甘油制备1.3-丙二醇
对甘油制备1,3-丙二醇工艺进行设计
对甘油制备1,3-丙二醇工艺进行设计-发酵法制备1,3-丙二醇摘要：本设计以甘油为原料，在无氧条件下，利用克雷伯氏菌发酵生产1,3-丙二醇，符合绿色化学的特点。
通过测定菌体生物量、葡萄糖浓度、蛋白质浓度、甘油脱水酶、丙醛的浓度，可以初步判定发酵进行程度。
设计实验对克雷伯氏菌发酵特性进行研究，分别研究温度、PH、甘油初始浓度、氮源对菌体生长和 1,3-PD 合成的影响。
关键词：1,3-丙二醇、甘油、克雷伯氏菌、厌氧发酵1 前言1,3-丙二醇(1,3-PD)是一种重要的化工原料，它可作为化学和医药工业中多种润滑剂、有机溶剂和前体的合成原料。
它作为聚酯、聚醚和聚氨酯的重要单体原料合成的聚合物具有生物可降解性、安全无毒、可循环利用等优点，不仅在服装和工程塑料领域得到了广泛应用，在食品、药品和化妆品等领域也开始崭露头角。
以 1,3-丙二醇为原料合成的食品添加剂丙二醇酯，是世界六大食品乳化剂之一，目前已被美国、日本和中国等国家及欧盟，联合国粮农组织和世界卫生组织批准使用[]1。
20世纪90年代中期,工业上成功开发出了以1,3-PD为原料的新型聚酯材料-聚对苯二甲酸丙二醇酯(PTT), PTT性能优良,因此研究开发低成本的1, 3-PD生产技术成为关注的热点。
1,3-PD的生产方法有化学法和生物转化法。
生物法合成 1,3-PD 符合“绿色化学”的特点，利用甘油或葡萄糖等可再生资源为原料，生产清洁，对环境无污染，符合我国可持续发展的需要。
近几年，随着以大豆油与菜籽油为原料生产生物柴油产量的迅速增长，产生了大量副产物甘油；用甘油合成附加值更高的 1,3-丙二醇有利于资源的综合利用，引起了如杜邦公司、陶氏化学公司、亨斯迈公司等公司的关注[]2。
发酵工程作为生物法合成 1,3-PD 的关键环节更是人们关注的热点。
2003 年美国环境保护机构向杜邦授予“绿色化学总统奖”，专门用于表彰该公司对生物基 1,3-PD 工艺开发所作的研究。
大连理工大学科技成果——微生物发酵法生产1,3-丙二醇
大连理工大学科技成果——微生物发酵法生产1,3-丙二醇一、产品和技术简介本技术针对当前1,3-丙二醇生产现存的问题，采用克雷伯氏杆菌将甘油转化为1,3-丙二醇，在实验室小试研究成果的基础上，开展了放大到1立方米和20立方米发酵罐的中试试验。
提出了葡萄糖好氧发酵生产甘油与甘油厌氧、微氧发酵生产1,3-丙二醇相结合的两步发酵工艺，并首次提出并采用了酒精沉淀预处理技术，解决了产品难以提取分离的瓶颈问题。
该技术在教育部组织的鉴定会上被评为国际先进技术，获辽宁省技术发明二等奖。
二、应用范围1,3-丙二醇是一种重要的化工原料，可用作溶剂、抗冻剂或保护剂、精细化工原料以及新型聚酯和聚氨酯的单体。
其与聚对苯二甲酸合成的新型聚酯材料聚对苯二甲酸丙二酯（PTT）与聚对苯二甲酸乙二酯（PET）和聚对苯二甲酸丁二酯（PBT）相比具有许多优良的特性。
如尼龙样的弹性恢复、抗紫外、臭氧及氮氧化物的着色性、低静电、低水吸附、全色范围内无需添加任何特殊化学品而呈现出的良好连续印染性及可生物降解性等。
PTT不仅可以作为新型合成纤维在地毯和纺织品方面有着广阔的应用前景，在工程热塑性塑料领域也有巨大的应用潜力。
目前，国外的一些大牌公司正加紧开发1,3-丙二醇及PTT 在纺织和地毯等行业中的应用，如壳牌（Shell）和杜邦（Dupont）公司已先后开发出性能优良的空气变形纱（BCF）、地毯、PTT织物（Corterra）以及玻璃纤维填充的PTT热塑性工程塑料等。
此外，1,3-丙二醇还可用作增塑剂、洗涤剂、防腐剂、乳化剂的合成，也可作为产品中的组分如化妆品、打印机墨水、清洁剂、稳定剂和燃料电池燃料等的添加剂来提高产品的性能。
作为医药和有机合成的中间体，1,3-丙二醇可用于食品、化妆品和制药等行业。
1,3-丙二醇可替代乙二醇、1,4-丁二醇和新戊二醇等中间体生产多醇聚酯及作为碳链延伸剂，还可用于制备其它不饱和聚酯，如聚萘二甲酸丙二醇酯（PTN）和共聚聚酯以及制备新型聚氨酯树脂等。
曲霉发酵甘油生产1,3-丙二醇的研究
