丙酮与乙醇互融吗与水任意比例互溶,那为什么酒精洒在桌面上燃烧起来,还要立即用湿抹布扑盖?

国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考含酒精

中的丙酮与乙醇互融吗在一类致癌物清单中。

与水混溶可混溶于***、氯仿、甘油、甲醇等多数有机溶剂
国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产
极易燃,储备运输远离火源、热源等

酿酒至少始于中国早期农耕时代汉代

》中提箌“清盎之美,始于

在《酒浩》中写道“酒之所兴肇自上皇,或云仪狄又云杜康。有饭不尽委徐空桑,郁积成味久蓄气芳,本出於此不由奇方。”

江统是我国历史上第一个提出“谷物自然发酵酿酒”学说的人

先生则对此作了具体的描述:“在农业出现前后,贮藏谷物的方法比较粗放天然谷物受潮后会发霉和发芽,吃剩的熟谷物也会发霉这些发霉、发芽的谷粒,就是上古时期的天然

(nie)将之浸叺水中,便可以发酵成酒即天然酒。人们不断接触天然曲集和天然酒并逐渐接受了天然酒这种饮料。久而久之就发明了人工曲蘖和囚工酒。”

现代科学对这一问题的解释是:

的作用下逐步***成糖和酒精,自然转变成了酒香浓郁的酒而

则是由自然界的微生物所分泌的。

在远古时代人们的食物中采集的野果含糖分高,无须经过液化和糖化便可以发酵成酒。

)为46.07g/mol沸点是78.4℃,熔点是-114.3℃纯丙酮与乙醇互融吗是无色透明的液体,有特殊香味易

能与水以任意比互溶;可混溶于

,能溶解许多物质所以常用丙酮与乙醇互融吗来溶解

;吔常用丙酮与乙醇互融吗作为反应的溶剂,使参加反应的

均能溶解增大接触面积,提高

又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触加快反应速率。

由于存在氢键丙酮与乙醇互融吗具有较强的

,可以很快从空气中吸收水分

单位体积(1cm3)含有丙酮与乙醇互融吗质量(g)

酒精水溶液中纯酒精的含量就是其浓度,我国是以容量(体积)百分数进行酒精水溶液的浓度计算的如平常说的五十度酒是指在20℃时100体积酒精溶液中含有50体积纯酒精。计算式:

酒精容量=(纯酒精容量数/酒精水溶液总容量数)×100%

酒精度数=酒精容量×100

丙酮与乙醇互融吗不是酸(一般意义上的酸它不能使

变色,也不具有酸的通性)丙酮与乙醇互融吗溶液中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基

鈳以被氧化(催化氧化)成为

甚至进一步被氧化为乙酸。

的罪魁祸首通常被认为是有一定

(丙酮与乙醇互融吗在体内也可以被氧化但较緩慢,因为没有

)而并非喝下去的丙酮与乙醇互融吗。

;然后氧化铜再与丙酮与乙醇互融吗反应被还原为单质铜(黑色氧化铜变成红銫)。

同时高锰酸钾由紫红色变为无色。

溶液反应当丙酮与乙醇互融吗蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时,可见硅胶由橙红銫变为灰绿色(Cr

)此反应可用于检验司机是否饮酒驾车(

反应产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈金属钠与水反应剧烈,钠

气泡猛烈,反应生成的热可使钠燃烧;而丙酮与乙醇互融吗与金属钠的反应很缓慢,形状不怎么变化气泡很缓慢,金属钠沉在溶液底下

、钠等)可以将丙酮与乙醇互融吗羟基里的氢取代出来。醇的金属盐遇水则迅速

的催化并加热的情况下发生

(具有果香味;酒放得越久僦越香就是因为丙酮与乙醇互融吗被缓慢氧化成乙酸,然后发生酯化反应作用生成乙酸乙酯)。反应为可逆反应:

醇脱去羟基上的氢,即“酸脱羟基醇脱氢”

和中等浓度的硫酸的混合物与丙酮与乙醇互融吗加热进行该反应,故常有红棕色气体(

丙酮与乙醇互融吗易燃其蒸气能与空气形成

完全氧化反应:发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气)并放出大量的热;

不完全燃烧时还生成一氧化碳,囿***火焰放出热量。

(方程式系数可以不同故没有

:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。

以上反应即催化氧化的实质

丙酮與乙醇互融吗也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的

丙酮与乙醇互融吗可以在浓硫酸和高温的催化发生

随着温度的不同生成粅也不同。

1、消去(分子内脱水)制

(170℃浓硫酸)(切记要注酸入醇酸与醇的比例是1:3)

***时要在烧瓶中加入碎瓷片(或

1、按生产使鼡的原料可分为淀粉质原料发酵酒精、糖蜜原料发酵酒精、

酒精(一般有薯类、谷类和野生植物等含淀粉质的原料,在微生物作用下将

为葡萄糖再进一步由酵母发酵生成酒精);

糖蜜原料发酵酒精(直接利用糖蜜中的糖分,经过稀释杀菌并添加部分营养盐借酵母的作用发酵苼成酒精);

和亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精(利用造纸废液中含有的

,在酵母作用下发酵成酒精主要产品为工业用酒精。也有用木屑稀酸水解制作的酒精)

4、按产品系列(BG384-81)分为优级、一级、二级、三级和四级。其中一、二级相当于高纯度酒精及普通精馏酒精三级楿当于医药酒精,四级相当于

新增二级标准是为了满足不同用户和生产的需要,减少生产与使用上的浪费促进提高产品质量而制订的。

丙酮与乙醇互融吗分子是由是由C、H、O 三种原子构成(

两部分组成)可以看成是

分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是沝分子中的一个氢原子被

发酵法制丙酮与乙醇互融吗是在酿酒的基础上发展起来的在相当长的历史时期内,曾是生产丙酮与乙醇互融吗嘚唯一工业方法

发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的

等这些物质经一定的预处理後,经水解(用废

作原料不经这一步)、发酵即可制得丙酮与乙醇互融吗。

发酵液中的质量分数约为6%~10%并含有其他一些

杂质,经精馏可嘚95%的

乙烯直接水化法就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应生产丙酮与乙醇互融吗:

此法中的原料—乙烯鈳大量取自

,成本低产量大,这样能节约大量粮食因此发展很快。

以煤基合成气为原料经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成丙酮与乙醇互融吗的工艺路线。

利用生物能源转化技术生产丙酮与乙醇互融吗能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力来源广泛的纤维素將是很有潜力的生产丙酮与乙醇互融吗原料。然而由于各种原因一般的发酵法生产丙酮与乙醇互融吗成本较高,丙酮与乙醇互融吗生产難以规模化联合生物加工技术,一体化程度高能有效降低生产成本,未来发展前景广阔

等粮食作物,但是这些原料的大量使用会影響到粮食安 全所以秸秆、麸皮、锯木粉等农业、工业废弃物等含有大量的木质纤维素,将是很有潜力的丙酮与乙醇互融吗发酵原料另外,生物燃料的生产过程中纤维素的预处理和纤维素酶的生产成本较高。因此减少预处理增强纤维素酶的活性,提高发酵产物的产量囷纯度减少中间环节也是降低生产成本的途径。

联合生物加工 (consolidated bioprocessingCBP)不包括纤维素酶的生产和分离过程,而是把糖化和发酵结合到由微生物介导的一个反应体系中因此与其他工艺过程相比较,底物和原料的消耗相对较低一体化程度较高。

生理学研究和??C标记的纤维素实驗说明生长于纤维素上的微生物的生物能量效益取决于胞内低聚糖摄取过程中β一糖苷键磷酸解的效率,并且这些效益超过了纤维素合成的生物能量成本。这些研究为纤维素***菌在纤维素上快速生长提供了实验依据和理论依据。 应用联合生物加工的关键是构建出能完成哆个生化反应过程的酶系统,使纤维素原料通过一个工艺环节就转变为能源产品一些细菌和真菌具有CBP所需要的特性,所以改造现有的微苼物已成为研究的热点以基因重组等为代表的生物工程技术已经使这种设想成为现实,并为设计出更完善的CBP酶系统提供了可能对相关嘚微生物改造主要有以下3个策略:

的微生物,尤其是厌氧微生物进行改造使其适应CBP生产的要求。这种策略关键在于提高对丙酮与乙醇互融吗的耐受力,减少副产物的生成导入新的代谢基因将糖化产物全部或者大部分进行发酵,从而产出高浓度的丙酮与乙醇互融吗

是通过基因重组的方法表达一系列的外切葡聚糖酶和内切葡聚糖酶等纤维素酶基因,使微生物能以纤维素为唯一碳源将来源于纤维素的糖類完全或者大部分进行发酵。 重组策略所遇到的问题有:(1)外源基因共表达对细胞的有害性(2)需要在转录水平使外源基因适量表达。 (3)一些分泌蛋白可能折叠不正确因为纤维素降解蛋白合成之后必须要正确折叠才能分泌并行使功能。未正确折叠的蛋白分泌后要通过内质网结合疍白降解而且对内质网造成压力。

共培养策略有两层含义:一是指发酵液中存在的不同的类型的微生物利用广泛类型的糖类底物。例洳将仅能利用己糖的热纤维梭菌与能利用戊糖的微生物进行共培养这能避免不同生物间的底物竞争,实现丙酮与乙醇互融吗产量最大化二是指存在不同特性的微生物相互协作,加强发酵效果

高浓度的丙酮与乙醇互融吗能改变细胞膜上的受体蛋白,阻遏糖酵解和代谢循環最终抑制细胞的生长和发酵。许多证据表明丙酮与乙醇互融吗耐受基因不是单一的基因,全转录工程提供了一个新方法例如分别通过三种转录调控因子基因的突变,酿酒酵母的丙酮与乙醇互融吗耐受力有所提高

糖类不能自由地穿过细胞膜,微生物是通过特定的糖轉运蛋白来利用糖类所以了解糖转运机制是必要的。转运蛋白作为培养基中糖浓度的“感受器”可产生相应的胞内信号.不同的糖转運蛋白在不同的浓度下行使功能,从而使微生物在较广的范围内利用糖类

这是生物方法的综合运用。当然还有其他的生产工艺方法,基本原理都是运用生物发酵的方法生产丙酮与乙醇互融吗如:木质纤维素原料酶水解产丙酮与乙醇互融吗,玉米秸秆发酵生产丙酮与乙醇互融吗等这些基本的发酵方法通过联合生物加工,可以大大提高丙酮与乙醇互融吗的生产效率、减低生产成本

的方法蒸馏到95.5%。此后形成

99.5%的丙酮与乙醇互融吗可以用镁条煮沸回流制得99.9%的丙酮与乙醇互融吗

丙酮与乙醇互融吗的生产离不开精馏、萃取等化工流程。氧化钙脫水法、共沸精馏、吸附精馏、渗透汽化、吸附法、萃取精馏法和真空脱水法等多用在丙酮与乙醇互融吗的回收和提纯的方面实际生产Φ较成熟的方法是共沸精馏和萃取精馏,这2 种分离方法多以连续操作的方式出现。在一些领域生产丙酮与乙醇互融吗设备简单、投资小,可单塔分离多组分混合物,或同一塔可处理种类和组成频繁更换的物系分批共沸精馏可以同时满足这些要求,但是分批共沸精馏所需的塔板数较哆,产品中常含有微量的苯不能应用于医药和化学试剂领域,且生产中易发生苯中毒事故。

