煤炭厂的乙醇是干嘛用(煤可以提炼乙醇吗)
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甲乙醇的用途是什么用在哪些方面
甲醇的主要用途
1、甲醇氧化制甲醛
甲醇在高温、催化剂存在下直接氧化制甲醛。目前,国内外40~50%的甲醇用于制甲醛,进而合成树脂、塑料及其他化工原料。
2、甲醇氨化制甲胺
将甲醇与氨按一定比例混合,在370~420℃、5.0~20.0MPa压力下,以活性氧化铝为催化剂进行合成,制得一、二、三甲胺的混合物,再经精馏可得一、二或三甲胺产品。
一、二、三甲胺用于农药、医药、染料方面或用作有机原料中间体。
3、甲醇羰基化制醋酸
由甲醇和一氧化碳在低压下羰基合成制醋酸被认为是七十年代化学工业的重大突破。自1971年建成第一座年产13.6万吨的醋酸装置以来,世界已建成十几套大型甲醇低压羰基合成醋酸装置,年生产能力达200万吨,占世界总醋酸生产能力的50%以上。
4、甲醇酯化可生产各种酯类化合物,如甲酸甲酯、硫酸二甲酯、硝酸二甲酯、对苯二甲酸二甲酯、丙烯酸甲酯等酯类化合物。
5、甲醇与氯气、氢气混合催化反应生成一、二、三氯甲烷和四氯化碳。
6、甲醇制二甲醚
甲醇在催化剂存在下,脱水可制得二甲醚(DME),二甲醚是甲醇新一代衍生产品,它是液化石油气(LPG)和柴油的理想替代燃料。
7、甲醇脱氢制甲酸甲酯
甲酸甲酯是有机合成原料,可用于制甲酰胺、二甲基甲酰胺等化工产品。
8、甲醇制甲基叔丁基醚(MTBE)
MTBE具有较好的调和特性,从环保和发动机操作两方面考虑均被认为是汽油最好的改良剂,MTBE工业因此得以高速发展,MTBE被列入世界上50种基本化工产品之一,每吨MTBE约需消耗0.4吨甲醇,因此可望成为今后甲醇大吨位的一级下游产品。
9、甲醇制烯烃
中国石油系烯烃的供需矛盾将会长期存在,每年的缺口量都会大幅增加,由此为煤经甲醇制取烯烃带来巨大机遇。甲醇制烯烃技术上已经成熟,正处在工业化应用阶段,大型工业化装置即将问世。由于我国煤炭资源较丰富,所以甲醇制烯烃将是一条崭新的非石油路线生产烯烃的方法,有着广阔的发展前景,将会对我国石油化工原料结构的改变产生重大影响。
10、甲醇用作燃料
甲醇掺烧汽油,在北美和西欧已合法化,在我国也得以开发。目前,颁布实施的省级地方标准有:山西M5和M15汽油(15%甲醇)、陕西M15和M25、黑龙江M15和四川M85等。根据我国替代能源政策,已决定开放甲醇燃料(M100)的市场准入。
11、其他
甲醇微生物发酵制造甲醇蛋白在国外已进入规模工业化生产阶段。此外,甲醇还可用于制防腐剂、除锈剂等。
乙醇俗称酒精,它有如下用途:
1、做燃料,乙醇可以调入汽油,作为车用燃料----乙醇汽油。它可以改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放;
2、饮料 ,酒是多种化学成份的混合物,酒精(乙醇)是其主要成份,啤酒中乙醇含量为3-5%,葡萄酒含乙醇6%~20%,黄酒含乙醇8%~15%,一些烈性白酒中含乙醇50-70%(均为体积分数); 3、食品工业中的香精,增加香味;
4、有机化工原料,乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料;
5、做有机溶剂,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,例如藿香正气水 感冒止咳糖浆、养阴清肺糖浆、人参蜂王浆等;
6、做消毒剂(医疗上也常用体积分数为70%——75%的乙醇作消毒剂等)。 不同浓度酒精的作用
ⅰ 99.5%的酒精称为无水酒精。生物学中的用途:叶绿体中的色素能在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中,所以用无水乙醇可以提取叶绿体中的色素。 ⅱ 95%的酒精用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用,而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
ⅲ 70%~75%的酒精用于消毒。这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。
ⅳ 40%~50%的酒精可预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如按摩时将少许40%~50%的酒精倒入手中,均匀地按摩患者受压部位,就能达到促进局部血液循环,防止褥疮形成的目的。
