聚甲氧基二甲醚技术

聚甲氧基二甲醚产品及生产技术简介

    一、产品简介

中文名：聚甲氧基二甲醚
英文名：Polyoxymethylene Dimethyl Ethers，简称PODE、PODEn或PODME或DMMn、DMM_2~8
分子式：CH₃O(CH₂O)_nCH₃，  其中：n=2、3、4、5、6、7、8
应用：清洁柴油调和组分，绿色环保溶剂
别名：聚氧亚甲基二甲醚、聚甲氧基甲缩醛、聚甲醛二甲醚、聚甲氧基二烷基醚、聚氧醚

    DMMn是甲醇下游产品，是国际能源机构（IEA）2002年推荐的“醇醚含氧柴油燃料”之一，2011年被列入科技部国家科技支撑计划重点项目。该产品是现代煤化工走精细化发展道路，实现“差别化、高端化、高附加值”目标的重要产品之一，被列入石化行业“十三五”发展规划。
  DMMn是目前世界上公认的富氧清洁柴油调和组分，十六烷值≥76，无硫、无芳烃，氧含量达47~50%，闪点≥55℃，初馏点≥160℃，低温流动性能好（凝点可达-30℃），能与柴油馏分任意比例混溶，无需改动发动机结构而直接当柴油组分使用。
  DMMn的优势在于其作为柴油调和组分的清洁性和经济性。在柴油中调和10~15%后，柴油的燃烧性能显著改善，凝点及硫含量降低，发动机输出功率及扭矩增大，CO排放减少20%，烟度降低70%，微颗粒物（PM2.5、PM10）可以减少40%，可为减轻雾霾频发提供有效帮助，并且有助于国Ⅳ、Ⅴ清洁柴油生产。
  DMMn使用甲醇作为原料，能够拓宽、延长煤化工产业链。近年煤制天然气、煤制乙二醇、MTO、MTP、MTG等新兴煤化工技术不断发展、成熟，但普遍存在投资规模大、核心技术垄断等难题，对疲软的甲醇 市场带动有限，相对而言，DMMn作为甲醇下游产品，具有投资规模小 、企业与社会经济效益显著的特点，符合国家油品升级以及相关产业结构调整政策。2010年起，国内柴油消费量超过1.5亿吨，若以15%的比例添加，国内对DMMn的需求将达2250万吨。业内人士表示，如果说目前MTBE（甲基叔丁基醚）是汽油调和组分的代表，那么今后DMMn将是柴油调和组分的代表。
  “十三五”是溶剂行业转型升级的五年，随着国家相关政策法规的逐步出台与加严，VOC等已经逐步成为行业发展的关键性问题。绿色发展已经成为大势所趋，需要加快转型升级、科技创新，推动我国溶剂行业向高附加值、高性能、环境友好型方向转型与发展，成为行业普遍关心与迫切需要解决的问题。
  DMM2~4属于醚类溶剂，无色透明，轻微醚味，馏程可调，挥发性适中，稳定性好，可作为环保型溶剂（D20~D70）部分或完全替代芳烃类、乙二醇醚类等溶剂，经济效益显著，应用前景广阔。

表1聚甲氧基二甲醚DMMn基本物化性质     

    二、技术开发及工业化进展

    青岛迈特达新材料有限公司以DMMn合成技术的工业化、大型化为目标，自2009年起自主研发DMMn生产工艺，先后经历三聚甲醛路线、多聚甲醛路线，并研发出液体甲醛路线。甲醛水溶液与甲缩醛直接进入生产装置（省去了三聚甲醛或多聚甲醛生产环节 ），开发了新型反应器，避免了催化剂磨损，反应混合物可直接分离获得产品，该工艺无副产品，工艺污水几乎全部回用，并且轻组分及重质组分全部循环利用，产品质量稳定，工艺流程短，投资少，易于工程放大。该工艺流程如图1所示。按照该工艺流程设计建设的4万吨/年DMMn装置已顺利开车并稳定运行多年，各项消耗指标合理，产品产量及质量稳定，市场客户反映良好。
 

  图 1  PODE工艺流程简图

（1）研发中心照片

（2）年产4万吨PODE工业示范化装置照片

    三、主要技术经济指标

4万吨/年工业示范装置主要技术经济指标见表1。

表2  装置原材料及公用工程消耗 

          注：5万吨/年、10万吨/年生产装置基本建设投资分别约1.0亿元、1.5亿元，不含土地、锅炉和无形资产的费用。

四、产品质量指标及测试报告

      结合GB19153-2013车用柴油（IV）对车用柴 油的质量要求，现工业化装置量产的DMMn产品质量符合以下指标。

表3 DMMn产品质量指标（企业标准）

        注：本产品与其它中试产品的显著区别是与柴油的互溶性好，低温下无密度差分层现象。

      量产的DMMn经某地国家燃料油质量监督检验中心检测调和十六烷值等指标，检测结果附表如下：

表4 DMMn调和柴油十六烷值（检测单位：某地国家燃料油质量监督检验中心）

      此外，某地汽车检测中心等单位对DMMn与国III0#柴油调和油进行了动力和尾气排放性能测试，检测数据附表如下：
  

表5 整车试验报告（检测单位：某市汽车检验检测中心）

表6 台架试验报告（检测单位：某市汽车产品质量监督检验站）

表7 台架试验报告（检测单位：某市汽车检测中心）

五、聚甲氧基二甲醚DMMn新技术产品质量指标

  青岛迈特达新材料有限公司自主开发的DMMn生产工艺，典型产品组成（w%）如下表。
  DMM2~4 纯组分可进一步分离切割。