Одержання етилового спирту із нафти. Як і з чого готують спирт у Росії? Cорта альфа та люкс, способи виробництва та класифікація
МІФ N1: СПІРТ НЕ ПАНАЦЕЮ
На піку масових отруєнь технічним спиртом два роки тому до російського закону про обіг спирту внесли зміни.
– З кожного літра технічного спирту тепер сплачується акциз 160 рублів, – каже доктор наук, зав. відділом бензинів Всеросійського НДІ з переробки нафти (ВАТ "ВНДІ НП") В'ячеслав ЄМЕЛЬЯНОВ. – Закон зробив виробництво технічного спирту нерентабельним. У результаті 41 (!) завод із виробництва гідролізного спирту з деревини, побудований СРСР, збанкрутував. Медицина та хімпром перейшли на харчовий спирт, але їм потрібно мало.
Для чого потрібно багато, то це для отримання моторного палива зі спирту, газохолу. Але його при акцизі 160 рублів нам не видно.
Газохол – це 1 частина спирту на 9 частин бензину. Кисень, що міститься у спирті, забезпечує повне згоряння суміші. Спирт замінює у бензині ароматичні вуглеводні. Саме вони дають при згорянні канцерогенний ефект.
Вихлоп від газохолу на 20% чистіший за бензиновий і не викликає ракових захворювань. Головне – потужність авто при цьому не змінюється!
У Москві 3,5 мільйони машин. Їхній сумарний вихлоп (без вуглекислого газу) - понад мільйон тонн. ГДК отруйних речовин у повітрі столиці перевищено раз на 20. То чому ж не покращити екологічну ситуацію на 20% і не врятувати галузь – виробництво спирту з відходів деревини? Тим більше, що п'яниці продовжують труїтися низькопробним самогоном і портвейном з димедролом.
– Ми просили уряд зробити виняток для Москви та Пітера, де особливо велика щільність машин та людей, – нарікає В'ячеслав Євгенович. - Ну, скасуйте акциз на технічний спирт! У нас не все як у людей! Розвинені держави пропонують гроші на виробництво спирту для моторного палива. На бензоколонках США та Європи газохол дешевший за чистий бензин (хоча спирт дорожчий за нафту). Клінтон, йдучи з Білого дому, підписав преференції виробникам етилового спирту та газохолу до 2008 року. Тому в Штатах уже восьма частина із 420 мільйонів тонн бензину - газохол.
У світі виробляють 51 мільярд літрів етанолу на рік. Лідирують США (20 мільярдів літрів), Бразилія - друга (17 мільярдів). Євросоюз взяв зобов'язання до 2015 року довести частку біоскладових до 5% обсягу палива. А це 6 – 7 мільярдів літрів.
Через потужні дотації у спиртову справу дорожчає пшениця. Пачка спагетті у Європі подорожчала на 20% за рік. Мільйони вливають у розробки етанольних виробництв.
За один місяць уряд США виділив 375 мільйонів доларів на будівництво етанольних наукових центрів у Вісконсіні, Каліфорнії та Теннесі.
Але Росія могла б зробити всіх у цій сфері! Достатньо було розвивати радянську промислову базу та наукові напрацювання. Ми ж плетемося в хвості, виробляючи 649 мільйонів літрів етанолу на рік.
Що це - турбота про тих, хто сильно п'є? Чи байдужість до тих, хто ще дихає?
МІФ N2: НАФТИ ЗАЛИШИЛОСЯ МАЛО
– Причина в тому, що Європа та Америка купують нафту, а ми продаємо, – каже "Праці" доктор наук, провідний співробітник Центру інновацій в енергетиці Інституту енергетичних досліджень (ІНЕЇ РАН) Едуард АШХОТОВ.
Ми видобуваємо 400 мільйонів тонн нафти. Продаємо 180 мільйонів тонн. Видобуємо на 200 мільйонів тонн менше, ніж СРСР, натомість продаємо на 60 мільйонів більше. Ще 220 мільйонів тонн переробляємо абияк.
27 із 40 радянських НПЗ, що вижили, дають вихід 70% світлих нафтопродуктів з тонни нафти. Американці одержують понад 90%. В Америці та Європі бензини АІ-80 і 92 вже не існують. А у нас їх 82% (30% та 52% відповідно).
95-й бензин під силу тільки п'яти заводам з 27! А 98-й та 100-й взагалі не виробляються. Вони або експортуються, або виходять з 95-го за рахунок більш менш дозволених присадок. Модернізація комплексу – це мільярди доларів. Але замість стимуляції технів держава скасовує ліцензування нафтовиробництв!
На автозаправках нашої Батьківщини – третина бодяжного бензину. Але немає закону, який карає фальсифікаторів. Точніше, він є, тільки не працює.
Ухваленому п'ять років тому закону про технічне врегулювання потрібні додаткові регламенти. Один – на викид автомобільного транспорту – був підписаний Фрадковим у 2005 році. Другий - вимоги до якості моторного палива - чекає на підпис донині. Без другого регламенту не працює ні перший, ні закон. Як можна вимагати від нових російських машин норм на викид Євро 3 з 2008-го та Євро 4 з 2010-го, якщо вони їдуть на будь-чому?
На безкрайніх російських теренах експлуатуються нафтородовища, розвідані ще до перебудови. Технології виробітку - дідівські (щоб підштовхнути нафту, заливають воду). Свердловини заводяться, половина нафти залишається під водою.
Американці викачують із своїх свердловин чорне золото майже до краплі.
– Розмови про швидке вичерпання нафти – лукавство, – вважає Едуард Ашхотов. – Просто СРСР серйозно інвестував у геологорозвідку, а зараз ні в розвідку, ні в науку ніхто не вкладає. За Союзу було правило - не розробляти запаси, доки не розвідано резерв на 30 років уперед. Тож ще років на 10 вистачить старих родовищ. А потім доведеться шукати нові. Ось у них нафти вистачить надовго.
– Три чверті копалин вуглеводнів, нафти, вугілля та газу, лежать під океанічним дном на глибині 4 – 5 кілометрів під водою, – каже академік, заст. директора Інституту океанології ім. Ширшова РАН Михайло Флінт. - Люди нещодавно про це дізналися, але вже навчилися добувати нафту з-під океанічної товщі. Так, це поки що дорого. Але технології не стоять дома.
– Справа не в тому, чи вистачить нафти, – вважає В'ячеслав Ємельянов. – Просто вона віджила свій час. Кам'яний вік закінчився, хоча каміння ще залишалося! Людство спалює по 2 мільярди тонн світлих нафтопродуктів на рік (з них – 800 млн. тонн бензину). Парникові гази, що виділяються (СО2,) змінюють клімат. Почастішали посухи, пожежі та повені.
- Зараз головне – припинити знищувати самих себе. Думаєте, чому спирт для газохолу у всьому світі роблять із кукурудзи, тростини та пшениці? Адже спирт з нафти дешевший і чистіший – у ньому немає сивухи та метанолу.
