本發(fā)明屬于化工分離，具體涉及一種聚甲氧基二丁基醚的精制方法。

背景技術(shù)：

1、聚甲氧基烷基醚具有高含氧量，高十六烷值，由于其環(huán)境友好性和在燃燒性能方面的優(yōu)勢，聚甲氧基二甲醚被認(rèn)為是傳統(tǒng)柴油的優(yōu)質(zhì)補充燃料，能夠幫助減少有害排放，同時提高發(fā)動機效率，且能與柴油完全互溶，是一類非常優(yōu)良的柴油品質(zhì)改進(jìn)劑，也是近年來清潔新能源領(lǐng)域研究的熱點。聚甲氧基烷基醚物性與柴油相近，作為柴油品質(zhì)改進(jìn)劑，使用時不需要對在用車輛的發(fā)動機進(jìn)行任何改動，是目前世界公認(rèn)的環(huán)保型柴油品質(zhì)改進(jìn)劑。

2、為了降低成本，現(xiàn)有技術(shù)利用丁醇和多聚甲醛合成聚甲氧基二丁基醚，可以回收了廢水中未反應(yīng)的原料低碳醇，使生產(chǎn)能耗和成本大幅降低。該反應(yīng)是在酸性催化劑條件下進(jìn)行，高溫高壓環(huán)境下，酸性催化劑會加速設(shè)備腐蝕，設(shè)備維護(hù)成本也是一個考慮因素。相對于硫酸、鹽酸，zsm-5型分子篩的腐蝕性較弱，在實際工業(yè)生產(chǎn)中，是作為酸催化劑的首選。但是使用zsm-5型分子篩作為催化劑同時也存在以下問題：（1）zsm-5分子篩的催化活性主要來源于其酸性位點。然而，這些酸性位點在分子篩內(nèi)部的分布并不均勻，導(dǎo)致反應(yīng)選擇性和活性的波動，影響目標(biāo)反應(yīng)進(jìn)行。（2）催化劑的活性與溫度之間的關(guān)系是復(fù)雜的，通常遵循一個“火山型”曲線，這意味著存在一個最適溫度，zsm-5分子篩通常具有良好的熱穩(wěn)定性，但是在制備聚甲氧基二丁基醚的反應(yīng)中，zsm-5分子篩的最佳反應(yīng)溫度為130-150℃，但在該溫度范圍下長時間工作仍可能引起結(jié)構(gòu)變化或酸性位點的損失，導(dǎo)致催化劑活性下降。（3）水熱穩(wěn)定性：在含水的反應(yīng)環(huán)境中，zsm-5分子篩的穩(wěn)定性會受到挑戰(zhàn)。多聚甲醛在水存在下可水解生成甲醛和水，而水的存在會加速zsm-5分子篩的水熱老化，水分的存在可能會導(dǎo)致分子篩的骨架結(jié)構(gòu)破壞或酸性位點的鈍化，尤其是在高溫條件下。（4）zsm-5分子篩長時間使用，表面可能會被副產(chǎn)物或焦炭覆蓋，導(dǎo)致活性位點減少。zsm-5分子篩的再生過程復(fù)雜，且成本高，因此提高zsm-5分子篩的催化劑穩(wěn)定性也是亟需解決的問題。另外，使用zsm-5分子篩的收率也較陽離子交換樹脂低。

3、因此，亟需一種用于提高產(chǎn)物的純度和收率的zsm-5分子篩作為催化劑制備聚甲氧基二丁基醚的方法。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種聚甲氧基二丁基醚的精制方法。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

3、一種聚甲氧基二丁基醚的精制方法，所述方法包括以下步驟：

4、步驟1：制備zsm-5型分子篩，方法如下：

5、（1）將0.3-0.9質(zhì)量份al2(so4)3·18h2o和0.2-0.5質(zhì)量份naoh溶于2.6-2.9質(zhì)量份四乙基氯化銨中，攪拌10-20min，然后邊攪拌邊滴加4-4.5質(zhì)量份硅溶膠，得到溶膠；

6、（2）向溶膠中加入0.6-0.8質(zhì)量份丁醇，25-30℃下攪拌55-60h，加入助劑，攪拌40-50min，在磷酸氫鈉飽和水熱氣氛中43-48℃熱處理0.6-0.8h，得到濃溶膠；

7、（3）將濃溶膠裝入水熱釜進(jìn)行晶化，得到的產(chǎn)物，攪拌10-15min后，離心，干燥，得到固體粉末；

8、（4）將固體粉末在馬弗爐中560-570℃空氣氛圍下煅燒4-5h，得到nazsm-5；

9、（5）將nazsm-5與氯化銨水溶液混合進(jìn)行銨交換處理，重復(fù)3-4次后，離心，洗滌，干燥后，進(jìn)行煅燒，得到zsm-5型分子篩；

10、步驟2：將摩爾比1：（1.8-2.2）的丁醇和多聚甲醛混合，多聚甲醛以甲醛計，將混合物泵入反應(yīng)釜中，在步驟1制備的zsm-5型分子篩作為催化劑的作用下，在130-150℃、1.2-1.5mpa的條件下反應(yīng)，得到反應(yīng)物；

11、步驟3：將反應(yīng)物泵入加壓精餾塔中，在塔頂壓力0.2-0.5mpa、溫度150-170℃、塔底壓力0.5-0.7mpa、溫度200-230℃的條件下，進(jìn)行分離，從塔底分離出聚甲氧基二丁基醚，從塔頂分得到輕組分。

