聚甲氧基二甲醚合成工艺现状分析

按照合成DMM_n的不同原料为分类依据,介绍了每种原料具有代表性机构的研究成果,简述了每种原料其中一个机构提出的工艺流程,回顾了工艺流程中有待解决的问题,分析了每种原料其代表性工艺流程的技术特点对比。指出水的存在是合成DMM_n的不利因素,及时脱去反应中的水分是未来技术的发展难点,分析表明使用甲醇和甲醛作为原料具有成本低、反应设备投资小等优势,是将来工艺技术的发展方向。     

聚甲氧基二甲醚的研究进展及前景

聚甲氧基二甲醚是一种理想的新型绿色含氧柴油调和组分,实现该类物质的工业化生产及实际推广应用不仅可充分利用我国过剩甲醇产能部分替代石油,同时能有效缓解雾霾污染,具有重要的经济价值和环保价值。本文综述了国内外关于聚甲氧基二甲醚的研究历程及当前研究进展情况,其中重点介绍了合成聚甲氧基二甲醚的产业发展背景及意义以及该类产品物化特性及优势、定性及定量检测分析方法、合成方法、合成工艺路线及所采用的反应器装置等研究进展,同时介绍了聚甲氧基二甲醚的技术产业化现状,总结了各种方法的特点,分析了聚甲氧基二甲醚的应用拓展及前景,指出聚甲氧基二甲醚在作为柴油调和组分、溶剂和柴油低温流动性改进剂等方面具有很好的应用前景。     

柴油添加剂聚甲氧基二甲醚的合成研究进展

聚甲氧基二甲醚（PODE）作为柴油添加剂能够有效减少燃烧时烟尘的形成,并且具有优良的化学性质,是目前世界公认的清洁环保型燃油组分。综述了近年来国内外聚甲氧基二甲醚的合成方法及研究现状,分析总结了目前各种合成方法存在的一些问题,并展望了聚甲氧基二甲醚作为柴油添加剂的应用前景。     

聚甲氧基二甲醚合成技术的产业化进展

聚甲氧基二甲醚是煤化工行业中的一个新兴产品,该产品作为车用燃料调和组分具有诸多环保优势,已受到了国内外各行业的极大关注。本文综述了近年来聚甲氧基二甲醚合成技术的最新进展,根据聚甲氧基二甲醚反应原料的不同,分别简要介绍了以甲醇和三聚甲醛为原料、以甲缩醛和多聚甲醛为原料、以甲缩醛和甲醛气体为原料、以甲醇和甲醛为原料的4种主流技术的特色和国内产业化动态;对聚甲氧基二甲醚进入市场所需的支持性政策以及将面临来自于石油行业的抵制等问题进行了评述。最后对聚甲氧基二甲醚的下一步研究方向进行了展望,指出应该围绕"降低产品成本"来开展工作,重点解决以甲醇和甲醛为原料时反应体系中水的负面影响,同时还应该进一步优化催化剂的性能,控制产物分布,提升反应效率。     

复合催化剂合成聚甲氧基二甲醚的工艺研究

以三聚甲醛和甲醇为原料,复合型离子液体(硫酸氢根-离子液体)为催化剂合成标题化合物,气相色谱-质谱联用仪对其进行定性、定量分析。考察了催化剂种类、催化剂用量、原料配比、反应温度、反应时间和反应压力对反应的影响。结果表明:选用复合型离子液体、催化剂用量为5 wt%、m(三聚甲醛)∶m(甲醇)=1.3、反应温度100℃、反应时间4 h、反应压力2.0 MPa的条件下,三聚甲醛转化率可达96.66%。同时对合成的聚甲氧基二甲醚和20%混配的柴油进行技术指标测试,结果表明:混配后调和柴油的闪点和十六烷值有明显的提高,且符合0#柴油国标标准。     

甲缩醛与三聚甲醛合成聚甲氧基二甲醚反应速率研究

为了探究反应条件对聚甲氧基二甲醚合成的影响,采用对甲基苯磺酸改性的强酸性阳离子交换树脂为催化剂,在固定床反应器中考察了甲缩醛和三聚甲醛合成聚甲氧基二甲醚的催化活性并研究了反应速率方程。结果表明,该催化剂具有较好的催化活性,三聚甲醛的转化率达到95%以上。根据连串反应机理,建立了幂函数反应速率方程,采用四阶龙格库塔方法对反应速率方程进行计算,使用粒子群算法(Particle Swarm Optimization)对反应速率方程参数进行了拟合回归。结果表明,该反应速率方程能较好地反映甲缩醛和三聚甲醛的转化率以及产物分布,为反应器模拟以及放大生产提供了基础数据。     

