Synthesis of Glycerol Carbonate form Glycerol

Main Article Content

Thanaphron Laphrom
Panthita Janpa
Ponchita Khuntong
Manisara Kome-ngan
Pesak Rungrojchaipon

Abstract

The increase in biodiesel production results in an increase in the amount of glycerol that is a by-product of production. Therefore, there is a study of the possibility of converting glycerol into a more valuable and higher price product. To support the continuously increasing amount of glycerol, the synthesis of glycerol carbonate from glycerol is another option to increase the value of glycerol. This article has gathered information related to the process of the synthesis of glycerol carbonate from glycerol using catalysts, and different experimental conditions from various research such as carboxylation reaction, oxidative carboxylation reaction, phosgenation reactions, transesterification reaction and carbonylation reactions etc.

Article Details

How to Cite
Laphrom, T., Janpa, P., Khuntong, P., Kome-ngan, M., & Rungrojchaipon, P. (2020). Synthesis of Glycerol Carbonate form Glycerol. Journal of Science Ladkrabang, 29(1), 81–104. Retrieved from https://li01.tci-thaijo.org/index.php/science_kmitl/article/view/234344
Section
Academic article

References

กรมพัฒนาพลังงานทดแทนและอนุรักษ์พลังงาน. 2557. ปริมาณการผลิตไบโอดีเซล (B100) ของ ประเทศไทย. แหล่งข้อมูล : https://www.dede.go.th/more_news.php?cid=88&filename=index. ค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2562.

จักรพงศ์ ไชยบุรี และ สรพงษ์ แสงสุวรรณ. 2556. การผลิตน้ำมันไบโอดีเซลจากน้ำมันปาล์มบริสุทธิ์ โดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยา KF/CaO ในตัวท้าละลายร่วม. วารสารวิทยาศาสตร์ มข., 41(1), 176-182. [Chakkapong Chaiburi and Sorrapong Sangsuwan. 2013. Biodiesel Production from Refined Palm Oil Using KF/CaO Catalyst in a Co-Solvent. KKU Science Journal, 41(1), 76-182. (in Thai)]

บางจากไบโอฟูเอล. 2559. กลีเซอรอล. แหล่งข้อมูล : http://www.bangchakbiofuel.co.th/ products/glycrin. ค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2562.

Chemical formula and model of glycerol molecule vector image, แหล่งข้อมูล : https:// www.vectorstock.com/royalty-free-vector/chemical-formula-and-model-of-glycerol-molecule-vector-4577987. ค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2562.

ภิเษก รุ่งโรจน์ชัยพร. 2557. กลีเซอรอล : การใช้ประโยชน์เพื่อการผลิตแก๊สไฮโดรเจน. วารสารวิทยาศาสตร์ลาดกระบัง, 23(2), 140-159. [Pesak Rungrojchaipon. 2014. Glycerol: Utilization for Hydrogen Production. Journal of Science Ladkrabang, 23(2), 140-159. (in Thai)]

Teng, W. K., Ngoh, G. C., Yusoff, R., and Aroua, M. K. 2014. A review on the performance of glycerol carbonate production via catalytic transesterification: Effects of influencing parameters. Energy Conversion and Management. 88(1), 484–497.

Product safety summary for glycerine carbonate, แหล่งข้อมูล : https://www.jcia- bigdr.jp/jciabigdr/doc/gps_jips_paper/636491947816028867_PSS_for_Glycerine_carbonate_v_2.0_EN_p rotegido.pdf. ค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2562.

แพรพรรณ ศรีสอ้าน. 2560. ปฏิกิริยาทรานส์เอสเทอริฟิเคชันของกลีเซอรอลและไดเมทิลคาร์บอเนตโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโซเดียมฟอสเฟต. วิทยานิพนธ์วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต, สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี, จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย. [Parephan Srisaant. 2017. Tranesterification of Glycerol and Dimethyl Carbonate using Sodium Phosphate as a solid Catalyst. M.Eng. Thesis, Chemical Engineering, Chulalongkorn University. (in Thai)]

Olga G´ omez-Jim´enez-Aberasturi, Jos´e R. Ochoa-G´ omez, Amaia Pesquera-Rodr´ıguez, Camilo Ram´ırez-L ´ opez, Ainhoa Alonso-Vicario and Jes ´us Torrecilla- Soria. 2010. Solvent-free synthesis of glycerol carbonate and glycidol from -chloro-1,2-propanediol and potassium (hydrogen) carbonate. J. Chem. Technol Biotechnol. 85, 1663–1670.

Joaquim, H.T., Norbert, R. and Wolfgang, H. PREPARATION OF GLYCERYL CARBONATE. U.S patent no. 5,359,094. Oct. 25, 1994

Maria, J.C., Avelino, C., Pilar D.F., Sara, I., Maria, N., Alexandra, V. and Patricia, C. 2010. Chemicals from biomass: Synthesis of glycerol carbonate by transesterification and carbonylation with urea with hydrotalcite catalysts the role of acid–base pairs. Journal of Catalysis, 269, 140–149.

Fidelis, S.H.S., Tae, K.K., Sang, D.L., Byoung, S.A., Hoon, S.K. and Hyunjoo, L. 2011. CaO-catalyzed synthesis of glycerol carbonate from glycerol and dimethyl carbonate: Isolation and characterization of an active Ca species. Applied Catalysis A: General, 401(1–2), 220- 225.

