甘油催化转移氢解制备丙二醇及其反应机理
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展甘油原位加氢合成1,2-丙二醇是指在甘油的分子内部进行加氢反应，将一个羟基还原成甲基，生成1,2-丙二醇。
该反应的化学方程式如下：H2 + HOCH2CH(OH)CH2OH → HOCH2CH(OH)CH2OCH3此反应的催化剂主要为铜催化剂，通过不同的制备方法可得到不同的铜催化剂，催化反应的条件为高压、高温和高氢气流速。
该反应可以在连续流动反应器中进行。
2. 催化剂的选择催化剂是甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的关键。
铜催化剂是最常用的催化剂，可以通过草酸法、共同沉淀法、共蒸发法等多种方法制备得到。
草酸法是通过铜盐、草酸等化合物在适当的条件下反应得到铜草酸沉淀，并经过还原得到铜催化剂。
共同沉淀法是将铜盐和另一种金属盐混合，反应得到沉淀，并经过还原得到铜催化剂。
共蒸发法是将铜盐和另一种金属盐溶于溶剂中，蒸发溶剂得到沉淀，再经过还原得到铜催化剂。
此外，还有钴、镉、镍等金属催化剂可用于该反应。
3. 反应条件的优化反应的条件主要包括温度、压力和气流速。
最优的反应条件是在220 ~ 240 ℃、40 ~ 60 MPa和0.01 ~ 0.03 mol/min的高流量下进行。
增加压力可以提高产率和选择性，但过高的压力会降低反应速率和产率。
增加氢气流速可提高反应速率和产率，但过高的氢气流速也会降低产率。
在优化反应条件的同时，还需考虑催化剂的稳定性和再生性。
4. 产率和选择性的控制产率和选择性是评价甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的关键参数，其受多种因素的影响，如催化剂种类、催化剂制备方法、反应条件等。
提高产率和选择性的方法包括多相催化剂的应用、反应条件的调控和催化剂的再生等。
同时，还需考虑对环境和人体的安全性及可持续性等问题，以逐步改进和完善该技术。
5. 应用前景和展望甘油原位加氢合成1,2-丙二醇是一种新兴的技术，具有广泛的应用前景。
该技术不仅可以提高1,2-丙二醇的产率和选择性，还可以降低催化剂的成本，减少产生有害副产物的难度。
甘油氢解法制1,3丙二醇的工艺流程
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以甘油为原料两步法制备1,2-丙二醇的工艺研究
以甘油为原料两步法制备1,2-丙二醇的工艺研究利用生物质转化为高附加值的化学产品是绿色化学的一个重要研究方向[1,2]。
绿色化学所追求的目标是化学过程不产生污染，并实现高效、高选择性的化学反应，尽可能不生成副产物，实现“零排放”，以达到“原子经济性”反应[3]。
甘油作为一种理想的可再生原料，以其为平台可以提供一条绿色且经济的生产大量化学产品的途径。
它作为生物柴油的副产物大量生成，每生产9Kg生物柴油约产生1Kg粗甘油[4,5]。
随着生物柴油持续升温，寻找和开发甘油的新用途，将其作为原材料加工成其他产品，不但可以降低生物柴油的生产成本，提高综合经济效益，还可以解决甘油的过剩问题。
目前国外两家公司作开发了利用微生物发酵甘油生成 1，3 -丙二醇的技术。
国内清华大学和大连理工大学等单位也在生物发酵法制备 1，3-丙二醇方面进行了研究。
并取得了一定成果。
虽然微生物对甘油转化为1，3-丙二醇的选择性很高，且反应条件温和操作简单，但是在产率的提高和菌种的选择性上还存在着很多困难。
甘油催化氢解制备丙二醇的机理如下：甘油催化氢解制备丙二醇的甘油催化氢解制备丙二醇的反应见下图。
在催化剂作用和氢气存在的条件下，通过一次C-O断裂，甘油可以转化成1，2-丙二醇和1-3丙二醇。
但是由于催化剂种类及反应参数的不同，可能发生以下副反应：在甘油过度氢解时，即经过2~3次C-O键断裂后，得到一元醇( 正丙醇、丙醇)和丙烷。
如果经历1次C-C键的断裂则会生成乙二醇。
经过2次C -C键的断裂将生成甲醇。
甘油经过C-O键和C-C键同时或者交替的断裂可能得到正丙醇、丙醇、甲醇、和甲烷。
甘油的氢解反应甘油催化氢解的反应机理是比较复杂的，由于反应条件、催化剂的不同，甘油氢解制丙二醇的机理也存在着一定的差异。
当反应在酸性或者中性条件下进行时，一般认为反应是下面的机理进行。
脱水，生间产物烯醇及酮（醛）式互变异构体，之后中间产物进一步发生加氢反应生成1，2 -丙二醇或l，3-丙二醇。
甘油氢解制备1,2-丙二醇催化剂的研究进展
CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2018年第37卷第6期·2214·化 工 进展甘油氢解制备1,2-丙二醇催化剂的研究进展王辉国1，2，汪宏宇2，3，罗国华1，2，徐新1，2（1北京石油化工学院化学工程学院，北京 102617；2燃料清洁化及高效催化减排技术北京市重点实验室，北京 102617；3北京化工大学化学工程学院，北京 100029）摘要：由于生物柴油产业的蓬勃发展而造成副产物甘油的大量过剩，迫使人们努力寻求甘油转化为高附加价值产物的有效途径。
本文综述了国内外甘油氢解制1,2-丙二醇催化剂以及机理研究的新进展。
指出催化剂是甘油氢解制1,2-丙二醇的关键因素，目前甘油氢解反应中以Cu 、Ni 、Ru 、Pt 、Rh 基催化剂使用较多，其中Cu 基催化剂的研究最为广泛，载体、助剂、制备方法、反应溶剂、甘油氢解条件等对Cu 基催化剂的活性、选择性、寿命、产物分离难度等具有较大影响。
为进一步改善催化剂的综合性能，需要加强对甘油氢解机理和催化剂制备技术的基础性研究。
多金属催化剂、复合多功能催化剂和甘油原位氢解反应因其自身优势颇受关注，而催化剂的失活机理及再生性能考察是值得深入研究的新课题。
关键词：甘油；氢解；1,2-丙二醇；催化剂；加氢；载体中图分类号：O643.38 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2018）06–2214–08 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017-1458Research progress of catalyst in catalytic hydrogenolysis of glycerol to1,2-propanediolWANG Huiguo 1，2，WANG Hongyu 2，3，LUO Guohua 1，2，XU Xin 1，2（1 College of Chemical Engineering ，Beijing Institute of Petrochemical Technology ，Beijing 102617，China ；2BeijingKey Laboratory of Fuels Cleaning and Advanced Catalytic Emission Reduction Technology ，Beijing 102617，China ；3College of Chemical Engineering ，Beijing University of Chemical Technology ，Beijing 100029，China ）Abstract ：The huge surplus of by-product glycerol due to the rapid development of biodiesel industry ，people were motivated to find a way to convert glycerol to high value-added chemicals. This review summarized the catalytics and mechanisms of the glycerol to 