工业上是如何制做无水乙醇的

年产10万吨酒精项目可行性研究报告1、概述1.1项目名称及主办单位情况项目名称：年产1000万吨酒精生产线立项单位：某酒业有限责任公司地址：江苏省射阳经济开发区 注册资金：102500万元 1.2可行性研究报告编制依据及原则1.2.1编制的依据⑴、食用酒精及酒精类产品的发展前景。随着人民生活水平的不断提高，酒类消费品居高不下，呈旺盛的上升势头，食用酒精作为酒类产品的重要原料，其市场需求量也日益增长，有着较为可观的市场需求空间。⑵、酒精及延伸产品如无水酒精、医用酒精也有着广阔的市场前景。以10%的无水乙醇加入汽油作为汽油醇，是目前国家重点推广的生物代用能源，受国家政策的重点保护。医用酒精在制药、医药行业有着不可缺少的作用，有极大的市场需求。⑶、酒精工业是直接以农产品作为原料组织生产的，是对创建高效农业的极大支持。同时，其副产品也直接应用于养殖业，回馈于农业。⑷、酒精工业有成熟的生产技术和完备的生产设备，能达到国家规定的质量标准。⑸、地方政府对发展酒精项目有较高的积极性，有一系列的优惠政策和组织保证，对发展地方经济有一定的贡献。⑹、该酒业有限公司地处盐城射阳县城，公司毗连沿海高速和204国道，又靠近射阳港口，可停泊万吨以上的货轮。水陆交通十分便利，非常适合酒精行业的大物流运输需要。⑺、该酒业有限公司还拥有国家颁发的食用酒精生产许可证，具备生产食用酒精及无水乙醇的技术条件。1.2.2编制原则⑴、有食用酒精生产许可证（全国工业产品生产许可证号：XK16-1180055），能按照国家规定组织生产。⑵、有基本的生产及技术力量保证。⑶、严格执行国家规定的环保相关法规，符合环保要求，“三废”治理与项目建设“三同时”。⑷、严格执行国家有关“劳动安全卫生”规定，确保安全生产。2、项目产品的市场情况2.1项目产品的市场应用本项目产品为食用酒精，是酒类产品的重要原料，可作为各种白酒、配制酒、果酒、药酒等的原料，具有非常广阔的市场。还是制药企业重要的原料，广泛应用于制药行业。酒精产品的深加工产品——无水酒精（无水乙醇），其用途较为广泛，可用于医药行业、化妆品行业、溶剂及化学试剂等。在全世界能源日益匮乏的今天，将无水乙醇按一定比例（1：9的何种比）混合到汽油中替代部分汽油作燃料，就是现在常用的汽油醇，已广泛应用于各种车辆中。使无水乙醇的用途更为广泛，市场需求量大大增加。酒精产品还是其他工业上的基础原料，广泛应用于化工、食品、制药、染料、化妆品、军工等行业。酒精的副产品酒糟，是一种很好的饲料。杂醇油可用来制造香料、油漆和增塑剂，也可作为溶剂。二氧化碳可应用于饮料业。酒废液进行厌氧发酵，其产生的沼气可作为锅炉和家庭生活的能源。2.2项目产品的市场的容量本项目产品食用酒精及酒精延伸产品的市场需求量极大，目前仅盐城本市市场需求而言，年需食用酒精量在五至八万吨左右，医用及化工企业用量在三至四万吨，无水酒精用量在二万吨左右。由盐城向南到长江边，没有万吨级以上的酒精企业，扬州、南通、泰州等地区也有相当的需求量。这还不包括应用于汽油醇项目上的酒精，如能参与汽油醇项目上，则酒精用量会激增。2.3项目产品的竞争力与市场风险分析本项目主产品是食用酒精和无水酒精，食用酒精是国家许可经营项目，由于本公司有国家颁发的食用酒精生产许可证，因此具备生产食用酒精的必备条件。经过几年的原料燃料价格的波动后，酒精生产所需的原料及燃料的供应有了极大的改善，越南、泰国及广西等地的木薯价格和质量都有保证，而酒精市场的需求量却在逐年上升。加之汽油醇的推广应用，使酒精的市场有了非常大的发展，市场风险进一步减小。本项目规模较大，就酒精产品而言，其规模效益形成的产品成本比万吨以下酒精企业的成本要来得低，使得产品听市场竞争力大大加强。3、资源情况酒精生产占用的原料资源主要是农产品，含淀粉类的农产品都可作为生产酒精的原料，如玉米、红薯、木薯、陈化粮、碎米、土豆、马铃薯及糖蜜类原料和含糖的桔杆类物质，都可用作酒精原料。目前国家正大力发展新农村建设，农村和农业的发展，必将使酒精生产的原料来源更为充足。随着盐城本地铁路、高速公路、国道及港口开发建设，原料燃料的运输转运更为方便快捷。海运、水运和陆运都较为发达。本公司地处江苏省盐城市射阳县，射阳县是全国知名的产粮大县，本地土地较适合发

