聚甲氧基二甲醚產品及生產技術簡介
一、產品簡介
中文名：聚甲氧基二甲醚
英文名：Polyoxymethylene Dimethyl Ethers，簡稱PODE、PODEn或PODME或DMMn、DMM2~8
分子式：CH3O(CH2O)nCH3， 其中：n=2、3、4、5、6、7、8
應用：清潔柴油調和組分，綠色環保溶劑
別名：聚氧亞甲基二甲醚、聚甲氧基甲縮醛、聚甲醛二甲醚、聚甲氧基二烷基醚、聚氧醚
DMMn是甲醇下游產品，是國際能源機構（IEA）2002年推薦的“醇醚含氧柴油燃料”之一，2011年被列入科技部國家科技支撐計劃重點項目。該產品是現代煤化工走精細化發展道路，實現“差別化、高端化、高附加值”目標的重要產品之一，被列入石化行業“十三五”發展規劃。
DMMn是目前世界上公認的富氧清潔柴油調和組分，十六烷值≥76，無硫、無芳烴，氧含量達47~50%，閃點≥55℃，初餾點≥160℃，低溫流動性能好（凝點可達-30℃），能與柴油餾分任意比例混溶，無需改動發動機結構而直接當柴油組分使用。
DMMn的優勢在于其作為柴油調和組分的清潔性和經濟性。在柴油中調和10~15%后，柴油的燃燒性能顯著改善，凝點及硫含量降低，發動機輸出功率及扭矩增大，CO排放減少20%，煙度降低70%，微顆粒物（PM2.5、PM10）可以減少40%，可為減輕霧霾頻發提供有效幫助，并且有助于國Ⅳ、Ⅴ清潔柴油生產。
DMMn使用甲醇作為原料，能夠拓寬、延長煤化工產業鏈。近年煤制天然氣、煤制乙二醇、MTO、MTP、MTG等新興煤化工技術不斷發展、成熟，但普遍存在投資規模大、核心技術壟斷等難題，對疲軟的甲醇 市場帶動有限，相對而言，DMMn作為甲醇下游產品，具有投資規模小 、企業與社會經濟效益顯著的特點，符合國家油品升級以及相關產業結構調整政策。2010年起，國內柴油消費量超過1.5億噸，若以15%的比例添加，國內對DMMn的需求將達2250萬噸。業內人士表示，如果說目前MTBE（甲基叔丁基醚）是汽油調和組分的代表，那么今后DMMn將是柴油調和組分的代表。
“十三五”是溶劑行業轉型升級的五年，隨著國家相關政策法規的逐步出臺與加嚴，VOC等已經逐步成為行業發展的關鍵性問題。綠色發展已經成為大勢所趨，需要加快轉型升級、科技創新，推動我國溶劑行業向高附加值、高性能、環境友好型方向轉型與發展，成為行業普遍關心與迫切需要解決的問題。
DMM2~4屬于醚類溶劑，無色透明，輕微醚味，餾程可調，揮發性適中，穩定性好，可作為環保型溶劑（D20~D70）部分或完全替代芳烴類、乙二醇醚類等溶劑，經濟效益顯著，應用前景廣闊。
表1聚甲氧基二甲醚DMMn基本物化性質
|
組分 |
分子量 |
沸點 |
凝點 |
含氧量 |
CN值 |
閃點 |
密度 |
粘度 |
溶解度參數 |
|
|
|
℃ |
℃ |
% |
|
℃ |
g/ml |
cp |
（J/ml）1/2 |
|
DMM1 |
76 |
42 |
-105 |
42.1 |
30 |
-18 |
0.859 |
0.34 |
17.4 |
|
DMM2 |
106 |
105 |
-70 |
45.3 |
63 |
23 |
0.960 |
0.68 |
18.3 |
|
DMM3 |
136 |
155 |
-43 |
47.0 |
78 |
59 |
1.024 |
1.13 |
18.6 |
|
DMM4 |
166 |
202 |
-10 |
48.2 |
90 |
65 |
1.067 |
1.87 |
19.1 |
|
DMM5 |
196 |
242 |
18.3 |
49.0 |
100 |
78 |
1.101 |
2.88 |
19.2 |
|
DMM6 |
226 |
280 |
48 |
49.6 |
104 |
90 |
1.126 |
|
19.4 |
|
DMM7 |
256 |
313 |
|
50.0 |
|
|
1.146 |
|
19.5 |
|
DMM8 |
286 |
320 |
|
50.3 |
|
|
1.163 |
|
19.6 |
二、技術開發及工業化進展
青島邁特達新材料有限公司以DMMn合成技術的工業化、大型化為目標，自2009年起自主研發DMMn生產工藝，先后經歷三聚甲醛路線、多聚甲醛路線，并研發出液體甲醛路線。甲醛水溶液與甲縮醛直接進入生產裝置（省去了三聚甲醛或多聚甲醛生產環節 ），開發了新型反應器，避免了催化劑磨損，反應混合物可直接分離獲得產品，該工藝無副產品，工藝污水幾乎全部回用，并且輕組分及重質組分全部循環利用，產品質量穩定，工藝流程短，投資少，易于工程放大。該工藝流程如圖1所示。按照該工藝流程設計建設的4萬噸/年DMMn裝置已順利開車并穩定運行多年，各項消耗指標合理，產品產量及質量穩定，市場客戶反映良好。
圖 1 PODE工藝流程簡圖
（1）研發中心照片
（2）年產4萬噸PODE工業示范化裝置照片
三、主要技術經濟指標
4萬噸/年工業示范裝置主要技術經濟指標見表1。
表2 裝置原材料及公用工程消耗
|
序號 |
名稱 |
單位 |
噸產品消耗 |
備注 |
|
1 |
甲醇 |
t |
~1.35 |
外購 |
|
2 |
蒸汽 |
t |
~4 |
|
|
3 |
脫鹽水 |
t |
1~1.5 |
甲醛單元使用 |
|
4 |
循環水 |
Kg |
400~500 |
|
|
5 |
污水 |
t |
0.8~1 |
經處理回用 |
|
6 |
電 |
t |
~160 |
|
注：5萬噸/年、10萬噸/年生產裝置基本建設投資分別約1.0億元、1.5億元，不含土地、鍋爐和無形資產的費用。
四、產品質量指標及測試報告
結合GB19153-2013車用柴油（IV）對車用柴 油的質量要求，現工業化裝置量產的DMMn產品質量符合以下指標。
表3 DMMn產品質量指標（企業標準）
注：本產品與其它中試產品的顯著區別是與柴油的互溶性好，低溫下無密度差分層現象。
量產的DMMn經某地國家燃料油質量監督檢驗中心檢測調和十六烷值等指標，檢測結果附表如下：
表4 DMMn調和柴油十六烷值（檢測單位：某地國家燃料油質量監督檢驗中心）
此外，某地汽車檢測中心等單位對
DMMn與國
III0#柴油調和油進行了動力和尾氣排放性能測試，檢測數據附表如下：
表5 整車試驗報告（檢測單位：某市汽車檢驗檢測中心）
表6 臺架試驗報告（檢測單位：某市汽車產品質量監督檢驗站）
表7 臺架試驗報告（檢測單位：某市汽車檢測中心）
五、
聚甲氧基二甲醚DMMn新技術產品質量指標
青島邁特達新材料有限公司自主開發的DMMn生產工藝，典型產品組成（w%）如下表。
DMM2~4 純組分可進一步分離切割。