1,2-propanediol. Catalyst is the key factor in the hydrogenolysis of glycerol to 1,2-propanediol. At present ，Cu ，Ni ，Ru ，Pt ，Rh-based catalysts are often used in hydrogenolysis of glycerol. Among them, Cu-based catalysts are the most widely studied. The activity ，selectivity ，stability of Cu-based catalysts, and product separation are affected by the supports ，promoters ，preparations ，solvent and process conditions. To improve the performance of glycerol hydrogenolysis, it is necessary to strengthen the basic researches on the mechanism for hydrogenolysis of glycerol and catalyst preparation technologies. Composited metal catalysts ，composite multifunctional catalysts and glycerol in situ hydrogenolysis had been received much attention due to their own advantages. The regeneration of catalyst and deactivation mechanism are new directions for the future researches.Key words ：glycerol ；hydrogenolysis ；1,2-propanediol ；catalyst ；hydrogenation ；support 。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展1、引言1,2-丙二醇是一种重要的有机合成原料，广泛应用于医药、食品、化工等领域。
传统合成1,2-丙二醇的方法通常采用石油制备乙二醇后再氧化制得。
这种方法不仅存在原料成本高、环境污染严重等问题，而且产物纯度低，需要进行繁琐的后处理。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇成为人们关注的焦点，因为甘油是一种廉价的生物质资源，通过其制备1,2-丙二醇具有环保、经济、高效等优点。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究具有重要的理论和应用价值。
2、甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应机理甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应机理主要包括甘油脱水生成丙烯和丙烯加氢生成1,2-丙二醇两个步骤。
甘油在催化剂作用下发生脱水反应，生成丙烯和水。
然后，丙烯在催化剂的作用下发生加氢反应，生成1,2-丙二醇。
在实际的生产过程中，催化剂的选择、反应条件的控制以及副反应的抑制都对甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的产率和选择性有着重要影响。
3、甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的催化剂目前，甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的催化剂主要包括金属氧化物、贵金属、酸碱盐等。
金属氧化物催化剂具有比较高的加氢活性，但抗水性差，容易受到水蒸气的破坏。
贵金属催化剂既具有较高的加氢活性，又具有较好的抗水性，但成本较高。
酸碱盐催化剂在催化效果和成本方面具有很大的优势，但选择合适的酸碱盐催化剂对反应的产率和选择性具有很大的挑战。
4、甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应条件影响甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应条件主要包括反应温度、反应压力、甘油与氢气的摩尔比等。
适当的反应温度和压力可以提高反应的速率和产率，但过高的温度和压力则会引起副反应的增加。
在实际生产中，需要找到适合工业生产的反应条件，以达到经济、环保、高效的目的。
5、甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展目前，甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展主要包括催化剂的设计、反应条件的优化、副反应的抑制等方面。
甘油制备1.3-丙二醇
甘油制备1．3-丙二醇l，3-丙二醇是一种重要的有机化工原料．广泛应用于增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂、聚酯和聚氨酯的合。
也可用作防冻剂、溶剂、保护剂等，其中最重要的应用是制备聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT)。
PTT是一种性能优异的聚酯材料，是目前国际上合成纤维开发的热点，被专家预测为2l世纪最主要的新纤维品种之一。
世界上已实现工业化生产1。
3一丙二醇的合成路线有两条：一种方法是Shell公司的环氧乙烷羰基化法；另一种方法是Degussa公司的丙烯醛水合氧化法。
其中环氧乙烷羰基化法设备投资大．技术难度高．其催化剂体系相当复杂．制备工艺苛刻且不稳定．配位体还有剧毒。
丙烯醛水合氢化法成本较高．特别是丙烯醛本身属剧毒、易燃和易爆物品，难于储存和运输。
由此可见．研究开发以生物柴油副产甘油为原料制备l，3一雨二醇的技术很具竞争性和发展潜力。
目前国内外做了大量的研究，主要形成催化氢解法和微生物发酵法两项技术。
(1)催化氢解法甘油催化氢解制备1．3一丙二醇是一个较复杂和困难的过程．目前人们刚刚在这方面开始研究。
在均相催化体系中加入钨酸和碱性物质如胺或酰胺等，在3lMPa的合成气压力和200℃的温度下反应24h，甘油催化氢解生成1．3丙二醇的产率为21％，选择性为45％。
Schiaf等选用Ru配合物为催化剂，在四氢噻吩砜、甲苯和1一甲基吡咯烷酮的混合溶剂中，在5．2MPa的氢压力和110℃的温度下反应19h，l，3丙二醇的选择性为44％，但转化率仅为5％。
Shell公司于2000年开发了一种均相体系合成1．3一丙二醇．该法以含铂系金属的配合物为催化剂．加入甲磺酸或i氟甲磺酸作添加物．在水或环丁砜的溶剂中甘油被氢解生成1．3一丙二醇．其选择性可达30．8％。
Chaminand等采用氧化锌、活性炭或三氧化二铝负载的cu、Pd或Rh作为催化剂．以钨酸作添加物．在水、环丁砜或二氧杂环已烷等溶剂中研究了甘油催化氢解反应。
当温度为180℃、氢压为8MF，a时，产物中1，3一丙二醇与1．2丙二醇的摩尔比最好时可达到2．并认为Fe和Cu等有利于提高1．3一丙二醇的选择性。
甘油催化氢解制备丙二醇研究进展_王娟
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SINO-GLOBAL ENБайду номын сангаасRGY
2010 年
第 15 卷
甘油催化氢解制备丙二醇研究进展
王 娟 1， 姚 志龙 2， 吴 巍
1
