DE2029625A1 - Verfahren zur Abtrennung von metall organischen Verbindungen aus Losungen - Google Patents

Verfahren zur Abtrennung von metall organischen Verbindungen aus Losungen

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DE2029625A1
DE2029625A1 DE19702029625 DE2029625A DE2029625A1 DE 2029625 A1 DE2029625 A1 DE 2029625A1 DE 19702029625 DE19702029625 DE 19702029625 DE 2029625 A DE2029625 A DE 2029625A DE 2029625 A1 DE2029625 A1 DE 2029625A1
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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung von metallorganischen Verbindungen aus Lösungen in nichtwäßrigen Lösungsmitteln. ■
Es ist oft wünschenswert, metallorgan!sehe Verbindungen aus Lösungen in organischen Flüssigkeiten abzutrennen. Ein spezielles Beispiel dafür ist der Fall, in dem diese Verbindungen als Katalysatoren bei der homogenen Katalyse verwendet werden. In gewissen Fällen ist das Reaktionsprodukt, das den Katalysator enthält, thermisch instabil, so daß die Abtrennung im heißen Zustand, z.B. durch Destillation nicht anwendbar ist. Ferner sind diese Verbindungen oft sehr teuer, so daß eine Rückgewinnung nach einem Verfahren, das keinen Abbau zur Folge hat), besonders erwünscht ist.
Gegenstand des Deutschen Patents ............
(OS 19 12 380)'cfer Anmelderin ist ein Verfahren zur Abtrennung übergaxngsmetallkomplexen aus einer Lösung der organischen Bestandteile. Dieses Verfahren ist
109814/2249 bad original
2Ü29625
dadurch gekennzeichnet, daß man die Lösung mit einer Seite einer Cellulosemembran unter einem Druck in Berührung bringt, der höher ist als der Druck auf der anderen Seite der Membran, wobei die Druckdifferenz größer ist als der osmotische Druck des Systems.
Gegenstand des Deutschen Patents ...» (Patentanmeldung P 19 5J £4ΐβ5) der Anmelderin ist ein ähnliches Verfahren, in welchem die Membran aus Silikongummi besteht.
Es wurde nun gefunden, daß die Abtrennung auch unter Verwendung einer Polyolefinmembran erreicht werden kann.
Gegenstand der Erfindung ist demgemäß ein Verfahren zur Abtrennung von metallorganischen Verbindungen aus Lösungen der Verbindungen in organischen Komponenten* das dadurch gekennzeichnet ist, daß man die Lösung mit einer Seite einer Polyolefinmembran unter einem Druck in Berührung bringt,, der höher ist als der Druck auf der anderen Seite der Membran, wobei die Druckdifferenz größer ist als der Oofßotische Druck des Systems und die Molekülgröße und -form der metallorganischen Verbindung in solch einer Relation zu der organischen Komponente steht* daß bei dem angewandten Druck die durch die Membran hindurchtretende organische Komponente (Permeat) einen verringerten Gehalt an metallorganischer Verbindung hat,,
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur homogenen Katalyse, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man eine oder mehrere organische Komponenten in Gegenwart einer oder mehrerer metallorganischer Komponenten umsetzt, wobei eine Lösung der metallorganischen Verbindung gebildet wird und die Reaktion in einem Reaktionsgefäß mit einer Äuslaßöffnung mit einer Polyolefinraembran vorgenommen wird und die metallorganische Komponente von den organischen Komponenten in der oben beschriebenen Weise abgetrennt
1088H/2249
_ BAD ORiGfWAL
Die Membran kann außerhalb des Reaktionsgefäßes angeordnet sein, wenn beispielsweise die Trennbedingungen, z.B. die Temperatur und/oder der Druck sich von den Reaktionsbedingungen unterscheiden. Weiterhin können eine oder mehrere Trennstufen außer der Membrantrennung zwischen dem •Reaktionssystem und einer außerhalb angeordneten Membrantrennstufe vorhanden sein. Bei der metallorganischen Verbindung handelt es sich um eine Verbindung, die ein Metall und eine organische Komponente enthält, . Die metallorganische Verbindung ist nicht auf Komponenten beschränkt, die eine Metall-Kohlenstoff—Bindung enthalten.
