乙醇

乙醇

乙醇是一種有機物,俗稱酒精,化學式為CH3CH2OH(C2H6O或C2H5OH)或EtOH,是帶有一個羥基的飽和一元醇,在常溫常壓下是一種易燃、易揮發的無色透明液體,它的水溶液具有酒香的氣味,並略帶刺激。有酒的氣味和刺激的辛辣滋味,微甘。

乙醇液體密度是0.789g/cm(20C°) ,乙醇氣體密度為1.59kg/m,沸點是78.3℃,熔點是-114.1℃,易燃,其蒸氣能與空氣形成爆炸性混合物,能與水以任意比互溶。能與氯仿、乙醚、甲醇、丙酮和其他多數有機溶劑混溶,相對密度(d15.56)0.816。

乙醇的用途很廣,可用乙醇製造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫療上也常用體積分數為70%-75%的乙醇作消毒劑等,在國防工業、醫療衛生、有機合成、食品工業、工農業生產中都有廣泛的用途。

乙醇與甲醚互為同分異構體。

  • 中文名稱
  • 危險性符號
    S7 S16 S36 S45 S36/S37
  • 危險性描述
    R10 R11 R20/21/22 R36/37/38 R39/23/24/25
  • 分子量
    46.07
  • 密    度
    0.789(20℃)
  • 解離系數
    pKa = 15.9,25℃
  • 表面張力
    21.97 mN/m at 25 deg C
  • 沸    點
    78.3℃
  • 安全性描述
    極易燃,儲備運輸遠離火源、熱源等
  • 英文名
    Ethanol
  • 蒸汽壓
    5.8kpa,20℃
  • 危險品運輸編號
    UN 1170 3/PG 2
  • 化學式
    C2H6O
  • 熔    點
    -114.1℃
  • EINECS登錄號
    200-578-6
  • 應    用
    國防工業、醫療衛生、有機合成、食品工業、工農業生產
  • 水溶性
    與水混溶,可混溶于乙醚、氯仿、甘油、甲醇等多數有機溶劑
  • CAS登錄號
    64-17-5
  • 閃    點
    13℃,閉口閃點
  • 外    觀
    無色液體
  • 別    稱
    無水酒精 酒精 火酒 無水乙醇
  • 粘    度
    1.074 mPa.s,20℃

基本簡介

乙醇(英語:Ethanol,結構簡式:CH3CH2OH)是醇類的一種,是酒的主要成份,所以又稱酒精,有些地方俗稱火酒。化學式也可寫為C2H5OH或EtOH,Et代表乙基。乙醇易燃,是常用的燃料溶劑消毒劑,也用于製取其他化合物。工業酒精含有少量甲醇,醫用酒精主要指濃度為75%左右的乙醇,也包括醫學上使用廣泛的其他濃度酒精。乙醇與甲醚同分異構體

理化常數

密度:0.78945 g/cm^3; (液) 20°C

乙醇

熔點:-114.3 °C (158.8 K)

沸點:78.4 °C (351.6 K)

在水中溶解時:pKa =15.9

黏度:1.200 mPa·s (cP), 20.0 °C

分子偶極矩:5.64 fC·fm (1.69 D) (氣)

折光率:1.3614

相對密度(水=1): 0.79

相對蒸氣密度(空氣=1): 1.59

飽和蒸氣壓(kPa): 5.33(19℃)

乙醇乙醇

燃燒熱(kJ/mol): 1365.5

臨界溫度(℃): 243.1

臨界壓力(MPa): 6.38

辛醇/水分配系數的對數值: 0.32

閃點(℃): 12

引燃溫度(℃): 363

爆炸上限%(V/V): 19.0

爆炸下限%(V/V): 3.3

溶解性: 與水混溶,可混溶于、氯仿、甘油等多數有機溶劑。

電離性:非電解質

無色、透明,具有特殊香味的液體(易揮發),密度比水小,能跟水以任意比互溶(一般不能做萃取劑)。是一種重要的溶劑,能溶解多種有機物和無機物

物理性質

乙醇是一種很好的溶劑,既能溶解許多無機物,又能溶解許多有機物,所以常用乙醇來溶解植物色素​或其中的葯用成分,也常用乙醇作為反應的溶劑,使參加反應的有機物和無機物均能溶解,增大接觸面積,提高反應速率。例如,在油脂的皂化反應中,加入乙醇既能溶解氫氧化鈉,又能溶解油脂,讓它們在均相(同一溶劑的溶液)中充分接觸,加快反應速率,提高反應限度。