(1. 中 国 石 化 石 油 化 工 科 学 研 究 院 ， 北 京 100083 ； 2. 北 京 石 油 化 工 学 院 ， 北 京 102617)
关键词
甘 油 催 化 氢 解 1 ， 2- 丙 二 醇 1 ， 3- 丙 二 醇 反 应 机 理 催 化 剂 选 择 性
1 前言
近 年 来 ，生 物 柴 油 得 到 了 快 速 发 展
[1 ，2]
护 理 、油 漆 和 动 物 饲 料 。 由 于 人 们 对 于 乙 二 醇 基 产 。 在生物 品 对 人 和 动 物 毒 性 的 关 注 ， 1 ， 2- 丙 二 醇 作 为 防 冻 液 和 除 冰 剂 的 市 场 正 在 扩 大 [3] 。 1 ， 3- 丙 二 醇 作 为 重 要 的化学中间体 ，可 以 用 于 增 塑 剂 、洗 涤 剂 、防 腐 剂 和
基 金 项 目 ：本 文 受 中 国 石 化 “生 物 柴 油 副 产 物 的 化 工 利 用 ”项 目 资 助 ( 项 目 编 号 ： S108054-4) 。 作者简介： 王娟， 中国石化石油化工科学研究院化学工艺专业 在 读 硕 士 研 究 生 ， 2007 年 毕 业 于 山 东 师 范 大 学 化 学 工 程 与 工 艺 专 业 ，主 要 研 究 方 向 为 生 物 质 能 源 副 产 物 的 化 工 利 用 。
E-mail ： wangjuan@
第3期
王 娟 等. 甘 油 催 化 氢 解 制 备 丙 二 醇 研 究 进 展
Pt-WOx系催化剂上甘油氢解制1,3-丙二醇的研究进展
化工进展Chemical Industry and Engineering Progress2023 年第 42 卷第 12 期Pt-WO x 系催化剂上甘油氢解制1,3-丙二醇的研究进展陈宇晴，齐随涛，杨伯伦（西安交通大学化学工程与技术学院，陕西 西安 710049）摘要：生物柴油的发展对实现碳减排、推进能源替补具有重要科学意义，将生物柴油副产粗甘油进行绿色处理及高值转化，有利于促进生物柴油产业链的延伸发展。
甘油氢解制备1,3-丙二醇已成为目前粗甘油高值化利用的研究热点，设计开发高活性、高选择性的催化剂是该过程的关键。
本文首先阐述了Pt-WO x 系催化剂上甘油氢解制备1,3-丙二醇的脱水加氢机理、直接氢解机理以及氧化还原机理，明确了Pt-WO x 系催化剂中Pt 分散度、WO x 状态和Pt-WO x 界面接触等是影响催化性能的主要因素，并对其进行综述；进一步分析Pt 分散度、WO x 状态和Pt-WO x 界面接触的影响机制。
Pt 分散度会影响H 2的活化及反应中间体的氢化；WO x 状态与催化剂Brönsted 酸性位点密不可分，还可促进活性金属的分散；Pt-WO x 界面则影响催化剂氢溢流以及原位Brönsted 酸的生成。
最后，提出今后应从这三方面构筑新型Pt-WO x 系催化剂；探究各活性组分对甘油氢解反应的影响规律及组分间相互作用的本质特征，完善反应机理；考察加氢方式对甘油选择性氢解的影响机制，以促进甘油选择性氢解制1,3-丙二醇技术路线的规模化发展。
关键词：甘油；氢解；1,3-丙二醇；Pt-WO x 催化剂；反应机理中图分类号：O643.38；TQ426 文献标志码：A 文章编号：1000-6613（2023）12-6301-09Research progress of hydrogenolysis of glycerol to 1,3-propanediol oversupported Pt-WO x catalystsCHEN Yuqing ，QI Suitao ，YANG Bolun(College of Chemical Engineering and Technology, Xi ’an Jiaotong University, Xi ’an 710049, Shaanxi, China)Abstract: The development of biodiesel is of great scientific significance for achieving carbon emissionreduction and energy substitution. The high-value green conversion of biodiesel by-product glycerol areconducive to the development and extension of the biodiesel industry chain. 1,3-Propanediol produced by catalytic hydrogenation of glycerol has become a research hotspot, and the design of catalysts with high activity and selectivity is the key. The dehydration-hydrogenation mechanism, direct hydrogenation mechanism and redox mechanism of glycerol to 1,3-propanediol on Pt-WO x supported catalysts are elaborated. Pt dispersion, WO x state and Pt-WO x interface contact behavior in Pt-WO x catalysts are further analyzed as they are the main influence factors on the catalytic performance. Pt dispersion affects the activation of H 2 and the further hydrogenation of intermediates. The WO x state not only promotes the dispersion of Pt, but also closely relates with the Brönsted acid site of the catalyst. The Pt-WO x interface综述与专论DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2023-0075收稿日期：2023-01-15；修改稿日期：2023-03-22。
1,3-丙二醇的制备
1,3-丙二醇的制备1,3-丙二醇是一种重要的有机化学品，广泛应用于化工、医药和食品等领域。
本文将介绍一种常用的制备1,3-丙二醇的方法。
1,3-丙二醇的制备方法有多种，其中较为常用的方法是通过甘油的水解反应得到。
甘油是一种常见的三羟基醇，化学式为C3H8O3，通过与水反应，可以得到1,3-丙二醇和丙二醇。
在实际操作中，首先需要将甘油与水加入反应釜中，并加热至一定温度。
加热过程中，甘油与水发生水解反应，生成1,3-丙二醇和丙二醇。
水解反应的反应条件可以根据具体情况进行调整，一般选择适当的温度和反应时间，以提高反应效率和产率。
在反应结束后，需要对反应混合物进行分离和提纯。
一种常用的分离方法是通过蒸馏技术将1,3-丙二醇和丙二醇分离。
由于1,3-丙二醇和丙二醇的沸点不同，可以通过控制温度来分离得到纯净的1,3-丙二醇。
除了水解反应，还有其他方法可以制备1,3-丙二醇。
例如，可以通过氢化反应将丙烯醛还原为1,3-丙二醇。
在这个反应中，氢气作为还原剂，将丙烯醛中的醛基还原为烷基，生成1,3-丙二醇。
还可以通过二氧化碳的羰基化反应制备1,3-丙二醇。
在这个反应中，二氧化碳与氢气在催化剂的作用下反应，生成甲酸酯。
然后，甲酸酯与水反应生成1,3-丙二醇。
制备1,3-丙二醇的方法有多种，其中最常用的是通过甘油的水解反应得到。
这种方法简单易行，产率高，是工业生产中常用的方法之一。
