[实用新型]制备聚甲氧基二甲醚的系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种制备聚甲氧基二甲醚(Polyoxymethylene dimethyl-ethers，简称DMMn，n＝3～8)的系统，尤其涉及一种具有催化剂分离装置的制备聚甲氧基二甲醚的系统。

背景技术

聚甲氧基二甲醚是一类以二甲氧基甲烷为母体、亚甲氧基为主链的低分子量缩醛类聚合物，其通式表示为：CH₃O(CH₂O)_nCH₃。DMMn是国际上公认的清洁柴油的调和组分，其十六烷值高达76，含氧量47％～50％，无硫、无芳烃，在柴油中调合10％～20％，即能显著降低柴油冷滤点，并能大幅减少尾气固体微粒物、NOx和CO等污染物排放。DMMn的物性与柴油相近，调和到柴油中使用不需要对车辆发动机及供油系统进行改造。

DMMn的合成原料主要包括两部分，一部分是提供低聚甲醛的化合物，包括甲醛溶液、三聚甲醛、多聚甲醛等；另一部分提供封端化合物，包括甲醇、二甲醚、甲缩醛等。在制备DMMn的具体工艺研究中，采用的原料和催化剂的种类均不完全相同，按催化剂种类不同可分为：液体酸催化法、固体酸催化法、离子液体催化法和金属氧化物催化法等。

在早期合成工艺中常采用液体无机酸为催化剂，如Dupont公司的美国专利(专利号为US2,449,469)使用硫酸或盐酸等催化甲醇、甲醛或多聚甲醛合成DMMn。近年来，以BASF和BP公司为代表的多种合成方法被报道，如美国专利申请公开US2007/0260094A1和中国专利CN101048357A均公开了合成DMMn的方法，其采用酸性催化剂(比如，无机酸、磺酸、杂多酸、酸性离子交换树脂、分子筛、硅铝酸盐、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛和二氧化锆)来催化甲缩醛和三聚甲醛反应获得DMMn。另外，中国专利CN102775284A公开了一种使用酸性炭催化剂合成DMMn的方法，产物主要组分为DMM1-6；中国专利CN102320941A也公开了一种使用固体超强酸催化甲醇和甲醛合成DMMn的方法，以甲醛替代三聚甲醛。然而，在上述DMMn的合成方法使用无机酸或液体酸催化合成DMMn，其存在设备腐蚀和分离困难问题，从而增加了后续的处理难度和成本，不利于广泛的使用。

在现有的一些尝试中，其使用固体酸作为催化剂来减轻设备腐蚀的问题，但其存在目标产物DMMn的选择性较低等问题，为了提高催化剂活性，通常将固体催化剂制成超细粒子。但是当回收固体催化剂时，采用通常的沉降法以分离反应釜内的超细催化剂颗粒会导致沉降时间过长、催化剂的流失损耗大的问题，将给催化剂的分离和回收带来一定困难。

所以，需要提供一种新的制备聚甲氧基二甲醚的系统，其可以在有效的制备聚甲氧基二甲醚的同时，能有效的分离固体催化剂，便于重复使用固体催化剂，节省成本。

实用新型内容

本实用新型一个实施例提供了一种制备聚甲氧基二甲醚的系统。该系统包括多级反应釜及列管式错流过滤装置。所述多级反应釜可接收反应原料和固体催化剂来制备聚甲氧基二甲醚。所述列管式错流过滤装置设置于任一级临近的反应釜的下游并接收来自该反应釜的混合浆料，以对所述混合浆料进行过滤处理而分离出至少部分所述固体催化剂。

本实用新型另一个实施例提供了一种制备聚甲氧基二甲醚的系统。该系统包括多级反应釜、列管式错流过滤装置及旋液分离装置。所述多级反应釜可接收反应原料和固体催化剂来制备聚甲氧基二甲醚。所述列管式错流过滤装置设置于最后一级反应釜的下游并接收来自该反应釜的混合浆料，以对所述混合浆料进行过滤处理而分离出至少部分所述固体催化剂。所述旋液分离装置设置于所述列管式错流过滤装置和所述最后一级反应釜之间，用以对来自该反应釜的混合浆料进行旋液分离；其中，所述列管式错流过滤装置可接收来自该旋液分离装置所分离的部分混合浆料以分离出其中的固体催化剂。

附图说明

图1是本实用新型制备聚甲氧基二甲醚的系统一个实施例的示意图；及

图2是本实用新型制备聚甲氧基二甲醚的系统的另一个实施例的示意图。

具体实施方式