分批萃取精馏(BED) 则无以上缺点且可以同时具备分批精馏与萃取精馏两者的优点。其工艺特点是连续萃取精馏至少需要3 个精馏塔的工艺来完成:丙酮与乙醇互融吗稀溶液富集到共沸组成(丙酮與乙醇互融吗质量分数95.7 %) 萃取精馏回收无水丙酮与乙醇互融吗,回收溶剂以循环使用并且连续萃取精馏法只适于原料组成固定的、规模較大的连续生产中。而且设备投资少仅用单塔可完成原料富集、萃取精馏和溶剂回收3 项任务;且精密度高,可根据实际生产的需求灵活地调节产品纯度;节省操作成本、无需连续操作;此设备也可用于回收其他有机溶剂。

2.分子筛固定床吸附法(简称分子筛法)

分子筛是┅种无色、无臭、无毒的新材料,在无水丙酮与乙醇互融吗制备和其他共沸混合物分离过程中无需添加第三组分,生产过程几乎无毒害三废排放;共沸法牵涉到苯、环已烷等高毒性的第三组分工艺简单可靠、产品质量优,是一种环保、节能型工艺

优点是可以降低设备***高喥,提高固定床有效吸附量及成品质量稳定性产生的废气、废渣、废液均有很好的处理方法。

丙酮与乙醇互融吗的用途很广可以用于:

75%的丙酮与乙醇互融吗溶液常用于医疗消毒。

体积分数99.5%以上的酒精称为无水酒精生物学中的用途:叶绿体中的色素能溶在有机溶剂

)中,所以用无水丙酮与乙醇互融吗可以提取叶绿体中的色素

。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

过低,虽可进入細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

长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如***时将少许40%~50%的酒精倒入手中均匀地***患者受压部位,就能达到促进局部血液循环防止褥疮形荿的目的。

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膚的散热能力,酒精蒸发吸热,使病人体

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

丙酮与乙醇互融吗昰酒主要成分(含量和酒的种类有关系)。

日常饮用的酒内的丙酮与乙醇互融吗不是把丙酮与乙醇互融吗加进去而是微生物

得到的丙酮與乙醇互融吗,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丙酮与乙醇互融吗的体积百分比(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毫升的酒中含有丙酮与乙醇互融吗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

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

为主啤酒中丙酮与乙醇互融吗浓度一般低于10%。

早在19世纪就出现了现代生物能源丙酮与乙醇互融吗。1902 年Deutz可燃气发动机工厂特意将1/3的重型機车利用纯丙酮与乙醇互融吗作为燃料,随后的1925 年至1945年间丙酮与乙醇互融吗被加入到汽油里作为抗爆剂。可以说安全、清洁是丙酮与乙醇互融吗的主要优势

第一代生物能源正是丙酮与乙醇互融吗(俗称“汽车酒精”)。这类丙酮与乙醇互融吗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丙酮与乙醇互融吗发酵是目前最大规模的微生物发酵过程。

丙酮与乙醇互融吗可以调入汽油作为车用燃料

已有20年历史,我国高粱丙酮与乙醇互融吗在汽油中占10%

丙酮与乙醇互融吗汽油也被称为“E型汽油”,我国使用丙酮与乙醇互融吗汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料丙酮与乙醇互融吗调和而成它可以改善

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

广泛用于医用消毒(体积分数为75%±5%的丙酮与乙醇互融吗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

(25℃)下,一分钟内可以杀死大肠杆菌、

等;更低浓度的酒精用于降低体温促进局部血液循環等。

但是研究表明丙酮与乙醇互融吗不能杀死细菌芽孢,也不能杀死肝炎病毒(如:

病毒)故丙酮与乙醇互融吗只能用于

丙酮与乙醇互融吗还可以用于食用,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:

1、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發挥,也能使滋补药物补而不滞;

2、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;

饮酒后,丙酮与乙醇互融吗佷快通过胃和小肠的毛细血管进入血液

一般情况下,饮酒者血液中丙酮与乙醇互融吗的浓度(blood alcohol concentrationBAC)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

摄入体内的丙酮与乙醇互融吗除少量未被代谢而通过呼吸和

直接排出外大部分丙酮与乙醇互融吗需被

(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

丙酮与乙醇互融吗通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛而

则能把乙醛进一步催化为乙酸,在肝脏中丙酮与乙醇互融吗还能被CYP2E1酶

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丙酮与乙醇互融吗脱氢酶能迅速将血液中的酒精转化成

的功能,会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象吔就是平时所说的“

”。另外还有一种酶——乙醛脱氢酶喝酒脸红的人是只有丙酮与乙醇互融吗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

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赽地***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,都存在丙酮与乙醇互融吗脱氢酶而且大部分人数量基本昰相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多

的缺少,使乙醛***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個准确的速度来描述的因人而异。

燃料丙酮与乙醇互融吗一般是指体积分数达到 99.5%以上的无水丙酮与乙醇互融吗是 良好的辛烷值调和组汾和汽油增氧剂,燃烧丙酮与乙醇互融吗汽 油能够有效减少汽车尾气中的 PM2.5 和 CO[1]其 作为可再生液体燃料的代表之一,可补充化石燃料 资源降低石油资源对外依存度,减少温室气体和 污染物排放近年来受到世界各国的广泛关注。自巴西、美国率先于 20 世纪 70 年代中期大力推行燃 料丙酮与乙醇互融吗政策以来加拿大、法国、西班牙、瑞典等 国纷纷效仿,目前以甘蔗、玉米为原料的第 1 代燃 料丙酮与乙醇互融吗产业巳经形成规模燃料丙酮与乙醇互融吗已经成为世界 消费量最大的生物燃料。

丙酮与乙醇互融吗世界燃料丙酮与乙醇互融吗发展概况

2011年世堺生物燃料总产量为9095万吨其中燃料丙酮与乙醇互融吗产量为6680万吨。

美国是目前世界上最大的燃料丙酮与乙醇互融吗生产国2011年总产能为4454萬吨/年(149亿加仑/年),实际产量约为4153万吨(139亿加仑1加仑=3.78541L,下同)较2010年(3944万吨)增加了5.3%,占世界燃料丙酮与乙醇互融吗总产量的62.2%美国囲有燃料丙酮与乙醇互融吗生产企业209家,绝大多数以玉米为原料目前美国非粮原料燃料丙酮与乙醇互融吗厂。美国通过法令的形式强淛规定了燃料丙酮与乙醇互融吗的使用量。2005年通过的可再生燃料标准(RFS)能源政策法案(EPAct)规定到2012年生物燃料使用量要达到75亿加仑2007年美國能源独立与安全法案(EISA)中对RFS进行了修订,建立了RFS2计划对每年运输用的纤维素生物燃料、生物柴油和先进生物燃料的使用量进行了规萣,要求到2022年生物燃料的总使用量要达到360亿加仑(235万桶/日)其中纤维素生物燃料的使用量要达到160亿加仑。目前美国市场上同时销售不含丙酮与乙醇互融吗的汽油、E10和E15汽油E10已经在美国得到广泛应用,使用比例达到95%销售商将辛烷值为83.5~83.7的汽油与丙酮与乙醇互融吗(体积分數占10%)调和得到辛烷值为87的丙酮与乙醇互融吗汽油;E15则适用于2001年以后生产的车辆。从2000—2011年美国燃料丙酮与乙醇互融吗的实际使用情况看苻合RFS2的要求。2012年美国受高温干旱的影响玉米价格上涨影响了美国燃料丙酮与乙醇互融吗的生产,燃料丙酮与乙醇互融吗产量较2011年下降4.6%

巴西是第二大燃料丙酮与乙醇互融吗生产国,以甘蔗为主要原料约有50%的甘蔗用于生产燃料丙酮与乙醇互融吗,燃料丙酮与乙醇互融吗供應了其国内轻型乘用车38%的燃料需求2011年受甘蔗减产的影响,燃料丙酮与乙醇互融吗减产总产量为1665.2万吨,占世界总产量的25%较2010年下降了19.5%。巴西销售燃料丙酮与乙醇互融吗的方式有两种:含水丙酮与乙醇互融吗和无水丙酮与乙醇互融吗含水丙酮与乙醇互融吗用于纯丙酮与乙醇互融吗燃料汽车,而无水丙酮与乙醇互融吗则用于与汽油调和巴西销售的汽油中均含有20%~25%的丙酮与乙醇互融吗。巴西燃料丙酮与乙醇互融吗产业的成功得益于其灵活燃料汽车(FFV)的推广目前销售的汽车中90%为FFV,其燃料丙酮与乙醇互融吗生产企业大多都与蔗糖生产相结合共有350座燃料丙酮与乙醇互融吗生产厂,约有80%位于巴西圣保罗州另有20%位于巴西北部地区。其中273座工厂可同时生产糖和丙酮与乙醇互融吗单生产燃料丙酮与乙醇互融吗的工厂仅有77座。

近年来德国十分重视燃料丙酮与乙醇互融吗的使用,2010年德国共有13家燃料丙酮与乙醇互融嗎生产企业总产能100万吨/年,2010年总产量60万吨但消费总量达到102万吨,因此需从荷兰、比利时、法国和波兰进口燃料丙酮与乙醇互融吗预計到2020年,德国燃料丙酮与乙醇互融吗的消费量将达到156万吨德国丙酮与乙醇互融吗的销售方式有3种:直接与汽油调和销售;以乙基叔丁基醚(ETBE)与汽油调后销售;以E85销售。2010年这3种方式分别销售85.9万吨、14.9万吨和1.3万吨

日本交通部门的石油对外依存度接近于100%,日本经济产业省2006年发咘了“国家新能源战略”计划到2030年将石油的对外依存度降低80%,到2020年要实现可再生燃料替代3%的汽油消费量的目标燃料丙酮与乙醇互融吗昰日本国内最主要的可再生燃料种类之一,根据日本“挥发油类质量标准”的要求汽油中需要掺调3%的燃料丙酮与乙醇互融吗,采用直接與汽油掺混或以ETBE与汽油掺混的方式使用其燃料丙酮与乙醇互融吗消费总量的97%从海外进口。目前日本国内燃料丙酮与乙醇互融吗总产能约為3万吨/年主要以粮食、甜菜为原料,也有一些纤维素丙酮与乙醇互融吗示范装置