此外，还可以通过其他反应方法制备1,3-丙二醇，具体方法可以根据实际需求和条件进行选择。
1,3-丙二醇作为一种重要的有机化学品，在各个领域具有广泛的应用前景。
一种甘油加氢制备1,3-丙二醇的工艺
反应时间 3
控制反应时间以获得最高产品收率
催化剂用量 4
优化催化剂用量以提高反应效率
原料比例 5
调整甘油与氢气的投料比例
通过对反应温度、压力、时间、催化剂用量和原料比例等工艺参数的优化调整，可以有效提高1,3-丙二醇的产品收率和生产效率。这些参数的相互协调配合对于实现工艺的稳 定性和可控性至关重要。
工艺简单
采用催化加氢法可以直接将甘 油转化为1,3-丙二醇,反应过程 简单、易控制,具有较高的转 化率和选择性。
能耗低廉
与传统甘油氧化法相比,加氢 工艺的能耗显著降低,可显著 提高生产的经济性。
环境友好
该过程无副产物生成,且可将 副产物如氢气回收利用,实现 资源的循环利用,具有良好的 环境效益。
反应原理与化学方程式
4 保证产品质量
确保原料纯度有助于产品符合 要求,提高1,3-丙二醇的品质和 可靠性。
产物分离与纯化技术
蒸馏
利用1,3-丙二醇的沸点较高于甘油等杂质的特性,采用蒸馏法可以实现高纯度的1,3-丙二醇分离。
离子交换
利用离子交换树脂去除产品中的微量盐类杂质,进一步提高产品纯度。
膜分离
通过超滤或纳滤技术,去除高分子量的杂质,实现连续化的分离纯化。
原料预处理的重要性
1 纯化原料
2 改善反应性能
对甘油进行精制和脱水处理,去 除杂质和水分,确保反应原料纯 度,提高反应效率。
去除杂质可以防止催化剂中毒, 提高催化剂使用寿命和活性,从 而优化反应条件。
3 增加产品收率
适当的预处理可以提高反应转 化率,减少副产品生成,最终提 高1,3-丙二醇的收率。
可持续发展与绿色制造
环保理念
在生产过程中应贯彻绿色制造 理念,最大限度减少能源消耗 、温室气体排放和污染物排放 ,实现清洁生产。
甘油加氢制丙二醇工艺流程
甘油加氢制丙二醇工艺流程英文回答：Glycerol hydrogenation to produce propylene glycol is a widely used industrial process. The process involves the conversion of glycerol, a byproduct of biodiesel production, into propylene glycol, which is used in variousapplications such as cosmetics, pharmaceuticals, and food additives.The first step in the process is the purification of glycerol. Glycerol obtained from biodiesel production contains impurities such as salts, methanol, and fatty acids. These impurities need to be removed before the glycerol can be used for hydrogenation. Purification is typically done by neutralizing the impurities with an acid, followed by distillation to separate the purified glycerol.Once the glycerol is purified, it is then fed into a hydrogenation reactor along with a catalyst. The mostcommonly used catalyst for glycerol hydrogenation is copper chromite. The reaction takes place under high pressure and temperature, typically around 150-200°C and 20-40 bar pressure. The catalyst helps in promoting the hydrogenation reaction, converting the glycerol into propylene glycol.After the reaction is complete, the mixture is then cooled and the unreacted glycerol is separated from the propylene glycol. This can be done through distillation or other separation techniques. The separated propylene glycol is then further purified to remove any remaining impurities.One of the challenges in the glycerol hydrogenation process is the selectivity of the reaction. The desired product is propylene glycol, but other byproducts such as ethylene glycol and 1,2-propanediol can also be formed. The selectivity can be controlled by adjusting the reaction conditions and catalyst composition.In addition to the process itself, there are also considerations for the safety and environmental impact ofthe glycerol hydrogenation process. Hydrogenation reactionscan be exothermic and require careful control of temperature and pressure to prevent accidents. The disposal of waste products and the management of catalysts also need to be taken into account to minimize environmental impact.Overall, the glycerol hydrogenation process is an important industrial process for the production of propylene glycol. It involves purification, hydrogenation, and purification steps to convert glycerol into a valuable product. The process requires careful control of reaction conditions and catalyst composition to achieve desired selectivity.中文回答：甘油加氢制丙二醇是一种广泛应用的工业过程。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展【摘要】本文综述了甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展。
