用于回收金属组分的方法技术

本发明专利技术提供一种用于从方法流回收金属组分的方法，所述方法包含使所述方法流在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得所述陶瓷隔膜外侧压力低于所述陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此，提供已穿过所述陶瓷隔膜并且所述金属组分耗乏的渗透物流和所述金属组分富集的保留物流；其中所述方法流源自用于将含糖原料转化成二醇的方法。

Method for recovering metal components

The invention provides a method for recovering metal components from the method flow, which includes making the method flow over a ceramic diaphragm containing a selective layer with aperture ranging from at least 0.5 to up to 10 nm, applying a pressure difference across the ceramic diaphragm so that the external pressure of the ceramic diaphragm is lower than that of the ceramic diaphragm. The inner pressure of the membrane is at least 50 kPa; and therefore, a permeation flow that has passed through the ceramic diaphragm and consumed the metal component and a retention flow enriched by the metal component are provided; the flow of the method is derived from a method for converting sugar-containing raw materials into diols.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于回收金属组分的方法
本专利技术涉及用于从方法流回收金属组分的方法和用于由含糖原料制备二醇的方法。
技术介绍
单乙二醇(MEG)和单丙二醇(MPG)是具有众多商业应用的有价值材料，例如作为传热介质、防冻剂和聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET))的前体。所述二醇目前通过相应环氧烷的水解以工业规模制备，所述环氧烷是大体上由化石燃料产生的乙烯和丙烯的氧化产物。近年来，更多的努力集中于降低对于将化石燃料作为提供燃料和日用化学品的主要来源的依赖。在提供新燃料和提供所期望化学物质的替代途径的努力中，碳水化合物和相关生物质被视为关键的可再生资源。具体来说，某些碳水化合物可在催化剂体系存在下与氢气反应以产生多元醇和糖醇。目前将糖转化为二醇的方法围绕氢化/逆向醇醛方法。报道的方法一般需要执行逆向醇醛反应的第一催化物种和用于来自逆向醇醛反应的产物的氢化的第二催化物种。使用镍促进的碳化钨催化剂将纤维素转化成包括MEG的产物的方法在《德国应用化学(Angew.Chem.Int.Ed.)》,2008,47,8510-8513和《今日催化(CatalysisToday)》147(2009),77-85中描述。US2011/0312487A1公开多种催化剂体系，包括包含钨酸、钨酸铵、偏钨酸铵、磷酸-钨酸和仲钨酸铵作为未负载的催化剂组分连同各种镍、铂和钯负载的催化剂组分的体系。US2011/03046419A1描述用于由多羟基化合物(例如淀粉、半纤维素、葡萄糖、蔗糖、果糖和果聚糖)在催化剂存在下产生乙二醇的方法，所述催化剂包含第一活性成分和第二活性成分，所述第一活性成分包含选自以下的过渡金属：铁、钴、镍、钌、铑、钯、铱和铂，或其混合物；所述第二活性成分包含金属态的钼和/或钨，或其碳化物、氮化物或磷化物。WO2015028398描述用于将含糖原料转化成二醇的连续方法。在此方法中，含糖原料在反应器中与包含至少两种活性催化组分的催化剂组合物接触，所述至少两种活性催化组分包含：作为第一活性催化剂组分，选自来自第8族、第9族或第10族过渡金属或其化合物的具有催化氢化能力的一种或多种材料；和作为第二活性催化剂组分，选自钨、钼和其化合物以及其络合物的一种或多种材料。第二活性催化剂组分可以均相形式存在。不管使用的催化物种如何，均相催化剂物种将存在于由将含糖原料转化成二醇产生的方法流中的一个或多个中。这类料流将包括产物流、再循环流和排出流。均相催化剂通常作为方法流的组分再循环到反应器，即从反应器抽取并且部分地返回到反应器。通常，所述方法流将已经历分离，例如蒸馏，以便已从其中去除包括所需产物二醇的低沸点材料。因此，方法流主要由在二醇生产方法中形成的重烃产物组成，例如料流可包含C3+糖醇和羧酸。此料流的一部分作为排出流去除以便防止在过程中惰性物质和污染物的积累。排出流可经由扩口弃置。此扩口通常破坏在排出流中存在的均相催化剂，并且可导致含金属的气体释放到环境中。从在这类扩口中产生的灰回收金属组分还可为繁琐并且昂贵的。本专利技术人已寻求提供一种方法，其中金属组分(通常均相催化剂组合物)可从在用于由含糖原料生产二醇的方法中生产的方法流(包括排出流)回收。这类组分的回收可使得能够进一步使用金属，并且还可有助于避免由金属组分产生的排放物释放。
技术实现思路