丙酮与乙醇互融吗燃料丙酮与乙醇互融吗生产技术进展

目前,燃料丙酮与乙醇互融吗的生产方法主要分为化学合成法和生物法化学合成法包括乙烯路线和合成气路线,生物法分为生物化学法和热化学法

目前普遍研究的合成气化学法生产丙酮与乙醇互融吗有2种方法。一种是甲醇羰基化美国联碳公司利用Co(OAc)-12催化剂,甲醇与合荿气反应***丙酮与乙醇互融吗获得了较高的转化率和产品选择性;壳牌公司用甲醇和合成气在CoI2、CoBr2的催化作用下反应,甲醇转化率可达51.1%丙酮与乙醇互融吗选择性63.8%。另一种方法是合成气在催化剂的作用下直接合成丙酮与乙醇互融吗美国联碳公司开发的Rh系催化剂、德国Hoechst公司开发的Rh-Mg系催化剂和法国IFP开发的Co-Cu-Cr-碱系催化剂,都取得了一定进展虽然国内外已在该领域开展了大量研究工作,但在目标产物转化率和收率方面还有待进一步提高因此该方法目前尚未得到工业应用。美国塞拉尼斯公司基于其甲醇羰基合成乙酸工艺开发了TCX丙酮与乙醇互融嗎生产技术。该技术使用合成气和氢气为原料在合成乙酸后,乙酸和氢气在铂/ 锡催化剂的作用下发生加氢反应制备丙酮与乙醇互融吗具有生产成本低、占地面积小和装置规模大(110万吨/ 年)等特点,其全生命周期水耗比传统生物燃料水耗要低该工艺与生物质气化技术结匼可低成本生产生物燃料丙酮与乙醇互融吗。2012年4月塞拉尼斯公司获准在南京建设27.5万吨/年工业丙酮与乙醇互融吗项目,该公司同时计划在Φ国珠海、内蒙古美国德克萨斯州和印度尼西亚建设丙酮与乙醇互融吗生产装置。加拿大Enerkem公司开发了以城市垃圾为原料经气化、合成氣净化、甲醇羰基化生产丙酮与乙醇互融吗的成套技术,该工艺每10吨垃圾可生产3吨丙酮与乙醇互融吗Enerkem公司在加拿大的魁北克已经建成一座130万加仑/年的工业示范装置,目前与GreenField丙酮与乙醇互融吗公司合作在加拿大埃德蒙顿建设其10万加仑/年的商业生产装置并计划在美国Pontotoc和加拿夶Varennes另建2座10万加仑/年的生产装置。

生物发酵制燃料丙酮与乙醇互融吗分为生化法和合成气发酵2种生化法是目前***燃料丙酮与乙醇互融吗嘚最主要方法,近十年以粮食和甘蔗为原料的第1代燃料丙酮与乙醇互融吗产业快速发展玉米燃料丙酮与乙醇互融吗的生产过程包括预处悝、脱胚制浆、液化、糖化、发酵和丙酮与乙醇互融吗蒸馏步骤。早期的粮食丙酮与乙醇互融吗生产工艺存在能耗高、反应速度慢 和原料利用率低的缺点经过多年的技术改进,粮食丙酮与乙醇互融吗的效率已经得到很大提高目前美国大部分丙酮与乙醇互融吗企业的淀粉轉化率已经达到90%~95%,生产1亿加仑燃料丙酮与乙醇互融吗需要90万吨玉米,可同时副产30万吨动物饲料和8500吨玉米油粮食丙酮与乙醇互融吗的酶制剂的成本也经历了从高到低的下降过程,酶制剂在成本中所占比例从30%~40%下降到了5%~10%诺维信公司(Novozymes)在2012年推出了Avantec液化酶,在相同的工藝条件下可提高乙 醇产率2.5%,每生产1亿加仑燃料丙酮与乙醇互融吗可减少粮食消耗2.25万吨以甜高粱茎秆和木薯等非粮作物为原料的1.5代燃料丙酮与乙醇互融吗,主要是利用作物中的糖类物质采用生化工艺,通过糖发酵生产燃料丙酮与乙醇互融吗目前,以纤维素和其它废弃粅为原料的第2代燃料丙酮与乙醇互融吗生产技术主要有生化法和热化学法纤维素生物发酵制燃料丙酮与乙醇互融吗的技术路线包括预处悝、纤 维素水解和单糖发酵3个关键步骤。预处理方法分为物理法、化学法、物理化学法和生物法 目的是分离纤维素、半纤维素和木质素,增加纤维素与酶的接触面积提高酶解效率。物理方法包括机械粉碎、蒸汽爆碎、微波辐射和超声波预处理;化学法一般采用酸、碱、佽氯酸钠、臭氧等试剂进行预处理其中以NaOH和稀酸预处理研究较多;物理化学法包括蒸汽爆破和氨纤维爆破法;生物法是用白腐菌产生的酶类***木质素。这些预处理方法各有其优缺点今后的主要研究方向是继续探索反应条件温和、无有毒副产物和糖化效率高的预处理技術。纤维素酶成本较高的问题长期以来一直是阻碍纤维素丙酮与乙醇互融吗产业发展的障碍20世纪90年代,每加仑纤维素丙酮与乙醇互融吗嘚酶成本约为5美元为了降低酶费用,美国能源部为Novozymes公司和Genencor公司提供资金研究纤维素糖化酶2012年Novozymes推出酶制剂产品Cellic CTec3,比其 推出的上一代商业酶CTec2转化效率提高了50%并且提高了温度和酸碱度的适应范围,降低了纤维素丙酮与乙醇互融吗的生产成本(由2.5美元/加仑降至2美元/加仑)Genencor公司在2011年推出最新一代的纤维素复合酶Accellerase? TRIO产品,该酶同时含有外切葡聚糖酶在Accellerse DUET基础上,提高了处理高浓度底物的能力酶用量可减少一半,最佳工作条件为pH值4.0~6.0温度40~57℃,可用于SSCF发酵工艺丹麦DSM公司也推出了商业应用的纤维素水解酶,为Inbicon纤维素丙酮与乙醇互融吗生产装置提供酶产品

纤维素丙酮与乙醇互融吗生产工艺主要分为4种,包括分步水解与发酵工艺(SHF)、同步糖化发酵工艺(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)和直接微生物转化工艺(DMC)

其中SHF工艺是最先开发和应用最广的纤维素丙酮与乙醇互融吗技术,即纤维质原料首先利用纤维素酶水解后洅进行 C5、C6糖发酵,可分别发酵 也可利用C5、C6共发酵菌株生产丙酮与乙醇互融吗,该方法的缺点是随着酶水解产物的积累会抑制水解反应唍全。目前绝大多数商业装置都采用SHF工艺如加拿大Iogen、杜邦DDCE等。

同步糖化发酵工艺(SSF)是将纤维素酶解与葡萄糖丙酮与乙醇互融吗发酵整匼在同一个反应器内进行酶解过程中产生的葡萄糖被微生物迅速利用,消除了糖对纤维素酶的反馈抑制作用Abengoa Bioenergy在其330吨/年的中试装置上采鼡了SSF技术。同步糖化和共发酵工艺(SSCF)利用C5糖和C6糖共发酵菌株进行酶解同步发酵提高了底物转化率,增加了丙酮与乙醇互融吗产量直接微生物转化工艺(DMC)也称为统合生物工艺(CBP),将木质纤维素的生产、酶水解和同步糖化发酵过程集合为一步进行要求此微生物/微生粅群既能产生纤维素酶,又能利用可发酵糖类生产丙酮与乙醇互融吗

目前Mascoma公司在其500吨/年的中试装置上使用该 技术,该公司利用酵母和细菌共同完成纤维素酶的生产和丙酮与乙醇互融吗发酵过程由于减少了酶生产单元,大大降低了生产费用Mascoma公司和瓦莱罗公司合资建设的2000萬加仑/年商业规模纤维素丙酮与乙醇互融吗工厂将使用CBP技术。法国Deinove公司与Tereos合作开发出一种称作“奇球菌”的菌株利用CBP技术,可直接将生粅原料纤维素***成单糖并转化成乙 醇生物燃料生产成本有望降低20%~30%。合成气生物转化丙酮与乙醇互融吗主要由原料气化、合成气预处悝和合成气发酵单元构成生物转化所需的合成气原料与化学转化过程相同,利用能够以CO和H2为底物生长的微生物通过厌氧发酵将合成气轉化为燃料和化学品,合成气生物转化的反应条件温和、反应副产物少、合成气原料要求低、对原料气中的硫化物耐受性强目前已经从洎然界分离出了多株适合合成气发酵的菌株。Coskata公司开发了利用合成气发酵制丙酮与乙醇互融吗的技术2009年该公司在美国宾西法尼亚州建成4萬加仑/年的工业示范装置,截至目前该装置已经运转2年,其气化1吨生物质原料可生产0.3吨燃料丙酮与乙醇互融吗

LanzaTech公司开发了利用钢厂废氣(CO)发酵生产丙酮与乙醇互融吗的技术,在新西兰建立了1m3的中试装置并与宝钢合资建成了300吨/年示范装置。英力士公司则开发了垃圾气囮制合成气合成气生物发酵生产燃料丙酮与乙醇互融吗的技术,并已经在美国佛罗里达建成2.4万吨/年燃料丙酮与乙醇互融吗生产装置该裝置以当地的蔬菜废弃物为原料,采用两级气化工艺制备合成气合成气经净化、微生物发酵和精馏得到燃料丙酮与乙醇互融吗产品。该裝置无需使用化石燃料不但能够生产800万加仑/年燃料丙酮与乙醇互融吗,而且能够产生6MW的电能在装置自给的情况下还能外送1~2MW电能。英仂士公司目前正在英国的Seal Sands建设其15万吨/年的商业装置该装置将副产43MW的电能,预计可外送电能24MW

合成气发酵制燃料丙酮与乙醇互融吗相比于苼物化学法,原料来源广泛既可以利用单一生物质原料,也可使用多种原料的混合物如生物质、石油焦、城市垃圾和煤炭等原料,无需复杂的预处理单元和使用昂贵的生物酶;原料利用率高纤维素、半纤维素和木质素都可以气化,达到了利用全部木质纤维素原料的目嘚

但目前生物质气化技术尚不成熟,气化效率较低直接制约了生物质热化学技术的应用,合成气转化过程还需要继续改进提高生产稳萣性也是目前需要解决的主要问题。美国ZeaChem公司开发的丙酮与乙醇互融吗生产技术是将木质纤维素水解得到葡萄糖和木糖利用乙酸发酵菌将糖转化为乙酸,乙酸酯化得到乙酸乙酯加氢后得到丙酮与乙醇互融吗产品,氢气由酸水解得到的木质素气化生产该技术的优点在於可以利用整个木质纤维素,提高了原料利用率每吨干物质的丙酮与乙醇互融吗产量可达160加仑,相比于其它工艺丙酮与乙醇互融吗产率提高了50%。

该公司2012年底完成了其25万加仑/年纤维素丙酮与乙醇互融吗生产装置的设备施工此外合成生物学也是目前研究的热点,如美国LS9公司通过对微生物的基因改造可将底物直接转化为多种化学品。除了以上燃料丙酮与乙醇互融吗生产技术外还可直接将太阳能转化为燃料丙酮与乙醇互融吗。美国Joule公司开发的Liquid Solar Energy技术在微生物的作用下能够直接将阳光和CO2转化为丙酮与乙醇互融吗和其它燃料产品目标成本为1.28美え/加仑,预计2014年将实现商业应用美国Algenol公司开发了光合制丙酮与乙醇互融吗技术,利用蓝藻在封闭光生物反应器(PBRS)中的光合作 用直接生產丙酮与乙醇互融吗丙酮与乙醇互融吗从藻类培养液中蒸发,冷凝收集后提纯至燃料级丙酮与乙醇互融吗。该工艺不但能够产生丙酮與乙醇互融吗还能产生纯净水。目前该公司与陶氏化学合作在佛罗里达州建设10万加仑/年燃料丙酮与乙醇互融吗生产装置

丙酮与乙醇互融吗世界燃料丙酮与乙醇互融吗产业发展现状

以粮食为原料的第1代燃料丙酮与乙醇互融吗由于存在成本过高、对土地和粮食安全造成威胁等问题而备受争议。

乐施会(Oxfam)的研究表明以粮食为原料的生物燃料推高了粮食价格,并大量占用土地资源过去十年中亚洲、非洲和拉美有60%的新开发土地被用于生产生物燃料。传统生物燃料“与粮争地与人争粮”。欧盟为了减少因使用以粮食为原料的生物燃料对社会囷环境带来的负面影响2012年10月公布了新生物燃料法令限制使用粮食生产生物燃料,到2020年以粮食为原料的生物燃料的使用比例不得超过5%。

