甘油和乙醇制備復(fù)合甘油醚反應(yīng)過(guò)程的研究.pdf

1、迅速發(fā)展的生物柴油產(chǎn)業(yè)帶來(lái)了副產(chǎn)物甘油的大量過(guò)剩,如何合理的利用這些過(guò)剩的副產(chǎn)品甘油,尋找合理的有效的途徑將其轉(zhuǎn)化為更有商業(yè)價(jià)值的化工產(chǎn)品是全球普遍關(guān)注的一大熱點(diǎn)。其中，用生物質(zhì)甘油生產(chǎn)烷基甘油醚用于燃料添加劑就是這樣一條高附加值的甘油轉(zhuǎn)化途徑。
　　生物質(zhì)甘油與同樣是生物質(zhì)能源的乙醇醚化生成單乙基甘油醚(MEGE)、二乙基甘油醚(DEGE)和三乙基甘油醚(TEGE)。高乙基甘油醚(DEGE和TEGE)是一種有價(jià)值的新型燃料含氧添

2、加劑，摻入柴油中能夠降低柴油黏度，改善柴油低溫性能，還能夠提高內(nèi)燃機(jī)的燃燒性能促進(jìn)柴油完全燃燒并減少污染排放物，還能替代對(duì)人體有毒以及環(huán)境有危害的甲基叔丁基醚(MTBE)提高柴油的十六烷值。
　　本文對(duì)甘油和乙醇制復(fù)合甘油醚的反應(yīng)進(jìn)行了熱力學(xué)計(jì)算與分析，旨在為這類(lèi)復(fù)雜反應(yīng)預(yù)測(cè)產(chǎn)物的分布和選擇合成目標(biāo)產(chǎn)物的最佳實(shí)驗(yàn)條件奠定基礎(chǔ)，為實(shí)驗(yàn)提供理論指導(dǎo)，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)提供有參考價(jià)值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
　　本文首先使用基團(tuán)貢獻(xiàn)法對(duì)甘油和乙醇制

3、復(fù)合甘油醚反應(yīng)體系中各物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)摩爾生成焓、標(biāo)準(zhǔn)熵以及氣體和液體的摩爾熱容等相關(guān)熱力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了估算，在此基礎(chǔ)上計(jì)算了相關(guān)反應(yīng)的反應(yīng)焓變、反應(yīng)吉布斯自由能變及平衡常數(shù),從熱力學(xué)角度系統(tǒng)地研究了該反應(yīng)的方向和限度。在298.15～653K、壓力1MPa的條件下詳細(xì)地研究了相態(tài)、溫度及原料組成對(duì)復(fù)合甘油醚合成過(guò)程中的平衡轉(zhuǎn)化率、平衡收率以及平衡組成的影響，確定了甘油和乙醇制復(fù)合甘油醚體系最適宜的反應(yīng)條件。
　　論文主要結(jié)論如下:

4、>　　(1)甘油與乙醇制復(fù)合甘油醚的反應(yīng)在298K～650K的范圍內(nèi)都可以自發(fā)進(jìn)行。
　　(2)甘油和乙醇制復(fù)合甘油醚的反應(yīng)是三階梯串聯(lián)反應(yīng)，三個(gè)反應(yīng)之間的協(xié)同效應(yīng)使得體系中乙醇的轉(zhuǎn)化率得到提升。
　　(3)甘油和乙醇制復(fù)合甘油醚的體系最適宜的反應(yīng)條件：458～483.15K，n(Gl):n(ethanol)為1:4。在此條件下，甘油的平衡轉(zhuǎn)化率為100％，DEGE的平衡收率幾乎為0，TEGE的平衡收率接近100%。