乙醇

乙醇的物理性質主要與其低碳直鏈醇的性質有關。分子中的羥基可以形成氫鍵,因此乙醇黏度很大,也不及相近相對分子質量有機化合物極性大。室溫下,乙醇是無色易燃,且有特殊香味的揮發性液體。

λ=589.3nm和18.35°C下,乙醇的折射率為1.36242,比水稍高。

作為溶劑,乙醇易揮發,且可以與乙酸丙酮四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇甘油硝基甲烷吡啶甲苯等溶劑混溶。此外,低碳的脂肪族烴類如戊烷和己烷,氯代脂肪烴如1,1,1-三氯乙烷和四氯乙烯也可與乙醇混溶。隨著碳數的成長,高碳醇在水中的溶解度明顯下降。

由于存在氫鍵,乙醇具有潮解性,可以很快從空氣中吸收水分。羥基的極性也使得很多離子化合物可溶于乙醇中,如氫氧化鈉氫氧化鉀氯化鎂氯化鈣氯化銨溴化銨溴化鈉等。氯化鈉和氯化鉀則微溶于乙醇。此外,其非極性的烴基使得乙醇也可溶解一些非極性的物質,例如大多數香精油和很多增味劑、增色劑和醫葯試劑。

化學性質

酸性

乙醇不能稱之為酸,不能使酸鹼指示劑變色,也不與鹼反應,也可說其不具酸性。

乙醇

乙醇分子中含有極化的氧氫鍵,電離時生成烷氧基負離子和質子

CH3CH2OH→(可逆)CH3CH?O- + H+

乙醇的pKa=15.9,與水相近。

乙醇的酸性很弱,但是電離平衡的存在足以使它與重水之間的同位素交換迅速進行。

CH3CH2OH+D2O→(可逆)CH3CH2OD+HOD

因為乙醇可以電離出極少量的氫離子,所以其隻能與少量金屬(主要是鹼金屬)反應生成對應的醇金屬以及氫氣

2CH3CH2OH + 2Na→2CH3CH2ONa + H2↑

乙醇可以和高活躍性金屬反應,生成醇鹽和氫氣

醇金屬遇水則迅速水解生成醇和鹼

結論:

(1)乙醇可以與金屬鈉反應,產生氫氣,但不如水與金屬鈉反應劇烈。

(2)活潑金屬(鉀、)可以將乙醇羥基裏的氫取代出來。

還原性

乙醇具有還原性,可以被氧化成為乙醛酒精中毒的罪魁禍首通常被認為是有一定毒性的乙醛,而並非喝下去的乙醇。例如

2CH3CH2OH + O2 → 2CH3CHO + 2H2O(條件是在催化劑Cu或Ag的作用下加熱)

實際上是乙醇先和氧化銅進行反應,然後氧化銅被還原為單質,現象為:黑色氧化銅變成紅色。

乙醇也可被高錳酸鉀氧化,同時高錳酸鉀由紫紅色變為無色。乙醇也可以與酸性重鉻酸鉀溶液反應,當乙醇蒸汽進入含有酸性重鉻酸鉀溶液的矽膠中時,可見矽膠由橙紅色變為草綠色,此反應現用于檢驗司機是否醉酒駕車。

能發生酯化反應

乙醇可以與乙酸在濃硫酸的催化並加熱的情況下發生酯化作用,生成乙酸乙酯(具有果香味)。

C2H5OH+CH3COOH-濃H2SO4△(可逆)→CH3COOCH2CH3+H2O(此為取代反應,但逆反應催化劑為稀H2SO4或NaOH

“酸”脫“羧基”,“醇”脫“羥基”上的“氫”

