甲醛与甲醇缩醛化反应制备聚甲氧基二甲醚的工艺过程

聚甲醛的生产过程
聚甲醛是一种热固性树脂，也被称为酚醛树脂。

它是由甲醛和酚异构体在酸催化剂的作用下进行缩聚反应制成的。

聚甲醛的生产过程主要分为酚和甲醛的制备、缩聚反应和成型加工三个主要步骤。

第一步：酚和甲醛的制备
首先，酚的制备必须通过高纯度的苯酚来完成。

苯酚必须经过脱水、硫酸蒸馏、冷凝和干燥等多个步骤才能制成纯度高的酚。

甲醛的制备需要通过甲醇的氧化反应来完成。

该过程需要使用催化剂，催化剂通常为银，钴或铜。

氧化反应产生的甲醛需要经过精炼和脱水等处理，以获得高纯度的甲醛。

第二步：缩聚反应
将制备好的酚和甲醛混合后，向其中加入酸性催化剂，并进行缩聚反应。

催化剂通常为硫酸和氯化铵等，它们可以促进甲醛和酚的聚合反应。

缩聚反应所需的反应条件包括高温、高压和长时间的反应时间。

在这个过程中，甲醛和酚发生了聚合反应，并形成了聚合物。

第三步：成型加工
完成缩聚反应后，聚甲醛可以通过挤出、注射成型或压制等多种成型方式进行加工。

这些成型方式通常需要在高温高压的环境下进行，以确保聚甲醛的物理和化学性质得以保持，并获得所需的机械性能和密度等物理化学性质。

聚甲醛的生产过程是一个复杂的工艺流程，需要大量的能源和催化剂，同时还有严格的环保要求。

为了减少生产过程对环境带来的影响，现代的聚甲醛生产厂家采用了高效的工艺、催化剂循环利用和废水处理等多种技术措施，以确保生产过程的高效、环保和可持续发展。

二甲醚生产工艺规程及其操作1. 简介二甲醚，学名双甲醚或甲氧基甲烷，是一种常见的有机化合物，化学式为CH3OCH3。

它可以用作溶剂、工业清洗剂和燃料添加剂。

本文将介绍二甲醚的生产工艺规程及其操作步骤。

2. 生产工艺规程2.1 原料准备二甲醚的生产原料包括甲醇和氢气。

甲醇可以通过甲烷加氧化反应得到，而氢气则通过氢气制备设备产生。

在生产过程中，需要确保原料的纯度和质量符合要求。

2.2 催化剂制备二甲醚的生产需要使用一种合适的催化剂，常用的催化剂有固体酸催化剂和金属催化剂。

催化剂制备过程包括催化剂的合成、活化和干燥等步骤。

2.3 反应装置生产二甲醚的反应装置主要包括反应釜、加热装置和冷却装置等。

反应釜应选用耐腐蚀性好、密封性能优良的材料制成。

2.4 反应条件二甲醚的生产反应通常在一定的温度和压力下进行。

反应温度和压力会影响催化反应的速率和产率。

合适的温度和压力应根据催化剂的性质和反应速率进行调整。

2.5 分离提纯反应结束后，得到的产物需要进行分离和提纯步骤。

分离步骤主要包括蒸馏和萃取等。

蒸馏过程中可以根据产物的沸点差异来实现分离。

2.6 产品储存最后，得到的二甲醚产品需要储存起来以备后续使用。

储存过程中需要注意防潮、防火和成品的质量控制等问题。

3. 操作步骤3.1 原料准备在进行二甲醚生产之前，需要准备好甲醇和氢气原料，并确保其质量合格。

同时，根据生产需要，准备好适量的催化剂。

3.2 反应装置准备将反应釜清洗干净，并确保其完好无损。

将催化剂加入反应釜中，并加入适量的溶剂和助剂。

3.3 反应操作启动加热装置，将反应釜加热至设定温度。

同时，通入氢气到反应釜中，控制压力在预设范围内。

开始加入甲醇原料，并保持反应温度和压力稳定。

3.4 反应结束根据实际反应情况，确定反应结束时机。

停止加热装置，停止氢气通入，并将反应釜冷却至室温。

3.5 分离和提纯将反应产物进行分离和提纯操作。