Li, J. and Wang, T. 2011. Chemical equilibrium of glycerol carbonate synthesis from glycerol. J. Chem. Thermodynamics. 43, 7313-736.

Lujun, Z., Zhaofu, Z., Congyi, W., Qingli, Q., Jun, M., Long, J. and Buxing, H. 2018. Microwave assisted synthesis of glycerol carbonate from glycerol and urea. Pure and Applied Chemistry, 90(1), 1–6.

ศิริลักษณ์ สงวนศักดิ์ และ สุวิมล ขำเนตร. 2561. การสังเคราะห์กลีเซอรอลคาร์บอเนตจากกลีเซอรอลและยูเรียโดยใช้แคลเซียมไฮดรอกไซด์ที่ได้จากเปลือกไข่เป็นตัวเร่งปฏิกิริยา. วิทยานิพนธ์ วิทยาศาสตรบัณฑิต, สาขาวิชาเคมีอุตสาหกรรม, สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหารลาดกระบัง. [Siriluk Saguansak and Suvimon Komnate 2018. Synthesis of glycerol carbonate from Glycerol and urea by using calcium hydroxide obtained from eggshells as catalysts. Thesis. Bachelor of Science. Major Industrial Chemistry, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang. (in Thai)]

ภัณฑิรา ศรีพลวารี และ สุพรรณี บุดดาวงษ์. 2561. การสังเคราะห์กลีเซอรอลคาร์บอเนตจากกลีเซอรอลและยูเรียโดยใช้ตัวเร่งปฏิกิริยาโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO4) บนตัวรองรับซีโอไลต์ 13X ที่ให้พลังงานความร้อนด้วยไมโครเวฟ. วิทยานิพนธ์วิทยาศาสตรบัณฑิต, สาขาวิชาเคมีอุตสาหกรรม, สถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าเจ้าคุณทหาร ลาดกระบัง. [Puntira Sriponwaree and Supannee Budawong 2018. Synthesis of glycerol carbonate from Glycerol and urea by using calcium hydroxide obtained from eggshells as catalysts. Thesis. Bachelor of Science. Major Industrial Chemistry, King Mongkut's Institute of Technology Ladkrabang. (in Thai)]

Wai, K.T., Gek, C.N., Rozita, Y. and Mohamed, K.A. 2014. A review on the performance of glycerol carbonate production via catalytic transesterification: Effects of influencing parameters. Energy Conversion and Management, 88, 484–497.

Yohana, K.E., Min, S.K., Jisik, C. Jungho, J., Sang, D.L. and Hyunjoo, L. 2017. Consecutive carbonylation and decarboxylation of glycerol with urea for the synthesis of glycidol via glycerol carbonate. Catalysis Today, 293(294), 136-141.

Patrick, U.O., Ahmad, Z.A. and Bassim, H.H. 2016. Glycerol carbonate synthesis from glycerol and dimethyl carbonate using trisodium phosphate. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 68, 1–8.

Wai, K.T., Gek, C.N., Rozita, Y. and Mohamed, K.A. 2016. Microwave-assisted transesterification of industrial grade crude glycerol for the production of glycerol carbonate. Chemical Engineering Journal, 284, 469-477.

Zati, I.I., Nor, A.S., Yatimah, A., Mohamed, K.T.A. and Rozita, Y. 2016. Production of Glycerol Carbonate from Glycerol with Aid of Ionic Liquid as Catalyst. Chemical Engineering Journal, 297, 128-138.

Song, W., Lanlan, X., Patrick, U.O., Sanxi, L. and Chengcheng, T. 2018. Microwave-assisted transesterification of glycerol with dimethyl carbonate over sodium silicate catalyst in the sealed reaction system. Energy Conversion and Management, 164, 543-551.

Prakruthi, H.R., Prakash, B.S.J. and Bhat, Y.S. 2015. Microwave assisted synthesis of glycerol carbonate over LDH catalyst : Activity restoration through rehydration and reconstruction. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 408, 214–220.

Changmai, B., Ikbal B.L. and Lalthazuala, R. 2019. Microwave-assisted synthesis of glycerol carbonate by the transesterification of glycerol with dimethyl carbonate using Musa acuminata peel ash catalyst. Journal of the Taiwan Institute of Chemical Engineers, 102, 276–282.

วรารัตน์ เลิศสนเมธากุล. 2553. กระบวนการผลิตกลีเซอรอลคาร์บอเนตจากกลีเซอรอลดิบที่ได้จาก กระบวนการผลิตไบดีเซล. วิทยานิพนธ์วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต, สาขาวิชาวิศวกรรมเคมี, มหาวิทยาลัยสงขลานครินทร์. [Wararat Lertsonmetakul 2010. Production of Glycerol Carbonate from Crude Glycerol Produced from Biodiesel Production. Thesis. Chemical Engineering, Chemical Engineering, Prince of Songkla University. (in Thai)]

MO Memoir. 2559. ค่า Selectivity. แหล่งข้อมูล : tamagozzilla.blogspot.com/2016/03/ pyrolysis-and-waste-heat-recovery-mo_3.html. ค้นเมื่อวันที่ 10 พฤษภาคม 2562.