[發明專利]一種聚甲氧基二甲醚生產用甲醛醇溶液的制備工藝

在審

• 申請號: 201711091342.9
• 申請日: 2017-11-08
• 公開（公告）號: CN107652169A
• 公開（公告）日: 2018-02-02
• 發明（設計）人: 鄧青;桑練
• 申請（專利權）人: 江蘇道爾頓石化科技有限公司
• 主分類號: C07C43/30
• 分類號: C07C43/30;C07C41/56
• 代理公司: 北京科家知識產權代理事務所(普通合伙)11427
• 代理人: 陳娟

技術領域

本發明涉及聚甲氧基二甲醚生產工藝，具體為一種聚甲氧基二甲醚生產用甲醛醇溶液的制備工藝。

背景技術

全球能源已經進入嚴重開采期。優質能源越來越少，能源價格日益增長。特別原油危機之后，各國已逐級開始減產提高原油價格。未來油價將會逐漸攀升。而我國能源結構的特點是：富煤、貧油、少氣，經濟的持續較快增長對能源需求越來越大，社會、經濟的發展與石油供應的矛盾日益突出。發展煤炭液化成油技術無疑具有戰略重要性。另外，我國甲醇產能嚴重過剩，開發甲醇下游產品、延伸煤化工產業鏈，都具有現實意義。西北產煤行業經國家多次產業調整，原始煤炭粗獷產業鏈進一步升級之后。煤炭進一步深加工為甲醇以及下游的走勢已經成為未來新興煤炭行業的趨勢。

隨著社會經濟的進步，汽車數量明顯增多，而汽車尾氣排放物已成為城市霧霾的重要原因之一。相比于汽油，柴油具有更高的沸點，H/C質量比低，因此柴油燃燒過程中排放的廢氣CO、氮氧化合物、顆粒物等更多，造成的污染比汽油更嚴重。因此，提高柴油燃燒效率，減少污染排放，改善城市空氣質量是目前重要的環保任務。

聚甲氧基二甲醚是一種世界公認的清潔柴油組份，它的十六烷值≥70、不含硫、不含芳烴。按5％-20％比例添加到柴油中，能夠提高柴油十六烷值，促進燃燒，明顯地降低汽車尾氣中PM2.5、PM10、NOx、CO等有害氣體的排放。由于聚甲氧基二甲醚的優異性能，其合成工藝已成為國內外研究的熱門課題。

目前，聚甲氧基二甲醚的合成原料大多是以甲縮醛/甲醇與甲醛在酸性催化劑的催化作用下反應生成。目前低水含量的甲醛可來自三聚甲醛/多聚甲醛的高溫裂解釋放出甲醛的工藝。或者從甲醛水溶液中萃取出甲醛。

三聚甲醛生成工藝復雜，成本高。用來生成dmmn經濟價值很低。多聚甲醛是由高濃度甲醛聚合成高分子的甲醛固體。解聚釋放甲醛需要較高的溫度，在合成dmmn工藝中產生大量的甲酸。對設備和分離均造成無法解決的困難。而若使用高濃度甲醛水溶液(85％)，較多的水含量不利于反應的正向進行。收率相對較低。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服目前以多聚甲醛/三聚生產聚甲氧基二甲醚過程中帶來的成本高、合成轉化率及收率低的問題，而采用85％甲醛水溶液法生產過程中轉化率不高，而且高濃甲醛聚合風險大的問題，提供一種聚甲氧基二甲醚生產用甲醛醇溶液的制備工藝。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種聚甲氧基二甲醚生產用甲醛醇溶液的制備工藝，包括以下步驟：

1)、將濃度為50-55％的高濃度甲醛泵入升膜蒸發器底部，調整升膜蒸發器內的壓強<20Kpa，使得甲醛氣化；

2)、將1)所得的汽化的氣液混合物進入Ⅰ級分離器，Ⅰ級分離器完成氣液相分離，氣相經氣相管線送至后續單元，獲得甲醛質量分數>75％，水質量分數<15％的液相轉入Ⅰ級緩沖罐儲存；

3)、Ⅰ級緩沖罐內的物料由出料泵泵出，與一定流量的甲醇混合后進入反應器內完成聚合度偏小的半縮醛化反應，反應的溫度為80～150℃，反應壓力為0.1-1.0Mpa，醛醇的摩爾比為3～7.5，進行反應；優選的，反應器為固定床反應器；

4)、將3)的反應液在Ⅱ級分離器內在80-110℃，壓力5-50Kpa下進行真空濃縮，氣液相分離，氣相經氣相管線送至后續單元，液相轉入Ⅱ級緩沖罐儲存；

5)、Ⅱ級緩沖罐內的液相經出料泵泵入脫水塔，向脫水塔內補入一定量的甲醇，調整塔內溫度為80～120℃，甲醇補入量與從Ⅱ級緩沖罐內的液相的質量比為10～50:500,進行脫水。在脫水塔內，過量低沸點游離的甲醇氣體增加了水分在氣相的含量，而以半縮醛形態存在的甲醇沸點相對較高，由出料泵采出，從而實現甲醇替換甲醛水溶液中的水分。

優選的，步驟3)中反應溫度為100℃，醛醇的摩爾比為7.5。

優選的，步驟5)中反應溫度為110～120℃，甲醇補入量與從Ⅱ級緩沖罐內的液相的質量比為12.5：500。

優選的，所述的升膜蒸發器使用0.4～2Mpa飽和蒸汽，列管選擇內徑為20-25mm不銹鋼管，管長為2200-3500mm。

優選的，所述Ⅰ級分離器外設置有夾套，夾套內通入80-100℃熱水，為系統保溫。

優選的，所述的脫水塔為板式塔，塔板數目10-30板。

優選的，Ⅱ級緩沖罐內的液相從塔頂泵入或者從5-10板處泵入，甲醇的進料位置為倒數5-10板處。