可以通过蒸馏、萃取等方法将二甲醚与其他组分分离开来，得到纯净的二甲醚产品。

甲醇制二甲醚的生产工艺及催化剂的研究摘要：二甲醚应用广泛，主要用于气雾剂、溶剂和燃料。

作为氟里昂的替代产品，对大气臭氧层没有破坏，还可作为冷冻剂、萃取剂等。

可作为民用燃料代替天然气、液化石油气、人工煤气。

作为车用燃料可以解决我国石油紧张和汽车尾气排放带来的环境污染问题。

二甲醚碳烟排放和微粒排放几乎为零，没有加速烟尘，一氧化碳和醛类有害物质排放都低于世界上最严格的美国加州排放标准。

以至于甲醇制二甲醚的生产工艺及催化剂的研究成为了工业发展的要求。

关键词：甲醇二甲醚气相脱水法催化剂目前，世界上主要有4个致力于研究二甲醚特性及应用的组织，分别是国际二甲醚协会(IDA)、日本二甲醚论坛(JDF)、韩国二甲醚论坛(KDF)、中国二甲醚协会(CDA)。

2006年，日本二甲醚论坛首度发行了二甲醚使用手册，详细介绍了二甲醚的相关知识和发展历程。

2010年9月2日，国家质量监督检验检疫总局、国家标准化管理委员会联合批准发布国家标准GB 25035—2010《城镇燃气用二甲醚》，并自2011年7月1日起实施。

该标准严格规定了二甲醚的质量，使得二甲醚的应用有章可循。

国家标准《液化二甲醚气瓶》、国家标准《液化二甲醚气瓶阀》、国家标准《家用二甲醚燃气灶具》、行业标准《耐二甲醚密封材料》、行业标准《瓶装液化二甲醚调压器》等也正在编制中。

相关标准规范的不断完善，对推广二甲醚作为城镇燃气发挥了重要作用。

[1]1 生产工艺研究甲醇气相脱水法，是目前国内外使用最多的生产二甲醚工业方法，化学反应如下：主要副反应：2CH3OH＝H3COCH3+H2OCH3OH＝CO+2H2H 3COCH3＝CH4+H2+COCO+H2O＝CO2+H22CH3OH＝C2H6+2H2O主要生产工艺过程为：甲醇经气化与反应器出来的反应产物换热后，进入二甲醚反应器进行气相催化脱水反应，反应产物经换热后，用循环水冷却冷凝。

反应条件为 0.5～1.8MPa、230℃～400℃，催化剂为 ZSM分子筛、磷酸铝或γ-Al2O3，冷却冷凝后的物料进行气液分离，气相送洗涤塔用甲醇或甲醇-水溶液吸收回收二甲醚，液相的粗二甲醚送精馏系统分离。

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3.3工艺流程及产污环节分析3.3.1甲醛生产工艺及产污环节分析3.3.1.1甲醛生产原理目前国内外工业甲醛生产均使用甲醇为原料，生产工艺有银催化氧化法、铁钼催化法及尾气循环法、甲缩醛氧化法等，其中绝大多数采用银催化氧化法和铁钼催化法。

银催化氧化法常采用电解银为催化剂，又称电解银法，在甲醇-空气混合物的安全浓度范围内操作，即在甲醇过量的条件下操作，反应温度取决于甲醇过量的程度，通常在620-660℃和常压下反应，发生氧化和脱氢两个反应，约有50%-60%的甲醛是由氧化反应生产的，其余的甲醛则是由脱氢反应生成。

氧化反应是放热反应，脱氢反应在较高温度下进行，反应需要吸收热量，其转化率随温度增加而增加，其中的副产物有CO 、CO 2、H 2、HCOOH 等。

银催化氧化法分为不完全转化法（传统工艺）和完全转化法（改良工艺），传统工艺是采用甲醛不完全转化并用蒸馏回收未反应的甲醛循环使用的方法，改良工艺也称甲醇完全转化工艺，采用较高的反应温度和接近化学当量的氧醇比来达到高转化率，因而它不需要蒸馏设备则可产生甲醇含量为0.5%-1.0%（重量）的工业甲醛产品。