绝对乙醇：市售的无水乙醇一般只能达到99.5%的纯度，在许多反应中需要用纯度更高的绝对乙醇，经常需要自己制备。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，纯度最高越99.5%。纯度更高的无水乙醇可用金属镁或金属钠进行处理。

[步骤]：

a.无水乙醇 （99.5%）的制备：在500ml圆底烧瓶中，放置200ml95%乙醇和50g生石灰，用木塞塞紧瓶口，放置至下次实验。下次实验时，拔去木塞，装上 回流冷凝管，其上端接一氯化钙，在水浴上回流加热2-3h，稍冷后取下冷凝管，改成蒸馏装置。蒸去前馏分后，用干燥的吸滤瓶或蒸馏瓶做接受器，其支管接一 氯化钙干燥管，使与大气相通。用水浴加热，蒸馏至几乎无液滴流出为止。称量无水乙醇的质量或量其体积，计算回收率。

b.绝对乙醇（99.95%）的制备： ①用金属镁制取。在250ml的圆底烧瓶中，放置0.6g干燥纯净的镁条，10ml99.5%乙醇，装上回流冷凝管，并在冷凝管上附加一只无水氯化钙干燥管。在沸水浴或用火直接加热使达微沸，移去热源，立刻加入几粒碘片（此时注意不要振荡），顷刻即在碘粒附近发生作用，最后可以达到相当剧烈的程度。有时作用太慢则需要加热，如果在加碘后，作用仍不开始，则可再加入数粒碘（一般的将，乙醇与镁作用是缓慢的，如所用乙醇含水量超过0.5%则作用尤其困难）。待全部镁已经作用完毕后，加入100ml99.5%乙醇和几粒沸石。回流1h，蒸馏，产物收存于玻璃瓶中，用一橡皮塞或磨口塞塞住。②用金属钠制取。装置和操作同①，在250ml圆底烧瓶中，放置2g金属钠和100ml纯度至少为99.5%的乙醇，加入几粒沸石。加热回流300min后，加入4g邻苯二甲酸二乙脂，再回流10min。取下冷凝管改成蒸馏装置，按收集无水乙醇的要求进行蒸馏。产品储于带有磨口塞或橡皮塞的容器中。

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.

玉米——粉碎——蒸煮（糊化）——糖化（加糖化酶）——发酵（加酵母菌种）——蒸馏塔（蒸馏）——精馏塔（精馏）——酒精

酵母菌将糖发酵成酒精的过程不是简单的化学反应，其机理至今仍莫衷一是。

一、工业制备方法

1、共沸精馏法

方法是：将乙醇-水-苯（或环己烷、戊烷等，被称为夹带剂）三者一起放入恒沸精馏塔中，其中的水-乙醇-苯形成三元恒沸物（恒沸点64.9℃）蒸出，水分全部被带走，馏出的乙醇近乎纯态。

2、膜分离法

组分在通过膜的时候扩散速率不同，扩散快的先通过膜，扩散慢的很少或不通过膜，可以达到分离组分的目的。其模式有两种，一种是让液体通过膜后变成蒸汽，一种是将液体气化后，让蒸汽通过膜进行分离。

3、分子筛脱水法

水分子直径2.6Å（1Å=10^-10m），乙醇分子直径为4.7Å，选用孔径为3Å的分子筛，将混合液加热变成蒸汽，使其通过分子筛，水分子会被强烈吸附，冷凝便可得高纯的乙醇。

4、萃取精馏法

将乙醇-水混合体系中加入盐（醋酸钾、氯化钙、氯化铜、氯化钠等）或碱（氢氧化钠、氢氧化钾等）的乙二醇溶液，一起精馏，乙醇蒸出浓度大于99.5%。

二、实验室制备无水乙醇（99.5%）或绝对乙醇（99.95%）

1、CaO法

将新煅烧的CaO置于95%的乙醇中，先冷凝回流一段时间后，再蒸馏，可得无水乙醇。

2、镁干燥法制备绝对乙醇

将镁条（镁粉）与碘一起加入无水乙醇中，先加热回流至反应完全，再蒸馏得绝对乙醇。

3、钠干燥法制备绝对乙醇

用钠与无水乙醇反应，再加邻苯二甲酸二乙酯（或丁二酸二乙酯），先回流，再蒸馏得绝对乙醇。

参考资料：

《酿酒科技》，2006年第8期（总第146期），曹福禄《分子筛法无水酒精生产工艺探讨》。

《浙江工业大学学报》，第29卷第2期，2001.06，李春云《无水乙醇生产工艺的探讨》210页。

《中国酿造》，2009年第5期，总第206期，唐艳红等《无水乙醇制备方法的研究进展》4页。

《化学研究与应用》，第16卷第2期，2004，04，林军，顾正桂《加碱萃取精馏制取无水乙醇》282页。

《有机化学实验》315页，武汉大学出版社，王福来编著。

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。