聚甲氧基二甲醚作为柴油添加剂的优势及行业进展

林其聪，周 翔，刘 欣，段艳慧

（河南心连心化肥有限公司工程技术研究中心，河南新乡市 453731）

聚甲氧基二甲醚作为柴油添加剂的优势及行业进展

林其聪，周 翔，刘 欣，段艳慧

（河南心连心化肥有限公司工程技术研究中心，河南新乡市 453731）

对现有柴油添加剂优劣势进行对比，阐述了以甲醇为主要原料的聚甲氧基二甲醚作为柴油添加剂的意义并对国内聚甲氧基二甲醚行业进展情况进行介绍。

聚甲氧基二甲醚；柴油添加剂；行业进展

柴油作为我国车用燃料消费量最大的品种，2013年柴油消费量1.7亿t，未来需求仍在增长，与汽油相比较而言，柴油含较多的杂质，燃烧时更容易产生烟灰排放物，造成对大气的污染。针对柴油国四标准的出台，一方面炼油厂加大技术创新促进油品质量全面升级，另一方面各研究机构积极开展甲醇清洁能源的研发，涌现出了甲醇、二甲醚、碳酸二甲酯、聚甲氧基二甲醚等柴油添加剂，且相对于煤制油、煤制气、煤制烯烃等现代煤化工项目，经济可行性高，为我国煤代油增添一条新途径。

现有柴油添加剂多以国内过剩且易于采购的甲醇为主要原料，从2008年开始，涌现出一批企业和科研院所开始聚甲氧基二甲醚产业化攻关，形成了不同的技术流派，更促进了装置整体技术进步，能耗和运行成本有了大幅下降，与其他柴油添加剂相比，聚甲氧基二甲醚物化性质与柴油更接近，聚甲氧基二甲醚在柴油中的添加量可以很高（可达30%），添加PODE不仅可以取代部分柴油，还能提高柴油的燃烧效率和排放性能［1，2］。

1 现有柴油添加剂物性对比

最近几十年来，国内外的众多机构研究了几种非常具有应用前景的含氧柴油添加剂，并且展开了相应的调和与车辆调用评价，表1主要对现有柴油添加剂物性与柴油进行对比，分析优缺点。

表1 柴油添加剂物性对比表

有研究认为，甲醇和乙醇的十六烷值太低，且甲醇与柴油互溶性不好，存在腐蚀等问题，而二甲醚与柴油直接稳定、均匀掺合的关键技术还未突破，且由于二甲醚沸点和闪点较低，需要改造油箱和加油系统，并提供相应的压力系统，在加压的条件下使二甲醚液化与柴油混合［3］。

从表1可以看出聚甲氧基二甲醚十六烷值高达76，闪点高于55℃，馏程160－320℃，由于物性与柴油相近，PODEn调和到柴油中使用不需对在用车辆进行任何改动。在柴油中添加5%－15%，可以增加油品含氧量、提高柴油的十六烷值、改善柴油在发动机中的燃烧质量、提高热效率、大幅减少尾气中CO、碳氢化合物、烟度、固体颗粒物等污染物的排放，是优质的柴油调和组分。

2 开发聚甲氧基二甲醚的意义

近些年，我国大范围雾霾天气严重影响了人们的日常生活和身体健康，近几年频繁出台的环保政策也使地方政府和相关企业在环保方面的压力与日俱增，然而有研究表明，机动车排放污染已经成为影响大气环境质量的主要来源之一，而柴油机动车成为PM2.5的最大“贡献者”，但柴油车长途运输的安全性高、马力大的优势使其再很长一段时间内不会被取缔，柴油添加剂的研发应运而生，聚甲氧基二甲醚作为新型的高十六烷值清洁柴油替代组分，其不含芳烃、不含硫，是目前世界公认的环保型柴油添加剂和清洁柴油调和组分，加入后可以有效地使柴油燃烧过程中实现达标排放。

2013年我国甲醇产能5400万t，其中煤基甲醇占总产能的60%以上，各地甲醇企业开工负荷不足，迫切需要开发下游产品，如果按15%的比例将聚甲氧基二甲醚调和到柴油中，以每吨PODEn消耗甲醇1.5 t计算，如果实现规模化生产每年可以消耗国内甲醇2 550万t，这将对市场形势严峻的甲醇行业开拓新的利润增长点，并且甲醇制聚甲氧基二甲醚经济可行性高，能实现煤化工路线代替石油路线生产清洁能源产品。

3 聚甲氧基二甲醚国内行业进展

表2 国内PODEn项目进展情况

国内聚甲氧基二甲醚采用多种工艺进行中试和工业示范，为产品多元化发展提供了多种途径，聚甲氧基二甲醚技术核心在于：一是催化剂的选择（决定了生产方式），二是固体性中间物料的选择（多聚甲醛、三聚甲醛），三是最终反应部分的反应器型式（选择性、转化率等），这几点又是相互影响的，因此选用何种技术应结合工业化生产操作弹性和工程投资综合考虑选用合适的技术和设备。

4 小结

国内成品油价格连连下跌，对进展火热的煤化工带来了些许凉意，炼油厂为了达到国五、国四标准采取系列措施进行油品升级，也使甲醇燃料产业发展放缓了节奏，但国内甲醇产能过剩的现状也催生了甲醇下游产品开发的速度，近3年来醇醚燃料已经成为甲醇下游的第一消费领域，2012年占到甲醇表观消费量的27.8%，2013年上升到31.8%，2014年预计仍能维持第一消费领域的位置。

目前，我国涉足聚甲氧基二甲醚的企业和科研院所大多数处于中试装置或者工业示范装置投产进行整改阶段，据悉，2015年有8家企业，产能在6－40万t／a不等，仅山东玉皇化工一家在2015年底将形成年产300万t的产能［4］，大量装置产能释放将对聚甲氧基二甲醚行业带来挑战，生产企业必须尽快协同相关部门制定出统一标准，推动整个行业更加规范，聚甲氧基二甲醚产业健康有序发展，实现柴油品质提升。

［1］T.H.Fleisch，R.A.Sills.Large－scale gas conversion through oxygenates：beyond GTL－FT［J］.Studies in surface science and catalysis，2004，147：31～36.

［2］Sanfllippo D，Patrini R，Marchionna M.Use of an oxygenated product as a substitute of gas oil in diesel engines［P］.US：2004／0187380.2004－09－30.

［3］韩红梅.聚甲氧基二甲醚合成技术进展及产业化建议［J］.煤炭加工与综合利用，2014，（4）：30～32.

［4］谢忠设.阻击雾霾——化企攻坚PODE助柴油升级［N］.中国化工报，2015－01－12，（5）.

Advantages and Industrial Progress of Polyoxymethylene dimethyl as Diesel Fuel Additives

Lin Qicong，Zhou Xiang，Liu Xin，Duan Yanhui
（Henan xinlianxi fertilizer limited company Engineering Technology Research Center，Henan Xinxiang 453731）

Comparing the advantages and disadvantages of existing diesel fuel additive.Elaborated the significance of polyoxymethylene dimethyl ether as an additive in diesel with methanol as the main raw material.Introducing the industry progress of domestic polyoxymethylene dimethyl.

PODEn；Diesel Fuel Additive；Industry Progress

TQ22

B

1003-6490（2015）02-0026-02

2015－04－05

林其聪（1984－），男，汉族，河南新乡市人，助理工程师，从事化工能源管理工作。