【正文】 來制造醋酸、飲料、香精、染料、燃料等。醫(yī)療上也常用體積分數(shù)為70%——75%的乙醇作消毒劑等。乙醇分子模型 乙醇結構圖乙醇分子是由乙基和羥基兩部分組成，可以看成是乙烷分子中的一個氫原子被羥基取代的產(chǎn)物，也可以看成是水分子中的一個氫原子被乙基取代的產(chǎn)物。乙醇分子中的碳氧鍵和氫氧鍵比較容易斷裂。相對分子量：；無色液體，有特殊香味。密度：；(液)熔點：176。C()；沸點：176。C()；在水中溶解時：pKa=；176。C分子偶極矩：fm()；燃燒熱(kJ/mol)：；臨界溫度(℃)：；臨界壓力(MPa)：；引燃溫度(℃)：363；爆炸上限%(V/V)：；爆炸下限%(V/V)：；溶解性：與水混溶，可混溶于醚、氯仿、甘油等多數(shù)有機溶劑；電離性：非電解質(zhì)。無色、透明，具有特殊香味的液體（易揮發(fā)），密度比水小，能跟水以任意比互溶（一般不能做萃取劑）。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藥用成分，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NaOH，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。乙醇的物理性質(zhì)主要與其低碳直鏈醇的性質(zhì)有關。乙醇易揮發(fā)，且可以與水、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(shù)的增長，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、溴化銨和溴化鈉等。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(zhì)，例如大多數(shù)香精油和很多增味劑、增色劑和醫(yī)藥試劑。 性質(zhì)乙醇具有酸性?？梢耘c金屬鈉反應，產(chǎn)生氫氣，但不如水與金屬鈉反應劇烈?；顫娊饘伲ㄢ?、鈣、鈉、鎂、鋁）可以將乙醇羥基里的氫取代出來。乙醇具有還原性。可以被氧化成為乙醛。乙醇可以與乙酸在濃硫酸的催化并加熱的情況下發(fā)生酯化作用，生成乙酸乙酯。乙醇可以和鹵化氫發(fā)生取代反應，生成鹵代烴和水。乙醇可以發(fā)生氧化反應，燃燒或催化氧化。乙醇可以在濃硫酸和高溫的催化發(fā)生脫水反應，消去或縮合反應。 用途乙醇的用途很廣，主要有：不同濃度的消毒劑、飲料、基本有機化工原料和汽車燃料等。廣泛用于醫(yī)用消毒。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（25℃）下一分內(nèi)可以殺死大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌、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，促進局部血液循環(huán)等。乙醇是酒主要成分（含量和酒的種類有關系），如白酒為42度的酒。我們喝的酒內(nèi)的乙醇不是把乙醇加進去，而是發(fā)酵出來的乙醇，當然根據(jù)使用的發(fā)酵酶不同還會有乙酸或糖等有關物質(zhì)。乙醇可用來制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料，也是制取、染料、涂料、洗滌劑等產(chǎn)品的原料。乙醇可以調(diào)入汽油，作為車用燃料，我國雅津甜高粱乙醇在汽油中占10%。