ⅴ 25%~50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤,能使患者的皮肤血管扩张,增加皮肤的散热能力,酒精蒸发,吸热,使病人体表面温度降低,症状缓解。但酒精浓度不可过高,否则可能会刺激皮肤,并吸收表皮大量的水分。
总之,酒精在国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。
燃料乙醇
燃料乙醇,又叫生物乙醇,是指通过生物处理过程得到的乙醇。如今乙醇已有95%是生物乙醇,只有5%是由原油、天然气或煤炭生产的。目前,乙醇生产主要以淀粉类(粮食作物为主,如玉米、木薯等)和糖类(如甘蔗、甜菜等)作为发酵原料,采用微生物法发酵生产乙醇技术已成熟,但是高昂的原料成本使粮食发酵生产乙醇的工业应用受到限制,同时存在与人争粮或与粮争地等弊端,因此寻找新的原料势在必行。
纤维素(cellulose)是地球上最丰富的可再生资源,据测算年总产量高达1500×108t,其中蕴储着巨大的生物质能。我国每年作物秸秆(如稻草、麦秆等)的产量可达7×108t左右(相当于5×108t标煤)。纤维素是一种多糖物质,每个纤维素大分子是由n个葡萄糖残基(葡萄糖酐),彼此以1-4甙键(氧桥)联结而形成的。如图16.1所示。
图16.1 纤维素结构示意
纤维素在常温下不发生水解,高温下水解也很缓慢。只有在催化剂的作用下,纤维素的水解反应才显著进行,常用的催化剂是无机酸或纤维素酶。纤维素酶在生物乙醇转化过程中起着非常重要的作用,可将纤维素、半纤维素水解成葡萄糖,为转化为乙醇提供丰富的底物;自然界中的酵母和少数细菌能够在厌氧条件下发酵葡萄糖生成乙醇。其中,纤维素酶水解方程式如下(牟晓红,2009):
木霉生物学
利用纤维素酶将天然纤维素降解成葡萄糖的过程中,必须依靠纤维素酶的3种组分协同作用完成,即纤维素大分子首先在内切型-β-葡聚糖酶(EC3.2.1.4,也称Cx酶、CMC酶、EG)和外切型-β-葡聚糖酶(EC3.2.1.91,也称Cl酶、纤维二糖水解酶或CBH)的作用下降解成纤维二糖,再进一步在纤维二糖酶(EC3.2.1.21,也称β-葡萄糖苷酶或CB)作用下生成葡萄糖。
目前,国内外以植物纤维素为原料生产燃料乙醇的各种工艺中,主要有四种糖化发酵工艺,分别是分段糖化与发酵(SHF)、同步糖化发酵(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)和联合生物加工工艺(CBP)。SSCF工艺可以在同一发酵罐中同时进行纤维素酶水解和C5糖和C6糖的发酵,该工艺不仅有利于缓解葡萄糖对纤维素酶的反馈抑制作用,节省设备投资,还有利于发酵液中乙醇的积累,提高发酵液中最终的乙醇浓度,降低乙醇回收单元中乙醇蒸馏的能耗,大幅度降低生产成本。利用纤维素生产生物乙醇的同步糖化共发酵过程图如图16.2(Carlos Sáez,2000)。
许多微生物都会产生纤维素酶,但最适合于水解纤维素的酶来自于木霉。T.reesei是世界上研究和应用最广泛的纤维素酶工业微生物,它的优点在于它的酶系纤维素酶活性高并且能生产大量的胞外蛋白,它的酶系中60%以上的蛋白是外切酶(CBH),对于结晶性纤维素有很强的降解能力。
图16.2 纤维素原料生产乙醇示意
1998年,南京林业大学在黑龙江建成了完整的植物纤维生产燃料乙醇中试生产线,该生产线日处理农林植物纤维5t(日产乙醇0.8t)。风干植物纤维经蒸汽爆破预处理,纤维素酶制备所用菌株是T.reesei和酵母菌NL05,纤维素酶的制备在20m3的生物反应器中进行,T.reesei以汽喷料为碳源,在一定的搅拌速度和通风量下合成纤维素酶,完成一个产酶周期后酶液用于剩余汽喷料的水解。植物纤维的酶水解在2台32m3的反应器中进行,每天取汽喷料的10%用于纤维素酶的制备,产生的纤维素酶酶解剩余90%的汽喷料。酶解温度(50±1)℃、酶解初始 pH 值4.80。戊糖己糖同步乙醇发酵菌株是毕赤酵母NL02,酶水解液的乙醇发酵在一台5m3的发酵罐中进行。植物纤维汽喷料在纤维素酶的作用下降解成单糖后,经过压滤和洗涤得到一定浓度的水解糖液,水解糖液中的戊糖和己糖被酵母在限制性供氧条件下同步发酵成乙醇。
