[发明专利]一种制备聚甲氧基二甲醚的连续催化萃取方法

说明书

本申请公开了一种制备聚甲氧基二甲醚的方法：包括以下步骤：将含有甲醛的物料A、含有甲醇的物料B引入到催化萃取反应区，与萃取剂逆流接触，进行催化反应和萃取，得到萃取相物料II和萃余相物料III。本发明的方法具有原料成本低、产物分离容易、产品方案灵活的优点。

技术领域

本申请涉及一种由甲醇和甲醛水溶液制备聚甲氧基二甲醚的连续催化萃取方法，属于化学化工领域。

背景技术

聚甲氧基二甲醚，又称聚甲氧基甲缩醛、聚甲醛二甲醚，简称PODEn(polyoxymethylene dimethyl ethers)。

PODE₁即为甲缩醛，又称二甲氧基甲烷，简称DMM，是一种无色、无毒同时对环境友好的化工原料，通常采用甲醇和甲醛水溶液经醇醛缩合反应来制备。由于反应过程中存在大量的水(包括甲醛水溶液带入的水和反应生成的水)，使该反应受到化学平衡的限制，目前一般采用催化精馏技术打破化学平衡的限制。

PODE_3-4具有高十六烷值、高含氧量的特点，可以和柴油互溶，其各项性能指标与柴油接近，被认为是理想的柴油添加剂。虽然聚合度更高的PODE具有潜在的低温凝固风险，但是一般合成聚甲氧基二甲醚产物中PODE_5-8的含量很低，并不足以引起燃油低温凝固，因而也有人认为含少量高聚合度组分的PODE_3-5、PODE_3-8也是合适的柴油添加组分。

PODE_3-8一般由提供低聚甲醛的化合物(甲醛水溶液、三聚甲醛或多聚甲醛等)和提供封端甲基的化合物(甲醇、二甲醚或甲缩醛等)在酸性催化剂存在下合成。

日本旭化成公司在中国专利CN 1020450 C中公开了一种由甲醛水溶液和甲醇生产甲缩醛的催化精馏方法，采用设置在催化精馏塔外部的副反应器形式，以大孔或凝胶型阳离子交换树脂为催化剂。

中国专利CN 102351666 A公开了一种由甲醛溶液和甲醇连续生产高浓度甲缩醛的催化精馏方法，也采用副反应器形式。

中国专利授权公告号CN 100344596 C公开了一种连续反应精馏和液液萃取结合制备高纯度甲缩醛的方法，反应精馏后得到的甲缩醛、甲醇、水的混合物在液液萃取塔中萃取得到高纯度甲缩醛，萃取剂为丙三醇或二甲醇胺。

中国专利CN 102070417 A公开了一种由甲醛溶液和甲醇生产甲缩醛的催化精馏工艺及其生产设备，以阳离子交换树脂为催化剂，采用充填了催化剂捆扎包的催化精馏塔。

中国专利CN 101182367 公开了一种以甲醇和三聚甲醛为反应物、离子液体为催化剂制备聚甲氧基二甲醚的方法，具有反应条件温和、催化剂活性高、转化率高、反应过程简便、容易操作、反应产物分布好等特点。

中国专利CN 101665414公开了一种以甲缩醛和三聚甲醛为反应物、功能化酸性离子液体为催化剂制备聚甲氧基二甲醚的方法，具有反应条件温和、催化剂活性高、转化率高、反应过程简便、容易操作、反应产物分布好等特点。

中国专利CN 101768057公开了一种以甲醇和三聚甲醛为反应原料制备聚甲氧基二甲醚的方法，采用固体超强酸催化剂，反应温度70-200℃，反应压力0.5-6MPa。

中国专利CN 102040488公开了一种以甲醇、甲缩醛和三聚甲醛为反应原料制备聚甲氧基二甲醚的方法，采用分子筛催化剂，反应温度50-200℃，反应压力0.1-10MPa。

中国专利CN 102040490公开了一种以甲醇、甲缩醛和多聚甲醛为反应原料制备聚甲氧基二甲醚的方法，采用固体超强酸催化剂，反应温度70-200℃，反应压力0.2-6MPa。

中国专利CN 102372611和102372612分别公开了一种以甲缩醛和三聚甲醛为反应原料在催化精馏塔中进行反应制备聚甲氧基二甲醚的方法。