柱温 ： 采用 程 序升 温 ， 始 温 度 为 １ ０ ， 温 ２ 起 ８℃ 恒 ｍｉ； ５ ｍｉ ｎ 以 ℃／ ｎ的速率 升 温至 ２ ０ ， 温 ３ｍｉ； ０℃ 恒 ｎ 进 样 口温度 ：８ ℃ ； ２ ０ 检测 器温 度 ：６ ￣ 载 气 为氮 气 ， ２０ Ｃ； 体 积流 量 ４ ／ ｎ 柱前 压 ： ． ａ 。 ５ｍＬ ｍｉ ； ０ １ＭＰ Ｊ
１３ ， 一丙 二 醇 （ ， １ ３一Ｐ Ｏ） 一 种 重要 的化 工 原 Ｄ 是
培养 基 的 基 础 上 以甘 油 代 替 葡 萄 糖 作 为 唯 一 碳 源。 发 醇培 养 基则是 在 察 氏 培养 基 中 以甘 油 为 唯 一 碳 源 和以甘 油 与 葡 萄 糖 共 同作 为碳 源 ， 中 碳 源 分 别 为 其 １ ％甘 油 ， ％甘油 ， ％甘 油 ＋２ ５ ２ ２ ． ％葡 萄糖 ， ％甘 油 ２ ＋５ ％葡 萄糖 。
１ ４． ． ２ 检 测 方 法
菌种 ： 曲 霉 ＵＶ ４ ， 黑 ８ ＵＶ一８ ８和 米 曲 霉 ＡＳ ４ ３４ Ａ ３ ， ３ ０ ， ０ ２， Ｓ ９ ＡＳ ８ ０ 大连 轻工 业学 院菌 种保 藏 中心 。
仪器 和试 剂 ： １２气 相 色 谱 仪 ， 火 焰 检测 器 ＧＣ ２ 氯
关微 生物法生产 １３ ， 一丙 二醇 的研 究主要 集中在几 种条件致 病菌上， 采用霉菌 既考虑 了安全 问题 ， 丰富 了 １ ３ 又 ，
一
丙 二 醇发 酵 法 生产 的 可 用 菌株 ， 为进 一步 的产 业 化打 下 基 础 。
关 键 词 米 曲霉 ， 曲霉 ， ， 一丙 二醇 ， 黑 １３ 气相 色谱
效益 ， 成为 人们 的研 究热点 。 目前 国 内外 研究 发酵 法
13丙二醇的生产工艺流程
13丙二醇的生产工艺流程英文回答：Production Process of 1,3-Propanediol:1. Feedstock Preparation:The first step in the production of 1,3-propanediol is the preparation of feedstock. This involves obtaining the raw materials required for the process. The main feedstock used for the production of 1,3-propanediol is glycerol, which is a byproduct of biodiesel production. Glycerol is obtained from vegetable oils or animal fats through a process called transesterification. Other feedstocks such as glucose or corn syrup can also be used.2. Fermentation:Once the feedstock is prepared, it undergoes fermentation. Fermentation is a biological process in whichmicroorganisms, such as bacteria or yeast, convert the feedstock into 1,3-propanediol. In the case of glycerol, certain strains of bacteria, such as Clostridium butyricum or Klebsiella pneumoniae, are used. These bacteria have the ability to ferment glycerol and produce 1,3-propanediol as a metabolic byproduct.During fermentation, the feedstock is placed in a fermentation vessel along with the selected