工业上如何治出无水乙醇

20世纪30年代以前，发酵法是乙醇的唯一工业生产方法。随着石油化工的迅速发展，合成法乙醇的产量越来越大。但合成法乙醇中夹杂的异构高碳醇，对人的高级神经中枢的麻痹作用，不适宜用作饮料、食品、医药及香料等。因此，即使在石油化工发达的国家，发酵法乙醇仍然占有一定的比例。下面具体来讲解下制备无水乙醇的常用方法。

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。

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。

纯化方法

市售的无水乙醇一般只能达到99.5%纯度，在许多反应中需用纯度更高的无水乙醇，经常需自己制备。通常工业用的95.5%的乙醇不能直接用蒸馏法制取无水乙醇，因95.5%乙醇和4.5%的水形成恒沸点混合物。要把水除去，第一步是加入氧化钙（生石灰）煮沸回流，使乙醇中的水与生石灰作用生成氢氧化钙，然后再将无水乙醇蒸出。这样得到无水乙醇，纯度最高约99.5%。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。

无色澄清液体。有灼烧味。易流动。极易从空气中吸收水分，能与水和氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶。能与水形成共沸混合物(含水4.43%)，共沸点78.15℃。相对密度(d204)0.789。熔点-114.1℃。沸点78.5℃。折光率(n20D)1.361。闭杯时闪点（在规定结构的容器中加热挥发出可燃气体与液面附近的空气混合，达到一定浓度时可被火星点燃时的温度）13℃。易燃。蒸气与空气能形成爆炸性混合物，爆炸极限3.5%～18.0%。

工业上有两种，一种是发酵法，一种是合成法！

发酵法一般用甘蔗、玉米等高糖作物做原料，在一定的温度、气压下，由酵母发酵，将甘蔗、玉米中的糖转化成乙醇，然后将生成的乙醇进行盐析、过滤、蒸馏、冷凝等等工序净化，最后得到无水乙醇或95%的乙醇溶液！

合成法的原料是乙烯，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

---Δ、催化--→

CH₃CH₂OH

(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。

主要有以下两种：

（1）采用戊烷做恒沸剂进行恒沸精馏制备无水乙醇。

（2）采用连续精馏-渗透汽化技术进行制备无水乙醇。

如果选择（1）种生产方法，以戊烷作恒沸剂的恒沸精馏流程简单，与苯做恒沸剂相比，所需塔板数少，但是戊烷的沸点较低，需加压操作，常温下容易气化，因而对戊烷的损耗比较大。

如果选择（2）种生产方法，渗透汽化膜分离装置具有节能和高效的特点，并且在分离过程中降低精馏的能耗，但是分子筛膜组件造价成本较高，渗透时间较长，生产周期较长。

注意事项

不可以直接饮用医用或化工用乙醇。

无水乙醇浓度过高，杀菌作用反而下降，不要以无水乙醇直接进行消毒。

被大量血、脓、粪便污染的表面，不宜使用乙醇消毒。

使用消毒伤口时，会引起疼痛，伤口的深浅和个人体质不同，疼痛的程度也不同。

用于皮肤或器具消毒时，不要接触可以被乙醇溶解的物质，如某些醇溶性涂料等。

⑴利用苯、水和乙醇形成低共沸混合物的性质,将苯加入乙醇中,进行分馏,在64.9℃时蒸出苯、水、乙醇的三元恒沸混合物,多余的苯在68.3与乙醇形成二元恒沸混合物被蒸出,最后蒸出乙醇.工业多采用此法.

⑵用生石灰脱水.于100mL95%乙醇中加入新鲜的块状生石灰20g,回流3~5h,然后进行蒸馏.

要99%以上的乙醇,可采用下列方法：

⑴在100mL99%乙醇中,加入7g金属钠,待反应完毕,再加入27.5g邻苯二甲酸二乙酯或25g草酸二乙酯,回流2~3h,然后进行蒸馏.

金属钠虽能与乙醇中的水作用,产生氢气和氢氧化钠,但所生成的氢氧化钠又与乙醇发生平衡反应,因此单独使用金属钠不能完全除去乙醇中的水,须加入过量的高沸点酯,如邻苯二甲酸二乙酯与生成的氢氧化钠作用,抑制上述反应,从而达到进一步脱水的目的.

⑵在60mL99%乙醇中,加入5g镁和0.5g碘,待镁溶解生成醇镁后,再加入900mL99%乙醇,回流5h后,蒸馏,可得到99.9%乙醇.

