甘油催化转化的研究进展
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转化方法
甘油酯化
羧酸甘油酯是一类重要的化工产品, 广泛用于香料、塑料和粘合剂等工业生 产中,其中三醋酸甘油酯是很重要的有机合成原料,还可为卷烟过滤嘴提供良好 的弹性、透气性和合适的硬度。还可作为汽油添加剂以减小空气中的排铅量、 家用漂白剂、印染工业中醋酸纤维素的泡胀剂和稳定剂等. 酸催化合成法 合成方法 强酸性离子交换树脂催化合成法 杂多酸催化合成法
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转化方法
甘油氢解
氢解是断裂有机分子中的化学键、同时在形成的分子碎片中 加入一个氢原子 的催化过程。在金属催化剂作用下通过甘油氢解 可选择性地得到氢气、 1,2-丙二醇(1,2-PD)、1,3-丙二醇(1,3-PD)或 乙二醇(EG)。 甘油氢解反应的主要挑战在于c-c键和c-o键的选择性断裂,要取得高的丙二醇选 择性,催化剂必须在促进c-o键断裂同时抑制C-C键的断裂。
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转化方法
甘油酯化
目前,以甘油为原料酯化生产甘油酯化工产品的种类已经有很多,下面将主 要介绍几种甘油脂类化合物。脂肪酸和甘油直接酯化,产物是甘油酯、脂肪酸 和甘油的混合物。其中甘二酯用途十分广发。它是食用油脂的天然成分, 也是油脂在人体内代谢的中间产物。有研究表明,甘二酯具有的保健功能, 还广泛应用于食品、化工、医药等行业. 脂肪酸与甘油酯化的另一重要产物是单甘油酯,也叫单脂肪酸甘油酯。外观 为透明液体至膏状;色泽黄色至琥珀色,能以一定的比例混溶于丙酮、乙醇、甲 醇、矿物油、石脑油、甲苯和植物油,不溶于水.
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目录
背景
方法e
展望
参考文献
参考文献
1.曾子彦,甘油化学催化转化研究进展,广东化工 2.乐传俊,甘油的化学转化研究概况,应用化学 3.夏水鑫,甘油氢解制丙二醇的催化剂及反应机理研究, 4.李明燕等,甘油的催化选择氧化,化学进展 5.吴步军等,甘油氢解制二元醇的研究进展,化学时刊
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谢谢聆听!
近年来, 报道甘油的化学催化选择 氧化的催化剂有: 负载型金属 及其改性催化剂( Bi、Pd、Pt、Au、 Ce) 、微孔沸石材料如 TS-1、介 孔 Ti-MCM-41 等。主要采用空气 、分子氧或双氧水作为氧化剂的 液相反应。
8转化方法Fra bibliotekBiPt/C催化剂 机理
BiPt/C 催化剂将仲碳上的羟基官能团氧化为羰基时可能的催化机理( 图 4) , 认 为可能是由于在催化剂表面的 Bi 原子吸附在Pt 原子周围促使丙醇二酸的羟基 优先氧化为羰基。
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参考文献
展望
甘油是重要的工业用化工原料,其应用一直得到广泛的关注。 目前,伴随 着生物柴油的快速发展,甘油作为主要的副产物,产能严重过剩,但缺少 有效手段将其充分利用(工业上一般将其作为废弃物处理)。如果能开发一条 高效利用甘油的工艺,使其作为生物质可持续原料催化转化得到替代石化 燃料或精细化学品的产 品,不仅能降低生物柴油的生产成本,而且能变废 为宝,减少对环境的污染。
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转化方法
甘油酯化
2.强酸性离子交换树脂催化合成法 此方法使用强酸性离子交换树脂为催化剂,醋酸酐或者醋酸酐和醋酸的混合物与 甘油进行酯化反应,合成三醋酸甘油酯。强酸性离子交换树脂作为催化剂具有 能耗较小、催化剂可重复使用、生产成本低和操作安全的优点。 问题:但是这种方法在离子树脂的选择上还需进一步完善。
Thanks for listening! 王骏
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转化方法
甘油氢解
贵金属催化剂 催化剂 非贵金属催化剂 负载型催化剂 贵金属催化剂:Ru, Rh,Re, Pt, Pd 优点:催化活性最高 缺点:选择性较差
非贵金属催化剂:Cu, Ni, C 。 优点:选择性高 缺点:活性不高
负载型催化剂:C, Al203, Si02, Zn0,树脂,分子筛
