生物質(zhì)甘油制備1,2-丙二醇的研究.pdf

1、生物柴油作為一種具備各種優(yōu)點(diǎn)的生物質(zhì)能源,近年來得到了大力的發(fā)展,但是卻導(dǎo)致了副產(chǎn)物甘油相對過剩問題,解決甘油的利用問題是提高生物柴油產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)性的一個(gè)關(guān)鍵。本文就生物質(zhì)甘油利用的一種重要途徑——甘油轉(zhuǎn)化生成1,2-丙二醇的反應(yīng)進(jìn)行了研究,重點(diǎn)考察了兩步法反應(yīng)路線,包括催化劑的制備與評估以及各相關(guān)因素的優(yōu)化分析,另外還對甘油的利用新途徑——甘油基調(diào)和燃油進(jìn)行了探索性研究。本文主要的工作內(nèi)容包括:
　　 (1)采用溶膠-凝膠法制備了

2、Cu-Ce和Cu-Zn-Al催化劑,運(yùn)用TG/DTA、XRD、TEM等方法進(jìn)行了表征,結(jié)果表明所制得催化劑由超細(xì)納米微粒構(gòu)成,具有均勻的形狀和粒度分布,其主要成分為對應(yīng)的各金屬氧化物;考察了所得催化劑對甘油脫水生成羥基丙酮反應(yīng)所具有的催化活性,并分析優(yōu)化了各相關(guān)因素,結(jié)果表明使用Cu-Ce(1:1)催化劑,當(dāng)催化劑濃度為0.06g·mL-1時(shí),以20g初始pH=8的wt90％甘油水溶液為反應(yīng)原料,在200℃溫度0.096MPa壓力條件下

3、,羥基丙酮的產(chǎn)率達(dá)到83.4％;使用濃度為0.06g·mL-1經(jīng)500℃煅燒過的Cu-Zn-An-Al(1:2:2)催化劑,以20gwt90％甘油水溶液作為反應(yīng)原料,在200℃溫度0.096MPa壓力條件下,羥基丙酮的產(chǎn)率達(dá)到74.8％。
　　 (2)考察了骨架Ni、Pd/C、Cu-Ce、Cu-Cr、Cu-Zn-Al、Co-Cr等對羥基丙酮加氫反應(yīng)的活性,結(jié)果表明所試驗(yàn)的各催化劑均有良好的催化活性,其中骨架Ni相對于其他催化劑活

4、性更高;研究了反應(yīng)各條件的影響,結(jié)果表明低溫高壓條件對羥基丙酮加氫生成1,2-丙二醇有利,過長的反應(yīng)時(shí)間,過高的催化劑濃度和羥基丙酮原料的濃度均能促進(jìn)其副反應(yīng)的發(fā)生,不利于目標(biāo)產(chǎn)物的生成。
　　 (3)嘗試將甘油氫解生成的甘油基醇類混和物與汽油調(diào)和作為燃油開發(fā)利用,結(jié)果表明甘油基調(diào)合燃油能夠提供可觀的熱值,且具有良好的穩(wěn)定性,引入QSPR方法對甘油基醇類混和物與汽油的溶解性進(jìn)行了模擬、預(yù)測,結(jié)果表明QSPR方法能成功預(yù)測甘油基醇