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1、生物质甘油催化转化为羟基丙酮2010年8月第18卷第8期工业催化INDUSTRIALCATALYSISAug.2010V01.18No.8生物质甘油催化转化为羟基丙酮杨春华(永州职业技术学院,湖南永州425000)摘要:探索了生物质甘油在铜铬催化剂作用下催化转化为羟基丙酮的反应条件,采用乙醇为溶剂,考察了甘油浓度,催化剂用量和反应温度等因素的影响.较优反应条件:反应温度240oC,采用连续滴样的进样方式,甘油浓度80%,未还原的铜铬催化剂[(Cu):n(Cr)=1日用量为原材质量的2.5%,甘油
2、转化率和羟基丙酮选择性分别达到95.4%和89.9%.关键词:精细化学工程;生物质甘油;铜铬催化剂;羟基丙酮doi:10.3969/j.issn.1008-1143.2010.08.012中图分类号:TE667;0643.36文献标识码:A文章编号:1008-1143(2010)08-0061-04CatalyticconversionofbiomassglyceroltoacetolYANGChunhua(YongzhouVocationalTechnicalCollege,Yongzhou4
3、25000,Hunan,China)Abstract:ThereactionconditionforconversionofbiomassglyceroltoacetolcatalyzedbyCu—Crcatalystwasinvestigatedusingethanolasthesolvents,includinginfluenceofglycerolconcentration,copper/chromiumcatalystproportion,catalystdosageandreactio
4、ntemperature.Favorablereactionconditionwasobtainedasfollows:reactiontemperature240oC,continuousdrop—feeding,glycerolconcentration80%,dosageofan-reducedCu—Crcatalyst[n(Cu):n(Cr)=1]=2.5%ofthequantityofthefeed.Glycerolconversionof95.4%andselectivitytoae
5、etolof89.9%wereattained.Keywords:finechemicalengineering;biomassglycerol;copperchromiumcatalyst;acetoldoi:10.3969/j.issn.1008—1143.2010.08.012CLCnumber:TE667;0643.36Documentcode:AArticleID:1008-1143(2010)08-0061-04甘油作为生物柴油生产的副产物,伴随着生物柴油的发展而大量产生,使甘油的价
6、格大大降低,因此,对生物质甘油的深度开发和研究,提升其附加值,可以从较大程度上弥补生物柴油在价格竞争中的劣势.丙二醇是重要的化学品,若粗甘油能直接生产丙二醇,将增加生物柴油工厂的利润,降低生物柴油的生产成本.由甘油生产丙二醇研究较多的是催化氢解法,虽然有较多催化氢解制1,2一丙二醇成功的报道,但都因高温或高压,低效率和低选择性等缺点,很难实现工业化.采用二步法制1,2一丙二醇,即把甘油先脱水得到中间产物羟基丙酮并分离,然后对较纯的羟基丙酮进行加氢反应制备l,2一丙二醇,提高了1,2一丙二醇的选择
7、性.文献报道了反应蒸馏技术的一些应用,利用蒸馏技术,在无氢气存在时,甘油脱水为羟基丙酮,羟基丙酮的沸点比甘油低,在反应温度的条件下,羟基丙酮和溶剂经蒸馏从反应混合物中分离出来.边反应边蒸馏工艺提高了目标产物的选择性以及较温和反应条件下甘油的转化率.甘油脱水反应的研究较少,有少量脱水生成丙烯醛的报道J.因为甘油的多羟基结构中具有伯收稿日期:2009—12—22作者简介:杨春华,1976年生,女,硕士,讲师,研究方向为有机催化.62工业催化2010年第8期羟基和仲羟基,一般酸性条件下,仲羟基易于脱去
8、,而甘油脱仲基后的中间体极不稳定,易发生进一步的脱水反应生成甘油醛,这一反应过程的机理与能量变化有学者通过理论计算而加以证实J.ChiuCW等进行了以羟基丙酮为目标产物的研究.本文对生物质甘油在铜铬催化剂作用下,催化转化为羟基丙酮的反应条件进行研究.1实验部分1.1原料及仪器Agilent0890N气相色谱仪,安捷伦科技有限公司,FID检测器,HP一5型毛细管柱(30m×0.32衄×0.25m);DF—IO1S型集热式恒温加热磁力搅拌器,巩义市英峪予华仪器厂;SHZ—D(111)循环水式真空泵,
