乙醇及其下游产品技术路线报告

乙醇及其下游产品技术路线报告

目录

1 乙醇简介 4

2 工业合成乙醇的国内外工艺技术概况 6

3 乙醇下游产品介绍 8 3.1 乙醇制醚 9 3.1.1 乙醇生产乙醚 9 3.1.2 乙醇生产乙基叔丁基醚 9 3.1.3 其他醚化反应 11 3.2 乙醇胺化反应 11 3.2.1 乙醇制乙腈 11 3.2.2 乙醇制乙胺 12 3.2.3 乙醇与胺的反应 12 3.3 乙醇氧化反应 12 3.3.1 乙醇氧化制乙醛 12 3.3.2 乙醇氧化制丙酮 13

3.3.3 乙醇氧化制醋酸 13 3.3.4 乙醇氧化制醋酸乙酯 14 3.4 乙醇脱水制烃类物质 14 3.

4.1 乙醇脱水制乙烯 14 3.4.2 乙醇催化转化为高碳烃(含芳香烃) 15 3.4.3 乙醇制2-戊酮 16 3.5 乙醇烷基化反应 17 3.

5.1 乙醇与苯烷基化制备乙苯 17 3.5.2 乙醇与甲苯烷基化制备甲乙苯 17 3.5.3 乙醇与乙苯烷基化制备二乙苯 17 3.6 乙醇羰基化 18 3.7 乙醇制丁醇 18 3.8 乙醇重整制氢 19 3.9 乙醇和甲醇制异丁醛 20 3.10 燃料乙醇 20

1 乙醇简介

乙醇的结构简式为CH3CH2OH，俗称酒精，它在常温、常压下是一种易燃、易挥发的无色透明液体，它的水溶液具有特殊的、令人愉快的香味，并略带刺激性。乙醇的用途很广，可用乙醇来制造醋酸、饮料、香精、染料、燃料等。医疗上也常用体积分数为70%—75%的乙醇作消毒剂等。

乙醇是一种很好的溶剂，既能溶解许多无机物，又能溶解许多有机物，所以常用乙醇来溶解植物色素或其中的药用成分，也常用乙醇作为反应的溶剂，使参

加反应的有机物和无机物均能溶解，增大接触面积，提高反应速率。例如，在油脂的皂化反应中，加入乙醇既能溶解NaOH，又能溶解油脂，让它们在均相（同一溶剂的溶液）中充分接触，加快反应速率，提高反应限度。

乙醇的物理性质主要与其低碳直链醇的性质有关。分子中的羟基可以形成氢键，因此乙醇黏度很大，也不及相近相对分子质量的有机化合物极性大。室温下，乙醇是无色易燃，且有特殊香味的挥发性液体。作为溶剂，乙醇易挥发，且可以与水、乙酸、丙酮、苯、四氯化碳、氯仿、乙醚、乙二醇、甘油、硝基甲烷、吡啶和甲苯等溶剂混溶。此外，低碳的脂肪族烃类如戊烷和己烷，氯代脂肪烃如1，1，1-三氯乙烷和四氯乙烯也可与乙醇混溶。随着碳数的增长，高碳醇在水中的溶解度明显下降。

由于存在氢键，乙醇具有潮解性，可以很快从空气中吸收水分。羟基的极性也使得很多离子化合物可溶于乙醇中，如氢氧化钠、氢氧化钾、氯化镁、氯化钙、氯化铵、溴化铵和溴化钠等。氯化钠和氯化钾则微溶于乙醇。此外，其非极性的烃基使得乙醇也可溶解一些非极性的物质，例如大多数香精油和很多增味剂、增色剂和医药试剂。

乙醇的分类如下：

（1）按生产使用的原料可分为淀粉质原料发酵酒精(一般有薯类、谷类和野生植物等含淀粉质的原料，在微生物作用下将淀粉水解为葡萄糖，再进一步由酵母发酵生成酒精)；糖蜜原料发酵酒精（直接利用糖蜜中的糖分，经过稀释杀菌并添加部分营养盐，借酵母的作用发酵生成酒精）；和亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精（利用造纸废液中含有的六碳糖，在酵母作用下发酵成酒精，主要产品为工业用酒精。也有用木屑稀酸水解制作的酒精)。

（2）按生产的方法来分，可分为发酵法酒精和合成法酒精两大类。

（3）按产品质量或性质来分，又分为高纯度酒精、无水酒精、普通酒精和变性酒精。

（4）按产品系列（BG384-81）分为优级、一级、二级、三级和四级。其中一、二级相当于高纯度酒精及普通精馏酒精。三级相当于医药酒精，四级相当于工业酒精。新增二级标准是为了满足不同用户和生产的需要，减少生产与使用上的浪费，促进提高产品质量而制订的。

2 工业合成乙醇的国内外工艺技术概况

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：

(C6H10O5)n+H2O→C12H22O11

C12H22O11+H2O→C6H12O6

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，