聚甲醛二甲醚,簡稱PODEn,是具有廣闊應用前景的環(huán)保型柴油添加劑。聚甲醛二甲醚(其中n=2-6)具有很高的含氧量和十六烷值,與柴油具有很好的互溶性,能夠在不對柴油發(fā)動機結構進行改造的情況下,提高燃油的燃燒效率,減少機動車尾氣固體顆粒物以及COx, NOx的排放量。本文采用甲縮醛和多聚甲醛為原料,對合成聚甲醛二甲醚的催化劑進行了篩選,優(yōu)化了反應工藝條件,并對優(yōu)選的固體酸催化劑進行了改性研究。實驗結果表明,天原產C型陽離子交換樹脂是合成聚甲醛二甲醚反應的良好的催化劑。在如下優(yōu)化的反應條件：mDMM:mPOM=2,攪拌速度為200rpm,反應溫度為115℃,反應時間為4h,反應壓力為0.5MPa(自生壓),催化劑使用量為投料量的3wt%,多聚甲醛轉化率為84.5%, PODE2-6收率達到56.4%,PODE2-6的選擇性為87.8%。該催化劑連續(xù)使用5次,多聚甲醛轉化率為81.2%,PODE2-6收率為54.5%,PODE2-6選擇性為85.8%,催化劑連續(xù)使用7次后體積增加了15.6%,表現出很好的穩(wěn)定性。對天原產C型陽離子交換樹脂進行改性研究,以AlCl3作為改性金屬鹵化物,無水乙醇...

【文章頁數】：72 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 柴油添加劑的研究狀況
        1.1.1 醇類
        1.1.2 酯類
        1.1.3 醚類
    1.2 聚甲醛二甲醚國內外研究狀況
        1.2.1 PODE的合成方法
        1.2.2 PODE合成催化劑
        1.2.3 典型的合成工藝
    1.3 陽離子交換樹脂改性研究狀況
        1.3.1 金屬鹵化物
        1.3.2 堿土金屬
        1.3.3 其它方法
    1.4 本文的研究意義和主要內容
第2章 實驗部分
    2.1 實驗試劑和催化劑
    2.2 固體催化劑的預處理
        2.2.1 陽離子交換樹脂的預處理
        2.2.2 分子篩的預處理
    2.3 固體催化劑的表征方法
        2.3.1 吡啶吸附紅外光譜(Py-IR)
        2.3.2 熱重分析(TG/DTA)
        2.3.3 氨氣程序升溫脫附(NH₃-TPD)
    2.4 陽離子樹脂交換容量的測定
        2.4.1 實驗試劑和儀器
        2.4.2 實驗步驟
        2.4.3 陽離子樹脂交換容量的計算
    2.5 聚甲醛二甲醚的合成
    2.6 分析和計算方法
        2.6.1 定性分析
        2.6.2 定量分析
        2.6.3 計算方法
    2.7 陽離子交換樹脂的改性
        2.7.1 實驗試劑和儀器
        2.7.2 實驗步驟
第3章 實驗結果與討論
    3.1 合成聚甲醛二甲醚反應原料的篩選
        3.1.1 三聚甲醛為原料
        3.1.2 多聚甲醛為原料
    3.2 合成聚甲醛二甲醚反應催化劑的研究
        3.2.1 液體酸催化劑
        3.2.2 固體酸催化劑
    3.3 合成聚甲醛二甲醚工藝條件的優(yōu)化
        3.3.1 原料配比對反應的影響
        3.3.2 反應溫度的影響
        3.3.3 攪拌速度的影響
        3.3.4 反應時間的影響
        3.3.5 催化劑用量的影響
        3.3.6 壓力對反應的影響
        3.3.7 催化劑的使用壽命
        3.3.8 催化劑的溶脹性
    3.4 陽離子交換樹脂的改性
        3.4.1 金屬鹵化物的選擇
        3.4.2 改性溶劑的影響
        3.4.3 AlCl₃濃度的影響
        3.4.4 改性溫度的影響
        3.4.5 改性時間的影響
        3.4.6 改性樹脂的穩(wěn)定性
    3.5 改性陽離子交換樹脂的表征
        3.5.1 熱重分析(TG/DTA)
        3.5.2 紅外光譜分析
        3.5.3 酸強度的變化
第4章 結論
參考文獻
致謝



本文編號：3816751