美国能源部与诺维信合作,投资3000万美元进行纤维素水解酶的开发,研究将玉米秸酶解成糖,再发酵制乙醇;还与DOE合作建设年处理玉米秸200t、生产燃料乙醇6900gal的中试装置,其生产技术分以下几步:先将玉米秸粉碎,用1.1%硫酸预处理;然后加木霉纤维素酶糖化36 h,使纤维素90%转化成葡萄糖;将糖浆冷却至41℃,连续发酵得到浓度为7.5%的乙醇;经蒸馏分子筛吸附脱水,生成99.5%乙醇,废渣经干燥用作燃料。
另外,Stevenson等(2002)报道了利用木霉直接发酵纤维素生产乙醇的方法,这更扩展了木霉发酵生产乙醇的途径。他们从牛粪中分离到一株木霉菌A10,该菌株在厌氧条件下可以将纤维素或者糖类物质直接转化为乙醇,在纤维素含量为50g/L的MM培养基中厌氧培养,乙醇产量为0.4mg/L,通过优化培养条件,采取分阶段预培养和深层厌氧培养后乙醇产量可达2g/L,以葡萄糖作为碳源乙醇产量最高可达5g/L,但以木糖作为碳源,乙醇产量最低。
乙醇的基本用途
乙醇的用途很广,可以用于:
溶剂;有机合成;各种化合物的结晶;洗涤剂;萃取剂;
食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。
75%的乙醇溶液常用于医疗消毒。 99.5%的酒精称为无水酒精。生物学中的用途:叶绿体中的色素能在有机溶剂无水乙醇(或丙酮)中,所以用无水乙醇可以提取叶绿体中的色素。
95%的酒精用于擦拭紫外线灯。这种酒精在医院常用,而在家庭中则只会将其用于相机镜头的清洁。
70%~75%的酒精用于消毒。这是因为,过高浓度的酒精会在细菌表面形成一层保护膜,阻止其进入细菌体内,难以将细菌彻底杀死。若酒精浓度过低,虽可进入细菌,但不能将其体内的蛋白质凝固,同样也不能将细菌彻底杀死。其中75%的酒精消毒效果最好。
40%~50%的酒精可预防褥疮。长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如按摩时将少许40%~50%的酒精倒入手中,均匀地按摩患者受压部位,就能达到促进局部血液循环,防止褥疮形成的目的。
25%~50%的酒精可用于物理退热。高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。因为用酒精擦拭皮肤,能使患者的皮肤血管扩张,增加皮肤的散热能力,酒精蒸发,吸热,使病人体表面温度降低,症状缓解。
注意:酒精浓度不可过高,否则可能会刺激皮肤,并吸收表皮大量的水分。 乙醇是酒主要成分(含量和酒的种类有关系)如白酒为56度的酒。
注意:日常饮用的酒内的乙醇不是把乙醇加进去,而是微生物发酵得到的乙醇,当然根据使用的微生物种类不同还会有乙酸或糖等有关物质。
白酒的度数表示酒中含乙醇的体积百分比(西方国家常用proof表示酒精含量),通常是以20℃时的体积比表示的,如50度的酒,表示在100毫升的酒中,含有乙醇50毫升(20℃)。另外对于啤酒是表示啤酒生产原料麦芽汁的浓度,以12度的啤酒为例,是麦芽汁发酵前浸出物的浓度为12%(重量比)。麦芽汁中的浸出物是多种成分的混合物,以麦芽糖为主。啤酒中乙醇浓度一般低于10%。 早在19世纪,就出现了现代生物能源乙醇。1902 年,Deutz可燃气发动机工厂特意将1/3的重型机车利用纯乙醇作为燃料,随后的1925 年至1945年间,乙醇被加入到汽油里作为抗爆剂。可以说安全、清洁是乙醇的主要优势。
第一代生物能源正是乙醇(俗称“汽车酒精”)。这类乙醇使用粮食或者甘蔗作为原料,通过淀粉或者蔗糖发酵得到的,而微生物在其中起着至关重要的作用。生物乙醇发酵是目前最大规模的微生物发酵过程。
乙醇可以调入汽油作为车用燃料。 美国销售乙醇汽油已有20年历史,我国高粱乙醇在汽油中占10%。
乙醇汽油也被称为“E型汽油”,我国使用乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。 消毒
广泛用于医用消毒(75%(体积分数)的乙醇溶液常用于医疗消毒)。
一般使用 95%的酒精用于器械消毒;70~75%的酒精用于杀菌,例如 75%的酒精在常温(25℃)下,一分钟内可以杀死大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌、白色念球菌、铜绿假单胞菌等;更低浓度的酒精用于降低体温,促进局部血液循环等。
但是研究表明,乙醇不能杀死细菌芽孢,也不能杀死肝炎病毒(如:乙肝病毒)。故乙醇只能用于一般消毒,达不到灭菌标准。
食用
乙醇还可以用于食用,如酒。因为它能作为良好的有机溶剂,所以中医用它来送服中药,以溶解中药中大部分有机成分。