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转化方法
Au催化剂 机理
首先将甘油氧化为甘油酸盐 , 然后甘油酸盐在催化剂的作用下进一步氧化 为甘油醛或二羟基丙酮( DHA)等中间产物。虽然反应是在碱性溶液中进行, 但是 由于醛或酮的脱羧作用 , 产物中仍有乳酸(44%) 、醋酸( 12%) 、甘油酸( 16%) 等酸类物质出现。一系列的实验似乎表明在负载型Au 的催化作用下, DHA 氧 化为甘油酸的过程是一个表面催化过程。反应中OH- 有利于甘油的去质子化, 进而 提高了甘油酸的选择性, OH- 在Au 催化氧化甘油的反应中可以提高甘油分子的反应 活性, 促进有机分子的表面氧化。
甘油催化转化研究进展
王骏201301391023
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背景
方法
展望
参考文献
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背景
方法
展望
参考文献
背景
以可再生资源代替石化原料生产各类化工产品是可持续发展的化工生产路线 之一。由生物油脂生 产的生物柴油( 脂肪酸甲酯) 是一种可再生能源[1],因此 世界各国均在大力发展生物柴油。生物柴油是 通过酯交换法生产的,每生产1 吨
生物柴油,就副产100 kg 甘油。随着生物柴油产量的不断增加,产生 的甘油将 严重过剩。预计到2015 年甘油的年产量将达到1540 万吨,预期2016 年生物柴 油副产的甘油 将为1800 万吨,此后将以每年42%的速度增长
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背景
食品、饮料、医药、树脂和烟草等使用甘油的传统市场需求已基本饱和。因此, 如何有效利用大量过 剩的廉价甘油已成为迫切需要解决的问题。目前,生物源甘
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转化方法
甘油酯化
1.酸催化合成法 该法是将甘油与冰醋酸进行酯化反应,加入硫酸、盐酸、磷酸和对甲苯磺酸 等酸性催化剂加快酯化反应速度。另外,为了使平衡向生成三醋酸甘油酯方向移 动,还可加入甲苯、苯、或乙酸乙酯等作为脱水剂。目前国内普遍采用硫酸作为 催化剂合成三醋酸甘油酯。 问题:但是以酸为催化剂的使用除造成设备的严重腐蚀外,还在生产过程中排出 大量的含酸废液,造成污染。
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转化方法
甘油酯化
3.杂多酸催化合成法 采用杂多酸作为催化剂:在甘油和醋酸进行酯化的反应中,以H3PW12O40为 催化剂,三醋酸甘油酯的酯化率为98. 5%,选择性为99. 9%。 问题:但催化剂不易回收。而以固载型PW12为催化剂如活性炭固载钨磷酸虽 然催化活性也不低,但是活性组分会有一些流失,从而造成催化剂重复利用率 不高催化活性有所下降。这是一种新的合成方法,但由于对杂多酸催化合成法 的研究不够成熟,尚不能工业化生产,国内外都正在进行深人研究。
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转化方法
甘油氢解
在催化剂的作用下,甘油分子在催化剂表面,发生脱氢反应生成甘油醛或烯 醇,生成物在催化剂表面发生脱附,并进行C—O 键断裂,脱去水生成2- 羟基 丙烯醛,最后进行加氢反应生成1,2 - 丙二醇
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转化方法
甘油氢解
甘油分子中的羟基先进行质子化作用,进行分子内脱水,生成中间产物烯醇 及酮异构体,随后中间产物继续发生加氢反应,生成1,3- 丙二醇或1,2 - 丙二醇两种产物。
油的化学转化应用已成为研究的热点,其中 尤以甘油的催化化学转化代替石油原 料生产不同化工产品的研究已取得不少成果。 孔隙有能
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背景
(1)甘油的三个 羟基化学活性非常接近, 使其选择性反应不敏感 (2)高亲水性, 难以与有机物反应
(3)高粘度
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目录
背景
方法
展望
参考文献
转化方法
甘油氧化
甘油氧化反应路径较为复杂,但能得到各种产物如二羟基丙 酮(DHA)、甘油 酸(GLYAC)、羟基丙酮酸(HYPAC)、丙酮二酸 (MESAC)、丙醇二酸(TARAC)等。