[发明专利]一种制备聚甲氧基二甲醚的方法

说明书

本发明涉及一种制备通式为H₃CO(CH₂O)_nCH₃的聚甲氧基二甲醚的方法，其中n＝2‑8。根据所述方法，将甲缩醛和多聚甲醛置于高压釜中加热混合后，送入装有催化剂的固定床反应器中反应，连续制备聚甲氧基二甲醚。本发明首先将固体多聚甲醛在高压釜反应釜中解聚溶解，解决了多聚甲醛溶解性差的难题。高压釜与固定床反应器串联，实现连续性生产，解决工业中难以连续大规模生产的难题。本发明所述方法具有操作简单、条件温和、目标产物收率高等优点。

技术领域

本发明设计属于化工技术领域，更具体地，涉及一种合成聚甲氧基二甲醚的方法。

背景技术

石油被称为工业的血液，贫油是我国石油能源现状，如何改善我国贫油的现状，减小对进口油的依赖 是我国当今面临的重要问题。在各类油品的使用中，柴油是消耗最大的动力燃料。随着柴油消耗量不断增 大，因其燃烧不充分造成的燃料浪费问题、燃烧产生的污染物对环境造成的影响也越来越严重。为了提高 柴油的燃烧性能、减少柴油燃烧而产生的和碳氢化合物的排放，在柴油中添加促进其充分燃烧的化学物质 作为添加剂是目前常用的技术方法。因此，制备合适的柴油添加剂是解决该问题的关键。近年来，研究人 员发现聚甲氧基二甲醚就是一种高效的柴油添加剂。

聚甲氧基二甲醚(PODE_n)的十六烷值平均达到76以上，远高于柴油的十六烷值，将聚甲氧基二甲醚 添加到柴油中，可以显著提高柴油的燃烧效率，降低固体颗粒的排放。聚甲氧基二甲醚(PODE_n)含氧量为 47％-50％，添加到柴油中可以使柴油充分燃烧，降低黑烟的产生。因其物理化学性质和柴油的性质相近， 因此可以不对柴油机进行改造，就可以直接添加到柴油中使用。据报道，在柴油中添加10％-15％的PODE_n， 可降低50％以上的尾气污染。因此，如何开发一种成本低、效率高、稳定性好、环境友好的合成聚甲氧基 二甲醚的方法是很多学者研究的课题。

PODE_n一般由提供聚合度的甲醛、三聚甲醛和多聚甲醛中一种或几种与提供封端甲基的甲醇、二甲醚 和甲缩醛中一种或几种在酸性催化剂作用下合成。根据反应原料的不同，目前主要的合成工艺有以下四种： 1)以甲醇和甲醛为原料合成PODE_n，该工艺原料来源广、成本低，但反应效率特别低；2)以甲缩醛和甲 醛为原料合成PODE_n，该工艺反应过程中会生成大量的水，造成PODE_n分解，严重降低产物的产率并造成后 续产品分离困难；3)以甲缩醛和三聚甲醛为原料合成PODE_n，该工艺反应效率高、反应条件温和，但三聚 甲醛的成本比较高；4)以甲缩醛和多聚甲醛原料合成PODE_n，反应没有副产物水的生成，而且反应效率高、 成本低，但多聚甲醛在甲缩醛中的低温溶解性差，如何解决多聚甲醛的溶解问题是该工艺路线的关键。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种合成聚甲氧基二甲醚的方法，其操作简单、条件温和、目标 产物收率高。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种合成聚甲氧基二甲醚的方法，包括，将提供低聚甲醛和提供封端甲基的化合物为原料置于高压釜 反应器内溶解后，引入装有酸性催化剂的固定床反应器内反应制备聚甲氧基二甲醚。

优选的，所述提供封端甲基的化合物为甲醇、二甲醚和甲缩醛中的一种或多种，所述提供低聚甲醛的 化合物为甲醛、三聚甲醛和多聚甲醛中的一种或多种。

优选的，所述提供提供封端甲基的化合物与低聚甲醛的化合物的原料摩尔比为5:1-1:10。