The manufacture of first generation

The manufacture of first generation biodiesels (fatty acid alkyl
esters) by transesterification processes has been growing continuously
during the last years. This is principally due to the benefits
of the biodiesel in comparison with the conventional fuels derived
from petroleum [1,2]. Consequently a large amount of glycerol is
produced which has to be revaluated in order to make the bio-fuel
industry economically and environmentally viable [3].
The revaluation of glycerol has become a necessity, as the manufacture
of first generation biodiesel produces a large glut of this
organic compound (which represents the 10 wt% of the total processed
starting biomass) [2,3]. Thus, the market for glycerol (a
component of some soaps, cosmetics or medicines, food additive
(E422)) is now saturated and the production of valuable chemicals
such as fuel and raw molecules for polymer industry seems to
be a promising solution leading to large market novel opportunities.
Concerning biodiesel production, research has been directed
towards reactions forming molecules reducing the viscosity and
cloud point of biodiesel. The products issued from the etherification
of glycerol with tert-butanol and isobutylene can be used
as additives in biodiesel in order to lower the cloud point and
to decrease the particulate emissions, carbon oxide and carbonyl
compounds in exhaust gases [4–6]. Glycerol can also react with
aldehydes, ketones, acetic acid and methyl, ethyl acetates forming acetals, cetals and glycerine acetates that can be used for reducing
the particulate emission and for improving combustion and the
biodiesel behaviour at low temperature [7–10]. Moreover, products
obtained from glycerol acetylation: glycerol monoacetate, MAG,
glyceryl diacetate, DAG, and glyceryl triacetate, TAG, find applications
in cryogenics, in the sector of biodegradable polymers and
many others such as cosmetics and food industry. More precisely,
monoacetin can be used as food additive, in the manufacturing of
explosives and smokeless powder and mixed with diacetin and
triacetin for printing inks, plasticisers and softening agents [11].
In addition, DAG and TAG are used as fuel additives for viscosity
reduction. The TAG meets the specifications of flash point (>101 ◦C)
and oxidation stability (6 h at 110 ◦C) required for the standards EN
14214 and ASTM D6751. Biodiesel shows lower oxidation stability
than fossil fuel carburant. The oxidation reaction produces as main
products aldehydes and polymers from hydroperoxides and peroxide
radicals, and as secondary products alcohols and carboxylic
acids. These products cause an increase of the viscosity and corrosion
problems which can damage the engine [2,12–14]. Further
details about new ways to revaluate glycerol surplus in liquid and
gas phase can be found in [3,15–18] and references therein.
Among all the existing possibilities to tackle glycerol overproduction,
the present work focuses on the esterification of acetic
acid with glycerol in order to form new molecules or species which
could be used as bio-fuels or raw materials for the production of
biodegradable polyesters [2,12,19], mainly glyceryl monoacetate
(MAG), glyceryl diacetate (DAG), and glyceryl triacetate (TAG).
Several type of catalysts such as functionalised mesoporous
silica-type SBA-15 [20], mesoporous silica MCM-41 sulphonated and functionalised with different alkyl chains (methyl, ethyl,
propyl and phenyl) [2,21–23], supported heteropolyacids [24–26]
and Starbon® combined with microwave radiation [27] have
been studied for the acetylation of glycerol. Concerning ion
exchange resins Gonc¸ alves et al. [19] compared the different
performances of Amberlyst-15, montmorillonite K-10, niobium
oxide and zeolite HZSM-5 and H-USY. Amberlyst-15 showed the
best catalytic activity in terms of conversion of acetic acid and
selectivity to triacetin. Liao et al. [2] compared the behaviour of
Amberlyst-15 and Amberlyst-35 ion exchange resins and HY and
HZSM-5 zeolites. The authors also showed that the Amberlyst-35
could be recycled without any loss of catalytic activity in their
conditions. Esterification is an equilibrium reaction. Thus, to direct the reaction
equilibrium towards the products a reagent is always used
in excess. This reagent is generally the carboxylic acid whose cost
is lower compared to alcohol [28]. In the case of glycerol acetylation,
all the cited works employed acetic acid as the excess reactant
with the purpose of maximising the selectivity towards triacetin.
In contrast, this work, several ion exchange resins catalysts are
here compared in glycerol acetylation carried in presence of a large
excess of glycerol. Indeed, due to the context of this work, the main
objective is to consume glycerol which is the low value molecule.
