[發明專利]一種從含水廢料中回收聚甲氧基二甲醚的方法

有效

• 申請號: 201611059208.6
• 申請日: 2016-11-25
• 公開（公告）號: CN108101756B
• 公開（公告）日: 2021-12-03
• 發明（設計）人: 朱剛利;夏春谷;趙峰;王丹;陳靜
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所
• 主分類號: C07C41/58
• 分類號: C07C41/58;C07C43/30
• 代理公司: 蘇州慧通知識產權代理事務所(普通合伙) 32239
• 代理人: 丁秀華

本發明提供一種從含水廢料中回收聚甲氧基二甲醚的方法，通過在水相中加入可溶性鹽類，通過加鹽分離過程以及干燥過濾過程對含水廢料中的聚甲氧基二甲醚進行回收，由于鹽離子對水和聚甲氧基二甲醚有機分子的離子化能力不同，改變了水與聚甲氧基二甲醚分子的相互作用，使得聚甲氧基二甲醚從廢液中被回收。該工藝優點是：聚甲氧基二甲醚回收率較高；處理過程無需加熱，避免了熱敏感物質的分解，避免了分解的甲醛固結可能造成的堵塞，避免了由于水的存在而生成半縮醛等副產物；且所用的鹽為常見的無機鹽類，可以通過降膜蒸發等方式濃縮后循環利用，對環境友好。

技術領域

本發明涉及一種從含水廢料中回收聚甲氧基二甲醚的方法。

背景技術

聚甲氧基二甲醚，簡稱DMMn，作為一種清潔環保的新型燃油替代品而倍受關注。這種新型燃油替代品與傳統的柴油燃料的理化性能十分接近，可以直接添加到傳統柴油中使用，而無需對現有的柴油機進行機械結構上的改造，是非常理想的柴油添加劑。

DMMn具有較高的十六烷值，通常在63以上。十六烷值分別如下：(DMM₂：63，DMM3：78，DMM₄：90，DMM₅：100)；其含氧量較高，能夠提高燃燒效率，減少尾氣中顆粒物與NOx、碳氫化合物、VOC的排放；DMMn與柴油的調合性能好、能夠互溶，而且具有自潤滑性，可延長柴油機械壽命。

根據中國專利CN 103772164 A，在柴油中添加10％～20％DMMn，能顯著改善柴油的燃燒特性，有效提高熱效率，大幅減少污染物的排放。黃佐華課題組(Zhu.etal.Proceedings of the Combustion Institute，2013(34)：3013-3020.)報道了柴油與DMMn混合物燃燒的特性，DMMn體積分數為15％～50％時，摻混有利于提高熱效率，減少煙塵(smoke)、CO、納米顆粒物(nanoparticles)、超細顆粒物(ultrafine particles)的排放。根據美國專利US7235113B2和歐洲專利EP1422285B1中的描述，當使用百分之百DMMn作為燃料時，顆粒物等排放物都低于嚴苛的歐V標準(Euro V limit)。

目前制備DMMn的反應原料有甲醛水溶液、三聚甲醛、多聚甲醛、甲醇、甲縮醛、二甲醚等。采用甲醛水溶液或者甲醇作為原料時，最終產物中不可避免地含有原料本身自帶的水或者在反應中生成的水。而水的存在，不僅增加了產品的分離難度，并且水相部分可能產生含有DMMn與水相混合的廢液。

例如Hagen等以甲醛水溶液和甲醇作為原料制備DMMn，反應溫度在90-125℃，得到甲縮醛、甲醇、水和DMM_1-10的混合物。(Hagen G P，Spangler M J.U.S.Patent 6,392,102[P].2002-5-21.)。

洪正鵬等以甲醛(或低聚合度多聚甲醛)與甲醇為初始原料，采用兩步法合成DMMn。首先，在改性氧化鋁催化劑條件下甲醇和過量甲醛或低聚合度多聚甲醛生成半縮醛，然后，在甲醇、有機強酸鍵合相固體催化劑條件下生成DMMn。反應中產生了部分水，采用二甲苯作為溶劑分離水相。

因此，目前在DMMn的生產過程中，對于部分工藝中，可能的情況是，原料中含水，反應中生成水，或者后續處理中帶進的水。由于水的存在，增加了產品的分離難度。且水相部分可能產生含有DMMn與水混合物的含水廢料，本發明中簡稱含水廢料。由此引發的分離純化等各種問題，目前還沒有很好的處理工藝。如果直接以精餾的方式回收含水廢料中的DMMn，不但可能由于加熱導致熱敏性物質分解，由于水的存在還可能產生半縮醛等副產物，導致回收率較低，分解的甲醛等物質還很容易在精餾塔以及管道中固結成多聚甲醛，堵塞管道，導致精餾難以為繼，而且水與DMMn之間還存在共沸的問題，能耗也很大。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種從含水廢料中回收聚甲氧基二甲醚的方法，該方法簡便易行，并且能有效回收含水廢料中的聚甲氧基二甲醚。