bacteria. The vessel is then sealed to create an anaerobic environment, as the bacteria used for fermentation are anaerobic. The fermentation process takes place at a controlled temperature and pH, allowing the bacteria to metabolize the feedstock and produce 1,3-propanediol.3. Purification:After fermentation, the resulting mixture contains 1,3-propanediol along with other byproducts and impurities. The next step is to purify the 1,3-propanediol and separate it from the unwanted components. This is typically done through a combination of distillation, crystallization, andfiltration processes.Distillation is used to separate the 1,3-propanediol from the fermentation broth. The mixture is heated, and the different components vaporize at different temperatures. The vapor containing 1,3-propanediol is then condensed and collected.Crystallization is another purification step that involves cooling the collected liquid to induce the formation of crystals. The crystals are then separated from the remaining liquid through filtration.4. Refining:The final step in the production process is refining the purified 1,3-propanediol to meet the desired specifications. This may involve further distillation or purification steps to remove any remaining impurities. The refined 1,3-propanediol is then ready for use in various applications.中文回答：1,3-丙二醇的生产工艺流程：1. 原料准备：1,3-丙二醇生产的第一步是原料的准备。
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。
由3-羟基丙酸甲酯制备1,3-丙二醇的方法_概述说明
由3-羟基丙酸甲酯制备1,3-丙二醇的方法概述说明1. 引言1.1 概述本文旨在探讨由3-羟基丙酸甲酯制备1,3-丙二醇的方法。
随着化工行业的发展，对于高附加值产品和原料的需求逐渐增加。
1,3-丙二醇作为一种重要的有机化合物，在医药、塑料、涂料等领域有广泛的应用。
因此，寻找高效、经济且环保的制备方法成为了研究和开发的重点。
1.2 文章结构本文分为五个部分进行组织和讨论。
引言部分介绍了文章的主题和结构。
其次，第二部分将描述3-羟基丙酸甲酯的制备方法，包括其化学性质、常用生产方法以及其他可能的制备方法探讨。
第三部分将详细介绍1,3-丙二醇的制备方法，包括其化学性质、反应机理解析以及具体步骤和操作条件介绍。