因此，本专利技术提供用于从方法流回收金属组分的方法，所述方法包含使所述方法流在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得陶瓷隔膜外侧压力低于陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此，提供已穿过陶瓷隔膜并且金属组分耗乏的渗透物流和金属组分富集的保留物流；其中方法流源自用于将含糖原料转化成二醇的方法。本专利技术还提供用于由含糖原料制备二醇的方法，包含以下步骤：i)将在溶剂中的含糖原料和氢气提供到反应器系统，其中反应器系统含有至少两种活性催化组合物，所述活性催化剂组合物包含作为氢化催化剂组合物，选自来自第8族、第9族或第10族过渡金属或其化合物的具有催化氢化能力的一种或多种材料；和作为逆向醇醛催化剂组合物，选自钨、钼、镧、锡或其化合物或其络合物的一种或多种均相催化剂；ii)从反应器系统抽取反应器产物流；iii)将反应器产物流分离成至少二醇产物流和烃重物质方法流，其中烃重物质方法流含有金属组分；和iv)使烃重物质方法流的至少一部分在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得陶瓷隔膜外侧压力低于陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此提供已穿过陶瓷隔膜并且金属组分耗乏的渗透物流和金属组分富集的保留物流。本专利技术还提供用于由含含糖原料制备二醇的方法，包含以下步骤：i)使在溶剂中的所述含糖原料和任选地氢气在反应器系统内的第一反应区中与均相逆向醇醛催化剂组合物接触，以提供在溶剂中包含至少甘醇醛和金属组分的中间方法流；ii)使所述中间方法流的至少一部分在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得陶瓷隔膜外侧压力低于陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此提供已穿过陶瓷隔膜并且金属组分耗乏的渗透物流和金属组分富集的保留物流；和iii)将所述渗透物流提供到在反应器系统内的第二反应区，并且在氢化催化剂组合物存在下使其中的渗透物流与氢气接触，以提供包含二醇的产物流。附图说明图1到3为表示本专利技术的方法的例示性但是非限制性方面的示意图。图4说明在实例中进行的方法。具体实施方式本专利技术人已出人意料地发现，陶瓷隔膜可有效地用于从源自用于将糖转化成二醇的方法的方法流分离金属组分。这类方法允许在用于将糖转化成二醇中的典型方法中使用的反应温度处或附近的温度下从方法流分离金属组分。当方法流为再循环到方法时或当方法流紧接着在另一个方法步骤中使用时，这是特别有利的，因为它删去任何冷却和加热步骤。金属组分可然后再循环到方法。所述方法流包含可合适地为金属均相催化剂组合物或当这类金属催化剂组合物或非均相金属催化剂组合物降解时可产生的降解产物的金属组分。在方法流中的金属组分合适地包含包含钨、钼、镧或锡的一种或多种化合物、络合物或元素材料。优选地，金属组分包含选自含有钨或钼的那些的一种或多种化合物、络合物或元素材料。更优选地，金属组分包含选自以下组成的列表的一种或多种材料：钨酸、钼酸、钨酸铵、偏钨酸铵、仲钨酸铵、包含至少一种第I族或第II族元素的钨酸盐化合物、包含至少一种第I族或第II族元素的偏钨酸盐化合物、包括至少一种第I族或第II族元素的仲钨酸盐化合物、钨杂多化合物、钼杂多化合物、氧化钨、氧化钼和其组合。以金属的重量计，与烃产物流的重量相比，方法流通常包含0.1wt％到20wt％的金属组分，优选地2wt％到18wt％，更优选地5wt％到15wt％。方法流在陶瓷隔膜上经过。所述陶瓷隔膜合适地采用沿方法流采用的路径安置的陶瓷隔膜盘或管状陶瓷隔膜的形式。在陶瓷隔膜为管状陶瓷隔膜的实施例中，所述管状陶瓷隔膜为开放式的，并且优选地安置在管道内，使得管道的一部分由管状陶瓷隔膜形成。陶瓷隔膜包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层。优选地，孔径在至少0.9nm到至多5nm的范围内本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于从方法流回收金属组分的方法，所述方法包含：使所述方法流在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得所述陶瓷隔膜外侧压力低于所述陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此，提供已穿过所述陶瓷隔膜并且所述金属组分耗乏的渗透物流和所述金属组分富集的保留物流；其中所述方法流源自用于将含糖原料转化成二醇的方法。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.03.07 EP 16159008.81.一种用于从方法流回收金属组分的方法，所述方法包含：使所述方法流在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得所述陶瓷隔膜外侧压力低于所述陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此，提供已穿过所述陶瓷隔膜并且所述金属组分耗乏的渗透物流和所述金属组分富集的保留物流；其中所述方法流源自用于将含糖原料转化成二醇的方法。2.一种用于从含糖原料制备二醇的方法，其包含以下步骤：i)将在溶剂中的含糖原料和氢气提供到反应器系统，其中所述反应器系统含有至少两种活性催化组合物，所述活性催化剂组合物包含作为氢化催化剂组合物，选自来自第8族、第9族或第10族过渡金属或其化合物的具有催化氢化能力的一种或多种材料；和作为逆向醇醛催化剂组合物，选自钨、钼、镧、锡或其化合物或络合物的一种或多种均相催化剂；ii)从所述反应器系统抽取反应器产物流；iii)将所述反应器产物流分离成至少二醇产物流和烃重物质方法流，其中所述烃重物质方法流含有金属组分；和iv)使所述烃重物质方法流的至少一部分在包含孔径在至少0.5nm到至多10nm的范围内的选择性层的陶瓷隔膜上经过；跨所述陶瓷隔膜施用压力差，使得所述陶瓷隔膜外侧压力低于所述陶瓷隔膜内侧压力至少50kPa；以及因此提供已穿过所述陶瓷隔膜并且所述金属组分耗乏的渗透物流和所述金属组分富集的保留物流。3.一种用于由含糖原料制备二醇的方法的方法，其包含以下步骤：i)使在溶剂中的所述含糖原料和任选地氢气在反应器系统内的第一反应区中与...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·休伊曾加，E·范德海德，J·P·哈恩，M·法兰德恩，
申请(专利权)人：国际壳牌研究有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL