[發(fā)明專利]一種由甲醇和甲醛制備聚甲氧基甲縮醛的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210520979.6
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103848729A
• 公開（公告）日: 2014-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉殿華;房鼎業(yè);李毛;海國棟;胡延韶;楊旭;陳茜茹;王麗杰;鄧小紅;張建強(qiáng);唐斌;夏成良
• 申請（專利權(quán)）人: 華東理工大學(xué);中國平煤神馬能源化工集團(tuán)有限責(zé)任公司
• 主分類號: C07C43/30
• 分類號: C07C43/30;C07C41/56
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 薛美英;程意意

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚甲氧基甲縮醛的生產(chǎn)方法，具體地說，涉及一種由甲醇和甲醛制備聚甲氧基甲縮醛的方法。

背景技術(shù)

聚甲氧基甲縮醛（簡稱DMM_x）是一種油品添加劑，其平均十六烷值（CN）值為76，且含氧量高。DMM_x可提高柴油的熱值并減少尾氣的排放。因此，DMM_x的制備備受科學(xué)家們的關(guān)注。

迄今，已有多篇文獻(xiàn)報(bào)道了DMM_x的制備方法。如EP?1505049A1揭示：在有磺酸或鹵代磺酸（催化劑）存在條件下，由甲醇與甲醛反應(yīng)制備DMMx的方法。現(xiàn)有技術(shù)中存在原料轉(zhuǎn)化率低、產(chǎn)物中DMMx（3≤X≤8）選擇性不高、及工藝復(fù)雜等問題。究其原因，可能是現(xiàn)有技術(shù)中所選擇的制備DMM_3-8的催化劑存在某些缺陷。

簽于此，提供一種適用于由甲醇與甲醛反應(yīng)制備DMM_3-8的新型的催化劑，成為本發(fā)明需要解決的技術(shù)問題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的發(fā)明人經(jīng)廣泛且深入的研究發(fā)現(xiàn)：對現(xiàn)有苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂進(jìn)行適當(dāng)?shù)母男裕?jīng)改性的苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂適用于由甲醇與甲醛反應(yīng)制備DMM_3-8，且DMM_3-8的選擇性有顯著的提高，DMM_3-8產(chǎn)品（其分子式：CH₃O(CH₂O)_xCH₃，3≤X≤8）的選擇性可提高10%～20%。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于，提供一種由甲醇和甲醛制備聚甲氧基甲縮醛（CH₃O(CH₂O)_xCH₃，3≤X≤8）的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷。

本發(fā)明所述的方法，其主要步驟是：在0.1MPa～6.0MPa，（更優(yōu)選的反應(yīng)壓力為0.8MPa～3.0MPa），反應(yīng)的空速為0.1h^-1～5000h^-1（優(yōu)選的反應(yīng)空速為：1h^-1～1000h^-1）及催化劑存在條件下，由甲醇與甲醛于40℃～150℃（更優(yōu)選的反應(yīng)溫度為60℃～90℃，最佳的反應(yīng)溫度為70℃～80℃）反應(yīng)，得到目標(biāo)物（CH₃O(CH₂O)_xCH₃，3≤X≤8）；其特征在于，其中所述催化劑是：由苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂負(fù)載對甲苯磺酸得到的負(fù)載型催化劑；

以所述苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂和對甲苯磺酸（負(fù)載物）的總重量為100%計(jì)，對甲苯磺酸占0.1wt％～30wt％（優(yōu)選0.2wt％～20wt％）；

所述負(fù)載型催化劑的比表面積（BET）為70m²/g~100m²/g，平均孔徑為35nm~60nm，平均孔容為0.3cm³/g~0.9cm³/g。

本發(fā)明以苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂負(fù)載對甲苯磺酸得到的負(fù)載型催化劑替換現(xiàn)有制備CH₃O(CH₂O)_xCH₃（3≤X≤8）方法中所用的苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂（催化劑），提高該制備反應(yīng)的選擇性。

具體實(shí)施方式

在本發(fā)明一個(gè)優(yōu)選的技術(shù)方案中，甲醇與甲醛的摩爾比為1∶（1～20），更優(yōu)選的甲醇與甲醛的摩爾比為1∶（2～8）。

本發(fā)明所用的催化劑（由苯乙烯型酸性陽離子交換樹脂負(fù)載對甲苯磺酸得到的負(fù)載型催化劑）可由包括如下步驟的制備方法制得：

（1）將苯乙烯和二乙烯苯單體分別用5%的NaOH溶液洗滌脫除阻聚劑，然后用蒸餾水洗凈；將洗凈的苯乙烯80g和二乙烯苯20g以及過氧化苯甲酰（引發(fā)劑）1.1g和由正己醇和正戊醇組成的混合物（致孔劑）65g混合配置成溶液A備用。

（2）取明膠（分散介質(zhì)）2.4g、聚丙烯酰胺（助分散介質(zhì)）0.15g投入到400g水中，待溶解后，加入上述A溶液。最后在加入氯化鈉20g和亞甲基藍(lán)（阻聚劑）。