15万吨/年甘油加氢裂解制备小分子多元醇的工艺设计开题报告

 2021-08-14 18:13:54

1. 研究目的与意义(文献综述包含参考文献)

1.1 研究背景

近年来,国际油价不断攀高,能源危机日益突显,促使世界各国的研究者积极寻找可替代且可再生的新能源,生物质是一种极有发 展前景的生物能源。生物质来源于动物油脂、植物油脂等,通过酯交换反应生产的生物柴油具有生物可降解性、无毒、燃烧安全、沸点较高不易挥发、运输及储藏比石化柴油更安全等优点,积极发展生物柴油产业,对于经济的可持续发展、推进能源替代、减轻环境压力、控制城市大气污染具有重要的战略意义。随之而来的大量生物柴油副产物甘油过剩问题严重,粗甘油价格急剧下滑,因此副产物甘油的综合利用成为严峻且关键的问题。甘油生产高附加值的化学品(主要为丙二醇)是生物柴油生产工艺中不可或缺的关键点。丙二醇用途广泛,在医药工业中主要用作药物的溶解剂、渗透促进剂以及各类软膏的溶剂、 软化剂、赋形剂;在食品和化妆品中用作调味品和色素的溶剂 、香料的溶剂、烟草的增湿剂和防霉剂、抗冻剂等。丙二醇还是不饱和聚酯、环氧树脂、聚氨酯的重要原料。丙二醇(尤其是1,3-丙二醇)的生产采用化学法因原料毒性大、来源困难而受到限制,以甘油为原料 的微生物发酵法虽然符合绿色化学要求,但酶的成活期短,成本很高,开发以甘油为底物通过催化氢解制备丙二醇的技术具有很大的竞争力和发展潜力。近年来已成为研究的热点。

1.2 1,2-丙二醇的主要性质

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2. 研究的基本内容、问题解决措施及方案

甘油氢解制1,2-丙二醇的过程中伴随一系列的副反应,会生成甲醇、乙醇、甲烷等副产物。本工艺的主要目的是将甘油尽可能的氢解制成1,2-丙二醇,并使最终的丙二醇产品质量纯度达到99.9%,同时回收反应过剩的甘油。  

工艺的主要流程为甘油氢解反应以及丙二醇的提纯。选择合适的催化剂以达到较高的选择性及甘油转化率。使用化工模拟软件aspen plus对甘油氢解过程进行模拟计算,实现以下几点:  

(1)模拟工艺流程,得到较好模拟结果;  

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