[发明专利]一种适用于含水聚甲氧基二甲醚的常温脱水方法

说明书

技术领域

本发明涉及聚甲氧基二甲醚精制领域，具体涉及一种适用于含水聚甲氧基二甲醚的常温脱水方法。

背景技术

聚甲氧基二甲醚(DMMn, n=1～8)是甲醇的下游产品，主要生产方法为甲醇与甲醛或甲醛的系列衍生物（例如甲缩醛和多聚甲醛）进行缩合。随煤化工的发展，煤合成甲醇技术成熟，其产量大大超出需求，必须开发甲醇的下游产品以保证煤化工的健康发展。

汽、柴油在我国液体燃料的消费中最大且污染严重。为改善汽、柴油的燃烧性能、减轻对空气的污染，国内外学者都在研究应用含氧化合物（如碳酸二甲酯DMC、二甲醚DME、聚甲氧基二甲醚DMM、醋酸乙酯等）作汽、柴油添加剂。其中聚甲氧基二烷基醚（DMMn）具有十六烷值高、含氧量高、硫含量低、无芳烃的特点，其物性与柴油相近。与柴油调和使用时不需要对在用车辆的发动机进行任何改动，且可提高油品十六烷值，提升油品含氧量，提高动力性，且能大幅度减少CO污染物、THC、烟度、颗粒物（PM2.5、PM5、PM10）排放，故聚甲氧基二烷基醚成为新型的高十六烷值清洁油品调合组份。通过发动机台架实验结果表明，在柴油中添加5%---10%聚甲氧基二甲醚可改善柴油的雾化、发动机炭烟排放明显下降、大幅降低NOx排放、热效率有明显提高，为降低柴油机有害排放物提供了一种新的添加剂。

聚甲氧基二甲醚(DMMn, n=1～8)由于常压沸点各不相同，因此，现有技术中分离上述反应混合物可以采用常压精馏的方式，即先将水与重组份聚甲氧基二烷基醚加以分离，同时又与轻组份甲缩醛加以分离，因此若要将水与轻组份和重组份均分离开，则需要增加两个精馏塔，一个用于与轻组份的分离，一个用于与重组份的分离，这样投资费用、能耗和运行费用都相应增加。且水的沸点与DMM2的沸点很接近，因此精馏分离的难度是比较大的。

目前工业生产得到的聚甲氧基二甲醚(DMMn, n=1～8)，其含水量在0.5%~5%，其应用要求为含水量低于0.1%。

发明内容

本发明的目的在于提供一种适用于含水聚甲氧基二甲醚的常温脱水方法，能够有效地将聚甲氧基二甲醚的含水量控制在0.1%以下，且整个工艺用到的装置较少，操作简单，通过巧妙的工艺条件选择，能够有效提高脱水效率和脱水质量。

本发明为实现上述目的，采用以下技术方案实现：

一种适用于含水聚甲氧基二甲醚的常温脱水方法，包括以下步骤：

（a）在常温下，将待脱水的聚甲氧基二甲醚送入装有吸附剂的吸附塔进行吸附处理，吸附后的聚甲氧基二甲醚从吸附塔排出，并进入到产品收集罐中；

（b）待吸附剂达到饱和时，停止进料，对吸附剂进行再生；

（c）循环进行步骤（a）、步骤（b）。

本方案中，采用吸附剂吸附的方式除去聚甲氧基二甲醚中的水分，随着吸附剂吸附饱和后，吸附能力逐渐下降，通过再生后，使吸附剂能够恢复到之前的吸附水平，从而满足吸附要求，通过这样的方式，在常温下实现了聚甲氧基二甲醚的脱水处理，不仅使聚甲氧基二甲醚的含水量降到了0.1%以下，而且整个工艺控制简单。

进一步地，作为优选方案，所述步骤（a）中的吸附剂为分子筛、硅胶、活性氧化铝、树脂中的至少一种。吸附剂可以是其中的一种，也可以是两种或两种以上的配合使用。

进一步地，作为优选方案，所述步骤（a）中，经过吸附的含水聚甲氧基二甲醚先经过滤装置，再进入到产品收集罐中。过滤装置可以是滤网，滤网目数为15~100目，材质可以是金属或塑料，将滤网设置在吸附塔顶部，以防止吸附剂颗粒或吸附剂破碎后的固体进入到聚甲氧基二甲醚产品收集罐中，确保聚甲氧基二甲醚的纯度。

进一步地，作为优选方案，所述步骤（b）中，吸附剂的再生过程为：

（b1）先进行排液，将吸附罐中尚存液体物料排至储液罐中；

（b2）用氮气对吸附塔内的床层进行吹扫，回收吸附塔床层死空间内原料液；

（b3）采用升温、真空的方式使吸附剂完成再生。

这里提到的排液主要是排出吸附塔内残留的聚甲氧基二甲醚以及少量水分，而通过氮气吹扫后，能将吸附塔内的死空间清理干净，使吸附剂再生更彻底，同时，通过分离回收的冷凝液主要是聚甲氧基二甲醚(DMMn, n=1～8)和水份，可将该冷凝液返回前段精馏工艺进行初步脱水，从而避免原料的浪费，在升温和真空的条件下，吸附剂对物质的吸附力大大降低，吸附剂上吸附的水分等物质脱离吸附剂，从而使吸附剂重新具备较强的吸附能力，实现吸附剂的再生，使吸附剂能够进入到下一次吸附工作。