甘油加氢制备小分子醇的研究文献综述

 2021-10-06 12:23:09

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文 献 综 述

一、 前言

随着经济社会的发展，环境污染和能源危机问题日益凸显，许多国家开始大力开发研究新型能源并将目光转移到开发可再生生物质资源，走绿色的可持续发展的道路。其中生物柴油是一种公认的可再生的化石燃料替代品。比起石油而言生物柴油有可再生，可降解和无毒等优势，更为重要的是利用生物柴油对于减少污染排放，对缓解能源危机有重要的意义。每生产9kg的生物柴油就会生成1kg粗质甘油[1]，在许多化工生产过程中甘油也是以副产物的形式生成，例如皂化反应[2]，同时动物油、植物油也能与甲醇或乙醇在催化剂的作用下发生脂交换反应，生成脂肪酸甲酯/乙酯，也生成大量的副产物甘油[3,4]。甘油的传统市场比较狭窄，利用率较低，大量剩余的甘油使得甘油的市场价格直线下降[5,6]，如何更高效的利用甘油或者将其转变为具有高附加值的产物成为迫在眉睫的任务。

研究者们为提高整个生物柴油生产工艺的经济性，开始寻求甘油综合利用的新途径，包括缩醛反应、脱水反应[7,8]等将其转化生成各种燃料和化学品。其中用甘油加氢生产来增加附加值的过程中，二元醇的生产最具有发展潜力[2]。而在二元醇中丙二醇作为重要的中间体在服装、合成树脂、化妆品等领域拥有广泛的应用，在市场上的消费量也在逐年的增长，所以甘油制丙二醇的研究的非石化路线得到了广泛的重视[9]。

二、1,2-丙二醇生产工艺及应用前景

2.1 1,2-丙二醇的理化性质

1,2-丙二醇（英文名 1,2-Propylene glycol）又称 1,2-二羟基丙烷，其分子式为HOCH2CH(OH)CH3，是无色粘稠稳定的吸水性液体，几乎无味无臭，易燃，低毒，沸点 187.3℃，熔点-60℃，相对密度为 1.0381 g/cm3。一分子1,2-丙二醇含有两个羟基，能与水以任意比例互溶，而且还能凭借耦合作用使一些不溶于水的物质溶解。

2.2 1,2-丙二醇的用途

由于丙二醇分子中的两个羟基基团均可发生化学反应，因此丙二醇是一种重要的化学中间体，可作为不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯树脂的重要原料，其用量约占1,2-丙二醇总消费量的45%左右[10]，在食品工业中丙二醇可以用作香料、食物色素的溶剂、烟草增湿剂、防霉剂、食品乳化剂和水果催熟防腐剂；在医药工业中，丙二醇常用来制造各类软膏、油膏和药丸的溶剂、软化剂和赋形剂等。

2.3 1,2-丙二醇的生产工艺

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