[發(fā)明專利]PODE3-8精制分離方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610223602.2
• 申請(qǐng)日: 2016-04-12
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107286000B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-06-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張彬;劉文杰
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司上海石油化工研究院
• 主分類號(hào): C07C41/58
• 分類號(hào): C07C41/58;C07C43/30
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明涉及PODE3?8精制分離方法，本發(fā)明技術(shù)方案如下：采用含DMM、PODE2、PODE3?8、水和甲醇的待精制原料(1)在包括DMM粗分塔(A)、PODE2分離塔(B)、PODE產(chǎn)品塔(C)、DMM高壓分離塔(D)、低壓甲醇塔(E)、循環(huán)PODE2高壓利用塔(F)、低壓脫水塔(G)的系統(tǒng)進(jìn)行分離；所述DMM高壓分離塔(D)的操作壓力高于所述低壓甲醇塔(E)的操作壓力；所述循環(huán)PODE2高壓利用塔(F)的操作壓力高于低壓脫水塔(G)的操作壓力，可用于PODE3?8精制與分離及未反應(yīng)產(chǎn)物DMM、副產(chǎn)物PODE2的循環(huán)利用。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及PODE3-8精制分離方法，尤其還涉及未反應(yīng)產(chǎn)物DMM、副產(chǎn)物PODE2循環(huán)利用的方法。

背景技術(shù)

聚甲醛二甲基醚(PODE)是一類物質(zhì)的通稱，其簡(jiǎn)式可以表示為CH₃O(CH₂O)_nCH₃。PODE具有較高的氧含量(42-51％不等)和十六烷值(30以上)，可以改善柴油在發(fā)動(dòng)機(jī)中的燃燒狀況，提高熱效率，同時(shí)降低固體污染物、COx和NOx的排放。據(jù)報(bào)道，添加5-30％的CH₃OCH₂OCH₃可降低NOx排放7-10％，PM降低5-35％。因而PODE被認(rèn)為是一種極具應(yīng)用前景的可用于柴油調(diào)和的新型甲醇衍生物。

PODE可由甲醇和甲醛通過(guò)酸催化脫水合成。工業(yè)上由煤氣化制合成氣、由合成氣合成甲醇及由甲醇氧化合成甲醛均已是比較成熟的路線。PODE在柴油中的添加量可以很高(可達(dá)30％)，添加PODE不僅可以取代部分柴油，還能提高柴油的燃燒效率和排放性能。以2006年我國(guó)柴油消費(fèi)量1.16億噸計(jì)，若有30％的柴油被PODE取代，則我國(guó)石油的進(jìn)口依存度可以降低3400萬(wàn)噸，這是一個(gè)非?？捎^的數(shù)字。因此，研究PODE的合成，對(duì)緩解我國(guó)的環(huán)保壓力，對(duì)煤炭資源的開(kāi)發(fā)利用，進(jìn)而對(duì)國(guó)家能源安全均有重大意義。

在石油資源日趨緊缺的形勢(shì)下，相比于煤經(jīng)甲醇制烯烴以及煤經(jīng)合成氣制乙二醇等路線，煤基PODE的合成是一條極具應(yīng)用潛力的新型煤化工路線。國(guó)內(nèi)有關(guān)PODE_n的合成技術(shù)的研究在近幾年也逐漸開(kāi)展起來(lái)，中科院蘭州化學(xué)物理研究所、上海石油化工研究院、中科院山西煤炭化工研究所、華東理工大學(xué)等對(duì)PODE_n的合成進(jìn)行了相關(guān)研究，并申請(qǐng)了少量專利。從公開(kāi)文獻(xiàn)報(bào)道來(lái)看，該反應(yīng)路線已經(jīng)開(kāi)始受到學(xué)術(shù)界的關(guān)注，但相關(guān)的基礎(chǔ)或應(yīng)用性研究均很少，且存在催化劑活性較低、再生困難、產(chǎn)品選擇性低，工藝繁瑣等問(wèn)題。

目前見(jiàn)到產(chǎn)業(yè)化的報(bào)道有山東(菏澤)辰信新能源公司與中科院蘭化所合作建設(shè)萬(wàn)噸級(jí)PODE_n裝置，其百噸級(jí)裝置于2012年在甘肅白銀中試基地完成了中試試驗(yàn)。該項(xiàng)技術(shù)以甲醇為原料，以離子液體為催化劑，經(jīng)三聚甲醛合成PODE_n。其相關(guān)研究主要集中在以離子液體為催化劑的均相反應(yīng)體系，該過(guò)程存在著均相催化反應(yīng)固有的缺點(diǎn)，如離子液體催化劑價(jià)格昂貴，循環(huán)使用過(guò)程中與產(chǎn)物不易完全分離等問(wèn)題。此外也有報(bào)道關(guān)于中國(guó)石油大學(xué)(華東)、潤(rùn)成科技公司、青島珀特化工技術(shù)服務(wù)有限公司、無(wú)錫熙源工程技術(shù)有限公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的甲醇工業(yè)化制備聚甲醛二甲醚技術(shù)(簡(jiǎn)稱MTCD技術(shù))經(jīng)過(guò)6年時(shí)間的技術(shù)攻關(guān)，已經(jīng)成功解決了包括產(chǎn)品產(chǎn)物分離等多個(gè)技術(shù)難題。MTCD技術(shù)-甲醇生產(chǎn)清潔環(huán)保柴油，該工藝主要采用多聚甲醛與甲縮醛為基本原料在固體酸性催化劑下生成PODE。該工藝主要分為鐵鉬法制備甲醛單元、噴霧造粒法生產(chǎn)多聚甲醛單元、催化精餾制備甲縮醛單元、PODE單元。其PODE主要包括反應(yīng)系統(tǒng)、吸附脫酸系統(tǒng)、精餾系統(tǒng)、吸附脫水系統(tǒng)、產(chǎn)品精制系統(tǒng)。

由于在合成PODEn中，會(huì)生成n＝1-6的各個(gè)組分。當(dāng)n的取值為1時(shí)，聚甲氧基二甲醚即為甲縮醛(DMM)，使用甲縮醛作為車用燃料添加組組分雖然能為提高能源利用率，減少尾氣排放，但是依然能到導(dǎo)致氣阻。當(dāng)n的取值為2時(shí)的聚甲氧基二甲醚(也即聚甲醛二甲醚2或簡(jiǎn)稱PODE2)的閃點(diǎn)過(guò)低，不利于壓燃點(diǎn)火，所以在使用中常用的是n＝3-6的組分。