3-氯-1,2-丙二醇及缩水甘油的合成研究

以甘油为原料,在无水乙酸的作用下与HCl反应合成出3-氯-1,2-丙二醇,优化了3-氯-1,2-丙二醇的合成工艺,得到适宜的反应条件为:反应温度90℃,反应时间4 h,催化剂用量5%(w/w),HCl气体流速20 L/h。然后利用制备的3-氯-1,2-丙二醇在二氯甲烷溶剂中与强碱性阴离子交换树脂作用合成了缩水甘油,最佳反应时间为1 h。产物分别通过GC和IR进行了鉴定,3-氯-1,2-丙二醇和缩水甘油的产率分别可达到84.6%和89.6%。     

Cu/SiO_2两步法催化甘油氢解制备1,2-丙二醇

采用两步法从甘油制备1,2-丙二醇,首先甘油在催化剂上进行脱水反应生成丙酮醇,然后丙酮醇在催化剂上进行加氢反应生成1,2-丙二醇。两个反应应用的催化剂都是采用浸渍法制备的Cu/SiO₂催化剂。催化剂制备简单,成本较低且绿色无污染。结果表明：加氢反应在反应温度为180 ℃,催化剂相对原料用量为10%,反应时间为30 h,反应压力为4 MPa,10%Cu负载量的催化剂上具有最高的转化率（>96%）和选择性（>96%）。该催化剂为双功能催化剂既具有酸中心又具有金属活性位点。研究结果表明催化剂上单质铜粒径的大小是影响催化剂活性的主要因素;催化剂表面铜物种与载体间较弱的相互作用使活性物种易于发生聚集,从而导致催化剂失活。制备的催化剂采用BET、XRD等进行了表征。     

纳米CuO/SiO_2催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应研究

采用共沉淀法制备了纳米CuO/SiO2催化剂,在固定床反应器上考察了纳米催化剂对甘油催化加氢制1,2-丙二醇（1,2-PDO）的催化活性。结果表明,在反应温度200℃,反应压力1.0 MPa,n（H2）∶n（甘油）=30∶1,液空速0.30 h-1的条件下,甘油转化率100%,1,2-PDO选择性98.71%。     

甘油催化氢解制1,2-丙二醇的研究进展

综述了甘油催化氢解制1,2-丙二醇的研究进展。除了Ru、Cu等催化剂,Ag和Co催化剂也对甘油氢解反应有催化活性。载体、制备方法以及使用环境等都对催化剂性能有一定影响。其中,Cu催化剂价格相对低廉,对1,2-丙二醇选择性较高,可回收利用,满足工业化需求。最后对原位氢解机理和直接氢解机理进行解释说明。     

负载型铜铬催化剂催化甘油氢解制备1,2-丙二醇

采用浸渍法制备了γ-Al2O3负载的铜铬催化剂,并考察了其在甘油氢解制备1,2-丙二醇反应中的性能。研究发现,Cu/Cr原子比对催化剂性能有很大影响,当Cu/Cr=2.35时,1,2-丙二醇收率达到最大。对失活催化剂的差热-热重(TG-DTA)分析显示,催化剂存在较严重的结焦。采用BaO、MgO等碱性氧化物对γ-Al2O3载体进行改性,通过NH3-TPD表征发现,改性载体酸性有所降低。从评价结果看,改性催化剂的活性有所降低,但稳定性未见改善,说明甘油氢解反应需要酸性位的参与,而酸性并不是引起催化剂的失活的主要原因。     

纳米CuO/SiO2催化甘油氢解制备1,2-丙二醇反应研究

采用共沉淀法制备了纳米CuO/SiO2催化剂,在固定床反应器上考察了纳米催化剂对甘油催化加氢制1,2-丙二醇(1,2-PDO)的催化活性。结果表明,在反应温度200℃,反应压力1.0 MPa,n(H2)∶n(甘油)=30∶1,液空速0.30 h-1的条件下,甘油转化率100%,1,2-PDO选择性98.71%。     

利用生物质资源生产1,2-丙二醇技术进展

介绍了1,2-丙二醇的用途和生产现状。1,2-丙二醇可用于树脂、增塑剂等,产品需求量巨大。1,2-丙二醇目前主要由环氧丙烷制得,原料源于不可再生的石油资源。综述了以源于可再生生物质资源的山梨醇、甘油或乳酸加氢制取1,2-丙二醇和葡萄糖发酵生产1,2-丙二醇的研究进展,并探讨了今后的发展前景。     

