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如何制作乙醇

洁净的冥王星
开朗的楼房
2022-12-30 14:43:17

如何制作乙醇

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魁梧的蜜粉
清秀的玉米
2026-04-19 23:32:54

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℃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℃~290℃,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.

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长情的嚓茶
会撒娇的手链
2026-04-19 23:32:54

制备方法

制备原料有淀粉、乙烯、磷酸、硫酸、葡糖淀粉酶,衍生产品为盐酸乙醇液、二硫化硒、环氧乙烷、对二乙基苯、联苯、6-甲氧基-2-乙酰萘、戊基氰基三联苯、乙醛、甲醛、乙醇钠、乙醚、乙酸乙酯、乙醇(无水)、复盆子酮等。

工业上一般用淀粉发酵法或乙烯直接水化法制取乙醇:

1、发酵法

糖质原料(如糖蜜、亚硫酸废液等)和淀粉原料(如甘薯、玉米、高梁等)发酵;

发酵法制乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在相当长的历史时期内,曾是生产乙醇的唯一工业方法。

发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的废糖蜜;或者用含纤维素的木屑、植物茎秆等。这些物质经一定的预处理后,经水解(用废蜜糖作原料不经这一步)、发酵,即可制得乙醇。

发酵液中的质量分数约为6%~10%,并含有其他一些有机杂质,经精馏可得95%的工业乙醇。

2、乙烯水化法

乙烯直接或间接水合。

乙烯直接水化法,就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应,生产乙醇:

CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH

(该反应分两步进行,第一步是与醋酸汞等汞盐在水-四氢呋喃溶液中生成有机汞化合物,而后用硼氢化钠还原)

此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,这样能节约大量粮食,因此发展很快。

3、煤化工

工业制乙醇还主要是通过乙烯氢化制得,而适合中国国情的技术就是利用煤化工技术,将煤转化为合成气,直接或者间接的合成乙醇。

4、联合生物加工

利用生物能源转化技术生产乙醇能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力。来源广泛的纤维素将是很有潜力的生产乙醇原料。然而由于各种原因,一般的发酵法生产乙醇成本较高,乙醇生产难以规模化。联合生物加工技术,一体化程度高,能有效降低生产成本,未来发展前景广阔。

傻傻的鞋垫
开放的寒风
2026-04-19 23:32:54
一、乙烯水化法。用乙烯和水在高温、高压和催化剂的条件下制得乙醇。

CH2=CH2 + H2O → CH3CH2OH (条件略)

二、酿造法。利用酵母菌的无氧呼吸生产乙醇。

第一步:酵母菌将粮食中的淀粉水解成葡萄糖。

(C6H10O5)n + nH20 → nC6H12O6(注意区分数字0和字母O)

第二步:酵母菌通过无氧呼吸把葡萄糖转变成乙醇。

C6H12O6 → 2CH3CH2OH + 2CO2(气体符号略)

现在工业生产多用乙烯水化法,但生产乙醇汽油中的乙醇则多采用酿造法(这是一种处理陈化粮的好方法)。

悦耳的热狗
仁爱的电源
2026-04-19 23:32:54

乙烯和水发生加成反应可生成乙醇,方程式为C₂H₄+H₂O——(一定条件)C₂H₅OH

反应物分子中以重键结合的或共轭不饱和体系末端的两个原子,在反应中分别与由试剂提供的基团或原子以σ键相结合,得到一种饱和的或比较饱和的加成产物。这个加成产物可以是稳定的;也可以是不稳定的中间体,随即发生进一步变化而形成稳定产物。

扩展资料:

在一定条件下,乙烯分子中不饱和的C═C双键中的一个键会断裂,分子里的碳原子能互相形成很长的键且相对分子质量很大(几万到几十万)的化合物。

CH₂═CH₂+Br₂→CH₂Br—CH₂Br(常温下使溴水褪色)

CH₂═CH₂+HCl—催化剂、加热→CH₃—CH₂Cl(制氯乙烷)

CH₂═CH₂+H₂0—催化剂、高温高压→CH₃CH₂OH(制酒精)

CH₂═CH₂+H₂—Ni或Pd,加热→CH₃CH₃

CH₂═CH₂+Cl₂→CH₂Cl—CH₂Cl

参考资料来源:百度百科——乙烯

参考资料来源:百度百科——加成反应

纯情的过客
光亮的野狼
2026-04-19 23:32:54

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。

可靠的含羞草
完美的煎饼
2026-04-19 23:32:54
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

繁荣的饼干
朴实的火
2026-04-19 23:32:54
很高兴回答你的问题,以下是我个人见解,希望可以帮到你:

乙烯和水发生加成反应条件是:H3PO4硅藻土作(或者浓硫酸)催化剂,280-300摄氏度,7.07-8.08MPa.简单说高温高压催化剂

望采纳,十分感谢。