聚甲氧基二甲醚(Polyoxymethylene dimethyl ethers,簡稱PODEn或DMMn),又名聚甲醛二甲醚、聚氧亞甲基二甲醚、聚甲氧基甲縮醛,是一類以二甲氧基甲烷為母體、亞甲氧基為主鏈的低分子量縮醛類聚合物,其通式表示為:CH3O(CH2O)nCH3(其中,n≥1的整數,一般取值小于8,下文用DMMn表示)。其聚合度為DMM3-8用于高品質柴油的調和劑,通常由甲醛與甲縮醛反應制得。
清潔柴油調和組分聚甲氧基二甲醚(PODEn)是國際能源機構(IEA)2005年推薦的醇醚含氧柴油燃料之一,2010年被列入國家科技部科技支撐計劃重點項目,是目前世界上公認的富氧清潔柴油調和組分,其產品十六烷值≥76,無硫、無芳烴,安全無毒,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。
關于PODEn的研究始于20世紀中葉,相關研究由于石油價格長期處于低位而未得到重視,技術及工藝未有突破性進展。至21世紀初,受能源危機和環境污染雙重壓力的影響,PODEn作為一種綠色柴油調和組分引起廣泛關注,尤其在中國。PODEn是由提供醚化物端基的原料和提供甲氧基的原料經縮聚反應形成的同系物組分。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的合成反應在酸催化下進行,可采用的催化劑包括均相的H2SO4和離子液體等液相酸,非均相的分子篩、離子交換樹脂以及雜多酸等固體酸。多家公司和研究機構基于不同原料和不同催化體系開展了合成PODEn的相關技術研究,并提出了多種工藝路線。
目前,我國每年柴油實際消費量超過1.5億噸,按每噸添加15%計算,PODEn的市場空間超過2000萬噸,消耗甲醇超過2800萬噸,可充分利用我國過剩的甲醇產能。未來幾年,隨著我國經濟實現快速穩定發展以及柴油、樹脂等行業的持續發展,國內柴油、樹脂行業對聚甲氧基二甲醚的需求越來越大,聚甲氧基二甲醚市場需求量將保持增長趨勢。
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