Thus the equilibrium of the reaction is shifted towards the products
by using an excess of glycerol, instead of an excess of carboxylic
acid. This

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

การผลิตของ biodiesels รุ่นแรก (alkyl กรดไขมันesters) โดยเพิ่ม กระบวนการที่มีการเติบโตอย่างต่อเนื่องเมื่อปี นี้เป็นหลักเนื่องจากผลประโยชน์ไบโอดีเซลเมื่อเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงทั่วไปที่มาจากปิโตรเลียม [1, 2] จึง มีขนาดใหญ่ของกลีเซอรอลผลิตซึ่งได้ถูก revaluated เพื่อทำเชื้อเพลิงชีวภาพอุตสาหกรรมเศรษฐกิจ และสิ่งแวดล้อมได้ [3]การประเมินค่าใหม่ของกลีเซอรอลเป็น สิ่งจำเป็น เป็นการผลิตรุ่นแรกของ ไบโอดีเซลผลิตเหลือเฟือขนาดใหญ่นี้สารประกอบอินทรีย์ (ซึ่งหมายถึง 10 wt %ของทั้งหมดที่ประมวลผลเริ่มต้นชีวมวล) [2, 3] ดังนั้น ตลาดสำหรับกลีเซอรอล (aส่วนประกอบของสบู่ เครื่องสำอางบางอย่าง หรือยา สารเติมแต่งอาหาร(E422)) ขณะนี้มีการอิ่มตัว และการผลิตสารเคมีที่มีคุณค่าเช่นน้ำมันเชื้อเพลิงและโมเลกุลของวัตถุดิบสำหรับพอลิเมอร์ อุตสาหกรรมน่าจะการแก้ไขสัญญานำขนาดตลาดโอกาสใหม่ได้เกี่ยวกับการผลิตไบโอดีเซล การนำงานวิจัยต่อปฏิกิริยารูปโมเลกุลลดความหนืด และคลาวด์ของไบโอดีเซล ผลิตภัณฑ์ที่ออกจาก etherification ที่ของกลีเซอรอล tert บิวทานอและวทิสามารถใช้เป็นวัตถุเจือปนในไบโอดีเซลเพื่อลดจุดเมฆ และลดมลพิษฝุ่น คาร์บอนออกไซด์ และ carbonylสารประกอบในก๊าซไอเสีย [4-6] กลีเซอรอลสามารถยังทำปฏิกิริยากับเอสเทอลดีไฮด์ คีโตน กรดอะซิติก และเม ธิล เอทิล acetates ขึ้น acetals, cetals และกลีเซอรีน acetates ที่สามารถใช้สำหรับการลดมลพิษฝุ่นและ การปรับปรุงการเผาไหม้และพฤติกรรมไบโอดีเซลที่อุณหภูมิต่ำ [7-10] นอกจากนี้ ผลิตภัณฑ์ได้จากกลีเซอรอล acetylation: กลีเซอร monoacetate, MAGglyceryl diacetate, DAG และ ไตร glyceryl แท็ก หางานในยิ่งยวด ในภาคของโพลิเมอร์ที่ย่อยสลายยาก และอื่น ๆ อีกมากมายเช่นเครื่องสำอางและอุตสาหกรรมอาหาร ได้แม่นยำมากขึ้นmonoacetin สามารถใช้เป็นสารเติมแต่ง ในการผลิตอาหารวัตถุระเบิดและ smokeless ผง และผสมกับ diacetin และtriacetin สำหรับหมึกพิมพ์ plasticisers และอ่อนตัวแทน [11]นอกจากนี้ DAG และแท็กที่ใช้เป็นสารเติมแต่งน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับความหนืดลด แท็กตรงตามคุณสมบัติของจุดวาบไฟ (> 101 ◦C)และคงทน (6 ชม.