丙三醇生产方法及应用范围的产业规划

第一节  丙三醇的简介

丙三醇，国家标准称为甘油，无色、无臭、味甜，外观呈澄明黏稠液态，是一种有机物。俗称甘油。丙三醇，能从空气中吸收潮气，也能吸收硫化氢、氰化氢和二氧化硫。难溶于苯、氯仿、四氯化碳、二硫化碳、石油醚和油类。 丙三醇是甘油三酯分子的骨架成分。相对密度1.26362。熔点17.8℃。沸点290.0℃（分解）。折光率1.4746。闪点（开杯）176℃。急性毒性：LD50：31500 mg/kg。（产业规划）

第二节 丙三醇的种类及生产方法

甘油的工业生产方法可分为两大类：以天然油脂为原料的方法，所得甘油称天然甘油；以丙烯为原料的合成法，所得甘油称合成甘油。

天然甘油

1984年以前，甘油全部从动植物脂制皂的副产物中回收。至今为止，天然油脂仍为生产甘油的主要原料，其中约42%的天然甘油得自制皂副产，58%得自脂肪酸生产。制皂工业中油脂的皂化反应。皂化反应产物分成两层：上层主要是含脂肪酸钠盐（肥皂）及少量甘油，下层是废碱液，为含有盐类，氢氧化钠的甘油稀溶液，一般含甘油9-16%，无机盐8-20%。油脂反应。油脂水解得到的甘油水（也称甜水），其甘油含量比制皂废液高，约为14-20%，无机盐0-0.2%。近年来已普遍采用连续高压水解法，反应不使用催化剂，所得甜水中一般不含无机酸，净化方法比废碱液简单。无论是制皂废液，还是油脂水解得到的甘油水所含的甘油量都不高，而且都含有各种杂质，天然甘油的生产过程包括净化、浓缩得到粗甘油，以及粗甘油蒸馏、脱色、脱臭的精制过程。

合成甘油

从丙烯合成甘油的多种途径可归纳为两大类，即氯化和氧化。现在工业上仍在使用丙烯氯化法及丙烯不定期乙酸氧化法。

丙烯氯化法

这是合成甘油中最重要的生产方法，共包括四个步骤，即丙烯高温氯化、氯丙烯次氯酸化、二氯丙醇皂化以及环氧氯丙烷的水解。环氧氯丙烷水解制甘油是在150℃、1.37MPa二氧化碳压力下，在10%氢氧化钠和1%碳酸钠的水溶液中进行，生成甘油含量为5-20%的含氯化钠的甘油水溶液，经浓缩、脱盐、蒸馏，得纯度为98%以上的甘油。

丙烯过乙酸氧化法

丙烯与过乙酸作用合成环氧丙烷，环氧丙烷异构化为烯丙基醇。后者再与过乙酸反应生成环氧丙醇（即缩水甘油），最后水解为甘油。过乙酸的生产不需要催化剂，乙醛与氧气气相氧化，在常压、150-160℃、接触时间24s的条件下，乙醛转化率11%，过乙酸选择性83%。上述后两步反应在特殊结构的反应精馏塔中连续进行。原料烯丙醇和含有过乙酸的乙酸乙酯溶液送入塔后，塔釜控制在60-70℃、13-20kPa。塔顶蒸出乙酸乙酯溶剂和水，塔釜得至甘油水溶液。此法选择性和收率均较高，采用过乙酸为氧化剂，可不用催化剂，反应速度较快，简化了流程。生产1t甘油消耗烯丙醇1.001t，过乙酸1.184t，副产乙酸0.947t。目前，天然甘油和合成甘油的产量几乎各占50%，而丙烯氯化法约占合成甘油产量的80%。我国天然甘油占总产量90%以上。

工业级甘油

工业级甘油量用1/2量的蒸馏水稀释，搅拌充分后，加入活性炭，并加热至60～70℃进行脱色处理，然后，真空过滤，保证滤液澄清透明。控制滴加速度，将滤液加到事先处理好的732型强酸阳树脂和717型强碱阴阳树脂混合的柱内，以吸附除去甘油中的电解质和醛类、色素、酯类等非电解质杂质。

除去杂质后的甘油溶液进行减压蒸馏，控制真空度93326Pa以上，釜温在106～108℃，蒸出大部分水之后，再将釜温升到120℃快速脱水，不出水时停止加热，所得釜内物料即为成品。

第三节 丙三醇的应用范围

气相色谱固定液（最高使用温度75℃，溶剂为甲醇），分离分析低沸点含氧化合物、胺类化合物、氮或氧杂环化合物，能完全分离3-甲基吡啶（沸点144.14℃）和4-甲基吡啶（沸点145.36℃），适用于水溶液的分析、溶剂、气量计及水压机缓震液、软化剂、抗生素发酵用营养剂、干燥剂、润滑剂、制药工业、化妆品配制、有机合成、塑化剂。可与水以任何比例溶解，低浓度丙三醇溶液可做润滑油对皮肤进行滋润（开塞露）。

工业用途

1、用作制造硝化甘油、醇酸树脂和环氧树脂。

丙三醇键线式

丙三醇键线式

2、在医学方面，用以制取各种制剂、溶剂、吸湿剂、防冻剂和甜味剂，配剂外用软膏或栓剂等。

3、在涂料工业中用以制取各种醇酸树脂、聚酯树脂、缩水甘油醚和环氧树脂等。

4、纺织和印染工业中用以制取润滑剂、吸湿剂、织物防皱缩处理剂、扩散剂和渗透剂。

5、在食品工业中用作甜味剂、烟草剂的吸湿剂和溶剂。

6、在造纸、化妆品、制革、照相、印刷、金属加工、电工材料和橡胶等工业中都有着广泛的用途。

7、并用作汽车和飞机燃料以及油田的防冻剂。

8、甘油可以作为塑化剂用于新型陶瓷工业。

日用

食用级甘油其中最优质一种-生物精化甘油，除含有丙三醇，还有酯类、葡萄糖等还原糖，属于多元醇类甘油；除具有保湿、保润功能外，还具有高活性、抗氧化、促醇化等特殊功效 。