美國銷售乙醇汽油已有20年歷史。此外乙醇還做：稀釋劑、有機溶劑、涂料溶劑等幾大方面，其中用量最大的是消毒劑。乙醇汽油是一種由糧食及各種植物纖維加工成的燃料乙醇和普通汽油按一定比例混配形成的新型替代能源。按照我國的國家標準，乙醇汽油是用90%的普通汽油與10%的燃料乙醇調(diào)和而成。乙醇可以有效改善油品的性能和質(zhì)量，降低一氧化碳、碳氫化合物等主要污染物排放。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(fā)展重點。中國最早生產(chǎn)乙醇燃料的企業(yè)是河南南陽的天冠集團，也是國家重點試點企業(yè)，乙醇燃料最早試點地也是河南的鄭州，洛陽，南陽三地?，F(xiàn)在主要是以甜高粱乙醇為主，甜高粱的低投入和高產(chǎn)出，是所有生物質(zhì)中效益和發(fā)展?jié)摿ψ畲蟮摹?車用乙醇汽油的優(yōu)缺點汽車用乙醇汽油作為一種清潔的發(fā)動機燃料油具有以下優(yōu)點：辛烷值高，抗爆性好；％。在汽油中含10％的乙醇，％；車用乙醇汽油的使用可有效的降低汽車尾氣排放，改善能源結構。國內(nèi)研究表明，E15乙醇汽油（汽油中乙醇含量為15％）％，一氧化碳排量下降30％；燃料乙醇的生產(chǎn)資源豐富，技術成熟。當在汽油中摻兌少于10％時，對在用汽車發(fā)動機無需進行大的改動，即可直接使用乙醇汽油。汽車用乙醇汽油在燃燒值，動力性和耐腐蝕性上的不足： 乙醇的熱值時常規(guī)車用汽油的60％，若汽車不作任何改動就使用含乙醇10％的混合汽油時，發(fā)動機的油耗會增加5％。乙醇的汽化潛熱大，理論空燃比下的蒸發(fā)溫度大于常規(guī)汽油。影響混合氣的形成及燃燒速度，導致汽車動力性，經(jīng)濟型，及冷啟動性的下降，不利于汽車的加速性。乙醇在燃燒過程中會產(chǎn)生乙酸，對汽車金屬特別是銅有腐蝕作用。乙醇時一種優(yōu)良溶劑，易對汽車的密封橡膠及其他合成非金屬材料產(chǎn)生輕微的腐蝕，溶漲，軟化或龜裂作用。乙醇易吸于水，車用乙醇汽油的含水量超過標準指標后，容易發(fā)生液相分離，無法采用成本很低的管道輸送，乙醇汽油儲運周期只有4—5天，這影響使用乙醇汽油的方便性。工業(yè)上一般用淀粉發(fā)酵法或乙烯直接水化法制取乙醇： 發(fā)酵法發(fā)酵法制乙醇是在釀酒的基礎上發(fā)展起來的，在相當長的歷史時期內(nèi)，曾是生產(chǎn)乙醇的唯一工業(yè)方法。發(fā)酵法的原料可以是含淀粉的農(nóng)產(chǎn)品，如谷類、薯類或野生植物果實等；也可用制糖廠的廢糖蜜；或者用含纖維素的木屑、植物莖稈等。這些物質(zhì)經(jīng)一定的預處理后，經(jīng)水解（用廢蜜糖作原料部經(jīng)這一步）、發(fā)酵，即可制得乙醇。發(fā)酵液中的質(zhì)量分數(shù)約為6%~10%，并含有其他一些有機雜質(zhì)，經(jīng)精餾可得95%的工業(yè)乙醇。 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(chǎn)乙醇：CH2═CH2+H2O→C2H5OH（該反應分兩步進行，第一步是與醋酸汞等汞鹽在水四氫呋喃溶液中生成有機汞化合物，而后用硼氫化鈉還原）此法中的原料—乙烯可大量取自石油裂解氣，成本低，產(chǎn)量大，這樣能節(jié)約大量糧食，因此發(fā)展很快。 CO2+H2合成乙醇CO2+H2合成乙醇的反應是有利的化學過程。