酸性離子交換纖維催化制備聚甲氧基二甲醚的方法 技術(shù)領(lǐng)域 [0001] 本發(fā)明涉及化工領(lǐng)域，具體而言，涉及一種酸性離子交換纖維催化制備聚甲氧基二甲醚的方法。 背景技術(shù) [0002] 中國是能源消耗大國，然而中國也是能源尤其是油氣資源相對貧乏的國家，這種矛盾給中國的能源安全帶來極大的挑戰(zhàn)和隱患。一方面，調(diào)整能源結(jié)構(gòu)，另一方面，尋找可替代能源成為一條重要的緩解能源壓力的道路。 [0003] 聚甲氧基二甲醚作為柴油添加物，可以有效的改善柴油在發(fā)動機內(nèi)的燃燒質(zhì)量，提高熱效率，降低污染物排放，被認為是極具應(yīng)用前景的柴油添加劑。 [0004] 國內(nèi)外對于合成聚甲氧基二甲醚產(chǎn)品進行了諸多研究。由于制備聚甲氧基二甲醚需要在催化劑存在下才能夠進行有效反應(yīng)，因此，一種合適的催化劑對于制備聚甲氧基二甲醚有著重要的意義。目前，常見的用于制備聚甲氧基二甲醚的催化劑分為液體催化劑和固體催化劑兩大類，液體催化劑主要包括酸催化劑如濃硫酸，以及離子液體催化劑，固體催化劑的代表是分子篩催化劑和陽離子樹脂催化劑。 [0005] 上述催化劑都存在一定的問題，如液體催化劑中的酸催化劑的反應(yīng)條件劇烈，后處理比較復(fù)雜，能耗高，污染大；離子液體催化劑不易分離，對設(shè)備腐蝕性高，價格昂貴等； 分子篩催化劑和陽離子樹脂催化劑的催化效率較低，反復(fù)利用率低，成本較高。 [0006] 離子交換纖維(Ion exchange fiber,IEF)是在離子交換樹脂基礎(chǔ)上開發(fā)的一種纖維狀離子交換材料。與陽離子樹脂相比較，離子交換纖維具有化學(xué)穩(wěn)定性高、比表面積大、應(yīng)用形式多樣、可再生能力強等優(yōu)點。 發(fā)明內(nèi)容 [0007] 基于上述優(yōu)點并針對現(xiàn)有催化劑存在的問題，本發(fā)明提供了一種酸性離子交換纖維催化制備聚甲氧基二甲醚的方法，以解決上述問題。 [0008] 本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的： [0009] 本申請?zhí)峁┮环N酸性離子交換纖維催化制備聚甲氧基二甲醚的方法，所述方法包括以下步驟： [0010] a.前處理步驟：將酸性離子交換纖維置于酸溶液中浸泡，然后用去離子水洗至中性，干燥、自然冷卻至室溫，得待用離子交換纖維； [0011] b.反應(yīng)步驟：將所述待用離子交換纖維、三聚甲醛和甲縮醛置于反應(yīng)容器中，在保護氣體氛圍下控制反應(yīng)溫度和保護氣體的壓力進行反應(yīng)； [0012] c.后處理步驟：反應(yīng)完畢后，對反應(yīng)體系進行固液分離，得預(yù)回收離子交換纖維，將所述預(yù)回收離子交換纖維進行洗滌、浸泡、烘干后待用。 [0013] 優(yōu)選地，所述酸性離子交換纖維的基體纖維選自聚乙烯纖維、聚丙烯纖維、聚氯乙烯纖維組成的組。 [0014] 進一步優(yōu)選地，所述酸性離子交換纖維為強酸性或弱酸性陽離子交換纖維。 [0015] 更加優(yōu)選地，所述酸性離子交換纖維為中空型離子交換纖維。 [0016] 優(yōu)選地，所述前處理步驟中，在將酸性離子交換纖維置于酸溶液中浸泡之前，先用有機溶劑浸泡洗滌所述酸性離子交換纖維，然后用去離子水洗滌。 [0017] 進一步優(yōu)選地，所述酸溶液為鹽酸或硫酸溶液；所述有機溶劑選自甲醇、乙醇或丙酮。 [0018] 更加優(yōu)選地，所述前處理步驟中的干燥是在真空條件下進行的，溫度為60-80℃。 [0019] 優(yōu)選地，所述保護氣體為氮氣。 [0020] 優(yōu)選地，所述待用離子交換纖維在使用前處理為30-40cm的纖維段。 [0021] 可選地，所述反應(yīng)溫度為50-140℃，所述保護氣體的壓力為0.5-2.0MPa。 [0022] 使用本申請?zhí)峁┑囊环N酸性離子交換纖維催化制備聚甲氧基二甲醚的方法，能夠帶來以下有益效果中的至少一個： [0023] 第一，將離子交換纖維作為催化劑制備聚甲氧基二甲醚，提供了制備聚甲氧基二甲醚的新方法；第二，離子交換纖維作為催化劑，反應(yīng)效率高、反應(yīng)條件溫和；第三，離子交換纖維是固體，相對于液體催化劑其反應(yīng)后的后處理簡單，無污染環(huán)境友好，能耗低；第四，離子交換纖維易獲得，成本低，經(jīng)濟效益好；第五，使用過的離子交換纖維經(jīng)處理后能夠反復(fù)使用，進一步降低成本，保護環(huán)境。 具體實施方式 [0024] 下面結(jié)合實施例對本申請作進一步的詳細說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實施例僅用于解釋本申請，而非對本申請的限定。 [0025] 首先，先簡單說明本申請使用的離子交換纖維的制備方法。選取聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、氯乙烯-丙烯腈共聚物中的一種作為基材進行基體纖維的制備，這種制備使用傳統(tǒng)的化學(xué)纖維制備方法獲得。特別說明的是，制備基體纖維的原料可以是單一材料也可以是能夠較好的共混共聚的材料。催化劑使用時，可以是單一基材的離子交換纖維也可以是多種基材的離子交換纖維一起使用。 [0026] 與通常制備酸性離子交換纖維的方法相同，本申請所用的離子交換纖維優(yōu)選通過化學(xué)接枝的方法制備。下面以聚丙烯基強酸性陽離子交換纖維的制備為例，介紹其制備方法：