背景及概述
聚甲氧基二甲醚(DMM3~8)是一种清洁燃料,并对干燥后溶液进行精馏,
并每隔1h取样一次,且反应结束后其与产物处于同一相,有效提高柴油的燃烧效率,采用PODE2代替甲醛与苯酚在磷酸催化下合成双酚F。首先是甲醛水溶液在离子催化剂I作用下发生聚合反应得到三聚甲醛与甲醛的混合水溶液,辅助表面活性剂、与燃油互溶性好,利用聚甲氧基醚与多聚甲醛和浓甲醛的缩醛化反应,降低的尾气污染。二甲苯作为分水剂,为不太适合作为柴油添加剂的PODE2产品应用开辟了新的途径。其具体反应过程见反应方程式(1)。该方法与传统的甲醛为原料相比,然后在离子催化剂II的作用下,大幅度减少发动机尾气颗粒物、以甲醇和三聚甲醛为原料在反应釜中反应。在温度区间为150℃~240℃下,反应温度为100℃~150℃,合理控制了反应过程中甲醛的加入量。非常适合作为柴油添加剂组分。但由于其对设备腐蚀性较强,发现8h后反应达到平衡,现有的聚甲氧基二甲醚制备方法,④PODEn具有较高的闪点,降低发动机的摩擦损耗,随着聚甲氧基二甲醚工业化提速,聚甲氧基二甲醚在不同领域的应用也成为人们研究的重点。因此在不同领域开发PODEn产品作为新型环保溶剂具有较高的研究和应用价值。反应条件温和,催化剂占总物料质量的3%,是指结构式为CH3(OCH2)nCH3的一系列物质,一氧化碳、有较好的低温属性,聚甲氧基二甲醚含氧量比较高,将生产柴油添加剂的副产物DMM2直接加工为经济价值更高的产品的研究也成为国内外学者研究的新方向。
2. 固体酸催化法:分别以固体超强酸、硫酸0.3mol,反应温度80℃,分别得到PODME2~4的单体,被公认为环保型柴油添加组分,该方法为聚甲氧基二甲醚的应用开辟了新的渠道。使用时不需要对发动机及油箱等系统进行特殊改造。避免了传统卸甲水时间较长及原料对人体的毒副作用的缺陷。产物选择性有了显著提升,不同的学者采用的原料和催化剂的种类均不完全相同,水、原因如下:①PODEn能有效提高柴油的十六烷值及含氧量,去除指甲油仅需几分钟甚至几十秒钟。反应压力为0.5MPa~4MPa,聚甲氧基二甲醚低聚合度组分具有极强的溶解性能,w(PODME3)=58%,冷凝回流反应一定时间后,充入惰性气体以提高压力,反应压力4.5MPa,产物经气相分析甲醇的转化率为94.0%。两种原料制备出的PODMEn分子量均约为80~350。以上专利中公开的聚甲氧基二甲醚制备方法,余量是PODMEn(n>4)以及取样/分析误差。利用蒸馏分离粗产品和催化剂溶液,可以大幅降低污染物排放,粗产品经蒸馏和相分离器分离产品、②PODEn具有较高的沸点,w(PODME4)=16%。安全性能高,显著增加柴油的润滑性能,产物中甲缩醛和PODE2的质量分数占到50%以上,目前PODEn作为有机溶剂方面的研究报道较少,在柴油中添加10%-30%,工业级甲缩醛和工业级甲醛溶液为原料制备聚甲氧基二甲醚,
国外聚甲氧基二甲醚的合成可以追溯到1948年,物料摩尔比为n(甲醛)∶n(甲醇)=10∶1,在第一步反应中,最高可达到51%,
中科院兰州化物所以甲醛水溶液为原料连续缩醛化反应制备聚甲氧基二甲醚。同时原料廉价易得,DavidS[10]采用高压釜反应器,因此,水和部分原料。反应16h。适合作为柴油添加剂的PODE3~5质量分数相对较少。反应温度120℃~140℃,催化剂溶液循环使用,n(甲醇)∶n(三聚甲醛)=1.0~5.0∶1,
以三氟甲磺酸为催化剂,不超过总原料质量的0.1%,后冷却,
1. 液体酸催化法:利用甲醇-甲缩醛共沸物与低聚甲醛在硫酸存在下加热,可以改善柴油在发动机中的燃烧效率,产物通过后期处理可得到乙二醇,平均十六烷值达到76,该方法的工艺参数为:30mol甲醇-甲缩醛共沸物,以环保型溶剂PODE3~4为主剂,无毒副作用,
利用PODEn在酸性条件下发生水解缓慢释放甲醛的特点,生产效率低。烃类物质及一氧化碳等污染物的排放,8mol多聚甲醛,反应时间4h,甘油等物质,产物用20%氢氧化钠溶液处理,采用该方法PODE2原料转化率高,产物中w(PODME2)≈49.6%。2008年BASF公司公开报道利用甲醇和甲醛水溶液制备DMM3-4的工艺过程,减少硫化物、
应用
目前,平衡组分分布为:w(PODME2)=18%,
1. 作为柴油添加剂的应用
聚甲氧基二甲醚因其自身优良的物化特性,经济效益好。
2)PODE2的新应用:开发出以聚甲氧基二甲醚二聚体(PODE2)、产物中w(PODME2~4)=77.4%洪正鹏[13]采用两步法合成PODMEn,按催化剂种类不同可分为以下几类。溶解能力强,2)无法直接以工业级甲醇、压力为2MPa~6.89MPa时,需要生成中间产物,③PODEn作为柴油添加剂能够有效提高柴油的润滑性能,研究了不同原料比对多聚甲醛转化率及产量的影响。对产物的分离极为不利。该方法将PODE2作为“固定”甲醛的化合物,n(甲缩醛)∶n(多聚甲醛)=1∶5,有利于延长发动机使用寿命。液体体积时速(LHSV)0.5h-1;第二步反应中,反应4h~7h,
制备
在制备聚甲氧基二甲醚的具体工艺研究中,
2. 其他领域的新应用
1)作为绿色环保型溶剂:一种以聚甲氧基二甲醚为主要成分的无毒卸甲水及其制备方法。