向良玉,田保亮,唐国旗,宋 超,李宝芹
(中国石油化工股份有限公司北京化工研究院,北京市 100013)
山梨醇,又名山梨糖醇,是一种具有极大应用价值的平台化合物,在自然界中广泛存在,桃、梨中的山梨醇含量高达10%(w)[1]。山梨醇来源广泛,可以通过蔗糖、淀粉、葡萄糖、纤维素等可再生生物质制备,原料充足且价格低廉,在化石能源日益枯竭的现状下,具有极大的应用及研究价值。山梨醇被美国能源局列为12种生物质平台化合物之一,2014年,仅牙膏行业,国内山梨醇需求量便超过300 kt;同时,山梨醇被大规模用于化妆品保湿剂、维生素C原料、食品添加剂、皮革处理剂、表面活性剂、消泡剂等[1-2],广泛应用于化工、医药、食品、日用化妆品等领域。
生物质制备山梨醇的方法包括催化加氢法、电解氧化法、发酵法[1]。催化加氢法所用原料主要是葡萄糖,少数工艺以淀粉、蔗糖、纤维素等为原料。以淀粉、蔗糖等生产山梨醇,第一步是通过酶法或酸法将其转化成葡萄糖,再催化加氢制备山梨醇[3]。1942年,日本首次采用葡萄糖催化加氢法生产山梨醇;其后,德国罗莱班公司采用固定床反应器催化加氢生产山梨醇[4-5]。目前,国内外普遍采用葡萄糖催化加氢法工业化生产山梨醇,生产装置可分为间歇式及连续式两类,多采用高压柱式反应器连续催化加氢技术,葡萄糖溶液通过高压泵泵入填充催化剂的柱式反应器,与H2充分混合,在催化剂的作用下发生反应,得到粗山梨醇,经精制、脱水浓缩、结晶,得到固体山梨醇[3]。……