CN109761770A - 一种聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺：将原料全部引入浓缩甲醛罐与罐内的高浓度甲醛溶液混合；混合了原料的甲醛溶液自浓缩甲醛罐抽出直接进入PODE合成反应器进行反应；反应后的反应产物进入产品分离器进行产品分离。本发明通过将原料甲醇或甲缩醛直接引入甲醛浓缩罐进行混合，改善了反应器中的产物分布，提高了目标产物的选择性，减少了低温下甲醛聚合形成的结晶沉淀，保证生产的正常运行。
Description
技术领域
本发明属于化工生产工艺领域，用于聚甲氧基二甲醚的生产，具体地说，涉及一种聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺。
背景技术
聚甲氧基二甲醚(简称PODE)，分子式：CH3O(CH2O)nCH3(n≥1)，不同的聚合度n的PODE，以PODEn表示。其中PODE3-8具有较高的氧质量分数(42％～51％)和十六烷值(60以上)，是一种高清洁十六烷值柴油调和组分，其物性与柴油相近，添加到柴油中充当燃料不会影响柴油的燃烧性能且能降低COx和NOx的排放，在柴油中添加20％的PODE3-8，颗粒排放最高可降低80％～90％，NOx可降低50％，是目前公认的新型环保柴油添加组分。
目前报道的聚甲氧基二甲醚的研发工艺多采用三聚甲醛或多聚甲醛为原料，CN104591984提出以浓缩甲醛为原料制备聚甲氧基二甲醚的方法，该方法以浓度为80％以上的甲醛水浓缩液为原料，与甲醇或甲缩醛反应得到聚甲氧基二甲醚。此方法解决了以三聚甲醛或多聚甲醛为原料的工艺存在的产能受限、收率较低、反应计量困难等问题。此总流程包括甲醇制甲醛装置、甲缩醛装置、甲醛浓缩装置和聚甲氧基二甲醚装置。
但是其中甲醛溶液易发生自发聚合,即在低温久置时,溶液内部易出现浑浊,底部生成多聚甲醛白色沉淀物。且甲醛浓度越高，越容易发生缩聚反应,生成聚合度很大的难溶链状多聚甲醛。目前实际生产中通常采用控制贮罐的贮存温度，贮罐安装搅拌器，避免冷表面，添加甲醛阻聚剂等办法防止甲醛自聚。
在以浓缩甲醛溶液为原料生产聚甲氧基二甲醚的装置中，不能通过添加额外阻聚剂的方法来防止甲醛自聚。当甲醛贮罐和输送管道的伴热发生故障时，浓缩甲醛溶液会极易形成结晶沉淀，影响生产的正常运行。
发明内容
为了解决现有技术存在的甲醛自聚易产生沉淀的技术问题，本发明提供了一种聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺。
本发明提供的聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺主要包括如下步骤：
1)将原料全部引入浓缩甲醛罐与罐内的高浓度甲醛溶液混合；
2)混合了原料的甲醛溶液自浓缩甲醛罐抽出直接进入PODE合成反应器进行反应；
3)反应后的反应产物进入产品分离器进行产品分离；
所述原料为甲醇和甲缩醛中的一种或为二者的混合物。
当然，也可以将原料分为两部分，一部分引入浓缩甲醛罐，另一部分引入浓缩甲醛罐的抽出管线内与来自浓缩甲醛罐的抽出物混合后直接进入PODE合成反应器进行反应。
所述引入浓缩甲醛罐的原料在引入浓缩甲醛罐前分为两股，一股直接进入浓缩甲醛罐，另一股引入浓缩甲醛罐的进料管线内与管内高浓度甲醛溶液混合后进入浓缩甲醛罐。
所述原料引入浓缩甲醛罐时的温度为70～130℃，在装置布置上，甲醛浓缩罐紧邻聚甲氧基二甲醚合成反应器布置，含有甲醛的管道尽量短，聚甲氧基二甲醚合成反应器不再单独设置原料缓冲罐。