首先介绍了催化剂研究与优化的最新成果，包括新型催化剂的设计和性能优化。
其次分析了反应条件的优化及工艺改进对产物收率和选择性的影响。
同时揭示了反应机理的探究在提高反应效率和理解反应机制方面的重要性。
文章还讨论了产物分离与纯化技术在工业生产中的应用，以及工业化生产的可行性分析。
通过对近年来的研究进展进行综述，文章对甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究方向和前景进行了展望。
【关键词】甘油、原位加氢、1,2-丙二醇、催化剂、反应条件、反应机理、产物分离、纯化技术、工业化生产、研究进展。
1. 引言1.1 甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展甘油是一种重要的生物质原料，可以通过原位加氢合成1,2-丙二醇，这是一种具有广泛应用前景的化合物。
近年来，对甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究逐渐受到关注，并取得了一定的进展。
在催化剂研究与优化方面，研究人员不断探索新型催化剂，提高催化剂的稳定性和活性。
对反应条件的优化及工艺改进也成为研究热点，以提高反应效率和选择性。
在反应机理探究方面，研究人员通过实验和理论计算相结合，揭示了甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应机理，为进一步优化反应条件提供了理论依据。
产物分离与纯化技术的研究也是甘油原位加氢合成1,2-丙二醇研究的重要内容，高效、低成本的分离与纯化技术对于提高产物纯度至关重要。
对工业化生产的可行性分析是推动甘油原位加氢合成1,2-丙二醇技术转化的关键，需要考虑成本、环境友好性等因素，为实现产业化生产提供技术支持。
2. 正文2.1 催化剂研究与优化催化剂在甘油原位加氢合成1,2-丙二醇中起着至关重要的作用。
目前的研究主要集中在催化剂的选择、合成和性能的优化方面。
常见的催化剂包括金属催化剂、氧化物催化剂和复合催化剂。
金属催化剂中，铂、钯和铑是被广泛研究的材料，它们具有良好的催化活性和选择性。
甘油催化加氢制备丙二醇反应研究
甘油催化加氢制备丙二醇研究中科合成油技术有限公司中国科学院山西煤炭化学研究所朱玉雷2010.4中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司2010.4报告内容•技术背景•甘油催化加氢生成1,2-丙二醇•甘油催化加氢生成1,3-丙二醇中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司各种金属催化剂在高压釜内的活性评价结果a中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司固定床内Ni/Al2O3上反应温度对甘油氢解反应的作用a中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司固定床内Cu/ZnO/Al2O3上反应温度对甘油氢解反应的作用a中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司固定床内Cu/ZnO/Al2O3上反应压力对甘油氢解反应的作用a中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司文献中提到的1,2-丙二醇形成机理路线中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司Cu/ZnO/Al2O3的催化性能和稳定性反应条件：190o C、0.36 MPa、重量空速0.08 h-1和氢料比140中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司新鲜的、还原的和失活后催化剂的XRD表征和织构性能中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司失活催化剂的TG-DTG谱图(A)空气氛中(B)Ar氛中中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司各催化剂在TG-MS中的MS谱图中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司-TPR谱图新鲜的、失活的和再生的催化剂反应性能和H2中国科学院煤炭化学研究所，中科合成油技术有限公司2010.4小结1.在Cu/ZnO/Al2O3上，甘油氢解反应主要产物为1,2-丙二醇和羟基丙酮；2. 在190℃、0.36MPa、无溶剂和气相连续固定床条件下，实现甘油高收率（90%）转化为1,2-丙二醇；3. 结合热力学计算和反应证明1,2-丙二醇是通过中间体羟基丙酮加氢生成；4. 氢解催化剂Cu/ZnO/Al2O3失活，主要是积碳造成, 在350o C可实现催化剂的再生。
甘油氢解制丙二醇的催化剂及反应机理研究.pdf
旦录摘要…．．Ａｂｓｔｒａｃｔ．．目录………………………………………………………………………ＵＩ…．……………………．…………．．．…．…．………………………………………………Ｖ第１章文献综述………………………………………………………………………………ｌ１．１甘油氢解的研究背景及意义……………………………………………………………１１．２甘油氢解合成丙二醇……………………………～……………………………………４Ｉ．３甘油氢解合成丙二醇的反应机理………………………………………………………５１．４甘油氢解合成丙二醇的催化剂…………………………………………………………７１．４．１贵金属催化剂………………………………………………………………………７１．４．２非贵金属催化剂……………………………………………………………………９１．４．３金属一固体酸双功能催化剂………………………………………………………１２１．４。
４金属一固体碱双功能催化剂………………………………………………………１６１．５水滑石材料用作催化剂的研究………………………………………………………．１７１．６论文的立题依据和研究内容…………………………………………………………．１８１．６．１立题依据…………………………………………………………………………．１８１．６．２主要研究内容……………………………………………………………………．１９１．７参考文献………………………………………………………………………………．２０第２章实验方法及表征手段…………………………………………………………………２５２．１催化剂的制备…………………………………………………………………………．．２５２．１．１实验所用的试剂…………………………………………………………………．２５２．】．２催化剂的制备方法………………………………………………………………．２５２．２催化剂的活性考评……………………………………………………………………．２６２．３催化剂的表征…………………………………………………………………………．２６２．３．１ｘ射线衍射（ＸＲＤ）……………………………………………………………．．２６２．３．２程序升温还原（ＴＰＲ）分析……………………………………………………一２６２．３．３金属铜的分散度测定……………………………………………………………．２６２．３．４氢气的化学吸附（Ｈ２．ＴＰＤ）……………………………………………………２７２．３．５Ｃ０２及ＮＨ３的程序升温脱附（ｃ０２一ＴＰＤ及ＮＩ－／３一ＴＰＤ）………………………２７２．３．６拉曼（Ｒａｍａｎ）分析……………………………………………………………．．２７２．３．７扫描电镜（ＳＥＭ）分析…………………………………………………………．２７２．３．８透射电镜（ＴＥＭ）分析…………………………………………………………．２７２．３。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展甘油是一种广泛应用的重要化工原料，其主要用途包括制药、化妆品、食品和润滑剂等领域。