由于该方法具有能耗低、投资高、操作简便等优点，现已成为甲醛生产的主要方法，中国甲醛生产基本采用此种工艺。

工艺过程为：以甲醇为原料，首先以一定配比的甲醇和空气经过过热器、过滤器进入氧化器，在催化剂作用下使甲醛氧化、脱氢为醛。

甲醛气体和水蒸气经冷却、冷凝由吸收塔吸收，制成浓度为37%的甲醛溶液成品。

基本化学反应式可表示为：主反应： ①氧化反应：322600~7001157.4/2Ag CH OH O HCHO H O kJ mol +−−−−→++℃ ②脱氢反应：32600-90.2CH OH HCHO H kJ/mol −−−−→+℃以上Ag③氧化反应：6002221248.2/2H O H O kJ mol +−−−−→+℃以上 副反应： ①322232673.9/2CH OH O CO H O kJ mol +→++②3222391.75/CH OH O CO H O kJ mol +→++③3242115.37/CH OH H CH H O kJ mol +→++主反应①要在200℃左右才能进行，因此经预热进入反应器的原料气混合气，必须用电热丝点火加热。

（1）甲醛装置工艺流程简述从甲醇缓冲罐来的甲醇用泵送入本装置，先进入甲醇预蒸发器，在此与风机出口侧的新鲜空气以及吸收塔顶来的循环气进行混合、预热。

甲醇预蒸发器提高了进入反应器的甲醇-空气混合气的温度，也增加了（导热油冷凝器）所产生的热量。

预热后的气体进入甲醇蒸发器，在此与主反应器出来的产品进行换热，甲醇/空气混合气被进一步加热后的进入主反应器。

反应器类似一个管壳式的换热器，管程是催化剂，壳程是为用于撤热的导热油。

气体混合物进入反应器流经催化剂管时，反应式如下：少量甲醇被进一步氧化生成一氧化碳，发生如下副反应：此外，少量的甲醇脱水生成二甲醚：这些反应为放热反应，混合气通过催化剂管时，温度升高。

大部分甲醇反应完毕后，温度降低，催化剂管出口气体的温度接近导热油的沸点温度。

每根催化剂管内的最高温度称为“热点”温度，“热点”温度时甲醇反应控制过程中的一个重要参数。

为保持最佳反应温度条件和限制副产品生成，在反应期间通过壳程导热油蒸发而将热移出反应器，气-液导热油在导热油冷凝器中冷凝，冷凝热产生的蒸汽并减压至0.8送出界外。

导热油回路设计成一个热虹吸系统，一旦反应开始，循环开始，不需要泵。

工厂开车时，通过导热油泵将导热油从贮槽经电加热器升温送入反应器。

一旦稳定状态的条件达到后，停下导热油循环泵和加热器，依靠热虹吸作用维持导热油自身循环。

反应器出口气在甲醛蒸发器中与甲醇-空气混合器进行热交换后被冷却，然后进入吸收塔和，在吸收塔内，甲醛气体与工艺水逆流接触，二台吸收塔串联操作。

工艺气从吸收一塔底部进入，从顶部出来后进入吸收二塔底部，脱盐水从吸收二塔顶部加入。

从底部抽出所要求浓度的甲醛溶液，部分甲醛循环使用，余下的送入甲醛贮罐。

产品管线上安装有质量流量计，自动控制甲醛浓度。

产品甲醛在板式换热器中冷却。

离开顶部的气体一部分通过循环风机和进行循环进入反应工段，一部分经过催化焚烧系统处理后排入大气。

排放控制系统将尾气中有机物质的浓度降至环保要求的排放指标之内。

材料化学专业聚甲醛的制备题目:班级学号:姓名:授课教师:POM螺杆的加工工艺设计摘要聚甲醛(POM)是一种没有侧链、高密度、高结晶性的线型聚合物。

按其分子链中化学结构的不同，可分为均聚甲醛和共聚甲醛两种。

两者的重要区别是：均聚甲醛密度、结晶度、熔点都高，但热稳定性差，加工温度范围窄（约10℃），对酸碱稳定性略低；而共聚甲醛密度、结晶度、熔点、强度都较低，但热稳定性好，不易分解，加工温度范围宽（约50℃），对酸碱稳定性较好。