Міф N3: Бензин незамінний
Вихлоп від газохолу чистіший за бензиновий. А вихлоп від біодизеля (85% солярки та 15% ріпакової олії) брудніший, ніж від солярки. Чому ж, наприклад, у Німеччині дотації на ріпакову олію перевищують її собівартість у Краснодарському краї? Чому на бензоколонках Європи біодизель коштує 1 євро за літр, а солярка – 1,2 євро? Адже нафта – найдешевше паливо на землі. Будь-яке інше – синтетичне пальне, спирт, масло чи газ – мінімум у 1,8 раза дорожче.
Причина – у відновлюваності джерел.
- Ріпакова олія та етиловий спирт виділяють при згоранні лише той СО2, який використовували для зростання ріпаку та кукурудзи, - пояснює доктор Ємельянов. - Виходить кругообіг парникових газів у природі. Але моторні палива з усіх відновлюваних джерел землі можуть покрити лише п'яту частину потреб людини. Сьогодні вони не покривають і двадцятої частини.
Решту палива доводиться робити з викопних вуглеводнів. І не має значення, є нафта чи ні. Замість нафти можна використовувати газ чи кам'яне вугілля. Запасів вугілля Землі вистачить на тисячу років наперед. Метод синтезу нафти з вугілля називається реакцією Фішера-Тропша.
Під час другої світової Німеччина за рік виробляла 2 мільйони тонн бензину з вугілля. Компанія Сасол з ПАР досі забезпечує країну нафтою з вугілля. Її собівартість з урахуванням вкладень у нову галузь наближається до 50 доларів за барель.
– Ми можемо робити нафту з вугілля, газу, дерева, мертвих тварин, відходів виробництва – та майже чого завгодно! – каже Едуард Ашхотов. - технології відпрацьовані. Виробництва не шкідливіші за нафтоперегінні. Температуру реакції Фішера-Тропша за рахунок рідкісноземельних каталізаторів сьогодні знизили з 800 до 390 ° С градусів. Німецька фірма Alphakat навчилася отримувати із сировини не нафту, а одразу солярку. У місті Карфаген штату Міссурі, біля індичої ферми, фірма Changing world technologies побудувала установку, яка щодня переробляє 200 тонн пташиних кісток і нутрощів у 600 барелів пального. Голландці витратили 200 мільйонів доларів на будівництво в 14 країнах ЄС 15 заводів із переробки пластикових відходів у нафту.
Щоб покращити екологію, не купувати нафту за кордоном, позбутися відходів, не відстати від прогресу або заощадити гроші, альтернативними паливами займаються у світі всі, окрім Росії. Хоча часом від держави потрібно не більше ніж зелене світло.
У Росії її від цін на нафту насамперед страждає село. До половини відпускної ціни картоплі та зерна складається із вартості солярки. До того ж весь агропром можна швидко і безвитратно перевести на метан. Природний газ метан, який живить наші конфорки, в 15 разів дешевший за дизель. Мотори тракторів та комбайнів можуть працювати на метані майже без переробок. Достатньо встановити замість бензобаків балони високого тиску для стиснутого метану та організувати роботу заправників.
- Навіть якщо ціна метану через доставку та стиск до 150 атмосфер зросте в 5 разів, - каже Едуард Ашхотов, - він все одно буде втричі дешевше, ніж бензин і дизель. І ціна пального у вартості хліба та капусти впаде з 50 до 15 відсотків.
– Є й інший спосіб, – додає В'ячеслав Ємельянов. - Перевести техніку на олію. Його собівартість 8 рублів за літр. Зробити із соняшникової олії дизельне паливо так само просто, як із ріпакової. Достатньо змішати олію з десятою частиною метанолу. Гліцерин і жирні кислоти, що випали в осад, із задоволенням купить хімпром. Маслометанольную суміш, що залишилася, можна використовувати як самостійне моторне паливо або додавати в солярку.
Ще краще садити замість соняшнику ріпак. Урожайність у нього майже вчетверо вища, ніж у соняшнику. Соняшник можна садити на полі раз на сім років, а ріпак – хоч щороку. Насіння та технології для ріпакового господарювання безкоштовно пропонують нам німці. Вони готові і скуповувати весь надлишок ріпакової олії за ринковою ціною. Росії залишається організувати маслодавильні та транспортування. Плюс допомогти законодавчо. І сільське господарство стане рентабельним. Але нажаль...
– Собівартість бензину складається з видобутку, доставки та переробки нафти, – каже Едуард Ашхотов. – Все разом дає близько 5 рублів за літр 95-го бензину. Інші 15 рублів - податки та акцизи держави.
Саудівський шейх Ахмед Закі Ямані часто повторював: "За підвищення цін на нафту на долар у виробника податкові надходження до скарбниці Євросоюзу збільшуються на 3 долари". У Росії податки на нафтопродукти становлять дві третини роздрібної ціни. У Європі – 90%. Декларується, що моторне паливо має бути дорогим, щоб люди використовували його раціонально. Насправді скарбниця отримує з моторного палива величезний прибуток.
Якщо сільське господарство перейде на метан чи олію, держава перестане отримувати податки та акцизи. Якщо продавати Німеччині дешеву ріпакову олію, чи німці стануть купувати дорогу солярку? Якщо кубанський агропром перестане використовувати солярку, чи не засмутиться "Лукойл", якому належать заправки? Якщо метан або масло обкласти такими ж податками та акцизами, як солярку, він стане дорожчим за солярку. Куди не тицьни - стіна.
- Щоб виробництво альтернативних палив у Росії зрушило з місця, необхідний федеральний закон, - робить висновок В'ячеслав Ємельянов. – На місцевому рівні нічого не зробити. Так, мер Москви 10 разів намагався перевести громадський транспорт столиці на альтернативне паливо. Нічого не вийшло.
Такий федеральний закон у Росії, швидше за все, ухвалять. Трохи згодом, коли він не порушить нічиїх інтересів...
На останньому засіданні "великої вісімки" прийнято програму: прагнути витрати палива 4 літри на 100 км. У європейське виробництво ось-ось підуть гібридні авто, де бензиновий і електромотор запрацюють під одним капотом.
До 2030 року, вважає Ємельянов, масовою стане машина з водневим двигуном. Тоді комбайнам дозволять на метані їздити, і з технічного спирту акциз знімуть. Кому потрібні алкоголіки у водневе століття?
Вчений та колишній радник британського уряду з питань фармакології Девід Натткілька років тому створив та продовжує дослідження синтетичного алкоголю (алкосинту). Нейропсихофармаколог із Імперського коледжу Лондона запевняє, що субстанція має на людину той самий ефект, що й звичайне спиртне, але не шкодить здоров'ю, не призводить до похмілля та не викликає залежності.
Як діє?
Синтетичний алкоголь Натта впливає ті самі нейротрансмітери (передаючі імпульси між нервовими клітинами) мозку, як і звичайний спирт, але тільки безпосередньо, а чи не опосередковано. Нібито завдяки цьому вдається уникнути шкідливого впливу алкоголю на організм людини.
У чому перевага?
Найбільшим плюсом синтетичного алкоголю його творець називає можливість як швидко досягти ейфорії, а й зняти сп'яніння. Для цього достатньо прийняти антидот і він заблокує вплив субстанції на нейротрансмітери.
Виходить, що людина може випити стільки, скільки їй захочеться, а потім прийняти андидот і вирушати на роботу або вести машину без похмілля.
