TK生物基材料報道,，甘油是重要的化工原料,，一種無色、無臭,、有甜味,、澄明的濃稠液體，在化學上名稱為“丙三醇”,。可以用來制造塑料,，合成纖維,、炸藥等。人們很早以前就用硝酸,、硫酸的混合液處理甘油,，制得了硝化甘油的水溶液，用它治療心臟病,。
一是從天然油脂皂化,、水解生產肥皂或脂肪酸的過程中回收的副產品天然甘油。二是以石油化工產品為原料,，用化學方法合成甘油,；三是以淀粉或糖蜜為原料，通過微生物發(fā)酵的方法生產甘油,。
其中,，第一種方法，從天然油脂中提取甘油迄今仍是世界各國甘油的主要工業(yè)來源,；隨著生物柴油產業(yè)在歐美,、我國大量興起，甘油,，作為生產生物柴油的重要副產物,，其下游應用一直受到關注。據悉,，生產生物柴油的方法過程中大約每生產 10kg 的生物柴油就會產生 1kg的甘油,。生物柴油所帶動的生物基產業(yè)鏈引人關注。本文主要介紹甘油的下游化學品應用及相關企業(yè)：上世紀90年代開始,，國外研發(fā)了用1,，3丙二醇和對苯二甲酸合成的聚酯，簡稱PTT,。PTT的回彈性,、耐污性,、無黃變性均優(yōu)于PET，且具有良好的染色性,、膨松性,、耐磨性和抗靜電性。美國目前PTT幾乎100%用于非衣料紡織品,，有良好的發(fā)展前景,。PTT用原料1，3丙二醇合成,，現(xiàn)有成熟的1,，3-丙二醇合成路線為環(huán)氧乙烷法、丙烯醛水合法,，存在著投資大,、技術復雜、需用重金屬催化劑,、環(huán)境污染大,、成本較高等缺點，影響了PTT的進一步發(fā)展,。因此如何進一步降低1,，3丙二醇的成本成為國際上研究攻關的重點。更多了解：科普|生物基PTT纖維，知多少,？國外對發(fā)酵法生產1,，3-丙二醇的研究主要集中在兩個方向:一是從工業(yè)甘油出發(fā)研究發(fā)酵生產1，3-丙二醇;二是運用現(xiàn)代基因工程手段改造菌種,。2001年,，杜邦公司與世界第二大工業(yè)酶生產廠商Genencor國際有限公司申請了多項可以發(fā)酵碳源為底物，用基因工程菌直接生產1,，3-丙二醇的專利,，已投產建成年產5萬t的發(fā)酵法生產1，3-丙二醇的裝置,。目前 1,3 - 丙二醇的工業(yè)生產 90% 以上是采用生物法,，21 世紀初期，美國杜邦公司成功利用工程菌將玉米水解的葡萄糖轉化為 1,3 - 丙二醇,，從此,，杜邦在生物發(fā)酵法生產 1,3 - 丙二醇技術上形成了高度壟斷。國內對1,，3-丙二醇生產這一技術曾列入國家攻關課題,，國內大連理工大學的修志龍,、牟英等將脂肪酶催化甲醇或乙醇與油脂反應生成生物柴油和微生物轉化甘油為1，3-丙二醇兩個過程通過膜過濾偶聯(lián)起來,，使兩個過程同時進行,。這樣就免除了甘油分離提取的工序，降低了生產成本,，節(jié)省了時間,，提高了生產效率，為生物柴油和1,，3-丙二醇的工業(yè)化生產提供了經濟可行的工藝,。清華大學陳振、杜偉,、劉德華團隊與江蘇盛虹合作,、成立清大智興技術入股，已完第一代甘油為原料2萬噸PDO產能,、第二代粗甘油為原料1.5萬噸產能,，并積極投產以淀粉葡萄糖,、蔗糖等為原料的第三代生物法丙二醇技術,，規(guī)劃產能2萬噸。圖丨用于設計和創(chuàng)建用于 1,3 - 丙二醇生產的工程谷氨酸棒桿菌的代謝工程策略（來源：研究論文）丙二醇一般簡稱丙二醇（PG）,，是重要的化工原料,。它主要用作生產不飽和聚酯的原料，也是表面活性劑和乳化劑的生產原料,，被廣泛應用于食品,、醫(yī)藥和化妝品工業(yè)中，可作為吸濕劑,、抗凍劑,、潤滑劑和溶劑使用。它還可用作煙草增濕劑,、防霉劑和水果催熟劑等,。目前1,2－丙二醇的工業(yè)化生產方法為化學合成法。它是通過環(huán)氧丙烷（PO）水合生產的,，由環(huán)氧丙烷與水在200℃和120MPa下發(fā)生反應,，生成二丙二醇和三丙二醇及少量的碳數較高的甘醇副產物。我國丙二醇基本以丙二醇／碳酸二甲酯聯(lián)產法工藝為主,，其生產成本較環(huán)氧丙烷水合法有一定的優(yōu)勢,。由甘油生產丙二醇研究較多的是催化氫解法，即甘油在催化劑作用下消去分子中的１個伯羥基,，生成1-羥基丙酮,，１-羥基丙酮進一步發(fā)生加氫反應生成 1,2－丙二醇,。乙二醇作為聚酯類材料的重要上游原料，90%用于PET聚酯,，主要來自石油化工路線,。DuPont公司在 1983 年先后兩次申請的專利中都涉及到通過氫解甘油生產乙二醇的技術，其中一份專利中使用了 Pt 和 Pd 等催化劑 ,，甘油可在高溫下氫解生成乙二醇,，但是需要加入大量的無機堿 ，隨后的專利中采用了 Ni /SiO2Ni /Al2O3 為催化劑,，加入適量的強堿做助催化劑,，但是這兩種方法的甘油選擇性都很低。乙二醇通常是以副產物的形式與丙二醇一起生成的,。環(huán)氧氯丙烷又名表氯醇 （ECH），是一種重要的有機化工原料和精細化工產品,。它是環(huán)氧樹脂,、氯醇橡膠、硝化甘油炸藥,、玻璃鋼,、電絕緣制品的主要原料，可用于生產膠粘劑,、陽離子交換樹脂等,，還可用作增塑劑、穩(wěn)定劑,、表面活性劑,、醫(yī)藥以及纖維素酯、纖維素醚和樹脂的溶劑等,。進入21世紀后,，環(huán)氧氯丙烷的最主要下游產品環(huán)氧樹脂的應用領域不斷擴大，產量迅速提高,，而中國目前是全球環(huán)氧樹脂最大的生產基地,，對環(huán)氧氯丙烷的需求將愈來愈大。甘油生產環(huán)氧氯丙烷主要分為2個步驟：①將甘油在無水乙酸存在下,，于90～110℃下連續(xù)通入干燥過的氯化氫氣體進行氯化反應,，得到二氯丙醇；②將得到的二氯丙醇加入預先放好催化劑的反應器中,，攪拌升溫至70～90℃進行環(huán)化反應,，過濾分離催化劑后得到環(huán)氧氯丙烷,。此外，甘油還可用于生產丙烯醛,、二羥基丙酮等化學品,。隨著生物柴油的產量提高 ,副產物甘油的市場供應將不斷增大。大量的廉價甘油不斷涌現(xiàn),，對甘油下游產品應用的開發(fā),，將成為生物柴油副產物甘油產業(yè)發(fā)展的關鍵。參考：生物柴油產業(yè)副產甘油利用的研究進展,、生物柴油副產甘油的下游產品發(fā)展概況,、TK生物基材料
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