Cellulose is the most abundant biomass on earth, and the rich hydroxyl groups in the molecules make it an idealfeedstock for the production of polyols. 催化是實(shí)現(xiàn)木質(zhì)纖維素高選擇性轉(zhuǎn)化的重要途徑?! ”緢?bào)告將針對(duì)木質(zhì)纖維素催化轉(zhuǎn)化制取燃油和化學(xué)品所面臨的機(jī)遇和挑戰(zhàn),主要以纖維素轉(zhuǎn)化為大宗化學(xué)品乙二醇為例,闡述新反應(yīng)過程的開發(fā)、多功能催化材料的設(shè)計(jì)、催化劑的原位表征以及反應(yīng)機(jī)理和反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的微觀描述,以期為未來的生物煉制技術(shù)提供新的方法和思路。

在石化路線中有直接水合法、催化水合法及碳酸乙烯酯法。這些方法的基礎(chǔ)是乙烯氧化生成,因而的產(chǎn)率直接關(guān)系到石化路線生產(chǎn)乙二醇的成本?! ≈苯铀戏ā ≈苯铀戏ㄊ悄壳皣?guó)內(nèi)外工業(yè)化生產(chǎn)乙二醇的主要方法,該方法在高溫高壓下進(jìn)行,將與水以一定摩爾比混合,然后與離開水解反應(yīng)器的乙二醇和水的混合物換熱,預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入水解反應(yīng)器,水解后停留約30min,操作壓力約為2.23MPa。生成的乙二醇水溶液中乙二醇質(zhì)量分?jǐn)?shù)大約在10%左右。其不足之處是生產(chǎn)工藝流程長(zhǎng)、設(shè)備多、能耗高,這些因素直接影響乙二醇的生產(chǎn)成本。目前此生產(chǎn)技術(shù)基本上由英荷殼牌(Shell)、美國(guó)Halcom-SD以及美國(guó)聯(lián)碳化學(xué)公司(UCC)3家公司所壟斷。

直接酯化法是國(guó)內(nèi)工業(yè)生產(chǎn)醋酸乙酯的首要工藝道路。以醋酸和乙醇為質(zhì)料,硫酸為催化劑直接酯化得醋酸乙酯,再經(jīng)脫水、分餾精制得制品??s合法:以鋁為催化劑,將進(jìn)行縮合反響生成醋酸乙酯。國(guó)外工業(yè)生產(chǎn)大多選用此工藝
乙烯與醋酸直接酯化生成醋酸乙酯。乙酯也可由、乙酐或乙烯酮與乙醇反響制得;也可在乙醇鋁催化下,由兩分子反響生成。此外,工業(yè)上由丁烷氧化制時(shí)也副產(chǎn)乙酯。酯化法由與乙醇在硫酸存鄙人直接酯化而得。生產(chǎn)工藝上有接連與間歇之分。
空隙工藝。將、乙醇和少數(shù)的硫酸參加反響釜,加熱回流5-6h.然后蒸出乙酯,并用5百分之的水洗刷,和氯化鈉混合溶液中和至PH=8.再用氧化鈣溶液洗刷,加無水碳酸鉀枯燥。終蒸餾,搜集76-77℃的餾分,即得產(chǎn)品。
接連工藝。1:1.15(質(zhì)量比)的乙醇和接連進(jìn)入酯化塔釜,在硫酸的催化下于105-110℃下進(jìn)行酯化反響。生成的乙酯和水以共沸物的方式從塔頂餾出,經(jīng)冷凝分層后,上層酯部分回流,其他進(jìn)入粗品槽,基層水經(jīng)收回乙酯后拋棄。粗酯經(jīng)脫低沸物塔脫去少數(shù)的水后再入精制塔,塔頂可得產(chǎn)品。此工藝較空隙法好。
乙二醇的衍生物二酯是。乙二醇的單或單是很好的溶劑,如甲溶纖劑 HOCH2CH2OCH3可溶解纖維、樹脂、油漆和其他許多有機(jī)物。乙二醇的溶解能力很強(qiáng),但它簡(jiǎn)單代謝氧化,生成有毒的草酸,因此不能廣泛用作溶劑。
近10年來,因?yàn)榫埘スI(yè)需求微弱,對(duì)乙二醇的需求堅(jiān)持快速添加之態(tài)勢(shì)。1995年我國(guó)乙二醇的表觀消費(fèi)量只要65.69萬噸,2000年到達(dá)195.71萬噸,年均添加率高達(dá)24.40百分之。進(jìn)入21世紀(jì)以來,乙二醇的表觀消費(fèi)量持續(xù)大幅添加,2002年打破300萬噸大關(guān),到達(dá)301.99萬噸。