由于乙醇具有非常强的吸湿性,所以在操作时,动作要迅速,尽量减少转移次数以防止空气中的水分进入,同时所用仪器必须事前干燥好.

生石灰法不会引入杂质或者改变pH什么的,因为乙醇总是要蒸出来的,如果你想要再纯一点可以用分馏柱,那么应该没什么问题了.

实验室制备无水酒精时，在95.57%酒精中加入生石灰(CaO)加热回流（或者用无水硫酸铜也可），酒精中的水跟氧化钙反应（跟无水硫酸铜反应生成五水硫酸铜），生成不挥发的氢氧化钙来除去水分，然后再蒸馏，这样可得99.5%的无水酒精。如果还要去掉这残留的少量的水，可以加入金属镁来处理，可得100%乙醇，叫做绝对酒精。

工业上制备无水酒精的方法是在普通酒精中加入一定量的苯，再进行蒸馏。于64.9℃沸腾，蒸出苯、乙醇和水的三元恒沸混合物(比率为74：18.5：7.5)，这样可将水全部蒸出。继续升高温度，于68.3℃蒸出苯和乙醇的二元混合物(比率为67.6：32.4)，可将苯全部蒸出。最后升高温度到78.5℃，蒸出的是无水乙醇。

工业上使用强酸性阳离子交换树脂(具有极性基团，能强烈吸水)来制取无水酒精。

化学反应脱水、分子分离脱水、三无共沸混合物蒸馏脱水、萃馏脱水方法。分述如下：

（1） 化学反应脱水，Merek法是用生石灰、氯化钙为脱水剂，每公升酒精加0．55公斤氯化钙，经6小时或加压反应让脱水剂吸掉酒精的水，再精馏而制得，此法酒精损耗较大．过去我国湖南、山东一些小型厂用此法。

Hiag法是用醋酸钠混合液具有脱水性，在脱水精馏塔中逆向交换吸收脱水。可制得99．8%无水酒精，损耗0．1～0．5%，每100升无水酒精汽耗65～80公斤，电0．5度，水1．2～1．6吨。

（2）分子分离脱水：用A4型分子筛将96%的酒精通过后，分子筛可把酒精的水份吸附，使酒精统一纯度提高到99%以上。离子交换树脂脱水一般用732型树脂脱水落，每吨无水酒精需96%酒精1。25吨、电350度，树脂3．5公斤。武汉、江西一些厂用此法。国外现用气相过分子筛，据说较省能耗。巴西的usina da pedza 糖厂已采用了此法，是目前世界上最大的气相分子筛脱水制无水酒精。

（3）三元共沸物蒸馏脱水（称Melle法）是大规模生产无水酒精最通用的方法。作工业或燃料用的无水酒精，一般用苯作脱带剂，酒精与水如加入第三种组份一苯，构成三元共沸物，其沸点比三种组分的沸点都低，当在苯脱水塔加热至64．85℃时，逐步蒸馏出带了水的苯、酒精液，塔底得到的便是无水酒精。纯度可达99．8～99．95%。再由苯回收塔回收苯，循环再作脱带剂。若用于医药、化妆品、香精等的无水酒精因苯有毒，则改用环已烷、乙二醇醋酸钾为脱带剂。生产消耗，每百升无水酒精耗汽53～175公斤，苯0．1%，酒精0．45%，冷却水375公斤/百升吨酒精。

（4）萃取蒸馏 常用萃取剂有甘油、乙二醇、醋酸钾乙二醇等。在蒸馏塔中酒精气向上升，而溶剂向下降的逆流萃提：溶剂把酒精水份带走，无水酒精在塔顶逸出，塔底排出的为有水份的溶剂，溶剂再生后可复用。

近年来，工业上也使用强酸性阳离子交换树脂(具有极性基团，能强烈吸水)来制取无水酒精我的详细

工业制无水乙醇先是把含水的乙醇加热分离~

因为水(100度)和乙醇(78.3度)的沸点不同~所以乙醇最先分离~~

但是有一点值得注意~就是水和乙醇总有点共沸效应~~也就是说无论怎么蒸馏~总有一部分水会个乙醇在一起~~

所以去除这里面的少部分水~~工业上就用生石灰(CaO),根据CaO+H2O==Ca(OH)2

就可以把剩余的一部分水除去!