[發明專利]一種低溫連續生產聚甲醛二甲醚的工藝

有效

• 申請號: 201910356736.5
• 申請日: 2019-04-29
• 公開（公告）號: CN110156576B
• 公開（公告）日: 2021-11-02
• 發明（設計）人: 王國富;郭佳琪;樊衛斌;王建國;董梅;王鵬飛;岑友良;肖亞寧;王東飛;孫守靖;王偉林;張俊才;張敏;李運宏
• 申請（專利權）人: 中國科學院山西煤炭化學研究所;山西潞安礦業（集團）有限責任公司
• 主分類號: C07C41/56
• 分類號: C07C41/56;C07C41/58;C07C43/30
• 代理公司: 北京化育知識產權代理有限公司 11833
• 代理人: 尹均利

本發明涉及一種低溫連續生產聚甲醛二甲醚的工藝，屬于聚甲醛二甲醚制備工藝技術領域，解決連續生產聚甲醛二甲醚的技術問題，本發明使用精確控制膜孔的膜分離元件，實現物料與催化劑釜內的直接分離，并有效降低分離膜管透過阻力。以分時反流的方式，清理、抑制催化劑在分離膜管上的附著，保證反應過程的連續運行。本發明在催化劑滿足良好的機械強度下，可實現長時間的連續運行，充分發揮分子篩催化劑長壽命周期的優勢，本工藝工藝簡單、條件溫和、產物選擇性高，極大地降低了DMM_n合成工業流程的成本和能耗，具有廣泛的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于聚甲醛二甲醚制備工藝技術領域，具體涉及的是一種低溫連續生產聚甲醛二甲醚的工藝。

背景技術

聚甲醛二甲醚（CH₃-O-(CH₂-O)_n-CH₃，n 1，簡稱DMM_n）是一種新型的多醚類甲醇衍生物，其中DMM_2-8由于具有較高的含氧量和十六烷值，作為柴油添加劑能夠顯著改善柴油發動機中的燃燒狀況，有效減少CO、NO_x及顆粒污染物的排放。DMM_2-8可以由甲醇或甲縮醛（DMM）與甲醛（FA）、三聚甲醛（TOM）或多聚甲醛（PF_n）等通過聚合反應合成。因此，由甲醇及其衍生物高效制備DMM_2-8在緩解目前甲醇生產過剩、發展新型煤化工和改善機動車尾氣污染等方面具有重要研究價值和廣泛應用前景。

目前關于DMM_n的合成已經有大量的文獻報道。專利:2016105989527 提供了使用甲縮醛（DMM）與三聚甲醛（TOM）或多聚甲醛（PF）作為反應原料，使用膜分離工藝將催化劑與反應物料及產物隔離，無需對催化劑進行單獨分離處理，實現了該化學過程的半連續運行。但由于專利:2016105989527提供的方法，在連續運行中，仍存在固體粉末在分離膜管上黏附的現象，從而影響運行的連續性，無法體現長壽命催化劑的優勢。影響了其在工業化生產中的推廣應用。

發明內容

本發明的目的是:為了解決連續生產聚甲醛二甲醚的技術問題，本發明提供一種低溫連續生產聚甲醛二甲醚的工藝。

本發明是使用甲縮醛（DMM）與三聚甲醛（TOM）作為反應原料，減少半縮醛和水等副產物的生成。選用更加適宜硅鋁比、形貌及粒徑的分子篩催化劑，實現較低溫度下反應的順利進行。在本反應過程中，較低的反應溫度抑制了副反應，提高了產物選擇性。優選的硅鋁比提供了適宜的酸性和酸量，在保證原料轉化率和產物選擇性的條件下，進一步降低甲縮醛的用量比例，提高了單位時間的產能。

使用精確控制膜孔的膜分離元件，實現物料與催化劑釜內的直接分離，并有效降低分離膜管透過阻力。以分時反流的方式，清理、抑制催化劑在分離膜管上的附著，保證反應過程的連續運行。充分發揮分子篩催化劑長壽命周期的優勢。

本工藝極大地降低了DMM_n合成工業流程的成本和能耗，具有廣泛的工業應用前景。

本發明通過以下技術方案予以實現。

一種低溫連續生產聚甲醛二甲醚的工藝，包括以下步驟：

S1、抽桶泵通過DMM預熱器分別與第一配料罐和第二配料罐連通，在第一配料罐和第二配料罐中分別添加有三聚甲醛，抽桶泵將預熱的甲縮醛交替泵入第一配料罐或者第二配料罐，在第一配料罐和第二配料罐中形成混合均勻的原料，將混合均勻的原料通過第一進料泵泵送至原料罐中；其中甲縮醛三聚甲醛的摩爾比為2-10:1；