本发明所述的工艺适用于所有以浓缩甲醛为原料制备聚甲氧基二甲醚的工艺。
与现有技术相比本发明的工艺具有如下优点：
1)甲醇和/或甲缩醛可以起到甲醛阻聚剂和稀释剂的作用，当甲醛储罐和管道的伴热发生故障时，可以减少低温下甲醛聚合形成的结晶沉淀，保证生产的正常运行。
2)甲醛浓缩装置与聚甲氧基二甲醚装置紧邻布置，聚甲氧基二甲醚装置不再单独设置原料缓冲罐和反应进料泵，不但减少了装置的设备投资，并且降低了在常规设计中原料缓冲罐和反应进料泵的设置令含甲醛管道产生沉淀的风险性增加的问题。
附图说明
图1是全部原料直接引入浓缩甲醛罐的工艺流程示意图；
图2是全部原料分两股引入浓缩甲醛罐的工艺流程示意图；
图3是部分原料引入浓缩甲醛罐的工艺流程示意图。
图中：1-浓缩甲醛罐，2-加压泵，3-PODE合成反应器，4-产品分离器，5-原料，6-高浓度甲醛溶液。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明，但并不限制本发明的范围。如图1所示，将原料5全部直接引入浓缩甲醛罐1与罐内的高浓度甲醛溶液混合，混合了原料5的甲醛溶液自浓缩甲醛罐1抽出经加压泵2加压后直接进入PODE合成反应器3进行反应，反应后的反应产物进入产品分离器4进行产品分离。
如图2所示，引入浓缩甲醛罐1的原料5在引入浓缩甲醛罐1前分为两股，一股直接进入浓缩甲醛罐1，另一股引入浓缩甲醛罐1的进料管线内与管内高浓度甲醛溶液6混合后进入浓缩甲醛罐1。
如图3所示，将原料5分为两部分，一部分引入浓缩甲醛罐1，另一部分引入浓缩甲醛罐1的抽出管线内与来自浓缩甲醛罐1的抽出物混合后直接进入PODE合成反应器3。
聚甲氧基二甲醚装置以80％以上的甲醛溶液和甲醇和/或甲缩醛为原料生产PODE3-8。原料甲醇和/或自甲缩醛装置来的甲缩醛，送入甲醛浓缩装置的高浓度甲醛管道或浓缩甲醛罐，甲醇和/或甲缩醛进甲醛浓缩装置的温度为70～130℃，混合物料经泵升压后送至聚甲氧基二甲醚装置中的PODE合成反应器。甲醛浓缩装置和聚甲氧基二甲醚装置临近布置，尽量缩短浓缩甲醛罐和PODE合成反应器之间含甲醛物料的管道长度。
Claims (5)
1.一种聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺，其特征在于主要包括如下步骤：
1)将原料全部引入浓缩甲醛罐与罐内的高浓度甲醛溶液混合；
2)混合了原料的甲醛溶液自浓缩甲醛罐抽出直接进入PODE合成反应器进行反应；
3)反应后的反应产物进入产品分离器进行产品分离；
所述原料为甲醇和甲缩醛中的一种或为二者的混合物。
2.一种聚甲氧基二甲醚制备中减少原料聚合的工艺，其特征在于主要包括如下步骤：
1)将原料分为两部分，一部分引入浓缩甲醛罐，另一部分引入浓缩甲醛罐的抽出管线内与来自浓缩甲醛罐的抽出物混合后直接进入PODE合成反应器进行反应；
2)反应后的反应产物进入产品分离器进行产品分离；
所述原料为甲醇和甲缩醛中的一种或为二者的混合物。
3.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：所述引入浓缩甲醛罐的原料在引入浓缩甲醛罐前分为两股，一股直接进入浓缩甲醛罐，另一股引入浓缩甲醛罐的进料管线内与管内高浓度甲醛溶液混合后进入浓缩甲醛罐。
4.根据权利要求1或2所述的工艺，其特征在于：所述原料引入浓缩甲醛罐时的温度为70～130℃。
5.根据权利要求3所述的工艺，其特征在于：所述原料引入浓缩甲醛罐时的温度为70～130℃。
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