Otrzymywanie alkoholi: metody i surowce

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2023-12-17 10:38

Alkohole są używane w wielu branżach i dziedzinach działalności. Produkują różne polimery syntetyczne, plastyfikatory, gumy, detergenty i wiele innych rodzajów produktów. Produkcja alkoholi odbywa się metodami biochemicznymi i chemicznymi. Wiele z nich to masowe produkty syntezy petrochemicznej. Synteza chemiczna z węglowodorów jest stosunkowo tanim procesem produkcyjnym. Jedną z najważniejszych metod jest również produkcja alkoholi poprzez hydratację olefin. W ten sposób otrzymuje się alkohol izopropylowy, tert- i sec-butylowy oraz etylowy. Produkcja alkoholu metylowego (metanolu) oparta jest na suchej destylacji drewna.

Główne procesy, dzięki którym uzyskuje się alkohole:

• Hydroliza alkaliczna pochodnych halogenów: produkcja glicerolu, alkoholu benzylowego i innych.
• Uwodnienie epoksydów i alkenów: glikolu etylenowego, etanolu itp.
• Hydroformylacja: heksanol, metanol itp.
• Metody utleniania: produkcja wyższych alkoholi tłuszczowych.
• Metody odzyskiwania: wyższe alkohole tłuszczowe, ksylitol itp.
• Metody biochemiczne: produkcja glicerolu i etanolu.

Alkohol etylowy (etanol) jest jednym z najczęściej produkowanych masowo produktów. Na jej podstawie opracowano metodę wytwarzania kauczuku syntetycznego. Etanol otrzymywany jest z produktów hydrolizy drewna, etylenu, ługów siarczynowych oraz metodą enzymatyczną z surowców spożywczych.

Wytwarzanie alkoholi (etanolu i metanolu) z surowców spożywczych i drewna jest procesem kosztownym i czasochłonnym. Alkohol etylowy jest znacznie bardziej opłacalny i łatwiejszy do wytworzenia z niedrogich surowców węglowodorowych, na przykład przy użyciu hydratacji etylenu. Aby otrzymać jedną tonę etanolu w sposób enzymatyczny, konieczne jest przetworzenie czterech ton zboża lub ośmiu ton trocin. Dla porównania: jedną tonę etanolu uzyskuje się z 2,5 tony destylatów ropy naftowej lub gazu etylenowego. Koszty pracy w roboczogodzinach przy produkcji alkoholu etylowego z różnych surowców: ze zboża – 160, z ziemniaków – 280, z etylenu – 10. Pozyskiwanie alkoholi z surowców petrochemicznych jest mniej kosztowne i pracochłonne.

Również bardzo ważnym produktem chemicznym jest metanol. Nowoczesna produkcja alkoholu metylowego prowadzona jest na skalę przemysłową metodą syntezy organicznej na bazie tlenku węgla (II) lub gazu syntezowego. Schematy technologiczne są różne. Konwencjonalnie można je podzielić na następujące trzy grupy.

- Synteza na katalizatorach cynkowo-chromowych pod wysokim ciśnieniem. Ten proces jest przestarzały izastąpione różnymi niskociśnieniowymi metodami syntezy.

- Synteza na katalizatorach miedziowo-cynkowo-aluminiowych pod niskim ciśnieniem. Zastosowanie metod syntezy niskociśnieniowej może znacząco obniżyć koszty energii do produkcji. Przy tej metodzie produkcji wymagany jest wysoki stopień oczyszczenia surowców z zanieczyszczeń, które niekorzystnie wpływają na katalizator.

- Synteza metanolu w układzie trójfazowym, która jest przeprowadzana w zawiesinie obojętnej cieczy i drobnego katalizatora. Jest to metoda, która pozwala na zwiększenie wydajności produktu, przy jednoczesnym obniżeniu kosztów energii. Udoskonalane są metody otrzymywania alkoholi. System trójfazowy to zaawansowana technologia produkcji.