能與氫鹵酸反應

乙醇可以和鹵化氫發生取代反應,生成鹵代烴和水。

C2H5OH + HBr→C2H5Br + H2O或寫成CH3CH2OH + HBr → CH3CH2Br + H-OH  C2H5OH + HX→C2H5X + H2O

註意:通常用溴化鈉硫酸的混合物與乙醇加熱進行該反應。故常有紅棕色氣體產生。

能發生氧化反應

(1)燃燒:發出淡藍色火焰,生成二氧化碳(蒸氣),並放出大量的熱,不完全燃燒時還生成一氧化碳,有黃色火焰,放出熱量

完全燃燒:C2H5OH+3O2

不完全燃燒:2C2H5OH+5O2—點燃→2CO2+2CO+6H2O

(2)催化氧化:在加熱和有催化劑(Cu或Ag)存在的情況下進行。

2Cu+O2-加熱→2CuO

C2H5OH+CuO→CH3CHO+Cu+H2O  

即催化氧化的實質(用Cu作催化劑

總式:2CH3CH2OH+O2-Cu或Ag→2CH3CHO+2H2O(工業製乙醛

乙醇也可被濃硫酸跟高錳酸鉀的混合物發生非常激烈的氧化反應,燃燒起來。(切記要註酸入醇,酸與醇的比例是1:3)

能發生消去反應和脫水反應

乙醇可以在濃硫酸和高溫的催化發生脫水反應,隨著溫度的不同生成物也不同。

(1)消去(分子內脫水)製乙烯(170℃濃硫酸)製取時要在燒瓶中加入碎瓷片(或沸石)以免爆沸。

C2H5OH→CH2=CH2↑+H2O

(2)縮合(分子間脫水)製乙醚(130℃-140℃ 濃硫酸)

2C2H5OH →C2H5OC2H5 + H2O(此為取代反應)

脫氫反應;乙醇的蒸汽在高溫下通過脫氫催化劑如、鎳或銅-氧化鉻時、則脫氫生成醛。

​葯理作用

廣泛用于醫用消毒[75%(體積分數)的乙醇溶液常用于醫療消毒]

一般使用 95%的酒精用于器械消毒;70~75%的酒精用于殺菌,例如 75%的酒精在常溫(25C)下一分內可以殺死 大腸桿菌金黃色葡萄球菌、白色念球菌銅綠假單胞菌等;更低濃度的酒精用于降低體溫,促進局部血液迴圈等。但是研究表明,乙醇不能殺死細菌芽孢,也不能殺死肝炎病毒(如:乙肝病毒)。故乙醇隻能用于一般消毒,達不到滅菌標準!

乙醇還可以用于食用,如酒。因為它能作為良好的有機溶劑,所以中醫用它來送服中葯,以溶解中葯中大部分有機成分。

酒精在中葯使用上的作用:1、酒精可以行葯勢,古人謂“酒為諸葯之長”,酒精可以便葯力外達于表而上至于顛,使理氣行血葯物的作用得到較好的發揮,也能使滋補葯物補而不滯;2、酒精有助于葯物有效成分的析出,中葯的多種成分都易于溶解酒精之中;3、防腐作用。

基本分類

(1)按生產使用的原料可分為淀粉質原料發酵酒精(一般有薯類、谷類和野生植物等含淀粉質的原料,在微生物作用下將淀粉水解為葡萄糖,再進一步由酵母發酵生成酒精);糖蜜原料發酵酒精(直接利用糖蜜中的糖分,經過稀釋殺菌並增加部分營養鹽,借酵母的作用發酵生成酒精);和亞硫酸鹽紙漿廢液發酵生產酒精(利用造紙廢液中含有的六碳糖,在酵母作用下發酵成酒精,主要產品為工業用酒精。也有用木屑稀酸水解製作的酒精)。

(2)按生產的方法來分,可分為發酵法酒精和合成法酒精兩大類。

(3)按產品質量或性質來分,又分為高純度酒精、無水酒精、普通酒精和變性酒精。

(4)按產品系列(BG384-81)分為優級、一級、二級、三級和四級。其中一、二級相當于高純度酒精及普通精餾酒精。三級相當于醫葯酒精,四級相當于工業酒精。新增二級標準是為了滿足不同使用者和生產的需要,減少生產與使用上的浪費,促進提高產品質量而製訂的。