传统的甘油生产方法主要有脂肪酸水解法和甘油酶法。
这些方法存在着一些问题，比如产率低、废水处理困难以及催化剂的寿命短等。
寻找新的高效、环保的甘油生产方法具有重要意义。
近年来，甘油原位加氢合成1,2-丙二醇成为了一个研究的热点。
1,2-丙二醇是一种重要的化工中间体，广泛应用于涂料、塑料、橡胶和染料等领域。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的方法可以将甘油高效转化为1,2-丙二醇，具有经济效益和环境友好等优点。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究主要集中在催化剂的开发和工艺条件的优化等方面。
目前已经有许多催化剂被报道用于甘油的加氢反应，如铜基催化剂、铂基催化剂、铑基催化剂等。
其中以铑基催化剂最为常见，因其具有优异的催化活性和选择性。
目前的研究也着重于改进催化剂的载体材料和改变反应条件，以提高反应的效果。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应机理主要包括甘油的水解和加氢两个步骤。
在甘油的水解反应中，甘油会首先被水解生成甘油醇和游离脂肪酸。
随后，在加氢反应的作用下，甘油醇会进一步转化为1,2-丙二醇。
关于甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应机理，还存在一些争议，需要进一步的研究来明确。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的工艺条件对反应效果有很大的影响。
目前的研究表明，温度、压力和催化剂用量是影响甘油转化率和1,2-丙二醇选择性的重要因素。
较低的反应温度和适当的反应压力可以提高1,2-丙二醇的产率和选择性。
还发现添加一些助剂，如酸性离子液体和酸性分子筛等，可以进一步提高反应效果。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究已经取得了不错的进展。
未来的研究重点可以放在催化剂的设计与合成、工艺条件的优化和反应机理的研究等方面。
相信随着研究的深入，甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的工艺将得到进一步改进，为甘油生产提供更加高效、环保的方法。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展甘油，又称丙三醇，是一种重要的化工原料，广泛应用于化妆品、食品、医药、塑料等领域。
而1,2-丙二醇作为甘油的衍生品，具有独特的物理化学性质，也广泛应用于多个领域。
甘油可以通过多种合成方法得到，而直接甘油原位加氢合成1,2-丙二醇是目前最为有效和可持续的方法之一。
本文将对该方法的研究进展进行综述。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇是一种将甘油加氢转化为1,2-丙二醇的方法。
这种方法相对于传统的合成方法，具有以下优点：1.高选择性和高产率：利用合适的催化剂，可以实现高达90%以上的产率，同时得到高达99%的1,2-丙二醇选择性。
2.可持续性：该方法可以使用生物质作为甘油的来源，产生的废水也可以进行回收利用，从而实现可持续性发展。
3.低成本：该方法使用的催化剂和反应条件相对简单，降低了成本并减轻了环境污染问题。
目前，甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的催化剂有很多种类，例如铂、铑、钯、镍等。
其中，贵金属催化剂具有高效率和高选择性的优点，但成本较高。
相反，非贵金属催化剂具有低成本和广泛的来源等优势，如铜、钒、钨、钼等，但有时会存在选择性和活性较低的问题。
例如，钨催化剂是具有良好催化性能和较高的选择性，但其在溶剂中易于结晶，可能会影响反应的进行。
研究表明，将钨催化剂铭福化处理后，不仅可以提高催化剂的活性和选择性，还可以增强催化剂对溶剂的耐力，从而有效避免了结晶的问题。
此外，还有研究发现，使用由铜和钨组成的催化剂，可以实现高效率和高选择性，同时还可以降低使用成本。
此外，在催化剂的支持物质中，碳材料也是一种具有良好应用前景的材料。
由于其良好的机械性能和化学惰性，碳材料可以用于制备具有高导电性、高比表面积和低成本的催化剂。
例如，在将甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的反应中，碳材料可以降低催化剂的活化能，从而提高催化剂的反应活性。
此外，碳材料还可以作为良好的电极催化剂，用于将甘油和其他碳源转化为1,2-丙二醇。
甘油催化制丙二醇催化剂介绍
从工业化生产的角度来讲，由于粗甘油中含有少量 NaOH杂质(生物柴油生产的催化剂)，这些残留的 NaOH对酸性催化体系具有毒害作用，因此我们认为 碱性催化体系更具有发展前景，如果能进一步采用 固体碱取代液体碱，将金属直接负载在固体碱表面 催化甘油氢解将更有意义。 Cu基催化剂对1,2一丙二醇有高选择性，然而相对于 贵金属催化剂来说，其活性并不是很高，因此主要 研究工作是对Cu基催化剂进行修饰、改性以提高催 化剂的活性。
双金属Pd-Cu/固体碱催化剂能够高效地催化甘油氢解反 应的进行，其活性比单金属的Cu/固体碱和Pd/固体碱催 化剂的活性均要高。Pd, Cu之间存在一种协同作用，Pd 与Cu之间的氢溢流作用促进了催化剂表面甘油的转化。 溶剂乙醇，180℃、2MPaH2，10h, Pd0.04Cu0.4/Mg5.56Al2O8.56表面甘油的转化率达88.0%，其 中1,2一丙二醇的选择性为93.6%。
掺杂Pd的Cu0.4/Mg5.6Al2O8催化剂的氢气TPD图谱 根据文献报道。在90-140℃处的 脱附峰可以归属为PdHx的分解或 者是Pd表面吸附氢气的脱附。在 240-300℃处宽的信号峰可以认为 是Cu颗粒表面H2的脱附，300360℃处的肩峰是Mg-AI-O氧化物 表面H2的脱附。这些结果表明Pd 的加入促进了H2的吸附、活化了 H2，带来了氢溢流。
目前，甘油催化氢解的研究，已有了较大进展，特别是采用甘油 催化氢解合成1，2一丙二醇，反应选择性可达95 %，反应转化率 可达100 %，已具备了实现工业化应用的基本条件，有望在未来 几年内实现工业化生产。与1，2一丙二醇相比，采用甘油催化氢 解合成1，3一丙二醇的研究报道较少，1，3一丙二醇热力学稳定 性与1，2一丙二醇比较差是主要原因。导致产物中1，3一丙二醇 收率偏低，转化需要技术含量较高，还有待进一步探索。研究开 发高性能的催化剂，探索新的催化剂制备技术，从而提高产物的 选择性，应作为今后研究工作的方向/moban/
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展甘油原位加氢合成1,2-丙二醇是一种重要的化学合成方法，具有广泛的应用前景。
1,2-丙二醇是一种重要的化工原料，被广泛用于制备化妆品、医药、食品、塑料等领域。
近年来，研究人员进行了大量的工作，致力于提高甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的效率和选择性，以满足市场需求。
本文将介绍甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究进展，并探讨未来的发展方向。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的方法通常是利用催化剂在一定温度和压力条件下，将甘油分子中的羟基加氢生成1,2-丙二醇。