目前第1代生物燃料占欧盟交通运输领域能源消耗总量的4.5%美国2011年燃料丙酮与乙醇互融吗消耗的玉米达50.5亿蒲式耳(1.28亿吨),相当于美国当年玊米总产量的40%左右占全球玉米产量的25%。2011年美国国会取消了持续多年的丙酮与乙醇互融吗调和税收减免政策(减免45美分/加仑)和进口关税(54 美分/ 加仑)2012年夏天,美国发生了56年来最严 重的干旱玉米产量下降了20%,降至2010年来最低水平导致玉米价格上涨48%。由于美国的玉米丙酮與乙醇互融吗产量下降巴西丙酮与乙醇互融吗32年来首次直接进入美国市场。巴西和榨季也曾面临因蔗糖产量下降而导致的燃料丙酮与乙醇互融吗产量下降并且在2011年将丙酮与乙醇互融吗汽油中丙酮与乙醇互融吗的调和比例从25%降低至20%。

由于粮食丙酮与乙醇互融吗存在“与粮爭地与人争粮”问题,因此世界许多国家和地区均加快了非粮燃料丙酮与乙醇互融吗的产业发展步伐欧洲目前正鼓励新能源企业利用垃圾、麦秆和藻类等非粮食原料开发新一代生物燃料,而不改变其2009年制定的到2020年境内交通运输领域能耗的10%为可再生能源的目标新法令规萣只有以非粮原料制备的第2代生物燃料才可能在未来获得补贴。

2011年8月美国政府推出了一项总额为5.1亿美元的补贴计划,由农业部、能源部囷海军共同投资推动美国第2代生物燃料的生产开发进程2012年8月美国政府宣布,对纤维素燃料产品提供每加仑1.01美元对生物柴油每加仑1美元嘚联邦税收减免。对于纤维素燃料的减免政策还将延伸至利用藻类、蓝细菌或浮萍(多种浮萍)炼制的燃料而巴西目前正在开发蔗渣制燃料丙酮与乙醇互融吗和新一代的含糖木薯制燃料丙酮与乙醇互融吗技术。

丙酮与乙醇互融吗中国燃料丙酮与乙醇互融吗产业发展现状

“┿一五”期间中国燃料丙酮与乙醇互融吗产业在《可再生能源法》的推动下发展较快,燃料丙酮与乙醇互融吗使用量从2005年的102万吨增加到2010姩的180万吨根据《可再生能源发展“十二五”规划》,到2015年生物燃料丙酮与乙醇互融吗利用量要达到400万吨2012年前中国共有5家燃料丙酮与乙醇互融吗企业,除广西木薯制丙酮与乙醇互融吗外其它4家均采用粮食为生产原料。

2012年国家批复了山东龙力5.15万吨/年纤维素燃料丙酮与乙醇互融吗项目和中兴能源10万吨/年甜高粱茎秆燃料丙酮与乙醇互融吗项目 在技术研发方面,启动了“十二五”国家科技支撑计划项目——非糧燃料丙酮与乙醇互融吗关键技术开发与示范课题并在进行国家科技支撑计划项目“生物液体燃料科技工程”中“千吨级生物质气化合荿液体燃料关键技术与示范”的研究工作;北京化工大学通过基因重组技术研发出一种新型重组酿酒酵母,可利用CBP工艺生产纤维素丙酮与乙醇互融吗;中科院过程工程研究所进行了葛根、红薯直接固态发酵生产燃料丙酮与乙醇互融吗技术的研究;中科院山西煤炭化学研究所茬“合成气制低碳混合醇新型催化剂及配套工艺技术”研究方面都取得了较好的效果

很多企业,如河南天冠企业集团有限公司、中粮生囮能源(肇东)和山东龙力生物科技股份有限公司等企业都积极开展纤维素丙酮与乙醇互融吗的工业示范;新西兰Lanzatech公司与宝钢集团有限公司合资建设上海宝钢朗泽新能源有限公司并建成了300吨/年的合成气发酵制丙酮与乙醇互融吗中试装置。中国首钢集团、台湾“中钢”公司囷李长荣化学工业股份有限公司也将与Lanzatech合作建立中试装置中国在建和计划建设的非粮燃料丙酮与乙醇互融吗项目也很多:中国石油吉林燃料丙酮与乙醇互融吗公司、华立集团计划联合在浙江省舟山市建设以进口木薯干为原料的30万吨/年燃料丙酮与乙醇互融吗项目;中国石油吉林燃料丙酮与乙醇互融吗公司引进芬兰科伯利公司的技术,拟建设玉米秸秆制乙 醇工业化项目;中国石化拟与中粮集团及诺维信公司(Novozymes)于近期开始在中国合作建设12万吨/年纤维素丙酮与乙醇互融吗项目项目正在审批中。美国杜邦公司和大唐新能源有限公司也有意向在吉林建设第2代生物燃料丙酮与乙醇互融吗项目同时,多个葛根制丙酮与乙醇互融吗项目也在计划中

丙酮与乙醇互融吗易燃,具刺激性其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇

、高热能引起燃烧爆炸与氧化剂接触发生

或引起燃烧。在火场中受热的容器有爆炸危险。其蒸氣比空气重能在较低处扩散到相当远的地方,遇

:急性中毒多发生于口服一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三戓第四阶段出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、

、心力循环衰竭及呼吸停止。

慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、

丙酮与乙醇互融吗具有成瘾性及致癌性。但丙酮与乙醇互融吗并不是直接导致癌症的物质而是

在中国传统医药观点上,丙酮与乙醇互融吗有促进人体吸收药物的功能并能促进血液循环,治疗虚冷症状

便是依照此原理制备出来的。

皮肤接触: 脱去污染的衣着用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑用流动清水或生理盐水冲洗。僦医

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅如呼吸困难,给输

如呼吸停止,立即进行人工呼吸就医。

工程控制: 密閉操作加强通风。

防护: 一般不需要特殊防护高浓度接触时可佩带过滤式防毒面具(半面罩)。

身体防护:穿胶布防毒衣

其他防护:工作完毕,淋浴更衣保持良好的卫生习惯。

泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区并进行隔离,严格限制出入切断火源。建议應急处理人员戴自给

尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间

小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可鼡大量水冲洗洗水稀释后放入废水系统。

大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖降低蒸气灾害。用防爆泵转移至

或专用收集器內回收或运至废物处理场所处置。

灭火方法:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土

灭火注意事项:尽可能将容器从火场移至空旷处。噴水保持容器冷却直至灭火结束。

  1. 不能用两个酒精灯对点
  2. 使用完毕后,应用灯帽将火盖灭严禁用嘴吹。

  3. 如不慎将酒精洒出并引燃則应用湿抹布或用沙子将其盖灭。

吸入);人吸入4.3 mg/L×50分钟头面部

,四肢发凉头痛;人吸入2.6 mg/L×39分钟,头痛无后作用。

:家兔经眼:500 mg重喥刺激。家兔经皮开放性刺激试验:15 mg/24小时轻度刺激。

:大鼠经口10.2 g/(kg·天)、12周:体重下降

致突变性:(微生物致突变)鼠伤寒沙门氏菌阴性。

:小鼠经口1~1.5 g/(kg·天)2周,阳性

:大鼠腹腔最低中毒浓度(TDL0):7.5 g/kg(孕9天),致畸阳性

:小鼠经口最低中毒剂量(TDL0):340 mg/kg(57周,间断)致癌阳性。

、铁蓋压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或

小开口钢桶;小开口铝桶;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外木板箱

包装类别:O53;Ⅱ类

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时運输车辆应配备相应品种和数量的

严禁与酸类、易燃物、有机物、氧化剂、

、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快不得强荇超车。运输车辆装卸前后均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源库温不超过30℃,相对濕度不超过80%包装要求密封,不可与空气接触应与还原剂、活性

、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储储区应备有合适的材料收容泄漏物。

储存于阴凉、通风仓间内远离火种、热源。仓内温度不宜超过30℃防止阳光直射。保持容器密封应与氧化剂分开存放。储存間内的照明、通风等设施应采用防爆型开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材桶装堆垛不可过大,应留墙距、顶距、柱距及必要的防火检查走道储罐时要有

措施。露天储罐夏季要有降温措施禁止使用易产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速(不超過3m/s)且有接地装置,防止

醇含量的测定有物理方法和化学方法

根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系确定处置方法。本品根据《

》因易制爆性质受公安部门管制低浓度医用丙酮与乙醇互融吗不受管制。

储量超出500吨需申报重大危险源。参照危險化学品重大危险源辨识(GB)

警示性质标准词:R11

酒精会损害人的认知功能如选择性集中、认知控制和信息处理能力。因此酒精也会干扰人们對于性暗示的解释。因为脑前额叶外皮的的结构特别容易受到急性或慢性饮酒的影响所以饮酒在影响性冲动中有着非常重要的作用。

色凊电影能诱发性冲动在观看***电影时脑电图的频率等会出现变化,酒精也会影响脑电图墨西哥科学家研究了酒精对男性观看***电影时脑电图的影响。

24名23-31岁的健康的异性恋男性参加了该项研究分为喝酒组和不喝酒组,在喝酒35分钟后记录脑前额叶、颞叶和顶叶的脑電图,给予两种条件:看***电影和看中性的电影

脑电图数据显示,喝过酒看***电影的男性的脑前额叶脑电波变化最大酒精抑制了侽性观看***电影时脑前额叶的兴奋,但是并不影响性兴奋酒精影响了前额叶皮层的功能,这就可能会干扰男性对于视觉性刺激的处理能力导致男性容易“酒后乱性”。

近日美国的Oak Ridge国家实验室就意外发现了将二氧化碳直接转化成丙酮与乙醇互融吗的方法这可能会大大妀变我们以后利用能源的方式。

  • .化学数据库[引用日期]
  • 2. .中国网[引用日期]
  • 3. .人民网[引用日期]
  • .医学教育网[引用日期]
  • 7. .中国日报中文網[引用日期]

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国际癌症研究机构公布的致癌物清单初步整理参考含酒精

中的丙酮与乙醇互融吗在一类致癌物清单中。

与水混溶可混溶于***、氯仿、甘油、甲醇等多数有机溶剂
国防工业、医疗卫生、有机合成、食品工业、工农业生产
极易燃,储备运输远离火源、热源等

酿酒至少始于中国早期农耕时代汉代

》中提箌“清盎之美,始于

在《酒浩》中写道“酒之所兴肇自上皇,或云仪狄又云杜康。有饭不尽委徐空桑,郁积成味久蓄气芳,本出於此不由奇方。”

江统是我国历史上第一个提出“谷物自然发酵酿酒”学说的人

先生则对此作了具体的描述:“在农业出现前后,贮藏谷物的方法比较粗放天然谷物受潮后会发霉和发芽,吃剩的熟谷物也会发霉这些发霉、发芽的谷粒,就是上古时期的天然

(nie)将之浸叺水中,便可以发酵成酒即天然酒。人们不断接触天然曲集和天然酒并逐渐接受了天然酒这种饮料。久而久之就发明了人工曲蘖和囚工酒。”

现代科学对这一问题的解释是:

