[发明专利]一种由高凝聚甲氧基二甲醚组分DMM6+和甲缩醛DMM制DMM3‑5的方法

说明书

技术领域

本发明属于能源化工技术领域，特别涉及一种由高凝聚甲氧基二甲醚组分DMM₆₊和甲缩醛DMM制DMM_3-5的方法。

背景技术

我国经济发展正面临着日益凸显的能源短缺和环境污染的双重压力。能源短缺，尤其是石油资源严重依赖于进口，对能源经济发展和国家能源安全提出了严峻挑战。2014年的《BP世界能源统计年鉴》指出，我国一次能源消费总量居世界首位，但人均一次能源消费量仍仅为美国等发达国家的1/3。可预见在未来较长时期内我国能源消费总量仍将保持快速增长。近几年来，环境污染最为关注的是呈现全国性和频发性趋势的雾霾天气。雾霾天气给生态环境、人类健康以及国民经济等造成极大的负面影响。中科院地球环境研究所和瑞士PSI研究所联合在《自然》(Nature)发文报道巨大的一次能源消费是我国雾霾天气的主要诱因，汽柴油、煤炭和生物质燃烧所排放的二次气溶胶平均贡献PM2.5浓度的30％-77％。能源消费总量的继续攀升和能源燃烧所诱发雾霾天气的严重化形成了尖锐的矛盾，成为亟需解决的研究热点和难点。

汽柴油是城市交通、建设和运输不可或缺的动力来源，而汽柴油燃烧所排放二次气溶胶是诱发雾霾天气的最主要来源之一。在能源消费量继续攀升的前提下，汽柴油中添加绿色调和组分以实现清洁燃烧且降低尾气二次气溶胶排放量成为缓解雾霾天气的可行方案。聚甲氧基二甲醚(DMM_n)是一种理想的新型绿色含氧柴油调和组分，可显著改善汽柴油燃烧效果，降低汽柴油燃烧尾气中二次气溶胶排放量70％以上，是有效地绿色环保燃料组分。中国石油经济技术研究院发布统计数据，2014年我国汽、柴油表观消费量分别达到1亿吨和1.67亿吨，柴油占成品油表观消费量比例达62.5％,柴油贡献汽柴油燃烧二次气溶胶排放量的90％以上。另外，2014年我国进口原油3.1亿吨，原油对外依存度达到59.6％，且柴油供应依然比较紧张，常会出现季节性和区域性柴油荒。对于我国目前原油大量依赖进口、柴油相对紧缺和柴油燃烧尾气污染严重的严峻局面而言，开发绿色柴油含氧调和组分具有重要的社会经济及战略意义。

聚甲氧基二甲醚DMM_n生产以甲醇为原料，甲醛和甲缩醛为中间产品，其原料单耗折合甲醇为1.3～1.5吨。相比其它甲醇转化路线如甲醇制烯烃(MTO)，甲醇制丙烯(MTP)和甲醇制芳烃(MTA)等，甲醇制聚甲氧基二甲醚DMM_n路线在原料单耗方面优势明显。金涌院士用“煤变油是翻山，醇醚是打隧道”形象的指出了将煤制醇醚燃料作新型煤化工发展方向的优势所在。相比煤液化、煤气化等路线，煤制醇醚燃料路线具有原子利用率高，能耗低，投资小等诸多优势。目前，我国柴油年消费量超过1亿5千万吨，按每吨添加20％计算，DMM_3-5的市场空间超过3千万吨，消耗甲醇超过4千万吨，可充分利用我国过剩的甲醇产能。利用煤基/生物质基甲醇尤其符合我国资源禀赋和能源战略，充分契合诺贝尔奖获得者Olah所倡导的“甲醇经济”(TheMethanolEconomy)。积极开发利用煤基/生物质基甲醇制聚甲氧基二甲醚DMM_n作柴油调和组分，以实现煤/生物质转化为柴油调和组分部分替代石油资源，同时缓解雾霾污染，是关乎国家可持续发展及国民健康的重要途径。