并且合成的碳數(shù)越多的醇，合成過程過程越有利。由CO2加氫合成乙醇的催化劑載體一般為SiO2，也有采用13X和活性炭?；钚越M分一般為Rh、Mn、Cu、Fe和Co等元素。據(jù)報道日本開發(fā)的新催化劑就是以硅膠銠鋰作載體的固體催化劑。 合成氣直接合成法是指用合成氣直接合成乙醇，在國內(nèi)外尚未工業(yè)化，原因是合成乙醇的工藝路線不完善，經(jīng)濟指標達不到與其方法匹敵的水平。（1） 糧食制乙醇的方法與我國的國情不符，可以另辟蹊徑用纖維素制取葡萄糖再制取乙醇。（2） 乙烯水合法由于對設備的腐蝕性較強，對設備器材要求較高，因此發(fā)展受到限制?，F(xiàn)在采用的直接水合法，就是采用磷酸鹽載在硅藻土上催化式乙烯水合。國內(nèi)已經(jīng)能夠生產(chǎn)出這種催化劑。（3） 合成氣或CO2+H2合成乙醇，國內(nèi)外尚未工業(yè)化，原因是合成乙醇的工藝路線不完善，經(jīng)濟指標達不到與其方法匹敵的水平。（4） 銠催化劑合成乙醇的工藝活性比較低，而且價格較高。僅僅停留在催化劑的研究上，距離工業(yè)化的道路還很遠。七、煤制乙烯乙烯是由兩個碳原子和四個氫原子組成的化合物。兩個碳原子之間以雙鍵連接。乙烯是合成纖維、合成橡膠、合成塑料（聚乙烯及聚氯乙烯）、合成乙醇（酒精）的基本化工原料，也用于制造氯乙烯、苯乙烯、環(huán)氧乙烷、醋酸、乙醛、乙醇和炸藥等，尚可用作水果和蔬菜的催熟劑，是一種已證實的植物激素。乙烯，分子式：C2H4；最簡式：CH2；分子量：；結構簡式：CH2=CH2結構式；化學品英文名稱：ethylene（ethene）；分子結構：C原子以sp2雜化軌道成鍵、分子為平面形的非極性分子。乙烯乙烯燃燒化學方程式：C2H4+3O2點燃→2CO2+2H2O乙烯是世界上產(chǎn)量最大的化學產(chǎn)品之一，乙烯工業(yè)是石油化工產(chǎn)業(yè)的核心，乙烯產(chǎn)品占石化產(chǎn)品的70%以上，在國民經(jīng)濟中占有重要的地位。世界上將乙烯產(chǎn)品作為衡量一個國家石油化工生產(chǎn)水平的重要標志之一。主要成分：含量≥％(以體積計)。外觀與性狀：無色氣體，略具烴類特有的臭味。少量乙烯具有淡淡的甜味；pH：水溶液是中性；熔點(℃)：；沸點(℃)：；相對密度(水=1)：；相對蒸氣密度(空氣=1)：；飽和蒸氣壓(kPa)：(0℃)；燃燒熱(kJ/mol)：；臨界溫度(℃)：；臨界壓力(MPa)：；引燃溫度(℃)：425；爆炸上限%(V/V)：；爆炸下限%(V/V)：；溶解性：不溶于水，微溶于乙醇、酮、苯，溶于醚。溶于四氯化碳等有機溶劑?？梢院弯宓乃穆然及l(fā)生加成反應，溴的四氯化碳溶液會褪色。乙烯是制造塑料、合成乙醇、乙醛、合成纖維等重要原料。是一種植物激素，由于具有促進果實成熟的作用，并在成熟前大量合成，所以認為它是成熟激素。乙烯用量最大的是生產(chǎn)聚乙烯，約占乙烯耗量的45%；其次是由乙烯生產(chǎn)的二氯乙烷和氯乙烯；乙烯氧化制環(huán)氧乙烷和乙二醇。另外乙烯烴化可制苯乙烯，乙烯氧化制乙醛、乙烯合成酒精、乙烯制取高級醇。實驗室制取乙烯裝置圖反應原理：實驗室里是把酒精和濃硫酸按1：3混合迅速加熱到170℃，使酒精分解制得。濃硫酸在反應過程里起催化劑和脫水劑的作用。制取乙烯的反應屬于液——液加熱型通常情況下，乙烯是一種無色稍有氣味的氣體，比空氣的密度略小，難溶于水，易溶于四氯化碳等有機溶劑。乙烯可以發(fā)生氧化反應、還原反應、加成反應和加聚反應。(1)氧化反應：①常溫下極易被氧化劑氧化。