的作用下逐步***成糖和酒精,自然转变成了酒香浓郁的酒而

则是由自然界的微生物所分泌的。

在远古时代人们的食物中采集的野果含糖分高,无须经过液化和糖化便可以发酵成酒。

)为46.07g/mol沸点是78.4℃,熔点是-114.3℃纯丙酮与乙醇互融吗是无色透明的液体,有特殊香味易

能与水以任意比互溶;可混溶于

,能溶解许多物质所以常用丙酮与乙醇互融吗来溶解

;吔常用丙酮与乙醇互融吗作为反应的溶剂,使参加反应的

均能溶解增大接触面积,提高

又能溶解油脂,让它们在均相(同一溶剂的溶液)中充分接触加快反应速率。

由于存在氢键丙酮与乙醇互融吗具有较强的

,可以很快从空气中吸收水分

单位体积(1cm3)含有丙酮与乙醇互融吗质量(g)

酒精水溶液中纯酒精的含量就是其浓度,我国是以容量(体积)百分数进行酒精水溶液的浓度计算的如平常说的五十度酒是指在20℃时100体积酒精溶液中含有50体积纯酒精。计算式:

酒精容量=(纯酒精容量数/酒精水溶液总容量数)×100%

酒精度数=酒精容量×100

丙酮与乙醇互融吗不是酸(一般意义上的酸它不能使

变色,也不具有酸的通性)丙酮与乙醇互融吗溶液中含有极化的氧氢键,电离时生成烷氧基

鈳以被氧化(催化氧化)成为

甚至进一步被氧化为乙酸。

的罪魁祸首通常被认为是有一定

(丙酮与乙醇互融吗在体内也可以被氧化但较緩慢,因为没有

)而并非喝下去的丙酮与乙醇互融吗。

;然后氧化铜再与丙酮与乙醇互融吗反应被还原为单质铜(黑色氧化铜变成红銫)。

同时高锰酸钾由紫红色变为无色。

溶液反应当丙酮与乙醇互融吗蒸汽进入含有酸性重铬酸钾溶液的硅胶中时,可见硅胶由橙红銫变为灰绿色(Cr

)此反应可用于检验司机是否饮酒驾车(

反应产生氢气,但不如水与金属钠反应剧烈金属钠与水反应剧烈,钠

气泡猛烈,反应生成的热可使钠燃烧;而丙酮与乙醇互融吗与金属钠的反应很缓慢,形状不怎么变化气泡很缓慢,金属钠沉在溶液底下

、钠等)可以将丙酮与乙醇互融吗羟基里的氢取代出来。醇的金属盐遇水则迅速

的催化并加热的情况下发生

(具有果香味;酒放得越久僦越香就是因为丙酮与乙醇互融吗被缓慢氧化成乙酸,然后发生酯化反应作用生成乙酸乙酯)。反应为可逆反应:

醇脱去羟基上的氢,即“酸脱羟基醇脱氢”

和中等浓度的硫酸的混合物与丙酮与乙醇互融吗加热进行该反应,故常有红棕色气体(

丙酮与乙醇互融吗易燃其蒸气能与空气形成

完全氧化反应:发出淡蓝色火焰,生成二氧化碳和水(蒸气)并放出大量的热;

不完全燃烧时还生成一氧化碳,囿***火焰放出热量。

(方程式系数可以不同故没有

:在加热和有催化剂(Cu或Ag)存在的情况下进行。

以上反应即催化氧化的实质

丙酮與乙醇互融吗也可被浓硫酸跟高锰酸钾的混合物发生非常激烈的

丙酮与乙醇互融吗可以在浓硫酸和高温的催化发生

随着温度的不同生成粅也不同。

1、消去(分子内脱水)制

(170℃浓硫酸)(切记要注酸入醇酸与醇的比例是1:3)

***时要在烧瓶中加入碎瓷片(或

1、按生产使鼡的原料可分为淀粉质原料发酵酒精、糖蜜原料发酵酒精、

酒精(一般有薯类、谷类和野生植物等含淀粉质的原料,在微生物作用下将

为葡萄糖再进一步由酵母发酵生成酒精);

糖蜜原料发酵酒精(直接利用糖蜜中的糖分,经过稀释杀菌并添加部分营养盐借酵母的作用发酵苼成酒精);

和亚硫酸盐纸浆废液发酵生产酒精(利用造纸废液中含有的

,在酵母作用下发酵成酒精主要产品为工业用酒精。也有用木屑稀酸水解制作的酒精)

4、按产品系列(BG384-81)分为优级、一级、二级、三级和四级。其中一、二级相当于高纯度酒精及普通精馏酒精三级楿当于医药酒精,四级相当于

新增二级标准是为了满足不同用户和生产的需要,减少生产与使用上的浪费促进提高产品质量而制订的。

丙酮与乙醇互融吗分子是由是由C、H、O 三种原子构成(

两部分组成)可以看成是

分子中的一个氢原子被羟基取代的产物,也可以看成是沝分子中的一个氢原子被

发酵法制丙酮与乙醇互融吗是在酿酒的基础上发展起来的在相当长的历史时期内,曾是生产丙酮与乙醇互融吗嘚唯一工业方法

发酵法的原料可以是含淀粉的农产品,如谷类、薯类或野生植物果实等;也可用制糖厂的

等这些物质经一定的预处理後,经水解(用废

作原料不经这一步)、发酵即可制得丙酮与乙醇互融吗。

发酵液中的质量分数约为6%~10%并含有其他一些

杂质,经精馏可嘚95%的

乙烯直接水化法就是在加热、加压和有催化剂存在的条件下,是乙烯与水直接反应生产丙酮与乙醇互融吗:

此法中的原料—乙烯鈳大量取自

,成本低产量大,这样能节约大量粮食因此发展很快。

以煤基合成气为原料经甲醇、二甲醚羰基化、加氢合成丙酮与乙醇互融吗的工艺路线。

利用生物能源转化技术生产丙酮与乙醇互融吗能缓解非再生化石能源日渐枯竭带来的能源压力来源广泛的纤维素將是很有潜力的生产丙酮与乙醇互融吗原料。然而由于各种原因一般的发酵法生产丙酮与乙醇互融吗成本较高,丙酮与乙醇互融吗生产難以规模化联合生物加工技术,一体化程度高能有效降低生产成本,未来发展前景广阔

等粮食作物,但是这些原料的大量使用会影響到粮食安 全所以秸秆、麸皮、锯木粉等农业、工业废弃物等含有大量的木质纤维素,将是很有潜力的丙酮与乙醇互融吗发酵原料另外,生物燃料的生产过程中纤维素的预处理和纤维素酶的生产成本较高。因此减少预处理增强纤维素酶的活性,提高发酵产物的产量囷纯度减少中间环节也是降低生产成本的途径。

联合生物加工 (consolidated bioprocessingCBP)不包括纤维素酶的生产和分离过程,而是把糖化和发酵结合到由微生物介导的一个反应体系中因此与其他工艺过程相比较,底物和原料的消耗相对较低一体化程度较高。

生理学研究和??C标记的纤维素实驗说明生长于纤维素上的微生物的生物能量效益取决于胞内低聚糖摄取过程中β一糖苷键磷酸解的效率,并且这些效益超过了纤维素合成的生物能量成本。这些研究为纤维素***菌在纤维素上快速生长提供了实验依据和理论依据。 应用联合生物加工的关键是构建出能完成哆个生化反应过程的酶系统,使纤维素原料通过一个工艺环节就转变为能源产品一些细菌和真菌具有CBP所需要的特性,所以改造现有的微苼物已成为研究的热点以基因重组等为代表的生物工程技术已经使这种设想成为现实,并为设计出更完善的CBP酶系统提供了可能对相关嘚微生物改造主要有以下3个策略:

的微生物,尤其是厌氧微生物进行改造使其适应CBP生产的要求。这种策略关键在于提高对丙酮与乙醇互融吗的耐受力,减少副产物的生成导入新的代谢基因将糖化产物全部或者大部分进行发酵,从而产出高浓度的丙酮与乙醇互融吗

是通过基因重组的方法表达一系列的外切葡聚糖酶和内切葡聚糖酶等纤维素酶基因,使微生物能以纤维素为唯一碳源将来源于纤维素的糖類完全或者大部分进行发酵。 重组策略所遇到的问题有:(1)外源基因共表达对细胞的有害性(2)需要在转录水平使外源基因适量表达。 (3)一些分泌蛋白可能折叠不正确因为纤维素降解蛋白合成之后必须要正确折叠才能分泌并行使功能。未正确折叠的蛋白分泌后要通过内质网结合疍白降解而且对内质网造成压力。

共培养策略有两层含义:一是指发酵液中存在的不同的类型的微生物利用广泛类型的糖类底物。例洳将仅能利用己糖的热纤维梭菌与能利用戊糖的微生物进行共培养这能避免不同生物间的底物竞争,实现丙酮与乙醇互融吗产量最大化二是指存在不同特性的微生物相互协作,加强发酵效果

高浓度的丙酮与乙醇互融吗能改变细胞膜上的受体蛋白,阻遏糖酵解和代谢循環最终抑制细胞的生长和发酵。许多证据表明丙酮与乙醇互融吗耐受基因不是单一的基因,全转录工程提供了一个新方法例如分别通过三种转录调控因子基因的突变,酿酒酵母的丙酮与乙醇互融吗耐受力有所提高

糖类不能自由地穿过细胞膜,微生物是通过特定的糖轉运蛋白来利用糖类所以了解糖转运机制是必要的。转运蛋白作为培养基中糖浓度的“感受器”可产生相应的胞内信号.不同的糖转運蛋白在不同的浓度下行使功能,从而使微生物在较广的范围内利用糖类

这是生物方法的综合运用。当然还有其他的生产工艺方法,基本原理都是运用生物发酵的方法生产丙酮与乙醇互融吗如:木质纤维素原料酶水解产丙酮与乙醇互融吗,玉米秸秆发酵生产丙酮与乙醇互融吗等这些基本的发酵方法通过联合生物加工,可以大大提高丙酮与乙醇互融吗的生产效率、减低生产成本

的方法蒸馏到95.5%。此后形成

99.5%的丙酮与乙醇互融吗可以用镁条煮沸回流制得99.9%的丙酮与乙醇互融吗

丙酮与乙醇互融吗的生产离不开精馏、萃取等化工流程。氧化钙脫水法、共沸精馏、吸附精馏、渗透汽化、吸附法、萃取精馏法和真空脱水法等多用在丙酮与乙醇互融吗的回收和提纯的方面实际生产Φ较成熟的方法是共沸精馏和萃取精馏,这2 种分离方法多以连续操作的方式出现。在一些领域生产丙酮与乙醇互融吗设备简单、投资小,可单塔分离多组分混合物,或同一塔可处理种类和组成频繁更换的物系分批共沸精馏可以同时满足这些要求,但是分批共沸精馏所需的塔板数较哆,产品中常含有微量的苯不能应用于医药和化学试剂领域,且生产中易发生苯中毒事故。

分批萃取精馏(BED) 则无以上缺点且可以同时具备分批精馏与萃取精馏两者的优点。其工艺特点是连续萃取精馏至少需要3 个精馏塔的工艺来完成:丙酮与乙醇互融吗稀溶液富集到共沸组成(丙酮與乙醇互融吗质量分数95.7 %) 萃取精馏回收无水丙酮与乙醇互融吗,回收溶剂以循环使用并且连续萃取精馏法只适于原料组成固定的、规模較大的连续生产中。而且设备投资少仅用单塔可完成原料富集、萃取精馏和溶剂回收3 项任务;且精密度高,可根据实际生产的需求灵活地调节产品纯度;节省操作成本、无需连续操作;此设备也可用于回收其他有机溶剂。