是具有优异的综合性能的工程塑料。

有良好的物理、机械和化学性能，尤其是有优异的耐摩擦性能。

俗称赛钢或夺钢，为第三大通用塑料。

适于制作减磨耐磨零件,传动零件,以及化工,仪表等零件。

本文主要介绍共聚甲醛和以其为原料制得螺杆的工艺流程以及对未来发展的展望。

目录摘要 (I)第1章绪论 (4)1.1 聚甲醛（POM）概述 (4)1.1.1 均聚甲醛和共聚甲醛 (4)1.1.2 聚甲醛的性能 (5)1.2 聚甲醛的发展现状及前景 (5)第2章聚甲醛(POM)的制备 (7)2.1 均聚甲醛的制备 (7)2.2 共聚甲醛的制备 (8)2.2.1 聚合反应的机理 (8)2.2.2 共聚甲醛的工艺流程 (9)第3章聚甲醛(POM)螺杆加工工艺设计 (11)3.1 POM的生产 (11)3.1.1 共聚甲醛的生产 (11)3.1.2 三聚甲醛的聚合 (14)3.1.3 POM的流程图 (16)3.2 POM螺杆的生产 (16)3.2.1 加工工艺 (16)总结 (18)参考文献 (19)第1章绪论1.1聚甲醛（POM）概述自1959年美国杜邦公司成功开发聚甲醛 (polyxymethylene ，简称POM)并工业化生产以来[1]，POM以其优异的性能在汽车、电子电器、日用消费品、机械工业等领域获得了广泛运用,迅速发展成为五大工程塑料之一。

聚甲醛是一种没有侧基、高密度、高结晶的线型聚合物，具有优异的综合性能。

三聚甲醛和甲缩醛合成聚甲醛二甲醚马靖淼;周同心;魏永梅;李玉安;田恒水【摘要】以甲缩醛(DMM)和三聚甲醛(TOX)为原料,在间歇反应釜中采用大孔强酸性阳离子交换树脂D8099-T为催化剂,合成了柴油添加剂聚甲醛二甲醚(PODEn)(n 为聚合度),考察了反应温度、原料配比、反应时间、催化剂用量和反应压力对反应的影响,并研究了催化剂的重复使用效果.实验结果表明,较优的工艺条件为:反应温度60℃,原料配比n(甲缩醛):n(三聚甲醛)=2:1,反应时间2.0h,m(催化剂):m(原料)=2.0%,初始N2压力2.0MPa.在该工艺条件下,三聚甲醛转化率为90.86%,PODE3-4收率为48.67%.催化剂重复使用8次后,其催化活性未明显下降.%Polyoxymethylene dimethyl ethers (PODEn , n: degree of polymerization) which could be used as diesel fuel additives were synthesized from trioxymethylene and dimethoxymethane in an autoclave using D8099-T, a macroporous strongly acidic cation exchange resin, as the catalyst. The effects of temperature, molar ratio of dimethoxymethane (DMM) to trioxymethylene (TOX), reaction time, catalyst dosage, initial N2 pressure and reuse of catalyst on the reaction were investigated. Under the optimized reaction conditions: 60℃, molar ratio of dimethoxymethane to trioxymethylene of 2 : 1, reaction time of 2.0h, mass ratio of catalyst to feedstock of 2.0% and initial N2 pressure of 2.0MPa, the conversion of trioxymethylene and the yield of PODE3-4 were up to 90.86%and 48.67%, respectively. Moreover, the activity of the catalyst did not drop obviously after being reused for 8 times.【期刊名称】《天然气化工》【年(卷),期】2017(042)006【总页数】5页(P73-77)【关键词】甲缩醛;三聚甲醛;大孔强酸性阳离子交换树脂;柴油添加剂;聚甲醛二甲醚【作者】马靖淼;周同心;魏永梅;李玉安;田恒水【作者单位】华东理工大学化工学院,上海 200237;华东理工大学化工学院,上海200237;华东理工大学化工学院,上海 200237;华东理工大学化工学院,上海200237;华东理工大学化工学院,上海 200237【正文语种】中文【中图分类】TQ223.2柴油因其能量密度高、燃油消耗率低等优点，广泛应用于运输业中车辆、船舶等的柴油发动机以及其他方面[1]。