聚甲氧基二甲醚合成研究现状

以聚甲氧基二甲醚(简称PODE)合成原料为出发点,系统介绍了PODE合成的反应机理、催化剂和工艺,概述了目前的研究现状,总结了影响PODE合成的因素,展望了PODE合成的研究方向。PODE3-4的理化性质接近柴油,适合用于柴油添加剂,合成PODE3-4研究重点在于开发高活性和高选择性的固体酸催化剂。     

聚甲氧基二甲醚合成技术进展及产业化建议

聚甲氧基二甲醚是一种颇受国内外车用燃料界关注的新型环保柴油添加剂。本文叙述了聚甲氧基二甲醚国内外技术进展,介绍了我国产业进展情况,提出了发展建议。     

聚甲氧基二甲醚合成工艺及产业化述评

聚甲氧基二甲醚（DMM_n）作为一种新型绿色环保柴油添加剂,因其具有较高的十六烷值和含氧量,能有效减轻燃烧后的污染物排放,同时完善以煤基甲醇为源头的煤化工产业结构,这使得其合成工艺及产业化进程受到国内外学者的广泛关注。本文对国内外DMM_n合成工艺、国内工业化布局以及未来发展前景进行综述。在现有工艺基础上,归纳总结了由甲醇出发经不同中间产物合成DMM_n的各类合成路线的特点。通过分析制约DMM_n工业化进程的关键因素,特别是结合当前全球性新冠肺炎疫情导致的石油价格断崖式下跌,给煤化工产业带来巨大的冲击,认为反应精馏工艺将成为未来DMM_n产品推广和工业应用最具有竞争潜力的工艺技术路线。     

不同聚合度的聚甲氧基二甲醚对柴油性能的影响

聚甲氧基二甲醚（DMM_n）具有氧含量和十六烷值高的优点,将其与柴油混配可有效提高柴油的燃烧性能,降低尾气中污染物的排放。因聚合度为5～8的DMM_n常温下为固态,不易与柴油互溶,影响柴油低温流动性,所以选择聚合度为1～4的DMM_n与0^#柴油进行调和。通过将单组分DMM₁～DMM₄和DMM_1~4混合组分分别按照7个不同的质量比与0^#柴油调和,并考察对柴油凝点、密度、运动黏度及动力黏度的影响。结果表明：单组分DMM₁~DMM₄和DMM_1~4混合组分调和柴油后均可以显著降低柴油的凝点,21%的DMM₁调和0^#柴油时降凝效果最好为降低6℃。根据调和柴油性质对比0^#柴油国Ⅵ标准,使密度和黏度保持在标准范围内,得到最优降凝的调和比例为9%DMM₁、12%DMM₂和18%DMM_1~4,最后通过对最优降凝调和柴油进行十六烷值和闪点以及红外光谱和质谱检测,确定18%的混合DMM_1~4为最优配比,为实际柴油调和提供参考。     

二甲醚精馏塔实验研究与模拟计算

建立了用于二甲醚精制的精馏塔实验流程,实验测定了在操作工艺条件下的精馏结果。以平衡级理论为依据建立二甲醚精馏过程的数学模型,根据研究体系在通常情况下沸点相差较大、液相非理想性的特点,建立序贯收敛的循环嵌套迭代计算方法对模型进行求解,模拟计算结果与实验数据结果吻合较好。对二甲醚精馏塔的模拟分析结果表明：塔顶要得到含量不小于99 %(mol)二甲醚产品,维持操作压力1 MPa、在精馏塔中部进料的情况下,进料量不超过22 mol·h^-1为宜;回流比要根据进料液中二甲醚组分含量控制在一定范围内;进料液中二氧化碳含量高低对产品二甲醚纯度和收率影响显著,在进入精馏塔之前尽可能地将二氧化碳除去是必要的。     

合成气一步法制二甲醚催化剂研究进展

简述了二甲醚的物化特性及其应用前景,对现有的几种合成气一步法合成二甲醚的反应机理及动力学模型进行了概述。分别研究了双功能催化剂中的甲醇合成活性组分和甲醇脱水活性组分,CuO/ZnO/Al₂O₃ 作为甲醇合成组分,活性和稳定性较好,甲醇脱水活性组分以γ-Al₂O₃ 、分子筛及其改性后产物较为常用。探讨了双功能催化剂的制备方法及改性方法。     

