无水乙醇的特性、制备与广泛应用

2025-11-10

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1 无水乙醇的基本特性

无水乙醇,又称无水酒精,是一种无色透明、具有特殊芳香味的液体。其分子式为C₂H₆O,相对分子质量为46.07。作为一种常见的有机溶剂,无水乙醇具有极强的亲水性,能够从空气中吸收水分,并与水、氯仿、乙醚等多种有机溶剂以任意比例互溶

乙醇和水的混合液在加热时会形成共沸混合物,其中乙醇含量为95.57%(质量),水含量为4.43%,沸点为78.15℃。这种共沸点的存在使得通过普通蒸馏方法无法获得纯度高于95.57%的乙醇。要得到纯度更高的无水乙醇(通常指99.5%以上),需要采用特殊的脱水艺。

2 无水乙醇的制备方法

2.1 传统脱水工艺

实验室中制备无水乙醇通常采用生石灰(氧化钙,CaO)脱水法。在95.57%的乙醇中加入生石灰加热回流,使水与氧化钙反应生成不挥发的氢氧化钙,然后再进行蒸馏,可获得99.5%的无水乙醇。若需进一步去除残留的少量水,可加入金属镁处理,得到纯度接近100%的“绝对酒精”

工业上曾广泛采用苯共沸精馏法。在普通乙醇中加入一定量的苯后进行蒸馏,于64.9℃蒸出苯-乙醇-水三元恒沸混合物,从而将水全部去除。随后在68.3℃蒸出苯和乙醇的二元混合物,最后在78.5℃蒸出无水乙醇

2.2 现代生产工艺

现代工业生产中,分子筛吸附脱水法因其高效节能而得到广泛应用。该方法将95%的酒精蒸气过热至150℃左右,通过分子筛吸附塔,利用3A分子筛对水分子的强亲和力选择性吸附水分子,从而实现深度脱水。分子筛脱水后的酒精蒸气经冷凝后可得99.5%-99.9%的无水乙醇。该方法具有产品质量高、设备紧凑、操作温度低、能耗少等优势,已成为燃料乙醇生产企业的首选技术

此外,非粮路线的煤制乙醇技术(如DMTE技术)近年来也取得显著进展,通过合成气为原料经二甲醚羰基化和乙酸甲酯加氢合成无水乙醇,为乙醇生产开辟了不与粮食竞争的新途径


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