生產方法:

20世紀30年代以前,發酵法是乙醇的唯一工業生產方法。隨著石油化工的迅速發展,合成法乙醇的產量越來越大。但合成法乙醇中夾雜的異構高碳醇,對人的高級神經中樞的麻痹作用,不適宜用作飲料、食品、醫葯及香料等。因此,即使在石油化工發達的國家,發酵法乙醇仍然佔有一定的比例。1.發酵法 將富含淀粉的農產品如谷類、薯類等或野生植物果實經水洗、粉碎後,進行加壓蒸煮,使淀粉糊化,再加入適量的水,冷卻至60℃左右加入淀粉酶,使淀粉依次水解為麥芽糖和葡萄糖。然後加入酶母菌進行發酵製得乙醇。2.水合法以乙烯和水為原料,通過加成反應製取。水合法分為間接水合法和直接水合法兩種。間接水合法也稱硫酸酯法,反應分兩步進行。先把95-98%的硫酸和50-60%的乙烯按2:1(重量比)在塔式反應器吸收反應,60-80℃、0.78-1.96MPa條件下生成硫酸酯。第二步是將硫酸酯在水解塔中,于80-100℃、0.2-0.29MPa壓力下水解而得乙醇,同時生成副產物乙醚。烯直接與水反應生成乙醇。直接水合法即一步法。由乙烯和水在磷酸催化劑存在下高溫加壓水合製得。本法流程簡單、腐蝕性小,不需特殊鋼材,副產乙醚量少,但要求乙烯純度高,耗電量大。無論用發酵法或乙烯水合法,製得的乙醇通常都是乙醇和水的共沸物,即濃度為95%的工業乙醇。為獲得無水乙醇,可用下列方法進一步脫水。(1)用生石灰處理工業乙醇,使水轉變成氫氧化鈣,然後蒸出乙醇,再用金屬鈉幹燥;這是最老的方法。(2)共沸精餾脫水是目前工業上常用的方法。(3)用離子交換劑或分子篩脫水,然後再精餾

基本用途

不同濃度消毒劑

酒精的分子具有很大的滲透能力,它能穿過細菌表面的膜,打入細菌的內部,使構成細菌生命基礎的蛋白質凝固,將細菌殺死。

99.5%的酒精稱為無水酒精。生物學中的用途:葉綠體中的色素能在有機溶劑無水乙醇(或丙酮)中,所以用無水乙醇可以提取葉綠體中的色素。

95%的酒精用于擦拭紫外線燈。這種酒精在醫院常用,而在家庭中則隻會將其用于相機鏡頭的清潔。

70%~75%的酒精用于消毒。這是因為,過高濃度的酒精使蛋白質凝固的本領很大,它卻使細菌表面的蛋白質一下子就凝固起來,形成了一層硬膜。這層硬膜阻止酒精分子進一步滲入細菌內部,反而保護了細菌,使它免遭死亡。若酒精濃度過低,雖可進入細菌,但不能將其體內的蛋白質凝固,同樣也不能將細菌徹底殺死。其中70%的酒精消毒效果最好。

40%~50%的酒精可預防褥瘡。長期臥床患者的背、腰、臀部因長期受壓可引發褥瘡,如按摩時將少許40%~50%的酒精倒入手中,均勻地按摩患者受壓部位,就能達到促進局部血液迴圈,防止褥瘡形成的目的。

25%~50%的酒精可用于物理退熱。高燒患者可用其擦身,達到降溫的目的。因為用酒精擦拭皮膚,能使患者的皮膚血管擴張,增加皮膚的散熱能力,酒精蒸發,吸熱,使病人體表面溫度降低,症狀緩解。但酒精濃度不可過高,否則可能會刺激皮膚,並吸收表皮大量的水分。

飲料

乙醇是酒主要成分(含量和酒的種類有關系)如白酒為56度的酒。註意:我們喝的酒內的乙醇不是把乙醇加進去,而是發酵出來的乙醇,當然根據使用的發酵酶不同還會有乙酸或糖等有關物質。