Жодна компанія, що виробляє алкогольні напої, поки що не зацікавилася розробкою Девіда Натта. Вчений упевнений, що через 10-20 років у західному суспільстві відбудеться справжній переворот у свідомості людей стосовно свого здоров'я та алкоголю. Це буде схожим на перехід від звичайних сигарет до електронних.
Етиловий спирт необхідний. Адже його використовують у медицині та парфумерії, у виробництві вибухових речовин, лаків, фарб тощо. Здавна етиловий спирт отримували із зерна, картоплі, патоки та інших харчових продуктів, що містять крохмаль чи цукор. Цей цукор зброджується за допомогою дріжджів і перетворюється на етиловий спирт та вуглекислоту. Мільйони тонн зерна та картоплі перетворювалися щороку на шини та калоші. Необхідність заощаджувати ці продукти і призвела до створення промисловістю синтетичного етилового спирту. Він у 2-3 рази дешевше, ніж спирт харчового походження, тому що дешева сировина - гази нафтопереробних заводів - і малі витрати праці (приблизно у 20 разів менші, ніж при виробництві спирту з картоплі). Однак технологія виробництва синтетичного спирту етилового складна. Про неї ми й розповімо.
Основа виробництва – реакція прямої гідратації етилену. Вона протікає при тиску близько 80 атмосфер і температури близько 300°С у присутності каталізатора - фосфорної кислоти, нанесеної на твердий носій. Можна, однак, використовувати інший спосіб гідратації етилену – сірчанокислий. У цьому випадку за допомогою хімічних насосів етилен пропускають через міцну, 98% сірчану кислоту. Утворюється етилсерна кислота. Якщо її змішати з водою і підігріти, вона зруйнується - утворюється етиловий спирт і розведена водою сірчана кислота. Цю слабку кислоту зміцнюють, тобто випаровують із неї воду. У цьому таки полягає слабке місце сірчанокислотного методу. Тому застосовують головним чином перший метод – прямий гідратації.
У чистому вигляді етилен не трапляється. Щоправда, у невеликій кількості він присутній у газах коксових печей, але витягти його звідти нелегко. Тому в промисловості етилен отримують піролізом нафтових вуглеводнів (або газів крекінгу нафти, або попутних газів у видобутку нафти). Піроліз – це термічний процес розщеплення вуглеводнів. У суміші газів, що нас цікавить, етилену до 30%, приблизно 30% метану і близько 15% водню. Проводять піроліз у трубчастих печах, зазвичай у суміші з водяною парою.
Наступне і, мабуть, найважче завдання - поділ газів піролізу та вилучення із суміші етилену в чистому вигляді. Цю операцію можна проводити по-різному. Розповімо про застосовуваний на наших заводах синтез спирту абсорбційно-ректифікаційний спосіб поділу газів. Спочатку в колоні з піролізних газів виділяються легкі гази – водень та метан. Для цього в колону зверху спеціальні герметичні хімічно стійкі насоси подають абсорбент - рідина, що поглинає всі гази, крім цих двох. У колоні з абсорбенту відганяють етан та етилен, у наступній колоні суміш цих продуктів поділяють та отримують цільовий продукт - етилен. У наступній колоні з абсорбенту відганяють пропан і пропілен, і очищений абсорбент знову повертають в першу колону.
Тепер черга основної операції – гідратації етилену. Якщо подивитися на схему реакції, завдання здається елементарно простий: потрібно лише з'єднати молекулу етилену з молекулою води і отримати молекулу спирту. Але щоб здійснити цю реакцію технологічно, необхідно виконати низку умов. Перше: етилен потрібен досить чистий, а концентрація його має бути не нижчою за 99%. Друге: потрібен ефективний каталізатор, наприклад, фосфорна кислота, нанесена на силікагель. Третє: тиск у реакторі-гідрататорі має бути близько 80 атмосфер, і, отже, потрібний потужний компресор. Нарешті, четверта умова: реакція йде при температурі близько 300°С, отже, воду потрібно перетворити на перегріту пару. У промислових умовах це потреба в ТЕЦ. Але навіть якщо виконати всі ці умови, то й тоді лише 3-5% етилену входить у реакцію із парами води. Етилен, що не прореагував, доводиться знову пропускати з парами води через каталізатор.
На закінчення – одне попередження. Хоча можна отримати синтетичний етиловий спирт, що практично не відрізняється від спирту з харчової сировини, це не означає, що синтезспирт можна вживати для приготування винно-горілчаних виробів. Це, до речі, заборонено. Але ж зовсім не для цієї мети виробляють синтез спирту.
Пам'ятаєте анекдот, як Василь Іванович попросив Петьку сховати від солдатів цистерну спирту, і той зафарбував напис "спирт", написавши замість нього C2H5OH? А солдати на ранок були устілки. Як же – написано ВІН. Виявилося, і справді, він! Дивно, але у мережі практично немає докладних репортажів про те, як роблять ЙОГО – головна сировина для горілки. Як роблять саму горілку – повно. Від сивухи до елітних марок. А спирт – ні! Доведеться заповнити цю прогалину, благо минулого тижня я побував на Усадському спиртзаводі неподалік Казані, що входить до концерну "Татспіртпром". Тут роблять спирт найвищої категорії - "Альфа", який поступово витісняє колись топовий "Люкс" із виробництва якісних марок горілки. Все тим же давнім методом, винайденим ще до нашої ери, реалізованим у промислових масштабах у XIV столітті та широко практикованим у сараях та гаражах під час Перебудови. Старою доброю перегонкою... На вході зерно з мішка, на виході найчистіша 96-градусна рідина... Як відомо, дія алкогольних напоїв, що веселить, і способи їх отримання відомі людству ще з біблійних часів: пам'ятайте, Ной випадково випив фруктовий сік, що перебродив, і сп'янів. . Взагалі, вчені припускають, що ідея хімічної дистиляції рідин виникла ще в І тисячолітті до н. Вперше процес дистиляції описав Арістотель (384-320 рр. до н.е.). Багато алхіміки на той час займалися вдосконаленням техніки перегонки, вважаючи, що дистиляції їм вдається виділити душу вина. Завдяки цьому продукт дистиляції був названий «дух вина» (від латинського «spiritus vini»). Процес отримання спирту було відкрито у різних регіонах земної кулі практично одночасно. В 1334 лікар-алхімік з Провансу Арно де Вілльгер (Франція) вперше отримав винний спирт з виноградного вина, вважаючи його лікувальним засобом. У середині XIV століття деякі французькі та італійські монастирі виробляли винний спирт під назвою «aquavitae» – «вода життя», а в 1386 завдяки генуезьким купцям спирт дістався і до Москви. Виробництво етилового спирту було розпочато у Європі після винаходу в Італії, у XI столітті дистиляційного апарату. Кілька століть етиловий спирт майже не застосовували у чистому вигляді, хіба що у лабораторіях алхіміків. Але в 1525 році знаменитий Парацельс помітив, що ефір, що виходить при нагріванні спирту з сірчаною кислотою, має снодійну дію. Він описав свій досвід із свійськими птахами. А 17 жовтня 1846 хірург Варрен приспав ефіром першого пацієнта. 
