Спирты применяются в очень многих отраслях промышленности и сферах деятельности. Из них производят различные синтетические полимеры, пластификаторы, каучуки, моющие средства и множество других разновидностей продукции. Получение спиртов осуществляется с помощью биохимических и химических способов. Многие из них являются массовыми продуктами нефтехимического синтеза. Химический синтез из углеводородов является относительно недорогим производственным способом. Также одним из самых важных методов является получение спиртов с помощью гидратации олефинов. Так получают изопропиловый, трет- и втор- бутиловый и этиловый спирты. Получение метилового спирта (метанола) основывается на сухой перегонке древесины.
Основные процессы, с помощью которых получают спирты:
- Щелочной гидролиз производных галогенов: производство глицерина, бензилового спирта и других.
- Гидратация эпоксидов и алкенов: этиленгликоль, этанол и др.
- Гидроформилирование: гексанол, метанол и др.
- Методы окисления: производство высших жирных спиртов.
- Методы восстановления: высшие жирные спирты, ксилит и др.
- Биохимические способы: производство глицерина и этанола.
Одним из наиболее массово производимых продуктов является этиловый спирт (этанол). На его основе был разработан способ изготовления синтетического каучука. Этанол получают из продуктов гидролиза дерева, этилена, сульфитных щелоков и ферментативным методом из пищевого сырья.
Получение спиртов (этанола и метанола) из пищевого сырья и древесины является дорогим и трудоемким процессом. Этиловый спирт гораздо выгоднее и проще производить из недорогого углеводородного сырья, например, с помощью гидратации этилена. Чтобы получить одну тонну этанола ферментативным способом, необходимо переработать четыре тонны зерна или восемь тонн опилок. Для сравнения: одна тонна этанола получается из 2,5 тонн нефтяных дистиллятов или газа этилена. Трудозатраты в человеко-часах при производстве этилового спирта из различного сырья: из зерна – 160, из картофеля - 280, из этилена – 10. Получение спиртов из нефтехимического сырья является менее затратным и трудоемким.
Также очень важным химическим продуктом является метанол. Современное производство метилового спирта осуществляется методом органического синтеза на базе оксида углерода (II) или синтеза-газа в промышленных масштабах. Технологические схемы существуют разные. Условно их можно разделить на следующие три группы.
- Синтез на цинк-хромовых катализаторах при высоком давлении. Данный технологический процесс является устаревшим и заменяется различными способами синтеза при низком давлении.
- Синтез на медь-цинк-алюминиевых катализаторах при низком давлении. Использование методов синтеза при низком давлении позволяет значительно снизить затраты энергии на производство. При данном способе производства требуется высокая степень очистки сырья от примесей, негативно влияющих на катализатор.
- Синтез метанола в трехфазной системе, который проводится в суспензии из инертной жидкости и тонкодисперсного катализатора. Это метод, позволяющий увеличить выход продукта, снизив при этом затраты энергии. Способы получения спиртов совершенствуются. Трехфазная система является прогрессивной технологией производства.