每克甘油完全氧化可产生4千卡热量，经人体吸收后不会改变血糖和胰岛素水平。甘油是食品加工业中通常使用的甜味剂和保湿剂，大多出现在运动食品和代乳品中。

在果汁、果醋等饮料中的应用

不同品质的水果，都含有不同程度的单宁，而单宁又是水果中的苦、涩味来源。

作用：迅速分解果汁、果醋饮料中的苦、涩异味，增进果汁本身的厚味和香味，外观鲜亮，酸甜适口。

添加量：0.8%~1%

果酒行业的应用

用水果或其它干鲜果品酿制或泡制的酒，只是制作方法不同，都称为果酒（干红、干白），果酒都存在单宁，单宁就是苦、涩味的来源。

作用：分解果酒中的单宁，提升酒品的品质、口感，去除苦、涩味。

添加量：1%

肉干、香肠、腊肉行业的运用

腌腊制品、肉干、香肠的用法：

在加工制作时，将植物精化甘油用50度以上纯粮酒稀释后，均匀喷洒在肉上或切好的肉中，充分搓揉或搅拌。

作用：锁水、保湿，达到增重效果，延长保质期。

添加量：1.2%~1.5% 

果脯行业的运用

果脯在加工制作时，因存放问题使产品容易失水，干硬，水果中同样也含有单宁。

作用：锁水、保湿，抑制单宁异性增生，达到护色、保鲜、增重效果，延长保质期。

添加量：0.8%~1%

野外

在野外，甘油不仅可以作为供能物质，满足人体需要。还可以作为引火剂，方法为：在可燃物下堆上5~10克的高锰酸钾固体，再将甘油倒在高锰酸钾上，约半分钟就有火苗冒出。因为甘油粘稠，所以可以事先可用无水乙醇等易燃有机溶剂稀释，但溶剂不宜过多。

医药

稳定血糖和胰岛素

《欧洲应用生理学》杂志登载过一项研究。研究者们将6名身体健康的年轻男性分为三组，分别给予葡萄糖、甘油和安慰剂，然后让他们在健身器上做同样的运动。在运动前45分钟服用葡萄糖的人（每磅体重0.5g葡萄糖），在开始运动时其体内的血糖水平上升了50%，血液中胰岛素水平上升了3倍。在运动前45分钟服用甘油的人（每磅体重0.5g甘油），在开始运动时血液中甘油水平增加了340倍，但血糖和胰岛素水平没有任何变化。

因此，如果你用甘油代替高热量的碳水化合物，就可以避免因进食大量的饼干或蛋糕所带来的不良后果了。可以说，大剂量的服用甘油几乎不会对血糖及胰岛素水平有影响。大量的证据提示，如果你的目标是减少碳水化合物的摄入量，甘油可能是一种理想的糖原。

能量酸

有些科学家还强调指出，如果你想在运动场上有更佳的表现，甘油也是一种不错的补剂。原因在于，当你身体中水分充足时，体能会更强大而且持久。特别是在高温环境中，甘油强大的保水性恰恰有助于身体储存更多的水分。

发表在《国际运动医学》杂志的一项研究显示，甘油可能含有一种产生能量的酸性物质。研究者将甘油和一种名为阿斯帕坦的营养性甜味剂作比较，方法是让被试者分别服用甘油和阿斯帕坦，剂量为每公斤体重1.2g甘油（20%水溶液形式）或26ml阿斯帕坦。结果表明，在亚极限运动负荷下，甘油不但可以降低运动者的心率，还可以将运动时间延长20%。

对于进行高强度体能训练的人，甘油可能给他们带来更出色的表现。对于健美运动员来说，甘油可能帮助他们把体表及皮下的水分转移到血液和肌肉中。 

植物

据新的研究表明有的植物的表面有一层甘油，可以使植物在盐碱地生存。

第四节 丙三醇的注意事项

密闭操作，注意通风。操作人员必须经过专门培训，严格遵守操作规程。建议操作人员佩戴自吸过滤式防毒面具（半面罩），戴化学安全防护眼镜，穿防毒物渗透工作服，戴橡胶手套。远离火种、热源，工作场所严禁吸烟。使用防爆型的通风系统和设备。防止蒸气泄漏到工作场所空气中。避免与氧化剂、酸类接触。搬运时要轻装轻卸，防止包装及容器损坏。配备相应品种和数量的消防器材及泄漏应急处理设备。倒空的容器可能残留有害物。

储存注意事项

储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源。应与氧化剂、酸类分开存放，切忌混储。配备相应品种和数量的消防器材。储区应备有泄漏应急处理设备和合适的收容材料。

安全风险

编辑

甘油如果与强氧化剂混合（比如三氯化铬、氯酸钾、高锰酸钾）可能爆炸。在稀溶液中该反应速度较低，有几种氧化产物生成。有光照或与碱式硝酸铋、氧化锌接触时，甘油变黑。

如果有铁污染物掺杂其中，会导致含有苯酚、水杨酸、丹尼酸的混合物颜色变黑。甘油形成一种硼酸复合物（甘油硼酸），它的酸性要强于硼酸。

小鼠口服毒性LD50=31，500mg/kg。静脉给药LD50=7,560mg/kg。

燃爆危险： 本品可燃，具刺激性。

危险特性： 遇明火、高热可燃。

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