综述：生物柴油衍生的粗甘油转化为生物燃料及其他生物制品的进展

这篇综述系统阐述了粗甘油(CG)作为生物柴油生产副产物的高值化利用路径，涵盖物理/化学/生物纯化技术（如真空蒸馏、离子交换）、生化/热化学/电化学升级策略（如微生物发酵、催化蒸汽重整），重点分析了CG转化为生物乙醇/氢/甲烷及燃料添加剂的技术经济性(LCA)与生命周期评估(TEA)，为促进循环生物经济(CE)和可持续能源发展提供了理论支撑。

　　

生物柴油产业的蓬勃发展带来了大量粗甘油(CG)副产物，其不当处置会引发环境问题。这篇综述全面梳理了CG的高值化转化路径，从分子结构(C₃H₈O₃)到产业化应用，为废弃物资源化提供了系统解决方案。

甘油特性与纯化技术
CG含有35-50%甘油及甲醇、皂类等杂质。物理纯化法如真空蒸馏（沸点290°C）能有效分离组分，而化学法采用酸处理（H₂SO₄）转化皂类为游离脂肪酸。膜分离技术展现90%纯度提升潜力，但膜污染问题亟待解决。技术经济分析显示真空蒸馏最具成本优势，而离子交换树脂法虽纯度高但运营成本昂贵。

升级转化技术矩阵
微生物发酵利用大肠杆菌(E. coli)在37°C下将CG转化为1,3-丙二醇，转化率达70%。热化学路径中，催化蒸汽重整（Ni基催化剂，800°C）产生68 mol%氢气，而超临界水重整（>374°C，22.1MPa）可实现90%能效。电化学氧化在0.5V电压下生成甲酸等高值化学品，体现技术多样性。

生物燃料生产突破
厌氧消化(C/N比优化至20:1)使CG与餐厨垃圾共消化产甲烷量达525.7 mL/g VS。固定床反应器中，肠杆菌(Enterobacter)发酵CG获得20.45 g/L生物氢(H₂)。溶剂法合成的Solketal燃料添加剂（转化率99.3%）显著提升燃油辛烷值。

非燃料应用创新
食品级甘油作为保湿剂延长烘焙食品货架期，制药领域用于止咳糖浆增稠。纺织工业利用其吸湿性提升染料吸附率30%，而甘油单硬脂酸酯(GMS)成为可降解塑料的关键润滑剂。

可持续发展展望
生命周期评估显示CG衍生生物燃料可减排CO₂ 35-50%。未来需通过代谢工程优化菌株性能，开发集成生物精炼系统，结合AI技术优化工艺参数，推动绿色制造转型升级。