甲酸盐的制造方法及甲酸盐制造系统技术方案

本发明专利技术涉及甲酸盐的制造方法，其包括下述工序：第一工序，使二氧化碳与氢在包含溶剂、溶解于前述溶剂中的催化剂、和金属盐或有机盐的溶液中进行反应从而生成甲酸盐；和第二工序，利用分离膜从由前述第一工序得到的反应溶液中分离前述催化剂，前述催化剂含有选自由属于元素周期表第8族、第9族、及第10族的金属元素组成的组中的至少1种金属元素。组成的组中的至少1种金属元素。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】甲酸盐的制造方法及甲酸盐制造系统


[0001]本专利技术涉及甲酸盐的制造方法及甲酸盐制造系统。

技术介绍

[0002]由于全球变暖、化石燃料枯竭的问题等，氢能源作为新一代能源而被寄予厚望。
[0003]而且，甲酸由于脱氢化反应所需要的能量低，可实现简便的操作，因此被认为是作为储氢材料优异的化合物而受到瞩目。
[0004]为了将甲酸用作储氢材料，需要高效地得到甲酸溶液。因此，研究了在催化剂的存在下由二氧化碳(CO2)和氢(H2)制造甲酸的方法。
[0005]一般而言，催化剂的原材料非常昂贵，因此期望从反应混合液中分离
·
回收并进行再利用。在所使用的催化剂为不均匀系催化剂的情况下，可通过过滤等简便的方法来分离，但在所使用的催化剂为均匀系催化剂的情况下，难以进行催化剂的分离，研究了各种分离方法。
[0006]例如，在专利文献1中，研究了以高效率从使用了均匀系催化剂的反应混合物中分离
·
回收昂贵的催化剂的方法。专利文献1中记载了下述方法以及相关的装置，所述方法为使用至少1个膜分离单元从反应混合物中分离均匀系催化剂的方法，该方法中，将含有均匀系催化剂并且从反应区域产生的反应混合物作为供给液(Feed)送入膜分离单元中，均匀系催化剂在膜分离单元的透过液中减少并且在保持液中富集，并且将膜分离单元的保持液送回至反应区域内。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1：日本特表2016
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525925号公报