Поступово спирт розділився на харчовий та технічний, що отримується шляхом розщеплення деревних відходів. В Англії технічний спирт був звільнений від підвищених податків на продаж, оскільки ринкова вартість спиртних напоїв окуповувала державні збори, а от лікарям та промисловцям така вартість була не під силу. Для запобігання харчовому вживанню токсичного промислового спирту його змішували з метанолом та іншими неприємними на запах добавками. Згодом спирт набув миттєвого поширення в медицині у зв'язку з постійними війнами. У 1913 році на території Російської імперії було зафіксовано близько 2400 заводів, які виготовляли в основному горілку та вино. Пізніше відбулося відокремлення виробництва спирту та горілки. З початком Першої світової війни виробництво горілки фактично припинилося, вироблення спирту також знизилося. Виробництво почало відновлюватися лише у 1925-1926 роках, а грандіозне відновлення спиртової промисловості було розпочато лише у 1947 році, почали інтенсивно застосовувати нові науково-технічні технології та досягнення. У 1965 року у СРСР працювало 428 заводів із річним випуском 127,8 млн. дал спирту, а 1975 року випуск спирту зріс до 188,1 млн. дал. У наступні роки це виробництво поступово знижувалося через випуск напоїв, що збільшився, з меншою міцністю. 
Залежно від сировини спирт буває харчовий та технічний. Харчовий виробляється лише з харчової сировини. Найбільш поширеною та економічною сировиною для отримання спирту є картопля. Картопляний крохмаль легко розварюється, клейстеризується та оцукрюється. Крім картоплі для виробництва спирту використовуються зернові - пшениця, жито, ячмінь, овес, кукурудза, просо, а також цукрові буряки, цукрова патока або меляса. Значно рідше використовуються плодово-ягідні, виноградні матеріали, топінамбур та інша багата на вуглеводи сировина. Технічний спирт одержують із деревини або нафтопродуктів, що піддаються кислотному гідролізу. Технічний спирт містить підвищену кількість шкідливих домішок, тому використання його для харчових цілей заборонено. Тепер про категорії спирту і про те, чому Альфа витісняє "Люкс". Вся справа в тому, що спирт "Альфа" повинен вироблятися з пшениці, жита або їх суміші, тобто виключно з зернової сировини, на відміну від інших спиртів, які можуть вироблятися також і з суміші зерна з картоплею. Друга важлива відмінність "Альфи" від "Люкс" - знижений вміст отруйного метилового спирту: норма його вмісту становить лише 0,003% у перерахунку на безводний спирт, тоді як для спирту "Люкс" - 0,02%. Це суттєво! На Усладському спиртзаводі спирт виробляють виключно із пшениці і лише однієї категорії - "Альфа". Пшеницю привозять у спеціальних зерновозах та поміщають у високі бочки-елеватори, звідки вона далі надходить на виробництво. 
Зерно для виробництва спирту має бути хорошої якості та вологістю не більше 17%, інакше є високий ризик прілощі, що позначиться на підсумковій якості кінцевого продукту. З ємностей-сховищ за допомогою величезного та потужного насоса-турбіни зерно "перекачується" через високі колонки на первинну переробку. 
Насос для "перекачування" зерна із сховища на очищення. 
Перше завдання – очистити зерно від усіх домішок, як твердих, так і звичайної сміття, лушпиння тощо. Тож на початку воно потрапляє на сепаратор. 
Спочатку пшеницю просівають через сито, де залишаються всі великі предмети. 
Цей щебінь накопичився біля сепаратора лише за півдня дня! 
Далі очищення від лушпиння та різного сміття. Вона виробляється за допомогою потужного потоку повітря, який поділяє важке зерно та легке сміття. 
Ось що залишається після того, як зерно "пішло" трубами далі на дроблення. 
Зернопровід від сепаратора на дробарку. 
Дробарка перетворює зерно на грубе борошно. Це необхідно для подальшого розварювання зерна та вивільнення з нього крохмалю. 
Розварювання зерна відбувається з метою руйнування їх клітинних стінок. Внаслідок цього крохмаль вивільняється і перетворюється на розчинну форму. У такому стані він набагато легше осахарюється ферментами. Зерно обробляється парою при надмірному тиску 500 кПа. Коли розварена маса виходить з варильного апарату, знижений тиск призводить до утворення пари (із води, що міститься в клітинах). Подібне збільшення об'ємом розриває клітинні стінки і перетворює зерно на однорідну масу. Температура розварювання складає 172 ° С, а тривалість варіння близько 4 хвилин. 
За всіма процесами, що відбуваються на спиртзаводі, спостерігають оператори в апаратному залі. Тут бачать повністю все, що відбувається кожному ділянці, т.к. процес виробництва спирту безперервний здійснюється в режимі 24/7. 
Сам процес розварювання включає три операції: суворе дозування зерна та води, нагрівання замісу до температури варіння, витримка маси при заданій температурі. Подрібнене зерно змішують із водою у пропорції 3 літри на 1 кг зерна. Зерновий заміс нагрівається парою (75°С) і подається насосом контактний отвір установки. Саме тут відбувається миттєве нагрівання кашки до температури 100°С. Після цього підігрітий заміс поміщається у варильний апарат. 
У процесі оцукрювання в охолоджену масу додають солодове молоко для розщеплення крохмалю. Активна хімічна взаємодія призводить до того, що продукт стає абсолютно придатним для подальшого зброджування. В результаті виходить сусло, що містить 18% сухого цукру. Коли з маси робиться проба на йод, забарвлення сусла має залишатися незмінним. 
Зброджування сусла починається при введенні в цукрову масу виробничих дріжджів. Мальтоза розщеплюється до глюкози, яка у свою чергу зброджується у спирт та вуглекислий газ. Також починають утворюватися вторинні продукти бродіння (ефірні кислоти тощо). 
Процес зброджування проходить у величезних закритих бродильних установках, які запобігають втраті спирту та виділення діоксиду вуглецю у виробничий цех. Установки настільки великі, що їх верхня і нижня частини знаходяться на різних поверхах! 
Ось так виглядає брага в установці. Заглядати слід дуже обережно, щоби не вдихнути пари вуглекислого газу. 
Діоксид вуглецю і пари спирту з бродильної установки, що виділяється в процесі бродіння, надходять у спеціальні відсіки, де відбувається відділення водно-спиртової рідини і діоксиду вуглецю. Вміст етилового спирту в компанії має дорівнювати до 9,5 об.%. До речі, на заводі нам запропонували скуштувати бражку. 
До речі, всюди в цехах можна побачити такі фонтанчики. Вони призначені для промивання очей у разі потрапляння до них небезпечних продуктів виробництва, яких тут вистачає. 
Далі приступають до відгону спирту з бражки та його ректифікації. Спирт починає виділятися з бражки в результаті кипіння за різних температур. Сам механізм перегонки заснований на наступній закономірності: спирту та воді властиві різні температури кипіння (вода – 100 градусів, спирт – 78°С). Виділена пара починає конденсуватися і збиратися в окрему ємність. Очищення спирту від домішок проводять на установці ректифікації. 
Над нами розташований поверх з установками, що ректифікують. Тут, під ними, проходить ціла мережа трубопроводів – якісь для спирту, якісь для води, якісь для пари, якісь для побічних продуктів. 
