糖醇催化加氢工业条件的优化文献综述
2020-05-23 16:22:29
文 献 综 述
一、前言
随着社会发展,各行业对能源的需求量越来越大,作为矿物质原料的石油、煤炭不断减少,再加上其生产周期长,储量变得越来越少,越发不能满足人类对能源的需求,于是新型可再生能源的开发利用变得尤为重要。生物质原料一般从植物中获得,其来源广泛,可再生性强 ,但是如何资源化利用生物质能源是各国研究的焦点。而利用糖醇生产低级多元醇可以减少对石油资源的依赖,是可再生资源利用的一个重要研究方向[1]。
从农业废弃物玉米芯、甘蔗渣、秸秆等物质中提取的多糖可以催化转化为糖醇,糖醇经过进一步催化加氢制得诸如乙二醇、丙二醇、丁二醇等类的小分子醇。糖醇催化氢解的发展前景广阔,而研究开发更为高效稳定的催化体系、降低催化剂制备成本和优化工艺条件是目前研究工作的重点。利用植物中提取的糖催化加氢裂解制备低级多元醇以替代传统的石化路线符合绿色化学的要求,具有较高的经济价值和广阔的应用前景。
二、多元醇的制备
2.1 反应机理及影响条件
糖醇泛指以相应的还原糖经加氢还原制得的多元醇,其主要品种有山梨醇、木糖醇、阿拉伯糖醇等。糖醇可以进一步加氢裂解生成乙二醇、丙二醇、丁二醇等小分子多元醇。糖醇加氢裂解反应的核心步骤是C#8212; C键和C#8212; O键的断裂,如何把握C#8212; C键和C#8212; O键的断裂是进行糖醇加氢裂解的关键[2]。而影响C#8212; C键和C#8212; O键的断裂的原因既包含原料本身及催化剂的选择问题,实验条件也占有部分因素。本课题主要通过控制反应温度、压强、进料流速、尾气流速等条件,经过反复验证得到所需的最优条件。
2.1.1 温度
控制好实验温度是本次实验操作的关键。温度过低,会造成反应不进行或者反应效果不好现象;温度过高则会造成反应过度,裂解成不必要的衍生物,同时会给后续产品的应用带来不便。