乙醇是怎样制造的?
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发布时间：2022-04-23 10:00
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时间：2023-10-10 14:21
乙醇，就是我们通常说的酒精。纯乙醇的沸点为78.5℃，很容易燃烧，在世界面临能源危机的今天，开发利用乙醇作动力燃料，正受到人们越来越多的关注。
有的国家把乙醇掺进汽油里混合使用，称为醇汽油，效率甚至比单用汽油还高。产糖量居世界第一的巴西，完全用乙醇开动的汽车，已经在圣保罗的大街上奔驰了。
生产乙醇的主角是大名鼎鼎的酵母菌。它能够在缺氧的条件下，开动体内的一套特殊装置——酶系统，把碳水化合物转变成乙醇。近些年来人们又陆续发现，微生物王国中能够制造乙醇的菌种还不少，比如有一种叫酵单孢菌的，它的本领比酵母菌还高，不仅发酵速度快，生产效率高，而且能更充分地利用原料，产出的乙醇要比酵母菌高出8倍多，是更为理想的乙醇制造者。
在相当长的一段时间里，微生物用来生产乙醇的原料主要是甘蔗、甜菜、甜高粱等糖料作物和木薯、马铃薯、玉米等淀粉作物，现在人们找到了一种廉价的原料，这就是纤维素。
纤维素也是碳水化合物，而且在自然界里大量存在，许多绿色植物及其副产品，如树枝树叶、稻草糠壳等，几乎有一半是纤维素，用它们做原料可以说是取之不尽，用之不竭。当然，用纤维素做原料对酵母菌来说，将发生极大的困难，也就是说很难施展它的发酵本领。
不过有办法，人们早就从牛、羊等牲畜能吸收纤维素的研究中发现，微生物中的球菌、杆菌、黏菌和一些真菌、放线菌，会分泌出一种能催化纤维素分解的酶，叫纤维素酶。
用这种纤维素酶先把纤维素分解成单个葡萄糖分子，然后酵母菌就能把葡萄糖发酵变成乙醇。
更令人赞叹不已的是，有一种叫嗜热梭菌的微生物，它们居然能一边“吃”纤维素，一边“拉”出乙醇来，那就更简单了。在日本和韩国等地，利用木霉和酵母菌协同作战，也成功地用纤维素生产出了乙醇。微生物利用纤维素做原料生产乙醇，为乙醇登上新能源的宝座铺平了道路。由于这些原料都来自绿色植物，所以有人把乙醇称为绿色的汽油。
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时间：2023-10-10 14:21
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时间：2023-10-10 14:22
中文名称
乙醇
中文别名
酒精
英文名称
ethanol
英文别名
Ethanol;Ethyl
alcohol;
CAS号
64-17-5
分子式
C2H6O
分子量
46.06840
生产方法：
1.
发酵法：将富含淀粉的农产品如谷类、薯类等或野生植物果实经水洗、粉碎后，进行加压蒸煮，使淀粉糊化，再加入适量的水，冷却至60℃左右加入淀粉酶，使淀粉依次水解为麦芽糖和葡萄糖。然后加入酶母菌进行发酵制得乙醇。
2.
水合法：以乙烯和水为原料，通过加成反应制取。水合法分为间接水合法和直接水合法两种。间接水合法也称硫酸酯法，反应分两步进行。先把95-98%的硫酸和50-60%的乙烯按2：1（重量比）在塔式反应器吸收反应，60-80℃、0.78-1.96MPa条件下生成硫酸酯。
第二步是将硫酸酯在水解塔中，于80-100℃、0.2-0.29MPa压力下水解而得乙醇，同时生成副产物乙醚。烯直接与水反应生成乙醇。
直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化剂存在下高温加压水合制得。本法流程简单、腐蚀性小，不需特殊钢材，副产乙醚量少，但要求乙烯纯度高，耗电量大。
无论用发酵法或乙烯水合法，制得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物，即浓度为95%的工业乙醇。为获得无水乙醇，可用下列方法进一步脱水。
（1）用生石灰处理工业乙醇，使水转变成氢氧化钙，然后蒸出乙醇，再用金属钠干燥；这是最老的方法。
（2）共沸精馏脱水是目前工业上常用的方法。
（3）用离子交换剂或分子筛脱水，然后再精馏。