白酒的度數表示酒中含乙醇的體積百分比(西方國家常用proof表示酒精含量),通常是以20℃時的體積比表示的,如50度的酒,表示在100毫升的酒中,含有乙醇50毫升(20℃)。另外對于啤酒是表示啤酒生產原料麥芽汁的濃度,以12度的啤酒為例,是麥芽汁發酵前浸出物的濃度為12%(重量比)。麥芽汁中的浸出物是多種成分的混合物,以麥芽糖為主。啤酒中乙醇濃度一般低于10%。

基本有機化工原料

乙醇可用來製取乙醛、乙醚、乙酸乙酯乙胺等化工原料,也是製取染料塗料洗滌劑等產品的原料。

汽車燃料

乙醇可以調入汽油,作為車用燃料,我國雅津甜高粱乙醇在汽油中佔10%。美國銷售乙醇汽油已有20年歷史。

乙醇汽油也被稱為(E型汽油),我國使用乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調和而成。它可以改善油品的性能和質量,降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物排放。

車用乙醇汽油是指在不含甲基叔丁基醚(MTBE)、含氧增加劑的專用汽油組分油中,按體積比加入一定比例(我國目前暫定為10%)的變性燃料乙醇,由車用乙醇汽油定點調配中心按國標GB18351—2001的質量要求,通過特定工藝混配而成的新一代清潔環保型車用燃料。

車用乙醇汽油按研究法辛烷值分為90號、93號、95號三個牌號。

標志方法是在汽油標號前加註字母E,做為車用乙醇汽油的統一標示,三種牌號的汽油標志分別為“E90乙醇汽油90號”、“E90乙醇汽油93號”、“E90乙醇汽油95號”。車用乙醇汽油適用于裝配點燃式發動機的各類車輛、無論是化油器或電噴供油方式的大、中、小型車輛。

它不影響汽車的 行駛性能,還減少有害氣體的排放量。乙醇汽油作為一種新型清潔燃料,是目前世界上可再生能源的發展重點,符合我國能源替代戰略和可再生能源發展方向,技術上成熟安全可靠,在我國完全適用,具有較好的經濟效益和社會效益。

早在20世紀20年代,巴西就開始了乙醇汽油的使用。由于巴西石油資源缺乏,但盛產甘蔗,于是形成了用甘蔗生產蔗糖、醇的成套技術。目前,巴西是世界上乙醇汽油中乙醇含量最早達到20%的國家。

美國是世界上另一個燃料乙醇的消費大國。20世紀30年代在內布拉斯加州地區乙醇汽油就首次面市。1978年含10%乙醇汽油(E10汽油)在內布拉斯加州大規模使用,此後,美國聯邦政府對E10汽油實行減免稅,燃料乙醇產量從1979年的3萬噸迅速增加到1990年的269萬噸。2000年美國燃料乙醇產量達到500萬噸。隨著MTBE在美國使用量的減少和最終的禁用,燃料乙醇將成為MTBE最佳含氧化合物的替代產品。預計,到2004年全美國燃料乙醇需求將達到1000萬噸。

我國在抗戰時,就使用酒精作汽車燃料,在解放戰爭的時候,解放軍為了軍用,建立了南陽酒精廠,現在這個廠還是生產乙醇汽油用酒精的主要工廠。解放之初,還有用酒精開汽車的,而且還不是現在的科學的乙醇汽油。

國內乙醇汽油產量佔世界第三位,今年國家發展與改革委員會上呈全國兩會的報告統計,全國目前已有每年混配一千萬噸乙醇汽油的能力,乙醇汽油的消費量已佔全國汽油消費量的20%,在全世界上繼巴西、美國之後成為生產乙醇汽油的第三大國。如全國都使用含10%的乙醇汽油,則每年可節省450萬噸汽油。乙醇汽油是「十五計畫」的重點工作之一。 國內從2003年起陸續宣稱黑龍江吉林遼寧河南安徽等省及河北山東江蘇湖北等27個城市全面停用普通無鉛汽油,改用增加10%酒精的乙醇汽油。