Bei dem katalytisc'hen Verfahren werden die Reaktionsprodukte und die nicht-reagier.ten Bestandteile vorzugsweise voneinander getrennt, nachdem sie die Membran durchströmt haben und die nicht-reagierten Bestandteile können gewünschtenfalls in das Verfahren zurückgeführt werden. Das Metall kann ein Übergangsmetall der Gruppe VIII,VIIa oder Va des Periodischen Systems sein, z.B. Nickel oder ein Nicht-Ubergangsmetall, z.B. Aluminium. Typische metallorganische Komponenten sind Hydroformylierungskatalysatoren, z.B. Rh (Bu^P)CO (acac) oder Ziegler Katalysatoren, z.B. Aluminlumalkyl, -alkoxyd oder -alkylalkoxyd.
Die oben erwähnten "organischen Komponenten" sind Verbindungen, die Kohlenstoff kombiniert mit einem oder mit mehreren anderen Elementen, z.B. Wasserstoff, Sauerstoff, Stickstoff, Schwefel oder Phosphor enthalten können. Beispiele sind Alkohole, Aldehyde, Ketone, organische Säuren, Phosphine und Amine.
Beim Verfahren der Erfindung können Drucke angewendet werden, die bis zu wenigstens 175 atü gehen und vorzugsweise von 7 bis l40~atü liegen. Geeignete Arbeitstemperaturen liegen unterhalb der Grenze, bei der eine Auflösung der Membran erfolgt, d-.h. gewöhnlich bei 0 bis 100° G, vorzugsweise bei 15 bis 8o° C und insbesondere unterhalb 6o° C.
1 0 8 ;·. 1 L I 2 7■ /« 9
BAD ORIGINAL
Die Konzentration des Metallkomplexes liegt geeigneterweise im Bei&ch oberhalb von O bis zu 50.000 Gew.-Teilen pro Million Gew.-Teile.
Polyolefine, die für die Herstellung der Membranen verwendet werden können, sind Polyäthylen, Polypropylen, Poly-4-methylpenten-l und Polystyrol. Bei den Polyäthylenen können die bekannten Arten des "Hochdruck-" und des "Niederdruck"-Polyäthylens eingesetzt werden. Pur die Herstellung der Membranen können auch Polymermischungen und Copolymere von Olefinen z.B. Mischungen von Polymeren des Propylens und des 4-Methyl-penten-l verwendet werden. Ein geeignetes Polyäthylen ist das unter dem geschützen Handelsnamen "Rigidex" vertriebene Hochdruckpolyäthylen "Rigidex" Typ 50, hergestellt von der Firma BP Chemicals (U.K.) Ltd. "Rigidex" Typ 50 hat einen Schmelzindex von 5,0 g/10 Minuten gemäß der Methode 1050 des BS 2782, eine Dichte von 0,96 g/ml gemäß der Methode 509^ des BS 2782 und einen Erweichungspunkt von 128° C bei einer Abbiegung von 6o° gemäß der Methode 102 C des BS 2782. Geeignete Polypropylene werden hergestellt von der Firma ICI Ltd. und haben die Bezeichnung "GW 522M", wobei das Granulat gemäß der Methode 105C des BS 2782 einen Schmelz index von 3,0 und gemäß der Methode 102D des BS 2782 einen Erweichungspunkt von χ48° C hat.
Die Membranen können aus Lösungen in
organischen Lösungsmitteln, ζ.B Xylol, hergestellt werden, indem man die Losung auf eine Glasplatte gießt und das Lösungsmittel verdampfen läßt. Die Membran kann durch Eintauchen der Platte in kaltes Wasser abgelöst werden. Nach Trocknen ist die Membran einsatzfähig.