А в ректифікаційному залі спекотно! Сирий спирт (спирт-сирець), що отримується на основному етапі виробництва, не може бути використаний для харчових цілей, оскільки містить багато шкідливих домішок (сивушні олії, метиловий спирт, складні ефіри). Багато домішок отруйні і надають спирту неприємного запаху, саме тому сирий спирт піддають очищенню - ректифікації. Видалення шкідливих домішок здійснюється у процесі ректифікації, заснованому на різній температурі кипіння етилового, метилового та вищих спиртів, складних ефірів. При цьому всі домішки умовно ділять на головні, хвостові та проміжні. Головні домішки мають нижчу температуру кипіння ніж етиловий спирт. До них відносяться оцтовий альдегід та окремі складні ефіри (етилацетат, етилформіат та ін), що утворюються при перегонці. 
Хвостові домішки відрізняються підвищеною температурою кипіння, порівняно з етиловим спиртом. До їх складу входять в основному сивушні олії та метиловий спирт. Найбільш складною фракцією є проміжні домішки (етиловий ефір ізомасляної кислоти та інші складні ефіри). 
При очищенні спирту-сирцю на ректифікаційних апаратах проводиться відділення шкідливих домішок та підвищується концентрація спирту в готовому продукті (з 88% у спирті-сирцю до 96-96,5% у ректифікаті). Готовий спирт міцністю 96% перекачується у накопичувальні ємності. 
Заглядати в ці ємності слід ще обережніше, ніж у ємності з брагою. Тут можна і сп'яніти вмить... 
Готовий спирт вирушає на контрольні виміри і, якщо все гаразд, йому присвоюється категорія "Альфа" і далі він піде на виробництво горілки чи інші цілі. 
Та ні, це неправда. Взагалі заборонено використовувати для виробництва якихось напоїв спирт не з продуктів харчування - це картопля, зерно різних сортів. У дешевій горілці не дочищають трішечки.
Насправді, дешевої горілки у нас не існує і вся горілка дуже дорога – не з купівельної спроможності. І зараз говорити про дорогу горілку немає сенсу, бо її дуже мало хто купує. А дешева горілка десь 250 рублів у магазині коштує - так, це вище купівельної спроможності як мінімум удвічі.
Те, як організм людини приймає горілку залежить від дози. У невеликих дозах це, в принципі, можна і сприйняти позитивно: можна зняти стрес, можна використовувати для шлунка при отруєннях. З горілкою та для судин простіше буде. Це такий масовий напій, що говорити про користь складно – вона є, але лише якщо пити у невеликих кількостях. Коли дуже багато горілки – це шкода для печінки, нирок, шлунка. Алкоголь, як і будь-який продукт, - якщо його забагато, то він ніякої користі не приносить. Якщо людина сильно п'є, то там, безумовно, якісь болячки накопичуються, але вони абсолютно різні.
Продукція горілчана відрізняється чистотою спирту, водою, кількістю мінералів у цій воді. Вода вся не абсолютно чиста, її спеціально готують на заводі, підбирають певний мінеральний склад.
Шведська «Абсолют Горілка» робиться в дистильованій воді, а наші, щоб надати смаку та аромату, намагаються додавати певні солі до складу води при підготовці. Це досить серйозна річ.
Можна зробити м'яку, а можна зробити тверду горілку. Пітерська горілка – м'яка, бо раніше воду брали з верхів'їв річки Неви, вона м'яка. Річкова вода завжди м'яка, у ній немає твердих солей. А у Москві завжди брали воду з артезіанських свердловин, вона у Москві завжди мінералізована.
Це досить складна історія, і взагалі горілка – досить складний продукт. Все залежить від виробників спирту, від того, хто робив, на якому заводі все це робилося. Скрізь є особливості та нюанси.
В принципі, спирт можна робити з будь-чого: з харчових продуктів, з дерева, можна робити і з нафти. Але з нафтою все досить складно, тому що метиловий спирт окислюється на мідних гратах до етилового спирту. Там досить складна хімія, і простіше взяти картоплю, ніж нафту, і зробити спирт із неї.
Прокоментувати
thequestion.ru
Нафта закінчиться не через росіян. Ми спалюємо у 12 разів менше бензину, ніж США: 34 мільйони тонн у нас проти 420 мільйонів у них. І автомобілів у Росії у 15 разів менше. Але якщо нафта закінчиться, альтернативне паливо світового масштабу також з'явиться не в нас. Про те, як на Русі гублять напрацювання у цій сфері, наш спеціальний кореспондент.
МІФ N1: СПІРТ НЕ ПАНАЦЕЮ
На піку масових отруєнь технічним спиртом два роки тому до російського закону про обіг спирту внесли зміни.
— З кожного літра технічного спирту тепер сплачується акциз 160 рублів, — каже доктор наук, зав. відділом бензинів Всеросійського НДІ з переробки нафти (ВАТ «ВНДІ НП») В'ячеслав ЄМЕЛЬЯНОВ. - Закон зробив виробництво технічного спирту нерентабельним. У результаті 41 (!) завод із виробництва гідролізного спирту з деревини, побудований СРСР, збанкрутував. Медицина та хімпром перейшли на харчовий спирт, але їм потрібно мало.
Для чого потрібно багато, то це для отримання моторного палива зі спирту, газохолу.
його при акцизі 160 рублів нам не видно.
Газохол – це 1 частина спирту на 9 частин бензину. Кисень, що міститься у спирті, забезпечує повне згоряння суміші. Спирт замінює у бензині ароматичні вуглеводні. Саме вони дають при згорянні канцерогенний ефект.
Вихлоп від газохолу на 20% чистіший за бензиновий і не викликає ракових захворювань. Головне – потужність авто при цьому не змінюється!
У Москві 3,5 мільйони машин. Їхній сумарний вихлоп (без вуглекислого газу) — понад мільйон тонн. ГДК отруйних речовин у повітрі столиці перевищено раз на 20. То чому ж не покращити екологічну ситуацію на 20% і не врятувати галузь — виробництво спирту з відходів деревини? Тим більше, що п'яниці продовжують труїтися низькопробним самогоном і портвейном з димедролом.
— Ми просили уряд зробити виняток для Москви та Пітера, де особливо велика щільність машин та людей, — нарікає В'ячеслав Євгенович. — Ну, скасуйте акциз на технічний спирт! У нас не все як у людей! Розвинені держави пропонують гроші на виробництво спирту для моторного палива. На бензоколонках США та Європи газохол дешевший за чистий бензин (хоча спирт дорожчий за нафту). Клінтон, йдучи з Білого дому, підписав преференції виробникам етилового спирту та газохолу до 2008 року. Тому в Штатах уже восьма частина із 420 мільйонів тонн бензину — газохол.
У світі виробляють 51 мільярд літрів етанолу на рік. Лідирують США (20 мільярдів літрів), Бразилія — друга (17 мільярдів).
росоюз взяв зобов'язання до 2015 року довести частку біоскладових до 5% від обсягу палива. А це 6-7 мільярдів літрів.
Через потужні дотації у спиртову справу дорожчає пшениця. Пачка спагетті у Європі подорожчала на 20% за рік. Мільйони вливають у розробки етанольних виробництв.
