工业乙醇 乙醇工业制法
工业上乙醇一般通过淀粉发酵或乙烯直接水合制得:
1.发酵法
发酵法生产乙醇是在酿酒的基础上发展起来的,在很长的历史时期内是唯一一种工业化生产乙醇的方法。发酵法的原料可以是含有淀粉的农产品,如谷物、土豆或野生植物果实等。糖厂的废糖蜜也可以利用;或含有纤维素的木屑、植物秸秆等。这些物质可以被预处理、水解和发酵以获得乙醇。
发酵液的质量分数约为6%~10%,并含有一些其他有机杂质。精馏后可得到95%的工业乙醇。
2.乙烯水合法
乙烯直接水合是在加热、加压和催化剂存在的条件下,乙烯和水直接反应生成乙醇;
CH2═CH2 + H─OH→C2H5OH
该方法的原料乙烯可大量取自石油裂解气,成本低,产量大,可节约大量粮食,发展迅速。
3.煤化工
目前工业乙醇生产主要是通过乙烯加氢,适合我国国情的技术是利用煤化工技术将煤转化为合成气,直接或间接合成乙醇。
目前国内有两条煤化工路线,主要是自主技术:
3.1.合成气直接生产乙醇
中国科学院大连化学物理研究所在2006年宣布,它已经开发了一种将合成气催化转化为乙醇等C2含氧化合物的工艺。成功研制出铑含量小于1%的低贵金属催化剂。中试结果表明,催化剂连续运行1000小时后性能稳定,乙醇选择性达到90%。通过调节催化剂组分和操作条件,可以高选择性地生产乙醇和乙酸乙酯。
11月11月,江苏某大型醋酸集团合成气制煤制乙醇成套技术研发项目仅进行了3万吨中试。
公司年产3万吨合成气生产乙醇成套技术研发项目是集团与大连化工学院等共同开展的成套技术研究、项目研发和建设。建设周期2年,投产后尽快形成30万吨装置工艺软件包,建设30万吨商业运营装置。
该项目是中国煤制乙醇的一次尝试。
3.2.乙酸合成气制乙醇
3.2.1.河南项目
2012年4月16日,河南某化工公司采用西南化工研究设计院自主专利技术,国内首台年产20万吨醋酸酯化加氢制乙醇工业示范装置正式开工建设。
本项目采用醋酸酯化加氢工艺,反应过程不产生腐蚀性物质,设备材料要求低,投资少。同时,项目组开发了一种成本低、活性好、性能优异的非贵金属催化剂,转化率高达97%,对乙醇的选择性高达98%。此外,该生产装置可以同时获得醋酸酯和乙醇产品,不仅实现了产品的多样化,还达到了燃料添加标准。据悉,该项目总投资5亿元,预计2013年底建成投产。项目投产后,年销售收入13亿元,年利润近7000万元。
3.2.2.南京项目
此前,2011年1月,美国某大型化工集团宣布已签署意向书,拟在南京化工园区和珠海高栏港经济区建设工业乙醇厂,初期额定产能为每年40万吨,初期投资约3亿美元。
2011年6月,该集团宣布,除了原有的投资计划外,还计划利用其先进的TCX乙醇生产技术来改善其在南京化学工业园区的现有综合工厂。如果获得政府批准,到2013年年中,改进后的工厂可以将工业乙醇的产能增加约20万吨。
该技术可生产工业级和燃料级乙醇,并将提前优先考虑工业级应用。本集团在亚洲拥有两套醋酸生产设施,一套位于新加坡裕廊岛普罗萨卡拉,产能为50万吨/年;另一家位于中国南京,产能为120万吨/年。2010年11月,该集团表示,计划在中国建设至少一座40万吨/年的乙醇工厂。
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