[发明专利]一种由甲醇和甲醛制备聚甲氧基甲缩醛的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚甲氧基甲缩醛的生产方法，具体地说，涉及一种由甲醇和甲醛制备聚甲氧基甲缩醛的方法。

背景技术

聚甲氧基甲缩醛（简称DMM_x）是一种油品添加剂，其平均十六烷值（CN）值为76，且含氧量高。DMM_x可提高柴油的热值并减少尾气的排放。因此，DMM_x的制备备受科学家们的关注。

迄今，已有多篇文献报道了DMM_x的制备方法。如EP 1505049A1揭示：在有磺酸或卤代磺酸（催化剂）存在条件下，由甲醇与甲醛反应制备DMMx的方法。现有技术中存在原料转化率低、产物中DMMx（3≤X≤8）选择性不高、及工艺复杂等问题。究其原因，可能是现有技术中所选择的制备DMM_3-8的催化剂存在某些缺陷。

签于此，提供一种适用于由甲醇与甲醛反应制备DMM_3-8的新型的催化剂，成为本发明需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的发明人经广泛且深入的研究发现：对现有苯乙烯型酸性阳离子交换树脂进行适当的改性，经改性的苯乙烯型酸性阳离子交换树脂适用于由甲醇与甲醛反应制备DMM_3-8，且DMM_3-8的选择性有显著的提高，DMM_3-8产品（其分子式：CH₃O(CH₂O)_xCH₃，3≤X≤8）的选择性可提高10%～20%。

本发明的一个目的在于，提供一种由甲醇和甲醛制备聚甲氧基甲缩醛（CH₃O(CH₂O)_xCH₃，3≤X≤8）的方法，克服现有技术中存在的缺陷。

本发明所述的方法，其主要步骤是：在0.1MPa～6.0MPa，（更优选的反应压力为0.8MPa～3.0MPa），反应的空速为0.1h^-1～5000h^-1（优选的反应空速为：1h^-1～1000h^-1）及催化剂存在条件下，由甲醇与甲醛于40℃～150℃（更优选的反应温度为60℃～90℃，最佳的反应温度为70℃～80℃）反应，得到目标物（CH₃O(CH₂O)_xCH₃，3≤X≤8）；其特征在于，其中所述催化剂是：由苯乙烯型酸性阳离子交换树脂负载对甲苯磺酸得到的负载型催化剂；

以所述苯乙烯型酸性阳离子交换树脂和对甲苯磺酸（负载物）的总重量为100%计，对甲苯磺酸占0.1wt％～30wt％（优选0.2wt％～20wt％）；

所述负载型催化剂的比表面积（BET）为70m²/g~100m²/g，平均孔径为35nm~60nm，平均孔容为0.3cm³/g~0.9cm³/g。

本发明以苯乙烯型酸性阳离子交换树脂负载对甲苯磺酸得到的负载型催化剂替换现有制备CH₃O(CH₂O)_xCH₃（3≤X≤8）方法中所用的苯乙烯型酸性阳离子交换树脂（催化剂），提高该制备反应的选择性。

具体实施方式

在本发明一个优选的技术方案中，甲醇与甲醛的摩尔比为1∶（1～20），更优选的甲醇与甲醛的摩尔比为1∶（2～8）。

本发明所用的催化剂（由苯乙烯型酸性阳离子交换树脂负载对甲苯磺酸得到的负载型催化剂）可由包括如下步骤的制备方法制得：

（1）将苯乙烯和二乙烯苯单体分别用5%的NaOH溶液洗涤脱除阻聚剂，然后用蒸馏水洗净；将洗净的苯乙烯80g和二乙烯苯20g以及过氧化苯甲酰（引发剂）1.1g和由正己醇和正戊醇组成的混合物（致孔剂）65g混合配置成溶液A备用。

（2）取明胶（分散介质）2.4g、聚丙烯酰胺（助分散介质）0.15g投入到400g水中，待溶解后，加入上述A溶液。最后在加入氯化钠20g和亚甲基蓝（阻聚剂）。