目前中國大多數推廣省市中乙醇汽油佔汽油的銷售使用量比例都較高,且還在進一步提高,可是因為原料、成本和技術問題,中國在乙醇汽油的推廣中也遇到一些阻礙,後因政策支持,技術進步等原因,使得乙醇汽油的推廣得以順利進行。

整體看來,乙醇汽油的使用及推廣是中國大勢所趨,2006至2010年期間,車用乙醇汽油將在國內更多地區推廣。

乙醇汽油的環保性令人稱道,在9個城市調查報告中,使用乙醇汽油期間,城市空氣中的二氧化氮、一氧化碳季均值與使用普通汽油比較,二氧化氮下降了8%與一氧化碳下降5%。

乙醇汽油唯一的缺點,是使用者感覺它比普通汽油動力下降,油耗增加,天熱時還易于氣阻熄火。另外由于乙醇汽油一旦遇水就會分層,無法採用成本很低的通路輸送,乙醇汽油儲運周期隻有4—5天,這影響使用乙醇汽油的方便性。用乙醇汽油比車用無鉛汽油更容易在進氣閥上形成堆積物,使噴油嘴的霧化效果不好、進氣閥堆積物增多,進而引起乙醇汽油燃燒效率下降,耗油量增加。使用乙醇汽油的試驗車進氣閥上的堆積量要比使用93#車用無鉛汽油的車平均高出33%。這是由于燃料乙醇的不穩定性造成發動機燃油進氣系統上堆積物增加,使噴油嘴霧化不好、引起乙醇汽油燃燒效率下降,耗油量增加。

此外乙醇還做:稀釋劑、有機溶劑、塗料溶劑等幾大方面,其中用量最大的是消毒劑。

中國最早生產乙醇燃料的企業是河南南陽的天冠集團,也是國家重點試點企業,乙醇燃料最早試點地也是河南的鄭州,洛陽,南陽三地。

現在主要是以甜高粱乙醇為主,甜高粱的低投入和高產出,是所有生物質中效益和發展潛力最大的。

發展策略

1、酒精行業發展要與農業特糧的發展相結合,堅持以“市場需求為主”的方針,圍繞著提高質量和經濟效益做文章,產品堅持優質、多品種、低消耗,走綜合發展的道路,以高速產品結構、企業結構和擴大出口並發展重點,以高新技術的開發利用等發展方向,人才發展規模經濟。管理利用外資,促進酒精工業再上新台階。

2、以提高經濟效益等目的,加快以規模經濟大型化等方向的骨幹企業的發展,將污染治理與新資源開發利用結合起來,努力探索治理污染、保護環境、提高效益的新途徑,加強節約能源,糧食、提高自動化水準的技術改造,努力降低成本,提高產品質量,以增加出口與飼料生產等突破口,大力開發新苗種、新產品、調整企業產品結構,走多元化發展的道路。

3、在市場經濟條件下,生產能力大于需要,酒精供過于求,市場競爭激烈、利潤大幅下降,這種現象還將長期存在。酒精生產企業必須加強自身建設,加快科技進步,提高職工貭素,提高管理水準,才能提高經濟效益,在競爭中求得生存,努力趕超世界先進水準。

工業製法

工業上一般用淀粉發酵法或乙烯直接水化法製取乙醇:

1.發酵法

發酵法製乙醇是在釀酒的基礎上發展起來的,在相當長的歷史時期內,曾是生產乙醇的唯一工業方法。發酵法的原料可以是含淀粉的農產品,如谷類、薯類或野生植物果實等;也可用製糖廠的廢糖蜜;或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等。這些物質經一定的預處理後,經水解(用廢蜜糖作原料不經這一步)、發酵,即可製得乙醇。

發酵液中的質量分數約為6%~10%,並含有其他一些有機雜質,經精餾可得95%的工業乙醇。

2.乙烯水化法

乙烯直接水化法,就是在加熱、加壓和有催化劑存在的條件下,是乙烯與水直接反應,生產乙醇:

CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH(該反應分兩步進行,第一步是與乙酸汞等汞鹽在水-四氫呋喃溶液中生成有機汞化合物,而後用硼氫化鈉還原)

此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解氣,成本低,產量大,這樣能節約大量糧食,因此發展很快。

3. 煤化工

目前工業製乙醇還主要是通過乙烯氫化製得,而適合我國國情的技術就是利用煤化工技術,將煤轉化為合成氣,直接或者間接的合成乙醇。

目前煤化工路線國內有兩條,且都是自主技術為主:

3.1. 合成氣直接製乙醇(我國自主中科院技術)

中科院大連化物所于2006 年宣布開發了合成氣催化轉化製乙醇等碳二含氧化合物的工藝過程。研製成功了銠含量小于1%的低貴金屬催化劑。中試結果表明,催化劑連續運轉1000小時性能穩定,乙醇選擇性達90%,並且通過調整催化劑組份和操作條件,能高選擇性地生產乙醇和乙酸乙酯等。

江蘇某大型醋酸集團11年11月,煤經合成氣製乙醇成套技術研發項目,還隻是3萬噸的中試。

該公司年產3萬噸合成氣製乙醇成套技術研發項目是由該集團與大連化物所等共同進行成套技術攻關、項目研發及建設,建設期為2年,投產後將盡快形成30萬噸裝置工藝軟體包,建設30萬噸級商業化運行裝置。

該項目是我國煤製取乙醇的一個嘗試。

3.2. 合成氣經醋酸製乙醇

3.2.1. 河南項目(我國自主西南化工研究設計院技術)

2012年4月16日,河南某化工公司採用西南化工研究設計院自主專利技術,國內首套年產20萬噸醋酸酯化加氫製乙醇工業示範裝置正式開工建設。

該項目採用醋酸經酯化加氫工藝路線,反應過程無腐蝕性物質生成,設備材質要求低、投資省。同時,項目組開發了非貴金屬催化劑,成本低、活性好、性能優異,轉化率高達97%,對乙醇的選擇性達到了98%以上。此外,生產裝置可同時得到醋酸酯和乙醇產品,不僅實現了產品的多樣化,而且乙醇產品達到燃料增加標準(無水乙醇)。 據悉,該項目總投資5億元,預計2013年年底建成投產,投產後年銷售收入13億元,年利潤近7000萬元。

3.2.2. 南京項目(美國某大型化工集團技術)

此前2011 年1 月,美國某大型化工集團宣布已簽署意向書,在南京化工園區和珠海高欄港經濟區各新增一個工業乙醇廠,單廠的初始額定產能為每年40 萬噸,單廠初始投資額約3 億美元。

2011 年6 月,該集團宣布,除了原來的投資計畫之外,還打算利用其先進TCX™乙醇生產技術,來改進其位于南京化工園區現有的一體化裝置。如果得到政府批準,改進後的裝置至2013 年中期可增加約20 萬噸工業乙醇產能。

該技術可生產工業級和燃料級的乙醇,先期將優先工業級的套用該集團在亞洲擁有兩套醋酸生產裝置,一套位于新加坡裕廊島的普洛薩卡拉(Pulau Sakra),產能50萬噸/年;另一座在中國南京,產能120萬噸/年。2010年11月,該集團表示計畫在中國至少建造一座40萬噸/年乙醇裝置。

相關危害

健康危害

本品為中樞神經系統抑製劑。首先引起興奮,隨後抑製。急性中毒:急性中毒多發生于口服。一般可分為興奮、催眠、麻醉、窒息四階段。患者進入第三或第四階段,出現意識喪失、瞳孔擴大、呼吸不規律、休克、心力迴圈衰竭及呼吸停止。慢性影響:在生產中長期接觸高濃度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症狀,以及頭痛、頭暈、疲乏、易激動、震顫、惡心等。長期酗酒可引起多發性神經病、慢性胃炎、脂肪肝、肝硬化、心肌損害及器質性精神病等。皮膚長期接觸可引起幹燥、脫屑、皸裂和皮炎。 乙醇具有成癮性及致癌性,但乙醇並不是直接導致癌症的物質,而是致癌物質普遍溶于乙醇。在中國傳統醫葯觀點上,乙醇有促進人體吸收葯物的功能,並能促進血液迴圈,治療虛冷症狀。葯酒便是依照此原理製備出來的。

