一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺制造技术

本发明专利技术针对获得低水含量的甲醛决定着DMMn合成的可行性，直接影响着产品合成转化率的难题，通过真空浓缩系统可以将醛浓缩至85％，在脱水塔中将甲醛中水分脱至0.5‑3％以内，将低沸点的甲醇与甲醛缩合，实现甲醛在液相中聚合程度可控性，得到聚合度为n＝3‑10的甲醛醇溶液，从而为聚甲氧基二甲醚合成找到了最合适的反应原料—低水含量的甲醛醇溶液。将甲醛真空浓缩系统与汽提塔原理结合，实现了低水含量甲醛醇溶液的制备，减少了反应体系中的水含量，避免了产品的分解，高效提升了DMMn合成转化率，同时甲醇的引入避免了高浓度甲醛浓缩过程聚合的风险，降低了浓缩温度，从而减少了甲酸的生成，对后续聚甲氧基二甲醚产品的分离起到了有利作用。

Preparation of a polymethoxy two methyl ether for the production of formaldehyde alcohol solution

According to the invention has low formaldehyde water content determines the feasibility of the synthesis of DMMn, directly affect the problem of product synthesis conversion rate, by vacuum concentrating system can be concentrated to 85% formaldehyde, formaldehyde in the dehydrating tower. Water removal within 0.5 to 3%, methanol and formaldehyde condensation of low boiling point, the formaldehyde in liquid phase polymerization degree of controllability, degree of polymerization is n = 3 10 formaldehyde alcohol solution, in order to find the most suitable raw materials - low water content formaldehyde alcohol solution for poly two methoxy ether synthesis. The formaldehyde concentrated in vacuum system combined with stripping principle, to realize the low water content of formaldehyde alcohol solution preparation, reducing the water content in the reaction system, to avoid the product decomposition, enhance the efficient synthesis of DMMn conversion, and methanol to avoid the introduction of high concentration formaldehyde concentration risk reduced polymerization. Concentration temperature, thus reducing the production of formic acid separation on subsequent poly methoxy two methyl ether products plays a beneficial role.