催化剂是这一过程中的核心，不同的催化剂具有不同的活性和选择性。
近年来，研究人员主要集中在改进催化剂的设计和合成方法，以提高甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的效率和选择性。
在催化剂的设计方面，研究人员一直在寻求具有高催化活性和选择性的新型催化剂。
金属催化剂是甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的主要催化剂之一，包括铜、镍、钴等金属。
近年来，一些研究表明，合金催化剂具有更高的活性和选择性，因此成为了研究的热点之一。
贵金属催化剂如铂、钯等也被广泛研究，它们具有较高的活性和选择性，但由于成本较高，限制了其在工业上的应用。
除了催化剂的设计，反应条件的优化也是提高甘油原位加氢合成1,2-丙二醇效率的关键。
温度、压力、溶剂等条件对于反应的效率和选择性都有重要影响。
近年来，研究人员通过对反应条件的优化，取得了不少进展。
采用超临界流体作为反应介质，可以提高反应的速率和产物的纯度。
研究人员还通过改进反应工艺，如循环流化床反应器、膜反应器等，进一步提高了甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的效率和选择性。
循环流化床反应器可以有效控制反应过程中产物的分布，减小催化剂的失活率；而膜反应器则可以在保持反应速率的情况下，减少副反应的发生，提高产物的纯度。
甘油原位加氢合成1,2-丙二醇的研究还面临一些挑战。
一方面，部分催化剂在反应条件下容易失活，导致产物的选择性降低，降低了反应的效率。
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摘要：以 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ为催化剂，甲醇为供氢体，水为溶剂，对甘油催化转移氢解反应进行了研究，探讨
了 反 应 温 度 和 甘 油 浓 度 对 氢 解 反 应 的 影 响 ，并 对 甘 油 催 化 转 移 氢 解 反 应 机 理 进 行 了 初 步 探 索 ．与 传
统氢解方法相比，甘油催化转移氢解在较为温和的条件下得到了 １，２－丙二醇．在温度为 ２１０ ℃，甘
报 导 ，其 主 要 产 物 为 １，２－丙 二 醇 和 １，３－丙 二 醇 ．１，２－ 丙二醇和１，３－丙二醇 都 是 重 要 的 化 工 原 料，常 作 为 抗 冻 剂 、溶 剂 、保 护 剂 等 应 用 于 食 品 、医 药 、化 妆 品 和 涂 料 等 行 业 中 ．此 外 ，１，３－丙 二 醇 还 是 合 成 新 型 聚 酯 ＰＴＴ 的单体之一［６］．早 在 １９８７ 年，Ｃｅｌａｎｅｓｅ公 司［７］
℃ 率／％ 二醇／％ 醇／％ ％ 醇／％ 醇／％ ％ １８０ １３．８ ６１．５ ６．０ ７．１ ２５．４ — — １９０ １８．４ ６５．１ ７．１ ７．７ ２０．２ — — ２００ ３０．７ ７０．１ ７．５ ９．１ １３．３ — — ２１０ ５４．７ ７１．３ ８．６ １１．４ ８．７ — 微量 ２２０ ８５．９ ５９．８ ９．０ １２．４ ６．８ ５．４ ２．８
ＷＨＦＳ－０．２ 型 反 应 釜 （釜 内 体 积２００ｍＬ）（威 海 自控反应釜有限公司），气相色谱（ＰＥＧ－２０Ｍ 毛细管 柱３０ｍ×０．２５ ｍｍ×０．２５μｍ，ＦＩＤ 检 测 器），福 立 ９７９０ 气 相 色 谱 （温 岭 福 立 分 析 仪 器 有 限 公 司 ）， ＰＥＧ－２０Ｍ 毛 细 管 柱 （大 连 中 汇 达 科 学 仪 器 有 限 公 司 ）． １．２ 实 验 过 程
油初始浓度为０．６４ｍｏｌ／Ｌ，反应时间 为 １２ｈ 的 条 件 下，甘 油 转 化 率 达 到 ５４．７％，１，２－丙 二 醇 的 选
择性为７４．１％．一般情况下，在 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ的催化作用下，甘油优先脱去伯位的羟基生成二 醇 ．
关 键 词 ：甘 油 ；甲 醇 ；１，２－丙 二 醇 ；转 移 氢 解 ；Ｒａｎｅｙ Ｎｉ
１ 实验部分
１．１ 试 剂 及 仪 器 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ催 化 剂 （杭 州 佳 丽 化 工 厂 ），丙 三 醇
（杭 州 双 林 化 工 试 剂 厂 ），１，２－丙 二 醇 （如 皋 市 金 陵 试 剂厂），１，３－丙二醇（ＳＩＧＭＡ－ＡＬＤＲＩＣＨ 公司），甲醇 （杭 州 双 林 化 工 试 剂 厂 ），１，４－丁 二 醇 （上 海 化 学 试 剂 采 购 供 应 五 联 化 工 厂 ）．以 上 试 剂 均 为 分 析 纯 ．
由表１可以看 出：温 度 对 甘 油 催 化 转 移 氢 解 有 着显著的影 响．随 着 温 度 的 升 高，Ｒａｎｅｙ Ｎｉ催 化 剂 的 活 性 逐 渐 升 高 ，甘 油 的 转 化 率 快 速 提 高 ，反 应 温 度 为１８０ ℃时反应１２ｈ后甘油转化率为１３．８％，而当 温度升 高 至 ２２０ ℃ 时，甘 油 转 化 率 达 到 ８５．９％．当 温度小于等于２１０ ℃ 时，液 相 反 应 产 物 主 要 是 四 种 成分：１，２－丙二醇，乙二醇，丙酮醇和乙醇，没有 １，３－ 丙二醇．随着温度 的 升 高，液 相 产 物 逐 渐 变 得 复 杂， ２１０ ℃时，有微量的丙酮出现，２２０ ℃ 时又出现了异 丙 醇 ，异 丙 醇 和 丙 酮 的 质 量 分 数 分 别 达 到 了５．４％ 和 ２．８％．这说明温度过高 时，生 成 １，２－丙 二 醇 会 进 一 步 脱 水 生 成 丙 酮 ，丙 酮 加 氢 生 成 异 丙 醇 ．
２ 结果与讨论
２．１ 反 应 温 度 的 影 响 温度是甘油催化转移氢解反应的一个重要的影
响因素，表１中给 出 了 不 同 温 度 下，甘 油 的 转 化 率， 反应产物的成分及 其 选 择 性 情 况，反 应 初 始 料 液 中 甘油的浓度为２．４ ｍｏｌ／Ｌ，甲 醇 和 水 的 摩 尔 比ｎ（甲 醇）∶ｎ（水）＝１∶２，催 化 剂 用 量 为 ４０ｇ／Ｌ，反 应 时 间 为 １２ｈ．
Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｅｉｒｏｎｇ．ｊｉ＠ｚｊｕｔ．ｅｄｕ．ｃｎ．
· ２７６ ·
浙江工业大学学报
第 ４０ 卷
就已申请了使用均相催化剂 Ｒｈ（ＣＯ）２（ａｃａｃ）催化甘 油氢 解 的 专 利．２００４ 年，Ｃｈａｍｉｎａｎｄ 小 组 考 ［８］ 察 了 多组催化剂如 Ｒｈ／Ｃ，Ｒｄ／Ｃ，ＣｕＯ／ＺｎＯ 和 Ｒｈ／Ａｌ２Ｏ３ 等催化甘油氢解的活性．他们发现，使用 Ｒｈ／Ｃ 催化 剂并在反应体系中 加 入 少 量 的 钨 酸，甘 油 氢 解 效 果 最 好．２００９ 年，Ｈｕａｎｇ 等［９］利 用 Ｃｕ－Ｈ４ＳｉＷ１２ Ｏ４０／ ＳｉＯ２ 催化剂催化气相甘油 氢 解，得 到 了 １，２－丙 二 醇 和１，３－丙二醇．同 年，Ｍａｒｉａ等 首 ［１０］ 次 在 １８０ ℃ 下， 采用 Ｐｄ／Ｆｅ２Ｏ３ 催化剂，乙醇 为 溶 剂，异 丙 醇 为 供 氢 体，通过甘油转移 氢 解 制 备 丙 二 醇．在 上 述 报 导 中， 对甘油氢解反应的 研 究 大 多 直 接 以 氢 气 为 氢 源，成 本较高且危险性较 大，也 有 选 择 使 用 异 丙 醇 为 供 氢 体 ，异 丙 醇 脱 氢 后 的 产 物 丙 酮 与 反 应 体 系 互 溶 ，增 加 了后续分离产物的 难 度；催 化 剂 的 选 择 主 要 集 中 于 Ｃｕ基催化剂和贵 金 属 催 化 剂 如 Ｒｕ，Ｐｄ，Ｒｈ 和 Ｐｔ 等，Ｃｕ基催化剂 活 性 较 低，而 贵 金 属 催 化 剂 的 使 用 又会增加反应的成本．Ｒａｎｅｙ Ｎｉ催 化 剂 活 性 高 且 价 格低廉，甲醇的脱氢产物主要为 ＣＯ２，便于液相产物 的分离，因 此 采 用 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ催 化 剂，甲 醇 为 供 氢 体 以及水作为溶剂，研 究 了 甘 油 催 化 转 移 氢 解 实 验 中 反应温度和甘油浓 度 对 反 应 的 影 响，进 一 步 对 反 应 机理进行了分析和讨论．