酒精在中药使用上的作用: 酒精可以行药势,古人谓“酒为诸药之长”,酒精可以便药力外达于表而上至于颠,使理气行血药物的作用得到较好的发挥,也能使滋补药物补而不滞; 酒精有助于药物有效成分的析出,中药的多种成分都易于溶解酒精之中; 防腐作用。 吸收
饮酒后,乙醇很快通过胃和小肠的毛细血管进入血液。
一般情况下,饮酒者血液中乙醇的浓度(blood alcohol concentration,BAC)在30~45分钟内将达到最大值,随后逐渐降低。
当BAC超过1000mg/L时,将可能引起明显的乙醇中毒。
摄入体内的乙醇除少量未被代谢而通过呼吸和尿液直接排出外,大部分乙醇需被氧化分解。
代谢
在乙醇的代谢过程中乙醇脱氢酶(alcohol dehydrogenase,ADH)起着至关重要的作用,它主要分布在肝脏,在胃肠道及其他组织中也有少量分布。
乙醇通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛,而乙醛脱氢酶则能把乙醛进一步催化为乙酸,在肝脏中乙醇还能被CYP2E1酶分解代谢。
人喝酒后面部潮红,是因为皮下暂时性血管扩张所致,因为这些人体内有高效的乙醇脱氢酶,能迅速将血液中的酒精转化成乙醛,而乙醛具有让毛细血管扩张的功能,会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象,也就是平时所说的“上脸”。另外还有一种酶——乙醛脱氢酶,喝酒脸红的人是只有乙醇脱氢酶没有乙醛脱氢酶,所以体内迅速累积乙醛而迟迟不能代谢引起的。
乙醇代谢的速率主要取决于体内酶的含量,其具有较大的个体差异,并与遗传有关。
人体内若是具备这两种酶,就能较快地分解酒精,中枢神经就较少受到酒精的作用,因而即使喝了一定量的酒后,也行若无事。在人体中,都存在乙醇脱氢酶,而且大部分人数量基本是相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多。乙醛脱氢酶的缺少,使乙醛分解较慢,在体内存留时间较长,所以严格地说酒精的代谢速度是没法用一个准确的速度来描述的,因人而异。
乙醇可以干嘛?
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。
乙醇有什么作用
乙醇的作用:可用乙醇制造醋酸、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,在国防化工、医疗卫生、食品工业、工农业生产中都有广泛的用途。
1、工业原料
食用酒精可以勾兑白酒;用作粘合剂;硝基喷漆;清漆、化妆品、油墨、脱漆剂等的溶剂以及农药、医药、橡胶、塑料、人造纤维、洗涤剂等的制造原料、还可以做防冻剂、燃料、消毒剂等。
2、消毒用品
70%~75%的酒精用于消毒;95%的酒精用于擦拭紫外线灯;40%~50%的酒精可预防褥疮;25%~50%的酒精可用于物理退热,高烧患者可用其擦身,达到降温的目的。注意:酒精浓度不可过高,否则可能会刺激皮肤,并吸收表皮大量的水分。
3、饮料制品
乙醇是酒主要成分(含量和酒的种类有关系)。日常饮用的酒内的乙醇不是把乙醇加进去,而是微生物发酵得到的乙醇,当然根据使用的微生物种类不同还会有乙酸或糖等有关物质。
4、有机原料
乙醇可用来制取乙醛、乙醚、乙酸乙酯、乙胺等化工原料,也是制取、染料、涂料、洗涤剂等产品的原料。
5、汽车燃料
乙醇可以调入汽油作为车用燃料。 美国销售乙醇汽油已有20年历史,我国高粱乙醇在汽油中占10%。乙醇汽油也被称为“E型汽油”,我国使用乙醇汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料乙醇调和而成。它可以改善油品的性能和质量,降低一氧化碳、碳氢化合物等主要污染物排放。
乙醇有哪些用途?
1、饮料。酒,酒精就是乙醇的俗称。白酒、啤酒、葡萄酒等等都是含有乙醇的,如果自己会勾兑,可以自己做。应用食用级别的。
2、厨房佐料。有的食品用酒精浸泡或者涂覆以后烹饪色美味香。比方醉酒虾等。也可以蘸着酒精吃。食用级别的。
3、消毒。乙醇具备杀毒作用,可以消毒受伤的创面,也可以涂抹有可能感染的部位。使用医用级别的。
4、毒品。有的家畜喝一点容易醉,容易宰杀,比方鸡。最好用食用级别的。
5、燃料。乙醇容易点燃,又不属于沸点过低容易控制。酒精炉大家知道,又比方拔罐用的酒精,燃烧以后水分凝结造成负压。如果用工业酒精应该注意有可能含有甲醇造成中毒的防范。