Es ist gefunden worden^ daß durch eine Nachbehandlung der unbenutzten Membran durch Eintauchen in eine organische Flüssigkeit bei einer Temperatur, die gerade unterhalb der Auflösungstemperatur liegt, die Durchlässigkeitsrate der Membran erhöht werden kann.
1 U ' " ' - - '■ k 3 . BAD ORIGINAL
Geeignete organische Lösungsmittel sind: Xylole, Hexadecan und Toluol, wobei Toluol bevorzugt wird. Der bevorzugte Temperaturbereich liegt bei 8o bis 100° C und die geeignete Tauchzeit liegt bei 1 bis 20 Stunden.
Die Dicke der Membran sollte im Bereich von 0,05 bis 100yu. vorzugsweise bei 0,1 bis ^n liegen. Die Dicke der Membran beim Gieß-Verfahren kann kontrolliert werden durch die Variation der Konzentration der Polyolefinlösung und der Geschwindigkeit der Entfernung der Trägerplatten aus der Lösung. Die Membran kann entweder gestützt in einer typischen Plattenform oder nicht gestützt in Form von hoKLen Pasern verwendet werden.
Verfahren der Erfindung ist besonders dann geeignet, wenn die Konzentration der metallorganischen Verbindung niedrig ist und/oder ein großer Unterschied zwischen der Molekülgröße und -gewicht der Metallkomponente und den abzutrennenden' organischen Komponenten besteht. Bei katalytischen Reaktionen ist es besonders vorteilhaft, wenn der Unterschied zwischen Molekülgröße und -gewicht zwischen der Metallkomponente einerseits und dem Reaktionsprodukt andererseits so groß wie möglich ist.
Das Verfahren der Erfindung ist somit bei Systemen anwendbar, die Kohlenwasserstoffkomponenten, z.B. Alkene gegebenenfalls in Gegenwart anderer Kohlenwasserstoffe mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen im Molekül und vorzugsweise 5 oder weniger Kohlenstoffatomen im Molekül enthalten, in denen Wasserstoff und/oder Kohlenmonoxyd oder Kohlendioxyd anwesend sein können und in denen die metallorganische Komponente ein oder mehrere Metalle der Gruppe VIII des Periodensystems und wenigstens einen zweiblättrigen Liganden und einen zweizähnigen Liganden, über wenigstens 1 Sauerstoffatom koordiniert enthält. Geeignet ist beispielsweise ein System, bei dem niedere Olefine in Gegenwart von Kohlenoxyd
BADOR1Q1NAL
Wasserstoff und einem Rhodiumkomplex hydroformyliert werden der Tri-n-butylphosphin als zweiblättrige Komponente und Acetylaeetonat, djti. Rh(Bu^P) CO (acao) als zweizähnige Komponente enthält. Die Produkte dieser Reaktion sind je nach der Katalysatorkonzentration Alkohole und/oder Aldehyde. Diese Reaktion wird in der' deutschen Patentschrift .... (Patentanmeldung P l8 12 5O4„7) der Anmelderin ausführlicher beschrieben. Geeignet ist ferner beispielsweise ein System, in dem ein niederes Olefin in Gegenwart eines mit Aluminiumdiäthyloxyd aktivierten Nickelacetylacetonatkomplexes dimerisiert wird.
Die Membranen können auch zur Abtrennung von Nickel- und Vanadiumporphyrinen, z.B. Ätioporphyrinen,von Kohlenwasserstoff lösungsmitteln wie Toluol, verwendet werden.
Die Membran kann, aber muß nicht unbedingt, die Form einer Scheibe haben. Die Form sollte jedoch so sein, daß die Membran den Arbeitsbedingungen, denen sie ausgesetzt ist, insbesondere erhöhtem Druck widersteht. Um einen hohen Durchsatz zu erzielen, muß die größtmögliche Oberfläche der Membran, die erreichbar ist, den zu trennenden Komponenten dargeboten werden. Die Arbeitsbedingungen beim Verfahren der Erfindung hängen hauptsächlich von der Art und der Methode der Bereitung der Membran und auch von den zu trennenden Komponenten ab. Die Hauptvariablen sind jedoch der Druck, die Temperatur, Zufuhrgeschwindigkeit und die Konzentration des Komplexes.