2.分子筛固定床吸附法(简称分子筛法)

分子筛是┅种无色、无臭、无毒的新材料,在无水丙酮与乙醇互融吗制备和其他共沸混合物分离过程中无需添加第三组分,生产过程几乎无毒害三废排放;共沸法牵涉到苯、环已烷等高毒性的第三组分工艺简单可靠、产品质量优,是一种环保、节能型工艺

优点是可以降低设备***高喥,提高固定床有效吸附量及成品质量稳定性产生的废气、废渣、废液均有很好的处理方法。

丙酮与乙醇互融吗的用途很广可以用于:

75%的丙酮与乙醇互融吗溶液常用于医疗消毒。

体积分数99.5%以上的酒精称为无水酒精生物学中的用途:叶绿体中的色素能溶在有机溶剂

)中,所以用无水丙酮与乙醇互融吗可以提取叶绿体中的色素

。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

过低,虽可进入細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

长期卧床患者的背、腰、臀部因长期受压可引发褥疮,如***时将少许40%~50%的酒精倒入手中均匀地***患者受压部位,就能达到促进局部血液循环防止褥疮形荿的目的。

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膚的散热能力,酒精蒸发吸热,使病人体

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

丙酮与乙醇互融吗昰酒主要成分(含量和酒的种类有关系)。

日常饮用的酒内的丙酮与乙醇互融吗不是把丙酮与乙醇互融吗加进去而是微生物

得到的丙酮與乙醇互融吗,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丙酮与乙醇互融吗的体积百分比(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毫升的酒中含有丙酮与乙醇互融吗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

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

为主啤酒中丙酮与乙醇互融吗浓度一般低于10%。

早在19世纪就出现了现代生物能源丙酮与乙醇互融吗。1902 年Deutz可燃气发动机工厂特意将1/3的重型機车利用纯丙酮与乙醇互融吗作为燃料,随后的1925 年至1945年间丙酮与乙醇互融吗被加入到汽油里作为抗爆剂。可以说安全、清洁是丙酮与乙醇互融吗的主要优势

第一代生物能源正是丙酮与乙醇互融吗(俗称“汽车酒精”)。这类丙酮与乙醇互融吗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丙酮与乙醇互融吗发酵是目前最大规模的微生物发酵过程。

丙酮与乙醇互融吗可以调入汽油作为车用燃料

已有20年历史,我国高粱丙酮与乙醇互融吗在汽油中占10%

丙酮与乙醇互融吗汽油也被称为“E型汽油”,我国使用丙酮与乙醇互融吗汽油是用90%的普通汽油与10%的燃料丙酮与乙醇互融吗调和而成它可以改善

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

广泛用于医用消毒(体积分数为75%±5%的丙酮与乙醇互融吗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

(25℃)下,一分钟内可以杀死大肠杆菌、

等;更低浓度的酒精用于降低体温促进局部血液循環等。

但是研究表明丙酮与乙醇互融吗不能杀死细菌芽孢,也不能杀死肝炎病毒(如:

病毒)故丙酮与乙醇互融吗只能用于

丙酮与乙醇互融吗还可以用于食用,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:

1、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發挥,也能使滋补药物补而不滞;

2、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;

饮酒后,丙酮与乙醇互融吗佷快通过胃和小肠的毛细血管进入血液

一般情况下,饮酒者血液中丙酮与乙醇互融吗的浓度(blood alcohol concentrationBAC)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

摄入体内的丙酮与乙醇互融吗除少量未被代谢而通过呼吸和

直接排出外大部分丙酮与乙醇互融吗需被

(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

丙酮与乙醇互融吗通过血液流到肝脏后,首先被ADH氧化为乙醛而

则能把乙醛进一步催化为乙酸,在肝脏中丙酮与乙醇互融吗还能被CYP2E1酶

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丙酮与乙醇互融吗脱氢酶能迅速将血液中的酒精转化成

的功能,会引起脸色泛红甚至身上皮肤潮红等现象吔就是平时所说的“

”。另外还有一种酶——乙醛脱氢酶喝酒脸红的人是只有丙酮与乙醇互融吗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

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赽地***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,都存在丙酮与乙醇互融吗脱氢酶而且大部分人数量基本昰相等的。但缺少乙醛脱氢酶的人就比较多

的缺少,使乙醛***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個准确的速度来描述的因人而异。

燃料丙酮与乙醇互融吗一般是指体积分数达到 99.5%以上的无水丙酮与乙醇互融吗是 良好的辛烷值调和组汾和汽油增氧剂,燃烧丙酮与乙醇互融吗汽 油能够有效减少汽车尾气中的 PM2.5 和 CO[1]其 作为可再生液体燃料的代表之一,可补充化石燃料 资源降低石油资源对外依存度,减少温室气体和 污染物排放近年来受到世界各国的广泛关注。自巴西、美国率先于 20 世纪 70 年代中期大力推行燃 料丙酮与乙醇互融吗政策以来加拿大、法国、西班牙、瑞典等 国纷纷效仿,目前以甘蔗、玉米为原料的第 1 代燃 料丙酮与乙醇互融吗产业巳经形成规模燃料丙酮与乙醇互融吗已经成为世界 消费量最大的生物燃料。

丙酮与乙醇互融吗世界燃料丙酮与乙醇互融吗发展概况

2011年世堺生物燃料总产量为9095万吨其中燃料丙酮与乙醇互融吗产量为6680万吨。

美国是目前世界上最大的燃料丙酮与乙醇互融吗生产国2011年总产能为4454萬吨/年(149亿加仑/年),实际产量约为4153万吨(139亿加仑1加仑=3.78541L,下同)较2010年(3944万吨)增加了5.3%,占世界燃料丙酮与乙醇互融吗总产量的62.2%美国囲有燃料丙酮与乙醇互融吗生产企业209家,绝大多数以玉米为原料目前美国非粮原料燃料丙酮与乙醇互融吗厂。美国通过法令的形式强淛规定了燃料丙酮与乙醇互融吗的使用量。2005年通过的可再生燃料标准(RFS)能源政策法案(EPAct)规定到2012年生物燃料使用量要达到75亿加仑2007年美國能源独立与安全法案(EISA)中对RFS进行了修订,建立了RFS2计划对每年运输用的纤维素生物燃料、生物柴油和先进生物燃料的使用量进行了规萣,要求到2022年生物燃料的总使用量要达到360亿加仑(235万桶/日)其中纤维素生物燃料的使用量要达到160亿加仑。目前美国市场上同时销售不含丙酮与乙醇互融吗的汽油、E10和E15汽油E10已经在美国得到广泛应用,使用比例达到95%销售商将辛烷值为83.5~83.7的汽油与丙酮与乙醇互融吗(体积分數占10%)调和得到辛烷值为87的丙酮与乙醇互融吗汽油;E15则适用于2001年以后生产的车辆。从2000—2011年美国燃料丙酮与乙醇互融吗的实际使用情况看苻合RFS2的要求。2012年美国受高温干旱的影响玉米价格上涨影响了美国燃料丙酮与乙醇互融吗的生产,燃料丙酮与乙醇互融吗产量较2011年下降4.6%

巴西是第二大燃料丙酮与乙醇互融吗生产国,以甘蔗为主要原料约有50%的甘蔗用于生产燃料丙酮与乙醇互融吗,燃料丙酮与乙醇互融吗供應了其国内轻型乘用车38%的燃料需求2011年受甘蔗减产的影响,燃料丙酮与乙醇互融吗减产总产量为1665.2万吨,占世界总产量的25%较2010年下降了19.5%。巴西销售燃料丙酮与乙醇互融吗的方式有两种:含水丙酮与乙醇互融吗和无水丙酮与乙醇互融吗含水丙酮与乙醇互融吗用于纯丙酮与乙醇互融吗燃料汽车,而无水丙酮与乙醇互融吗则用于与汽油调和巴西销售的汽油中均含有20%~25%的丙酮与乙醇互融吗。巴西燃料丙酮与乙醇互融吗产业的成功得益于其灵活燃料汽车(FFV)的推广目前销售的汽车中90%为FFV,其燃料丙酮与乙醇互融吗生产企业大多都与蔗糖生产相结合共有350座燃料丙酮与乙醇互融吗生产厂,约有80%位于巴西圣保罗州另有20%位于巴西北部地区。其中273座工厂可同时生产糖和丙酮与乙醇互融吗单生产燃料丙酮与乙醇互融吗的工厂仅有77座。

近年来德国十分重视燃料丙酮与乙醇互融吗的使用,2010年德国共有13家燃料丙酮与乙醇互融嗎生产企业总产能100万吨/年,2010年总产量60万吨但消费总量达到102万吨,因此需从荷兰、比利时、法国和波兰进口燃料丙酮与乙醇互融吗预計到2020年,德国燃料丙酮与乙醇互融吗的消费量将达到156万吨德国丙酮与乙醇互融吗的销售方式有3种:直接与汽油调和销售;以乙基叔丁基醚(ETBE)与汽油调后销售;以E85销售。2010年这3种方式分别销售85.9万吨、14.9万吨和1.3万吨

日本交通部门的石油对外依存度接近于100%,日本经济产业省2006年发咘了“国家新能源战略”计划到2030年将石油的对外依存度降低80%,到2020年要实现可再生燃料替代3%的汽油消费量的目标燃料丙酮与乙醇互融吗昰日本国内最主要的可再生燃料种类之一,根据日本“挥发油类质量标准”的要求汽油中需要掺调3%的燃料丙酮与乙醇互融吗,采用直接與汽油掺混或以ETBE与汽油掺混的方式使用其燃料丙酮与乙醇互融吗消费总量的97%从海外进口。目前日本国内燃料丙酮与乙醇互融吗总产能约為3万吨/年主要以粮食、甜菜为原料,也有一些纤维素丙酮与乙醇互融吗示范装置

丙酮与乙醇互融吗燃料丙酮与乙醇互融吗生产技术进展

目前,燃料丙酮与乙醇互融吗的生产方法主要分为化学合成法和生物法化学合成法包括乙烯路线和合成气路线,生物法分为生物化学法和热化学法

目前普遍研究的合成气化学法生产丙酮与乙醇互融吗有2种方法。一种是甲醇羰基化美国联碳公司利用Co(OAc)-12催化剂,甲醇与合荿气反应***丙酮与乙醇互融吗获得了较高的转化率和产品选择性;壳牌公司用甲醇和合成气在CoI2、CoBr2的催化作用下反应,甲醇转化率可达51.1%丙酮与乙醇互融吗选择性63.8%。另一种方法是合成气在催化剂的作用下直接合成丙酮与乙醇互融吗美国联碳公司开发的Rh系催化剂、德国Hoechst公司开发的Rh-Mg系催化剂和法国IFP开发的Co-Cu-Cr-碱系催化剂,都取得了一定进展虽然国内外已在该领域开展了大量研究工作,但在目标产物转化率和收率方面还有待进一步提高因此该方法目前尚未得到工业应用。美国塞拉尼斯公司基于其甲醇羰基合成乙酸工艺开发了TCX丙酮与乙醇互融嗎生产技术。该技术使用合成气和氢气为原料在合成乙酸后,乙酸和氢气在铂/ 锡催化剂的作用下发生加氢反应制备丙酮与乙醇互融吗具有生产成本低、占地面积小和装置规模大(110万吨/ 年)等特点,其全生命周期水耗比传统生物燃料水耗要低该工艺与生物质气化技术结匼可低成本生产生物燃料丙酮与乙醇互融吗。2012年4月塞拉尼斯公司获准在南京建设27.5万吨/年工业丙酮与乙醇互融吗项目,该公司同时计划在Φ国珠海、内蒙古美国德克萨斯州和印度尼西亚建设丙酮与乙醇互融吗生产装置。加拿大Enerkem公司开发了以城市垃圾为原料经气化、合成氣净化、甲醇羰基化生产丙酮与乙醇互融吗的成套技术,该工艺每10吨垃圾可生产3吨丙酮与乙醇互融吗Enerkem公司在加拿大的魁北克已经建成一座130万加仑/年的工业示范装置,目前与GreenField丙酮与乙醇互融吗公司合作在加拿大埃德蒙顿建设其10万加仑/年的商业生产装置并计划在美国Pontotoc和加拿夶Varennes另建2座10万加仑/年的生产装置。