ที่ 110 ◦C) จำเป็นสำหรับมาตรฐาน EN14214 และ ASTM D6751 ไบโอดีเซลแสดงต่ำคงทนกว่าเชื้อเพลิงฟอสซิล carburant ก่อให้เกิดปฏิกิริยาออกซิเดชั่นเป็นหลักผลิตภัณฑ์เอสเทอลดีไฮด์และโพลิเมอร์จาก hydroperoxides และเปอร์ออกไซด์อนุมูล และ เป็นรองผลิตภัณฑ์แอลกอฮอล์ และ carboxylicกรด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความหนืดและการกัดกร่อนปัญหาซึ่งเครื่องยนต์ [2,12-14] เพิ่มเติมรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีใหม่ ๆ ในการ revaluate กลีเซอรอลส่วนเกินในของเหลว และอยู่เฟสก๊าซใน [3,15 – 18] และอ้างอิงในนั้นในหมู่ที่มีอยู่เพื่อการต่อสู้กลีเซอรอลมากเกินไปการทำงานปัจจุบันเน้นการ esterification ของอะซิติกกรดกับกลีเซอรอลเพื่อฟอร์มโมเลกุลใหม่หรือสายพันธุ์ซึ่งสามารถใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพหรือวัตถุดิบสำหรับการผลิตย่อยสลายเตอร์ [2,12,19], ส่วนใหญ่ glyceryl monoacetate(MAG), glyceryl diacetate (DAG), และไตร glyceryl (แท็ก)หลายชนิดเช่น functionalised ตัวซิลิก้าชนิด SBA-15 [20], ตัวซิ MCM-41 sulphonated และ functionalised มีโซ่ alkyl อื่น (เมธิล เอทิลpropyl และฟีนิล) สนับสนุน [2,21 – 23], heteropolyacids [24-26]และ Starbon ®ร่วมกับรังสีไมโครเวฟ [27]การศึกษาสำหรับ acetylation ของกลีเซอรอล เกี่ยวกับไอออนเรซิ่นแลกเปลี่ยน Gonc¸ alves ร้อยเอ็ด [19] การเปรียบเทียบความแตกต่างกันการแสดงของ Amberlyst-15 ไนโอเบียม มอนต์มอ K-10ออกไซด์ และผงถ่านกัมมันต์ HZSM-5 และ H USY Amberlyst-15 แสดงการที่ดีที่สุดเร่งกิจกรรมในแง่ของการแปลงของกรด และวิธีการ triacetin เลี้ยว et al. [2] การเปรียบเทียบพฤติกรรมของAmberlyst-15 และ Amberlyst 35 เรซิ่นแลกเปลี่ยนไอออนและฮี และHZSM-5 ซีโอไลต์ ผู้เขียนยังแสดงให้เห็นว่า Amberlyst-35สามารถนำมารีไซเคิลโดยไม่สูญเสียใด ๆ ของกิจกรรมตัวเร่งปฏิกิริยาในการเงื่อนไขการ Esterification เป็นปฏิกิริยาที่สมดุล ดังนั้น การเกิดปฏิกิริยาโดยตรงสมดุลต่อผลิตภัณฑ์ที่จะใช้รีเอเจนต์เสมอในส่วนที่เกิน เอเจนต์นี้โดยทั่วไปกรดคาร์ที่มีต้นทุนจะลดลงเมื่อเทียบกับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ [28] ในกรณีของกลีเซอรอล acetylationงานที่อ้างถึงทั้งหมดใช้กรดอะซิติกเป็นตัวทำปฏิกิริยาส่วนเกินมีวัตถุประสงค์ให้ใวต่อ triacetinในความคมชัด การทำงานนี้ สิ่งเรซิ่นแลกเปลี่ยนไอออนต่าง ๆ ที่มีนี่เปรียบเทียบในกลีเซอรอล acetylation นำของขนาดใหญ่ส่วนเกินของกลีเซอรอล จริง เนื่องจากบริบทของงานนี้ หลักวัตถุประสงค์คือการ ใช้กลีเซอรอลซึ่งเป็นโมเลกุลต่ำค่าดังนั้น เปลี่ยนสมดุลของปฏิกิริยาต่อผลิตภัณฑ์โดยมีส่วนเกินของกลีเซอรอล แทนที่จะเป็นส่วนเกินของ carboxylicกรด นี้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