接下来，第四部分将给出实验结果与讨论，包括采用某种方法制备1,3-丙二醇并对产物进行分析验证，结果分析与比较讨论以及可能存在的问题和改进方向讨论。
最后，在第五部分给出结论与展望，总结了主要研究结果并展望了未来的研究方向。
1.3 目的本文的目的是通过系统地概述和讨论由3-羟基丙酸甲酯制备1,3-丙二醇的方法，为相关领域的科研工作者提供参考和借鉴。
同时，希望本文能够推动该领域制备方法的进一步发展，并提出一些改进方向。
通过本文的研究和探讨，期望能够有效促进1,3-丙二醇及其应用领域的发展，提高产业化生产效率和产品质量，为社会经济发展做出贡献。
2. 3-羟基丙酸甲酯的制备方法2.1 描述3-羟基丙酸甲酯的化学性质3-羟基丙酸甲酯，又称为乙氧乙烷甲酸，化学式为C4H8O3。
它是一种有机化合物，外观为无色液体，具有果香味。
它在常温下能与水混溶，并可与许多有机溶剂相互溶解。
此外，3-羟基丙酸甲酯对空气和光的敏感性较强，在储存和使用时需保持避光、密封和低温环境。
2.2 工业生产中常用的制备方法目前在工业上制备3-羟基丙酸甲酯主要采用以下两种方法：(1) 乙烯碳酸甲脂法：首先将乙烯与氧通过加聚反应得到乙烯碳酸甲脂；然后将得到的乙烯碳酸甲脂经过水解得到3-羟基丙酸甲醛；最后将3-羟基丙酸甲醛进行氧化反应，生成3-羟基丙酸甲酯。
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。
甘油生产1,3-丙二醇发酵工艺优化研究
甘油生产1,3-丙二醇发酵工艺优化研究佚名【摘要】1,3-PDO is the basic raw material to produce polytrimethylene terephthalate. Biorefinery technology of producing 1,3-PDO from glycerol with ferment has broad application prospect. In this paper, K. pneumoniae was chosen as the starting strain. Fermentation process parameters including strain preservation methods, fermentation system environment, nitrogen ventilation ratio, pH neutralizing agent and glycerol quality were optimized. The experimental results show that the yield of 1,3-PDO can reach to 103.38 g/L under optimum process conditions.%1,3-丙二醇是合成聚对苯二甲酸丙二醇酯的基础原料，利用甘油进行微生物发酵生产1,3-丙二醇的生物炼制技术具有广阔的应用前景。
以克雷伯氏肺炎杆菌为出发菌种，对菌种保藏方式、发酵体系环境、氮气通气比、pH 中和剂以及甘油品质等发酵工艺进行了优化研究。
实验结果表明，在较优的工艺条件下，1,3-丙二醇产量可达103.38 g/L。
【期刊名称】《当代化工》【年(卷),期】2015(000)008【总页数】3页(P1813-1815)【关键词】克雷伯氏肺炎杆菌;1,3-丙二醇;发酵工艺;优化【正文语种】中文【中图分类】TQ9231,3-丙二醇（1,3-PDO）可用于化妆品、液体清洁剂、防冻液、服装、室内装饰材料、工程聚合物等诸多领域。
将甘油直接氢解成为1,3-丙二醇的新催化剂
投产 。 中石化在华东地 区的 Ｅ Ｇ生产能力， 上海石化 、 镇海炼化、 扬子石化、 扬子 巴斯夫合 计将达到 ２０ｔａ ０ 。 ／