Bei der Abtrennung von Rhodiumkomplexen von Hydroformylierungsprodukten werden Temperaturen bis zu etwa 6o° C und Konzentrationen bis^zu 2 Gew»-^ bevorzugt« ,
098U/22 4 9
■■■■■■· - 7 -■
Die Erfindung wird nachstehend-in Verbindung mit dem Fließschema und der Apparatur beschrieben, die in den beigefügten Abbildungen dargestellt sind.
Figur 1 zeigt sehematisch das verwendete HochdruckströmunbS-sy stern.
In Figur 1 wird das Einsatzmaterial bei Normaldruck- aus einem Vorratsbehälter 1 entnommen, dem, falls erforderlich, trockener Stickstoff durch Leitung 8 zugeführt werden kann. Das Einsatzmaterial wird mit Hilfe einer hydraulischen Kolbenpumpe 2 auf erhöhten Druck gebracht und in die Zelle gefördert. Das durch die Membran dringende Material verläßt die Zelle zur Sammlung durch die Leitung 4. Das die ■ ™ Membran nicht durchdringende Material kehrt über ein Filzfilter 5 und ein Druckregelventil 6 zum Vorratsbehälter 1 zurück. Eine die Zelle umgehende Leitung "J, die ein bei
atü
21O/arbeitendes Rückschlagventil 9 enthält, ist vorgesehen.
Die Drucke werden vom Druckmesser10 abgelesen.
Figur 2 zeigt eine aus nicht rostendem Stahl bestehende, mit Stickstoff unter Druck gesetzte 150-ml-Zelle, die aus 3 Teilen besteht, dem Oberteil 2, der Grundplatte 7 und dem Zylinder 5» wobei diese Teile durch 4 Metallstäbe 4 zusammen-· gehalten werden. Die Membran 10, die eine Durchlaßfläche von 11,4 cm hat, liegt auf einer gesinterten nicht rostenden Λ
Stahlscheibe 11, die eine Porengröße von 6 u hat und in die Grundplatte 7 eingelegt ist. Die Membran 10 ist gegen den Zylinder 5 mit einer 1 mm starken Gummidichtung 8 abgedichtet. Zwischen den Platten 2 und 7 und dem Zylinder 5 befinden sich die Dichtungsringe 3. Das Oberteil 2 enthält ein Rückschlagventil 1 und einen Anschluß an eine Stickstoffquelle. Die Turbulenz in der Zelle wird mit einem Magnetrühr er 5 aufrechterhalten.
1 0-9",i 1 Ll 2 24 9
ORiGSNAL SNSPECTED
2Ü29625
Figur 3 zeigt eine Hockdruckzelle aus nicht rostendem Stahl. Die Membran 11 mit einem Durchmesser von,7*8 cm und einer Durchlaßfläche von 23 cm ist auf Filterpapier l8 gelagert und auf einer gesinterten rostfreien Stahlscheibe 12 mit einer Porengröße von. β yu angeordnet, welche in einer kreisfömigen Vertiefung 19 des Zellenbodens 13 ruht. Grammophonrillen 20, die In den Boden der Vertiefung geschnitten sind, erleichtern die Rückgewinnung des Permeats durch den Austritt 17. Sechs Schrauben 21 halten den oberen Teil 14 und den unteren Teil .3.der Zelle zusammen. Hierdurch wird die Membran 11 gegen einen Dichtungsring 15» der im oberen Teil Ik der Zelle liegt, abgedichtet. Ein äußerer Dichtungsring verhindert, daß das Permeat aus dem Außenrand der gesinterten Scheibe 12 austritt und in das Einsatzmaterial zurückgelangt. Um Turbulenz in der^elle zu erzeugen, wird das Einsatzmaterial durch eine öffnung l6 von 1 mm Durchmesser eingeführt. Das Totvolumen der Zelle beträgt 3,5 ml.