【技术实现步骤摘要】
一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺
本专利技术涉及聚甲氧基二甲醚生产工艺，具体为一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺。
技术介绍
全球能源已经进入严重开采期。优质能源越来越少，能源价格日益增长。特别原油危机之后，各国已逐级开始减产提高原油价格。未来油价将会逐渐攀升。而我国能源结构的特点是：富煤、贫油、少气，经济的持续较快增长对能源需求越来越大，社会、经济的发展与石油供应的矛盾日益突出。发展煤炭液化成油技术无疑具有战略重要性。另外，我国甲醇产能严重过剩，开发甲醇下游产品、延伸煤化工产业链，都具有现实意义。西北产煤行业经国家多次产业调整，原始煤炭粗犷产业链进一步升级之后。煤炭进一步深加工为甲醇以及下游的走势已经成为未来新兴煤炭行业的趋势。随着社会经济的进步，汽车数量明显增多，而汽车尾气排放物已成为城市雾霾的重要原因之一。相比于汽油，柴油具有更高的沸点，H/C质量比低，因此柴油燃烧过程中排放的废气CO、氮氧化合物、颗粒物等更多，造成的污染比汽油更严重。因此，提高柴油燃烧效率，减少污染排放，改善城市空气质量是目前重要的环保任务。聚甲氧基二甲醚是一种世界公认的清洁柴油组份，它的十六烷值≥70、不含硫、不含芳烃。按5％-20％比例添加到柴油中，能够提高柴油十六烷值，促进燃烧，明显地降低汽车尾气中PM2.5、PM10、NOx、CO等有害气体的排放。由于聚甲氧基二甲醚的优异性能，其合成工艺已成为国内外研究的热门课题。目前，聚甲氧基二甲醚的合成原料大多是以甲缩醛/甲醇与甲醛在酸性催化剂的催化作用下反应生成。目前低水含量的甲醛可来自三聚甲醛/多聚甲醛的高温裂解释放出甲醛的工艺。或者从甲醛水溶液中萃取出甲醛。三聚甲醛生成工艺复杂，成本高。用来生成dmmn经济价值很低。多聚甲醛是由高浓度甲醛聚合成高分子的甲醛固体。解聚释放甲醛需要较高的温度，在合成dmmn工艺中产生大量的甲酸。对设备和分离均造成无法解决的困难。而若使用高浓度甲醛水溶液(85％)，较多的水含量不利于反应的正向进行。收率相对较低。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是克服目前以多聚甲醛/三聚生产聚甲氧基二甲醚过程中带来的成本高、合成转化率及收率低的问题，而采用85％甲醛水溶液法生产过程中转化率不高，而且高浓甲醛聚合风险大的问题，提供一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺。为了解决上述技术问题，本专利技术提供了如下的技术方案：一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺，包括以下步骤：1)、将浓度为50-55％的高浓度甲醛泵入升膜蒸发器底部，调整升膜蒸发器内的压强<20Kpa，使得甲醛气化；2)、将1)所得的汽化的气液混合物进入Ⅰ级分离器，Ⅰ级分离器完成气液相分离，气相经气相管线送至后续单元，获得甲醛质量分数>75％，水质量分数<15％的液相转入Ⅰ级缓冲罐储存；3)、Ⅰ级缓冲罐内的物料由出料泵泵出，与一定流量的甲醇混合后进入反应器内完成聚合度偏小的半缩醛化反应，反应的温度为80～150℃，反应压力为0.1-1.0Mpa，醛醇的摩尔比为3～7.5，进行反应；优选的，反应器为固定床反应器；4)、将3)的反应液在Ⅱ级分离器内在80-110℃，压力5-50Kpa下进行真空浓缩，气液相分离，气相经气相管线送至后续单元，液相转入Ⅱ级缓冲罐储存；5)、Ⅱ级缓冲罐内的液相经出料泵泵入脱水塔，向脱水塔内补入一定量的甲醇，调整塔内温度为80～120℃，甲醇补入量与从Ⅱ级缓冲罐内的液相的质量比为10～50:500,进行脱水。在脱水塔内，过量低沸点游离的甲醇气体增加了水分在气相的含量，而以半缩醛形态存在的甲醇沸点相对较高，由出料泵采出，从而实现甲醇替换甲醛水溶液中的水分。优选的，步骤3)中反应温度为100℃，醛醇的摩尔比为7.5。优选的，步骤5)中反应温度为110～120℃，甲醇补入量与从Ⅱ级缓冲罐内的液相的质量比为12.5：500。优选的，所述的升膜蒸发器使用0.4～2Mpa饱和蒸汽，列管选择内径为20-25mm不锈钢管，管长为2200-3500mm。优选的，所述Ⅰ级分离器外设置有夹套，夹套内通入80-100℃热水，为系统保温。优选的，所述的脱水塔为板式塔，塔板数目10-30板。优选的，Ⅱ级缓冲罐内的液相从塔顶泵入或者从5-10板处泵入，甲醇的进料位置为倒数5-10板处。优选的，所述脱水塔的真空度为20-25Kpa。脱水塔上设置有再沸器。优选的，应器中催化剂优选中性催化剂，组分为氧化铝、氧化铁、氧化锆和氧化钙的不同比例的杂多弱酸性催化剂。针对聚甲氧基二甲醚的合成反应原理，DMMn与水同在的酸性环境下会发生分解。因此获得低水含量的甲醛决定着DMMn合成的可行性，直接影响着产品合成转化率。本专利技术将甲醛真空浓缩系统与汽提塔原理结合，实现了低水含量甲醛醇溶液的制备，通过真空浓缩系统可以将醛浓缩至85％，在脱水塔中将甲醛中水分脱至0.5-3％以内，将低沸点的甲醇与甲醛缩合，实现甲醛在液相中聚合程度可控性，得到聚合度为n＝3-10的甲醛醇溶液，从而为聚甲氧基二甲醚合成找到了最合适的反应原料—低水含量的甲醛醇溶液。减少了反应体系中的水含量，避免了产品的分解，高效提升了DMMn合成转化率。同时甲醇的引入避免了高浓度甲醛浓缩过程聚合的风险，降低了浓缩温度，从而减少了甲酸的生成。对后续聚甲氧基二甲醚产品的分离起到了有利作用。附图说明附图用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本专利技术的实施例一起用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术的结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。实施例一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺，包括以下步骤：1)、将浓度为50-55％的高浓度甲醛从物流1泵入升膜蒸发器11底部，调整升膜蒸发器11内的压强<20Kpa，使得甲醛气化；2)、将1)所得的汽化的气液混合物进入Ⅰ级分离器12，Ⅰ级分离器12完成气液相分离，气相经物流2送至后续单元，获得甲醛>75％液相转入Ⅰ级缓冲罐13储存；3)、Ⅰ级缓冲罐13内的物料由出料泵泵出，与一定流量的甲醇(物流4)混合(物流3)后进入反应器14内完成聚合度偏小的半缩醛化反应，反应的温度为80～150℃，反应压力为0.1-1.0Mpa，醛醇的摩尔比为3～7.5，进行反应；优选的，反应器14为固定床反应器；物料在管道内混合均匀泵入反应器14。控制反应器14的蒸汽量来控制反应温度。甲醇与甲醛在反应器内进行半缩醛化反应。反应方程式如下：CH30H+CH2O<＝＝＝＝>CH3OCH2OH一级半缩化CH3OCH2OH+CH2O<＝＝＝＝>CH3O(CH2O)2H二级半缩化CH3O(CH2O)2H+CH2O<＝＝＝＝>CH3O(CH2O)3H三级半缩化CH30H+nCH2O<＝＝＝＝>CH3O(CH2O)nHn级半缩化副反应：2CH30H+CH2O<＝＝＝＝>CH3OCH2OCH3+H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)、将浓度为50‑55％的高浓度甲醛泵入升膜蒸发器底部，调整升膜蒸发器内的压强<20Kpa，使得甲醛气化；2)、将1)所得的汽化的气液混合物进入Ⅰ级分离器，Ⅰ级分离器完成气液相分离，气相经气相管线送至后续单元，获得甲醛质量分数>75％，水质量分数<15％的液相甲醛水溶液转入Ⅰ级缓冲罐储存；3)、Ⅰ级缓冲罐内的物料由出料泵泵出，与一定流量的甲醇混合后进入反应器内完成半缩醛化反应，反应的温度为80～150℃，反应压力为0.1‑1.0Mpa，醛醇的摩尔比为3～7.5，进行反应；4)、将3)的反应液在Ⅱ级分离器内在80‑110℃，压力5‑50Kpa下进行真空浓缩，气液相分离，气相经气相管线送至后续单元，液相转入Ⅱ级缓冲罐储存；5)、Ⅱ级缓冲罐内的液相经出料泵泵入脱水塔，向脱水塔内补入一定量的甲醇，调整塔内温度为80～120℃，甲醇补入量与从Ⅱ级缓冲罐内的液相的质量比为10～50:500,进行脱水。