3.在磷酸、硅藻土催化剂存在下，乙烯直接与水反应生成乙醇。
4.以工业乙醇为原料，经脱水处理，再在高效精馏塔内进行精馏，所得成品用微孔滤膜过滤即可。
5.选择含氧化钙高，铁、镁、硫杂质少的干燥生石灰，破碎成直径30mm
的小块，并去除老灰、石头及消石灰，然后与2倍质量的工业乙醇混合，加热使乙醇回流，约18h后，脱水结束。快速蒸出乙醇，经精馏，去除少量头液，即可得99.5%以上的试剂无水乙醇。也可将95%的乙醇通过孔径4.2×10-9的Na型分子筛进行脱水和脱甲醇，然后再精馏。该分子筛可于400～500℃高
温
下
烘3h，活
化
后，重
新使用。
6.以乙二醇醋酸钾溶液为萃取剂，与工业乙醇等量混合后，在高效精馏塔中精馏，可获得99.7%以上的无水乙醇。
7.用戊烷或石油醚作为共沸剂于0.3～0.7MPa下精馏，可获得99.9%以上的无水乙醇。
8.在带有氯化钙干燥管的容器中加入制得的无水乙醇和适量金属钙，使金属钙充分吸收水分后，蒸馏可得符合气相色谱标准的无水乙醇，乙醇含量大于99.95%。也可以工业乙醇为原料，经恒沸精馏、气相制备色谱分离和纯化而得符合气相色谱标准的无水乙醇。
9.纯制制绝对乙醇时，可用金属镁或金属钠去除无水乙醇中的微量水份。含水量较大的乙醇不能直接用来制绝对乙醇。用金属镁去除水份的方法:在装有回流冷凝器(顶端带氯化钙干燥管〕的1升园底烧瓶中，依次放入2一3克洁净的镁条，0.3克碘和30毫升99.5帕乙醇，在水浴上加热至碘粒完全消失(如果不起反应，可再加入几小粒碘)。继续加热，待镁完全溶解后，加入500毫升99.5%乙醇。回流1小时后，蒸出乙醇，弃去10毫升前馏分，其余收集于干燥瓶内贮存。此乙醇的纯度>99.95%。用金属钠去除水份的方法:装置同上。将500毫升99.5%乙醇和3.5克钠依次加入瓶中，待完全作用后，再加入几粒沸石和12.5克丁二酸乙醋或14克邻苯二甲酸二乙醋，回流2小时，然后蒸馏。弃去10毫升前馏分，其余收集于干燥的瓶内贮存。乙醇中微量水分测定:加入乙醇铝的苯溶液，若有大量白色沉淀生成，表明乙醇中水分含量超过0.05%。
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时间：2023-10-10 14:22
乙醇工业生产方法分为发酵法和合成法两大类。
发酵法就是人们熟知的酿酒，几千年以前人类已学会酿酒。发酵法可采用各种含糖、淀粉或纤维素的农产品、林产品、工业副产、农业副产及野生植物为原料，整个生产过程分为原料蒸煮、糖化剂制备、糖化（水解）、酵母制备、发酵及蒸馏等工序。每吨乙醇需消耗3吨多粮食或5吨多白薯干。在一些农副产品丰富的国家，发酵法至今仍是生产乙醇的主要方法。
合成法是以乙烯为原料生产乙醇。1825年*人发现乙烯和硫酸经酯化、水解可合成乙醇，1930年该法首次在美国实现工业化。随着石油化工的迅速发展，合成法生产的乙醇产量越来越大，但该法生产的乙醇中夹杂着异构高碳醇，对人有麻痹作用，不宜作食品、饮料、医药和香料等。所以，即使在石油化工发达的国家，发酵法乙醇仍占有一定比例。
目前工业上采用的合成法主要是乙烯直接水合法，即将乙烯在浸渍有磷酸的固体催化剂上进行水合反应。所得稀乙醇溶液需经过精馏提纯以除去部分水和副产物。用普通的精馏法得到的乙醇浓度最高只有95.6%，工业上可进一步加工最后制得纯度为99.5%的无水乙醇。
乙醇是重要的工业原料，发酵乙醇更是配制酒和生产食用醋酸及香精的原料，为了防止工业合成乙醇被误用来配制酒类，常在其中加入少量有毒、有臭或有色物质（如甲醇、吡啶、染料），掺有这些物质的酒精，叫做变性酒精。
乙醇的用途很广，主要有：
（1）溶剂，用于消毒剂、洗涤剂、工业溶剂、稀释剂、涂料溶剂等几大方面，其中用量最大的是消毒剂，浓度为70%～75%的乙醇溶液的杀菌能力最强；（2）基本有机化工原料，乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取医药、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料；（3）汽车燃料，乙醇可以调入汽油，作为车用燃料，美国销售乙醇汽油已有20年历史。
