长期以来，汽油中添加了约8％的含氧化合物，如甲基叔丁基醚，以提高汽油的辛烷值和燃烧效率，但柴油中却一直没有可以大量添加的合适的含氧化合物添加剂，使得柴油燃烧排放大量黑烟(PM)，造成严重的大气污染。　　聚甲醛二甲基醚(PODE)是一类化合物的通称，是国内外正在研发的新型柴油添加剂，它们是直链的含氧化合物，具有较高的含氧量和十六烷值，有利于柴油燃烧，可以降低柴油机黑烟和NOx的排放。本工作研究了多聚甲醛二甲基醚(PODE)的合成及放大，为其工业化生产奠定了一定的基础，主要结果如下:　　1、根据热力学研究结果，研究了不同反应物对合成PODE的影响，发现使用甲醇、甲醛溶液和三聚甲醛等反应物时，PODE的收率较低，而使用甲缩醛(DMM)与多聚甲醛(POM)反应时，PODE的收率较高。因此，本工作主要研究了DMM与POM的反应，考察了反应条件对PODE收率的影响，例如反应物摩尔比、反应温度、催化剂及其用量、反应时间等，优化了合成PODE的反应条件，获得了较好的PODE收率。此外我们发现，水和甲醇对该反应有不利影响。　　2、研究了以DMM与POM为原料合成PODE的反应机理，发现PODE的产物分布符合Schulz-Flory规律，即PODE是通过CH2O单个片段的不断插入而实现链增长的，这表明不可能发生多个CH2O片段同时插入的情况，即POM必须首先解聚为单个甲醛片段，才能发生PODE的链增长过程。由于Schulz-Flory分布的限制，目标产物(PODE3-4)的选择性不可能很高，而反应物和副产物的循环是该过程工业化必须考虑的重要因素。　　3、为了研发适合于PODE合成的固体酸催化剂，我们研究了两种磺化的碳材料(H-PRC and HS-C)，分别用于水溶液（亲水体系）中甲醇和甲醛缩合制DMM的反应，及甲苯溶液（亲油体系）中异戊烯和甲醇醚化制甲基叔戊基醚(TAME)的反应。水和苯的吸附量热表明，HS-C强烈亲水而不亲油，而H-PRC则既有亲水性，亦有亲油性。因此HS-C在水溶液中很好分散而无法分离。另一方面，在甲醇和甲醛缩合生成甲缩醛的反应中，H-PRC拥有比大孔酸性树脂D008和硫酸更高的活性。而在甲苯溶液中，异戊烯和甲醇的醚化制甲基叔戊基醚的反应体系，H-PRC的活性高于HS-C，可能与H-PRC的两亲表面性质及较强的表面酸性（氨吸附量热结果）有关。　　4、对PODE的合成反应进行了逐级放大（10L和100L反应釜），建立了较为合理的合成和分离体系，获得了大量的PODE3-4产物（100公斤），用于柴油发动机测试。通过反应放大，了解到产物在分离过程中的分解、以及馏出甲醛的在管道中的聚合是合成PODE工艺流程中的技术难点，发现通过分离设备的改进、温度的控制和体系pH值的调节，可以解决这些问题，为后续进一步工业化放大提供了重要的思路和数据。　　5、简要考虑了从甲醇到目标产物PODE3-4的全流程工艺，进行了初步的设计，并通过ASPEN对物料进行了衡算。