【技术特征摘要】
1.一种聚甲氧基二甲醚生产用甲醛醇溶液的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：1)、将浓度为50-55％的高浓度甲醛泵入升膜蒸发器底部，调整升膜蒸发器内的压强&lt;20Kpa，使得甲醛气化；2)、将1)所得的汽化的气液混合物进入Ⅰ级分离器，Ⅰ级分离器完成气液相分离，气相经气相管线送至后续单元，获得甲醛质量分数&gt;75％，水质量分数&lt;15％的液相甲醛水溶液转入Ⅰ级缓冲罐储存；3)、Ⅰ级缓冲罐内的物料由出料泵泵出，与一定流量的甲醇混合后进入反应器内完成半缩醛化反应，反应的温度为80～150℃，反应压力为0.1-1.0Mpa，醛醇的摩尔比为3～7.5，进行反应；4)、将3)的反应液在Ⅱ级分离器内在80-110℃，压力5-50Kpa下进行真空浓缩，气液相分离，气相经气相管线送至后续单元，液相转入Ⅱ级缓冲罐储存；5)、Ⅱ级缓冲罐内的液相经出料泵泵入脱水塔，向脱水塔内补入一定量的甲醇，调整塔内温度为80～120℃，甲醇补入量与从Ⅱ级缓冲罐内的液相的质量比为1...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓青，桑练，
申请(专利权)人：江苏道尔顿石化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32