常压、无氢气添加条件下催化甘油转化制1,2-丙二醇

在常压、无氢气添加的固定床反应器上考察了Na2CO3负载型催化剂对甘油歧化制1,2-丙二醇的催化性能,并研究了负载量、反应温度和流速等对甘油水溶液歧化制1,2-丙二醇反应性能的影响。结果表明,5.0%Na2CO3/AC催化剂具有较高的活性,在反应温度300℃,甘油水溶液流速为2 mL/h的反应条件下,得到甘油的转化率为94.4%,1,2-丙二醇的产率为21.4%。用表面测试仪和傅里叶红外光谱对催化剂进行了表征。     

甘油催化氢解制备丙二醇的研究现状

随着生物柴油产业的快速发展,作为生物柴油副产物的甘油逐渐过剩,合理有效地利用甘油能促进生物柴油产业的良性发展。丙二醇(1,2-丙二醇和1,3-丙二醇)是重要的化工中间体,具有较高的经济价值,利用可再生的甘油催化氢解制备丙二醇替代传统的石化路线符合绿色化学的要求,因而具有广阔的应用前景。简述了利用甘油催化氢解制备丙二醇的研究背景,详细分析了甘油催化氢解的机理(包括脱水-加氢机理、脱氢-加氢机理、直接氢解机理和螯合机理),从催化剂的角度综述了甘油催化氢解制备丙二醇的研究现状和取得的研究成果,并提出了未来甘油氢解的研究方向。     

甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇催化剂研究进展

随着生物质甘油下游综合利用研究的兴起,甘油氢解反应已成为研究热点。甘油氢解反应工艺的关键技术是氢解催化剂,对近年来甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇的催化剂研究进展进行综述。通过分析甘油氢解制备1,2-丙二醇和1,3-丙二醇催化剂的组成和工业应用情况,对未来可能实现工业化的催化剂体系前景进行展望。     

Ni-Cu双金属催化剂上甘油催化转移氢解制备1,2-丙二醇

采用等体积浸渍法制备了一系列Ni-Cu/γ-Al2O3双金属催化剂.考察了Ni/Cu质量比、金属负载量和不同供氢体等因素对甘油催化转移氢解制备丙二醇反应的影响.结果表明:当Ni/Cu质量比为3∶2时,催化剂表现出最好的催化活性.当催化剂Ni-Cu总负载量为25％(15Ni-10Cu/γ-Al2O3)时,在甲酸和甲醇两种供氢体条件下均具有最佳催化效果,尤其以甲酸为供氢体时效果更好,在220℃下反应16h,甘油转化率达85.2％,1,2-丙二醇的选择性为80.4％.     

甘油催化氢解制备1,2-丙二醇的工艺研究

研究了以甘油为原料,通过催化氢解法制备1,2-丙二醇,考察了不同催化剂、反应温度、压力对反应的影响。最佳工艺为：优选铜基催化剂B,反应温度200℃。反应压力4.0 MPa。     

产1,3-丙二醇新型重组大肠杆菌JM109(pHsh-dhaB-yqhD)的构建及其转化甘油

利用温控载体pHsh将编码甘油脱水酶的基因dhaB和编码1,3-丙二醇氧化还原酶同工酶的基因yqhD串联构建重组质粒pHsh-dhaB-yqhD, 将其转化大肠杆菌得到新型产1,3-丙二醇重组大肠杆菌JM109(pHsh-dhaB-yqhD), 并对影响该重组菌发酵的营养因子进行研究.实验结果表明：该重组菌转化甘油合成1,3-丙二醇的适宜培养基组成为甘油60 g·L^-1、酵母膏5.0 g·L^-1、维生素B₁₂ 0.05 g·L^-1以及KH₂PO₄ 7.5 g·L^-1; 以此培养基在5 L发酵罐上进行放大, 1,3-丙二醇产量、转化率和生产能力分别达到43.26 g·L^-1、72.2 %和1.55 g·L^-1·h^-1.     

