雷 森, 邓聪迩, 雷 骞, 张小明, 陈洪林*

(1. 中国科学院 成都有机化学研究所，四川 成都 610041； 2. 中国科学院大学，北京 100049)

聚甲氧基二甲醚(PODE)具有高氧质量分数和十六烷值。PODE加入到柴油中能明显改善发动机燃烧性能、降低柴油机尾气污染物排放，是一种高性能的柴油清洁添加剂[1-3]。PODE合成采用的原料主要是包括提供两端甲基的甲醇、二甲醚、甲缩醛(DMM)和提供主链醚键的甲醛溶液、多聚甲醛(PF)和三聚甲醛(TOX)。封端原料一般采用DMM，而甲醛原料根据含水量不同从低到高有：55%～85%甲醛水溶液，约8%水含量的PF[4-7]和无水的TOX[8-12]。PF和TOX从甲醛水溶液制备，成本也随着水含量的降低而升高。在TOX成本大幅度降低之前，PODE的工业化生产倾向于采用含水的甲醛原料。

前期研究发现，甲醛原料中水使得PODE合成反应速率降低，产物中含有大量未反应的甲醛和副产物甲醇。产物中的甲醛主要以聚亚甲基二醇(MGn)和半缩醛(HFn)的形式存在，带来产品分离和未反应甲醛回用困难等问题。因此，本文以HZSM-5为催化剂，TOX和DMM为原料，加入不同含量的水来模拟甲醛原料水含量(0wt%、 3wt%和10wt%)对PODE合成的影响。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890B型气相色谱仪。

DMM(98%), TOX(99.5%),上海麦克林生化科技有限公司；其余所用试剂均为化学纯。

1.2 PODE的合成与分析[10,13-14]

将三聚甲醛、甲缩醛及去离子水(总量280.20 g)混合均匀后加入高压反应釜，以高纯N2置换釜内气体6次，调整初始反应压力为0.25 MPa，启动程序升温，同时开启搅拌器，转速为300 r/min，待釜内温度恒定至80 ℃时，用高纯N2压力加入催化剂，同时将搅拌器转速提升至600 r/min。……