燃爆危險

本品易燃,具刺激性。

相關措施

急救措施

皮膚接觸: 脫去污染的衣著,用肥皂水和清水徹底沖洗皮膚

眼睛接觸:提起眼瞼,用流動清水或生理鹽水沖洗。就醫。

吸入:迅速脫離現場至空氣新鮮處。保持呼吸道通暢。如呼吸困難,給輸。如呼吸停止,立即進行人工呼吸。就醫。

食入: 飲足量溫水,催吐。就醫。

防護措施

工程控製: 密閉操作,加強通風

呼吸系統防護: 空氣中濃度較高時,應該佩戴自吸過濾式防塵口罩。必要時,建議佩戴自給式呼吸器

眼睛防護: 戴化學安全防護眼鏡。

身體防護: 穿膠布防毒衣。

手防護: 戴橡膠手套

其他防護: 工作完畢,淋浴更衣。保持良好的衛生習慣。

安全措施

泄漏:迅速撤離泄漏污染區人員至安全區,並進行隔離,嚴格限製出入。切斷火源。建議應急處理人員戴自給正壓式呼吸器,穿消防防護服。盡可能切斷泄漏源,防止進入下水道、排洪溝等限製性空間。 

小量泄露:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可用大量水沖洗,洗水稀釋後放入廢水系統。 

大量泄露:構築圍堤或挖坑收容;用泡沫覆蓋,降低蒸氣災害。用防爆泵轉移至槽車或專用收集器內,回收或運至廢物處理場所處置。

毒理學

急性毒性:LD507060mg/kg(兔經口);7340mg/kg(兔經皮);LC5037620mg/m3,10小時(大鼠吸入); 人吸入4.3mg/L×50分鍾,頭面部發熱,四肢發涼,頭痛;人吸入2.6mg/L×39分鍾,頭痛,無後作用。乙醇的成人一次致死量為5~8g/kg,兒童為3g/kg。

亞急性和慢性毒性:大鼠經口10.2g/(kg·天),12周,體重下降,脂肪肝。

代謝:乙醇可以從消化道、呼吸道進入人體。進入消化道的乙醇20%由胃吸收,:80%由小腸吸收,空腹或乙醇的濃度高時,胃的吸收量增加,一般情況下,30~60min能吸收80%~90%的乙醇。乙醇的水溶性很好,故能分布全身,能通過血腦屏障和胎盤。乙醇攝入後其急性效應取決于遺傳因素、吸收及排泄率、攝入乙醇的量以及飲酒者的飲用習慣等。攝入同等量的乙醇,女性血中乙醇水準高于男性,這是因為肝髒的首過效應,女性的胃對乙醇氧化作用弱,生物利用率高,乙醇吸收較男性多所致。乙醇在體內經過醇脫氫酶作用氧化為乙醛,進一步氧化為乙酸,最後氧化為二氧化碳和水排出體外,其氧化代謝較快,故毒性不具有蓄積性。每個人體內醇脫氫酶活性不同,分解乙醇的速度不一,因而對乙醇的耐受量差異很大。長期飲酒者體內可誘導產生肝微粒體酶,對乙醇的耐受性增強。

中毒機理:乙醇屬微毒類,但麻醉作用比甲醇大,其主要效應是對中樞神經系統產生抑製所致。當乙醇攝入量增大時,其中樞神經系統抑製作用增強,首先作用于大腦皮質,繼而影響皮質下中樞,可引起延髓血管運動中樞和呼吸中樞麻痹。

刺激性:家兔經眼:500mg,重度刺激。家兔經皮開放性刺激試驗:15mg/24小時,輕度刺激。

致畸性:大鼠腹腔最低中毒濃度(TDL0):7.5g/kg(孕9天),致畸陽性。

致癌性:小鼠經口最低中毒劑量(TDL0):340mg/kg(57周,間斷),致癌陽性。

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