甘油氢解制1,2-丙二醇Cu/ZrO_2催化剂的稀土改性

用等体积浸渍法制备了稀土改性的Zr O2负载铜催化剂,考察其在质量分数40%甘油水溶液进料时气相氢解制1,2-丙二醇反应的性能,并用比表面积及孔径分析仪(BET)、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和氢气程序升温还原(H2-TPR)表征了催化剂的孔结构、形貌、晶相和还原性。典型的氢解反应条件为220℃、1MPa、氢与甘油的摩尔比值为100,液时空速为0.25 g甘油/(g催化剂·h)。首先在预实验中对Al2O3、Si O2和Zr O23种载体进行对比实验,发现未改性的负载铜催化剂均不稳定。浸渍Ce改性的Cu/Si O2催化剂稳定性有较大改善,但只维持700 h左右。接着考察用共沉淀法在Zr O2载体中添加稀土元素铈(Ce)、镧(La)和钇(Y)的改性效果,发现均能显著提高催化活性和选择性,而加Y稳定的氧化锆(YSZ)载体性能最佳。最后浸渍Ce对Cu/YSZ催化剂进行改性,并对Ce的含量进行了优化,结果证明,18%Cu~4%Ce O2/YSZ(均为质量分数)催化剂活性和选择性最佳,1,2-丙二醇得率超过93%。该催化剂具有开放性孔结构,比表面积达到107 m2/g,前躯体中Cu O晶粒最小,还原温度最低。对最优条件下制备的催化剂进行了长运转考察,稳定运行超过1 600 h,1,2-丙二醇收率维持在94%以上。     

1,2-丙二醇制备工艺研究进展

综述了丙二醇生产工艺的研究进展,并对相关生产方法进行了比较,提出甘油氢解制备丙二醇发展潜力大,甘油加氢制备1,2-丙二醇(1,2-PDO)的技术比较成熟,但还需要对催化剂进一步的研究。     

甘油合成1,3-丙二醇

以甘油为原料,经过氯代、氧化、克莱门森还原、水解4步反应,最终合成1,3-丙二醇,并用红外光谱仪和质谱仪对目标产物进行结构确定。从反应物摩尔比、反应温度、反应溶剂等优化了反应条件。最优反应条件为:氯代反应:温度120℃;氧化反应:温度23～27℃,n(1,3-二氯-2-丙醇)∶n(重铬酸钠)=1.8∶1,反应溶剂用量:1 mL水溶解1.4 g 1,3-二氯-2-丙醇;克莱门森还原反应:n(1,3-二氯丙酮)∶n(锌)=1∶1.2,水作反应溶剂最佳,在该条件下,1,3-丙二醇总产率可达37.1%。     

工业级1,2-丙二醇去异味精制研究

酯交换法生产的高纯度的工业级1,2-丙二醇产品具有刺激性气味。首先采用气相色谱-质谱联用分析杂质组成,判定产品引起异味的组分。其次,基于产品组分性质差异,用间歇精馏手段,在73 k Pa,回流比3,塔釜加热功率为120 W条件下实验,去除产生异味的组分,得到无气味的1,2-丙二醇医药级产品。从实验结果可以看出,造成产品异味的是甲醇、碳酸二甲酯及丙二醇甲醚。通过间歇精馏实验,可以去除引起异味的杂质,得到纯度> 99.5%的产品,有效的增加产品价值,提高企业经济效益。     

1,2-丙二醇在聚酯合成中的应用研究

以1,2-丙二醇作为改性共聚酯合成过程中的二元醇组分,采用对苯二甲酸(PTA)、乙二醇(EG)和1,2-丙二醇为基本原料,通过熔融缩聚的工艺路线,得到改性共聚酯新材料,对1,2-丙二醇在聚酯合成中的应用进行研究。     

香料环己酮-1,2-丙二醇缩酮的合成

以环己酮和１,２－丙二醇为原料,在Ｆｅ３＋－ＵＲ的催化作用下合成了香料环己酮－１,２－丙二醇缩酮,在最佳反应条件下,产物收率为９２．６％。     

3-甲胺基-1,2-丙二醇生产新工艺

环氧氯丙烷在复合酸性双组分催化剂作用下经过水解、蒸馏等过程制得纯度99.5%(G/G)以上的中间体3-氯-1,2-丙二醇(氯代甘油),然后与一甲胺在碱性催化剂存在下进行胺化反应,反应液经过脱除去一甲胺,除去水,过滤除盐,真空刮板薄膜蒸发等过程得到含量99.5%(气相色谱分析)、无色透明的3-甲胺基-1,2-丙二醇。该工艺已在100t/a装置上运行近一年。