12、為了解決市售的zsm-5型分子篩在催化丁醇和多聚甲醛合成聚甲氧基二丁基醚的反應(yīng)收率和純度不高的問題。本發(fā)明提供了一種新型的zsm-5型分子篩。在本發(fā)明的方法中當(dāng)鋁源、有機模板劑、堿源和硅源的質(zhì)量比0.3-0.9：2.6-2.9：0.2-0.5：4-4.5時，制得的zsm-5型分子篩作為催化劑，可以提高產(chǎn)物的收率和純度。分析是在本發(fā)明的配比條件下鋁源的量決定了分子篩的硅鋁比，既可以使分子篩具有較強的酸性，滿足本發(fā)明需要的強酸性的催化反應(yīng)，同時可以保證熱穩(wěn)定性；本發(fā)明添加的有機模板劑的量可以引導(dǎo)硅鋁酸鹽骨架的形成，同時可以影響分子篩的孔道尺寸和形態(tài)，孔道的形狀和尺寸不僅影響反應(yīng)物能否進(jìn)入，還影響它們到達(dá)催化活性中心的能力。某些活性位點可能僅可通過特定方向或路徑訪問，這會影響反應(yīng)速率和選擇性，促進(jìn)分子篩的形成較高的結(jié)晶度和理想的孔隙結(jié)構(gòu)。堿源的加入量影響著體系的ph值，有助于形成穩(wěn)定的凝膠體系，促進(jìn)分子篩的結(jié)晶；本發(fā)明添加的硅源的量有助于分子篩形成穩(wěn)定的骨架構(gòu)成，通過各種組分的協(xié)同復(fù)配，形成的zsm-5型分子篩適配于本發(fā)明的反應(yīng)體系，提升了產(chǎn)物的純度和收率。

13、進(jìn)一步地，所述磷酸氫鈉飽和水的濃度為0.012-0.015mol/l。

14、進(jìn)一步地，晶化的條件為123-125℃晶化50-55h。

15、進(jìn)一步地，離心條件為：在7000-8000r/min的條件下離心。

16、進(jìn)一步地，所述步驟（4）中馬弗爐升溫速率為3-5℃/min。

17、進(jìn)一步地，氯化銨水溶液的濃度為1.2-1.5mol/l。

18、進(jìn)一步地，nazsm-5與氯化銨水溶液以1g：22-25ml的固液比混合。

19、進(jìn)一步地，所述步驟（5）中煅燒條件為：570-580℃下煅燒7-8h。

20、進(jìn)一步地，所述助劑為質(zhì)量比（1.5-2）：1的n-乙烯基吡咯烷酮和蘇氨酸混合。

21、進(jìn)一步地，所述助劑與溶膠的質(zhì)量比為（0.03-0.07）：1。

22、除了考慮產(chǎn)物的純度和收率，zsm-5型分子篩的穩(wěn)定性高，對于減少成本具有重要意義。在本發(fā)明體系的基礎(chǔ)上，發(fā)明人加入了助劑，可以改善zsm-5型分子篩的穩(wěn)定性。分析是n-乙烯基吡咯烷酮和蘇氨酸在分子篩的合成過程中可以幫助形成特定的孔道結(jié)構(gòu)，在分子篩晶體生長期間占據(jù)一定的空間位置，引導(dǎo)晶體生長，從而得到所需的孔道尺寸和形態(tài)，當(dāng)分子篩合成完成后，通過適當(dāng)?shù)臒崽幚聿襟E，模板劑可以被除去，留下有序的孔道結(jié)構(gòu)。同時能夠影響分子篩晶粒的生長速度，減緩晶粒的長大，從而獲得更均勻的小晶粒尺寸。小晶粒通常具有更大的比表面積和更多的活性位點，這可以提高分子篩的催化活性和穩(wěn)定性。還可以減少酸性位點的過度集中：分子篩中的酸性位點對于許多催化反應(yīng)至關(guān)重要，但過度集中的酸性位點可能會導(dǎo)致副反應(yīng)的發(fā)生，如過度脫水、裂解和焦化。n-乙烯基吡咯烷酮和蘇氨酸可以通過調(diào)整分子篩中酸性位點的分布，避免酸性位點過于密集，從而降低副反應(yīng)發(fā)生的可能性，提高催化效率和選擇性，可以促進(jìn)分子篩骨架中si-o-si和al-o-al鍵的有序排列，增強分子篩的結(jié)構(gòu)強度，使其在長時間的使用和再生過程中不易破碎或失活。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果為：

24、1、本發(fā)明提供了一種聚甲氧基二丁基醚的精制方法，解決了現(xiàn)有技術(shù)中利用丁醇和多聚甲醛合成聚甲氧基二丁基醚收率和純度低的問題，選用腐蝕性低的zsm-5型分子篩作為催化劑，制備的新型zsm-5型分子篩既可以滿足對體系酸度的要求，同時穩(wěn)定性高，可以降低催化劑回收再處理的頻率，降低了生產(chǎn)成本。

25、2、制備zsm-5型分子篩時當(dāng)鋁源、有機模板劑、堿源和硅源的質(zhì)量比0.3-0.9：2.6-2.9：0.2-0.5：4-4.5時，制得的zsm-5型分子篩作為催化劑，可以提高產(chǎn)物的收率和純度。

26、3、在本發(fā)明體系的基礎(chǔ)上，向制備zsm-5型分子篩中加入了助劑，可以改善zsm-5型分子篩的穩(wěn)定性。