Синтезспирт — синтетический этиловый спирт¶
Синтезспирт (синтетический этиловый спирт, гидролизный спирт) — технический этиловый спирт, получаемый химическим синтезом из непищевого сырья, в первую очередь из этилена нефтяного и газового происхождения, а также гидролизом древесины и растительных отходов. В отличие от пищевого спирта, производимого сбраживанием сахаров и крахмала, синтезспирт не предназначен для употребления в пищу и содержит примеси, придающие ему непригодный для питья вкус и запах. В России термин закрепился преимущественно за продуктом сернокислотной гидратации этилена и за спиртом, вырабатываемым на гидролизных заводах.
¶История
Промышленный синтез этанола из этилена был освоен в 1930-е годы. Первые крупные установки сернокислотной гидратации появились в США и Германии, а в СССР производство синтезспирта развивалось с конца 1930-х — начала 1940-х годов. Сырьём служили этиленсодержащие газы нефтепереработки и коксохимии, а также спиртовые газы.
В послевоенный период в Советском Союзе широкое распространение получил гидролизный спирт — продукт сбраживания сахаров, образующихся при гидролизе целлюлозы древесины и сельскохозяйственных отходов (опилки, солома, подсолнечная лузга, торф). Гидролизные заводы выпускали спирт для технических нужд и как сырьё для дальнейшей переработки.
С 1960–1970-х годов основным промышленным методом стала прямая гидратация этилена в присутствии фосфорнокислотного катализатора, вытеснившая более энергоёмкую сернокислотную схему. В 1990-е и 2000-е годы доля синтетического спирта в общем балансе этанола в России сократилась, но производство сохранилось на ряде нефтехимических и гидролизных предприятий.
¶Сырьё и способы получения
Основные промышленные методы:
- Сернокислотная гидратация этилена. Этилен поглощается серной кислотой с образованием этилсульфатов, которые затем гидролизуются с выделением спирта; метод исторически первый, отличается многостадийностью и коррозионной нагрузкой.
- Прямая (каталитическая) гидратация этилена. Пропускание этилена с водяным паром над фосфорнокислотным катализатором при повышенных температуре и давлении; основной современный способ.
- Гидролизное производство. Гидролиз древесины и растительных отходов разбавленной серной кислотой, сбраживание образующихся сахаров дрожжами и последующая ректификация.
- Прочие пути. Гидратация этилена через этиленоксид, восстановление уксусного альдегида, синтез из синтез-газа (в основном исследовательские и ограниченно промышленные схемы).
Сырьевая база — этилен нефтехимических установок пиролиза, коксовый газ, попутные и природные газы после переработки, а также целлюлозосодержащие отходы.
¶Состав и примеси
Синтезспирт отличается от пищевого по примесям, которые определяют его органолептические свойства и токсичность. Типичные примеси:
- альдегиды (уксусный альдегид, кротоновый альдегид);
- сложные эфиры и ацетали;
- непредельные соединения (виниловый спирт и его производные);
- сернистые соединения при сернокислотной схеме;
- метанол, сивушные масла, фурфурол — в гидролизном спирте.
Именно эти примеси придают синтезспирту резкий неприятный запах и делают его опасным для питья. Для технических целей продукт очищают ректификацией до марок с нормируемым содержанием примесей.
¶Применение
Синтезспирт используется как техническое сырьё и растворитель:
- производство уксусного альдегида, уксусной кислоты, этилацетата, простых и сложных эфиров;
- синтез бутадиена и далее синтетического каучука;
- растворитель в лакокрасочной, парфюмерно-косметической (в технических линиях) и химической промышленности;
- топливные композиции и добавки к моторным топливам;
- технические моющие и дезинфицирующие составы;
- промежуточные продукты органического синтеза.
Применение в пищевых и медицинских целях не допускается из-за примесей.
¶Правовое регулирование в России
Оборот этилового спирта, включая синтетический, регулируется государством. Спирт, произведённый из непищевого сырья, подлежит учёту и лицензированию в установленном порядке; для него предусмотрены отдельные правила оборота и маркировки. Введение государственной монополии на спирт в разные периоды и ужесточение контроля оборота спиртосодержащей продукции были направлены на пресечение использования технического спирта для производства нелегального алкоголя.
Синтезспирт нередко фигурирует в криминальной практике как сырьё для подпольного производства суррогатного алкоголя, что служит основанием для ограничительных мер и обязательной денатурации части технических спиртов.
¶Отличия от пищевого спирта
| Признак | Пищевой спирт | Синтезспирт |
|---|---|---|
| Сырьё | зерно, картофель, меласса | этилен, древесина, отходы |
| Метод | сбраживание | химический синтез, гидролиз |
| Примеси | сивушные масла, эфиры в малых количествах | альдегиды, непредельные, сернистые |
| Запах и вкус | относительно чистые | резкие, неприятные |
| Назначение | пищевое, медицинское | техническое |
¶Значение и критика
Синтезспирт позволил снизить зависимость промышленности от пищевого сырья и удешевить производство этанола для химического синтеза. В то же время технический спирт остаётся источником риска при попадании в нелегальный алкогольный оборот, а гидролизное производство связано с образованием сточных вод и лигниновых отходов, требующих утилизации. Современные тенденции — повышение глубины очистки, переход на каталитические схемы и ужесточение учёта оборота.
Источники: отраслевые справочники по нефтехимии и органическому синтезу; нормативные акты РФ об обороте этилового спирта; технические регламенты и ГОСТы на спирт этиловый синтетический технический; публикации по гидролизной промышленности.