【摘要】：聚甲氧基二甲醚(PODEn)作為一種理想的柴油添加劑,其關(guān)鍵點(diǎn)在于選取價(jià)格低的反應(yīng)原料以及設(shè)計(jì)、開發(fā)具有PODEn高選擇性、活性優(yōu)異、穩(wěn)定性強(qiáng)的催化劑。本文選取二甲醚和氧氣作為反應(yīng)物,設(shè)計(jì)了兩段式的分步反應(yīng)(分別為二甲醚催化氧化階段及PODEn的鏈增長(zhǎng)階段)制備聚甲氧基二甲醚。并研究分析了二甲醚在氧氣狀態(tài)下的爆炸極限問題。主要結(jié)果如下:(1)傳統(tǒng)的爆炸極限理論計(jì)算方法不適用于二甲醚在氧氣狀態(tài)下的爆炸極限問題求解。二甲醚在氧氣狀態(tài)下的爆炸極限可根據(jù)公式法或作圖法求出,該值為 2.2%-74.5%。(2)二甲醚催化氧化階段的反應(yīng)選取CAT1-3(JK9-2,23%Sn)作為催化劑,反應(yīng)條件定為二甲醚與氧氣的體積流量比在25:2時(shí),反應(yīng)溫度在270℃,反應(yīng)壓力在0.3MPa下時(shí),反應(yīng)效果最佳。這是因?yàn)樨?fù)載錫之后,催化劑的積碳減少,更有利于該步反應(yīng)的發(fā)生。(3)PODE鏈增長(zhǎng)階段反應(yīng)的最優(yōu)反應(yīng)壓力0.2Mpa,最優(yōu)反應(yīng)溫度80℃。在該段反應(yīng)的各個(gè)影響因素中,DMET和酸對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物的選擇性影響甚小,可忽略不計(jì),但水的不良影響比較大。除此之外還發(fā)現(xiàn),適度的添加PODE1可使目標(biāo)產(chǎn)物PODEn中的n往后走。(4)通過對(duì)比PODEn鏈增長(zhǎng)階段的各類不同的催化劑,發(fā)現(xiàn)HZSM-5(Si/A1=25)與Hβ(Si/A1=40)對(duì)反應(yīng)的催化效果較優(yōu),經(jīng)過10%酒石酸處理的Hβ(Si/A1=40)催化效果最為理想。這是因?yàn)榻?jīng)過10%酒石酸處理之后的催化劑,孔徑和孔容變大,有利于PODEn鏈的延伸。
【圖文】：

圖２．１爆炸極限的三角坐標(biāo)圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｔｈｅ邋ｔｒｉａｎｇｕｌａｒ邋ｍａｐ邋ｏｆ邋ｔｈｅ邋ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ邋ｌｉｍｉｔ三角坐標(biāo)圖如圖２．１所示：其中，圖中每個(gè)角的頂點(diǎn)表示一氣體：ＦＳ、Ｉ）；邊上各點(diǎn)處表示與其相對(duì)的頂點(diǎn)物質(zhì)的濃度為０；各頂點(diǎn)標(biāo)在頂點(diǎn)的逆時(shí)針方向邊；頂點(diǎn)處只含有一種氣體，邊緣斜線上所氣體；三角坐標(biāo)系中間各點(diǎn)都含有三組氣體；三組氣體的濃度之爆炸極限圖的具體應(yīng)用逡逑圖２．１，我們知道Ｌ撇以及Ｕ撇兩點(diǎn)，Ｑ點(diǎn)為失爆氧濃度。因?yàn)榭障夼c氧氣中的爆炸下限基本一樣（以前發(fā)的資料，文獻(xiàn)里面相同敘圖，，連接Ｌ和Ｌ撇相交于ＦＱ線，可得Ｃ點(diǎn)，然后連接ＣＵ撇

圖２．２二甲醚的爆炸極限圖逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｅｘｐｌｏｓｉｏｎ邋Ｌｉｍｉｔ邋Ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｄｉｍｅｔｈｙｌ邋Ｅｔｈｅｒ逡逑爆炸極限圖求爆炸極限的正確性驗(yàn)證逡逑雖然通過上述兩種截然不同的方法計(jì)算出的結(jié)果十分吻合，但是出于嚴(yán)謹(jǐn)，我們又做了一系列的驗(yàn)算方案去理論論證上述兩種方法的嚴(yán)謹(jǐn)性正確性思路是根據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)的爆炸極限（包括空氣氛圍與氧氣氛圍下），用我們?nèi)ヲ?yàn)證是否與權(quán)威資料相符。逡逑根據(jù)我國(guó)涉及氣焊、氣割行業(yè)的《常用氣體（乙炔、氧氣、液化石油氣ＬＰＧ）逡逑規(guī)范》，可以得知如下常用氣體（乙炔、氧氣、液化石油氣ＬＰＧ）在空氣氧氣中的爆炸極限。逡逑
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TQ426;TE624.81

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2597342