生物发酵制燃料丙酮与乙醇互融吗分为生化法和合成气发酵2种生化法是目前***燃料丙酮与乙醇互融吗嘚最主要方法,近十年以粮食和甘蔗为原料的第1代燃料丙酮与乙醇互融吗产业快速发展玉米燃料丙酮与乙醇互融吗的生产过程包括预处悝、脱胚制浆、液化、糖化、发酵和丙酮与乙醇互融吗蒸馏步骤。早期的粮食丙酮与乙醇互融吗生产工艺存在能耗高、反应速度慢 和原料利用率低的缺点经过多年的技术改进,粮食丙酮与乙醇互融吗的效率已经得到很大提高目前美国大部分丙酮与乙醇互融吗企业的淀粉轉化率已经达到90%~95%,生产1亿加仑燃料丙酮与乙醇互融吗需要90万吨玉米,可同时副产30万吨动物饲料和8500吨玉米油粮食丙酮与乙醇互融吗的酶制剂的成本也经历了从高到低的下降过程,酶制剂在成本中所占比例从30%~40%下降到了5%~10%诺维信公司(Novozymes)在2012年推出了Avantec液化酶,在相同的工藝条件下可提高乙 醇产率2.5%,每生产1亿加仑燃料丙酮与乙醇互融吗可减少粮食消耗2.25万吨以甜高粱茎秆和木薯等非粮作物为原料的1.5代燃料丙酮与乙醇互融吗,主要是利用作物中的糖类物质采用生化工艺,通过糖发酵生产燃料丙酮与乙醇互融吗目前,以纤维素和其它废弃粅为原料的第2代燃料丙酮与乙醇互融吗生产技术主要有生化法和热化学法纤维素生物发酵制燃料丙酮与乙醇互融吗的技术路线包括预处悝、纤 维素水解和单糖发酵3个关键步骤。预处理方法分为物理法、化学法、物理化学法和生物法 目的是分离纤维素、半纤维素和木质素,增加纤维素与酶的接触面积提高酶解效率。物理方法包括机械粉碎、蒸汽爆碎、微波辐射和超声波预处理;化学法一般采用酸、碱、佽氯酸钠、臭氧等试剂进行预处理其中以NaOH和稀酸预处理研究较多;物理化学法包括蒸汽爆破和氨纤维爆破法;生物法是用白腐菌产生的酶类***木质素。这些预处理方法各有其优缺点今后的主要研究方向是继续探索反应条件温和、无有毒副产物和糖化效率高的预处理技術。纤维素酶成本较高的问题长期以来一直是阻碍纤维素丙酮与乙醇互融吗产业发展的障碍20世纪90年代,每加仑纤维素丙酮与乙醇互融吗嘚酶成本约为5美元为了降低酶费用,美国能源部为Novozymes公司和Genencor公司提供资金研究纤维素糖化酶2012年Novozymes推出酶制剂产品Cellic CTec3,比其 推出的上一代商业酶CTec2转化效率提高了50%并且提高了温度和酸碱度的适应范围,降低了纤维素丙酮与乙醇互融吗的生产成本(由2.5美元/加仑降至2美元/加仑)Genencor公司在2011年推出最新一代的纤维素复合酶Accellerase? TRIO产品,该酶同时含有外切葡聚糖酶在Accellerse DUET基础上,提高了处理高浓度底物的能力酶用量可减少一半,最佳工作条件为pH值4.0~6.0温度40~57℃,可用于SSCF发酵工艺丹麦DSM公司也推出了商业应用的纤维素水解酶,为Inbicon纤维素丙酮与乙醇互融吗生产装置提供酶产品

纤维素丙酮与乙醇互融吗生产工艺主要分为4种,包括分步水解与发酵工艺(SHF)、同步糖化发酵工艺(SSF)、同步糖化共发酵(SSCF)和直接微生物转化工艺(DMC)

其中SHF工艺是最先开发和应用最广的纤维素丙酮与乙醇互融吗技术,即纤维质原料首先利用纤维素酶水解后洅进行 C5、C6糖发酵,可分别发酵 也可利用C5、C6共发酵菌株生产丙酮与乙醇互融吗,该方法的缺点是随着酶水解产物的积累会抑制水解反应唍全。目前绝大多数商业装置都采用SHF工艺如加拿大Iogen、杜邦DDCE等。

同步糖化发酵工艺(SSF)是将纤维素酶解与葡萄糖丙酮与乙醇互融吗发酵整匼在同一个反应器内进行酶解过程中产生的葡萄糖被微生物迅速利用,消除了糖对纤维素酶的反馈抑制作用Abengoa Bioenergy在其330吨/年的中试装置上采鼡了SSF技术。同步糖化和共发酵工艺(SSCF)利用C5糖和C6糖共发酵菌株进行酶解同步发酵提高了底物转化率,增加了丙酮与乙醇互融吗产量直接微生物转化工艺(DMC)也称为统合生物工艺(CBP),将木质纤维素的生产、酶水解和同步糖化发酵过程集合为一步进行要求此微生物/微生粅群既能产生纤维素酶,又能利用可发酵糖类生产丙酮与乙醇互融吗

目前Mascoma公司在其500吨/年的中试装置上使用该 技术,该公司利用酵母和细菌共同完成纤维素酶的生产和丙酮与乙醇互融吗发酵过程由于减少了酶生产单元,大大降低了生产费用Mascoma公司和瓦莱罗公司合资建设的2000萬加仑/年商业规模纤维素丙酮与乙醇互融吗工厂将使用CBP技术。法国Deinove公司与Tereos合作开发出一种称作“奇球菌”的菌株利用CBP技术,可直接将生粅原料纤维素***成单糖并转化成乙 醇生物燃料生产成本有望降低20%~30%。合成气生物转化丙酮与乙醇互融吗主要由原料气化、合成气预处悝和合成气发酵单元构成生物转化所需的合成气原料与化学转化过程相同,利用能够以CO和H2为底物生长的微生物通过厌氧发酵将合成气轉化为燃料和化学品,合成气生物转化的反应条件温和、反应副产物少、合成气原料要求低、对原料气中的硫化物耐受性强目前已经从洎然界分离出了多株适合合成气发酵的菌株。Coskata公司开发了利用合成气发酵制丙酮与乙醇互融吗的技术2009年该公司在美国宾西法尼亚州建成4萬加仑/年的工业示范装置,截至目前该装置已经运转2年,其气化1吨生物质原料可生产0.3吨燃料丙酮与乙醇互融吗

LanzaTech公司开发了利用钢厂废氣(CO)发酵生产丙酮与乙醇互融吗的技术,在新西兰建立了1m3的中试装置并与宝钢合资建成了300吨/年示范装置。英力士公司则开发了垃圾气囮制合成气合成气生物发酵生产燃料丙酮与乙醇互融吗的技术,并已经在美国佛罗里达建成2.4万吨/年燃料丙酮与乙醇互融吗生产装置该裝置以当地的蔬菜废弃物为原料,采用两级气化工艺制备合成气合成气经净化、微生物发酵和精馏得到燃料丙酮与乙醇互融吗产品。该裝置无需使用化石燃料不但能够生产800万加仑/年燃料丙酮与乙醇互融吗,而且能够产生6MW的电能在装置自给的情况下还能外送1~2MW电能。英仂士公司目前正在英国的Seal Sands建设其15万吨/年的商业装置该装置将副产43MW的电能,预计可外送电能24MW

合成气发酵制燃料丙酮与乙醇互融吗相比于苼物化学法,原料来源广泛既可以利用单一生物质原料,也可使用多种原料的混合物如生物质、石油焦、城市垃圾和煤炭等原料,无需复杂的预处理单元和使用昂贵的生物酶;原料利用率高纤维素、半纤维素和木质素都可以气化,达到了利用全部木质纤维素原料的目嘚

但目前生物质气化技术尚不成熟,气化效率较低直接制约了生物质热化学技术的应用,合成气转化过程还需要继续改进提高生产稳萣性也是目前需要解决的主要问题。美国ZeaChem公司开发的丙酮与乙醇互融吗生产技术是将木质纤维素水解得到葡萄糖和木糖利用乙酸发酵菌将糖转化为乙酸,乙酸酯化得到乙酸乙酯加氢后得到丙酮与乙醇互融吗产品,氢气由酸水解得到的木质素气化生产该技术的优点在於可以利用整个木质纤维素,提高了原料利用率每吨干物质的丙酮与乙醇互融吗产量可达160加仑,相比于其它工艺丙酮与乙醇互融吗产率提高了50%。

该公司2012年底完成了其25万加仑/年纤维素丙酮与乙醇互融吗生产装置的设备施工此外合成生物学也是目前研究的热点,如美国LS9公司通过对微生物的基因改造可将底物直接转化为多种化学品。除了以上燃料丙酮与乙醇互融吗生产技术外还可直接将太阳能转化为燃料丙酮与乙醇互融吗。美国Joule公司开发的Liquid Solar Energy技术在微生物的作用下能够直接将阳光和CO2转化为丙酮与乙醇互融吗和其它燃料产品目标成本为1.28美え/加仑,预计2014年将实现商业应用美国Algenol公司开发了光合制丙酮与乙醇互融吗技术,利用蓝藻在封闭光生物反应器(PBRS)中的光合作 用直接生產丙酮与乙醇互融吗丙酮与乙醇互融吗从藻类培养液中蒸发,冷凝收集后提纯至燃料级丙酮与乙醇互融吗。该工艺不但能够产生丙酮與乙醇互融吗还能产生纯净水。目前该公司与陶氏化学合作在佛罗里达州建设10万加仑/年燃料丙酮与乙醇互融吗生产装置

丙酮与乙醇互融吗世界燃料丙酮与乙醇互融吗产业发展现状

以粮食为原料的第1代燃料丙酮与乙醇互融吗由于存在成本过高、对土地和粮食安全造成威胁等问题而备受争议。

乐施会(Oxfam)的研究表明以粮食为原料的生物燃料推高了粮食价格,并大量占用土地资源过去十年中亚洲、非洲和拉美有60%的新开发土地被用于生产生物燃料。传统生物燃料“与粮争地与人争粮”。欧盟为了减少因使用以粮食为原料的生物燃料对社会囷环境带来的负面影响2012年10月公布了新生物燃料法令限制使用粮食生产生物燃料,到2020年以粮食为原料的生物燃料的使用比例不得超过5%。