Das Strömungssystem und die Vorrichtungen, die vorstehend beschrieben sind, wurden zur Abtrennung von Rhodiumkomplexen von organischen Flüssigkeiten verwendet. Die Bedingungen und die erhaltenen Ergebnisse sind in den folgenden Beispielen genannt. Bei diesen Untersuchungen wurden die Durchlaufmengen (DM) pro Flächeneinheit der Membran bestimmt,indem das Perm%tvolumen gemessen wu'rde^ das während einer ' bestimmten Zeit aufgefangen wurde. Die Metallgehalte der Permeate und der Einsatzmaterialien wurden durch Röntgen-Fluorszenz gemessen, so daß der Widerstand der Membran gegen einen Durchtritt des Katalysators ausgedrück werden kann als "Rückhaltevermögen", wobei dieses Rückhaltevermögen das als Prozentsatz ausgedrückte Verhältnis des Unterschiedes zwischen dem Metallgehalt des Einsatzmaterials und dem des Permeats zum Metallgehalt des Einsatzmaterials ist.
QR1GSMÄL INSPECTED 10ί 1 Λ / ? ? /t 9
■■.V. - 9 - : -
In ausgewählten Fällen wurden Metallgewiohtsbilanzen aufgestellt, um die quantitative Natur der Trennung zu ermitteln. In diesen Fällen wurde der Metallgehalt der Membran selbst nach Auflösung in Dioxan bestimmt.
Für die folgenden Beispiele wurde das in Figur 1 dargestellte Hochdruckströmungssystem verwendet.
Beispiele 1 bis 8
Die Membranen wurden wie folgt hergestellt: Glasträgerplatten werden in eine 1- bis 2$ige Lösung von Polyäthylen ("Rigidex" Typ 50 wie vorher beschrieben) in Xylol bei 100 bis 130° C eingetaucht, zur Gleichgewichtseinstellung für 1 Stunde in der Lösung gehalten und dann mit einer Geschwindigkeit von etwa 2 cm/sec herausgezogen. Die Membranen bilden sich auf der Glasplatte durch Verdampfung des Xylols bei Raumtemperatur. Durch Eintauchen der Platten in kaltes Wasser werden die Membranen abgelöst. Sie werden dann mit Filterpapier (Gelman Metricel Filter Type G.A. 9 0,1 αϊ Porengröße) von der Wasseroberfläche abgehoben. Nachdem die Membranen getrocknet sind, werden sie direkt in eine Ultrafiltrationszelle eingesetzt, in der die Membran und das Filterpapier auf einer gesinterten rostfreien Stahlscheibe mit Poren von 5 M angeordnet sind. Die Membranen werden für die Abtrennung von Rhodiumkomplexen der Formel Rh(Bu-,P)C0 (acac), wobei acac für Acetylacetonat steht, von Lösungsmitteln wie Toluol oder n-Heptaldehyde verwendet. Die Ergebnisse sind der Tabelle 1 zu entnehmen.
