綠色化學與化工的新進展(編輯修改稿)
2025-02-12 21:46 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 高穩(wěn)定性、活性、和選擇性 ? 開發(fā)成功高效的生物反應器 ? 副產(chǎn)物的綜合利用（生物脫硫過程，有機磺化物來生產(chǎn)表面活性劑） 30 生物技術生產(chǎn)的特殊化學品 ? 生物制劑 ? 生物制藥（醫(yī)藥蛋白、手性藥物） ? 生物農(nóng)藥（生物殺蟲劑） ? 生物食品（果糖、賴氨酸、乳酸、檸檬酸） ? 生物聚合物等 ? 品種不少，但目前比重還不到 2% 31 生物催化技術與能源工業(yè) ? 乙醇汽油 – 美國、巴西已經(jīng)使用 ? 生物制天然氣 ? 生物制氫 ? 生物脫硫 – 美國 Biosystem公司（ EBC） 已開發(fā)成功一種生物脫硫的新工藝（ BDS）， 工業(yè)示范裝置 32 生物技術生產(chǎn)大宗化學品 ? 1,3丙二醇 ? Dupont與 Genencer公司以谷物制造的葡萄糖為原料，開發(fā)成功采用生物技術生產(chǎn) 1,3丙二醇（ PPO） 的新工藝 + H 2 + COCH 2 CH 2OHOCH 2 CH 2 CH 2 OHCH 2 =CHCHO H 2 O HOCH 2 CH 2 CHO H 2 HOCH 2 CH 2 CH 2 OH33 ? 己二酸： 尼龍 6,6纖維 ， 聚氨基甲酸酯彈性纖維 ,潤滑劑 ,增塑劑等的重要中間體 ? 傳統(tǒng)工藝 ? 生物技術 （ 98年綠色化學總統(tǒng)獎 ） ： +OH O OOHOOH+N 2 ONi PtH 2 O 2 HNO 3淀粉、纖維素 葡萄糖 己二烯二酸 己二酸 34 ? Cargill DOW 聚合物公司正耗資 3億美元建設 14萬噸 /年從玉米生產(chǎn)聚乳酸的工廠，用于生產(chǎn)纖維和熱塑料等，預計今年后期投產(chǎn)； ? 生物催化丙烯腈制丙烯酰胺在已建幾套千噸級工廠的基礎上，一套 2萬噸 /年工廠正在投產(chǎn)； ? 以玉米淀粉制得的糖類化合物為原料，采用生物發(fā)酵法制造甘油，已建成示范工廠。 35 生物催化存在的問題 ? 酶容易失活 ? 價格貴 ? 反應器體積大 ? 濃度低，產(chǎn)物分離問題 36 從生物質原料所制產(chǎn)品的目標 產(chǎn)品種類 生物質原料產(chǎn)品所占比例， % 當前 2020年 2090年 液體燃料 1~2 10 ?50 有機化學品 10 25 90 美國國家研究委員會 （ National Research Council) 37 從植物油生產(chǎn)超清潔柴油 生物柴油（ Biodiesel): 植物（動物）油脂經(jīng)甲醇或乙醇酯交換所得到的脂肪酸酯。 生物柴油的特點 少排放 CO2， 從而減少對地球的溫室效應； 本身無毒、無害，能自行分解回歸自然界； 不排放 SOx， 它是僅有的替代燃料，通過了美國 1990年清潔空氣修正法案的嚴格健康測試要求。 它還具有比石油柴油較好的潤滑性能，從而延長機動車的壽命。 38 生物柴油在國外已經(jīng)開始興起 ? 歐共體將生物柴油作為實現(xiàn)減少空氣污染和溫室效應達到京都議定書要求的重要手段，采取立法、減免稅收等措施來推廣生物柴油 ? 目前歐共體年產(chǎn)生物柴油 70萬噸， 2022年規(guī)劃達到 230萬噸， 2022年達到 830萬噸。 ? 德國生物柴油的年產(chǎn)量已達 40萬噸，已有 700多個加油站銷售生物柴油。 ? 法國許多石油柴油中已調(diào)配有生物柴油，哥本哈根、里斯本等歐洲城市的公共汽車已經(jīng)使用生物柴油 39 生物柴油的制造 ?植物油與甲醇（乙醇）酯交換制得 棉籽油、棕櫚油、椰子油、菜籽油、野生植物油以及海藻等 ?化學法 ?液堿催化 ?固體堿催化 ?二段催化 ?酶催化 40 生物柴油 生物柴油（動物油脂）與甲醇（乙醇）經(jīng)酯化交換反應而制得 H2C－ COOR’ H C－ COOR’’ H2C－ COOR’’’ ＋ 3ROH RCOOR’ RCOOR’’ RCOOR’’’ H2C－ OH H C－ OH H2C－ OH ＋ 催化劑 甘油酯 Glycerides 醇 Alcohol 酯肪酸酯 甘油 41 生產(chǎn)生物柴油的關鍵是酯交換 油 品 分子量 g/mol 密度 kg/m3 熱值 運動粘度 mm2/s 十六烷值 菜籽油 947~959 916 82 菜籽油甲酯 290 885 ~ 52~53 石油柴油 190~220 820~857 45 菜籽油酯化前后的理化指標 42 我國發(fā)展生物柴油的意義
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