺(非常有毒)降至X_n(對健康有害)，因此有助于處理。