第 ４０ 卷 第 ３ 期 ２０１２ 年 ６ 月
浙江工业大学学报
ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＺＨＥＪＩＡＮＧ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ．４０ Ｎｏ．３ Ｊｕｎ．２０１２
甘油催化转移氢解制备丙二醇及其反应机理
李 菲 ，夏 燕 ，应 惠 娟 ，计 伟 荣
（浙江工业大学 化学工程与材料学院，浙江 杭州 ３１００３２）
收 稿 日 期 ：２０１１－０３－０４ 基 金 项 目 ：浙 江 省 钱 江 人 才 计 划 基 金 资 助 项 目 （２００６Ｒ１００１７） 作者简介：李 菲（１９８６—），女，山西 太 原 人，硕 士 研 究 生，研 究 方 向 为 生 物 能 源，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｆｅｉｌ＿２９０＠ｓｏｈｕ．ｃｏｍ．通 信 作 者：计 伟 荣 教 授，
中 图 分 类 号 ：ＴＱ０２８．４ 文 献 标 志 码 ：Ａ
文 章 编 号 ：１００６－４３０３（２０１２）０３－０２７５－０４
Ｔｈｅ ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｔｏ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ａｎｄ ｉｔｓ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ
表 １ 温 度 对 甘 油 催 化 转 移 氢 解 反 应 液 相 产 物 的 影 响 Ｔａｂｌｅ １ Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｔｈｅ ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ
ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｌｙｓｉｓ ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ 温度／ 转化 １，２－丙 乙二 乙醇／ 丙酮 异丙 丙酮／
因 此，在 后 续 的 实 验 研 究 中，搅 拌 速 率 均 采 用 ６００ｒ／ｍｉｎ，催 化 剂 用 量 为 ４０ｇ／Ｌ．反 应 时 先 在 反 应 釜中加入一定体积的料液和 Ｒａｎｅｙ Ｎｉ，釜 内 温 度 升 到指定值后开始 搅 拌，搅 拌 反 应 １２ｈ 后 停 止 反 应， 由中间取样装置取 出 部 分 样 品，过 滤 后 由 气 相 色 谱 进行分析 ． ［１１］
图１ 描 述 了 几 个 重 要 产 物 的 选 择 性．随 着 温 度 的上升，产 物 中 １，２－丙 二 醇 的 选 择 性 逐 步 提 高，而 丙酮醇的选择性则 逐 渐 下 降．这 一 现 象 表 明 丙 酮 醇 为生成１，２－丙二醇的中间产 物［１２］，由 甘 油 脱 去 一 分 子 水 生 成 ，且 这 一 步 反 应 可 在 较 低 温 度 下 进 行 ，而 丙 酮醇进一步加氢生 成 １，２－丙 二 醇 是 一 个 吸 热 反 应， 因此，温 度 的 升 高 有 助 于 提 高 １，２－丙 二 醇 的 选 择 性．当温度升高到２１０ ℃时，１，２－丙二醇的选择性达
ＬＩ Ｆｅｉ，ＸＩＡ Ｙａｎ，ＹＩＮＧ Ｈｕｉ－ｊｕａｎ，ＪＩ Ｗｅｉ－ｒｏｎｇ
（Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｅｅｒｉｎｇ ＆ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｚｈｅｊｉａｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｈａｎｇｚｈｏｕ ３１００３２，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｃａｔａｌｙｔｉｃ ｔｒａｎｓｆｅｒ ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｌｙｓｉｓ （ＣＴＨ）ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｗａｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｏｖｅｒ Ｒａｎｅｙ Ｎｉ ｃａｔａｌｙｓｔ ｉｎ ａｑｕｅｏｕｓ ｍｅｄｉａ ｗｉｔｈ ｍｅｔｈａｎｏｌ ａｓ ｔｈｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｄｏｎｏｒ．Ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ａｎｄ ｉｎｉｔｉａｌ ｍｏｌａｒ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｅｒｅ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅｄ． Ａ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｍｅｃｈａｎｉｓｍ ｗａｓ ｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｎ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｈｙｄｒｏｇｅｎｏｌｙｓｉｓ ｕｓｉｎｇ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｇａｓ， ｔｈｅ ＣＴＨ ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ｕｎｄｅｒ ｒｅｌａｔｉｖｅｌｙ ｍｉｌｄ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ．Ａｔ ２１０ ℃ ａ ５４．７％ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｗａｓ ａｃｈｉｅｖｅｄ ａｆｔｅｒ １２ ｈｏｕｒ ｒｅａｃｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ａｎ ｉｎｉｔｉａｌ ｇｌｙｃｅｒｏｌ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ０．６４ ｍｏｌ／Ｌ，ａｎｄ ｔｈｅ ｓｅｌｅｃｔｉｖｉｔｙ ｏｆ １，２－ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｏｌ ｗａｓ ｕｐ ｔｏ ７４．１％．Ｉｎ ｇｅｎｅｒａｌ，ｔｈｅ ｃｌｅａｖａｇｅ ｏｆ ｔｈｅ ｐｒｉｍａｒｙ ｈｙｄｒｏｘｙｌ ｇｒｏｕｐ ｗａｓ ｉｎ ｐｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｏｎｅ ｏｖｅｒ Ｒａｎｅｙ Ｎｉ ｃａｔａｌｙｓｔ ｔｏ ｐｒｏｄｕｃｅ ａｃｅｔｏｌ，ｗｈｉｃｈ ｃｏｕｌｄ ｂｅ ｈｙｄｒｏｇｅｎａｔｅｄ ｆｕｒｔｈｅｒ ｔｏ ｂｅｃｏｍｅ １，２－ ｐｒｏｐｙｌｅｎｅ ｇｌｙｃｅｒｏｌ．