За один місяць уряд США виділив 375 мільйонів доларів на будівництво етанольних наукових центрів у Вісконсіні, Каліфорнії та Теннесі.
Але Росія могла б зробити всіх у цій сфері! Достатньо було розвивати радянську промислову базу та наукові напрацювання. Ми ж плетемося в хвості, виробляючи 649 мільйонів літрів етанолу на рік.
Що це — турбота про тих, хто сильно п'є? Чи байдужість до тих, хто ще дихає?
МІФ N2: НАФТИ ЗАЛИШИЛОСЯ МАЛО
— Причина в тому, що Європа та Америка купують нафту, а ми продаємо, — каже доктору наук, провідний співробітник Центру інновацій в енергетиці Інституту енергетичних досліджень (ІНЕЇ РАН) Едуард АШХОТОВ.
Ми видобуваємо 400 мільйонів тонн нафти. Продаємо 180 мільйонів тонн. Видобуємо на 200 мільйонів тонн менше, ніж СРСР, натомість продаємо на 60 мільйонів більше. Ще 220 мільйонів тонн переробляємо абияк.
27 із 40 радянських НПЗ, що вижили, дають вихід 70% світлих нафтопродуктів з тонни нафти. Американці одержують понад 90%. В Америці та Європі бензини АІ-80 і 92 вже не існують. А у нас їх 82% (30% та 52% відповідно).
95-й бензин під силу тільки п'яти заводам з 27! А 98-й та 100-й взагалі не виробляються.
або експортуються, або виходять з 95-го за рахунок більш-менш дозволених присадок. Модернізація комплексу – це мільярди доларів. Але замість стимуляції технів держава скасовує ліцензування нафтовиробництв!
На автозаправках нашої Батьківщини – третина бодяжного бензину. Але немає закону, який карає фальсифікаторів. Точніше, він є, тільки не працює.
Ухваленому п'ять років тому закону про технічне врегулювання потрібні додаткові регламенти. Один - на викид автомобільного транспорту - був підписаний Фрадковим у 2005 році. Другий — вимоги до якості моторного палива — чекає на підпис донині. Без другого регламенту не працює ні перший, ні закон. Як можна вимагати від нових російських машин норм на викид Євро 3 з 2008-го та Євро 4 з 2010-го, якщо вони їдуть на будь-чому?
На безкрайніх російських теренах експлуатуються нафтородовища, розвідані ще до перебудови. Технології виробітку — дідівські (щоб підштовхнути нафту, заливають воду). Свердловини заводяться, половина нафти залишається під водою.
Американці викачують із своїх свердловин чорне золото майже до краплі.
— Розмови про швидке вичерпання нафти — лукавство, — вважає Едуард Ашхотов. — Просто СРСР серйозно інвестував у геологорозвідку, а нині ні в розвідку, ні в науку ніхто не вкладає. За Союзу було правило — не розробляти запаси, доки не розвідано резерв на 30 років наперед.
що ще років на 10 вистачить старих родовищ. А потім доведеться шукати нові. Ось у них нафти вистачить надовго.
— Три чверті викопних вуглеводнів, нафти, вугілля та газу лежать під океанічним дном на глибині 4—5 кілометрів під водою, — каже академік, заступник. директора Інституту океанології ім. Ширшова РАН Михайло Флінт. — Люди нещодавно про це дізналися, але вже навчилися добувати нафту з-під океанічної товщі. Так, це поки що дорого. Але технології не стоять дома.
— Справа не в тому, чи вистачить нафти, — вважає В'ячеслав Ємельянов. - Просто вона віджила свого часу. Кам'яний вік закінчився, хоча каміння ще залишалося! Людство спалює по 2 мільярди тонн світлих нафтопродуктів на рік (з них 800 млн. тонн бензину). Парникові гази, що виділяються (СО2,) змінюють клімат. Почастішали посухи, пожежі та повені.
— Зараз головне — припинити знищувати самих себе. Думаєте, чому спирт для газохолу у всьому світі роблять із кукурудзи, тростини та пшениці? Адже спирт із нафти дешевший і чистіший — у ньому немає сивухи та метанолу.
Міф N3: Бензин незамінний
Вихлоп від газохолу чистіший за бензиновий. А вихлоп від біодизеля (85% солярки та 15% ріпакової олії) брудніший, ніж від солярки. Чому ж, наприклад, у Німеччині дотації на ріпакову олію перевищують її собівартість у Краснодарському краї? Чому на бензоколонках Європи біодизель коштує 1 євро за літр, а солярка – 1,2 євро? Адже нафта — найдешевше паливо на землі.
бой інше — синтетичне пальне, спирт, олія чи газ — щонайменше в 1,8 раза дорожче.
Причина – у відновлюваності джерел.
— Ріпакова олія та етиловий спирт виділяють при згорянні тільки той СО2, який використовували для зростання ріпаку та кукурудзи, — пояснює доктор Ємельянов. — Виходить кругообіг парникових газів у природі. Але моторні палива з усіх відновлюваних джерел землі можуть покрити лише п'яту частину потреб людини. Сьогодні вони не покривають і двадцятої частини.
Решту палива доводиться робити з викопних вуглеводнів. І не має значення, є нафта чи ні. Замість нафти можна використовувати газ чи кам'яне вугілля. Запасів вугілля Землі вистачить на тисячу років наперед. Метод синтезу нафти з вугілля називається реакцією Фішера-Тропша.
Під час другої світової Німеччина за рік виробляла 2 мільйони тонн бензину з вугілля. Компанія Сасол з ПАР досі забезпечує країну нафтою з вугілля. Її собівартість з урахуванням вкладень у нову галузь наближається до 50 доларів за барель.
— Ми можемо робити нафту з вугілля, газу, дерева, мертвих тварин, відходів виробництва — та майже чого завгодно! — каже Едуард Ашхотов. — Технології відпрацьовано. Виробництва не шкідливіші за нафтоперегінні. Температуру реакції Фішера-Тропша за рахунок рідкісноземельних каталізаторів сьогодні знизили з 800 до 390 ° С градусів. Німецька фірма Alphakat навчилася отримувати із сировини не нафту, а одразу солярку.
місті Карфаген штату Міссурі, біля індичої ферми, фірма Changing world technologies побудувала установку, яка щодня переробляє 200 тонн пташиних кісток і нутрощів у 600 барелів пального. Голландці витратили 200 мільйонів доларів на будівництво в 14 країнах ЄС 15 заводів із переробки пластикових відходів у нафту.
Щоб покращити екологію, не купувати нафту за кордоном, позбутися відходів, не відстати від прогресу або заощадити гроші, альтернативними паливами займаються у світі всі, окрім Росії. Хоча часом від держави потрібно не більше ніж зелене світло.
У Росії її від цін на нафту насамперед страждає село. До половини відпускної ціни картоплі та зерна складається із вартості солярки. До того ж весь агропром можна швидко і безвитратно перевести на метан. Природний газ метан, який живить наші конфорки, в 15 разів дешевший за дизель. Мотори тракторів та комбайнів можуть працювати на метані майже без переробок. Достатньо встановити замість бензобаків балони високого тиску для стиснутого метану та організувати роботу заправників.
