Одержання етанолу
Донедавна виробництво етанолу ґрунтувалося на харчовій сировині – бродіння крохмалю з деяких зернових культур і картоплі за допомогою ферментів, що виробляються дріжджовими грибками. Цей спосіб зберігся й дотепер, але він пов'язаний з більшими витратами харчової сировини і не може задовольнити промисловість. Інший метод, також заснований на переробці рослинної сировини, полягає в гідролізі деревини (гідролізний спирт). Деревина містить до 50 % целюлози, і при її гідролізі водою в присутності сірчаної кислоти утворюється глюкоза, що здатна до подальшого спиртового бродіння:
Синтетичний етанол одержують гідратацією етилену. Свіжий і рециркулюючий етилен стискають до 8 МПа в компресорі 1 і циркуляційному компресорі 2, змішують із рециркулюючим водним конденсатом і нагрівають у теплообміннику 4 гарячими реакційними газами (мал. 2). Потім суміш додатково нагрівають до 280–330 °С у трубчастій печі 3 і подають у реактор 5. Реакційні гази містять пари фосфорної кислоти і їх насамперед нейтралізують, впорскуючи водний розчин NaOH. Фосфати, що утворюються, відокремлюють у солевідокремлювачі 6. Тепло газів утилізують у теплообміннику 4, і після додаткового охолодження у водяному холодильнику 7 розділяють рідку і газову фази в сепараторі високого тиску 8. Гази ще містять пари спирту, які вловлюють водою в абсорбері 9. Очищений від спирту газ рециркулюють за допомогою компресора 2, проте частину його скидають у лінію паливного газу, щоб уникнути надмірного нагромадження інертних домішок. Водний конденсат після сепаратора 8 і рідину з абсорбера 9 дроселюють і у сепараторі низького тиску 10 відокремлюють від розчинених газів, які використовують як паливо Із сепаратора 10 витікає 15 %-й водний розчин етанолу, що містить диетиловий етер, ацетальдегід і низькомолекулярні полімери етилену. Цей розчин піддають ректифікації в колонах 11 та 12. У першій відганяють найбільш леткі диетиловий етер і ацетальдегід, а в другій – етанол (у вигляді азеотропної суміші, що містить 95 % спирту і 5 % води), причому обігрів здійснюють гострою парою. У кубі колони 12 залишається вода, яку очищують на йонообмінній установці 13 від солей і повертають на змішування з етиленом та гідратацію, організовуючи замкнутий водооборот технологічної води.
Мал. 3. Технологічна схема одержання етанолу:
1, 2) компресори; 3) трубчаста піч; 4) теплообмінник; 5) реактор; 6) солевідокремлювач; 7) холодильник;
8, 10) сепаратори; 9) абсорбер; 11) колона відгонки легкої фракції; 12) колона відгонки етанолу;