109 8 H/2249
Beispiel
Dicke der
Membran
Tabelle 1
Lösungsmittel Konzentration
des Komplexes (ppm)
Zelle
Druck
atü
Durchlauf«enge Rückhaite-(1/Tag/dm ) vermögen (%)
1 I
0,35
Toluol 564 - 676 Pig. 3 28
7o
140
0,82
1,14
1,91
98
96.5
94 - 97
O
2 0,35 n-Heptaldehyd· 600 - 708 Pig. 70
105
14O
0,382
0,475
0,51
83
87
88
3 0,57 n-Heptaldehyd · 660 - 708 Pig. 3 35
70
0,71
1,17
95.5
92,5
4 0,35 n-Heptaldehyd . 660 Fig. ? 105 0,367 96.O
5 0,3 n-Heptaldehyd 644 Fig. 3 105 0,68 89.O
6 0,34 Toluol 704 Flg. 2 7 0,166 99
7 0,5 Toluol 704 Fig. 2 7 0,249 98
8 0?5 n-Heptaldehyd 708 Fig. 2 7 0,019 90
CjD CD
2U29625 - li - '
Beispiele 9 - 15
Die vorher beschriebenen Polyäthylenmembranen wurden eingesetzt für die Abtrennung von Rhodiumkomplexen der Formel Rh(Bu-JP)CO (acac) von Mischungen, die bei der Hydroformylierung von Propylen oder Hexen erhalten wurden-
1 0 ^ '■: "\ U / 7 2 f-\ 9
Tabelle
Beispiel Dicke der Membran
Einsatz- Zelle Druck Durchlaufmenge
material atü (l/Tag/dm2)
Rückhaitevermögen
0,35
C7-Aldek Pig.3 hyde, die 170 ppm
Rh-Verbindung enthalten
0,386
0,475
0,51
13 ΗΜΦ
15
83
87
88
10 0,57 dto. Fig. 3 35
70
0,71
1,17
92,5
95,5
11 0,35 dto. Fig. 3 105 0,367 96,4
12 0,3 dto. Fig. 3 105 0,6ö5/4Tage 09,0
13β 0,3 dto. Fig. 3 105 0,367/DTage 89,0
14 0,3 (92 ppm Rh-
Verbindung)
Fig. 2 35 0,0049 33*0
0,4 dto. Fig. 2 35 0,039
nach einer Trocknung von 24 Stunden bei 94° C
Mischung aus der Hydroformylierung von Propylen, aus der restliches Propylen und Verbindungen, die unter 120°c sieden, entfernt worden sind . ·
Versuchstemperatur 900C
■ 2U29625
Beispiele l6 - 21 Tabelle 3
Beispiel Zusammensetzung der Membran (Gew.-%)
Druck
atü
Durchiauf-
menge
(1/Tag/dnr)
Zurückgehaltenes Rh-acac (fa)
16. 100 PP 70
105
6,07
6,75
> 99
>99
17 100 P4 35 13,75 61.7
18 100 P4 70 18,35 61.7
19 γ|ρρ jMischung 35
70
105
9.0
11,99
11,79
86,8
87,5
83,8
20 95PP)Mischung '70
105'
H
HVO
te te
VO 4=·
HVO
>99
97,3
21 οj?ppI Mischung 35
70
105
10,62
13,75
93,8
96,3
92,5
P4 = Poly-4-methylpente.n-l (BP)
PP = Polypropylen (I.C.I. Markenbezeichnung GW522M)
Das verwendete Poly-4-methylpenten-l war ein isotaktisches Polymeres der Firma'BP Chemicals mit einer Grenzviskositätszahl 4,0, einer Kristallinitat von (d.h. 98 % sind unlöslich in siedendem Heptan) und einer Dichte von 0,833 g/ml.
10
Die Membranen werden durch Gießen aus einer 1- bis 2$igen Lösung In heißem Toluol hergestellt und besitzen eine Dicke von 0,3 bis 0,4 yx. Die Membranen wurden verwendet, um Rh(Bu^P)CO (acac) von Lösungen, die 100 ppm Rhodium als Komplex in Toluol enthalten, abzutrennen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 zusammengefaßt.
10-98 UV 2 2^
- 14 Beispiele 22 bis 24
Die Ergebnisse mit den nachbehandelten Membranen sind für die verschiedenen Membranen in Tabelle 4 aufgezeichnet worden. Die Membranen wurden wie vorher beschrieben hergestellt.