การผลิตของ biodiesels รุ่นแรก
(กรดไขมันอัลคิลเอสเทอ) โดยกระบวนการ transesterification
ได้รับการเติบโตอย่างต่อเนื่องในช่วงปีที่ผ่านมา นี้เป็นหลักเนื่องจากการผลประโยชน์ของไบโอดีเซลในการเปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงธรรมดาที่ได้มาจากปิโตรเลียม[1,2] ดังนั้นจำนวนมากของกลีเซอรีนมีการผลิตซึ่งจะต้องมีการจัดประเมินในการที่จะทำให้เชื้อเพลิงชีวภาพอุตสาหกรรมเศรษฐกิจและทำงานได้กับสิ่งแวดล้อม[3]. การตีราคาของกลีเซอรอลได้กลายเป็นสิ่งจำเป็นในขณะที่การผลิตไบโอดีเซลรุ่นแรกที่ผลิตจำนวนที่มากเกินไปขนาดใหญ่นี้สารประกอบอินทรีย์ (ซึ่งหมายถึง 10% ของน้ำหนักรวมการประมวลผลชีวมวลเริ่มต้น) [2,3] ดังนั้นตลาดสำหรับกลีเซอรอล (เป็นส่วนประกอบของสบู่บางส่วนเครื่องสำอางหรือยาสารเติมแต่งอาหาร(E422)) จะอิ่มตัวในขณะนี้และการผลิตสารเคมีที่มีคุณค่าเช่นน้ำมันเชื้อเพลิงและโมเลกุลดิบสำหรับอุตสาหกรรมพอลิเมอน่าจะเป็นทางออกที่มีแนวโน้มนำไปสู่การที่มีขนาดใหญ่ตลาดโอกาสนวนิยาย. ที่เกี่ยวข้องกับการผลิตไบโอดีเซลมีงานวิจัยที่ได้รับการกำกับที่มีต่อปฏิกิริยาการสร้างโมเลกุลลดความหนืดและจุดเมฆไบโอดีเซล ผลิตภัณฑ์ที่ออกจากอีเทอร์ริฟิเคกลีเซอรอลที่มี tert-บิวทานอ isobutylene และสามารถนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งในการผลิตไบโอดีเซลเพื่อลดจุดเมฆและเพื่อลดการปล่อยอนุภาคคาร์บอนออกไซด์และคาร์บอนิลสารประกอบในก๊าซไอเสีย[4-6] กลีเซอรีนยังสามารถทำปฏิกิริยากับลดีไฮด์คีโตนกรดอะซิติกและเมธิลอะซีเตทเอทิลอะซีทัลขึ้นรูป, cetals อะซีเตทและกลีเซอรีนที่สามารถใช้สำหรับการลดการปล่อยอนุภาคและสำหรับการปรับปรุงการเผาไหม้และพฤติกรรมของไบโอดีเซลที่อุณหภูมิต่ำ[7-10] นอกจากนี้ผลิตภัณฑ์ที่ได้รับจากกลีเซอรอล acetylation: monoacetate กลีเซอรีน, นิตยสาร, diacetate กลีเซอหยักและกลีเซอ triacetate, TAG, พบการใช้งานในไครอยีนิคส์ในภาคของโพลิเมอร์ที่ย่อยสลายได้และอื่นๆ อีกมากมายเช่นเครื่องสำอางและอุตสาหกรรมอาหาร อีกอย่างแม่นยำmonoacetin สามารถนำมาใช้เป็นสารเติมแต่งอาหารในการผลิตของวัตถุระเบิดและผงไร้ควันและผสมกับdiacetin และtriacetin สำหรับหมึกพิมพ์ plasticisers และตัวแทนอ่อน [11]. นอกจากนี้ DAG และแท็กที่ใช้เป็นสารเติมแต่งน้ำมันเชื้อเพลิงสำหรับความหนืดการลดลง แท็กตรงตามข้อกำหนดของจุดแฟลช (> 101 ◦C) และความมั่นคงการเกิดออกซิเดชัน (6 ชั่วโมงที่ 110 ◦C) ที่จำเป็นสำหรับมาตรฐาน EN 14214 และมาตรฐาน ASTM D6751 แสดงให้เห็นถึงความมั่นคงไบโอดีเซลออกซิเดชั่ต่ำกว่า carburant เชื้อเพลิงฟอสซิล ปฏิกิริยาออกซิเดชั่ผลิตเป็นหลักลดีไฮด์และผลิตภัณฑ์จากพอลิเมอ hydroperoxides เปอร์ออกไซด์และอนุมูลและเป็นผลิตภัณฑ์แอลกอฮอล์รองและคาร์บอกซิกรด ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ก่อให้เกิดการเพิ่มขึ้นของความหนืดและการกัดกร่อนที่ปัญหาที่สามารถสร้างความเสียหายเครื่องยนต์ [2,12-14] เพิ่มเติมรายละเอียดเกี่ยวกับวิธีการใหม่เพื่อตีราคาส่วนเกินกลีเซอรอลในของเหลวและก๊าซสามารถพบได้ใน[3,15-18] และการอ้างอิงนั้น. ในทุกที่มีอยู่เพื่อเป็นไปได้ที่จะแก้ไขปัญหามากเกินไปกลีเซอรอล, การทำงานในปัจจุบันมุ่งเน้นไปที่ esterification ของอะซิติกกรดด้วยกลีเซอรอลเพื่อให้รูปแบบโมเลกุลใหม่หรือสายพันธุ์ที่สามารถนำมาใช้เป็นเชื้อเพลิงชีวภาพหรือวัตถุดิบสำหรับการผลิตโพลีเอสเตอร์ย่อยสลาย[2,12,19] ส่วนใหญ่ monoacetate กลีเซอ(MAG), กลีเซอ diacetate (DAG) และกลีเซอ triacetate (TAG). ประเภทหลายตัวเร่งปฏิกิริยาเช่นเม functionalised ซิลิกาชนิด SBA-15 [20], ซิลิกาเมโซพอรัส MCM-41 sulphonated และ functionalised ด้วยโซ่อัลคิลที่แตกต่างกัน (เมธิลเอทิลโพรพิลและฟีนิล) [2,21-23] , heteropolyacids สนับสนุน [24-26] และStarbon®รวมกับรังสีไมโครเวฟ [27] ได้รับการศึกษาacetylation ของกลีเซอรอล เกี่ยวกับไอออนเรซินแลกเปลี่ยนGonc¸อัลเวสและอัล [19] เปรียบเทียบที่แตกต่างกันแสดงของAmberlyst-15, มอนต์มอริลโลไนต์ K-10 ไนโอเบียมออกไซด์และซีโอไลท์HZSM-5 และ H-USY Amberlyst-15 แสดงให้เห็นว่าการเร่งปฏิกิริยาที่ดีที่สุดในแง่ของการเปลี่ยนแปลงของกรดอะซิติกและการเลือกที่จะtriacetin เหลียว et al, [2] เมื่อเทียบกับการทำงานของAmberlyst-15 และ Amberlyst-35 ไอออนเรซินแลกเปลี่ยนและ HY และHZSM-5 ซีโอไลต์ ผู้เขียนยังแสดงให้เห็นว่า Amberlyst-35 สามารถนำกลับมาใช้โดยไม่สูญเสียในการเร่งปฏิกิริยาของพวกเขาใด ๆเงื่อนไข esterification ปฏิกิริยาสมดุล ดังนั้นเพื่อให้ตรงปฏิกิริยาสมดุลต่อผลิตภัณฑ์สารที่ใช้เสมอในส่วนที่เกิน สารนี้โดยทั่วไปกรดคาร์บอกซิที่มีค่าใช้จ่ายจะลดลงเมื่อเทียบกับเครื่องดื่มแอลกอฮอล์ [28] ในกรณีที่ acetylation กลีเซอรอลที่ทำงานทั้งหมดอ้างที่ใช้กรดอะซิติกเป็นสารตั้งต้นส่วนเกินโดยมีวัตถุประสงค์ของการเพิ่มการเลือกต่อtriacetin ที่. ในทางตรงกันข้ามงานนี้แลกเปลี่ยนหลายไอออนเรซินตัวเร่งปฏิกิริยาที่เป็นเมื่อเทียบกับที่นี่ใน acetylation กลีเซอรอดำเนินการในการปรากฏตัวของ ที่มีขนาดใหญ่เกินกว่ากลีเซอรอล อันที่จริงเนื่องจากบริบทของงานนี้หลักวัตถุประสงค์เพื่อใช้กลีเซอรอลซึ่งเป็นโมเลกุลที่มีมูลค่าต่ำ. ดังนั้นสมดุลของการเกิดปฏิกิริยาที่มีการขยับไปผลิตภัณฑ์โดยใช้ส่วนที่เกินจากกลีเซอรีนแทนการส่วนที่เกินจากคาร์บอกซิกรด นี้