煤炭系的 Ｅ Ｇ设备扩 大也正在 中国进 行。煤炭 系 Ｅ Ｇ成为 ２ ０ 国家石化振 兴计划 的一部分。 中国的石油资源紧缺， ０ ９年 但 煤炭资源丰富， 煤炭技术 的开发在国 内化工行业流行。煤炭系 Ｅ Ｇ作为世界注 目的技术 ， 最近， 华东理工大学 以自主开发 的煤 炭系 Ｅ Ｇ技术取得很 大成果 ，０ｔａ的模拟试验获得成功 ， ３ ／ 正在进行 １００ｔａ ０ 规模 的试验 生产。２ １ ／ ０ ０年第 １ 季度 ， 中国国内计 划的煤炭系 Ｅ Ｇ项 目将近 ２ ０项 ， 总投资额近 ５０亿元。 ０ 对这样 的中国 Ｅ Ｇ设备 能力的扩大 ， 分析家指 出， 中国国 内的 Ｅ Ｇ市场供应不足 ， 但世 界的 Ｅ Ｇ生产能力过剩。对 ２１ ０ ０年
将甘 油 直接氢 解成 为 １３丙 二醇 的新催 化 剂 ，．
日 本仙台市 Ｔｈｋ 大学研 究人 员于 ２１ 年 ７月底宣布 ， ｏｏｕ ００ 开发出一种高性能合成 １３丙二醇 （ Ｄ ） ，－ Ｐ Ｏ 的催化剂 ， 可将甘油 直接氢解成为 １ － ， 丙二醇 ， ３ 可以甘油作 为起始的原材料。ｌ３ ， 丙二醇（ Ｄ ） － Ｐ Ｏ 是生产高功能 Ｐ－ 聚对苯二甲酸丙二醇酯） Ｉ（ ｒ 纤维 的原材料。该催化 剂开发得 到 日 本新能源和工业技术开发组织（ Ｅ Ｏ 的支持 ， ＮＤ ） 预计该催 化剂将商业化用于解决生物柴油生
—
２ ５ ℃ ， ｅ ｓ ｉ ｎｎ ｌ ｓｓ ｏｈ， ｅ ｐ ｏ ｕ ｔｉ ｓ ｐ ｒ ｒｉ ａｉ ． ０ ｈ ｔ ｐ ｎ ｉ ｇ ｌ ｎ ｍｏ ｔ ｔ ｒ ｄ ｃ ｕ ｅｉ ｑ ｌ ｙ ￣ ｈ ｓ ｏ ｎｕ ｔ
1,3-丙二醇的生产技术
1,3-丙二醇的生产技术
1,3-丙二醇，也被称为丙二醇或者PD，是一种重要的化工原料，广泛应用于医药、食品、化妆品和工业领域。
它通常通过甘油的氢
解反应生产。
甘油是一种常见的生物质原料，可以从动植物油脂中
提取。
甘油首先经过脱水反应制备环氧丙烷，然后经过水解反应生
成1,3-丙二醇。
另一种生产1,3-丙二醇的方法是利用丙烯的氧化反应。
丙烯经
过氧化反应生成丙醛，然后丙醛再经过加氢反应生成1,3-丙二醇。
这种方法的优势在于可以利用丰富的石油资源作为原料，但同时也
存在着对环境的影响和能源消耗较大的缺点。
除了以上两种方法，还有一些其他的生产技术，如生物法和微
生物发酵法。
生物法是利用特定的微生物通过生物转化过程来生产1,3-丙二醇，这种方法具有较高的选择性和环境友好性。
微生物发
酵法则是利用微生物在适宜的条件下进行发酵，产生1,3-丙二醇。
这种方法对原料的要求相对较低，但生产周期较长。
总的来说，生产1,3-丙二醇的技术多样，每种方法都有其适用
的场合和特点。
在实际生产中，需要根据原料的供应情况、成本考
虑、环境影响等因素综合考虑选择合适的生产技术。
同时，随着科技的发展和环保意识的提高，未来可能会出现更多更高效的生产技术。
1,3-丙二醇的合成工艺及进展
第二章：1,3-丙二醇的合成工艺及进展1,3-丙二醇作为制造PTT的重要原料，早在1948年，美国 Shell（壳牌）公司申请了以丙烯醛水合路线合成1,3-丙二醇的专利，20世纪60年代和70年代，又将此专利进行产业化实施，进入20世纪80年代和90年代，德国Degussa 公司开发了丙烯醛路线制1,3-丙二醇的方法，之后，美国Shell公司又开发了以环氧乙烷为原料生产1,3-丙二醇工艺，1996年美国Shell公司开始工业化生产。
目前，具有工业应用前景的生产方法主要有3种：丙烯醛水合氢化法、环氧乙烷碳基化法和生物工程法。
生物工程法是近几年才实现工业化，其他方法尚在研究阶段。
2.1 1,3-丙二醇化学法合成技术及进展1,3-丙二醇(1,3-PDO)有多种化学合成方法。
目前已经实现工业化生产的化学合成方法主要是丙烯醛水合法和环氧乙烷（简称EO）羰基化法，但也有其它研究单位开发了诸如甲醛乙醛缩合制备1,3-丙二醇、乙烯经Prins反应合成1,3-丙二醇、以甘油为原料通过化学反应制备1,3-丙二醇、由３-羟基丙醛（简称3-HPA）一步加氢合成1,3-丙二醇等的化学合成方法。
2.1.1 丙烯醛水合法丙烯醛水合、氢化制备1,3-PDO工艺方法申请专利最多的是德国Degussa 公司，是以丙烯醛为原料生产1,3-PDO的工业化路线，主要步骤为：丙烯醛水合制3-HPA，然后催化加氢制得1,3-PDO；其次是德国赫司特公司。
其反应方程式为：CH2=CHCHO+H20—>HOCH2CH2CHO+H2—>HOCH2CH2CH20H①丙烯醛水合制3-HPA丙烯醛水合制备3-HPA，最早采用无机酸作催化剂，但产率低、选择性低以及伴随丙烯醛遇酸缩合或聚合等问题。
为解决这些问题，Degussa公司以弱酸性离子交换树脂作为催化剂，使得3-HPA选择性、丙烯醛水合转化率和选择性都得到大幅提高。
美国专利中也提出了1种以含磷酸基的酸性螯合型阳离子交换树脂作为催化剂的方法，反应温度为50～80℃，丙烯醛转化率可以保持在85%～90%，3-HPA选择性可达80%～85%。
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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。
根据目前的研究结果来看，利用甘油催化氢解制备1，3一丙二醇研究还相对较少，且存在甘油转化率低和产品选择性差的问题，结果不太理想．因此还有待进一步对高效催化剂研究和开发。
(2)生物发酵法与催化氢解法相比，生物发酵法生产1，3丙二醇具有选择性高、操作条件温和等优点，近年来受到特别的重视。
德国国家生物技术研究巾心(GBF)、美国杜邦和Genencor 公司等投人大量人力物力研究1．3丙二醇的发酵生产技术。
目前研究主要集中在两个方向：其一是从工业甘油出发研究发酵生产1,3一丙二醇；其二是运用现代基因1_程改造菌种．试图将转化葡萄糖为甘油和将甘油转化为1，3丙二醇的两组基因重组到同一细胞内．但基因重组困难，且重组后基因的传代稳定性还有待长时间考验。
2001年DuaPont与Denencor申请了多项以葡萄糖为底物．用基因工程菌直接生产1．3丙二醇的专利，已投资建成年产j 万吨的发酵法生产l，3丙二醇的装置。
国内生物法生产l，3一丙二醇的研究起步较晚，研究重点多集中于菌种筛选和发酵工艺优化方面。
清华大学、大连理工大学等单位开展生物发酵法生产1，3一丙二醇的研究．虽然比德、美等国起步晚，但研究水平已赶上甚至超过国际先进水平。
清华大学以葡萄糖或粗淀粉(如木薯粉)为原料．采用双菌种两步发酵法生产1，3丙二醇的技术．避开了杜邦公司的专利，开发出了直接利用生物柴油的副产粗甘油发酵生产1，3一丙二醇的技术，该技术通过5000L发酵罐实验表明：1，3丙二醇浓度可达70g／L，实现了酶法制备生物柴油和生物柴油副产物甘油发酵生产l，3丙二醇的工艺耦合。
在后提取的过程中．研究人员针对发酵过程副产大量的有机酸(盐)的特点．在国际上率先将电渗析脱盐技术引入提取T艺。
通过絮凝、浓缩和精馏等工序，制得的1，3一丙二醇产品纯度达到99．92％．收率达80％以上．填补了我国生物法生产1，3一丙二醇的空白。
大连理工大学也已在实验室采用膜过滤将脂肪酶催化甲醇与油脂反应生成生物柴油和微生物转化甘油为1，3丙二醇两个过程耦联起来开展研究。
生物发酵法虽然符合绿色化学的要求，但酶的成活期短．因而成本很高。
在保持较高转化率的前提下如何提高产物的收率和浓度。
降低毒副产物的形成都还是有待解决的问题。
2.制备1，2-丙二醇1，2一丙二醇是一种重要的化工原料。
主要用作生产不饱和聚酯、增塑剂、表面活性剂、乳化剂和破乳剂的原料．也可用作吸湿剂、抗冻剂、润滑剂、溶剂及热载体等，用途相当广泛。
目前工业上l，2丙二醇的合成采用丙烯醛、环氧丙烷和环氧乙烷等不可再生的石油化工原料，存在工艺复杂、产率低和成本高等缺点．因而追切需要开发可再生资源来替代石油资源的不可再生路线。
甘油氢解法不依赖石油资源，且生物柴油的迅速发展将为其提供充足而且价廉的甘油原料，因此该路线具有较好的市场前景和应用价值。
尽管甘油氢解合成1，2丙二醇还没有实现工业化，但已取得了一定的研究进展。
Werpy等采用Ni-Re／C双金属催化剂，在8．2MPa和230℃条件下反应4h，1，2一丙二醇的选择性可达到88％。
Perose等以RaneyNi(雷尼镍)为催化剂．在氢气加压、高温条件下将甘油转化成1。
2-丙二醇．少量的副产品只有乙醇和二氧化碳。
美国密苏里大学G,Suppes教授的研究小组开发了一种Cr-Cu催化剂．能够在200％和1．378MPa下完成1，2丙二醇转化，收率高于73％，而且所用的甘油原料直接来自生物柴油工艺，无需提纯。