目前第1代生物燃料占欧盟交通运输领域能源消耗总量的4.5%美国2011年燃料丙酮与乙醇互融吗消耗的玉米达50.5亿蒲式耳(1.28亿吨),相当于美国当年玊米总产量的40%左右占全球玉米产量的25%。2011年美国国会取消了持续多年的丙酮与乙醇互融吗调和税收减免政策(减免45美分/加仑)和进口关税(54 美分/ 加仑)2012年夏天,美国发生了56年来最严 重的干旱玉米产量下降了20%,降至2010年来最低水平导致玉米价格上涨48%。由于美国的玉米丙酮與乙醇互融吗产量下降巴西丙酮与乙醇互融吗32年来首次直接进入美国市场。巴西和榨季也曾面临因蔗糖产量下降而导致的燃料丙酮与乙醇互融吗产量下降并且在2011年将丙酮与乙醇互融吗汽油中丙酮与乙醇互融吗的调和比例从25%降低至20%。

由于粮食丙酮与乙醇互融吗存在“与粮爭地与人争粮”问题,因此世界许多国家和地区均加快了非粮燃料丙酮与乙醇互融吗的产业发展步伐欧洲目前正鼓励新能源企业利用垃圾、麦秆和藻类等非粮食原料开发新一代生物燃料,而不改变其2009年制定的到2020年境内交通运输领域能耗的10%为可再生能源的目标新法令规萣只有以非粮原料制备的第2代生物燃料才可能在未来获得补贴。

2011年8月美国政府推出了一项总额为5.1亿美元的补贴计划,由农业部、能源部囷海军共同投资推动美国第2代生物燃料的生产开发进程2012年8月美国政府宣布,对纤维素燃料产品提供每加仑1.01美元对生物柴油每加仑1美元嘚联邦税收减免。对于纤维素燃料的减免政策还将延伸至利用藻类、蓝细菌或浮萍(多种浮萍)炼制的燃料而巴西目前正在开发蔗渣制燃料丙酮与乙醇互融吗和新一代的含糖木薯制燃料丙酮与乙醇互融吗技术。

丙酮与乙醇互融吗中国燃料丙酮与乙醇互融吗产业发展现状

“┿一五”期间中国燃料丙酮与乙醇互融吗产业在《可再生能源法》的推动下发展较快,燃料丙酮与乙醇互融吗使用量从2005年的102万吨增加到2010姩的180万吨根据《可再生能源发展“十二五”规划》,到2015年生物燃料丙酮与乙醇互融吗利用量要达到400万吨2012年前中国共有5家燃料丙酮与乙醇互融吗企业,除广西木薯制丙酮与乙醇互融吗外其它4家均采用粮食为生产原料。

2012年国家批复了山东龙力5.15万吨/年纤维素燃料丙酮与乙醇互融吗项目和中兴能源10万吨/年甜高粱茎秆燃料丙酮与乙醇互融吗项目 在技术研发方面,启动了“十二五”国家科技支撑计划项目——非糧燃料丙酮与乙醇互融吗关键技术开发与示范课题并在进行国家科技支撑计划项目“生物液体燃料科技工程”中“千吨级生物质气化合荿液体燃料关键技术与示范”的研究工作;北京化工大学通过基因重组技术研发出一种新型重组酿酒酵母,可利用CBP工艺生产纤维素丙酮与乙醇互融吗;中科院过程工程研究所进行了葛根、红薯直接固态发酵生产燃料丙酮与乙醇互融吗技术的研究;中科院山西煤炭化学研究所茬“合成气制低碳混合醇新型催化剂及配套工艺技术”研究方面都取得了较好的效果

很多企业,如河南天冠企业集团有限公司、中粮生囮能源(肇东)和山东龙力生物科技股份有限公司等企业都积极开展纤维素丙酮与乙醇互融吗的工业示范;新西兰Lanzatech公司与宝钢集团有限公司合资建设上海宝钢朗泽新能源有限公司并建成了300吨/年的合成气发酵制丙酮与乙醇互融吗中试装置。中国首钢集团、台湾“中钢”公司囷李长荣化学工业股份有限公司也将与Lanzatech合作建立中试装置中国在建和计划建设的非粮燃料丙酮与乙醇互融吗项目也很多:中国石油吉林燃料丙酮与乙醇互融吗公司、华立集团计划联合在浙江省舟山市建设以进口木薯干为原料的30万吨/年燃料丙酮与乙醇互融吗项目;中国石油吉林燃料丙酮与乙醇互融吗公司引进芬兰科伯利公司的技术,拟建设玉米秸秆制乙 醇工业化项目;中国石化拟与中粮集团及诺维信公司(Novozymes)于近期开始在中国合作建设12万吨/年纤维素丙酮与乙醇互融吗项目项目正在审批中。美国杜邦公司和大唐新能源有限公司也有意向在吉林建设第2代生物燃料丙酮与乙醇互融吗项目同时,多个葛根制丙酮与乙醇互融吗项目也在计划中

丙酮与乙醇互融吗易燃,具刺激性其蒸气与空气可形成爆炸性混合物,遇

、高热能引起燃烧爆炸与氧化剂接触发生

或引起燃烧。在火场中受热的容器有爆炸危险。其蒸氣比空气重能在较低处扩散到相当远的地方,遇

:急性中毒多发生于口服一般可分为兴奋、催眠、麻醉、窒息四阶段。患者进入第三戓第四阶段出现意识丧失、瞳孔扩大、呼吸不规律、

、心力循环衰竭及呼吸停止。

慢性影响:在生产中长期接触高浓度本品可引起鼻、眼、粘膜刺激症状以及头痛、头晕、疲乏、易激动、震颤、

丙酮与乙醇互融吗具有成瘾性及致癌性。但丙酮与乙醇互融吗并不是直接导致癌症的物质而是

在中国传统医药观点上,丙酮与乙醇互融吗有促进人体吸收药物的功能并能促进血液循环,治疗虚冷症状

便是依照此原理制备出来的。

皮肤接触: 脱去污染的衣着用肥皂水和清水彻底冲洗皮肤。

眼睛接触:提起眼睑用流动清水或生理盐水冲洗。僦医

吸入:迅速脱离现场至空气新鲜处。保持呼吸道通畅如呼吸困难,给输

如呼吸停止,立即进行人工呼吸就医。

工程控制: 密閉操作加强通风。

防护: 一般不需要特殊防护高浓度接触时可佩带过滤式防毒面具(半面罩)。

身体防护:穿胶布防毒衣

其他防护:工作完毕,淋浴更衣保持良好的卫生习惯。

泄漏:迅速撤离泄漏污染区人员至安全区并进行隔离,严格限制出入切断火源。建议應急处理人员戴自给

尽可能切断泄漏源,防止进入下水道、排洪沟等限制性空间

小量泄漏:用砂土或其它不燃材料吸附或吸收。也可鼡大量水冲洗洗水稀释后放入废水系统。

大量泄漏:构筑围堤或挖坑收容;用泡沫覆盖降低蒸气灾害。用防爆泵转移至

或专用收集器內回收或运至废物处理场所处置。

灭火方法:抗溶性泡沫、干粉、二氧化碳、砂土

灭火注意事项:尽可能将容器从火场移至空旷处。噴水保持容器冷却直至灭火结束。

  1. 不能用两个酒精灯对点
  2. 使用完毕后,应用灯帽将火盖灭严禁用嘴吹。

  3. 如不慎将酒精洒出并引燃則应用湿抹布或用沙子将其盖灭。

吸入);人吸入4.3 mg/L×50分钟头面部

,四肢发凉头痛;人吸入2.6 mg/L×39分钟,头痛无后作用。

:家兔经眼:500 mg重喥刺激。家兔经皮开放性刺激试验:15 mg/24小时轻度刺激。

:大鼠经口10.2 g/(kg·天)、12周:体重下降

致突变性:(微生物致突变)鼠伤寒沙门氏菌阴性。

:小鼠经口1~1.5 g/(kg·天)2周,阳性

:大鼠腹腔最低中毒浓度(TDL0):7.5 g/kg(孕9天),致畸阳性

:小鼠经口最低中毒剂量(TDL0):340 mg/kg(57周,间断)致癌阳性。

、铁蓋压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外普通木箱;螺纹口玻璃瓶、塑料瓶或镀锡薄钢板桶(罐)外满底板花格箱、纤维板箱或

小开口钢桶;小开口铝桶;螺纹口玻璃瓶、铁盖压口玻璃瓶、塑料瓶或金属桶(罐)外木板箱

包装类别:O53;Ⅱ类

铁路运输时应严格按照铁道部《危险货物运输规则》中的危险货物配装表进行配装。运输时单独装运运输过程中要确保容器不泄漏、不倒塌、不坠落、不损坏。运输时運输车辆应配备相应品种和数量的

严禁与酸类、易燃物、有机物、氧化剂、

、遇湿易燃物品等并车混运。运输时车速不宜过快不得强荇超车。运输车辆装卸前后均应彻底清扫、洗净,严禁混入有机物储存于阴凉、通风的库房。远离火种、热源库温不超过30℃,相对濕度不超过80%包装要求密封,不可与空气接触应与还原剂、活性

、酸类、食用化学品分开存放,切忌混储储区应备有合适的材料收容泄漏物。

储存于阴凉、通风仓间内远离火种、热源。仓内温度不宜超过30℃防止阳光直射。保持容器密封应与氧化剂分开存放。储存間内的照明、通风等设施应采用防爆型开关设在仓外。配备相应品种和数量的消防器材桶装堆垛不可过大,应留墙距、顶距、柱距及必要的防火检查走道储罐时要有

措施。露天储罐夏季要有降温措施禁止使用易产生火花的机械设备和工具。灌装时应注意流速(不超過3m/s)且有接地装置,防止

醇含量的测定有物理方法和化学方法

根据国家和地方有关法规的要求处置。或与厂商或制造商联系确定处置方法。本品根据《

》因易制爆性质受公安部门管制低浓度医用丙酮与乙醇互融吗不受管制。

储量超出500吨需申报重大危险源。参照危險化学品重大危险源辨识(GB)

警示性质标准词:R11

酒精会损害人的认知功能如选择性集中、认知控制和信息处理能力。因此酒精也会干扰人们對于性暗示的解释。因为脑前额叶外皮的的结构特别容易受到急性或慢性饮酒的影响所以饮酒在影响性冲动中有着非常重要的作用。

色凊电影能诱发性冲动在观看***电影时脑电图的频率等会出现变化,酒精也会影响脑电图墨西哥科学家研究了酒精对男性观看***电影时脑电图的影响。

24名23-31岁的健康的异性恋男性参加了该项研究分为喝酒组和不喝酒组,在喝酒35分钟后记录脑前额叶、颞叶和顶叶的脑電图,给予两种条件:看***电影和看中性的电影

脑电图数据显示,喝过酒看***电影的男性的脑前额叶脑电波变化最大酒精抑制了侽性观看***电影时脑前额叶的兴奋,但是并不影响性兴奋酒精影响了前额叶皮层的功能,这就可能会干扰男性对于视觉性刺激的处理能力导致男性容易“酒后乱性”。

近日美国的Oak Ridge国家实验室就意外发现了将二氧化碳直接转化成丙酮与乙醇互融吗的方法这可能会大大妀变我们以后利用能源的方式。

  • .化学数据库[引用日期]
  • 2. .中国网[引用日期]
  • 3. .人民网[引用日期]
  • .医学教育网[引用日期]
  • 7. .中国日报中文網[引用日期]

参考资料

 

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