聚甲氧基二甲醚合成技術(shù)進展及產(chǎn)業(yè)化建議

陳媛媛(東華工程科技股份有限公司，安徽 合肥 230024)

聚甲氧基二甲醚合成技術(shù)進展及產(chǎn)業(yè)化建議

陳媛媛(東華工程科技股份有限公司，安徽 合肥 230024)

隨著人們物質(zhì)生活水平的提高，汽車的普及度不斷提升，汽車尾氣排放是影響大氣環(huán)保重要因素。聚甲氧基二甲醚這種新型柴油添加劑，它環(huán)保的化學(xué)性能引起全世界車用燃料界專家學(xué)者的研究興趣，針對我國聚甲氧基二甲醚合成技術(shù)的進展，展開論述。

聚甲氧基二甲醚;合成技術(shù);進展

柴油是人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)和生活中常用到的能源，它化學(xué)性能中含有的雜質(zhì)，不完全燃燒時會產(chǎn)生有害人體的顆粒的尾氣，比如：氮氧化物、CO等會對人的臟器產(chǎn)生危害，它對大氣層的污染非常嚴重。正是它的危害很大，世界上的很多國家都針對性的出臺了高標準的柴油質(zhì)量和尾氣排放標準，以此來控制柴油尾氣排放的最大限度。在我們國家，能源以煤炭含量最為豐富，石油的含量和質(zhì)量都無法同有些國家相比，重質(zhì)化、劣質(zhì)化嚴重，造成我國的大氣污染物的排放量一直居高不下。因此，在柴油里添加非石油類的聚甲氧基二甲醚是解決尾氣排放超標的有效辦法。

1 技術(shù)進展

聚甲氧基二甲醚是我國目前研制的新型含氧燃料，作為車用油品添加劑，它含有42%～51%的氧質(zhì)量數(shù)、十六烷的含量也很高，這些數(shù)據(jù)表明它和柴油的沸點和熔點相近，互溶性很好，所以，從理論上來說，只要在柴油中加入10%～20%，不用變動汽車發(fā)動機，就能提高柴油的含氧量，提高燃燒效率，有效減少大氣污染物。目前，我國在聚甲氧基二甲醚產(chǎn)業(yè)的研發(fā)領(lǐng)域有了一定的成績，對緩解霧霾越來越嚴重的環(huán)境污染，開發(fā)和利用新能源迫在眉睫。

（1）以甲醇和三聚甲醛為原料的技術(shù)進展。它不僅是我國首個生產(chǎn)聚甲氧基二甲醚，也是首個等離子液體工業(yè)化的典范，填補了我國在這方面的技術(shù)空白，同時，這些領(lǐng)域的成功開發(fā)，也引起國內(nèi)外同行的高度重視。但單從成本的角度來看，從甲醛化學(xué)變化到三聚甲醛成本就很高，再說等離子液體價格也不便宜，因此把甲醇和三聚甲醛通過化學(xué)劇變生成水，產(chǎn)生了半縮醛的化學(xué)合成物，要分離它們，難度很大。雖然，這些在實際操作還有很多的局限，但它的研發(fā)路線和經(jīng)驗，都為今后的工藝改良奠定了基礎(chǔ)。

（2）以甲縮醛和多聚甲醛為原料的技術(shù)發(fā)展。它的技術(shù)特點是：用甲縮醛和三聚甲醛發(fā)生化學(xué)反應(yīng)就不會產(chǎn)生水，就不用分離它們。并且把三聚甲醛換成多聚甲醛，原理不變，但大大減少了原材料成本。這項技術(shù)被廣泛運用于生產(chǎn)實踐中。

（3）以甲縮醛和甲醛氣體為原料的技術(shù)進展。在生產(chǎn)聚甲氧基二甲醚的實際工作中，由于三聚甲醛價格高，多聚甲醛溶解度限制的客觀因素的影響，逐漸開發(fā)出了用甲縮醛和甲醛氣體為原料生產(chǎn)聚甲氧基二甲醚的工藝。這項工藝的優(yōu)勢在于，它不用甲醛化學(xué)反應(yīng)生成多聚甲醛，制作工藝大大縮減，而效果是一樣的。

（4）以甲醇和甲醛溶液為原料的技術(shù)進展。把甲縮醛、三聚甲醛、多聚甲醛幾種原料比較，最終價格低廉的甲醇和甲醛溶液為原料化學(xué)生成聚甲氧基二甲醚是今后科技人員研究攻克的課題。由于甲醛中含水多，如果用它作原料，反應(yīng)時產(chǎn)生水，生成的半縮醛造成分離的困難。因此，攻克的難點在于脫水的辦法和高活性的催化劑的開發(fā)。

2 聚甲氧基二甲醚產(chǎn)業(yè)化發(fā)展建議

在我國這樣能源消耗大國，不斷推廣聚甲氧基二甲醚產(chǎn)業(yè)化是未來尋求的方向。不斷深化柴油添加劑的研發(fā)?，F(xiàn)在聚甲氧基二甲醚是種新型柴油添加劑的說法還停留在紙上談兵，但它對于汽車發(fā)動機的影響大小，目前沒有實踐加以論證，我們認為在聚甲氧基二甲醚大批量進入市場之前，一定要做好車用測試，落實添加的比例才不會對車的發(fā)動機產(chǎn)生損壞。因為有專家研究發(fā)現(xiàn)，甲醇和甲醛的作用產(chǎn)生的十六烷值不夠高，并且，它們和柴油的互溶性達不到理想的參數(shù)，有腐蝕性，要先把聚甲氧基二甲醚液化，才能在加壓的前提下，將它作為添加劑混合到柴油里，先要重新設(shè)置車的油箱同加油裝置，還有專用的壓力系統(tǒng)才行。所以，相對而言，聚甲氧基二甲醚受生產(chǎn)工藝難度大、成本高，它的工業(yè)生產(chǎn)進程非常緩慢，今后，國家在這方面要加大研發(fā)力度，提高工業(yè)化水平，使其生產(chǎn)成本低廉，滿足市場需求。

3 結(jié)語

密切關(guān)注市場需求的變化。隨著霧霾天氣在全國有不斷蔓延的趨勢，人們質(zhì)疑頻繁發(fā)生的原因，通過不斷的研究發(fā)現(xiàn)，機動車的尾氣排放是造成霧霾天的罪魁禍首。我國改革開放以來，人們的生活水平不斷提高，大街小巷跑著各式汽車，作為車用燃料的柴油，消費量呈每年幾何式遞增的態(tài)勢。國家為了緩解對環(huán)境的污染繼續(xù)加重，制訂了更加嚴格的排放標準，一面要求我們的汽車生產(chǎn)企業(yè)，在改進技術(shù)上做文章。另一面，我們的化工企業(yè)要提高柴油的品質(zhì)，通過升級換代和在柴油中加入優(yōu)質(zhì)的添加劑，還大家一個藍天白云的艷陽天。

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[2]張信偉,李杰,倪向前,尹澤群,劉全杰.聚甲氧基二甲醚合成技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化進展[J].化工進展,2016,(07):2293-2298.

[3]韓紅梅.聚甲氧基二甲醚合成技術(shù)進展及產(chǎn)業(yè)化建議[J].煤炭加工與綜合利用,2014,(04):30-32+9.

陳媛媛(1983-)，女，漢族，安徽蚌埠人，工程師，本科，主要從事化工工程設(shè)計。