乙醇水化制乙烯的條件

乙醇的生產是在釀酒的基礎上發展起來的。遠在上古時代人們已將澱粉物質發酵制酒。12世紀在蒸餾葡萄酒時，第一次從酒中分離出酒精。20世紀30年代以前，發酵法是乙醇的唯一工業生產方法。1930年，美國聯合碳化物公司建立了第一個用石油熱裂化副產品乙烯為原料，經硫酸吸收再水解制乙醇的工業裝置（簡稱乙烯間接水合法）。1947年，美國殼牌化學公司又實現了乙烯直接水合制乙醇的方法。由於該法比間接水合法有顯著優點，現已成為生產乙醇的主要方法。

直接水合法 在一定條件下，乙烯通過固體酸催化劑直接與水反應生成乙醇：

CH2=CH2＋H2O=CH3CH2OH

上述反應是放熱、分子數減少的可逆反應。理論上低溫、高壓有利於平衡向生成乙醇的方向移動，但實際上低溫、高壓受到反應速率和水蒸氣飽和蒸氣壓的限制。工業上採用負載於矽藻土上的磷酸催化劑，反應溫度260℃～290℃，壓力約7MPa，水和乙烯的物質的量比為0.6左右，此條件下乙烯的單程轉化率僅5％左右，乙醇的選擇性約為95％，大量乙烯在系統中迴圈。主要副產物是乙醚，此外尚有少量乙醛、丁烯、丁醇和乙烯聚合物等。乙醚與水反應能生成乙醇，故將其返回反應器，以提高乙醇的產率。