Chaminand等在Cu／ZnO催化剂上实现了100％的1．2一丙二醇选择性。
但催化剂活性很低，甘油的转化率低。
中国科学院兰州化学物理研究所近年来开展了以生物基多元醇为原料，催化合成大宗基础石化产品的技术研发，目前通过新催化剂和工艺开发．己分别实现了生物甘油定向转化为1，2一丙二醇和异丙醇技术。
1，2丙二醇选择性超过98％．转化率达到80％以上,日前已完成500h催化剂寿命评价．准备进入工业放大。
随着1，2丙二醇需求量的与日俱增以及生物柴油产业化过程中副产甘油综合利用的需要，由甘油催化氢解制备I，2丙二醇的研究将日益受到重视。
3.乙二醇技术目前．乙二醇(EG)生产的传统工艺是环氧乙烷水合法和碳酸乙烯酯法，其中水合法又可分为直接水台法(即加压水合法)和催化水合法。
环氧乙烷水合法生产乙二醇的丁艺流程长、设备多、能耗高。
生产成本较高．并且还存在设备易腐蚀和污染环境等问题。
因此，各大公司和企业开始致力于研究和开发新的乙二醇生产技术，通过甘油催化氢解合成乙二醇便是其中最为可行的一条路线。
杜邦公司早在1983年就申请了通过氢解多元醇生产乙二醇的专利。
在含Pt或Pd催化剂存在的条件下，加入无机碱作助剂．甘油可在高温下氢解生成乙二醇,但加入无机碱的量比较大。
同年．该公司申请的另一专利也提供了一种利用多元醇，如甘油等，通过氢解反应制取乙二醇的方法。
在温度为275℃，氢气压力为27．6MPa的条件下．以Ni／SiO2或Ni／A1203为催化剂，加入适量强碱作助剂．催化甘油氢解合成乙二醇，但其选择性只有15％。
Wertp等对多种多元醇的氢解反应进行了比较全面的对比研究。
他们采用Ni、Re／C催化剂在不同条件下对甘油进行氢解，乙二醇一般是以副产物的形式同1，2一丙二醇一起生成·乙二醇的选择性最高为19．5％。
在205~240℃的温度范围内，Lahr等测得乙二醇与1，2一丙二醇发生降解反应的表观活化能分别为62kJ／mol和45kJ／mol。
因此，比较而言，丙二醇比乙二醇更容易发生降解。
另外，可通过改变反应条件来控制乙二醇的生成，如延长反应时间、升高氢气压力或控制反应体系的pH值在较低水平。
都可以增加乙二醇的选择性。
选用对C—C键的氢解活性高于C—O键的适当催化剂．如Ni或Ru等，也有利于乙二醇的生成。
4.合成环氧氯丙烷环氧氯丙烷是重要的有机化工原料和精细化T产品，主要用于生产硝化甘油炸药、氯醇橡胶、缩水甘油醚、表面活性剂、酰胺环氧氯丙烷树脂、水处理剂、阻燃剂、季铵盐、离子夺换树惜、增塑剂等多种产品，用途十分广泛。
自20世纪80年代以来，环氧树脂应用领域不断扩大，推动了环氧氯丙烷需求的快速增长，目前的产能在120万吨／年左右。
全世界85％以上的环氧氯丙烷由丙烯高温氯化法生产．但随着石油价格的不断升高和丙烯需求量的急剧增加，导致环氧氯丙烷价格居高不下。
在这一背景下，甘油法制备环氧氯丙烷面临着绝好机遇，因其原料资源丰富和价格便宜，且可摆脱丙烯紧缺的制约．已经成为最有竞争力的生产环氧氧丙烷的新工艺。
2006年陶氏化学、苏威几乎同时宣布甘油法环氧氯丙烷大型生产装置的建成投产，一个全球性的环氧氯丙烷投产高潮已经形成，甘油法正成为这一高潮的主角。
比利时的Solvay公司已于2007年年初在法国建成产能1万吨／年的中试装置，并于2009年在泰国建成10万吨／年的生产装置。
美国Dow化学公司也将计划在中国建15万吨／年的生产装置，逐步取代原有的丙烯高温氯化法。
相对于丙烯高温氯化法和醋酸丙烯酯法生产环氧氯丙烷．甘油法具有明显的成本优势和环保优势。
该方法不消耗丙烯．无须使用氯气．不需要昂贵的催化剂，而操作条件缓和、成本低、投资少，其投资仅为丙烯法的1／4，具有较大的市场竞争力。
更重要的是该方法“三废”少，可实现清洁生产，符合我国环境保护和可持续发展的基本国策。
国内杨农化工已先后建成两条产能为3万吨／年的甘油法生产线。
随着我国生物柴油产量的逐渐增加，副产甘油的供应量将不断增大，因此以副产甘油为原料生产环氧氯丙烷不仅减少了国家对石油的依赖，而且对促进生物柴油企业的顺利发展及提高甘油的附加值具有巨大的社会价值和经济效益。