技术实现思路

[0010]专利技术所要解决的课题
[0011]作为从反应混合物中分离甲酸和催化剂的方法，例如，可考虑下述方法：通过蒸馏从反应液中分离甲酸的方法；通过吸附从反应液中分离催化剂的方法；通过层分离而将甲酸溶液与催化剂溶液分离的方法；等等。
[0012]然而，若通过蒸馏从反应液中分离甲酸，则由于热而使催化剂分解。另外，若通过吸附从反应液中分离催化剂，则在催化剂的脱离工序中催化剂活性会降低。通过相分离而将甲酸溶液与催化剂溶液分离的方法中，存在催化剂的回收效率低这样的问题。
[0013]另外，专利文献1中记载的方法是从氢甲酰化反应中的反应溶液中分离均匀系催化剂的方法，并未对使用分离膜从由二氧化碳制造甲酸盐的反应溶液中分离催化剂的方法进行研究。
[0014]因此，本专利技术提供一种甲酸盐的制造方法，其通过利用分离膜从甲酸盐的制造中的反应溶液中分离催化剂从而以高效率回收催化剂，能高效地制造甲酸盐，并且能以操作
性优异的状态储存氢。
[0015]用于解决课题的手段
[0016]本申请的专利技术人反复进行了深入研究，结果发现能够解决上述课题，从而完成了本专利技术。
[0017]即，本专利技术如下所述。
[0018]〔1〕
[0019]甲酸盐的制造方法，其包括下述工序：
[0020]第一工序，使二氧化碳与氢在包含溶剂、溶解于所述溶剂中的催化剂、和金属盐或有机盐的溶液中进行反应从而生成甲酸盐；和
[0021]第二工序，利用分离膜从由所述第一工序得到的反应溶液中分离所述催化剂，
[0022]所述催化剂含有选自由属于元素周期表第8族、第9族、及第10族的金属元素组成的组中的至少1种金属元素。
[0023]〔2〕
[0024]如〔1〕所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述第二工序中的反应溶液中的碱浓度为0.1～0.8mol/L。
[0025]〔3〕
[0026]如〔1〕或〔2〕所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述第二工序中的反应溶液中的pH为6.3～7.3。
[0027]〔4〕
[0028]如〔1〕～〔3〕中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述第二工序中的反应溶液中的甲酸盐浓度相对于碱浓度而言为0.5以上。
[0029]〔5〕
[0030]如〔1〕～〔4〕中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，将所述第二工序中分离出的所述催化剂在所述第一工序中进行再利用。
[0031]〔6〕
[0032]如〔1〕～〔5〕中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述分离膜包含具备反渗透膜的分离膜单元。
[0033]〔7〕
[0034]如〔1〕～〔6〕中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述金属元素为Ru、Ir、Fe、Ni、或Co。
[0035]〔8〕
[0036]如〔1〕～〔7〕中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述金属元素为Ir或Ru。
[0037]〔9〕
[0038]甲酸盐制造系统，其为制造甲酸盐的甲酸盐制造系统，其包含：
[0039]甲酸盐制造装置，所述甲酸盐制造装置使二氧化碳与氢在包含溶剂、溶解于所述溶剂中的催化剂、和金属盐或有机盐的溶液中进行反应从而生成甲酸盐；和
[0040]分离装置，所述分离装置从由所述反应得到的反应溶液中分离所述催化剂，
[0041]所述催化剂含有选自由属于元素周期表第8族、第9族、及第10族的金属元素组成的组中的至少1种金属元素。
[0042]专利技术效果
[0043]根据本专利技术，可以提供一种甲酸盐的制造方法，其通过利用分离膜从甲酸盐的制造中的反应溶液中分离催化剂从而以高效率回收催化剂，能高效地制造甲酸盐，并且能以操作性优异的状态储存氢。
附图说明
[0044][图1]图1为示出本专利技术的实施方式涉及的甲酸盐制造系统的一例的图。
[0045][图2]图2为用于对本专利技术的实施例进行说明的图。
具体实施方式
[0046]以下，对本专利技术的实施方式进行详细说明。
[0047]本专利技术的实施方式涉及的甲酸盐的制造方法包括下述工序：
[0048]第一工序，使二氧化碳与氢在包含溶剂、溶解于前述溶剂中的催化剂、和金属盐或有机盐的溶液中进行反应从而生成甲酸盐；和
[0049]第二工序，利用分离膜从由前述第一工序得到的反应溶液中分离前述催化剂，
[0050]前述催化剂含有选自由属于元素周期表第8族、第9族、及第10族的金属元素组成的组中的至少1种金属元素。
[0051]本专利技术的实施方式涉及的甲酸盐的制造方法优选将第二工序中分离出的前述催化剂在前述第一工序中进行再利用。
[0052]通过本专利技术的实施方式涉及的甲酸盐的制造方法及甲酸盐制造系统，能以高效率从甲酸盐的制造中的反应溶液中回收催化剂，能高效地制造甲酸盐，并且能以操作性优异的状态储存氢。
[0053]〔第一工序〕
[0054]第一工序是使二氧化碳与氢在包含溶剂、溶解于前述溶剂中的催化剂、和金属盐或有机盐的溶液中进行反应从而生成甲酸的工序。由于催化剂、和金属盐或有机盐溶解于溶剂中，因此，催化效果优异，能够以高效率生成甲酸盐，能够以甲酸盐的形式储存氢。甲酸盐具有如下优点：储氢密度高，可实现简便的操作，通过将甲酸盐用作储氢材料，安全且作为化学物本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.甲酸盐的制造方法，其包括下述工序：第一工序，使二氧化碳与氢在包含溶剂、溶解于所述溶剂中的催化剂、和金属盐或有机盐的溶液中进行反应从而生成甲酸盐；和第二工序，利用分离膜从由所述第一工序得到的反应溶液中分离所述催化剂，所述催化剂含有选自由属于元素周期表第8族、第9族、及第10族的金属元素组成的组中的至少1种金属元素。2.如权利要求1所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述第二工序中的反应溶液中的碱浓度为0.1～0.8mol/L。3.如权利要求1或2所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述第二工序中的反应溶液中的pH为6.3～7.3。4.如权利要求1～3中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，所述第二工序中的反应溶液中的甲酸盐浓度相对于碱浓度而言为0.5以上。5.如权利要求1～4中任一项所述的甲酸盐的制造方法，其中，将所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：平野诚人，井原辉一，松田广和，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：