[發明專利]甲醇為初始反應原料連續制備聚甲氧基二甲醚的系統

有效

• 申請號: 201410215580.6
• 申請日: 2014-05-21
• 公開（公告）號: CN104003855A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 孫育成;劉秦;羅明;宋河遠;陳靜
• 申請（專利權）人: 上海盤馬化工工程技術有限公司
• 主分類號: C07C43/30
• 分類號: C07C43/30;C07C41/56
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

技術領域

本發明公開了一種以甲醇作為初始反應原料，連續制備聚甲氧基二甲醚的工藝裝置系統。?

背景技術

隨著石油資源的日益減少，以及世界各國對燃油的需求量日益增長，各國對新型能源的研發都加大了力度。?

隨著經濟的高速發展和人民生活水平的不斷提升，我國對石油需求不斷增加，由于資源匱乏，中國從1993年由凈出口國變為凈進口國，對外依存度逐年提高，2012年已經超過55%。石油資源已成為影響經濟運行的最敏感、最薄弱環節之一。近年來隨著機動車保有量的快速增長，油品的消耗量急劇增加，燃油引發的污染也日益嚴重。目前大城市80%以上的一氧化碳、40%以上的氮氧化物，來自機動車尾氣排放。?

面對資源、環境與經濟發展的矛盾，結合我國的國情開發資源相對豐富的煤基化工新產品，在高效利用甲醇的前提下，以非石油路線技術開發生產清潔柴油的調和組分，補充我國清潔柴油的不足，是非常必要的。?

我國是世界上最大的煤炭生產國，目前我國煤開采量的75%作為燃料低效益使用，合成氣和甲醇成為煤化工的主要出路。上世紀90年代，由于石油危機，煤制油和甲醇制烯烴技術得到了開發，但由于原料利用率不足45%，能量消耗高，并且耗費大量水資源，使其技術發展和工業應用受到很大限制。?

煤基甲醇是我國發展最迅速的煤化工產業，是煤化工產業鏈中第一環節的產品，其下游可延伸至多種其他化工產品。據中國氮肥工業協會發布的最新數據顯示，截至2012年底，我國甲醇總產能達到5149.1萬噸，約占全球總產能的50%。全行業甲醇裝置開工負荷比上年提高了4.3個百分點，但仍只有60.8%，產量為3129萬噸，表觀消費量3622萬噸，產能過剩情況嚴重，現有消費領域無法消化快速增長的產能。?

甲醇的產量和消費量與下游產品的生產和應用技術開發密切相關，目前在此類產品生產技術的開發上存在技術障礙。開發這些國內市場緊缺，特別是可以替代石油化工產品的甲醇下游產品生產技術，不僅為甲醇產能過剩問題找到出路，并且是從煤炭出發生產清潔燃料油的重要技術路線，有利于彌補我國石油緊缺的問題，促進我國甲醇產業良好地發展。?

聚甲氧基二甲醚是以甲氧基為主鏈的低分子量縮醛聚合物，通式為CH₃(OCH₂)_nOCH₃，系高沸點無色液體，可用作酚醛樹脂的改性劑、溶劑、增塑劑和脫模劑等。n=3～6的化合物是一種性能優良的柴油增氧劑，其物性與柴油相近，不僅具有很高的十六烷值，其含氧量也很高，在柴油中添加15%的情況下，不需要對車輛發動機供油系統進行改造，可明顯改善柴油的燃燒特性，提高柴油質量，增加含氧量7%以上，減排50%以上的尾氣污染，大幅度減少氮氧化合物和一氧化碳的排放。?

聚甲氧基二甲醚（DMMn）早起采用甲醇、甲醛、濃甲醛、多聚甲醛或者乙二醇縮甲醛為原料，用硫酸或鹽酸催化合成。近年來，BASF公司（WO?2006/045506?A1、CA?2581502）使用硫酸、三氟甲磺酸等質子酸為催化劑，甲醇和三聚甲醛（或多聚甲醛）為原料，100℃下反應8~12h，得到DMM3-8的含量低于26%。該方法反應條件苛刻，轉化率和可用作油品添加劑的組分含量低。2005年，De?Gregori等人（EP?1505049?AI）采用質子酸催化劑，反應在1.0MPa的N2下進行，大大地縮短了反應時間，DMM3-8產率最高可達到51.2%。上述催化劑存在腐蝕嚴重、分離困難、不能循環使用、處理能耗大，產物分布不盡合理、三聚甲醛轉化率和可用于油品添加劑的組分DMM3-8選擇性不高等缺陷。BP公司（US?6160174、US?62655284）對多相催化劑進行了研究，以甲醇、甲醛、二甲醚、以及甲醇為原料，其中DMM3-8的含量僅有11.6%。該方法催化劑活性低，工藝復雜，很難實現工業化。?

發明內容

為了克服現有技術的不足，本發明的主要目的是提供甲醇為初始反應原料連續制備聚甲氧基二甲醚的系統。?

一種甲醇為初始反應原料連續制備聚甲氧基二甲醚的系統，它包括甲醛制備單元、甲縮醛制備單元以及聚甲氧基二甲醚制備單元，?

A、甲醛制備單元

以甲醇、空氣和水蒸氣作為反應物，經過蒸發氣化后，進入反應器內進行連續的甲醇氧化生產甲醛的反應，反應產物經過吸收塔吸收后，得到兩股甲醛溶液作為中間產物，其中一股作為原料提供給聚甲氧基二甲醚制備單元，另外一股甲醛溶液作為原料提供給甲縮醛制備單元；

B、甲縮醛制備單元