聚甲氧基二甲醚(Polyoxymethylene dimethyl ethers,简称PODEn或DMMn),又名聚甲醛二甲醚、聚氧亚甲基二甲醚、聚甲氧基甲缩醛,是一类以二甲氧基甲烷为母体、亚甲氧基为主链的低分子量缩醛类聚合物,其通式表示为:CH3O(CH2O)nCH3(其中,n≥1的整数,一般取值小于8,下文用DMMn表示)。其聚合度为DMM3-8用于高品质柴油的调和剂,通常由甲醛与甲缩醛反应制得。
清洁柴油调和组分聚甲氧基二甲醚(PODEn)是国际能源机构(IEA)2005年推荐的醇醚含氧柴油燃料之一,2010年被列入国家科技部科技支撑计划重点项目,是目前世界上公认的富氧清洁柴油调和组分,其产品十六烷值≥76,无硫、无芳烃,安全无毒,氧含量达47-50%,闪点≥55℃,初馏点≥160℃,低温流动性能好(凝点可达-30℃),能与柴油馏分任意比例混溶,无需改动发动机结构而直接当柴油组分使用。
关于PODEn的研究始于20世纪中叶,相关研究由于石油价格长期处于低位而未得到重视,技术及工艺未有突破性进展。至21世纪初,受能源危机和环境污染双重压力的影响,PODEn作为一种绿色柴油调和组分引起广泛关注,尤其在中国。PODEn是由提供醚化物端基的原料和提供甲氧基的原料经缩聚反应形成的同系物组分。提供端基的化合物包括甲醇、二甲醚和DMM等,提供甲氧基的化合物有甲醛、三聚甲醛和多聚甲醛等。PODEn的合成反应在酸催化下进行,可采用的催化剂包括均相的H2SO4和离子液体等液相酸,非均相的分子筛、离子交换树脂以及杂多酸等固体酸。多家公司和研究机构基于不同原料和不同催化体系开展了合成PODEn的相关技术研究,并提出了多种工艺路线。
目前,我国每年柴油实际消费量超过1.5亿吨,按每吨添加15%计算,PODEn的市场空间超过2000万吨,消耗甲醇超过2800万吨,可充分利用我国过剩的甲醇产能。未来几年,随着我国经济实现快速稳定发展以及柴油、树脂等行业的持续发展,国内柴油、树脂行业对聚甲氧基二甲醚的需求越来越大,聚甲氧基二甲醚市场需求量将保持增长趋势。
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