— Навіть якщо ціна метану через доставку та стиск до 150 атмосфер зросте вп'ятеро, — каже Едуард Ашхотов, — він все одно буде втричі дешевше, ніж бензин і дизель. І ціна пального у вартості хліба та капусти впаде з 50 до 15 відсотків.
— Є й інший спосіб, — додає В'ячеслав Ємельянов. — Перевести техніку на олію.
про собівартість 8 рублів за літр. Зробити із соняшникової олії дизельне паливо так само просто, як із ріпакової. Достатньо змішати олію з десятою частиною метанолу. Гліцерин і жирні кислоти, що випали в осад, із задоволенням купить хімпром. Маслометанольную суміш, що залишилася, можна використовувати як самостійне моторне паливо або додавати в солярку.
Ще краще садити замість соняшнику ріпак. Урожайність у нього майже вчетверо вища, ніж у соняшнику. Соняшник можна садити на полі раз на сім років, а ріпак — хоч щороку. Насіння та технології для ріпакового господарювання безкоштовно пропонують нам німці. Вони готові і скуповувати весь надлишок ріпакової олії за ринковою ціною. Росії залишається організувати маслодавильні та транспортування. Плюс допомогти законодавчо. І сільське господарство стане рентабельним. Але нажаль…
— Собівартість бензину складається з видобутку, доставки та переробки нафти, — каже Едуард Ашхотов. — Все разом дає близько 5 карбованців за літр 95-го бензину. Інші 15 рублів - податки та акцизи держави.
Саудівський шейх Ахмед Закі Ямані часто повторював: «Під час підвищення цін на нафту на долар у виробника податкові надходження до скарбниці Євросоюзу збільшуються на 3 долари». У Росії податки на нафтопродукти становлять дві третини роздрібної ціни. У Європі – 90%. Декларується, що моторне паливо має бути дорогим, щоб люди використовували його раціонально.
насправді скарбниця отримує з моторного палива величезний прибуток.
Якщо сільське господарство перейде на метан чи олію, держава перестане отримувати податки та акцизи. Якщо продавати Німеччині дешеву ріпакову олію, чи німці стануть купувати дорогу солярку? Якщо кубанський агропром перестане використовувати солярку, чи не засмутиться «Лукойл», якому належать заправки? Якщо метан або масло обкласти такими ж податками та акцизами, як солярку, він стане дорожчим за солярку. Куди не тицьни — стіна.
— Щоб виробництво альтернативних палив у Росії зрушило з місця, необхідний федеральний закон, — робить висновок В'ячеслав Ємельянов. — На місцевому рівні нічого не вдієш. Так, мер Москви 10 разів намагався перевести громадський транспорт столиці на альтернативне паливо. Нічого не вийшло.
Такий федеральний закон у Росії, швидше за все, ухвалять. Трохи згодом, коли він не порушить нічиїх інтересів…
На останньому засіданні «великої вісімки» прийнято програму: прагнути витрати палива 4 літри на 100 км. У європейське виробництво ось-ось підуть гібридні авто, де бензиновий і електромотор запрацюють під одним капотом.
До 2030 року, вважає Ємельянов, масовою стане машина з водневим двигуном. Тоді комбайнам дозволять на метані їздити, і з технічного спирту акциз знімуть. Кому потрібні алкоголіки у водневе століття?
www.trud.ru
do4a.com
Фактично і спирти бродіння є продукти синтезу, але природного. Адже картопля, різні злаки та деревина – всі вони виходять в результаті фотохімічного синтезу в рослинах із простих. «речовин, що у повітрі і грунті. Цей процес відбувається навколо нас у природі у гігантських розмірах, незрівнянних із масштабами звичайних виробництв. У зелених частинах рослин, під впливом хлорофілу-каталізатора, що виробляється самими рослинами, безперервно синтезується крохмаль, цукри та інші речовини з вугільного ангідриду та води повітря. Майже вся їжа людини складається із продуктів цього синтезу.
Отже, коли ми згадали про синтетичний спирт, ми мали на увазі штучний хімічний синтез.
Синтетичний етиловий спирт – це спирт із газів нафтопереробки. Нафта є третім, найважливішим видом сировини для спирту. При нагріванні нафти (це здійснюється на великих нафтоперегінних заводах) з неї послідовно виділяється ряд фракцій - бензин, гас, лігроїн і т. д. Ці фракції - суміш легких вуглеводнів. У залишку виходить важкий мазут.
У минулому столітті головним продуктом перегонки нафти служив гас, що використовується для освітлення. Цікаво, що такий цінний нафтопродукт, як бензин, на той час вважався відходом і спалювався. В даний час бензин – головний вид моторного палива. Спочатку його виділяли з нафти тільки так званою прямою гонкою, тобто перегонкою з метою отримання легких, світлих фракцій. Однак згодом, з метою збільшення вироблення бензину, який наполегливо вимагали автомобільна промисловість і авіація, що швидко розвивалися, засновані на застосуванні двигунів внутрішнього згоряння, нафту стали піддавати спеціальної переробки. Ця переробка, пов'язана із застосуванням високих температур та тисків, називається піролізом або крекінгом, залежно від умов проведення процесу. Сутність таких процесів буде розібрано нижче, у розділі про отримання бутадієну з нафти.
При піролізі та крекінгу нафти за рахунок розщеплення складних молекул вуглеводнів, що утворюють нафту, виходять у великій кількості газоподібні вуглеводні як граничні - метан СН4, етан С2Н6, пропан С3Н8, так і ненасичені - етилен С2Н4, пропілен С3Н6 та ін.
Гази нафтопереробки є найціннішою хімічною сировиною. Проте досі їх використовували мало. Найчастіше ці гази просто спалювали, влаштовуючи факел поблизу нафтоперегінного заводу, або викидали без будь-якої користі в атмосферу. Лише останніми роками знайдено способи уловлювання газів нафтопереробки, їх поділу та різноманітної хімічної переробки.
Одним з найбільш цінних газів нафтопереробки є легкий горючий газ етилен СH 2 =СH 2 який міститься в газах піролізу до 21% за вагою. Він має подвійний зв'язок. Це - найпростіше ненасичене з'єднання. Завдяки подвійному зв'язку етилен легко вступаєте з'єднання з іншими речовинами і може полімеризуватися, даючи твердий політен. Етилен дуже зручний для синтезу та застосовується у промисловості у великих кількостях для отримання різних речовин.
Властивості етилену чудово знав. Олександр Михайлович Бутлеров. У 1873 р. він зробив цікавий і важливий за своїми практичними наслідками досвід. Бутлеров пропускав газоподібний етилен через сірчану кислоту. Етилен, взаємодіючи з кислотою, давав етилсерну кислоту:
Обробляючи напівпродукт, що вийшов водою (гідролізуючи його, як сказав би хімік), учений отримав вперше синтетичний етиловий спирт:
Так вісімдесят років тому Петербурзі було зроблено чудове відкриття, честь якого належить російському хіміку. Було вперше доведено, що такий важливий для народного господарства продукт, як спирт, можна отримувати без бродіння чисто хімічним шляхом. У наш час, коли крекінг та піроліз нафти отримали у багатьох країнах великий розвиток, реакція Бутлерова здійснена у промисловому масштабі. З етилену газів нафтопереробки одержують сотні тисяч тонн спирту. Це – спирт із нафти. Для отримання її не потрібно витрати харчової сировини і тому виробництво такого спирту має необмежені перспективи розвитку.