Tabelle 4
Daten für die Durchlässigkeit von gehärteten und ungehärteten Polyolefin-Membranen
Beispiel Membrane Dicke Bedingungen Druck Durch- Zurückge
η ' der Härtung kN/m2 laß- haltenes ' in Toluol AüPßngß. Rh-acac
22 Hochdruck- O,
Polyäthylen 0s
35
35
keine
2,5 h bei
8j° c
8
41
>97,5
>97,5
23 Polypropylen®
0,
0,
44
35
keine
2,5 h bei
93° C
20
97
>97,5
>97,5
24 Poly-4-methyl-
penten-l(5$)+
^propylen
0,
0,
55 keine
48 2,5 h
bei 93 C
36,5
118
>97,5
83
Einsatzmaterial = Toluol, das Rh-acac (1O6 ppmRh) enthält φ Polyäthylen der BP Chemicals Limited Rigidex Typ 50
Dichte etwa 0,96 g/ml
$& Polypropylen der I.C.I. Limited Typ GW 522M, Dichte 0,91 g/All
14/2249

Claims (6)

  1. Patentansprüche
    !./Verfahren zur Abtrennung von metallorganischen Verbindungen aus ihren Lösungen in organischen Komponenten, wobei die Lösung mit einer Seite einer Membran unter einem Druck in Berührung gebracht wird, der höher ist als der Druck auf der anderen Seite der Membran, und die Druckdifferenz größer ist als der osmotische Druck des Systems und wobei der Moleküldurchmesser der metallorganischen Verbindung größer ist als der Moleküldurchmesser der organischen Komponente, wobei die durch die Membran hindurchtretenden organischen Komponenten niit verringertem Metallgehalt aufgefangen werden, dadurch gekennzeichnet, daß man mit Polyolsfinmembranen arbeitet.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man bei einer Temperatur von 0 bis 100° C arbeitet.
  3. 3· Verfahren nach Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Membranen einer Dicke im Bereich von 0,05 bis 100ja einsetzt.
  4. 4. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einem Druck im Bereich von 35 bis 175
    atü gearbeitet wird.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Membranen aus Polyäthylen, Polypropylen, Poly-4-methylpenten-1 oder aus einer Mischung davon, oder aus Copolymeren von Äthylen, Propylen und/oder 4-Methylpentan-1 einsetzt.
    1 OS-V 1 W.-2?/<-9
  6. 6. Verfahren nach Ansprüchen 1 und 5> dadurch gekennzeichnet, daß man mit Membranen arbeitet, die vor ihrer Benutzung einer Nachbehandlung unterzogen worden sind, derart, daß man sie bis zu 20 Stunden bei einer Temperatur oberhalb von 50 C. aber unterhalb der Auflösungstemperatur der Membran, in ein organisches Lösungsmittel taucht.
    Leerseite
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994019104A1 (en) * 1993-02-25 1994-09-01 Exxon Chemical Patents Inc. A method for separating catalyst from a hydroformylation reaction product using alkylated ligands

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5194822A (en) * 1975-02-18 1976-08-19 Shashinshoriekino saishoho
US4132824A (en) * 1977-07-21 1979-01-02 General Electric Company Method for casting ultrathin methylpentene polymer membranes
JPS5541809A (en) * 1978-09-18 1980-03-24 Teijin Ltd Production of oxygen-enriched air
US5288818A (en) * 1991-08-20 1994-02-22 Exxon Chemical Patents Inc. Method for separating a water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction
US5215667A (en) * 1991-08-20 1993-06-01 Exxon Chemical Patents Inc. Method for separating water soluble noble metal catalyst from a noble metal catalyzed hydroformylation reaction
GB9119955D0 (en) * 1991-09-18 1991-10-30 Imperial College Treatment of aqueous supplies containing organic material
KR970703805A (ko) * 1995-05-01 1997-08-09 유니온 카바이드 케미칼즈 앤드 플라스틱스 테크놀러지 코포레이션 막 분리방법(Membrane Separation)
DE10328713A1 (de) * 2003-06-25 2005-01-20 Basf Ag Verfahren zur Abtrennung eines Homogenkatalysators
US20080103346A1 (en) * 2004-10-21 2008-05-01 Dow Global Technologies, Inc. Membrane Separation Of A Metathesis Reaction Mixture

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1994019104A1 (en) * 1993-02-25 1994-09-01 Exxon Chemical Patents Inc. A method for separating catalyst from a hydroformylation reaction product using alkylated ligands

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