合成气一步法制二甲醚工艺及催化剂研究进展

二甲醚在车用燃料和民用燃料方面具有良好发展前景。合成气一步法制二甲醚工艺分气相法和浆态床法。综述了合成气一步法制取二甲醚的工艺和催化剂的研究进展以及工业化前景。     

用于二甲醚羰基化反应的丝光沸石催化剂改性研究进展

丝光沸石催化二甲醚羰基化反应具有反应条件温和、产物选择性高等优点,近年来逐渐成为研究热点。丝光沸石因具有独特的结构,对二甲醚羰基化反应具有较高的催化效率,但同时也存在易积炭失活、寿命短、稳定性较差的问题。本文介绍了近年来研究人员为了克服上述问题对丝光沸石进行的各种改性研究的进展。目前,常用的改性方法包括酸中心调控、介微孔复合、形貌与晶粒尺寸调控和金属修饰四类,四种改性方法可通过调节反应活性中心数量、提高传质效率及抑制积炭来提高丝光沸石催化剂的活性和稳定性,但各有侧重。基于现有成果,丝光沸石催化剂下一步的改性研究重点是在强化传质的前提下通过各种方法来脱除或消灭位于传质通道中的积炭中心。     

合成气一步法制二甲醚催化剂的研究

在Cu-Zn-Al甲醇催化剂制备工艺的基础上,研制出合成气一步法制二甲醚催化剂。经过实验室试验和评价,确定了催化剂使用的最佳工艺条件：压力40 MPa,温度270～310 ℃,空速1 000～2 000 ｈ^-1,合成气中H2体积分数为70%～80%,CO体积分数6%～12%,CO₂体积分数3%～4%。在该条件下,CO转化率大于85％,二甲醚选择性大于90％,二甲醚的收率达65％以上。催化剂表现出良好的活性、选择性和稳定性。     

合成气经二甲醚/乙酸甲酯制无水乙醇的研究进展

乙醇是一种重要的清洁能源,可以作为燃油替代品或者含氧添加剂使用,市场潜力巨大。由合成气出发,经二甲醚羰基化合成乙酸甲酯、乙酸甲酯加氢制乙醇是近年来备受关注的乙醇合成新工艺。该工艺选择性高、反应条件温和、催化剂价廉易得,且避免了乙醇-水共沸物的产生,节省了分离的能耗,是典型的绿色化学工艺。围绕这一工艺的两步核心反应(羰基化和加氢)的研究现状进行了综述,着重介绍了催化剂开发、反应机理方面的进展。该工艺路线的研究和推广,对促进我国能源多元化、清洁化发展有重要的意义。     

Cu-K/Al_2O_3催化剂上溴甲烷合成二甲醚的失活动力学研究

采用Cu-K/Al2O3催化剂,在固定床积分反应器上进行溴甲烷合成二甲醚的动力学实验,反应温度(463.15~523.15)K条件下,得出主反应的宏观动力学方程:r=1.1+2.8×10-3T-4.4exp(-21.5/RT)pCH3Br,主反应的活化能约为21.5 k J·mol-1。对主反应宏观动力学方程进行统计检验,结果表明,在给定99%的置信度下,方程显著、可信。失活前后的XRD表征结果表明,催化剂晶相由Cu O转变为Cu Br2是导致催化剂失活的主要原因。采用独立失活机理描述催化剂失活速率方程,通过回归得到各项参数,建立了适用于Cu-K/Al2O3催化剂上溴甲烷合成二甲醚的失活动力学方程:r=[-1.1+2.8×10-3T-4.4exp(-21.5/RT)pCH3Br]×exp(-2.1×10-3t)。     

Polycondensation kinetics of poly(phenylene ether sulphone)

The synthesis of poly(phenyl ether sulphone) (from the potassium salts of 4,4′-dihydroxydiphenyl sulphone and 4,4′-dichlorodiphenyl sulphone or 4-chloro-4′-hydroxydiphenyl sulphone) was found to have different reaction kinetics according to the route used. By discriminating between rate constants (between monomer/monomer, monomer/polymer, polymer/polymer) a set of multi-parameter kinetic equations is obtained. Experimental and simulated values of the individual rate constants were in good agreement (for both the reaction rate and molecular weight distribution). The polycondensation reaction can be analysed, in terms of the component reactions.