Думка вчених не зупинилася на цьому відкритті. Виробництво спирту з етилену за допомогою сірчаної кислоти («сірчанокислотний метод» отримання спирту) йде у дві стадії. Це двоступінчастий процес, а хіміки завжди прагнуть скоротити кількість стадій: чим менше - тим більше вихід цільового продукту. Реакції, які ми щойно прочитали, означають лише основні напрями процесу, насправді утворюється низка побічних продуктів. Етилен змушують взаємодіяти з висококонцентрованою (95-98%) сірчаною кислотою при температурі 60-80° та невеликому надлишковому тиску газу. Для отримання 1 г 100-відсоткового етилового спирту потрібно витратити близько 0,7 т етилену. у процес вводиться вода.
Велика витрата сірчаної кислоти та утворення слабкої кислоти є недоліками сірчанокислотного методу одержання етилового спирту.
Дуже приваблива думка про одержання етилового спирту безпосередньо з етилену, в одну стадію. Адже на папері це найпростіша реакція:
Насправді отримати спирт в одну стадію не так просто. Хіміки закликають тут на допомогу всіх своїх вірних помічників: каталізатор, великий тиск, високу температуру. Лише в цьому випадку етилен реагує з водою з добрим виходом.
Останніми роками такий процес здійснено у виробничих умовах. Він носить назву прямої гідратації етилену, оскільки суть його полягає у безпосередньому приєднанні води до етилену. Як і гідроліз етилсерної кислоти, реакція прямої гідратації етилену оборотна. Процес може протікати, залежно від умов, у тому чи іншому напрямку. За певних умов настає момент хімічної рівноваги: в одиницю часу утворюється стільки молекул етилового спирту, скільки їх розпадається на етилен та воду.
У процес прямої гідратації не потрібно вводити велику кількість сірчаної кислоти. Це є великою перевагою для виробництва.
Так на заводах одержують спирт із етилену.
Це також спирт із нехарчової сировини.
Найближчими роками радянська промисловість синтетичного каучуку повністю перейде на споживання для виробничих потреб спирту з нехарчової сировини - деревини та газів нафтопереробки. Харчова сировина, яка зараз витрачається для цієї мети, піде за прямим призначенням.
На малюнку 9 наочно представлена витрата різної сировини для отримання 1 т спирту етилового. Ми ознайомилися з усіма промисловими методами виробництва етилового спирту, прийнятими зараз. Ходімо далі: подивимося, як із спирту одержують бутадієн за методом С. В. Лебедєва.
Мал. 9. Така кількість картоплі, деревини чи етилену необхідна для одержання 1 т етилового спирту.
Етиловий спирт-сирець, що надходить зі спиртових заводів, прямує на спиртовий склад для складання «шихти», тобто суміші, що йде на хімічне розкладання (контактування). Для складання шихти беруть у строго певному співвідношенні свіжий спирт-сирець і оборотний або спирт-регенерат (спирт, що не розклався при контактуванні). Цю суміш відцентровий насос безперервно подає на розкладанняу контактний цех. Тут контактні гази, що містять потрібний нам бутадієн, надходять у цех конденсації. У ньому відбувається часткова конденсація (зрідження) контактного газу. Складові частини шихти, що мають високі температури кипіння, перетворюються на рідину, а низькокиплячі, у тому числі і бутадієн, що кипить при 4°,5 °С, йдуть далі у вигляді пари. Сенс цієї технологічної операції зрозумілий: відокремити бутадієн від важких домішок, в першу чергу від води і етилового спирту, що не розклався (рис. 10).
Мал. 10. Загальна схема виробництва каучуку зі спирту методом З. У. Лебедєва.
Неконденсується газ надходить на абсорбцію, Т. е. поглинання рідиною. У високих апаратах - скруберах бутадієн і деякі його домішки вловлюються рідким спиртом, що стікає вниз. Насичений абсорбент (спирт) надходить на відгін, на колони, що обігріваються парою. Легко киплячий бутадієн відганяється від абсорбенту, конденсується і у вигляді бутадієну-сирцю надходить на відмивання, Що полягає в тому, що супутній бутадієну ацетальдегід, що заважає полімеризації, відмивається водою і таким чином відокремлюється від бутадієну. Відмитий бутадієн-сирець піддається ректифікації(очищення шляхом багаторазової перегонки), після чого, у вигляді міцного чистого бутадієну-ректифікату прямує на полімеризацію- Перетворення на полімер. Відмивання та ректифікація складають у сукупності процес очищення бутадієну. Полімер піддається обробцідаючи товарний натрій-бутадієновий каучук.
Така в загальних рисах схема отримання синтетичного каучуку за методом С. В. Лебедєва. Ми навмисне підкреслили слова: розкладання - конденсація - абсорбція - відгін - відмивання - ректифікація - полімеризація - обробка. Саме цей ланцюг основних процесів і призводить на заводах до отримання синтетичного каучуку, який потім відправляється на гумові заводи для переробки у вироби. Зробимо екскурсію заводом синтетичного каучуку. Коли підходиш до такого заводу, вражає тиша: добре налагоджені хімічні заводи працюють майже безшумно.
У цьому відношенні вони сильно відрізняються від механічних або металургійних заводів, де більшість робочих процесів супроводжується шумом та брязкотом. Здалеку завод СК (так зазвичай у практиці скорочено називають синтетичний каучук) являє собою велике промислове підприємство з багатьма будинками та високими апаратами, що стоять поза будинками.
www.stroitelstvo-new.ru
Російський нафтогазовий комплекс вирішив активно впровадитись у харчову промисловість. Толі нафта в ціні падає, толі для розширення сфери своєї діяльності, а також впливу. Так після недовгих розробок конструкторського бюро полімерних технологій створено не менш штучну, ніж до того ковбасу, при виробництві, якої жодна тварина не постраждала, штучне сало, молоко, хліб та… горілка. Як видно нафтохіміки подбали про насущне. Залишилося привести це у естетичне виконання. Наприклад, нафтодизайнери виконали експериментальні зразки горілки у вигляді тістечка, щоб не порушувати святкових традицій.
Найпростіше, як стверджують вчені, було виготовлення молока, «комар носа не підточить» і смак і колір. Ковбасі треба було надати твердості та щільності. Почали з сала, смак схожий, колір дещо жовтіший, немає прожилок і шкірки, немає м'яса, і дуже жирне. Але народ уже їсть та закушує, недорого 100р за кіло. Ковбаса схожа, тільки не смажиться, прямо тане і випаровується на сковорідці, стає гомогенною масою з наприклад, олією, на якій вирішили це посмажити.
Інститут працює, видаючи на гора, нові різновиди їжі. Так уже з'явилися олія, локшина, соуси. Що цікаво, термін придатності виробники обговорюють півроку, що потім має статися у таких продуктах невідомо. Потрібно терміново їх з'їсти до цього розпаду. Може так поступово і ми перейдемо на заправку як наші автомобілі.