乙醇的工业制法.docx

乙醇的工业制法乙醇的生产是在酿酒的基础上发展起来的远在上古时代人们 已将淀粉物质发酵制酒12世纪在蒸馏葡萄酒时，第一次从酒 中分离出酒精20世纪30年代以前，发酵法是乙醇的唯一工业 生产方法1930年，美国联合碳化物公司建立了第一个用石油 热裂化副产品乙烯为原料，经硫酸吸收再水解制乙醇的工业装 置（简称乙烯间接水合法）1947年，美国壳牌化学公司又实 现了乙烯直接水合制乙醇的方法由于该法比间接水合法有显 著优点，现已成为生产乙醇的主要方法按原料来源，乙醇的工业生产主要有两类：以糖类、淀粉和纤 维素等碳水化合物为原料的发酵法和以乙烯为原料的水合法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，再加入一 定量的水，冷却至60°C左右并加入淀粉酶，使淀粉依次水解为 麦芽糖和葡萄糖，然后加入酵母菌进行发酵制得乙醇：C6H12O6^2CH3CH2OH+2CO2发酵液中乙醇的质量分数约为6%〜10%,并含有乙醛、高级醇、 酯类等杂质，经精馏得质量分数为95%的工业乙醇并副产杂醇 油糖厂副产物糖蜜含有蔗糖、葡萄糖等糖类50%〜60%（质量分 数），是发酵法制乙醇的良好原料。

糖蜜经用水稀释，酸化和 加热灭菌处理后，加入硫酸铵、磷酸盐、镁盐等酶的营养盐以 及酵母菌，便可发酵生成乙醇以含纤维素的工、农业副产物如木屑、植物茎秆等为原料时， 需先用盐酸或硫酸加压、加热处理，使纤维素水解为葡萄糖， 中和后再用酵母菌发酵造纸厂的亚硫酸废液中含有可发酵糖, 也可用于发酵制乙醇这两种过程由于技术经济指标差，在工 业上没有得到推广应用2）乙烯水合法工业上有两种方法，一种是以硫酸为吸收剂 的间接水合法；另一种是乙烯催化直接水合法① 间接水合法也称硫酸酯法，反应分两步进行首先，将乙烯 在一定温度、压力条件下通入浓硫酸中，生成硫酸酯，再将硫 酸酯在水解塔中加热水解而得乙醇，同时有副产物乙醚生成 间接水合法可用低纯度的乙醇作原料、反应条件较温和，乙烯 转化率高，但设备腐蚀严重，生产流程长，已为直接水合法取 代② 直接水合法在一定条件下，乙烯通过固体酸催化剂直接与水 反应生成乙醇：ch2=ch2+h2o=ch3ch2oh上述反应是放热、分子数减少的可逆反应理论上低温、高压 有利于平衡向生成乙醇的方向移动，但实际上低温、高压受到 反应速率和水蒸气饱和蒸气压的限制工业上采用负载于硅藻 土上的磷酸催化剂，反应温度260°C〜290°C，压力约7MPa, 水和乙烯的物质的量比为0.6左右，此条件下乙烯的单程转化率 仅5%左右，乙醇的选择性约为95%,大量乙烯在系统中循环。

主要副产物是乙醚，此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚 合物等乙醚与水反应能生成乙醇，故将其返回反应器，以提 高乙醇的产率。