JP2009510059A - 分離膜を用いたアルコキシシランの回収方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】第1表面とそれに対向する第2表面を有する分離膜を有する分離ユニットに、1つ以上のアルコキシシランとアルカノールの混合物を導入する工程と、前記1つ以上のアルコキシシランとアルカノールの混合物を、前記分離膜の前記第1表面と接触させて、前記混合物中の1つ以上の成分を選択的に第1表面に吸収させ、膜全体の濃度勾配の影響により前記第2表面に浸透させ、それによって、前記混合物を、アルカノールが増加した透過物フラクションとアルカノールが減少した保持フラクションに、又はアルコキシシランが増加した透過物フラクションとアルコキシシランが減少した保持フラクションに分離する工程と、透過物フラクションを回収する工程を含んでなる方法。
【選択図】図1
Description
a)第1表面とそれに対向する第2表面を有する分離膜を有する分離ユニットに、1つ以上のアルコキシシランとアルカノールの混合物を導入する工程と、前記1つ以上のアルコキシシランとアルカノールの混合物を、前記分離膜の前記第1表面と接触させて、前記混合物中の1つ以上の成分を選択的に第1表面に吸収させ、膜全体の濃度勾配の影響により前記第2表面に浸透させ、それによって、前記混合物を、アルカノールが増加した透過物フラクションとアルカノールが減少した保持フラクションに、又はアルコキシシランが増加した透過物フラクションとアルコキシシランが減少した保持フラクションに分離する工程と、透過物フラクションを回収する工程を含んでなる。
bこれらの値は、W.Schotte,Chem.Engng.J,48(1992)pp.167−172に従って算出した。
選択性=(透過物中の成分比率)/(フロー中の成分比率)、
Flux=(膜における全物質フロー)/(膜領域×時間)。
本実施例は、米国特許第4727173号及び5728858にて開示する直接合成工程から得られたメタノール及びメトキシシランの混合物の選択透過膜分離を例示する。また、それらの全開示内容を本願明細書に援用する。
本実施例では、米国特許第4727173号及び第5728858号の直接合成工程によって得られるメタノールとメトキシシランの混合物を、図2に略図を示す実験室スケールの透析蒸発装置を使用して透析蒸発する工程を例示する。
実施例3から5では、図2の装置を使用した、メタノール及びテトラメトキシシランの混合物の透析蒸発分離を例示する。膜及び分離条件は実施例2に記載のとおりとした。
本実施例では、メタノールが保持物で、テトラメトキシシランが透過物である、メタノール/テトラメトキシシラン混合物の分離方法を例示する。
Claims (14)
- アルコキシシランとアルカノールの混合物の分離方法であって、
a)第1表面とそれに対向する第2表面を有する分離膜を有する分離ユニットに、1つ以上のアルコキシシランとアルカノールの混合物を導入する工程と、前記1つ以上のアルコキシシランとアルカノールの混合物を、前記分離膜の前記第1表面と接触させて、前記混合物中の1つ以上の成分を選択的に第1表面に吸収させ、膜全体の濃度勾配の影響により前記第2表面に浸透させ、それによって、前記混合物を、アルカノールが増加した透過物フラクションとアルカノールが減少した保持物フラクションに、又はアルコキシシランが増加した透過物フラクションとアルコキシシランが減少した保持物フラクションに分離する工程と、透過物フラクションを回収する工程を含んでなる方法。 - プロセス流が、直接合成工程から得られ、メトキシシラン、メタノール及びメタノール/メトキシシラン共沸混合物の混合物を含有し、当該工程で共沸混合物が分解される、請求項1記載の方法。
- 保持物フラクション中のメトキシシランが分別蒸留により分離される、請求項2記載の方法。
- 回収されたメタノールが直接合成工程にリサイクルされる、請求項2記載の方法。
- 前記濃度勾配が、前記第2表面における真空により維持される、請求項1記載の方法。
- 前記濃度勾配が、第2表面への圧力よりも高い第1表面への圧力付与により維持される、請求項1記載の方法。
- 2段階膜分離工程において実施される請求項2記載の方法であって、当該プロセス流が更に水素、窒素及びメタンガスを含有し、第1分離膜を備える第1膜分離ゾーンにおいて第1の膜分離処理を受け、それにより水素、窒素及びメタンを含有する第1透過物フラクションと、実質的にガス含有量が減少し、メトキシシラン、メタノール及びメタノール/メトキシシラン共沸混合物を含有する第1保持物フラクションが得られ、更に前記第1保持物フラクションが、第2分離膜を備える第2膜分離ゾーンにおいて第2の膜分離処理を受け、それによりメタノールを含有する第2透過物フラクションと、第1保持物フラクションよりも顕著に高いメトキシシラン濃度を有する第2保持物フラクションが得られ、前記第2の膜分離処理により共沸混合物が分解される、前記方法。
- 前記第2透過物フラクションにおいて回収されたメタノールが直接合成工程にリサイクルされる、請求項7記載の方法。
- 前記第2保持物フラクションに存在するメトキシシランが分別蒸留により分離される、請求項7記載の方法。
- プロセス流が直接合成工程から得られ、エトキシシラン及びエタノールの混合物を含有する、請求項1記載の方法。
- 前記保持物フラクション中のエトキシシランが分別蒸留により分離される、請求項10記載の方法。
- 前記透過物フラクションにおいて回収されたエタノールが直接合成工程にリサイクルされる、請求項10記載の方法。
- 前記分離膜が、ポリアミド、パラジウム、ポリエチレン、パラジウム−銀合金、ポリアクリロニトリル、パラジウム−シリコン合金、ポリフェニレンオキシド、アモルファスPdxSi(1−X)(x=0.8〜0.9)、ポリスルホン、シリカ、ポリプロピレン、アルミナ、シリコーンゴム、沸石、シリコーン−ポリカーボネート、チタニア及びポリテトラフルオロエチレン、熱分解カーボン、フッ化ポリビニリデン、ナフィオン(H+及びアルカリ金属で交換された形態)、並びにポリホスファゼンからなる群から選択される少なくとも1つの材料から作製され、当該分離膜が他の材料で任意に支持される、請求項1記載の方法。
- 前記第1分離膜及び第2分離膜が、ポリアミド、パラジウム、ポリエチレン、パラジウム−銀合金、ポリアクリロニトリル、パラジウム−シリコン合金、ポリフェニレンオキシド、アモルファスPdxSi(1−X)(x=0.8〜0.9)、ポリスルホン、シリカ、ポリプロピレン、アルミナ、シリコーンゴム、沸石、シリコーン−ポリカーボネート、チタニア及びポリテトラフルオロエチレン、熱分解カーボン、フッ化ポリビニリデン、ナフィオン(H+及びアルカリ金属で交換された形態)、並びにポリホスファゼンからなる群から選択される異なる材料から作製され、当該分離膜の一方又は両方が他の材料で任意に支持される、請求項7記載の方法。
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