發(fā)布時(shí)間：2017-03-24 05:05

  本文關(guān)鍵詞：聚甲氧基二甲醚制備技術(shù)及反應(yīng)過程研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為一種以煤基甲醇為原料制備的新型柴油添加劑,聚甲氧基二甲醚(PODE)能夠有效提高柴油燃燒效率,減少NOx和CO的排放。發(fā)展聚甲氧基二甲醚技術(shù)不僅有利于燃料的高效化、清潔化,更深化了煤基甲醇的利用,開辟了一條由煤炭向優(yōu)質(zhì)液體燃料轉(zhuǎn)化的新途徑。論文選取不同產(chǎn)地的多聚甲醛((HCHO)n)和不同種類的陽離子交換樹脂與甲縮醛(DMM)反應(yīng)制備聚甲氧基二甲醚,從中優(yōu)選出最佳的反應(yīng)體系。在該反應(yīng)體系下分別考察了催化劑用量、進(jìn)料比、反應(yīng)溫度等制備工藝對(duì)反應(yīng)的影響,并利用正交試驗(yàn)確定出最佳工藝條件。另外,通過改變反應(yīng)溫度、甲醇添加量及進(jìn)料比對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行基礎(chǔ)研究。研究結(jié)果表明:(1)以西班牙產(chǎn)多聚甲醛為原料,WS-1型陽離子交換樹脂為催化劑時(shí)反應(yīng)效果最佳。其反應(yīng)轉(zhuǎn)化率及PODEn=2~7收率均達(dá)到較高水平,產(chǎn)物中的中長(zhǎng)鏈產(chǎn)物含量較高,并且副產(chǎn)物總量較少,但產(chǎn)物的酸值略高。(2)反應(yīng)轉(zhuǎn)化率與催化劑用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間呈正相關(guān);目標(biāo)產(chǎn)物收率隨催化劑和多聚甲醛用量、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間的增大呈現(xiàn)先增大后減小的趨勢(shì)。(3)根據(jù)正交試驗(yàn)結(jié)果確定最佳工藝條件為:n(DMM):n((HCHO)n)=1:1.8,w(WS-1)=9%,T=105℃,P=1.0MPa,t=10h。反應(yīng)結(jié)束后,多聚甲醛轉(zhuǎn)化率達(dá)到81.19%,PODEn=2~7收率為45.12%。(4)通過變化溫度對(duì)反應(yīng)過程進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn),甲醛含量隨反應(yīng)的進(jìn)行呈直線減少,且溫度越高,減小速率越快。在較低的反應(yīng)溫度下(T≤100℃),反應(yīng)剛開始1h內(nèi),多聚甲醛分解生成甲醛的速率快于甲醛和甲縮醛的反應(yīng)速率。(5)向原料中加入甲醇后,甲醛隨反應(yīng)的進(jìn)行不再呈現(xiàn)線性減小,且產(chǎn)物選擇性在反應(yīng)過程中開始出現(xiàn)小幅波動(dòng)。甲醇添加量越多,波動(dòng)持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)。(6)當(dāng)n(DMM):n((HCHO)n)=1:1、1.5:1、2:1時(shí),甲醛的消耗速率呈現(xiàn)明顯的先快后慢。當(dāng)n(DMM):n((HCHO)n)=1:2時(shí),甲醛含量首先出現(xiàn)一個(gè)峰值,隨后開始線性減少,并且可以在反應(yīng)過程中觀察到不同鏈長(zhǎng)產(chǎn)物間的相互轉(zhuǎn)化。
【關(guān)鍵詞】：聚甲氧基二甲醚 正交試驗(yàn) 最佳工藝條件 反應(yīng)過程
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)石油大學(xué)(華東)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TE624.81
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-25
• 1.1 引言9-10
• 1.2 柴油添加劑介紹10-15
• 1.2.1 乳化劑10-11
• 1.2.2 十六烷值改進(jìn)劑11-12
• 1.2.3 降凝劑12-13
• 1.2.4 穩(wěn)定劑13-14
• 1.2.5 燃燒促進(jìn)劑14
• 1.2.6 消煙劑14-15
• 1.3 聚甲氧基二甲醚物理化學(xué)性質(zhì)研究現(xiàn)狀15-18
• 1.3.1 物理性質(zhì)16-17
• 1.3.2 化學(xué)性質(zhì)17-18
• 1.3.3 PODE的熱力學(xué)函數(shù)18
• 1.4 聚甲氧基二甲醚制備工藝研究進(jìn)展18-22
• 1.5 聚甲氧基二甲醚反應(yīng)產(chǎn)物分析方法22-23
• 1.6 本論文的研究目的與內(nèi)容23-25
• 第二章 聚甲氧基二甲醚制備反應(yīng)原料及催化劑的選擇25-38
• 2.1 前言25
• 2.2 實(shí)驗(yàn)試劑25-26
• 2.3 實(shí)驗(yàn)儀器及設(shè)備26
• 2.4 實(shí)驗(yàn)步驟及分析方法26-30
• 2.4.1 高壓反應(yīng)釜?dú)饷苄詸z測(cè)26-27
• 2.4.2 聚甲氧基二甲醚的制備27
• 2.4.3 離子交換樹脂預(yù)處理27-28
• 2.4.4 分析方法28-30
• 2.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析30-37
• 2.5.1 反應(yīng)原料的優(yōu)選30-32
• 2.5.2 催化劑的優(yōu)選32-37
• 2.6 本章小結(jié)37-38
• 第三章 聚甲氧基二甲醚制備工藝影響因素探究38-52
• 3.1 前言38
• 3.2 催化劑用量對(duì)反應(yīng)的影響38-41
• 3.3 進(jìn)料比對(duì)反應(yīng)的影響41-43
• 3.4 溫度對(duì)反應(yīng)的影響43-46
• 3.5 壓力對(duì)反應(yīng)的影響46-48
• 3.6 反應(yīng)時(shí)間對(duì)反應(yīng)的影響48-51
• 3.7 本章小結(jié)51-52
• 第四章 聚甲氧基二甲醚最佳制備工藝條件的確定52-66
• 4.1 前言52
• 4.2 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)52-54
• 4.2.1 可行域的確定52-53
• 4.2.2 正交試驗(yàn)表設(shè)計(jì)53-54
• 4.3 正交試驗(yàn)結(jié)果及分析54-64
• 4.3.1 多聚甲醛轉(zhuǎn)化率的分析55-59
• 4.3.2 目標(biāo)產(chǎn)物收率的分析59-63
• 4.3.3 最佳工藝條件的確定63-64
• 4.4 本章小結(jié)64-66
• 第五章 聚甲氧基二甲醚制備反應(yīng)過程研究66-79
• 5.1 實(shí)驗(yàn)原理及方法66-67
• 5.2 不同溫度下反應(yīng)過程考察67-72
• 5.3 不同甲醇加入量下反應(yīng)過程考察72-75
• 5.4 不同進(jìn)料比下反應(yīng)過程考察75-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 結(jié)論79-81
• 參文文獻(xiàn)81-85
• 致謝85

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：265111