文档介绍：分类号学号 M200970218
学校代码 10487 密级

硕士学位论文

甘油碳酸酯的反应精馏合成过程研究

学位申请人:庞磊
学科专业:工业催化
指导老师:王华军副教授
答辩日期:2012 年 01 月 07 日
A Thesis Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements
for the Degree of Master of Science

Study on the Synthesis of Glycerol Carbonate by Reactive
Distillation Process

Candidate : Pang Lei
Major : Industrial Catalysis
Supervisor: . Wang Huajun

Huazhong University of Science & Technology
Wuhan 430074, P. R. China
Jan, 2012
独创性声明
本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研
究成果。尽我所知,除文中已经标明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集
体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体,均已在文中
以明确方式标明。本人完全意识到,本声明的法律结果由本人承担。

学位论文作者签名:
日期: 年月日

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本论文属于

不保密□。
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学位论文作者签名: 指导教师签名:

日期: 年月日日期: 年月日
华中科技大学硕士学位论文
摘要
生物柴油的产业化带来了大量的甘油。实现甘油的高效转化,促进生物柴油产业
化持续发展迫在眉睫。甘油碳酸酯是甘油重要衍生物之一,其广泛应用于工业各个领
域。目前,国内外对甘油碳酸酯合成进行了大量的研究,在节约型和环保型社会的今
天,合成甘油碳酸酯的路线正朝着无毒化、简单化方向发展。
碳酸二甲酯是新型环保的绿色化工产品,近年来受到国内外广泛关注。碱土金属
氧化物来源广泛,价格低廉,我国石灰岩矿资源丰富,石灰产品生产技术和工艺条件
成熟。以CaO为催化剂,碳酸二甲酯和甘油直接合成甘油碳酸酯的工艺路线,无论从
环境还是能源的角度,对可持续社会发展都具有重要意义。
本论文首先对碳酸二甲酯和甘油在CaO催化剂上合成甘油碳酸酯的反应动力学进
行研究,得到了反应最佳工艺条件:,催化剂煅烧
,粒径为100目,,搅拌速率为1500rmp,在
此条件下甘油转化率和甘油碳酸酯产率可达到95%以上。依据Langmuir-Hinshelwood
理论建立了反应动力学模型,并通过Matlab编程计算得到了动力学模型参数,建立的
动力学模型较好地模拟了实验结果,为反应精馏过程提供依据和参考。
本论文选择萃取精馏法分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物,首先确定反应精馏与萃取精
馏单元操作是否耦合,结合反应体系特点及反应过程分析,综合考虑确定反应工艺为
反应精馏与萃取精馏分开工艺。全面研究催化反应精馏技术合成甘油碳酸酯工艺流
程,最佳工艺是:碳酸二甲酯与甘油的摩尔比为4:1;;回流
比为1;反应终止温度为358K。在此条件下甘油碳酸酯产率和甘油转化率达到99%以
上,%。萃取精馏分离甲醇-碳酸二甲酯共沸物,通过比较
不同萃取剂对体系分离能力,经筛选甲苯分离效果最好。

关键词: 反应精馏甘油碳酸酯动力学萃取精馏
I
华中科技大学硕士学位论文
Abstract
Recently, large amount of glycerol as a by-product were produced for the bio