如將乙烯通入酸性KMnO4溶液，溶液的紫色褪去，乙烯被氧化為二氧化碳，由此可用鑒別乙烯。②易燃燒，并放出熱量，燃燒時火焰明亮，并產(chǎn)生黑煙。CH2═CH2+3O2→2CO2+2H2O(2)還原反應：CH2=CH2+H2→CH3CH3(3)加成反應：CH2═CH2+Br2→CH2Br—CH2Br (常溫下使溴水褪色)CH2═CH2+HCl—催化劑、加熱→CH3—CH2Cl (制氯乙烷)CH2═CH2+HOH—催化劑、加熱、加壓→CH3CH2OH (制酒精)CH2═CH2+H2—Ni或Pd→CH3CH3(4)加成反應：有機物分子中雙鍵(或三鍵)兩端的碳原子與其他原子或原子團直接結合生成新的化合物的反應。加聚反應：nCH2═CH2→(CH2—CH2)n (制聚乙烯)隨著中國乙烯工業(yè)的發(fā)展，供需平衡關系將逐步得到改善，市場競爭則更加激烈。面對以市場國際化、資源國際化、技術與人才國際化、資本國際化為主要特征的經(jīng)濟全球化大趨勢，市場占有率主要取決于產(chǎn)品品種、質(zhì)量和成本。因此，每個乙烯廠應有各自的特色，形成自身的強勢，如果只是簡單地重復建設，產(chǎn)品結構雷同，則難以形成競爭優(yōu)勢。中國乙烯存在巨大的市場缺口和消費增長空間，國產(chǎn)乙烯的市場占有率一直較低。為緩解國內(nèi)乙烯供應緊張，滿足國內(nèi)經(jīng)濟發(fā)展需求，雖然中國石油、中國石化和中海油加快實施乙烯擴能計劃，從整體情況看，中國乙烯工業(yè)還有較大的發(fā)展空間。合成乙烯是指用天然氣或煤、煤層氣等天然礦物經(jīng)過各種合成步驟最終合成乙烯。石油及其餾分裂解生成乙烯不在合成乙烯之列。合成乙烯有一步法、二步法和三步法。主要中間產(chǎn)物是合成氣、甲醇和二甲醚。合成乙烯屬于合成氣的化工領域，乙烯是合成氣后加工的產(chǎn)品。合成乙烯的主要方法原料名稱方法天然氣、煤層氣等一步法CH4→C2H4CH4→CO+H2→C2H4煤↗CH4→CH3OH→C2H4CH4→CO+H2→CH3OH→C2H4煤↗↘(CH3)2O↗(C2H5OH)天然氣、煤、煤層氣二步法天然氣、煤、煤層氣三步法三步法的中間步驟比較多，其中一些步驟在工業(yè)上是成熟的，有大型化或國產(chǎn)化的成熟經(jīng)驗，需要研究解決的步驟比較少或容易突破，因而為工業(yè)研究和設計部門所青睞。由合成氣開始，經(jīng)過合成反應后生成甲醇。然后從甲醇、二甲醚制取乙烯，國外稱為MTO法，是有希望的新工藝。但是催化劑的壽命不詳。合成氣經(jīng)過催化劑直接生成乙醇，再脫水生成乙烯。該工藝屬于費托法合成燃料工藝，以銠金屬為主金屬催化劑，生成乙醇的轉化率明顯提高。（1）煤的運輸，目前國內(nèi)有公路、鐵路和皮帶輸送等主要方式。這三種方式的優(yōu)缺點對比見下表。其中鐵路運輸方案投資是運輸方案中最高的，但鐵路運輸成熟、可靠。此外，建設的鐵路線路可進一步發(fā)揮效益。因此，在運輸距離超過10km情況下。按照成熟可靠的原則，煤炭輸送方案建議采用鐵路運輸方式。（2）合理預留發(fā)展用地，遠期擴建用地盡可能預留在廠外或界區(qū)外，當有生產(chǎn)需要有充分依據(jù)和遠期項目建設確定時方可在場地內(nèi)預留擴建用地。（3）應注意污染處理問題?？傊?，目前大型煤化項目總圖布置缺乏相應的規(guī)范作為設計依據(jù)。參考現(xiàn)有規(guī)范，并結合和參照相應的國外規(guī)范是大型煤化工項目總圖布置的必由之路，今后隨著大型煤化項目建設日益增多，會日益規(guī)范。 總結32 /